浙江省高考化學一輪復習導航 第8單元第37講 有機合成與有機推斷課件 新課標

一、有機合成的方法一、有機合成的方法1引入新的官能團 2.官能團的消除 (1)通過加成反應消除不飽和鍵。 (2)通過消去或氧化或酯化等消除羥基(OH)。 (3)通過 加成或氧化 等消除醛基(CHO)。 3官能團的衍變 根據合成需要(有時題目信息中會明示某些衍變途徑)，可進行有機物官能團衍變，以使中間物向目標產物遞進，常見的有三種方法： (1)利用官能團的衍生關系進行衍變，如： (2)通過某種反應途徑使一個官能團變?yōu)閮蓚€，如：(3)通過某種手段改變官能團的位置，如： 二、有機合成的路線二、有機合成的路線 有機合成往往要經過多步反應才能完成，因此確定有機合成的途徑和路線時，就要進行合理選擇。選擇的基本要求是原料價廉，原理正確，路線簡捷，便于操作、條件適宜、易于分離，產率高，成本低。中學常用的合成路線有： 1一元合成路線(官能團衍變) RCH=CH2鹵代烴一元醇一元醛一元羧酸酯2二元合成路線 3芳香化合物合成路線 4改變官能團的位置 三、有機推斷的三、有機推斷的“題眼題眼” 1符合一定碳氫比(物質的量比)的有機物： (1)C H=1 1的有乙炔、苯、苯乙烯、苯酚等。 (2)C H=1 2的有甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖、單烯烴。 2有特殊性的有機物歸納： (1)含氫量最高的有機物是：CH4； (2)一定質量的有機物燃燒，消耗O2量最大的是：CH4； (3)使FeCl3溶液顯特殊顏色的是：酚類化合物； (4)能水解的是：酯、鹵代烴、糖類(單糖除外)、肽類(包括蛋白質)； (5)含有羥基的是：醇、酚、羧酸； (6)能與NaHCO3作用成CO2的是：羧酸類； (7)能與NaOH發(fā)生反應的是：羧酸和酚類。 3重要的有機反應規(guī)律： (1)能使溴水褪色的物質可能含有不飽和鍵如碳碳雙鍵、碳碳叁鍵或酚類物質(產生白色沉淀)； (2)醇的消去反應：總是消去與羥基所在碳原子相鄰的碳原子上的氫原子，若沒有相鄰的碳原子(如CH3OH)或相鄰的碳原子上沒有氫原子如(CH3)3CCH2OH的醇不能發(fā)生反應； (3)醇的催化反應：和羥基相連的碳原子上若有二個或三個氫原子，被氧化成醛；若有一個氫原子被氧化成酮；若沒有氫原子，一般不會被氧化； (4)能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的物質可能含有碳碳雙鍵、碳碳叁鍵等不飽和鍵、醛基或酚類、苯的同系物等； (5)有機物成環(huán)反應：a.二元醇脫水，b.羥基的分子內或分子間的酯化，c.氨基的脫水?？键c一 根據有機物的性質推斷結構 例例1 (1)分子式為C5H11Br的有機物A與稀NaOH溶液共熱后生成有機物B，B能與金屬鈉反應放出氣體，但不能發(fā)生消去反應。C與B互為同分異構體，C分子中含有一個支鏈，且分子內脫水可生成兩種不同的烯烴。則A的結構簡式為_；寫出 符 合 題 意 的 C 可 能 的 結 構 簡 式 為_。C(CH3)3CH2Br C(CH3)2OHCH2CH3 CH(CH3)2CHOHCH3 (2)有機物M(C6H8O4)為食品包裝紙的常用防腐劑，能使溴水褪色；M難溶于水，但在酸性條件下可發(fā)生水解反應得到N(C4H4O4)和甲醇。N結構中沒有支鏈，能與氫氧化鈉溶液反應。則由N制M的化學方程式為_。HOOCCH=CHCOOH+2CH3OHCH3OOCCH=CHCOOCH3+2H2O 濃H2SO4 【解析】本題考查了根據有機物的性質及有機反應的推斷。(1)A和稀NaOH發(fā)生取代反應生成醇B(C5H11OH)，B不能發(fā)生消去反應，可知B中無aH(相鄰碳原子上沒有H)，可知B的結構為C(CH3)3CH2Br。C和B為同分異構體，只有一個支鏈，則主鏈上4個碳原子，結構為 ，分子內脫水可生成兩種不同的烯烴，則C的結構為C(CH3)2OHCH2CH3或CH(CH3)2CHOHCH3。