（北京专用）2019版高考化学一轮复习 专项突破四 有机合成与推断综合题的突破策略课件.ppt

专项突破四有机合成与推断综合题的突破策略,有机综合推断题是考查有机化学知识的主流题型,为高考必考题,常以框图题形式出现,解题的关键是找出解题的突破口,一般采用“由特征反应推知官能团的种类,由反应机理推知官能团的位置,由转化关系和产物结构推知碳架结构,再综合分析验证,最终确定有机物的结构”的思路求解。,考法突破,类型一、依据有机物的结构与性质推断1.根据有机物的特殊反应确定有机物分子中的官能团(1)使溴水褪色,则物质中可能含有“”或“”等;(2)使KMnO4(H+)溶液褪色,则该物质中可能含有“”或“”或“CHO”或酚羟基等;(3)遇FeCl3溶液显紫色,或加入浓溴水出现白色沉淀,则该物质中含有酚羟基;(4)遇浓硝酸变黄,则该物质是含有苯环结构的蛋白质;,(5)遇I2变蓝,则该物质为淀粉;(6)加入新制的Cu(OH)2悬浊液,加热煮沸有红色沉淀生成或加入银氨溶液,加热有银镜生成,表示含有“CHO”;(7)加入Na放出H2,表示含有“OH”或“COOH”;(8)加入NaHCO3溶液产生气体,表示含有“COOH”。2.由官能团的位置确定有机物的类别或性质(1)羟基连在脂肪烃基或苯环侧链上的物质为醇,而直接连在苯环上的物质为酚;(2)与醇羟基(或卤素原子)相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子,则不能发生消去反应;(3)CH2OH催化氧化生成醛,进一步氧化生成羧酸;催化氧化生成酮。,3.根据特定的反应条件进行推断(1)“光照”是烷烃和烷基中的氢原子被取代的反应条件。,(2)“”为不饱和键加氢反应的条件,包括、等与H2的加成。(3)“”是醇的消去反应、酯化反应、纤维素的水解反应等的条件。,(4)“”是卤代烃的消去反应的条件。(5)“”是卤代烃的水解反应、酯类水解反应的条件。(6)“”是酯类水解、糖类水解的反应条件。(7)“”为醇催化氧化的条件。,(8)“”为苯及其同系物苯环上的氢原子被卤素原子取代的反应条件。(9)溴水或Br2的CCl4溶液是不饱和烃加成反应的条件。(10)“”“”是醛氧化的条件。4.根据有机反应中的定量关系进行推断(1)烃和卤素单质的取代:取代1mol氢原子,消耗1mol卤素单质(X2);(2)的加成:与H2、Br2、HCl、H2O等加成时按物质的量之比11加成;(3)含OH的有机物与Na反应时:2molOH生成1molH2;,(4)醛与银氨溶液或新制Cu(OH)2反应时:1molCHO对应2molAg;1molCHO对应1molCu2O;(5)物质转化过程中相对分子质量的变化(M代表第一种有机物的相对分子质量):RCH2OHRCHORCOOHMM-2M+14RCH2OHCH3COOCH2RMM+42RCOOHRCOOCH2CH3MM+28,典例1化合物A的分子式为C9H15OCl,分子中含有一个六元环和一个甲基,环上只有一个取代基;F分子中不含甲基;A与其他物质之间的转化如图所示:(1)AF的反应类型是;G中含氧官能团的名称是。(2)AC的反应方程式是。(3)H的结构简式是,E的结构简式是。,(4)有的同学认为B中可能没有氯原子,你的观点是(填“同意”或“不同意”),你的理由:。(5)某烃的含氧衍生物X符合下列条件的同分异构体中,核磁共振氢谱显示为2组峰的是(写结构简式);只含有两个甲基的同分异构体有种。相对分子质量比C小54氧原子数与C中相同能发生水解反应,答案(1)消去反应羧基(2)+NaOH+NaCl(3)(4)同意在碱性环境中氯原子可能水解(5)HCOOC(CH3)35解析化合物A的分子式为C9H15OCl,分子中含有一个六元环和一个甲基,环上只有一个取代基,A能与新制氢氧化铜反应,说明含有醛基,所以,A的结构简式为;A能与氢氧化钠的醇溶液反应生成F,F分子中不含甲基,则F的结构简式为;F与新制氢氧化铜反应并酸化后生成G,则G的结构简式为;G发生加聚反应生成高分子化合物H,则H的结构简式为;A,发生水解反应生成C,则C的结构简式为;C发生银镜反应并酸化后得到D,则D的结构简式为;D发生缩聚反应生成E,则E的结构简式为。