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文档简介
高考路上您的助手,象牙塔外帮您解忧!专题十三 有机物推断与合成 【2011考纲解读】有机化合物知识综合应用是高考必考试题,从近十几年的高考分析来看,一是有机推断,其考查的主要内容有:根据有机物的组成和结构推断同分异构体的结构;根据相互衍生关系和性质推断有机物的结构或反应条件和反应类型;根据实验现象(或典型用途)推断有机物的组成或结构;根据反应规律推断化学反应方式。有机推断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,因此而成为高考的热点,展望今后有机推断题将会继续成为有机部分试题的主要考点。二是有机合成,有机合成主要是利用一些基本原料(如甲烷、乙烯、乙炔、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、淀粉等)并限定合成线路或设计合成线路来合成有机物,并与有机物结构简式、同分异构体、有机反应类型、有机反应化学方程式书写等基础知识的考查相结合。【专题解读】一、有机合成有机合成题要求考生能用给定的基本原料(常见的有、等)制取各种有机物。其实质是通过化学反应使有机物的碳链增长或缩短,或在碳链与碳环之间发生相互转换,或在碳链与碳环上引入或转换各种官能团,以制取不同性质、不同类型的有机物。本文简略谈一谈有机合成题的解法,希望能给各位考生以帮助。(一)总的解题思路1. 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;2. 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;3. 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;4. 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。(二)解题的基本规律和基本知识1. 掌握官能团衍变的主线(常见有两种途径)(1)(2)通过某种化学途径使一个官能团变为两个。如:2. 官能团的引入(1)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。(2)引入卤原子a. 烃与X2取代,b. 不饱和烃与HX或X2加成,c. 醇与HX取代等。(3)引入双键:a. 某些醇或卤代烃的消去引入,b. 醇的氧化引入等。3. 官能团的消除(1)通过加成消除不饱和键。(2)通过消去、氧化或酯化等消除羟基(OH)。(3)通过加成或氧化等消除醛基(CHO)。4. 碳链的增减(1)增长:有机合成题中碳链的增长,一般会以信息形式给出,常见方式为有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。(2)变短:如烃的裂化裂解,某些烃(如苯的同系物、烯烃)的氧化。5. 有机物成环规律(1)二元醇脱水。(2)羟基、羧基的酯化。(3)氨基酸脱水。(4)二元羧酸脱水。(三)常见的合成方法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”。(四)高考常见题型1. 限定原料合成题本题型的主要特点:依据主要原料,辅以其他无机试剂,运用基本知识,联系生活实验,设计合理有效的合成路线。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_。(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_。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。答案:(1)(2)a (3)ac(4)(5)2. 合成路线给定题本题型的主要特点:题目已将原料、反应条件及合成路线给定,并以框架式合成路线示意图的形式直观地展现了最初原料与每一步反应主要产物的关系,要求依据原料和合成路线,在一定信息提示下确定各步主要产物的结构简式或完成某些步骤反应的化学方程式。例2:根据图示填空:(1)化合物A含有的官能团是_。(2)B在酸性条件上与反应得到E,E在足量的氢氧化钠醇溶液作用下转变成F,由E转变成F时发生两种反应,其反应类型分别是_。(3)D的结构简式是_。(4)1 mol A与2 mol H2反应生成1 mol G,其反应方程式是_。(5)与A具有相同官能团的A的同分异构体的结构简式是_。