(2)M能使溴水褪色，說明分子中含有不飽和鍵，M水解生成N和甲醇，可知N分子中含有2份羰基及C=C，則N結構為HOOCCH=CHCOOH。 【方法技巧點撥】一般可按“由特征反應推知官能團種類、由反應機理推知官能團位置、由數據處理推知官能團數目、由轉化關系和產物結構推知碳架結構，再經過綜合分析和驗證，確定有機物的結構”這一思路求解?？键c二 需要數據處理有機物推斷題 例例2 部分有機物之間的轉化關系以及轉化過程相對分子質量變化關系如下： 物質轉化關系： RCH2OH RCHO RCOOH 相對分子質量：MM-2M+14O2O2 已知：物質A中只含有C、H、O三種元素，一定條件下能發(fā)生銀鏡反應，物質C的相對分子質量為104。A與其他物質之間的轉化關系如下圖所示：請回答下列問題：(1)F中含有的官能團為_， FG的反應類型為_。(2)G的結構簡式_， (3)由C、D在一定條件下反應還能生成環(huán)狀化合物，其化學反應方程式為_。 (4)A的同分異構體很多，寫出與A中所含官能團不同，但能與NaOH溶液反應的各種異構體的結構簡式：_。 【解析】本題考查了涉及有機物相對分子質量轉化的推斷。A在一定條件下能發(fā)生鏡反應，A可能含有醛基，A能發(fā)生兩步連續(xù)氧化，說明A分子中含有OH，RCH2OH RCHO RCOOH，A分子中含有OH、CHO兩種官能團，CHO易被氧化成COOH，相對分子質量增加16，醇到羧酸相對分子質量增加14，C的相對分子質量為104，則A的相對分子質量為(104-14-16)=74，由殘基法知除CHO、OH外的基團相對分子質量為74-17-29=28，剩余基團為C2H4，由于OH能被氧化到COO，可知是伯醇，結構簡式為HOCH2CH2CHO。O2O2F為CH2=CHCHO，G為 ，B為HOCCH2CHO，C為HOOCCH2COOH，D為HOCH2CH2CH2OH。A的分子式為C3H6O3，符合羧酸和酯的通式。 【答案】 (1)C=C(碳碳雙鍵)、醛基加成反應(或聚合反應)(4)CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3、CH3COOCH3【方法技巧點撥】本題易錯在由于不理解物質變化過程中相對分子質量的變化，而造成A的推斷失誤，如A中含有醛基，醛也會被氧化成羧酸，相對分子質量要增加16。因此A的相對分子質量是104-16-14得到的。二是只有伯醇(CH2OH)才能被氧化為羧酸?？键c三 限定原料的合成題 例例3 為原料(其他無機試劑任選)，合成 ，寫出有關反應的化學方程式(注明反應條件)。 上引入OH；引入OH的方法：C=C與水的加成；C=C轉 【解析】本題為典型的有機合成題。比較原料和產物，引入了COOH，結合中學有機化學知識只有碳鏈末端的OH(伯醇)可氧化成COOH，所以首先要考慮在化成鹵代烴，由鹵代烴水解，在 中，由于碳碳雙鍵不對稱，與H2O加成得到的是 醇中OH不能氧化成COOH，所以應采用方法。就能找到該題的解題思路為：烯烴RXROHRCHORCOOH，合成線路初步可以確定為： 【答案】 【方法技巧點撥】 (1)有同學從甲苯在酸性KMnO4條件下氧化為苯甲酸出發(fā)寫出了如下的合成反應： 這樣的線路顯然是錯誤的。因為苯的同系物不論側鏈多長，氧化后的產物都是苯甲酸，更何況本題起始物中還存在碳碳雙鍵呢！所以每步反應都要符合反應規(guī)律或信息提示，不能杜撰。(2)由于產物中有兩種官能團：雙鍵和羧基，而羧基又是通過醇氧化為醛再氧化而得到的。這就有一個問題值得思考：因羧基是通過醇氧化得到的，而C=C性質活潑容易被氧化，因此，是先把CH2OH氧化為COOH，還是 如果解題時沒有考慮到C=C溶液被氧化，在合成線路上就很可能會先安排消去得到C=C，這樣一來，就無法得到產物。注意反應先后順序是要注意能否發(fā)生其他反應?？键c四 限定合成路線的合成題(如框圖型合成題) 例例4 利用芳香烴X和鏈烴Y可以合成紫外線吸收劑BAD，已知G不能發(fā)生銀鏡反應，BAD結構簡式為：BAD的合成路線如下：試回答下列問題：(1)寫出結構簡式Y_D_。