有机合成与推断公开课课件.ppt

1、 专题6有机合成与推断第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 (2012年广东高考)过渡金属催化的新型碳碳偶联反应是近年来有机合成的研究热点之一，如反应：化合物可由化合物合成：第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学(1)化合物的分子式为_。(2)化合物与Br2加成的产物的结构简式为_ _。第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 (3)化合物的结构简式为_ _。(4)在浓硫酸存在和加热条件下，化合物易发生消去反应生成不含甲基的产物，该反应方程式为_ _(注明反应条件)。因此，在碱性条件下，由与 反应合成，其反应类型为_。(5)的一种同分异构体能发生银镜反应。与也可发生类似反应的反应，生成化合物，

2、的结构简式为_(写出其中一种)。第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 解析：(1)依据碳原子的四价理论和化合物的结构简式可写出其分子式为C7H5OBr。(2)化合物的碳碳双键与Br2发生加成反应。(3)由反应条件和产物，可推知化合物发生卤代烃水解反应，故其结构简式为 第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 (5)由的一种同分异构体能发生银镜反应，可推知化合物的结构简式为CH3CH2CH2CHO或(CH3)2CHCHO，则的结构简式为第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 要点整合有机推断1.解题的突破口：根据有机物的性质推断官能团。根据有机物的性质推断官能团。有机物的官能团往往具有一些特征反

3、应和特殊的化学性质，这些都是有机物结构推断的突破口。第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学反应现象反应现象可能的基团或物质可能的基团或物质使溴水反应褪色使溴水反应褪色使酸性使酸性KMnO4溶液褪色溶液褪色碳碳双键、碳碳三键或碳碳双键、碳碳三键或酚类（白色沉淀）酚类（白色沉淀）碳碳双键、碳碳三键、碳碳双键、碳碳三键、醛基或酚类、苯的同系物等醛基或酚类、苯的同系物等发生银镜反应或与新制发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液煮沸后生成悬浊液煮沸后生成红色沉淀红色沉淀醛基醛基CHO与与Na反应放出反应放出H2醇、酚、羧酸等醇、酚、羧酸等与与NaHCO3或或Na

4、2CO3溶液溶液作用放出作用放出CO2或使石蕊试液变红或使石蕊试液变红羧基羧基COOH 反应或反应现象反应或反应现象可能的基团或物质可能的基团或物质能水解能水解酯基、卤代烃、肽键酯基、卤代烃、肽键发生消去反应发生消去反应醇或卤代烃醇或卤代烃遇三氯化铁溶液显紫色遇三氯化铁溶液显紫色含有酚羟基含有酚羟基遇碘水变蓝遇碘水变蓝淀粉淀粉第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学反应条件反应条件可能的反应可能的反应NaOH水溶液，加热水溶液，加热NaOH醇溶液，加热醇溶液，加热浓浓H2SO4，加热，加热溴水或溴的溴水或溴的CCl4溶液溶液O2/Cu(或或Ag)新制新制C

5、u(OH)2悬浊液悬浊液或银氨溶液或银氨溶液稀稀H2SO4H2、催化剂、催化剂卤代烃、酯类的水解反应卤代烃、酯类的水解反应卤代烃的消去反应卤代烃的消去反应醇消去、酯化、成醚、苯环的硝化反应等醇消去、酯化、成醚、苯环的硝化反应等烯、炔的加成反应，酚的取代反应烯、炔的加成反应，酚的取代反应醇的催化氧化反应醇的催化氧化反应醛氧化成羧酸醛氧化成羧酸酯的水解，淀粉等糖类的水解酯的水解，淀粉等糖类的水解烯烃烯烃(或炔烃或炔烃)的加成，芳香烃的加成，的加成，芳香烃的加成，醛还原成醇的反应醛还原成醇的反应 第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 第一轮复习第一轮复习 有

6、机化学有机化学 第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 2.解题方法(1)顺推法：以题目所给信息顺序或层次为突破口，沿正向思路层层分析推理，逐步做出推断，得出结论。(2)逆推法：根据题目所给信息或已有的官能团知识，先将产物拆分成若干部分，根据所给步骤进行逆推，得出结论。这是有机推断题中常用的方法。(3)双推法：采用顺推法或逆推法一时难以得出结论时，利用题目所给变化中某一中间产物有一定的提示或给出的结构，以此物为中心采用顺推和逆推得出结论。(4)猜测论证法：根据已知条件提出假设，然后归纳、猜测、选择，得出合理的假设范围，再加以验证，得出结论。在实际解题过程