(1)根据以上分析可知,AF的反应类型是消去反应;G中含氧官能团的名称是羧基;,(4)由于在碱性条件下氯原子可能水解,所以B中可能没有氯原子;(5)相对分子质量比C少54;氧原子数与C中相同;能发生水解反应,说明含有酯基,因此分子式为C5H10O2。核磁共振氢谱显示为2组峰的是HCOOC(CH3)3;只含有两个甲基的同分异构体有CH3COOCH2CH2CH3、CH3CH2COOCH2CH3、CH3CH2CH2COOCH3、HCOOCH2CH(CH3)2、HCOOCH(CH3)CH2CH3,共计5种。,1-1有机物间存在如下转化关系:已知:C、E均能发生银镜反应;H的结构简式为。回答下列问题:(1)写出A的分子式:。,(2)写出E的结构简式:。(3)F分子中含有的官能团的名称是。(4)由A转化成B和F的反应类型属于(填序号)。氧化反应消去反应加成反应取代反应还原反应(5)写出由F生成H的化学方程式:(有机物用结构简式表示)。,答案(1)C10H12O3(2)HCOOCH3(3)羟基、羧基(4)(5)+H2O解析根据H的结构简式可以推断出F为;根据转化关系及C、E均能发生银镜反应,可知B为CH3OH,C为HCHO,D为HCOOH,E为HCOOCH3;根据B、F的结构简式可知A为。(1)A的分子式为C10H12O3。(3),分子中含有的官能团为羟基、羧基。(4)A转化为B和F的反应为水解反应,水解反应属于取代反应。(5)由F生成H的反应为酯化反应,化学方程式为+H2O。,1-2A(C2H2)是基本有机化工原料。由A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如下所示:回答下列问题:(1)A的名称是,B含有的官能团是。(2)的反应类型是,的反应类型是。(3)C和D的结构简式分别为、。,(4)异戊二烯分子中最多有个原子共平面,顺式聚异戊二烯的结构简式为。(5)写出与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体:(填结构简式)。(6)参照异戊二烯的上述合成路线,设计一条由A和乙醛为起始原料制备1,3-丁二烯的合成路线:。,答案(1)乙炔碳碳双键和酯基(2)加成反应消去反应(3)CH3CH2CH2CHO(4)11(5)、(6),解析(1)依题意可知A是乙炔,B是与CH3COOH发生加成反应的产物即,含有的官能团有碳碳双键和酯基。(2)反应是与CH3COOH的加成反应;反应是醇分子内脱水的消去反应。(3)依题意,C是发生水解反应生成的聚乙烯醇,即C为,由C及聚乙烯醇缩丁醛的结构简式可确定D为丁醛(CH3CH2CH2CHO)。(4)在异戊二烯,()分子中,只有甲基上的2个氢原子与其他原子不可能共平面,其余11个原子均可以在同一平面内。(5)分子式为C5H8的炔烃有3种:、和。,类型二、依据有机物之间的转化关系推断有机综合推断题常以框图的形式呈现一系列物质的衍变关系,经常是在一系列衍变关系中有部分产物已知或衍变条件已知,因而解答此类问题的关键是熟悉烃及各种烃的衍生物之间的转化关系及转化条件。,(1)甲苯的一系列常见的衍变关系,(2)二甲苯的一系列常见的衍变关系,典例2下图中A、B、C、D、E、F、G均为有机化合物。根据下图回答问题。,(1)D的化学名称是。(2)反应的化学方程式是。(有机物用结构简式表示)(3)B的分子式是;A的结构式是;反应的反应类型是。(4)符合下列3个条件的B的同分异构体有种。()苯环上只有两个取代基且处于邻位;()与B具有相同官能团;()不与FeCl3溶液发生显色反应。写出其中任意一种同分异构体的结构简式。(5)G是重要的工业原料,用化学方程式表示G的一种重要的工业用途:。