高考化学 二轮复习 专题十九《有机化学基础》有机推断与合成

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专题十九 选修五《有机化学基础》
——有机推断与合成
考点
考纲解读
1.掌握常见官能团的引入、消除和衍变及碳骨架增减
有机 合成 及其 应用
的方法。 2.掌握有机化合路线的选择和有机合成的常规方法。 3.能根据有机物的化学反应及衍变关系,合成具有指 定结构简式的产物。 4.了解取代反应、加成反应、消去反应、加聚反应、
(4)B 的同分异构体中含有苯环的还有__________种,其 中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有______种;
(5)D 的同分异构体中含有苯环的还有__________种,其 中:
①既能发生银镜反应,又能发生水解反应的是
__________(写出结构简式); ② 能 够 与 饱 和 碳 酸 氢 钠 溶 液 反 应 放 出 CO2 的 是
[易错点击] (1)发生银镜反应的物质不一定是醛,也可能是甲酸、甲 酸盐或甲酸酯等。
(2)除去苯中的苯酚不能使用溴水,因为生成的三溴苯酚 易溶于苯,应加 NaOH 溶液后分液。
(3)苯酚钠溶液中通入少量 CO2,生成的是 NaHCO3 而不 是 Na2CO3。
(4)从分子内脱去一分子水的反应不一定是消去反应,如 分子内的—OH 和—COOH 发生酯化反应形成环酯。
三种方式:
(1) 利 用 官 能 团 的 衍 生 关 系 进 行 衍 变 , 如 伯 醇 ―[―O]→ 醛
―[―O]→羧酸。
(2) 通 过 某 种 化 学 途 径 使 一 个 官 能 团 变 为 两 个 , 如
CH3CH2OH
―-消―H去2→O
CH2===CH2
―加―成→ Cl2
ClCH2CH2Cl
②A 可以发生的反应是__________(填字母)。
a.还原反应
b.消去反应
c.水解反应
d.取代反应
(2)B 是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物,经质谱分
析其相对分子质量为 58;分子中含有碳氧双键和 2 个甲基。B
的结构简式是__________________。
(3)D 的结构简式是__________________。
(4)—CHO 与生成的 Ag(1∶2),或 Cu2O(1∶1)的物质的量 比关系。
(酯化反应中酯基与生成的水分子的个数比关系(1∶1)。 (6)醇和乙酸发生酯化反应,生成酯的相对分子质量比一 元醇的相对分子质量大 42n(n 代表醇中羟基的个数)。
5.应用一些特殊的转化关系 (1)直线型转化(与同一物质反应): 醇―O―2→醛―O―2→羧酸 乙烯―O―2→乙醛―O―2→乙酸 炔烃―加―H→2 烯烃―加―H→2 烷烃 (2)交叉型转化:
(4)由合成路线知 B 的结构简式为 ,其含有苯环的同
分异构体还有:
,共 4 种。核磁共
振氢谱中只出现四组峰即有四种不同氢的是 种。
,共有 2
(5)D 的结构简式为 ,含有苯环的同分异构体还有:
反应又能发生水解反应的是 钠溶液反应放出 CO2 的是
共 4 种,其中既能发生银镜 ,能够与饱和碳酸氢
①一元合成路线:RCH===CH2―H―C→l 卤代烃―水―解→一元醇 ―氧―化→一元醛―氧―化→一元羧酸―酯―化→一元酯;
②二元合成路线:CH2===CH2―C―l2→二卤代烃―水―解→二元 醇―氧―化→二元醛―氧―化→二元羧酸―酯―化→二元酯。
(2)“一防”即防氧化:酚类物质易氧化,在合成过程中 若使用到 KMnO4等强氧化剂,要先将酚羟基保护起来,KMnO4 溶液氧化完其它官能团后,再使酚羟基复原,其过程可表示为
(3)遇 FeCl3 溶液显紫色,说明该物质中含有酚羟基。 (4)加入新制的 Cu(OH)2悬浊液并加热有砖红色沉淀生成, 或加入银氨溶液有银镜出现,说明该物质中含有—CHO。 (5)加入金属钠,有 H2 产生,表示物质中可能有—OH 或 —COOH。 (6)加入 NaHCO3 溶液有气体放出,表示物质中含有 —COOH。
思维模型 解有机合成题的技巧 [母题 1] (2013·安徽模拟)香豆素是一种天然香料,存在 于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化 剂存在下加热反应制得:
以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线(部分反 应条件及副产品已略去):
已知以下信息: ①A 中有五种不同化学环境的氢; ②B 可与 FeCl3 溶液发生显色反应; ③同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定,易脱水形成 羰基。 请回答下列问题: (1)香豆素的分子式为__________; (2)由甲苯生成 A 的反应类型为__________,A 的化学名 称为__________; (3) 由 B 生 成 C 的 化 学 反 应 方 程 式 为 ________________________________;
(1)根据香豆素的结构简式,可知其分子式为 C9H6O2。 (2)根据 A 的分子式,可知由苯生成 A 的反应为取代反应; 由题给水杨醛的结构简式和信息①可确定氯原子取代了甲基
邻位上的氢原子,A 的化学名称为邻氯甲苯(或 2-氯甲苯)。 (3)光照条件下氯原子取代了甲基的氢原子,根据 C 的分
子式判断应该取代了两个氢原子,所以反应方程式为
(3)引入双键: ①某些醇或卤代烃的消去引入
等。
;②醇的氧化引入
2.官能团的消除 (1)通过加成消除不饱和键。 (2)通过消去或氧化、酯化等消除羟基(—OH)。 (3)通过加成或氧化等消除醛基(—CHO)。
3.官能团间的衍变 根据合成需要(有时题目信息中会明示某些衍变途径),可 进行有机物的官能团衍变,以使中间物向产物递进。常见的有
3.以某些产物为突破口来推断碳链结构和官能团的位置 (1)若醇能被氧化成醛或羧酸,则醇分子中含—CH2OH;
若醇能被氧化成酮,则醇分子中含 ;若醇不能被氧化,
则醇分子中含

