有机合成与推断.docx

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有机合成与推断

第七讲有机合成推断

[考纲要求]　1.举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。

2.了解烃的衍生物之间的相互联系。

知识点一　有机合成的过程

1．目的

利用___简单易得___的原料，通过有机反应，生成具有_______________的有机化合物。

2．任务

包括目标化合物分子__________的构建和__________的转化。

知识点二　逆合成分析法

1．原理

将____________倒退一步寻找上一步反应的中间体，再由此中间体倒退找再上一步反应的中间体，依次倒推，最后确定最适宜的__________和最终的____________。

2．以草酸二乙酯的合成为例，采用逆合成分析法，确定每一步的中间体。

知识点三　有机推断

常见重要官能团的检验方法

官能团种类

试剂

判断依据

碳碳双键或

碳碳三键

溴的CCl4溶液

酸性KMnO4溶液

卤素原子

NaOH溶液、AgNO3溶液和浓硝酸的混合液

醇羟基

钠

酚羟基

FeCl3溶液

浓溴水

醛基

银氨溶液

新制Cu（OH）2悬浊液

羧基

NaHCO3溶液

问题思考

3．能与金属钠反应放出H2的有机化合物有哪些种类？

　小结

一、有机合成中官能团的转化

1．官能团的引入

（1）引入卤素原子的方法：

（2）引入羟基（—OH）的方法有：

（3）引入碳碳双键或三键的方法：

（4）引入—CHO的方法有：

（5）引入—COOH的方法有：

2．通过哪些有机反应类型可消去不饱和键、羟基和醛基？

3．有机合成中，卤代烃具有非常重要的作用，根据所掌握的知识，分析卤代烃在有机合成中的作用。

例1.相对分子质量为92的某芳香烃X是一种重要的有机化工原料，研究部门以它为初始原料设计出如下转化关系图（部分产物、合成路线、反应条件略去）。

其中A是一氯代物，H是一种功能高分子，链节组成为C7H5NO。

已知：

请根据所学知识与本题所给信息回答下列问题：

（1）H的结构简式是____________________________________。

（2）反应②的类型是___________________________。

（3）反应⑤的化学方程式是_________________________________。

（4）请用合成反应流程图表示出由

和其他无机物合成

最合理的方案（不超过4步）。

二、有机推断中常见的突破口

1．由性质推断（填写官能团的结构式或物质的种类）

（1）能使溴水褪色的有机物通常含有________、__________、_________。

（2）能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物通常含有__________、__________、__________或为____________。

（3）能发生加成反应的有机物通常含有__________、________、________、________，其中__________、______只能与H2发生加成反应。

（4）能发生银镜反应或能与新制的Cu（OH）2悬浊液反应生成砖红色沉淀的有机物必含有__________。

（5）能与钠反应放出H2的有机物必含有____________。

（6）能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应放出CO2或使石蕊试液变红的有机物中必含有________。

（7）能发生消去反应的有机物为____、__________。

（8）能发生水解反应的有机物为________、________、__________、________。

（9）遇FeCl3溶液显紫色的有机物必含有______。

（10）能发生连续氧化的有机物是含有________的醇或烯烃。

比如有机物A能发生如下氧化反应：

A

B

C，则A应是__________，B是____，C是____。

2．由反应条件推断

（1）当反应条件为NaOH醇溶液并加热时，必定为______的消去反应。

（2）当反应条件为NaOH水溶液并加热时，通常为______的水解。

（3）当反应条件为浓H2SO4并加热时，通常为____脱水生成不饱和化合物，或者是________的酯化反应。

（4）当反应条件为稀酸并加热时，通常为____________水解反应。

（5）当反应条件为催化剂（铜或银）并有氧气时，通常是____氧化为醛或酮。

（6）当反应条件为催化剂存在下的加氢反应时，通常为__________、__________、________、________、________的加成反应。

（7）当反应条件为光照且与X2反应时，通常是X2与____________________________H原子发生的取代反应，而当反应条件为Fe或FeX3作催化剂且与X2反应时，通常为______________的H原子直接被取代。