7、中往往是多种方法综合在一起使用。在实际解题过程中往往是多种方法综合在一起使用。第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 跟踪训练1固定和利用CO2能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体，CO2与化合物反应生成化合物，与化合物反应生成化合物，如反应和所示(其他试剂、产物及反应条件均省略)。第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学(1)化合物的分子式为_，1 mol该物质完全燃烧需消耗_mol O2。(2)由 CH2CH2Br通过消去反应制备的化学方程式为_(注明反应条件)。第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 (3)与过量C2H5OH在酸催化下发生酯化反应，生成的有机物的结构简式为_ _。(4)

8、在一定条件下，化合物能与CO2发生类似反应的反应，生成两种化合物(互为同分异构体)，请写出其中任意一种化合物的结构简式：_ _。(5)与CO2类似，CO也能被固定和利用。在一定条件下，CO、和H2三者发生反应(苯环不参与反应)，生成化合物和，其分子式均为C9H8O，且都能发生银镜反应。下列关于和的说法正确的有_。第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 A都属于芳香烃衍生物B都能使溴的四氯化碳溶液褪色C都能与Na反应放出H2D.1 mol 或最多能与4 mol H2发生加成反应第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 解析：(1)易知化合物的分子式为C8H8,1 mol该物质完全燃烧需消耗氧气的物

9、质的量为(88/4)mol10 mol。(2)根据卤代烃在NaOH、醇溶液作用下可发生消去反应，可写出方程式为：(3)根据酯化反应原理，可知生成的酯的结构简式为：第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学(4)反应可以理解为加成反应，O=C=O断开一个碳氧键，有机物也断开碳氧键加成。由此可类推化合物的两种产物为：、。(5)CO、和H2三者反应，生成的化合物为：和 ，这两种物质均属于芳香烃衍生物，含C=C能使溴的四氯化碳溶液褪色，它们最多能与5 mol H2发生加成反应。第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 (2013年广东高考)脱水偶联反应是一种新型的直接

10、烷基化反应，例如：第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学(1)化合物的分子式为_，1 mol该物质完全燃烧最少需要消耗_mol O2。(2)化合物可使_溶液(限写一种)褪色；化合物(分子式为C10H11Cl)可与NaOH水溶液共热生成化合物，相应的化学方程式为_。(3)化合物与NaOH乙醇溶液工热生成化合物，的核磁共振氢谱除苯环峰外还有四组峰，峰面积之比为1:1:1:2，的结构简式为_。第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学(4)由CH3COOCH2CH3可合成化合物.化合物是CH3COOCH2CH3的一种无支链同分异构体，碳链两端呈对称结构，且在Cu催化下与过量O2反应生成能发生银镜反应的化

11、合物.的结构简式为_，的结构简式为_。第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学:第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 跟踪训练2化合物A(C12H16O3)经碱性水解、酸化后得到B和C(C8H8O2)。C的核磁共振氢谱表明含有苯环，且苯环上有2种氢原子。B经过下列反应后得到G，G由碳、氢、氧三种元素组成，相对分子质量为

12、172，元素分析表明，含碳55.8%，含氢7.0%，核磁共振氢谱显示只有一个峰。第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 请回答下列问题：(1)写出G的分子式：_。(2)写出A的结构简式：_ _。(3)写出FG反应的化学方程式：_ _，该反应属于_ _(填反应类型)。(4)写 出 满 足 下 列 条 件 的 C 的 一 种 同 分 异 构 体：_。是苯的对位二取代化合物；第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 是苯的对位二取代化合物；能与FeCl3溶液发生显色反应；不考虑烯醇()结构。(5)在G的粗产物中，经检测含有聚合物杂质。写出聚合物杂质可能的结构简式：_(仅要求写出1种)。第一轮复习第一轮

13、复习 有机化学有机化学 解析：(1)由G的相对分子质量为172，元素分析表明，含碳55.8%，含氢7.0%，可知G分子中含C、H、O的原子个数为：C：(17255.8%)/1296/128；H：(1727.0%)/112/112；O：(1729612)/1664/164。所以，G的分子式为：C8H12O4。(2)由题给的信息：化合物A(C12H16O3)经碱性水解、酸化后得到B和C(C8H8O2)，可知A为酯，水解后生成醇和羧酸。据C(C8H8O2)的核磁共振氢谱表明含有苯环，且苯环上有2种氢原子，可推出C为 ，则B为醇(C4H9OH)。第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 又据B经过一系列

