第四单元第29讲有机合成与推断.ppt

第 29 讲 有机合成与推断考纲定位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.了解卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点以及它们的相互联系。一、有机合成基本要求(1)原理正确、原料_；(2)途径简捷、便于_；(3)条件适宜、易于_。二、有机合成1官能团的引入(1)引入CC_等与H2加成。(2)引入C=C或CC：_的消去。价廉操作分离C=C或CC卤代烃或醇(3)苯环上引入官能团。(4)引入X：在饱和碳原子上_取代；不饱和碳原子上_加成；醇羟基_取代。(5)引入OH：_水解；_加氢还原；_与H2O加成。(6)引入CHO或酮：_的催化氧化；_与H2O加成。与X2(光照)与X2或HX与HX卤代烃醛或酮C=C醇 CC(7)引入COOH：_氧化；_水化；_水解。(8)引入COOR：醇酯由_酯化；酚酯由_取代。(9)引入高分子：_的单体加聚；酚与醛_、二元羧酸与二元醇(或羟基酸)酯化_、二元羧酸与二元胺(或氨基酸)酰胺化_。2官能团的消除(1)通过_可以消除C=C或CC。如CH2=CH2H2_。醛基CN羧酸酯醇与羧酸酚与羧酸酐含C=C缩聚缩聚缩聚加成反应CH3CH3(2)通过_可消除OH。如CH3CH2OH2CH3CH2OHO2_，_。(3)通过_可消除CHO。如2CH3CHOO2CH3CHOH2_，_。(4)通过_消除COO。如CH3COOC2H5H2O_。消去、氧化CH2=CH2H2O2CH3CHO2H2O加成或氧化2CH3COOHCH3CH2OH水解反应CH3COOHC2H5OH3官能团间的衍变根据合成需要(题目信息中会明示某些衍变途径)，可以进行有机物官能团的衍变，使中间产物向目标产物递进，常见的方式有三种类型。(1)利用官能团的衍生关系进行衍变：如伯醇醛羧酸酯等。(2)官能团数目的改变，通过某种化学途径使一个官能团变为两个。如：CH3CH2OH_。CH2=CH2XCH2CH2XHOCH2CH2OH1,2二氯环己烷1,2,3,4四氯环己烷(3)官能团位置的改变，通过某种手段，改变官能团的位置。如：CH3CH2CH2Cl_。CH3CH2CH2OH _ _。消去HCl与HCl加成消去H2O水解与HCl加成CH3CH=CH2CH3CHClCH3CH3CH=CH2CH3CHClCH3CH3CH(OH)CH34有机合成中碳链的增减(1)碳链的增长：如_；_；_；卤代烃的取代反应等。有机合成题中碳链的增长，一般会以信息形式给出，常见方式为有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。(2)碳链的缩短：酯类、蛋白质、二糖和多糖的_；_；_等。酯化反应加聚反应缩聚反应水解裂化和裂解氧化反应三、据有机物的化学性质推断基本有机反应类型基本反应类型实例取代反应_的光卤代；苯及其同系物的卤代、硝化反应；醇的卤化反应；_与溴水反应；酯化反应；卤代烃、酯类、二糖、多糖、蛋白质的_加成反应碳碳双键、碳碳三键与_、卤素单质、卤化氢、水等的反应；苯环与_的反应；醛基与_反应烷烃酚类水解氢气氢气氢气基本反应类型实例消去反应卤代烃在_、加热条件下的反应；醇在浓硫酸作用下的反应(注意不是所有的醇都能发生消去反应)氧化反应所有有机物的燃烧反应；含碳碳双键和碳碳三键的物质、醇、醛、酚类、苯的同系物等与_的反应；醇的催化氧化；醛与_的反应氢氧化钠的醇溶液酸性高锰酸钾溶液新制银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液【基础导练】1化合物A的结构简式为，若将A变成分子式为C7H5O3Na的化合物，则与A反应的溶液最好选用()。ANaOHCNaHCO3BNaHSO3DNa2CO3解析：因为酚的酸性比碳酸弱而羧酸的酸性比碳酸强。C2从甜橙的芳香油中可分离得到如下结构的化合物：，现有试剂：酸性KMnO4溶液；H2/Ni；Ag(NH3)2OH；新制Cu(OH)2，能与该化合物中所有官能团)。都发生反应的试剂有(ABCD解析：该有机物分子中含有两种官能团，分别是碳碳双键和醛基，酸性KMnO4溶液能将两种官能团氧化，H2/Ni能和这两种官能团发生加成反应，Ag(NH3)2OH和新制的Cu(OH)2只能氧化醛基而不能氧化碳碳双键。答案：A3图4291表示某烯烃所发生的两个不同反应。下列说法正确的是()。