PAGE21-第7講有機推斷與有機合成[考試說明]學問內容考試要求(1)有機分子中基團之間的相互影響b(2)重要有機物之間的相互轉化c(3)有機高分子的鏈節和單體b(4)合成常見高分子化合物的方法c有機推斷思路[學生用書P77]1．特別條件反應條件反應類型X2、光照烷烴、不飽和烴(或芳香烴)烷基上的取代反應Br2、鐵粉(或FeBr3)苯環上的取代反應溴水或Br2的CCl4溶液含碳碳雙鍵或碳碳叁鍵的不飽和有機物的加成反應濃溴水或飽和溴水苯酚的取代反應H2、催化劑(如Ni)不飽和有機物的加成反應(含碳碳雙鍵、碳碳叁鍵、苯環、醛基、羰基的物質，留意羧基和酯基不能與H2加成)濃硫酸、加熱酯化反應或苯環上的硝化、磺化反應濃硫酸、170℃醇的消去反應濃硫酸、140℃醇生成醚的取代反應稀硫酸、加熱酯的可逆水解或蔗糖、淀粉的水解反應NaOH水溶液、加熱鹵代烴或酯類的水解反應NaOH醇溶液、加熱鹵代烴的消去反應鐵、鹽酸硝基還原為氨基O2、Cu或Ag、加熱醇的催化氧化反應銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液醛的氧化反應、葡萄糖的氧化反應水浴加熱苯的硝化、銀鏡反應、制酚醛樹脂2.巧用不飽和度官能團不飽和度官能團不飽和度一個碳碳雙鍵1一個碳環1一個碳碳叁鍵2一個苯環4一個羰基(酮基、羧基、醛基)1一個氰基(—CN)23．依據性質和有關數據推知官能團的數目(1)—CHOeq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(Ag(NH3)eq\o\al(＋,2)),\s\do5())2Ag(HCHO～4Ag),\o(→,\s\up7(新制Cu(OH)2懸濁液),\s\do5())Cu2O))(2)2—OH(醇、酚、羧酸)eq\o(→,\s\up7(Na),\s\do5())H2(3)2—COOHeq\o(→,\s\up7(COeq\o\al(2－,3)),\s\do5())CO2，—COOHeq\o(→,\s\up7(HCOeq\o\al(－,3)),\s\do5())CO21．水楊酸酯E為紫外汲取劑，可用于配制防曬霜。E的一種合成路途如下。請回答下列問題：(1)一元醇A中氧的質量分數約為21.6%，則A的分子式為____________；結構分析顯示A中只有一個甲基，A的名稱為____________。F與A互為同分異構體，F的1H核磁共振譜圖中有2組峰，且峰面積比為9∶1，則F與濃HBr溶液共熱生成的有機物的結構簡式為____________________。(2)B能與新制的Cu(OH)2發生反應，該反應的化學方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)C中所含官能團的名稱為____________，若要檢驗C中所含官能團，一次取樣檢驗，按運用的先后依次寫出所用試劑：________________________________________________________________________。(4)第③步的反應類型為____________；第④步的反應條件為____________；E的結構簡式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)C4H10O正丁醇C(CH3)3Br(2)CH3CH2CH2CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq\o(→,\s\up7(△))CH3CH2CH2COONa＋Cu2O↓＋3H2O(3)碳碳雙鍵、醛基銀氨溶液、稀鹽酸、溴水(或酸性高錳酸鉀溶液)(4)加成反應(或還原反應)濃硫酸、加熱2．(2024·浙江4月選考，T32)某探討小組按下列路途合成抗抑郁藥物嗎氯貝胺：已知：請回答：(1)下列說法不正確的是________。A．化合物A能發生還原反應B．化合物B能與碳酸氫鈉反應產生氣體C．化合物D具有堿性D．嗎氯貝胺的分子式是C13H13ClN2O2(2)化合物F的結構簡式是________。(3)寫出C＋D→E的化學方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)為探究新的合成路途，發覺用化合物C與X(C6H14N2O)一步反應即可合成嗎氯貝胺。請設計以環氧乙烷()為原料合成X的合成路途________________________________________________________________________(用流程圖表示，無機試劑任選)。(5)寫出化合物X(C6H14N2O)可能的同分異構體的結構簡式：________________________________________________________________________。須同時符合：①分子中有一個六元環，且成環原子中最多含一個非碳原子。②1H-NMR譜顯示分子中有5種氫原子；IR譜表明分子中有N—N鍵，無O—H鍵。答案：(1)D(2)有機合成設計[學生用書P78]一、有機合成解題思路二、有機合成的常用方法1．官能團的引入(1)引入羥基(—OH)：①烯烴與水加成，②醛(酮)與氫氣加成，③鹵代烴水解，④酯的水解等，最重要的是鹵代烴水解。(2)引入鹵原子(—X)：①烴與X2取代，②不飽和烴與HX或X2加成，③醇與HX取代等，最主要的是不飽和烴的加成。