2019年高考化学一轮复习第11章有机化学基础鸭高考专题讲座六有机物的综合推断与合成的突破方略学案鲁科版

1、(六)有机物的综合推断与合成的突破方略(对应学生用书第229页)试题分类探究有机物的推断1根据特定的反应条件进行推断(1)“”这是烷烃和烷基中的氢原子被取代的反应条件，如a.烷烃的取代；b.芳香烃及其他芳香族化合物侧链烷基的取代；c.不饱和烃中烷基的取代。(2)“”为不饱和键加氢反应的条件，包括、CC、与H2的加成。(3)“”是a.醇消去H2O生成烯烃或炔烃；b.酯化反应；c.醇分子间脱水生成醚的反应；d.纤维素的水解反应。(4)“”或“”是卤代烃消去HX生成不饱和有机物的反应条件。(5)“”是a.卤代烃水解生成醇；b.酯类水解反应的条件。(6)“”是a.酯类水解；b.糖类水解；c.油脂的酸性

2、水解；d.淀粉水解的反应条件。(7)“”“”为醇氧化的条件。(8)“”为苯及其同系物苯环上的氢原子被卤素原子取代的反应条件。(9)溴水或Br2的CCl4溶液是不饱和烃加成反应的条件。(10)“”“”是醛氧化的条件。2根据试剂或特征现象推断官能团的种类(1)使溴水或Br2的CCl4溶液退色，则表示该物质中可能含有或结构。(2)使KMnO4(H)溶液退色，则该物质中可能含有、CC、CHO或为苯的同系物等结构。(3)遇FeCl3溶液显紫色，或加入溴水出现白色沉淀，则该物质中含有酚羟基。(4)遇浓硝酸变黄，则表明该物质是含有苯基结构的蛋白质。(5)遇I2变蓝则该物质为淀粉。(6)加入新制的Cu(OH)

3、2悬浊液，加热煮沸有砖红色沉淀生成或加入新制银氨溶液加热有银镜生成，表示含有CHO。(7)加入Na放出H2，表示含有OH或COOH。(8)加入Na2CO3或NaHCO3溶液产生气体，表示含有COOH。3根据性质确定官能团的位置(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CHOH。(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CC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。4根据数据确定官能团的数目(5

4、)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。5依据有机物之间的转化关系推断有机物的类别醇、醛、羧酸、酯之间的相互衍变关系是有机结构推断的重要突破口，它们之间相互转化关系可用下图表示：上图中，A能连续氧化生成C，且A、C在浓硫酸存在下加热生成D，则：(1)A为醇、B为醛、C为羧酸、D为酯；(2)A、B、C三种物质中碳原子数相同，碳骨架结构相同；(3)A分子中含CH2OH结构；

5、(4)若D能发生银镜反应，则A为CH3OH，B为HCHO、C为HCOOH，D为HCOOCH3。6根据核磁共振谱推断有机物的结构有机物的分子中有几种氢原子，在核磁共振谱中就出现几种峰，峰面积的大小和氢原子个数成正比。典例导航(2016全国卷)氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚合为，从而具有胶黏性。某种氰基丙烯酸酯(G)的合成路线如下：回答下列问题： 【导学号：】(1)A的化学名称为_。(2)B的结构简式为_，其核磁共振氢谱显示为_组峰，峰面积比为_。(3)由C生成D的反应类型为_。(4)由D生成E的化学方程式为_。(5)G中的官能团有_、_、_。(填官能团名称)【解析】(1)A的相对分子质量为58

6、，氧元素质量分数为0.276，经计算知A中只含一个氧原子，结合信息知A是一种酮或醛，因A的核磁共振氢谱显示为单峰，即分子中只有1种氢原子，则A为，名称为丙酮。(2)根据信息可知，B的结构简式为，分子中含有2种氢原子，故核磁共振氢谱显示为2组峰，且峰面积比为61。(3)由B的结构简式及C的分子式可推知C为，在光照条件下C与Cl2应发生CH3上的取代反应。(4)由反应条件可知，D生成E的反应为氯原子的水解反应，由E的分子式为C4H5NO可推知，D为该反应的化学方程式为(5)由EFG的反应条件可推知，G为，分子中含有碳碳双键、酯基、氰基3种官能团。【答案】(1)丙酮(2)261(3)取代反应(5)碳

7、碳双键酯基氰基对点训练1(2017全国卷，T36)化合物G是治疗高血压的药物“比索洛尔”的中间体，一种合成G的路线如下：已知以下信息：A的核磁共振氢谱为单峰；B的核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为611。D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢；1 mol D可与1 mol NaOH或2 mol Na反应。 【导学号：】回答下列问题：(1)A的结构简式为_。(2)B的化学名称为_。(3)C与D反应生成E的化学方程式为_。(4)由E生成F的反应类型为_。(5)G的分子式为_。(6)L是D的同分异构体，可与FeCl3溶液发生显色反应，1 mol的L可与2 mol的Na2CO3反应，L共有_种；其中核磁共振

8、氢谱为四组峰，峰面积比为3221的结构简式为_、_。【解析】(1)由A中碳、氢原子个数关系可知，A分子中可能有一个双键或一个环；由题给信息“A的核磁共振氢谱为单峰”可知，A分子有一定的对称性，由此可写出A的结构简式为。(2)由“B的核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为611”可知，B为CH3CH(OH)CH3，化学名称为2丙醇(或异丙醇)。(3)由题给信息知，D中含有苯环；由“1 mol D可与1 mol NaOH或2 mol Na反应”可知，D分子结构中含有一个酚羟基和一个醇羟基；由“D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢”可知，酚羟基和醇羟基在苯环的对位上，所以D的结构简式为，C与D反应生成E的化

