第四讲 有机合成及有机推断

1、有机化学专题四 有机合成与有机推断合肥慧泽教育培训 教师:吴立俊一、自我测试1. A 、 B 、 C 、 D 、 E 、 F 、 G 、 H 、 I 、 J 均为有机化合物,根据以下框图,回答问题: (1 B 和 C 均为有支链的有机化合物, B 的结构式为C 在浓硫酸作用下加热反应只能生成一种烯烃 D , D 的结构简式为(2 G 能发生银镜反应,也能使溴的四氯化碳溶液褪色,则 G 的结构简式为(3 写出的化学反应方程式 。 的化学反应方程式(4的反应类型 ,的反应类型 ,的反应类型 。(5与 H 具有相同官能团的 H 的同分异构体的结构简式为 。 2.下图中 A 、 B 、 C 、 D 、

2、 E 、 F 、 G 、 H 均为有机化合物。回答下列问题:(1有机化合物 A 的相对分子质量小于 60, A 能发生银镜反应, 1molA 在催化剂 作用下能与 3 mol H2反应生成 B ,则 A 的结构简式是 _,由 A 生成 B 的反应类型是 ;(2 B 在浓硫酸中加热可生成 C , C 在催化剂作用下可聚合生成高分子化合物 D , 由 C 生成 D 的化学方程式是 _ _;(3芳香化合物 E 的分子式是 C 8H 8Cl 2。 E 的苯环上的一溴取代物只有一种, E 在 NaOH 溶液中可转变为 F , F 用高锰酸钾酸性溶液氧化生成 G (C 8H 6O 4 。 1 mol G与

3、足量 的 NaHCO 3溶液反应可放出 44.8 L CO 2(标准状况 ,由此确定 E 的结构简式是 _。 (4 G 和足量的 B 在浓硫酸催化下加热反应可生成 H ,则由 G 和 B 生成 H 的化学 方程式是:_, 该反应的反应类型是 _。二、基础梳理1.有机物相互转化网络: 2.有机推断的突破口:(1由反应条件确定官能团 : (2根据反应物性质确定官能团 : (4注意有机反应中量的关系:烃和卤素单质的取代:取代 1mol 氢原子,消耗 1mol 卤素单质(X 2 。 C =C 的加成:与 H 2、 Br 2、 HCl 、 H 2O 等加成时是 1:1加成。C C 的加成:与 H 2、

4、Br 2、 HCl 等加成时可以是 1:1加成或 1:2加成 含-OH 有机物与 Na 反应时:2mol -OH 生成 1 mol H2; 1mol -CHO 对应 2mol Ag;或 1mol -CHO 对应 1mol Cu2O ; 物质转化过程中的式量变化a 、 RCH 2OH RCHO RCOOHM M -2 M +14b 、 RCH 2OH +CH 3COOH浓 H 2SO 4 CH 3COOCH 2RM M +42c 、 RCOOH +CH 3CH 2OH浓 H 2SO 4 RCOOCH 2CH 3 (酯基与生成水分子个数的关系 M M +28(关系式中 M 代表第一种有机物的相对分

5、子质量 (5十种常见的无机反应物: 与 Br 2反应须用液溴 的有机物包括:烷烃、苯、苯的同系物 -取代反应。 能使溴水褪色 的有机物包括:烯烃、炔烃(加成反应 ;酚类(取代反应,羟基 的邻、对位。 醛 (基 类(氧化反应 。能使酸性 KMnO4褪色 的有机物包括(氧化反应 :烯烃、炔烃、苯的同系物、醇 类、苯酚、醛 (基 类。与浓硫酸 反应的有机物包括:苯的磺化(作反应物,取代反应 ;苯的硝化:催化、脱水 取代反应。醇的脱水:催化、脱水 消去或取代。醇和酸的酯化:催化、脱水 取代反应。二糖、淀粉的水解:催化 取代反应纤维素的水解:催化 取代反应和稀硫酸反应的物质 有:羧酸盐变成酸 反应物 复

6、分解反应能与烯烃、炔烃、含苯环、醛 (基 类、酮类 也是还原反应。能与 NaOH 溶液 反应的有机物包括:卤代烃、酯类 水解(皂化 取代反应。 (卤代烃的消去用 NaOH 醇溶液 酚类、羧酸类 中和反应。能与 甲酸、乙 (二 酸、苯甲酸、苯酚等;甲酸、乙 (二 酸、苯甲酸等 强酸制弱酸。 能与金属 Na 反应的有机物包括:含-OH 的物质:醇、酚、羧酸。和 Cu(OH2反应的有机物:醛类、甲酸、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖氧化剂氧化反应(加热羧基化合物反应物中和反应(不加热多羟基有机物可以和 Cu(OH2反应生成蓝色溶液和银氨溶液反应的有机物:醛类、甲酸、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖氧化剂氧化反应强酸性物