(3)引入雙鍵：①某些醇或鹵代烴的消去引入，②醇的氧化引入等。2．官能團的消退(1)通過加成消退不飽和鍵。(2)通過消去或氧化、酯化等消退羥基(—OH)。(3)通過加成或氧化等消退醛基(—CHO)。3．官能團間的衍變依據合成須要(有時題目信息中會明示某些衍變途徑)，可進行有機物的官能團衍變，以使中間物質向產物遞進。常見的有三種方式：(1)利用官能團的衍生關系進行衍變，如伯醇eq\o(→,\s\up7([O]))醛eq\o(→,\s\up7([O]))羧酸。(2)通過某種化學途徑使一個官能團變為兩個，如CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(消去),\s\do5(－H2O))CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(加成),\s\do5(Cl2))ClCH2CH2Cleq\o(→,\s\up7(水解))HOCH2CH2OH。(3)通過某種手段，變更官能團的位置。4．碳骨架的增減(1)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。(2)減短：如烴的裂化和裂解、某些烴(如苯的同系物、烯烴)的氧化、羧酸鹽脫羧反應等。eq\a\vs4\al()有機合成中可通過加成、取代、消去、氧化、還原等反應實現官能團的引入、消退及轉化，分析時既要留意反應條件及各類有機物的結構是否符合相應官能團的轉化，同時要考慮它對其他官能團的影響。1．(2024·浙江11月選考，T32)某探討小組擬合成染料X和醫藥中間體Y。請回答：(1)下列說法正確的是________。A．化合物A能與FeCl3溶液發生顯色反應B．化合物C具有弱堿性C．化合物F能發生加成、取代、還原反應D．X的分子式是C17H22N2O3(2)化合物B的結構簡式是__________________。(3)寫出C＋D→E的化學方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)寫出化合物A(C10H14O2)同時符合下列條件的同分異構體的結構簡式：________________________________________________________________________。1H-NMR譜和IR譜檢測表明：①分子中有4種化學環境不同的氫原子；②分子中含有苯環、甲氧基(—OCH3)，沒有羥基、過氧鍵(—O—O—)。(5)設計以CH2=CH2和為原料制備Y()的合成路途(用流程圖表示，無機試劑任選)：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：由最終產物X的結構簡式可知，CH3CH2Cl與OHOH發生取代反應生成的A的結構簡式為；A→B是硝化反應，又因為E→F也是硝化反應，故可知A→B反應中苯環上引入一個硝基，通過視察X的結構可知，B的結構簡式為；B在Na2S的作用下還原為C，C的結構簡式為；C與D發生已知信息中的取代反應形成酰胺鍵生成E，故D的結構簡式為，E的結構簡式為；E再次硝化生成的F為；F被還原生成X。(1)A.化合物A中無酚羥基，故不能與FeCl3溶液發生顯色反應，A錯誤；B.化合物C中有氨基，顯弱堿性，B正確；C.化合物F中有苯環，故可以發生加成、還原、取代反應，C正確；D.化合物X的不飽和度為9，分子式為C17H20N2O3，選項中不飽和度為8，D錯誤。故選BC。(2)化合物B的結構簡式為。答案：(1)BC(2)2．(2024·浙江4月選考，T32)某探討小組擬合成除草劑苯達松和染料中間體X。(1)下列說法正確的是________。A．化合物B到C的轉變涉及取代反應B．化合物C具有兩性C．試劑D可以是甲醇D．苯達松的分子式是C10H10N2O3S(2)化合物F的結構簡式是________。(3)寫出E＋G→H的化學方程式：________________________________________________________________________。(4)寫出C6H13NO2同時符合下列條件的同分異構體的結構簡式：________________________________________________________________________。①分子中有一個六元環，且成環原子中最多含2個非碳原子；②1H-NMR譜和IR譜檢測表明分子中有4種化學環境不同的氫原子，有N—O鍵，沒有過氧鍵(—O—O—)。(5)設計以CH3CH2OH和為原料制備X的合成路途(無機試劑任選，合成中須用到上述①②兩條已知信息，用流程圖表示)：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)BC(2)(CH3)2CHNH2eq\a\vs4\al()解答有機合成題的基本思路(1)分析碳鏈的變更：有無碳鏈的增長或縮短？有無成環或開環？(2)分析官能團的變更：引入了什么官能團？是否要留意官能團的愛護？(3)讀懂信息：題中的信息可能是物質轉化中的重要一環，因而要仔細分析信息中牽涉到哪些官能團(或碳鏈的結構)與原料、產品或產物之間的聯系。(4)可以由原料正向推導產物，也可從產物逆向推導出原料，也可從中間產物動身向兩側推導。課后達標檢測[學生用書P131(單獨成冊)]1．