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文檔簡介
1、有機化學基礎考綱要求1.有機化合物的組成與結構:(1)能根據(jù)有機化合物的元素含量、相對分子質量確定有機化合物的分子式;(2) 了解常見有機化合物的結構;了解有機化合物分子中的官能團, 能正確地表示它們的結構;(3) 了解確定有機化合物結構的化學方法和物理方法(如質譜、紅外光譜、核磁共振氫譜等);(4)能正確書寫有機化合物的同分異構體(不包括手,f異構體);(5)能夠正確命名簡單的有機化合物;(6) 了解有機分子中官能團之間的相互影響。2.煌及其衍生物的性質與應用:(1)掌握烷、烯、快和芳香煌的結構與性質;(2)掌握鹵代煌、醇、酚、醛、竣酸、酯的結構與性質, 以及它們之間的相互轉化;(3) 了解
2、燒類及衍生物的重要應用以 及燒的衍生物的合成方法;(4)根據(jù)信息能設計有機化合物的合成路線。3.糖類、氨基酸和蛋白質:(1) 了解糖類、氨基酸和蛋白質的組成、結構特點、主要化學性質及應用;(2) 了解糖類、氨基酸和蛋白質在生命過程中的作用。4.合成高分子:(1) 了解合成高分子的組成與結構特點;能依據(jù)簡單合成高分子的結構分析其鏈節(jié)和單體;(2) 了解加聚反應和縮聚反應的含義;(3) 了解合成高分子在高新技術領域的應用以及在發(fā)展經(jīng)濟、提高生活質量方面中的貢獻??键c一有機物的結構與性質n核心回扣常見有機物及官能團的主要性質有機物通式官能團主要化學性質烷燒GH2n+2無在光照時與氣態(tài)鹵素單質發(fā)生取代
3、反應烯脛CHnI /c-c 1/ l(1)與鹵素單質、H2或H2O等發(fā)生加成反應(2)被酸性KMnO溶液等強氧化劑氧化煥燒GH2n 2C C鹵代燒f代煌:R- X-X(X原子)(1)與NaOHK溶液共熱發(fā)生取代反應生成醇(2)與NaOH享溶液共熱發(fā)生消去反應醇F醇:R- OH醇羥基一OH(1)與活潑金屬反應產(chǎn)生H2(2)與鹵化氫或濃氫鹵酸反應生成鹵代煌(3)脫水反應:乙醇錯誤!(4)催化氧化為醛或酮(5)與竣酸或無機含氧酸反應生成酯醒R- O- R酸鍵/性質穩(wěn)定,一般不與酸、堿、氧化劑反應酚10()H酚羥基一OH(1)有弱酸性,比碳酸酸性弱(2)與濃澳水發(fā)生取代反應,生成白色沉淀2,4,6-三
4、涅苯酚(3)遇FeCl3溶液呈紫色(顯色反應)(4)易被氧化醛R<;110II醛基1 H(1)與Hk發(fā)生加成反應生成醇(2)被氧化劑(。2、多倫試劑、斐林試劑、 酸性高鎰酸鉀等)氧化為竣酸竣酸0IIRCOH。II竣基一C一JH具有酸的通性(2)與醇發(fā)生酯化反應(3)不能與H2發(fā)生加成反應(4)能與含一NH的物質生成含肽鍵的酰胺酯。1R <CJ-Rf。II酯基一一OR(1)發(fā)生水解反應生成竣酸和醇(2)可發(fā)生醇解反應生成新酯和新醇氨基酸RCH(NH)COOH氨基一NH2羧基一COOH()II兩性化合物,能形成肽鍵 TNH一蛋白質結構復雜無通式肽鍵OIIC NJI氨基一NH2羧基一CO
5、OH(1)具有兩性(2)能發(fā)生水解反應(3)在一定條件卜變性(4)含苯基的蛋白質遇濃硝酸變黃發(fā)生顏色反應(5)灼燒有特殊氣味糖G(H2O)m羥基一OH醛基一CHO()II糊其一c一(1)氧化反應,含醛基的糖能發(fā)生銀鏡反應(或與新制氫氧化銅反應)(2)加氫還原(3)酯化反應(4)多糖水解(5)葡萄糖發(fā)酵分解生成乙醇酯基0cOR油脂rV( m vh 1(i)水解反應(在堿性溶液中的水解稱為皂化反應)(2)硬化反應真題研究角度一官能團的識別1. 按要求回答問題:COOCH 3(1)2016 全國卷I, 38(3)改編 m,)CH3中官能團的名稱為 。答案酯基、碳碳雙鍵I(2)2016 全國卷H ,
6、38(5)改編 I、中官能團的名稱為 答案 碳碳雙鍵、酯基、鼠基角度二 有機轉化關系中反應類型的判斷及方程式的書寫2. (2015 全國卷n ,38改編)PPG(聚戊二酸丙二醇酯)的一種合成路線如下:Cl? L-"B光照Niion/稀 NaOHKMnOH?催化劑IhSO,PPG 已知: 煌A的相對分子質量為 70,核磁共振氫譜顯示只有一種化學環(huán)境的氫化合物B為單氯代燃;化合物 C的分子式為 QH8E、F為相對分子質量差14的同系物,F(xiàn)是福爾馬林的溶質R R2 / CHCH A /稀NaOH ii ., I一1CHG R2CH2CHO- - - 11根據(jù)上述物質之間的轉化條件,從下列反
