高考化学二轮增分策略专题十六有机推断与有机合成课件.pptx

专题十六有机推断与有机合成 第五编有机化学 内容索引 考点一官能团及其性质 考点二有机反应类型与重要有机反应 三年选考五次真题 考点三有机推断 考点四合成路线的分析与设计 官能团及其性质 考点一 常见官能团及其性质 题组一羟基活泼性比较1 有机物A的结构简式为 下列有关A的性质的叙述中错误的是A A与金属Na完全反应时 两者物质的量之比是1 3B A与NaOH完全反应时 两者物质的量之比是1 3C A能与Na2CO3溶液反应D A既能与羧酸反应 又能与醇反应 答案 解析 1 2 3 4 5 解析A项 醇羟基 酚羟基 羧基均能与金属Na反应 故1molA能与3molNa反应 正确 B项 能与NaOH反应的是酚羟基和羧基 故1molA只与2molNaOH反应 错误 C项 羧基和酚羟基均能与Na2CO3反应 正确 D项 由于A中含有醇羟基 可与羧酸反应 又由于A中含有羧基 故A还可与醇反应 正确 1 2 3 4 5 2 有一种有机化合物 其结构简式如图所示 下列有关其性质的叙述中正确的是 答案 解析 1 2 3 4 5 A 在一定条件下 1mol该物质最多能与6molNaOH完全反应B 有弱酸性 1mol该有机物与溴水反应 最多能消耗4molBr2C 在Ni催化下 1mol该物质可以和7molH2发生加成反应D 它能发生水解反应 水解后只能生成两种产物 1 2 3 4 5 解析水解可生成酚羟基和羧基 则1mol该物质最多能与8molNaOH完全反应 A项错误 与溴水发生取代反应 可取代羟基邻位或对位氢原子 则1mol该有机物与溴水反应 最多能消耗4molBr2 B项正确 分子中只有苯环能与H2发生加成反应 则1mol该物质可以和6molH2发生加成反应 C项错误 由结构简式可知 在酸性条件下水解生成一种物质 D项错误 3 1mol有机物A的结构简式为最多能消耗molNa 消耗molNaOH 消耗molNaHCO3 答案 解析 1 2 3 4 5 4 2 1 解析1molA中含有3mol羟基和1mol羧基 故最多可与4molNa反应 1molA中含有1mol酚羟基和1mol羧基 可与2molNaOH反应 1molA中含有1mol羧基 可与1molNaHCO3反应 醇羟基 酚羟基和羧基的比较 因此 1 乙醇 苯酚 乙酸分子中羟基氢原子活泼性依次增强 2 酸性 羧酸 碳酸 苯酚 醇 3 与NaHCO3反应产生CO2是羧基存在的标志 答案 题组二官能团与性质的判断4 按要求回答下列问题 1 CPAE是蜂胶的主要活性成分 其结构简式如图所示 1 2 3 4 5 1mol该有机物最多可与molH2发生加成反应 写出该物质在碱性条件下水解生成的两种产物的结构简式 7 2 青蒿酸是合成青蒿素的原料 可以由香草醛合成 1 2 3 4 5 香草醛青蒿酸 下列说法正确的打 错误的打 用FeCl3溶液可以检验出青蒿酸中的香草醛 香草醛可与浓溴水发生反应 香草醛中含有4种官能团 1mol青蒿酸最多可与3molH2发生加成反应 可用NaHCO3溶液检验出香草醛中的青蒿酸 1 2 3 4 5 答案 5 按要求回答问题 1 1mol 消耗molNaOH 消耗molH2 2 1mol 消耗molNaOH 消耗molH2 答案 1 2 3 4 5 6 3 4 8 记准几个定量关系 1 1mol醛基消耗2molAg NH3 2OH 生成2molAg单质 1molH2O 3molNH3 1mol甲醛消耗4molAg NH3 2OH 2 1mol醛基消耗2molCu OH 2 生成1molCu2O沉淀 3molH2O 3 和NaHCO3反应生成气体 1mol COOH生成1molCO2气体 4 和Na反应生成气体 1mol COOH生成0 5molH2 1mol OH生成0 5molH2 5 和NaOH反应1mol COOH 或酚 OH 或 X 消耗1molNaOH 1mol R为链烃基 消耗1molNaOH 1mol消耗2molNaOH 有机反应类型与重要有机反应 考点二 皂化反应 3NaOH3C17H35COONa 此外 