2020高考化学一轮复习 有机化学基础 第5节 有机合成与推断学案（选修5）

有机合成与推理明高岗1.了解碳氢化合物(烷烃、烯烃、炔烃和芳烃)及其衍生物(卤代烃、醇、酚、醛、羧酸和酯)的组成、结构特征和性质。2.了解不同种类化合物之间的转化关系，可以设计出合成简单有机化合物的合成路线。3.了解合成聚合物的组成和结构特征，并能根据简单合成聚合物的结构分析其链节和单体。4.了解加成反应、取代反应、消除反应、氧化反应、还原反应、加成聚合反应和缩聚反应的特点。5.了解新型高分子材料的性能及其在高科技领域的应用。了解合成高分子化合物在发展经济和提高生活质量方面的贡献。形势分析这部分知识通常始于新的合成材料、新药和新的实用有机物质。它包括有机结构、名称、官能团、反应条件、异构体、有机反应类型和有机方程式的书写。这类问题大多以书面描述、框图或综合流程图的形式出现，突出对学生观察能力、自学能力、逻辑思维能力和信息传递能力的考查。这是多年来高考中的一个热门话题。考试场所有机合成的综合分析1.有机合成的分析方法和原理(1)有机合成的分析方法(1)正向综合分析过程基础原料中间体目标化合物。(2)逆向综合分析过程目标化合物中间体基础原料。(2)有机合成原理(1)起始原料应廉价、易得、低毒、低污染。(2)应尽可能选择步骤最少的合成路线。(3)合成路线应符合“绿色环保”的要求。(4)有机合成反应操作简单，条件温和，能耗低，易于实现。(5)官能团的引入应遵循一定的反应顺序和规律，不能假设不存在的反应。2.合成路线的选择(1)一元变换关系以乙烯为例，完成上述转化标记反应的化学方程式：CH2CH2+HClCH3CH2Cl，氯仿+氢氧化钠+氯化钠，2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O，CH3CH 2OH+CH3COOHCH3COC2H 5+H2O。(2)二元变换关系以乙烯为例，完成上述转化标记反应的化学方程式：3.有机合成中碳骨架的构建(1)碳链的生长有机合成中碳链的增长通常是以信息的形式给出的，通常的方式如下。与HCN的加成反应(2)碳链缩短(3)碳链环化的常用方法4.有机合成中官能团的转化(1)引入官能团(2)消除官能团例如，CH2=CH2在催化剂的作用下与H2反应。(2)羟基可以通过消除或氧化反应消除。例如，CH3CH2OH被消除以产生CH2=CH2，并且CH3CH2OH被氧化以产生CH3CHO。 CHO可通过加成或氧化反应消除。例如，ch3coho被氧化生成CH3COOH，ch3coho被H2还原生成ch3cooh。(4)卤素原子可以通过消除反应或水解反应消除。例如，CH3H2O 2消除反应产生CH2=CH2，CH3H2O 2水解反应产生CH3H2O 2。(4)官能团位置的变化例如，(1)ch3ch 2cl ch3ch=CH2CH3CHClCH3CH3CH 2CH2 HCH 3CH=CH2ch3hc lch 3c h3ch(OH)CH3 .(5)有机合成中常见官能团的保护(1)酚羟基的保护：由于酚羟基易被氧化，在氧化其它基团之前，可先与氢氧化钠反应，保护-羟基成-羟基，再氧化后酸化成-羟基。(2)碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化。在氧化其他基团之前，它们可以通过与盐酸等的加成反应来保护。氧化后，它们可以通过消除反应转化为碳碳双键。(3)氨基保护(NH2):例如，在对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中，CH3应先氧化成COOH(3)普萘洛尔的分子式为_ _ _ _ _ _。