2014版化学复习方略课件(专题版)：专题四第2讲有机物的合成与推断PPT课件.ppt

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1、第2讲 有机物的合成与推断,一、有机物的推断 1.有机反应中的反应条件:把下列条件的序号填在表格中的相 应位置: X2，光照 水浴加热 溴的四氯化碳溶液 H2,催化剂 O2，Cu或Ag，加热 Br2，铁粉(或FeBr3) 浓溴水或饱和溴水 银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液 铁、盐酸 稀硫酸，加热 浓硫酸，加热 浓硫酸，170 浓硫酸，140 NaOH水溶液，加热 NaOH醇溶液，加热,2.有机反应中的特征产物: (1)醇的氧化产物与结构的关系: 有下列三种结构:CH2OH、 若某醇能被氧化成醛或羧酸，则该醇分子中含有 _。 若某醇能被氧化成酮，则该醇分子中含有_。 若某醇不能被催化氧化，则该醇分子

2、中含有_。,CH2OH,3.芳香化合物合成路线:,4.改变官能团位置的方法: CH3CH2CH2Br _,CH3CHCH2,热点考向 1 以结构官能团性质为主线的推断 【典例1】盐酸阿立必利是一种强效止吐药。它的合成路线如下:,(1)有机物D中含有的官能团有酯基、_、_(写名称)。 (2)由E生成F的反应类型为_。,(3)下列CD的有关说法正确的是_。 a.使用过量的甲醇，可以提高D的产率 b.浓硫酸的吸水性可能会导致溶液变黑 c.甲醇既是反应物，又是溶剂 d.此反应中可能会生成一种化学式为C11H13NO4的副产物,(4)写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体G的结构简式: _。 属于-氨

3、基酸； 能与FeCl3溶液发生显色反应； 分子中有一个手性碳原子，有6种不同化学环境的氢。 (5)高聚物H由G通过肽键连接而成，H的结构简式是_。 (6)写出由C生成D的化学方程式:_。,【解题探究】 (1)A到F中，各步有机物中的官能团是如何变化的？ 提示:A至B为苯环上的甲基被酸性KMnO4氧化生成了羧基；B至C为苯环上的Br被OCH3取代；C至D为羧基转化成酯基以及肽键发生断裂；D至E为氨基上一个H被取代；E至F为硝化反应。 (2)生成肽键和断开肽键的机理分别是什么？ 提示:生成肽键:羧酸脱羟基，氨基脱氢原子。 断开肽键:NHCO断开后，恢复成氨基和羧基，即在NH上补氢原子，在CO上补O

4、H。,【解析】(1)RCOOR中的“COO”为酯基，ROR中 的“O”为醚键，“NH2”为氨基。(2)EF 发生的是 “NO2”取代苯环上的H。(3)a项，甲醇过量，使酯化反应向 正反应方向移动，从而提高D的产率，正确；b项，浓硫酸的脱 水性可能使有机物碳化，导致溶液变黑,错误；c项,反应物C溶 于甲醇，正确；d项，有可能肽键不水解，只发生酯化反应,则 生成 (分子式C11H13NO4)，正确。(4)由条件说 明有结构 ，由条件说明含有酚羟基，另外还有一,个饱和碳原子，结合条件中有一个手性碳原子及6种不同 化学环境的氢可写出结构。 (5)G中含有NH2和COOH，通过缩聚反应生成高分子。,答案

5、:(1)醚键 氨基 (2)硝化反应(或取代反应) (3)a、c、d,【方法归纳】有机推断的方法 (1)顺推法:抓住有机物的结构、性质和实验现象这条主线， 顺着题意正向思维，由已知逐步推向未知，最后得出正确的 推断。 (2)逆推法:抓住有机物的结构、性质和实验现象这条主线， 逆向思维，从未知逐步推向已知，抓住突破口，把整个题中 各物质联系起来进行反推，从而得出正确的推断。,(3)剥离法:先根据已知条件把明显的未知首先剥离出来，然 后根据已知将已剥离出来的未知当作已知逐个求解那些潜在 的未知。 (4)分层推理法:先根据题意进行分层推理得出每一层的结构， 然后再将每一层结构进行综合推理，最后得出正确

