有机合成与推断ppt课件.ppt

1、微型专题突破系列(十一) 有机合成与推断,【考情播报】 有机框图推断与有机合成题是高考必考试题，也是高考试题中最具有选拔性功能的题目之一。考查的知识点包括有机物分子式的确定、结构简式的书写，官能团种类、反应类型的判断，反应方程式的书写、同分异构体问题的分析等，其命题角度有如下几种： (1)根据结构与性质的关系进行推断。 (2)根据计算进行推断。,【答题必备】 1.根据试剂或特征现象推知官能团的种类： (1)使溴水褪色，则表示该物质中可能含有 或 CC结构。使KMnO4(H+)溶液褪色，则该物质中可能含有 、 CC或CHO等结构或为苯的同系物。,(2)遇FeCl3溶液显紫色，或加入溴水出现白色沉

2、淀，则该物质中含有 酚羟基。 (3)遇浓硝酸变黄，则表明该物质是含有苯环结构的蛋白质。 (4)遇I2变蓝则该物质为淀粉。 (5)加入新制的Cu(OH)2悬浊液，加热煮沸有红色沉淀生成或加入银氨 溶液加热有银镜生成，表示含有CHO。加入Na放出H2，表示含有 OH或COOH。加入NaHCO3溶液产生气体，表示含有COOH。,2.根据数据确定官能团的数目： (1)与银氨溶液反应，若1 mol有机物生成2 mol Ag，则该有机物分子中含有一个醛基；若生成4 mol Ag，则含有两个醛基或该物质为甲醛。 (2)与金属钠反应，若1 mol有机物生成0.5 mol H2，则其分子中含有一个活泼氢原子，或

3、为一个醇羟基，或酚羟基，也可能为一个羧基。,(3)与碳酸氢钠反应，若1 mol有机物生成1 mol CO2，则说明其分子中含有一个羧基。某有机物与醋酸反应，相对分子质量增加42，则含有1个OH；增加84，则含有2个OH。,3.根据性质确定官能团的位置： (1)若醇能氧化为醛或羧酸，则醇分子中应含有结构CH2OH；若能氧 化成酮，则醇分子中应含有结构CHOH。 (2)由消去反应的产物可确定OH或X的位置。 (3)由一卤代物的种类可确定碳骨架结构。由加氢后的碳骨架结构， 可确定 或CC的位置。,(4)由有机物发生酯化反应能生成环酯或聚酯，可确定有机物是羟基酸，并根据环的大小，可确定OH与COOH的

4、相对位置。,4.根据核磁共振氢谱推断有机物的结构：有机物的分子中有几种氢原子，在核磁共振氢谱中就出现几种峰，峰面积的大小和氢原子个数成正比。,5.依据有机物之间的转化关系推断有机物的类别：醇、醛、羧酸、酯之间的相互衍变关系是有机结构推断的重要突破口，它们之间相互转化关系可用下图表示：,上图中，A能连续氧化生成C，且A、C在浓硫酸存在下加热生成D，则： A为醇、B为醛、C为羧酸、D为酯； A、B、C三种物质中碳原子数相同，碳骨架结构相同； A分子中含CH2OH结构； 若D能发生银镜反应，则A为CH3OH，B为HCHO、C为HCOOH，D为HCOOCH3。,【典题示例】 角度一 根据结构与性质的关

5、系进行推断 (2014大纲版全国卷)“心得安”是治疗心脏病的药物，下面是它的一种合成路线(具体反应条件和部分试剂略)：,回答下列问题： (1)试剂a是，试剂b的结构简式为，b中官能团的名称是。 (2)的反应类型是 。 (3)心得安的分子式为 。,(4)试剂b可由丙烷经三步反应合成： 反应1的试剂与条件为 ， 反应2的化学方程式为 ， 反应3的反应类型是。(其他合理答案也可),(5)芳香化合物D是1-萘酚的同分异构体，其分子中有两个官能团，能 发生银镜反应，D能被KMnO4酸性溶液氧化成E(C2H4O2)和芳香化合物 F(C8H6O4)，E和F与碳酸氢钠溶液反应均能放出CO2气体，F芳环上的 一