7、應類型中選擇合適的反應類型填空。取代反應 鹵代反應 消去反應 氧化反應酯化反應水解反應加成反應還原反應(4)G _ H_答案 (2) (4)3. (2016 全國卷出,38改編)端煥燒在催化劑存在下可發(fā)生偶聯(lián)反應,稱為 Glaser反應。_ _ 催化劑 _ _ _ _2R-卜 C H 巴' R O C- O C- R+ H2卜面是利用Glaser反應制備該反應在研究新型發(fā)光材料、超分子化學等方面具有重要價值?;衔顴的一種合成路線:CHCHCl CHwA>-AlCl 3, B光照Cl 2l)NaNH22)H2OGlaser反應 >C16Hl0根據(jù)上述轉化關系,回答反應類型。
8、答案取代反應取代反應消去反應4. (2016 全國卷I ,38改編)秸稈(含多糖類物質)的綜合利用具有重要的意義。下面是以秸稈為原料合成聚酯類高分子化合物的路線:國藤H書叫OOC八皿喈回回C AB口 融網(wǎng)24-己二耶岫 tJ5L.fib2.4-d .Ife &卜明COOCH,COOCHi按要求書寫下列方程式:(1)A-F_(2)F 一G.(3)D-E.答案HOOC l、J 8QH+犯*(2)flHOOCxCOQH+Pi HO-CHHTHr-CH .-CH,-OH 鵬化祝Q OHOf匚Hj-CH2-CH2-Ot1 陽QCOOCH?COOCH3(3) COOCH3§c COOCH
9、3 +2H4題組集訓題組一 合成路線中有機物官能團、反應類型、性質判斷1.工業(yè)上以乙酸為原料經(jīng)一系列反應可得到香豆素 -3-竣酸,合成路線如下圖所示:chcooHCH'CSOH('iCH.COOHIAi .Na2c0r鼠1 ii .N a C N(OOH/COOH水解 R CHCHOH催化劑,(1)反應的反應類型是 , A的官能團名稱是 , B的名稱是(2)1molE和NaOH完全反應,消耗 NaOH勺物質白量為 。答案(1)取代反應竣基、氯原子 丙二酸 (2)3mol解析 CHCOOHt生取代反應產(chǎn)生 A是一氯乙酸,結構簡式是CICH2COOHC1CH2C00HB NaCQ
10、NaCN在條件下發(fā)生 Cl原子的取代反應,Cl原子被一CNW代,產(chǎn)生NC- CHCOOHNC- CHCOOH 發(fā)生水解反應產(chǎn)生 B是丙二酸(HOOC-CHCOOH), B含有2個竣基,與2個分子的乙醇在濃 硫酸存在時發(fā)生酯化反應,產(chǎn)生C是CHCHOOG CHCOOCCH, C與鄰羥基苯甲醛()發(fā)生反應產(chǎn)生 D(COOCbCH%; D在催化劑存在加熱時發(fā)生反應".濃硫酸,>C(X)CEI;C'E產(chǎn)生E發(fā)生反應后酸化得到F是CH=C(CO()H)2,然后在濃硫酸作用下發(fā)生酯化反應得到香豆素-3-竣酸(COCH),據(jù)此分析解答。,同時脫去1分子的乙醇(CH3CHOH), E與
11、足量的NaO哈液加熱2.化合物H是一種有機光電材料中間體。 實驗室由芳香化合物 A制備H的一種合成路線如下:.右NaOH/HO已知: RCHO CHCHOf RCH=CHCHOiQII +111 3 口 回答下列問題:(1)C的結構簡式為 (2)F中官能團的名稱為(3)1molH與H2完全加成,所需 H2的物質的量為 答案CH-C'H(2)碳碳三鍵、解析根據(jù)CH=C HCOOH酯基(3)5molC H=CHCOOH(1)C的結構簡式為 、=/。ZjpCCCOOC h5(2)F的結構簡式為",根據(jù)結構簡式可知 F中官能團為碳碳三鍵、酯基。(3)雙鍵、苯環(huán)均與 H發(fā)生加成反應。3
12、.奈必洛爾是一種用于血管擴張的降血壓藥物,一種合成奈必洛爾中間體G的部分流程如下:已知:乙酸酎的結構簡式為請回答下列問題:(1)A的名稱是 ; B中所含官能團的名稱是 (2)G的分子式為。答案(1)對氟苯酚(4-氟苯酚)氟原子、酯基(2)C 10H9O3F解析 (1)氟原子與羥基在苯環(huán)的對位上,名稱為:對氟苯酚 (4-氟苯酚 );B中含有的官能 團為酯基、氟原子。(2)分子G中含有苯基、竣基,支鏈還有3個碳原子,其分子式為:C0俸QF。HOCH?H4. A(GH6)是基本有機化工原料。由 A制備聚合物C和的合成路線(部分反應條件略去)如圖所示:已知:©HQ)i .NaOH c R-
