专题5学案14有机综合推断.ppt

1、,学案14有机综合推断,专题5有机化学,1.未知有机物的确定：官能团、结构简式的书写。 2.官能团的转化、保护。 3.合成路线：分析、流程设计。,高考 关键词,核心考点回扣,高考题型1官能团的转化与反应类型判断,高考题型2有机合成中未知物的确定,高考题型3有机合成路线的分析与设计,内容索引,核心考点回扣,1.完成下列转化关系中标号反应的化学方程式，并指出反应类型。,_，_； _，_； _，_； _，_；,加成反应,消去反应,取代反应,氧化反应,_，_； _ _，_。,CH3CHOHCN,加成反应,CH2=CHCOOCH2CH3H2O,酯化反应或取代反应,2.完成下列官能团的衍变关系。,(1)反

2、应条件： _； _。,NaOH水溶液，加热,浓硫酸，加热,(2)结构简式： _； _； _。,RCH2OH,RCHO,RCOOH,真题调研,高考题型1官能团的转化与反应类型判断,1.2015江苏，17(1)(2)化合物F是一种抗心肌缺血药物的中间体，可以通过以下方法合成：,A B,D,E,F,(1)化合物A中的含氧官能团为_和_(填官能团名称)。 解析根据A的结构简式可知，A中的含氧官能团为醚键和醛基。,醚键,醛基,(2)化合物B的结构简式为_；由CD的反应类型是_。 解析B的分子式C14H14O2，比化合物A的分子式多了两个H，所以发生的反应是CHO被还原为CH2OH(NaBH4一般都作还原

3、剂)。由CD发生的反应是Cl被CN取代的反应。,取代反应,2.2014海南，15(3)聚氯乙烯是生活中常用的塑料。工业生产聚氯乙烯的一种工艺路线如下：,反应的化学方程式为_， 反应类型为_，反应的反应类型为_。,解析乙烯(H2C=CH2)生成1,2-二氯乙烷(CH2ClCH2Cl)是加成反应，方程式为H2C=CH2Cl2 CH2ClCH2Cl,1,2-二氯乙烷(CH2ClCH2Cl)生成氯乙烯(CH2=CHCl)属于卤代烃的消去反应。 答案H2C=CH2Cl2 CH2ClCH2Cl加成反应 消去反应,3.2014福建理综，32(4)甲( )可以通过下列路线合成(分离方法和其他产物已经略去)：,

4、步骤的反应类型是_。 解析根据前后物质的结构简式可知发生了取代反应；,取代反应,步骤和在合成甲过程中的目的是_。 解析步骤和在合成甲过程中的目的是把NH2暂时保护起来，防止在步骤中被氧化；,保护氨基,步骤反应的化学方程式为 _。 解析步骤是肽键发生水解，重新生成NH2。,核心透析,1.常见物质类别的转化与反应类型的关系,2.牢记特殊反应条件与反应类型的关系 (1)NaOH水溶液，加热卤代烃水解生成醇、酯类的水解反应。 (2)NaOH醇溶液，加热卤代烃的消去反应，生成不饱和烃。 (3)浓硫酸，加热醇的消去反应、酯化反应、苯环的硝化、纤维素的水解等。,(4)溴水或溴的CCl4溶液烯烃或炔烃的加成、

5、酚的取代反应。 (5)O2/Cu或Ag，加热醇催化氧化为醛或酮。 (6)新制Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液醛氧化成羧酸。 (7)稀硫酸，加热酯的水解、淀粉的水解。 (8)H2、催化剂烯烃(或炔烃)的加成、芳香烃的加成、酮或醛还原成醇的反应。,3.弄清官能团转化时，断键和成键的特点 (1)取代反应的特点是“有上有下或断一下一上一”(断了一个化学键，下来一个原子或原子团，上去一个原子或原子团)。 (2)加成反应的特点是“只上不下或断一加二，从哪里断从哪里加”。 (3)消去反应的特点是“只下不上”，不饱和度增加。,对点模拟,1.对二甲苯(英文名称pxylene，缩写为PX)是化学工业的重要原料。 (

6、1)写出PX的结构简式_。 (2)PX可发生的反应有_、_、_ (填反应类型)。,取代反应,加成反应,氧化反应,(3)PX的同系物B的分子式为C7H8，一定条件下，B与浓 _ _，反应类型为_。,3HNO3(浓),HNO3反应的化学方程式为,3H2O,取代反应,2. 现有下列转化：,(1)写出A与浓溴水反应的化学方程式 _。 (2)ABC转化的反应类型分别是_，_。 解析AB是一个开环加成反应。,Br2,加成反应,氧化反应,3.增塑剂(又叫塑化剂)是一种增加塑料柔韧性、弹性等的添加剂，不能用于食品、酒类等行业。DBP(邻苯二甲酸二丁酯)是增塑剂的一种，可由下列路线合成：,已知：,R1CHOR2

