江西省鹰潭市高考化学复习 第十二章 第6讲 有机合成与推断课件 新人教
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的作用下,I 和 J 分别生成
鉴别 I 和 J 的试剂为________。
答案 (1)加成反应 消去反应 (2)HOCH2CH2CH2CHO
即时巩固 1 1,3-丙二醇是生产新型高分子材料 PTT 的主要原 料,目前 1,3-丙二醇的生产路线有:以石油裂解气为原料的 两条石油化工合成路线和一条生物工程法合成路线。 路线 1 丙烯醛水合氢化法:CH2==CHCH3——SbO—2O2—5→ CH2==CHCHO―→ A —HN—i2→HO—CH2CH2CH2—OH 路线 2 环氧乙烷甲酰化法:
2.由反应条件推断
(1)当反应条件为 NaOH 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 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 H2SO4 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(糖) 水解
、
、
或为 苯的同系物 。
(3)能发生加成反应的有机物通常含有
、
、
_________、苯环 ,其中
、 苯环只能与 H2 发生加成
反应。
(4)能发生银镜反应或能与新制的 Cu(OH)2 悬浊液反应生成
红色沉淀的有机物必含有_____________。
(5)能与钠反应放出 H2 的有机物必含有 —OH或—COOH。 (6)能与 Na2CO3 或 NaHCO3 溶液反应放出 CO2 或使石蕊试液 变红的有机物中必含有 —COOH 。 (7)能发生消去反应的有机物为醇、 卤代烃 。 (8)能发生水解反应的有机物为卤代烃、酯类 、二糖或多糖、 __蛋__白__质____。 (9)遇 FeCl3 溶液显紫色的有机物必含有 酚羟基 。 (10)能发生连续氧化的有机物是含有—CH2OH 结构的醇或
4.由物质结构推断 (1)具有 4 原子共线的可能含 碳碳三键 。 (2)具有 3 原子共面的可能含 醛基 。 (3)具有 6 原子共面的可能含 碳碳双键 。 (4)具有 12 原子共面的应含有 苯环 。
5.由物理性质推断 在通常状况下为气态的烃,其碳原子数均 小于或等于4, 而烃的衍生物中只有 CH3Cl、CH2==CHCl、HCHO 在 通常情况下是气态。 此外还有:结合断键机理和逆向推理思维分析残基结 构,分子式结合不饱和度为突破口等。
按要求回答问题: (1)写出下列反应的化学方程式并配平: A→B___________________________________________; B→C7H6BrNO2___________________________________ _________________________________________________。 (2)写出下列物质的结构简式: C____________________,D______________________。 (3)指出反应类型:Ⅰ____________,Ⅱ________________。 (4)指出所加试剂名称:X_____________,Y____________。
燃烧,烯烃催化氧化(信息题);④脱羧反应(信息题)。 如:烯烃的氧化
5.有时候还要考虑官能团的保护(如酚羟基易被氧化) 二、有机推断题常见的突破口 1.由性质推断(填写官能团的结构式或物质的种类)
(1) 能使溴水褪色的有机物通常含有__________、
____________、
。
(2)能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物通常含有
ห้องสมุดไป่ตู้
解析 A 的分子式为 C4H7O2Br,C4H7O2Br 在 NaOH 溶液 中发生水解反应生成 C、D,根据 C、D、E 的转化关系,可 知 C、D 中含有的碳原子数相等,且 D 为 CH3COONa,
E 为 CH3COOH,C 为 CH3CHO(为
脱去 1 分子 H2O 的产物),推知 A 为 CH3COOCHBrCH3。 设 B 的分子式为 CxHyO2,根据其燃烧产物 n(CO2)∶n(H2O) =2∶1,可得 x=y,故有:12x+x+32=188,x=y=12, 故 B 的分子式为 C12H12O2。根据 B 和 E 的分子式可推知 F 的分子式为 C10H10O,F 具有弱酸性,可推测其分子中含有 酚羟基;分子中含有五种不同化学环境的 H 原子;根据“苯 环上的一氯代物只有两种”,说明苯环上含有两种不同位置 的 H 原子,据此可写出其中一种的结构:
反应。
(5)当反应条件为催化剂(铜或银)并有氧气时,通常是 醇 氧化
为醛或酮。
