高考总复习有机合成与推断

有机合成及推断

[学问指津]

1．有机合成涵义：

有机合成是指以单质、无机化合物及易得到有机化合物(一般是四个碳以下有机物以及从石油化工生产简洁得到烯烃、芳香烃等化合物)为原料，用化学方法人工制备较为困难有机化合物。

2．有机合成打算学问：

(1)熟识烃类物质(特殊是乙烯、丙烯、1，3—丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、乙炔和萘等)，烃衍生物(特殊是卤代烃、乙醇、乙醛、甲醛、苯酚、乙酸、乙酸乙酯、氨基酸、乙二醇、丙三醇等)、淀粉、纤维素等重要化学性质，如乙烯加成、加聚反应，乙炔加成反应，淀粉及纤维素水解反应等。

(2)熟识烃、卤代烃、醇、醛、羧酸、酯等各类烃及烃衍生物在肯定条件下相互转化规律。

3．有机合成中官能团引入方法：

(1)引入卤原子

①加成反应，如CH2＝CH2＋Cl2CH2ClCH2Cl

CH≡CH＋HClCH2＝CHCl

②取代反应，如：＋Br2＋HBr

(2)引入羟基

①加成反应，如：CH2＝CH2＋H－OHCH3CH2OH

②水解反应，如C2H5Cl＋H－OHC2H5OH＋HCl

CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋CH3CH2OH

③分解反应，如：

C6H12O6(葡萄糖)2C2H5OH＋2CO2↑

(3)引入双键

①加成反应，如CH≡CH＋H2CH2＝CH2

②消去反应，如

醇消去C2H5OHCH2＝CH2↑＋H2O

卤代烃消去CH3CH2ClCH2＝CH2↑＋HCl

(4)引入醛基或酮基，由醇羟基通过氧化反应可得到醛基或酮基，如：

注：以上是引入官能团常见一步引入法，但在某些状况下，所要合成化合物却不能通过简洁一步反应制备，则必需通过两步或多步反应采纳“迂回”法，逐步转化成被合成化合物。

4．有机合成中碳链增、减方法：

(1)增加碳链反应

①加聚反应：含有不饱和键化合物之间可以进行自聚或互聚，使碳链增加。如：

②缩聚反应*：由单体相互反应生成高分子化合物，从而实现增加碳链目。主要反应类型有酚醛类，聚酯类和聚酰胺类。如：

③及HCN加成反应。由于HCN分子中－CN基中含有一个碳原子，因此它和不饱和键加成时，可增加一个碳原子。如：

及含双键物质发生加成反应：

CH2＝CH2＋HCNCH3CH2CN

假如HCN是及不对称烯烃加成时，－CN加在含氢少碳原子上。如：

及含羰基物质发生加成反应：

④酯化反应：在两个有机物间通过RO－基取代了羧酸分子中羟基而使碳链增长，既可生成内环酯，又可生成聚酯类高聚物。如：

⑤羟醛缩合反应。两个醛分子在肯定条件下可以聚成羟醛。

⑥伍尔兹反应。卤代烃在钠存在条件下可以相互连接起来。如：

2CH3CH2Br＋2NaCH3CH2CH2CH3＋2NaBr

⑦羰基及格林试剂反应。如：

⑧苯和卤代烃反应也称付克烷基化反应。如：＋RX－R＋HX

(2)削减碳链反应

①脱羧反应。如

②氧化反应。包括燃烧、烯、炔部分氧化、丁烷干脆氧化成乙酸，苯同系物氧化成苯甲酸等。如：

③水解反应。主要包括酯水解，蛋白质水解和多糖水解。如：

④裂化反应。长碳链烷烃在高温或者有催化剂存在条件下可以裂解成短碳链烷烃和烯烃。如：

C4H10CH4＋C3H6或C4H10C2H4＋C2H6

⑤甲基酮反应，具有醛或者酮在肯定条件下可以生成CHI3(碘仿)而沉淀出来。如

5．有机成环反应方法：

(1)有机成环反应规律：

①有机成环方式一种是通过加成反应、聚合反应来实现，另一种是至少含有两个相同或不同官能团有机物分子。如多元醇、羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子水或氨等而成环。