6、的推断结 论。,【变式训练】(2013四川高考)有机化合物G是合成维生素 类药物的中间体，其结构简式为,G的合成路线如下:,其中AF分别代表一种有机化合物，合成路线中部分产物及 反应条件已略去。 已知:,请回答下列问题: (1)G的分子式是 ；G中官能团的名称是 。 (2)第步反应的化学方程式是_。 (3)B的名称(系统命名)是_。 (4)第步反应中属于取代反应的有_(填步骤编号)。 (5)第步反应的化学方程式是_。 (6)写出同时满足下列条件的E的所有同分异构体的结构简 式_。 只含一种官能团； 链状结构且无OO； 核磁共振氢谱只有2种峰。,【解题指南】解答本题时应注意以下两点: (1)根据

7、某些特殊的反应条件可以推测物质的反应类型。 (2)可以用逆推法进行有机推断。,【解析】,(1)G的分子式为C6H10O3，官能团为羟基、酯基。 (2)的化学方程式为 (3)B为 ，其系统命名为2-甲基-1-丙醇。 (4)由取代反应的定义可知，为取代反应。,(5)由已知信息可得的化学方程式为,(6)E为 满足条件的E的同分异构体 有CH3COOCH2CH2OOCCH3、 CH3CH2OOCCOOCH2CH3、CH3OOCCH2CH2COOCH3。,答案:(1)C6H10O3 羟基、酯基 (2) (3)2-甲基-1-丙醇 (4) (5) (6)CH3COOCH2CH2OOCCH3、 CH3CH2O

8、OCCOOCH2CH3、CH3OOCCH2CH2COOCH3,热点考向 2 依据新信息合成陌生有机物 【典例2】盐酸氟西汀(商品名叫“百忧解”)是一种口服抗抑 郁药，用于治疗抑郁症、强迫症及暴食症，其合成路线如下:,(1)反应中属于还原反应的是_(填序号)。 (2)化合物F和G比较，水溶性较强的是_。 (3)分析A的同分异构体中，有一种能发生银镜反应且核磁共 振氢谱图有4种峰的有机物，写出它和银氨溶液发生银镜反 应的离子方程式_。 (4)反应可视为两步完成，第1步:HCHO先和HN(CH3)2反应；第2步:第1步反应产物再和A发生取代反应生成B。试写出第 1步反应产物的结构简式_。,【解题探究

9、】 结合题中第(4)问，分析A至B是如何转化的？ 提示:对比A和B的结构简式知，B比A多3个碳及1个氮，而给 出的反应物即是HCHO和HN(CH3)2，所以第一步为将醛基加成生 成羟基，第二步，羟基与A的甲基上的H给合生成水，发生取 代反应，其过程为,【解析】反应为甲醛中醛基的加成反应，反应为羰基发生 还原反应，反应为羟基上的H与苯环上的F相结合，生成HF和 D，属于取代反应。反应为CN取代CH3，反应为CN变 成氢原子。F中的NH显碱性，可以与HCl反应。(1)有机中 的还原反应为加H或去O的反应。反应为加H，属于还原反应。 (2)G属于盐，故水溶性比F强。(3)银氨溶液属于强碱，应拆写 成