(6)当反应条件为催化剂存在下的加氢反应时,通常为碳__碳__ 双__键__、 碳碳三键 、 苯环 、 醛基 、 酮羰基的加成反应。 (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__烃__基__上__H 原子发生的取代反应,而当反应条件为 Fe 或 FeX3 作催化剂且与 X2 反应时,通常为 苯环上 的 H 原子直接被取代。
第十二章 有机化学基础(选考)
第 6 讲 有机合成与推断 基础盘点
一、有机合成过程的基础知识 1.官能团的引入
(1)引入碳碳双键,可通过消去、加成 、羟醛缩合 反应等,
完成下列化学方程式。
a.CH3CH2CH2OH—浓—H△ —2S—O→4 CH3CH==CH2↑+H2O ,
c.CH3CH2BrNa—O—H/— △C—2H→5OH CH2==CH2↑+HBr ,
答 案 (1)CH3CHO + 2Cu(OH)2 ——△→ CH3COOH + Cu2O↓+2H2O (2)CH3COOCHBrCH3 (3)C12H12O2
高考集训
1.(2010·山东理综,33)利用从冬青中提取出的有机物 A 合成抗结肠炎药物 Y 及其他化学品的合成路线如下:
根据上述信息回答: (1)D 不 与 NaHCO3 溶 液 反 应 , D 中 官 能 团 的 名 称 是 ________,B→C 的反应类型是________。 (2)写出 A 生成 B 和 E 的化学反应方程式________。 (3)A 的同分异构体 I 和 J 是重要的医药中间体,在浓硫酸
考点精讲
考点一 有机合成路线设计的思维模型
例 1 (2008·上海,29)已知:
物质 A 在体内脱氢酶的作用下会氧化为有害物质 GHB。下图是关于物质 A 的一种制备方法及由 A 引 发的一系列化学反应。
请回答下列问题: (1)写出反应类型:反应①__________________________, 反应③________________。 (2)写出化合物 B 的结构简式:______________________。 (3)写出反应②的化学方程式:_______________________ __________________________________________。 (4)写出反应④的化学方程式:_______________________ _________________________________________________。
A反反—应—应条→物件B反反—应—应条→物件C……
答案 (1)HOCH2CH2CHO (2)3 路线 3 以淀粉为原料,淀粉是可再生资源,践线 1、 2 的合成原料为石油产品,而石油是不可再生资源
例 2 据报道,目前我国结核病的发病率有抬头的趋势。抑 制结核杆菌的药物除雷米封外,PAS—Na(对氨基水杨酸 钠)也是其中一种。它与雷米封同时服用,可以产生协同 作用。已知:
烯烃。比如有机物 A 能发生如下氧化反应:A―→B―→C, 则 A 应是 含有—CH2OH的醇 ,B 是 醛 ,C 是 酸 。
•1、纪律是集体的面貌,集体的声音,集体的动作,集体的表情,集体的信念。 •2、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气,自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运,便操着民族和人类的命运。一年之计,莫如树谷;十年之计,莫如树木;终身之计,莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好,而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底,就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2022年1月2022/1/272022/1/272022/1/271/27/2022 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信,人不欺我;对事以诚信,事无不成。2022/1/272022/1/27January 27, 2022 •8、教育者,非为已往,非为现在,而专为将来。2022/1/272022/1/272022/1/272022/1/27
(4)1 mol —COOH(足量)与碳酸氢钠溶液反应放出 1 mol
CO2。
(5)1 mol 一元醇与足量乙酸反应生成 1 mol 酯时,其相对分
子质量将增加 42。 (6)1 mol 某酯 A 发生水解生成 B 和乙酸时,若 A 与 B 的相 对分子质量相差 42,则生成 1 mol 乙酸,若 A 与 B 的相 对分子质量相差 84 时,则生成 2 mol 乙酸。
HO—CH2CH2CH2—OH