解析:据A能与反应,可知A中含有;A能与银氨溶液反应,A中含有;A能与加成,A中含有不饱和键,结合B能与加成生成E,E发生消去反应得F,F的所有碳原子在同一直线上,再结合H的分子式,可知A中含有碳碳双键,其结构简式为。则:B为C为D为E为其他问题便可迎刃而解了。答案:(1)碳碳双键、醛基、羧基(2)消去反应、中和反应(3)(4)(5)3. 信息给予合成题本题型的主要特点:除给出主要原料和指定合成物质外,还给予一定的已知条件和信息。该题型已成为当今高考的热点。解这一类题应注意三点:一是认真审题,获取信息;二是结合问题;三是依据信息,应变创新。例3:环己烯可以通过丁二烯和乙烯发生环化加成反应得到:(也可表示为:)实验证明,下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化:现仅以丁二烯为有机原料,无机试剂任选,按下列途径合成甲基己烷:按要求填空:(1)A的结构简式是_;B的结构简式是_。(2)写出下列反应的化学方程式和反应类型:反应_,反应类型_。反应_,反应类型_。解析:根据原料仅为丁二烯和信息I可推知A为;由于C在组成上比A少一个碳原子,结合信息II可知B为,属于醛类,分子式为;又因为C在组成上比B多四个氢原子,则为催化加氢反应,故C为;分子中没有羟基,所以为消去反应,是催化加氢反应。答案:(1)(2)消去反应加成反应二、有机物推断 推断有机物,通常是先通过相对分子质量,确定可能的分子式。再通过试题中提供的信息,判断有机物可能存在的官能团和性质,最关键的是找准突破口。有机推断常见的有“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C=C或或;能发生银镜反应的物质,含有;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。但如果只谈与氢氧化钠反应,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、三键或醛基。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。8. 加入溶液产生气体,可推知该物质分子结构中含有。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。缘由OH转变为。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. 若有机物与反应,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二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1mol有机物生成2mol银,则该有机物分子中含有一个醛基;若生成4mol银,则含有二个醛基或该物质为甲醛。2. 与金属钠反应,若1mol有机物生成0.5mol,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1mol有机物生成0.5mol,则说明其分子中含有一个羧基。4. 与碳酸氢钠反应,若1mol有机物生成1mol,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;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C=C或的位置。1、(2010全国卷1)30.(15分)有机化合物AH的转换关系如下所示:请回答下列问题:(1)链烃A有南链且只有一个官能团,其相对分子质量在6575之间,1 mol A完全燃烧消耗7 mol氧气,则A的结构简式是 ,名称是 ;(2)在特定催化剂作用下,A与等物质的量的H2反应生成E。由E转化为F的化学方程式是 ;(3)G与金属钠反应能放出气体,由G转化为H的化学方程式是 ;(4)的反应类型是 ;的反应类型是 ;(5)链烃B是A的同分异构体,分子中的所有碳原子共平面,其催化氢化产物为正戊为烷,写出B所有可能的结构简式(6)C也是A的一种同分异构体,它的一氯代物只有一种(不考虑立体异构,则C的结构简式为 。