10、离子形式。(4)第一步为醛基与HN上的H发生加成反应。,答案:(1) (2)G,【易错警示】有机合成与推断题中的易错点 (1)解答有机推断题欠规范: 写有机化学方程式未用“”，而用了“”，漏写反应条件。 酯化反应的生成物漏写“水”，缩聚反应的生成物漏写“小 分子”、反应条件和“n”。 醛基、酯基、羧基的书写不规范:如醛基写成“COH”。 有机分子结构式中有几个苯环看不清楚，常认为六边形是 苯环。,(2)不理解有机合成路线设计，忽视官能团保护原理: 易忽视叔醇( )不能被氧化，而碳碳双键在醇催化氧化 过程中，也能被氧化。因此在氧化过程中必要时需要保护某些 官能团。在有机合成中，官能团保护就是设计

11、路线使指定官能 团反应，避免某官能团反应。例如，利用烯醇制烯醛，先利用 烯醇与HX反应，后催化氧化制醛，最后消去得烯醛，与HX加 成、消去的目的是保护碳碳双键。,【变式训练】(2013江苏高考节选)化合物A(分子式为C6H6O) 是一种有机化工原料，在空气中易被氧化。A的有关转化反应 如下(部分反应条件略去):,(1)写出A的结构简式:_。 (2)G是常用指示剂酚酞。写出G中含氧官能团的名称: _和_。 (3)某化合物是E的同分异构体，且分子中只有两种不同化学 环境的氢。写出该化合物的结构简式:_ (任写一种)。 (4)F和D互为同分异构体。写出反应EF的化学方程式: _。,【解析】(1)根据

12、A的分子组成，可知A中含有苯环和OH， 所以A是苯酚。 (2)从G的结构简式知，其中含有酚羟基和酯基。 (3)只有两种不同的氢，说明分子高度对称，而且有一个双 键或环。如果含有双键，根据对称性要求，应该是CO键， 左右各有3个饱和碳原子、两种氢原子，即为异丙基 ( )，所以结构简式为 如果含有环，氧原子必然在环上，而且对称性要求支链必须 是偶数，位于O的对位或两侧，所以只能是,(4)D中含有一个环和碳碳双键，D和F互为同分异构体，故E 中的羟基应在环上发生消去反应。条件为浓硫酸，加热。,答案:(1) (2)(酚)羟基 酯基,合成有机物中官能团的保护 【典例】(2013阜阳调研)化合物F(匹伐他

13、汀)用于高胆固 醇血症的治疗，其合成路线如下:,(1)化合物D中官能团的名称为_、_和酯基。 (2)AB的反应类型是_。 (3)写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式: _。 .分子中含有两个苯环；.分子中有3种不同化学环境的氢； .不含OO。 (4)实现DE的转化中，化合物X的分子式为C19H15NFBr，写 出其结构简式:_。,(5)已知:化合物E在CF3COOH催化作用下先转化为 ，再转化为F。你认为合 成路线中设计步骤的目的是_。,【解析】(2)从结构分析，可知反应使羰基转化成OH，属 于还原反应。 (3)说明分子结构高度对称；结合和分子结构与组成， 可知是两个独立的苯环。

14、再考虑剩余部分的组成，可知应是 饱和基团；再结合高度对称，可知应是2个CH3和4个OH 位于苯环的对称位置上。,(4)比较D和E的结构，可知X含有 片段。再结合X的分子式可知 另外还有2个H和1个Br，所以X为,(5)由合成路线流程图可知，反应中OH重新出现，说明步骤 的目的是保护羟基；结合反应的条件中出现“O3”，可知是 为了防止OH被氧化。 答案:(1)醚键 醛基 (2)还原反应,(5)保护羟基，防止被氧化,【方法归纳】 有机合成中官能团的保护 (1)在保护官能团时一般要符合三方面的要求: 所选保护物质要易于同被保护基团反应。 保护基团必须经受得起在保护阶段的各种反应条件。 保护基团易于除