图 4291BX肯定不含C=CDY肯定含六元环AX肯定含C=CCY肯定为链状化合物D4下列各组中的反应，属于同一反应类型的是()。A由溴丙烷水解制丙醇；由丙烯与水反应制丙醇B由甲苯硝化制对硝基甲苯；由甲苯氧化制苯甲酸C由氯代环己烷消去制环己烯；由丙烯加溴制1,2二溴丙烷D由乙酸和乙醇制乙酸乙酯；由苯甲酸乙酯水解制苯甲酸和乙醇答案：DCH3CH2CH2OH是加成反应，故A错；前者是取代反应，而C6H5CH3C6H5COOH是氧化反应，故B错；前者是卤代烃的消去反应，而CH3CH=CH2Br2CH3CHBrCH2Br是加成反应，故C错；前者是酯化反应或取代反应，后者是水解反应或取代反应，故D正确。一定条件5(2010年四川高考)中药狼把草的成分之一M具有清炎杀菌作用，M的结构如图4292所示：下列叙述正确的是()。AM的相对分子质量是180B1molM最多能与2molBr2发生反应CM与足量的NaOH溶液发生反应时，所得有机产物的化学式为C9H4O5Na4D1molM与足量NaHCO3反应能生成2molCO2图4292答案：C解析：由结构简式推断M的分子式为C9H6O4，Mr(C9H6O4)12916164178，故A错；1molM最多能与3molBr2发生反应，除了苯环上酚羟基邻位上CH键能发生取代反应外，还有另一个环上的C=C键能发生加成反应，故B错；1molM最多能与4molNaOH发生反应，苯环上的酚羟基能消耗2molNaOH，酯基水解能消耗1molNaOH，水解生成的1mol酚羟基还能消耗1molNaOH，根据质量守恒定律推断有1molC9H4O5Na4和3molH2O生成，故C正确；酸性：H2CO3C6H5OH，因此含酚羟基的M与NaHCO3不能发生复分解反应生成H2CO3或CO2，故D错。考点1有机化合物结构的测定有机化合物结构测定的核心工作是确定其分子式、官能团及官能团的位置。1元素组成及其质量分数的测定有机化合物的常见元素有C、H、O、N、X(卤素)等元素，一般采用燃烧和加热方式，测定产物的性质和量的大小，然后确定元素的组成和元素的质量分数。元素测定测定方法质量分数的测定碳元素燃烧分析法(氧气流中)用碱液吸收，测碱液的增重氢元素用吸水剂(如浓硫酸)吸收，测增重氮元素二氧化碳气流中燃烧用KOH溶液吸收二氧化碳，测氮气体积卤素与硝酸银溶液、浓硝酸混合加热水解后测卤化银的沉淀质量，根据该量计算样品中卤素的质量分数氧元素通过测定C、H、N、X等元素的质量分数后，其和小于100%，其差值就是氧元素的质量分数2.分子式的确定确定有机物分子式的常见条件有：燃烧产物和燃烧化学方程式；元素的质量分数和相对分子质量等求得分子式。3有机化合物结构式的确定可以根据有机化合物的性质或结构特点来确定其结构式；也可以通过现代分析方法来测得有机化合物的结构。4计算有机化合物不饱和度：计算公式为：其中n(C)为碳原子数，n(H)为氢原子数。在计算不饱和度时，要注意有机物分子中若含有卤素原子时，可将其视为氢原子；若含有氧原子时，可不考虑；若含有氮原子时，就在氢原子数中减去氮原子数。几种常见的官能团的不饱和度如下表：官能团C=CC=O脂环CC苯环CN不饱和度1112425.测定有机物的相对分子质量的方法用质谱仪测定有机化合物的相对分子质量。质谱图中最右边的分子离子峰对应的质荷比表示其相对分子质量。根据理想气体状态方程测定相对分子质量。理想气体状态方程：pVnRT，式中p为压强、V为样品蒸气气体、n为样品物质的量、R为克拉伯龙常数(R8.314Pam3mol1K1)、T为开氏温度，式中的nm/M，所以测定样品相对分子质量为：MmRT/pV。6官能团确定有机合成主要围绕着官能团的性质及变化，有机推断也主要围绕官能团进行，所以掌握官能团的性质是复习该部分的关键。(1)鉴别和确定有机化合物官能团的常用试剂。酸性高锰酸钾溶液主要用来鉴别和确定不饱和键(包括碳碳双键和碳碳三键)和有侧链烃基的芳香烃(跟苯环相连的碳原子上必须有氢原子)，现象是紫色褪去。溴的四氯化碳溶液(或溴水)主要用来检验不饱和键的存在，现象是红棕色(或橙黄色)褪去。浓溴水用于检验酚羟基，现象是产生白色沉淀。氯化铁溶液主要用来检验酚羟基的存在，现象是溶液中显示特殊的紫色。银氨溶液与新制的氢氧化铜悬浊液用来检验醛基的存在。碳酸氢钠溶液用来检验羧基的存在。硝酸银溶液用来检验卤代烃中含有的卤原子。(2)根据性质确定官能团。