學(xué)案有機(jī)合成與推斷

1、學(xué)案60有機(jī)合成與推斷2了解烴的衍生物考綱要求i.舉例說明烴類物質(zhì)在有機(jī)合成和有機(jī)化工中的重要作用。 之間的相互聯(lián)系。回扣載材奔實(shí)基礎(chǔ)知識點(diǎn)一有機(jī)合成的過程1 .目的利用的原料，通過有機(jī)反應(yīng)，生成具有 的有機(jī)化合物。2. 任務(wù)包括目標(biāo)化合物分子 的構(gòu)建和 的轉(zhuǎn)化?！締栴}思考1能否用流程圖的形式表示有機(jī)合成過程？知識點(diǎn)二逆合成分析法1原理將倒退一步尋找上一步反應(yīng)的中間體，再由此中間體倒退找再上一步反應(yīng)的中間體，依次倒推，最后確定最適宜的 和最終的 。2. 以草酸二乙酯的合成為例，采用逆合成分析法，確定每一步的中間體。z5 ,一EHlCHCOC 時(shí)-OC2Hj 、一【問題思考】2請用流程圖的形式表

2、示逆合成分析法示意圖。知識點(diǎn)三有機(jī)推斷常見重要官能團(tuán)的檢驗(yàn)方法官能團(tuán)種類試劑判斷依據(jù)碳碳雙鍵或 碳碳三鍵溴的CCI4溶液酸性KMnO4溶液鹵素原子NaOH溶液、AgNO 3溶液和濃硝酸的混合液醇羥基鈉酚羥基FeCl3溶液濃溴水醛基銀氨溶液新制Cu(OH)2懸濁液羧基NaHCO3溶液【問題思考】3 .能與金屬鈉反應(yīng)放出 H2的有機(jī)化合物有哪些種類?課堂活動廈突砸考點(diǎn)硏析熱點(diǎn)一、有機(jī)合成中官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化1官能團(tuán)的引入引入鹵素原子的方法有哪些？引入羥基(一0H)的方法有哪些？ 引入碳碳雙鍵或三鍵的方法有哪些?(4) 引入一CHO的萬法有哪些？(5) 引入一COOH的方法有哪些？2 通過哪些有機(jī)反應(yīng)類型

3、可消去不飽和鍵、羥基和醛基?根據(jù)所掌握的知識， 分析鹵代烴在有機(jī)合3. 有機(jī)合成中，鹵代烴具有非常重要的作用， 成中的作用。典例導(dǎo)悟1】相對分子質(zhì)量為92的某芳香烴 它為初始原料設(shè)計(jì)出如下轉(zhuǎn)化關(guān)系圖(部分產(chǎn)物、 代物，X是一種重要的有機(jī)化工原料，研究部門以 合成路線、反應(yīng)條件略去)。其中A是一氯NH,苯胺，易被氧化請根據(jù)所學(xué)知識與本題所給信息回答下列問題:(1)H的結(jié)構(gòu)簡式是O(2) 反應(yīng)的類型是O(4)請用合成反應(yīng)流程圖表示出由 案(不超過4步)。最合理的方CH.OH反應(yīng)物反猛條件反應(yīng)物T 反應(yīng)條件0H(3) 反應(yīng)的化學(xué)方程式是二、有機(jī)推斷中常見的突破口1. 由性質(zhì)推斷(填寫官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)式或

4、物質(zhì)的種類)(1) 能使溴水褪色的有機(jī)物通常含有 、O(2) 能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的有機(jī)物通常含有 或?yàn)椤?3) 能發(fā)生加成反應(yīng)的有機(jī)物通常含有3 / 14、，其中、只能與H2發(fā)生加成反應(yīng)。(4) 能發(fā)生銀鏡反應(yīng)或能與新制的Cu(OH) 2懸濁液反應(yīng)生成磚紅色沉淀的有機(jī)物必含有能與鈉反應(yīng)放出 H2的有機(jī)物必含有 。(6) 能與Na2CO3或NaHCOs溶液反應(yīng)放出 CO?或使石蕊試液變紅的有機(jī)物中必含有(7) 能發(fā)生消去反應(yīng)的有機(jī)物為 、。(8) 能發(fā)生水解反應(yīng)的有機(jī)物為 、。(9) 遇FeCh溶液顯紫色的有機(jī)物必含有 。(10) 能發(fā)生連續(xù)氧化的有機(jī)物是含有 的醇或烯烴。比如有機(jī)物 A能

