广东省高考化学二轮复习 专题十 有机合成与推断.doc

专题十有机合成与推断真题试做1(2012高考广东理综卷，30)过渡金属催化的新型碳碳偶联反应是近年来有机合成的研究热点之一，如反应2化合物可由化合物合成：(1)化合物的分子式为_。(2)化合物与br2加成的产物的结构简式为_。(3)化合物的结构简式为_。(4)在浓硫酸存在和加热条件下，化合物易发生消去反应生成不含甲基的产物，该反应式为_(注明反应条件)。因此，在碱性条件下，由与反应合成，其反应类型为_。(5)的一种同分异构体能发生银镜反应。与也可发生类似反应的反应，生成化合物，的结构简式为_(写出其中一种)。2(2011高考广东理综卷，30)直接生成碳碳键的反应是实现高效、绿色有机合成的重要途径。交叉脱氢偶联反应是近年备受关注的一类直接生成碳碳单键的新型反应，例如：反应：化合物可由以下合成路线获得：(分子式为c3h8o2)(1)化合物的分子式为_，其完全水解的化学方程式为_(注明条件)。(2)化合物与足量浓氢溴酸反应的化学方程式为_(注明条件)。(3)化合物没有酸性，其结构简式为_；的一种同分异构体能与饱和nahco3溶液反应放出co2，化合物的结构简式为_。(4)反应中1个脱氢剂(结构简式见下图)分子获得2个氢原子后，转变成1个芳香族化合物分子。该芳香族化合物分子的结构简式为_。(5)1分子与1分子在一定条件下可发生类似反应的反应，其产物分子的结构简式为_；1 mol该产物最多可与_ mol h2发生加成反应。考向分析有机化合物知识综合应用是广东高考必考试题，主要是以填空题为主，常将有机物的组成、结构、性质的考查整合在一起，具有较强的综合性，并多与新的信息紧密结合，2012年高考重在考查有关同分异构、有机化学用语的规范(如结构式、结构简式、官能团、有机反应类型的判断、有机反应方程式的书写等)以及根据结构推断性质和反向推断。热点例析热点一有机合成【例1】松油醇是一种调香精，它是、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18o是为区分两个羟基而人为加上去的)经下列反应制得：试回答：(1)松油醇的分子式为_。(2)松油醇所属的有机物类别是_(填编号)。a醇b酚c饱和一元醇(3)松油醇能发生的反应类型是_(填编号)。a加成 b水解 c氧化(4)在许多香料中松油还有少量以酯的形式出现，写出rcooh和松油醇反应的化学方程式：_。(5)写出结构简式：松油醇_，松油醇_。归纳总结1合成方法(1)顺向合成法：此法要点是采用正向思维方法，其思维程序为“原料中间产物产品”。(2)逆向合成法：此法要点是采用逆向思维方法，其思维程序为“产品中间产物原料”。(3)类比分析法：此法要点是采用综合思维的方法，其思维程序为“比较题目所给知识原型找出原料与合成物质的内在联系确定中间产物产品”。2解题思路首先判断目标有机物属于何类有机物，与哪些基本知识和信息有关；其次分析目标有机物中碳原子的个数及碳链或碳环的组成；再次根据给定原料、信息和有关反应规律，合理地把目标有机物分解成若干片断，或寻找出官能团的引入、转换和保护方法，尽快找出目标有机物的关键点和突破点；最后将正向思维和逆向思维、纵向思维和横向思维相结合，选择出最佳的合成途径。3解题规律(1)官能团衍变的主线(常见有两种途径)(2)官能团的引入引入羟基 a烯烃与水加成b醛与氢气加成 c卤代烃碱性水解d酯的水解等引入卤素原子 a烃与x2取代 b不饱和烃与hx或x2加成c醇与hx取代等引入碳碳双键 a卤代烃消去 b醇消去 c炔烃部分加成等即时演练1光催化制氢是化学研究的热点之一。科学家利用含有吡啶环(吡啶的结构式为，其性质类似于苯)的化合物作为中间体，实现了循环法制氢，示意图如下(仅列出部分反应条件)：(1)化合物的分子式为_。(2)化合物合成方法如下(反应条件略，除化合物的结构未标明外，反应式已配平)：化合物的名称是_。