(2024·浙江11月選考，T32)某探討小組按下列路途合成藥物胃復安：請回答：(1)化合物A的結構簡式：________。(2)下列說法不正確的是________。A．化合物B能發生加成反應B．化合物D能與FeCl3溶液發生顯色反應C．化合物E具有堿性D．胃復安的分子式是C13H22ClN3O2(3)設計化合物C經兩步反應轉變為D的合成路途(用流程圖表示，試劑任選)：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)寫出D＋E→F的化學方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)寫出化合物E可能的同分異構體的結構簡式：__________________________________________________，須同時符合：①1H-NMR譜表明分子中有3種氫原子，IR譜顯示有N—H鍵存在；②分子中沒有同一個碳上連兩個氮的結構。答案：(1)(2)BD2．乙酰基扁桃酰氯是一種醫藥中間體。某探討小組以甲苯和乙醇為主要原料，按下列路途合成乙酰基扁桃酰氯。請回答：(1)D的結構簡式：__________________。(2)下列說法正確的是__________________。A．化合物A不能發生取代反應B．化合物B能發生銀鏡反應C．化合物C能發生氧化反應D．從甲苯到化合物C的轉化過程中，涉及的反應類型有取代反應、加成反應和氧化反應(3)E＋F→G的化學方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)寫出化合物D同時符合下列條件的全部可能的同分異構體的結構簡式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。①紅外光譜檢測表明分子中含有氰基(—CN)；②1H-NMR譜檢測表明分子中有苯環，且苯環上有兩種不同化學環境的氫原子。(5)設計以乙醇為原料制備F的合成路途(用流程圖表示，無機試劑任選)：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：依據信息推出D為是關鍵，然后倒推得B為苯甲醇。從甲苯到化合物C的轉化過程中，依次涉及的反應類型有取代反應、取代反應和氧化反應。答案：(1)(2)C(5)CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(催化劑))CH3COOHeq\o(→,\s\up7(SOCl2))CH3COCl3．功能高分子P的合成路途如下：(1)A的分子式是C7H8，其結構簡式是________________________________________________________________________。(2)試劑a是________________。(3)反應③的化學方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)E的分子式是C6H10O2。E中含有的官能團：________________。(5)反應④的反應類型是________________。(6)反應⑤的化學方程式：________________________________________________________________________。(7)已知：以乙烯為起始原料，選用必要的無機試劑合成E，寫出合成路途(用結構簡式表示有機物，用箭頭表示轉化關系，箭頭上注明試劑和反應條件)。解析：A的分子式為C7H8，不飽和度為4，結合高分子P的結構簡式推出A為甲苯，B為，C為(1)A的結構簡式為。(2)甲苯和濃硝酸在濃硫酸的催化作用下加熱生成，所以試劑a為濃硫酸和濃硝酸。(3)反應③是在氫氧化鈉的水溶液中發生的取代反應，生成對硝基苯甲醇。(4)依據高分子P的結構簡式，再結合E的分子式，可推出E的結構簡式為CH3CH=CHCOOC2H5，所含官能團為碳碳雙鍵、酯基。(5)F是E發生加聚反應生成的高分子化合物，故反應④是加聚反應。(6)反應⑤為酯的水解反應。(7)乙烯和水可以干脆加成生成乙醇，乙醇經催化氧化生成乙醛，乙醛發生已知條件中的反應即可以使碳鏈增長，生成3-羥基丁醛，3-羥基丁醛發生消去反應即可得到2-丁烯醛，2-丁烯醛再被氧化生成2-丁烯酸，該羧酸和乙醇發生酯化反應，即可得到物質E。答案：(1)(2)濃HNO3和濃H2SO4(4)碳碳雙鍵、酯基(5)加聚反應4．高血脂嚴峻影響人體健康，化合物E是一種臨床治療高脂血癥的藥物。E的合成路途如下(部分反應條件和試劑略)：請回答下列問題：(1)試劑Ⅰ的名稱是________________，試劑Ⅱ中官能團的名稱是________________，第②步的反應類型是________________。(2)第①步反應的化學方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)第⑥步反應的化學方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)第⑦步反應中，試劑Ⅲ為單碘代烷烴，其結構簡式是________。(5)C的同分異構體在酸性條件下水解，生成X、Y和CH3(CH2)4OH。