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第6节有机合成与推断目录[考纲展示]1．了解合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。2．了解加聚反应和缩聚反应的特点。3．了解新型高分子材料的性能及其在高新技术领域中的应用。4．了解合成高分子化合物在发展经济，提高生活质量方面的贡献。5．综合应用各类化合物的不同性质，进行区别、鉴定、分离、提纯或推导未知物的结构简式。组合多个化合物的化学反应，合成具有指定结构简式的产物。本节目录考点串讲•深度剖析真题集训•把脉高考知能演练•高分跨栏教材回顾•夯实双基学科规律•方法提升目录教材回顾•夯实双基构建双基一、有机高分子化合物目录二、合成材料目录(2012·高考新课标全国卷)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：体验高考目录已知以下信息：①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；②D可与银氨溶液反应生成银镜；③F的核磁共振氢谱表明其有两种不同化学环境的氢，且峰面积比为1∶1。回答下列问题：(1)A的化学名称为______；(2)由B生成C的化学反应方程式为________________该反应的类型为________；目录(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，其中核磁共振氢谱有三种不同化学环境的氢，且峰面积比为2∶2∶1的是______________(写结构简式)。目录目录目录目录考点串讲•深度剖析考点1有机合成1．有机合成的任务2．有机合成的原则(1)起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染；(2)应尽量选择步骤最少的合成路线；(3)原子经济性高，具有较高的产率；(4)有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现目录3．有机合成题的解题思路目录4．有机合成中碳骨架的构建(1)链增长的反应①加聚反应；②缩聚反应；③酯化反应；④利用题目信息所给反应。如卤代烃的取代反应，醛酮的加成反应等。(2)链减短的反应①烷烃的裂化反应；②酯类、糖类、蛋白质等的水解反应；③利用题目信息所给反应。如烯烃、炔烃的氧化反应，羧酸及其盐的脱羧反应等。目录(3)常见由链成环的方法①二元醇成环②羟基酸酯化成环目录③氨基酸成环④二元羧酸成环目录5．有机合成中官能团的转化(1)官能团的引入引入官能团引入方法引入卤素原子①烃、酚的取代②不饱和烃与HX、X2的加成③醇与氢卤酸(HX)反应引入羟基①烯烃与水加成②醛酮与氢气加成③卤代烃在碱性条件下水解④酯的水解⑤葡萄糖发酵产生乙醇引入碳碳双键①某些醇或卤代烃的消去②炔烃不完全加成③烷烃裂化目录引入官能团引入方法引入碳氧双键①醇的催化氧化②连在同一个碳上的两个羟基脱水③低聚糖和多糖水解可引入醛基④含碳碳叁键的物质与水加成引入羧基①醛基氧化②酯、肽、蛋白质、羧酸盐的水解苯环上引入不同的官能团①卤代：X2和FeBr3②硝化：浓硝酸和浓硫酸共热③烃基氧化④先卤代后水解目录(2)官能团的消除①通过加成反应消除不饱和键(双键、叁键、苯环)；②通过消去、氧化、酯化消除羟基；③通过加成或氧化消除醛基；④通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。(3)官能团的转变①通过官能团之间的衍变关系改变官能团。如：醇醛→酸目录②通过某些化学途径使一个官能团变成两个。如：a.CH3CH2OH―→CH2===CH2―→CH2XCH2X―→CH2OHCH2OH；b．CH2===CHCH2CH3―→CH3CHXCH2CH3―→CH3CH===CHCH3―→CH3CHXCHXCH3―→CH2===CHCH===CH2。③通过某些手段，改变官能团的位置。