（通用版）高三化学二轮复习第1部分专题5有机化学基础突破点20有机推断与合成.doc

专题五有机化学基础建知识网络明内在联系突破点20有机推断与合成提炼1有机官能团与反应类型的关系提炼2有机物分子的结构1.有机物分子中原子的共线、共面问题(1)凡是碳原子与其他四个原子形成共价单键时，空间构型为四面体。(2)有机物分子的结构中只要出现一个饱和碳原子，则分子中的全部原子不可能共面。(3)CH4分子中最多有3个原子处于同一平面内。(4)有机物分子的结构中每出现一个碳碳双键，则整个分子中至少有6个原子共面。(5)有机物分子的结构中每出现一个碳碳三键，则整个分子中至少有4个原子共线。(6)有机物分子的结构中每出现一个苯环，则整个分子中至少有12个原子共面。2.限定条件下同分异构体的书写(1)解题程序。限定条件的有机物同分异构体的书写三步骤：明确已知物质及其组成(题目直接给出或联系框图推出)；解读限定条件(性质、结构等方面的限定)、由性质确定官能团的种类；对于含苯环的物质，先除去苯环，然后将剩余碳原子重新分配；组装新物质，可运用基团的拆分与组合思想。(2)有序思维。书写同分异构体的一般顺序：碳链异构；官能团在碳链上的位置异构；不同种类有机物之间的类别异构。(3)类别异构：醇与醚；芳香醇、芳香醚和酚；醛、酮和烯醇；羧酸、酯和羟基醛；氨基酸和硝基化合物；炔和二烯烃、环烯烃；烯烃和环烷烃等。提炼3有机物的命名1烷烃的系统命名口诀：选主链(最长碳链)，称某烷；编号位(离取代基最近的一端开始)，定支链；取代基，写在前，标位置，短线连；不同基，简到繁，相同基，合并算。2含单官能团化合物的系统命名(1)选主链：选择含有官能团的最长碳链作为主链，称“某烯”、“某炔”、“某醇”、“某醛”、“某酸”等(而卤素原子、硝基、烷氧基则只作取代基)；(2)编号位：从靠近官能团的一端开始编号；(3)标位置：标明官能团的位置；(4)写名称：同含有支链的烷烃，按“次序规则”排列，即支链(取代基)位序数支链(取代基)数目(数目为1时不写)支链(取代基)名称主链名称。提炼4有机合成思路1.原则基础原料要价廉、易得、低毒性、低污染；产品易于分离、产率较高；合成线路简捷，操作简便，能耗低，易于实现。2方法(1)正合成分析法：从基础原料入手，找出合成所需的直接或间接的中间体，逐步推向合成的目标有机物，其合成示意图：基础原料中间体1中间体2目标有机物。(2)逆合成分析法：设计复杂有机物的合成路线时常用的方法。它是由目标有机物倒推寻找上一步反应的中间体n，而中间体n又可以由中间体(n1)得到，依次倒推，最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线，其合成示意图：目标有机物中间体n中间体(n1)基础原料。3官能团的引入引入官能团有关反应羟基(OH)烯烃与水加成、醛(酮)加氢、卤代烃水解、酯的水解卤素原子(X)烃与X2取代、不饱和烃与HX或X2加成、醇与HX取代碳碳双键()某些醇或卤代烃的消去、炔烃不完全加氢醛基(CHO)某些醇(含有CH2OH)的氧化、烯烃的氧化羧基(COOH)醛的氧化、酯的酸性水解、羧酸盐的酸化、苯的同系物(侧链上与苯环相连的碳原子上有氢原子)被强氧化剂氧化酯基(COO)酯化反应4.官能团的消除(1)通过加成消除不饱和键(碳碳双键、碳碳三键等)；(2)通过加成或氧化等消除醛基(CHO)；(3)通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基(OH)；(4)通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。5官能团的改变(1)通过官能团之间的衍变关系改变。如：醇醛羧酸。(2)通过某些化学方法改变官能团个数或位置。如：CH3CH2OHCH2=CH2XCH2CH2XHOCH2CH2OH，CH3CH2CH=CH2CH3CH2CHXCH3CH3CH=CHCH3。回访1(2016全国乙卷)秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要的意义。下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线：回答下列问题：(1)下列关于糖类的说法正确的是_。(填标号)a糖类都有甜味，具有CnH2mOm的通式b麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖c用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全d淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物(2)B生成C的反应类型为_。(3)D中的官能团名称为_，D生成E的反应类型为_。(4)F的化学名称是_，由F生成G的化学方程式为_。