9、学方程式为(4)根据E和F的分子式可知，另一种生成物为HCl，因此该反应属于取代反应。(5)G分子中含有18个碳原子，如果G分子饱和则含有182238个氢原子；但G分子结构中含有一个苯环，不饱和度为4，要减去8个氢原子，含有一个N原子，可增加1个氢原子，因此G分子中应有31个氢原子，还含有4个氧原子，因此G的分子式为C18H31NO4。(6)L可与FeCl3溶液发生显色反应，说明L的结构中含有酚羟基；1 mol L可与2 mol Na2CO3反应，说明L含有2个酚羟基，另外苯环上还有一个甲基，由“定二移一”法可知，L共有6种结构；满足峰面积比为3221的结构简式为【答案】(1)(2)2丙醇(或

10、异丙醇)(4)取代反应(5)C18H31NO4(6)6(1)苯环侧链引羧基如(R代表烃基)被酸性KMnO4溶液氧化生成，此反应可缩短碳链。(2)卤代烃跟氰化钠溶液反应再水解可得到羧酸如卤代烃与氰化物发生取代反应后，再水解得到羧酸，这是增加一个碳原子的常用方法。(3)烯烃通过臭氧氧化，再经过锌与水处理得到醛或酮如；RCH=CHR(R、R代表H或烃基)与碱性KMnO4溶液共热后酸化，发生双键断裂生成羧酸，通过该反应可推断碳碳双键的位置。(4)双烯合成如1,3丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到环己烯，这是著名的双烯合成，也是合成六元环的首选方法。(5)羟醛缩合有H的醛在稀碱(10% NaOH)溶液中能

11、和另一分子醛相互作用，生成羟基醛，称为羟醛缩合反应。有机物的合成路线设计类型1有机合成中碳骨架的构建1链增长的反应加聚反应；缩聚反应；酯化反应；利用题目信息所给反应。如卤代烃的取代反应，醛、酮的加成反应(1)醛、酮与HCN加成：(2)醛、酮与RMgX加成：(3)醛、酮的羟醛缩合(其中至少一种有H)：(4)卤代烃与活泼金属作用：2RCl2NaRR2NaCl2链减短的反应(1)烷烃的裂化反应；(2)酯类、糖类、蛋白质等的水解反应；(3)利用题目信息所给的反应，如烯烃、炔烃的氧化反应，羧酸及其盐的脱羧反应3成环的方法(1)二元醇脱水成环醚；(2)二元醇与二元羧酸成环酯；(3)羟基酸分子间成环酯；(4

12、)氨基酸分子间成环等。类型2常见官能团转化1官能团的引入(1)引入卤素原子的方法烃与卤素单质(X2)发生取代反应。不饱和烃与卤素单质(X2)或卤代氢(HX)发生加成反应。醇与HX发生取代反应。(2)引入羟基(OH)的方法烯烃与水发生加成反应。卤代烃碱性条件下发生水解反应。醛或酮与H2发生加成反应。酯的水解。酚钠盐中滴加酸或通入CO2。(3)引入碳碳双键或碳碳叁键的方法某些醇或卤代烃的消去反应引入或。炔烃与H2、X2或HX发生加成反应引入。(4)引入CHO的方法某些醇的催化氧化(含有CH2OH结构的醇)。(5)引入COOH的方法醛被O2或银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液氧化。酯在酸性条件下水解

13、。苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化。(6)通过某些化学途径使一个官能团变成两个如CH3CH2OHCH2=CH2CH2XCH2XCH2OHCH2OH；CH2=CHCH2CH3CH3CHXCH2CH3CH3CH=CHCH3CH3CHXCHXCH3CH2=CHCH=CH2。(7)通过某些手段改变官能团的位置如CH3CHXCHXCH3H2C=CHCH=CH2CH2XCH2CH2CH2X。2官能团的消除(1)通过加成反应消除不饱和键(双键、叁键、苯环)。(2)通过消去、氧化、酯化反应消除羟基。(3)通过加成或氧化反应消除醛基。(4)通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。3官能团的保护(1)酚羟基的保护

14、：因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应，把OH变为ONa将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为OH。(2)碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。(3)氨基(NH2)的保护：如在对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把CH3氧化成COOH之后，再把NO2还原为NH2。防止当KMnO4氧化CH3时，NH2(具有还原性)也被氧化。典例导航(2017全国卷，T36，节选)写出用环戊烷和2丁炔为原料制备化合物的合成路线_ (其他试剂任选)。(已知)审题指导可采用逆向思维法：【答案】

15、用环戊烷()为原料制备化合物环戊二烯()的合成路线(其他试剂任选)_。【答案】对点训练2(2018合肥模拟)抗结肠炎药物有效成分G的合成路线如图所示(部分反应略去试剂和条件): 回答下列问题： 【导学号：】(1)甲苯的结构简式为_，反应的反应条件是_。(2)反应的另一产物名称是_，反应的反应类型是_。(3)E与足量NaOH溶液反应的化学方程式为_。(4)已知：易被氧化；苯环上连有烷基时再引入一个取代基，常取代在烷基的邻、对位，而当苯环上连有羧基时则常取代在其间位。参照以上的合成路线，设计一条以甲苯为原料合成化合物的合成路线：_。合成路线流程图示例：CH3CH2OHCH2=CH2【解析】由于C分子中苯环上连有甲基，且在甲基的邻位上有CH3COO，所以A的结构简式为，B的结构简式为；C被酸性高锰酸钾溶液氧化得到D，所以D的结构简式为；根据反应的反应条件及G的结构简式可推知，E的结构简式为；根据反应的反应条件可推知，F的结构简式为。对于(4)问：对比甲苯和