如：CH3CHXCHXCH3―→H2C===CHCH===CH2―→CH2XCH2CH2CH2X。目录特别提醒：1有机合成中，特别是含有多个官能团的有机物，当需要某一官能团反应或拼接碳链时，其他官能团或者被破坏或者首先反应，需要把分子中某些官能团用恰当的方法保护起来，在适当的时候再将其转变回来，称为官能团保护。2分析有机合成中官能团的引入、消除及转化时，既要注意反应条件及各类有机物的结构是否符合相应官能团的转化要求，同时还要考虑对其他官能团的影响及官能团的保护。目录即时应用1．(2012·高考江苏卷)化合物H是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体，其合成路线如下：目录(1)化合物A中的含氧官能团为______和_____(填官能团名称)。(2)反应①→⑤中，属于取代反应的是________(填序号)。(3)写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式：________。Ⅰ.分子中含有两个苯环；Ⅱ.分子中有7种不同化学环境的氢；Ⅲ.不能与FeCl3溶液发生显色反应，但水解产物之一能发生此反应。(4)实现D→E的转化中，加入的化合物X能发生银镜反应，X的结构简式为________。目录目录目录目录目录目录考点2有机物的推断一、根据反应条件判断有机反应类型和有机物的类别1．A――→Cu/O2△B类型：氧化反应；反应物A：伯醇(或仲醇)；生成物：醛(或酮)和水。辨析：如果B还能与银氨溶液反应或与斐林试剂反应，说明B一定是醛，而A一定是伯醇，否则，说明B一定是酮，而A一定是仲醇。目录2．A――→新制CuOH2△B类型：氧化反应；反应物A：醛；生成物：羧酸和水。CH3CHO＋2Cu(OH)2――→△CH3COOH＋Cu2O↓＋2H2O3．A――→浓H2SO4△B类型1：消去反应；反应物：醇；生成物：烯烃和水。CH3CH2OH――→浓H2SO4170℃CH2===CH2↑＋H2O类型2：取代反应；反应物：醇；生成物：醚和水。2CH3CH2OH――→浓H2SO4140℃CH3CH2OCH2CH3＋H2O目录类型3：酯化反应；反应物：羟基羧酸；生成物：链酯、环酯、聚链酯和水。目录说明：α羟基羧酸反应生成六元环酯(分子间酯)或三元环酯(分子内酯)；β羟基羧酸反应生成八元环酯(分子间酯)或四元环酯(分子内酯)。4．A――→NaOH、醇△B类型：消去反应；反应物：卤代烃；生成物：烯烃、卤化钠和水。CH3CH2Br＋NaOH――→醇△CH2===CH2↑＋NaBr＋H2O5．A――→NaOH、水△B类型1：取代反应(水解反应)；反应物：卤代烃；生成物：醇和卤化钠。特点：碳原子数没有减少。CH3CH2Br＋NaOH――→水△CH3CH2OH＋NaBr目录类型2：取代反应(水解反应)；反应物：羧酸酯；生成物：醇和羧酸钠。特点：碳原子数减少。CH3COOCH2CH3＋NaOH――→水△CH3COONa＋CH3CH2OH类型3：中和反应；反应物：羧酸；生成物：羧酸盐和水特点：碳原子数没有减少。CH3COOH＋NaOH――→水△CH3COONa＋H2O类型4：取代反应和中和反应；反应物：卤代羧酸；生成物：羟基羧酸盐、卤化钠和水。CH3CHClCOOH＋2NaOH――→水△CH3CH(OH)COONa＋NaCl＋H2O目录6．A――→H2/Ni△B类型1：加成反应(或还原反应)；反应物：不饱和烃：烯烃(或炔烃)；生成物：烷烃(或烯烃)。CH2===CH2＋H2――→Ni△CH3—CH3CH2≡CH＋H2――→Ni△CH2===CH2类型2：加成反应(或还原反应)；反应物：芳香烃；生成物：环烷烃目录类型3：加成反应(或还原反应)；反应物：醛(或酮)；生成物：伯醇(或仲醇)。CH3CHO＋H2――→Ni△CH3CH2OHCH3COCH3＋H2――→Ni△CH3CH(OH)CH3二、推断题中常见的突破口Ⅰ.根据反应现象推知官能团1．能使溴水退色，可推知该物质分子中可能含有碳碳双键、叁键或醛基。2．