(2)屬于取代反應的有_(填數字序號)。(3)1 mol BAD最多可與含_ mol NaOH的溶液完全反應(4)寫出方程式：反應_B+GH_。 【解析】觀察BAD的結構發(fā)現它是由 反應生成的酯，由D的分子式C7H5O3Na，酸化可得E分子式為C7H6O3，則E的結構為 G，G不能發(fā)生銀鏡反應，可推知G為 F為 ，烴Y為丙烯；B為苯酚，則A為氯苯，烴X為苯?！敬鸢浮?【方法技巧點撥】有機合成題分析方法：(1)順向合成法：此法是一種正向思維方法，其特點是從已知原料入手，先找出合成最終產物所需的下一步產物(中間產物)并同樣找出它的下一步產物，如此繼續(xù)，直至到達最終產品為止。其思維程序可概括為：原料中間產物產品。 (2)逆向合成法：此法是一種逆向思維方法，其特點是從產物出發(fā)，由后向前推，先找出產物的前一步原料(中間產物)，并同樣找出它的前一步原料，如此繼續(xù)直至到達簡單的初始原料為止。其思維程序可概括為：產品中間產物原料。 1. 是一種醫(yī)藥中間體，常用來制備抗凝血藥，可通過下列路線合成： (1)A與銀氨溶液反應有銀鏡生成，則A的結構簡式是_。 (2)BC的反應類型是_。 (3)寫出兩種滿足下列條件的E的同分異構體的結構簡式_。 苯環(huán)上的一取代產物只有兩種； 能發(fā)生銀鏡反應； 能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應。 (4)寫出F和過量NaOH溶液共熱時反應的化學方程式：_。 (5)下列關于G的說法正確的是_。 a能與溴的四氯化碳溶液反應 b能與金屬鈉反應 c1 mol G最多能和3 mol氫氣反應 d分子式是C9H6O3 【解析】此題主要考查常見有機反應類型，難度一般。推導出各物質的結構是解題的關鍵： A能發(fā)生銀鏡反應，且被O2氧化為CH3COOH，所以A為CH3CHO；D與CH3OH在濃硫酸作用下應該發(fā)生了酯化反應，所以E的結構為 再據轉化關系圖，其他設問都能迎刃而解。要注意(4)F與NaOH反應，其水解成的(酚)羥基也會與NaOH反應。 【答案】 (1)CH3CHO(2)取代反應 (4) (5)a、b、d 2.有機物A是最常用的食用油抗氧化劑，分子式為C10H12O5，可發(fā)生如下轉化： 已知B的相對分子質量為60，分子中只含一個甲基。C的結構可表示為：請回答下列問題：(1)根據系統(tǒng)命名法，B的名稱為_。(2)官能團X的名稱為_，高聚物E的鏈節(jié)為_。(3)A的結構簡式為_。(4)反應的化學方程式為_。 (5)C有多種同分異構體，寫出其中2種符合下列要求的同分異構體的結構簡式_。 .含有苯環(huán) .能發(fā)生銀鏡反應 .不能發(fā)生水解反應 (6)從分子結構上看，A具有抗氧化作用的主要原因是_(填序號)。 a含有苯環(huán) b含有羰基 c含有酚羥基 【解析】從BDE的關系可知，B含有OH，再從題給信息(只有一個甲基、相對分子質量為60)有：60-15(CH3)-17(OH)=28，則為兩個亞甲基，所以B的結構簡式為CH3CH2CH2OH。它在濃硫酸作用下，發(fā)生消去反應，可生成CH3CH=CH2，雙鍵打開則形成聚合物，其鍵節(jié)為 。 從A、B的分子式可推出C含7個碳，從反應可知C含有羧基、酚羥基和苯環(huán)，再結構題給C的結構，可推出X為羧基，Y為羥基。由此可得出C的結構簡式為 。 A顯然為酯，水解時生成了醇B和酸C。由B與C的結構，不難寫出酯A的結構簡式。C與NaHCO3反應時，只是羧基參與反應，由于酚羥基的酸性弱，不可能使NaHCO3放出CO2氣體。 (5)C的同分異構體中，能發(fā)生銀鏡反應，則一定要有醛基，不能發(fā)生水解，則不能是甲酸形成的酯類。顯然，可以將一個羧基換成一個醛基和一個羥基，在苯環(huán)作位置變換即可。 (6)抗氧化即為有還原性基團的存在，而酚羥基易被O2氧化，所以選C項?！敬鸢浮?(1)1丙醇(或丙醇) (2)羧基 (6) c