基团结构性质碳碳双键加成(H2、X2、HX、H2O)；氧化(O2、KMnO4)；加聚碳碳三键CC加成(H2、X2、HX、H2O)；氧化(O2、KMnO4)；加聚苯环取代(X2、HNO3、H2SO4)；加成(H2)；氧化(O2)卤素原子X水解(NaOH水溶液)；消去(NaOH醇溶液)醇羟基ROH取代(活泼金属、HX、酯化反应)；氧化(铜的催化氧化、KMnO4)；消去(分子内脱水)基团结构性质酚羟基取代(浓溴水)；弱酸性；加成(H2)；显色反应(Fe3)醛基CHO加成或还原(H2)；氧化O2、银氨溶液、新制Cu(OH)2酯基COOR水解(稀H2SO4、NaOH溶液)羧基COOH酸性、酯化羰基CO加成或还原(H2)肽键(酰胺键)CONH水解(稀硫酸或氢氧化钠溶液)(3)根据有机反应特殊条件确定官能团。反应条件可能官能团浓硫酸醇的消去(醇羟基)；酯化反应(含有羟基、羧基)稀硫酸酯的水解(含有酯基)；二糖、多糖的水解NaOH水溶液卤代烃的水解；酯的水解NaOH醇溶液卤代烃消去(HX)H2、催化剂加成(碳碳双键、碳碳三键、醛基、苯环)O2/Cu、加热醇羟基的氧化(CH2OH等)Cl2(Br2)/Fe苯环Cl2(Br2)/光照烷烃或苯环侧链上烷烃基(4)根据特征现象确定官能团。反应条件可能官能团能与NaHCO3反应羧基能与Na2CO3反应羧基、酚羟基能与Na反应羧基、酚羟基、醇羟基与银氨溶液反应产生银镜或与新制氢氧化铜产生砖红色沉淀醛基能使溴水褪色C=C、CC加溴水产生白色沉淀、遇Fe3显紫色酚羟基ABCA是醇(RCH2OH)或乙烯氧化氧化7.几种重要的数据关系(1)不饱和键数目的确定。一分子有机物加成一分子H2(或Br2)含有一个双键。一分子有机物加成两分子H2(或Br2)含有一个叁键或两个双键。一分子有机物加成三分子H2含有三个双键或一个苯环。一个双键相当于一个环。(2)符合一定碳氢比(物质的量比)的有机物。CH11的有乙炔、苯、苯乙烯、苯酚等。CH12的有甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖、单烯烃等。CH14的有甲烷、甲醇、尿素等。(3)式量相同的有机物和无机物(常见物质)。式量为28的有：C2H4、N2、CO。式量为30的有：C2H6、NO、HCHO。式量为44的有：C3H8、CH3CHO、CO2、N2O。Ca(OH)2、HCOOC2H5、CH3COOCH3。式量为100的有：H2C=CHCH2COOCH3、Mg3N2、CaCO3、KHCO3。式量为46的有：C2H5OH、HCOOH、NO2。式量为60的有：C3H7OH、CH3COOH、HCOOCH3、SiO2。式量为74的有：C4H9OH、C2H5COOH、C2H5OC2H5、式量为120的有：C9H12(丙苯或三甲苯或甲乙苯)、MgSO4、NaHSO4、KHSO3、CaSO3、NaH2PO4、MgHPO4、FeS2。式量为128的有：C9H20(壬烷)、C10H8(萘)。【例1】(2010年全国高考)有机化合物AH的转换关系如下所示：请回答下列问题：(1)链烃A有支链且只有一个官能团，其相对分子质量在6575之间，1molA完全燃烧消耗7mol氧气，则A的结构简式是_，名称是_。(2)在特定催化剂作用下，A与等物质的量的H2反应生成E。由E转化为F的化学方程式是：_。(3)G与金属钠反应能放出气体，由G转化为H的化学方程式是：_。(4)的反应类型是_；的反应类型是_。(5)链烃B是A的同分异构体，分子中的所有碳原子共平面，其催化氢化产物为正戊烷，写出B所有可能的结构简式：_。(6)C也是A的一种同分异构体，它的一氯代物只有一种(不考虑立体异构)，则C的结构简式为_。思路指导：A物质的确定是本题的关键，H中含 9个碳原子，可判断 G中也含有 5个碳原子。1molA燃烧，A能与H2加成，消耗 7molO2从而可以确定 A物质的结构。解析：(1)由 H判断 G中有 5个碳，进而 A中 5个C，再看 A能与 H2加成，其产物 E还能与 Br2加成，说明A中不饱和度至少为 2，又据 1molA燃烧，消耗 7molO2，故A分子式为：C5H8，再据题意 A中只有一个官能团，且含有支链，可以确定 A的结构简式如下：(CH3)2CHCCH，命名：3甲基1丁炔。(2)(CH3)2CHCCH与等物质的量的H2完全加成后得到 E：(CH3)2CHCH=CH2，E再与Br2加成的反应就很好写了，见答案(2)。(3)二元醇和二元酸发生酯化反应，注意生成的水不能漏掉，反应条件用 或者都可以，见答案。(4)反应类型略。浓硫酸(5)难度增大，考查了共轭二烯烃的共面问题，超纲！