专题十_有机合成题专题练习.doc

专题10 有机合成【知识要点再现】 一、有机物的合成 有机合成的实质是通过化学反应使有机物的碳链增长、缩短或在碳链上引入、调换各种官能团，以得到不同类型、不同性质的有机物。 有机物的合成的常规方法及解题思路有： 1官能团的引入 (1)引入羟基(-OH)：烯烃与水加成；醛(酮)与氢气加成；卤代烃碱性水解；醛的氧化；酯的水解等。 (2)引入卤原子(-X)：烃与X2取代；不饱和烃与HX加成；醇与HX取代等。 (3)引人双键：某些醇或卤代烃的消去引入C=C；醇的氧化引入C=0双键等。 2官能团的消除 (1)通过加成消除不饱和键。(2)通过消去或氧化或酯化消除羟基(-0H)。 (3)通过加成或氧化等消除醛基(-CHO)。 3官能团的衍变 根据合成需要(有时题目信息中会明示某些衍变途径)，可进行有机物的官能团衍变，以使中间产物向产物递进。常见的有三种方式： (1)利用官能团的衍变关系进行衍变，如RCH20H醛羧酸。 (2)通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如CH3CH20HHOCH2CH20H。 (3)通过某种手段，改变官能团的位置。 4碳骨架的增减 (1)增长：有机合成中碳链的增长，一般会以信息形式给出，常见方式为有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。 (2)变短：如烃的裂化，某些烃(如苯的同系物、烯烃)的氧化，羧酸盐脱羧反应等。 三、有机物的推断 有机推断的实质是综合应用各类有机物官能团性质、相互转变关系的知识，结合具体的实验现象和数据计算，综合分析，并在新情景下加以迁移的能力。 解答有机推断题的常用方法有： 1根据物质的性质推断官能团，如：能使溴水反应而褪色的物质含碳碳双双键、三键“-CHO”和酚羟基；能发生银镜反应的物质含有“-CHO”；能与钠发生置换反应的物质含有“-OH”；能分别与碳酸氢钠镕液和碳酸钠溶液反应的物质含有“-COOH”；能水解产生醇和羧酸的物质是酯等。 2根据性质和有关数据推知官能团个数，如：-CHO2AgCu20；2-0HH2；2-COOH(CO32-)CO2 3根据某些反应的产物推知官能团的位置，如： (1)由醇氧化得醛或羧酸，-OH一定连接在有2个氢原子的碳原子上；由醇氧化得酮，-OH接在只有一个氢原子的碳原子上。 (2)由消去反应产物可确定“-OH”或“-X”的位置。 (3)由取代产物的种数可确定碳链结构。 (4)由加氢后碳的骨架，可确定“C=C”或“CC”的位置。能力点击： 以一些典型的烃目类衍生物(溴乙烷、乙醇、乙酸、乙醛、乙酸乙酯、脂肪酸、甘油酯、多羟基醛酮、氨基酸等)为例，了解官能团在有机物中的作用掌握各主要官能团的性质和主要化学反应，并能结合同系列原理加以应用 注意：烃的衍生物是中学有机化学的核心内容，在各类烃的衍生物中，以含氧衍生物为重点教材在介绍每一种代表物时，一般先介绍物质的分子结构，然后联系分子结构讨论其性质、用途和制法等在学习这一章时首先掌握同类衍生物的组成、结构特点(官能团)和它们的化学性质，在此基础上要注意各类官能团之间的衍变关系，熟悉官能团的引入和转化的方法，能选择适宜的反应条件和反应途径合成有机物 【题型示例】 1A、B都是芳香族化合物，1 mol A水解得到1 mol B和1 mol醋酸，A、B的分子量都不超过200，完全燃烧都只生成C02和H20，且B分子中碳和氢元素总的质量百分含量为65.2(即质量分数为0.652)。A溶液具有酸性，不能使FeCl3溶液显色。(1)A、B分子量之差为 ;(2)1个B分子中应该有 个氧原子。(3)A的分子式是 ,(4)B可能的三种结构简式是： , , . 解析:本题借助不完全的数据，推导分子式和推测可能的结构简式，考查有机化学基础知识和逻辑思维能力，几个小问是引导答题的台阶。 A水解后得到B和醋酸，从酯的水解的通式A+H20一B+CH3COOH可以看出A与B的分子量之差为60-18=42。B的分子量不超过200-42=158，因A分子中含有羧基(由A溶液显酸性，但不能使FeCl3溶液显色推知)，则B分子中也应含有羧基，且水解后的B属醇类，应含有一个羟基，这样B分子中至少应含有3个氧原子，以此为突破口，反求B的分子量为163(1-0.652)=138158不合题设，应舍去)，从而确知B的分子量为138，一个B分子中含有3个氧原子。