专题一 有机推断与有机合成.doc

专题一 有机推断与有机合成专题网络：一有机物相互网络图：（其中X、R代表某种基团）：这是有机化学中的主干知识，是高考有机框图推断题出现频度最大“题眼信息”之一。二、有机物的合成途径和方法1、在有机合成中官能团的引入和消去。官能团的引入：引入双键： a.某些醇或卤代烃的消去引入C=C；b.醇的氧化引入C=O等。引入卤原子（X）： a.烃与X2取代；b.不饱和烃与HX或X 2 加成； c.醇与HX取代等。引入羟基（OH）: a.烯烃与水加成； b.醛、酮与H2 加成； c 卤代烃水解； d.酯水解等。引入醛基或羰基: a.烯烃、醇的氧化； b.炔烃水化等。引入羧基（COOH）：a.苯环侧链的氧化； b.醛的氧化； c.酯的水解等。从分子中消除官能团的方法：通过加成反应消除不饱和键；经过取代、消去、酯化、氧化等消除羟基；经过加成或氧化反应消除 CHO;通过酯化反应消除酯基2、碳链的改变：增长碳链（酯化、炔、烯加HCN，聚合，肽键的生成等）；减少碳链（酯水解、裂化、裂解、脱羧，烯催化氧化，肽键水解等）3、官能团间的衍变(1)官能团之间的衍变如：伯醇 醛 羧酸 酯 (2)官能团数目的改变 如： (3)官能团位置的改变 如： 4、有机合成中官能团的保护在有机合成中，某些不希望起反应的官能团，在反应试剂或反应条件的影响下，产生副反应，在反应试剂或反应条件的影响下产生副反应，这样就不能达到预定的合成目标，因此，必须采取措施保护某些官能团，等完成后再除去保护基，使其复原。5、有机合成题的解题思路解答有机合成题的关键在于：选择出合理简单的官能团合成路线；熟练掌握好各类有机物的组成、结构、性质、相互衍生关系及重要的引进和消去等基础知识。有机合成路线的推导，一般有三种方法:逆推法、正推法、综合比较法。逆推法：首先确定要合成的有机物（目标产物）属何种类别，然后考虑这一目标产物如何从另一有机物A经过一步反应制得，如果A不是所给的己知原料，则要进一步考虑A又是如何从另一有机物B经一步反应制得，一直往前推导到被允许使用的原料为止，即“产品 中间产物 原料” 。 正推法：从原料开始，用已学过的化学知识推测原料可能进行的反应和可能生成的产物A，若不是目标产物，则根据A可能进行的反应推导出另一产物，一直往后至推导出目标产物为止，即“原料 中间产物 产品”。综合比较法，采用综合思维方法，将正向或逆向推导出的几种合成途径进行比较，从而得出最佳合成路线。三、有机推断的解题依据和思维路径1、以有机物的性质、反应条件、数据等作为有机物的突破口【有机物性质】能使溴水褪色的有机物通常含有“CC”、“CC”或“CHO”。能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物通常含有“CC”或“CC”、“CHO”或为“苯的同系物”。能发生加成反应的有机物通常含有“CC”、“CC”、“CHO”或“苯环”，其中“CHO”和“苯环”只能与H2发生加成反应。能发生银镜反应或能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应的有机物必含有“CHO”。能与钠反应放出H2的有机物必含有“OH”、“COOH”。能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应放出CO2或使石蕊试液变红的有机物中必含有-COOH。能发生消去反应的有机物为醇或卤代烃。能发生水解反应的有机物为卤代烃、酯、糖或蛋白质。遇FeCl3溶液显紫色的有机物必含有酚羟基。能发生连续氧化的有机物是伯醇，即具有“CH2OH”的醇。比如有机物A能发生如下反应：ABC，则A应是具有“CH2OH”的醇，B就是醛，C应是酸。