高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題二十六 有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ) 考點(diǎn)五 有機(jī)推斷與合成教學(xué)案
《高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題二十六 有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ) 考點(diǎn)五 有機(jī)推斷與合成教學(xué)案》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題二十六 有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ) 考點(diǎn)五 有機(jī)推斷與合成教學(xué)案(34頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1 有機(jī)合成中的綜合分析 (1)有機(jī)合成的分析方法和原則 ①有機(jī)合成的分析方法 a.正向合成分析法的過(guò)程 基礎(chǔ)原料―→中間體―→目標(biāo)化合物。 b.逆向合成分析法的過(guò)程 目標(biāo)化合物―→中間體―→基礎(chǔ)原料。 ②有機(jī)合成遵循的原則 a.起始原料要廉價(jià)、易得、低毒性、低污染。 b.應(yīng)盡量選擇步驟最少的合成路線(xiàn)。 c.合成路線(xiàn)要符合“綠色、環(huán)?!钡囊?。 d.有機(jī)合成反應(yīng)要操作簡(jiǎn)單、條件溫和、能耗低、易于實(shí)現(xiàn)。 e.要按一定的反應(yīng)順序和規(guī)律引入官能團(tuán),不能臆造不存在的反應(yīng)。 (2)有機(jī)化合物相互轉(zhuǎn)化關(guān)系 ①烴 ②芳香族化合物 ③烴的衍生物 (3)有機(jī)合成中碳骨架的構(gòu)建 ①碳鏈的增長(zhǎng) 有機(jī)合成題中碳鏈的增長(zhǎng),一般會(huì)以信息形式給出,常見(jiàn)的方式如下所示。 a.與HCN的加成反應(yīng) b.加聚或縮聚反應(yīng) 如nCH2===CH2 CH2—CH2。 c.酯化反應(yīng),如CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O。 ②碳鏈的減短 a.脫羧反應(yīng):R—COONa+NaOHR—H+Na2CO3。 b.氧化反應(yīng): R—CH===CH2RCOOH+CO2↑。 c.水解反應(yīng):主要包括酯的水解、蛋白質(zhì)的水解和多糖的水解。 d.烴的裂化或裂解反應(yīng):C16H34C8H18+C8H16;C8H18C4H10+C4H8。 ③常見(jiàn)碳鏈成環(huán)的方法 a.二元醇成環(huán) 如HOCH2CH2OH b.羥基酸酯化成環(huán) 2HOCH2CH2COOH c.二元羧酸成環(huán) 如HOOCCH2CH2COOH d.氨基酸成環(huán) 如H2NCH2CH2COOH―→ (4)有機(jī)合成中官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化 ①官能團(tuán)的引入 ②官能團(tuán)的消除 a.通過(guò)加成反應(yīng)消除不飽和鍵(雙鍵、三鍵、苯環(huán)); b.通過(guò)消去、氧化或酯化反應(yīng)等消除羥基; c.通過(guò)加成或氧化反應(yīng)等消除醛基; d.通過(guò)水解反應(yīng)消除酯基、肽鍵、鹵素原子。 ③官能團(tuán)的改變 可根據(jù)合成需要(或題目中所給衍變途徑的信息),進(jìn)行有機(jī)物官能團(tuán)的衍變,以使中間產(chǎn)物向最終產(chǎn)物遞進(jìn)。有以下三種方式: a.利用官能團(tuán)的衍生關(guān)系進(jìn)行衍變,如 R—CH2OHR—CHOR—COOH。 b.通過(guò)某種化學(xué)途徑使一個(gè)官能團(tuán)變?yōu)閮蓚€(gè),如 CH3CH2OHCH2===CH2 c.通過(guò)某種手段改變官能團(tuán)的位置,如 (5)有機(jī)合成中官能團(tuán)的保護(hù) ①酚羥基的保護(hù):因酚羥基易被氧化,所以在氧化其他基團(tuán)前可以先使其與NaOH反應(yīng),把—OH變?yōu)椤狾Na將其保護(hù)起來(lái),待氧化后再酸化將其轉(zhuǎn)變?yōu)椤狾H。 ②碳碳雙鍵的保護(hù):碳碳雙鍵也容易被氧化,在氧化其他基團(tuán)前可以利用其與HCl等的加成反應(yīng)將其保護(hù)起來(lái),待氧化后再利用消去反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樘继茧p鍵。 ③氨基(—NH2)的保護(hù):如在對(duì)硝基甲苯對(duì)氨基苯甲酸的過(guò)程中應(yīng)先把—NH2氧化成—NO2,待—CH3氧化成—COOH之后,再把—NO2還原為—NH2,防止當(dāng)KMnO4氧化—CH3時(shí),—NH2(具有還原性)也被氧化。 2 有機(jī)物推斷題解題策略 (1)基本思路 ①正向推斷法:此法采用正向思維方法,從已知反應(yīng)物入手,找出合成所需要的直接或間接的中間產(chǎn)物和條件,逐步推向目標(biāo)有機(jī)化合物,其思維程序是:原料—中間產(chǎn)物—產(chǎn)品。 ②逆向推斷法:此法是利用逆向思維的原理,采取反向推導(dǎo)的思維方法。