5、發(fā)生如下氧八 宀氧化 氧化化反應(yīng)：A>B>C,貝U A應(yīng)是, B是, C是。2. 由反應(yīng)條件推斷(1) 當(dāng)反應(yīng)條件為NaOH醇溶液并加熱時(shí)，必定為 的消去反應(yīng)。(2) 當(dāng)反應(yīng)條件為NaOH水溶液并加熱時(shí)，通常為 的水解。(3) 當(dāng)反應(yīng)條件為濃H2SO4并加熱時(shí)，通常為 脫水生成不飽和化合物，或者是的酯化反應(yīng)。(4) 當(dāng)反應(yīng)條件為稀酸并加熱時(shí)，通常為 水解反應(yīng)。(5) 當(dāng)反應(yīng)條件為催化劑(銅或銀)并有氧氣時(shí)，通常是氧化為醛或酮。(6) 當(dāng)反應(yīng)條件為催化劑存在下的加氫反應(yīng)時(shí)，通常為、的加成反應(yīng)。(7) 當(dāng)反應(yīng)條件為光照且與 X2反應(yīng)時(shí)，通常是 X2與H 原子發(fā)生的取代反應(yīng)，而當(dāng)反應(yīng)條件

6、為Fe或FeX3作催化劑且與X?反應(yīng)時(shí)，通常為的H原子直接被取代。3. 由反應(yīng)數(shù)據(jù)推斷(1) 根據(jù)與H2加成時(shí)所消耗H2的物質(zhì)的量進(jìn)行突破：ImolCC加成時(shí)需molH2,1mol /' 完全加成時(shí)需 molH2,1mol CHO 加成時(shí)需 molH 2，而 1mol苯環(huán)加成時(shí)需 molH 2。(2) 1mol CHO與銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液完全反應(yīng)時(shí)生成 molAg或molCu2O。mol OH或mol COOH與活潑金屬反應(yīng)放出 ImolH 2。(4) 1mol COOH(足量)與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出 molCO 2。(5) 1mol 一元醇與足量乙酸反應(yīng)生成1mol酯

7、時(shí)，其相對分子質(zhì)量將增加 。(6) 1mol某酯A發(fā)生水解生成 B和乙酸時(shí)，若 A與B的相對分子質(zhì)量相差 42,則生成mol乙酸，若A與B的相對分子質(zhì)量相差 84時(shí)，則生成 mol乙酸。4. 由物質(zhì)結(jié)構(gòu)推斷(1) 具有4原子共線的可能含。(2) 具有3原子共面的可能含。(3) 具有6原子共面的可能含 。(4) 具有12原子共面的應(yīng)含有 。5. 由物理性質(zhì)推斷在通常狀況下為氣態(tài)的烴，其碳原子數(shù)均 4，而烴的衍生物中只有 CH3CI、CH2=CHCl、HCHO，在通常情況下是氣態(tài)。典例導(dǎo)悟2有機(jī)物A(C11H12O2)可調(diào)配果味香精。用含碳、氫、氧三種元素的有機(jī)物B和C為原料合成A。(1) 有機(jī)物

8、B的蒸氣密度是同溫同壓下氫氣密度的23倍，分子中碳、氫原子個(gè)數(shù)比為1 : 3。有機(jī)物B的分子式為。(2) 有機(jī)物C的分子式為C7H8O, C能與鈉反應(yīng)，不與堿反應(yīng)，也不能使Br2的CC"溶液褪色。C的結(jié)構(gòu)簡式為。4/14（3）已知兩個(gè)醛分子間能發(fā)生如下反應(yīng):RCH +HRCHCHOCHCHO (-FLK表示氫原子或烽基）用B和C為原料按如下路線合成 A :催化利B濃硫酸広18 / 140 上述合成過程中涉及的反應(yīng)類型有:（填寫序號）a.取代反應(yīng)b.加成反應(yīng)c.消去反應(yīng)d .氧化反應(yīng)e.還原反應(yīng) B轉(zhuǎn)化成D的化學(xué)方程式為：OG和B反應(yīng)生成A的化學(xué)方程式為（4）F的同分異構(gòu)體有多種，寫出