7、CH2CHO,H2O,(R1、R2表示氢原子或烃基),请回答下列问题： (1)AB的反应类型为_，DE的反应类型为_。 (2)DBP的分子式为_，D的结构简式是_。 (3)写出B和E以物质的量之比12反应生成DBP的化学方程式：_。,解析本题难点在于C到D的反应，题给已知是两种醛发生加成反应，但流程图中只有乙醛一种物质，必须突破思维定势，两分子乙醛发生加成反应，才可得出D的结构简式为CH3CH=CHCHO，进而可推出E为CH3CH2CH2CH2OH。,答案(1)氧化反应加成反应(或还原反应) (2)C16H22O4CH3CH=CHCHO (3) ,2CH3CH2CH2CH2OH,高考题型2有机

8、合成中未知物的确定,真题调研,1.(2015海南，18)芳香化合物A可进行如下转化：,回答下列问题： (1)B的化学名称为_。 解析根据题给流程和信息推断B为CH3COONa，C为HOCH2CH2OH。B为CH3COONa，化学名称为醋酸钠。,醋酸钠(或乙酸钠),(2)由C合成涤纶的化学方程式为_ _ _。 解析乙二醇与对苯二甲酸发生缩聚反应生成涤纶，根据缩聚反应规律可写出化学方程式。,nHOCH2CH2OH,(2n1)H2O,(3)E的苯环上一氯代物仅有两种，E的结构简式为 _。 解析由E的苯环上一氯代物仅有两种，可知E为对羟基苯甲酸，结构简式为 ， 则D为 。,(4)写出A所有可能的结构简

9、式_。 解析A的结构为苯环上连接CH3COO和COOCH2CH2OH两个基团，有邻、间、对3种结构，结构简式分别为,。,答案,(5)写出符合下列条件的E的同分异构体的结构简式 _。 核磁共振氢谱显示苯环上仅有两种氢 可发生银镜反应和水解反应 解析由条件核磁共振氢谱显示苯环上仅有两种氢，可知苯环上有两个支链且处于对位，可发生银镜反应和水解反应，说明E的同分异构体为甲酸酯类，E的同分异构体的结构简式为 。,2.(2015全国卷 ，38)聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料，在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。PPG的一种合成路线如下：,已知： 烃A的相对分子质量为70，核磁

10、共振氢谱显示只有一种化学环境的氢 化合物B为单氯代烃；化合物C的分子式为C5H8 E、F为相对分子质量差14的同系物，F是福尔马林的溶质 R1CHOR2CH2CHO,回答下列问题： (1)A的结构简式为_。 解析由烃A的相对分子质量为70，可求出其分子式，70/145，则分子式为C5H10；又由核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢可知，A是环戊烷。,(2)由B生成C的化学方程式为_。 解析合成路线中环戊烷与Cl2发生取代反应生成单氯代烃B，则B的结构简式为 ；根据合成路线中BC的反应条件(NaOH的乙醇溶液，加热)可知，该反应是 的消去反应，化合物C的结构简式为 。,(3)由E和F生成G的反应

11、类型为_，G的化学名称为_。 解析由已知可知，F是甲醛，E是乙醛； 又由已知可知，E和F生成G的反应类型为加成反应，G的结构简式为HOCH2CH2CHO，从而可写出其化学名称。,加成反应,3-羟基丙醛(或-羟基丙醛),(4)由D和H生成PPG的化学方程式为_； 解析根据合成路线中GH的反应条件(H2，催化剂)可知，G与H2发生加成反应，H的结构简式为 HOCH2CH2CH2OH；根据PPG的名称聚戊二酸丙二醇酯及合成路线中CD的反应条件(酸性KMnO4)可知，C被氧化为D(戊二酸)，其结构简式为HOOCCH2CH2CH2COOH，D与H在浓硫酸作用下发生缩聚反应生成PPG，,其结构简式为 ，