(2)由消去反应的产物可确定—OH 或—X 的位置。
(3)由取代产物的种类可确定碳链结构。
(4) 由 加 氢 后 的 碳 链 结 构 可 确 定
的 水 溶 液 中 发 生 水 解 : BrH2CCH2Br + 2NaOH ―H△―2O→ CH2OHCH2OH+2NaBr。②E 是乙二酸乙二酯,在酸性条件下
水解的化学方程式为 CH2OHCH2OH。
+2H2OH+△/H2OHOOC—COOH+
答案:(1)BrH2C—CH2Br CH2OHCH2OH OHC—CHO HOOC—COOH
__________(写结构简式)。
解析:简答本题需要的分子结构:
①A 的分子式 C7H7Cl,且含有苯环; ②B 的分子式为 C7H8O,且具有酚羟基。 需要的化学性质:
① 反应;
与 Cl2 在 FeCl3 催化作用下发生苯环上的取代
②B 与 FeCl3 溶液发生显色反应,说明 B 中含有酚羟基; ③B 与 Cl2 光照条件下发生取代反应。

的位置。
4.特定的“定量关系” (1)烃和卤素的取代反应,被取代的 H 原子和被消耗的卤 素分子之间的数值关系(1∶1)。 (2)不饱和烃分子与 H2、Br2、HCl 等分子加成反应中,
与无机物分子的个数比关系(1∶1)、 (1∶2)。
(3)含—OH 结构的有机物与 Na 的反应中,—OH 与生成 的氢分子的个数关系(2∶1)。
1—1 由乙烯和其他无机原料合成环状化合物 E,其合成 过程如下:
(1)写出 A、B、C、D 的结构简式:A__________, B__________,C__________,D__________。
(2)写出 A 和 E 的水解反应的化学方程式: ①A 水解:______________________________________; ②E 水解:_____________________________________。
2.根据特征现象进行推断 (1)使溴水褪色,则表示物质中可能含有碳碳双键,碳碳 三键、酚羟基(产生白色沉淀)等。 (2)使酸性 KMnO4 溶液褪色,则表示该物中可能含有碳碳 双键、碳碳三键或苯的同系物等。
(3)遇 FeCl3 溶液显紫色,说明该物质中含有酚羟基。 (4)加入新制的 Cu(OH)2悬浊液并加热有砖红色沉淀生成, 或加入银氨溶液有银镜出现,说明该物质中含有—CHO。 (5)加入金属钠,有 H2 产生,表示物质中可能有—OH 或 —COOH。 (6)加入 NaHCO3 溶液有气体放出,表示物质中含有 —COOH。
解析:(1)根据流程图和反应条件,结合产物 E 的结构简 式,可知 A 为 BrH2C—CH2Br,B 为 HO—CH2CH2—OH,C 为 OHC—CHO,D 为 HOOC—COOH。(2)①卤代烃 A 在 NaOH
的 水 溶 液 中 发 生 水 解 : BrH2CCH2Br + 2NaOH ―H△―2O→ CH2OHCH2OH+2NaBr。②E 是乙二酸乙二酯,在酸性条件下
(4)已知 B 能和 H2 发生加成反应,E 与 C 互为同分异构体。
A 氧化后的产物与 B 和 H2 加成后的产物在一定条件下反应制
得 E,该反应的化学方程式是________________________。
解析:根据题意不难判断出 A、B 的结构简式分别为
缩聚反应的特点。
[知识图谱]
[关键提醒] 一、有机合成
1.官能团的引入 (1)引入羟基(—OH): ①烯烃与水加成,②醛(酮)与氢气加成,③卤代烃碱性水 解,④酯的水解,⑤醛氧化成羧酸等,最重要的是卤代烃水解。
(2)引入卤原子(—X): ①烃与 X2 取代,②不饱和烃与 HX 或 X2 加成,③醇与 HX 取代等,最主要的是不饱和烃的加成。