能使酸性高锰酸钾溶液退色，可推知该物质分子中可能含有碳碳双键、叁键、醛基或为苯的同系物。目录3．遇三氯化铁溶液显紫色，可推知该物质分子含有酚羟基。4．遇浓硝酸变黄，可推知该物质是含有苯环结构的蛋白质。5．遇碘水变蓝，可推知该物质为淀粉。6．加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，有红色沉淀生成；或加入银氨溶液有银镜生成，可推知该分子结构有—CHO即醛基。则该物质可能为醛类、甲酸和甲酸某酯。7．加入金属Na放出H2，可推知该物质分子结构中含有—OH或—COOH。8．加入NaHCO3溶液产生气体，可推知该物质分子结构中含有—COOH或—SO3H。9．加入溴水，出现白色沉淀，可推知该物质为苯酚或其衍生物。目录Ⅱ.根据物质的性质推断官能团能使溴水退色的物质，含有C===C或C≡C或—CHO；能发生银镜反应的物质，含有—CHO；能与金属钠发生置换反应的物质，含有—OH、—COOH；能与碳酸钠作用的物质，含有羧基或酚羟基；能与碳酸氢钠反应的物质，含有羧基；能水解的物质，应为卤代烃和酯，其中能水解生成醇和羧酸的物质是酯。但如果只与氢氧化钠反应，则酚、羧酸、卤代烃、苯磺酸和酸都有可能。能在稀硫酸存在的条件下水解，则为酯、二糖或淀粉；但若是在较浓的硫酸存在的条件下水解，则为纤维素。目录Ⅲ.根据特征数字推断官能团1．某有机物与醋酸反应，相对分子质量增加42，则分子中含有一个—OH；增加84，则含有两个—OH。缘由—OH转变为—OOCCH3。2．某有机物在催化剂作用下被氧气氧化，若相对分子质量增加16，则表明有机物分子内有一个—CHO(变为—COOH)；若增加32，则表明有机物分子内有两个—CHO(变为—COOH)。3．若有机物与Cl2反应，若有机物的相对分子质量增加71，则说明有机物分子内含有一个碳碳双键；若增加142，则说明有机物分子内含有两个碳碳双键或一个碳碳叁键。目录Ⅳ.根据反应产物推知官能团位置1．若由醇氧化得醛或羧酸，可推知—OH一定连接在有两个氢原子的碳原子上，即存在—CH2OH；由醇氧化为酮，推知—OH一定连在有一个氢原子的碳原子上，即存在；若醇不能在催化剂作用下被氧化，则—OH所连的碳原子上无氢原子。2．由消去反应的产物，可确定—OH或—X的位置。3．由取代反应产物的种数，可确定碳链结构。如烷烃，已知其分子式和一氯代物的种数时，可推断其可能的结构。有时甚至可以在不知其分子式的情况下，判断其可能的结构简式。4．由加氢后碳链的结构，可确定原物质分子C===C或C≡C的位置。目录Ⅴ.根据反应产物推知官能团的个数1．与银氨溶液反应，若1mol有机物生成2mol银，则该有机物分子中含有一个醛基；若生成4mol银，则含有两个醛基或该物质为甲醛。2．与金属钠反应，若1mol有机物生成0.5molH2，则其分子中含有一个活泼氢原子，或为一个醇羟基，或酚羟基，也可能为一个羧基。3．与碳酸钠反应，若1mol有机物生成0.5molCO2，则说明其分子中含有一个羧基。4．与碳酸氢钠反应，若1mol有机物生成1molCO2，则说明其分子中含有一个羧基。目录Ⅵ.根据反应条件推断反应类型1．在NaOH水溶液中发生水解反应，则反应可能为卤代烃的水解反应或酯的水解反应。2．在氢氧化钠的醇溶液中，加热条件下发生反应，则一定是卤代烃发生了消去反应。3．在浓硫酸存在并加热至170℃时发生反应，则该反应为乙醇的消去反应。4．能与氢气在镍催化条件下起反应，则为烯、炔、苯及其同系物、醛的加成反应(或还原反应)。5．能在稀硫酸作用下发生反应，则为酯、二糖、淀粉等的水解反应。6．能与溴水反应，可能为烯烃、炔烃的加成反应。目录即时应用2．高分子材料M在光聚合物和金属涂料方面有重要应用。已知：①磷酸的结构式为②M的结构简式为目录M可以用丙烯作原料，通过如图所示的路线合成：目录请回答下列问题：(1)写出E中两种官能团的名称：________________。(2)C→甲基丙烯酸的反应类型为________________。(3)符合下列条件的甲基丙烯酸的链状同分异构体数目为________种(含甲基丙烯酸)。①能与溴水反应退色②与N