蘇教版高三化學(xué)第二輪專題復(fù)習(xí)《有機(jī)化學(xué)中合成題的歸納和分析》

1、有機(jī)化學(xué)中合成題的歸納和分析 有機(jī)合成和框圖題題是對(duì)學(xué)生有機(jī)化學(xué)認(rèn)知程度和自學(xué)能力的綜合考查，在歷屆高考中具有很好的區(qū)分度和選拔功能?？荚囌f明中對(duì)本專題的要求是：了解烴及其衍生物的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)。認(rèn)識(shí)不同類型化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，能設(shè)計(jì)合理路線合成簡(jiǎn)單有機(jī)化合物。能舉例說明烴及其衍生物在有機(jī)合成和有機(jī)化工中的重要作用，關(guān)注有機(jī)化合物的安全和科學(xué)使用，認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物在生產(chǎn)、生活中的作用和對(duì)環(huán)境、健康產(chǎn)生的影響。信息給予題的解題基本思路是：閱讀分析挖掘信息理解信息篩選加工信息聯(lián)系所學(xué)知識(shí)解決題設(shè)問題。題目設(shè)問主要集中為：書寫有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；確定符合題目要求的同分異構(gòu)體的數(shù)目或結(jié)構(gòu)；書寫某些

2、反應(yīng)的化學(xué)方程式；判斷含手性碳原子的分子及手性碳原子；回答某些反應(yīng)的反應(yīng)類型。解決這類題目的法寶就是：熟練掌握各類官能團(tuán)之間的衍變關(guān)系；掌握基礎(chǔ)的反應(yīng)類型及原理；掌握有機(jī)化學(xué)中的基本概念，做到以不變應(yīng)萬變。以下就幾道典型的高考題做一個(gè)歸納和分析。題型講解1、根據(jù)給出的某些有機(jī)物的分子式進(jìn)行推斷例1(2006上海、29)已知(注：r，r為烴基)，a為有機(jī)合成中間體，在一定條件下發(fā)生消去反應(yīng)，可能得到兩種互為同分異構(gòu)體的產(chǎn)物，其中的一種b可用于制取合成樹脂、染料等多種化工產(chǎn)品。a能發(fā)生如下圖所示的變化。試回答：(1)寫出符合下述條件a的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式(各任寫一種)：a.具有酸性_；b.能發(fā)生

3、水解反應(yīng)_。(2)a分子中的官能團(tuán)是_，d的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_。(3)cd的反應(yīng)類型是_，ef的反應(yīng)類型是_(填寫相應(yīng)字母)。 a.氧化反應(yīng) b.還原反應(yīng) c.加成反應(yīng) d.取代反應(yīng)(4)寫出化學(xué)方程式：ab_。(5)寫出e生成高聚物的化學(xué)方程式_。(6)c的同分異構(gòu)體cl與c有相同官能團(tuán)，兩分子cl脫去兩分子水形成含有六元環(huán)的c2，寫出c2的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：_。解析：對(duì)于推斷題，我們總要先找出題目的突破口，就本題而言，物質(zhì)a的分子式無疑是最好的已知條件。該分子式比等碳數(shù)的烷烴少兩個(gè)氫原子，又因其能與銀氨溶液作用，可知結(jié)構(gòu)中含有醛基，這也正是分子中少結(jié)合兩個(gè)氫原子的原因所在，其他原子之間均應(yīng)以單鍵形式連接

4、。因其能發(fā)生消去反應(yīng)，則另一個(gè)氧原子應(yīng)出現(xiàn)在羥基中。余下的問題僅是如何連接除醛基外的三個(gè)碳原子和一個(gè)羥基。所有可能的結(jié)合方式為：hoch2ch2ch2cho、ch3ch(oh)ch2cho、ch3ch2ch(oh)cho、hoch2ch(ch3)cho，(ch3)2c(oh)cho，其中只有的消去產(chǎn)物有兩種，至此問題得以解決。答案：(1)ch3ch2ch2cooh；ch3ch2cooch3(或其他合理答案)(2)羥基、醛基；ch3coch2cooh (3)a； bc(4)ch3ch(oh)ch2choch3ch=chcho+h2o(5) (6) 方法點(diǎn)撥：若題目給出某些有機(jī)物的分子式時(shí)，先將其

