高二化学有机合成和第三章：烃的含氧衍生物的综合复习人教实验版知识精讲

用心 爱心 专心 高二化学有机合成和第三章 烃的含氧衍生物的综合复习人教实验高二化学有机合成和第三章 烃的含氧衍生物的综合复习人教实验 版版 本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 有机合成和第三章 烃的含氧衍生物的综合复习 二 重点 难点 1 在掌握各类有机物的性质 反应类型 相互转化的基础上 初步学习涉及合理的有机 物合成路线是本节的重点 2 初步学习逆向合成法的思维方法是本节的难点 三 具体内容 一 有机合成的过程 1 概念 2 思路 3 原则 4 合成方法 5 官能团的引入 二 逆合成分析法 三 碳骨架的改变 1 碳链的增加 2 碳链的减少 3 碳链成环 四 本章复习 1 醇 2 酚 3 醛 4 羧酸 5 酯 典型例题典型例题 例 1 以乙烯为原料合成乙二酸二乙酯 答案 答案 乙烯先和 Br2加成生成 1 2 二溴乙烷 1 2 二溴乙烷和氢氧化钠水溶液发 生水解反应生成 1 2 乙二醇 1 2 乙二醇再氧化成乙二醛 乙二醛再氧化成乙二酸 再把乙烯和水加成生成乙醇 乙二酸和乙醇发生酯化反应即得产物 解析 解析 考察逆合成分析法的应用 例 2 有机物环丙叉环丙烷 由于其特殊的电导结构一直受到理论化学家的注意 其结构 用心 爱心 专心 如图所示 有关它的说法中错误的是 A 其二氯代物有 4 种 B 它不可能是环丙烷的同系物 C 其分子式为 C6H8 D 它所有的原子均在同一平面上 答案 答案 D 解析 解析 考察键线式的相关判断 例 3 硅橡胶主要成分的结构为 它是由二氯二甲基 Si O Si Si O O CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 硅烷经两步反应制成的 这两步反应是 Si Cl Cl CH3 CH3 A 消去 加聚 B 水解 缩聚 C 氧化 缩聚 D 水解 加聚 答案 答案 B 解析 解析 考察有机合成的基本判断 例 4 以乙烯为初始反应物可制得乙酸丁酯 CH3COOCH2CH2CH2CH3 已知两个醛分子 在一定条件下可以自身加成 请运用已学过的知识和上述给出的信息写出由乙烯制乙酸丁酯各步反应的化学方程式 必须注明某反应的反应条件 答案 答案 OHCHCH 222 催化剂 OHCHCH 23 223 2OOHCHCH Cu OHCHOCH 23 22 或 222 2OCHCH 催化剂 CHOCH32 CHOCHCHOCH 33 OH稀 CHOCHOHCHCH 23 OHCHCHOCHCHCHOCHOHCHCH 2333 23 2HCHCHOCHCH 催化剂 OHCHCHCHCH 2223 23 2OCHOCH 催化剂 COOHCH32 用心 爱心 专心 COOHCHOHCHCHCHCH 32223 浓硫酸 OHCHCHCHCOOCHCH 232223 解析 解析 考察有机合成时各种官能团的转化和逆合成法的应用 例 5 6 羰基庚酸是合成某些高分子材料和药物的重要的中间体 某实验室以溴代甲基环 己烷为原料合成 6 羰基庚酸 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 也可表示为 提示 提示 合成过程中无机试剂任选 已知 C C O3 C O O C 合成反应流程图表示方法示例如下 答案 答案 解析 解析 考察已有官能团的转化和信息的应用 例 6 请认真阅读下列 3 个反应 H2SO4 SO3 发烟硫酸 SO3H NO2 Fe HCI H2O NH2 苯胺 弱碱性 易氧化 CH3 NaCIO CH CH 用心 爱心 专心 利用这些反应 按以下步骤从某烃 A 合成一种染料中间体 DSD 酸 H2SO4 SO3 试剂和条件均 已略去 H2N SO3H CH CH NH2 HO3S DSD 酸 写出结构简式 A B C D 答案 答案 A B C CH3 H3CNO2H3C NO2 SO3H D 解析 解析 考查利用逆合成法分析转化过程 例 7 A 是一种含碳 氢 氧三种元素的有机物 已知 A 中碳的质量分数为 44 1 氢的 质量分数为 8 82 A 只含一种官能团 且每个碳原子上最多只連一个官能团 A 能与乙 酸按物质的量之比 1 4 完全酯化反应 但是 A 不能发生消去反应 请填空 1 A 的分子式是 其结构简式是 2 写出 A 与乙酸反应的化学方程式 3 写出所有满足下列三个条件的 A 的同分异构体的结构简式 属直链化合物 A 具有相同的官能团 每个碳原子上最多只連一个官能团 答案 答案 1 C5H12O4 CHOCH2CH2OH CH2OH CH2OH 2 C CH2OH 4 4CH3COOHC CH2OOCCH3 4 