2018--第一学期化学-高三选修5总复习之有机合成与推断

例4、A、B是两种重要的有机合成原料，下列说法正确的是（ ）
A. A与B是同系物 B. A与B中相同的官能团是苯环 C. 在一定条件下，A 与B 均能发生取代反应 D. A与B都能使溴的四氧化碳溶液褪色
【解答】 A. A与B结构不同，不是同系物，故A错误； B. 苯环不是官能团，故B错误； C. A含有羟基、B含有羧基，可发生取代反应，故C正确； D. B不含碳碳双键，与溴不能发生加成反应，故D错误； 答案：C
(3)烯烃通过臭氧氧化，再经过锌与水处理得到醛或酮
如
RCH==CHR′(R、R′代表H或烃基)与碱性KMnO4溶液共热后酸化，发生双键断裂生 成羧酸，通过该反应可推断碳碳双键的位置。
(4) 双烯合成 如1,3-丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到环己烯，
，这是著名的双烯合成，也是合成六元环的
首选方法。
(2)根据试剂或特征现象推知官能团的种类： 反应性质
能与NaHCO3反应的 能与Na2CO3反应的
能与Na反应的 银氨溶液反应产生银镜
可能官能团 羧基
羧基、酚羟基 羧基、(酚、醇)羟基
醛基
新制氢氧化铜产生砖红色沉淀 (溶解)
醛基 (若溶解则含—COOH)
使溴水褪色 A使酸性氧 K化M nO4B溶 液褪氧 色化 C
(1)由反应条件确定发生的性质及官能团：
反应条件 反应条件 O2/Cu、加热 Cl2(Br2)/Fe Cl2(Br2)/光照
溴水 碱石灰/加热 酸性高锰酸钾
可能官能团 可能官能团 醇羟基 (－CH2OH、－CHOH) 苯环 烷烃或苯环上烷烃基 不饱和有机物的加成反应 R－COONa(信息题) 不饱和有机物或苯的同系物侧链上的氧化反应
C＝C、C≡C或—CHO C=C、C≡C、酚类或—CHO、苯的同系
物等
A是醇(－CH2OH)
3、根据有机反应中定量关系进行推断 （1）根据与H2加成时所消耗的H2的物质的量进行突破：碳碳双键、三键、醛基、 苯环
（2）1mol-CHO完全反应时生成2molAg或1molCu2O。 （3）2mol-OH或2mol-COOH与活泼金属反应放出1molH2. （4）1mol-COOH与碳酸氢钠溶液反应放出1molCO2.
(5) 羟醛缩合 有α-H的醛在稀碱(10% NaOH)溶液中能和另一分子醛相互作用，生成 β-羟基醛，称为羟醛缩合反应。
6、弄清常见有机物之间的相互转化关系，并掌握方程式 掌握各类有机物间的相互联系，使有机化学知识形成体系。各类链烃及其衍生物 间的关系可表示如下：
6、弄清常见有机物之间的相互转化关系，并掌握方程式 掌握各类有机物间的相互联系，使有机化学知识形成体系。各类链烃及其衍生物 间的关系可表示如下：
已完全转化
【解答】 以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线为
A. 由上述分析可知，A为氯代环戊烷，故A错误； B. 反应①为光照条件下的取代反应，反应②为在氢氧化钠醇溶液中加热发生消去 反应，故B正确； C. 反应②的反应试剂和反应条件为氢氧化钠醇溶液、加热，反应③的条件为常温， 故C错误； D. B为环戊烯，含碳碳双键，环戊二烯含碳碳双键，均能使高锰酸钾褪色，则酸 性KMnO4溶液褪色不能证明环戊烷已完全转化成环戊二烯，故D错误； 答案：B
故答案为：（CH3）3CCOOH；（CH3）2CHCH2COOH 或 CH3CH2CH（CH3）COOH； （4）答案：
例7、肉桂酸是一种重要的有机合成中间体，被广泛应用于香料.食品.医药和感光 树脂等精细化工产品的生产，它的一条合成路线如下：
已知：
完成下列填空： （1）反应类型：反应II______________，反应IV____________。 （2）写出反应I的化学方程式___________________________________。上述反应 除主要得到B外，还可能得到的有机产物是______________（填写结构简式）。 （3）写出肉桂酸的结构简式______________________。 （4）欲知D是否已经完全转化为肉桂酸，检验的试剂和实验条件_______________。 （5）写出任意一种满足下列条件的C的同分异构体的结构简式。 ①能够与NaHCO3(aq)反应产生气体 ②分子中有4种不同化学环境的氢原子。 ___________________________。
