2023屆新高考化學選考一輪總復習學案-專題突破6　有機合成與推斷

專題突破6有機合成與推斷考點一有機物的綜合推斷一、根據特定的反應條件進行推斷反應條件反應類型常見反應取代反應烷烴的取代芳香烴側鏈烷基的取代不飽和烴中烷基的取代加成反應、—C≡C—、與H2加成消去反應醇消去H2O生成烯烴或炔烴取代反應酯化反應醇分子間脫水生成醚的反應纖維素的水解反應消去反應鹵代烴消去HX生成不飽和有機物的反應取代(水解)反應鹵代烴水解生成醇酯類水解水解反應酯類水解糖類水解油脂的酸性水解或氧化反應醇氧化取代反應苯及其同系物苯環(huán)上的氫原子被鹵素原子取代的反應溴的CCl4溶液加成反應不飽和烴加成反應氧化反應醛氧化生成羧酸二、根據特殊的反應現象推斷官能團1.使溴水褪色,則表示有機物分子中可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵或醛基。2.使酸性KMnO4溶液褪色,則該物質中可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、醛基、苯的同系物(與苯環(huán)相連的碳上含有氫原子)或苯酚。3.遇FeCl3溶液顯紫色或加入濃溴水出現白色沉淀,表示該物質分子中含有酚羥基。4.加入新制Cu(OH)2并加熱,有磚紅色沉淀生成(或加入銀氨溶液并水浴加熱有銀鏡出現),說明該物質中含有—CHO。5.加入金屬鈉,有H2產生,表示該物質分子中可能有—OH或—COOH。6.加入NaHCO3溶液有氣體放出,表示該物質分子中含有—COOH。三、根據特征的產物推斷碳骨架結構和官能團位置1.若醇能氧化為醛或羧酸,則醇分子中應含有結構—CH2OH;若能氧化成酮,則醇分子中應含有結構—CH(OH)—。2.由消去反應的產物可確定—OH或—X的位置。3.由一鹵代物的種類可確定碳骨架結構。由加氫后的碳骨架結構,可確定或—C≡C—的位置。4.由有機物發(fā)生酯化反應能生成環(huán)酯或聚酯,可確定有機物是羥基酸,并根據環(huán)的大小,可確定—OH與—COOH的相對位置。四、根據關鍵數據推斷官能團的數目1.。2.2—OH(醇、酚、羧酸)H2。3.2—COOHCO2,—COOHCO2。4.,—C≡C—(或二烯、烯醛)—CH2CH2—,。5.某有機物與醋酸反應,相對分子質量增加42,則含有1個—OH;增加84,則含有2個—OH。6.由—CHO轉變?yōu)椤狢OOH,相對分子質量增加16;若增加32,則含2個—CHO。7.當醇被氧化成醛或酮后,相對分子質量減小2,則含有1個—OH;若相對分子質量減小4,則含有2個—OH。五、根據有機物的衍生關系確定物質類別[典例1](2021·浙江6月選考,節(jié)選)某課題組研制了一種具有較高玻璃化轉變溫度的聚合物P,合成路線如下:已知:請回答:(1)化合物A的結構簡式是;化合物E的結構簡式是。(2)下列說法不正確的是(填字母)。

A.化合物B分子中所有的碳原子共平面B.化合物D的分子式為C12H12N6O4C.化合物D和F發(fā)生縮聚反應生成PD.聚合物P屬于聚酯類物質(3)化合物C與過量NaOH溶液反應的化學方程式是

。

(4)在制備聚合物P的過程中還生成了一種分子式為C20H18N6O8的環(huán)狀化合物。用鍵線式表示其結構:。

解析:結合A的分子式和D的結構簡式,可知A的苯環(huán)對位上各有1個—CH3,即化合物A的結構簡式為;A被酸性KMnO4氧化成B,則B為;結合已知信息和C→D的反應可確定C的結構簡式為,則可逆推出E為HOCH2CH2Br;結合已知信息以及D和P的結構簡式可確定F的結構簡式為。(1)結合上述分析可知化合物A、E的結構簡式分別為、HOCH2CH2Br。(2)化合物B中苯環(huán)上的6個碳原子以及與苯環(huán)直接相連的羧基上的2個碳原子,均在苯環(huán)所在的平面上,A說法正確;由化合物D的結構簡式可確定其分子式為C12H12N6O4,B說法正確;縮聚反應的產物應含端基原子或端基原子團,而聚合物P無端基原子或端基原子團,即化合物D和F生成高聚物P的反應不是縮聚反應,C說法錯誤;聚合物P中含有4n個酯基,故聚合物P屬于聚酯類物質,D說法正確。(3)化合物C與過量NaOH溶液反應時既發(fā)生酯基的水解反應,又發(fā)生Br原子的取代反應,據此可寫出反應的化學方程式為+4NaOH++2NaBr。(4)結合生成的環(huán)狀化合物的分子式可知,其是由1molD和1molF發(fā)生加成反應得到的,即D中的2個—N3與F中的2個碳碳三鍵分別反應生成環(huán)狀化合物,則環(huán)狀化合物的鍵線式可表示為。答案:(1)HOCH2CH2Br(2)C(3)+4NaOH++2NaBr(4)有機推斷題的解題思路[對點精練1](2021·全國乙卷,節(jié)選)鹵沙唑侖W是一種抗失眠藥物,在醫(yī)藥工業(yè)中的一種合成方法如下:回答下列問題:(1)A的化學名稱是。

