专题讲座(三)有机物的合成和推断

1、 高考化学 阚道银专题讲座（三）有机物的合成和推断一、有机合成有机合成是高考考查的重点，主要利用一些基本原料（如甲烷、乙烯、乙炔、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、乙醇、苯酚等），组合多个有机化学反应，合成指定的目标产物。大多数题目是限定了合成路线，也有自行设计合成路线的，或评价不同的合成方式。通过该题型，能有效地考查有机物结构简式、同分异构体、有机反应类型、有机化学方程式书写等基础知识。1、有机合成路线的设计有机合成路线的设计涉及到的主要问题是官能团的引入，这需要结合各同系列代表物的性质，熟悉它们的相互衍变关系和反应的条件。例如羟基的引入可以通过直接的方法由烯烃与水加成，或由醛（酮）与加成得到，也可以

2、通过卤原子的水解间接得到，而当与或加成时，分别生成，再往后的变化，则体现了单官能团与多官能团引入的思想。例1：6-羰基庚酸是合成某些高分子材料和药物的重要中间体。某实验室以溴代甲基环已烷为原料合成6-羰基庚酸，请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案（注明反应条件）。解析：（1）6-羰基庚酸分子结构中的碳氧双键如何引入？ 烯烃的氧化（信息提示）（2）溴代甲基环己烷中如何引入碳碳双键？碳碳双键的位置 O CHO答案：2、有机合成中的信息处理含有新信息的有机合成题，其意图在于考查运用已学过的知识阅读、理解有机合成反应的能力。例2：请阅读以下知识：室温下，一卤代烷（RX）与金属镁在干燥乙醚中作用，生

3、成有机镁化合物：，这种产物叫格氏试剂。格氏试剂是有机合成中用途很广的一种试剂，可用来合成烷烃、烯烃、醇、醛、酮、羧酸等一系列化合物。如：请根据上述信息，按要求填空：（1）A的结构简式： ；E的结构简式： 。（2）反应I的化学方程式是 。（3）反应II的化学方程式是 。（4）反应III还可能生成另一种通式符合的分子F。F在一定条件下发生加聚反应的化学方程式是 。解析：答案： 二、有机合成中的技巧问题1、基团的保护例3：对乙酰氨基酚俗称扑热息痛（Paracetamol），具有很强的解热镇痛作用，工业上通过下列方法合成（B1和B2、C1和C2分别互为同分异构体，无机产物略去）：请按要求填空：（1）上

4、述的反应中，属于取代反应的有 （填数字序号）。（2）C2分子内通过氢键又形成了一个六元环，用“ ”表示硝基、用“”表示氢键，画出C2分子的结构 。C1只能通过分子间氢键缔合，工业上用水蒸气蒸馏法将C1和C2分离，则首先被蒸出的成分是 （填“C1”或“C2”）。（3）工业上设计反应、，而不是只通过反应得到C1、C2，其目的是 。解析：（1）由B2的分子结构可以反推A是苯甲醚，B1和B2是硝基的位置异构造成的。B1是对-硝基苯甲醚。（2）HI在反应中的作用是破坏醚键，重新生成CH3I和OH，C2可以形成分子内氢键它的裸露的质子在哪里？（3）C1可以形成分子间氢键，这样会使C1的沸点明显高于C2。答

5、案：（1） （2） C2 （3）保护酚羟基不被硝酸氧化 2、反应的先后顺序：例4：请认真阅读下列3个反应：利用这些反应，按以下步骤可从某烃A合成一种染料中间体DSD酸。请写出（A）、（B）（C）、（D）的结构简式。解析：（1）由反应条件结合信息提示，前两步是在苯环上引入硝基和磺酸基，由甲苯偶联得到次乙烯基可知A是甲苯，硝基引入在甲基的对位，而磺酸基在甲基的邻位。（2）关键是从（C）到（D）的反应顺序是先氧化偶联，还是先还原硝基。在信息反应中对苯胺性质的提示，反映出我们的审题能力。对NaClO的性质应用，也反映出我们的知识迁移能力。答案：例5：已知苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置