需要记住丁苯橡胶 氯丁橡胶 聚异戊二烯 天然橡胶 的单体 2nH2O 题组一常考易错有机方程式的书写1 按要求书写下列反应的化学方程式 1 淀粉水解生成葡萄糖 2 CH3 CH2 CH2 Br 强碱的水溶液 加热 强碱的醇溶液 加热 CH3 CH2 CH2 OH NaBr CH3 CH CH2 NaBr H2O 答案 3 向溶液中通入CO2气体 CO2 H2O NaHCO3 4 与足量NaOH溶液反应 2NaOH CH3OH H2O 答案 5 与足量H2反应 8H2 答案 有机反应方程式的书写要求 1 反应箭头和配平 书写有机反应方程式时应注意 反应物和产物之间用 连接 有机物用结构简式表示 并遵循元素守恒进行配平 2 反应条件 有机物反应条件不同 所得产物不同 3 有些有机反应须用中文标明 如淀粉 麦芽糖的水解反应等 题组二重要有机脱水反应方程式的书写2 按要求书写方程式 1 浓硫酸加热生成烯烃 浓硫酸加热生成醚 答案 CH2 CH CH3 H2O 2 H2O 答案 2 乙二酸与乙二醇酯化脱水 生成链状酯 生成环状酯 HO CH2CH2 OH H2O 答案 生成聚酯 nHOCH2CH2OH 2nH2O 3 分子间脱水 生成环状酯 生成聚酯 答案 2H2O nH2O 题组三有机转化关系中反应方程式的书写及反应类型的判断3 一种常见聚酯类高分子材料的合成流程如下 请写出各步反应的化学方程式及反应类型 CH2 CH2 Br2 加成反应 答案 答案 2NaOH 2NaBr 取代反应 2Cl2 2HCl 取代反应 2NaOH 2NaCl 取代反应 答案 O2 2H2O 氧化反应 O2 氧化反应 nHO CH2 CH2 OH 2nH2O 缩聚反应 有机推断 考点三 1 根据反应条件推断反应物或生成物 1 光照 为烷烃的卤代反应 2 NaOH水溶液 加热 为R X的水解反应 或酯 的水解反应 3 NaOH醇溶液 加热 为R X的消去反应 4 HNO3 H2SO4 为苯环上的硝化反应 5 浓H2SO4 加热 为R OH的消去或酯化反应 6 浓H2SO4 170 是乙醇消去反应的条件 2 根据有机反应的特殊现象推断有机物的官能团 1 使溴水褪色 则表示有机物分子中可能含有碳碳双键 碳碳叁键或醛基 2 使酸性KMnO4溶液褪色 则该物质中可能含有碳碳双键 碳碳叁键 醛基或苯的同系物 连接苯环的碳上含有氢原子 3 遇FeCl3溶液显紫色或加入浓溴水出现白色沉淀 表示该物质分子中含有酚羟基 4 加入新制Cu OH 2悬浊液并加热 有砖红色沉淀生成 或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现 说明该物质中含有 CHO 5 加入金属钠 有H2产生 表示该物质分子中可能有 OH或 COOH 6 加入NaHCO3溶液有气体放出 表示该物质分子中含有 COOH 3 以特征产物为突破口来推断碳架结构和官能团的位置 1 醇的氧化产物与结构的关系 2 由消去反应的产物可确定 OH 或 X 的位置 3 由取代产物的种类或氢原子环境可确定碳架结构 有机物取代产物越少或相同环境的氢原子数越多 说明此有机物结构的对称性越高 因此可由取代产物的种类或氢原子环境联想到此有机物碳架结构的对称性而快速进行解题 4 由加氢后的碳架结构可确定碳碳双键或碳碳叁键的位置 5 由有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯 可确定该有机物是含羟基的羧酸 根据酯的结构 可确定 OH与 COOH的相对位置 4 根据关键数据推断官能团的数目 4 C C 5 RCH2OHCH3COOCH2R Mr Mr 42 5 根据新信息类推高考常见的新信息反应总结 1 丙烯 H被取代的反应 CH3 CH CH2 Cl2Cl CH2 CH CH2 HCl 2 共轭二烯烃的1 4 加成反应 CH2 CH CH CH2 Br2 3 烯烃被O3氧化 R CH CH2R CHO HCHO 4 苯环侧链的烃基 与苯环相连的碳上含有氢原子 被酸性KMnO4溶液氧化 5 苯环上硝基被还原 6 醛 