14、反应后得到G。由此可推知：B为醇，连续氧化生成羧酸D(C3H7COOH)，根据题目信息可推知 ，已知E为C3H6BrCOOH，E碱性水解生成C3H6(OH)COONa，酸化(H)后生成FC3H6(OH)COOH,又根据G的分子式(C8H12O4)可推知F是在浓硫酸和加热条件下缩合成G。根据G的核磁共振氢谱显示只有一个峰，可推知G的结构简式为：。第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 则F的结构简式为：,B的结构简式为：(CH3)2CHCH2OH，A的结构简式为：(3)FG反应的化学方程式：2H2O，属于取代反应(或酯化反应)。(4)根据题目所给的满足条件：是苯的对位二取代化合物；能与FeCl3

15、溶液发生显色反应(可推知有酚羟基)；不考虑烯醇()结构。则C(C8H8O2)所有同分异构体为：第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学(5)在G的粗产物中，聚合物杂质可能为：第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 取代反应(或酯化反应)第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学(只写出其中一种即可)第一轮复习第一轮复习 有机化学有机化学 1香豆素是用途广泛的香料，合成香豆素的路线如下(其他试剂、产物及反应条件均省略)：(1)的分子式为_；与H2反应生成邻羟基苯甲醇，邻羟基苯甲醇的结构简式为_ _。(2)反应的反应类型是_；反应的反应类型是_。(3)香豆素在过量NaOH溶液中完全水解的化学方程式为_。

16、(4)是的同分异构体，的分子中含有苯环且无碳碳双键，苯环上含有两个邻位取代基，能发生银镜反应。的结构简式为_(任写一种)。(5)一定条件下 与CH3CHO能发生类似反应、的两步反应，最终生成的有机物的结构简式为_。解析：(1)容易计算出化合物的分子式为C7H6O2；化合物与H2发生加成反应(还原反应)，生成邻羟基苯甲醇。(2)易知化合物发生消去反应，生成化合物；化合物分子内的羧基与羟基发生酯化反应(或取代反应)。(3)香豆素中含酯基，在碱性条件下完全水解，生成的酚羟基也会与氢氧化钠反应，其反应方程式为：(4)依题意可知，化合物含有醛基、苯环且无碳碳双键，苯环上含有两个邻位取代基，则其结构简式可

17、能为：(5)依反应、原理可推知 与CH3CHO发生反应时生成 ，发生消去反应 2月桂烯()是重要的化工原料，广泛应用于香料行业。(1)月桂烯与足量氢气完全加成后，产物的名称是_ _。(2)以月桂烯为原料制取乙酸香叶酯的流程如下图：写出乙酸香叶酯的化学式_ _。反应的化学方程式是_ _。(3)已知：臭氧化还原水解反应生成羰基化合物，如：一定条件下，月桂烯可实现如下图所示转化(图中部分产物已略去)：C与新制的Cu(OH)2悬浊液反应的化学反应方程式为_。CD反应属于_(填“氧化反应”或“还原反应”)。邻二甲苯依据凯库勒式也能彻底发生臭氧化还原水解反应，写出其可能生成的产物的结构简式_、_、_。解析

18、：(1)1 mol月桂烯与3 mol H2完全加成后的产物是，则其名称是2,6二甲基辛烷。(2)容易得出乙酸香叶酯的化学式为C12H20O2。采用顺推法和逆推法可推知E为HOOCCHOHCH2CH2COOH，D为 ，则CD反应属于氧化反应。首先要明白凯库勒式是认为苯环中存在单双键交替现象，即苯环有三个双键，因而邻二甲苯存在二种同分异构体，则其彻底发生臭氧化还原水解反应，可能生成的产物的结构简式是 、。答案：(1)2,6二甲基辛烷 (2)C12H20O2 CH3COONa NaCl(3)4Cu(OH)22NaOH CH2COCOONaCH2COONa2Cu2O 6H2O 氧化反应 、3.卡托普利

19、(E)是用于治疗各种原发性高血压的常用药物，可由下列路线合成：(1)A的结构简式是_；B中含有官能团的名称是_。(2)CD的反应类型是_。(3)已知：B F G H(高分子化合物)，则BF的化学方程式为_ _。(4)D的消去产物 有多种同分异构体，如 等。写出其中满足下列条件的同分(i)含有苯环，不含甲基；(ii)能与NaOH溶液以物质的量之比11完全中和；(iii)苯环上一卤代物只有一种。异构体：_、_。(5)下列关于卡托普利的说法正确的是_。a能发生取代反应b在氧气中充分燃烧的产物有SO2c能与Na反应生成氢气dE的分子式为C9H16NO3S 解析：(1)由线路图AB是加成反应，可由B逆推

