2023届新高考化学选考一轮总复习学案-专题突破6　有机合成与推断

专题突破6有机合成与推断考点一有机物的综合推断一、根据特定的反应条件进行推断反应条件反应类型常见反应取代反应烷烃的取代芳香烃侧链烷基的取代不饱和烃中烷基的取代加成反应、—C≡C—、与H2加成消去反应醇消去H2O生成烯烃或炔烃取代反应酯化反应醇分子间脱水生成醚的反应纤维素的水解反应消去反应卤代烃消去HX生成不饱和有机物的反应取代(水解)反应卤代烃水解生成醇酯类水解水解反应酯类水解糖类水解油脂的酸性水解或氧化反应醇氧化取代反应苯及其同系物苯环上的氢原子被卤素原子取代的反应溴的CCl4溶液加成反应不饱和烃加成反应氧化反应醛氧化生成羧酸二、根据特殊的反应现象推断官能团1.使溴水褪色,则表示有机物分子中可能含有碳碳双键、碳碳三键或醛基。2.使酸性KMnO4溶液褪色,则该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基、苯的同系物(与苯环相连的碳上含有氢原子)或苯酚。3.遇FeCl3溶液显紫色或加入浓溴水出现白色沉淀,表示该物质分子中含有酚羟基。4.加入新制Cu(OH)2并加热,有砖红色沉淀生成(或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现),说明该物质中含有—CHO。5.加入金属钠,有H2产生,表示该物质分子中可能有—OH或—COOH。6.加入NaHCO3溶液有气体放出,表示该物质分子中含有—COOH。三、根据特征的产物推断碳骨架结构和官能团位置1.若醇能氧化为醛或羧酸,则醇分子中应含有结构—CH2OH;若能氧化成酮,则醇分子中应含有结构—CH(OH)—。2.由消去反应的产物可确定—OH或—X的位置。3.由一卤代物的种类可确定碳骨架结构。由加氢后的碳骨架结构,可确定或—C≡C—的位置。4.由有机物发生酯化反应能生成环酯或聚酯,可确定有机物是羟基酸,并根据环的大小,可确定—OH与—COOH的相对位置。四、根据关键数据推断官能团的数目1.。2.2—OH(醇、酚、羧酸)H2。3.2—COOHCO2,—COOHCO2。4.,—C≡C—(或二烯、烯醛)—CH2CH2—,。5.某有机物与醋酸反应,相对分子质量增加42,则含有1个—OH;增加84,则含有2个—OH。6.由—CHO转变为—COOH,相对分子质量增加16;若增加32,则含2个—CHO。7.当醇被氧化成醛或酮后,相对分子质量减小2,则含有1个—OH;若相对分子质量减小4,则含有2个—OH。五、根据有机物的衍生关系确定物质类别[典例1](2021·浙江6月选考,节选)某课题组研制了一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物P,合成路线如下:已知:请回答:(1)化合物A的结构简式是;化合物E的结构简式是。(2)下列说法不正确的是(填字母)。

A.化合物B分子中所有的碳原子共平面B.化合物D的分子式为C12H12N6O4C.化合物D和F发生缩聚反应生成PD.聚合物P属于聚酯类物质(3)化合物C与过量NaOH溶液反应的化学方程式是

。

(4)在制备聚合物P的过程中还生成了一种分子式为C20H18N6O8的环状化合物。用键线式表示其结构:。

解析:结合A的分子式和D的结构简式,可知A的苯环对位上各有1个—CH3,即化合物A的结构简式为;A被酸性KMnO4氧化成B,则B为;结合已知信息和C→D的反应可确定C的结构简式为,则可逆推出E为HOCH2CH2Br;结合已知信息以及D和P的结构简式可确定F的结构简式为。(1)结合上述分析可知化合物A、E的结构简式分别为、HOCH2CH2Br。(2)化合物B中苯环上的6个碳原子以及与苯环直接相连的羧基上的2个碳原子,均在苯环所在的平面上,A说法正确;由化合物D的结构简式可确定其分子式为C12H12N6O4,B说法正确;缩聚反应的产物应含端基原子或端基原子团,而聚合物P无端基原子或端基原子团,即化合物D和F生成高聚物P的反应不是缩聚反应,C说法错误;聚合物P中含有4n个酯基,故聚合物P属于聚酯类物质,D说法正确。(3)化合物C与过量NaOH溶液反应时既发生酯基的水解反应,又发生Br原子的取代反应,据此可写出反应的化学方程式为+4NaOH++2NaBr。(4)结合生成的环状化合物的分子式可知,其是由1molD和1molF发生加成反应得到的,即D中的2个—N3与F中的2个碳碳三键分别反应生成环状化合物,则环状化合物的键线式可表示为。答案:(1)HOCH2CH2Br(2)C(3)+4NaOH++2NaBr(4)有机推断题的解题思路[对点精练1](2021·全国乙卷,节选)卤沙唑仑W是一种抗失眠药物,在医药工业中的一种合成方法如下:回答下列问题:(1)A的化学名称是。

