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第4第 第第第第第第第 第第第第 第第第第第第第第第第第第第 一、 第第第第 1. 第第第第第 第第第第第第第第第第第第第第第 第第第 。: RCH CHR′ RC OOH+R′COOH 第第第第 A 第第第第第第第第第第第第

第 4 讲 有机合成与推断

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第 4 讲 有机合成与推断. 基础盘点. 一、有机合成过程中官能团的引入 自我诊断 1. 已知烯烃在一定条件下可被强氧化剂氧化成酸或 酮。例如: RCH CHR′ RCOOH+R′COOH 某同学从 A 出发研究下列所示转化关系:. ( 1 ) A 的化学式为 , E 的结构简式 : 。 ( 2 ) A 是一种可以作为药物的有机物,将 A 在一定 条件下氧化可以得到两种有机酸 X 和 Y , X 属于芳香 族化合物,它在食品保存及染料、药物生产中均有 重要作用,则 X 的结构简式为 。 - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: 第 4 讲  有机合成与推断

第 4讲 有机合成与推断基础盘点

一、有机合成过程中官能团的引入自我诊断1. 已知烯烃在一定条件下可被强氧化剂氧化成酸或

酮。例如:

RCH CHR′ RCOOH+R′CO

OH某同学从 A 出发研究下列所示转化关系:

Page 2: 第 4 讲  有机合成与推断

( 1 ) A 的化学式为 , E 的结构简式 :。

( 2 ) A 是一种可以作为药物的有机物,将 A 在一定条件下氧化可以得到两种有机酸 X 和 Y , X 属于芳香族化合物,它在食品保存及染料、药物生产中均有

重要作用,则 X 的结构简式为 。( 3 )在上述转化关系中设计步骤 A F 的目的

。( 4 ) G H 的化学反应类型是 。

保护碳碳双键,防止下一步被氧化造成碳链断开 消去反应

Page 3: 第 4 讲  有机合成与推断

( 5 )在研究过程中该同学发现从 A 合成 E, 有一条比

上述简便的方法,请你帮助他完成 A …E 的反应流程图(有机物用结构简式表示,必须注明反应条件)。提示:①合成过程中无机试剂任选。②反应流程图表示方法示例如下:

Page 4: 第 4 讲  有机合成与推断
Page 5: 第 4 讲  有机合成与推断

CH3CH

CH2↑

基础回归1. 官能团的引入( 1 )引入碳碳双键,可通过 、 、

反应等,完成下列化学方程式。

a.CH3CH2CH2OH

b.CH≡CH+HCl

c.CH3CH2Br

消去 加成 羟醛缩合

+H2O

CH2 CH2 ↑ +HBr

Page 6: 第 4 讲  有机合成与推断

d.HCHO+CH3CHO CH

2CHO

( 2 )引入卤原子,通过 、 反应等

a.CH4+Cl2

取代 加成

CH3Cl+HCl

Page 7: 第 4 讲  有机合成与推断

b.CH3CH CH2+Cl2

c.CH3CH2OH+HBr

( 3 )引入羟基,通过 、 反应等

a.CH2 CH2+H2O

b.CH3CH2Cl+H2O

c.CH3CHO+H2

CH3CH2Br+H2O

CH3CH2OH

加成 取代

CH3CH2OH+HCl

CH3CH2OH

Page 8: 第 4 讲  有机合成与推断

( 4 )引入羰基或醛基,通过醇或烯烃的氧化等

Page 9: 第 4 讲  有机合成与推断

( 5 )引入羧基,通过氧化、取代反应等

Page 10: 第 4 讲  有机合成与推断
Page 11: 第 4 讲  有机合成与推断

2. 官能团的消除A. 通过加成反应消除不饱和键B. 通过消去或氧化或酯化等消除羟基(— OH )C. 通过加成或氧化等消除醛基(— CHO )

3. 官能团的衍变根据合成需要(有时题目中信息会明示某些衍变途径),可进行有机物的官能团衍变,以使中间产物向产物递进。常见的三种方式:

① 利用官能团的衍生关系进行衍变合成,如 RCH2O

H RCHO RCOOH ;

Page 12: 第 4 讲  有机合成与推断

② 通过某种化学途径使 1 个官能团变为 2 个,如

③ 通过某种手段,改变官能团的位置,如

Page 13: 第 4 讲  有机合成与推断

4. 碳骨架的构建( 1 )碳链增长的反应主要有:①酯化反应 ②加聚

反应 ③缩聚反应 ④信息题如:卤代烃与 NaCN 的取代

R—X+NaCN

R—CN+2H2O+H+

( 2 )减少碳链的反应主要有:①水解反应:酯的水解,糖类、蛋白质的水解;②裂化和裂解反应;③氧化反应:燃烧,烯催化氧化(信息题),脱羧反应(信息题)。如:烯烃的氧化