注意有的同学写 CH2=CHCH2CH=CH2是不符合一定共面这个条件的，球棍模型为：；CH3CH=CHCH=CH2(存在顺反异构)是共轭二烯烃，中间单键不能旋转可以满足；CH3CH2CCCH3可以满足，三键周围的四个碳原子是在同一条直线的，那另外那个碳原子无论在哪个位置都是和这 4个碳共面的。(6)难度更大，超出一般考生的想象范围，要抓住不饱和度为 2，一个三键不能满足一氯代物只有一种，同样两个双键也不能满足，一个环，一个双键也不能满足，逼得你想到两个环，5个碳只能是两个环共一个碳了。答案：(1)CH3)2CHCCH(4)加成反应(或还原反应)3甲基1丁炔取代反应2H2O(6)(5)CH2CH=CHCH=CH2(或写它的顺、反异构体)CH3CH2CCCH3【变式训练】1化合物H是一种香料，存在于金橘中，可用如图4293所示路线合成：图4293回答下列问题：(1)11.2L(标准状况)的烃A在氧气中充分燃烧可以产生88gCO2和45gH2O。A的分子式是_。(2)B和C均为一氯代烃，它们的名称(系统命名)分别为_。(3)在催化剂存在下1molF与2molH2反应，生成3苯基1丙醇。F的结构简式是_。(4)反应的反应类型是_。(5)反应的化学方程式为：_。(6)写出所有与G具有相同官能团的G的芳香类同分异构体的结构简式：_。解析：(1)88gCO2为2mol,45gH2O为2.5mol，标准状况下气态烃11.2L，即为0.5mol，所以烃A分子中含C数为4，H数为10，则化学式为C4H10。(2)C4H10存在正丁烷和异丁烷两种，但从框图上看，A与Cl2光照取代时有两种产物，且在NaOH醇溶液作用下的产物只有一种，则只能是异丁烷。取代后的产物为2甲基1氯丙烷和2甲基2氯丙烷。(3)F可以与Cu(OH)2反应，故应含有醛基，与H2之间为12加成，则应含有碳碳双键。从生成的产物3苯基1丙醇分析，F的结构简式为(4)反应为卤代烃在NaOH的醇溶液中的消去反应。(5)F被新制的Cu(OH)2氧化成羧酸，D至E反应条件与已知信息相同的条件，则类比可不难得出E的结构为。E与G在浓硫酸作用下可以发生酯化(6)G中官能团有碳碳双键和羧基，可以将官能团作相应的位置变化而得出其芳香类的同分异构体。反应。答案：(1)C4H10(2)2甲基1氯丙烷、2甲基2氯丙烷考点2有机合成的常规方法1官能团的引入和转换(1)C=C的形成：一元卤代烃在强碱的醇溶液中消去HX；醇在浓硫酸存在的条件下消去H2O；二元卤代烃在锌粉存在的条件下消去X2；烷烃的热裂解和催化裂化。(2)CC的形成：二元卤代烃在强碱的醇溶液中消去两分子的HX；一元卤代烯烃在强碱的醇溶液中消去HX；实验室制备乙炔原理的应用。(3)卤素原子的引入方法：烷烃的卤代(主要应用于甲烷)；H的卤代(红磷作催化剂)；烯烃、炔烃的加成(HX、X2)；芳香烃苯环上的卤代；芳香烃侧链上的卤代；醇与HX的取代；烯烃与HOCl的加成。(4)羟基的引入方法：烯烃与水加成；卤代烃的碱性水解；醛的加氢还原；酮的加氢还原；酯的酸性或碱性水解；苯氧离子与酸反应；烯烃与HOCl的加成。(5)醛基或羰基的引入方法：烯烃的催化氧化；烯烃的臭氧氧化分解；炔烃与水的加成；醇的催化氧化。(6)羧基的引入方法：丁烷的催化氧化；苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化；醛的催化氧化；酯的水解；CN的酸性水解；肽、蛋白质的水解；酰胺的水解。(7)酯基的引入方法：酯化反应；酯交换反应。(8)硝基的引入方法：硝化反应。(9)氰基的引入方法：烯烃与HCN的加成；炔烃与HCN(10)氨基的引入方法：NO2的还原；CN的加氢还原；肽、蛋白质的水解。的加成；卤代烃与CN的取代。2官能团的消除(1)通过加成反应消除不饱和键。(2)通过消去反应或氧化反应或酯化反应等消除羟基(OH)。(3)通过加成反应或氧化反应等消除醛基(CHO)。3碳链的增减(以下方法一般以信息给出)(1)增长碳链的方法：卤代烃与金属钠反应；烷基化反应；C=O与格氏试剂反应；通过聚合反应；羟醛缩合；烯烃、炔烃与HCN的加成反应；卤代烃在醇溶液中与NaCN的取代反应；有机铜锂与卤代烃的反应。(2)缩短碳链的方法：脱羧反应；烯烃的臭氧分解；烯烃、炔烃被酸性高锰酸钾溶液氧化；苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化；烷烃的催化裂化。