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浙江省高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)航 第8單元第37講 有機(jī)合成與有機(jī)推斷課件 新課標(biāo)

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1、一、有機(jī)合成的方法一、有機(jī)合成的方法1引入新的官能團(tuán) 2.官能團(tuán)的消除 (1)通過(guò)加成反應(yīng)消除不飽和鍵。 (2)通過(guò)消去或氧化或酯化等消除羥基(OH)。 (3)通過(guò) 加成或氧化 等消除醛基(CHO)。 3官能團(tuán)的衍變 根據(jù)合成需要(有時(shí)題目信息中會(huì)明示某些衍變途徑),可進(jìn)行有機(jī)物官能團(tuán)衍變,以使中間物向目標(biāo)產(chǎn)物遞進(jìn),常見(jiàn)的有三種方法: (1)利用官能團(tuán)的衍生關(guān)系進(jìn)行衍變,如: (2)通過(guò)某種反應(yīng)途徑使一個(gè)官能團(tuán)變?yōu)閮蓚€(gè),如:(3)通過(guò)某種手段改變官能團(tuán)的位置,如: 二、有機(jī)合成的路線二、有機(jī)合成的路線 有機(jī)合成往往要經(jīng)過(guò)多步反應(yīng)才能完成,因此確定有機(jī)合成的途徑和路線時(shí),就要進(jìn)行合理選擇。選擇的

2、基本要求是原料價(jià)廉,原理正確,路線簡(jiǎn)捷,便于操作、條件適宜、易于分離,產(chǎn)率高,成本低。中學(xué)常用的合成路線有: 1一元合成路線(官能團(tuán)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(tuán)的位置 三、有機(jī)推斷的三、有機(jī)推斷的“題眼題眼” 1符合一定碳?xì)浔?物質(zhì)的量比)的有機(jī)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(jī)物歸納: (1)含氫量最高的有機(jī)物是:CH4; (2)一定質(zhì)量的有機(jī)物燃燒,消耗O2量最大的是:CH4; (3)使FeCl3溶液顯特殊顏色

3、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(zhì)); (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(yīng)的是:羧酸和酚類。 3重要的有機(jī)反應(yīng)規(guī)律: (1)能使溴水褪色的物質(zhì)可能含有不飽和鍵如碳碳雙鍵、碳碳叁鍵或酚類物質(zhì)(產(chǎn)生白色沉淀); (2)醇的消去反應(yīng):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(méi)有相鄰的碳原子(如CH3OH)或相鄰的碳原子上沒(méi)有氫原子如(CH3)3CCH2OH的醇不能發(fā)生反應(yīng); (3)醇的催化反應(yīng):和羥基相連的碳原子上若有二個(gè)或三個(gè)氫原子,被氧化成醛;若有一個(gè)氫原子被

4、氧化成酮;若沒(méi)有氫原子,一般不會(huì)被氧化; (4)能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的物質(zhì)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(jī)物成環(huán)反應(yīng):a.二元醇脫水,b.羥基的分子內(nèi)或分子間的酯化,c.氨基的脫水??键c(diǎn)一 根據(jù)有機(jī)物的性質(zhì)推斷結(jié)構(gòu) 例例1 (1)分子式為C5H11Br的有機(jī)物A與稀NaOH溶液共熱后生成有機(jī)物B,B能與金屬鈉反應(yīng)放出氣體,但不能發(fā)生消去反應(yīng)。C與B互為同分異構(gòu)體,C分子中含有一個(gè)支鏈,且分子內(nèi)脫水可生成兩種不同的烯烴。則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi);寫(xiě)出 符 合 題 意 的 C 可 能 的 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 式 為_(kāi)。C(CH3)3CH2Br C(CH3)2OHC

5、H2CH3 CH(CH3)2CHOHCH3 (2)有機(jī)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(yīng)得到N(C4H4O4)和甲醇。N結(jié)構(gòu)中沒(méi)有支鏈,能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。則由N制M的化學(xué)方程式為_(kāi)。HOOCCH=CHCOOH+2CH3OHCH3OOCCH=CHCOOCH3+2H2O 濃H2SO4 【解析】本題考查了根據(jù)有機(jī)物的性質(zhì)及有機(jī)反應(yīng)的推斷。(1)A和稀NaOH發(fā)生取代反應(yīng)生成醇B(C5H11OH),B不能發(fā)生消去反應(yīng),可知B中無(wú)aH(相鄰碳原子上沒(méi)有H),可知B的結(jié)構(gòu)為C(CH3)3CH2Br。C和B為同分異構(gòu)體,只有一個(gè)支鏈,則主

