1、專題十七高分子化合物與有機合成高考化學考點一高分子化合物考點清單基礎知識1.高分子化合物的結構特點高分子化合物通常結構并不復雜,往往由簡單的結構單元重復連接而成。如:(1)聚乙烯的結構單元(或鏈節)為。(2)n表示每個高分子化合物中鏈節重復的次數,叫聚合度。n越大,相對分子質量越大。(3)合成高分子的低分子化合物叫單體。如乙烯是聚乙烯的單體。2.加聚反應和縮聚反應(1)加聚反應由不飽和的單體加成聚合生成高分子化合物的反應。(2)縮聚反應單體間相互作用生成高分子化合物,同時還生成小分子化合物(如水、氨、鹵化氫等)的聚合反應。3.高分子化合物的分類及性質特點高分子化合物 基礎知識一、有機合成路線的

2、選擇有機合成往往要經過多步才能完成,因此在確定有機合成的途徑或路線時,就要進行合理選擇。選擇的基本依據是原料廉價、原理正確、路線簡捷、便于操作、條件適宜、易于分離、產率高、成本低。二、有機合成路線設計的幾種常見類型(1)以熟悉官能團的轉化為主的類型如:請設計以為主要原料(無機試劑任用)制備CH3CH(OH)COOH的合成路線流程圖(須注明反應條件)。 考點二有機合成與有機推斷(2)以分子骨架變化為主的類型如:請以苯甲醛和乙醇為原料設計苯乙酸乙酯()的合成路線流程圖(注明反應條件)。提示:RBr+NaCN RCN+NaBr(3)有陌生官能團兼有骨架顯著變化的類型(常為考查的重點)要注意模仿題干中

3、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ABC D(多巴胺)設計以苯甲醇、硝基甲烷為主要原料制備苯乙胺()的合成路線流程圖。關鍵是找到原流程中與新合成路線中的相似點:碳架的變化、官能團的變化、硝基引入及轉化為氨基的過程 有機合成題的解題思路(1)碳骨架的增減增長:有機合成題中碳鏈的增長,一般會以信息形式給出,常見方式為有機物與HCN反應以及不飽和化合物間的加成、聚合等;變短:如烴的裂化和裂解、某些烴(如某些苯的同系物、烯烴)的氧化、脫羧反應等。(2)有機合成中官能團衍變的方法官能團的引入a.引入碳碳雙鍵引入碳碳雙鍵的方法有醇的消去、鹵代烴的消去、炔烴的不完全加成。知能拓展

4、b.引入羥基引入羥基的方法有鹵代烴的水解、烯烴與水的加成、醛(酮)的加成、酯的水解。c.引入鹵素原子引入鹵素原子的方法有烷烴或苯及其同系物的鹵代,不飽和烴與HX、X2的加成,醇與氫鹵酸的取代。官能團的消除可通過加成消除不飽和鍵;可通過醇的消去、醇的氧化或醇的酯化消除羥基;可通過還原或氧化消除醛基;可通過消去或取代消除鹵素原子等。官能團的轉化(以乙烯為起始物) 例(2019安徽黃山一模,36)苦杏仁酸在醫藥工業可用于合成頭孢羥唑、羥芐唑、匹莫林等的中間體。下列路線是合成苦杏仁酸及其衍生物的一種方法:A(C6H6)(1)試寫出B的結構簡式:,C中官能團的名稱為。(2)反應的反應類型為,D的核磁共振

5、氫譜共有組峰。(3)1 mol E最多可以與mol NaOH反應。反應的化學方程式為。(4)兩個C分子可以反應生成具有三個六元環的化合物F,則F的結構簡式為 。(5)寫出滿足下列條件的C的同分異構體: 。既能發生銀鏡反應,又能發生水解反應遇FeCl3溶液能顯紫色苯環上有兩個位于對位的取代基(6)已知:RCH2COOH RCHClCOOH,請以冰醋酸為原料(無機試劑任選)設計制備聚乙醇酸()的合成路線。解題導引解答有機合成題時,首先要正確判斷合成的有機物屬于哪一類有機物、帶有何種官能團,然后結合所學知識或題給信息,尋找官能團的引入、轉化、保護或消去的方法,找出合成目標有機物的突破點。解析(1)采

6、用逆推法可推出B的結構簡式為OHCCOOH;C中含有的官能團為羥基和羧基。(3)1 mol E最多可以與2 mol NaOH反應。(4)C分子中含羧基與醇羥基,兩個C分子發生酯化反應生成內酯,化學方程式為2+2H2O,則F為。(5)既能發生銀鏡反應,又能發生水解反應,說明含有醛基和酯基或含有OOCH;遇FeCl3溶液能顯紫色,說明含酚羥基,苯環上具有兩個位于對位的取代基,則符合條件的同分異構體為。答案(1)OHCCOOH羥基、羧基(2)加成反應6(3)2+HBr+H2O(4)(5)(6)CH3COOH CH2ClCOOH HOCH2COOH 應用有機反應類型、有機物簡單命名、同分異構體、有機物