首先根據(jù)生成物的類(lèi)別,然后再考慮這一有機(jī)化合物如何從另一有機(jī)化合物經(jīng)一步反應(yīng)而制得。如果甲不是已知原料,則又進(jìn)一步考慮甲又是如何從另一有機(jī)化合物乙經(jīng)一步反應(yīng)而制得,一直往前推導(dǎo)到被允許使用的原料為止。 ③綜合比較法:即從可能的幾種途徑中選擇最佳途徑,也可以“前后歸中”。 (2)常用方法 ①根據(jù)試劑或特征現(xiàn)象推知官能團(tuán)的種類(lèi) 性質(zhì) 結(jié)構(gòu) 代表物質(zhì) 酸性 含有—COOH、酚羥基 乙酸、苯酚 水解反應(yīng) 含有—X、—COOR、的物質(zhì)及二糖、多糖;其中在酸性及堿性溶液中均能水解的物質(zhì)含有酯基或肽鍵 CH3CH2Cl、乙酸乙酯 使溴水褪色 CH2===CH2 使溴的CCl4溶液褪色 使酸性高錳酸鉀溶液褪色 含有—OH、—CHO、及苯環(huán)上含有側(cè)鏈的物質(zhì) CH3CHO 與FeCl3溶液作用顯示特征顏色 含有酚羥基 苯酚 與銀氨溶液反應(yīng)產(chǎn)生銀鏡或與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀 含有—CHO 乙醛 與鈉反應(yīng)放出H2 含有—OH或—COOH 乙醇、乙酸 與Na2CO3或NaHCO3反應(yīng)放出CO2 含有—COOH 乙酸 ②根據(jù)性質(zhì)和有關(guān)數(shù)據(jù)推知官能團(tuán)的數(shù)目 a.—CHO b.2—OH(醇、酚、羧酸)H2 c.2—COOHCO2,—COOHCO2 ③根據(jù)某些產(chǎn)物推知官能團(tuán)的位置 a.由醇氧化成醛(或羧酸),—OH一定在鏈端;由醇氧化成酮,—OH一定在鏈中;若該醇不能被氧化,則與—OH相連的碳原子上無(wú)氫原子。 b.由消去反應(yīng)的產(chǎn)物可確定“—OH”或“—X”的位置。 c.由取代產(chǎn)物的種類(lèi)可確定碳鏈結(jié)構(gòu)。 d.由加氫后碳架結(jié)構(gòu)確定的位置。 ④由官能團(tuán)的特殊結(jié)構(gòu)確定有機(jī)物的類(lèi)別 a.羥基連在脂肪烴基或苯環(huán)側(cè)鏈上的物質(zhì)為醇,而直接連在苯環(huán)上的物質(zhì)為酚。 b.與連接醇羥基(或鹵素原子)碳原子相鄰的碳原子上沒(méi)有氫原子,則不能發(fā)生消去反應(yīng)。 c.—CH2OH氧化生成醛,進(jìn)一步氧化生成羧酸;氧化生成酮。 d.1 mol—COOH與NaHCO3反應(yīng)時(shí)生成1 mol CO2。 ⑤根據(jù)反應(yīng)條件推斷 a.“”這是烷烴和烷基中的氫被取代的反應(yīng)條件,如ⅰ.烷烴的取代;ⅱ.芳香烴及其他芳香族化合物側(cè)鏈烷基的取代;ⅲ.不飽和烴中烷基的取代。 b.“”或“”為不飽和鍵加氫反應(yīng)的條件,包括與H2的加成。 c.“”是ⅰ.醇消去H2O生成烯烴或炔烴;ⅱ.酯化反應(yīng);ⅲ.醇分子間脫水生成醚的反應(yīng);ⅳ.纖維素的水解反應(yīng)。 d.“”或“”是鹵代烴消去HX生成不飽和有機(jī)物的反應(yīng)條件。 e.“”是ⅰ.鹵代烴水解生成醇;ⅱ.酯類(lèi)水解反應(yīng)的條件。 f.“”是ⅰ.酯類(lèi)水解;ⅱ.糖類(lèi)水解;ⅲ.油脂的酸性水解;ⅳ.淀粉水解的反應(yīng)條件。 g.“”“”為醇氧化的條件。 h.“”或“”為苯及其同系物苯環(huán)上的氫被鹵素原子取代的反應(yīng)條件。 i.溴水或Br2的CCl4溶液是不飽和烴加成反應(yīng)的條件。 j.“”“”是醛氧化的條件。 ⑥根據(jù)有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量的變化推斷發(fā)生的反應(yīng) a.若相對(duì)分子質(zhì)量增加16,可能是加入了氧原子。 b.醇與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng),相對(duì)分子質(zhì)量增加42。 c.酸與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng),相對(duì)分子質(zhì)量增加28。 ⑦根據(jù)有機(jī)物的空間結(jié)構(gòu)推斷官能團(tuán) a.具有4原子共線(xiàn)的可能含碳碳三鍵。 b.具有4原子共面的可能含醛基。 c.具有6原子共面的可能含碳碳雙鍵。 d.具有12原子共面的可能含有苯環(huán)。 ⑧根據(jù)有機(jī)反應(yīng)中定量關(guān)系進(jìn)行推斷 a.烴和鹵素單質(zhì)的取代:取代1 mol氫原子,消耗1 mol鹵素單質(zhì)(X2)。 b.的加成:與H2、Br2、HCl、H2O等加成時(shí)按物質(zhì)的量比1∶1加成。 c.含—OH有機(jī)物與Na反應(yīng)時(shí):2 mol —OH生成1 mol H2。 d.1 mol —CHO對(duì)應(yīng)2 mol Ag;或1 mol —CHO對(duì)應(yīng)1 mol Cu2O。 ⑨由一些特殊的轉(zhuǎn)化關(guān)系推斷 A.直線(xiàn)型轉(zhuǎn)化 a.與O2反應(yīng):醇醛羧酸,乙烯乙醛乙酸 b.與H2反應(yīng):炔烴烯烴烷烴 B.三角型轉(zhuǎn)化 ⑩根據(jù)物理性質(zhì)推斷 A.有機(jī)物的狀態(tài) a.