2025版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)高考專題講座6有機(jī)推斷與合成的突破方略教學(xué)案魯科版

PAGE11-有機(jī)推斷與合成的突破方略有機(jī)推斷的突破口1．依據(jù)特定的反應(yīng)條件進(jìn)行推斷(1)“eq\o(→,\s\up8(光照))”這是烷烴和烷基中的氫原子被取代的反應(yīng)條件，如a.烷烴的取代；b.芳香烴及其他芳香族化合物側(cè)鏈烷基的取代；c.不飽和烴中烷基的取代。(2)“eq\o(→,\s\up8(Ni),\s\do6(△))”為不飽和鍵加氫反應(yīng)的條件，包括與H2的加成。(3)“eq\o(→,\s\up8(濃硫酸),\s\do6(△))”是a.醇消去H2O生成烯烴或炔烴；b.酯化反應(yīng)；c.醇分子間脫水生成醚的反應(yīng)；d.纖維素的水解反應(yīng)。(4)“eq\o(→,\s\up8(NaOH醇溶液),\s\do6(△))”或“eq\o(→,\s\up8(濃NaOH醇溶液),\s\do6(△))”是鹵代烴消去HX生成不飽和有機(jī)物的反應(yīng)條件。(5)“eq\o(→,\s\up8(NaOH水溶液),\s\do6(△))”是a.鹵代烴水解生成醇；b.酯類水解反應(yīng)的條件。(6)“eq\o(→,\s\up8(稀硫酸),\s\do6(△))”是a.酯類水解；b.糖類水解；c.油脂的酸性水解；d.淀粉水解的反應(yīng)條件。(7)“eq\o(→,\s\up8(Cu或Ag),\s\do6(△))”“eq\o(→,\s\up8([O]))”為醇氧化的條件。(8)“eq\o(→,\s\up8(Fe))”為苯及其同系物苯環(huán)上的氫原子被鹵素原子取代的反應(yīng)條件。(9)溴水或Br2的CCl4溶液是不飽和烴加成反應(yīng)的條件。(10)“eq\o(→,\s\up8(O2或CuOH2),\s\do6(或AgNH32OH))”“eq\o(→,\s\up8([O]))”是醛氧化的條件。2．依據(jù)試劑或特征現(xiàn)象推斷官能團(tuán)的種類(1)使溴水或Br2的CCl4溶液褪色，則表示該物質(zhì)中可能含有結(jié)構(gòu)。(2)使KMnO4(H＋)溶液褪色，則該物質(zhì)中可能含有或為苯的同系物等結(jié)構(gòu)。(3)遇FeCl3溶液顯紫色，或加入溴水出現(xiàn)白色沉淀，則該物質(zhì)中含有酚羥基。(4)遇濃硝酸變黃，則表明該物質(zhì)是含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。(5)遇I2變藍(lán)，則該物質(zhì)為淀粉。(6)加入新制的Cu(OH)2懸濁液，加熱煮沸有紅色沉淀生成或加入新制銀氨溶液加熱有銀鏡生成，表示含有—CHO。(7)加入Na放出H2，表示含有—OH或—COOH。(8)加入Na2CO3或NaHCO3溶液產(chǎn)生氣體，表示含有—COOH。3．依據(jù)性質(zhì)確定官能團(tuán)的位置(1)若醇能氧化為醛或羧酸，則醇分子中應(yīng)含有結(jié)構(gòu)—CH2OH；若能氧化成酮，則醇分子中應(yīng)含有結(jié)構(gòu)CHOH。(2)由消去反應(yīng)的產(chǎn)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(jié)構(gòu)。由加氫后的碳骨架結(jié)構(gòu)，可確定的位置。(4)由有機(jī)物發(fā)生酯化反應(yīng)能生成環(huán)酯或聚酯，可確定有機(jī)物是羥基酸，并依據(jù)環(huán)的大小，可確定—OH與—COOH的相對位置。4．依據(jù)數(shù)據(jù)確定官能團(tuán)的數(shù)目(5)某有機(jī)物與醋酸反應(yīng)，相對分子質(zhì)量增加42，則含有1個—OH；增加84，則含有2個—OH。(6)由—CHO轉(zhuǎn)變?yōu)椤狢OOH，相對分子質(zhì)量增加16；若增加32，則含2個—CHO。(7)當(dāng)醇被氧化成醛或酮后，相對分子質(zhì)量減小2，則含有1個—OH；若相對分子質(zhì)量減小4，則含有2個—OH。5．依據(jù)有機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系推斷有機(jī)物的類別醇、醛、羧酸、酯之間的相互衍變關(guān)系是有機(jī)結(jié)構(gòu)推斷的重要突破口，它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系可用下圖表示：上圖中，A能連續(xù)氧化生成C，且A、C在濃硫酸存在下加熱生成D，則：(1)A為醇、B為醛、C為羧酸、D為酯；(2)A、B、C三種物質(zhì)中碳原子數(shù)相同，碳骨架結(jié)構(gòu)相同；(3)A分子中含—CH2OH結(jié)構(gòu)；(4)若D能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則A為CH3OH，B為HCHO、C為HCOOH，D為HCOOCH3。6．依據(jù)核磁共振氫譜推斷有機(jī)物的結(jié)構(gòu)有機(jī)物的分子中有幾種氫原子，在核磁共振氫譜中就出現(xiàn)幾種峰，峰面積的大小和氫原子個數(shù)成正比。