②成环反应生成环上含有5个或6个碳原子比较稳定。

(2)有机成环反应类型：

①双烯合成。共轭二烯烃及含有C＝C化合物能进行1，4加成反应生成六元环状化合物。如：CH2＝CH－CH=CH2＋CH2＝CH2

②聚合反应。如：乙炔聚合：3CH≡CH醛聚合：甲醛、乙醛等简洁聚合而成环状化合物。

③脱水反应

多元醇脱水：

A：分子内脱水。如：＋H2O

B：分子间脱水。如：＋＋2H2O

多元酸脱水：如＋H2O

④酯化反应

多元醇及多元酸酯化反应生成环状酯。如：

＋＋2H2O

羟基酸酯化反应：

⑤缩合反应。氨基酸可以分子内缩合生成内酰胺，也可分子间缩合生成交酰胺。

分子间缩合。如：

⑥烷烃环化(石油催化重整)

CH3(CH2)5CH3CH3＋H2

⑦烯烃氧化

⑧双烯聚合(diels－Alder反应)

＋

⑨3HCHO

⑩＋2Na＋2NaBr

6．有机合成中官能团掩蔽和爱护：

官能团掩蔽和爱护，在有机合成中，尤其是含有多个官能团有机物合成中，多种官能团之间相互影响和相互制约，即当制备某一官能团或拼接碳链时，分子中已有官能团或者被破坏，或者首先发生反应，因而造成制备过程困难甚至失败。因此在制备过程中要把分子中业已存在官能团用恰当方法掩蔽而爱护起来，在适当时候再把它转变过来，从而达到合成目。

7．有机合成常见题型：

(1)依据原料和有机产物选择合成路途。这类题目解答通常是由有机产物到原料逆向推理过程而确定。

(2)依据原料及合成路途等求解其他问题。

①依据原料和合成路途及各步改变中产物分子式，确定它们结构简式。

②依据原料和合成路途及有机产物结构简式，确定各步改变中产物结构简式。

③依据原料和合成路途及各步改变中产物名称，完成有关化学方程式。

8．有机推断：

(1)题型特点：如某有机物“水溶液显酸性，能跟碳酸钠溶液反应”，可推断它含有羧基。又若它“能使溴水褪色”，说明含不饱和键。

(2)有机推断方法

①依据官能团特性反应作出推理。

②依据反应后产物逆向推断。

③依据有机物间衍生关系，经分析综合找寻突破口进行推断。

④依据试题信息，敏捷运用有机物学问进行推断。

[范例点击]

1．请仔细阅读下列3个反应

利用以上反应，按以下步骤从某烃A合成一种燃料中间体DSD酸

请写出(A)、(B)、(C)、(D)结构简式。

(A)_____________________________；

(B)_____________________________；

(C)_____________________________；

(D)______________________________；

解析：

从给出反应流程视察，首先推断出A为甲苯，结合信息DSD酸中氨基肯定来自于硝基，次乙烯基则来自甲基氧化缩合，而氨基是一个易被氧化基团，在合成中应当不能及NaClO接触，可确定氧化在前，硝基还原在后。

答案:

2.A从环已烷制备1，4－环已二醇二乙醇酯，下面为有关8步反应(其中全部无机产物均已略去)：

其中，有三步属取代反应，两步属消去反应，三步属加成反应。反应_____________________属于取代反应。化合物结构简式是：B_______________________、C_________________________。反应④所用试剂和条件是______________________。

解析:此题由每步反应前后结构简式和反应条件可推出结果。①、⑥、⑦；，NaOH醇溶液，加热。

3.通常羟基及烯键碳原子相连接时，易发生下列转化：

现有如下转化关系：

已知：E能溶于NaOH溶液中；F转化为G时，产物只有一种结构，且能使溴水褪色

(1)写出下列物质结构简式：A_______________、B_______________。

(2)写出下列反应化学方程式：

CD：_______________；

FG：_______________。

解析:

视察流程图可知，A为(C4H6O2)n单体，分子式为C4H6O2，A分子中含有碳碳双键，且在稀H2SO4及加热条件下反应生成C，D。C分子含有醛基；及Cu(OH)2反应后生成D，表明C、D含有相等碳原子数。则A为酯，结合题给信息，推断结构简式为。C

依据D结构、B分子式和B化学性质，

[专题训练]:

1、依据下面反应路途及所给信息填空。

（1）A名称是____________，化学式是____________。

（2）①反应类型是____________，③反应类型是____________。

（3）反应④化学方程式是

答案：（1）环已烷C6H12（2）取代反应加成反应

2．四川盛产五倍子。以五倍子为原料可制得化合物A。A结构简式如右图所示：

请解答下列各题：

（1）A分子式是____________。

（2）有机化合物B在硫酸催化条件下加热发生酯化反应可得到A。请写出B结构简式：____________。

（3）请写出A及过量NaOH溶液反应化学方程式：____________。

（4）有机化合物C是合成治疗禽流感药物原料之一。C可以看成是B及氢气按物质量之比1︰2发生加成反应得到产物。C分子中无羟基及碳碳双键干脆相连结构，它能及溴水反应使溴水褪色。请写出C及溴水反应化学方程式：____________。

答案：

（1）C14H10O9

（2）

（3）

（4）

或

3．依据图示填空

（1）化合物A含有官能团是____________。

（2）1molA及2moH2反应生成1moE，其反应方程式是____________。

（3）及A具有相同官能团A同分异构体结构简式是____________。

（4）B在酸性条件下及Br2反应得到D，D结构简式是____________。

（5）F结构简式是____________。由E生成F反应类型是____________。

答案：

（1）碳碳双键，醛基、羧基

（2）OHC－CH＝CH－COOH＋2H2HO－CH2－CH－CH2－COOH

（3）

（4）

（5）或酯化反应

4.有机物A为茉莉香型香料。

（1）A分子中含氧官能团名称是__________________________。

（2）C分子结构可表示为（其中R和R'代表不同烃基）：

A化学式是_____________，A可以发生反应是_____________（填写序号字母）。

a.还原反应b.消去反应c.酯化反应d.水解反应

（3）已知含有烃基R有机物R—OH及浓溴水反应产生白色沉淀，则含有烃基R'有机物R'—OH类别属于_____________。

（4）A分子结构中只有一个甲基，A结构简式是__________________________。

（5）在浓硫酸存在下，B及乙醇共热生成化合物化学方程式是__________________。

答案：

（1）醛基

（2）a

（3）醇

（4）

（5）

5．下图中A、B、C、D、E、F、G均为有机化合物。

依据上图回答问题：

（1）D化学名称是____________。

（2）反应③化学方程式是____________。（有机物须用结构简式表示）

（3）B分子式是____________。

A结构简式是____________。反应①反应类型是____________。

（4）符合下列3个条件B同分异构体数目有____________个。

i）含有邻二取代苯环结构、ii）及B有相同官能团、iii）不及FeCl3溶液发生显色反应。

写出其中随意一个同分异构体结构简式____________。

（5）G重要工业原料，用化学方程式表示G一种重要工业用途___________。

答案：

（1）乙醇

（2）CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O

（3）C9H10O3水解反应

（4）3（填写其中一个结构简式即可）

（5）nCH2＝CH2CH2－CH2或CH2＝CH2＋H2OCH3CH2OH（写任一个合理反应式均可）

6.工业上用甲苯生产常用化妆品防霉剂对—羟基苯甲酸乙酯：其生产过程如下(反应条件没有全部注明)，已知酚羟基易被氧化，依据下图生产过程，回答下列问题：

(1)有机物A结构简式：___________________________。

(2)反应⑤化学方程式：__________________________。

(3)③④⑤⑥中属于取代反应是：______________________。

(4)写出有机物B三种同分异构体结构简式(要求均为苯二元取代物，其中一个侧链为“—COOC2H5”___________________、_____________________、_______________________。

(5)生产过程中设计③和⑥两步反应目是__________________________________。

答案：

(5)爱护酚羟基

7.