【解析】(1)由H判断G中有5个碳,进而A中5个C,再看A能与H2加成,能与Br2加成,说明A中不饱和度至少为2,又据A1mol燃烧,消耗7molO2,故A分子式为:C5H8,再据题意A中只有一个官能团,且含有支链,可以确定A的结构简式如下:(CH3)2CHCCH,命名:3-甲基-1-丁炔(炔烃的命名超纲);(2)(CH3)2CHCCH与等物质的量的H2完全加成后得到E:(CH3)2CHCH=CH2,E再与Br2加成的反应就很好写了,见答案(2);H2SO4(浓)(3)二元醇和二元酸发生酯化反应,注意生成的水不能掉了!反应条件用应该也可以,或者用 应该也可以,见答案(4)反应类型略(5)难度增大,考查了共轭二烯烃的共面问题,超纲!注意有的同学写CH2=CH-CH2-CH=CH2是不符合一定共面这个条件的,球棍模型为:;CH3CH=CH-CH=CH2(存在顺反异构)是共轭二烯烃,中间单键不能旋转可以满足;CH3CH2CCCH3可以满足,三键周围的四个碳原子是在同一条直线的,那另外那个碳原子无论在哪个位置都是和这4个碳共面的,因为(因为:一条直线和直线外一点确定一个平面)(6)要抓住不饱和度为2,一个三键不能满足1氯代物只有一种,同样两个双键也不能满足,一个环,一个双键也不能满足,逼得你想到两个环,5个碳只能是两个环共一个碳了!【答案】2、(2010天津卷)8(18分)已知:RCHCHOR RCH2CHO + ROH (烃基烯基醚)烃基烯基醚A的相对分子质量(M r)为176,分子中碳氢原子数目比为34 。与A相关的反应如下:请回答下列问题: A的分子式为_。 B的名称是_;A的结构简式为_。 写出C D反应的化学方程式:_。 写出两种同时符合下列条件的E的同分异构体的结构简式:_、_。 属于芳香醛; 苯环上有两种不同环境的氢原子。由E转化为对甲基苯乙炔()的一条路线如下: 写出G的结构简式:_。 写出 步反应所加试剂、反应条件和 步反应类型:序号所加试剂及反应条件反应类型解析:(1) (2)由B可催化氧化成醛和相对分子质量为60可知,B为正丙醇;由B、E结合题给信息,逆推可知A的结构简式为: 。(3)CD发生的是银镜反应,反应方程式为:(4)符合苯环上有两种不同环境H原子的结构对称程度应较高,有:。(5)(6)生成含有碳碳三键的物质,一般应采取卤代烃的消去反应,故第步是醛加成为醇,第步是醇消去成烯烃,第步是与Br2加成,第步是卤代烃的消去。答案:(1)C12H16O(2) 正丙醇或1丙醇 (3) (4) (5) (6) 序号所加试剂及反应条件反映类型,催化剂(或),还原(或加成)反应浓,消去反应(或)加成反应 3、(2010广东理综卷)30(16分)固定和利用CO2能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。CO2与化合物反应生成化合物,与化合物反应生成化合物,如反应和所示(其他试剂、产物及反应条件均省略)。(1)化合物的分子式为_,1 mol该物质完全燃烧需消耗_mol O2 。(2)由通过消去反应制备的化学方程式为_(注明反应条件)。(3)与过量C2H5OH在酸催化下发生酯化反应,生成的有机物的结构简式为_。(4)在一定条件下,化合物V能与CO2发生类似反应的反应,生成两种化合物(互为同分异构体),请写出其中任意一种化合物的结构简式:_。(5)与CO2类似,CO也能被固定和利用。在一定条件下,CO、和H2三者发生反应(苯环不参与反应),生成化合物和,其分子式均为C9H8O,且都能发生银镜反应下列关于和的说法正确的有_(双选,填字母)。A都属于芳香烃衍生物 B都能使溴的四氯化碳溶液褪色C都能与Na反应放出H2 D 1 mol或最多能与4 mol H2发生加成反应解析:(1) 的分子式为C8H8,耗氧为(8+8/4)mol=10mol。(2)根据卤代烃在NaOH、醇溶液作用下可发生消去反应,可写出方程式为:(3)根据酯化反应原理,可知生成的酯的结构为。(4)反应可以理解为加成反应,OCO断开一个碳氧键,有机物也断开碳氧键加成。由此可类比化合物V的两种产物为。4、(2010山东卷)33(8分)【化学有机化学基础】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,合成路线如下图:根据上述信息回答:(1)D不与NaHC溶液反应,D中官能团的名称是_,BC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分别生产,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_解析:由可知,为,发生取代反应生成醚;则为(官能团是醛基),与足量银氨溶液反应生成,再与反应生成,由结合信息逆推可知H为,因为第一步加入的是溶液,故是酚钠生成酚,是羧酸钠生成羧酸,是硝化反应,故A的结构简式为:,由逆推得I和J结构分别是: ,一种是醇,另一种是酚,故可氯化铁或溴水的鉴别,要生成聚合物,必须两个官能团都发生反应,应发生缩聚反应,故高聚物为。