第27天 有机合成与推断-2014年全国重点中学高考化学考前赢分30天 Word版含答案

1一、有机合成中官能团的转化1．官能团的引入(1)引入卤素原子的方法①烃与卤素单质(X2)取代．②不饱和烃与卤素单质(X2)或卤化氢(HX)加成．③醇与卤化氢(HX)取代．(2)引入羟基(—OH)的方法．①烯烃与水加成．②卤代烃碱性条件下水解．③醛或酮与H2加成．④酯的水解．⑤酚钠盐中滴加酸或通入CO2.⑥苯的卤代物水解生成苯酚．(3)引入碳碳双键或三键的方法．①某些醇或卤代烃的消去反应引入或②炔烃与H2、X2或HX加成引入.(4)引入—CHO的方法①烯烃氧化．②某些醇的催化氧化．(5)引入—COOH的方法①醛被O2或银氨溶液、新制Cu(OH)2氧化．②酯在酸性条件下水解．③苯的同系物被KMnO4酸性溶液氧化．2．官能团的消除(1)通过加成反应消除不饱和键．(2)通过消去或取代消除卤素原子．2(3)通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基．(4)通过加成或氧化反应等消除醛基．(5)脱羧反应消除羧基：R—COONa＋NaOH―→Na2CO3＋R—H.3．官能团间的衍变(1)利用官能团的衍生关系进行衍变，如(2)通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如CH3CH2OHCH2==CH2ClCH2CH2ClHOCH2CH2OH.(3)通过某种手段，改变官能团的位置．有机合成中可通过加成、取代、消去、氧化、还原等反应实现官能团的引入、消除及转化，分析时既要注意反应条件及各类有机物的结构是否符合相应官能团的转化，同时要考虑它对其他官能团的影响．二、有机合成与推断1．由转化关系推断这种方法要求熟悉有机化学中常见的转化关系，并能根据题目给出的转化关系图对号入座。2．由特殊反应条件推断(1)含烷烃基的有机物光照条件下发生取代反应。(2)在浓硫酸、加热条件下发生的反应一般是酯化反应、苯及其同系物的硝化反应。3．由特殊数据推断(1)1mol碳碳双键加成1molH2或Br2,1mol苯环加成3molH2。(2)同系物的相对分子质量相差14的整数倍。(3)饱和一元醇与比其少一个碳原子的饱和一元羧酸的相对分子质量相等。(4)饱和一元醇与乙酸充分酯化，生成的酯与醇相对分子质量相差42。三、有机推断题解题思路和突破口1．解题思路32．突破口(1)特殊条件反应条件反应类型X2、光照烷烃、不饱和烃(或芳香烃)烷基上的卤代反应Br2、Fe粉(FeBr3)苯环上的取代反应溴水或Br2的CCl4溶液含碳碳双键或碳碳三键的不饱和有机物的加成反应浓溴水苯酚的取代反应H2、催化剂(如Ni)不饱和有机物的加成反应(含碳碳双键、碳碳三键、苯环、醛基、羰基的物质，注意羧基和酯基不能与H2加成)浓H2SO4、加热酯化反应或苯环上硝化、磺化反应浓H2SO4、170℃醇的消去反应浓H2SO4、140℃醇生成醚的取代反应浓H2SO4、加热酯的可逆水解或二糖、多糖的水解反应NaOH水溶液、加热卤代烃或酯类的水解反应NaOH醇溶液、加热卤代烃的消去反应铁、盐酸硝基还原为氨基O2、Cu或Ag、加热醇的催化氧化反应银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液醛的氧化反应水浴加热苯的硝化、银镜反应、制酚醛树脂、酯类和二糖的水解4(2)特征现象①能使溴水因化学反应褪色的物质可能含有：碳碳双键、碳碳三键、苯酚结构(使溴水褪色且有白色沉淀产生)、醛基。②能水解的物质卤代烃、酯、低聚糖和多糖、肽、蛋白质能水解产生酸和醇的物质：酯(注：碱性条件下水解产物为盐和醇)③加热与新制Cu(OH)2悬浊液反应产生红色沉淀或加热条件下与银氨溶液反应产生银镜的物质中含有醛基(可能是醛类、甲酸、甲酸盐、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖……)⑤显酸性的有机物可能含有：羧基、酚羟基⑥能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质可能含有：碳碳双键、碳碳三键、含苯环且连苯环的碳上有氢原子、醇—OH、酚—OH、醛基。