高考化学最后冲刺提分 专题13 有机合成与推断(1).doc

核心考点十三 有机合成与推断两年真题重温1【2013全国新课标卷2，38】化学选修5：有机化学基础（15分）化合物（c11h12o3）是制备液晶材料的中间体之一，其分子中含有醛基和酯基。可以用e和h在一定条件下合成：已知以下信息： a的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢；b2h6h2o2/oh rch=ch2 rch2ch2oh 化合物f苯环上的一氯代物只有两种； 通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基。回答下列问题：（1） a的化学名称为_。（2） d的结构简式为_ 。（3） e的分子式为_。（4）f生成g的化学方程式为 ,该反应类型为_。（5）i的结构简式为_。（6）i的同系物j比i相对分子质量小14，j的同分异构体中能同时满足如下条件：苯环上只有两个取代基；既能发生银镜反应，又能和饱和nahco3溶液反应放出co2，共有_种（不考虑立体异构）。j的一个同分异构体发生银镜反应并酸化后核磁共振氢谱为三组峰，且峰面积比为2:2:1，写出j的这种同分异构体的结构简式 。（5）fg是取代反应，gh是水解反应，根据信息，应该是chcl2变成cho，hi是酯化反应。i的结构简式为：。2【2013全国新课标卷1，38】化学选修5:有机化学荃础(15分) 查尔酮类化合物g是黄酮类药物的主要合成中间体，其中一种合成路线如下: 已知以下信息: 芳香烃a的相对分子质量在100-110之间，i mol a充分燃烧可生成72g水。c不能发生银镜反应。d能发生银镜反应、可溶于饱和na2co3溶液、核磁共振氢谱显示其有4中氢。回答下列问题： （1）a的化学名称为_ 。（2）由b生成c的化学方程式为_ 。（3）e的分子式为_,由生成f的反应类型为_ 。（4）g的结构简式为_ 。（5）d的芳香同分异构体h既能发生银镜反应，又能发生水解反应，h在酸催化下发生水解反应的化学方程式为_ 。（6）f的同分异构体中，既能发生银镜反应，又能与fecl3溶液发生显色反应的有_种，其中2核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积比为2:2:2:1:1的为_(写结构简式）。 【解析】3【2012全国大纲理综化学卷，30】（15分）（注意：在试题卷上作答无效）化合物a（c11h8o4）在氢氧化钠溶液中加热反应后再酸化可得到化合物b和c。回答下列问题：（1） b的分子式为c2h4o2，分子中只有一个官能团。则b的结构简式是_，b与乙醇在浓硫酸催化下加热反应生成d，该反应的化学方程式是_，该反应的类型是_；写出两种能发生银镜反应的b的同分异构体的结构简式_。（2） c是芳香化合物，相对分子质量为180，其碳的质量分数为60.0，氢的质量分数为4.4，其余为氧，则c的分子式是_。（3）已知c的芳环上有三个取代基，其中一个取代基无支链，且还有能使溴的四氯化碳溶液退色的官能团及能与碳酸氢钠溶液反应放出气体的官能团，则该取代基上的官能团名称是 。另外两个取代基相同，分别位于该取代基的邻位和对位，则c的结构简式是 。（4）a的结构简式是 。【解析】命题意图猜想试题通常以框图题的形式出现，在高科技新信息的框架中考查有机化学的基础知识，在某些省市的试卷中还特别注重对设计合成线路的考查。所以必须熟练掌握碳碳双键、碳碳叁键、卤代烃中的卤原子、醇羟基、酚羟基、醛基、羧基及酯基的结构及性质，延伸的还有苯环结构的特殊性、醚、酮等。在掌握了上述结构的特点后，就可以综合运用于多官能团化合物上，如课本上介绍的糖类、油脂、蛋白质等。另外，对于生产、生活中的较复杂的化合物，也可根据其结构中所含的特殊官能团，推断其主要性质。