4有机物成环规律类型方式酯成环(COO)二元酸和二元醇的酯化成环酸醇的酯化成环醚键成环(O)二元醇分子内脱水成环二元醇分子间脱水成环肽键成环二元酸和二氨基化合物成环氨基酸成环不饱和烃小分子加成双烯合成成环三分子乙炔生成苯5.官能团的衍变(1)一元合成路线。卤代烃一元醇一元醛一元羧酸酯(2)二元合成路线。【例 2】(2011年江苏高考)敌草胺是一种除草剂。它的合成路线如下：回答下列问题：(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)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式：_。能与金属钠反应放出H2；是萘()的衍生物，且取代基都在同一个苯环上；可发生水解反应，其中一种水解产物能发生银镜反应，另一种水解产物分子中有5种不同化学环境的氢。(4)若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)已知：醇为原料制备，写出以苯酚和乙的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下：H2CCH2 CH3CH2BrCH3CH2OH。HBrNaOH溶液思路指导：弄清题中合成路线各步反应是关键，AB是酚与碱反应，BC是一种信息给予，BC是羧酸与氨基反应。解析：(1)由 A的结构简式可看出，A中含有酚羟基，易被空气中的氧气氧化。(3)能与金属钠反应放出 H2说明含有羟基；可发生水解反应，其中一种水解产物能发生银镜反应，说明是甲酸某酯；另一种水解产物分子中有 5种不同化学环境的氢，说明水解产物苯环上的支链相同且一定是对称的。(4)由 C和 E的分子式可知，E是由 A和 C反应生成的。答案：(1)A被空气中的O2氧化(2)羧基醚键【变式训练】2(2011年安徽高考改编)室安卡因(G)是一种抗心律失常药物，可由下列路线合成；(1)已知A是的单体，则A中含有的官能团是_(写名称)。B的结构简式是_。(2)C的名称(系统命名)是_，C与足量NaOH醇溶液共热时反应的化学方程式是：_。(3)X是E的同分异构体，X分子中含有苯环，且苯环上一氯代物只有两种，则X所有可能的结构简式有、_、_、_、_。(4)FG的反应类型是_。(5)下列关于室安卡因(G)的说法正确的是_。a能发生加成反应b能使酸性高锰酸钾溶液褪色c能与盐酸反应生成盐d属于氨基酸解析：(1)因为A是高聚物的单体，所以A的结构简式是CH2=CHCOOH，因此官能团是羧基和碳碳双键；CH2=CHCOOH和氢气加成得到丙酸CH3CH2COOH。(2)由C的结构简式可知C的名称是2溴丙酸；C中含有两种官能团分别是溴原子和羧基，所以C与足量NaOH醇溶液共热时既发生卤代烃的消去反应，又发生羧基的中和反应。(3)因为X中苯环上一氯代物只有两种，所以若苯环上有2个取代基，则只能是对位的，这2个取代基分别是乙基和氨基或者是甲基和CH2NH2；若有3个取代基，则只能是2个甲基和1个氨基，因此分别为：(4)FG的反应根据反应前后有机物结构式的变化可知溴原子被氨基取代，故是取代反应。(5)由室安卡因的结构特点可知该化合物中含有苯环、肽键和氨基，且苯环上含有甲基，所以可以加成也可以被酸性高锰酸钾氧化；肽键可以水解；氨基显碱性可以和盐酸反应生成盐，所以选项a、b、c都正确。由于分子中不含羧基，因此不属于氨基酸，d不正确。答案：(1)碳碳双键和羧基CH3CH2COOH(2)2溴丙酸考点3有机合成中官能团的保护在有机合成中，某些不希望起反应的官能团，在反应试剂或反应条件的影响下会发生副反应，这样就不能达到预计的合成目标，因此，必须采取措施保护某些官能团，待完成反应后再脱去保护基，使其复原。1保护措施必须符合如下要求(1)只对要保护的基团发生反应，而对其他基团不反应。(2)反应较易进行，精制容易。(3)保护基易脱去，在脱去保护基时，不影响其他基团。2常见的基团保护措施(1)羟基的保护。在进行氧化或某些在碱性条件下进行的反应，往往要对羟基进行保护。防止羟基受碱的影响，可用成醚反应：ROHROR。防止羟基氧化可用酯化反应：ROH(2)对羧基的保护。羧基在高温或碱性条件下，有时也需要保护。对羧基的保护最常用的是酯化反应：(3)对不饱和碳碳键的保护。碳碳双键易被氧化，对它们的保护主要用加成反应使之达到饱和：(4)对羰基的保护(以信息形式给出)。羰基，特别是醛基，在进行氧化反应或遇碱时，往往要进行保护。对羰基的保护一般采用生成缩醛或缩酮的反应：生成的缩醛或缩酮在酸性条件下水解又变成原来的醛或酮。