路线 3 生物发酵法:淀粉——酶→甘油——酶→1,3-丙二醇 (1)A 的结构简式为_________________________________。 (2)从合成原料来源的角度看,你认为最具有发展前景的路 线是______(填“1”、“2”或“3”),理由是__________。 (3)以 1,3-丙二醇与对苯二甲酸为原料可以合成聚酯 PTT, 写出其化学方程式_________________________________。
(2)引入卤原子,通过 取代 、 加成 反应等 a.CH4+Cl2—光—→ CH3Cl+HCl ,
b.CH3CH===CH2+Cl2催——化→剂
c.CH3CH2OH+HBrH—+—,→△ CH3CH2Br+H2O 。 (3)引入羟基,通过 加成 、 取代 反应等 a.CH2===CH2+H2O—催——化 △—剂→ CH3CH2OH , b.CH3CH2Cl+H2O—N—a—O—H→ CH3CH2OH+HCl , c.CH3CHO+H2——N△ —i—→ CH3CH2OH 。
(5)反应④中除生成 E 外,还可能存在一种副产物(
含
结构),它的结构简式为_____________________________。
(6)与化合物 E 互为同分异构体的物质不可能为_______(填
写字母)。
a.醇
b.醛
c.羧酸
d.酚
解析 由框图中 A 的生成关系可知①是 2 分子 HCHO 和
(4)引入羰基或醛基,通过醇或烯烃的氧化等
a.2 CH3CH2OH+1O2——Cu—△/A—g→
,
2
1
(5)引入羧基,通过氧化、取代反应等
2
1
1
2
4.碳骨架的构建 (1)碳链增长的反应主要有:①酯化反应 ②加聚反应 ③缩聚反应 ④根据题中所给信息
如:卤代烃与 NaCN 的取代 R—X+NaCN——△→ R—CN+NaX , R—CN+2H2O+H+——△→ RCOOH+NH+ 4 。 (2)减少碳链的反应主要有:①水解反应:酯的水解,糖 类、蛋白质的水解;②裂化和裂解反应;③氧化反应:
1
加成时需 2 mol H2,1 mol —CHO 加成时需 1 mol H2,而 1 mol 苯环加成时需 3 mol H2。 (2)1 mol —CHO 与银氨溶液或新制 Cu(OH)2 悬浊液完全反 应时生成 2 mol Ag 或 1 mol Cu2O。 (3)2 mol—OH 或 2 mol —COOH 与活泼金属反应放出 1 mol H2。
答案
(3)取代反应 氧化反应 (4)酸性 KMnO4 溶液 碳酸氢钠溶液
即时巩固 2 A、B 两种有机物均是有机合成的中间体,其中 A 的分子式为 C4H7O2Br;B 分子中含 2 个氧原子,其燃 烧产物 n(CO2)∶n(H2O)=2∶1,质谱图表明 B 的相对分 子质量为 188。A 和 B 存在如下转化关系:
鉴别 I 和 J 的试剂为________。
答案 (1)加成反应 消去反应 (2)HOCH2CH2CH2CHO
即时巩固 1 1,3-丙二醇是生产新型高分子材料 PTT 的主要原 料,目前 1,3-丙二醇的生产路线有:以石油裂解气为原料的 两条石油化工合成路线和一条生物工程法合成路线。 路线 1 丙烯醛水合氢化法:CH2==CHCH3——SbO—2O2—5→ CH2==CHCHO―→ A —HN—i2→HO—CH2CH2CH2—OH 路线 2 环氧乙烷甲酰化法:
2.由反应条件推断
(1)当反应条件为 NaOH 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 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 H2SO4 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(糖) 水解
、
、
或为 苯的同系物 。
(3)能发生加成反应的有机物通常含有
、
、
_________、苯环 ,其中
、 苯环只能与 H2 发生加成
反应。
(4)能发生银镜反应或能与新制的 Cu(OH)2 悬浊液反应生成
红色沉淀的有机物必含有_____________。
(5)能与钠反应放出 H2 的有机物必含有 —OH或—COOH。 (6)能与 Na2CO3 或 NaHCO3 溶液反应放出 CO2 或使石蕊试液 变红的有机物中必含有 —COOH 。 (7)能发生消去反应的有机物为醇、 卤代烃 。 (8)能发生水解反应的有机物为卤代烃、酯类 、二糖或多糖、 __蛋__白__质____。 (9)遇 FeCl3 溶液显紫色的有机物必含有 酚羟基 。 (10)能发生连续氧化的有机物是含有—CH2OH 结构的醇或
4.由物质结构推断 (1)具有 4 原子共线的可能含 碳碳三键 。 (2)具有 3 原子共面的可能含 醛基 。 (3)具有 6 原子共面的可能含 碳碳双键 。 (4)具有 12 原子共面的应含有 苯环 。
5.由物理性质推断 在通常状况下为气态的烃,其碳原子数均 小于或等于4, 而烃的衍生物中只有 CH3Cl、CH2==CHCl、HCHO 在 通常情况下是气态。 此外还有:结合断键机理和逆向推理思维分析残基结 构,分子式结合不饱和度为突破口等。