答案:(1)醛基 取代反应(2)(3)或溴水(4)5、(2010安徽卷)26.(17分)F是新型降压药替米沙坦的中间体,可由下列路线合成:(1)AB的反应类型是 ,DE的反应类型是 ,EF的反应类型是 。(2)写出满足下列条件的B的所有同分异构体 (写结构式)。含有苯环 含有酯基 能与新制Cu(OH)2反应(3)C中含有的它能团名称是 。已知固体C在加热条件下可深于甲醇,下列CD的有关说法正确的是 。a.使用过量的甲醇,是为了提高B的产 b.浓硫酸的吸水性可能会导致溶液变黑c.甲醇即是反 物,又是溶剂 d.D的化学式为C2H2NO4(4)E的同分异构苯丙氨酸经 合反应形成的高聚物是 (写结构简式)。(5)已知;在一定条件下可水解为, F在强酸和长时间加热条件下发生水解反应的化学方程式是 。答案:(1)氧化 还原 取代(2)(3)硝基 羧基 acd (4)(5)解析:根据前后关系推出BC结构简式即可6、(2010福建卷)31从樟科植物枝叶提取的精油中含有下列甲、乙、丙三种成分:(1)甲中含氧官能团的名称为 。(2)由甲转化为乙需经下列过程(已略去各步反应的无关产物,下同):其中反应的反应类型为 ,反应的化学方程式为 (注明反应条件)。(3)已知: 由乙制丙的一种合成路线图如下(AF均为有机物,图中Mr表示相对分子质量):下列物质不能与C反应的是 (选填序号)a 金属钠 b c 溶液 d 乙酸写出F的结构简式 。D有多种同分异构体,任写其中一种能同时满足下列条件的异构体结构简式 。a 苯环上连接着三种不同官能团 b 能发生银镜反应 c能与发生加成反应 d。遇溶液显示特征颜色综上分析,丙的结构简式为 。【解析】答案:(1)很明显甲中含氧官能团的名称为羟基OH;(2)甲在一定条件下双键断开变单键,应该发生加成反应;催化氧化生成Y为;Y在强氧化钠的醇溶液中发生消去反应。(1) C的结构简式为,不能与碳酸钠反应F通过E缩聚反应生成D能发生银镜反应,含有醛基,能与发生加成反应,说明含有不饱和双键;遇溶液显示特征颜色,属于酚。综合一下可以写出D的结构简式丙是C和D通过酯化反应得到的产物,有上面得出C和D的结构简式,可以得到丙的式子7、(2010福建卷)28. (14分)最近科学家获得了一种稳定性好、抗氧化能力强的活性化合物,其结构如下: A B在研究其性能的过程中,发现结构片段X对化合物A的性能有重要作用。为了研究X的结构,将化合物A在一定条件下水解只得到B和C。经元素分析及相对分子质量测定,确定C的分子式为C7H6O3,C遇FeCl3水溶液显紫色,与NaHCO3溶液反应有CO2产生。请回答下列问题:(1)化合物B能发生下列哪些类型的反应 。A. 取代反应 B.加成反应 C. 缩聚反应 D.氧化反应(2)写出化合物C所有可能的结构简式 。(3)化合物C能经下列反应得到G(分子式为C8H6O2,分子内含有五元环); 确认化合物C的结构简式为 。FG反应的化学方程式为 。化合物E有多种同分异构体,核磁共振谱图表明,其中某些同分异构体含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢,写出这些同分异构体中任意三种的结构简式 。解析:题给信息:1、AB+C,根据A与B的结构的区别,此反应为酯的水解反应,A含羟基则C含羧基。2、C的分子式为C7H6O3,缺氢分析(16-6)/2=5,结构中含有苯环和羧基。3、C遇FeCl3水溶液显紫色,与NaHCO3溶液反应有CO2产生。根据2、3可以判断C的结构中韩苯环、酚羟基、羧基。各小题分析:(1)化合物B含碳碳双键和醇羟基,而且是伯醇羟基。所以只有缩聚反应不能发生。答案:ABD。(2)C所有可能的结构简式为:(3)C: D: E: F: G:的答案为FG反应的化学方程式为:8、(2010上海卷)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)。 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。答案:1);2);3)A属于烯烃,其通入溴水:红棕色褪去且溶液分层;其通入溴的四氯化碳溶液:红棕色褪去;4)3种。解析:此题考查有机物结构式的确定、小分子的聚合、有机实验现象、同分异构体等知识。