有機(jī)物的合成路途設(shè)計類型1有機(jī)合成中碳骨架的構(gòu)建1．鏈增長的反應(yīng)加聚反應(yīng)；縮聚反應(yīng)；酯化反應(yīng)；利用題目信息所給反應(yīng)，如鹵代烴的取代反應(yīng)，醛、酮的加成反應(yīng)……(1)醛、酮與HCN加成：(4)鹵代烴與活潑金屬作用：2R—Cl＋2Na→R—R＋2NaCl2．鏈減短的反應(yīng)(1)烷烴的裂化反應(yīng)；(2)酯類、糖類、蛋白質(zhì)等的水解反應(yīng)；(3)利用題目信息所給的反應(yīng)，如烯烴、炔烴的氧化反應(yīng)，羧酸及其鹽的脫羧反應(yīng)……3．成環(huán)的方法(1)二元醇脫水成環(huán)醚；(2)二元醇與二元羧酸成環(huán)酯；(3)羥基酸分子間成環(huán)酯；(4)氨基酸分子間成環(huán)等。類型2常見官能團(tuán)轉(zhuǎn)化1．官能團(tuán)的引入(1)引入鹵素原子的方法①烴與鹵素單質(zhì)(X2)發(fā)生取代反應(yīng)。②不飽和烴與鹵素單質(zhì)(X2)或鹵化氫(HX)發(fā)生加成反應(yīng)。③醇與HX發(fā)生取代反應(yīng)。(2)引入羥基(—OH)的方法①烯烴與水發(fā)生加成反應(yīng)。②鹵代烴堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng)。③醛或酮與H2發(fā)生加成反應(yīng)。④酯的水解。⑤酚鈉鹽中滴加酸或通入CO2。(3)引入碳碳雙鍵或碳碳三鍵的方法①某些醇或鹵代烴的消去反應(yīng)引入或。②炔烴與H2、X2或HX發(fā)生加成反應(yīng)引入。(4)引入—CHO的方法某些醇的催化氧化(含有—CH2OH結(jié)構(gòu)的醇)。(5)引入—COOH的方法①醛被O2或銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液氧化。②酯在酸性條件下水解。③苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化。(6)通過某些化學(xué)途徑使一個官能團(tuán)變成兩個如①CH3CH2OH→CH2=CH2→CH2XCH2X→CH2OHCH2OH；②CH2=CHCH2CH3→CH3CHXCH2CH3→CH3CH=CHCH3→CH3CHXCHXCH3→CH2=CHCH=CH2。(7)通過某些手段變更官能團(tuán)的位置如CH3CHXCHXCH3→H2C=CHCH=CH2→CH2XCH2CH2CH22．官能團(tuán)的消退(1)通過加成反應(yīng)消退不飽和鍵(雙鍵、三鍵、苯環(huán))。(2)通過消去、氧化、酯化反應(yīng)消退羥基。(3)通過加成或氧化反應(yīng)消退醛基。(4)通過水解反應(yīng)消退酯基、肽鍵、鹵素原子。3．官能團(tuán)的愛護(hù)(1)酚羥基的愛護(hù)：因酚羥基易被氧化，所以在氧化其他基團(tuán)前可以先使其與NaOH反應(yīng)，把—OH變?yōu)椤狾Na將其愛護(hù)起來，待氧化后再酸化將其轉(zhuǎn)變?yōu)椤狾H。(2)碳碳雙鍵的愛護(hù)：碳碳雙鍵也簡單被氧化，在氧化其他基團(tuán)前可以利用其與HCl等的加成反應(yīng)將其愛護(hù)起來，待氧化后再利用消去反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樘继茧p鍵。(3)氨基(—NH2)的愛護(hù)：如在對硝基甲苯合成對氨基苯甲酸的過程中應(yīng)先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2還原為—NH2。防止當(dāng)酸性KMnO4氧化—CH3時，—NH2(具有還原性)也被氧化。[典例導(dǎo)航](2024·全國卷Ⅰ，T36)化合物W可用作高分子膨脹劑，一種合成路途如下：回答下列問題：(1)A的化學(xué)名稱為________。(2)②的反應(yīng)類型是________。(3)反應(yīng)④所需試劑、條件分別為________。(4)G的分子式為________。(5)W中含氧官能團(tuán)的名稱是________。(6)寫出與E互為同分異構(gòu)體的酯類化合物的結(jié)構(gòu)簡式(核磁共振氫譜為兩組峰，峰面積比為1∶1)________。(7)苯乙酸芐酯()是花香型香料，設(shè)計由苯甲醇為起始原料制備苯乙酸芐酯的合成路途________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(無機(jī)試劑任選)。[思路點(diǎn)撥](2)答案：(1)氯乙酸(2)取代反應(yīng)(3)乙醇/濃硫酸、加熱(4)C12H18O3(5)羥基、醚鍵eq\o([題后歸納]有機(jī)推斷過程中常涉及的新信息)(1)鹵代烴跟氰化鈉溶液反應(yīng)再水解可得到羧酸如CH3CH2Breq\o(→,\s\up8(NaCN))CH3CH2CNeq\o(→,\s\up8(H2O))CH3CH2COOH。(2)烯烴通過臭氧氧化，再經(jīng)過鋅與水處理得到醛或酮如eq\o(→,\s\up8(①O3),\s\do6(②Zn/H2O))CH3CH2CHO＋。