学案49-有机合成与推断

学案49有机合成与推断[考纲要求]1.举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。2.了解烃的衍生物之间的相互联系。知识点一有机合成的过程1．目的利用__________的原料，通过有机反响，生成具有______________________的有机化合物。2．任务包括目标化合物分子__________的构建和__________的转化。问题思考1．能否用流程图的形式表示有机合成过程？知识点二逆合成分析法1．原理将____________倒退一步寻找上一步反响的中间体，再由此中间体倒退找再上一步反响的中间体，依次倒推，最后确定最适宜的__________和最终的____________。2．以草酸二乙酯的合成为例，采用逆合成分析法，确定每一步的中间体。问题思考2．请用流程图的形式表示逆合成分析法示意图。知识点三有机推断常见重要官能团的检验方法官能团种类试剂判断依据碳碳双键或碳碳三键溴的CCl4溶液酸性KMnO4溶液卤素原子NaOH溶液、AgNO3溶液和浓硝酸的混合液醇羟基钠酚羟基FeCl3溶液浓溴水醛基银氨溶液新制Cu(OH)2悬浊液羧基NaHCO3溶液问题思考3．能与金属钠反响放出H2的有机化合物有哪些种类？一、有机合成中官能团的转化1．官能团的引入(1)引入卤素原子的方法有哪些？(2)引入羟基(—OH)的方法有哪些？(3)引入碳碳双键或三键的方法有哪些？(4)引入—CHO的方法有哪些？(5)引入—COOH的方法有哪些？2．通过哪些有机反响类型可消去不饱和键、羟基和醛基？3．有机合成中，卤代烃具有非常重要的作用，根据所掌握的知识，分析卤代烃在有机合成中的作用。典例导悟1相对分子质量为92的某芳香烃X是一种重要的有机化工原料，研究部门以它为初始原料设计出如下转化关系图(局部产物、合成路线、反响条件略去)。其中A是一氯代物，H是一种功能高分子，链节组成为C7H5NO。：请根据所学知识与此题所给信息答复以下问题：(1)H的结构简式是_____________________________________________________。(2)反响②的类型是______________________________________________________。(3)反响⑤的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________。(4)请用合成反响流程图表示出由和其他无机物合成最合理的方案(不超过4步)。二、有机推断中常见的突破口1．由性质推断(填写官能团的结构式或物质的种类)(1)能使溴水褪色的有机物通常含有________、_______________________________、__________。(2)能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物通常含有__________、__________、__________或为____________。(3)能发生加成反响的有机物通常含有_____________________________________、________、________、________，其中__________、______只能与H2发生加成反响。(4)能发生银镜反响或能与新制的Cu(OH)2悬浊液反响生成砖红色沉淀的有机物必含有__________。(5)能与钠反响放出H2的有机物必含有____________。(6)能与Na2CO3或NaHCO3溶液反响放出CO2或使石蕊试液变红的有机物中必含有________。(7)能发生消去反响的有机物为____、__________。(8)能发生水解反响的有机物为________、________、__________、________。(9)遇FeCl3溶液显紫色的有机物必含有______。(10)能发生连续氧化的有机物是含有________的醇或烯烃。比方有机物A能发生如下氧化反响：Aeq\o(→,\s\up7(氧化))Beq\o(→,\s\up7(氧化))C，那么A应是__________，B是____，C是____。2．由反响条件推断(1)当反响条件为NaOH醇溶液并加热时，必定为______的消去反响。(2)当反响条件为NaOH水溶液并加热时，通常为______的水解。(3)当反响条件为浓H2SO4并加热时，通常为____脱水生成不饱和化合物，或者是________的酯化反响。(4)当反响条件为稀酸并加热时，通常为____________水解反响。(5)当反响条件为催化剂(铜或银)并有氧气时，通常是____氧化为醛或酮。(6)当反响条件为催化剂存在下的加氢反响时，通常为__________、__________、________、________、________的加成反响。(7)当反响条件为光照且与X2反响时，通常是X2与____________________________H原子发生的取代反响，而当反响条件为Fe或FeX3作催化剂且与X2反响时，通常为______________的H原子直接被取代。3．由反响数据推断(1)根据与H2加成时所消耗H2的物质的量进行突破：1mol加成时需____molH2,1mol—C≡C—完全加成时需____molH2,1mol—CHO加成时需____molH2，而1mol苯环加成时需____molH2。(2)1mol—CHO与银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液完全反响时生成____molAg或____molCu2O。