(3)用化合物(结构式见图)代替作原料，也能进行类似的上述反应，所得有机物的结构式为_。(4)下列说法正确的是_(填字母)。a化合物的名称是间羟基苯甲醛，或2羟基苯甲醛b化合物具有还原性；具有氧化性，但能被酸性高锰酸钾溶液氧化c化合物、都可发生水解反应d化合物遇三氯化铁显色，还可发生氧化反应，但不能发生还原反应(5)吡啶甲酸酯可作为金属离子的萃取剂。2吡啶甲酸正丁酯()的结构式见图：其合成原料2吡啶甲酸的结构式为_；的同分异构体中，吡啶环上只有一个氢原子被取代的吡啶甲酸酯类同分异构体还有_种。热点二有机推断【例2】叠氮化合物应用广泛，如nan3，可用于汽车安全气囊，phch2n3可用于合成化合物(见下图，仅列出部分反应条件，ph代表苯基)(1)下列说法不正确的是_(填字母)。a反应、属于取代反应b化合物可生成酯，但不能发生氧化反应c一定条件下化合物能生成化合物d一定条件下化合物能与氢气反应，反应类型与反应相同(2)化合物发生聚合反应的化学方程式为_(不要求写出反应条件)。(3)反应的化学方程式为_(要求写出反应条件)。(4)化合物与phch2n3发生环加成反应生成化合物，不同条件下环加成反应还可生成化合物的同分异构体。该同分异构体的分子式为_，结构式为_。(5)科学家曾预言可合成c(n3)4，其可分解成单质，用作炸药。有人通过nan3与ncccl3反应成功合成了该物质。下列说法正确的是_(填字母)。a该合成反应可能是取代反应bc(n3)4与甲烷具有类似的空间结构cc(n3)4不可能与化合物发生环加成反应dc(n3)4分解爆炸的化学反应方程式可能为：c(n3)4c6n2归纳总结有机推断常见的“六大捷径”捷径一、根据物质的性质：能使溴水褪色的物质，含有或或cho；能发生银镜反应的物质，含有cho；能与金属钠发生置换反应的物质，含有oh、cooh；能与碳酸钠作用的物质，含有羧基或酚羟基；能与碳酸氢钠反应的物质，含有羧基；能水解的物质，应为卤代烃和酯，其中能水解生成醇和羧酸的物质是酯。但如果只与氢氧化钠反应，则酚、羧酸、卤代烃、苯磺酸和酯都有可能。能在稀硫酸存在的条件下水解，则为酯、二糖或淀粉；但若是在较浓的硫酸存在的条件下水解，则为纤维素。捷径二、根据反应现象：(1)能使溴水褪色，可推知该物质分子中可能含有碳碳双键、叁键或醛基。(2)能使酸性高锰酸钾溶液褪色，可推知该物质分子中可能含有碳碳双键、三键、醛基或为苯的同系物。(3)遇三氯化铁溶液显紫色，可推知该物质分子含有酚羟基。(4)遇浓硝酸变黄，可推知该物质是含有苯环结构的蛋白质。(5)遇碘水变蓝，可推知该物质为淀粉。(6)加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，有红色沉淀生成；或加入银氨溶液有银镜生成，可推知该分子结构有醛基。则该物质可能为醛类、甲酸和甲酸某酯。(7)加入金属na放出氢气，可推知该物质分子结构中含有oh或cooh。(8)加入nahco3溶液产生气体，可推知该物质分子结构中含有cooh或so3h。(9)加入溴水，出现白色沉淀，可推知该物质为苯酚或其衍生物。捷径三、根据特征数据：(1)某有机物与醋酸反应，相对分子质量增加42，则分子中含有一个oh；增加84，则含有两个oh。原有oh转变为oocch3。(2)某有机物在催化剂作用下被氧气氧化，若相对分子质量增加16，则表明有机物分子内有一个cho(变为cooh)；若增加32，则表明有机物分子内有两个cho(变为cooh)。(3)某有机物与cl2反应，若有机物的相对分子质量增加71，则说明有机物分子内含有一个碳碳双键；若增加142，则说明有机物分子内含有两个碳碳双键或一个碳碳叁键。捷径四、根据反应条件推断反应类型：(1)在naoh水溶液中发生水解反应，则反应可能为卤代烃的水解反应或酯的水解反应。(2)在氢氧化钠的醇溶液中，加热条件下发生反应，则一定是卤代烃发生了消去反应。