6、硝化产物只有一种。D的结构简式为_；由F生成一硝化产 物的化学方程式为_， 该产物的名称是_。,【典题剖析】抽丝剥茧溯本求源,【尝试解答】(1)反应是酚羟基酚钠，因此a是氢氧化钠或碳酸钠，不是碳酸氢钠，根据B的结构简式知b是 ClCH2CHCH2，含碳碳双键、氯原子。 (2)BC是加氧，因此是氧化反应。 (3)根据心得安的结构简式可得其分子式为C16H21O2N。,(4)通过3步反应由CH3CH2CH3ClCH2CHCH2，涉及取代、消去反应， 具体是CH3CH2CH3与氯气发生取代反应生成卤代烃，然后发生消去反 应形成碳碳双键，再取代，即反应1的试剂与条件是氯气、光照，产 物为CH3CH(C

7、l)CH3或ClCH2CH2CH3，反应2是卤代烃的消去反应，如 NaCl+H2O。然后丙烯中的甲基上的H被Cl取代。,(5)根据题意E为乙酸，F为对苯二甲酸，D含醛基，因此D一定有苯 环，而且有2个对位取代基，不饱和度为7，苯环有4个不饱和度，醛 基有1个不饱和度，因此余下的2个不饱和度在另外一个侧链上，结合 D被高锰酸钾氧化生成乙酸知应该是碳碳三键，故D为 ， F的硝化反应为 硝化产物名称为2-硝基-1，4-苯二甲酸或 硝基对苯二甲酸。,答案：(1)NaOH(或Na2CO3)ClCH2CHCH2氯原子、碳碳双键 (2)氧化反应 (3)C16H21O2N(4)Cl2/光照 取代反应,2-硝基

8、-1，4-苯二甲酸(或硝基对苯二甲酸),角度二 根据计算进行推断 某有机物A由C、H、O三种元素组成，其蒸气密度是相同条件下的氢气密度的60倍，0.1 mol A在足量的氧气中充分燃烧后生成0.8 mol CO2和7.2 g H2O； A可以发生银镜反应，其苯环上的一卤代物有三种。,现有如下转化关系： 其中D能使溴的四氯化碳溶液褪色，F继续被氧化成G，G的相对分子质量为90。,(1)A中含氧官能团的名称是，A的结构简式为 。 (2)C可能发生的化学反应有(填选项)。 A.能与氢气发生加成反应 B.能在碱性溶液中发生水解反应 C.能与甲酸发生酯化反应 D.能与Ag(NH3)2OH发生银镜反应 E

9、.能与氢氧化钠溶液反应,(3)CD的反应类型为，G与足量小苏打溶液反应的化学方程 式为 。 (4)C的同分异构体有多种，写出符合下列条件的所有同分异构体的结 构简式： 。 属于酯类化合物 遇三氯化铁溶液显紫色 与新制氢氧化铜悬浊液共热可生成红色沉淀 苯环上的一卤代物只有一种,【典题剖析】抽丝剥茧溯本求源,【尝试解答】有机物A由C、H、O三种元素组成，其蒸气密度是相同条 件下的氢气密度的60倍，则A的相对分子质量是120，0.1 mol A的质 量是12 g。0.8 mol CO2中m(C)=0.8 mol12 gmol-1=9.6 g， 7.2 g H2O的物质的量为7.2 g18 gmol-

10、1=0.4 mol，m(H)= 0.4 mol21 gmol-1=0.8 g，故12 g有机物A中m(O)=12 g- 9.6 g-0.8 g=1.6 g，故n(O)=1.6 g16 gmol-1=0.1 mol，故有机,物A分子中碳原子数目为0.8 mol0.1 mol=8、氢原子数目为 0.8 mol0.1 mol=8、氧原子数目为0.1 mol0.1 mol=1，故A的分 子式为C8H8O。有机物A可以发生银镜反应，分子中含有CHO，苯环 上的一卤代物有三种，说明苯环含有1个支链，故A为 ，由 信息可知， 与HCN发生加成反应生成B，故B为 ， B水解生成C，故C为 ，C在浓硫酸、加热条

11、件下生成D，D 能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明D分子中含有碳碳双键，即C生成D,的反应是羟基的消去反应，因此D为 。 氧化 生成E与F，由信息可知氧化为 和OHCCOOH，F继续被氧化 生成G，G的相对分子质量为90，故F为OHCCOOH，E为 ，G为 HOOCCOOH，据此解答。 (1)由上述分析可知，A中含氧官能团的名称是醛基，A的结构简式 为 ；,(2)C是 ，含有苯环，可以与氢气发生加成反应，含有羟 基，可以与甲酸发生酯化反应，不能在碱性溶液中发生水解反应，不 能与Ag(NH3)2OH溶液发生银镜反应，含有羧基能和氢氧化钠溶液反 应，故答案为A、C、E； (3) 在浓硫酸、加热条件下发

