第7课时-题型研究(2)——有机合成与推断

010203目录依据有机物的结构与性质进行推断依据题目中的新信息进行推断04利用常见官能团的性质进行路线设计课时跟踪检测以常见有机物为原料合成具有复杂结构的新型有机物的工艺路线是有机结构推断题的永恒载体，试题将教材知识置于新的背景材料下进行考查，且常考常新。其主要考查点：有机物官能团的名称与结构、有机物结构简式的确定、有机反应类型的判断、化学方程式的书写、同分异构体的判断与书写、合成路线的设计等，近年来，有机合成路线的设计已经成为常考考点，而且设计过程需要的信息逐渐由显性变为隐性，即所需信息由直接给出变为隐藏在框图中，需要考生去发现、去挖掘，难度较大。策略一依据有机物的结构与性质进行推断策略一依据有机物的结构与性质进行推断1．根据试剂或特征现象推知官能团的种类(1)使溴水褪色，则表示该物质中可能含有“”或“—C≡C—”等结构。(2)使KMnO4(H＋)溶液褪色，则该物质中可能含有“”、“—C≡C—”或“—CHO”等结构或为苯的同系物。(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环结构的蛋白质。(5)加入新制的Cu(OH)2悬浊液，加热煮沸有红色沉淀生成或加入银氨溶液加热有银镜生成，表示含有—CHO。(6)加入Na放出H2，表示含有—OH或—COOH。(7)加入NaHCO3溶液产生气体，表示含有—COOH。策略一依据有机物的结构与性质进行推断2．根据反应条件推断反应的类型反应条件有机反应氯气、光照烷烃取代、苯的同系物侧链上的取代液溴、催化剂苯的同系物发生苯环上的取代浓溴水碳碳双键和三键加成、酚取代、醛氧化氢气、催化剂、加热苯、醛、酮加成氧气、催化剂、加热某些醇氧化、醛氧化酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液烯、炔、苯的同系物、醛、醇等氧化策略一依据有机物的结构与性质进行推断反应条件有机反应银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖等氧化氢氧化钠溶液、加热卤代烃水解、酯水解等氢氧化钠的醇溶液、加热卤代烃消去浓硫酸，加热醇消去、醇酯化浓硝酸、浓硫酸，加热苯环上取代稀硫酸，加热酯水解、二糖和多糖等水解氢卤酸(HX)，加热醇取代反应策略一依据有机物的结构与性质进行推断3．根据有机反应中定量关系进行推断(1)烃和卤素单质的取代：取代1mol氢原子，消耗1mol卤素单质(X2)。(2)的加成：与H2、Br2、HCl、H2O等加成时按物质的量之比为1∶1加成。(3)含—OH的有机物与Na反应时：2mol—OH生成1molH2。(4)1mol—CHO对应2molAg；或1mol—CHO对应1molCu2O(注意：HCHO中相当于有2个—CHO)。策略一依据有机物的结构与性质进行推断(5)物质转化过程中相对分子质量的变化：(关系式中M代表第一种有机物的相对分子质量)策略一依据有机物的结构与性质进行推断[典例1](2018·全国卷Ⅲ)近来有报道，碘代化合物E与化合物H在Cr­Ni催化下可以发生偶联反应，合成一种多官能团的化合物Y，其合成路线如下：已知：RCHO＋CH3CHO―――――→NaOH/H2O△R—CH===CH—CHO＋H2O策略一依据有机物的结构与性质进行推断回答下列问题：(1)A的化学名称是________。(2)B为单氯代烃，由B生成C的化学方程式为______________________________。(3)由A生成B、G生成H的反应类型分别是__________、__________。(4)D的结构简式为_____________________________。(5)Y中含氧官能团的名称为________。(6)E与F在Cr­Ni催化下也可以发生偶联反应，产物的结构简式为_______________________________________。(7)X与D互为同分异构体，且具有完全相同官能团。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢，其峰面积之比为3∶3∶2。写出3种符合上述条件的X的结构简式_________________________________________________。策略一依据有机物的结构与性质进行推断[对点练1](2018·全国卷Ⅰ)化合物W可用作高分子膨胀剂，一种合成路线如下：回答下列问题：(1)A的化学名称为________。(2)②的反应类型是__________。(3)反应④所需试剂、条件分别为___________________。(4)G的分子式为________。(5)W中含氧官能团的名称是_________。(6)写出与E互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰，峰面积比为1∶1)、氯乙酸取代反应乙醇/浓硫酸、加热C12H18O3羟基、醚键。策略一依据有机物的结构与性质进行推断策略二依据题目中的新信息进行推断策略二依据题目中的新信息进行推断1．利用新信息，找准对应物质在解有机合成与推断的题目时，有时仅用已学过的有机物的结构、性质进行解题，往往会出现“卡壳”现象，这时充分利用题干中的新信息，是解题的另一关键要素，利用新信息解题时，不必记住新信息，只要看清新信息反应的实质，如物质含有什么官能团，发生什么反应，然后对应找到题目中的物质，代入即可。策略二依据题目中的新信息进行推断(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．近年常考的有机新信息(2)卤代烃跟氰化钠溶液反应再水解可得到羧酸如CH3CH2Br―――→NaCNCH3CH2CN――→H2OCH3CH2COOH；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。策略二依据题目中的新信息进行推断(3)烯烃通过臭氧氧化，再经过锌与水处理得到醛或酮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，通过该反应可确定碳碳双键的位置。