7、质会破坏银氨溶液(6十种常见的实验现象与相应的结构(特征性质能使溴水褪色的有机物:含碳碳双键、 碳碳叁键的有机物 (包含烯烃、 炔烃、 油酸、 油脂、裂化汽油等酚类等。能使酸性 KMnO 4褪色的有机物:含碳碳双键、碳碳叁键 的有机物、 苯的同系物、 醛类等。 能与 Na 反应的有机物:醇-OH 、 酚-OH 、 -COOH 。 能与 NaOH 反应的有机物:卤代烃、酚类、羧酸、酯类等。能与 Na 2CO 3反应的有机 物:酚-OH 、含-COOH 。能与 NaHCO 3反应的有机物:含-COOH 。能发生银镜反应的有机物:含-CHO (醛类、甲酸、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等 能与新制 Cu(O

8、H2的有机物:含-CHO 的物质、羧酸类(中和等。显色反应:苯酚与 FeCl 3显紫色; I 2与淀粉显蓝色;浓硝酸与某些蛋白质显黄色;能 能与 H 2加成的有机物:含碳碳双键、碳碳叁键、苯环、醛酮中的 C=O。 三、特别注意1. 官能团的引入: 2.官能团的消除:通过加成消除不饱和键;通过消去或氧化或酯化等消除羟基(-OH ;通过加成或氧化等消除醛基(-CHO 通过消去或水解消除卤原子。3.官能团间的衍变:一元合成路线 R -CH =CH 2卤代烃一元醇一元醛一元羧酸酯 二元合成路线:CH 2=CH2 CH 2X - CH 2X 二元醇二元醛二元羧酸链酯、环酯、高分子酯 4. 分 子 中 原

9、 子 个 数 比(1C H=1 1, 可 能 为 (2C H=l 2, 可 能 分 为 单 。 (3C H=1 4,可能为 四、考点俐析考点 1:有机合成及推断: 例 1天然气化工是重庆市的支柱产业之一。 以天然气为原料经下列反应路线可得工程塑料 PBT 。 (1 B 分子结构中只有一种氢、 一种氧、 一种碳, 则 B 的结构简式是 _;HXB 的同分异构体中与葡萄糖具有类似结构的是 _(写结构 简式 。(2 F 的结构简式是 _; PBT 属 _类有机高分子化 合物。(3由 A 、 D 生成 E 的反应方程式为_,其反应类型为 _。(4 E 的同分异构体 C 不能发生银镜反应,能使溴水褪色、

10、能水解且产物的碳原子 数 不 等 , 则 C 在 NaOH 溶 液 中 发 生 水 解 反 应 的 化 学 方 程 式 是 _。解析:(1由甲醇与 O 2在 Cu 作催化剂的条件下反应生成 HCHO ,其分子式为 CH 2O ,与 B 的化学式相比恰好是 HCHO 的 3倍,结合 B 分子结构中只有一种氢、一种氧、一种碳,可以判断, B 是 3分子 HCHO 发生了加成反应,其结构简式见答案。(2 根据题上的信息, D 必定为炔烃, 根据 F 和 HCHO 的化学式中所含的 C 个数可知, D 一定为乙炔, E 的结构简式为:HO -CH 2-C C -CH 2-OH , F 的结构简式为:H

11、O CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 OH , F 为二元醇,与二元酸发生的是酯化反应,所以 PBT 为聚酯类物质。(4 E 的分子式为 C 4H 6O 2, G 在 NaOH 溶液中发生水解反应,说明 G 为酯,由饱和的一元酯的通式可知, G 中含有一个 C=C, G 不能发生银镜反应,说明 G不是甲酸某酯,所以 G 的结构简式为 CH 2=CH-COOCH 3。答案:(1。(2HO CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 OH ;酯(或聚酯 。(3 HC CH+2HCHO3C CCH 2OH ;加成反应。 (4 CH 2=CH COOCH 3+NaOHCH 2=CH COONa+CH

