新课标高考总复习·化学--选修5-3合成高分子化合物有机合成推断

1、专题三合成高分子化合物有机合成推断,一、有机高分子化合物 1基本概念 (1)单体：能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。 (2)链节：高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位。 (3)聚合度：高分子链中含有链节的数目。,2合成方法 (1)加聚反应 由单体通过加成反应的方式生成高分子化合物，既属于加成反应，又属于聚合反应，如聚异戊二烯合成的化学方程式为： (2)缩聚反应 反应的特点：单体通过分子间的缩合而生成高分子化合物，反应过程中伴随小分子(如H2O、HX等)的生成。如对苯二甲酸与乙二醇发生缩聚反应的化学方程式为,二、应用广泛的高分子材料 1传统高分子材料 (1)高分子化合物的分

2、类、结构,(2)复合材料 概念： 两种或两种以上材料组合成的一种新型材料，其中一种材料作为基体，另一种材料作为增强剂。 主要性能： 强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀。 应用领域： 可应用于宇宙航空等工业。,三、有机合成与推断 1有机合成的任务 2有机合成的原则 (1)起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染。 (2)应尽量选择步骤最少的合成路线。 (3)原子经济性高，具有较高的产率。 (4)有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。 3常见合成路线 RCH=CH2RCH2CH2XRCH2CH2OHRCH2CHORCH2COOHRCH2COOR,1光导纤维、棉花、油脂、ABS树脂都是由高分子

3、化合物组成的物质。( ) 2聚丙烯腈 是缩聚反应的产物。( ) 3 的单体是CH2=CH2和 。( ) 4酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料。( ) 5选用酸性KMnO4溶液，可实现 生成 的转化。( ) 6用木材等经化学加工制成的黏胶纤维属于化学纤维。( ),热点一聚合反应和高聚物单体的判断 1加聚反应与缩聚反应的区别,2.高聚物单体的推断 (1)加聚反应生成的高聚物 凡链节的主链上只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物，其合成单体为一种，将两个半键闭合即可。,凡链节主链上有四个碳原子(无其他原子)，且链节无双键的高聚物，其单体为两种，在正中央划线断开，然后两个半键闭合即可。,凡链节主链上只有碳

4、原子，并存在碳碳双键结构的高聚物，按规律“凡双键，四个碳；无双键，两个碳”划线断开，然后将两个半键闭合，即单双键互换。如：,C可发生银镜反应。 请根据以上信息回答下列问题： (1)A的分子式为_。 (2)由A生成B的化学方程式为_， 反应类型是_。 (3)由B生成C的化学方程式为_，该反应过程中生成的不稳定中间体的结构简式应是_。 (4)D的结构简式为_，D的同分异构体中含有苯环且水解产物之一为乙酸的有_(写结构简式)。,精讲精析由逆推法可得： (4)中能水解且水解产物之一为乙酸的D的同分异构体，一定为乙酸酯，所以有邻、间、对三种同分异构体。 答案(1)C8H10,1(1)做装饰板的贴画，常用

5、氨基树脂，它的结构片段如下图所示： 它可以看做是两种单体的缩水产物，这两种单体的结构简式是_，_。,解析：由高聚物找单体是有关高分子化合物考查中的常用题型，重点抓住教材中涉及的不饱和键的加成，以及COOH与OH、COOH与NH2、OH与OH、HCHO与苯酚之间的缩合。(1)类似于苯酚与甲醛的缩聚反应，属于含有活泼H的物质与羰基的缩合。(2)(3)观察该高聚物的结构特点，可知属于加聚聚合物。,答案：(1)HCHO,热点二有机合成 1有机合成中碳骨架的构建 (1)链增长的反应 加聚反应；缩聚反应；酯化反应； 利用题目信息所给反应。如卤代烃的取代反应，醛酮的加成反应 (2)链减短的反应 烷烃的裂化反

6、应； 酯类、糖类、蛋白质等的水解反应； 利用题目信息所给反应。如烯烃、炔烃的氧化反应、羧酸及其盐的脱羧反应 (3)常见由链成环的方法,2官能团的引入,3.官能团的消除 (1)通过加成反应消除不饱和键(双键、三键、苯环)； (2)通过消去、氧化、酯化消除羟基； (3)通过加成或氧化消除醛基； (4)通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。 4官能团的改变 (1)通过官能团之间的衍变关系改变官能团。 如：醇醛酸 (2)通过某些化学途径使一个官能团变成两个官能团。 如：CH3CH2OHCH2=CH2CH2XCH2XCH2OHCH2OH (3)通过某些手段改变官能团的位置。 如：CH3CHXCHXCH3

7、H2C=CHCH=CH2CH2XCH2CH2CH2X,5官能团的保护 有机合成时，往往在有机物分子中引入多个官能团，但有时在引入某一个官能团时对其他官能团造成破坏，导致不能实现目标化合物的合成。因此，在制备过程中要把分子中某些官能团用恰当的方法保护起来，在适当的时候再将其转变回来，从而达到有机合成的目的。 6有机合成题的解题思路,例2(2012年高考江苏卷)化合物H是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体，其合成路线如下： (1)化合物A中的含氧官能团为_和_(填官能团名称)。,(2)反应中，属于取代反应的是_(填序号)。 (3)写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式： _。 .分子中含

