2019-2020学年高中化学 专题4 烃的衍生物 微专题突破3 有机合成与推断课件 苏教版选修5

专题4烃的衍生物有机合成与推断一、常见的有机合成路线1．一元合成路线。例如：R—CH===CH2――→HX卤代烃―――――――→NaOH水溶液△一元醇――→[O]一元醛――→[O]一元羧酸―→酯2．二元合成路线。例如：CH2===CH2――→X2CH2X—CH2X――――――→NaOH水溶液△HOH2C—CH2OH――→[O]OHC—CHO――→[O]HOOC—COOH―→链酯、环酯、聚酯专题4烃的衍生物3．芳香化合物合成路线。例如：(1)――→Cl2FeCl3―――――→NaOH水溶液△(2)――→Cl2光照―――――→NaOH水溶液△――→[O]――→[O]―→芳香酯二、有机推断题解题的突破口1．根据特征反应确定官能团的种类(1)能使溴水褪色的物质可能含有“”“—C≡C—”或羟基等。(2)能使酸性KMnO4溶液褪色的物质可能含有“”“—C≡C—”“—CHO”或羟基等。(3)能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2反应生成红色沉淀的物质一定含有—CHO。(4)能与Na反应放出H2的物质可能为醇、酚、羧酸等。(5)能与Na2CO3溶液作用放出CO2或使石蕊试液变红的有机物中含有—COOH。(6)能水解的有机物中可能含有酯基()、卤素原子、肽键()等。(7)能发生消去反应的物质有醇或卤代烃等。2．根据性质和有关数据推知官能团的数目(1)—CHO―――――――→[Ag（NH3）2]＋2Ag――――――→Cu（OH）2Cu2O(2)2—OH(醇、酚、羧酸)――→NaH2(3)2—COOH――→CO2－3CO2—COOH――→HCO－3CO2(4)――→加成Br2――→消去—C≡C—――→加成2Br23．根据某些产物推知官能团的位置(1)由醇氧化成醛(或羧酸)，—OH一定在链端；由醇氧化成酮，—OH一定在链中；若该醇不能被氧化，则与—OH相连的碳原子上无氢原子。(2)由取代产物的种类可确定碳链结构。4．根据反应条件推断反应类型(1)在NaOH的水溶液中加热，可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。(2)在NaOH的乙醇溶液中加热，发生卤代烃的消去反应。(3)在浓H2SO4存在的条件下加热，可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。(4)与H2在Ni作用下发生反应，则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。(5)在O2、Cu(或Ag)、加热或CuO、加热条件下，发生醇的氧化反应。(6)与O2或新制的Cu(OH)2或银氨溶液反应，则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2，则为醇→醛→羧酸的过程)(7)在稀H2SO4加热条件下，发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。(8)在光照、X2条件下，发生烷基上的取代反应；在Fe粉、X2条件下，发生苯环上的取代反应。三、有机合成题的解题技巧1．综合运用有机反应中官能团的衍变关系2．充分利用题给信息解有机合成题，首先必须全面掌握有机物的性质以及有机物之间相互转化的关系，推断过程中经常使用的一些典型信息：(1)结构信息(碳骨架、官能团等)；(2)组成信息(相对分子质量、组成基团、组成元素的质量分数等)；(3)反应信息(燃烧、官能团转换、结构转变等)。3．理顺有机合成题的解题思路反应特征→官能团的种类反应机理→官能团的位置数据处理→官能团的数目产物结构→碳骨架―――――→综合分析结构4．掌握正确的思维方法基础原料正推逆推中间体正推逆推目标产物有机合成中官能团的保护方法(1)有机合成中酚羟基的保护由于酚羟基极易被氧化，在有机合成中，如果遇到需要用氧化剂进行氧化时，经常先将酚羟基通过酯化反应转化为酯，待氧化过程完成后，再通过水解反应，将酚羟基恢复。(2)有机合成中醛基的保护醛与醇反应生成缩醛：R—CHO＋2R′OH―→R—CH＋H2O，生成的缩醛比较稳定，与稀碱和氧化剂均难反应，但在稀酸中微热，缩醛会水解为原来的醛。OR′OR′工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯()，其过程如图所示：――→Cl2①A――→②――→CH3I③――→④B――――→C2H5OH⑤C――→HI⑥根据合成路线填写下列空白：(1)有机物A的结构简式为________，B的结构简式为________；(2)反应④属于________，反应⑤属于________；(3)③和⑥的目的是___________________________________；(4)写出反应⑥的化学方程式：__________________________。[解析]反应①是甲苯与Cl2的取代反应，可知A是卤代烃，从反应②的产物可知，反应②是卤代烃的水解反应，这样我们就可直接推出A。B、C两种物质的推断应结合起来，反应⑤是B与C2H5OH的反应，而最后的产物是对羟基苯甲醇乙酯()，说明反应⑤是酯化反应；那么反应④是引入—COOH的反应，这样就可推出B和C。从④是氧化反应知，反应③和⑥的目的是保护酚羟基，防止被氧化。[答案](1)(2)氧化反应酯化(或取代)反应(3)保护酚羟基，防止被氧化(4)＋HI―→＋CH3I【突破训练】1．有一种脂肪醇通过一系列反应可得丙三醇，该醇通过氧化、酯化、加聚反应而制得高聚物，这种脂肪醇是()A．CH3CH2CH2OHB．CH2===CH—CH2OH解析：选B。采用逆推法，加聚反应前：CH2===CHCOOCH2CH===CH2，酯化反应前：CH2===CH—COOH，氧化反应前：CH2===CH—CH2OH。2．苯乙酸乙酯()是一种常见的合成香料。请设计合理的方案以苯甲醛()和乙醇为原料合成苯乙酸乙酯(用合成路线流程图表示，并注明反应条件)。