12、3OH 。【规律与方法】1.解题思路: 原题 - 审题、综合分析 隐含条件明显条件 - 找出解题突破口 (结构、反应、性 质、现象特征 顺推 可逆推结论检验 2.解题关键:据有机物的物理性质 . ,有机物特定的反应条件 .寻找突破口。 据有机物之间的相互衍变关系 .寻找突破口。 据有机物结构上的变化 . ,及某些特征现象 .上寻找突破口。 据某些特定量的变化 .寻找突破口。(5读懂信息,找出对应点,进行神似模仿。3.采用方法:正推、逆推、中间推、找突破口、前后比较的推理方法。采取分析 猜测验证的解题步骤。总之,有机合成和有机推断对能力要求较高,涉及方面广,只要 大家强化基础知识,分专题各个突破

13、,心理上不要怕,多做点近几年高考试题,一定能突 破此难点,最终成为你的得分题。五、练习巩固1、苯丙酸诺龙是一种兴奋剂,结构简式为 (1由苯雨酸诺龙的结构推测,它能 _(填代号 。a .使溴的四氯化碳溶液褪色 b .使酸性 KMnO 4溶液褪色c .与银氨溶液发生银镜反应 d .与 Na 2CO 3溶液作用生成 CO 2苯丙酸诺龙的一种同分异构体 A ,在一定条件下可发生下列反应: 提示 :已知反应 据以上信息回答(2(4题:(2 BD 的反应类型是 _。 (3 C 的结构简式为 _。 (4 FG 的化学方程式是 _。2.近年来,由于石油价格不断上涨,以煤为原料制备一些化工产品的前景又被看好。下

14、 图是以煤为原料生产聚氯乙烯(PVC 和人造羊毛的合成路线。 请回答下列问题:(1写出反应类型:反应 反应 。(2写出结构简式:PVC C 。(3写出 A D 的化学反应方程式 。(4与 D 互为同分异构体且可发生碱性水解的物质有 种(不包括环状化合 物 ,写出其中一种的结构简式 。3.丙烯是重要的化工原料,一定条件下可发生下列转化: A 的结构简式为 _。反应中,属于取代反应的是 _(填序号 。 D 与足量乙醇反应生成 E 的化学方程式为 _。 CH 3CH3COOH 与足量 NaOH 溶液反应的化学方程式为 _。 B 的同分异构体有多种,其中既能发生银镜反应,又能发生酯化反应的同分异构体

15、的结构简式为:_。 3答案. CH 3CHBrCH 3 CH 3CH 3 COOH +2C 2H 5OH 3CH 32H5COOC2H5+2H 2O CH 3 CH 3 COOH +2NaOH CH3CH3COONa +H2O +NaBr HOCH 2CH 2CH 2CHO CH 3CH(OHCH2CHO CH 3CH 2CH(OHCHO (CH3 2C(OHCHO HOCH 2CH(CH3CHO4. 某有机物 X 是农药生产中的一种中间体,其结构简式为(如图 (1 X 的分子式为 _ (2 X 分子中含有的官能团有2-OH(3 X 可能发生多种反应,下列有关 X 发生化学反应的叙述中正确的是

16、( A .在氢氧化钠醇溶液中共热能发生消去反应B .在铜作催化剂时加热,可被氧气氧化生成能发生银镜反应的物质C .在浓硫酸存在时加热可发生消去反应D .在铁作催化剂时,可跟液溴发生取代反应(4写出 X 跟氢氧化钠稀溶液共热时所发生反应的化学方程式 _。(5 X 可能有多种同分异构体, 写出符合下列条件的一种同分异构体的结构简式 _。 苯环只有分处在对位的两个取代基遇氯化铁溶液不变色,但遇 pH 试纸显红色4答案 .(1 C 10H 11O 3Cl (2 -Cl -OH R-C-0-R (3 ABD 3 (4 -C C Cl + 3NaOH + CH22O CH 2-OH OH CH3 (5 5

17、、 A 、 B 、 C 均为有机化合物,它们之间的关系如图所示 (提示:RCH=CHR'在酸性高锰酸钾溶液中反应生成 RCOOH 和 R'COOH ,其中 R 和 R' 为烷基 。 回答下列问题:(1直链化合物 A 的相对分子质量小于 90, A 分子中碳、氢元素的总质量分数为 0.814,其余为氧元素,则 A 的分子式为 _;O - Cl3 ONa H 3C Cl CH2-OH(2已知 B 与 NaHCO 3溶液完全反应,其物质的量之比为 1:2,则在浓硫酸的催化下, B 与足量的 C 2H 5OH 发生反应的化学方程式是 _,反应类型为 _: (3A可以与金属钠作用

