届一轮复习苏教版 专题11高考专题讲座7有机物的综合推断与合成的突破方略 学案.docx

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届一轮复习苏教版专题11高考专题讲座7有机物的综合推断与合成的突破方略学案

（七）　有机物的综合推断与合成的突破方略

（对应学生用书第228页）

1．根据特定的反应条件进行推断

（1）“

”这是烷烃和烷基中的氢原子被取代的反应条件，如a.烷烃的取代；b.芳香烃及其他芳香族化合物侧链烷基的取代；c.不饱和烃中烷基的取代。

（2）“

”为不饱和键加氢反应的条件，包括

、—C≡C—、

与H2的加成。

（3）“

”是a.醇消去H2O生成烯烃或炔烃；b.酯化反应；c.醇分子间脱水生成醚的反应；d.纤维素的水解反应。

（4）“

”或“

”是卤代烃消去HX生成不饱和有机物的反应条件。

（5）“

”是a.卤代烃水解生成醇；b.酯类水解反应的条件。

（6）“

”是a.酯类水解；b.糖类水解；c.油脂的酸性水解；d.淀粉水解的反应条件。

（7）“

”“

”为醇氧化的条件。

（8）“

”为苯及其同系物苯环上的氢原子被卤素原子取代的反应条件。

（9）溴水或Br2的CCl4溶液是不饱和烃加成反应的条件。

（10）“

”“

”是醛氧化的条件。

2．根据试剂或特征现象推断官能团的种类

（1）使溴水或Br2的CCl4溶液褪色，则表示该物质中可能含有

或

结构。

（2）使KMnO4（H＋）溶液褪色，则该物质中可能含有

、

、—CHO或为苯的同系物等结构。

（3）遇FeCl3溶液显紫色，或加入溴水出现白色沉淀，则该物质中含有酚羟基。

（4）遇浓硝酸变黄，则表明该物质是含有苯基结构的蛋白质。

（5）遇I2变蓝则该物质为淀粉。

（6）加入新制的Cu（OH）2悬浊液，加热煮沸有砖红色沉淀生成或加入新制银氨溶液加热有银镜生成，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溶液产生气体，表示含有—COOH。

3．根据性质确定官能团的位置

（1）若醇能氧化为醛或羧酸，则醇分子中应含有结构—CH2OH；若能氧化成酮，则醇分子中应含有结构CHOH。

（2）由消去反应的产物可确定—OH或—X的位置。

（3）由一卤代物的种类可确定碳骨架结构。

由加氢后的碳骨架结构，可确定

或

的位置。

（4）由有机物发生酯化反应能生成环酯或聚酯，可确定有机物是羟基酸，并根据环的大小，可确定—OH与—COOH的相对位置。

4．根据数据确定官能团的数目

（2）2—OH（醇、酚、羧酸）

H2

（3）2—COOH

CO2，—COOH

CO2

（5）某有机物与醋酸反应，相对分子质量增加42，则含有1个—OH；增加84，则含有2个—OH。

（6）由—CHO转变为—COOH，相对分子质量增加16；若增加32，则含2个—CHO。

（7）当醇被氧化成醛或酮后，相对分子质量减小2，则含有1个—OH；若相对分子质量减小4，则含有2个—OH。

5．依据有机物之间的转化关系推断有机物的类别

醇、醛、羧酸、酯之间的相互衍变关系是有机结构推断的重要突破口，它们之间相互转化关系可用下图表示：

上图中，A能连续氧化生成C，且A、C在浓硫酸存在下加热生成D，则：

（1）A为醇、B为醛、C为羧酸、D为酯；

（2）A、B、C三种物质中碳原子数相同，碳骨架结构相同；

（3）A分子中含—CH2OH结构；

（4）若D能发生银镜反应，则A为CH3OH，B为HCHO、C为HCOOH，D为HCOOCH3。

6．根据核磁共振氢谱推断有机物的结构

有机物的分子中有几种氢原子，在核磁共振氢谱中就出现几种峰，峰面积的大小和氢原子个数成正比。

[典例导航]

　（2016·全国Ⅱ卷）氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚合为

，从而具有胶黏性。

某种氰基丙烯酸酯（G）的合成路线如下：

　回答下列问题：

（1）A的化学名称为________。

（2）B的结构简式为________，其核磁共振氢谱显示为________组峰，峰面积比为________。

（3）由C生成D的反应类型为________。

（4）由D生成E的化学方程式为____________________________________

______________________________________________________________。

（5）G中的官能团有________、________、__________________________。

（填官能团名称）

【解析】　

（1）A的相对分子质量为58，氧元素质量分数为0.276，经计算知A中只含一个氧原子，结合信息②知A是一种酮或醛，因A的核磁共振氢谱显示为单峰，即分子中只有1种氢原子，则A为

，名称为丙酮。

（2）根据信息②可知，B的结构简式为

，分子中含有2种氢原子，故核磁共振氢谱显示为2组峰，且峰面积比为6∶1。

（3）由B的结构简式及C的分子式可推知C为

，在光照条件下C与Cl2应发生—CH3上的取代反应。

（4）由反应条件可知，D生成E的反应为氯原子的水解反应，由E的分子式为C4H5NO可推知，D为

，该反应的化学方程式为

（5）由E―→F―→G的反应条件可推知，G为

，分子中含有碳碳双键、酯键、氰基3种官能团。

【答案】　

（1）丙酮　

（2）

　2　6∶1

（3）取代反应

（5）碳碳双键　酯键　氰基

[对点训练]

