第3章有機合成及其應用合成高分子化合物

微專題突破②有機合成與推斷

第3章有機合成及其應用合成高分子化合物》＞

一、依據有機物的特殊結構與性質推斷

1.根據有機物的特殊反應確定有機物分子中的官能團

官能團種類試劑與條件判斷依據

碳碳雙鍵澳水或澳的四氯化碳溶液橙紅色退去

或碳碳叁鍵酸性KMnCh溶液紫紅色退去

NaOH溶液（加熱）,稀硝酸、

鹵素原子有沉淀產生

AgNOs溶液

醇羥基鈉有放出

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官能團種類試劑與條件判斷依據

FeCI3溶液顯紫色

酚羥基

濃濱水有白色沉淀產生

技基NaHCCh或Na2c溶液有CO2氣體放出

銀氨溶液，水浴加熱有銀鏡生成

醛基新制Cu(OH)2懸濁液，煮

有磚紅色沉淀生成

沸

NaOH與酚獻的混合物，

酯基紅色退去

加熱

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2.由官能團的特殊結構確定有機物的類別和反應特點

(1)羥基連在脂肪危基或苯環側鏈上的物質為醉，而直接連在

苯環上的物質為酚。

(2)與連接醇羥基(或鹵素原子)碳原子相鄰的碳原子上沒有

氫原子，則不能發生消去反應。

(3)—CH20H氧化生成醛，進一步氧化生成瘦酸；T?H0H

氧化生成酮。

(4)1mol—COOH與NaHCCh反應時生成1molCO2o

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3.根據特定的反應條件進行推斷

(1)“迷鼠”是烷燃和烷基中的氫原子被取代的反應條件,

如a.烷燒的取代；b.芳香煌及其他芳香族化合物側鏈烷基的

取代；c.不飽和點中烷基的取代。

Ni

為不飽和鍵加氫反應的條件，包括

⑵“-A

C=C^、一C=C—、C=0與H2的加成。

/\/

(3)“泡爛工”是九醇消去H2O生成烯燒或煥燒反應的條件

b.酯化反應的條件；c醇分子間脫水生成酸反應的條件；d.

纖維素水解反應的條件。

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(4)“N必譬如是鹵代垃消去HX生成不飽和有機物的

反應條件。

―“NaOH水溶液”

⑸―?是a.鹵代燒水解生成醇反應的條件；b.

酯類水解反應的條件。

(6)“穆竽烏”是a.酯類水解反應的條件；b.糖類水解反應

的條件；c.油脂的酸性水解反應的條件；d.淀粉水解的反應

條件。

(7)“包，A§，，“」9L，，為醇氧化反應的條件。

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(8)“一父”為苯及其同系物苯環上的氫原子被鹵素原子取

代的反應條件。

(9)濱水或Brz的CCL溶液是不飽和煌加成反應的條件。

(⑼“髓黑黑必T一匹”是醛氧化的反應條件。

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4.根據有機反應中定量關系進行推斷

(1)點和鹵素單質的取代：取代1mol氫原子，消耗1mol鹵

素單質。2)。

\/

(2)C=C的加成：與H?、Bq、HQ、等加成時

/\

按物質的量比1：1加成。

(3)含一OH有機物與Na反應時：2mol-OH生成1molH2o

(4)1mol一CHO對應2molAg；1mol一CHO對應1mol

Cu2Oo

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(5)物質轉化過程中相對分子質量的變化:

a.RCH2OH一一＞RCHO---RCOOH

MM—2M+14

b.RCH2OH^^^￡CH3COOCH2R

MM+42

C.RCOOH-|lt^^RCOOCH^CH3

MA/+28

(關系式中M代表第一種有機物的相對分子質量)

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二、依據有機物之間的轉化關系推斷

X2/AP

烷L取代-

燒彘嘉鹵代燃沙冬醇里竺醛里"竣酸藥"酯(聚酯)

X2/hv

苯的同系物鹵化____________________________________I

1.甲苯的一系列常見的衍變關系

(1)《^^小思戊般

|CH2OHJ-L-HO--!*

I______________I

〈:COOH</'COOCH3.

