高考专题复习有机物的推断和合成.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流高考专题复习有机物的推断和合成.精品文档.高考资源网有机物的推断和合成【考纲解读】1掌握有机合成的基本方法和程序;2能够掌握各种有机物之间的转化关系,常见官能团的引入、转换、保护和消除的方法;3能根据具体要求设计合成路线并书写相关化学方程式。【知识梳理】一、知识网络1知识网1(单官能团)2知识网2(双官能团)二、知识要点归纳1、由反应条件确定官能团 :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(X)H2、
2、催化剂加成(碳碳双键、碳碳叁键、醛基、酮羰基、苯环)O2/Cu、加热醇羟基 (CH2OH、CHOH)Cl2(Br2)/Fe苯环Cl2(Br2)/光照烷烃或苯环上烷烃基碱石灰/加热RCOONa(信息题)2、根据反应物性质确定官能团 :反应条件可能官能团能与NaHCO3反应的羧基能与Na2CO3反应的羧基、酚羟基 能与Na反应的羧基、(酚、醇)羟基与银氨溶液反应产生银镜醛基 与新制氢氧化铜产生砖红色沉淀 (溶解)醛基 (若溶解则含COOH)使溴水褪色CC、CC或CHO加溴水产生白色沉淀、遇Fe3+显紫色酚使酸性KMnO4溶液褪色C=C、CC、酚类或CHO、苯的同系物等AB氧化氧化CA是醇(CH2O
3、H) 3、根据反应类型来推断官能团:反应类型可能官能团加成反应CC、CC、CHO、羰基、苯环 加聚反应CC、CC酯化反应羟基或羧基水解反应X、酯基、肽键 、多糖等单一物质能发生缩聚反应分子中同时含有羟基和羧基或羧基和氨基或二元醇4 、注意有机反应中量的关系烃和氯气取代反应中被取代的H和被消耗的Cl2 之间的数量关系;不饱和烃分子与H2、Br2、HCl等分子加成时,CC、CC与无机物分子个数的关系;含OH有机物与Na反应时,OH与H2个数的比关系;CHO与Ag或Cu2O的物质的量关系;RCH2OH RCHO RCOOH M M2 M14RCH2OH CH3COOCH2R M M42(7)RCOO
4、HRCOOCH2CH3 (酯基与生成水分子个数的关系)M M28 (关系式中M代表第一种有机物的相对分子质量)三、有机合成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;炔烃加氢;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;-H的卤代;烯烃、炔烃的加成(HX、X2);芳香烃与X2的加成;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
5、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:羧酸盐酸化;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;多肽、蛋白质的水解;酰氨的水解。(7)酯基的引入方法:酯化反应的发生;酯交换反应的发生。(8)硝基的引入方法:硝化反应的发生。(9)氰基的引入方法:烯烃与HCN的加成;炔烃与HCN的加成。(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。其中苯环上引
6、入基团的方法:2.碳链的增减(1)增长碳链的方法:通过聚合反应;羟醛缩合;烯烃、炔烃与HCN的加成反应。(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。3、有机合成中的成环反应类型方式酯成环(COO)二元酸和二元醇的酯化成环羟基酸的酯化成环醚键成环(O)二元醇分子内成环二元醇分子间成环肽键成环二元酸和二氨基化合物成环氨基酸不饱和烃单烯和二烯加成成环、三分子乙炔加成生成苯3. 官能团的消除通过加成反应消除不饱和键。通过消去反应或氧化反应或酯化反应等消除羟基(OH)通过加成反应或氧化反应等消除醛基(CHO)4.官能
7、团的衍变(1)一元合成路线 RCHCH2卤代烃一元醇一元醛一元羧酸酯(2)二元合成路线(3)芳香化合物合成路线(4)改变官能团的位置5、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而产生副反应,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,待完成反应后再除去保护基,使其复原。(1)保护措施必须符合如下要求只对要保护的基团发生反应,而对其它基团不反应;反应较易进行,精制容易;保护基易脱除,在除去保护基时,不影响其它基团。(2)常见的基团保护措施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:防止羟基氧化可用酯
8、化反应: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: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。6、常见的合成方法解答有机合成题时,首先要正确判断合成的有机物属于哪一类,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
9、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。其思维程序是:原料中间产物产品7合成原则:原理正确、原料价廉;途径简捷、便于操作;条件适宜、易于分离。8解题思路:剖析要合成的物质(目标分子),选择原料,路线(正向、逆向思维,结合题给信息);合理的合成路线由什么基本反应完全,目标分子骨架;目标分子中官能团引入。9烃及衍生物的相互转化:注意卤代烃的桥梁作用和转化枢纽醇。(见知识网络)四、重要的图式BA氧化X稀硫酸C氧化试分析各物质的类别X属于 ,