【有机反应条件】反应条件有机反应X2、光照烷烃或芳香烃的烷基上的卤代溴、铁粉(FeBr3)苯环上的卤代浓硝酸、浓硫酸苯环上的硝化浓溴水苯酚的溴代氢氧化钠水溶液、加热酯水解和卤代烃取代反应氢氧化钠的乙醇溶液加热卤代烃消去反应稀硫酸、加热酯的可逆水解或二糖、多糖水解浓硫酸、加热酯化反应，醇消去成烯，脱水成醚KMnO4(H+)不饱和有机物的氧化反应溴水不饱和有机物的加成反应Cu(O2)加热醇的催化氧化水浴加热苯的硝化、银镜反应、制酚醛树脂、酯类和二糖的水解反应条件不同、产物不同的几种情况:【有机反应数据】根据性质和有关数据推知官能团个数。如： CHO 2Ag Cu2O；HCO3-CO22OH H2；2COOH ;COOH CO2CH3CH2OHCH3COOH三个重要相对分子质量增减的规律1RCH2OHRCHORCOOHMM2M142RCH2OH 浓硫酸 CH3COOCH2RM M423RCOOH 浓硫酸 RCOOCH2CH3M M28(关系式中M代表第一种有机物相对分子质量)2、根据某些反应的产物推知官能团的位置。如：由醇氧化得醛或羧酸，OH一定连接在有2个H原子的C原子上；由醇氧化得酮，OH连接在只有一个H原子的C原子上。由消去反应产物可确实“OH”或“X”的位置。由取代产物的种数可确定碳链结构。由加氢后碳的骨架，可确定“C=C”或“CC”的位置。考点例析FKHABC+NaOH水溶液, 反应（）碱石灰, DH+反应（）浓溴水白色沉淀E氧化氧化G浓硫酸, 反应（）一、利用结构性质推断有机物性质是与其所具有的官能团相对应的，可根据有机物的某些性质(如反应对象、反应条件、反应数据、反应特征、反应现象、反应前后分子式的差异等等)。首先确定其中的官能团及位置，然后再结合分子式价键规律、取代产物的种类、不饱和度等确定有机物的结构简式，再根据题设要求进行解答。例1化合物A(C8H8O3)为无色液体、难溶于水、有特殊香味的物质，从A出发可发生如图所示的一系列反应，化合物A硝化时可生成4种硝基取代物，化合物H分子式为C6H6O，G能发生银镜反应。(已知RCOONaNaOHRHNa2CO3)请回答：(1)下列化合物可能的简式：A_，E_。(2)反应类型：(I)_，(II)_，(III)_。(3)写出下列反应的化学方程式：HK：_；CE：_；CFG：_。二、利用数据、实验推断数据往往起突破口的作用，常用来确定某种有机物分子式或官能团的数目或推测发生的反应类型。利用实验推断实际是利用实验现象、实验条件、实验对象、实验中相关物质的个数比、同分异构体的个数等等来推测有机物的结构简式。对相关实验知识必须要熟悉。需要注意的是这类题经常同时考查“实验现象描述”或“实验结论的判断”等方面的书写。例2有机物A的相对分子质量不超过150，经测定，A具有下列性质：A的性质推断A的组成、结构A的燃烧产物只有CO2和H2OA与醇或羧酸在浓H2SO4共热条件下均能生成有香味的物质一定条件下，A可发生分子内的脱水反应，生成物与溴水混合，溴水褪色0.1molA与足量NaHCO3溶液反应放出标准状况下4.48L气体(1)填写表中空白部分的内容。(2)已知A中含氧元索的质量分数为59.7，写出A所有可能的结构简式：_。(3)若A分子内无含碳支链，写出反应的化学方程式：_。(4)A不可能发生的反应类型有(填序号)_。a水解反应b取代反应c加成反应d消去反应e加聚反应f缩聚反应(5)下列物质与A互为同分异构体的是(填序号)_，互为同系物的是(填序号)_。三、利用信息推断解答此类题时，对试题给予的信息进行分析，区分哪些是有用的信息，哪些是与解题无关的信息，一定要围绕如何利用信息这个角度来思考，对于信息方程式要观察旧化学键的断裂(位置)方式和新化学键的生成(位置)方式，反应物和产物结构上的差异。找出新信息与题目要求及旧知识之间的联系，同时解题过程中要不断地进行验证或校正。例3设R为烃基，已知RXMg RMgX(格林试剂)分析下列合成线路，回答有关问题。(1)以上步反应中属于加成反应的是_。(2)写出A、D、E的结构简式：A_，D_， E_。(3)分别写出第和步反应的化学方程式：_，_。