固態(tài):碳原子數(shù)較多的烴類(lèi),如石蠟、瀝青;稠環(huán)芳香烴,如萘、蒽;酚,如苯酚;飽和高級(jí)脂肪酸;脂肪;糖類(lèi)物質(zhì);TNT;高分子化合物等。 b.液態(tài):碳原子數(shù)大于4的烴類(lèi),如己烷、環(huán)己烷、苯等;絕大多數(shù)鹵代烴;醇、醛、低級(jí)羧酸;油酸酯;硝基苯;乙二醇;丙三醇等。 c.氣態(tài):碳原子數(shù)小于或等于4的烴類(lèi),還有一氯甲烷、新戊烷、甲醛等。 B.有機(jī)物的氣味 a.無(wú)味:甲烷、乙炔(常因混有PH3、H2S和AsH3等雜質(zhì)而帶有臭味)。 b.稍有氣味:乙烯。 c.特殊氣味:苯及苯的同系物、石油、苯酚。 d.刺激性氣味:甲醛、甲酸、乙酸、乙醛。 e.香味:乙醇、低級(jí)酯。 f.苦杏仁味:硝基苯。 C.液態(tài)有機(jī)物的水溶性及密度 a.不溶于水且比水輕的:液態(tài)烴、一氯代烴、苯及苯的同系物、酯(包括油脂)。 b.不溶于水且比水重的:硝基苯、溴苯、CCl4、氯仿、溴代烴、碘代烴。 c.水溶性的有機(jī)物:低級(jí)醇(甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇等);低級(jí)醛(甲醛、乙醛等);低級(jí)酸(甲酸、乙酸、乙二酸等);單糖和二糖;溫度高于65 ℃時(shí)的苯酚。 1.香豆素是一種天然香料,存在于黑香豆、蘭花等植物中。工業(yè)上常用水楊醛與乙酸酐在催化劑存在下加熱反應(yīng)制得: 以下是以甲苯為原料生產(chǎn)香豆素的一種合成路線(xiàn)(部分反應(yīng)條件及副產(chǎn)物已略去): 已知以下信息: ①A中有五種不同化學(xué)環(huán)境的氫; ②B可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng); ③同—個(gè)碳原子上連有兩個(gè)羥基通常不穩(wěn)定,易脫水形成羰基。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)香豆素的分子式為_(kāi)_______; (2)由甲苯生成A的反應(yīng)類(lèi)型為_(kāi)_______,A的化學(xué)名稱(chēng)為_(kāi)_______; (3)由B生成C的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)____________________; (4)B的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)的還有________種,其中在核磁共振氫譜中只出現(xiàn)四組峰的有________種; (5)D的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)的還有________種,其中: ①既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能發(fā)生水解反應(yīng)的是______________(寫(xiě)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式); ②能夠與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出CO2的是_________(寫(xiě)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。 答案 (1)C9H6O2 (2)取代反應(yīng) 2氯甲苯(鄰氯甲苯) 解析 (1)根據(jù)香豆素的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,可知其分子式為C9H6O2。 (2)由甲苯生成A為取代反應(yīng),由香豆素的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知A為鄰氯甲苯。 (3)由B、C的分子式及反應(yīng)條件可知,由B生成C的化學(xué)方程式為 (4)B的同分異構(gòu)體中含苯環(huán)的還有、,共4種,在核磁共振氫譜中只出現(xiàn)四組峰的有2種。 2.優(yōu)良的有機(jī)溶劑對(duì)孟烷、耐熱型特種高分子功能材料PMnMA的合成路線(xiàn)如下: 已知芳香化合物苯環(huán)上的氫原子可被鹵代烷中的烷基取代。如 (R為烷基,X為鹵原子) (1)B為芳香烴。 ①由B生成對(duì)孟烷的反應(yīng)類(lèi)型是__________________。 ②(CH3)2CHCl與A生成B的化學(xué)方程式是____________。 ③A的同系物中相對(duì)分子質(zhì)量最小的物質(zhì)是______________。 (2)1.08 g的C與飽和溴水完全反應(yīng)生成3.45 g白色沉淀。E不能使Br2的CCl4溶液褪色。 ①F的官能團(tuán)是________。 ②C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是____________________________。 ③反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式是____________________。 (3)下列說(shuō)法正確的是(選填字母)________________。 a.B可使酸性高錳酸鉀溶液褪色 b.C不存在醛類(lèi)同分異構(gòu)體 c.D的酸性比E弱 d.E的沸點(diǎn)高于對(duì)孟烷 (4)G的核磁共振氫譜有3種峰,其峰面積之比為3∶2∶1。