R—CN+NaX

RCOOH+NH4

Page 14: 第 4 讲  有机合成与推断

5. 有时候还要考虑官能团的保护(如酚羟基易被氧化)。

二、有机推断题常见的突破口自我诊断2. ( 2008· 山东理综, 33 )苯丙酸诺龙是一种兴

奋 剂,结构简式为:

Page 15: 第 4 讲  有机合成与推断

( 1 )由苯丙酸诺龙的结构推测 , 它能 ( 填代号 ) 。a. 使溴的四氯化碳溶液褪色b. 使酸性 KMnO4 溶液褪色

c. 与银氨溶液发生银镜反应d. 与 Na2CO3 溶液作用生成 CO2

苯丙酸诺龙的一种同分异构体 A ,在一定条件下可发生下列反应:

Page 16: 第 4 讲  有机合成与推断

提示:已知反应

据以上信息回答( 2 ) ~ ( 4 )题:( 2 ) B→D 的反应类型是 。( 3 ) C 的结构简式为 。( 4 ) F→G 的化学方程式是 。

Page 17: 第 4 讲  有机合成与推断

解析 ( 1 )由苯丙酸诺龙的结构可知它含有苯环、碳碳双键、酯基、羰基,因此能发生还原反应,也可发生加成反应。

( 2 ) B→D 是在 Ni 作用下与 H2 反应,应该为加

成反应或还原反应。

Page 18: 第 4 讲  有机合成与推断
Page 19: 第 4 讲  有机合成与推断

答案 ( 1 ) ab( 2 )加成反应(或还原反应)

Page 20: 第 4 讲  有机合成与推断

基础回归有机推断题常见的突破口: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

、 、 、 。

苯的同系物

Page 21: 第 4 讲  有机合成与推断

( 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

反应的有机物必含有 。

苯环

苯环

Page 22: 第 4 讲  有机合成与推断

( 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 。

—OH 或— COOH

—COOH

醇 卤代烃卤代烃 酯类

二糖或多糖 蛋白质酚羟基—CH2OH

含有— CH2OH 的醇 醛 酸

Page 23: 第 4 讲  有机合成与推断

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

水生成醚或不饱和化合物,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。

卤代烃

卤代烃或酯醇

醇与酸

酯或淀粉(糖)

Page 24: 第 4 讲  有机合成与推断

( 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,而当反应条件为催化剂存在且与 X2 的反应时 , 通常为

的 H 原子直接被取代。

碳碳双键 碳碳三键 苯环 醛基酮羰基

烷或苯环侧链烃基上

苯环上

Page 25: 第 4 讲  有机合成与推断

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:

1 mol 加成时需 mol H2 , 1 mol —

C≡C—

完全加成时需 mol H2 , 1 mol —CHO 加成时需

mol H2,而 1 mol 苯环加成时需 mol H2 。

( 2 ) 1 mol —CHO 完全反应时生成 mol Ag 或 mol Cu2O 。

( 3 ) mol—OH 或 mol —COOH 与活泼金属反应 放出 1 mol H2 。

( 4 ) 1 mol —COOH (足量)与碳酸钠或碳酸氢钠 溶液反应放出 mol CO2 。

1

2

1 3

2 1

2 2

1

Page 26: 第 4 讲  有机合成与推断

( 5 ) 1 mol 一元醇与足量乙酸反应生成 1 mol 酯时,

其相对分子质量将增加 。

( 6 ) 1 mol 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。

42

1

2

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 。( 4 )具有 12 原子共面的应含有 。

碳碳三键醛基

碳碳双键苯环

Page 27: 第 4 讲  有机合成与推断

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 CHC

l 、 HCHO ,在通常情况下是气态。此外还有:结合断键机理和逆向推理思维分析残基结构,分子式结合不饱和度为突破口等。

小于或等于

Page 28: 第 4 讲  有机合成与推断

要点一 有机合成路线设计的一般程序

要点精讲

Page 29: 第 4 讲  有机合成与推断

1. 设计有机合成路线的基本要求 ( 1 )原理正确,原料价廉; ( 2 )途径简捷,便于操作; ( 3 )条件适宜,易于分离; ( 4 )熟练掌握好各类有机物的组成、结构、性质、相互衍生关系以及重要官能团的引入和消去等基础知识。

2. 有机合成路线设计的基本思想 ( 1 )分析碳链的变化:有无碳链的增长或缩短?

有无成环或开环? ( 2 )分析官能团的改变:引入了什么官能团?是否要注意官能团的保护?