9、既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)又能發(fā)生水解反應(yīng)，且苯環(huán)上只有 個(gè)取代基的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：高考集訓(xùn)1 . （2011課標(biāo)全國卷，38）香豆素是一種天然香料，存在于黑香豆、蘭花等植物中。工業(yè) 上常用水楊醛與乙酸酐在催化劑存在下加熱反應(yīng)制得：CHO香豆素以下是由甲苯為原料生產(chǎn)香豆素的一種合成路線（部分反應(yīng)條件及副產(chǎn)物已略去）:CC 也 0C"NaOH/H2O1fc-説4乙酸Sf奢豆素催化劑，ACHaCJ2 I&I NaOH/HOFdcC 1匚局5 高溫、高屋'已知以下信息： A中有五種不同化學(xué)環(huán)境的氫； B可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)； 同一個(gè)碳原子上連有兩個(gè)羥基通常不穩(wěn)定，

10、易脫水形成羰基。請回答下列問題：(1) 香豆素的分子式為 ；(2) 由甲苯生成A的反應(yīng)類型為 ，A的化學(xué)名稱為 (3) 由B生成C的化學(xué)反應(yīng)方程式為 ?(4) B的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)的還有 種，其中在核磁共振氫譜中只出現(xiàn)四組峰的有種；(5) D的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)的還有 種，其中： 既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能發(fā)生水解反應(yīng)的是 (寫結(jié)構(gòu)簡式)； 能夠與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出CO2的是(寫結(jié)構(gòu)簡式)。2. (2011江蘇，17)敵草胺是一種除草劑。它的合成路線如下:OHCI1) CHCOOH ,1)SOCJ? ,2)NH(CH2CH3) A2)H+D (敵草胺)回答下列問題：(1) 在空氣中久置

11、，A由無色轉(zhuǎn)變?yōu)樽厣湓蚴荂分子中有2個(gè)含氧官能團(tuán)，分別為 和(填官能團(tuán)名稱)。(3) 寫出同時(shí)滿足下列條件的C的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：/XZX,GO 能與金屬鈉反應(yīng)放出 H2；是萘()的衍生物，且取代基都在同一個(gè)苯環(huán)上；可發(fā)生水解反應(yīng)，其中一種水解產(chǎn)物能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，另一種水解產(chǎn)物分子中有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫。(4) 若C不經(jīng)提純，產(chǎn)物敵草胺中將混有少量副產(chǎn)物 E(分子式為：C23H18O3), E是一種酯。 E的結(jié)構(gòu)簡式為PCICIRCHCOOH - FLCHCOOH已知：二，寫出以苯酚和乙醇為原料制備OCH.COOCH.CH,的合成路線流程圖(無機(jī)試劑任用)。合成路線流程圖示例如

12、下:HBrNaO H 溶液H2C=CH2>CH3CH2Br CH3CH2OH需點(diǎn)集訓(xùn)題組一有機(jī)合成1. (2011重慶理綜，28)食品添加劑必須嚴(yán)格按照食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 定使用。作為食品添加劑中的防腐劑(1)G的制備0H(GB2760- 2011)的規(guī)G和W，可經(jīng)下列反應(yīng)路線得到 (部分反應(yīng)條件略)。och3B0HCOOHDCOOCHCHEGA與苯酚在分子組成上相差一個(gè) CH2原子團(tuán)，它們互稱為；常溫下A在水中的溶解度比苯酚的 （填“大”或“小”）。 經(jīng)反應(yīng)A t B和Dt E保護(hù)的官能團(tuán)是 EtG的化學(xué)方程式為（2）W的制備2HCJCH,CHO*CH=CHCH3 CHOCCHCOOHw