3．由反应数据推断

（1）根据与H2加成时所消耗H2的物质的量进行突破：

1mol

完全加成时需____molH2,1mol—CHO加成时需____molH2，而1mol苯环加成时需____molH2。

（2）1mol—CHO与银氨溶液或新制Cu（OH）2悬浊液完全反应时生成____molAg或____molCu2O。

（3）____mol—OH或____mol—COOH与活泼金属反应放出1molH2。

（4）1mol—COOH（足量）与碳酸氢钠溶液反应放出____molCO2。

（5）1mol一元醇与足量乙酸反应生成1mol酯时，其相对分子质量将增加____。

（6）1mol某酯A发生水解生成B和乙酸时，若A与B的相对分子质量相差42，则生成____mol乙酸，若A与B的相对分子质量相差84时，则生成____mol乙酸。

4．由物质结构推断

（1）具有4原子共线的可能含__________。

（2）具有3原子共面的可能含________。

（3）具有6原子共面的可能含____________。

5．由物理性质推断

在通常状况下为气态的烃，其碳原子数均_______4，而烃的衍生物中只有CH3Cl、CH2===CHCl、HCHO，在通常情况下是气态。

例2.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的蒸气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的CCl4溶液褪色。

C的结构简式为________________。

（3）已知两个醛分子间能发生如下反应：

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转化成D的化学方程式为：

________________________________________________________________________。

③G和B反应生成A的化学方程式为

________________________________________________________________________。

（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：

________________________________________________________________________。

真题模拟

1．（2016全国2）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：

已知：

①A的相对分子质量为58，氧元素质量分数为0.276，核磁共振氢谱显示为单峰

②

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）

（6）G的同分异构体中，与G具有相同官能团且能发生银镜反应的共有___________种。

（不含立体结构）

3.（全国3）端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应，成为Glaser反应。

2R—C≡C—H

R—C≡C—C≡C—R+H2

该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。

下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线：

回答下列问题：

（1）B的结构简式为______，D的化学名称为______，。

（2）①和③的反应类型分别为______、______。

（3）E的结构简式为______。

用1molE合成1,4-二苯基丁烷，理论上需要消耗氢气_______mol。

（4）化合物（

）也可发生Glaser偶联反应生成聚合物，该聚合反应的化学方程式为_____________________________________。

（5）芳香化合物F是C的同分异构体，其分子中只有两种不同化学环境的氢，数目比为3:

1，写出其中3种的结构简式_______________________________。

（6）写出用2-苯基乙醇为原料（其他无机试剂任选）制备化合物D的合成路线___________。

3．[2015课标]A（C2H2）是基本有机化工原料。

由A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式异戊二烯的合成路线（部分反应条件略去）如图所示：

回答下列问题：

（1）A的名称是，B含有的官能团是。

（2）①的反应类型是，⑦的反应类型是。

（3）C和D的结构简式分别为、。

（4）异戊二烯分子中最多有个原子共平面，顺式聚异戊二烯的结构简式为。

（5）写出与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体（写结构简式）。

（6）参照异戊二烯的上述合成路线，设计一天有A和乙醛为起始原料制备1，3—丁二烯的合成路线。

5.（2016浙江）化合物X是一种有机合成中间体，Z是常见的分子化合物，某研究小组采用如下路线合成X和Z。

已知：

①化合物A的结构中有2个甲基

②RCOOR’+R’’CH2COOR’

请回答：

（1）写出化合物E的结构简式__________，F中官能团的名称是_________。

（2）Y→Z的化学方程式是____________。

（3）G→X的化学方程式是__________，反应类型是___________。

（4）若C中混有B，请用化学方法检验B的存在（要求写出操作、现象和结论）_________。

6.（2016天津）反-2-己烯醛（D）是一种重要的合成香料，下列合成路线是制备D的方法之一。

根据该合成路线回答下列问题：

（1）A的名称是__________；B分子中共面原子数目最多为__________；C分子中与环相连的三个基团中，不同化学环境的氢原子共有__________种。

