2013年高考化学复习课件：有机合成与推断题解题策略.ppt

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1、特别策划二 有机合成与推断题解题策略有机合成与推断题以框图填空为主，合成题侧重于利用常见原料(如甲烷、乙烯、丙烯、1,3-丁二烯、苯、乙醇等)限定路线或设计路线合成目标有机物；推断题侧重于分子结构和分子式的确定、同分异构体结构书写与数目的确定、官能团性质的预测、判断有机反应类型等。1有机推断题解题方法与策略注意归纳与总结，根据反应条件、量的变化、反应现象进行顺推、逆推以及综合推断。(1)由反应条件推测有机反应类型。当反应条件为NaOH醇溶液并加热时，必是卤代烃的消去反应。当反应条件为NaOH水溶液并加热时，通常是卤代烃或酯(含油脂)的水解反应，也属于取代反应。当反应条件为浓硫酸并加热时，通常是

2、醇脱水生成不饱和烃或不饱和烃衍生物，发生消去反应；还可能是醇与羧酸发生酯化反应，也属于取代反应。当反应条件为稀硫酸并加热时，通常是酯或淀粉的水解反应，属于取代反应。当反应条件为催化剂并有O2参加反应时，通常是醇氧化为醛或醛氧化为羧酸，属于氧化反应。当反应条件为催化剂并有H2参加反应时，通常是碳碳双键、碳碳三键、苯环、醛、酮的加成反应，也属于还原反应。常温下与溴水反应产生白色沉淀，与Fe3作用显紫色，当反应条件为光照且与Cl2等卤素单质(X2)反应时，通常是X2与烷烃或苯环侧链烃基等发生的取代反应。当反应条件为催化剂(Fe、FeX3等)且与Cl2等卤素单质(X2)参加反应时，通常是苯环上发生的取

3、代反应。(2)由反应现象推断有机官能团和反应类型。常温下能使Br2的CCl4溶液、溴水褪色的有机物一般含不饱和碳碳双键或碳碳三键，发生加成反应。含有苯酚结构，发生取代反应。常温下能使高锰酸钾溶液褪色的有机物一般含不饱和碳碳双键、碳碳三键、苯环侧链以及醇羟基、醛基等，发生氧化反应。能与银氨溶液发生银镜反应，加热能与新制氢氧化铜悬浊液反应生成红色沉淀的有机物中含有醛基，发生氧化反应。加入NaOH水溶液并加热，有机层和酯香味消失，一般含有酯基，发生取代反应。(3)由化学键种类的变化推断有机反应类型。由双键或三键变为单键属于加成反应、加聚反应或还原反应。例如：由CH2=CH2生成CH3CH2Cl、CH

4、3CH2OH、由碳碳单键变为碳碳双键或碳碳三键属于消去反应。例如：由CH3CH2Cl、CH3CH2OH生成CH2=CH2。由碳氧单键变为碳氧双键属于氧化反应。例如：由CH3CH2OH生成CH3CHO。由一种单键变为另一种单键属于取代反应。例如：由CH3CH2OH生成CH3CH2Cl。(4)通过相对分子质量(M)的改变推断物质组成。有机氧化反应。醇醛(去两个氢原子，M 减小2的整数倍)。醛酸(每个醛基加一个氧原子，M 增加16的整数倍)。醇酸(每个羟基反应，M加14的整数倍)。酯化反应：M(酯)M(醇)M(酸)H2On。酯水解得到M 相等的两种有机物为含(n1)个碳原子的饱和一元醇和含n 个碳原

5、子的饱和一元羧酸。例如：甲酸乙酯水解生成的甲酸和乙醇相对分子质量相同。(5)通过燃烧耗氧量的计算求分子式：一般用通式CxHyOz(xy/4z/2)O2xCO2y/2H2O求算，其中z0，在不知是否含氧情况下可以讨论z值，从z0、1、2、3开始讨论。(6)熟记几个特殊反应的定量关系。1mol醛基消耗2molAg(NH3)2OH生成2molAg单质；特别地，1mol甲醛消耗4molAg(NH3)2OH。1mol醛基消耗molCu(OH)2生成1molCu2O沉淀；特别地，1mol甲醛消耗4molCu(OH)2。1molCOOH或OH与足量Na反应生成0.5molH2。1molCOOH、X、COO、

