【步步高】2013高考化学大一轮复习讲义 第十一章 第6讲 高分子化合物和有机合成

用心 爱心 专心1 第第 6 6 讲讲 高分子化合物和有机合成高分子化合物和有机合成 考纲解读 1 通过烃及烃的衍生物的性质 了解有机合成的一般方法 2 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 3 了解加聚反应 和缩聚反应的特点 4 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 5 了解 合成高分子化合物在发展经济 提高生活质量等方面的贡献 考点一 合成高分子化合物 1 加聚反应 不饱和单体通过 生成高分子化合物的反应 如生成聚乙烯的化学方程式为 2 缩聚反应 有机小分子单体间聚合生成高分子化合物的同时还有 生成的反应 如生成 的单体为 3 应用广泛的高分子材料 1 塑料 工业生产聚氯乙烯的化学方程式为 2 合成纤维 合成涤纶的化学方程式为 3 合成橡胶 合成顺丁橡胶的化学方程式为nCH2 CH CH CH2 催化剂 特别提醒 1 因为聚合物中的聚合度n值不同 所以有机高分子化合物都是混合物 没有固定的熔 沸点 2 书写缩聚物的结构简式 与加聚产物结构简式的写法略有不同 缩聚物的结构简式 要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团 如 3 书写缩聚反应方程式时 除单体物质的量与缩聚物结构的下角标要一致外 还要注 意生成小分子的物质的量 由一种单体进行缩聚反应 生成的小分子的物质的量应为 n 1 由两种单体进行缩聚反应 生成小分子的物质的量为 2n 1 用心 爱心 专心2 1 完成下表中未填写的空项 有机物单体聚合物 乙烯 丙烯 氯乙烯 丙烯腈 丙烯酸 醋酸 乙烯酯 乙炔 2 写出下列由单体生成缩聚物的化学方程式 3 涤纶树脂的结构简式为 考点二 有机合成的方法 正 逆合成分析法 1 有机合成的方法包括 分析法和 分析法等 2 正合成分析法是从已知的原料入手 找出合成所需要的直接或间接的 逐步推 向合成的目标化合物 其合成示意图是 3 逆合成分析法是在设计复杂化合物的合成路线时常用的方法 它是将目标化合物倒退一 步寻找上一步反应的 该中间体同辅助原料反应可以得到目标 化合物 而这个中间体 又可以由上一步的中间体得到 依次类推 最后确定最适宜的 基础原料和最终的合成路线 如下图所示 用心 爱心 专心3 4 由乙烯和其他无机原料合成环状化合物 E 请写出 A B E 化合物的结构简式 并写出 A 和 E 的水解方程式 5 写出以 CH2ClCH2CH2CH2OH 为原料制备 的各步反应方程式 必要的无机试剂自 选 有机高分子化合物单体的判断 1 加聚高聚物 1 凡链节的主链只有两个碳原子 无其他原子 的高聚物 其合成单体为一种 将两个 半键闭合即可 如 2 凡链节主链有四个碳原子 无其他原子 且链节无双键的高聚物 其单体为两种 在正中央划线断开 然后两个半键闭合即可 3 凡链节主链中只有碳原子 并存在 双键结构的高聚物 其规律是 凡 双键 四个碳 无双键 两个碳 划线断开 然后将两个半键闭合 即单双键互换 用心 爱心 专心4 2 缩聚高聚物 1 凡链节为 结构的高聚物 其合成单体必 为一种 在亚氨基上加氢 在羰基碳上加羟基 即得高聚物单体 2 凡链节中间 不在端上 含有肽键的高聚物 从肽键中间断开 若两侧为不对称性结 构 其单体为两种 在亚氨基上加氢 羰基碳原子上加羟基 即得高聚物单体 例 1 下面是一种线型高分子的一部分 由此分析 这种高分子化合物的单体至少有 种 它们的结构简式为 有机合成中有机物官能团的引入 消除和转化方法 1 官能团的引入 用心 爱心 专心5 用心 爱心 专心6 2 官能团的消去 