2019年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題28 有機(jī)合成教案.doc

專(zhuān)題28有機(jī)合成通過(guò)分析近幾年的高考試題，多以新藥、新材料的合成為背景，聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際和科技成果應(yīng)用，串聯(lián)多個(gè)重要的有機(jī)反應(yīng)而組合成綜合題。有機(jī)信息給予題起點(diǎn)高、新穎性強(qiáng)，又與中學(xué)知識(shí)聯(lián)系密切，能較好的考查學(xué)生的自學(xué)能力、遷移能力。預(yù)測(cè)2018年的高考會(huì)延續(xù)題目的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，以框圖推斷的形式，圍繞主要的知識(shí)點(diǎn)設(shè)置問(wèn)題，有些考點(diǎn)會(huì)輪流出現(xiàn)(如：有機(jī)物的鑒別)，適當(dāng)?shù)膭?chuàng)新。一、理清有機(jī)合成的任務(wù)、原則1有機(jī)合成的任務(wù)2有機(jī)合成的原則(1)起始原料要廉價(jià)、易得、低毒性、低污染。(2)應(yīng)盡量選擇步驟最少的合成路線(xiàn)。(3)原子經(jīng)濟(jì)性高，具有較高的產(chǎn)率。(4)有機(jī)合成反應(yīng)要操作簡(jiǎn)單、條件溫和、能耗低、易于實(shí)現(xiàn)。二、熟記有機(jī)合成中官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化1官能團(tuán)的引入引入官能團(tuán)引入方法鹵素原子烴、酚的取代；不飽和烴與HX、X2的加成；醇與氫鹵酸(HX)的取代羥基烯烴與水的加成；醛酮與氫氣的加成；鹵代烴在堿性條件下的水解；酯的水解葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生乙醇碳碳雙鍵某些醇或鹵代烴的消去；炔烴不完全加成；烷烴裂化碳氧雙鍵醇的催化氧化；連在同一個(gè)碳上的兩個(gè)羥基脫水；含碳碳三鍵的物質(zhì)與水加成羧基醛基的氧化；酯、肽、蛋白質(zhì)、羧酸鹽的水解2官能團(tuán)的消除通過(guò)加成反應(yīng)可以消除不飽和鍵(雙鍵、三鍵)和苯環(huán)；通過(guò)消去、氧化或酯化反應(yīng)等消除羥基；通過(guò)加成或氧化反應(yīng)等消除醛基；通過(guò)水解反應(yīng)消除酯基、肽鍵、鹵素原子。3官能團(tuán)的改變利用官能團(tuán)的衍生關(guān)系進(jìn)行衍變，如RCH2OHRCHORCOOH。通過(guò)某種化學(xué)途徑使一個(gè)官能團(tuán)變?yōu)閮蓚€(gè)，如CH3CH2OHCH2=CH2ClCH2CH2ClHOCH2CH2OH。通過(guò)某種手段改變官能團(tuán)的位置，如三、有機(jī)合成中碳骨架的構(gòu)建1鏈增長(zhǎng)的反應(yīng)加聚反應(yīng)；縮聚反應(yīng)；酯化反應(yīng)；利用題目信息所給的反應(yīng)，如鹵代烴的取代反應(yīng)，醛酮的加成反應(yīng)2鏈減短的反應(yīng)烷烴的裂化反應(yīng)；酯類(lèi)、糖類(lèi)、蛋白質(zhì)等的水解反應(yīng)；利用題目信息所給的反應(yīng)，如烯烴、炔烴的氧化反應(yīng)，羧酸及其鹽的脫羧反應(yīng)3常見(jiàn)由鏈成環(huán)的方法二元醇成環(huán)：羥基酸酯化成環(huán)：二元羧酸成環(huán)：四、明晰有機(jī)合成題的解題思路有機(jī)合成與推斷題的突破策略有機(jī)推斷與有機(jī)合成綜合題是考查有機(jī)化學(xué)知識(shí)的主流題型，為高考必考題，常以框圖題形式出現(xiàn)，解題的關(guān)鍵是找出解題的突破口，一般采用“由特征反應(yīng)推知官能團(tuán)的種類(lèi)，由反應(yīng)機(jī)理推知官能團(tuán)的位置，由轉(zhuǎn)化關(guān)系和產(chǎn)物結(jié)構(gòu)推知碳架結(jié)構(gòu)，再綜合分析驗(yàn)證，最終確定有機(jī)物結(jié)構(gòu)”的思路求解。從有機(jī)物的特殊結(jié)構(gòu)、性質(zhì)進(jìn)行解題1根據(jù)有機(jī)物的特殊反應(yīng)確定分子中的官能團(tuán)官能團(tuán)種類(lèi)試劑與條件判斷依據(jù)碳碳雙鍵或碳碳三鍵溴水紅棕色褪去酸性KMnO4溶液紫紅色褪去鹵素原子NaOH溶液，加熱，AgNO3溶液和稀硝酸有沉淀產(chǎn)生醇羥基鈉有H2放出酚羥基FeCl3溶液顯紫色濃溴水有白色沉淀產(chǎn)生羧基NaHCO3溶液有CO2氣體放出醛基銀氨溶液，水浴加熱有銀鏡生成新制Cu(OH)2懸濁液，煮沸有磚紅色沉淀生成酯基NaOH與酚酞的混合液，加熱紅色褪去2由官能團(tuán)的特殊結(jié)構(gòu)確定有機(jī)物的類(lèi)別(1)羥基連在脂肪烴基或苯環(huán)側(cè)鏈上的物質(zhì)為醇，而直接連在苯環(huán)上的物質(zhì)為酚。