策略二依据题目中的新信息进行推断(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，是合成六元环的首选方法。策略二依据题目中的新信息进行推断(5)羟醛缩合有α­H的醛在稀碱(10%NaOH)溶液中能和另一分子醛相互作用，生成β­羟基醛，称为羟醛缩合反应。策略二依据题目中的新信息进行推断[典例2]双安妥明可用于降低血液中的胆固醇，该物质合成线路如图所示：策略二依据题目中的新信息进行推断Ⅲ.C的密度是同温同压下H2密度的28倍，且支链有一个甲基，I能发生银镜反应且1molI(C3H4O)能与2molH2发生加成反应；K的结构具有对称性。试回答：(1)A的结构简式为______________________________，J中所含官能团的名称为____________________。(2)C的名称为__________。(3)反应D→E的化学方程式为__________________________________________________；反应类型是______________。(4)“H＋K→双安妥明”的化学方程式为__________________。(5)与F互为同分异构体，且属于酯的有机物有________种。其中核磁共振氢谱有3组峰，峰面积之比为6∶1∶1的结构简式为________________________。策略二依据题目中的新信息进行推断[对点练2]麻黄素M是拟交感神经药。合成M的一种路线如图所示：已知：Ⅰ.芳香烃A的相对分子质量为92策略二依据题目中的新信息进行推断请回答下列问题：(1)D的名称是______；G中含氧官能团的名称是______。(2)反应②的反应类型为______；A的结构简式为_________。(3)写出反应⑦的化学方程式：________________________。(4)X分子中最多有________个碳原子共平面。(5)在H的同分异构体中，同时能发生水解反应和银镜反应的芳香族化合物有_____种。其中，核磁共振氢谱上有4组峰，且峰面积之比为1∶1∶2∶6的有机物的结构简式为__________。(6)已知：仿照上述流程，设计以苯、乙醛为主要原料合成某药物中间体的路线。策略二依据题目中的新信息进行推断策略三利用常见官能团的性质进行路线设计策略三利用常见官能团的性质进行路线设计1．官能团的引入引入羟基(—OH)烯烃与水的加成；醛(酮)与氢气的加成；卤代烃的水解；酯的水解等。其中最重要的是卤代烃的水解引入卤原子(—X)烃与X2取代；不饱和烃与HX或X2加成；醇与HX取代等。其中最主要的是不饱和烃的加成引入双键某些醇或卤代烃的消去引入碳碳双键；醇的氧化引入碳氧双键等策略三利用常见官能团的性质进行路线设计2．官能团的消除(1)通过加成反应可以消除或—C≡C—如CH2===CH2在催化剂作用下与H2发生加成反应。(2)通过消去、氧化或酯化反应可消除—OH如CH3CH2OH消去生成CH2===CH2，CH3CH2OH氧化生成CH3CHO。(3)通过加成(还原)或氧化反应可消除—CHO如CH3CHO氧化生成CH3COOH，CH3CHO加H2还原生成CH3CH2OH。策略三利用常见官能团的性质进行路线设计(4)通过水解反应可消除如CH3COOC2H5在酸性条件下水解生成CH3COOH和C2H5OH。(5)通过消去反应或水解反应消除卤素原子如CH3CH2Br在NaOH醇溶液中发生消去反应生成乙烯和溴化钠，在NaOH水溶液中发生水解反应生成乙醇和溴化钠。策略三利用常见官能团的性质进行路线设计3．官能团的改变(1)利用官能团的衍生关系进行衍变如R—CH2OHO2H2R—CHO――→O2R—COOH(2)通过某种化学途径使一个官能团变为两个如CH3CH2OH―――→消去－H2OCH2===CH2―――→加成＋Cl2Cl—CH2—CH2Cl――→水解HO—CH2—CH2—OH(3)通过某种手段改变官能团的位置策略三利用常见官能团的性质进行路线设计4．有机合成中路线设计(1)一元合成路线R—CH===CH2――――→HX一定条件卤代烃――――――→NaOH/H2O△一元醇→一元醛→一元羧酸→酯(2)二元合成路线CH2===CH2――→X2XCH2—CH2X――――――→NaOH/H2O△二元醇→二元醛→二元羧酸→链酯环酯高聚酯策略三利用常见官能团的性质进行路线设计(3)芳香化合物合成路线策略三利用常见官能团的性质进行路线设计[典例3]丁香酚()发生反应如图所示：(1)丁香酚→A过程中加入NaOH溶液的原因是_____________________________________________________________________________________________________。策略三利用常见官能团的性质进行路线设计(2)写出一种同时符合以下条件的D的同分异构体的结构简式：____________________________________________。a．苯环上连接两种基团b．遇FeCl3溶液显示特征颜色c．能发生银镜反应d．核磁共振氢谱显示含有五种氢原子(3)D→E反应的化学方程式为_____________________。策略三利用常见官能团的性质进行路线设计[典例3]丁香酚()发生反应如图所示：(1)丁香酚→A过程中加入NaOH溶液的原因是__________________________________________________。[解析]丁香酚与氢氧化钠反应得到A(丁香酚钠)，B酸化会生成酚羟基，故丁香酚与氢氧化钠反应目的是保护酚羟基，防止被氧化；保护丁香酚中的酚羟基，防止被臭氧氧化策略三利用常见官能团的性质进行路线设计(2)写出一种同时符合以下条件的D的同分异构体的结构简式：a．苯环上连接两种基团b．遇FeCl3溶液显示特征颜色c．能发生银镜反应d．核磁共振氢谱显示含有五种氢原子。策略三利用常见官能团的性质进行路线设计连接两种基团，b.遇FeCl