【例 3】(2011年重庆高考)食品添加剂必须严格按照食品安全国家标准(GB27602011)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“CC键”或“CH键”)。用Q的同分异构体Z制备，为避免 径为酯化、_、_。(填反应类型)ROHHORRORH2O发生，则合理的制备途催化剂应用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、第3步用化学方程式表示)思路指导：在有机合成反应中官能团的保护至关重要，G制备过程中 AB和 DE保护的官能团是酚羟基。EG发生的是酯化反应，酸脱羟基，醇脱氢。W制备过程中 J与 2分子HCl加成生成CH3CHCl2，因此 J为乙炔。解析：本题考查同系物的概念、有机物的合成、有机物结构简式及方程式的书写。(1)结构相似，在分子组成上相差一个或若干个 CH2原子团的物质互称为同系物。由框图可看出 A是对甲基苯酚，因此与苯酚互为同系物；由于 A中含有甲基，所以常温下 A在水中的溶解度比苯酚的要小。A和 E相比较，甲基被氧化生成羧基，而其他基团并没有变化，因此保护的是酚羟基。由反应前后的结构变化可知，E中的羧基变成酯基，因此发生酯化反应。(2)J与2分子HCl加成生成CH3CHCl2，因此J为乙炔，结构简式为HCCH。Q是由2分子CH3CHO经过加成反应得到的，根据反应前后的结构变化可知形成了新的CO键、OH键和CC键。由高聚物的结构简式可知，Z的结构简式为HOH2CCH=CHCH2OH。因为在加热时羟基容易形成醚键，所以在加聚之前要先保护羟基，可利用酯化反应，最后通过水解再生成羟基即可，所以正确的路线是酯化反应、加聚反应和水解反应。W和T相比多了2个碳原子，利用MQ的原理知可用乙醛和T发生加成反应，方程答案：(1)同系物小OH(或羟基)(2)HCCHCC键加聚水解稀碱催化剂催化剂【变式训练】3(2011年上海高考)化合物M是一种治疗心脏病药物的中间体，以A为原料的工业合成路线如下所示。已知：RONaRXRORNaX根据题意完成下列填空：(1)写出反应类型：反应_；反应_。(2)写出结构简式：A_；C_。(3)写出HOCHCHCOOH的邻位异构体分子内脱水产物香豆素的结构简式：_。(4)由C生成D的另一个反应物是_，反应条件是_。(5)写出由D生成M的化学反应方程式：_。(6)A也是制备环己醇(OH)的原料，写出检验A已完全转化为环己醇的方法：_。解析：本题主要考查有机物的合成、有机物结构简式的书写、有机反应条件的判断、有机反应方程式等书写以及有机官能团的检验等。答案：(1)加成反应 氧化反应考点4根据新信息推断有机信息推断题是近年广东高考的热点题型，解答过程中首先要分析信息，寻找规律。一般需要从信息中涉及的官能团和官能团的引入、衍变过程中键的断裂方式和成键位置入手，确定信息的核心；其次，要根据试题提供的新信息和新规律，对旧有知识进行加工，使之得到尽可能地深化和充分地利用，然后在更多更深的层次上迁移、拓展。【例 4】(2011年广东高考)直接生成碳碳键的反应是实现高效、绿色有机合成的重要途径。交叉脱氢偶联反应是近年备受关注的一类直接生成碳碳键的新反应。例如：化合物可由以下合成路线获得：(1)化合物的分子式为_，其完全水解的化学方程式为：_(注明条件)。(2)化合物与足量浓氢溴酸反应的化学方程式为：_(注明条件)。(3)化合物没有酸性，其结构简式为_；的一种同分异构体能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2，化合物的结构简式为_。(4)反应中1个脱氢剂(结构简式如图4294)分子获得2个氢原子后，转变成1个芳香族化合物分子，该芳香族化合物分子的结构简式为。(5)1分子与1分子在一定条件下可发生类似反应的反应，其产物分子的结构简式为_；1mol该产物最多可与_molH2发生加成反应。图4294思路指导：根据题目提供的信息进行推断。可以采取逆向推断的方法，的结构是已确定的，是通过酯化反应生成，是酸，是醛、是醇。解析：(1)依据化合物的结构简式可写出其分子式为C5H8O4；该分子中含有 2个酯基，在碱性条件下可完全水解。(2)由化合物及其合成路线逆推，是丙二酸，结构简式是 HOOCCH2COOH，因 此 是丙二醛，其结构简式是OHCCH2CHO，继 而 推 断 出 化 合 物 的结构简式是HOCH2CH2CH2OH。醇羟基可被 Br原子取代。