6、鏈上4個(gè)碳原子,結(jié)構(gòu)為 ,分子內(nèi)脫水可生成兩種不同的烯烴,則C的結(jié)構(gòu)為C(CH3)2OHCH2CH3或CH(CH3)2CHOHCH3。(2)M能使溴水褪色,說(shuō)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(jié)構(gòu)為HOOCCH=CHCOOH。 【方法技巧點(diǎn)撥】一般可按“由特征反應(yīng)推知官能團(tuán)種類、由反應(yīng)機(jī)理推知官能團(tuán)位置、由數(shù)據(jù)處理推知官能團(tuán)數(shù)目、由轉(zhuǎn)化關(guān)系和產(chǎn)物結(jié)構(gòu)推知碳架結(jié)構(gòu),再經(jīng)過(guò)綜合分析和驗(yàn)證,確定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)”這一思路求解。考點(diǎn)二 需要數(shù)據(jù)處理有機(jī)物推斷題 例例2 部分有機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系以及轉(zhuǎn)化過(guò)程相對(duì)分子質(zhì)量變化關(guān)系如下: 物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系: RCH2OH

7、 RCHO RCOOH 相對(duì)分子質(zhì)量:MM-2M+14O2O2 已知:物質(zhì)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(yīng),物質(zhì)C的相對(duì)分子質(zhì)量為104。A與其他物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示:請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)F中含有的官能團(tuán)為_(kāi), FG的反應(yīng)類型為_(kāi)。(2)G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_, (3)由C、D在一定條件下反應(yīng)還能生成環(huán)狀化合物,其化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)。 (4)A的同分異構(gòu)體很多,寫(xiě)出與A中所含官能團(tuán)不同,但能與NaOH溶液反應(yīng)的各種異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:_。 【解析】本題考查了涉及有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量轉(zhuǎn)化的推斷。A在一定條件下能發(fā)生鏡反應(yīng),A可能含有醛基,A能發(fā)生兩步連續(xù)氧化,說(shuō)明A分子中含有

8、OH,RCH2OH RCHO RCOOH,A分子中含有OH、CHO兩種官能團(tuán),CHO易被氧化成COOH,相對(duì)分子質(zhì)量增加16,醇到羧酸相對(duì)分子質(zhì)量增加14,C的相對(duì)分子質(zhì)量為104,則A的相對(duì)分子質(zhì)量為(104-14-16)=74,由殘基法知除CHO、OH外的基團(tuán)相對(duì)分子質(zhì)量為74-17-29=28,剩余基團(tuán)為C2H4,由于OH能被氧化到COO,可知是伯醇,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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)

9、、醛基加成反應(yīng)(或聚合反應(yīng))(4)CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3、CH3COOCH3【方法技巧點(diǎn)撥】本題易錯(cuò)在由于不理解物質(zhì)變化過(guò)程中相對(duì)分子質(zhì)量的變化,而造成A的推斷失誤,如A中含有醛基,醛也會(huì)被氧化成羧酸,相對(duì)分子質(zhì)量要增加16。因此A的相對(duì)分子質(zhì)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(diǎn)三 限定原料的合成題 例例3 為原料(其他無(wú)機(jī)試劑任選),合成 ,寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式(注明反應(yīng)條件)。 上引入OH;引入OH的方法:C=C與水的加成;C=C轉(zhuǎn) 【解析】本題為典型的有機(jī)合成題。比較原料和產(chǎn)物,引入了COOH,結(jié)合中學(xué)有機(jī)化學(xué)知識(shí)只有碳鏈

10、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(duì)稱,與H2O加成得到的是 醇中OH不能氧化成COOH,所以應(yīng)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(diǎn)撥】 (1)有同學(xué)從甲苯在酸性KMnO4條件下氧化為苯甲酸出發(fā)寫(xiě)出了如下的合成反應(yīng): 這樣的線路顯然是錯(cuò)誤的。因?yàn)楸降耐滴锊徽搨?cè)鏈多長(zhǎng),氧化后的產(chǎn)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(yīng)都要符合反應(yīng)規(guī)律或信息提示,不能杜撰。(2)由于產(chǎn)物中有兩種官能團(tuán):雙鍵和羧基,而羧基又是通過(guò)醇氧化為醛再氧化

11、而得到的。這就有一個(gè)問(wèn)題值得思考:因羧基是通過(guò)醇氧化得到的,而C=C性質(zhì)活潑容易被氧化,因此,是先把CH2OH氧化為COOH,還是 如果解題時(shí)沒(méi)有考慮到C=C溶液被氧化,在合成線路上就很可能會(huì)先安排消去得到C=C,這樣一來(lái),就無(wú)法得到產(chǎn)物。注意反應(yīng)先后順序是要注意能否發(fā)生其他反應(yīng)??键c(diǎn)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(yīng),BAD結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:BAD的合成路線如下:試回答下列問(wèn)題:(1)寫(xiě)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式Y(jié)_D_。(2)屬于取代反應(yīng)的有_(填數(shù)字序號(hào))。(3)1 mol BAD最多可與含_ mol NaOH的溶液完全反