(3)____mol—OH或____mol—COOH与活泼金属反响放出1molH2。(4)1mol—COOH(足量)与碳酸氢钠溶液反响放出____molCO2。(5)1mol一元醇与足量乙酸反响生成1mol酯时，其相对分子质量将增加____。(6)1mol某酯A发生水解生成B和乙酸时，假设A与B的相对分子质量相差42，那么生成____mol乙酸，假设A与B的相对分子质量相差84时，那么生成____mol乙酸。4．由物质结构推断(1)具有4原子共线的可能含__________。(2)具有3原子共面的可能含________。(3)具有6原子共面的可能含____________。(4)具有12原子共面的应含有________。5．由物理性质推断在通常状况下为气态的烃，其碳原子数均____________4，而烃的衍生物中只有CH3Cl、CH2=CHCl、HCHO，在通常情况下是气态。典例导悟2有机物A(C11H12O2)可调配果味香精。用含碳、氢、氧三种元素的有机物B和C为原料合成A。(1)有机物B的蒸气密度是同温同压下氢气密度的23倍，分子中碳、氢原子个数比为1∶3。有机物B的分子式为__________。(2)有机物C的分子式为C7H8O，C能与钠反响，不与碱反响，也不能使Br2的CCl4溶液褪色。C的结构简式为________________。(3)两个醛分子间能发生如下反响：用B和C为原料按如下路线合成A：eq\b\lc\\rc\](\a\vs4\al\co1(\x(B)\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(Cu，△))\x(D),\x(C)\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(Cu，△))\x(E)))eq\o(→,\s\up7(OH－))eq\x(F)eq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))eq\x(H)eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(催化剂))eq\x(G)eq\o(→,\s\up7(B),\s\do5(浓硫酸，△))A①上述合成过程中涉及的反响类型有：_____________________________________。(填写序号)a．取代反响b．加成反响c．消去反响d．氧化反响e．复原反响②B转化成D的化学方程式为：_________________________________________________________________________________________________________________。③G和B反响生成A的化学方程式为_____________________________________________________________________________________________________________。(4)F的同分异构体有多种，写出既能发生银镜反响又能发生水解反响，且苯环上只有一个取代基的所有同分异构体的结构简式：______________________________________________________________________________________________________________。1．(2023·课标全国卷，38)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响制得：以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线(局部反响条件及副产物已略去)：以下信息：①A中有五种不同化学环境的氢；②B可与FeCl3溶液发生显色反响；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。请答复以下问题：(1)香豆素的分子式为__________；(2)由甲苯生成A的反响类型为__________，A的化学名称为__________；(3)由B生成C的化学反响方程式为_______________________________________________________________________________________________________________；(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既能发生银镜反响，又能发生水解反响的是__________________________(写结构简式)；②能够与饱和碳酸氢钠溶液反响放出CO2的是________________________(写结构简式)。2．(2023·江苏，17)敌草胺是一种除草剂。它的合成路线如下：答复以下问题：(1)在空气中久置，A由无色转变为棕色，其原因是__________________________________________________________________________________________________。(2)C分子中有2个含氧官能团，分别为________和__________(填官能团名称)。(3)写出同时满足以下条件的C的一种同分异构体的结构简式：________________。①能与金属钠反响放出H2；②是萘()的衍生物，且取代基都在同一个苯环上；③可发生水解反响，其中一种水解产物能发生银镜反响，另一种水解产物分子中有5种不同化学环境的氢。(4)假设C不经提纯，产物敌草胺中将混有少量副产物E(分子式为：C23H18O3)，E是一种酯。