(4)试剂B可以由丙烷通过三个步骤合成：C3H8XY试剂B反应1的试剂和条件是_ _ _ _ _ _，反应2的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。反应3的反应类型为_ _ _ _ _ _ _ _。(5)芳香化合物D是1-萘酚的异构体，其分子中有两个官能团，可以发生银镜反应。在高锰酸钾酸性溶液中，d可被氧化成E(C2H4O2)和芳香化合物F(C8H6O4)。E和F与碳酸氢钠溶液的反应会释放出CO2气体，在F芳香环上只有一个硝化产物。d具有_ _ _ _ _ _的简单结构；由氟生成硝化产物的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，产品名称为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。答(1)NaOH(或Na2CO3) ClCH2CH=CH2氯原子，碳-碳双键(2)氧化反应(3)c16h 12o 2N(4)Cl2/光照分析2.2020福建高考“四平”是一种治疗高血压的临床药物，其有效成分M的结构式如图所示。(1)下列关于M的陈述是正确的_ _ _ _ _ _ _ _(填写序列号)。A.芳香化合物B.暴露于三氯化铁溶液时呈紫色C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.d.1摩尔M到2摩尔醇的完全水解(2)肉桂酸是合成M的中间体，其合成路线之一如下：(1)甲烃的名称为_ _ _ _ _ _ _ _。由于_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，第一步中的B的产量通常较低。(2)第二步反应的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)第三步的反应类型为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。肉桂酸的结构如下：碳有许多异构体，其中有_ _ _ _ _ _种苯环上带有甲基的酯化合物。答(1)交流(2) (1)一氯和三氯替代品在甲苯反应中产生分析试验田有机综合推理的突破策略1.有机推理方法(1)正向推理方法基本思路是：原料中间产品目标产品。例如，巴豆酸由乙醇和其他无机原料合成(2)逆向推理方法基本思路是：目标产品中间产品原材料。2.六个“问题眼”的有机推论(1)反应类型推断(2)可进行消除反应的有机物是醇或卤代烃。(3)卤代烃、酯、多糖或蛋白质是可以发生水解反应的有机物质。(4)能连续氧化的有机物是含“-CH2OH”的醇。例如，有机物质A可以经历以下氧化反应：ABC，那么A应该是具有“-CH2OH”的醇，B是醛，而C是羧酸。(2)反应条件推断(1)“这是烷烃和烷基中的氢被取代的反应条件，例如烷烃取代；b .芳香烃和其他芳香族化合物侧链烷基的取代；不饱和烃中的烷基取代。 或 是卤代烃消除HX生成不饱和有机物的反应条件。(5)是a。卤代烃被水解产生醇；酯的水解条件。 是酯的水解；b .糖的水解；c .油脂的酸水解；淀粉水解的反应条件。(7)“是酒精氧化的条件。 或 是苯及其同系物苯环上的氢被卤素原子取代的反应条件。“溴水”或“Br2的四氯化碳溶液”是不饱和烃加成反应的条件。醛氧化的条件。(3)反应数据推断(1)根据与H2加成时消耗的H2量突破；1摩尔加成需要1摩尔H2，1摩尔完全加成需要2摩尔H2，1摩尔CHO加成需要1摩尔H2，1摩尔苯环加成需要3摩尔H2。(2)当2摩尔银或1摩尔氧化亚铜完全反应时，生成2摩尔银或1摩尔氧化亚铜；当1摩尔甲醛完全反应时，生成4摩尔银或2摩尔氧化亚铜。(3) 2摩尔羟基或2摩尔羟基反应当1摩尔酯A进行水解反应生成乙和乙酸时，如果甲和乙的相对分子量相差42，则生成1摩尔乙酸，如果甲和乙的相对分子量相差84，则生成2摩尔乙酸。