15、去。 (2)目前高考考查官能团保护这个知识点的主要模式为给出某一有机物的合成路线，要求分析路线中某步反应的目的。对于这类角度的考查，解题的要点是弄清合成路线中各主要有机物的结构，然后分析每步反应中有机物结构的变化(主要是官能团的变化)，被保护官能团的重要特征是在合成路线中参与了反应，但最终又被“复原”。,以信息的形式将官能团保护知识融入有机合成路线的设计 中，是高考考查的重要发展方向。例如，设计合理路线由 制取 学生在设计合成路线时需要考虑，若直接催化氧化羟基，则 碳碳双键也容易被氧化断裂，所以需要先让碳碳双键与HCl发 生加成反应以保护碳碳双键，再催化氧化，将羟基转变为羧 基，然后再在NaO

16、H醇溶液中发生消去反应生成碳碳双键，最 后酸化即可得到目标产物。,【变式训练】某研究小组制备偶氮染料F的合成路线图如下:,(1)D中官能团的名称为_。 (2)写出反应类型:_;_。 (3)写出DE反应的化学方程式_。 (4)写出B的结构简式_；设计反应和的目 的是_。 (5)写出满足下列条件的C的所有同分异构体的结构简式_。 a.是苯的对位二取代产物； b.能发生银镜反应； c.分子中无甲基。,【解析】苯到E的转化关系为,(1)NHCO为肽键，NO2为硝基。 (2)反应为硝基还原为氨基，反应为成肽反应，即取代 反应。 (3)DE的反应为肽的水解。 (4)由转化关系可知，B没有直接硝化，而是设计

17、反应， 这是为了保护氨基，原因是硝化过程中用到浓硝酸和浓硫酸， 能氧化氨基。 (5)除去苯环外，C中还有2个C、1个N、1个O。同分异构体能 发生银镜反应，说明有CHO，还剩下1个C、1个N，没有甲 基，说明是NH2、CH2结构。,答案:(1)酰胺键(或肽键)、硝基 (2)还原反应 取代反应,1.(2013天津蓟县调研)棉酚是从锦葵科植物草棉、树棉或陆 地棉成熟种子、根皮中提取的一种多元酚类物质，其结构简式 如图所示。下列说法不正确的是( ) A.棉酚的分子式为C30H30O8 B.1 mol棉酚在特定条件下最多可与12 mol H2加成 C.棉酚可发生取代、氧化反应，但不能发生消去反应 D.

18、棉酚分子中，所有碳原子可能在同一平面上,【解析】选D。A项，由图可知含有30个C，8个O，30个H，正 确；B项，可以看作苯环中10个碳碳双键和2个醛基与氢气进 行加成，正确；C项，棉酚中没有醇羟基或卤素原子，故不能 发生消去反应，正确；D项，由于有2个碳原子上各连有3个 碳原子， ,构成四面体结构，所以不可 能所有碳原子共平面。,2.有机化合物Y是合成有关药物的重要中间体，可由有机化 合物X经多步反应制得。 有关上述两种化合物的说法正确的是( ) A.1 mol X最多能与3 mol H2发生加成反应 B.可用FeCl3溶液鉴别X、Y C.X、Y均可以与NaOH溶液发生反应 D.Y能发生加成

19、、取代、消去、水解反应,【解析】选B。A项，X中含有1个苯环、1个醛基，最多能与 4 mol H2发生加成反应，错误；B项，X含酚羟基，而Y不含，因此可用FeCl3鉴别，正确；C项，X属于酚，能和NaOH反应， Y不能和NaOH反应，错误；D项，Y能发生加成(苯环)、取代 (苯环、OH、CH3)、消去(OH)反应，不能发生水解反 应，错误。,3.甲酸香叶酯是一种食品香料，可以由香叶醇与甲酸发生酯 化反应制得:,下列说法中正确的是( ) A.香叶醇的分子式为C11H18O B.香叶醇在浓硫酸、加热条件下可发生消去反应 C.1 mol甲酸香叶酯可以与2 mol H2发生加成反应 D.甲酸香叶酯分子