(3)在浓硫酸存在并加热至170 时发生反应，则该反应为乙醇的消去反应。(4)能与氢气在镍催化条件下起反应，则为烯、炔、苯及其同系物、醛的加成反应(或还原反应)。(5)能在稀硫酸作用下发生反应，则为酯、二糖、淀粉等的水解反应。(6)能与溴水反应，可能为烯烃、炔烃的加成反应。捷径五、根据反应产物推知官能团的个数：(1)与银氨溶液反应，若1 mol有机物生成2 mol银，则该有机物分子中含有一个醛基；若生成4 mol银，则含有两个醛基或该物质为甲醛。(2)与金属钠反应，若1 mol有机物生成0.5 mol h2，则其分子中含有一个活泼氢原子，或为一个醇羟基，或酚羟基，也可能为一个羧基。(3)与碳酸钠反应，若1 mol有机物生成0.5 mol co2，则说明其分子中含有一个羧基。(4)与碳酸氢钠反应，若1 mol有机物生成1 mol co2，则说明其分子中含有一个羧基。捷径六、根据反应产物推知官能团位置：(1)若由醇氧化得醛或羧酸，可推知oh一定连接在有2个氢原子的碳原子上，即存在ch2oh；由醇氧化为酮，推知oh一定连在有1个氢原子的碳原子上，即存在；若醇不能在催化剂作用下被氧化，则oh所连的碳原子上无氢原子。(2)由消去反应的产物，可确定oh或x的位置。(3)由取代反应产物的种数，可确定碳链结构。如烷烃，已知其分子式和一氯代物的种数时，可推断其可能的结构。有时甚至可以在不知其分子式的情况下，判断其可能的结构简式。(4)由加氢后碳链的结构，可确定原物质分子或的位置。即时演练2已知：hooccooh；。以有机物a、苯酚等为原料合成酚酞的流程如下(其他试剂、产物及反应条件均省略)：请回答：(1)酚酞中含氧官能团的名称是_。(2)1 mol m物质完全燃烧需消耗_mol o2；1 mol n最多可与_mol naoh反应。(3)写出ef的化学方程式：_。(4)d的结构简式为_；e与g反应形成的高分子化合物的结构简式为_。误区警示(1)写有机化学方程式未用“”，而用了“=”，漏写反应条件。(2)酯化反应的生成物漏写“水”，缩聚反应的生成物漏写“小分子”、反应条件和“n”。(3)醛基、酯基、羧基的书写不规范：如醛基写成“coh”或“cho”。(4)有机分子结构式中有几个苯环看不清楚，常认为六边形是苯环。(5)不理解有机合成路线设计，忽视官能团保护原理易忽视叔醇不能被氧化，而碳碳双键在醇催化氧化过程中，也能被氧化。因此在氧化过程中必要时需要保护某些官能团。在有机合成中，官能团保护就是设计路线使指定官能团反应，避免某官能团反应。例如，利用烯醇制烯醛，先利用烯醇与hx反应，后催化氧化制醛，最后消去得烯醛，与hx加成、消去的目的是保护碳碳双键。(6)同化新信息能力差，不能有效利用题目给出的有机原理，对题目所提示的信息利用或提取不准确，则易导致不能顺利推断物质或者无法解题。有机合成是高考考查的重点，一般情况下，该类题目都会出现一些新的信息，关键是从试题所提供的新信息中准确地提取实质性的内容，并与已熟悉的模块进行整合，重组为新知识。题目所给出的信息是教材以外的信息，要求根据信息，先找化学键断裂和形成规律，然后根据具体实例反应本质归纳出一般规律，并用一般规律解决问题。跟踪练习已知：(1)rxrcnrcooh(2)(3)现用如下方法合成高效、低毒农药杀灭菊酯：(1)f分子中所含官能团的结构简式为_。(2)合成g的反应类型是_。(3)有关a的下列说法正确的是_(填序号)。aa不能使酸性kmno4溶液褪色ba的核磁共振氢谱有5个峰c燃烧等物质的量的a和环己烷消耗氧气的量相等da中的所有原子在同一平面上(4)写出反应bc的化学方程式：_。(5)d在硫酸存在下发生水解生成j：dj写出符合下列要求的j的所有同分异构体的结构简式(可以不填满)：_、_、_、_。苯环上有两个位于间位的取代基；能水解成两种有机物。