13、C= NndR- COOH .HCl回答下列問題:(1)D的名稱是 , B含有的含氧官能團的名稱是 (2)C的結構簡式為, DfE的反應類型為答案(1)3-氯丙烯 酯基CHs-Ech-ch 玉 I(2) COQH取代反應(或水解反應)解析 (1)D是A(C3H6)與Cl2的反應產(chǎn)物,D又能與NaOHkR溶液共熱轉化為 CH=CHC2OH該過程為鹵代燒水解反應生成醇羥基,所以D的結構簡式為 CH=CHGCl ,用系統(tǒng)命名法給產(chǎn) cooch3該有機物命名為:3-氯丙烯。由高聚物千CHCH+ 結構特點可推知 B的結構簡式為chch=chcoochb含有的含氧官能團的名稱是酯基。CH* COOCHs_
14、l I(2)由于高聚物"FCHCH玉在NaOH§液中共熱發(fā)生酯的水解反應,再酸化生成竣基,CH| COOH I I則C的結構簡式為CHCH%。D的結構簡式為CH=CHCCl, D分子中含有氯原子, 在 NaOH中共熱發(fā)生水解反應生成 E(CH2=CHCOH),所以AE的反應類型為水解反應或取 代反應。特別提醒(1)1mol酚酯基消耗 2molNaOH(2)1mol酚羥基消耗ImolNaOH醇羥基不和NaOhK應;4 4) 一般條件下竣基、酯基、肽鍵不與Hk反應;(5)1mol厥基、醛基、碳碳雙鍵消耗1molH2;(6)1mol碳碳三鍵消耗 2molH;1mol苯環(huán)消耗3mo
15、lH2;(8)醋酸酎中的碳氧雙鍵一般也不與好反應。如:Br He CHa HOOCCHjOOCCHmI YOH qh1mol消耗 6molNaOHH( reCH J-NH=C-g CH nHC-CHa7 I1mol。消耗 8molH?o題組二合成路線中有機方程式的書寫/VCHO)1-5 .工業(yè)上用苯甲醛(一)和丙酮(,HaCCH;i)合成重要的有機合成中間體CH-CHH=CHe苯丁二烯(* ')的途徑如下:反應iClUH-CHlCHCHmH V 1 I HCIH2= If- HCl催化劑一反應反應至1-苯丁二烯完成下列填空:(1)反應的化學方程式: 寫出1-苯丁二烯的一種加聚產(chǎn)物的結構
16、簡式 (2)流程中設計反應和的目的是CH-CHj)(2)防止碳碳雙鍵在反應中與H2發(fā)生加成CH=CHrH。比解析(1)反應脫HCl,則X為OH。反應為X的消去反應,化學方程式為CH=CHYHCH;OH濃硫酸)CHCH-CH=CH2+ H2Q 1-苯CH=<丁二烯可類似乙烯發(fā)生加聚反應生成CH=CH或CHCH=CHCHai可類似1,3-丁二烯發(fā)生加聚反應生成-FewClhi(2)反應碳碳雙鍵與 HCl發(fā)生加成反應,反應消去HCl生成碳碳雙鍵,故反應和可保護碳碳雙鍵,防止其在反應中與H2發(fā)生加成。6.芳香化合物A是一種基本化工原料,可以從煤和石油中得到。OPA是一種重要的有機化工中間體,A
17、B、C、D E、F和OPA勺轉化關系如下所示:已知:回答下列問題:(1)D(鄰苯二甲酸二乙酯)是一種增塑劑。由 A可以經(jīng)過兩步合成D,反應的方程式為(2)OPA經(jīng)中間體E可合成一種聚酯類高分子化合物F,由E合成F反應的化學方程式為一種新型可降解聚碳酸酯塑料,可由OPA的一種還原產(chǎn)物與碳酸二甲酯在一定條件下,通過縮聚反應制得,該聚酯的結構簡式為COOHCOOC'H C H ;工答案(1)1y+2: 濃,Q - E3RCH;2佳OTi(2)OCH0IIHO+ C . XH.a 4H+(n-l)HEa 催化劑oCHQ 1 C -OCH CHjO-hHo解析(1)D為鄰苯二甲酸二乙酯,A-D經(jīng)
18、兩步合成,可先用酸性 KMnO各鄰二甲苯氧化為鄰苯二甲酸,然后再與乙醇發(fā)生酯化反應制得。反應的方程式是-COOH+ 2CHCHOH 濃?SO41fzBMJCH&Hj("COOCHKHa+ 2HQ(2)OPK E(C8H8Q)9,結合題給信息CHO 濃 KOHCH.OH->可知在此條件下一CHO化可被氧化為一COOH被能被還原為一CHOH所以中間體E的結構簡式HOfhC C(K)H為:,該有機物因有一COOH和一OH兩種官能團,則可發(fā)生縮聚反應合成一種聚酯類高分子化合物 F,其反應為0HO+C.卡H+5-I)/Q。OPA的還原產(chǎn)物為UHOHClhOM其與碳酸CH3(1C(
19、)CH;iII(。)在一定條件下,通過縮聚反應制得聚酯QCHQ + COCH? ClljO-fe IIO7.有機物A是種重要的化工原料,以A為主要起始原料,通過下列途徑可以合成高分子材料PA及PGC.H-1GM0CHrC-CH, *fit化制“00 JO inO-C -O-CHn)ri試回答下列問題:(1)E-F的反應類型為,高分子材料 PA的結構簡式為(2)由A生成H的化學方程式為 。答案(1)氧化反應<)OIIIHO-EC(CHC,cNHCCHGgNH 玉H,C 6HbQ 是OH的分子中去掉2個H原子,反應類型為氧化反應,廣 COQH<>門IIr與己二胺發(fā)生縮聚反應生成高