20、中所有碳原子均可能共平面,【解析】选C。A项，分子式应为C11H20O，错误；B项，连接 羟基的碳原子邻位的碳上没有氢，不能发生消去反应，错 误；C项，甲酸香叶酯分子中2个CC键均能发生加成反应， 而酯基不能发生加成反应，正确；D项，甲酸香叶酯中手性 碳原子与其连接的3个碳原子类似甲烷的结构，不可能处于 同一平面，错误。,4.以下是我国化学家近年来合成的聚乙炔衍生物分子M的结 构式及M在稀硫酸作用下的水解过程如图,下列有关说法中不正确的是( ) A.M与A均能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色 B.B中含有羧基和羟基两种官能团，B能发生消去反应和酯化 反应 C.1 mol M与热的烧碱溶液反应，可消

21、耗2n mol的NaOH D.A、B、C各1 mol分别与金属钠反应，放出的气体的物质的 量之比为122,【解析】选D。M与A的分子中含有碳碳双键，均能够使酸性高 锰酸钾溶液和溴水褪色，因此A选项正确；B的分子中含有羧 基和羟基，可以发生取代反应，-碳原子上含有氢原子可以 发生消去反应，因此B选项正确；1 mol M中有2n mol的酯基， 可以与2n mol的NaOH发生反应，因此C选项正确；1 mol A中 有n mol羧基，1 mol B中有1 mol羧基、1 mol羟基，1 mol C 中有2 mol羟基，它们与金属钠反应放出的气体的物质的量分 别为n/2 mol,1 mol,1 mo

22、l，因此D选项错误。,5.(2013天津塘沽区一模)青霉素是一种良效广谱抗生素，经酸性水解后得到青霉素氨基酸分子的结构简式如图，下列关于该物质的叙述不正确的是( ) A.属于-氨基酸 B.能发生加聚反应生成多肽 C.核磁共振氢谱上共有5个峰 D.青霉素过敏严重者会导致死亡，用药前一定要进行皮肤敏 感试验,【解析】选B。氨基酸生成多肽的反应属于缩聚反应，故B项 错误。,6.苯酚是重要的工业原料之一，工业上采用苯酚合成有机物 D的路线如下:,请回答下列问题: (1)有机物A分子官能团是_(写名称)。B的结构简 式是_，其核磁共振氢谱图中有_种峰。 (2)CD的反应类型是_，D与足量NaOH溶液共

23、热时反应的化学方程式: _。,(3)X是B的同分异构体，X分子中含有苯环，其中苯环上一氯 代物只有两种，且能发生银镜反应，则X的所有结构简式有 、_、_、_。 (4)有关化合物C的说法正确的是_(填字母)。 a.能发生加成反应 b.一定条件下，可以在NaOH醇溶液中发生消去反应 c.1 mol C与足量NaOH溶液共热，最多消耗2 mol NaOH d.属于酯类物质,【解析】本题考查有机合成与推断，涉及化学方程式的书写、同分异构体、核磁共振氢谱、官能团的名称等。 (1)A含酚羟基，根据A、C的结构推知B为 ，核磁 共振氢谱有4种峰。,(2)CD为取代反应，D与氢氧化钠反应:,(3)根据题意X含

24、醛基、苯环上有2个处于对位的取代基，B含 羰基、羟基，则X含羟醛结构或含酯基或是醚醛结构，可写出 4种:另外3种为 、 、 。 (4)化合物C含(酚)羟基、羰基、氯原子(可水解但不能发生 消去反应)，因此选a、c。,答案:(1)(酚)羟基 (2)取代反应,(4)a、c,7.优良的有机溶剂对孟烷和耐热型特种高分子功能材料PMnMA的合成路线如下:,已知:芳香族化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代。如 0.01 mol C质量为1.08 g，能与饱和溴水完全反应生成 3.45 g白色沉淀，E不能使Br2的CCl4溶液褪色。 G的核磁共振氢谱有3种峰，其峰面积之比为321，G 与NaHCO3溶