,答案(1)乙醇(2)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O(3)C9H10O3水解反应(或取代反应)(4)3、(填写其中一种结构简式即可)(5)nCH2CH2CH2CH2或CH2CH2+H2OCH3CH2OH(其他合理答案也可),解析由E的结构简式及BE的反应条件可推出B为;由DG的反应条件及D、G的分子式可推出D为CH3CH2OH,G为CH2CH2;由反应可推出C为CH3COOH。,2-1某有机物X的相对分子质量不超过170,是苯环上的邻位二取代物,既能和FeCl3溶液发生显色反应,又能和NaHCO3溶液发生反应。1mol有机物X完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为31,同时消耗标准状况下的O2201.6L。(1)该有机物的分子式为,结构简式为。1molX和足量的溴水反应消耗Br2mol。(2)芳香族化合物G是X的同分异构体,含有2个六元环,能和金属钠反应,水解产物能发生显色反应。物质G可通过下列路线合成:,BC的反应类型为。已知C+EF属于取代反应,产物中有小分子HCl,该反应的化学方程式为。符合条件的G的结构简式为或。,答案(1)C9H6O34(2)取代反应CH3COCl+HCl(两空可互换)解析(1)1mol有机物X完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为31,则可设X的分子式为C3aH2aOb,根据X的性质知,X中含有酚羟基和羧基,则b3;根据耗氧量可得3a+-=9,即7a-b=18,结合X的相对分子质量可得36a+2a+16b170,即19a+8b85,由讨论得a=b=3,故X的化学式为C9H6O3。(2)BC为羧基中的羟基被氯原子取代,发生的是取代反应。由F的结构简式反推E为。由于G的分子式为C9H6O3,含有2个六元环,则环上必有一个酯基;水解产物能发生显色反应,说明含有酚酯的结构;能和Na反应,说明含有羟基;根据G分子的不饱和度可确定酯环中还有一个碳碳双键,由此可推知符合条件的G的结构简式为,或。,2-2有机物N和R为高分子材料,其制取的流程如图所示:已知:(1)反应的反应条件是;化合物C的结构简式是。,(2)由生成的反应类型是;D生成E的过程中,浓硫酸的作用是。(3)B中的含氧官能团为。(4)反应的化学方程式为。(5)下列说法中正确的是(填序号)。a.常温下,A能和水以任意比混溶b.A可与NaOH溶液反应c.化合物C可使高锰酸钾酸性溶液褪色d.E存在顺反异构体,答案(1)Cl2/Fe粉(或Cl2/FeCl3)(2)取代反应催化剂、脱水剂(3)羟基、羧基(4)+CH3OH+H2O(5)bc解析(1)从N逆推知,C为。(2)生成,是苯,环上的氢原子被取代,发生取代反应。从D到E发生醇的消去反应,浓硫酸的作用为催化剂、脱水剂。(3)B的结构简式为,含有的含氧官能团有羟基、羧基。(4)反应的化学方程式为+CH3OH+H2O。(5)a项,A是苯酚,在常温下微溶于水,错误;b项,苯酚可与NaOH溶液反应生成苯酚钠和水,正确;c项,化合物C中含有醛基、碳碳双键,可使高锰酸钾酸性溶液褪色,正确;d项,E没有顺反异构体,错误。,类型三、利用题给新信息推断有机信息题常以新材料、高科技为背景,考查有机化学的基础知识。这类题目内容新颖,新知识以信息的形式出现,要求通过阅读理解、分析整理给予信息,找出关键。这类试题通常要求解答的问题并不难,特点是“起点高、落点低”。1.苯环侧链引入羧基如(R代表烃基)被酸性KMnO4溶液氧化生成,此反应可缩短碳链。2.卤代烃与氰化钠反应再水解引入羧基如CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH,此方法可增长碳链。,3.烯烃通过臭氧氧化,再经过锌与水处理得到醛或酮如CH3CH2CHO+。4.双烯合成如1,3-丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到环己烯,+,这是著名的双烯合成反应,是合成六元环的首选方法。5.羟醛缩合有-H的醛在稀碱(10%NaOH)溶液中能和另一分子醛相互作用,生成-羟基醛,称为羟醛缩合反应。