Page 30: 第 4 讲  有机合成与推断

( 3 )读通读懂信息:题中的信息可能是物质转化中

的重要一环,因而要认真分析信息中牵涉到哪些官能

团(或碳链的结构)与原料、产品或中间产物之间的

联系。

( 4 )可以由原料正向推导产物,也可以从产物逆向

推导出原料 ,也可以从中间产物出发向两侧推导。

Page 31: 第 4 讲  有机合成与推断

【典例导析 1】 (2009· 上海, 28)环氧氯丙烷是制备环 氧树脂的主要原料,工业上有不同的合成路线,以 下是其中的两条(有些反应未注明条件)。

Page 32: 第 4 讲  有机合成与推断

完成下列填空:( 1 )写出反应类型:反应① ,反应③ 。( 2 )写出结构简式: X ,Y 。( 3 )写出反应②的化学方程式 :

。( 4 )与环氧氯丙烷互为同分异构体,且属于醇类

的物质(不含 结构)

有 种。

Page 33: 第 4 讲  有机合成与推断

解析 油脂水解得产物 X为甘油(丙三醇),由丙三醇与 HCl 按 1∶2比例发生取代反应生成中间产物 Y为

反应②为

酯的水解反应

CH3COOCH2CH CH2+H2O CH3COOH

+HOCH2CH CH2 。且由 HOCH2CH CH2 生成

Y的反应为

反应类型为加成反应。

Page 34: 第 4 讲  有机合成与推断

与环氧氯丙烷互为同分异构体的醇类化合物除了

不稳定的

结构外还有三

种,分别为

Page 35: 第 4 讲  有机合成与推断

答案 ( 1 )取代反应 加成反应

Page 36: 第 4 讲  有机合成与推断

方法归纳 此题考查了质量守恒定律、有机物的结构和性质、有机合成,要做此类问题必须掌握好相关基础知识,同时还要具备一定的自学能力。有机合成路线的设计必须做到设计原理正确,同时还必须满足所限定的条件。迁移应用 1 A 是生产某新型工程塑料的基础原料之一,分子式为 C10H10O2 ,其分子

结构模型如图所示 ( 图中球与球之间连线代表化学键——单键或双键 ) 。

Page 37: 第 4 讲  有机合成与推断

( 1 )根据分子结构模型写出 A 的结构简式 。

( 2 )拟从芳香烃 出发来合成 A ,其

合成路线如下:

Page 38: 第 4 讲  有机合成与推断

已知: A 在酸性条件下水解生成有机物 B 和甲醇。

( a )写出反应⑤的反应类型 。

( b )写出 H 的结构简式 。

( c )已知 F分子中含有“— CH2OH” ,通过 F 不能

效、顺利地获得 B ,其原因是 。

( d )写出反应方程式(注明必要的条件):

⑥ ;

⑦ 。

Page 39: 第 4 讲  有机合成与推断

解析 由结构模型知 A是芳香酯反应①是加成反应,反应②是水解反应,生成二元

醇 E

E 被氧化时生成 G

, G再

氧化得到 H

H 发生消去反应得到 B

Page 40: 第 4 讲  有机合成与推断

最后与甲醇

进行酯化反应得到 A。

由 E、 F的组成知,反应⑦是消去反应, F中存在碳

碳双键,氧化羟基时,碳碳双键也可能会被氧化。答案

Page 41: 第 4 讲  有机合成与推断

( c ) F 中含碳碳双键,氧化羟基时可能会同时氧化

碳双键,最终不能有效、顺利地转化为 B

Page 42: 第 4 讲  有机合成与推断

要点二 有机推断题的解题策略有机推断题的解题策略

Page 43: 第 4 讲  有机合成与推断

有机推断题是一类综合性强、思维容量大的题型,解决这类题的关键是以反应类型为突破口,以物质类别判断为核心进行思考。推断题常以框图题或变相框图题的形式出现。经常在一系列推导关系中有部分物质已知,这些已知物往往成为思维“分散”的联结点。要抓住基础知识,和新信息结合成新网络,接受信息——联系旧知识——寻找条件——推断结论。关键是要熟悉烃的各种衍生物间的转化关系,不仅要注意物质官能团的衍变,还要注意同时伴随的分子中碳、氢、氧、卤原子数目以及有机物相对分子质量的衍变。这种数量、质量的改变往往成为解题的突破口。由定性走向定量是思维深化的表现,将成为今后高考命题的方向之一。

Page 44: 第 4 讲  有机合成与推断

【典例导析 2】有机物 A 、 B 、 C互为同分异构体,分子式为 C5H8O2 ,有关的转化关系如下图所示。已知:

A 的碳链无支链,且 1 mol A 能与 4 mol Ag ( NH3 ) 2

OH 完全反应; B 为五元环酯。

Page 45: 第 4 讲  有机合成与推断

( 1 ) A 中所含官能团是 。( 2 ) B 、 H 结构简式为 、 。( 3 )写出下列反应方程式 ( 有机物用结构简式表

示 )D→C ;E→F (只写①条件下的反应) 。( 4 ) F 的加聚产物的结构简式为 。解析 根据题意: B为五元环酯 ,分子式为 C5H8O2 ,

A的碳链无支链确定 B为

B 生成 D

为酯的水解, D为

Page 46: 第 4 讲  有机合成与推断

D 生成 C ,

条件是浓 H2SO4 、加热,确定 C 为 CH3 —CH CH

—CH2—COOH ;

C生成 E,条件是 NBS ,确定 E为Br—CH2—CH CH—CH2—COOH ;

E生成 F为卤代烃的水解, F为HO—CH2—CH CH—CH2—COOH ;

F生成 G条件为 H2 、催化剂, G为

HO—CH2—CH2—CH2—CH2—COOH ;

G生成 H为醇的催化氧化, H为OHC—CH2—CH2—CH2—COOH ;

Page 47: 第 4 讲  有机合成与推断

H 生成 I为醛的催化氧化, I为HOOC—CH2—CH2—CH2—COOH ;

根据题意,可确定 A为二元醛,A为 OHC—CH2—CH2—CH2—CHO 。

答案 ( 1 )醛基或— CHO( 2 ) OHC—CH2—CH2—CH2—COOH

Page 48: 第 4 讲  有机合成与推断

CH3—CH CH—CH2—COOH+H2O

Br—CH2—CH CH—CH2—COOH+2NaOH

HO—CH2—CH CH—CH2—COONa+NaBr+H2O

( 3 )

Page 49: 第 4 讲  有机合成与推断

迁移应用 2 某有机物甲和 A互为同分异构体,经测

定知它们的相对分子质量小于 100 ;将 1 mol甲在O2

中充分燃烧得到等物质的量的 CO2 和 H2O ( g ),同

时消耗 112 L O2 (标准状况);在酸性条件下将 1 mol甲完全水解可以生成 1 mol乙和 1 mol 丙;而

且在一定条件下,丙可以被连续氧化成为乙。 (Ⅰ)请确定并写出甲的分子式 ;与甲属

同类物质的同分异构体共有 种(不含甲)。 (Ⅱ)经红外光谱测定,在甲和 A 的结构中都存在

双键和碳氧单键, B 在 HIO4 存在并

加热时只生成一种产物 C ,下列为各相关反应的信

息和转化关系:

Page 50: 第 4 讲  有机合成与推断

①ROH+HBr (氢溴酸) RBr+H2O

②RCH—CHR′ RCHO+R′CHO

( 1 ) E F 的反应类型为 反应。( 2 ) A 、 G 的结构简式分别为 、 。( 3 ) B D 的反应化学方程式为

。( 4 ) C 在条件①下进行反应的化学方程式: 。

Page 51: 第 4 讲  有机合成与推断

答案 (Ⅰ) C4H8O2 3

( 4 ) CH3CHO+2Ag ( NH3 ) 2OH CH3COONH4+

3NH3↑+2Ag↓+H2O

Page 52: 第 4 讲  有机合成与推断

要点三 有机合成中官能团引入的先后顺序

在有机推断题中,存在大量判断先后顺序的题目,

主要体现在以下两方面:一是苯环上引入多取代基

的先与后;二是多官能团发生不同类型化学反应的

先与后。对于有机合成中多官能团发生不同类型化

学反应的先与后顺序问题,一般是根据多官能团的

性质和指定产物的结构确定官能团发生反应的类型,

再根据已有的知识来判断反应的先后顺序。

Page 53: 第 4 讲  有机合成与推断

【典例导析 3】丁烯二酸( HOOCCH CHCOOH )是一种用途广泛的有机合成中间体。

( 1 )反式丁烯二酸又叫富马酸 ,其结构简式是 。

( 2 )用石油裂解中得到的 1 , 3-丁二烯合成丁烯

二酸时, 是关键的中间产

物。请用反应流程图表示从 H2C CH—CH C

H2

到 的变化过程。

Page 54: 第 4 讲  有机合成与推断

提示 ①合成过程中无机试剂任选。②1 , 3- 丁二烯的 1 , 2- 加成和 1 , 4- 加成是竞争反应 ,

到底是哪一种加成占优势,取决于反应条件。③合成反应流程图表示方法示例如下:

两种单体缩聚而成,这两种单体是 和 (填结构简式)。

Page 55: 第 4 讲  有机合成与推断

答案 (1)