1)根据A氢化后得到2-甲基丙烷,故其为2-甲基-1-丙烯,其聚合方式可能有:)、两种;2)根据B的分子式为:C8H18,其一卤代物有4种,其结构式为:;3)A通入溴水:红棕色褪去且溶液分层;A通入溴的四氯化碳溶液:红棕色褪去;4)根据烯烃和NBS作用时的规律,可知其能生成3种一溴代烯烃。点拨:书写同分异构体时需注意:价键数守恒,包括C原子价键为“4”、O原子价键数为“2”、H原子价键数为“1”,不可不足或超过;注意思维的严密性和条理性,特别是同分异构体数量较多时,按什么样的思维顺序去书写同分异构体就显得非常重要。有序的思维不但是能力的一种体现,而且可保证快速,准确书写同分异构体。当然有序书写的顺序可以是自己特有的,但必须要有序。9、(2010上海卷)29粘合剂M的合成路线如下图所示:完成下列填空:1)写出A和B的结构简式。A B 2)写出反应类型。反应 反应 3)写出反应条件。反应 反应 4)反应和的目的是 。5)C的具有相同官能团的同分异构体共有 种。6)写出D在碱性条件下水的反应方程式。 答案:1)A:CH3CH=CH2;B:CH2=CHCH2Cl(CH2=CHCH2Br);2)反应:酯化反应;反应:加聚反应;3)反应:NaOH/H2O,加热;反应NaOH/C2H5OH,加热;4)保护碳碳双键;5)4种;6)。解析:此题考查了有机合成知识。1)根据合成路线图,A为C3H6和后续反应,其为丙烯;A转化为B后,B可以继续生成CH2=CHCH2OH,说明B是卤代烃;2)根据路线图中的变化,可知反应是酯化反应;反应是加聚反应;3)反应是卤代烃水解,其反应条件为:NaOH/H2O,加热;反应的条件是:NaOH/C2H5OH,加热;4)反应过程中和的目的是保护碳碳双键;5)C是CH2=CH-COOCH3,其含有相同官能团的同分异构体有4种;6)D在碱性条件下水解得到:。点拨:解答有机合成题时:首先要判断待合成有机物的类别、带有何种官能团,然后结合所学知识或题给新信息,分析得出官能团的引入、转换、保护或消去的方法,找出合成该有机物的关键和题眼。顺推法:研究原料分子的性质,找出合成所需的直接或间接的中间产物,逐步推向待合成的有机化合物。逆推法:从目标分子入手,分析目标有机物的结构特点,找出合成所需的直接或间接的中间产物,逐步推向已知原料,再设计出合理的线路。综合法:既从原料分子进行正推,也从目标分子进行逆推法,同时通过中间产物衔接两种方法得出最佳途径的方法。10、(2010江苏卷)19. (14分)阿立哌唑(A)是一种新的抗精神分裂症药物,可由化合物B、C、D在有机溶剂中通过以下两条路线合成得到。 (1)E的结构简式为 。 (2)由C、D生成化合物F的反应类型是 。 (3)合成F时还可能生成一种相对分子质量为285的副产物G,G的结构简式为 。 (4)H属于氨基酸,与B的水解产物互为同分异构体。H能与溶液发生显色反应,且苯环上的一氯代物只有2种。写出两种满足上述条件的H的结构简式: 。 (5)已知:,写出由C制备化合物的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下:【答案】(1)(2)取代反应【解析】本题是一道综合性的有机物合成题,本题主要考察的是结构简式、同分异构体的书写、有机反应类型和根据条件进行有机合成,同时也要关注重要官能团的性质。(1)比较容易,就是羟基上的B和Br进行取代,可知其结构为(2)同样通过F的结构式分析可知由C、D合成化合物F仍然是卤素原子与H的取代反应(3)通过对其相对分质量的分析可知,出来发生取代反应外,又发生了消去反应,故其结构为;(4)综上分析可知,在H分子结构中,有苯环、氨基、羧基、羟基,由此不难得出其分子结构为和;(5)关注官能团种类的改变,搞清反应机理。点拨:解答有机推断题时,我们应首先认真审题,分析题意,分离出已知条件和推断内容,弄清被推断物和其他有机物的关系,以特征点作为解题突破口,结合信息和相关知识进行推理,排除干扰,作出正确推断,一般可采取的方法有:顺推法(以有机物结构、性质和实验现象为主线,采用正向思维,得出正确结论)、逆推法(以有机物结构、性质和实验现象为主线,采用逆向思维,得出正确结论)、多法结合推断(综合应用顺推法和逆推法)等。11、(2010四川理综卷)28.(13)已知:以乙炔为原料,通过下图所示步骤能合成有机中间体E(转化过程中的反应条件及部分产物已略去):其中,A,B,C,D分别代表一种有机物,B的化学式为C4H10O2,分子中无甲基。请回答下列问题:(1) A生成B的化学反应类型是_。(2) 写出生成A的化学反应方程式_。