G與NaHCO3反應(yīng)放出CO2。反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式是______________。 答案 (1)①加成反應(yīng) 解析 (1)①B生成對(duì)孟烷時(shí),B和H2加成,為加成反應(yīng)或還原反應(yīng)。②根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系,可推出A為甲苯,故(CH3)2CHCl和甲苯反應(yīng)的方程式為+(CH3)2CHClHCl+(CH3)2。③甲苯的同系物中相對(duì)分子質(zhì)量最小的是苯。 (2)由于E脫水生成F,可推測(cè)E中含有醇羥基,C可與飽和溴水反應(yīng)生成白色沉淀,故C中含有酚羥基,根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系,可知C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。 (3)根據(jù)圖中的物質(zhì),可推出B中苯甲基能使高錳酸鉀溶液褪色,a對(duì);C存在醛類(lèi)的同分異構(gòu)體,b錯(cuò);D為酚類(lèi),E屬于醇類(lèi),前者的酸性強(qiáng),c錯(cuò);E的結(jié)構(gòu)中含有羥基,其沸點(diǎn)高于對(duì)孟烷,d對(duì)。 (4)G的核磁共振氫譜有3種峰,其峰面積之比為3∶2∶1,G與NaHCO3反應(yīng)放出CO2,可知G中有羧基,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,可推出反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為 [考法綜述] 有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)在高考中的考查主要是一道有機(jī)合成推斷的填空題,解答這類(lèi)題除掌握常見(jiàn)有機(jī)物及官能團(tuán)的性質(zhì)外,還要注意一些解題策略和書(shū)寫(xiě)注意點(diǎn)才能拿高分。 命題法 有機(jī)物的合成與推斷 典例 化合物X是一種香料,可采用乙烯與甲苯為主要原料,按下列路線(xiàn)合成: 已知:RXROH;RCHO+CH3COOR′RCHCHCOOR′ 請(qǐng)回答: (1)E中官能團(tuán)的名稱(chēng)是________________________________。 (2)B+D→F的化學(xué)方程式______________________________。 (3)X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式______________________________________。 (4)對(duì)于化合物X,下列說(shuō)法正確的是________。 A.能發(fā)生水解反應(yīng) B.不與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng) C.能使Br2/CCl4溶液褪色 D.能發(fā)生銀鏡反應(yīng) (5)下列化合物中屬于F的同分異構(gòu)體的是________。 [解析] 由框圖可知,A為CH3CH2OH,B為 環(huán),能與濃硝酸等發(fā)生取代反應(yīng);含有酯基,能發(fā)生水解反應(yīng);含有碳碳雙鍵,能與Br2發(fā)生加成反應(yīng),使Br2/CCl4溶液褪色;無(wú)醛基結(jié)構(gòu),所以不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。有機(jī)物F的分子式為C9H10O2,A項(xiàng)中化合物的分子式為C10H12O2;B項(xiàng)中化合物的分子式為C9H10O2;C項(xiàng)中化合物的分子式為C9H10O2;D項(xiàng)中化合物的分子式為C10H12O2。 [答案] (1)醛基 (4)AC (5)BC 【解題法】 有機(jī)推斷的解題技巧與規(guī)范表述 (1)合成路線(xiàn)流程圖書(shū)寫(xiě)的技巧 “退一退”“推一推”“看一看”(信息、條件)。 ①“退一退”指逆向分析,從產(chǎn)物出發(fā),由后向前推,先找出產(chǎn)物的前一步原料(中間產(chǎn)物),并同樣找出它的前一步原料,如此繼續(xù)直至到達(dá)簡(jiǎn)單的初始原料為止。 ②“推一推”指正向合成,從已知原料入手,先找出合成最終產(chǎn)物所需的下一步產(chǎn)物(中間產(chǎn)物),并同樣找出它的下一步產(chǎn)物,如此繼續(xù),直至到達(dá)最終產(chǎn)品為止。 ③“看一看”,指兩方面,一是注意題目所給的信息,信息來(lái)自?xún)煞矫妫篴.是來(lái)自于題給流程圖;b.單獨(dú)給信息。二是注意書(shū)寫(xiě)時(shí)不要遺漏反應(yīng)條件。 要注意有機(jī)信息的應(yīng)用。一些反應(yīng)中有新信息,一定要理解新信息的反應(yīng)機(jī)理,將其應(yīng)用于解題中,同時(shí)有些合成路線(xiàn)需要用到的信息在題目的合成路線(xiàn)中。 (2)按要求、規(guī)范表述有關(guān)問(wèn)題 即應(yīng)按照題目要求的方式將分析結(jié)果表達(dá)出來(lái),力求避免書(shū)寫(xiě)官能團(tuán)名稱(chēng)時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)別字、書(shū)寫(xiě)物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式時(shí)出現(xiàn)碳原子成鍵數(shù)目不為4等情況,確保答題正確。 ①官能團(tuán)判斷或書(shū)寫(xiě)中易出現(xiàn)的錯(cuò)誤:a.易誤將判斷為官能團(tuán);b.不明確—X官能團(tuán)名稱(chēng)為鹵原子;c.誤將—CHO寫(xiě)為—COH;d.不會(huì)寫(xiě)常見(jiàn)官能團(tuán)的中文名稱(chēng):如羥基、醛基、羧基、酯基等;e.誤將—OH寫(xiě)成醇基,—COOH寫(xiě)成酸基等。 ②有機(jī)反應(yīng)類(lèi)型判斷或書(shū)寫(xiě)中易出現(xiàn)的錯(cuò)誤:a.易誤將“氧化反應(yīng)”“還原反應(yīng)”寫(xiě)為“氧化還原反應(yīng)”;b.易誤將“酯化反應(yīng)”寫(xiě)為“脂化反應(yīng)”。 ③有機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中原子間的連接方式要表達(dá)正確,不要寫(xiě)錯(cuò)位。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式有多種,但官能團(tuán)不要簡(jiǎn)化,酯基、羧基的各原子順序不要亂寫(xiě),寫(xiě)硝基、氨基時(shí)注意要連在N原子上。如COOHCH2CH2OH(羧基連接錯(cuò)),CH2CHCOOH(少雙鍵)等。 ④酯化反應(yīng)的生成物不漏寫(xiě)“水”,縮聚反應(yīng)的生成物不漏寫(xiě)“小分子”。 ⑤合成路線(xiàn)中不寫(xiě)反應(yīng)條件或條件寫(xiě)錯(cuò)。要注意合成路線(xiàn)中條件寫(xiě)錯(cuò)或不寫(xiě),則該合成路線(xiàn)錯(cuò),合成停止,后續(xù)反應(yīng)不得分。 1.菠蘿酯F是一種具有菠蘿香味的賦香劑,其合成路線(xiàn)如下: (1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_________,A中所含官能團(tuán)的名稱(chēng)是________。 (2)由A生成B的反應(yīng)類(lèi)型是________,E的某同分異構(gòu)體只有一種相同化學(xué)環(huán)境的氫,該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)____________。 (3)寫(xiě)出D和E反應(yīng)生成F的化學(xué)方程式____________________。 (4)結(jié)合題給信息,以溴乙烷和環(huán)氧乙烷為原料制備1-丁醇,設(shè)計(jì)合成路線(xiàn)(其他試劑任選)。 合成路線(xiàn)流程圖示例:CH3CH2Cl CH3CH2OHCH3COOCH2CH3 答案 (1) 碳碳雙鍵、醛基 (2)加成(或還原)反應(yīng) CH3COCH3 (2)E為,不飽和度為1,其只有一種相同化學(xué)環(huán)境的氫的同分異構(gòu)體為CH3COCH3。 (4)由溴乙烷制取1-丁醇可遷移題中信息,溴乙烷先與Mg反應(yīng),再與環(huán)氧乙烷反應(yīng)并酸化即可。 2.“張-烯炔環(huán)異構(gòu)化反應(yīng)”被《Name Reactions》收錄。該反應(yīng)可高效構(gòu)筑五元環(huán)狀化合物: (R、R′、R″表示氫、烷基或芳基) 合成五元環(huán)有機(jī)化合物J的路線(xiàn)如下: (1)A屬于炔烴,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________。 (2)B由碳、氫、氧三種元素組成,相對(duì)分子質(zhì)量是30。B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________________。 (3)C、D含有與B相同的官能團(tuán),C是芳香族化合物。E中含有的官能團(tuán)是________。 (4)F與試劑a反應(yīng)生成G的化學(xué)方程式是______________;試劑b是________。 (5)M和N均為不飽和醇。M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________。 (6)N為順式結(jié)構(gòu),寫(xiě)出N和H生成I(順式結(jié)構(gòu))的化學(xué)方程式____________________________。 答案 (1) (2)HCHO (3)碳碳雙鍵、醛基 解析 (1)A屬于炔烴,結(jié)合A的分子式可知A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。 (2)根據(jù)B的元素種類(lèi)和相對(duì)分子質(zhì)量可判斷B是甲醛。 (3)類(lèi)比題中“已知”反應(yīng),可知C與D反應(yīng)生成的E中的官能團(tuán)是碳碳雙鍵、醛基。 (4)根據(jù)題意可推出F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ,H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ,由F得到H先發(fā)生加成反應(yīng),然后發(fā)生消去反應(yīng),最后酸化。 (5)結(jié)合題圖可知,M為。 3.Hagemann酯(H)是一種合成多環(huán)化合物的中間體,可由下列路線(xiàn)合成(部分反應(yīng)條件略去): (1)A→B為加成反應(yīng),則B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________;B→C的反應(yīng)類(lèi)型是________。 (2)H中含有的官能團(tuán)名稱(chēng)是______________;F的名稱(chēng)(系統(tǒng)命名)是______________。 (3)E→F的化學(xué)方程式是_________________________________。 (4)TMOB是H的同分異構(gòu)體,具有下列結(jié)構(gòu)特征:①核磁共振氫譜除苯環(huán)吸收峰外僅有1個(gè)吸收峰;②存在甲氧基(CH3O—)。TMOB的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________。 (5)下列說(shuō)法正確的是 ________。 a.A能和HCl反應(yīng)得到聚氯乙烯的單體 b.D和F中均含有2個(gè)π鍵 c.1 mol G完全燃燒生成7 mol H2O d.H能發(fā)生加成、取代反應(yīng) 答案 (1)CH2===CH-C≡CH 加成反應(yīng) (2)碳碳雙鍵、羰基、酯基 2-丁炔酸乙酯 (3)CH3C≡CCOOH+CH3CH2OH CH3C≡CCOOCH2CH3+H2O (5)ad 解析 本題以有機(jī)物H的合成路線(xiàn)為切入點(diǎn),考查考生對(duì)有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況,意在考查考生利用逆向推理法分析問(wèn)題,有效解決有機(jī)化學(xué)問(wèn)題的能力。 (1)由C的結(jié)構(gòu)逆推得B是,鍵中的一個(gè)π鍵,與CH3OH發(fā)生加成反應(yīng)生成C。 (2)由H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,該分子含有的官能團(tuán)為羰基、酯基和碳碳雙鍵;F的名稱(chēng)為2丁炔酸乙酯。 (4)根據(jù)題意,不難得出TMOB是苯的含氧衍生物,且具有高度對(duì)稱(chēng)性,由H的不飽和度得知TMOB的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是。 (5)乙炔與氯化氫能發(fā)生加成反應(yīng)生成氯乙烯,即合成聚氯乙烯的單體,所以a項(xiàng)正確;D分子中有2個(gè)π鍵,F(xiàn)分子中有3個(gè)π鍵,所以b項(xiàng)錯(cuò)誤;由G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可得G的分子式為C11H16O3,1 mol G完全燃燒生成8 mol H2O,所以c項(xiàng)錯(cuò)誤;H分子中的羰基和碳碳雙鍵均可發(fā)生加成反應(yīng),酯基可發(fā)生取代(水解)反應(yīng),所以d項(xiàng)正確。 4.葉酸是維生素B族之一,可以由下列甲、乙、丙三種物質(zhì)合成。 (1)甲中顯酸性的官能團(tuán)是________(填名稱(chēng))。 (2)下列關(guān)于乙的說(shuō)法正確的是________(填序母)。 a.分子中碳原子與氮原子的個(gè)數(shù)比是7∶5 b.屬于芳香族化合物 c.既能與鹽酸又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng) d.屬于苯酚的同系物 (3)丁是丙的同分異構(gòu)體,且滿(mǎn)足下列兩個(gè)條件,丁的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______。 a.含有 b.在稀硫酸中水解有乙酸生成 (4)甲可以通過(guò)下列路線(xiàn)合成(分離方法和其他產(chǎn)物已經(jīng)略去): ①步驟Ⅰ的反應(yīng)類(lèi)型是________。 ②步驟Ⅰ和Ⅳ在合成甲過(guò)程中的目的是__________________。 ③步驟Ⅳ反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________。 答案 (1)羧基 (2)ac 解析 本題考查了官能團(tuán)的性質(zhì)、同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)、同系物的概念、芳香族化合物的概念、有機(jī)反應(yīng)類(lèi)型、有機(jī)合成等。 (1)羧基顯酸性,氨基顯堿性。 (2)乙分子中存在7個(gè)C原子、5個(gè)N原子,a正確;該物質(zhì)沒(méi)有苯環(huán)結(jié)構(gòu),故不屬于芳香族化合物,b錯(cuò)誤;有—NH2可以與鹽酸反應(yīng),有—Cl可以與氫氧化鈉溶液反應(yīng),c正確;沒(méi)有苯環(huán)沒(méi)有酚羥基,故不屬于苯酚的同系物。 (3)在稀硫酸中水解生成乙酸,故一定為乙酸某酯,故其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。 (4)①根據(jù)反應(yīng)前后物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知發(fā)生了取代反應(yīng)。