第3章有機合成及其應用合成高分子化合物

2

⑵-~CHCI2--^^

^2^CHO」*LCOOH

(3)OCH3BH型小Br》CH3

H

H3c

@vT"Ni,高溫、高壓

HK：」一OH一端涉—H3c/->

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2.二甲苯的一系列常見的衍變關系

CHC，2

H3c>-CH30國，CHC12^2/^

Na(HI/zkOHC^-^CHOJOj^HOO(COOH

環狀酯（

0=C—O—CH

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三、利用題給新信息推斷

1.苯環側鏈引進較基

如/'R（R代表燃基）被酸性KMnO4溶液氧化生成

、'COOH,此反應可縮短碳鏈。

2.澳乙烷跟氟化鈉溶液反應再水解可以得到丙酸

如CH3cH?Br鄴4cH3cHzCN-^>CH3CH2COOH；

鹵代垃與氟化物發生取代反應后，再水解得到較酸，這是增

加一個碳原子的常用方法。

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3.烯燃通過臭氧氧化，再經過鋅與水處理得到醛或酮

CH.

如CH3cH2CH=C\翁CH3cH2CH。

CH,

CH.

+o=c；

\

CH3

RCH=CHR（R.R，代表H或危基）與堿性KMMh溶液共

熱后酸化，發生雙鍵斷裂生成粉酸，通過該反應可知碳碳雙

鍵的位置。

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4.雙烯合成

如1,3-丁二烯與乙烯發生環化加成反應得到環己烯。

c3

z

CHC

//HCH

TcCHH2

I—

H

*H2H

—+HHCCH

IYcCH2，這是著名的雙烯合成

dl\/

\2c

H2

CH2

是合成六元環的首選方法。

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5.羥醛縮合

有的醛在稀堿(10%NaOH)溶液中能和另一分子醛相互

作用，生成*羥基醛，稱為羥醛縮合反應。

稀OH

-----.

_△一

CHCH=CHCHOo

CH.CHO-HJO3

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cH

I3

cHcHcHo

例如：2CH3CH2CHO---CH3cH2—

oH

_c

ACH,CH.CH—CHO

cHo

3

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【突破訓練】

1.（2015?高考四川卷）化合物F（異戊巴比妥）是臨床常用的鎮

靜催眠藥物。其合成路線如下（部分反應條件和試劑略）:

化一-氧化一

A3BC

—△①儂曲）②③—

I(CHOH)試劑

25Dn

稀硫酸，△④C2HsONa⑤一定條件⑥

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COOC9H5

I

12

已知：（1）R—c—H+RBr+C2H5ONa>

COOC2H5

COOGH5

I

122

R—C—R+C2H5OH+NaBr（R\R代表烷基）

COOC2H5

0

II一定條件

z

（2）R—COOC2H5+R—C—NH2

00

R—C—NH—C—R，（其他產物略）

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請回答下列問題:

⑴試劑I的化學名稱是,化合物B的官能團名稱

是,第④步的化學反應類型是0

(2)第①步反應的化學方程式是

(3)第⑤步反應的化學方程式是

(4)試劑H的相對分子質量是60,其結構簡式是o

(5)化合物B的一種同分異構體G與NaOH溶液共熱反應,

生成乙醇和化合物HoH在一定條件下發生聚合反應得到高

吸水性樹脂，該聚合物的結構簡式是。

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解析：(1)試劑I為乙醇；A到B為醇的催化氧化，生成醛

基，故B的官能團為醛基；反應④為取代反應或酯化反應。

⑵第①步反應為鹵代燃的水解生成醇，故反應的化學方程式

為CH3CH2CH(CH2Br)2+2NaOH一知2NaBr+

CH3CH2CH(CH2OH)2O

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(3)根據所給信息(1)可寫出化學方程式：

0

II

c—OC.H.

I

CH.CH—C—H+(CH.)0CHCH.CH,Br+

c—OC.H.