5、與等碳數(shù)的烷烴作比較，計(jì)算出相差的氫原子的個(gè)數(shù)，再結(jié)合題目其他已知條件，初步確定該有機(jī)物可能含有的官能團(tuán)的種類及個(gè)數(shù)。2、通過確定有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量進(jìn)行推斷例2(1997全國(guó)、34)a、b都是芳香族化合物，1 mol a水解得到1 mol b和1 mol醋酸。a、b的相對(duì)分子質(zhì)量都不超過200，完全燃燒都只生成co2和h2o。且b分子中碳和氫元素總的質(zhì)量百分含量為65.2%(即質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.652)。a溶液具有酸性，不能使fecl3溶液顯色。(1)a、b相對(duì)分子質(zhì)量之差為_。(2)1個(gè)b分子中應(yīng)該有_個(gè)氧原子。(3)a的分子式是_。(4)b可能的三種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_、_、_。解析：本題與例1不同

6、，除了給出a、b的相關(guān)性質(zhì)外，最主要的已知條件就是對(duì)a、b的相對(duì)分子質(zhì)量及元素含量的描述。a為酯類物質(zhì)，因a水解產(chǎn)物為b和醋酸，可以推知a、b相對(duì)分子質(zhì)量之差為醋酸和水的相對(duì)分子質(zhì)量之差，即為42。這樣b的相對(duì)分子質(zhì)量就不能超過158。因a有酸性，且不能使fecl3溶液顯色，則a中有完整的羧基，水解后該羧基應(yīng)存在于b物質(zhì)中，加上水解生成的羥基，這樣b中至少存在3個(gè)氧原子。再結(jié)合b中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，經(jīng)過討論，b中只有3個(gè)氧原子才滿足相對(duì)分子質(zhì)量不超過158的要求，進(jìn)而推出b的相對(duì)分子質(zhì)量為138，而當(dāng)苯環(huán)上連有一個(gè)羥基和一個(gè)羧基時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量恰好為138，這樣就確定了b的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而可得出a的

7、分子式。答案：(1)42 (2)3 (3)c9h8o4 (4) 例題3（2008年全國(guó)天津卷27題）某天然有機(jī)化合物a僅含c、h、o元素，與a相關(guān)的反應(yīng)框圖如下：（1）寫出下列反應(yīng)的反應(yīng)類型：sa第步反應(yīng)、bd、de第步反應(yīng)、ap。（2）b所含官能團(tuán)的名稱是。（3）寫出a、p、e、s的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式a：、p：、e：、s：。（4）寫出在濃h2so4存在并加熱的條件下，f與足量乙醇反應(yīng)的化學(xué)方程式。（5）寫出與d具有相同官能團(tuán)的d的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。解析：本題通過反應(yīng)條件的提示及相對(duì)分子質(zhì)量的提示s a 鹵素原子被羥基代替而s b發(fā)生消去反應(yīng)后與br2發(fā)生加成反應(yīng)，說明b的相對(duì)分子質(zhì)量為276-

8、160=116，f的相對(duì)分子質(zhì)量為118，f與足量的碳酸氫鈉反應(yīng)則是由羧酸變成納鹽，由此可以推出f的分子式為c4h6o4且為二元酸，此時(shí)f只有2種同分異構(gòu)體，根據(jù)d生成e，通過相對(duì)分子質(zhì)量減少162，判斷應(yīng)該是消去了2分子hbr，然后根據(jù)a能生成六元環(huán)狀化合物，判斷a只能是hoocch（oh）ch2cooh，進(jìn)而其他的物質(zhì)均能順利的判斷出來了。答案：（1）取代（水解）反應(yīng) 加成反應(yīng) 消去反應(yīng) 酯化（取代）反應(yīng)（2）碳碳雙鍵 羧基（3）a：hoocchohch2cooh p： e：hooccccooh s：hoocchclch2cooh（4）+2c2h5oh +2h2o （5）hooccbr2c

9、h2cooh 方法點(diǎn)撥：通過這兩道題目的解析，我們應(yīng)該學(xué)會(huì)一種方法，即將一種未知的化合物的分子式拆成若干部分，利用題示信息，逐步求得其各部分，然后再拼合成整體的方法。需要說明的是，確定某一“基團(tuán)”的存在往往要通過性質(zhì)特點(diǎn)來判斷；確定某一“基團(tuán)”的多少，往往要通過式量的大小來決定。即定性與定量相結(jié)合的方法。3、先根據(jù)已知信息推斷再由自己設(shè)計(jì)合成路線的題目例4(2006江蘇、23)香豆素是廣泛存在于植物中的一類芳香族化合物，大多具有光敏性，有的還具有抗菌和消炎作用。它的核心結(jié)構(gòu)是芳香內(nèi)酯a，其分子式為c9h6o2，該芳香內(nèi)酯a經(jīng)下列步驟轉(zhuǎn)變?yōu)樗畻钏岷鸵叶?。?qǐng)回答下列問題：(1)寫出化合物c的結(jié)構(gòu)