(2)與連接醇羥基(或鹵素原子)碳原子相鄰的碳原子上沒(méi)有氫原子，則不能發(fā)生消去反應(yīng)。(3)CH2OH氧化生成醛，進(jìn)一步氧化生成羧酸；氧化生成酮。(4)1 mol COOH與NaHCO3反應(yīng)時(shí)生成1 mol CO2。3根據(jù)特定的反應(yīng)條件推斷(1)“光照,”是烷烴和烷基中的氫原子被鹵素原子取代的反應(yīng)條件，如烷烴的取代；芳香烴及其他芳香族化合物側(cè)鏈烷基的取代；不飽和烴中烷基的取代。(2)“”為不飽和鍵加氫反應(yīng)的條件，包括、與H2的加成。(3)“”是醇消去H2O生成烯烴或炔烴；酯化反應(yīng)；醇分子間脫水生成醚的反應(yīng)；纖維素的水解反應(yīng)。(4)“”或“”是鹵代烴消去HX生成不飽和有機(jī)物的反應(yīng)條件。(5)“”是鹵代烴水解生成醇；酯類(lèi)水解反應(yīng)的條件。(6)“”是酯類(lèi)水解；糖類(lèi)水解；油脂的酸性水解；淀粉水解的反應(yīng)條件。(7)“”“”為醇氧化的條件。(8)“”為苯及其同系物苯環(huán)上的氫原子被鹵素原子取代的反應(yīng)條件。(9)溴水或Br2的CCl4溶液是不飽和烴加成反應(yīng)的條件。(10)“”“”是醛氧化的條件。4根據(jù)有機(jī)反應(yīng)中定量關(guān)系推斷(1)烴和鹵素單質(zhì)的取代：取代1 mol 氫原子，消耗1 mol 鹵素單質(zhì)(X2)。(2) 的加成：與H2、Br2、HCl、H2O等加成時(shí)按物質(zhì)的量比11加成。(3)含OH有機(jī)物與Na反應(yīng)時(shí)：2 mol OH生成1 mol H2。(4)1 mol CHO對(duì)應(yīng)2 mol Ag；或1 mol CHO對(duì)應(yīng)1 mol Cu2O。(5)物質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程中相對(duì)分子質(zhì)量的變化： (關(guān)系式中M代表第一種有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量)例1.氰基丙烯酸酯在堿性條件下能快速聚合為，從而具有膠黏性。某種氰基丙烯酸酯(G)的合成路線(xiàn)如下：已知：A的相對(duì)分子質(zhì)量為58，氧元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.276，核磁共振氫譜顯示為單峰回答下列問(wèn)題：(1)A的化學(xué)名稱(chēng)為_(kāi)。(2)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)，其核磁共振氫譜顯示為_(kāi)組峰，峰面積比為_(kāi)。(3)由C生成D的反應(yīng)類(lèi)型為_(kāi)。(4)由D生成E的化學(xué)方程式為_(kāi)。(5)G中的官能團(tuán)有_、_、_。(填官能團(tuán)名稱(chēng))(6)G的同分異構(gòu)體中，與G具有相同官能團(tuán)且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的共有_種。(不含立體異構(gòu))【解析】(1)A的相對(duì)分子質(zhì)量為58，氧元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.276，經(jīng)計(jì)算知A中只含一個(gè)氧原子，結(jié)合信息知A是一種酮或醛，因A的核磁共振氫譜顯示為單峰，即分子中只有1種氫原子，則A為，名稱(chēng)為丙酮。答案(1)丙酮(2)261(3)取代反應(yīng) (5)碳碳雙鍵酯基氰基(6)8從有機(jī)物的轉(zhuǎn)化關(guān)系進(jìn)行解題有機(jī)綜合推斷題常以框圖或變相框圖的形式呈現(xiàn)一系列物質(zhì)的衍變關(guān)系，經(jīng)常是在一系列衍變關(guān)系中有部分產(chǎn)物已知或衍變條件已知，因而解答此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是熟悉烴及各種衍生物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系及轉(zhuǎn)化條件。