25、液反应放出气体。,根据以上信息回答以下问题。 (1)化合物A的名称为_；F的官能团结构简式 为_；C的结构简式为_。 (2)下列说法正确的是(填选项字母)_。 a.B可使酸性高锰酸钾溶液褪色 b.C不存在芳香族醛类同分异构体 c.D的酸性比E弱 d.F不能使溴水褪色,(3)E和G反应生成H的化学方程式为_， 其反应类型为_； PMnMA的结构简式为_， 由H生成该有机物的反应类型为_。 (4)G的能水解的链状同分异构体有_种， 其中不能发生银镜反应的有机物结构简式为(写出一种即可) _。,【解析】本题考查有机合成与推断，涉及官能团、物质的结构 简式的书写、化学方程式的书写、反应类型、同分异构体

26、、物 质的性质。根据已知条件可知C的相对分子质量为108，含酚 羟基和甲基，与溴水反应在苯环上引入3个Br，即C的结构简 式为 没有芳香族醛类同分异构体，根据已知条件 及(CH3)2CHCl B对孟烷可知A为甲苯，B为 可被酸性高锰酸钾氧化。根据已知条件、,C的结构、对孟烷的结构可知D为 ，DE为加成 反应，E为 ，则(2)中c错误，EF发生消去反 应，因此F含碳碳双键，可使溴水褪色； (3)根据G的核磁共振氢谱有3种峰，其峰面积之比为321，与NaHCO3溶液反应放出气体可知G含羧基，为 ， H可发生加聚反应得,(4)根据G的能水解的链状同分异构体可知该同分异构体 含酯基和碳碳双键，有CH3

27、COOCHCH2, CH2CHCOOCH3， HCOOC(CH3)CH2, HCOOCH2CHCH2,HCOOCHCHCH35种， 其中不能发生银镜反应的是CH3COOCHCH2,CH2CHCOOCH3。,答案:,(4)5 CH3COOCHCH2(或CH2CHCOOCH3),8.食品添加剂必须严格按照食品安全国家标准(GB2760-2011)的规定使用。作为食品添加剂中的防腐剂G和W,可经下列反应路线得到(部分反应条件略)。,(1)G的制备。,A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”)。 经反应AB和DE保护的官能团是 。 EG

28、的化学方程式为 。,(2)W的制备。,JL为加成反应,J的结构简式为 。 MQ的反应中,Q分子中形成了新的 (填“C C键”或“CH键”)。 用Q的同分异构体Z制备 ,为避免ROH+HOR ROR+H2O发生,则合理的制备途径为酯化反应、 、 。(填反应类型),应用MQT的原理,由T制备W的反应步骤为 第1步： ； 第2步：消去反应；第3步： 。 (第1、3步用化学方程式表示),【解析】(1)根据G的合成路线,A中的OH通过取代反应变成B 中OCH3,然后B中CH3被酸性KMnO4溶液氧化成羧基,接着,D 中OCH3通过取代反应又变回OH,故经过反应保护了OH, 最后COOH经过酯化反应变为C

29、OOCH2CH3； (2)根据W的合成路线,由L倒推J,J为乙炔,L在碱性条件下,水 解变为 ,同一碳上连两个羟基不稳定,会生成 CH3CHO,接着两个乙醛分子通过加成反应生成Q,Q发生消去反 应变为T；,根据 ,可知其单体为： HOCH2CHCHCH2OH,该单体即为Q的同分异构体Z,它酯化 后变为RCOOCH2CHCHCH2OOCR,接着进行加聚反应生成： ,最后通过酯水解生成 。,根据T和W的结构简式,在此过程中碳链中增加了两个碳,可 知第1步应为T和CH3CHO的加成反应,生成： ；第2步经消去反应变为 CH3CHCHCHCHCHO；第3步经氧化反应生成W。,答案：(1)同系物 小 OH (2)HCCH CC键 加聚反应 水解反应,(答案合理即可),