(3)能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2，说明分子中含有羧基，根据的结构简式HOCCH2CHO可知化合物的结构简式为CH2=CHCOOH。(4)芳香族化合物必须含有苯环，结合脱氢剂的结构简式，两个 H应分别加在两个 O上，形成两个羟基。(5)反应的特点是 2分子有机物各脱去一个氢原子形成一个新的CC键，因此1分子与1分子在 一 定 条 件 下 发 生 脱 氢 反 应 的 产 物 是。该化合物中含有2个苯环、1个碳碳三键，所以 1mol该产物最多可与 8molH2发生加成反应。答案：(1)C5H8O4H3COOCCH2COOCH32NaOH2CH3OHNaOOCCH2COONa利用题目提供的信息进行推断的解题过程可表述为：【变式训练】4(2010年广东高考)固定和利用CO2能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。CO2与化合物反应生成化合物，与化合物反应生成化合物，如反应和所示(其他试剂、产物及反应条件均省略)。反应：反应：(1)化合物的分子式为_，1mol该物质完全燃烧需消耗_molO2。(2)由CH2CH2Br通过消去反应制备的化学方程式为：_(注明反应条件)。(3)与过量C2H5OH在酸催化下发生酯化反应，生成的有机物的结构简式为_。(4)在一定条件下，化合物能与CO2发生类似反应的反应，生成两种化合物(互为同分异构体)，请写出其中任意一种化合物的结构简式：_。(5)与CO2类似，CO也能被固定和利用，在一定条件下，CO、CCH和H2三者发生反应(苯环不参与反应)，生成化合物和，其分子式均为C9H8O，且都能发生银镜反应。下列关于和的说法正确的有_(双选，填字母)。A都属于芳香烃衍生物B都能使溴的四氯化碳溶液褪色C都能与Na反应放出H2D1mol或最多能与4molH2发生加成反应解析：(1)的分子式为C8H8，耗氧为(88/4)mol10mol。(2)卤代烃在NaOH醇溶液中加热可发生消去反应。(3)根据酯化反应原理，即可写出酯的结构。(4)反应可以理解为加成反应，COO断开一个碳氧键，有机物也断开碳氧键加成。由此可类比得出化合物的两种产物为和。答案：(1)C8H810(4)(或)(5)AB有机合成与推断题的解题方法考向分析有机合成和推断是近年高考的热点题型之一，主要以新药、新材料合成为线索，串联多个重要的有机反应。此类试题陌生度高、联系生产实际和科技成果，起点高、新颖性强、公平性强，与中学所学有机化学基础知识联系密切，几乎涵盖了所有重点知识，如分子式、结构简式、同分异构体的书写、重要的有机反应、官能团的性质等，既能较好地考查自学能力、信息迁移能力，也能较好地考查分析、推理、创新的能力。解答有机合成和推断题时，首先要正确判断合成的有机物属于哪一类有机物，带有何种官能团，然后结合所学过的知识或题给信息，寻找官能团的引入、转换、保护或消去的方法，尽快找出合成目标有机物的关键和突破点。基本方法有：(1)正向合成法：此法采用正向思维方法，从已知原料入手，找出合成所需要的直接或间接的中间产物，逐步推向目标合成有机物，其思维程序是：原料中间产物产品。(2)逆向合成法：此法采用逆向思维方法，从目标合成有机物的组成、结构、性质入手，找出合成所需的直接或间接的中间产物，逐步推向已知原料，其思维程序是：产品中间产物原料。(3)综合比较法：此法采用综合思维的方法，将正向或逆向推导出的几种合成途径进行比较，得出最佳合成路线。【典例】(2011年北京高考)常用作风信子等香精的定香剂D以及可用作安全玻璃夹层的高分子化合物PVB的合成路线如下：已知：.醛与二元醇(如：乙二醇)可生成环状缩醛：(1)A的核磁共振氢谱有两种峰，A的名称是_。(2)A与合成B的化学方程式是：_。(3)C为反式结构，由B还原得到。C的结构简式是_。(4)E能使Br2的CCl4溶液褪色，N由A经反应合成。a的化学试剂和条件是_。b的反应类型是_。c的化学方程式是：_。(5)PVAc由一种单体经加聚反应得到，该单体的结构简式是_。(6)碱性条件下，PVAc完全水解的化学方程式是：_。考查要点：通过高分子化合物 PVB的合成过程，考查中间产物的分子式、结构的确定，醇羟基、醛基的性质，物质的检验、有机化学反应方程式的书写以及有机化学反应类型等。