(3) B在浓硫酸催化下加热,可生成多种有机产物。写出2种相对分子质量比A小的有机产物的结构简式:_、_。(4) 写出C生成D的化学反应方程式:_。(5) 含有苯环,且与E互为同分异构体的酯有_种,写出其中一种同分异构体的结构简式:_。答案:(1) 加成反应(还原反应)(2)(3)(4)(5)6 解析:本题考查学生接受信息的能力,根据题目提供的新信息结合已有的知识进行综合处理。A到B结合B的分子式C4H10O2,可知由乙炔和甲醛反应有2mol甲醛参与反应。A到B是与氢气反应属于加成或者还原反应。根据B的分子式可知A与2mol氢气加成。B到C是进一步氧化为醛,两端的羟基全部被氧化为醛基。(3)问考查了醇的消去,有三种消去方式。任写两种即可。(4)要想作对这一问需要仔细观察题目给的信息第二个反应机理。(5)考查官能团位置异构,即酯基异构。12、(2010重庆卷)28(16分)阻垢剂可防止工业用水过程中无机物沉积结垢,经由下列反应路线可得到E和R两种阻垢剂(部分反应条件略去)(1)阻垢剂E的制备A可由人类重要的营养物质_水解制得(填“糖类”、“油脂”或“蛋白质”)B与新制的Cu(OH)2反应生成D,其化学方程式为_D经加聚反应生成E,E的结构简式为_(2)阻垢剂R的制备为取代反应,J的结构简式为_J转化为L的过程中,L分子中增加的碳原子来源于 _由L制备M的反应步骤依次为:、_、_(用化学方程式表示)1 mol Q的同分异构体T(碳链无支链)与足量NaHCO3溶液作用产生2 mol CO2,T的结构简式为_(只写一种)28答案(16分)(1)油脂(2) CH2BrCH2Br CO2HOOCCH2CHBrCOOH+3NaOHNaOOCCH=CHOONa+NaBr+3H2O NaOOCCH=CHCOONa+H2SO4HOOCCH=CHCOOH+Na2SO.【解析】本题考查有机物的推断。(1)油脂水解可得高级脂肪酸和甘油(物质A)。B能与新制的Cu(OH)2反应,说明B中含有醛基。由B的化学式可知,B的结构简式为CH2=CHCHO。再经催化氧化可得D为CH2=CHCOOH。再将碳碳双键打开,发生加聚反应即可得E。(2)G至J是将溴取代了羟基。由J至L的条件不难发现,增加的碳应为CO2中的碳。L至M即是要产生碳碳双键。溴原子在碱的醇溶液中发生消去反应,可得碳碳双键,生成的钠盐在H2SO4作用下,发生强酸制弱酸,即可得M。1mol Q与NaHCO3能产生2mol CO2,则Q中应存在2个羧基,而Q中的环,可以改成双键(碳氧双键或是碳碳双键均可)。13(2009天津卷8) 请仔细阅读以下转化关系:A.是从蛇床子果实中提取的一种中草药有效成分,是由碳、氢、氧元素组成的酯类化合物;B.称作冰片,可用于医药和制香精,樟脑等;C.的核磁共振氢谱显示其分子中含有4种氢原子;D. 中只含一个氧原子,与Na反应放出H2 ;F.为烃。请回答:(1) B的分子式为_。(2) B不能发生的反应是(填序号)_。a.氧化反应b.聚合反应c.消去反应d取代反应e.与Br2加成反应.(3) 写出DE、EF的反应类型:DE_、EF_。(4) F的分子式为_。 化合物H是F的同系物,相对分子质量为56,写出H所有可能的结构;_。(5) 写出A、C的结构简式并用系统命名法给F命名:A:_、C: 、F的名称:_。(6) 写出ED的化学力程式_。答案 .解析 本题考查有机物的推断。F是相对分子质量为70的烃,则可计算14n=70,得n=5,故其分子式为C5H10。E与F的相对分子质量差值为81,从条件看,应为卤代烃的消去反应,而溴的相对原子质量为80,所以E应为溴代烃。D只含有一个氧,与Na能放出H2,则应为醇。A为酯,水解生成的B中含有羟基,则C中应含有羧基,在C、D、E、F的相互转变过程中碳原子数是不变,则C中碳应为5个,102-512-216=10,则C的化学式为C5H10O2,又C中核磁共振谱中含有4种氢,由此可推出C的结构简式为:(CH3)2CHCH2COOH。(1)从B的结构式,根据碳四价被全氢原子,即可写出化学式。(2)B中有羟基,则可以发生氧化,消去和取代反应。(3)C到D为羧基还原成了羟基,D至E为羟基被溴取代生成溴代烃。溴代烃也可在NaOH水溶液中取代成醇。(4)F为烯烃,其同系物D也应为烯烃,又相对分子质量为56,则14n=56,得n=4。所有同分异构体为1-丁烯,2-丁烯(存在顺反异构)和甲基丙烯四种。(5)B为醇,C为羧酸,两者结合不写出A的酯的结构。F的名称要注意从靠近碳碳双键的一端进行编号命名。(6)ED为溴代烃,NaOH水溶液条件下的取代反应。