18、放出氢气,能使溴的四氯化碳溶液褪色,则 A 的结构简式是 _(4D的同分异构体中, 能与 NaHCO 3溶液反应放出 CO 2的有 _种, 其相应的结 构简式是 _。5答案、 (1 C 5H 10O(2HOOC CH 2 COOH + 2C2H 5OH C 2H 5OOC CH 2 COOC 2H 5 +2H2O ; 酯化反应(或取代反应(3 HO CH 2 CH 2 CH=CH CH 36. A 、 B 、 C 、 D 四种芳香族化合物都是某些植物挥发油中的主要成分,有的是药物,有 的是香料。它们的结构简式如下所示: 请回答下列问题:(1写出 D 中含氧官能团的名称:1mol B与溴水反应最

19、多消耗 mol Br2;(2用 A 、 B 、 C 、 D 填空:能发生银镜反应的有既能使 FeCl 3溶液显紫色,又能和 NaHCO 3反应放出气体的有 ; (3如图: C 经一步反应可生成 E , E 是 B 的同分异构体,则反应属于 反应(填反应类型名称 ;反应的化学方程式为 ;(4同时符合化合物是 1邻二取代苯,苯环上的两个取代基分别为羟基和 含有一 COO 一结构基团要求的 D 的同分异构体有 4种。 其中两种是 和, 则另外两种的结构简式为 、 ; 写出与足量 NaOH 溶液反应的化学方程式:。6. 答案 7.已知:CH 2=CH CH=CH2+CH2=CH2 ,物质 A 在体内脱

20、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 反应 。(2 写出化合物 B 的结构简式 。(3 写出反应的化学方程式 。(4 写出反应的化学方程式 。 OH CH 2CHO CH 2 CHO (5反应中除生成外,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8.某有机物 M 只含有 C 、 H 、 O 三种元素,有玫瑰香气的无色液体。用于配制香皂、日用化妆品香精。M 的球棍模型如下图所示

21、:请写出 M 的分子式 ; M 在一定条件下, 可发生水解反应, 生成 A 、 B 两种物质,A 为芳香族化合物。写出由 A 、 B 合成 M 的化学方程式: ;已知 A 有如下转化关系:写出 E 的结构简式: ; A F 属于 反应(填反应类型 ;写出 C 发生银镜反应的化学方程式: ; D 有多种同分异构体,其中属于酯类的芳香酯有 种;若 D 的同分异构体有以下的结构和性质特点:a .与 FeCl 3溶液反应显紫色 b.发生银镜反应c .苯环上只有 2个取代基。请写出具备上述条件 D 的全部同分异构体的结构简式: 。8答案. C 10H 12O 2(1分 消去 ( 6种9. 丁子香酚可用于

22、配制康乃馨型香精及制作杀虫剂和防腐剂,结构简式如图。(1丁子香酚分子式为 。(2下列物质在一定条件下能跟丁子香酚反应的是 。a . NaOH 溶液 b . NaHCO 3溶液 c . FeCl 3溶液 d . Br 2的 CCl 4溶液(3符合下述条件的丁子香酚的同分异构体共有 _种,写出其中任意两种 .的结构简 式。 与 NaHCO 3溶液反应 苯环上只有两个取代基D E F A C 浓硫酸 氧化 高分子化合物 CH 2CHO Ag(NH3 2OH CH 2COONH 4 Ag NH 3H 2O 2 2 3 CH 2CHO HO 苯环上的一氯取代物只有两种_、 _。(4丁子香酚的某种同分异构

23、体 A 可发生如下转化(部分反应条件已略去 。提示:RCH=HR RCHO+R CHOA B 的化学方程式为 _, A B 的反应类型为 _。10. 已知:从 A 出发, 发生图示中的一系列反应, 其中 B 和 C 按 1:2反应生成 Z , F 和 E 按 1:2反应生成 W , W 和 Z 互为同分异构体。 回答下列问题:(1写出反应类型: _, _。(2写出化学反应方程式: _, _。(3与 B 互为同分异构体,属于酚类且苯环上只有两个互为对位取代基的化合物有4种,其结构简式为:, _, _ _, _。(4 A 的结构简式可能为(只写一种即可 _。11. 有机物 A 可发生如下转化,其中 C 能与 FeCl 3溶液发生显色反应。一定条件 (1化合物 A 是一种邻位二取代苯,其中一个取代基是羧基,则 A 的结构简式是_。(2 反应、 都属于取代反应。 取代反应包括多种类型, 其中属于 _反应,属于 _反应。(3反应的化