7、的結構等基礎知識,結合新情景、新物質,將基礎知識進行類比分析、遷移應用,實現基礎知識的靈活應用。實踐探究例(2017課標,36)氟他胺G是一種可用于治療腫瘤的藥物。實驗室由芳香烴A制備G的合成路線如下:回答下列問題:(1)A的結構簡式為。C的化學名稱是。(2)的反應試劑和反應條件分別是,該反應的類型是。(3)的反應方程式為。吡啶是一種有機堿,其作用是。(4)G的分子式為。(5)H是G的同分異構體,其苯環上的取代基與G的相同但位置不同,則H可能的結構有種。(6)4-甲氧基乙酰苯胺()是重要的精細化工中間體,寫出由苯甲醚()制備4-甲氧基乙酰苯胺的合成路線(其他試劑任選)。解析(1)A為芳香烴,其

8、與Cl2在光照條件下發生側鏈上的取代,結合B的分子式可推知A的結構簡式為;C的化學名稱為三氟甲苯。(2)反應是在C的苯環上引入NO2,反應試劑及條件為濃硝酸/濃硫酸、加熱,此反應的類型為取代反應。(3)反應是取代氨基上的氫原子,反應方程式為+HCl;吡啶的作用是吸收反應產生的HCl,提高反應轉化率。(4)根據有機物G的結構簡式可知,G的分子式為C11H11F3N2O3。(5)當苯環上有三個不同的取代基時,共有10種同分異構體(見下圖,三個取代基分別用X、Y、Z表示):、,除去G本身還有9種。(6)完成這一合成需三步:首先在苯環上引入硝基(類似流程中的),然后將硝基還原為氨基(類似流程中的),最

9、后發生類似流程中的反應。答案(1)三氟甲苯(2)濃HNO3/濃H2SO4、加熱取代反應(3)+HCl吸收反應產生的HCl,提高反應轉化率(4)C11H11F3N2O3(5)9(6)題目價值以真實情景材料為背景,關注社會熱點、科技進步和生產生活。結合實際情況,以生活中的基本物質為原料,合成生產、生活中的常用物質。要求學生能夠通過題給情境適當遷移,運用所學知識分析、解決實際問題,提高學生運用知識解決問題的能力,充分體現了化學學以致用的基本思想。一、非環體系的環化在有機合成中,常出現非環體系的環化反應?？赡転橐粋€非環片段分子內反應,兩個或多個非環片段的分子間反應。1.高考中已經出現過的非環體系的環化

10、(1)六元環衍生物創新思維(2016年課標第38題4+2環加成反應)(2)五元環衍生物(2018年課標第36題羥基成環)2.今后高考中可能出現的非環體系的環化(1)三元環衍生物1,3-消去反應:鹵代酮、鹵代酸酯、鹵代腈等含活潑氫的化合物進行消去。如鹵代酮:1+2環加成反應:(2)五元環衍生物雙官能團化合物縮合:二、有機合成路線設計有機合成路線設計能夠考查考生從化學視角分析、解決實際問題的能力,利用整體思維理解設計有機合成路線的能力,獲取信息、加工信息的能力,是高考有機化學基礎的重要考點。有機合成路線設計常用正向合成思路與逆向合成思路相結合的方法,有些也可以采用“逆向合成法”。首先,分析目標分子

11、的結構特征,并與提供的原料進行對比,然后結合所學知識或題干信息初步確定在合成該目標分子時官能團的變化、鍵的變化等,找出合成該有機物的關鍵和突破口。其次,聯系常見官能團的引入或轉化方法,逐步逆推接近原料,即:目標分子中間產物1中間產物2原料。然后,將逆向合成分析的思路逆轉,并逐步注明反應的條件、必要的無機試劑、有機輔助原料,即可得到合成路線流程。例(2018湖南六校聯考,36)環丁基甲酸是有機合成中一種常用的中間體。某研究小組以丙烯醛為原料,設計了如下路線合成環丁基甲酸(部分反應條件、產物已省略)。已知:+2RBr+2HBr;+CO2。請回答下列問題:(1)由丙烯醛生成化合物A的反應類型為 。(

12、2)化合物C的結構簡式是。(3)下列說法中不正確的是(填字母代號)。A.化合物A能與NaHCO3溶液反應B.化合物B和C能形成高聚物C.化合物G的分子式為C6H8O4D.1 mol化合物B與足量金屬鈉反應能生成1 mol氫氣(4)寫出D+EF的化學方程式:。(5)環丁基甲酸與苯酚反應生成一種酯X,化合物X滿足下列條件的所有同分異構體有種,寫出其中一種的結構簡式:。能使FeCl3溶液顯紫色含有丙烯醛中所有的官能團1H-NMR譜顯示分子中含有5種不同化學環境的氫原子(6)以1,3-丁二烯和化合物E為原料可制備環戊基甲酸 ，請選用必要的試劑設計合成路線。解析根據流程圖,丙烯醛(CH2CHCHO)與水反應生成A,A的分子式為C3H6O2,則發生了加成反應,A氧化生成C,C與乙醇在酸性條件下發生酯化反應生成E,根據E的分子式可知C為二元羧酸,則C為HOOCCH2COOH,A為HOCH2CH2CHO,E為CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3;A與氫氣發生還原反應生成B,B與HBr反應生成二溴代烴,則B為二元醇即HOCH2CH2CH2OH,D為BrCH2CH2CH2Br,根據已知信息,D和E反應生成F,F為,F在堿性條件下水解后酸化生成G,G為,根據已知信息G受熱脫去一個羧基生成環丁基甲酸。(3)化合物A為HOCH2CH2CHO,不能與NaHC