14(2009全国卷30)化合物A相对分子质量为86,碳的质量分数为55.8%,氢为7.0%,其余为氧。A的相关反应如下图所示:已知R-CH=CHOH(烯醇)不稳定,很快转化为。根据以上信息回答下列问题:(1) A的分子式为 ;(2) 反应的化学方程式是 ;(3) A的结构简式是 ;(4) 反应的化学方程式是 ;(5) A有多种同分异构体,写出四个同时满足(i)能发生水解反应(ii)能使溴的四氯化碳溶液褪色两个条件的同分异构体的结构简式: 、 、 、 ;(6)A的另一种同分异构体,其分子中所有碳原子在一条直线上,它的结构简式为 。答案 解析 本题考查有机物的结构推断和性质,注意结构简式、同分异构体、化学方程式的书写。根据题意,A分子中碳的原子数为4个,氢原子的个数为6个,则氧原子的个数为2个,即A的分子式为C4H6O2。由于A可以发生聚合反应,说明含有碳碳双键,在硫酸存在条件下生成两种有机物,则为酯的水解,即A中含有酯基。根据不饱和度,没有其他功能团。由A的水解产物C和D的关系可判断C与D中的碳原子数相等,均为两个。则A的结构为CH3COOCH=CH2,因此A在酸性条件下水解后得到CH3COOH和CH2=CHOH,碳碳双键的碳原子上接羟基不稳定,转化为CH3CHO。A聚合反应后得到的产物B为,在酸性条件下水解,除了生成乙酸和。15(2009江苏卷19) 多沙唑嗪盐酸盐是一种用于治疗高血压的药物。多沙唑嗪的合成路线如下:(1)写出D中两种含氧官能团的名称: 和 。(2)写出满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式 。 苯的衍生物,且苯环上的一取代产物只有两种;与Na2CO3溶液反应放出气体; 水解后的产物才能与FeCl3 溶液发生显色反应。(3)EF的反应中还可能生成一种有机副产物,该副产物的结构简式为 。(4)由F制备多沙唑嗪的反应中要加入试剂X(C10H10N3O2Cl),X的结构简式为 。 (5)苯乙酸乙酯是一种常见的合成香料。请设计合理的方案以苯甲醛和乙醇为原料合成 苯乙酸乙酯(用合成路线流程图表示,并注明反应条件)。 提示:RBr+NaRCN+NaBr ;合成过程中无机试剂任选; 合成路线流程图示例如下:Br2CH3CH2OH H2CCH2 BrH2CCH2Br 答案(1)羧基、醚键解析 (1)比较容易 (2)书写同分异构体(有限制条件的)要求熟练掌握各种官能团的性质结合题目信息即可得出答案。(3)审题认真,看看反应实质是什么,结合反应物物质的量之比进行判断,结合信息,可以判断反应物物质的量之比如果控制不好达到2:1就会出现副产物结合答案进行认真分析。(4)结合反应物与产物及题目提供的X(C10H10N3O2Cl),不难得出答案。(5)关注官能团种类的改变,搞清反应机理。16(2009广东化学20) 甲酸甲酯水解反应方程式为: 某小组通过实验研究该反应(反应过程中体积变化忽略不计)。反应体系中各组分的起始量如下表:甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间(t)的变化如下图:(1)根据上述条件,计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率,结果见下表:请计算1520min范围内甲酸甲酯的减少量为 mol,甲酸甲酯的平均反应速率为 molmin-1(不要求写出计算过程)。(2)依据以上数据,写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因: 。(3)上述反应的平衡常数表达式为:,则该反应在温度T1下的K值为 。(4)其他条件不变,仅改变温度为T2(T2大于T1),在答题卡框图中画出温度T2下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。答案 (1)0.045 9.010-3 (2)该反应中甲酸具有催化作用反应初期:虽然甲酸甲酯的量较大,但甲酸量很小,催化效果不明显,反应速率较慢。反应中期:甲酸量逐渐增多,催化效果显著,反应速率明显增大。反应后期:甲酸量增加到一定程度后,浓度对反应速率的影响成主导因素,特别是逆反应速率的增大,使总反应速率逐渐减小,直至为零。(3)0.14(4)解析 (1)15min时,甲酸甲酯的转化率为6.7%,所以15min时,甲酸甲酯的物质的量为11.00mol6.
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