1一种高分子化合物()是目前市场上流行的墙面涂料之一，其合成路线如下(反应均在一定条件下进行)：回答下列问题：(1)目前工业上生产乙烯主要是以_为原料通过_反应来实现。(2)化合物生成化合物的副产物为_(提示：该反应的逆反应原子利用率为100%)。(3)写出合成路线中从化合物到化合物的两步反应方程式(不要求标出反应条件)：_；_。(4)下列关于化合物、和的说法中，正确的是_(填字母)。a化合物可以发生氧化反应b化合物不可以与naoh溶液反应c化合物能与氢气发生加成反应d化合物、和均可与金属钠反应生成氢气e化合物和均可以使溴的四氯化碳溶液褪色f化合物可以发生水解反应2巨豆三烯酮(f)是一种重要的香料，其合成路线如下：(1)化合物c含有的官能团的名称为_。(2)化合物f的结构简式是_。(3)在上述转化过程中，步骤的目的是_，写出步骤的化学方程式_。(4)写出符合下列条件的d的一种同分异构体的结构简式_。a属于芳香族化合物且苯环上有五个取代基b核磁共振氢谱显示，分子中有4种化学环境不同的氢原子c1 mol该物质最多可消耗2 mol naohd能发生银镜反应3(2011韶关调研)肉桂醛f()在自然界存在于桂油中，是一种常用的植物调味油，工业上主要是按如下路线合成的：已知两个醛分子在naoh溶液作用下可以发生反应，生成一种羟基醛：请回答：(1)d的结构简式为_；(2)反应中符合原子经济性的是_(填序号)；(3)写出有关反应的化学方程式：_，判断有关反应的类型：_；(4)e物质的同分异构体中，苯环上有两个取代基，其中一个是羧基的有_种；(5)下列关于e的说法正确的是_。a能与银氨溶液反应b能与金属钠反应c1 mol e最多能和3 mol氢气发生反应d核磁共振氢谱中有6个峰参考答案命题调研明晰考向真题试做1答案：(1)c7h5obr(2)(3)(4)ch2=chch=ch2h2o取代反应(5)ch3ch2ch2ch(oh)ch2ch2或ch(ch3)2ch(oh)ch2解析：(1)由的结构简式可以直接数出各种原子个数即得其分子式c7h5obr。(2)化合物中含有1个碳碳双键，与br2加成时溴原子分别加在碳碳双键的两个碳原子上即得。(3)有机反应是官能团的反应，一般与碳干结构无关。由化合物是化合物在“naoh水溶液，加热”所得可知，把化合物中的oh替换成br即得的结构简式。(4)依题意在浓硫酸存在和加热条件下，化合物oh与甲基上的一个h原子发生消去反应，据此可以写出其发生消去反应的化学方程式。(5)依题意可知分子中含醛基，故的结构简式为ch3ch2ch2cho或者ch(ch3)2cho，观察反应可知碳碳偶联反应是醛基上羰基打开，o原子连接一个h，化合物中co断开，醛基上的c再与中断开的co上的c原子相连，据此可以写出其2种可能的结构简式、。2答案：(1)2ch3oh(2)(3)(4)(5)8解析：(1)依据结构简式比较容易写出其分子式为c5h8o4，由于其分子中含有2个酯基结构，而题给要求是完全水解，所以必须是在碱性条件下进行，若写成酸性条件则错误；(2)由合成线路可知化合物的结构简式为，由于分子中含有2个醇羟基，在浓硫酸加热的条件下，1 mol化合物可与2 mol hbr反应生成1 mol二溴代物和2 mol水；(3)化合物没有酸性，又能发生银镜反应，可知分子中含有醛基，依据合成线路应该不难推出其结构简式为，其同分异构体可与nahco3溶液反应放出二氧化碳气体，说明其结构中含有羧基，依据分子式相同和不饱和度相同，可以确定其同分异构体的结构简式为ch2=chcooh；(5)从反应的变化中可以确定，脱去与氧原子相连的碳原子上的一个氢原子，脱去烃基上的一个氢原子，由此机理不难确定。应脱去与氮原子相连的碳原子上的一个氢原子，应脱去不饱和碳原子上的那个氢原子，形成化合物，由于化合物中含有2个苯环和1个碳碳叁键，所以1 mol该化合物可与8 mol h2加成。精要例析聚焦热点热点例析【例1】答案：(1)(2)a(3)ac(4)(5)解析：本题可采用顺向思维依次推出。