1．（2017·全国Ⅱ卷，T36）化合物G是治疗高血压的药物“比索洛尔”的中间体，一种合成G的路线如下：

已知以下信息：

①A的核磁共振氢谱为单峰；B的核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为6∶1∶1。

②D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢；1molD可与1molNaOH或2molNa反应。

回答下列问题：

（1）A的结构简式为______________________________________________。

（2）B的化学名称为______________________________________________。

（3）C与D反应生成E的化学方程式为______________________________

______________________________________________________________。

（4）由E生成F的反应类型为_____________________________________。

（5）G的分子式为_______________________________________________。

（6）L是D的同分异构体，可与FeCl3溶液发生显色反应，1mol的L可与2mol的Na2CO3反应，L共有________种；其中核磁共振氢谱为四组峰，峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为________、________。

【解析】　

（1）由A中碳、氢原子个数关系可知，A分子中可能有一个双键或一个环；由题给信息“A的核磁共振氢谱为单峰”可知，A分子有一定的对称性，由此可写出A的结构简式为

。

（2）由“B的核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为6∶1∶1”可知，B为CH3CH（OH）CH3，化学名称为2丙醇（或异丙醇）。

（3）由题给信息知，D中含有苯环；由“1molD可与1molNaOH或2molNa反应”可知，D分子结构中含有一个酚羟基和一个醇羟基；由“D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢”可知，酚羟基和醇羟基在苯环的对位上，所以D的结构简式为

，C与D反应生成E的化学方程式为

（4）根据E和F的分子式可知，另一种生成物为HCl，因此该反应属于取代反应。

（5）G分子中含有18个碳原子，如果G分子饱和则含有18×2＋2＝38个氢原子；但G分子结构中含有一个苯环，不饱和度为4，要减去8个氢原子，含有一个N原子，可增加1个氢原子，因此G分子中应有31个氢原子，还含有4个氧原子，因此G的分子式为C18H31NO4。

（6）L可与FeCl3溶液发生显色反应，说明L的结构中含有酚羟基；1molL可与2molNa2CO3反应，说明L含有2个酚羟基，另外苯环上还有一个甲基，由“定二移一”法可知，L共有6种结构；满足峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为

【答案】　

（1）

（2）2丙醇（或异丙醇）

（4）取代反应

（5）C18H31NO4

（6）6　

（1）苯环侧链引羧基

如

R（R代表烃基）被酸性KMnO4溶液氧化生成

COOH，此反应可缩短碳链。

（2）卤代烃跟氰化钠溶液反应再水解可得到羧酸

如CH3CH2Br

CH3CH2CN

CH3CH2COOH；卤代烃与氰化物发生取代反应后，再水解得到羧酸，这是增加一个碳原子的常用方法。

（3）烯烃通过臭氧氧化，再经过锌与水处理得到醛或酮

如

CH3CH2CHO＋

；RCH===CHR′（R、R′代表H或烃基）与碱性KMnO4溶液共热后酸化，发生双键断裂生成羧酸，通过该反应可推断碳碳双键的位置。

（4）双烯合成

如1,3丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到环己烯，

，这是著名的双烯合成，也是合成六元环的首选方法。

（5）羟醛缩合

有αH的醛在稀碱（10%NaOH）溶液中能和另一分子醛相互作用，生成β羟基醛，称为羟醛缩合反应。

有机物的合成路线设计

类型1　有机合成中碳骨架的构建

1．链增长的反应

加聚反应；缩聚反应；酯化反应；利用题目信息所给反应。

如卤代烃的取代反应，醛、酮的加成反应……

（1）醛、酮与HCN加成：

（2）醛、酮与RMgX加成：

（3）醛、酮的羟醛缩合（其中至少一种有αH）：

（4）卤代烃与活泼金属作用：

2R—Cl＋2Na―→R—R＋2NaCl

2．链减短的反应

（1）烷烃的裂化反应；

（2）酯类、糖类、蛋白质等的水解反应；

（3）利用题目信息所给的反应，如烯烃、炔烃的氧化反应，羧酸及其盐的脱羧反应……

3．成环的方法

（1）二元醇脱水成环键；

（2）二元醇与二元羧酸成环酯；

（3）羟基酸分子间成环酯；

（4）氨基酸分子间成环等。

类型2　常见官能团转化

1．官能团的引入

（1）引入卤素原子的方法

①烃与卤素单质（X2）发生取代反应。

②不饱和烃与卤素单质（X2）或卤代氢（HX）发生加成反应。

③醇与HX发生取代反应。

（2）引入羟基（—OH）的方法

①烯烃与水发生加成反应。

②卤代烃碱性条件下发生水解反应。

③醛或酮与H2发生加成反应。

④酯的水解。

⑤酚钠盐中滴加酸或通入CO2。

（3）引入碳碳双键或碳碳叁键的方法

①某些醇或卤代烃的消去反应引入

或

。

②炔烃与H2、X2或HX发生加成反应引入

。

（4）引入—CHO的方法

某些醇的催化氧化（含有—CH2OH结构的醇）。

（5）引入—COOH的方法

①醛被O2或银氨溶液或新制Cu（OH）2悬浊液氧化。

②酯在酸性条件下水解。

③苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化。

（6）通过某些化学途径使一个官能团变成两个

如①CH3CH2OH―→CH2===CH2―→CH2XCH2X―→CH2OHCH2OH；

②CH2===CHCH2CH3―→CH3CHXCH2CH3―→

CH3CH===CHCH3―→CH3CHXCHXCH3―→

CH2===CHCH===CH2。

（7）通过某些手段改变官能团的位置

如CH3CHX