展望2014年高考，将延续近几年的模式，有机框图+有机物的合成是是标准题型。最新考纲解读（一）有机化合物的组成与结构1能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式。2了解常见有机化合物的结构。了解有机物分子中的官能团，能正确地表示它们的结构。3了解确定有机化合物结构的化学方法和某些物理方法。4了解有机化合物存在异构现象，能判断简单有机化合物的同分异构体（不包括手性异构体）。5能根据有机化合物命名规则命名简单的有机化合物。6能列举事实说明有机分子中基团之间存在相互影响。（二）烃及其衍生物的性质与应用1以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例，比较它们在组成、结构、性质上的差异。2了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及其应用。3举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。4了解卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点以及它们的相互联系。5了解加成反应、取代反应和消去反应。6结合实际了解某些有机化合物对环境和健康可能产生影响，关注有机化合物的安全使用问题。（三）糖类、氨基酸和蛋白质1了解糖类的组成和性质特点，能举例说明糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。2了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，氨基酸与人体健康的关系。3了解蛋白质的组成、结构和性质。4了解化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。（四）合成高分子化合物1了解合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。2了解加聚反应和缩聚反应的特点。3了解新型高分子材料的性能及其在高新技术领域中的应用。4了解合成高分子化合物在发展经济、提高生活质量方面的贡献。回归课本整合（一）碳原子的成键原则1饱和碳原子与手性碳原子；2不饱和碳原子；3苯环上的碳原子。应用利用“氢1，氧2，氮3，碳4”原则分析有机物的键线式或球棍模型；利用“手性碳原子”的特点分析有机物结构中的手性碳原子或书写含手性碳原子的有机物结构。（二）系统命名法无官能团有官能团类 别烷烃烯、炔、卤代烃、烃的含氧衍生物主链条件碳链最长同碳数支链最多含官能团的最长碳链编号原则(小)取代基最近官能团最近、兼顾取代基尽量近名称写法支位一支名母名；支名同，要合并；支名异，简在前支位支名官位母名符号使用数字与数字间用“，” 数字与中文间用“一”，文字间不用任何符号（三）同分异构体1概念辨别（五“同”：同位素、同素异形体、同分异构体、同系物、等同结构）；2同分异构体的类别：（1）c链异构：同种物质间由于主链碳原子数不同引起的异构现象。如正戊烷、异戊烷、新戊烷。（2）官能团位置异构：由于官能团在分子中的位置不同引起的异构现象。如是1-丙醇和 2-丙醇，邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯等。（3）官能团种类异构：常见的官能团异构有：烯烃和环烷烃二烯烃和炔烃饱和一元醇和醚饱和一元醛、酮和烯醇饱和一元羧酸、酯和羟基醛芳香醇、芳香醚和酚硝基化合物和氨基酸葡萄糖和果糖蔗糖和麦芽糖。3同分异构体的书写：顺序：先写c链异构，再写官能团位置异构，最后考虑其它官能团种类异构。