提示：①R—Br＋NaCN―→R—CN＋NaBr，R—CN――→H＋R—COOH；②合成过程中无机试剂任选；③合成路线流程图示例如下：CH3CH2OH――→浓硫酸170℃H2C===CH2――→Br2BrCH2—CH2Br。解析：采用逆合成分析法合成苯乙酸乙酯：答案：―――――→H2/Ni加热、加压――→HBr――→NaCN――→H＋―――――→CH3CH2OH浓硫酸，△3．烷烃A有三种一氯取代产物，分别是B、C和D，C的结构简式是，B和D分别与强碱的醇溶液共热，都只能得到有机化合物E，以上反应及B的进一步反应如图所示。请回答下列问题：(1)A的结构简式是_____________________________________。(2)H的结构简式是_____________________________________。(3)B转变为F的反应属于________反应(填反应类型)。(4)B转变为E的反应属于________反应(填反应类型)。(5)1.16gH与足量NaHCO3作用，在标准状况下，可得CO2的体积是________mL。解析：根据题意知A为，B、D两种一氯代物经消去反应可得到同一种产物E，从A的碳架结构可看出E只能是，则B、D分别是(CH3)3CCH2CH2Cl和中的一种，又因为B水解生成F，F经氧化生成G，G能发生银镜反应，则知B为(CH3)3CCH2CH2Cl，H是(CH3)3CCH2COOH。答案：(1)(2)(3)取代(或水解)(4)消去(5)2244．化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下：已知：①RCHO＋CH3CHO――――→NaOH/H2O△RCH===CHCHO＋H2O；②。回答下列问题：(1)A的化学名称是____________。(2)由C生成D和E生成F的反应类型分别为________________、________________。(3)E的结构简式为__________________________。(4)G为甲苯的同分异构体，由F生成H的化学方程式为__________________________。(5)芳香化合物X是F的同分异构体，X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2，其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积比为6∶2∶1∶1。写出2种符合要求的X的结构简式：________________________________________________________________________。(6)写出用环戊烷和2­丁炔为原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选)。解析：由H的结构简式逆推可知A、B、C、D、E、F苯环上均只有一个取代基。结合信息①及B的分子式，则A为苯甲醛，B为，由B→C的反应条件可知B→C的转化为醛基转化为羧基，C为，C与Br2发生加成反应，生成D()，D在KOH的乙醇溶液中加热发生消去反应，酸化后生成E()，E与乙醇发生酯化反应(或取代反应)生成F()，F与G发生类似信息②所给反应(加成反应)生成H，逆推可知G的结构简式为。(5)F为，苯环外含有5个碳原子、3个不饱和度和2个O原子，其同分异构体能与饱和碳酸氢钠溶液反应生成CO2，即必含有羧基，核磁共振氢谱显示有4种氢原子，则具有较高的对称性，氢原子个数比为6∶2∶1∶1，可知含有两个对称的甲基，还有2个碳原子和2个不饱和度，则含有碳碳三键，故满足条件的同分异构体的结构简式为(6)由产物的结构简式，迁移信息②可知要先制出，可由氯代烃发生消去反应得到，而氯代烃可由环戊烷与氯气在光照条件下发生取代反应制得。答案：(1)苯甲醛(2)加成反应取代反应(3)(4)(6)5．化合物G是治疗高血压的药物“比索洛尔”的中间体，一种合成G的路线如下：已知以下信息：①A的核磁共振氢谱为单峰；B的核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为6∶1∶1。②D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢；1molD可与1molNaOH或2molNa反应。回答下列问题：(1)A的结构简式为____________。(2)B的化学名称为____________。(3)C与D反应生成E的化学方程式为____________________。(4)由E生成F的反应类型为____________。(5)G的分子式为________________。(6)L是D的同分异构体，可与FeCl3溶液发生显色反应，1mol的L可与2mol的Na2CO3反应，L共有________种；其中核磁共振氢谱为四组峰，峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为________________、________________。解析：结合C的结构简式，A、B的分子式及信息①可确定B的结构简式为(CH3)2CHOH，A的结构简式为。结合G的结构简式可逆推出F的结构简式为则E为，再结合C的结构简式及信息②可确定D的结构简式为。(4)根据E、F的结构简式可确定由E生成F的反应为取代反应。(5)根据G的结构简式可确定其分子式为C18H31NO4。(6)根据L遇FeCl3溶液发生显色反应可知L中含酚羟基，再结合D的分子式和1molL能与2molNa2CO3反应，可知L中含2个酚羟基和1个—CH3，2个酚羟基位于苯环邻位、间位和对位时，—CH3所处的位置分别有2种、3种和1种，即L共有6种可能的结构。其中核磁共振氢谱中有四组峰，且峰面积之比为3∶2∶2∶1的结构简式为和。答案：(1)(2)2­丙醇(或异丙醇)(4)取代反应(5)C18H31NO4(6)6本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放