由松油醇的结构简式可以看出：oh直接与链烃基相连，应是醇，分子中含有环状结构且有双键，应属于不饱和醇；能发生加成反应，也能被氧化。a在脱水发生消去反应，如果是环上的oh发生消去反应，得松油醇，如果是链上的18oh发生消去反应，去氢的位置有两种：一种是去侧链上的氢，得松油醇，另一种是去环上的氢，得松油醇。【即时演练1】答案：(1)c11h13no4(2)甲醛(3)(4)c(5)2解析：(1)由题给结构简式可以数出分子中所含原子个数，注意不要数掉了环上的氢原子，分子式为：c11h13no4。(2)结合题(1)可以得到化合物的分子式为c11h15no4，接着计算出化合物的分子式为c5h8o3，再由质量守恒定律，可得化合物的分子式为：c(111251)h(158285)n(11)o(4412233)，结合所学知识可确定其为甲醛。(3)结合题(2)可以得到有机物的分子式为c(72511)h(62858)o(2233412)n，所得化合物与化合物相比多出部分为c6h4no，由此可以确定甲醛在反应中提供化合物ch2部分，化合物应该提供部分替代ch2部分，所以所得化合物的结构式为：。(4)间羟基苯甲醛应为3羟基苯甲醛，2羟基苯甲醛应为邻羟基苯甲醛，a错误；由题给图示不难看出反应的过程为：化合物h2化合物，也就是说化合物可以去氢，表现氧化性，化合物可以加氢，表现还原性，b错误；化合物、都含有酯基结构，都能发生酯的水解反应，c正确；化合物中含有酚羟基、醛基和苯环，醛基既能发生氧化反应，也能发生还原反应，d错误。c正确。(5)水解生成2吡啶甲酸和丁醇，结合酯的水解反应我们不难得到2吡啶甲酸的结构式为：；由于吡啶环存在对称性，其一元取代物有3种，去掉，应该还有2种。【例2】答案：(1)b(2)nphch=ch2(3)phch3cl2phch2clhcl(4)c15h13n3(5)abd解析：(1)反应：phch2ch3是h被cl所取代，为取代反应，反应：phch2clphch2n3，可以看做是cl被n3所取代，为取代反应，a正确；化合物含有羟基，为醇类物质，羟基相连的碳原子上存在一个氢原子，故可以发生氧化反应，b错；化合物为烯烃，在一定条件下与水发生加成反应，可能会生成化合物，c正确；化合物为烯烃，能与氢气发生加成反应，与反应(反应是烯烃与溴加成)的相同，d正确。(2)nphch=ch2。(3)反应是光照条件下进行的，发生的是取代反应：phch3cl2phch2clhcl。(4)书写分子式应该没有问题，因为同分异构体的分子式是相同的，但要注意苯基原子个数不要计算错误，分子式为：c15h13n3。书写同分异构体要从结构式出发，注意碳碳双键上苯基位置的变化，即。(5)合成c(n3)4的反应可能为：4nan3ncccl3c(n3)4nacn3nacl，属于取代反应，a正确；c(n3)4相当于甲烷(ch4)分子中的四个氢原子被n3所取代，故它的空间结构与甲烷类似，b正确；该分子存在与phch2n3相同的基团n3，故该化合物可能发生加成反应，c错；根据题意c(n3)4可分解成单质n2，故d正确。【即时演练2】答案：(1)羟基、羧基、羰基(2)7.53(3)(4) 解析：(1)根据酚酞的结构可知酚酞中含有羟基(oh)、羧基(cooh)、羰基()。(2)m的分子式为c8h4o3，所以1 mol m完全燃烧需消耗o2的物质的量811.57.5(mol)。n中的酚羟基和酯基水解产生的cooh均要消耗naoh，所以1 mol n最多可与3 mol naoh反应。(3)。(4)a()与cl2在光照条件下反应，两个ch3上的h被取代，其中c为，b为，d为。与发生缩聚反应生成。【跟踪练习】答案：(1)cl、cooh(2)取代反应(3)c(4)(5)解析：根据题目所给信息可知，a为，b为，c为，d为，e为，f为，g为，h为，i为。j为，苯环上有两个