若X含有羧基和苯環，且X和Y的1H核磁共振譜都只有兩種類型的汲取峰，則X與Y發生縮聚反應所得縮聚物的結構簡式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：依據題中的合成路途推斷出，(1)試劑Ⅰ的名稱為甲醇；試劑Ⅱ中官能團名稱為溴原子；第②步的反應類型為取代反應。(2)第①步反應為與CH3OH在濃硫酸、加熱的作用下發生的酯化反應，生成，故化學方程式為(3)依據題給信息，可得出第⑥步為脫去CO2生成，故化學方程式為(4)依據D與E的結構簡式，可知第⑦步反應為D分子中羧基鄰位碳原子上的一個氫原子被—CH3取代，又已知題中試劑Ⅲ為單碘代烷烴，故試劑Ⅲ為CH3I。(5)因C為，與C互為同分異構體，且在酸性條件下能水解，則該物質應屬于酯類，結合題意可得X為，Y為HOCH2CH2OH，與HOCH2CH2OH發生縮聚反應所得產物的結構簡式為答案：(1)甲醇溴原子取代反應(4)CH3I5．一種有機物的合成路途如下圖所示：已知：R—CH=CH2eq\o(→,\s\up7(①B2H6),\s\do5(②H2O2/OH－))R—CH2CH2OH(1)A的名稱為________________________；D中所含官能團的名稱為__________________________。(2)B→C的反應類型為______________________，D→E的反應類型為______________________。(3)C與新制Cu(OH)2懸濁液反應的化學方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)甲與乙反應生成丙的化學方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)D有多種同分異構體，其中與其所含官能團相同的同分異構體有________種(不考慮立體異構)；寫出其中一種滿意下列條件的有機物的結構簡式：____________________________________。①是苯的一取代物；②1H核磁共振譜有五組峰，且峰面積之比為1∶2∶2∶1∶2。(6)參照丙的上述合成路途，設計一條由丙烯和乙醛為起始原料制備丙酸乙酯的合成路途：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：A為(CH3)2C=CH2，B為(CH3)2CHCH2OH，催化氧化后生成的C是(CH3)2CHCHO，甲是(CH3)2CHCOOH，依據E的結構簡式可以推出D的結構簡式為D與氫氣反應生成的乙是(1)A的結構簡式為(CH3)2C=CH2，名稱是2-甲基-1-丙烯或2-甲基丙烯；D中官能團的名稱為碳碳雙鍵和醛基。(2)B→C的反應類型為氧化反應，D→E的反應類型為加聚反應。(3)C與新制Cu(OH)2懸濁液反應的化學方程式為(CH3)2CHCHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq\o(→,\s\up7(△))(CH3)2CHCOONa＋Cu2O↓＋3H2O。(4)甲是(CH3)2CHCOOH，乙是，甲與乙反應生成丙的化學方程式為(CH3)2CHCOOH＋(5)推斷與D所含官能團相同的同分異構體個數，可以將碳碳雙鍵和醛基分開放在苯環上，有鄰、間、對3種位置關系，即同分異構體有3種，再將醛基放在與苯環相連的碳原子上，即苯的一取代物，有1種結構，共有4種；其中滿意①②條件的一種有機物的結構簡式為(6)由丙烯和乙醛為起始原料制備丙酸乙酯的合成路途：答案：(1)2-甲基-1-丙烯(或2-甲基丙烯)碳碳雙鍵、醛基(2)氧化反應加聚反應(3)(CH3)2CHCHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq\o(→,\s\up7(△))(CH3)2CHCOONa＋Cu2O↓＋3H2O(6)6．琥珀酸二乙酯的主要用途：用作增塑劑和特種潤滑劑，也用作氣相色譜固定液；用作溶劑、食品加香劑、有機合成中間體。用乙烯為原料制備琥珀酸二乙酯的合成路途如下：已知：R—Br＋NaCN→R—CNeq\o(→,\s\up7(H＋))R—COOH回答下列問題：(1)乙烯生成A的反應類型為____________，A的名稱是________。(2)B的結構簡式為______________，琥珀酸二乙酯的結構簡式為____________________。(3)E為八元環狀化合物，E含有的官能團名稱為________。(4)A生成D的化學方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)能發生銀鏡反應，且能與碳酸鈉反應生成CO2的C的同分異構體有________種。(6)參照上述琥珀酸二乙酯的合成路途，設計一條由丙醇(CH3CH2CH2OH)合成2-甲基丙酸的合成路途：________________________________________________________________________。解析：依據框圖中的轉化關系可知A、B、C、D、E的結構簡式分別為BrCH2CH2Br、NCCH2CH2CN、HOOCCH2CH2COOH、HOCH2CH2OH、；琥珀酸二乙酯的結構簡式為C2H5OOCCH2CH2COOC2H5。(1)乙烯中的碳碳雙鍵與Br2發生加成反應生成1，2-二溴乙烷。(5)能發生銀鏡反應，且能與碳酸鈉反應生成CO2，則①分子中含