4其它异构：烯烃的顺反异构、烷烃的手性异构（四）官能团的重要性质1c=c：加成（h2、x2或hx、h2o）；加聚（单聚、混聚）；氧化2cc：加成；氧化3：取代（卤代，硝化，磺化）；加成（h2）延生引入氨基：先引入-no2 -nh2 引入羟基：先引入-x-ona-oh引入烃基：+rcl-r 引入羧基：先引入烃基-r-cooh4r-x：r-x+naohr-oh+naxr-ch2-ch2x+naohr-ch=ch2+nax+h2o6酚羟基： ch3（1）与na，naoh，na2co3反应2oh+2na2ona +h2oh +naohona +h2ooh +na2co3ona +nahco3注意酚与nahco3不反应。ona oh +nahco3（nahso3，na+）（2）苯酚在苯环上发生取代反应（卤代，硝化，磺化）的位置：邻位或对位。（3）酚与醛发生缩聚反应的位置：邻位或对位。检验遇浓溴水产生白色浑浊或遇fecl3溶液显紫色；7醛基：氧化与还原r-ch2-ohr-chor-cooh 检验（1）银镜反应；（2）与新制的cu(oh)2悬浊液共热。8羧基：（1）与na，naoh，na2co3，nahco3溶液反应r-coohr-coonar-cooh （2）酯化反应：（3）酰胺化反应 r-cooh+h2n-rr-co-nh-r+h2o9酯基：10肽键：水解 r-co-nh-r+h2or-cooh+r-nh2（四）应用（1）定性分析：官能团性质常见的实验现象与相应的结构：遇溴水或溴的ccl4溶液褪色：cc或cc；遇fecl3溶液显紫色：酚；遇石蕊试液显红色：羧酸；与na反应产生h2：含羟基化合物（醇、酚或羧酸）；与na2co3或nahco3溶液反应产生co2：羧酸；与na2co3溶液反应但无co2气体放出：酚；与naoh溶液反应：酚、羧酸、酯或卤代烃；发生银镜反应或与新制的cu(oh)2悬浊液共热产生红色沉淀：醛；常温下能溶解cu(oh)2：羧酸；能氧化成羧酸的醇：含“ch2oh”的结构（能氧化的醇，羟基相“连”的碳原子上含有氢原子；能发生消去反应的醇，羟基相“邻”的碳原子上含有氢原子）；能水解：酯、卤代烃、二糖和多糖、酰胺和蛋白质；既能氧化成羧酸又能还原成醇：醛；（2）定量分析：由反应中量的关系确定官能团的个数；常见反应的定量关系：与x2、hx、h2的反应：取代（hx2）；加成（ccx2或hx或h2；cc2x2或2hx或2h2； 3h2）银镜反应：-cho2ag；（注意：hcho4ag）与新制的cu(oh)2反应：-cho2cu(oh)2；-coohcu(oh)2与钠反应：-ohh2与naoh反应：一个酚羟基naoh；一个羧基naoh；一个醇酯naoh；一个酚酯2naoh；rx naoh； 2naoh （五）单体的聚合与高分子的解聚1单体的聚合：（1）加聚：乙烯类或1,3丁二烯类的 (单聚与混聚)；开环聚合；（2）缩聚：酚与醛缩聚酚醛树脂；二元羧酸与二元醇或羟基酸酯化缩聚聚酯；二元羧酸与二元胺或氨基酸酰胺化缩聚聚酰胺或蛋白质；2高分子的解聚：（1）加聚产物“翻转法” （2） 缩聚产物“水解法”（六）有机合成1定义：有机合成指利用简单、易得的原料，通过有机反应，生成具有特定结构和功能的有机化合物。2过程：3表达方式：合成路线图a b c反应物反应条件反应物反应条件d4合成方法：（1）识别有机物的类别，含何官能团，它与何知识信息有关（2）据现有原料，信息及反应规律，尽可能合理把目标分子分成若干片断,或寻求官能团的引入、转换，保护方法或设法将各片断拼接衍变（3）正逆推，综合比较选择最佳方案5合成原则： （1）原料价廉，原理正确（2）路线简捷，便于操作，条件适宜（3）易于分离，产率高6解题思路：（1）剖析要合成的物质(目标分子)，选择原料，路线(正向、逆向思维，结合题给信息)（2）合理的合成路线由什么基本反应完全，目标分子骨架（3）目标分子中官能团引入7官能团引入：官能团的引入-ohr-x+h2o；r-cho+h2；r2c=o+h2；-c=c-+hoh；r-coor+hoh-x烷+x2；烯+x2/hx；r-oh+hxc=cr-oh和r-x的消去,炔烃加氢-cho某些醇氧化；烯氧化；炔水化；糖类水解；r-ch=ch2+o2；炔+hoh；r-ch2oh+o2-coohr-cho+o2；苯的同系物被强氧化剂氧化，羧酸盐酸化；r-coor+h2o-coo-酯化反应(七)有机反应基本类型1、取代；2、加成；3、消去；4、氧化或还原；5、加聚或缩聚。