1 通过加成反应消除不饱和键 2 通过消去反应 氧化反应或酯化反应消除羟基 OH 3 通过加成反应或氧化反应消除醛基 CHO 4 通过消去反应或水解反应消除卤素原子 3 官能团的转化 1 利用衍变关系引入官能团 如卤代烃伯醇 RCH2OH 醛羧酸 水解 取代 氧化 还原 氧化 2 通过不同的反应途径增加官能团的个数 如 3 通过不同的反应 改变官能团的位置 如 用心 爱心 专心7 例 2 工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯 其过程如下 据合成路线填写下列空白 1 有机物 A 的结构简式 B 的结构简式 2 反应 属于 反应 反应 属于 反应 3 和 的目的是 4 写出反应 的化学方程式 有机合成中碳架的构建 1 有机成环反应 1 有机成环 一种是通过加成反应 聚合反应来实现的 另一种是通过至少含有两个 相同或不同官能团的有机物脱去小分子物质来实现的 如多元醇 羟基酸 氨基酸通过 分子内或分子间脱去小分子水等而成环 用心 爱心 专心8 2 成环反应生成的五元环或六元环比较稳定 2 碳链的增长 有机合成题中碳链的增长 一般会以信息形式给出 常见的方式如下所示 1 与 HCN 的加成反应 2 加聚或缩聚反应 如nCH2 3 酯化反应 如 CH3CH2OH CH3COOH 浓 CH3COOCH2CH3 H2O 3 碳链的减短 1 脱羧反应 R COONa NaOHR H Na2CO3 CaO 3 水解反应 主要包括酯的水解 蛋白质的水解和多糖的水解 用心 爱心 专心9 4 烃的裂化或裂解反应 C16H34C8H18 C8H16 高温 C8H18C4H10 C4H8 高温 例 3 乙醇在与浓硫酸混合共热的反应过程中 受反应条件的影响 可发生两类不同 的反应类型 1 4 二氧六环是一种常见的溶剂 它可以通过下列合成路线制得 烃类A Br2 B NaOH 水溶液C 浓H2SO4 H2O 其中的 A 可能是 A 乙烯 B 乙醇 C 乙二醇 D 乙酸 合成路线的选择 1 中学常见的有机合成路线 1 一元合成路线 卤代烃一元醇 一元醛 一元羧酸 酯 NaOH H2O 2 二元合成路线 二元醇 二元醛 二元羧酸 Error NaOH H2O 3 芳香化合物合成路线 2 有机合成中常见官能团的保护 1 酚羟基的保护 因酚羟基易被氧化 所以在氧化其他基团前可以先使其与 NaOH 反应 把 OH 变为 ONa 或 OCH3 将其保护起来 待氧化后再酸化将其转变为 OH 2 碳碳双键的保护 碳碳双键也容易被氧化 在氧化其他基团前可以利用其与 HCl 等 的加成反应将其保护起来 待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键 3 氨基 NH2 的保护 如在对硝基甲苯对氨基苯甲酸的过程中应先把 CH3氧 合成 化成 COOH 之后 再把 NO2还原为 NH2 防止当 KMnO4氧化 CH3时 NH2 具有还 原性 也被氧化 例 4 由乙烯合成草酸二乙酯 C2H5OOC COOC2H5 请写出各步合成反应的化学方程式 用心 爱心 专心10 例 5 肉桂酸甲酯 M 常用作调制具有草莓 葡萄 樱桃等香 味的食用香精 M 属于芳香化合物 苯环上只含一个直支链 能 发生加聚反应和水解反应 测得 M 的摩尔质量为 162 g mol 1 只含碳 氢 氧三种元素 且原子个数之比为 5 5 1 1 肉桂酸甲酯的结构简式是 2 G 为肉桂酸甲酯的一种同分异构体 其分子结构模型如图所示 图中球与球之间连线 表示单链或双键 G 的结构简式为 3 以芳香烃 A 为原料合成 G 的路线如下 化合物 E 中的含氧官能团有 填名称 E F 的反应类型是 F G 的化学方程式为 写出符合下列条件的 