Page 56: 第 4 讲  有机合成与推断

信息迁移题的特点是:运用题目中给出

的新知识解决有机物的合成。解答此类习题的关键是:准确、全面理解新知识,快速、正确处理新知识中的要点及反应发生的部位和类型。解答此类习题的一般思路是:通过审题,根据给予的信息知识和合成物质的结构特点,找出它们之间结构上的相同点和不同点,将合成的物质分成若干个片断或找出引入官能团的位置,进行合成。

方法归纳

Page 57: 第 4 讲  有机合成与推断

迁移应用 3 据报道,目前我国结核病的发病率有抬头的趋势。抑制结核杆菌的药物除雷米封外, PAS—Na (对氨基水杨酸钠)也是其中一种。它与雷米封同时服用,可以产生协同作用。已知:

Page 58: 第 4 讲  有机合成与推断

下面是 PAS—Na 的一种合成路线(部分反应的条件未注明):

Page 59: 第 4 讲  有机合成与推断

按要求回答问题:

( 1 )写出下列反应的化学方程式并配平:

A→B ;

B→C7H6BrNO2 。

( 2 )写出下列物质的结构简式:

C , D 。

( 3 )指出反应类型:Ⅰ ,Ⅱ 。

( 4 )指出所加试剂名称: X , Y 。

Page 60: 第 4 讲  有机合成与推断

答案

( 3 )取代反应 氧化反应( 4 )酸性 KMnO4 溶液 碳酸氢钠溶液

Page 61: 第 4 讲  有机合成与推断

1. ( 1 )对有机物 A 的组成、结构、性质进行观察、分析,得实验结果如下:①A 为无色晶体,微溶于水,易与 Na2CO3 溶液反应;②完全燃烧 166 g 有机物 A ,得到 352 g CO2 和 54 g H2O ;③核磁共振氢谱显示 A分子中只有 2 种不同结构位置的氢原子;④ A 的相对分子质量在 100-200之间。则 A 的分子式为 ,结构简式为 。( 2 )有机物 B只含 C 、 H 、 O 三种元素,其相对分子质量为 62 , B经催化氧化生成 D , D经催化氧化可以生成 E ,且 B 与 E 在一定条件下反应可生成一种环状化合物 F 。

对点训练

Page 62: 第 4 讲  有机合成与推断

则 B 的结构简式为 ; B 与 E 反应生成 F 的化学

方程式为 。( 3 ) A 与 B 在一定条件下反应可生成一种常见合成纤维,写出该反应的化学方程式: ,该反应的反应类型是 。( 4 )与 A具有相同的官能团的 A 的一种同分异构体,在一定条件下可发生分子内脱水生成一种含有五元环和六元环的有机物 G , G 的结构简式为

。答案 ( 1 ) C8H6O4

Page 63: 第 4 讲  有机合成与推断
Page 64: 第 4 讲  有机合成与推断

2.惕各酸苯乙酯的分子式为 C13H16O2 ,其合成路线为

Page 65: 第 4 讲  有机合成与推断

( 1 )试写出 A 、 B 的结构简式: A: , B:

。( 2 )反应类型:反应② , 反应④ 。( 3 )写出 C 和 D 生成 E 的化学方程式 。( 4 ) C 的酯类同分异构体中,含有两个甲基且能使 溴水褪色的有多种,如: CH3COOCH CHCH3 。

试写出其他的结构简式(写出任意三种即可) 、 、 。

Page 66: 第 4 讲  有机合成与推断

答案

Page 67: 第 4 讲  有机合成与推断
Page 68: 第 4 讲  有机合成与推断

定时检测非选择题(本题包括 8小题,共 100分)1. ( 10分)( 2009·广东, 25 )叠氮化合物应用广

泛,如 NaN3 可用于汽车安全气囊, PhCH2N3 可

用于合成化合物 V(见下图,仅列出部分反应条

件 ,Ph- 代表苯基 )。

Page 69: 第 4 讲  有机合成与推断

( 1 ) 下列说法不正确的是 (填字母)。

A. 反应①、④属于取代反应

B. 化合物 I 可生成酯,但不能发生氧化反应

C. 一定条件下化合物Ⅱ能生成化合物 I

D. 一定条件下化合物Ⅱ能与氢气反应,反应类型与

反应②相同

( 2 )化合物Ⅱ发生聚合反应的化学方程式为

(不要求写出反应条件)。

( 3 )反应③的化学方程式为

(要求写出反应条件)。

Page 70: 第 4 讲  有机合成与推断

( 4 )化合物Ⅲ与 PhCH2N3 发生环加成反应生成化合 物 V,不同条件下环加成反应还可生成化合物 V的 同分异构体。该同分异构体的分子式为 , 结构简式为 。( 5 )科学家曾预言可合成 C(N3)4 ,其可分解成单 质,用作炸药。有人通过 NaN3 与 NC- CCl3 反应 成功合成了该物质。下列说法正确的是 (填字母)。 A. 该合成反应可能是取代反应 B.C(N3)4 与甲烷具有类似的空间结构 C.C(N3)4 不可能与化合物Ⅲ发生环加成反应 D.C(N3)4分解爆炸的化学反应方程式可能为: C ( N3 ) 4 C+6N2↑