II25

0

c-OCJL

C2H5ONa—?CH.CH.—C—CH.CH,CH(CHJ^+

c—OC.H5

C2H5OH+NaBro

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(4)試劑II的相對分子質量為60,再結合F的結構簡式可推

0

_||_

得試劑n為尿素，其結構簡式為%N二c二NH2_。

⑸化合物B的分子式為C5H8。2,G與B互為同分異構體,

G與NaOH溶液共熱反應，生成乙醇和化合物H,故G為

丙烯酸乙酯，其結構簡式為

0

II

CH=CH—c—OCH

225,推得H的結構簡式為

第3章有機合成及其應用合成高分子化合訂?

0

CH2=CH—c—O'a,因此高聚物的結構簡式為

ECH2—CH玉

COONa

答案：（1）乙醇醛基取代反應（或酯化反應）

(2)CH3CH2CH(CH2Br)2+2NaOH--

CH3CH2CH(CH2OH)2+2NaBr

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COOC2H5

(3)CH3cH2—C—H+(CH3)2CHCH2CH2Br+

COOC2H5

COOC2H5

C2H5ONa->CH3CH2—c—CH2CH2CH(CH3)2+

COOC2H5

C2H5OH+NaBr

0

II

(4)H2N—C—NH2

(5)ECH2—CH玉

COONa

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2.（2017?綿陽高二檢測）F是一種性能優異的高分子工程材

料，合成路線如下（部分反應物、生成物、反應條件已略去）:

A(CH)K^04>B詈C(HOOCCOOH)

810F

HCHO⑤

HC三CH—/E(C4H10O2)H20

HCHO

己知：一c三CH9nY—C三C—CHzOH,

VCOOKo

第3章有機合成及其應用合成高分子化合物

請回答下列問題:

(1)A的名稱是；第④步反應類型是O

(2)向B的溶液中通入CO2不能得到C,其理由是

(3)第③步反應的化學方程式是

第3章有機合成及其應用合成高分子化合訂?

(4)第⑤步反應的化學方程式是

(5)E在濃硫酸催化下加熱至170C,生成點G。G聚合可得

到合成橡膠H,H的結構簡式是o

(6)含有苯環，無其他環，核磁共振氫譜中有三種峰的C的

同分異構體有種。

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解析：(1)A是對二甲苯，被酸性KMnCh氧化生成1,4-苯二

甲酸；乙烘和甲醛反應生成HOCH2c三CCHzOH,再發生加

成反應生成HO(CH2)X)H；(2)由于瘦酸的酸性比碳酸的酸性

強，故向B溶液中通入CO?不能得到C；(5)E在濃硫酸催化

下加熱，生成點G,G的結構簡式為CH2=CH—CH=CH2,

G通過加聚反應得到H,BP/ICH2=CH—CH=CH2-->

姬CH2—CH=CH—CH2絳

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(6)符合條件的C的同分異構體有

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答案：(1)對二甲苯(或1,4-二甲苯)加成反應

(2)碳酸的酸性比對苯二甲酸的酸性弱

(3)HC=CH+2HCHO---HOCH2—C=C—CH2OH

(4)/>HOOCxCOOH+77HOCH2CH2CH2CH2OH

+2/IH2O

(5讖CH2CH-CHCH2垸(6)6

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3.已知醛在一定條件下發生如下反應：

H:……H：0HH：

?I一定條件

R—CH2—C=O+R?—CH-CHO-->R—CH2—CH—C—CHO

SR—CH2—CH=C—CHO

出0I,

由枯茗醛合成兔耳草醛的傳統合成路線如圖所示：

(C%)2CH^^>CHO_^^牛A-

I_\=z滎仟△滎件

枯茗醛

CH

3

Cu^_O21

C

Z\f(CH3).CH-\:TH,—CH—CHO

兔耳草醛

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(1)寫出試劑X的結構簡式：O

(2)寫出有機物B的結構簡式：o

(3)寫出有機物C-f兔耳草醛的化學方程式：

(4)以下是人們最新研究的兔耳草醛的合成路線，該路線原子

利用率理論上可達100%：

CH2=CCHO

CH—CH=CH,