20、分子材料 PA, PA的結構簡式為口力式一。CHjhoX2/_Cofi(2) K-/與丙酮反應生成L'K 和水,化學方程式為題組三重要有機脫水反應方程式的書寫8 .按要求書寫方程式。OH濃硫酸加熱生成烯燃 濃硫酸加熱生成醒OH答案 CHlCH-CH, HSO4ch=ch_一 ch f + HO()1173 u -t h 濃H2SQ11獷(HI.H LH,s>CE CH.+HO (2)乙二酸與乙二醇酯化脫水生成鏈狀酯 ;生成環(huán)狀酯生成聚酯 C答案I II濟種航0 0I IHOCCSLbOH + H2O。0 “HI尸ccOH + nH0C2CH0H 濃?酸()()II IH(yPCC
21、-(LCH4H?一(EH +(2n-l)H2O小七YDH+hocwhOH儂?酸CH;iCHCOUHI')H分子間脫水生成環(huán)狀酯生成聚酯O/ CHOHfUCHCHjm /II2CH; -CHLHCH 0心答案濃?酸&J+2屋0CHaCHT)C1WH 濃,酸 HaICH汨+(n-)H2O題組四??家族e有機方程式的書寫9 .按要求書寫下列反應的化學方程式。(1)淀粉水解生成葡萄糖 、酸或酶答案 (CeHoQ)+ nHbO> nGHLQ淀粉葡萄糖(2)CH 3 CHCH Br強堿的水溶液,加熱 ;強堿的醇溶液,加熱 C水答案 CH CHCH Br + NaOH- CH CHCH
22、OH NaBr CHCHCHBr+ NaOI+ CH3CH=CH + NaBr+ H2O(V°Na(3)向 ,溶液中通入CO氣體。答案+ NaHCO+ CO+ H2O-題后反思有機反應方程式的書寫要求(1)反應箭頭和配平:書寫有機反應方程式時應注意,反應物和產(chǎn)物之間用“一一”連接,有機物用結構簡式表示,并遵循原子守恒進行配平。(2)反應條件:有機物反應條件不同,所得產(chǎn)物不同。(3)有些有機反應須用中文標明,如淀粉、麥芽糖的水解反應等。大題題空逐空突破(十四)限制條件同分異構體的書寫n真題演練1 . 2016 全國卷I , 38(5)改編具有一種官能團的二取代芳香化合物 W是M X:/
23、IOC ILE()的同分異構體,0.5molW與足量NaHCO§液反應生成44gCO,W共有 種(不含立體結構),其中核磁共振氫譜為三組峰的結構簡式為心 H(XX' -CH£答案 12解析具有一種官能團的二取代芳香化合物W是E的同分異構體,0.5molW能與足量NaHCO溶液反應生成 44gCO(即1mol),說明 W中含有2個一COOH W中苯環(huán)上的兩個取代基有 4種 情況:COOHCHGX)H_('uI2 個一CH2COOH 一CHCH2COOH和一COOH C和3和一COOH CCXJF1 和-CH3,每種情況又都有鄰、間、對三種位置的同分異構體,故滿
24、足條件的W共有12種同分異構體,其核磁共振氫譜有三組峰的結構具有較大的對稱性,結構簡式為Cll?=cCOOCIIiI2. 2016 全國卷n , 38(6)改編G(CN)的同分異構體中,與G具有相同官能團且能發(fā)生銀鏡反應的共有 種(不含立體異構)。答案 8解析 G的同分異構體中,與G具有相同官能團且能發(fā)生銀鏡反應的有機物為甲酸酯:HC(X)CHCH-CH>HC(KX:H?C=<:H9HC()()C=C'HCH3IIILN、CN 、HCOOCHH=CHG NLNHCaoe=CHCNIClh ,共有8種。HCCKJC H=C:CH3HCOOC=CH 2CN 、HCOOCH=CH
25、CH CHzCX3. 2016 全國卷出,38(5)改編芳香化合物F是C。0人”)的同分異構體,其分子中只有兩種不同化學環(huán)境的氫,數(shù)目比為3: 1,寫出其中3種的結構簡式。答案(任寫三種)。模擬預測1 .按要求回答下列問題:(1) GH7有 種,GHO屬于醇的同分異構體有 種。答案 2 2(2) CH有 種,GHO屬于醛的同分異構體有 種。答案 4 2 一GHi有 種,GH2。屬于醇的同分異構體有 種,GH0O屬于醛的同分異構體有 種。答案 8 8 4 (4)C 8H0O屬于酚的同分異構體有 種。答案 9(5)分子式為C5H2。的醇與分子式為GHoQ的竣酸形成的酯共有種(不考慮立體異構)。答案