(2)寫出反應③的化學方程式:

。(3)D具有的官能團名稱是。(不考慮苯環(huán))(4)反應④中,Y的結構簡式為。(5)寫出W的結構簡式:。

解析:(1)由A的兩個取代基所處位置,可命名為鄰氟甲苯或2-氟甲苯。(2)由題圖可知C為,C發(fā)生已知信息(ⅰ)的反應,再和NaOH反應生成D,反應③的化學方程式為++HCl。(3)由D的結構簡式可知,D具有的官能團有氨基、羰基、碳氟鍵和碳溴鍵。(4)D和Y發(fā)生取代反應生成E和HBr,由D和E的結構簡式可知Y的結構簡式為。(5)F發(fā)生已知信息(ⅱ)的反應生成W,已知信息(ⅱ)的反應可理解為氨基與羰基加成,氮原子上的氫原子與氧原子相連,羰基碳與氮原子連接,然后羥基脫水生成醚,可得W為。答案:(1)鄰氟甲苯(或2-氟甲苯)(2)++HCl(3)氨基、羰基、碳氟鍵、碳溴鍵(4)(5)考點二有機合成路線設計一、有機合成中官能團的轉變1.官能團的引入(或轉化)方法—OH+H2O;R—X+H2O;R—CHO+H2;RCOR′+H2;R—COOR′+H2O;多糖發(fā)酵—X烷烴+X2;烯(炔)烴+X2或HX;R—OH+HXR—OH和R—X的消去;炔烴不完全加氫—CHO某些醇氧化;烯烴氧化;炔烴水化;糖類水解—COOHR—CHO+O2;苯的同系物被強氧化劑氧化;羧酸鹽酸化;R—COOR′+H2O—COO—酯化反應2.官能團的消除(1)消除雙鍵:加成反應。(2)消除羥基:消去、氧化、酯化反應。(3)消除醛基:還原和氧化反應。3.官能團的保護被保護的官能團被保護的官能團性質保護方法酚羥基易被氧氣、臭氧、過氧化氫、酸性高錳酸鉀溶液氧化①用NaOH溶液先轉化為酚鈉,后酸化重新轉化為酚:②用碘甲烷先轉化為苯甲醚,后用氫碘酸酸化重新轉化為酚:氨基易被氧氣、臭氧、過氧化氫、酸性高錳酸鉀溶液氧化先用鹽酸轉化為鹽,后用NaOH溶液重新轉化為氨基碳碳雙鍵易與鹵素單質加成,易被氧氣、臭氧、過氧化氫、酸性高錳酸鉀溶液氧化用氯化氫先通過加成轉化為氯代物,后用NaOH醇溶液通過消去重新轉化為碳碳雙鍵醛基易被氧化利用乙醇(或乙二醇)保護:二、有機合成中碳骨架的構建碳鏈變化常見反應示例碳鏈增長炔烴、烯烴、醛、酮與HCN加成醛、酮的羥醛縮合鹵代烴取代RCl+NaCNRCN+NaCl加聚反應nCH2CH2縮聚反應酯化型、氨基酸縮合型、甲醛與苯酚碳鏈減短氧化反應水解反應RCOOR′+H2ORCOOH+R′OH烷烴裂化或裂解C16H34C8H18+C8H16;C8H18C4H10+C4H8脫羧反應R—COONa+NaOHRH+Na2CO3成環(huán)成環(huán)烴+成環(huán)醚2HOCH2CH2OH+2H2O成酯環(huán)+2H2O成肽環(huán)+2H2O[典例2](2021·浙江6月選考,節(jié)選)以乙烯和丙炔酸為原料,設計如圖化合物的合成路線(用流程圖表示,無機試劑、有機溶劑任選):

。解析:通過“逆推法”可知丙炔酸與乙二醇發(fā)生酯化反應可合成目標化合物,乙烯與溴加成再水解可得到乙二醇,據此思路可完成合成路線的設計,其合成路線為。答案:有機合成的解題思路[對點精練2](2021·浙江1月選考,節(jié)選)已知:①R3BrR3MgBr②(Ph—表示苯基)。以化合物F()、溴苯和甲醛為原料,設計如圖所示化合物的合成路線(用流程圖表示,無機試劑