再由13817，可确定残基为-C6H4，应为苯环：从而确认B的分子式为C7H603，相应的A的分子式为C9H804。既然B有羧基，羟基和苯环，就可以写出邻、间、对位羟基苯甲酸的3种结构简式。答案：(1)42；(2)3；(3)C9H804 2.松油醇是一种调香香精，它是a、三种同分异构体组成的混合物，可由松节油分馏产品A(下式中的18是为区分两个羟基而人为加上去的)经下列反应制得： (1)a-松油醇的分子式 。 (2)a-松油醇所属的有机物类别是 a醇 b酚 c.饱和一元醇 (3)a-松油醇能发生的反应类型是 a加成 b水解 c氧化 (4)在许多香料中松油醇还有少量以酯的形式出现，写出RCOOH和a-松油醇反应的化学方程式： 。 (5)写结构简式：-松油醇 ，-松油醇 。 分析(1)根据碳原子在有机化合物中形成四个共价键的原则，题中给出的结构中碳不满足四个共价键的由氢原子来补充 (2)醇是羟基跟链烃基直接相连的有机物；酚是羟基是跟苯环直接相连的有机物，所以a-松油醇属于醇类，且为二元醇 (3)a-松油醇是饱和的环状二元醇，醇可以发生氧化反应和消去反应等 (4)酯化反应中，羧酸脱去羧基中的羟基，醇脱羟基氢 (5)醇脱水时，可能产生多种烯烃羟基邻位上有氢原子就可以脱水生成烯烃 解答(1)C10H180 （2）a （3）a、c 点评：解答本题时，主要依据醇的一般化学性质和醇发生反应时对醇分子结构的要求，如醇脱水生成烯烃、醇的催化氧化等 3化合物A最早发现于牛奶中，它是人体内代谢的中间体，可由马铃薯、玉米淀粉等发酵制得A,A的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一A在某种催化剂的存在下进行氧化，其产物不能发生银镜反应在浓硫酸存在下，A可发生如下图所示的反应： 试写出： (1)化合物的结构简式A： ，B： 。c： 。 (2)化学方程式AE： 。AF： 。 (3)反应类型：AE是 ，AF是 分析：A在浓硫酸作用下发生脱水反应，且生成能使溴水褪色的有机物E，说明A分子结构中含有-OH，E是不饱和有机化合物；A在浓硫酸作用下能跟乙酸发生反应，进行一步说明A分子结构中含有-OH；A在浓硫酸作用下能跟乙醇反应，说明A是羧酸根据上述推理A可能有两种结构： CH3-CHOH-COOH或CH20H-CH2-COOH。由A在浓硫酸作用下可生成六元环状化合物可推出A的结构为CH3-CHOH-COOH(3)反应类型：AE是消去反应，AF是取代反应(或酯化反应) 点评：理解烯烃、醇、羧酸、酯以及相应官能团的结构和性质是解好本题的基础，从普通酯向环状酯的思维迁移是本题的难点，解题应当注意多元醇的酯、多元酸的酯、环状酯、高分子酯类物质 4有两种有机化合物A和B，分子式分别为C2H60和C2H40，已知： B氧化得C，还原得A；A能脱水生成烯烃F；F能跟溴水反应得D； D与氢氧化钠水溶液反应，得到溶于水的产物E。 (1)写出A和B的结构简式。 (2)写出上述至各反应的化学方程式，并对E命名。 【命题目的】这是一道基础知识测试题，要求概念清楚，反应机理明确。 【解题关键】醛是既有氧化性又有还原性，醛氧化生成酸，醛还原生成醇。 【正确解答】 A为C2H60，符合通式CnH2n+10H，故可能属于饱和的一元醇；B为C2H40，符合通式CnH2n+1CHO，有可能属于饱和一元醛。B能发生氧化反应且生成C，又能发生还原反应生成A，则可推测B是CH3CH0，CH3CHO氧化生成CH3C00H即为C，还原为CH3CH20H，即为A。A能脱水生成烯烃F，F则为C2H4，C2H4能跟溴水反应得D，则发生加成反应，D为CH2BrCH2Br；D又可与Na0H水溶液反应得到可溶于水的E，则发生的为卤代烃的水解，E为CH2OHCH2OH。 【答案】 (1)A、B的结构简式分别：CH3CH2OH,HCHO. (2)2CH3CH0+022CH3COOH CH3CH0+H2CH3CH20H CH3CH20HH20+CH2=CH2 CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br CH2BrCH2Br+2H2OCH2OHCH2OH+2HBr E为乙二醇。基础训练1下列卤代烃在氢氧化钠的醇溶液中能发生消去反应的是 ( ) A1-溴丙烷 B一溴-2，2一二甲基丙烷 C一溴环己烷 D苯基一溴甲烷(C6H5-CH2Br)2下列反应属于取代反应的是 ( ) A. 