例6、有机物A（C10H20O2）具有兰花香味，可用作香皂、洗发香波的芳香赋予剂。 已知：
又知： ①B分子中没有支链。 ②D能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳。 ③D、E互为具有相同官能团的同分异构体。 ④E分子烃基上的氢若被Cl取代，其一氯代物只有一种。 ⑤F可以使溴的四氯化碳溶液反应褪色。
【解答】 B连续氧化生成D，D能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳，D含有羧基，则B为醇，C 为醛，D、E互为具有相同官能团的同分异构体，D、E为羧酸，故A为酯，且B、C、D、 E、F分子中碳原子数相同，A的分子式为C10H20O2，属于饱和一元酯，则B的分子式为 C5H12O，E的分子式为C5H10O2，B分子中无支链，故B结构简式为 CH3（CH2）3CH2OH，则C为CH3（CH2）3CHO，D为CH3（CH2）3COOH，E分子烃基 上的氢若被Cl取代，其一氯代物只有一种，则E的结构简式为 （CH3）3CCOOH，B和E发生酯化反应生成A，故A为C（CH3）3COOCH2（CH2）3CH3， F可以使溴的四氯化碳溶液褪色，则B在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成F，则F 的结构简式为CH3（CH2）2CH=CH2，
（3）卤素原子引入： ①烷烃的卤代； ②α-H的卤代； ③烯烃、炔烃的加成(HX、X2)； ④芳香烃与X2的加成； ⑤芳香烃苯环上的卤代； ⑥芳香烃侧链上的卤代； ⑦醇与HX的取代； ⑧烯烃与HO－Cl的加成。
（4）羟基的引入方法： ①烯烃与水加成； ②卤代烃的碱性水解； ③醛的加氢还原； ④酮的加氢还原； ⑤酯的酸性或碱性水解； ⑥苯氧离子与酸反应； ⑦烯烃与HO－Cl的加成。
6、弄清常见有机物之间的相互转化关系，并掌握方程式 掌握各类有机物间的相互联系，使有机化学知识形成体系。各类链烃及其衍生物 间的关系可表示如下：
例1、以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线如图，则（ ）
A. A的结构简式是 B. ①②的反应类型分别是取代、消去 C. 反应②③的条件分别是浓硫酸加热、光照 D. 酸性KMnO4溶液褪色可证明
2、依据特征结构、性质及现象推断 (1)由反应条件确定发生的性质及官能团：
反应条件
可能官能团
浓硫酸/△
①醇的消去(醇羟基)②酯化反应(含有羟基、羧基)
稀硫酸/△
①酯的水解(含有酯基)②二糖、多糖的水解
NaOH水溶液/△ ①卤代烃的水解②酯的水解
NaOH醇溶液/△ 卤代烃消去(－X)
H2、催化剂
加成(碳碳双键、碳碳叁键、醛基、酮羰基、苯环)
3、有机合成的方法 （1）顺向合成法：此法要点是采用正向思维方法，其思维程序为“原料→中间产 物→产品” （2）逆向合成法：此法要点是采用逆向思维方法，其思维程序为“产品→中间产 物→原料” （3）类比分析法：此法要点是采用综合思维的方法，其思维程序为“比较题目所 给知识原型→找出原料与合成物质的内在联系→确定中间产物→产品”。
4、依据题目提供的信息推断，熟悉常见的有机新信息 （1）苯环侧链引羧基
百度文库
如
(R代表烃基)被酸性KMnO4溶液氧化生成
可缩短碳链。
，此反应
(2)卤代烃跟氰化钠溶液反应再水解可得到羧酸
如 CH3CH2Br――N―aC―N―→CH3CH2CN―H―2O→CH3CH2COOH ，卤代烃与
氰化物发生取代反应后，再水解得到羧酸，这是增加一个碳原子的常用方法。
（5）醛基或羰基引入： ①烯烃的催化氧化； ②烯烃的臭氧氧化分解； ③炔烃与水的加成； ④醇的催化氧化。
（6）羧基的引入： ①羧酸盐酸化； ②苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化； ③醛的催化氧化； ④酯水解； ⑤－CN的酸性水解； ⑥多肽、蛋白质的水解； ⑦酰氨的水解。