10、簡(jiǎn)式_。(2)化合物d有多種同分異構(gòu)體，其中一類同分異構(gòu)體是苯的二取代物，且水解后生成的產(chǎn)物之一能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。這類同分異構(gòu)體共有_種。(3)在上述轉(zhuǎn)化過程中，反應(yīng)步驟bc的目的是_。(4)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理方案從 合成 (用反應(yīng)流程圖表示，并注明反應(yīng)條件)。例：由乙醇合成聚乙烯的反應(yīng)流程圖可表示為：解析：本題的新穎之處就是第(4)問，要求設(shè)計(jì)合成路線，實(shí)現(xiàn)給定原料到指定產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化。一般是從要合成的物質(zhì)出發(fā)，采用逆向推理，分析生成這一物質(zhì)的方法有哪些，然后逐一篩選找出與所給原料有關(guān)較為適宜的合成途徑。本題要合成的為一內(nèi)酯，需要合成，結(jié)合醇與鹵代烴的衍生關(guān)系，需要合成，它與所給原料相比，僅為氯原子的位置

11、發(fā)生的變化，結(jié)合題給信息，將原料消去生成烯烴，再利用過氧化物環(huán)境，將鹵原子加成到所需位置即可。答案：(1) (2)9種 (3)保護(hù)酚羥基，使之不被氧化(4) 方法點(diǎn)撥：這種題型是06，07年均考查過的題型，有機(jī)合成路線的推導(dǎo)比較常用的方法是“反推法”，要點(diǎn)是(1)首先確定所要合成的有機(jī)產(chǎn)物屬何類別，以及題中所給定的條件與所要合成的有機(jī)物之間的關(guān)系。(2)以題中最終產(chǎn)物為起點(diǎn)，考慮這一有機(jī)物如何從另一有機(jī)物甲經(jīng)過一步反應(yīng)而制得。若甲不是所給已知原料，需再進(jìn)一步考慮甲又是如何從另一有機(jī)物乙經(jīng)一步反應(yīng)制得，一直推導(dǎo)到題目中給定的原料為止。(3)在合成某一種產(chǎn)物時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生多種不同的方法和途徑，應(yīng)當(dāng)

12、在兼顧原料省、產(chǎn)率高的前提下選擇最合理、最簡(jiǎn)單的方法和途徑。4、考查合成過程中官能團(tuán)的引入順序例5(1998全國(guó)、32)請(qǐng)認(rèn)真閱讀下列3個(gè)反應(yīng)，利用這些反應(yīng)，按以下步驟可以從某烴a合成一種染料中間體dsd酸。請(qǐng)寫出a、b、c、d的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。解析：由所給反應(yīng)及合成路線，不難得出，烴a為甲苯，先將其對(duì)位硝化，再鄰位磺化，已經(jīng)在苯環(huán)上引入了兩個(gè)新的側(cè)鏈，后面的兩個(gè)步驟，是將硝基還原為氨基，是將甲基變成烯鍵。題中不能忽略的信息是氨基易被氧化，而將甲基變成烯鍵的環(huán)境恰恰是naclo的氧化性環(huán)境，因此，應(yīng)先進(jìn)行后進(jìn)行。答案：方法點(diǎn)撥：有機(jī)合成的關(guān)鍵是解決官能團(tuán)之間的衍變問題，引入官能團(tuán)的反應(yīng)條件不同，決定

13、了合成時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)合理的官能團(tuán)的引入順序。若順序無法調(diào)整時(shí)，不得已需要將先引入的官能團(tuán)進(jìn)行一定的保護(hù)，如例3中b到c的反應(yīng)，即是對(duì)易被氧化的酚羥基的保護(hù)。5、以合成路線為載體考查相關(guān)有機(jī)化學(xué)知識(shí)。例6（2008年江蘇高考19題）苯噁布洛芬是一種消炎鎮(zhèn)痛的藥物。它的工業(yè)合成路線如下：請(qǐng)回答下列問題：（1）a長(zhǎng)期暴露在空氣中會(huì)變質(zhì)，其原因是 。 （2）由a到b的反應(yīng)通常在低溫進(jìn)行。溫度升高時(shí)，多硝基取代副產(chǎn)物會(huì)增多。下列二硝基取代物中，最可能生成的是 。 （3）在e的同分異構(gòu)體中，含有手性碳原子的分子是 。（填字母） （4）f的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 。 （5）d的同分異構(gòu)體h是一種a-氨基酸，h可被酸性kmno4溶液氧化為對(duì)苯二甲酸，則h的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 。高聚物l由h通過肽鍵連接而成，l的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 。解析：本題與其說是合成路線圖，不如說是一道考察有機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的題目，（1）考查了酚類物質(zhì)的判斷及酚類物質(zhì)易被氧化的性質(zhì)；（2）考查了取代基效應(yīng)的知