思路指导：构建碳骨架是本题的核心，包括碳链的增长或缩短以及成环、开环，本题采用顺推、逆推思维相结合的方式，基本思路是：乙醛自身加成得到丁烯醛，丁烯醛加氢得到丁醇，丁醇催化氧化得到丁醛；乙醛与苯甲醛加成得到苯丙烯醛，苯丙烯醛加氢得到反式苯丙烯醇；由定香剂 D的分子式及反应条件逆推 M为乙酸，由高分子化合物 PVB的结构简式逆推 PVA为聚乙烯醇，PVAc为聚乙酸乙烯酯。解析：(1)A的 分子式为 C2H4O，其同分异构体 是CH3CHO、CH2=CHOH，但后者不稳定，且A的核磁共振氢谱有两种峰，所以 A一定是乙醛。(2)根据已知信息，醛与醛的在 NaOH热溶液中先发生C=O键与氢的加成反应生成醇羟基，后醇羟基发生消去反应生成烯醛和水。(3)反式结构说明 C中含有碳碳双键，又因为 B中含有醛基，C由 B还原得到，则 C中含有醇羟基，由此推断C是C6H5CH=CHCH2OH的反式结构简式。(4)根据 PVB的结构简式和信息，可推出 N的结构简式是 CH3CH2CH2CHO；因为E能使Br2的CCl4溶液褪色，所以 E是乙醛和 乙 醛 在 氢 氧 化 钠 溶 液 中加热反应所得到的CH3CH=CHCHO，然 后 E与 氢 气 加 成 得 到F(CH3CH2CH2CH2OH)，F催化氧化得到 N。(5)由 C和 D的结构简式可知 M是乙酸，由 PVB和 N的结构简式可知PVA的结构简式是聚乙烯醇，因此 PVAc的单体是乙酸乙烯酯，结构简式是 CH3COOCH=CH2；(6)PVAc是聚乙酸乙烯酯，在NaOH溶液中加热发生水解反应，生成聚乙烯醇、乙酸钠。答案：(1)乙醛(4)a.稀NaOH加热b加成(还原)反应c2CH3(CH2)2CH2OHO22CH3(CH2)2CHO2H2OCu(5)CH3COOCH=CH2有机推断题的解题技巧解答有机推断题时，我们首先要认真审题，分析题意，从中分离出已知条件和推断内容，弄清被推断物和其他有机物的关系，以特征点作为解题突破口，结合信息和相关知识进行推理，排除干扰，作出正确推断。一般可采取的方法有：顺推法(以有机物结构、性质和实验现象为主线，采用正向思维，得出正确结论)、逆推法(以有机物结构、性质和实验现象为主线，采用逆向思维，得出正确结论)、多法结合推断(综合应用顺推法和逆推法)等。关注官能团种类的改变，搞清反应机理。【突破训练】1(2011年浙江高考)白藜芦醇属二苯乙烯类多酚化合物，具有抗氧化、抗癌和预防心血管疾病的作用。某课题组提出了如下合成路线：根据以上信息回答下列问题：(1)白藜芦醇的分子式是_。(2)CD的反应类型是_；EF的反应类型是_。(3)化合物A不与FeCl3溶液发生显色反应，能与NaHCO3反应放出CO2，推测其核磁共振谱(1HNMR)中显示有_种不同化学环境的氢原子，其个数比为_。(4)写出AB反应的化学方程式：_。(5)写出结构简式：D_、E_。(6)化合物有多种同分异构体，写出符合下列条件的所有同分异构体的结构简式：_。能发生银镜反应；含苯环且苯环上只有两种不同化学环境的氢原子。解析：先确定A的不饱和度为5，对照白藜芦醇的结构，确定含苯环，间三位，无酚羟基，有羧基。答案：2(2009年广东高考)叠氮化合物应用广泛，如NaN3，可用于汽车安全气囊，PhCH2N3可用于合成化合物(见图429)5，仅列出部分反应条件，Ph代表苯基图4295(1)下列说法不正确的是_(填字母)。A反应、属于取代反应B化合物可生成酯，但不能发生氧化反应C一定条件下化合物能生成化合物D一定条件下化合物能与氢气反应，反应类型与反应相同(2)化合物发生聚合反应的化学方程式为：_(不要求写出反应条件)。(3)反应的化学方程式为：_(要求写出反应条件)。(4)化合物与PhCH2N3发生环加成反应成化合物，不同条件下环加成反应还可生成化合物的同分异构体。该同分异构体的分子式为_，结构式为_。(5)科学家曾预言可合成C(N3)4，其可分解成单质，用作炸药。有人通过NaN3与NCCCl3，反应成功合成了该物质。下列说法正确的是_(填字母)。A该合成反应可能是取代反应BC(N3)4与甲烷具有类似的空间结构CC(N3)4不可能与化合物发生环加成反应DC(N3)4分解爆炸的化学反应方程式可能为：C(N3)4C6N2解析：(1)反应：PhCH2CH3CPhClH2CH3是CH2可以看做是Cl原子被N3所取代，都为取代反应，A正确；化合物含有羟基，为醇类物质，羟基相连的碳原子上存在一个氢原子，故可以发生氧化反应，B错；化合物为烯烃，在一定条件下与水发生加成反应，可能会生成化合物，C正确；化合物为烯烃，能与氢气发生加成反应，与反应(反应是烯烃与溴加成)的反应类型相同，D正确。的H原子被Cl原子