8、有两个苯环； .分子中有7种不同化学环境的氢； .不能与FeCl3溶液发生显色反应，但水解产物之一能发生此反应。 (4)实现DE的转化中，加入的化合物X能发生银镜反应，X的结构简式为_。,精讲精析(1)由化合物A的结构简式可知，A中含有醛基(CHO)和(酚)羟基(OH)两种含氧官能团。 (2)反应中，属于取代反应的有。,(3)化合物B的分子式为C14H12O2，符合要求的B的同分异构体满足条件：分子式为C14H12O2；分子中含有两个苯环；有7种不同化学环境的H原子；分子中不含酚羟基，但水解产物中含有酚羟基，可能的结构有,答案(1)羟基醛基(2),(1)A为一元羧酸，8.8 g A与足量NaH

9、CO3溶液反应生成2.24 L CO2(标准状况)，A的分子式为_。 (2)写出符合A分子式的所有甲酸酯的结构简式： _。 (3)B是氯代羧酸，其核磁共振氢谱有两个峰，写出BC的反应方程式：_。 (4)CEF的反应类型为_。 (5)写出A和F的结构简式： A_；F_。,(6)D的苯环上有两种氢，它所含官能团的名称为_；写出a、b所代表的试剂：a_；b_。 .按如下路线，由C可合成高聚物H： (7)CG的反应类型为_。 (8)写出GH的反应方程式：_。,又知A分子中含有1个COOH，则A的结构为C3H7COOH，其分子式为C4H8O2。 (2)A的分子式为C4H8O2，符合该分子式的甲酸酯的结构

10、简式有两种 (3)A与Cl2在红磷(少量)存在条件下发生取代反应，生成氯代羧酸B，B的核磁共振氢谱有两个峰，则B为 ，从而推知A为(CH3)2CHCOOH。 B与C2H5OH在浓H2SO4、加热条件下发生酯化反应：,答案：(1)C4H8O2,热点三有机框图推断 1有机物推断题解答的突破口 有机物推断题常以框图题形式出现，解题的关键是确定突破口： (1)根据有机物性质推断官能团 有机物的官能团往往具有一些特征反应和特殊的化学性质，这些都是有机物结构推断的突破口。 能使溴水褪色的物质可能含有“ ”、“ ”或酚类物质(产生白色沉淀)。,能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液煮沸后生成红色沉淀的物

11、质一定含有CHO。 能与Na反应放出H2的物质可能为：醇、酚、羧酸等。 能与Na2CO3溶液或NaHCO3溶液作用放出CO2或使石蕊试液变红的有机物中含有COOH。 能水解的有机物中可能含有酯基( )、卤代烃、肽键( )。 能发生消去反应的为醇或卤代烃。 (2)根据性质和有关数据推知官能团的数目,(3)从特定的量变突破 如相对分子质量增加16，可能是加进了氧原子(如 )。 醇与乙酸发生酯化反应，相对分子质量增加42。 酸与乙醇发生酯化反应，相对分子质量增加28。 (4)物质的空间结构 具有4原子共线的可能含碳碳三键。 具有4原子共面的可能含醛基。 具有6原子共面的可能含碳碳双键。 具有12原子

12、共面的应含有苯环。,2由反应条件推测有机反应类型 (1)当反应条件为NaOH的醇溶液并加热时，必定为卤代烃的消去反应。 (2)当反应条件为NaOH的水溶液并加热时，通常为卤代烃或酯的水解反应。 (3)当反应条件为浓硫酸并加热时，通常为醇脱水生成醚或不饱和化合物，或者是醇与酸的酯化反应。 (4)当反应条件为稀酸并加热时，通常为酯或淀粉的水解反应。 (5)当反应条件为催化剂并有氧气时，通常为醇氧化为醛或醛氧化为酸。 (6)当反应条件为催化剂存在且加氢气时，通常为碳碳双键、碳碳三键、苯环或醛基的加成反应。,(7)当反应条件为光照且与X2反应时，通常是X2与烷烃或苯环侧链烷烃基上的氢原子发生的取代反应

13、，而当反应条件为催化剂存在且与X2反应时，通常为苯环上的氢原子直接被取代。 3解题技巧 (1)认真全面审题，牢记有机物的结构决定其性质，而有机物的性质又反映其结构。 (2)审题时，要充分利用已知条件，特别要注意反应类型、反应条件及反应现象。 (3)分析题意时要注意利用已知条件，进行推理、计算。 (4)认真阅读题给素材、准确获取相关信息(尤其注意题中的提示、备注、括号内容、数据等)，并对信息加工迁移，结合已有知识解决问题。,例3(2011年高考北京卷)常用作风信子等香精的定香剂D以及可用作安全玻璃夹层的高分子化合物PVB的合成路线如下：,(1)A的核磁共振氢谱有两种峰。A的名称是_。 (2)A与

14、 合成B的化学方程式是_。 (3)C为反式结构，由B还原得到。C的结构式是_。,(4)E能使Br2的CCl4溶液褪色。N由A经反应合成。 a. 的反应试剂和条件是_。 b. 的反应类型是_。 c. 的化学方程式是_。 (5)PVAc由一种单体经加聚反应得到，该单体的结构简式是_。 (6)碱性条件下，PVAc完全水解的化学方程式是_。 精讲精析(1)由A的分子式C2H4O及核磁共振氢谱有两种峰可知A为乙醛。 (2)结合信息可知A到B需要的条件为稀氢氧化钠、加热，与信息中的条件一致，得出反应：,(4)由PVB的结构可知A到E增长了碳链。同时E还可使溴的四氯化碳溶液褪色，同时可知E中存在碳碳双键，E为CH3CH=CHCHO，F为CH3CH2CH2CH2OH，N为CH3CH2CH2CHO。所以的反应试剂和条件是稀NaOH，加热，的反应类型是加成反应，的化学方程式是：,答案(1)乙醛,3. 是一种医药中间体，常用来制备抗凝血药，可通过下列路线合成。,已知：F