26、 32解析 因為醇有8種,而竣酸有4種,所以酯共有 32種。2 .按要求書寫多種限制條件的同分異構體。OOII /= IHCQCH'Y y-CH2()CH(1)二元取代芳香化合物 H是G(-一 )的同分異構體,H滿足下列條件:能發(fā)生銀鏡反應,酸性條件下水解產(chǎn)物物質的量之比為2: 1;不與NaHC。溶液反應。則符合上述條件的 H共有 種(不考慮立體結本勾,不包含 G本身),其中核磁共振氫譜為五組峰的結構簡式為 (寫出一種即可)。答案11口 (或第)解析 H為二元取代芳香化合物,說明苯環(huán)上只有兩個取代基;同時滿足:能發(fā)生銀鏡反應,說明有醛基或HCO6;酸性條件下水解產(chǎn)物物質的量之比為2:1
27、,說明有兩個酯基;不與NaHCO溶液反應,說明沒有竣基;若其中一個為甲基,另一個為()ICHQCHOCH9IIIU ,共有鄰、間、對位 3種結構;若兩個為HLOL.H廠,有間、鄰位2種情況;oII若一個為-3CH ,另一個可能是一CHCHOOCH或一CH(CH)OOCH共有鄰、間、對位 6種結構,則符合上述條件的H共有11種,其中核磁共振氫譜為五組峰的結構簡式為()/VCOOH(2) '的一種同分異構體具有以下性質:難溶于水,能溶于NaOH§液;能發(fā)生銀鏡反應;核磁共振氫譜有三組峰,且峰面積之比為1 : 1 : 1。則0.5mol該物質與足量的NaOHO(反應,最多消耗 4m
28、ol L NaOH液 mL=答案 500:一COOH1 J-C(X)H解析 ”的同分異構體中:難溶于水,能溶于NaOH§液;能發(fā)生銀鏡反應;核磁共振氫譜后二組峰,且峰面積之比為1: 1:1HCCX)tXJCH氫氧化鈉溶液反應的方程式為+4NaOH該物質與足量的 NaOH§液反應,最多消耗 4mol L 一 aHC<X)(KM?H HCOO (KK:H的是,s與i 7+ 2HCOONa 2H2。0.5molRaOHU夜 500mLW是 0H的同分異構體, Wit與NaHCOm反應,還能與則W的結構共有 種,其中核磁共振氫譜為五組峰的結構簡式為11()-FeCl3溶液發(fā)生
29、顯色反應, O答案 13、-不解析 W是0H 的同分異構體,溶液發(fā)生顯色反應,說明含有酚羥基, 間、對位3種;若米環(huán)上含有羥基、一為五組峰的是(4)芳香化合物X是"”W能與NaHCOm反應,說明含有竣基,還能與FeCl3W含結構有:若苯環(huán)上含有羥基和一CHCOOH有鄰、COO閑甲基有10種;共有13種,其中核磁共振氫譜Of、-C H()的同分異構體,X既能使BHCCI4溶液褪色,又能與NaHC版應生成CO,其核磁共振氫譜顯示分子中有4種不同化學環(huán)境的氫,峰面積之比為6 : 3 : 2 : 1,寫出兩種符合要求的 X的結構簡式: O(5)已知有機化合物甲符合下列條件:與是同分異構體;苯
30、環(huán)上有 3個支鏈;核磁共振氫譜顯 示其含有5種不同化學環(huán)境的氫原子,且不同化學環(huán)境的氫原子個數(shù)比為6 : 2 : 2 : 1 : 1;與FeCl3溶液不能發(fā)生顯色反應。寫出符合上述條件的有機物甲的結構簡式: 。解析 由與FeCl3溶液不能發(fā)生顯色反應可知,甲屬于芳香醇,苯環(huán)上有3個支鏈,說明苯環(huán)上連有2個甲基和一個一CHOH由核磁共振氫譜顯示其含有5種不同化學環(huán)境的氫原子,且不同化學環(huán)境的氫原子個數(shù)比為6:2:2:1:1 ,可知同分異構體的結構簡式為O C)HO J OH6 6)-的芳香族同分異構體 H具有三種含氧官能團,其各自的特征反應如下:a.遇FeCl3溶液顯紫色;b.可以發(fā)生水解反應;
31、c.可以發(fā)生銀鏡反應。符合以上性質特點的 H共有 種。答案 10解析 H具有三種含氧官能團, 其各自的特征反應如下:a.遇FeCl3溶液顯紫色,說明一種含氧官能團為酚羥基;b.可以發(fā)生水解反應, 說明一種含氧官能團為酯基;c.可發(fā)生銀鏡反應,說明一種含氧官能團為醛基;符合以上性質特點的H有:酚羥基與醛基為鄰位,酯基有 4種合成路線的分析與設計大題題空逐空突破(十五)一CHO某些醇氧化;烯燃氧化;快燒水化;糖類水解位置;酚羥基與醛基為間位,酯基有4種位置;酚羥基與醛基為對位,酯基有 2種位置,共10種。題后總結常見限制條件與結構關系總結Q其他限制定性說明D高考必備i.有機合成中官能團的轉變(i)
32、官能團的引入(或轉化)-OH+ H2Q R X+ HQ R CHO H2; RCOR+ H2;官能R- COOR+ HbO;多糖水解烷燒+ X 烯(快)煌+ X2或HX; R-Oi HXR一。即口 R- X的消去;煥燒不完全加成廣n=i個雙鍵或1表環(huán) 口=2.1小三犍或2個雙鍵(或考慮環(huán)結構)個雙鍵或1個雙鍵 和1個三鍵(或考慮環(huán)結構) ,考慮可能含有苯環(huán) 廣能與金屬鈉反應;整基、我基 ,能與碳酸納溶液反應;酚整基、 建基»與氧化鐵溶液發(fā)生顯色反應: 酚輕基»發(fā)生銀鏡反應:醛基 L發(fā)生水解反應:鹵原子、裔基 一確定有多少種不同化學環(huán)境 的氧一判斷分子的對稱性核磁共振氫塔 與