（2）D中含氧官能团的难处是__________，写出检验该官能团的化学反应方程式__________。

（3）E为有机物，能发生的反应有__________

a．聚合反应b．加成反应c．消去反应d．取代反应

（5）以D为主要原料制备己醛（目标化合物），在方框中将合成路线的后半部分补充完整。

（6）问题（5）的合成路线中第一步反应的目的是__________。

8.（2016江苏）化合物H是合成抗心律失常药物决奈达隆的一种中间体，可通过以下方法合成：

（1）D中的含氧官能团名称为____________（写两种）。

（2）F→G的反应类型为___________。

（3）写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式_________。

①能发生银镜反应；②能发生水解反应，其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应；

③分子中只有4种不同化学环境的氢。

（4）E经还原得到F，E的分子是为C14H17O3N，写出E的结构简式___________。

（5）已知：

①苯胺（

）易被氧化

②

请以甲苯和（CH3CO）2O为原料制备

，写出相应的合成路线流程图（无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。

9.（2016海南）乙二酸二乙酯（D）可由石油气裂解得到的烯烃合成。

回答下列问题：

（1）B和A为同系物，B的结构简式为_______。

（2）反应①的化学方程式为___________，其反应类型为__________。

（3）反应③的反应类型为____________。

（4）C的结构简式为___________。

（5）反应②的化学方程式为______。

13.（2016北京）功能高分子P的合成路线如下：

（1）A的分子式是C7H8，其结构简式是___________________。

（2）试剂a是_______________。

（3）反应③的化学方程式：

_______________。

（4）E的分子式是C6H10O2。

E中含有的官能团：

_______________。

（5）反应④的反应类型是_______________。

（6）反应⑤的化学方程式：

_______________。

（5）已知：

2CH3CHO

。

以乙烯为起始原料，选用必要的无机试剂合成E，写出合成路线（用结构简式表示有机物），用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件）。

14（2014全国）.“心得安”是治疗心脏病的药物，下面是它的一种合成路线（具体反应条件和部分试剂略）：

回答下列问题：

（1）试剂a是______________（1分），试剂b的结构简式为______________（1分），b中官能团的名称是______________（2分）。

（2）③的反应类型是____________________（1分）。

（3）心得安的分子式为____________________________（1分）。

（4）试剂b可由丙烷经三步反应合成：

反应1的试剂与条件为___________________________________（1分），反应2的化学方程式为_____________________________（1分），反应3的反应类型是_______________（1分）（其他合理答案也给分）。

（5）芳香化合物D是1-萘酚的同分异构体，其分子中有两个官能团，能发生银镜反应，D能被

酸性溶液氧化成E（

）和芳香化合物F（

），E和F与碳酸氢钠溶液反应均能放出

气体，F芳环上的一硝化产物只有一种。

D的结构简式为____________（2分）；由F生成一硝化产物的化学方程式为___________________（2分），该产物的名称是____________________________（2分）。

15（2014课标1）席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。

合成G的一种路线如下

②1molB经.l.:

述反应可生成2molC、且C不能发生银镜反应

③D属子单取代芳烃，其相对分子质量为106

④核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢

回答下列问题:

（1）由A生成B的化学方程式为，反应类型为_。

（2）D的化学名称是_:

由D生成E的化学方程式为_。

（3）G的结构简式为_。

（4）F的同分异构体中含有苯环的还有_种（不考虑立体异构〕，其中核磁共振氢潜为4组峰，且面积比为6:

2:

2:

:

1的是〔写出其中一种的结构简式》。

（5）由苯及化合物C经如下步骡可合成N-异丙基苯胺;

反应条件1所选用的试剂为，反应条件2所选用的试剂为___，I的结构简式为

16．[2014课标2]立方烷（

）具有高度的对称性．高致密性．高张力能及高稳定性等特点，因此合成立方烷及其衍生物成为化学界关注的热点。

下面是立方烷衍生物I的一种合成路线：

回答下列问题：

（1）C的结构简式为，E的结构简式为。

（2）③的反应类型为，⑤的反应类型为

（3）化合物A可由环戊烷经三步反应合成：

反应1的试剂与条件为；反应2的化学方程式为；反应3可用的试剂为。

（4）在I的合成路线中，互为同分异构体的化合物是（填化合物代号）。

（5）I与碱石灰共热可转化为立方烷。

立方烷的核磁共振氢谱中有个峰。

立方烷经硝化可得到六硝基立方烷，其可能的结构有种。