A、B、C、D、E、F、G、H、I、J均为有机化合物。依据以下框图，回答问题：

(l)B和C均为有支链有机化合物，B结构简式为______________________；C在浓硫酸作用下加热反应只能生成一种烯烃D,D结构简式为：_____________________________________________；

（2）G能发生银镜反应，也能使澳四氯化碳溶液褪色，则G结构简式为___________________；

（3）⑤化学方程式是__________________________________________________；

⑨化学方程式是___________________________________________________；

（4）①反应类型是___________________，④反应类型是______________________，

⑦反应类型是__________________；

（5）及H具有相同官能团H同分异构体结构简式为________________________________。

答案：

（4）水解反应取代反应氧化反应（3分）

8.A、B、C、D、E、F和G都是有机化合物，它们关系如下图所示：

（1）化合物C分子式是C7H8O，C遇FeCl3溶液显紫色，C及溴水反应生成一溴代物只有两种，则C结构简式为________________；

（2）D为始终链化合物，其相对分子质量比化合物C小20，它能跟NaHCO3反应放出CO2，则D分子式为________________，D具有官能团是_________________；

（3）反应①化学方程式是________________；

（4）芳香化合物B是及A具有相同官能团A同分异构体，通过反应②化合物B能生成E和F，F可能结构简式是________________；

（5）E可能结构简式是________________

答案：（1）

(2）C4H8O2；－COOH（羧基）。

(3）CH3CH2CH2COOH＋HO－－CH3CH3CH2CH2COO－－CH3＋H2O。

9．以石油裂解气为原料，通过一系列化学反应可得到重要化工产品增塑剂G。

请完成下列各题：

(1)写出反应类型：反应①____________反应④____________。

(2)写出反应条件：反应③____________反应⑥____________。

(3)反应②③目是：____________。

(4)写出反应⑤化学方程式：____________。

(5)B被氧化成C过程中会有中间产物生成，该中间产物可能是__________________(写出一种物质结构简式)，检验该物质存在试剂是____________。

(6)写出G结构简式____________。

答案：(1)加成反应；取代反应。(2)NaOH/醇溶液(或KOH醇溶液)；NaOH/水溶液。(3)防止双键被氧化(合理即给分)。(4)CH2=CHCH2Br＋HBr→CH2Br—CH2—CH2Br。

(5)或或(合理即给分)；新制Cu(OH)2悬浊液。

(6)。

10．碳、氢、氧3种元素组成有机物A，相对分子质量为102，含氢质量分数为9.8%，分子中氢原子个数为氧5倍。

(1)A分子式是____________。

(2)A有2个不同含氧官能团，其名称是____________。

(3)肯定条件下，A及氢气反应生成B，B分子结构可视为1个碳原子上连接2个甲基和另外2个结构相同基团。

①A结构简式是____________。

②A不能发生反应是(填写序号字母)____________。

a．取代反应b．消去反应c．酯化反应d．还原反应

(4)写出两个及A具有相同官能团、并带有支链同分异构体结构简式：____________。

(5)A还有另一种酯类同分异构体，该异构体在酸性条件下水解，生成两种相对分子质量相同化合物，其中一种分子中有2个甲基，此反应化学方程式是____________。

(6)已知环氧氯丙烷可及乙二醇发生如下聚合反应：

n＋nHOCH2CH2OH＋nHCl

B也能及环氧氯丙烷发生类似反应生成高聚物，该高聚物结构简式是____________。

答案：

(1)C5H10O2。

(2)羟基、醛基。

(3)①。②b。

(4)、、、、、、(其中随意二个)。

(5)CH3COOCH(CH3)2＋H2OCH3COOH＋HOCH(CH3)2。

(6)。

11．A、B、C、D、E均为有机化合物，它们之间关系如图所示(提示：RCH=CHR'在酸性高锰酸钾溶液中反应