(3)雙烯合成如1,3-丁二烯與乙烯發(fā)生環(huán)化加成反應(yīng)得到環(huán)己烯，，這是聞名的雙烯合成，也是合成六元環(huán)的首選方法。(4)羥醛縮合有α-H的醛在稀堿(10%NaOH)溶液中能和另一分子醛相互作用，生成β-羥基醛，稱為羥醛縮合反應(yīng)。[對點(diǎn)訓(xùn)練]1．(2024·石家莊模擬)呋喃(C4H4O)是生產(chǎn)抗流感藥物磷酸奧司他韋(又名達(dá)菲)的原料之一，以玉米芯為原料制備呋喃及相關(guān)衍生物的一種工藝流程如下：已知：i.A可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)ii.(1)D的分子式為________。(2)呋喃的結(jié)構(gòu)簡式為________；②的反應(yīng)類型為___________________。(3)A發(fā)生銀鏡反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________。(4)反應(yīng)①在有機(jī)合成中具有重要意義，則B的結(jié)構(gòu)簡式為_____________。(5)C的同分異構(gòu)體中，含有“”結(jié)構(gòu)的共有________(不含立體異構(gòu))種，其中能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，且核磁共振氫譜中有2組汲取峰的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式為____________。(6)參照上述合成路途，設(shè)計以環(huán)己烯和丙烯為原料制備的合成路途(無機(jī)試劑任選)_______________________________________________________________________________________________________________。解析：本題可從后向前推導(dǎo)。由D的結(jié)構(gòu)簡式和C→D的轉(zhuǎn)化關(guān)系可推出C為，由C的結(jié)構(gòu)簡式、A的分子式、已知信息i和A→C的轉(zhuǎn)化關(guān)系可推出A的結(jié)構(gòu)簡式為，進(jìn)一步推出呋喃的結(jié)構(gòu)簡式為，結(jié)合已知信息ii可推出B的結(jié)構(gòu)簡式為。(5)符合條件的同分異構(gòu)體屬于酸的有4種，屬于酯的有9種，共13種；符合題給條件的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式為HCOOCCH3CH3CH3。答案：(1)C7H12O3(2)取代反應(yīng)(3)＋2Ag(NH3)2OHeq\o(→,\s\up8(水浴加熱))＋2Ag↓＋3NH3＋H2O(4)(5)13HCOOCCH3CH3CH3(6)2．(2024·廣州模擬)化合物G是一種具有多種藥理學(xué)活性的黃烷酮類藥物。試驗室由芳香化合物A制備G的合成路途如下：回答以下問題：(1)A中官能團(tuán)名稱為______。E的分子式為______。(2)由A生成B和由F生成G的反應(yīng)類型分別是______________________________________、________。(3)由C生成D的化學(xué)方程式為_______________________________________________________________________________________________。(4)G的結(jié)構(gòu)簡式為_________________________________________。(5)芳香化合物X是B的同分異構(gòu)體，可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，1molX可與4molNaOH反應(yīng)，其核磁共振氫譜顯示有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，峰面積比為3∶2∶2∶1。寫出一種符合要求的X的結(jié)構(gòu)簡式___________________________________________________________。(6)寫出用環(huán)戊烯和正丁醛為原料制備化合物的合成路途______________________________________________________________________________________________________________________________。(其他試劑任選)解析：(1)依據(jù)合成路途，結(jié)合A的分子式，可推知A的結(jié)構(gòu)簡式為，所含官能團(tuán)為羥基。依據(jù)E的結(jié)構(gòu)簡式可知E的分子式為C17H14O4。(2)依據(jù)合成路途推知B為，則由A生成B的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)；G比F多2個氫原子，則由