10、A属于 ,B属于 ,C属于 。若变为下图呢?稀硫酸XAB氧化DNaOH溶液氧化C练习有机物X能在稀硫酸中发生水解反应,且能与NaHCO3反应。其变化如图所示:XC6H9O4Br稀硫酸AD可发生银镜反应CBNaOH溶液O2Cu,NaOH溶液试写出X的结构简式 写出D发生银镜反应的方程式: 变化有机物X能在稀硫酸中发生水解反应,且能与NaHCO3反应。其变化如图所示:NaOH溶液XC6H9O4Br稀硫酸ADCB稀硫酸浓硫酸E六元环试写出X和E的结构简式 、 。典型例题:1、以已知条件最多、信息量最大的物质为突破口,然后综合推断解题【例题1】有一种广泛用于汽车、家电产品上的高分子涂料,是按下列流程生
11、产的。图中的(C3H4O)和A都可以发生银镜反应,N和M的分子中碳原子数相等,A的烃基上一氯取代位置有三种。试写出:(1)物质的结构简式:A_;M_。物质A的同类别的同分异构体为_。(2)N+BD的化学方程式_。(3)反应类型:X_;Y_。2、以题中给出的数据为突破口,进行有关计算解题【例题2】现有只含C、H、O三种元素的化合物AF,有关它们的某些信息如下: 化合物AF中有酯的结构的化合物是 。写出化合物A的结构简式 。3、以有机官能团性质和反应原理为突破口解题【例题3】 已知烯烃中C=C双键在某些强氧化剂作用下易发生断裂,因而在有机合成中有时需要对其保护。保护的过程可简单表示如图:又知卤代烃
12、在碱性条件下易发生水解,例如:CH3CH2Cl +H2OCH3CH2OH+HCl,但烯烃中双键在酸性条件下才能与水发生加成反应。现用石油产品丙烯及必要的无机试剂合成丙烯酸,设计的合成流程如下:ABCDECl2(300)CH3CH=CH2 丙烯酸请写出、三步反应的化学方程式。4、以题中给予的新信息为突破口解题【例题4】 某有机物J(C19H20O4)不溶于水,毒性低,与聚氯乙烯、聚乙烯等树脂具有良好相容性,是塑料工业主要增塑剂,可以用下列方法合成之:已知: 合成路线:上述流程中:()反应 AB仅发生中和反应,()F与浓溴水混合不产生白色沉淀。(1)指出反应类型:反应 反应 。(2)写出结构简式:
13、Y F 。(3)写出BEJ的化学方程式 。(4)写出E的属于芳香烃衍生物的同分异构体的结构简式:专题五 有机物的推断和合成强化训练:1、 有机物F(C9H10O2)是一种有茉莉花香的无色油状液体,纯品用于配制花香香精和皂用香精,可用如图所示的方法合成有机物F。其中A为气态烃,在标准状况下,1.4 g气体A的体积为1.12 L;E是只含C、H、O的化合物,且分子结构中没有甲基。ABCDEF(C9H10O2)O2O2H2O请回答下列问题:(1)化合物E的分子式为 ; (2)写出反应的化学方程式 ,其反应类型为 ;(3)写出反应的化学方程式 ;(4)化合物F有多种同分异构体,请写出与D同类且苯环上只
14、有一个取代基的同分异构体的结构简式 。2、由乙烯和其它无机原料合成环状化合物E,请在下列方框内填入合适的化合物的结构简式。 并写出A和E的水解反应的化学方程式:3、某有机物A只含C、H、O三种元素,可用作染料、医药的中间体,具有抗菌、祛痰、平喘作用。A的蒸气密度为相同状况下氢气密度的77倍,有机物A中氧的质量分数约为41.6%,请结合下列信息回答相关问题。 A可与NaHCO3溶液作用,产生无色气体; 1 mol A与足量金属钠反应生成H2 33.6L(标准状况); A可与FeCl3溶液发生显色反应; A分子苯环上有三个取代基,其中相同的取代基相邻,不同的取代基不相邻。请回答:(1)A的分子式是
15、 ;A中含氧官能团的名称是 。(2)按要求写出下面反应的化学方程式: A + NaHCO3(溶液): 。(3)已知:ONa + CH3IOCH3 + NaI.OH + CH3IOCH3 + HI.CH3COOHKMnO4(H+)有机物B的分子式为C7H8O2,在一定条件下,存在如下转化,可最终生成A:请回答:反应的化学方程式是 。 上述转化中,反应、两步的作用是 。B可发生的反应有 (填字母)。a. 取代反应 b. 加成反应 c. 消去反应 d. 水解反应(4)芳香族化合物F与A互为同分异构体,可发生银镜反应,1 mol F可与含3 mol溶质的NaOH溶液作用,其苯环上的一卤代物只有一种。写
16、出符合要求的F的一种可能的结构简式 。4、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的蒸汽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能与钠反应,不与碱反应,也不能使Br2(CCl4)褪色。C的结构简式为 。(3)已知两个醛分子间能发生如下反应: (R、R表示氢原子或烃基)用B和C为原料按如下路线合成A:(C11H12O2) 上述合成过程中涉及的反应类型有: (填写序号)a取代反应;b 加成反应;c 消去反应;d 氧化反应;e 还原反应 B转化D
17、的化学方程式: 。 F的结构简式为: 。 G和B反应生成A的化学方程式: 。(4)F的同分异构体有多种,写出既能发生银镜反应又能发生水解反应,且苯环上只有一个取代基的所有同分异构体的结构简式 5、已知溴乙烷跟氰化钠反应后再水解可以得到丙酸CH3CH2Br NaCN CH3CH2CN H2O CH3CH2COOHDCBA(C3H6)NaCNBr2的CCl4溶液稀NaOH溶液E酸催化FH2O产物分子比原化合物分子多了一个碳原子,增长了碳链。请根据以下框图回答问题。图中F分子中含有8个原子组成的环状结构。(1)反应中属于取代反应的是_(填反应代号)。(2)写出结构简式:E_,F_。6、食用香料A分子
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