NaOH四、有机合成有机合成中官能团掩蔽和保护和定位定位合成，在有机合成中，尤其是含有多个官能团的有机物的合成中属于难点，多种官能团之间会相互影响和相互制约，即当制备某一官能团或拼接碳链时，分子中已有的官能团或者被破坏，或者首先发生反应，因而造成在制备的过程中要把分子中已存在的某种官能团先用恰当的方法掩蔽而保护起来，在适当的时候再把它转变过来，从而达到合成的目的。常见需保护的情况。如“氧化时先保护”，“对加成时先保护CHO”，“对苯环邻位(或对位)取代时先保护对位(或邻位)”，“氧化其他基团时先保护醛基”等等。【例4】 已知烯烃中C=C双键在某些强氧化剂作用下易发生断裂，因而在有机合成中有时需要对其保护。保护的过程可简单表示如右图：又知卤代烃在碱性条件下易发生水解，例如：CH3CH2Cl +H2O CH3CH2OH+HCl，但烯烃中双键在酸性条件下才能与水发生加成反应。现用石油产品丙烯及必要的无机试剂合成丙烯酸，设计的合成流程如下：EACl2（300）DCBCH3CH=CH2 丙烯酸请写出、三步反应的化学方程式。习题：1. ABCDF浓HSO 浓HSO NaOH H2O H NaOH HO CHO C4H8O2CHO G浓H2SO4 170 CH OOE该结构用化学金排软件的百宝箱制作下图中A、B、C、D、E、F、G均为有机化合物。根据上图回答问题：(1)D的化学名称是_。(2)反应的化学方程式是_。(有机物须用结构简式表示)(3)B的分子式是_，A的结构简式是_，反应的反应类型是 。(4)符合下列3个条件的B的同分异构体的数目有_个。i)含有邻二取代苯环结构、 ii)与B有相同的官能团、iii)不与FeCl3溶液发生显色反应。写出其中任意一个同分异构体的结构简式_。(5)G是重要的工业原料，用化学方程式表示G的一种重要的工业用途_。2已知有机物A和C互为同分异构体且均为芳香族化合物，相互转化关系如下图所示：ABCDE足量H2一定条件Cu O2 新制Cu(OH)2 浓H2SO4 F分子式(C14H18O2)请回答下列问题：（1）指出 的反应类型： ； ； （2）写出有机物F的任意两种结构简式 ， ； （3）写出发生下列转化的化学方程式：CD ，DE 。 （4）写出与E互为同分异构体且属于芳香族化合物所有有机物的结构简式 3.咖啡酸（下式中的A）是某种抗氧化剂成分之一，A与FeCl3溶液反应显紫色。足量NaHCO3溶液Br2/CCl4溶液1molB与2molNaOH溶液恰好完全反应C (C9H5O4Na3)ABD（1）咖啡酸中含氧官能团的名称为_。（2）咖啡酸可以发生的反应是_（填写序号）。 氧化反应 加成反应 酯化反应 加聚反应 消去反应（3）咖啡酸可看作1，3，4三取代苯，其中两个相同的官能团位于邻位，取代基中不含支链。则咖啡酸的结构简式为_。（4）3.6 g咖啡酸与足量碳酸氢钠反应生成气体（标准状况）_mL。（5）蜂胶的主要活性成分为CPAE，分子式为C17H16O4，该物质在一定条件下可水解生成咖啡酸和一种醇，该醇为芳香醇，且分子结构中无甲基，则咖啡酸跟该芳香醇在一定条件下反应生成CPAE的化学方程式为_。4.有机物参加的反应往往比较复杂，常有副反应发生。如下图所示，乙烯跟溴水反应既可生成A，同时又生成C2H5Br和B，已知G由碳、氢、氧三种元素组成，且质量比为m(C)m(H)m(O)=6112，H为高分子化合物，I为六元环状化合物。（C2H5BrO）乙烯溴水ANaOH水溶液C浓H2SO4 EC2H5BrB催化剂，O2 DF催化剂，O2 NaOH水溶液 H+GI(C4H4O4)H(C2H2O2)n 据上述信息，请回答下列问题。 （1）G的分子式为 。 （2）写出下列物质的结构简式。 A ；B 。I 。 （3）指出反应类型。 反应为 ，反应为 。 （4）写出G转化为H的化学方程式（有机物写结构简式）。 。 （5）写出在化合物AI中可发生银镜反应的化学方程式（有机物写结构简式）。 。5 读下列叙述，回答问题：一卤代烷（RX）与金属镁在室温下及无水乙醚中作用生成有机镁化物卤代烷基镁格氏试剂很活泼，能与具有多种活性氢的化合物作用，例如：RMgXH2ORHMg(OH)X而醛酮的官能团容易与格氏试剂发生加成反应得到不同的醇，如 6.