12、應(yīng)(4)寫(xiě)出方程式:反應(yīng)_B+GH_。 【解析】觀察BAD的結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)它是由 反應(yīng)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(jié)構(gòu)為 G,G不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),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(diǎn)撥】有機(jī)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(diǎn)是從已知原料入手,先找出合成最終產(chǎn)物所需的下一步產(chǎn)物(中間產(chǎn)物)并同樣找出它的下一步產(chǎn)物,如此繼續(xù),直至到達(dá)最終產(chǎn)品為止。其思維程序可概括為:原料中間產(chǎn)物產(chǎn)品。 (2)逆向合成法:此法是一種逆向思維方法,其特點(diǎn)是從產(chǎn)物出發(fā),由后向前推,先找出產(chǎn)物的前一

13、步原料(中間產(chǎn)物),并同樣找出它的前一步原料,如此繼續(xù)直至到達(dá)簡(jiǎn)單的初始原料為止。其思維程序可概括為:產(chǎn)品中間產(chǎn)物原料。 1. 是一種醫(yī)藥中間體,常用來(lái)制備抗凝血藥,可通過(guò)下列路線合成: (1)A與銀氨溶液反應(yīng)有銀鏡生成,則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_。 (2)BC的反應(yīng)類型是_。 (3)寫(xiě)出兩種滿足下列條件的E的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_。 苯環(huán)上的一取代產(chǎn)物只有兩種; 能發(fā)生銀鏡反應(yīng); 能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。 (4)寫(xiě)出F和過(guò)量NaOH溶液共熱時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式:_。 (5)下列關(guān)于G的說(shuō)法正確的是_。 a能與溴的四氯化碳溶液反應(yīng) b能與金屬鈉反應(yīng) c1 mol G最多能和3 mol氫氣反應(yīng) d

14、分子式是C9H6O3 【解析】此題主要考查常見(jiàn)有機(jī)反應(yīng)類型,難度一般。推導(dǎo)出各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)是解題的關(guān)鍵: A能發(fā)生銀鏡反應(yīng),且被O2氧化為CH3COOH,所以A為CH3CHO;D與CH3OH在濃硫酸作用下應(yīng)該發(fā)生了酯化反應(yīng),所以E的結(jié)構(gòu)為 再據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖,其他設(shè)問(wèn)都能迎刃而解。要注意(4)F與NaOH反應(yīng),其水解成的(酚)羥基也會(huì)與NaOH反應(yīng)。 【答案】 (1)CH3CHO(2)取代反應(yīng) (4) (5)a、b、d 2.有機(jī)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(zhuǎn)化: 已知B的相對(duì)分子質(zhì)量為60,分子中只含一個(gè)甲基。C的結(jié)構(gòu)可表示為:請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)根據(jù)系統(tǒng)命名

15、法,B的名稱為_(kāi)。(2)官能團(tuán)X的名稱為_(kāi),高聚物E的鏈節(jié)為_(kāi)。(3)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)。(4)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。 (5)C有多種同分異構(gòu)體,寫(xiě)出其中2種符合下列要求的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_。 .含有苯環(huán) .能發(fā)生銀鏡反應(yīng) .不能發(fā)生水解反應(yīng) (6)從分子結(jié)構(gòu)上看,A具有抗氧化作用的主要原因是_(填序號(hào))。 a含有苯環(huán) b含有羰基 c含有酚羥基 【解析】從BDE的關(guān)系可知,B含有OH,再?gòu)念}給信息(只有一個(gè)甲基、相對(duì)分子質(zhì)量為60)有:60-15(CH3)-17(OH)=28,則為兩個(gè)亞甲基,所以B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2CH2OH。它在濃硫酸作用下,發(fā)生消去反應(yīng),可生成CH3CH=CH2,

16、雙鍵打開(kāi)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(gè)碳,從反應(yīng)可知C含有羧基、酚羥基和苯環(huán),再結(jié)構(gòu)題給C的結(jié)構(gòu),可推出X為羧基,Y為羥基。由此可得出C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。 A顯然為酯,水解時(shí)生成了醇B和酸C。由B與C的結(jié)構(gòu),不難寫(xiě)出酯A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。C與NaHCO3反應(yīng)時(shí),只是羧基參與反應(yīng),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(gòu)體中,能發(fā)生銀鏡反應(yīng),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(gè)羧基換成一個(gè)醛基和一個(gè)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(tuán)的存在,而酚羥基易被O2氧化,所以選C項(xiàng)?!敬鸢浮?(1)1丙醇(或丙醇) (2)羧基 (6) c

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