33、結構關系不飽和度與 結構關系化學性質與 結構關系一COOHR CHO Q;苯的同系物被強氧化劑氧化; 竣酸鹽酸化;R COO R+ H2O一COO-酯化反應(2)官能團的消除消除雙鍵:加成反應。消除羥基:消去、氧化、酯化反應。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、雙 氧水、酸性高鎰酸鉀 溶液氧化用NaOHB液先轉化為酚鈉,后酸化重新轉化為林OH NaO哈液 " SONa酚:H+用碘甲烷先轉化為苯甲醛,后用氫碘酸酸化重飛CHI;新轉化為酚:J/二HI氨基易被氧氣、臭氧、雙 氧水、酸性高鎰酸鉀 溶液氧化先用鹽酸轉化為鹽,
34、后用NaOH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、雙 氧水、酸性高鎰酸鉀 溶液氧化用氯化氫先通過加成轉化為氯代物,后用NaOHl享溶液通過消去反應重新轉化為碳碳雙鍵醛基易被氧化乙醇(或乙二醇)加成保護:Chch°H -、心氏 h+ /H2OCHO2.增長碳鏈或縮短碳鏈的方法2c庠 CH->CH=C+O CH2R Cl -Na> R- R+ 2NaClCHCHMgBr .H :: HJ :. H CH3CHO h /H2O >r_ ci-HCN r- cnHoR COOHHROHnCHCHCHCH增長碳鏈nCr2 CHi CH CHCHCH=CHCH
35、OH2CHChO迎皿學'廠:縮短碳鏈+ NaOH Ca O RH+ Na2COQRCH=C什/iCHOF R2CHO3 .常見有機物轉化應用舉例IICINaOH/ 乙博/4ACH.CHjClCHjCWHCH.COQCH.CH:,(2)。Q O'ch,-o-c ho-c-<-o-ch/:hloh CEi.-O-C ? ?| 催一化荊& HO+C-C-O-CH/ZH.-CH HOHO<?H“MgBrIOJCHHO-CHlCYHul rrlAJ液破酸傕化制ri+CHCH t / CHRHYELCH3a(LuIhCI 3th:ICHdCHCH(Oil()OII(4)
36、CH3cHOaO牖溶遐(H?CHCH2C一H 濃硫蹩 CHmCH=CHC一H4 .有機合成路線設計的幾種常見類型根據(jù)目標分子與原料分子在碳骨架和官能團兩方面變化的特點,我們將合成路線的設計分為(1)以熟悉官能團的轉化為主型如:以CH=CHC妁主要原料(無機試劑任用)設計CHCH(OH)COOHJ合成路線流程圖(須注明反應條件)。CH'?-CHCH=CHCH >CHsC%CHY H?N a 0H阻0 一 1 IQ/Cu)CcCHOII。C H%rC?!?CH3-CH-COO H閨刈1.A ?(2)以分子骨架變化為主型f CH2COOCH2CH3如:請以苯甲醛和乙醇為原料設計苯乙酸乙
37、酯)的合成路線流程圖(注明反應條件)。提示:R Br + NaCNF R- CW NaBr/|iCHsCOOHJ'廠CH±CC)CH±CH37黑C H 一 濃硫酸,(3)陌生官能團兼有骨架顯著變化型(常為考查的重點)要注意模仿題干中的變化,找到相似點,完成陌生官能團及骨架的變化。如:模仿香蘭素ACH=CHN()2Zn Hg-RcTch?ch2nh設計以苯甲醇、硝基甲烷為主要原料制備苯乙胺關鍵是找到原流程中與新合成路線中的相似點。入 nh2nr()的合成路線流程圖。(碳架的變化、官能團的變化;硝基引入及轉化為氨基的過程)CH2CH2NO2N112Zn HgH Cl真題
38、演練1 . 2016 全國卷I ,38(6)秸稈(含多糖類物質)的綜合利用具有重要的意義。下面是以秸稈為原料合成聚酯類高分子化合物的路線:171 I! -JUShJ#應儡吧HOOC八WH股恒回A'B"超一r氏曬出k已二,融 應.反4-己二蠅 般勺匚孫COOCH.COOCU參照上述合成路線,以(反,反)-2,4-己二烯和 GH4為原料(無機試劑任選),設計制備對苯甲酸的合成路線。2. 2016 全國卷出,38(6)改編端煥煌在催化劑存在下可發(fā)生偶聯(lián)反應,稱為Glaser反應。-催化齊U-2R-卜 C- H - : R O C- O C- R+ H2該反應在研究新型發(fā)光材料、超分