6、OH(酚羧基)或CONH均消耗1molNaOH；特别地，含有酚酯结构的物质中，1mol消耗2molNaOH。2有机合成题解题方法与策略(1)掌握常见反应类型与引入、消去基团的方法。取代反应可引入的常见基团有X(卤素原子)、OH、NO2、NH2、CN、COO、CONH等。加成反应可引入的常见基团有X(卤素原子)、OH、CN、三键变双键或单键等。消去反应可引入的基团主要是碳碳双键和三键。氧化反应引入基团常见有CHO、COOH、羰基()和缩短碳链。还原反应可引入的基团常见有OH和三键变双键或单键、苯环变环己烷结构。(2)有机成环反应主要通过几个小分子聚合或缩合形成比较稳定的五元或六元环状化合物。(3

7、)熟记常见的合成路线。一元合成路线。例如：由一元醇或卤代烃合成二元物质(醇、卤代烃、醛、酸等)的合成路线。例如：以推断为主的有机综合题例题 1(2012年全国改编)对羟基苯甲酸丁酯(俗称尼泊金丁酯)可用作防腐剂，对酵母和霉菌具有很强的抑制作用，工业上常用对羟基苯甲酸与丁醇在浓硫酸催化下进行酯化反应而制得。以下是某课题组开发的从廉价、易得的化工原料出发制备对羟基苯甲酸丁酯的合成路线：已知以下信息：通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基；D可与银氨溶液反应生成银镜；F分子中有两种不同化学环境的氢，且其原子数比为11。回答下列问题：(1)A的化学名称为_；(2)由B生成C的化学反应方

8、程式为：_，该反应的类型为_；(3)D的结构简式为_；(4)F的分子式为_；(5)G的结构简式为_；(6)E的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的共有_种，其中含有三种不同化学环境的氢，且氢原子个数比为221的是_(写结构简式)。解析：本题从甲苯出发合成对羟基苯甲酸，然后再与丁醇酯化合成对羟基苯甲酸丁酯。反应历程如下：甲苯与 Cl2发生苯环上的取代反应得到对甲基氯苯，对甲基氯苯与 Cl2发生光卤代生成C，C在 NaOH水溶液的作用下发生水解，结合题给信息，生成的 D为对氯苯甲醛，E为对氯苯甲酸，F为对氯苯甲酸苯环上的氯原子发生取代反应和羧基的中和反应，最后生成的产物为带有酚钠和羧酸钠的苯环化

9、合物，再酸化得到对羟基苯甲酸。(6)同分异构体有两种形式：一种是苯环上含有一个酯键和一个氯原子(邻、间、对)共 3种结构；另一种是有一个醛基、一个羟基和一个氯原子，这3种不同的取代基共有10种结构，所以满足条件的同分异构体一共有 13种。答案：(1)甲苯出发来合成M，其合成路线拟从芳香烃如下：【变式训练】1.(2012年广东潮州模拟)M是生产某新型塑料的基础原料之一，分子式为C10H10O2，其分子结构模型如右图所示(图中球与球之间连线代表单键或双键)。已知：M在酸性条件下水解生成有机物F和甲醇。(1)M的结构简式：_。(2)写出、反应类型分别为_、_。(3)D中含氧官能团的名称为_，E的结构

10、简式：_。(4)写出反应的化学方程式(注明反应条件)：_。(5)写出符合下列两个条件的有机物的结构简式：_。与F互为同分异构体；能发生水解反应，水解产物有两种，一种能使溴的四氯化碳溶液褪色，另一种滴加FeCl3溶液显紫色。解析：本题是一道给出合成路线的有机推断题。结合M分子的球棍模型，可得出M的结构简式。本题是以甲基苯乙烯为原料，通过与溴加成，NaOH水溶液水解，Cu催化氧化，再催化氧化得得到再消去得到最后与甲醇酯化得到M。答案：以性质与结构分析为主的综合推断题例题 2化合物X是一种环境激素，存在如下转化关系：化合物A能与FeCl3溶液发生显色反应，分子中含有两个化学环境完全相同的甲基，其苯环

11、上的一硝基取代物只有两种。G分子中的所有氢原子化学环境相同。F是一种可用于制备隐形眼镜的高聚物。根据以上信息回答下列问题。(1)下列叙述正确的是_(填字母)。A化合物A分子中含有联苯结构单元B化合物A可以和NaHCO3溶液反应，放出CO2CX与NaOH溶液反应，理论上1molX最多消耗6molNaOHD化合物D能与Br2发生加成反应(2)化合物C的结构简式是_，AC的反应类型是_。(3)写出同时满足下列条件的D的所有同分异构体的结构简式(不考虑立体异构)：_。属于酯类；能发生银镜反应。(4)写出BG反应的化学方程式：_。(5)写出EF反应的化学方程式：_。解析：C23H26O4Br2与NaOH