6、有显著的影响。以下是用苯作为原料制备一系列化合物的转化关系图：（1）写出A转化为B的化学方程式： 。（2）图中苯转化为E；E转化为F省略了条件，请写出E、F的结构简式；E ，F 。（3）B分子中苯环上的任意两个氢被溴原子取代后，得到的二溴代物有 种同分异构体。（4）上述转化中涉及到9个反应，其中不属于取代反应的共有 个。解析：（1）第一条合成路线说明硝基是间位定位基，第二条合成路线说明卤原子是对位定位基。（2）E、F的结构根据目标产物，应该是先溴代后硝化。（3）B（间硝基甲苯）的二溴化物：答案：3、与无机物的联系“桥梁”。有机合成的起始原料可能源于常见的无机物，如，CO、H2（水煤气）或等。例

7、6：合成聚丙烯腈纤维的单体是丙烯腈，它可以由以下两种方法制备：方法一：方法二：425510对以上两种途径的分析，正确的是（ ）方法二比方法一反应步骤少，能源消耗低，成本低方法二比方法一原料丰富，工艺简单方法二比方法一降低了有毒气体的使用，减少了污染方法二需要反应温度高，耗能大A、B、C、D、答案：A三、有机推断有机推断最终就是要得出符合题意的物质的结构简式，或正确写出相关的化学方程式。从推断的线索上有以下主要类型：1、根据相互间的衍变关系推断2、根据有机物组成 结合定量计算推断3、根据反应条件 反应类型推断4、根据典型的实验现象或用途等推断5、结合信息给予 根据反应规律推断例7：某有机化合物X

8、，经过下列变化后可在一定条件下得到乙酸乙酯。则有机物X是（ ）A、B、C、D、解析：醇 醛 羧酸酯答案：C例8：（1）化合物是一种有机溶剂。A可以发生以下变化：A分子中的官能团名称是 ；A只有一种一氯取代物B。写出由A转化为B的化学方程式 ；A的同分异构体F也可以发生框图内A的各种变化，且F的一氯取代物有三种。F的结构简式是 。（2）化合物“HQ”（）可用作显影剂，“HQ”可以与三氯化铁溶液发生显色反应。“HQ”还能发生的反应是（选填序号） 。加成反应 氧化反应 加聚反应 水解反应若“HQ”的一硝基取代物只有一种。“HQ”的结构简式是 。（3）A与“HQ”在一定条件下相互作用形成水与一种食品抗

9、氧化剂“TBHQ”。“TBHQ”与氢氧化钠溶液作用得到化学式为的化合物。“TBHQ”的结构简式是 。解析：（1）A与Na或浓、条件下的反应，说明A为醇类，且为饱和一元醇，有 CH3 四种同分异构体。其中的一氯代物只有一种。的一氯代物有三种。（2）HQ由性质推断属于酚类，一元硝化产物只有一种，结合分子组成，它是 ，A与HQ反应生成水和TBHQ，而TBHQ可以形成二钠盐，所以反应中是A提供了羟基。 答案：（1）羟基 （2） （3）例9：某种甜味剂A的甜度是蔗糖的200倍，由于它热值低、口感好、副作用小，已在90多个国家广泛使用。A的结构简式为：已知：在一定条件下，羧酸酯或羧酸与含的化合物反应可以生

10、成酰胺，如：酯比酰胺容易水解。请填写下列空白：（1）在稀酸条件下加热，化合物A首先生成的水解产物是： 和 。（2）在较浓酸和长时间加热条件下，化合物A可以水解生成： 、 和 。（3）化合物A分子内的官能团之间也可以发生反应，再生成一个酰胺键，产物是甲醇和 。（填写结构简式，该分子中除苯环以外，还含有一个6原子组成的环）解析：（1）化合物A中有两处可以水解。提示指出酯比酰胺容易水解。因此，在稀酸条件下水解的两个产物应是甲醇（）和天冬氨酰苯丙氨酸。（2）水解是在较激烈的条件下，因此酰胺键也要水解，产物是甲醇（），苯丙氨酸（和天冬氨酸（）。 （3）题目所给信息中指出酯和胺类也可能生成酰胺同时生成相应