②步驟Ⅰ和Ⅳ在合成甲過(guò)程中的目的是為了把—NH2暫時(shí)保護(hù)起來(lái),防止在步驟Ⅱ中反應(yīng);步驟Ⅳ是肽鍵發(fā)生水解,重新生成—NH2。 5.A、B均為重要的有機(jī)化工原料,可用于合成聚碳酸酯等工程塑料并存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系: ⅱ.RCOOR′+R″OHRCOOR″+R′OH(R、R′、R″代表烴基) 回答下列問(wèn)題: (1)A分子內(nèi)含有苯環(huán),則A的名稱(chēng)是________。 (2)A與B反應(yīng)生成C時(shí)的理論用量(物質(zhì)的量)比是________。 (3)B分子結(jié)構(gòu)中只有一種化學(xué)環(huán)境相同的氫原子,B的一種同分異構(gòu)體能發(fā)生銀鏡反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________。 (4)D和E反應(yīng)生成F是加成反應(yīng),D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________,E的分子式是________,F(xiàn)生成G的反應(yīng)類(lèi)型是________反應(yīng)。 (5)G分子內(nèi)含有六元環(huán),可發(fā)生水解反應(yīng),其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________。G的同分異構(gòu)體有多種,其中和G具有完全相同環(huán)狀結(jié)構(gòu)的同分異構(gòu)體有________種(不包含G,不考慮立體異構(gòu))。 答案 (1)苯酚 (2)2∶1 (3)CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OH CH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O 解析 本題考查有機(jī)推斷、反應(yīng)類(lèi)型、有機(jī)官能團(tuán)、限定條件的同分異構(gòu)體的判斷、有機(jī)方程式的書(shū)寫(xiě)。 (1)A的分子式為C6H6O,有苯環(huán),為苯酚。 (2)由聚碳酸酯逆推出C含有兩個(gè)苯環(huán),故A與B的理論用量比為2∶1。 (3)B的分子式為C3H6O,分子中只有一種氫原子,為丙酮,另一種同分異構(gòu)體能發(fā)生銀鏡反應(yīng)為丙醛。 (4)D與E加成得到F,結(jié)合已知ⅰ,D中含有碳氧雙鍵,F(xiàn)中沒(méi)有,即D是發(fā)生碳氧雙鍵上的加成反應(yīng),F(xiàn)結(jié)構(gòu)中的—CH2COOC2H5來(lái)自E,故可確定D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3COOC2H5,分子式為C4H8O2。 (5)G分子內(nèi)含有六元環(huán),可發(fā)生水解反應(yīng),說(shuō)明G分子內(nèi)含有酯基,F(xiàn)的分子式為C8H16O4,F(xiàn)與G相差C2H6O,故F分子與離酯基較遠(yuǎn)的羥基發(fā)生酯交換反應(yīng),從而推出G的結(jié)構(gòu)。環(huán)狀結(jié)構(gòu)不變,移動(dòng)—OH、—CH3:兩者連在同一個(gè)碳原子上還有3種,連在不同的碳原子上時(shí)采用定一移一法,可確定有12種,共15種。 6.丙烯是一種重要的化工原料。2000年以來(lái),我國(guó)丙烯的使用量已超過(guò)乙烯,且一直保持增長(zhǎng)趨勢(shì)?,F(xiàn)以丙烯為原料,合成環(huán)酯J。 已知:烯烴的復(fù)分解反應(yīng)是指在催化劑作用下,實(shí)現(xiàn)兩邊基團(tuán)換位的反應(yīng)。 如2CH2===CHCH3CH3CH===CHCH3+CH2===CH2 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)丙烯的核磁共振氫譜有________組峰; (2)反應(yīng)①的化學(xué)反應(yīng)類(lèi)型是____________________________; (3)反應(yīng)④是C與HCl加成,設(shè)計(jì)這一步反應(yīng)的目的是________; (4)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________; (5)物質(zhì)E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是____________________; (6)有機(jī)化合物C有多種同分異構(gòu)體,請(qǐng)寫(xiě)出其中屬于酯類(lèi)且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式___________________。 答案 (1)3 (2)取代反應(yīng) (3)保護(hù)分子中的碳碳雙鍵不被氧化 (6)HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2 解析 (1)CH3CH===CH2中有3種類(lèi)型的氫原子,核磁共振氫譜有3組峰。 (2)反應(yīng)①為取代反應(yīng)。 (3)反應(yīng)④是C與HCl的加成反應(yīng),是為了保護(hù)分子中的碳碳雙鍵不被氧化。 (4)根據(jù)烯烴的復(fù)分解反應(yīng)類(lèi)推反應(yīng)②。 (5)A為ClCH2CH===CHCH2Cl,C為HOCH2CH===CHCH2OH,D為 (6)C的同分異構(gòu)體屬于酯類(lèi)且能發(fā)生銀鏡反應(yīng),則為甲酸酯類(lèi),其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HCOOCH2CH2CH3或HCOOCH(CH3)2。 席夫堿類(lèi)化合物G在催化、藥物、新材料等方面有廣泛應(yīng)用。合成G的一種路線(xiàn)如下: 已知以下信息: ②1 mol B經(jīng)上述反應(yīng)可生成2 mol C,且C不能發(fā)生銀鏡反應(yīng) ③D屬于單取代芳烴,其相對(duì)分子質(zhì)量為106 ④核磁共振氫譜顯示F苯環(huán)上有兩種化學(xué)環(huán)境的氫 回答下列問(wèn)題: (1)由A生成B的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________,反應(yīng)類(lèi)型為_(kāi)___________。 (2)D的化學(xué)名稱(chēng)是________,由D生成E的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________。 (3)G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_________________。 (4)F的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)的還有________(不考慮立體異構(gòu))種,其中核磁共振氫譜為4組峰,且面積比為6∶2∶2∶1的是____________________(寫(xiě)出其中一種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。 (5)由苯及化合物C經(jīng)如下步驟可合成N異丙基苯胺: N異丙基苯胺 反應(yīng)條件1所選用的試劑為_(kāi)___________,反應(yīng)條件2所選用的試劑為_(kāi)___________,I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)___________。 [錯(cuò)因分析] 本題若不能根據(jù)題中提供的新信息①②由B推導(dǎo)出C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,則也無(wú)法確定A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。若不能判斷出新信息⑤中的反應(yīng)原理,則無(wú)法由C與F反應(yīng)推斷出G的結(jié)構(gòu)。 [解析] (1)利用合成圖中轉(zhuǎn)化條件和有機(jī)物的化學(xué)式,依據(jù)信息①、②可確定物質(zhì)C為丙酮,進(jìn)而可推知A和B分別為,A→B的反應(yīng)為氯代烴的消去反應(yīng)。 (2)由信息③可確定D為乙苯,由信息④可確定乙苯在濃硫酸作催化劑的條件下與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)的產(chǎn)物E為。 (4)符合條件的同分異構(gòu)體有19種,①苯環(huán)上有3個(gè)取代基(兩個(gè)甲基、一個(gè)氨基),兩個(gè)—CH3可分鄰位、間位和對(duì)位,則—NH2對(duì)應(yīng)的可能位置分別有2種、3種和1種,共6種;②苯環(huán)上有2個(gè)取代基為8種情況:—C2H5和—NH2可鄰位和間位,—CH3和—CH2NH2可鄰位、間位和對(duì)位,—CH3和—NHCH3可鄰位、間位和對(duì)位;③苯環(huán)上有1個(gè)取代基有5種情況:分別為—CH2CH2NH2、—CH(CH3)NH2、—N(CH3)2、—NHCH2CH3和—CH2NHCH3。符合限定條件的同分異構(gòu)體為 (5)由圖示中信息(N異丙基苯胺的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和I→J的轉(zhuǎn)化條件)可確定H、I分別為和。則條件1和2分別為濃硫酸和濃硝酸、鐵粉/稀鹽酸。 [歸納總結(jié)] 破解有機(jī)新信息題通常分三步: (1)讀信息。題目常給出教材以外的化學(xué)反應(yīng)原理,審題時(shí)需要閱讀新信息,即讀懂信息。 (2)挖信息。在閱讀的基礎(chǔ)上,分析新信息所給的化學(xué)反應(yīng)方程式中,反應(yīng)條件、反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵類(lèi)型及產(chǎn)物形成化學(xué)鍵類(lèi)型和有機(jī)反應(yīng)類(lèi)型等,掌握反應(yīng)的實(shí)質(zhì),并在實(shí)際解題中做到靈活運(yùn)用。 (3)用信息。在上述兩步的基礎(chǔ)上,利用有機(jī)反應(yīng)原理解決題目設(shè)置的問(wèn)題,這一步是關(guān)鍵。一般題目給出的“新信息”都會(huì)用到,根據(jù)框圖中的“條件”提示,判斷需要用哪些新信息。 [心得體會(huì)]- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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