(八)燃烧规律（1）气态烃在温度高于100时完全燃烧,若燃烧前后气体的体积不变,则该烃的氢原子数为4；若为混合烃，则氢原子的平均数为4，可分两种情况：按一定比例，则一种烃的氢原子数小于4，另一种烃的氢原子数大于4；任意比例，则两种烃的氢原子数都等于4。（2）烃或烃的含氧衍生物cxhy或cxhyoz耗氧量相等生成co2量相等生成h2o量相等等质量最简式相同含碳量相同含氢量相同等物质的量等效分子式碳原子数相同氢原子数相同注释：“等效分子式”是指等物质的量的两种有机物耗氧量相同，如：cxhy与cxhy(co2)m(h2o)n或cxhy(co2)a(h2o)b推论：最简式相同的两种有机物，总质量一定，完全燃烧，耗氧量一定，生成的co2量一定，生成的水的量也一定； 含碳量相同的两种有机物，总质量一定，则生成的co2的量也一定； 含氢量相同的两种有机物，总质量一定，则生成的水的量也一定； 两种分子式等效的有机物，总物质的量一定，完全燃烧，耗氧量一定； 两种有机物碳原子数相同，则总物质的量一定，生成的co2的量也一定； 两种有机物氢原子数相同，则总物质的量一定，生成的水的量也一定。方法技巧提炼机合成有的解题思路与方法:（1）思路：将原料与产物的结构进行对比，一比碳干的变化，二比官能团的差异。根据合成过程的反应类型，所带官能团性质及题干中所给的有关知识和信息，审题分析，理顺基本途径。 根据所给原料，反应规律，官能团引入、转换等特点找出突破点。综合分析，寻找并设计最佳方案。（2）方法剖析要合成的物质(目标分子，选择原料，路线(正向、逆向思维，结合题给信息)合理的合成路线由什么基本反应完成，目标分子骨架目标分子中官能团引入考场经验分享高考化学试卷非选择题每年都有一道有机题，主要以一种物质合成为背景，考查了有机反应类型、官能团名称、同分异构体的书写、有机反应方程式的书写、有机物的结构简式以及有机合成路线的设计。其中合成路线流程图难度最大。认真审清题意、积极思考，抓住问题的“突破口”和提供的有效信息，即抓住特征条件、特殊性质、特别信息或特征反应，通过正推法、逆推法、正逆推综合法、假设法、知识迁移法等得出结论，最后做全面检查。新题演练列说法正确的是a1mol双酚a最多可与2molbr2反应bg物质是乙醛的同系物ce物质的名称是1-溴丙烷d反应的化学方程式是2（2014届江苏苏北四市联考期末）cpae是蜂胶的主要活性成分，由咖啡酸合成cpae路线如下： 下列说法正确的是 a1 mol咖啡酸最多可与含3 mol naoh的溶液发生反应 b苯乙醇属于芳香醇，它与邻甲基苯酚互为同系物 c咖啡酸、苯乙醇及cpae都能发生取代、加成和消去反应d用fecl3溶液可以检测上述反应中是否有cpae生成3（2014届陕西省宝鸡市第一次质检理综）制备液晶材料时经常用到有机物，可以用e和h在一定条件下合成：请根据以下信息完成下列问题：a为丁醇且核磁共振氢谱有2种不同化学环境的氢；一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基。（1）b按系统命名法名称为： 。（2）芳香族化合物f的分子式为c7h8o, 苯环上的一氯代物只有两种，则f的结构简式为： 。（3）cd的反应条件为： 。（4）ab、gh的反应类型为 、 。（5）d生成e的化学方程式为 。e与h反应生成i的方程式为 。（6）i的同系物k相对分子质量比i小28。