E的结构简式为_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)：，写出以苯酚和乙醇为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图例如如下：H2C=CH2eq\o(→,\s\up7(HBr))CH3CH2Breq\o(→,\s\up7(NaOH溶液),\s\do5(△))CH3CH2OH题组一有机合成1．(2023·重庆理综，28)食品添加剂必须严格按照食品平安国家标准(GB2760­2023)的规定使用。作为食品添加剂中的防腐剂G和W，可经以下反响路线得到(局部反响条件略)。(1)G的制备①A与苯酚在分子组成上相差一个CH2原子团，它们互称为__________；常温下A在水中的溶解度比苯酚的______(填“大〞或“小〞)。②经反响A→B和D→E保护的官能团是__________。③E→G的化学方程式为________________________________________________。(2)W的制备①J→L为加成反响，J的结构简式为_______________________________________。②M→Q的反响中，Q分子中形成了新的________(填“C—C键〞或“C—H键〞)。③用Q的同分异构体Z制备，为防止R—OH＋HO—Req\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))R—O—R＋H2O发生，那么合理的制备途径为酯化、______、________(填反响类型)。④应用M→Q→T的原理，由T制备W的反响步骤为：第1步________________________________________________________________________________________________________________________________________；第2步：消去反响；第3步：_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(第1、3步用化学方程式表示)题组二综合探究2．(2023·武汉调研)双酚­A的二甲基丙烯酸酯是一种能使人及动物的内分泌系统发生紊乱而导致生育及繁殖异常的环境激素，其结构简式为：它在一定条件下水解可生成双酚­A和羧酸H两种物质。Ⅰ.(1)双酚­A的分子式为____________；以下关于它的表达中正确的选项是__________(填字母)。A．与苯酚互为同系物B．可以和Na2CO3溶液反响，放出CO2气体C．分子中最多有8个碳原子在同一平面上D．1mol双酚­A与浓溴水反响，最多可以消耗Br2的物质的量为4mol(2)以下物质中与双酚­A互为同分异构体的是________(填写字母)。Ⅱ.与(CH3)3COH结构相似的醇不能被氧化为醛或酸。羧酸H可以由以下途径制得(有的反响条件没有标出)：(3)C的结构简式为_____________________________________________________。(4)G中所含官能团为____________(填名称)，⑤的反响类型为__________。(5)反响③的化学方程式为_______________________________________________。(6)羧酸H与甲醇反响后得到的酯，能形成一种高分子化合物，可用于制造高级光学仪器透镜，请写出该酯在一定条件下生成此高分子化合物的化学反响方程式：___________________________________________________________________________________。学案49有机合成与推断【课前准备区】知识点一1．简单、易得特定结构和功能2．骨架官能团知识点二1．目标化合物根底原料合成路线2.知识点三红棕色褪去溶液紫色褪去有沉淀产生有氢气放出显紫色有白色沉淀产生有银镜生成有砖红色沉淀产生有CO2气体放出问题思考1.2．目标化合物→中间体……→根底原料。3．醇、羧酸、酚。【课堂活动区】一、1.(1)①烃与卤素单质(X2)取代；②不饱和烃与卤素单质(X2)或卤化氢(HX)加成；③醇与卤化氢(HX)取代。(2)①烯烃与水加成；②卤代烃碱性条件下水解；③醛或酮与H2加成；④酯的水解；⑤苯的卤代物水解生成苯酚。(3)①某些醇或卤代烃的消去反响引入或—C≡C—；②炔烃与H2、X2或HX加成引入。(4)①烯烃氧化；②某些醇的催化氧化。(5)①醛被O2或银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液氧化；②酯在酸性条件下水解；③苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化。2．(1)通过加成反响消除不饱和键。(2)通过消去、氧化或酯化反响等消除羟基。(3)通过加成或氧化反响等消除醛基。3．(1)在烃分子中引入官能团。如引入羟基等；(2)改变官能团在碳链上的位置。由于不对称的烯烃与HX加成时条件不同，会引起卤原子连接的碳原子不同。这样可通过：卤代烃a→消去→加成→卤代烃b→水解，这样就会使卤原子的位置发生改变或引起其他官能团(如—OH)的位置发生改变；(3)增加官能团的数目。可通过卤代烃a→消去eq\o(→,\s\up7(X2))加成→卤代烃b，到达增加卤原子的目的。二、1.(1)(2)苯的同系物(3)苯环苯环(4)(5)—OH或—COOH(6)—COOH(7)醇卤代烃(8)卤代烃酯类二糖或多糖蛋白质(9)酚羟基(10)—CH2O