Page 71: 第 4 讲  有机合成与推断

解析 ( 1)反应①中很显然 PhCH2CH3 中的 H被 Cl 代

替生成 PhCHCH3,属取代反应,同样④中— Cl被

—N3 代替, A正确 ;Ⅰ可以发生氧化反应 ,B错误;

合成路线知Ⅱ为 PhCH CH2, 可与 H2O 加成生

成 I,

C正确;Ⅱ与 H2 、 Br2均会发生加成反应, D正确。

Page 72: 第 4 讲  有机合成与推断

( 2)Ⅱ为乙烯型,可发生加聚 nPhCH CH2

( 3)由③的条件知发生了烷烃基的取代,因此Ⅳ 的结构简式为 PhCH3 。

( 4) PhCH2N3 结构简式可写为 PhCH2N—N≡N与

PhC≡CH 发生加成反应除生成Ⅴ外,还可生成

成方式、部位不同。

Page 73: 第 4 讲  有机合成与推断

( 5)通过信息描述 A 正确;甲烷为正四面体结构,C( N3 ) 4 与甲烷空间结构相同,故 B 正确;由

( 4)知 C错误;题目中给出了 C( N3 ) 4 可分解成单质,

用作炸药,因此 D正确。答案 ( 1 ) B

( 2 ) nPhCH CH2

( 3 ) PhCH3+Cl2 PhCH2Cl+HCl

( 4 ) C15H13N3

( 5 ) ABD

Page 74: 第 4 讲  有机合成与推断

2. ( 14分) (2009· 上海, 29)尼龙 -66广泛用于制造机械、汽车、化学与电气装置的零件,亦可制成薄膜用作包装材料,其合成路线如下图所示(中间产物 E给出了两条合成路线)。

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完成下列填空:( 1 )写出反应类型;反应② , 反应③ 。( 2 )写出化合物 D 的结构简式 : 。( 3 )写出一种与 C互为同分异构体,且能发生银镜 反应的化合物的结构简式 : 。( 4 )写出反应①的化学方程式 : 。( 5 )下列化合物中能与 E 发生化学反应的是 。 a.NaOH b.Na2CO3

c.NaCl d.HCl( 6 )用化学方程式表示化合物 B 的另一种制备方法 (原料任选) : 。

Page 76: 第 4 讲  有机合成与推断

解析 由题给信息可知卤代烃与 HCN 在催化剂存在下可生成 R—CN 且 R—CN 可与 H2 发生加成反应生成

R—CH2NH2 ,延长碳链。首先分析合成 E的第一条

线路,由起始反应物至中间产物 NCCH2CH

CHCH2CN ,碳链增长了两个碳原子,可知 A为二卤代

烃,推知 A的结构简式为

故反应①为 A与 Cl2 在一定条件下发生 1,4 加成,化

学方程式为CH2 CH—CH CH2+Cl2

Page 77: 第 4 讲  有机合成与推断

同时

由中间产物生成 E的反

应为 :NCCH2CH CHCH2CN

H2NCH2CH2CH2CH2CH2CH2NH2

分析合成 E的第二条路线,由 与 O2 反

应生成

分子式为 C6H12O 的化合物 B,发生的是氧化反应,

Page 78: 第 4 讲  有机合成与推断

生成醇,反应方程式为

OH ( B), B经催化氧化生成环酮

O ,

而由 O 在 HNO3 催化下生成 C的反应

在中学

没有学过,但这并不影响对 C 结构式的推断,此时可

用逆推法,分析最终产物的结构中存在

Page 79: 第 4 讲  有机合成与推断

部分可知,该尼龙 -66高聚物是由羧酸(或酰卤)与胺缩聚而成,所以 C 为羧酸,其结构简式为

在HNO3 作用下发生的是开环氧化反应; C与 NH3 反应

生成的是铵盐,结构简式为: H4NOOC—(CH2)4

COONH4 。

C为二元羧酸,它的同分异构体很多,能发生银镜反应,说明分子中含有 CHO ,而羟基醛和羧酸互为同分异构体,因此 C的同分异构体很多,如

Page 80: 第 4 讲  有机合成与推断

可变化)。

化合物 B为 OH ,在分子中引入羟基

的方法

很多,最常用的是烯烃与水加成或卤代烃水解。

因此 B的制备就可以用以下方法: +H2O

等(羟基位置和数量均

Page 81: 第 4 讲  有机合成与推断

答案 ( 1 )氧化反应 缩聚反应( 2 ) H4NOOC(CH2)4COONH4

( 3 ) OHCCHCH2CH2CHCHOOHOH (或其他合理

答案)( 4 ) CH2 CH—CH CH2 +Cl2 CH

2CH

CHCH2

( 5 ) d

( 6 ) +H2O

(或其他合理答案)