⑦显碱性的有机物可能含有—NH2或—NH—或—N—。⑧既能与酸又能与碱反应的有机物可能是：a．含羧基(或酚—OH)和—NH2(或—NH—或—N—)；b．羧酸的铵盐⑨有明显颜色变化的有机反应：a.与含Fe3＋的溶液显紫色：含苯酚结构b.与浓硝酸显黄色：含苯环的蛋白质5②由消去反应的产物确定—OH、—X的位置。如：某醇(或一卤代烃)消去仅生成惟一的一种产物CH2===CH—CH2—CH3则醇为：CH2OHCH2CH2CH3(或一卤代烃为CH2XCH2CH2CH3)。③从取代产物确定碳链结构。如C5H12的一取代物仅一种，则其结构为C(CH3)4。④由加H2后的碳的骨架确定碳碳双键或碳碳三键的位置。如：(CH3)3CCH2CH3对应的烯烃为：(CH3)3CCH===CH2，炔烃为：(CH3)3CC≡CH。⑤由有机物发生酯化反应生成酯的结构，可以推断反应物中羧基和羟基的位置：由有机物发生成肽反应生成肽的结构，可以推断反应物中羧基和氨基的位置。(4)“定量关系”①烃和卤素的取代反应，被取代的H原子和消耗的卤素分子之间的数值关系(1∶1)。②不饱和烃分子与H2、Br2、HCl等分子加成反应中，与无机物分子的个数比关系(1∶1)、(1∶2)。③含—OH结构的有机物与Na的反应中，—OH与生成的氢分子的个数比关系(2∶1)。④—CHO与生成的Ag(1∶2)，或Cu2O(1∶1)的物质的量比关系。⑤酯化反应中酯基与生成的水分子的个数比关系(1∶1)。⑥醇和乙酸发生酯化反应，生成酯的相对分子质量比一元醇的相对分子质量大42n(n代表醇中羟基的个数)。(5)“转化关系”6二、有机合成的解题思路与官能团的转化方法1．解题思路2．官能团的转化方法(1)官能团的引入78例1．由丁炔二醇制备1,3丁二烯的流程图如下图所示．(1)写出A、B的结构简式：A.__________________________________；B．________________________.(2)用化学方程式表示转化过程①～④._________________________________________；9__________________________________________；__________________________________________；___________________________________________.例2、直接生成碳—碳键的反应是实现高效、绿色有机合成的重要途径。交叉脱氢偶联反应是近年备受关注的一类直接生成碳—碳单键的新型反应，例如：(1)化合物Ⅰ的分子式为________________，其完全水解的化学方程式为___________________________(注明条件)。(2)化合物Ⅱ与足量浓氢溴酸反应的化学方程式为_____________________________(注明条件)。(3)化合物Ⅲ没有酸性，其结构简式为________，Ⅲ的一种同分异构体Ⅴ能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2，化合物Ⅴ的结构简式为____________________。(4)反应①中1个脱氢剂Ⅵ(结构简式见右下图)分子获得2个氢原子后，转变成1个芳香族化合物分子，该芳10香族化合物分子的结构简式为_______________________________________。11例3、某有机物X(C12H13O5Br)分子中含有多种官能团，其结构简式为(其中Ⅰ、Ⅱ为未知部分的结构)为推测X的分子结构，进行如图所示的转化：已知向E的水溶液中滴入FeCl3溶液发生显色反应；M(C2H2O4)能使蓝墨水褪色；G、M都能与NaHCO3溶液反应，请回答：(1)M的结构简式为_____；G分子所含官能团的名称是___；(2)E可以发生的反应有(选填序号)________；①加成反应②消去反应③氧化反应④取代反应(3)由B转化成D的化学方程式是____________________________________________________；(4)G在一定条件下发生反应生成分子组成为C4H4O4的有机物(该有机物可使溴的四氯化碳溶液褪色)，写出G发生此反应的化学方程式_______________________________________________________________；(5)F与G互为同分异构体，F的分子中只含有羧基、羟基和醛基三种官能团，且同一个碳原子上同时连有两个羟基．