12、生消去反应生成 ， 因此CD的反应类型为消去反应；G分子中含有2个羧基，因此与足量 小苏打溶液反应的化学方程式为HOOCCOOH+2NaHCO3NaOOCCOONa+ 2H2O+2CO2。,(4) 的同分异构体有多种，其中符合下列要求属于酯类 化合物，说明含有酯基；遇三氯化铁溶液显紫色，说明含有酚羟 基；与新制氢氧化铜悬浊液共热可生成红色沉淀，说明含有醛基； 苯环上的一卤代物只有一种，说明结构对称，所以符合条件的有机 物结构简式为 、 。,答案：(1)醛基 (2)A、C、E (3)消去反应 HOOCCOOH+2NaHCO3NaOOCCOONa+2H2O+2CO2,【类题通法】 “四招”突破有机

13、合成题 (1)全面获取有效信息，题干中、转化关系图中有关物质的组成、结构、转化路径均是解决问题必不可少的信息，在审题阶段必须弄清楚。 (2)确定官能团的变化，有机合成题目一般会给出产物、反应物或某些中间产物的结构等，在解题过程中应抓住这些信息，对比物质转化中官能团的种类变化、位置变化等，掌握其反应实质。,(3)熟练掌握经典合成路线，在合成某一种产物时，可能会存在多种不同的方法和途径，应当在节省原料、产率高的前提下，选择最合理、最简单的方法和途径。 (4)规范表述，即应按照题目要求的方式将分析结果表达出来，力求避免书写官能团名称时出现错别字、书写物质结构简式时出现碳原子成键数目不为4等情况，确保

14、答题正确。,【类题备选】1.有机物G是一种香料，其合成路线如图。,其中D的相对分子质量通过质谱法测得为88，它的核磁共振氢谱显示有3种氢原子；F与甲基苯基甲醇互为同系物。请回答下列问题。 (1)A的系统命名为；D与F反应的反应类型为 。 (2)BC反应的化学方程式为 。,(3)G中含有两个CH3，控制一定条件，让1 mol E与2 mol H2反应生成F，则E的结构简式为。 (4)写出与D互为同分异构体，且既能水解又能发生银镜反应的有机物的结构简式(写一种即可)。,【解析】由CD转化的条件可知D必含有羧基，而D的相对分子质量为 88，利用“残基法”，88-45=43，4312=37，则D为丙基

15、与羧 基相连，即为丁酸，结合核磁共振氢谱共有三种氢原子，可知D为 2-甲基丙酸；逆推可知B为2-甲基-1-丙醇，再结合题中信息逆推可得A 为2-甲基丙烯。由D+FG的转化条件、D的结构简式以及G的分子式可 知G为酯，D+FG为酯化反应，则可推出F的结构简式为 。 根据(3)中信息“控制一定条件，让1 mol E与2 mol H2反应生成F”,逆推可知E的结构简式为 (4)既能发生水解又能发生银镜反应的有机物必为甲酸酯。,答案：(1)2-甲基丙烯取代反应(或酯化反应) (4)HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2(写一种，合理即可),2.某重要香料F的合成路线有多条，其中一条合成路

16、线如下：,请回答下列问题： (1)在(a)(e)的反应中，属于取代反应的是_(填编号)。 (2)化合物C中含有的官能团的名称为。 (3)化合物F的结构简式是。 (4)在上述转化过程中，步骤(b)发生反应的目的是_ 。,(5)写出步骤(b)发生反应的化学方程式：_ 。 (6)写出同时满足下列四个条件的D的两种同分异构体的结构简式： 。 该物质属于芳香族化合物 该分子中有4种不同化学环境的氢原子 1 mol该物质最多可消耗2 mol NaOH 该物质能发生银镜反应,【解析】(1)通过判断可知(a)(e)的反应类型依次为还原反应、取 代(酯化)反应、氧化反应、取代(水解)反应、消去反应。 (2)化合物C中所含官能团为碳碳双键和酯基。 (3)由F的分子式结合E中官能团的性质可知，步骤(e)为消去反应，因 此F的结构简式为 。,(4)在合成过程中