13、為加成反應(yīng)，J的結(jié)構(gòu)簡式為 M t Q的反應(yīng)中，Q分子中形成了新的 （填“ CC鍵”或“ C H鍵”）。HOH?C CH.OHI I催化劑 用 Q的同分異構(gòu)體 Z制備，為避免 R OH + HO R RO R + H2O發(fā)生，則合理的制備途徑為酯化、 、（填反應(yīng)類型）。 應(yīng)用M tQ t T的原理，由T制備W的反應(yīng)步驟為： 第1步第2步：消去反應(yīng);第3步：（第1、3步用化學(xué)方程式表示）題組二有機(jī)推斷2. （2011成都模擬）某研究性學(xué)習(xí)小組為確定一種從煤中提取的液態(tài)烴X的結(jié)構(gòu)，對其進(jìn)行探究。步驟一：這種碳?xì)浠衔镎魵馔ㄟ^熱的氧化銅（催化劑），氧化成二氧化碳和水，再用裝有無水氯化鈣和固體氫氧化鈉

14、的吸收管完全吸收。2.12g有機(jī)物X的蒸氣氧化生成7.04g二氧化碳和1.8g水。甲乙步驟二：通過儀器分析得知X的相對分子質(zhì)量為106。步驟三：用核磁共振儀測出X的核磁共振氫譜有 2個(gè)峰，其面積之比為2 : 3,如右圖I。X分子的紅外光譜如下圖n。4 (XM) 1MIO 2 DOO 1 3001 QQ0 5(X1步驟四：利用紅外光譜儀測得試填空:X的分子式為; X的名稱為。(2) 寫出X與足量濃硝酸和濃硫酸混合物反應(yīng)的化學(xué)方程式:(3) X以醋酸為溶劑在催化劑作用下用氧氣氧化得到另一種重要的化工原料PTA ,查閱資料得知PTA的溶解度：25C時(shí)0.25g、50C時(shí)0.97g、95C時(shí)7.17g

15、。得到的粗產(chǎn)品中有部分 不溶性雜質(zhì)，請簡述實(shí)驗(yàn)室中提純 PTA的實(shí)驗(yàn)方案：學(xué)案60有機(jī)合成與推斷【課前準(zhǔn)備區(qū)】知識點(diǎn)一1 簡單、易得特定結(jié)構(gòu)和功能2 骨架官能團(tuán)知識點(diǎn)二1目標(biāo)化合物基礎(chǔ)原料合成路線OZCOH HjC OH HjC -Cl CHjCH3HQCiH H2C-C12.知識點(diǎn)三紅棕色褪去溶液紫色褪去有沉淀產(chǎn)生有氫氣放出CO2氣體放出顯紫色有白色沉淀產(chǎn)生有銀鏡生成有磚紅色沉淀產(chǎn)生有 問題思考1.幫礎(chǔ)釀料中間體冃標(biāo)北介物輔冊蚯料輔肋更料2目標(biāo)化合物中間體基礎(chǔ)原料。3 醇、羧酸、酚?！菊n堂活動區(qū)】一、1.(1)烴與鹵素單質(zhì)(X2)取代； 不飽和烴與鹵素單質(zhì)(X2)或鹵化氫(HX)加成; 醇與

16、鹵化氫(HX)取代。(2)烯烴與水加成； 鹵代烴堿性條件下水解； 醛或酮與H2加成； 酯的水解；(3)某些醇或鹵代烴的消去反應(yīng)引入 苯的鹵代物水解生成苯酚。炔烴與出、X2或HX加成引入(4) 烯烴氧化；某些醇的催化氧化。(5) 醛被02或銀氨溶液、新制 Cu(OH) 2懸濁液氧化； 酯在酸性條件下水解； 苯的同系物被酸性 KMnO 4溶液氧化。2. (1)通過加成反應(yīng)消除不飽和鍵。(2) 通過消去、氧化或酯化反應(yīng)等消除羥基。(3) 通過加成或氧化反應(yīng)等消除醛基。3. (1)在烴分子中引入官能團(tuán)。如引入羥基等；(2) 改變官能團(tuán)在碳鏈上的位置。由于不對稱的烯烴與HX加成時(shí)條件不同，會引起鹵原子連