k的结构中能同时满足如下条件：苯环上只有两个取代基；分子中不含甲基。共有 种（不考虑立体异构）。试写出上述同分异构体中任意一种消耗naoh最多的有机物结构简式 。【答案】（1）2甲基1丙烯（或2甲基丙烯）（2分）（2）（2分）（3）cu或ag/（1分） （4）消去反应（1分）、水解反应（1分）（5）（2分）（2分）（6）12种（2分）；（四种结构邻、间、对各3种，共12种）（2分）（邻、间、对任写一种即可）4（2014届海淀区期末）蓓萨罗丁是一种治疗顽固性皮肤t-细胞淋巴瘤的药物，有研究者设计其合成路线如下（部分反应试剂和条件已略）：试回答下列问题：（1） d的分子式为 ； f分子中含氧官能团的名称为 、 。（2）原料a的结构简式为 ；原料b发生反应所需的条件为 。（3）反应、所属的反应类型分别为 、 。（4）反应、的化学方程式分别为_；_。（5）对苯二甲酸有多种同分异构体，符合下列条件的同分异构体有 种，写出其中任意一种的结构简式 。苯环上有三个取代基；能与nahco3溶液发生反应；能发生银镜反应。（5）10 （2分） ，其他略（1分） 5(2014届资阳二诊)咖啡酸苯乙酯有极强的抗炎和抗氧化活性而起到抗肿瘤的作用。现设计出如下路线合成缓释药物聚咖啡酸苯乙酯：已知：b的核磁共振氢谱有三个波峰；红外光谱显示咖啡酸分子中存在碳碳双键；且：； 回答下列各题：（1）物质b的名称：_（系统命名法）。（2）咖啡酸仅含c、h、o三种元素，蒸气密度是相同条件下h2的90倍，含氧质量分数为35.6%，则咖啡酸的分子式为_；咖啡酸可与nahco3溶液反应生成气体，1 mol 咖啡酸与足量钠反应生成1. 5 mol h2，咖啡酸中所有含氧官能团的名称：_；（3）写出下列反应的类型：_、_。（4）写出反应的化学方程式： _。（5）满足下列条件的咖啡酸的同分异构体有_种。含有两个羧基 苯环上有三个取代基【答案】（1）4-氯甲苯； （2）c9h8o4； 羧基、(酚)羟基； （3）氧化反应；加聚反应；（4）； （5）6；【解析】聚物聚咖啡酸苯乙酯。咖啡酸的相等分子质量为902=180，n(o) (18035.6%) 164, 咖啡酸可与nahco3溶液反应生成气体,说明含有羧基cooh；1 mol 咖啡酸与足量钠反应生成1. 5 mol h2，则说明一共含有3个羟基oh。结合含氧数目及羧基，则应该有1个羧基和2个羟基。根据推导路线、相对分子质量及反应可知咖啡酸的分子式为c9h8o4，结构为。咖啡酸中所有含氧官能团有羧基、羟基。（3）的反应的类型为氧化反应；的反应的类型为加聚反应。（4）反应的化学方程式。6（2014届黄冈中学期末）化合物x(c12h13o4br)是一种重要化工原料，存在如下转化关系：已知：与官能团直接相连的碳原子称为c，c上的h称为h，易被取代。通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基。.根据以上信息回答：（1）已知d能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，则d中官能团的名称是_，检验a物质是否完全反应可选用的试剂是_(填编号)。银氨溶液 氯化铁溶液 氢氧化钠的酚酞溶液 新制氢氧化铜的悬浊液（2）be的反应类型是_。（3）已知f在一定条件下可以发生加聚反应生成高分子化合物，写出e和足量naoh的醇溶液加热反应的化学方程式_。（4）c的同分异构体中遇氯化铁溶液显紫色，且能发生银镜反应的物质共有 种，请任写一种物质的结构简式_。【答案】（1）羧基(2分)；（2分）（2）取代反应(2分)（3）ch3ch(br)cooh+2naoh ch2=chcoona+nabr+h2o（3分）（4）9（3分）；（3分）考点：考查有机化合物的分类命名与结构特点，有机化合物知识的综合运用7（2014届扬州期末）胡椒醛衍生物在香料、农药、医药等领域有着广泛用途，以香草醛（a）为原料合成5三氟甲基胡椒醛（e）的路线如图所示：已知： 酚羟基能与ch2i2发生反应，而醇羟基则不能。 （1）反应的类型是 。（2）写出香草醛中含氧官能团的名称 。（3）写出反应的化学方程式 。（4）写出满足下列条件的香草醛一种同分异构体的结构简式 。能与碳酸氢钠溶液反应放出气体不与氯化铁溶液发生显色反应含苯环，核磁共振氢谱显示其有5种不同化学环境的氢原子（5）以香草醛和2氯丙烷为原料，可合成香草醛缩丙二醇（），写出合成流程图（无机试剂任用）。合成流程图示例如下： 【解析】试题分析：（1）反应是碘原子取代了苯环的一个氢原子，类型是取代反应。（2）写出香草醛中含氧官能团的名称醛基-cho、羟基-oh、醚键-o-。（3）反应发生的是类似信息的取代反应，化学方程式。（4）能与碳酸氢钠溶液反应放出气体，可知含有羧基；不与氯化铁溶液发生显色反应，无酚羟基；含苯环，核磁共振氢谱显示其有5种不同化学环境的氢原子，说明有5种氢原子。满足这三个条件 8(2014届西城区期末)双草酸酯(cppo)是冷光源发光材料的主要成分，合成某双草酸酯的路线设计如下：已知：催化剂 一定条件（1）b分子中含有的官能团名称是_。（2）该cppo结构中有_种不同化学环境的氢原子。（3）反应的化学方程式是_。（4）在反应中属于取代反应的是_。（5）c的结构简式是_。（6）写出f和h在一定条件下聚合生成高分子化合物的化学方程式_。（7）资料显示：反应有一定的限度，在d与i发生反应时加入有机碱三乙胺能提高目标产物的产率，其原因是_。【答案】（1）羟基 （2）3 （3）ch2=ch2+br2 ch2br-ch2br （4）（5） （3分）（6）（3分）（7）有机碱三乙胺能跟反应的生成物hcl发生反应，使合成双草酸酯的平衡右移。（5）c的结构简式是；（6）乙二醇和乙二酸在一定条件下聚合生成高分子化合物的化学方程式见答案；（7）资料显示：反应有一定的限度，在d与i发生反应时加入有机碱三乙胺能提高目标产物的产率，其原因是有机碱三乙胺能跟反应的生成物hcl发生反应，使合成双草酸酯的平衡右移。考点：考查有机合成与推断、官能团的识别、化学方程式书写、反应类型的判断等。9(2014届安徽示范高中2月联考)f是抗抑郁药物米氮平的一种重要的中间体，可由下列路线合成：(已知：c是烃的含氧衍生物)（1）a的名称是 ；cd的反应类型是 。（2）c中含有的官能团名称是 。（3）写出e在稀硫酸作用下水解的化学方程式 。（4）同时满足下列条件的c的同分异构体共有 种，其中属于二取代苯且核磁共振氢谱显示5个吸收峰的同分异构体的结构简式是 。与氯化铁溶液作用显紫色 既能发生水解反应也能发生银镜反应（5）下列关于e、f的说法正确的是 。a都属于芳香族化合物 b共平面的原子至少都是12个c所含含氧官能团完全相同 d在氢氧化钠溶液中都能发生水解反应【答案】（1）苯甲醛（1分） 酯化反应（取代反应）（1分） （2）羟基、羧基（2分）（3）（3分）（4）13（2分） （2分）（5）abd（3分） 10(2014届深圳直属六校2月联考)请回答下列问题：（1）化合物的分子式为 ，的含氧官能团的名称为 。（2）反应中，属于加成反应的是_。（3）化合物ii与足量的h2（ni作催化剂）加成后再在酸性条件下水解，所得产物之一可以发生聚合反应，写出该聚合产物的结构简式为：_。（4）1 mol化合物与c9h8的混合物完全燃烧时消耗o2的量为_mol。（5）化合物ii与naoh溶液能很快完全反应，写出该反应方程式： 。（6）化合物ii也能发生类似反应的反应得到一种分子中含3个碳原子的有机物，该物质的结构简式为 。（7）写出满足下列条件的iv的同分异构体的结构简式 。苯环上只有两个处于对位的取代基； 能发生银镜反应；核磁共振氢谱有5组吸收峰（5）化合物是是酯类，所以在氢氧化钠溶液中发生水解反应，方程式为：。（