11、的醇，那么A分子中的甲酯基和天冬氨酸的氨基也可以酰胺化，生成了一个新的六元环。 答案：例10：（1）下表为烯类化合物与溴发生加成反应的相对速率（以乙烯为标准）。烯类化合物相对速率10.42.031.000.04据表中数据，总结烯类化合物加溴时，反应速率与上取代基的种类、个数间的关系： 。（2）下列化合物与氯化氢加成时，取代基对速率的影响与上述规律类似，其中反应速率最慢的是 （填代号）。A、B、C、D、（3）烯烃与溴化氢、水加成时，产物有主次之分，例如：（次要产物）（主要产物） （次要产物）OH（主要产物） 下列框图中B、C、D都是相关反应中的主要产物（部分条件、试剂被省略），且化合物B中仅有4

12、个碳原子、1个溴原子、1种氢原子。上述框图中，B的结构简式为 ；属于取代反应的有 （填框图中序号），属于消去反应的有 （填序号）；写出反应的化学方程式（只写主要产物，标明反应条件）： 。解析：（1）从上至下，反应速率依次减小，同时甲基数目逐渐减少，说明甲基数目与反应速率有一定的联系，另外取代基是溴不利于加成反应。（2） “化合物B中仅有4个碳原子、1个溴原子、1种氢原子”，经分析B是，由反应条件推断，B由水解反应生成C（醇），C经消去反应生成D（烯烃），D经水化反应又生成C，D经与发生加成反应又生成B，在写结构简式时要分清前面所给的主次产物的信息。 答案：（1）上甲基（烷基）取代，有利于加成反

13、应；甲基（烷基）越多，速率越大；上溴（卤素）取代，不利于加成反应 （2）D （3） 例11：某有机化合物A的相对分子质量大于110，小于150。经分析得知，其中碳和氢的质量分数之和为52.24%，其余为氧。请回答：（1）该化合物分子中含有几个氧原子，为什么？ 。（2）该化合物的相对分子质量是 。（3）该化合物的化学式（分子式）是 。O|（4）该化合物分子中最多含 个C官能团。解析：（1）因为的相对分子质量<150，而氧在分子中的质量分数为152.24%=47.76%，所以<分子中氧原子的相对原子质量之和。（2）设A的化学式为，则有，推得，只有当时上式成立，从而推得A的分子式为， 由

14、分子 O|中知，分子中只含1个C官能团，其余O原子以OH的形式连在其他碳上。答案：（1）4个氧原子，因为110<A的相对分子质量<150，氧在分子中的质量分数为，所以52.5<分子中氧原子的相对原子质量之和<71.6，又因为只有4个氧原子的相对原子质量之和（64）符合上述不等式，所以化合物A分子中含有4个氧原子（2）134（3）（4）1例12：已知：乙酸酐（分子量46） （分子量88）OH（不稳定，R代表烃基）现有只含C、H、O的化合物AF，有关它们的某些信息，已注明在下面的方框内。（C）相对分子质量190，不发生银镜反应，可被碱中和。（B）可发生银镜反应。放出氢气（A）可发生银镜反应，可跟金属钠反应放出氢气乙酸酐 选择氧化 乙醇 硫酸（E）不发生银镜反应，无酸性。放出氢气（F）不发生银镜反应，无酸性。（D）相对分子质量106，不发生银镜反应，可被碱中和。乙酸酐硫酸 （1）在化合物AF中有酯的结构的化合物是（填字母代号） （2）把化合物A和F的结构简式分别填入下列方框中。（A） （F）M=190M=106解析：（1）B、C、E、F分子结构中无或无都说明已转化为酯基。（