按要求回答问题: (1)写出下列反应的化学方程式并配平: A→B___________________________________________; B→C7H6BrNO2___________________________________ _________________________________________________。 (2)写出下列物质的结构简式: C____________________,D______________________。 (3)指出反应类型:Ⅰ____________,Ⅱ________________。 (4)指出所加试剂名称:X_____________,Y____________。
燃烧,烯烃催化氧化(信息题);④脱羧反应(信息题)。 如:烯烃的氧化
5.有时候还要考虑官能团的保护(如酚羟基易被氧化) 二、有机推断题常见的突破口 1.由性质推断(填写官能团的结构式或物质的种类)
(1) 能使溴水褪色的有机物通常含有__________、
____________、
。
(2)能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物通常含有
ห้องสมุดไป่ตู้
解析 A 的分子式为 C4H7O2Br,C4H7O2Br 在 NaOH 溶液 中发生水解反应生成 C、D,根据 C、D、E 的转化关系,可 知 C、D 中含有的碳原子数相等,且 D 为 CH3COONa,
E 为 CH3COOH,C 为 CH3CHO(为
脱去 1 分子 H2O 的产物),推知 A 为 CH3COOCHBrCH3。 设 B 的分子式为 CxHyO2,根据其燃烧产物 n(CO2)∶n(H2O) =2∶1,可得 x=y,故有:12x+x+32=188,x=y=12, 故 B 的分子式为 C12H12O2。根据 B 和 E 的分子式可推知 F 的分子式为 C10H10O,F 具有弱酸性,可推测其分子中含有 酚羟基;分子中含有五种不同化学环境的 H 原子;根据“苯 环上的一氯代物只有两种”,说明苯环上含有两种不同位置 的 H 原子,据此可写出其中一种的结构:
反应。
(5)当反应条件为催化剂(铜或银)并有氧气时,通常是 醇 氧化
为醛或酮。
(6)当反应条件为催化剂存在下的加氢反应时,通常为碳__碳__ 双__键__、 碳碳三键 、 苯环 、 醛基 、 酮羰基的加成反应。 (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__烃__基__上__H 原子发生的取代反应,而当反应条件为 Fe 或 FeX3 作催化剂且与 X2 反应时,通常为 苯环上 的 H 原子直接被取代。
第十二章 有机化学基础(选考)
第 6 讲 有机合成与推断 基础盘点
一、有机合成过程的基础知识 1.官能团的引入
(1)引入碳碳双键,可通过消去、加成 、羟醛缩合 反应等,
完成下列化学方程式。
a.CH3CH2CH2OH—浓—H△ —2S—O→4 CH3CH==CH2↑+H2O ,
c.CH3CH2BrNa—O—H/— △C—2H→5OH CH2==CH2↑+HBr ,
答 案 (1)CH3CHO + 2Cu(OH)2 ——△→ CH3COOH + Cu2O↓+2H2O (2)CH3COOCHBrCH3 (3)C12H12O2
高考集训
1.(2010·山东理综,33)利用从冬青中提取出的有机物 A 合成抗结肠炎药物 Y 及其他化学品的合成路线如下:
根据上述信息回答: (1)D 不 与 NaHCO3 溶 液 反 应 , D 中 官 能 团 的 名 称 是 ________,B→C 的反应类型是________。 (2)写出 A 生成 B 和 E 的化学反应方程式________。 (3)A 的同分异构体 I 和 J 是重要的医药中间体,在浓硫酸
考点精讲
考点一 有机合成路线设计的思维模型
例 1 (2008·上海,29)已知:
物质 A 在体内脱氢酶的作用下会氧化为有害物质 GHB。下图是关于物质 A 的一种制备方法及由 A 引 发的一系列化学反应。
请回答下列问题: (1)写出反应类型:反应①__________________________, 反应③________________。 (2)写出化合物 B 的结构简式:______________________。 (3)写出反应②的化学方程式:_______________________ __________________________________________。 (4)写出反应④的化学方程式:_______________________ _________________________________________________。
A反反—应—应条→物件B反反—应—应条→物件C……
答案 (1)HOCH2CH2CHO (2)3 路线 3 以淀粉为原料,淀粉是可再生资源,践线 1、 2 的合成原料为石油产品,而石油是不可再生资源