乙醇与浓硫酸共热到140C B. 乙醇与氧气反应生成乙醛 C乙醇燃烧生成二氧化碳和水 D乙醇与浓硫酸共热到170C3证明苯酚具有弱酸性的实验是 ( ) A. 跟氢氧化钠溶液反应生成苯酚钠变浑 B. 加入浓溴水能生成白色沉淀 C. 苯酚和水的浊液经加热后变得澄清 D苯酚钠溶液中通入过量CO2气体后，溶液变浑浊4在催化剂作用下，1-丙醇被氧化成某有机物化合物，跟有机化合物X不是同分异构体的关系是( AB)5鉴别甲苯、苯乙烯、苯酚、丙烯酸(CH3CH2COOH)溶液可选用 ( ) A. 酸性高锰酸钾溶液和三氯化铁溶液 B. 酸性高锰酸钾溶液和溴水 C. 三氯化铁溶液和氢氧化钠溶液 D溴水和碳酸钠溶液6下列物质中，在一定条件下既能发生银镜反应，又能发生水解反应的是 ( ) A.甲酸甲酯 B蔗糖 C葡萄糖 D麦芽糖7丙烯醛的结构简式为CH2=CH-CH0，有关它的化学性质描述不正确的是 ( ) A.在催化剂作用下跟足量氢气反应只能生成丙醛 B.能与新制氢氧化铜的悬浊液反应 C.能发生加成聚合反应生成聚丙烯醛 D.具有可燃性8在酸性条件下可以水解生成两种不同的物质A和B，且A和B的相对分子质量相等则该物质可能是 ( ) A.麦芽糖 B.蔗糖 C.甲酸乙酯 D氯乙烷9血液中有一种含铜的呈现蓝色的蛋白质分子，其相对分子质量约151000已知该分子中铜的质量分数约为O.34，则平均每个铜蓝蛋白分子中的铜原子数为 ( ) A2 B4 C6 D810某有机物甲经氧化后得乙(分子式为C2H302C1)；而甲经水解后可得丙。1 mol丙和2 mol乙反应得一种含氯的酯(分子式为C4H804Cl2)由此推断甲的结构简式为 ( ) AC1CH2CH20H R. HC00CH2Cl CC1CH2CHO DHOCH2CH2OH能力提高： 1某酯燃烧后，生成等物质的量的二氧化碳和水，如将该酯水解可得羧酸B和醇B，把醇C氧化得到羧酸D，且B和D互为同分异构体，则该酯是 ( ) ACH3CH2COOCH(CH3)2 B CH3CH2C00CH2CH=CH2 C(CH3)2CHC00CH2CH(CH3)2DCH3CH2CH2C00CH2CH(CH3)22常用解热镇痛药扑热息痛的结构简式为：对它的叙述有能与NaHCOs溶液反应，能发生水解反应，不能与浓溴水发生取代反应，遇三氯化铁溶液显紫色其中正确的是 ( )A和 B. 和 C和 D. 和3环己烯可以通过丁二烯与乙烯发生环化加成得到： (也可表示为：实验证明，下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化：现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环己烷： 请按要求填空： (1)A的结构简式是 ，B的结构简式是 。 (2)写出下列反应的化学方程式和反应类型： 反应 ，反应类型 反应 ，反应类型 4烷基苯在高锰酸钾的作用下，侧链被氧化成羧基，例如：C6H5CH3C6H5COOH化合物AE的转化关系如图(1)所示，已知：A是芳香化合物，只能生成3种一溴化合物，B有酸性，c是常用增塑剂，D是有机合成的重要中间体和常用化学试剂(D也可由其他原料催化氧化得到)，E是一种常用的指示剂酚酞，结构如图(2)。写出A、B、C、D的结构简式5A、B、C、D都是只含C、H、0三种元素的有机物，在常温下，A为气态，B、C是液态，D是无色晶体A、B均具有强烈的刺激性气味，C具有香味，D有甜味它们具有相同的最简式，分别在足量氧气中完全燃烧后，其燃烧所消耗氧气的物质的量与产生二氧化碳的物质的量相等回答下列问题： (1)上述有机物的最简式是 (2)上述有机物可能的结构简式是：A. ，B ，C ，D 6.下面是一个三肽，它可以看作是3个氨基酸缩合掉2个水分子而得 (1)它完全水解的生成物是：(写结构简式) (2)今有一种“十二肽”，其分子式是CxHyNzOd(z12)已知将它彻底水解后只得到下列四种氨基酸：将一个“十二肽”分子彻底水解后，有 赖氨酸生成；将一个“十二肽”分子彻底水解后，有 天冬门氨酸生成答案：基础训练：1.AC 2.A 3.D 4.AB 5.B 6.AD 7.A 8.BC 9.D 10.A 能力提高：1.D 2.D3.(1) (2)4.从A的组成和性质可确定A是苯的同系物B是A的氧化产物(羧酸)，且能跟正丁醇发生酯化反应，由C的组成