（全国通用）2019版高考化学一轮复习 有机化学基础 高考专题讲座6 有机物的综合推断与合成的突破方略学案 选修5.doc

(六)有机物的综合推断与合成的突破方略有机物的推断1根据特定的反应条件进行推断(1)“”这是烷烃和烷基中的氢原子被取代的反应条件，如a烷烃的取代；b芳香烃及其他芳香族化合物侧链烷基的取代；c不饱和烃中烷基的取代。(2)“”为不饱和键加氢反应的条件，包括、cc、与h2的加成。(3)“”是a醇消去h2o生成烯烃或炔烃；b酯化反应；c醇分子间脱水生成醚的反应；d纤维素的水解反应。(4)“”或“”是卤代烃消去hx生成不饱和有机物的反应条件。(5)“”是a卤代烃水解生成醇；b酯类水解反应的条件。(6)“”是a酯类水解；b糖类水解；c油脂的酸性水解；d淀粉水解的反应条件。(7)“”“”为醇氧化的条件。(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。2根据试剂或特征现象推断官能团的种类(1)使溴水或br2的ccl4溶液褪色，则表示该物质中可能含有或结构。(2)使kmno4(h)溶液褪色，则该物质中可能含有、cho或为苯的同系物等结构。(3)遇fecl3溶液显紫色，或加入溴水出现白色沉淀，则该物质中含有酚羟基。(4)遇浓硝酸变黄，则表明该物质是含有苯基结构的蛋白质。(5)遇i2变蓝则该物质为淀粉。(6)加入新制的cu(oh)2悬浊液，加热煮沸有砖红色沉淀生成或加入新制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na2co3或nahco3溶液产生气体，表示含有cooh。3根据性质确定官能团的位置(1)若醇能氧化为醛或羧酸，则醇分子中应含有结构ch2oh；若能氧化成酮，则醇分子中应含有结构。(2)由消去反应的产物可确定oh或x的位置。(3)由一卤代物的种类可确定碳骨架结构。由加氢后的碳骨架结构，可确定或的位置。(4)由有机物发生酯化反应能生成环酯或聚酯，可确定有机物是羟基酸，并根据环的大小，可确定oh与cooh的相对位置。4根据数据确定官能团的数目(2)2oh(醇、酚、羧酸)h2(3)2coohco2，coohco2(5)某有机物与醋酸反应，相对分子质量增加42，则含有1个oh；增加84，则含有2个oh。(6)由cho转变为cooh，相对分子质量增加16；若增加32，则含2个cho。(7)当醇被氧化成醛或酮后，相对分子质量减小2，则含有1个oh；若相对分子质量减小4，则含有2个oh。5依据有机物之间的转化关系推断有机物的类别醇、醛、羧酸、酯之间的相互衍变关系是有机结构推断的重要突破口，它们之间的相互转化关系可用下图表示：上图中，a能连续氧化生成c，且a、c在浓硫酸存在下加热生成d，则：(1)a为醇、b为醛、c为羧酸、d为酯；(2)a、b、c三种物质中碳原子数相同，碳骨架结构相同；(3)a分子中含ch2oh结构；(4)若d能发生银镜反应，则a为ch3oh，b为hcho、c为hcooh，d为hcooch3。6根据核磁共振氢谱推断有机物的结构有机物的分子中有几种氢原子，在核磁共振氢谱中就出现几种峰，峰面积的大小和氢原子个数成正比。典例导航(2016全国卷)氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚合为，从而具有胶黏性。某种氰基丙烯酸酯(g)的合成路线如下：回答下列问题：(1)a的化学名称为_。(2)b的结构简式为_，其核磁共振氢谱显示为_组峰，峰面积比为_。(3)由c生成d的反应类型为_。(4)由d生成e的化学方程式为_。(5)g中的官能团有_、_、_。(填官能团名称)【解析】(1)a的相对分子质量为58，氧元素质量分数为0.276，经计算知a中只含一个氧原子，结合信息知a是一种酮或醛，因a的核磁共振氢谱显示为单峰，即分子中只有1种氢原子，则a为，名称为丙酮。(2)根据信息可知，b的结构简式为，分子中含有2种氢原子，故核磁共振氢谱显示为2组峰，且峰面积比为61。(3)由b的结构简式及c的分子式可推知c为，在光照条件下c与cl2应发生ch3上的取代反应。(4)由反应条件可知，d生成e的反应为氯原子的水解反应，由e的分子式为c4h5no可推知，d为，该反应的化学方程式为(5)由efg的反应条件可推知，g为，分子中含有碳碳双键、酯基、氰基3种官能团。【答案】(1)丙酮(2)261(3)取代反应(5)碳碳双键酯基氰基对点训练1(2017全国卷，t36)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：a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611。d的苯环上仅有两种不同化学环境的氢；1 mol d可与1 mol naoh或2 mol na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，1 mol的l可与2 mol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3221的结构简式为_、_。【解析】(1)由a中碳、氢原子个数关系可知，a分子中可能有一个双键或一个环；由题给信息“a的核磁共振氢谱为单峰”可知，a分子有一定的对称性，由此可写出a的结构简式为。(2)由“b的核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为611”可知，b为ch3ch(oh)ch3，化学名称为2丙醇(或异丙醇)。(3)由题给信息知，d中含有苯环；由“1 mol d可与1 mol naoh或2 mol na反应”可知，d分子结构中含有一个酚羟基和一个醇羟基；由“d的苯环上仅有两种不同化学环境的氢”可知，酚羟基和醇羟基在苯环的对位上，所以d的结构简式为，c与d反应生成e的化学方程式为(4)根据e和f的分子式可知，另一种生成物为hcl，因此该反应属于取代反应。