从CHO到COOH，相对分子质量增加16；如果添加32，将包括2-CHO。当醇被氧化成醛或酮时，相对分子质量减少2，并含有1-羟基；如果相对分子质量减少4，它就含有2-羟基。(4)从物质结构推断共线4个原子的可能碳碳三键。(2)具有共面3个原子的可能甲基。6个原子共面的可能碳碳双键。(4)与12个原子共面的应含有苯环。(5)物理性质推断正常情况下为气态的碳氢化合物的碳原子数小于或等于4，而在正常情况下，碳氢化合物衍生物中只有甲醛和一氯甲烷是气态的。(6)一些特殊的转换关系线性变换A.与O2:羟醛羧酸、乙烯乙醛乙酸反应；与H2的反应：炔烃、烯烃和烷烃。三角变换3.基于新信息的有机结构推理(1)苯环侧链引入羧基(2)丙酸可以通过溴乙烷与氰化钠溶液反应然后水解得到例如，ch3ch 2 brch3ch 2 cnch3ch 2 cooh；卤代烃和氰化物发生取代反应，然后水解得到羧酸，这是添加一个碳原子的常用方法。(3)烯烃被臭氧氧化，然后用锌和水处理，得到醛或酮。(4)二烯合成(5)羟醛缩合醛与-氢在稀碱(10%氢氧化钠)溶液中能与另一种分子醛相互作用生成-羟基醛，这称为羟醛缩合反应。1.山梨酸是一种常见的食品防腐剂。以下是山梨酸的工业合成路线：众所周知：(1)A是衡量一个国家石油化工水平的重要标准，C的分子式是C2H4O；回答以下问题：(1)E的结构式为_ _ _ _ _ _ _ _，含官能团的名称为_ _ _ _ _ _ _ _。(2)在一定条件下，由G和H合成I的化学方程式为_ _ _ _ _ _，反应类型为_ _ _ _ _ _。(3)写出符合下列条件的所有山梨酸异构体。(1)分子中有五个碳环(2)核磁共振氢谱有四个峰(3)分子中有一个结构(4)以下陈述是正确的。A.我可以经历加成、取代、氧化和消除反应我可以和新制备的氢氧化铜反应C.1摩尔一氧化碳的完全燃烧可以消耗7摩尔氧气。H2加入等量的物质有两种产物答(1)溴原子、羧基本文的主要目的是通过对有机合成和推理知识的考查来考查学生的综合分析能力。从“甲是衡量一个国家石油化工水平的重要标准”可以推断，甲是CH2=CH2，乙烯与水反应生成乙，乙是CH 3CH2OH，乙被氧化成丙(CH3CH)，丙被氧化成丁(CH3CH)。根据g的结构式已知，e为BrCH2COOH，f为CH2(cn)cooh；从结构式I和g和(2)，可以推断h是两个ch3ch0的组合的乘积，即h是CH3CH=CHCHO。(1)e的结构式为BrCH2COOH，它含有溴原子和羧基两个官能团。(2)G和h发生加成反应形成I(3)有两种异构体满足条件，即。2.有机物A是一种重要的化学合成原料，广泛应用于医药、染料和香料行业。由甲制备的药物H的转化关系如图所示(省略了甲庚、庚氢和一些反应物的反应条件)。请回答以下问题：(1)如果已知有机物质A的相对分子质量为106，且A中所含的碳、氢、氧的质量比为4238，则A的结构式为_ _ _ _ _ _，测试A中含氧官能团的方法为_ _ _ _ _ _。(2)下列关于药物H的陈述是正确的_ _ _ _ _ _ _ _(填写序号)。氢的分子式是C10H15NO该物质的核磁共振氢谱有9个峰碳氢化合物属于芳香烃硫化氢可以发生加成反应、消除反应和氧化反应(3)写出(1)消除反应和酯化反应都可以发生(2)苯环上只有两个一氯取代基，分子结构中没有甲基可能发生银镜反应回答分析(1)a中所含的碳、氢、氧原子数之比为n(c):n(h):n(o)=3:7:6:1，结合其相对分子质量为106，其分子式为C7H6O，因此a为苯甲醛，其结构式为(2)根据H的结构式，可以判断A项是正确的；氢在不同的化学环境中含有9种氢原子。第二项是正确的。氢分子含有氧和氮