(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体，0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液反应生成44 g CO2，W共有_种(不含立体结构)，其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为_。(6)参照上述合成路线，以(反，反)2,4己二烯和C2H4为原料(无机试剂任选)，设计制备对苯二甲酸的合成路线_。解析a选项，不是所有的糖都有甜味，如纤维素等多糖没有甜味，也不是所有的糖都具有CnH2mOm的通式，如脱氧核糖的分子式为C5H10O4，所以说法错误；b选项，麦芽糖水解只生成葡萄糖，所以说法错误；c选项，如果淀粉部分水解生成葡萄糖，也可以发生银镜反应，即银镜反应不能判断溶液中是否还含有淀粉，因此只用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全，所以说法正确；d选项，淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物，所以说法正确。(2)B生成C的反应是酸和醇生成酯的反应，属于取代(或酯化)反应。(3)通过观察D分子的结构简式，可判断D分子中含有酯基和碳碳双键；由D生成E的反应为消去反应。(4)F为分子中含6个碳原子的二元酸，名称为己二酸，己二酸与1,4丁二醇发生缩聚反应，其反应的化学方程式为(5)W为二取代芳香化合物，因此苯环上有两个取代基，0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液反应生成44 g CO2，说明W分子结构中含有两个羧基，还有两个碳原子，先将两个羧基和苯环相连，如果碳原子分别插入苯环与羧基间，有一种情况，如果两个取代基分别在苯环的邻、间、对位，有3种同分异构体；如果2个碳原子只插入其中一个苯环与羧基之间，有CH2CH2和CH(CH3)两种情况，两个取代基分别在苯环上邻、间、对位，有6种同分异构体；再将苯环上连接一个甲基，另一个取代基为一个碳原子和两个羧基，即CH(COOH)2，有一种情况，两个取代基分别在苯环的邻、间、对位，有3种同分异构体；因此共有12种同分异构体，其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为。(6)由题给路线图可知，己二烯与乙烯可生成环状烯，环状烯可转化为对二甲苯，用高锰酸钾可将对二甲苯氧化为对苯二甲酸，所以其合成路线为：答案(1)cd(2)取代反应(酯化反应)(3)酯基、碳碳双键消去反应(4)己二酸回访2(2016全国甲卷)氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚合为，从而具有胶黏性。某种氰基丙烯酸酯(G)的合成路线如下： 【导学号：14942078】已知：A的相对分子质量为58，氧元素质量分数为0.276，核磁共振氢谱显示为单峰回答下列问题：(1)A的化学名称为_。(2)B的结构简式为_，其核磁共振氢谱显示为_组峰，峰面积比为_。(3)由C生成D的反应类型为_。(4)由D生成E的化学方程式为_。(5)G中的官能团有_。(填官能团名称)(6)G的同分异构体中，与G具有相同官能团且能发生银镜反应的共有_种。(不含立体异构)解析(1)A的相对分子质量为58，氧元素质量分数为0.276，经计算知A中只含一个氧原子，结合信息知A是一种酮或醛，因A的核磁共振氢谱显示为单峰，即分子中只有1种氢原子，则A为，名称为丙酮。(2)根据信息可知，B的结构简式为，分子中含有2种氢原子，故核磁共振氢谱显示为2组峰，且峰面积比为61。答案(1)丙酮(2)261(3)取代反应(5)碳碳双键酯基氰基(6)8回访3(2016全国丙卷)端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应，称为Glaser反应。2RCCHRCCCCRH2该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线：回答下列问题：(1)B的结构简式为_，D的化学名称为_。(2)和的反应类型分别为_、_。(3)E的结构简式为_。用1 mol E合成1,4二苯基丁烷，理论上需要消耗氢气_mol。(4)化合物C()也可发生Glaser偶联反应生成聚合物，该聚合反应的化学方程式为_。(5)芳香化合物F是C的同分异构体，其分子中只有两种不同化学环境的氢，数目比为31，写出其中3种的结构简式_。(6)写出用2苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线_。题型分析有机推断与合成题是对有机化学基础知识的综合应用，题型特点一般以新药物、新材料等制备为背景，通过对有机合成路线的分析，综合考查有机物的命名、官能团的性质和名称、有机物分子结构式的书写、等效氢原子种类的判断、反应类型的判断、化学方程式的书写、限定条件下同分异构体的书写及数目判断、有机合成路线的设计等。