F 的同分异构体的结构简式 只写一种 分子内含苯环 且苯环上只有一个支链 在催化剂作用下 1 mol 该物质与足量氢气充分反应 消耗 5 mol H2 它不能发生水解反应 1 2010 浙江理综 7 下列说法中 正确的是 A 光导纤维 棉花 油脂 ABS 树脂都是由高分子化合物组成的物质 B 开发核能 太阳能等新能源 推广甲醇汽油 使用无磷洗涤剂都可直接降低碳排放 C 红外光谱仪 核磁共振仪 质谱仪都可用于有机化合物结构的分析 D 阴极射线 粒子散射现象及布朗运动的发现都对原子结构模型的建立作出了贡献 2 2010 上海 28 丁基橡胶可用于制造汽车内胎 合成丁基橡胶的一种单体 A 的分子式 为 C4H8 A 氢化后得到 2 甲基丙烷 完成下列填空 1 A 可以聚合 写出 A 的两种聚合方式 以反应方程式表示 用心 爱心 专心11 2 A 与某烷发生烷基化反应生成分子式为 C8H18的物质 B B 的一卤代物只有 4 种 且 碳链不对称 写出 B 的结构简式 3 写出将 A 通入下列两种溶液后出现的现象 A 通入溴水 A 通入溴的四氯化碳溶液 4 烯烃和 NBS 作用 烯烃中与双键碳相邻碳原子上的一个氢原子被溴原子取代 分子 式为 C4H8的烃和 NBS 作用 得到的一溴代烯烃有 种 3 2011 重庆理综 28 食品添加剂必须严格按照食品安全国家标准 GB2760 2011 的规 定使用 作为食品添加剂中的防腐剂 G 和 W 可经下列反应路线得到 部分反应条件略 1 G 的制备 A 与苯酚在分子组成上相差一个 CH2原子团 它们互称为 常温下 A 在水 中的溶解度比苯酚的 填 大 或 小 经反应 A B 和 D E 保护的官能团是 E G 的化学方程式为 2 W 的制备 J L 为加成反应 J 的结构简式为 用心 爱心 专心12 M Q 的反应中 Q 分子中形成了新的 填 C C 键 或 C H 键 用 Q 的同分异构体 Z 制备 为避免 R OH HO RR O R 催化剂 H2O 发生 则合理的制备途径为酯化 填反应类型 应用 M Q T 的原理 由 T 制备 W 的反应步骤为 第 1 步 第 2 步 消去反应 第 3 步 第 1 3 步用化学方程式表示 4 2010 山东理综 33 利用从冬青中提取出的有机物 A 合成抗结肠炎药物 Y 及其他化学 品的合成路线如下 提示 根据上述信息回答 1 D 不与 NaHCO3溶液反应 D 中官能团的名称是 B C 的反应类型是 2 写出 A 生成 B 和 E 的化学反应方程式 3 A 的同分异构体 I 和 J 是重要的医药中间体 在浓硫酸的作用下 I 和 J 分别生成 和 鉴别 I 和 J 的试剂为 4 A 的另一种同分异构体 K 用于合成高分子材料 K 可由 制得 写出 K 在浓硫酸作用下生成的聚合物的结构简式 亲临批阅现场 明确得分要点 考生答卷案例 找错纠错 用心 爱心 专心13 评卷心得 本题属于有机合成题 不算太难 应得 6 分以上 但由于粗心大意 书写不规范 漏写小分 子 失分严重 解决方案与答题规范 熟练掌握常见官能团的书写方法 连接方式 特别要注意书写有机化 学方程式时 有机物要用结构简式 不要漏掉小分子 如水 HX 还要注意书写反应条件 用心 爱心 专心14 课时规范训练课时规范训练 教材习题回扣 1 选修 5P112 2 天然纤维的吸湿性优于合成纤维 合成纤维中吸湿性较好的是 A 聚酰胺纤维 锦纶 B 聚酯纤维 涤纶 C 聚乙烯醇缩甲醛纤维 维纶 D 聚丙烯纤维 丙纶 2 选修 5P118 2 下列化合物中 H2C O HOCH2CH2OH CH2 CH2 1 适于制作塑料食品盒的单体是 聚合反应方程式为 2 适于配制不锈钢锅手柄的单体是 聚合物的结构式 为 3 可制造合成纤维织物的单体是 