17、接的碳原子不同。這樣可通過：鹵代烴a消去一t加成一t鹵代烴b一水解，這樣就 會使鹵原子的位置發(fā)生改變或引起其他官能團(tuán)(如一0H)的位置發(fā)生改變；(3) 增加官能團(tuán)的數(shù)目。可通過鹵代烴a消去一t加成一-鹵代烴b,達(dá)到增加鹵原子的目的。二、1(1) CCC = Cc=c c=cH 苯的同系物IC=cCH 未環(huán) (4) CH(5)0H 或一coon(6)-COOH (7)醇 鹵代爛(町鹵代桂 酯類 二糖或多糖蛋白質(zhì)(為酚羥基(10)CHOH含有一CHQH的醇醛酸2. (1)鹵代烴 (2)鹵代烴或酯 (3)醇醇與酸 (4)酯或淀粉(糖)(5)醇(6) 碳碳雙鍵碳碳三鍵苯環(huán)醛基酮羰基(7) 烷烴或苯環(huán)側(cè)

18、鏈烴基上苯環(huán)上3. (1)1213(2)21(3)21(4)1(5)42(6) 12(2)醛基(3)碳碳雙鍵(4)苯環(huán)4. (1)碳碳三鍵5. 小于或等于典例導(dǎo)悟h-FnCfrOH1. U)CHO(2)氧化反應(yīng)COONHdIz+ 3N% +也0+ 2Ag(CHCl2k2. (1)C2H6OH(2)(3) a、b、c、d 2CH 3CH 2OH + 02 2CH3CHO + 2H2OCH=CHCOOHCH=CHCOOCH2CH3+ H,00IICH0CHCHaLnfcCH2=c解析 (1)由“B的蒸氣密度是同溫同壓下氫氣密度的23倍”可知B的相對分子質(zhì)量為46,又“分子中碳、氫原子個(gè)數(shù)比為1 :

19、 3”可知B為C2H6O。(2) “ C的分子式為C7H8O，不與堿反應(yīng)，也不能使 Br2的CC14溶液褪色”說明該物質(zhì)結(jié)構(gòu)中沒有碳碳雙鍵和碳碳三鍵，有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，有醇羥基而無酚羥基， 所以該有機(jī)物為苯甲醇。(3) 從合成A的流程圖及反應(yīng)條件可以看出，D和E均含有醛基，它們通過題目提供的信息“醛分子間能發(fā)生如下反應(yīng) ”連接在一起，然后消去羥基，將醛基轉(zhuǎn)化為羧基，并在最后 一步與B乙醇酯化為A。(4) 要寫的同分異構(gòu)體能發(fā)生銀鏡反應(yīng)說明有一CHO ,含2個(gè)O,能水解說明有ROOHC-，故應(yīng)為甲酸酯?！菊n后練習(xí)區(qū)】 咼考集訓(xùn)1. (1)C9H6O2(2)取代反應(yīng)鄰氯甲苯(或2-氯甲苯)+ 2HC1O

20、CHCOOH(5)4 2. (1)A被空氣中的O2氧化羧基醚鍵(3)CHaOCHCHOH或O跖-O-Q0,(5)CH3CH,OH ch3cho- ' 彳Q3 催化劑，PCLCH3C00H C1CH, CO OH3A 2OHONnNmOH1 )C1CH2 coohfa2)FT0CH.4-0CH.CH.CH3 CH OH詼硫酸,OCH2 COOHAI I Z考點(diǎn)集訓(xùn)1. (1)同系物小一OH(或酚羥基)(2)HC三CHC C鍵加聚水解+ CHaCH,OH4- H2O-第I步gH"fH律一CH3 CHOCHCHCH第3 步：2CH=CHCH=CH + 0:CH3CHO111 1ch3COOHCH.CHO2Cu (0H)2A-CHCHCH=CH十 Cu.O II2COOH2H2O)2CH=CHCH=CH(或