12、从而写出该反应的化学方程式。 答案,若PPG平均相对分子质量为10 000，则其平均聚合度约为_(填标号)。 a.48b.58c.75d.102 解析PPG的链节的相对质量为172，则其平均聚合度n(10 00018)/17258，b项正确。,b,(5)D的同分异构体中能同时满足下列条件的共有_种(不含立体异构)； 能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体 既能发生银镜反应，又能发生皂化反应 其中核磁共振氢谱显示为3组峰，且峰面积比为611的是_(写结构简式)；,D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同，该仪器是_(填标号)。 a.质谱仪 b.红外光谱仪 c.元素分析仪

13、d.核磁共振仪 解析 D的结构简式为HOOCCH2CH2CH2COOH，其同分异构体能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体，说明含有羧基； 能发生银镜反应和皂化反应，说明含有醛基和酯基，因此为HCOOR结构，,所以可能的结构简式为HCOOCH2CH2CH2COOH、HCOOCH2CH(COOH)CH3、HCOOCH(COOH)CH2CH3、HCOOCH(CH3)CH2COOH、HCOOC(CH3)2COOH，共5种。其中核磁共振氢谱显示为3组峰，且峰面积比为611的是,。,a项，质谱仪可测定有机物的相对分子质量及分子离子和碎片离子的种类； b项，红外光谱仪可测定有机物分子中含有何种化学键或官能团

14、； c项，元素分析仪可测定有机物所含元素种类； d项，核磁共振仪可测定有机物分子中氢原子种类及它们的数目，因此只有c项符合题意。,答案5 c,核心透析,有机推断的常用突破口 (1)特殊条件,(2)特征反应 醇的氧化反应和醛、酮的还原反应。,b.,c.,由消去反应确定OH或X的位置。 醇或卤代烃不能发生消去反应， 则存在 或 结构；若卤代烃或醇的 消去产物只有一种，则连接OH(或X)的碳原子相邻碳上只有一类氢原子。,酯化反应和酯的水解反应。 根据酯的结构，可以推断发生酯化反应的反应物或酯水解产物中羧基和羟基的位置。,(3)应用核磁共振氢谱 有几组峰，就有几类氢原子。 峰面积越大，等效氢原子个数越

15、多。 峰的个数越少，有机物结构对称性越好。,对点模拟,1.现有下列转化：,(1)A的结构简式_。,解析由AB的反应条件可知，只是CHO变为COOH，其他碳架均未变化，逆推出A的结构。,(2)在B至C的转化中，加入化合物X的结构简式：_。 解析BC的变化，是COOH变成了酯基，显然发生的是酯化反应，由此判断X为CH3OH。,CH3OH,2.下图所示为一个有机合成反应的流程图：,请根据图示回答下列问题： (1)写出中间产物A、B、D的结构简式。 A ，B ，D 。,(2)在图中至的反应中属于取代反应的是_。(填序号),(3)写出C的同分异构体X，要求符合以下两个条件： .苯环上有两个侧链； .1

16、mol X与足量NaHCO3溶液反应产生1 mol CO2气体。 写出符合上述两条件的X的所有结构简式 _。,3.已知：,现将A进行如下图所示反应。,已知：D的相对分子质量比E小；B不能发生银镜反应；F使溴水褪色，且其中含甲基。,试回答下列问题： (1)写出下列物质的结构简式： A_；C_； G_。,HOOCCH2COOH,(2)写出下列变化的化学方程式： AB：_ _；,AH：_ _；,E与邻苯二胺( )在一定条件下聚合生成一种合成 纤维：_ _。,(3)已知有机分子中同一碳原子上接两个羟基是不稳定的，会自动脱水。,A的能发生银镜反应属于酯类且能与钠反应放出H2的同分异构体有_种。写出其中在

17、核磁共振氢谱中有三组峰的物质在碱性条件下水解的化学方程式： _ _。,5,NaOH,HCOONa,H2O,4.以有机物A为原料合成重要精细化工中间体 TMBA( )和抗癫痫药物 H 的路线如下 (部分反应条件和试剂略去)：,已知：.RONaRX RORNaX； .RCHORCH2CHO H2O(R、R表示烃基或氢),(1)A的名称是_；C能发生银镜反应，则C分子中含氧官能团的名称是_。 (2)和的反应类型分别是_、_。 (3)E的结构简式是_，试剂a的分子式是_。,苯酚,(酚)羟基、醛基,加成反应,氧化反应,C2H4O,(4)CD的化学方程式是_ _。,(5)D的同分异构体有多种，其中属于芳香