某有机物M的球棍模型如下图所示：（1）请写出物质M的分子式_；（2）M在一定条件下，可以发生水解反应，生成A、B两种物质(它们的相对分子质量关系AB)。 B可以用以下方法制得： 其中W能发生银镜反应。则I属于_反应；属于_反应(填反应类型)；写出W发生银镜反应的化学方程式： ；（3）1molA分别与Na、NaOH溶液反应，所用Na、NaOH物质的量的最大值之比是_；（4）A中的官能团名称是_、_；请写出M在酸性条件下水解的化学方程式： ；A有多种同分异构体，请写出具有下列条件的一种同分异构体的结构简式：a 两种官能团、且其环上的一氯代物只有2种；与FeCl3溶液显紫色；b 与碳酸氢钠溶液反应。 7已知连羟基的碳上没有氢原子（结构：）的醇不能发生催化氧化反应。A是一种重要的化工原料，其分子组成为C4H9Cl，A有如下转化关系：ADEGHFCB醇/NaOH溶液NaOHHClNaOH溶液 其中F不能发生催化氧化反应，E和G都能和新制Cu(OH)2反应，但反应条件、实验现象不同，H是一种有果香味的液体。A的同分异构体有_种，符合条件的A的结构简式为 _。与、反应类型相同的是_（填序号，后同），若A中混有C，对生成的B的纯度是否有影响_（填“是”或“否”），理由是_。写出下列反应的化学方程式：D E：_； G+FH：_。8由C、H、O三种元素组成的化合物A，其蒸气密度是相同状态下H2密度的30倍。将30gA充分燃烧，产物被足量烧碱溶液吸收，烧碱溶液增重44g。已知A能与NaHCO3反应生成CO2。回答下列问题（1）A的结构简式是 （2）有机物B与A相对分子质量相同，A和B之间能发生酯化反应，生成有机物C；B烃基上的一氯取代产物有3种。C的结构简式是 （3）有机物B在Cu做催化剂的条件下与O2反应生成D，化学方程式是 （4）有机物E是D的氧化产物，F是E的一种同分异构体，F有下图所示的转化关系： 写出F的结构简式 写出由X生成Y的化学方程式 Z在一定条件下可以聚合，写出化学方程式 已知NH3和H2O具有相似的化学性质。有机物Q可以发生水解反应，也可以发生氨解反应，写出Q发生氨解反应的化学方程式 9.已知：2CH2= CH2+O22CH3CHOCH3CHO+ CH3CHO CH3CH (OH)CH2CHO CH3CH=CHCHO(1)兔耳草醛()在食品、化妆品等工业中用作香料添加剂。其合成流程为(部分产物及反应条件已略去，)：兔耳草醛的分子式是_；物质A的结构简式是_ ；检验C中含有一般的碳碳双键的简要实验步骤是_。物质A有多种同分异构体，其中一类同分异构体，能使FeCl3溶液显紫色，结构中不含CH3，且苯环上只有两个互为对位的取代基，其可能的结构简式为_ C+D的化学方程式为_。(2)现以CH2=CH2和其他无机物合成CH3CH=CHCOOCH2CH2OOCCH=CHCH3。请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案(注明反应条件)。 例：由乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为CH3CH2OHCH2=CH2CH2CH2n答案:1(1)乙醇（2分） (2)CH3OHCH3CH2OH CH3OCH2CH3H2O （2分）CH2COOCH2CH3CH2OOCH3(3)C9H10O3（2分） （2分） 酯化反应（1分）COOHCHCH3OHCH3 CHCOOHOHCOOHCH2CH2OH(4)（2分，填写其中任何一个结构简式即可） （5）nCH2=CH2CH2CH2 或 CH2=CH2 H2OCH3CH2OH （2分，写任一个合理的反应式均可）2（1）加成、酯化（取代）（各1分，共2分） （2）写出其中的两种，每个2分，共4分 （3）各3分，共6分 （4）各1分，共4分 （3分） 3. （1）羧基（2分）、羟基（2分）（2）（2分）（3） （2分）（4）448（3分）（5）（3分）4（1）C2H4O3（2分） （