(1)甲苯的一系列常見(jiàn)的衍變關(guān)系(2)二甲苯的一系列常見(jiàn)的衍變關(guān)系例2.秸稈(含多糖類(lèi)物質(zhì))的綜合利用具有重要的意義。下面是以秸稈為原料合成聚酯類(lèi)高分子化合物的路線(xiàn)：回答下列問(wèn)題：(1)下列關(guān)于糖類(lèi)的說(shuō)法正確的是_。(填標(biāo)號(hào))a糖類(lèi)都有甜味，具有CnH2mOm的通式b麥芽糖水解生成互為同分異構(gòu)體的葡萄糖和果糖c用銀鏡反應(yīng)不能判斷淀粉水解是否完全d淀粉和纖維素都屬于多糖類(lèi)天然高分子化合物(2)B生成C的反應(yīng)類(lèi)型為_(kāi)。(3)D中的官能團(tuán)名稱(chēng)為_(kāi)，D生成E的反應(yīng)類(lèi)型為_(kāi)。(4)F的化學(xué)名稱(chēng)是_，由F生成G的化學(xué)方程式為_(kāi)。(5)具有一種官能團(tuán)的二取代芳香化合物W是E的同分異構(gòu)體，0.5 mol W與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成44 g CO2，W共有_種(不含立體結(jié)構(gòu))，其中核磁共振氫譜為三組峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)。(6)參照上述合成路線(xiàn)，以(反，反)2,4己二烯和C2H4為原料(無(wú)機(jī)試劑任選)，設(shè)計(jì)制備對(duì)苯二甲酸的合成路線(xiàn)_?！敬鸢浮?1)cd(2)取代反應(yīng)(酯化反應(yīng))(3)酯基、碳碳雙鍵消去反應(yīng)(4)己二酸【解析】(1)a選項(xiàng)，不是所有的糖都有甜味，如纖維素等多糖沒(méi)有甜味，也不是所有的糖都具有CnH2mOm的通式，如脫氧核糖的分子式為C5H10O4，所以說(shuō)法錯(cuò)誤；b選項(xiàng)，麥芽糖水解只生成葡萄糖，所以說(shuō)法錯(cuò)巧妙利用題給新信息進(jìn)行解題有機(jī)信息題常以新材料、高科技為背景，考查有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。這類(lèi)題目新穎、新知識(shí)以信息的形式在題目中出現(xiàn)，要求通過(guò)閱讀理解、分析整理給予信息，找出關(guān)鍵。這類(lèi)試題通常要求解答的問(wèn)題并不難，特點(diǎn)是“起點(diǎn)高、落點(diǎn)低?！背Ｒ?jiàn)的有機(jī)信息有：1苯環(huán)側(cè)鏈引進(jìn)羧基如(R代表烴基)被酸性KMnO4溶液氧化生成，此反應(yīng)可縮短碳鏈。2溴乙烷跟氰化鈉溶液反應(yīng)再水解可以得到丙酸如CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH；鹵代烴與氰化物發(fā)生取代反應(yīng)后，再水解得到羧酸，這是增加一個(gè)碳原子的常用方法。3烯烴通過(guò)臭氧氧化，再經(jīng)過(guò)鋅與水處理得到醛或酮RCHCHR(R、R代表H或烴基)與堿性KMnO4溶液共熱后酸化，發(fā)生雙鍵斷裂生成羧酸，通過(guò)該反應(yīng)可確定碳碳雙鍵的位置。4雙烯合成如1,3丁二烯與乙烯發(fā)生環(huán)化加成反應(yīng)得到環(huán)己烯，這是著名的雙烯合成，是合成六元環(huán)的首選方法。5.羥醛縮合有H的醛在稀堿(10% NaOH)溶液中能和另一分子醛相互作用，生成羥基醛，稱(chēng)為羥醛縮合反應(yīng)。例3.功能高分子P的合成路線(xiàn)如下：(1)A的分子式是C7H8，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_。(2)試劑a是_。(3)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(4)E的分子式是C6H10O2。E中含有的官能團(tuán)：_。(5)反應(yīng)的反應(yīng)類(lèi)型是_。(6)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。以乙烯為起始原料，選用必要的無(wú)機(jī)試劑合成E，寫(xiě)出合成路線(xiàn)(用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示有機(jī)物，用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系， 箭頭上注明試劑和反應(yīng)條件)。