酮的加成反应 加长碳链 CN水解得 COOH CH3CHO HCN HCN CH3CHO NH3 作用 制备胺 CH3CHO CH3OH 作用 制半缩醛 7 羟醛缩合 8 醛或酮与格氏试剂 R MgX 发生加成反应 所得产物经水解可得醇 R MgX 9 羧酸分子中的 H被取代的反应 RCH2COOH Cl2 HCl 10 羧酸用LiAlH4还原时 可生成相应的醇 RCOOHRCH2OH 11 酯交换反应 酯的醇解 R1COOR2 R3OH R1COOR3 R2OH 题组一根据转化关系图及信息推断有机物1 下图为有机物之间的转化关系 已知 H属于芳香酯类化合物 I的核磁共振氢谱为两组峰 且面积比为1 6 请分别写出下列物质的结构简式 A B C D E F G H I J CH2 CH CH3 答案 2 已知 HCN CO和H2按物质的量之比1 2可以制得G 有机玻璃可按下列路线合成 请分别写出下列物质的结构简式 A B C D E F G H 答案 CH2 CH CH3 CH3OH 题组二根据反应前后有机物结构简式差别推断3 按要求回答问题 1 A B反应 中加入的试剂X的分子式为C8H8O2 X的结构简式为 答案 答案 2 C14H14O2ABC有机物B的结构简式为 答案 3 实验D E的转化中 加入的化合物X能发生银镜反应 X的结构简式为 合成路线的分析与设计 考点四 1 有机合成中官能团的转变 1 官能团的引入 或转化 方法 2 官能团的消除 消除双键 加成反应 消除羟基 消去 氧化 酯化反应 消除醛基 还原和氧化反应 3 官能团的保护 2 增长碳链或缩短碳链的方法 nH2O 3 有机合成路线设计的几种常见类型根据目标分子与原料分子在碳骨架和官能团两方面变化的特点 我们将合成路线的设计分为 1 以熟悉官能团的转化为主型如 请设计以CH2 CHCH3为主要原料 无机试剂任用 制备CH3CH OH COOH的合成路线流程图 须注明反应条件 CH2 CHCH3 2 以分子骨架变化为主型如 请以苯甲醛和乙醇为原料设计苯乙酸乙酯 的合成路线流程图 注明反应条件 提示 R Br NaCN R CN NaBr 3 陌生官能团兼有骨架显著变化型 多为考查的重点 要注意模仿题干中的变化 找到相似点 完成陌生官能团及骨架的变化 如 模仿 香兰素A BC D多巴胺 设计以苯甲醇 硝基甲烷为主要原料制备苯乙胺 的合成路线流程图 关键是找到原流程中与新合成路线中的相似点 碳骨架的变化 官能团的变化 硝基引入及转化为氨基的过程 题组一根据转化图中的结构简式判断反应条件1 答案 1 2 3 4 5 请根据图中所示转化关系 写出各步反应的条件 Cl2 光照 NaOH 乙醇 Br2的CCl4溶液 NaOH 乙醇 题组二根据反应条件及信息推断有机物2 已知 R CH CH2 HX 主要产物 图中的A B分别是化学式C3H7Cl的两种同分异构体 1 2 3 4 5 请根据图中所示物质的转化关系和反应条件 判断并写出A B C D E的结构简式 A B C D E 答案 1 2 3 4 5 CH3CH2CH2Cl CH3CH2CH2OH CH3 CH CH2 题组三设计合成路线集训3 已知 CH3CHO CH3CHOCH3CH CHCHO H2O请写出以 为原料制备的合成路线流程图 无机试剂任用 解析 答案 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 答案 1 2 3 4 5 解析根据目标产物以及信息 推出生成目标产物的原料是和 因此由生成 解析 4 已知 RCH2CH CH2 结合所学知识 写出以和为原料合成的合成路线流程图 无机试剂任用 答案 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 答案或 1 2 3 4 5 解析先把甲基环己烯加成变为卤代烃或醇 然后发生消去反应生成烯烃 然后在一定条件下发生加成反应生成醇 氧化为醛 然后和丙酮发生反应 再发生消去反应生成目标产物 5 以香草醛 和2 氯丙烷为原料 可合成香草醛缩丙二醇 写出其合成路线流程图 