Page 82: 第 4 讲  有机合成与推断

3. ( 12分)( 2008· 上海, 29 )已知 :CH2 C

H—CH

CH2+CH2 CH2

物质 A 在体内脱氢酶的作用下会氧化为有害物质 GHB 。下图是关于物质 A 的一种制备方法及由 A引 发的一系列化学反应。

Page 83: 第 4 讲  有机合成与推断

请回答下列问题:( 1 )写出反应类型:反应① ,反应③ 。( 2 )写出化合物 B 的结构简式 :

。( 3 )写出反应②的化学方程式 :

。( 4 )写出反应④的化学方程式 :

。( 5 )反应④中除生成 E外,还可能存在一种副产物

(含 结构),它的结构简式为 。( 6 )与化合物 E互为同分异构体的物质不可能为 (填写字母)。a. 醇 b. 醛 c. 羧酸 d.酚

Page 84: 第 4 讲  有机合成与推断

解析 由框图中 A的生成关系可知①是 2分子 HCHO和 1分子 HC CH 的加成反应, A的结构简式为 HOCH2CH2CH2CH2OH ,在 A→B→GHB→C的转

化中,因 GHB→C发生酯化反应必有— OH,可反推 A→B时只有 1个— OH发生了去氢氧化,故 B 为 HOCH2CH2CH2CHO ;由 A→D的分子式变化可知

③是发生消去反应 ,D的结构简式是 CH2 CH—

CH CH2, 反应④应结合题目“已知”提示的加

成反应书写:

Page 85: 第 4 讲  有机合成与推断

CH2 CH—CH CH2+CH2 CH—COOH

只看 1个 C C 时相当于“已知”信息中的 CH2

CH2 ,因而有副反应 2CH2 CH—CH CH2

判断它不可能是酚 , 因为酚中含苯环 ,不饱和度至少为 4。

Page 86: 第 4 讲  有机合成与推断

答案 ( 1 )加成反应 消去反应( 2 ) HOCH2CH2CH2CHO

Page 87: 第 4 讲  有机合成与推断

4. ( 15分)有机化合物 A只含 C 、 H 两种元素,且其相对分子质量为 56 ,与 A相关的反应如下:

( 1 )指出反应类型: A→B , E→F , G→H 。

Page 88: 第 4 讲  有机合成与推断

( 2 )写出和 E 同类别的所有同分异构体 :

。( 3 )写出反应方程式 :( 要求注明反应的条件 )①E→F 。②E→G 。

③C 与足量的 COOH

。( 4 )在 G 中最多有 个原子处在同一个平面。

Page 89: 第 4 讲  有机合成与推断

答案 ( 1 )加成反应 酯化(取代)反应 加聚反应( 2 ) CH3CH2CH ( OH ) COOH 、 CH2 ( OH ) CH

( CH3 ) COOH 、 CH3CH ( OH ) CH2COOH CH2

( OH ) CH2CH2COOH

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5.(12分 ) 北京东方化工厂生产的某产品 M只含 C 、 H 、 O 三种元素,其 分子模型如图所示(图中球与 球之间的连线代表化学键,如 单键、双键等)。( 1 )该 M 的结构简式为 。( 2 ) M 的某种同分异构体 A 可发生下列反应:

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写出下列两个反应的化学方程式(有机物用结构简式表示),并指出相应的反应类型。①A B ,反应类型 。②E F ,反应类型 。( 3 )在一定条件下,该产品跟乙二醇反应可得到 分子式为 C6H10O3 的物质,该物质发生加聚反应可