12、溶液发生水解反应且生成两种含氧化合物，说明有酯基存在，而水解产物之一A与FeCl3溶液发生显色反应，说明产物A有酚羟基存在，由A分子组成为C15H16O2计算不饱和度(152216)/28，(假设法)推知分子中可能有两个苯环，(排除法)若有联苯结构，则不满足分子中含有两个化学环境完全相同的甲基和苯环上的一硝基取代物只有两种的条件，故A错误；又由于C15H16O2只含2个氧原子，且含有至少一个酚羟基，故不含羧基，酚的酸性比碳酸弱，不能与NaHCO3反应放出CO2，故B错误；(假设法)若分子中含4个酚羟基，则可以消耗4molNaOH,2个溴原子水解发生取代反应可以消耗2molNaOH，所以C正确；

13、(顺推法)由反应条件用到浓硫酸和C4H8O3转化为C4H6O2时脱去一个H2O，推知C4H8O3含有羟基和羧基，在浓硫酸作用下生成的C4H6O2，(假设法)若是五元环酯结构，则难与HOCH2CH2OH发生反应，若是生成不饱和烯酸酯，在浓硫酸作用下，可与HOCH2CH2OH发生酯化反应生成C6H10O3，故D正确。根据上述推断不难完成其他问题。答案：(1)CD【变式训练】，H具有果香味。A有如下图转化关系：请回答下列问题：2已知A的结构简式为(1)步转化中涉及的反应类型分别是_，_，_。(2)E的结构简式为_。(3)写出和两步反应的化学方程式：_；_。解析：这里涉及有机合成中一种重要的手段官能团

14、移位。例如，本题ABC：答案：(1)消去反应加成反应取代(或水解)反应(2)CH3CH2CH(CH3)CH2OH(3)CH3CH2CCl(CH3)2NaOH NaClCH3CH2COH(CH3)2CH3CH2CH(CH3)COOHCH3CH2COH(CH3)2 CH3CH2CH(CH3)COOC(CH3)2CH2CH3H2O(1)以性质与结构为主的综合题，首先要充分利用题给典型反应条件、反应现象以及分子结构特点，找到突破口，用顺推法和逆推法相结合，推导出最初反应物(原料)和最终产物(产品)的分子式和官能团。(2)推导过程中对于可能有几种情况出现时，用假设法与排除法相结合进行中间产物推断。(3)

15、熟记典型物质的性质，推导过程中遇到不太熟悉物质(如同系物、同分异构体)时将其与典型物质的性质与结构进行类比推断。以合成为主的有机综合题例题 3环己烯常用于有机合成。现通过下列流程，以环己烯为原料合成环醚、聚酯、橡胶，其中F可以作内燃机的抗冻剂，J分子中无饱和碳原子。试以环己烯为原料合成聚丁二酸丁二酯和顺丁橡胶按照ABC的模式完成合成路线设计，注明反应条件，并指出反应类型。解析：对聚丁二酸丁二酯进行逆合成分析：答案：【变式训练】3以乙醇为原料，用下述6种类型的反应来合成乙二酸乙二酯()的正确顺序是()。氧化反应；消去反应；加成反应；酯化反应；水解反应；加聚反应。ACBD解析：首先根据产物判断乙二酸乙二酯不属于高分子化合物，排除(6)加聚。合理的合成路线：乙醇乙烯1、2-二溴乙烷乙二醇乙二酸乙二酸乙二酯，分别通过消去、加成、水解(取代)、氧化、酯化(取代)完成合成。答案：C(1)给定基本原料和信息材料解答多步合成题时，第一步是要通过顺推与逆推相结合的方法找出关键的中间体，在合成关键中间体时常常会用到题给信息，要学会根据题给信息进行知识的迁移运用。(2)设计合成步骤的过程中要注意反应条件的选择和注明反应条件，尽量避免采用副产物多的反应。(3)合成路线尽量选择合成步骤少、原料成本低、中间体可以重复利用、产品易于分离、反应安全的设计方案。(4)注意合成方法与推断方法相结合解答相关问题。