无机试剂任用 合成流程图示例如下 CH2 CH2CH3CH2BrCH3CH2OH已知 CH3CHO H2O 解析 答案 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 答案CH3CH CH2 1 2 3 4 5 解析要得到目标产物香草醛缩丙二醇 进行逆向推断 首先要得到1 2 丙二醇和香草醛 而这两种物质的反应类似于信息中的反应 再由1 2 丙二醇反推得上一步物质为1 2 二溴丙烷 再反推上一步物质为CH3CH CH2 继续推得原料为2 氯丙烷 三年选考五次真题 1 2018 浙江4月选考 32 某研究小组按下列路线合成抗抑郁药物吗氯贝胺 已知 解析 请回答 1 下列说法不正确的是 A 化合物A能发生还原反应B 化合物B能与碳酸氢钠反应产生气体C 化合物D具有碱性D 吗氯贝胺的分子式是C13H13ClN2O2 答案 解析根据推断 A B C D NH2CH2CH2Br E F 可知 A项 化合物A有苯环 可与H2加成 发生还原反应 正确 B项 化合物B有羧基 能与碳酸氢钠反应产生气体 正确 C项 化合物D有氨基 显碱性 正确 D项 吗氯贝胺的分子式为C13H17ClN2O2 错误 2 化合物F的结构简式是 3 写出C D E的化学方程式 答案 NH2CH2CH2Br HCl 4 为探索新的合成路线 发现用化合物C与X C6H14N2O 一步反应即可合成吗氯贝胺 请设计以环氧乙烷 为原料合成X的合成路线 用流程图表示 无机试剂任选 答案 解析 解析由化合物C与X C6H14N2O 一步反应即可合成吗氯贝胺知 X为 用所给信息判断 用氨气与环氧乙烷加成 1 1与1 2得到NH2CH2CH2OH和NH CH2CH2OH 2 将前者羟基转化为卤素原子 后者脱水成环 最后根据提示反应取代得X 答案 解析 5 写出化合物X C6H14N2O 可能的同分异构体的结构简式 须同时符合 分子中有一个六元环 且成环原子中最多含一个非碳原子 1H NMR谱显示分子中有5种氢原子 IR谱表明分子中有N N键 无O H键 解析根据分子式判断 不饱和度为1 即除六元环外无不饱和度 环内最多含一个非碳原子 并结合条件 先考虑全碳环 不成立 再考虑含氮环 有 和符合题意 注意有N N键 无O H键 再考虑含氧环 有和符合题意 共4种 2 2017 浙江11月选考 32 某研究小组按下列路线合成药物胃复安 已知 RCOOR RCONHR 答案 解析 请回答 1 化合物A的结构简式 解析本题解题思路 应根据题中唯一已知的有机物结构去推断合成其的反应物结构 根据题中所给已知条件 A为C7H7NO3并可与CH3OH以及CH3COOH反应 可推出A中有 COOH和 OH 根据胃复安的结构可推知A为 B为A与CH3OH酯化反应的产物 则B为 C为B与CH3COOH反应的产物 且羟基不参加反应 则C为 C D有两步 且D中有Cl原子 而D E F E的不饱和度为0 结合胃复安的结构可推出E为 D为 则F为 2 下列说法不正确的是 A 化合物B能发生加成反应B 化合物D能与FeCl3溶液发生显色反应C 化合物E具有碱性D 胃复安的分子式是C13H22ClN3O2 解析 答案 解析由分析知B为 苯环可以发生加成反应 故A正确 D为 无酚羟基 所以不能与FeCl3溶液发生显色反应 B错误 E中含有 NH2 显碱性 C正确 胃复安分子式应为C14H22ClN3O2 D错误 3 设计化合物C经两步反应转变为D的合成路线 用流程图表示 试剂任选 解析 答案 解析 第一步为酚羟基的反应 酚羟基易被氧化 因此先根据题中已知信息转化为甲氧基 防止第二步中被氯气氧化 第二步为苯环上的取代反应 采用三氯化铁作催化剂与氯气反应 解析 答案 4 写出D E F的化学方程式 CH3OH 解析 CH3OH 解析 答案 5 写出化合物E可能的同分异构体的结构简式 须同时符合 1H NMR谱表明分子中有3种氢原子 IR谱显示有N H键存在 分子中没有同一个碳上连两个氮 的结构 解析E的分子式为C6H16N2 只有3种氢原子 且有N H键 没有同一个C上连两个N原子