(2)写出反应③的化学方程式:

。(3)D具有的官能团名称是。(不考虑苯环)(4)反应④中,Y的结构简式为。(5)写出W的结构简式:。

解析:(1)由A的两个取代基所处位置,可命名为邻氟甲苯或2-氟甲苯。(2)由题图可知C为,C发生已知信息(ⅰ)的反应,再和NaOH反应生成D,反应③的化学方程式为++HCl。(3)由D的结构简式可知,D具有的官能团有氨基、羰基、碳氟键和碳溴键。(4)D和Y发生取代反应生成E和HBr,由D和E的结构简式可知Y的结构简式为。(5)F发生已知信息(ⅱ)的反应生成W,已知信息(ⅱ)的反应可理解为氨基与羰基加成,氮原子上的氢原子与氧原子相连,羰基碳与氮原子连接,然后羟基脱水生成醚,可得W为。答案:(1)邻氟甲苯(或2-氟甲苯)(2)++HCl(3)氨基、羰基、碳氟键、碳溴键(4)(5)考点二有机合成路线设计一、有机合成中官能团的转变1.官能团的引入(或转化)方法—OH+H2O;R—X+H2O;R—CHO+H2;RCOR′+H2;R—COOR′+H2O;多糖发酵—X烷烃+X2;烯(炔)烃+X2或HX;R—OH+HXR—OH和R—X的消去;炔烃不完全加氢—CHO某些醇氧化;烯烃氧化;炔烃水化;糖类水解—COOHR—CHO+O2;苯的同系物被强氧化剂氧化;羧酸盐酸化;R—COOR′+H2O—COO—酯化反应2.官能团的消除(1)消除双键:加成反应。(2)消除羟基:消去、氧化、酯化反应。(3)消除醛基:还原和氧化反应。3.官能团的保护被保护的官能团被保护的官能团性质保护方法酚羟基易被氧气、臭氧、过氧化氢、酸性高锰酸钾溶液氧化①用NaOH溶液先转化为酚钠,后酸化重新转化为酚:②用碘甲烷先转化为苯甲醚,后用氢碘酸酸化重新转化为酚:氨基易被氧气、臭氧、过氧化氢、酸性高锰酸钾溶液氧化先用盐酸转化为盐,后用NaOH溶液重新转化为氨基碳碳双键易与卤素单质加成,易被氧气、臭氧、过氧化氢、酸性高锰酸钾溶液氧化用氯化氢先通过加成转化为氯代物,后用NaOH醇溶液通过消去重新转化为碳碳双键醛基易被氧化利用乙醇(或乙二醇)保护:二、有机合成中碳骨架的构建碳链变化常见反应示例碳链增长炔烃、烯烃、醛、酮与HCN加成醛、酮的羟醛缩合卤代烃取代RCl+NaCNRCN+NaCl加聚反应nCH2CH2缩聚反应酯化型、氨基酸缩合型、甲醛与苯酚碳链减短氧化反应水解反应RCOOR′+H2ORCOOH+R′OH烷烃裂化或裂解C16H34C8H18+C8H16;C8H18C4H10+C4H8脱羧反应R—COONa+NaOHRH+Na2CO3成环成环烃+成环醚2HOCH2CH2OH+2H2O成酯环+2H2O成肽环+2H2O[典例2](2021·浙江6月选考,节选)以乙烯和丙炔酸为原料,设计如图化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选):

。解析:通过“逆推法”可知丙炔酸与乙二醇发生酯化反应可合成目标化合物,乙烯与溴加成再水解可得到乙二醇,据此思路可完成合成路线的设计,其合成路线为。答案:有机合成的解题思路[对点精练2](2021·浙江1月选考,节选)已知:①R3BrR3MgBr②(Ph—表示苯基)。以化合物F()、溴苯和甲醛为原料,设计如图所示化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