【答案】(4)碳碳雙鍵、酯基(5)加聚反應(yīng)【解析】根據(jù)高分子P的結(jié)構(gòu)和A的分子式為C7H8，可以推出，D為對(duì)硝基苯甲醇，那么A應(yīng)該為甲例4化合物H是一種昆蟲(chóng)信息素，可通過(guò)如下路線(xiàn)合成。已知：核磁共振氫譜顯示C、E有6種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，G有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。回答下列問(wèn)題：(1)D中含氧官能團(tuán)的名稱(chēng)為_(kāi)，B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)。(2)由D生成E的化學(xué)方程式為_(kāi)，其反應(yīng)類(lèi)型為_(kāi)。(3)H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)。(4)D的同分異構(gòu)體中，不能發(fā)生水解反應(yīng)，且1 mol該物質(zhì)與足量銀氨溶液反應(yīng)會(huì)生成4 mol Ag單質(zhì)的芳香族化合物共有_種，其中核磁共振氫譜中有4組峰，且峰面積之比為3221的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_(任寫(xiě)一種)。(5)參照上述合成路線(xiàn)，設(shè)計(jì)一條以B為原料制備新型導(dǎo)電高分子材料PPA()的合成路線(xiàn)?！敬鸢浮?【解析】本題可通過(guò)框圖和題給條件，先由A和D推出B、C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，再由D推出E、F、G、H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。A與乙烯反應(yīng)生成B(C8H8)，則B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(4)根據(jù)題目要求，符合條件的同分異構(gòu)體有10種，分別為熟記中學(xué)常見(jiàn)的有機(jī)合成路線(xiàn)1一元合成路線(xiàn)RCH=CH2鹵代烴一元醇一元醛一元羧酸酯2二元合成路線(xiàn)CH2=CH2XCH2CH2X二元醇二元醛二元羧酸3芳香化合物合成路線(xiàn)例5已知一個(gè)碳原子上連有兩個(gè)羥基時(shí)，易發(fā)生下列轉(zhuǎn)化：請(qǐng)根據(jù)下圖回答：(1)A中所含官能團(tuán)的名稱(chēng)為_(kāi)。(2)質(zhì)譜分析發(fā)現(xiàn)B的最大質(zhì)荷比為208；紅外光譜顯示B分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)和兩個(gè)酯基；核磁共振氫譜中有五個(gè)吸收峰，峰面積之比為22233，其中苯環(huán)上的一氯代物只有兩種。則B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)。(3)寫(xiě)出下列反應(yīng)的方程式：_；_。(4)符合下列條件的B的同分異構(gòu)體共有_種。屬于芳香族化合物；含有三個(gè)取代基，其中只有一個(gè)烴基，另兩個(gè)取代基相同且處于相間的位置；能發(fā)生水解反應(yīng)和銀鏡反應(yīng)。(5)已知：2RCH2COOC2H5請(qǐng)以G為唯一有機(jī)試劑合成乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)，設(shè)計(jì)合成路線(xiàn)(其他試劑任選)。合成路線(xiàn)流程圖示例：CH3CH2ClCH3CH2OHCH3COOC2H5?！敬鸢浮?1)酯基、溴原子 (4)9(5)CH3CH2OHCH3CHOCH3COOHCH3COOC2H5CH3COCH2COOC2H5例6某科研機(jī)構(gòu)用有機(jī)物A(分子式C3H7OCl)合成棉織物免燙抗皺整理劑，設(shè)計(jì)合成路線(xiàn)如圖(部分反應(yīng)試劑和條件未注明)：已知下列信息：用質(zhì)譜法測(cè)得D的相對(duì)分子質(zhì)量在90至110之間，且氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為61.5 %, E比D的相對(duì)分子質(zhì)量大28，核磁共振氫譜顯示E分子內(nèi)有2種不同環(huán)境的氫原子，其個(gè)數(shù)比為31。ROOCCH2COORCH2CHCOOR(R、R、R表示相同或不相同的烴基)回答下列問(wèn)題：(1)A分子中含氧官能團(tuán)的名稱(chēng)是_， GH的反應(yīng)類(lèi)型是_。(2)D的分子式為_(kāi)；E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)。(3)HJ反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(4)J在一定條件下可以合成高分子化合物。該高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_。(5)已知1 mol E與2 mol J反應(yīng)生成1 mol M，則M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_。(6)寫(xiě)出與A具有相同官能團(tuán)的A的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：_?！敬鸢浮?1)羥基消去反應(yīng)(2)C3H4O4CH3OOCCH2COOCH3(3)CH2=CHCOOHCH3OH(6)A具有的官能團(tuán)是Cl和OH，可以根據(jù)官能團(tuán)的位置異構(gòu)來(lái)書(shū)寫(xiě)其同分異構(gòu)體，所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下：ClCH3CHCH2OH、ClCH3CH2CHOH、ClCH2CHCH3、OH 例7PC是一種可降解的聚碳酸酯類(lèi)高分子材料，由于其具有優(yōu)良的耐沖擊性和韌性，因而得到了廣泛的應(yīng)用。以下是某研究小組開(kāi)發(fā)的生產(chǎn)PC的合成路線(xiàn)：已知以下信息：A可使溴的CCl4溶液退色；B中有五種不同化學(xué)環(huán)境的氫；C可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；D不能使溴的CCl4退色，其核磁共振氫譜為單峰。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)A的化學(xué)名稱(chēng)是_。(2)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)。(3)C與D反應(yīng)生成E的化學(xué)方程式為_(kāi)。(4)D有多種同分異構(gòu)體，其中能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的是_(寫(xiě)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。(5)B的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)的還有_種，其中在核磁共振氫譜中出現(xiàn)兩組峰，且峰面積之比為31的是_(寫(xiě)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。【答案】（1）丙烯 （2）（3）2 （4）CH3CH2CHO（5）7 【解析】(1)A可使溴的CCl4溶液褪色，A(C3H6)是丙烯(CH3CH=CH2)。(2)B中有五種不同化學(xué)環(huán)境的氫，說(shuō)明B中有五種等效氫原子，又根據(jù)B的分子式為C9H12，可推知B為 (4)D為丙酮，其同分異構(gòu)體有CH3CH2CHO，含有CHO，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。 例8.A(C2H4O)是基礎(chǔ)有機(jī)化工原料，由A可制備聚碳酸酯(D)及食用香精茉莉酮(部分反應(yīng)條件略去)，制備路線(xiàn)如下圖所示：已知：A、B的核磁共振氫譜均只有1組峰。(1)A的名稱(chēng)為_(kāi)；H中含氧官能團(tuán)的名稱(chēng)為_(kāi)。(2)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)。(3)反應(yīng)的反應(yīng)類(lèi)型為_(kāi)；反應(yīng)的反應(yīng)類(lèi)型為_(kāi)。(4)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(5)G的一種同分異構(gòu)體，能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，苯環(huán)上有兩個(gè)互為對(duì)位的取代基，則符合條件的同分異構(gòu)體有_種，其中核磁共振氫譜只有5組峰的是_(寫(xiě)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。(6)依據(jù)上述合成路線(xiàn)，試以A和HCCLi為原料合成1,3丁二烯?！敬鸢浮?1)環(huán)氧乙烷羰基