典型例题(2016东北四市一模)芳香化合物A的分子式为C9H10O2，B的相对分子质量比A大79，J是乙酸，K是聚乙酸乙烯酯的单体，G与氯化铁溶液能发生显色反应，且苯环上的一元取代物只有两种。AK之间有如下转化关系：已知：当羟基与双键碳原子相连时，易发生转化：RCH=CHOHRCH2CHOONa连在烃基上不会被氧化。请回答下列问题：(1)化合物K的结构简式是_。I中官能团的名称为_。(2)反应中属于水解的是_(填反应编号)。由CG操作顺序为，而不采取，原因是_。(3)G可以与NaHCO3溶液反应，1 mol G与NaHCO3溶液反应时最多消耗_mol NaHCO3。(4)写出BCD的化学方程式：_。(5)同时符合下列要求的A的同分异构体有_种(不考虑立体异构)。.含有苯环；.能发生银镜反应和水解反应。在这些同分异构体中，满足下列条件的同分异构体的结构简式为_。核磁共振氢谱有5个吸收峰；1 mol该同分异构体只能与1 mol NaOH反应。【解题指导】审题干信息分析框图关系正推、逆推推知中间体联想官能团的性质解答相关问题。答案(1)CH3COOCH=CH2醛基(2)保护酚羟基，防止被氧化(3)1有机推断题题眼归纳1根据反应条件确定可能的官能团及反应反应条件可能的官能团及反应浓硫酸/醇的消去(含有醇羟基)酯化反应(含有羟基或羧基)稀硫酸/酯的水解(含有酯基)二糖、多糖的水解NaOH溶液/卤代烃的水解酯的水解NaOH醇溶液/卤代烃的消去(含有X)H2/催化剂加成(含有碳碳双键、碳碳三键、醛基、羰基、苯环)O2/Cu、加热醇羟基氧化(含有CHOH、CH2OH)Cl2(Br2)/Fe苯环上取代Cl2(Br2)/光照烷烃或苯环上烷烃基取代2.根据反应物性质确定可能的官能团或物质3根据数据推断(1)加成时，1 mol 消耗1 mol H2(或X2)，1 mol CC消耗1 mol H2(部分加成)或2 mol H2(完全加成)，1 mol CHO消耗1 mol H2,1 mol苯环消耗3 mol H2。(2)1 mol RCHO(R为烃基)与银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液完全反应时分别生成2 mol Ag或1 mol Cu2O。(3)2 mol OH(或COOH)与活泼金属(通常为碱金属)反应放出1 mol H2。(4)1 mol COOH与足量NaHCO3溶液反应放出1 mol CO2。(5)一元醇与乙酸反应生成酯时，其相对分子质量增加42；二元醇与足量乙酸反应生成二元酯时，其相对分子质量增加84。针对训练1(2016甘肃第一次诊断)芳香酯I的合成路线如下：已知以下信息：AI均为芳香族化合物，A的苯环上只有一个取代基，B能发生银镜反应，D的相对分子质量比C大4，E的核磁共振氢谱有3组峰。请回答下列问题： 【导学号：14942079】(1)AB的反应类型为_，G所含官能团的名称为_。(2)步骤EF与FG的顺序能否颠倒？_(填“能”或“否”)，理由：_。(3)B与银氨溶液反应的化学方程式为_。(4)I的结构简式为_。(5)符合下列要求的A的同分异构体有_种。遇氯化铁溶液显紫色属于芳香族化合物(6)根据已有知识并结合相关信息，写出以CH3CH2OH为原料制备CH3CH2CH2CH2OH的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下：CH3CH2BrCH3CH2OHCH3COOCH2CH3解析(1)由反应条件确定AB发生氧化反应，因为E的核磁共振氢谱有3组峰，所以为对氯甲苯，F为对氯苯甲酸，F到G为卤代烃的取代反应，所以G中含有羧基和羟基。(2)EF和FG的顺序不能颠倒，因为酚羟基容易被酸性高锰酸钾溶液氧化。(3)A为苯乙醇，B为苯乙醛。(4)由G的结构简式和I的分子式知，D中有16个碳原子，结合信息反应知2分子B生成1分子C，C为答案(1)氧化反应羟基、羧基(2)否如果颠倒，(酚)羟基会被KMnO4/H氧化2(2016北京高考)功能高分子P的合成路线如下：(1)A的分子式是C7H8，其结构简式是_。(2)试剂a是_。(3)反应的化学方程式：_。(4)E的分子式是C6H10O2。E中含有的官能团：_。(5)反应的反应类型是_。(6)反应的化学方程式：_。以乙烯为起始原料，选用必要的无机试剂合成E，写出合成路线(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)。解析根据高分子P的结构和A的分子式为C7H8，可以推出，D为对硝基苯甲醇，那么A应该为甲苯，B为对硝基甲苯，C为一氯甲基对硝基苯。(2)甲苯和浓硝酸在浓硫酸催化作用下生成对硝基甲苯，所以试剂a为浓硫酸和浓硝酸。3(2016南通质量检测)化合物G是一种治疗认知障碍药物的中间体，可以通过以下方法合成：(1)化合物A、D中含氧官能团的名称分别为_、_