如,CH3CHCHCHO2CH3CH2CHO,典例3G(异戊酸薄荷醇酯)是一种治疗心脏病的药物。其合成路线如下:已知:A能与FeCl3溶液发生显色反应;,RCHCH2+CO+H2RCH2CH2CHO;+CH2CH2;+回答下列问题:(1)A的名称为。(2)G中含氧官能团名称为。(3)D的分子中含有种不同化学环境的氢原子。(4)E与新制的氢氧化铜反应的化学方程式为。,(5)写出符合下列条件的A的所有同分异构体的结构简式:。a.分子中有6个碳原子在一条直线上;b.分子中含有OH。(6)正戊醛可用作香料、橡胶促进剂等,写出以乙醇为原料制备CH3(CH2)3CHO的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下:H2CCH2CH3CH2BrCH3CH2OH,答案(1)3-甲基苯酚(或间甲基苯酚)(2)酯基(3)2(4)+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O+3H2O(5)CH3CCCCCH2CH2OH、CH3CH2CCCCCH2OH,(6)CH3CH2OHCH3CHOCH2CHCHCHOCH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CHCH2CH3CH2CH2CH2CHO解析A分子式为C7H8O,遇FeCl3溶液显色,说明含有酚羟基,结合G的结构简式可知甲基与酚羟基处于间位,结构简式为;由信息,及G的结构简式可知C为。由C和G的结构简式可以反推出F为(CH3)2CHCH2COOH,E为(CH3)2CHCH2CHO,由信息可知D为CH2C(CH3)2。(5)由A的分子式可知不饱和度为4,分子中含有OH,由于6个碳原子共直线,可知符合条件的同分异构体中含有2个碳碳三键。,3-1席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。合成G的一种路线如下:已知以下信息:R1CHO+1molB经上述反应可生成2molC,且C不能发生银镜反应D属于单取代芳香烃,其相对分子质量为106核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢,RNH2+H2O回答下列问题:(1)由A生成B的化学方程式为,反应类型为。(2)D的化学名称是,由D生成E的化学方程式为。(3)G的结构简式为。(4)F的同分异构体中含有苯环的还有种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为4组峰,且面积比为6221的是(写,出其中一种的结构简式)。(5)由苯及化合物C经如下步骤可合成N-异丙基苯胺:HIJ反应条件1所选用的试剂为,反应条件2所选用的试剂为,I的结构简式为。,答案(1)+NaOH+NaCl+H2O消去反应(2)乙苯+HNO3+H2O(3)(4)19或或(5)浓硝酸、浓硫酸铁粉/稀盐酸解析1mol烯烃B能生成2molC,则B为结构对称的烯烃,又因C不能发,生银镜反应,故C为,B为,进而可确定A为。10612=810,故D的分子式为C8H10,D为单取代芳香烃,则D为,结合信息可确定E为,F为。(2)D为乙苯,D生成E是苯环中乙基对位上的氢原子被NO2取代的反应,方程式见答案。(3)由信息知G为。(4)的含有苯环的同分异构体考虑如下:中的1个H原子被NH2取代的产物有4种(为NH2取代的位置,下同);,的取代产物有2种:;的取代产物有3种:;的取代产物有4种:,还有、,、,共19种。其中核磁共振氢谱为4组峰,且面积比为6221的有、和。(5)用逆推法不难确定N-异丙基苯胺的合成途径为,故反应条件1所选用的试剂为浓硝酸、浓硫酸,反应条件2所选用的试剂为铁粉/稀盐酸,I的结构简式为。,3-2肉桂酸甲酯是调制具有草莓、葡萄、樱桃、香子兰等香味的食用香精,用于肥皂、洗涤剂、风味剂和糕点的调味,在医药工业中作为有机合成的中间体。合成肉桂酸甲酯的工业流程如下图所示:银氨溶液酸化已知:.醛与醛能发生反应,