（7）酯基的引入方法： ①酯化反应的发生； ②酯交换反应的发生。 （8）硝基的引入方法： 硝化反应的发生。 （9）苯环上引入基团的方法：
（1）A为C（CH3）3COOCH2（CH2）3CH3，A所属有机物的类别是酯，B结构简 式为CH3（CH2）3CH2OH，B可以发生的反应类型有取代反应、消去反应、氧化反 应， 故答案为：酯；取代反应、消去反应、氧化反应； （2）F的结构简式为CH3（CH2）2CH=CH2，F分子所含的官能团名称是碳碳双键， 故答案为：碳碳双键； （3）E的结构简式为（CH3）3CCOOH，与D、E具有相同官能团的同分异构体中 的一种结构简式为（CH3）2CHCH2COOH 或 CH3CH2CH（CH3）COOH，
考点二、有机推断
1、根据转化关系推断未知物 有机综合推断题常以框图或变相框图的形式呈现一系列物质的衍变关系，经常是 在一系列衍变关系中有部分产物已知或衍变条件已知，因而解答此类问题的关键 是熟悉烃及各种衍生物之间的转化关系及转化条件。
(1)甲苯的一系列常见的衍变关系 ①
②
③
(2)对二甲苯的一系列常见的衍变关系
有机合成与推断
备考建议： 1、题型分析： 有机合成与推断是高考的重点。主要是根据某有机物的组成和结构推断其同分异 构体的结构；根据相互衍变关系和性质推断有机物的结构或反应条件和反应类型； 根据实验现象(或典型用途)推断有机物的组成或结构；根据反应规律推断化学反 应方程式。 题型以填空题为主。命题多以框图的形式给出，有时还给出一定的新信息来考查 学生的应用信息的能力。
2、复习策略： （1）掌握各类官能团的名称和结构简式的书写；掌握各种代表物的性质变化及其 方程式的书写。 （2）掌握有机物分子式、结构简式、键线式的书写方法。 （3）了解同分异构体的概念和找寻方法，了解核磁共振氢谱的意义和应用，重视 有机物的分离、提纯、鉴定实验。 3、解题关键： ⑴据有机物的物理性质，有机物特定的反应条件寻找突破口。 ⑵据有机物之间的相互衍变关系寻找突破口。 ⑶据有机物结构上的变化，及某些特征现象上寻找突破口。 ⑷据某些特定量的变化寻找突破口。
例3、有机物W 在工业上常用作溶剂和香料，其合成方法如下:
下列说法正确的是 A. N、W 互为同系物 B. M、N、W 均能发生加成反应和取代反应 C. W 能发生皂化反应 D. M 的二氯代物有8种
【解答】 A. N含有官能力为羧基，属于羧酸类，W含有官能团为酯基，属于酯类，不是同 系物，选项A错误； B. M.N.W 三种有机物结构中均含有苯环，均能与氢气发生加成反应，M能够与溴. 铁作催化剂发生取代反应生成溴苯，N能与醇发生酯化反应，W能在酸性或碱性环 境下发生水解反应，选项B正确； C. 高级脂肪酸甘油酯在碱性环境下水解为皂化反应，W不属于高级脂肪酸甘油酯， 能够与碱反应，但不是皂化反应，选项C错误； D. M的二氯代物有：环上有2个氯.1个甲基，这样的有机物有6种，环上有一个 CHCl2，只有1种，环上有1个氯.1个CH2Cl，这样的有机物有3种，共计有10种，选 项D错误。 答案：B
例5、布洛芬片常用来减轻感冒症状，其结构简式如图，下列有关说法错误的是 （）
A. 布洛芬的分子式为C13H18O2 B. 布洛芬与苯乙酸是同系物 C. 1mol 布洛芬最多能与3mol 氢气发生加成反应 D. 布洛芬在苯环上发生取代反应，其一氯代物有4种
【解答】 A. 由结构简式可知布洛芬的分子式为C13H18O2，故A正确； B. 含有一个苯环、一个羧基，与苯乙酸是同系物，故B正确； C. 能与氢气发生加成反应的只有苯环，则1mol 布洛芬最多能与3mol 氢气发生加成 反应，故C正确； D. 结构对称，则布洛芬在苯环上发生取代反应，其一氯代物有2种，故D错误。 答案：D
考点一、有机合成的原则
原料价廉、原理正确、路线简捷、便于操作、条件适宜、易于分离、产率高，成 本低。
考点二、有机合成的方法
1、常见的有机合成路线 （1）一元合成路线：
（2）二元合成路线
（3）芳香化合物合成路线： A：
B：
COOH
COOR
2、引入官能团的方法 （1）C=C的形成： ①一元卤代烃在强碱的醇溶液中消去HX； ②醇在浓硫酸存在的条件下消去H2O； ③炔烃加氢。 （2）C≡C的形成： ①二元卤代烃在强碱的醇溶液中消去两分子的HX； ②一元卤代烯烃在强碱的醇溶液中消去HX； ③实验室制备乙炔原理的应用。