则F的分子结构有________种．解析：由分子式C12H13O5Br可知，该分子中有12个C原子，5个O原子，不饱和程度较大．X在足量NaOH12(5)2例4、下图中X是一种具有水果香味的合成香料，A是直链有机物，E与FeCl3溶液作用显紫色．请根据上述信息回答：(1)H中含氧官能团的名称是__________，B→I的反应类型为________．(2)只用一种试剂鉴别D、E、H，该试剂是________．(3)H与J互为同分异构体，J在酸性条件下水解有乙酸生成，J的结构简式为__________________．(4)D和F反应生成X的化学方程式为_________________________________________.【解析】E的分子式为C6H6O且与FeCl3溶液作用显紫色，由此推出E为，F为，由X13和F的分子式得到D的分子式是C4H8O2且为酸，由题意知A是直链有机物，故B为CH3CH2CH2CH2OH，1．(2014届山西省山大附中高三下学期第一次月考化学试卷）醇酸树脂是一种成膜性好的树脂，下面是一种醇酸树脂的合成线路：已知：（1）反应①的化学方程式是。（2）写出B的结构简式是。NBSRCH2CH=CH2BrRCHCH=CH214（3）反应④的化学方程式为是。（4）反应⑤的化学方程式是。（5）下列说法正确的是（填字母）。a．B存在顺反异构b．1molE与足量的银氨溶液反应能生成2molAgc．F能与NaHCO3反应产生CO2d．丁烷、1-丙醇和D中沸点最高的为丁烷（6）写出符合下列条件的与互为同分异构体的结构简式。a．能与浓溴水反应生成白色沉淀b．苯环上一氯代物有两种c．能发生消去反应2．(2014届山东省泰安市高三第一轮复习质量检测化学试卷）迷迭香酸(F)的结构简式为：它是存在于许多植物中的一种多酚，具有抗氧化、延缓衰老、减肥降脂等功效，以A为原料合成F的路线如下(已知苯环上的羟基很难直接与羧酸发生酯化反应)：根据题意回答下列问题：（1）A的结构简式为；反应②的反应类型是。（2）反应③的试剂为。（3）1molF分别与足量的溴水和NaOH溶液反应，最多可消耗Br2mol，NaOHmol。（4）E在一定条件下发生缩聚反应的化学方程式是。3．(2014届山东省济南市高三3月模拟考试理综化学试卷）—CH2OH—CH2OH15合成一种有机化合物的途径往往有多种，下图所示为合成醇类物质乙的两种不同途径。回答下列问题：（1）甲分子中含氧官能团的名称是，由甲催化加氢生成乙的过程中，可能有和(写结构简式)生成。（2）戊的一种属于芳香烃的同分异构体的核磁共振氢谱有两组峰，且峰面积比为3：1，写出戊的这种同分异构体的结构简式。（3）由丁丙的反应类型为，检验丙中是否含有丁可选用的试剂是(填下列各项中序号)。a．Nab．NaHCO3溶液c．银氨溶液d．浓硫酸（4）物质乙还可由C10H19Cl与NaOH水溶液共热生成。写出该反应过程中，发生反应的化学方程式并注明反应条件：。(有机化合物均用结构简式表示)4．(2014届内蒙古鄂尔多斯市高三第一次模拟考试理综化学试卷）I．施安卡因(G)是一种抗心律失常药物，可由下列路线合成。（1）已知A是CH2—CH—COOH——n的单体，则A中所含官能团的名称是。（2）B的结构简式为；用系统命名法给C命名为。（3）C与足量NaOH醇溶液共热时反应的化学方程式为。F→G的反应类型为。16（4）L是E的同分异构体，分子中含有苯环且苯环上一氯代物只有两种，则L所有可能的结构简式有NHCH3CH3、、、。Ⅱ.H是C的同系物，其核磁共振氢谱有两个峰。按如下路线，由H可合成高聚物V(5)