4H2O 浓 H2SO4 3 CH3 CH CH CH CH2 OH OH OH OH OH OH OH OH CH2 CH CH2 CH CH2 OH OH OH OH CH2 CH2 CH CH CH2 解析 解析 考查多元醇的判断和醇的化学性质 例 8 某有机物 J C19H20O4 不溶于水 毒性低 与聚氯乙烯 聚乙烯等树脂具有良好相 容性 是塑料工业主要增塑剂 可以用下列方法合成之 用心 爱心 专心 O RC RC O O R1OH RCOH O R COR1 O 已知 合成路线 O C C O O O C4H9OH 100 Y COH O A NaOH B E C19H20O4 J D Cl2 C7H7Cl E NaOH H2O F 上述流程中 一 反应 A B 仅发生中和反应 二 F 与浓溴水混合不产生白色沉淀 1 指出反应类型 反应 反应 2 写出结构简式 Y F 3 写出 B E J 的化学方程式 4 写出 E 的属于芳香烃衍生物的同分异构体的结构简式 答案 答案 1 取代 酯化 COC4H9 O CH2OH COC4H9 CONa O O ClCH2 COC4H9 C O O O CH2 CH3 Cl CH3 Cl ClCH3 4 3 2 解析 解析 考查酯化反应和前后的综合推断 模拟试题模拟试题 1 军事上的 地表伪装 是军事上保护的外观色彩 红外反射与环境吻合 BASF 是新 型红外伪装还原染料 为橄榄色或黑色 其化学结构如下 1mol 该物质与钠在一定条件下 反应 产生氢气量以及在催化剂作用下加成所需氢气物质的量 最大值分别为 A 1 mol 7 mol B 2 mol 10 mol C 1 mol 14 mol D 2 mol 14mol 用心 爱心 专心 2 化合物 C 和 E 都是医用功能高分子材料 且有相同的元素百分组成 均可由化合物 A C4H8O3 制得 如下图所示 B 和 D 互为同分异构体 试写出 化学方程式 A D B C 反应类型 A B B C A E A 的结构简式的同分异构体 同类别且有支 链 的结构简式 及 3 化学式为 C8H10O 的化合物 A 具有如下性质 A Na 慢慢产生气泡 A RCOOH有香味的产物 A苯甲酸 催化脱氢产物 4H2SO浓 KMnO4 H 不能发生银镜反应 脱水反应的产物 经聚合反应可制得一种塑料制品 它是目前造成主 要的 白色污染 源之一 试回答 1 根据上述信息 对该化合物的结构可作出的判断是 a 苯环上直接连有羟基 b 肯定有醇羟基 c 苯环侧链末端有甲基 d 肯定是芳香烃 2 A 和金属钠反应的化学方程式 4 羧酸与醇发生酯化反应 通常有不稳定的中间产物生成 例如 COHCH3 O COHCH3 OC2H5 OH COC2H5CH3 OH C2H5O H H2O 现以环已烯 为原料 通过以下各步转化 最终可制得有机物 部分反应过程及反应条件略去 OCCH3OCCH3 OO 用心 爱心 专心 Br Br Br Br A H2催化剂 B OH OH CH3C OH O 18 产物 请回答下列问题 1 写出 A B 的结构简式 2 反应 的反应类型分别是 3 第 步发生的酯化反应最终所得的有机物是否一定含有 18O 简述你的理由 5 乙烯在不同的条件下可被氧化成不同的产物 如下图所示 请回答下列问题 1 已知烯醇很不稳定 很快会发生异构化 形成稳定的羰基 化合物 如 RCH CH OH R CH2 CHO 取 1 24g A 与过量的金属钠完全作用后 生成 448mL 标准状况 气体 B C 都可由 A 脱水生成 C 能发生银镜而 B 不能 则 A B 的结构简式分别为 写出 C 发生银镜反应的化学方程式 2 D 有多种同分异构体 其中有一种叫过氧乙酸 过氧乙酸具有很强的氧化性和腐 蚀性 可作杀虫剂 杀菌剂 则过氧乙酸的结构简式为 6 甲 乙 丙 丁四种有机化合物 它们的组成中均含碳 40 含氢 6 67 含氧 53 33 甲 乙 丙都能发生银镜反应 乙 丙是丁的同分异构体 已知甲在常温下为气 体 它有如下反应 甲 C6H5OH X 高分子化合物 丁在 16 6 以下凝结为冰状晶体 丁有以下反应 丁 碳酸钠 二氧化碳 Y 水 Y 在一定条件下与某无机物反应可制取最 简单的烃 Z 丙不能发生水解反应 但可发生酯化反应 1 甲的结构简式为 乙的名称为 X 的结构简式为 2 丙发生银镜反应的方程式为 3 写出用 Y 制 Z 的化学方程式 7 药用有机化合物 A 为一种无色液体 从 A 出发可发生如下图所示的一系列反应 用心 爱心 专心 试回答 1 写出化合物 A B C 的结构简式 A B C 2 化学方程式表示如下反应 8 已知 CH2 CH CH2 CH3 H2O CH3 CH CH2 CH3 OH OHCHCH O CCHOCHCH