(5)g分子中含有18个碳原子，如果g分子饱和则含有182238个氢原子；但g分子结构中含有一个苯环，不饱和度为4，要减去8个氢原子，含有一个n原子，可增加1个氢原子，因此g分子中应有31个氢原子，还含有4个氧原子，因此g的分子式为c18h31no4。(6)l可与fecl3溶液发生显色反应，说明l的结构中含有酚羟基；1 mol l可与2 mol na2co3反应，说明l含有2个酚羟基，另外苯环上还有一个甲基，由“定二移一”法可知，l共有6种结构；满足峰面积比为3221的结构简式为。【答案】(1) (2)2丙醇(或异丙醇)(4)取代反应(5)c18h31no4(1)苯环侧链引羧基如 (r代表烃基)被酸性kmno4溶液氧化生成，此反应可缩短碳链。(2)卤代烃跟氰化钠溶液反应再水解可得到羧酸如ch3ch2brch3ch2cnch3ch2cooh；卤代烃与氰化物发生取代反应后，再水解得到羧酸，这是增加一个碳原子的常用方法。(3)烯烃通过臭氧氧化，再经过锌与水处理得到醛或酮如ch3ch2cho；rch=chr(r、r代表h或烃基)与碱性kmno4溶液共热后酸化，发生双键断裂生成羧酸，通过该反应可推断碳碳双键的位置。(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，也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。有机物的合成路线设计类型1有机合成中碳骨架的构建1链增长的反应加聚反应；缩聚反应；酯化反应；利用题目信息所给反应。如卤代烃的取代反应，醛、酮的加成反应(1)醛、酮与hcn加成：(2)醛、酮与rmgx加成：(3)醛、酮的羟醛缩合(其中至少一种有h)：(4)卤代烃与活泼金属作用：2rcl2narr2nacl2链减短的反应(1)烷烃的裂化反应；(2)酯类、糖类、蛋白质等的水解反应；(3)利用题目信息所给的反应，如烯烃、炔烃的氧化反应，羧酸及其盐的脱羧反应3成环的方法(1)二元醇脱水成环醚；(2)二元醇与二元羧酸成环酯；(3)羟基酸分子间成环酯；(4)氨基酸分子间成环等。类型2常见官能团转化1官能团的引入(1)引入卤素原子的方法烃与卤素单质(x2)发生取代反应。不饱和烃与卤素单质(x2)或卤代氢(hx)发生加成反应。醇与hx发生取代反应。(2)引入羟基(oh)的方法烯烃与水发生加成反应。卤代烃碱性条件下发生水解反应。醛或酮与h2发生加成反应。酯的水解。酚钠盐中滴加酸或通入co2。(3)引入碳碳双键或碳碳三键的方法某些醇或卤代烃的消去反应引入或。炔烃与h2、x2或hx发生加成反应引入。(4)引入cho的方法某些醇的催化氧化(含有ch2oh结构的醇)。(5)引入cooh的方法醛被o2或银氨溶液或新制cu(oh)2悬浊液氧化。酯在酸性条件下水解。苯的同系物被酸性kmno4溶液氧化。(6)通过某些化学途径使一个官能团变成两个如ch3ch2ohch2=ch2ch2xch2xch2ohch2oh；ch2=chch2ch3ch3chxch2ch3ch3ch=chch3ch3chxchxch3ch2=chch=ch2。(7)通过某些手段改变官能团的位置如ch3chxchxch3h2c=chch=ch2ch2xch2ch2ch2x。2官能团的消除(1)通过加成反应消除不饱和键(双键、三键、苯环)。(2)通过消去、氧化、酯化反应消除羟基。(3)通过加成或氧化反应消除醛基。(4)通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。3官能团的保护(1)酚羟基的保护：因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与naoh反应，把oh变为ona将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为oh。(2)碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与hcl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。(3)氨基(nh2)的保护：如在对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把ch3氧化成cooh之后，再把no2还原为nh2。防止当kmno4氧化ch3时，nh2(具有还原性)也被氧化。典例导航(2017全国卷，t36，节选)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)。(已知)审题指导可采用逆向思维法：用环戊烷()为原料制备化合物环戊二烯()的合成路线(其他试剂任选)_。【答案】对点训练2(2018合肥模拟)抗结肠炎药物有效成分g的合成路线如图所示(部分反应略去试剂和条件): 回答下列问题： 【导学号：97500212】(1)甲苯的结构简式为_，反应的反应条件是_。(2)反应的另一产物名称是_，反应的反应类型是_。(3)e与足量naoh溶液反应的化学方程式为_。(4)已知：易被氧化；苯环上连有烷基时再引入一个取代基，常取代在烷基的邻、对位，而当苯环上连有羧基时则常取代在其间位。参照以上的合成路线，设计一条以甲苯为原料合成化合物的合成路线：_。合成路线流程图示例：ch3ch2ohch2=ch2【解析】由于c分子中苯环上连有甲基，且在甲基的邻位上有ch3coo，所以a的结构简式为，b的结构简式为；c被酸性高锰酸钾溶液氧化得到d，所以d的结构简式为；根据反应的反应条件及g的结构简式可推知，e的结构简式为；根据反应的反应条件可推知，f的结构简式为。对于(4)问：对比甲苯和的