它的聚合反应方程式是 能力提升训练 1 用苯作原料 不能经一步化学反应制得的是 A 硝基苯 B 环己烷 C 苯酚 D 苯磺酸 2 用乙炔为原料制取 CH2Br CHBrCl 可行的反应途径是 A 先加 Cl2 再加 Br2 B 先加 Cl2 再加 HBr C 先加 HCl 再加 HBr D 先加 HCl 再加 Br2 3 能在有机物分子中引入羟基的反应类型 酯化 取代 消去 加成 水解 还原 其中正确的组合是 A B C D 4 链状高分子化合物可由有机化工原料 R 和其他有机试剂 通过加成 水解 氧化 缩聚反应得到 则 R 是 A 1 丁烯 B 2 丁烯 C 1 3 丁二烯 D 乙烯 5 聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一 其结构简式如下所示 它具有弹性好 不易老化 耐擦洗 色泽亮丽等优点 下列对聚丙烯酸酯的叙述正确的 是 用心 爱心 专心15 是缩聚产物 是加聚产物 属于混合物 属于纯净物 可以发生水解反应 A B C D 6 不能由醛或酮加氢还原制得的醇是 A CH3CH2OH B CH3CH2CH OH CH3 C CH3 3CCH2OH D CH3 3COH 7 卡托普利为血管紧张素抑制剂 其合成路线及各步反应的转化率如下 ABC 93 0 81 7 90 0 85 6 则该合成路线的总产率是 A 58 5 B 93 0 C 76 D 68 4 8 甲氯芬那酸是一种非甾体消炎镇痛药 是制备甲氯芬那酸的中间 产物 该中间产物是利用下面的反应制得的 则该反应的反应类 型为 A 酯化反应 B 加成反应 C 消去反应 D 取代反应 9 化合物丙可由如下反应得到 C4H10OC4H8丙 C4H8Br2 则丙的结 浓H2SO4 或Al2O3 Br2 溶剂CCl4 构可能有 A 1 种 B 2 种 C 3 种 D 4 种 10 以乙醇为原料 用下述 6 种类型的反应 氧化 消去 加成 酯化 水解 加聚 来合成乙二酸乙二酯 的正确顺序是 A B C D 11 对有机物 的化学性质叙述错误的是 A 既能发生氧化反应 又能发生还原反应 B 1 mol 该物质只能与 1 mol Br2发生加成反应 C 能发生加聚反应 D 能将新制的 Cu OH 2悬浊液氧化 12 DAP 是电表和仪表部件中常用的一种高分子化合物 其结构简式为 用心 爱心 专心16 500 则合成它的单体可能有 邻苯二甲酸 丙烯醇 CH2 CH CH2 OH 丙烯 乙烯 邻苯二甲酸甲酯 下列选项正确的是 A B C D 13 由环己烷可制备 1 4 环己醇二醋酸酯 下面是有关的 8 步反应 其中所有无机产物都 已略去 1 在上述 8 步反应中 属于取代反应的有 属于加成反应的有 反 应 属于 反应 2 写出下列化合物的结构简式 B C 3 写出反应 的化学方程式 4 写出 在 NaOH 溶液中水解的化学方程式 14 狄尔斯 阿德耳 Diels Alder 反应也称双烯合成反应 试回答下列问题 1 Diels Alder 反应属于 反应 填有机反应类型 2 某实验室以 和 合成 请用合成反应的流程图 表示出最合理的合成方案 注明反应条件 提示 RCH2CH CH2 Cl2 RCHClCH CH2 HCl 合成过程中无机试剂任选 合成反应流程图可表示为 用心 爱心 专心17 A BC H 反应物 反应条件 反应物 反应条件 15 据 中国制药 报道 化合物 C 是用于合成抗 非典 药品 盐酸袪炎痛 的中间体 其合成路线为 已知 1 写出下列物质的结构简式 B C 反应 产物 HCl 中的 H 元素来自于 氨基 2 A D 的转化中涉及的反应类型有 填字母序号 A 加成 B 取代 C 聚合 D 氧化 E 还原 3 反应 中属于取代反应的是 填数字序号 4