OH CHCH 232 3232 3 222 催化剂 HBrCHCH OH CHCHOHCHCH Br CHCH NaOH 32 3232 3 以某烯烃 A 为主要原料合成反应流程图如下 3 3 3 CH CH CHO O C O CCH 1 A 是 它转变为 F 的反应类型属 反应 2 写出化学反应方程式 9 有机物 A B C D E F G H 相互关系如图所示 5 9gH 能与 100mL 1mol L 1NaOH 溶液恰好完全反应 0 1molH 还能与足量金属钠反应在标准状况下放出 2 24L H2 H 分子结构中含有一个 CH3基 写出下列物质的结构简式 A H F 10 取 3 4g 只含羟基 不合其它官能团的液态饱和多元醇 置于 5 00L 氧气中 经点燃 醇完全燃烧 反应后气体体积减少 0 56L 将气体经 CaO 吸收 体积又减少 2 80L 所取体 积均在标准状况下测定 1 该醇中 C H O 的原子数之比为 2 由以上比值能否确定该醇的分子式 为什么 3 如果将该多元醇的任意一个羟基换成一个卤原子 所得到的卤代物都只有一种 试写出该饱和多元醇的结构简式 11 化合物 A B 均是化学式为 C9H10O3的无色液体 难溶于水 从 A B 开始 可发生 图示一系列反应 反应中的无机物已全部略去 且 F 的一元硝基化合物只有两种 回答 用心 爱心 专心 1 化合物的结构简式 A 为 B 为 2 化学反应的类型 3 化学方程式 12 已知可发生如下化学反应 1 2 RxH OROHHx NaOH 2 SO H 3 H SO 24 H O 2 H SO 24 OH 3 OH 2 24 H SO 浓 SO H 3 2 2 H O SO H 3 请用化学方程式表示以苯 水 溴 浓硫酸 烧碱为原料合成的过程 Br OH 1 2 3 4 5 用心 爱心 专心 试题答案试题答案 1 C 2 A D O CH2 CH2 CH2 C OH OHO 浓H2SO4 CH2 C CH2 CH2 O H2O B C nCH2 CH CH 2 C OH O CH2 CH CH2COOH n A B 消去反应 B C 加聚反应 A E缩聚反应 E的结构简式 O CH2 3CO n A的同分异构 O CH2 CH C OH HO C C OH OH CH3O CH3 CH3 3 1 bc 2 CH CH 3 OH CH CH 3 ONa 2 2Na 2 H 2 4 1 Br Br 2 消去反应 水解反应 3 不一定 因为中间产物可以按照如下两种方式脱水 可见 18O 可以留在有机物中 也可以留在水中 5 1 A B CH3CHO 2 Ag NH3 2 OHCH3COONH4 2Ag 3NH3 H2O 2 CH3COOOH 6 用心 爱心 专心 7 8 9 10 醇 液 O2 g CO2 g H2O l 此反应中气体体积的变化即醇中的部分 H 消耗的 O2而产生的气体经 CaO 吸收了 2 80L 2 2 80 co VL 2 cco nn 用心 爱心 专心 因为 C5H12O4中的 H 已饱和 因而可以确定醇的分子式为 C5H12O4 卤原子取代任一羟基 产物只有一种 故醇为 C CH2OH 4 11 12 Br 1 Br2 Fe HBr 2 Br NaOH OH H O 2 HBr OH OH 3 SO H 3 2 24 H SO 浓 2 2 H O SO H 3 用心 爱心 专心 OH OH 4 SO H 3 Br2 Br SO H 3 HBr SO H 3 SO H 3 OH OH 5 Br SO H 3 Br 2 2 H O 2 24 H SO SO H 3 试题解析试题解析 1 根据与钠反应的为 OH 而 2 OH 产生 1molH2 催化剂作用下的 H2是与苯环上加 成所用 可以把苯环看成有双键来计算加成时氢气的用量 2 根据 A 具有酸性 推断 A 中有羧基 而 A 中有 3 个氧 生成的 B 的条件和使溴水褪 色 说明 A 中还有一个羟基 A 到 D 生成 5 元环 应有一个氧 4 个碳 所以 A 中的 4 个 碳呈直链状 3 根据慢慢产生气泡 说明应有 OH 能和酸酯化 也说明这个问题 能被高锰酸钾 氧化成苯甲酸 说明只有一个支链 那么支链上有 2 个碳 又不能脱氢后生成醛 说明应 不是伯醇 所以羟基连在与苯环相连的碳上 4 第一步从含双键的形式变成含有两个溴原子 说明和溴水加成 第三步后生成的是 1 4 位上有溴原子 应是 1 4 加成的结果 所以上一步应是溴和氢消去 生成两个双键 而最后酯化反应时 根据信息生成中间产物 所以原有羰基上的氢成为羟基上的氢 哪个 羟基消去是不确定的 5 A 根据钠反应产生氢气的量的关系 说明其中有两个羟基 而其没有不饱和度 所以 为乙二醇 BC 都是 A 脱水后的