18、族酯类化合物的共有_种。 (6)F与新制Cu(OH)2悬浊液发生反应的化学方程式是 _ _。,6,Cu2O3H2O,(7)已知酰胺键( )有类似酯基水解的性质，写出抗癫痫药物H与足量NaOH溶液发生反应的化学方程式 _ _。,NaOH,反思归纳 “三看”突破有机物之间的转化 (1)看碳链结构的变化 根据已知物质的结构简式，确定反应前后碳链的增减、形状的变化(如链状变为环状)，确定反应的过程。 (2)看官能团的变化 如果反应中已经给出了部分物质的结构简式，可对比这些物质的结构简式，确定未知物质的结构和反应过程。,(3)看反应条件 观察反应过程的反应条件，可推断物质变化过程中可能发生的反应，以及反

19、应类型。,高考题型3有机合成路线的分析与设计,真题调研,(2015全国卷，38)A(C2H2)是基本有机化工原料。由A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如下所示： 回答下列问题： (1)A的名称是_，B含有的官能团是_。,(2)的反应类型是_， 的反应类型是_。,(3)C和D的结构简式分别为_、_。 解析A为乙炔；B的分子式为C4H6O2，由B发生加聚反应生成 ，可知B的结构简式为CH2=CHOOCCH3， 含有碳碳双键和酯基，由此说明CHCH与CH3COOH发生了加成反应。,水解生成C，C的结构简式为 。,由聚乙烯醇缩丁醛的结构，可知该化合物是聚乙烯醇 ( )与

20、丁醛的反应获得的，故D为丁醛 (CH3CH2CH2CHO)。反应是羟基发生消去反应生成碳碳双键。,答案 (1)乙炔碳碳双键和酯基 (2)加成反应消去反应 (3) CH3CH2CH2CHO,(4)异戊二烯分子中最多有_个原子共平面，顺式聚 _。 解析碳碳双键及其所连的原子共平面，通过CC单键的旋转可以使两个双键结构共平面，CH3上的3个氢原子，最多1个与双键共平面，有2个氢原子不共平面，故最多11个原子共平面。,11,异戊二烯的结构简式为,(5)写出与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体 _(填结构简式)。 解析异戊二烯含有5个碳原子，2个不饱和度，含有碳碳三键的同分异构体的碳架结构，有

21、、 共3种结构(其中标处可为碳碳三键)。,CH3CH2CH2CCH、,CH3CH2CCCH3,(6)参照异戊二烯的上述合成路线，设计一条由A和乙醛为起始原料制备1,3-丁二烯的合成路线_ _ _。 解析由反应、的反应信息可以写出由CHCH和CH3CHO为起始原料制备1,3-丁二烯的合成路线。,CHCH,CH2=CHCH2=CH,核心透析,1.有机合成的解题思路,(1)剖析要合成的物质(目标分子)、选择原料、路线(正向、逆向思维，结合题给信息)。 (2)合理的合成路线由什么基本反应合成，分析目标分子骨架。 (3)目标分子中官能团引入。,2.有机合成的常用方法 (1)官能团的引入,(2)官能团的消

22、除 消除双键：加成反应。 消除羟基：消去、氧化、酯化反应。 消除醛基：还原和氧化反应。,改变官能团的位置，如CH3CH2CH2OH CH3CHCH2,3.有机合成路线设计的几种常见类型 根据目标分子与原料分子在碳骨架和官能团两方面变化的特点，我们将合成路线的设计分为 (1)以熟悉官能团的转化为主型 如：请设计以CH2=CHCH3为主要原料(无机试剂任用)制备CH3CH(OH)COOH的合成路线流程图(须注明反应条件)。,CH2=CHCH3,(2)以分子骨架变化为主型 如：请以苯甲醛和乙醇为原料设计苯乙酸乙酯 ( )的合成路线流程图(注明反应条件)。 提示：RBrNaCN RCNNaBr,(3)

23、陌生官能团兼有骨架显著变化型(多为考查的重点) 要注意模仿题干中的变化，找到相似点，完成陌生官能团及骨架的变化。如：模仿,设计以苯甲醇、硝基甲烷为主要原料制备苯乙胺( )的合成路线流程图。 关键是找到原流程中与新合成路线中的相似点。(碳架的变化、官能团的变化；硝基引入及转化为氨基的过程),对点模拟,1.写出以苯甲醛和氯乙烷为原料，制备苄基乙醛 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，并注明反应条件。 无机试剂任用，合成路线流程图示例如下，并注明反应条件。,已知：羰基H可发生反应：,2.请设计合理方案从 合成 (无机试剂 任用，用反应流程图表示，并注明反应条件)。 例：由乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为CH3