高中化學(xué)-有機(jī)合成推斷專題復(fù)習(xí)

有機(jī)合成與推斷專題復(fù)習(xí)（含習(xí)題）

[知識(shí)指津]

1．有機(jī)合成的涵義

有機(jī)合成是指以單質(zhì)、無(wú)機(jī)化合物及易得到的有機(jī)化合物(一般是四個(gè)碳以下的有機(jī)物以及從石油化工生產(chǎn)容易得到的烯烴、芳香烴等化合物)為原料，用化學(xué)方法人工制備較為復(fù)雜的有機(jī)化合物。

2．有機(jī)合成的準(zhǔn)備知識(shí)

(1)熟悉烴類物質(zhì)(特別是乙烯、丙烯、1，3—丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、乙炔和萘等)，烴的衍生物(特別是鹵代烴、乙醇、乙醛、甲醛、苯酚、乙酸、乙酸乙酯、氨基酸、乙二醇、丙三醇等)、淀粉、纖維素等的重要化學(xué)性質(zhì)，如”乙烯”的加成、加聚反應(yīng)，乙炔的加成反應(yīng)，淀粉及纖維素的水解反應(yīng)等。

(2)熟悉烴、鹵代烴、醇、醛、羧酸、酯等各類烴及烴的衍生物在一定條件下的相互轉(zhuǎn)化規(guī)律。如：CH2＝CH2CH3CH2ClCH3CH2OHCH3CHOCH3COOHCH3COOC2H5

3．有機(jī)合成中官能團(tuán)的引入方法

(1)引入鹵原子

①加成反應(yīng)，如CH2＝CH2＋Cl2CH2ClCH2Cl

CH≡CH＋HClCH2＝CHCl

②取代反應(yīng)，如：＋Br2＋HBr

(2)引入羥基

①加成反應(yīng)，如：CH2＝CH2＋H－OHCH3CH2OH

②水解反應(yīng)，如C2H5Cl＋H－OHC2H5OH＋HCl

CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋CH3CH2OH

③分解反應(yīng)，如：

C6H12O6(葡萄糖)2C2H5OH＋2CO2↑

(3)引入雙鍵

①加成反應(yīng)，如CH≡CH＋H2CH2＝CH2

②消去反應(yīng)，如

醇的消去C2H5OHCH2＝CH2↑＋H2O

鹵代烴的消去CH3CH2ClCH2＝CH2↑＋HCl

(4)引入醛基或酮基，由醇羥基通過(guò)氧化反應(yīng)可得到醛基或酮基，如：

注：以上是引入官能團(tuán)常見(jiàn)的一步引入法，但在某些情況下，所要合成的化合物卻不能通過(guò)簡(jiǎn)單一步反應(yīng)制備，則必須通過(guò)兩步或多步反應(yīng)采用“迂回”法，逐步轉(zhuǎn)化成被合成的化合物。

4．有機(jī)合成中碳鏈的增、減方法

(1)增加碳鏈的反應(yīng)

①加聚反應(yīng)：含有不飽和鍵的化合物之間可以進(jìn)行自聚或互聚，使碳鏈增加。如：

②縮聚反應(yīng)*：由單體相互反應(yīng)生成高分子化合物，從而實(shí)現(xiàn)增加碳鏈的目的。主要反應(yīng)類型有酚醛類，聚酯類和聚酰胺類。如：

②聚合反應(yīng)。如：乙炔的聚合：3CH≡CH醛的聚合：甲醛、乙醛等容易聚合而成環(huán)狀化合物。

③脫水反應(yīng)

多元醇脫水：

A：分子內(nèi)脫水。如：＋H2O

B：分子間脫水。如：＋＋2H2O

多元酸脫水：如＋H2O

④酯化反應(yīng)

多元醇與多元酸酯化反應(yīng)生成環(huán)狀酯。如：

＋＋2H2O

羥基酸酯化反應(yīng)：

⑤縮合反應(yīng)。氨基酸可以分子內(nèi)縮合生成內(nèi)酰胺，也可分子間縮合生成交酰胺。

分子間縮合。如：

⑥烷烴的環(huán)化(石油催化重整)

CH3(CH2)5CH3CH3＋H2

⑦烯烴的氧化

⑧雙烯的聚合(diels－Alder反應(yīng))

＋

⑨3HCHO

⑩＋2Na＋2NaBr

6．有機(jī)合成中官能團(tuán)的掩蔽和保護(hù)

官能團(tuán)的掩蔽和保護(hù)，在有機(jī)合成中，尤其是含有多個(gè)官能團(tuán)的有機(jī)物的合成中，多種官能團(tuán)之間相互影響和相互制約，即當(dāng)制備某一官能團(tuán)或拼接碳鏈時(shí)，分子中已有的官能團(tuán)或者被破壞，或者首先發(fā)生反應(yīng)，因而造成制備過(guò)程的困難甚至失敗。因此在制備的過(guò)程中要把分子中業(yè)已存在的官能團(tuán)用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄑ诒味Ｗo(hù)起來(lái)，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候再把它轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái)，從而達(dá)到合成的目的。

7．有機(jī)合成常見(jiàn)題型

(1)根據(jù)原料和有機(jī)產(chǎn)物選擇合成路線。這類題目的解答通常是由有機(jī)產(chǎn)物到原料的逆向推理過(guò)程而確定。

(2)根據(jù)原料及合成路線等求解其他問(wèn)題。

①根據(jù)原料和合成路線及各步變化中產(chǎn)物的分子式，確定它們的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。

②根據(jù)原料和合成路線及有機(jī)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，確定各步變化中產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。

③根據(jù)原料和合成路線及各步變化中產(chǎn)物的名稱，完成有關(guān)化學(xué)方程式。

8．有機(jī)推斷：

(1)題型特點(diǎn)：如某有機(jī)物的“水溶液顯酸性，能跟碳酸鈉溶液反應(yīng)”，可推斷它含有羧基。又若它“能使溴水褪色”，說(shuō)明含不飽和鍵。

(2)有機(jī)推斷方法

①根據(jù)官能團(tuán)特性反應(yīng)作出推理。

②根據(jù)反應(yīng)后的產(chǎn)物逆向推斷。

③根據(jù)有機(jī)物間的衍生關(guān)系，經(jīng)分析綜合尋找突破口進(jìn)行推斷。

④根據(jù)試題的信息，靈活運(yùn)用有機(jī)物知識(shí)進(jìn)行推斷。

[范例點(diǎn)擊]

例1請(qǐng)認(rèn)真閱讀下列2個(gè)反應(yīng)：

利用這些反應(yīng)，按以下步驟可從某烴A合成一種染料中間體DSD酸。

請(qǐng)寫(xiě)出A、B、C、D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：

A_______________B_______________C_______________D_______________

解析

從給出的反應(yīng)流程觀察，首先推斷出A為甲苯，結(jié)合信息DSD酸中的氨基一定來(lái)自于硝基，次乙烯基則來(lái)自甲基的氧化縮合，而氨基是一個(gè)易被氧化的基團(tuán)，在合成中應(yīng)該不能與NaClO接觸，可確定氧化在前，硝基的還原在后。

答案

例2A從環(huán)已烷制備1，4－環(huán)已二醇的二乙醇酯，下面為有關(guān)的8步反應(yīng)(其中所有無(wú)機(jī)產(chǎn)物均已略去)：

其中，有三步屬取代反應(yīng)，兩步屬消去反應(yīng)，三步屬加成反應(yīng)。反應(yīng)______________________________屬于取代反應(yīng)?；衔锏慕Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是：B______________________________、C______________________________。反應(yīng)④所用的試劑和條件是______________________________。

解析

此題由每步反應(yīng)的前后的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和反應(yīng)條件可推出結(jié)果。①、⑥、⑦；，NaOH醇溶液，加熱。

例3通常羥基與烯鍵碳原子相連接時(shí)，易發(fā)生下列轉(zhuǎn)化：現(xiàn)有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：已知：E能溶于NaOH溶液中；F轉(zhuǎn)化為G時(shí)，產(chǎn)物只有一種結(jié)構(gòu)，且能使溴水褪色

(1)寫(xiě)出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A_______________、B_______________。

(2)寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：

CD：_______________；

FG：_______________。

解析

觀察流程圖可知，A為(C4H6O2)n的單體，分子式為C4H6O2，A分子中含有碳碳雙鍵，且在稀H2SO4及加熱條件下反應(yīng)生成C，D。C分子含有醛基；與Cu(OH)2反應(yīng)后生成D，表明C、D含有相等的碳原子數(shù)。則A為酯，結(jié)合題給信息，推斷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。C

根據(jù)D的結(jié)構(gòu)、B的分子式和B的化學(xué)性質(zhì)，

[專題訓(xùn)練]

1．某高校曾以下列路線合成藥物心舒寧(又名冠心寧)，它是一種有機(jī)酸鹽。

(ii)心舒寧結(jié)構(gòu)式中間的圓點(diǎn)·表示形成鹽。

(1)心舒寧的化學(xué)式為_(kāi)______________。

(2)中間體(I)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_______________。

(3)反應(yīng)①～⑤中屬于加成反應(yīng)的是_______________(填反應(yīng)代號(hào))。

答案

(1)C23H39NO4

(2)

(3)③⑤

2．紫杉醇是一種新型抗癌藥，其化學(xué)式為C47H51NO14，它是由如下的A酸和B醇生成的一種酯。

(1)A可以在無(wú)機(jī)酸催化下水解，其反應(yīng)方程式是_______________。

(2)A水解所得的氨基酸不是天然蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物，因?yàn)榘被辉?填希臘字母)_______________位_______________。

(3)寫(xiě)出ROH的化學(xué)式_______________。

答案

(1)

(2)α

(3)C31H38O11

3．提示：通常溴代烴既可以水解生成醇，也可以消去溴化氫生成不飽和烴。如：

，請(qǐng)觀察下列化合物A～H的轉(zhuǎn)化反應(yīng)的關(guān)系圖(圖中副產(chǎn)物均未寫(xiě)出)，并填寫(xiě)空白：(1)寫(xiě)出圖中化合物C、G、H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

C_______________G_______________H_______________。

(2)屬于取代反應(yīng)的有(填數(shù)字代號(hào)，錯(cuò)答要倒扣分)_______________。

答案

(1)C6H5－CH＝CH2；C6H5－C≡CH；C6H5－CH2－CH2OCOCH3

(2)①③⑥⑧

4．藥物菲那西汀的一種合成路線如下：

反應(yīng)②中生成的無(wú)機(jī)物的化學(xué)式是_______________。

反應(yīng)③中生成的無(wú)機(jī)物的化學(xué)式是_______________。

反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式是_______________。

菲那西汀水解的化學(xué)方程式是_______________。

答案

②H2SO3(或SO2＋H2O)

③Na2SO3，H2O反應(yīng)

反應(yīng)方程式：＋H2O＋CH3COOH

5．2，4，5－三氯苯酚和氯乙酸反應(yīng)可制造除草劑2，4，4－三氯苯氧乙酸。某生產(chǎn)該除草劑的工廠曾在一次事故中泄漏出一種有毒的二惡英，簡(jiǎn)稱TCDD。有關(guān)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式如下：

請(qǐng)寫(xiě)出：

(1)生成2，4，5－三氯苯氧乙酸反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________。

(2)由2，4，5－三氯苯酚生成TCDD反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________。

答案

(1)＋ClCH2COOH＋HCl

(2)＋＋2HCl

6．有以下一系列反應(yīng)，終產(chǎn)物為草酸。

已知B的相對(duì)分子質(zhì)量比A的大79，請(qǐng)推測(cè)用字母代表的化合物的結(jié)構(gòu)式。C是_______________，F(xiàn)是_______________。

答案

C：CH2＝CH2F：

7．化合物A最早發(fā)現(xiàn)于酸牛奶中，它是人體內(nèi)糖代謝的中間體，可由馬鈴薯、玉米淀粉等發(fā)酵制得，A的鈣鹽是人們喜愛(ài)的補(bǔ)鈣劑之一。A在某種催化劑的存在下進(jìn)行氧化，其產(chǎn)物不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。在濃硫酸存在下，A可發(fā)生如圖所示的反應(yīng)：試寫(xiě)出：

化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A_______________B_______________C_______________。

化學(xué)方程式：AE_______________，AF_______________。

反應(yīng)類型：AE_______________，AF_______________。

答案

CH3－－COOHCH3－－COOC2H5CH3－COO－COOHCH3－－COOH