得到用来制作隐形眼镜的高分子材料,这种高聚 物的结构简式为 。

Page 93: 第 4 讲  有机合成与推断

答案 ( 1 ) CH2 C ( CH3 ) COOH

( 2 )① CH3COOCH CH2+H2 CH3COOCH2CH

3 加成反应

②CH3CHO+2Cu(OH)2 CH3COOH+Cu2O↓

+2H2O 氧化反应

Page 94: 第 4 讲  有机合成与推断

6.(12分 ) 实验室一个试剂瓶的标签严重破损,只能隐

约看到下面一部分:结构简式 ,相对分子

质量 166 ,取该试剂瓶中的试剂,通过燃烧实验测 得 0.1 mol 该物质完全燃烧只得到 39.6 g CO2 与 9 g H

2O 。

( 1 )通过计算可知该有机物的分子式为 。( 2 )进一步实验可知:①该物质能与碳酸氢钠溶液 反应生成无色无味气体。

Page 95: 第 4 讲  有机合成与推断

②0.1 mol 该物质与足量金属钠反应可生成氢气 2.24 L(标准状况下 ) 。则该物质的结构可能有 种,请写出其中任意一种同分异构体 的结构简式 。( 3 )若下列转化中的 D 是( 2 )中同分异构体中的 一种,且可发生消去反应; E 是含两个六元环的酯 类有机物。取 C 在 NaOH 溶液中反应后的混合液, 加入足量稀硝酸酸化后,再加入硝酸银溶液,出 现白色沉淀。

Page 96: 第 4 讲  有机合成与推断

①A 的结构简式为 。② 反应类型: C D (在①条件下) ,D E 。解析 ( 1)根据题目中给出的有机物的相对分子质量和燃烧产物中二氧化碳和水的质量可得出分子中含有氧原子,其分子式为 C9H10O3 。

( 2)根据分子式可得出侧链上有一个双键,根据给出的两个条件可得出氧原子是以羧基和羟基的形式存在的。其结构有 3种(见答案)。

Page 97: 第 4 讲  有机合成与推断

( 3)根据 E中含有两个六元环可知 D应是

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答案 ( 1 ) C9H10O3

Page 99: 第 4 讲  有机合成与推断

7.(13分 ) 化合物 A 是一种重要的石油化工原料,用 A 和水煤气为原料经下列途径合成化合物 D (分子式为 C3H6O3 )。

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回答下列问题:( 1 )写出下列物质的结构简式:A. ;B. ;C. ;D. 。( 2 )指出反应②的反应类型 : 。( 3 )写出反应③的化学方程式 : 。( 4 )反应④的目的是 。( 5 )化合物 D′ 是 D 的一种同分异构体,它最早发 现于酸牛奶中,是人体内糖代谢的中间产物。 D′ 在浓硫酸存在的条件下加热 ,既可生成能使溴水褪 色的化合物 E ( C3H4O2 ),又可生成六原子环状化

合物 F ( C6H8O4 )。请分别写出 D′ 生成 E 和 F 的化 学方程式:

Page 101: 第 4 讲  有机合成与推断

D′ E: ;D′ F: 。解析 由 B和 Br2 的反应生成物可知 A为含有两个碳

原子的不饱和烃,考虑 A 为石油化工原料,故 A 为乙烯, B为 CH3CH2CHO , C为 CH2 CH—CHO ,

由题给信息可推知 D为

由此可知反应②为取代反应;因反应⑤为氧化性环境,为防止氧化时— CHO 被氧化,用反应④可起到保护— CHO 的作用。

Page 102: 第 4 讲  有机合成与推断

答案

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8.(12分 ) 功能性纳米小分子的合成与功能研究是目

前有机化学研究的热点问题。 ( 1 )某分子记忆元件的结构简式为:

,分子中所含的官能团有 (只写两种)。

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( 2 )环蕃 A ( Cyclophane )和超蕃 B ( superphane )是一种光电信息材料,它们的结构如图所示。

(Ⅰ)下列有关说法正确的是 ( )A.环蕃和超蕃互为同系物B.环蕃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.环蕃能与液溴、硝酸发生取代反应D.超蕃的一氯取代物只有一种 , 二氯取代物有三种

Page 106: 第 4 讲  有机合成与推断

(Ⅱ)环蕃 A 的合成路线如下:

反应①的反应类型是 ,反应③的反应类型是 ,反应②的有机产物在极生成(填“阴”或“阳”)。

Page 107: 第 4 讲  有机合成与推断

解析 ( 1)通过结构简式可以看出它的官能团有—NH2 、— C≡C—、— NO2 ,任写两个即可。

( 2) (Ⅰ) 由环蕃和超蕃的球棍模型可知,它们不可

能互为同系物,因为它们的结构不同;而环蕃中与苯环相连的 C原子上有氢原子,可被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色;苯环上有氢原子,则也可以和液溴和硝酸发生取代反应;超蕃中,苯环上无氢原子,所以不能发生取代反应,没有一氯代物和二氯代物。所以本题的答案为 C。(Ⅱ)从环蕃的合成途径可以看出先发生取代反应,再通过电解生成第二种物质,最后由加成反应生成了环蕃。因反应②中得到电子,则其是在阴极上生成。

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答案 ( 1 ) C22H14N2O2 碳碳三键、氨基、硝基

(任写两个)

( 2 ) (Ⅰ)C (Ⅱ) 取代反应 加成反应 阴

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