39、子化學等方面具有重要價值。下面是利用Glaser反應制備化合物E的一種合成路線:CHCHClC8H10Cl 2>AlCl 3, B 光照BNaNH22)H,OGlaser反應C16HI10)為原料(其他無機試劑任選)制備化合物3. 2015 全國卷I, 38(6)改編A(C 2H0是基本有機化工原料。由A制備順式聚異戊二烯的合成路線(部分反應條件略去)如下所示:因而L K霎K 加,海參照異戊二烯的上述合成路線,設計一條由A和乙醛為起始原料制備 1,3- 丁二烯的合成路線:答案OHHO C嚙§ O""LQHH2) l:C=CH<Jl-C Al 2OPd/
40、PbOCaCOCH=CH- CH=CH模擬預測1.工業(yè)上用苯甲醛()I)和丙酮(CHa-CUH。合成重要的有機合成中間體1-聚丁二烯()的途徑如下:1-苯丁二烯完成下列填空:CH3CH CHt丙醛是丙酮的同分異構體,設計由丙醛合成OH的合成路線。(合成路線常用的上一巾反應試劑 " 口上一一明、 表布方式為:甲反應條侔 乙目標廣物)CHlCHlCH?“H2,山濃硫酸HbO答于 CH3CHCHOgj(HCHCH=C優(yōu)化齊口CHlCHCH:iIOH解析 通過醇的消去反應可去除丙醛分子中的氧原子,故首先將丙醛與氫氣加成,然后再消去水得丙烯;最后烯與水加成,可引入羥基。所以有CHjCHSCHe
41、C HlC HCH 3CHCH_choHUIm,5CHCHCHHO(J1|CH3 CH chOhCH3 CHC防化劑°2.芳香化合物A是一種基本化工原料,可以從煤和石油中得到。OPA是一種重要的有機化工中間體,A B、C、D E、F和OPA勺轉化關系如下所示:OPAClio(IIOCHBr2甩SQi口廣、1CHBr.我而菽而回答下列問題:0,II參照上述合成路線,請設計由乙烯為起始原料制備聚合物1千0(:1式+(用的合成路線(無機 H2SO N aH C O/H 20試齊"任選):CH=CH-Br2> CHBrCHkBr NaOH溶的 ch CH-Br CHB12CH
42、B12CHOCOCH0II|hc濃KOH ?玉"H ->一 >解析 乙烯與澳水發(fā)生加成反應生成1,2-二澳乙烷,然后發(fā)生消去反應生成乙快,再與澳發(fā)生加成反應生成 CHBrCHBi2, CHB2CHBr2在H 2SONaHCQHzO條件下反應得到 OHC-CHQOHC-CHOKOH : HOCH-COOH HOCH-COOH縮聚為 HTMHM.玉OH ,合成路線 為CHO濃KOH -二>Br2NaOH享溶液Br2H 2SQ 口八CH=CH> CHBrCHBr 'CH= CH> CHBi2CHBr2 N a HCO/H > O:COOH()(h
43、心H 陽處 hR)Ch£oH考點二有機合成與推斷D核心回扣i .根據(jù)反應條件推斷反應物或生成物(i)“光照”為烷煌的鹵代反應。oII (2) “NaOWK溶液、加熱”為 R X的水解反應,或酯(RC3R )的水解反應。(3) “NaOH醇溶液、力口熱”為 R-X的消去反應。(4) “HNO(濃HkSO)”為苯環(huán)上的硝化反應?!皾釮SQ、加熱”為R-OH的消去或酯化反應。(6) “濃H2SQ、170C”是乙醇消去反應的條件。2 .根據(jù)有機反應的特殊現(xiàn)象推斷有機物的官能團(1)使濱水褪色,則表示該物質中可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵或醛基。(2)使酸性KMnOm夜褪色,則該物質中可能含有碳碳
44、雙鍵、碳碳三鍵、醛基或苯白同系物(側鏈煌基中與苯環(huán)直接相連的碳原子上必須含有氫原子)。(3)遇FeCl3溶液顯紫色或加入濃濱水出現(xiàn)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懸濁液并加熱,有醇紅色沉淀生成(或加入銀氨溶液并水浴加熱有銀鏡出現(xiàn)),表示該物質中含有一CHO(5)加入金屬鈉,有 H2產(chǎn)生,表示該物質分子中可能有一OH或一COOH(6)加入NaHCO溶液有氣體放出,表示該物質分子中含有一COOH3 .以特征產(chǎn)物為突破口來推斷碳架結構和官能團的位置氮化成震或殘酸金化成網(wǎng)分子中含有一CH一0H分子中含有一CHgOH(1)醇的氧化產(chǎn)物與結構的關系不能催化軾化分子中含有工
45、一°h醇一(2)由消去反應的產(chǎn)物可確定“一OH或“一X”的位置。(3)由取代產(chǎn)物的種類或氫原子環(huán)境可確定碳架結構。有機物取代產(chǎn)物越少或相同環(huán)境的氫原子數(shù)越多,說明該有機物結構的對稱性越高,因此可由取代產(chǎn)物的種類或氫原子環(huán)境聯(lián)想到該有機物碳架結構的對稱性而快速進行解題。(4)由加氫后的碳架結構可確定碳碳雙鍵或碳碳三鍵的位置。(5)由有機物發(fā)生酯化反應能生成環(huán)酯或高聚酯,結構,可確定一0H與一COOHJ相對位置。4 .根據(jù)關鍵數(shù)據(jù)推斷官能團的數(shù)目可確定該有機物是含羥基的竣酸;根據(jù)酯的2Ag(NH 2(1) -CHO2C.OH2十2AgCuaONazCQNaHCO(2)2 OHO、酚、竣酸
46、)處巴士(3)2 -COOH> CO, -COOH> CO;CH3COOH(5)RCH2OH 酯化 CHCOOGR。(M)(M+42)5 .根據(jù)新信息類推高考常見的新信息反應總結如下 、,一,一一 (1)丙烯 a -H 被取代的反應: CH3- CH=C2H- Cl 2>Cl CHCH=C2+ HCl。(2)共軻二烯煌的1,4-加成反應:CFhTH=CHrH)IICH=CH-CH=CHF Br2>KMnO-RCOOH、, 一。3(3)烯煌被 03 氧化:R- CH=CHn R- CHOF HCHO(4)苯環(huán)側鏈的煌基(與苯環(huán)相連的碳原子上含有氫原子)被酸性KMnO溶液氧
47、化:C(X)H、H?(5)聚環(huán)上的硝基被還原:'FeA-HCl/ 。(6)醛、酮的加成反應(加長碳鏈,一CN水解彳導一COOH)OHICHCH3 HCNb CHaCHC、;OHIUCHacCN1,H一c% hcN .OHCTCH3 nJS(作用:制備胺);OHCHCH。CHOHS 111(作用:制半縮醛)。RiOH RiII I()HCCI KJRCHCCHO羥醛縮合:R!、h +電 眼咧處(8)醛或酮與格氏試劑(R' MgX發(fā)生加成反應,所得產(chǎn)物經(jīng)水解可得醇:RCHR,IRT=<)RC() MgXRH +R MgX-H(9)竣酸分子中的a -H被取代的反應:RCHCUO
48、H催化劑riRCHCOOH Cl 2L+ HCl。(10)竣酸用LiAlH 4還原時,可生成相應的醇:LiAlH 4RCOOH ' RCHOH(11)酯交換反應(酯的醇解):R1COO耳 F3OH-RiCOORF ROH真題研究OHKVW )|H,Hl HO()11- KkbQC)ClgH-()CILOHl-HT 時i CHRH 、 aKHiCHuCHBr回答下列問題:(1)A中的官能團名稱是,(*)標出B中的手性碳(2)碳原子上連有4個不同的原子或基團時,該碳稱為手性碳。用星號寫出具有六元環(huán)結構、并能發(fā)生銀鏡反應的B的同分異構體的結構簡式:。(不考慮立體異構,只需寫出3個)(4)反應
49、所需的試劑和條件是 。(5)的反應類型是。(6)寫出F至I G的反應方程式: 。 設計由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COC2COO2Hs)制備 Cfi七 的合成路線(無機試劑任選)。答案(1)羥基 (2)CHO CHOCHO(任意寫出其中3個即可)(4)C 2H5OH膿 H2SQ、加熱(5)取代反應(6)()" OH(cm+ C2H5OHHONa/GH5OH2 QHCHBrBr2C6H5CH光照GHCHBr, CHCOCCOOCiIICII2CHj. :1 O 口,+。2 H解析(1)A中的官能團為羥基。(2)根據(jù)手性碳原子的定義,B中CH上沒有手性碳原子,C=()上沒有手性碳原子,故
50、B分子中只有2個手性碳原子。(3)B的同分異構體能發(fā)生銀鏡反應,說明含有醛基,所以可以看成環(huán)己烷分子中2個氫原子分別被甲基、醛基取代,或一個氫原子被 CHCHO取代。(4)反應所需的試劑和條件是乙醇/濃硫酸、加熱。(5)反應中,CHCHCHBr與E發(fā)生取代反應。(6)F在堿溶液中水解生成竣酸鹽,再酸化得到G。2. (2019 全國卷II , 36)環(huán)氧樹脂因其具有良好的機械性能、絕緣性能以及與各種材料的粘結性能,已廣泛應用于涂料和膠黏劑等領域。下面是制備一種新型環(huán)氧樹脂G的合成路線:已知以下信息:OH +回答下列問題:(1)A是一種烯燒,化學名稱為 , C中官能團的名稱為 、。(2)由B生成C的反應類型為。(3) 由 C生成 D的反應方程式為 。(4)E的結構簡式為。(5)E的二氯代物有多種同分異構體,請寫出其中能同時滿足以下條件的芳香化合物的結構簡3 : 2 : 1。能發(fā)生銀鏡反應:核磁共振氫譜有三組峰,且峰面積比為(6
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