答案:(1)C9H6O2 (2)取代反应 2-氯甲苯(邻氯甲苯)
(3) (4)4 2
(5)4
解答有机合成题的“三抓”“一防” (1)“一抓”分析方法:合成题一般给出反应物和产物, 要求补充中间过程,可采用逆推法分析中间产物或必须原料。 “二抓”反应原理:确定反应物后,联系教材中反应原理 确定最佳的合成路线。 “三抓”合成路线:典型物质的合成路线有:
―水―解→
HOCH2CH2OH。
(3)通过某些手段,改变官能团的位置。
4.碳骨架的增减 (1)增长:有机合成题中碳链的增长,一般会以信息形式 给出,常见方式为有机物与 HCN 反应以及不饱和化合物间的 加成、聚合等。 (2)变短:如烃的裂化裂解,某些烃(如苯的同系物、烯烃) 的氧化、羧酸盐脱羧反应等。 [易错点击] 有机方程式错用“===”,漏写重要反应条件,酯化反应, 缩聚反应忘记写小分子(如 H2O、HCl),聚合反应忘记写“n”。
(5)O2、Cu,加热——醇的催化氧化反应。 (6)新制的 Cu(OH)2 悬浊液,加热或银氨溶液,水浴加热 ——醛氧化成羧酸的反应。
(7)稀 H2SO4——酯的水解等反应。 (8)H2,催化剂——烯烃、炔烃的加成,芳香烃的加成, 醛还原成醇的反应。
2.根据特征现象进行推断 (1)使溴水褪色,则表示物质中可能含有碳碳双键,碳碳 三键、酚羟基(产生白色沉淀)等。 (2)使酸性 KMnO4 溶液褪色,则表示该物中可能含有碳碳 双键、碳碳三键或苯的同系物等。
水解的化学方程式为 CH2OHCH2OH。
+2H2OH+△/H2OHOOC—COOH+
解析:(1)根据流程图和反应条件,结合产物 E 的结构简 式,可知 A 为 BrH2C—CH2Br,B 为 HO—CH2CH2—OH,C 为 OHC—CHO,D 为 HOOC—COOH。(2)①卤代烃 A 在 NaOH
(2)①BrH2CCH2Br+2NaOH―H△―2O→CH2OHCH2OH+2NaBr

+2H2OH+△/H2OHOOC—COOH+CH2OHCH2OH
1—2 有机化合物 D 常用于香料工业和电镀工业。D 的 合成过程如图所示:
已知: 中间体
(1)①A 中含氧官能团的名称是__________。
二、有机推断的重要突破口
1.根据反应中的特殊条件进行推断 (1)NaOH 的水溶液——卤代烃、酯类的水解反应。 (2)NaOH 的醇溶液,加热——卤代烃的消去反应。 (3)浓 H2SO4,加热——醇消去、酯化、苯环的硝化等反 应。
(4)溴水或溴的 CCl4 溶液——烯烃、炔烃的加成反应,酚 的取代反应。
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