例 2 据报道,目前我国结核病的发病率有抬头的趋势。抑 制结核杆菌的药物除雷米封外,PAS—Na(对氨基水杨酸 钠)也是其中一种。它与雷米封同时服用,可以产生协同 作用。已知:
烯烃。比如有机物 A 能发生如下氧化反应:A―→B―→C, 则 A 应是 含有—CH2OH的醇 ,B 是 醛 ,C 是 酸 。
•1、纪律是集体的面貌,集体的声音,集体的动作,集体的表情,集体的信念。 •2、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气,自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运,便操着民族和人类的命运。一年之计,莫如树谷;十年之计,莫如树木;终身之计,莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好,而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底,就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2022年1月2022/1/272022/1/272022/1/271/27/2022 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信,人不欺我;对事以诚信,事无不成。2022/1/272022/1/27January 27, 2022 •8、教育者,非为已往,非为现在,而专为将来。2022/1/272022/1/272022/1/272022/1/27
(4)1 mol —COOH(足量)与碳酸氢钠溶液反应放出 1 mol
CO2。
(5)1 mol 一元醇与足量乙酸反应生成 1 mol 酯时,其相对分
子质量将增加 42。 (6)1 mol 某酯 A 发生水解生成 B 和乙酸时,若 A 与 B 的相 对分子质量相差 42,则生成 1 mol 乙酸,若 A 与 B 的相 对分子质量相差 84 时,则生成 2 mol 乙酸。
HO—CH2CH2CH2—OH
路线 3 生物发酵法:淀粉——酶→甘油——酶→1,3-丙二醇 (1)A 的结构简式为_________________________________。 (2)从合成原料来源的角度看,你认为最具有发展前景的路 线是______(填“1”、“2”或“3”),理由是__________。 (3)以 1,3-丙二醇与对苯二甲酸为原料可以合成聚酯 PTT, 写出其化学方程式_________________________________。
(2)引入卤原子,通过 取代 、 加成 反应等 a.CH4+Cl2—光—→ CH3Cl+HCl ,
b.CH3CH===CH2+Cl2催——化→剂
c.CH3CH2OH+HBrH—+—,→△ CH3CH2Br+H2O 。 (3)引入羟基,通过 加成 、 取代 反应等 a.CH2===CH2+H2O—催——化 △—剂→ CH3CH2OH , b.CH3CH2Cl+H2O—N—a—O—H→ CH3CH2OH+HCl , c.CH3CHO+H2——N△ —i—→ CH3CH2OH 。
(5)反应④中除生成 E 外,还可能存在一种副产物(
含
结构),它的结构简式为_____________________________。
(6)与化合物 E 互为同分异构体的物质不可能为_______(填
写字母)。
a.醇
b.醛
c.羧酸
d.酚
解析 由框图中 A 的生成关系可知①是 2 分子 HCHO 和
(4)引入羰基或醛基,通过醇或烯烃的氧化等
a.2 CH3CH2OH+1O2——Cu—△/A—g→
,
2
1
(5)引入羧基,通过氧化、取代反应等
2
1
1
2
4.碳骨架的构建 (1)碳链增长的反应主要有:①酯化反应 ②加聚反应 ③缩聚反应 ④根据题中所给信息
如:卤代烃与 NaCN 的取代 R—X+NaCN——△→ R—CN+NaX , R—CN+2H2O+H+——△→ RCOOH+NH+ 4 。 (2)减少碳链的反应主要有:①水解反应:酯的水解,糖 类、蛋白质的水解;②裂化和裂解反应;③氧化反应:
1
加成时需 2 mol H2,1 mol —CHO 加成时需 1 mol H2,而 1 mol 苯环加成时需 3 mol H2。 (2)1 mol —CHO 与银氨溶液或新制 Cu(OH)2 悬浊液完全反 应时生成 2 mol Ag 或 1 mol Cu2O。 (3)2 mol—OH 或 2 mol —COOH 与活泼金属反应放出 1 mol H2。
答案
(3)取代反应 氧化反应 (4)酸性 KMnO4 溶液 碳酸氢钠溶液
即时巩固 2 A、B 两种有机物均是有机合成的中间体,其中 A 的分子式为 C4H7O2Br;B 分子中含 2 个氧原子,其燃 烧产物 n(CO2)∶n(H2O)=2∶1,质谱图表明 B 的相对分 子质量为 188。A 和 B 存在如下转化关系: