有机合成和推断.docx

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有机合成和推断

专题三有机物的合成和推断

fhm

【考纲解读】

1．掌握有机合成的基本方法和程序；

2．能够掌握各种有机物之间的转化关系，常见官能团的引入、转换、保护和消除的方法；

3．能根据具体要求设计合成路线并书写相关化学方程式。

【知识梳理】

1、由反应条件确定官能团

2、根据反应物性质确定官能团:

3、根据反应类型来推断官能团：

4、有机反应中量的关系：

【有机合成】

1、官能团的引入和转换：

2.碳链的增减

3、成环反应

4.官能团的消除

5.官能团的衍变

6.官能团的保护

【重要的图式】

B

A

氧化

试分析各物质的类别

X属于，A属于，B属于，C属于。

〖若变为下图呢？

〗

稀硫酸

〖练习〗有机物X能在稀硫酸中发生水解反应，且能与NaHCO3反应。

其变化如图所示：

X

C6H9O4Br

试写出X的结构简式

写出D发生银镜反应的方程式：

〖变化〗有机物X能在稀硫酸中发生水解反应，且能与NaHCO3反应。

其变化如图所示：

NaOH溶液

试写出X和E的结构简式、。

【典型例题】：

1、以已知条件最多、信息量最大的物质为突破口，然后综合推断解题

例题1有一种广泛用于汽车、家电产品上的高分子涂料，是按下列流程生产的。

图中的（C3H4O）和A都可以发生银镜反应，N和M的分子中碳原子数相等，A的烃基上一氯取代位置有三种。

试写出：

（1）物质的结构简式：

A________；M________。

物质A的同类别的同分异构体为__________。

（2）N+B→D的化学方程式________________________________________________________________。

（3）反应类型：

X_______________；Y_____________。

2、以题中给出的数据为突破口，进行有关计算解题

例题2

现有只含C、H、O三种元素的化合物A～F，有关它们的某些信息如下：

⑴化合物A～F中有酯的结构的化合物是。

⑵写出化合物A的结构简式。

3、以有机官能团性质和反应原理为突破口解题

例题3已知烯烃中C=C双键在某些强氧化剂作用下易发生断裂，因而在有机合成中有时需要对其保护。

保护的过程可简单表示如图：

又知卤代烃在碱性条件下易发生水解，例如：

CH3CH2Cl+H2O

CH3CH2OH+HCl，但烯烃中双键在酸性条件下才能与水发生加成反应。

现用石油产品丙烯及必要的无机试剂合成丙烯酸，设计的合成流程如下：

CH3CH=CH2　　　　→→→→→丙烯酸

请写出②、③、④三步反应的化学方程式。

4、以题中给予的新信息为突破口解题

【例题4】某有机物J（C19H20O4）不溶于水，毒性低，与聚氯乙烯、聚乙烯等树脂具有良好相容性，是塑料工业主要增塑剂，可以用下列方法合成之：

已知：

合成路线：

上述流程中：

（ⅰ）反应A→B仅发生中和反应，（ⅱ）F与浓溴水混合不产生白色沉淀。

（1）指出反应类型：

反应②反应④。

（2）写出结构简式：

YF。

（3）写出B＋E→J的化学方程式。

（4）写出E的属于芳香烃衍生物的同分异构体的结构简式：

、、。

答案

4、有机反应中量的关系：

⑴烃和氯气取代反应中被取代的H和被消耗的Cl2之间的数量关系；

⑵不饱和烃分子与H2、Br2、HCl等分子加成时，C＝C、C≡C与无机物分子个数的关系；

⑶含－OH有机物与Na反应时，－OH与H2个数的比关系；

⑷－CHO与Ag或Cu2O的物质的量关系；

⑸RCH2OH→RCHO→RCOOH

MM－2　　　M＋14

⑹RCH2OH　

→CH3COOCH2R

M　　　　　　　　　M＋42

（7）RCOOH　

→RCOOCH2CH3（酯基与生成水分子个数的关系）

M　　　　　　　　　M＋28

（关系式中M代表第一种有机物的相对分子质量）

3、成环反应

类型

方式

酯成环（—COO—）

二元酸和二元醇的酯化成环

羟基酸的酯化成环

醚键成环（—O—）

二元醇分子内成环

二元醇分子间成环

肽键成环

二元酸和二氨基化合物成环

氨基酸

不饱和烃

单烯和二烯加成成环、三分子乙炔加成生成苯

5.官能团的衍变

（1）一元合成路线

R—CH═CH2　→卤代烃→一元醇→一元醛→一元羧酸→酯

（2）二元合成路线

（3）芳香化合物合成路线

（4）改变官能团的位置

【例题1】[解析]本题中M的信息量最丰富，M可以发生银镜反应，一定有醛基，M的结构式除—CHO外，残留部分是C2H3—，而C2H3—只能是乙烯基，则M的结构简式为CH2=CH—CHO，故M可作为本题的“突破口”。

然后顺藤摸瓜，M经氧化后可生成N，则N为丙烯酸CH2=CH—COOH，由反应条件和D的分子式组成可以推断D是B和N的酯化反应的产物，所以B+C3H4O2→C7H12O2＋H2O。

根据质量守恒原理，B的分子式为C4H10O，是丁醇，A为丁醛。

根据A的烃基上一氯取代物有3种，则A的结构简式为CH3CH2CH2CHO，它的同类物质的同分异构体为：

CH3CH（CH3）CHO。

[答案]

（1）A：

CH3CH2CH2CHOM：

CH2=CH—CHO

（2）CH3CH2CH2OH+CH2=CHCOOH

CH2=CHCOOCH2CH2CH3+H2O

（3）X：

加成反应Y：

加聚反应

【例题2】[解析]阅读信息，我们可知，在乙酸、乙酸酐存在的条件下，酯化羟基，而在乙醇、硫酸存在的条件下酯化羧基，故含有酯的结构的化合物是B、C、E、F。

下面关键是通过数据，建立C和D之间的联系。

若设A中含n个-OH，m个-CHO，则有M（A）+42n+16m=190;M（A）+16m=106解之得n=2，即A中含2个-OH，则D中亦含有2个-OH基和至少一个-COOH，所以D中剩余片段的式量为106—17×2—45=27,组成—C2H3，故D中不含—CHO,A中也没有—COOH,A中有2个-OH基，一个-CHO，2个-OH基不能连在同一个C上,所以可推出A的结构简式:

CH2OHCHOHCHO

[答案]

（1）B、C、E、F

（2）CH2OHCHOHCHO

【例题3】[解析]本题涉及到合成路线如何选择，注重研究官能团的引入途径及引入的先后顺序，并注意官能团的保护。

由CH3CH=CH2→CH2=CH—COOH可知合成的关键在于双键如何保护，—CH3如何逐步转化成—COOH。

结合题中信息和官能团性质和反应原理可知本题的解题思路为：

不饱和烃→不饱和卤代烃→不饱和醇→饱和卤代醇→饱和卤代醛→饱和卤代羧酸→不饱和卤代羧酸。

[答案]②CH2=CH—CH2Cl+H2O

CH2=CH—CH2OH+HCl

③CH2=CH—CH2OH+Br2　→

④

【例题4】[解析]这是一个给出信息的有机推断题，本题可由两处突破。

一是由D→E的转化，确定D为甲苯，而F就是苯甲醇了，二是通过题给信息推出反应①的产物中Y的简式为

，其它物质则采用正推的方法依次推出。

[答案]

（1）取代酯化

（2）

（3）

＋

＋NaCl

（4）

专题三有机物的合成和推断

fhm

1、有机物F（C9H10O2）是一种有茉莉花香的无色油状液体，纯品用于配制花香香精和皂用香精，可用如图所示的方法合成有机物F。

其中A为气态烃，在标准状况下，1.4g气体A的体积为1.12L；E是只含C、H、O的化合物，且分子结构中没有甲基。

请回答下列问题：

（1）化合物E的分子式为；

（2）写出反应①的化学方程式，

其反应类型为；

（3）写出反应④的化学方程式；

（4）化合物F有多种同分异构体，请写出与D同类且苯环上只有一个取代基的同分异

构体的结构简式。

2、某有机物A只含C、H、O三种元素，可用作染料、医药的中间体，具有抗菌、祛痰、平喘作用。

A的蒸气密度为相同状况下氢气密度的77倍，有机物A中氧的质量分数约为41.6%，请结合下列信息回答相关问题。

①A可与NaHCO3溶液作用，产生无色气体；

②1molA与足量金属钠反应生成H233.6L（标准状况）；

③A可与FeCl3溶液发生显色反应；

④A分子苯环上有三个取代基，其中相同的取代基相邻，不同的取代基不相邻。

请回答：

（1）A的分子式是；A中含氧官能团的名称是。

（2）按要求写出下面反应的化学方程式：

A+Na

HCO3（溶液）：

。

（3）已知：

有机物B的分子式为C7H8O2，在一定条件下，存在如下转化，可最终生成A：

请回答：

①反应Ⅱ的化学方程式是。

②上述转化中，反应Ⅰ、Ⅱ两步的作用是。

③B可发生的反应有（填字母）。

a.取代反应b.加成反应c.消去反应d.水解反应

（4）芳香族化合物F与A互为同分异构体，可发生银镜反应，1molF可与含3mol溶质的NaOH溶液作用，其苯环上的一卤代物只有一种。

写出符合要求的F的一种可能的结构简式。

3、有机物A（C11H12O2）可调配果味香精.用含碳、氢、氧三种元素的有机物B和C为原料合成A。

（1）有机物B的蒸汽密度是同温同压下氢气密度的23倍，分子中碳氢原子个数比为1：

3。

有机物B的分子式为

（2）有机物C的分子式为C7H8O，C能与钠反应，不与碱反应，也不能使Br2（CCl4）褪色。

C的结构简式为。

（3）已知两个醛分子间能发生如下反应：

（﹣R、﹣R’表示氢原子或烃基）

用B和C为原料按如下路线合成A：

①上述合成过程中涉及的反应类型有：

（填写序号）

a取代反应；b加成反应；c消去反应；d氧化反应；e还原反应

②B转化D的化学方程式：

。

③F的结构简式为：

。

④G和B反应生成A的化学方程式：

。

（4）F的同分异构体有多种，写出既能发生银镜反应又能发生水解反应，且苯环上只有一个取代基的所有同分异构体的结构简式

4、已知溴乙烷跟氰化钠反应后再水解可以得到丙酸

CH3CH2BrNaCNCH3CH2CNH2OCH3CH2COOH

产物分子比原化合物分子多了一个碳原子，增长了碳链。

请根据以下框图回答问题。

图中F分子中含有8个原子组成的环状结构。

、

（1）反应①②③中属于取代反应的是______________（填反应代号）。

（2）写出结构简式：

E_______________________________，F________________________。

5、食用香料A分子中无支链，B分子中无甲基。

B能使Br2的CCl4溶液褪色，1molB与足量Na反应生成0.5molH2。

各物质间有如下转化。

试回答：

（1）在一定条件下能与C发生反应的是__________________。

a．Nab．Na2CO3c．Br2/CCl4d．CH3COOH

（2）D分子中的官能团名称是__________________，E的结构简式是__________________。

（3）B与F反应生成A的化学方程式是_________________________________________。

（4）F的同分异构体甲能发生水解反应，其中的一种产物能发生银镜反应；另一产物在光

照条件下的一氯取代物只有两种，且催化氧化后的产物也能发生银镜反应。

甲的结构简式是_____________________________________。

（5）已知：

乙是C的同系物，其催化氧化产物在常温下为气态。

由乙出发可以合成有机溶剂戊（C7H14O3）。

丁分子中有2个甲基。

戊的结构简式是_____________________________。

6、某有机物X（C12H13O6Br）遇到FeCl3溶液显紫色，部分结构简式如下：

已知：

①X在足量的氢氧化钠水溶液中加热，可以得到A、B、C三种有机物

②C中只有一种位置的氢原子③室温下A经盐酸酸化可以得到苹果酸E，

E的结构简式为

试回答：

（1）B中所含官能团的名称是。

（2）C的结构简式为。

（3）E不能发生的反应类型是（填序号）。

①加成反应②消去反应③氧化反应④酯化反应

（4）E的一种同分异构体F有如下特点：

1molF可以和3mol金属钠发生反应，放出33.6LH2（标准状况下），1molF可以和足量NaHCO3溶液反应，生成1molCO2，1molF还可以发生银镜反应，生成2molAg。

则F的结构简式可能是（只写一种）。

（5）在一定条件下两分子E可以生成六元环酯，写出此反应的化学方程式：

。

7、在药物、香料合成中常利用醛和醇反应生成缩醛来保护醛基，此类反应在酸催化下进行。

例如

（1）1mol

与2molCH3OH反应的产物除水外还有___________（写结构简式）。

（2）欲使上述反应顺利向右进行，较合适的催化剂为（填字母），理由是

__________________________________________________________________________。

A．稀硫酸B．稀盐酸C．浓硫酸D．酸性高锰酸钾溶液

（3）已知烯烃在一定条件下可以发生氧化，如：

请设计合理方案由CH2＝CH－CHO制备甘油醛

。

提示：

合成反应流程图表示方法示例如下：

8、有机物高分子化合物A常用做木材的粘合剂，俗称“白乳胶”。

B通过加聚反应可制得A。

B的蒸气对H2的相对密度为43，分子中C、H、O的原子个数之比为2∶3∶1。

B在酸性条件下水解可生成碳原子数相同的两种有机物D和M。

（1）B分子中非含氧的官能团的名称为　　　　　　　　　。

（2）B的同分异构体中属于不饱和羧酸的有3种，它们是CH2＝CHCH2COOH、

　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）写出B在一定条件下生成A的化学方程式。

（4）通常羟基与双键碳原子直接相连接时，易发生下列转化：

M能发生银镜反应，请写出M的结构简式；

（5）已知：

D可以发生如下转化：

有机物N与G互为同系物，且N的相对分子质量比G大14，写出两分子N在一定条件下生成六元环状化合物的结构简式　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

并写出N发生消去反应的化学方程式　　　　　　　　。

有机物的合成和推断答案

1、

（1）C7H8O

（2）CH2=CH2+H2O

CH3CH2OH；加成反应

浓硫酸

（3）

（4）

2、

（1）

C7H6O4羟基、羧基

（2）

（3）

②保护酚羟基，防止其被氧化，若酚羟基被氧化，则不能按要求得到A

③a、b

（4）

3、

（1）C2H6O

（2）

（3）①abcd②2CH3CH2OH+O2

2CH3CHO+2H2O③

（4）

4、

（1）

（2）；或

5、

（1）ad

（2）醛基CH3CH2COOH

（3）CH3（CH2）4COOH+CH2=CHCH2OH

CH3（CH2）4COOCH2CH=CH2+H2O

（4）（CH3）3CCH2OOCH（5）

6、

（1）羟基

（2）

（3）①

（4）

或

（5）

7、

（1）

（2）C浓硫酸有吸水性，吸收水有利于平衡向右移动。

（3）

8、

（1）碳碳双键

（2）CH3CH＝CHCOOH　　

（3）

（4）CH3CHO

（5）

（6）