20、出A的结构简式为 。B中的官能团为羧基和氯原子可以从已知的B的结构简式中得出。(2)通过观察CD的分子组成和结构变化，可知该反应为取代反应。(3)B与NaOH溶液共热，既要考虑卤原子水解也要考虑到酸碱中和；H为G以酯化方式的缩聚产物。(4)满足条件的同分异构体具有多个不同的官能团，其分子结构应该具有一定的对称性。(5)E的分子式为C9H15NO3S。(5)abc 4.已知：CHO(C6H5)3P=CHRCH=CHR(C6H5)3P=O，R代表原子或原子团。W是一种有机合成中间体，结构简式为：HOOCCH=CHCH=CHCOOH，其合成方法如下：其中，M、X、Y、Z分别代表一种有机物，合成过程中

21、其他产物和反应条件已略去。X与W在一定条件下反应可以生成酯N，N的相对分子质量为168。请回答下列问题：(1)W能发生反应的类型有_。A取代反应 B水解反应C氧化反应 D加成反应(2)已知 为平面结构，则W分子中最多有_个原子在同一平面内。(3)写出X与 W在一定条件下反应生成N的化学方程式：_。(4)写出含有3个碳原子且不含甲基的X的同系物的结构简式：_。(5)写出第步反应的化学方程式：_ _。解析：采用逆推法，W与C2H5OH发生水解的逆反应酯化反应得Z的结构简式为C2H5OOCCH=CHCH=CHCOOC2H5，根据题目所给信息依次可以判断Y为OHCCHO、X为HOCH2CH2OH，再根

22、据X与W在一定条件下反应可以生成相对分子质量为168的酯N验证所判断的X为HOCH2CH2OH。(1)W中含有碳碳双键和羧基两种官能团，可以发生取代反应、氧化反应、加成反应，不能发生水解反应。(2)由题中信息可知与 直接相连的原子在同一平面上，又知与 直接相连的原子在同一平面上，而且碳碳单键可以旋转，因此W分子中所有原子有可能都处在同一平面上，即最多有16个原子在同一平面内。(3)X中含有两个羟基，W中含有两个羧基，二者可以发生酯化反应消去两分子H2O，而生成环状的酯。(4)丙二醇有两种同分异构体，其中HOCH2CH2CH2OH符合题意。(5)见答案。答案：(1)ACD(2)16(3)+H2O

23、(4)HOCH2CH2CH2OH(5)OHCCHO2(C6H5)3PCHCOOC2H5 2(C6H5)3P=OH5C2OOCCH=CHCH=CHCOOC2H5一定条件 5甲苯是有机化工生产的基本原料之一。利用乙醇和甲苯为原料，可按下列路线合成分子式均为C9H10O2的有机化工产品E和J。已知：请回答：(1)写出下列反应方程式。BDE_。GH_。(2)的反应类型为_；的反应类型为_；F的结构简式为_。(3)E、J有多种同分异构体，写出符合下列条件的4种同分异构体r 结构简式：_ _。要求：与E、J属同类物质；苯环上有两个取代基且苯环上的一氯代物只有两种。_解析：分析整个流程图：可推知A是乙醇氧化

24、生成乙醛，B是CH3COOH，B和D发生酯化反应生成E，由E的化学式可反推知D是苯甲醇，即C是甲苯侧链上的一氯取代产物。由题中信息：2个羟基连在同一碳原子上会失水形成羰基，故F是苯甲醛，其氧化产物I是苯甲酸，由苯甲酸反推得G是甲苯侧链上的三氯取代产物，水解产物H是苯甲酸钠。(2)取代反应酯化反应(或取代反应)6.某有机物B是芳香烃的含氧衍生物，其相对分子质量不超过120，B中含氧的质量分数为14.8%，B与NaOH溶液不发生反应。有机物A在一定条件下可发生反应AH2O BC。有关C的转化关系如下图所示：根据以上信息，回答下列问题：(1)B的结构简式为_，条件、中均需要的试剂为_。(2)有关C的

25、转化关系图中所发生的反应中属于取代反应的有_个。(3)C的同分异构体中，同时符合下列要求的物质有_种。a苯环上有两个侧链 b能发生银镜反应c能发生消去反应(4)写出下列转化的化学方程式。FE_；FG_。解析：(1)B的相对分子质量不超过120，且B中含氧的质量分数为14.8%，可以判断B中含有氧原子数：12014.8%161.11，所以B中含有1个氧原子，B的相对分子质量为1614.8%108，(10816)1278，所以B的分子式为C7H8O，B与NaOH溶液不发生反应且为A水解产物，B为苯甲醇。(2)C为羧酸，根据题给信息，E为 ，CD为取代反应，DE为消去反应，D为 ，DF为水解反应，都

26、用到试剂NaOH，F为 ，两个F分子发生酯化反应生成含有18个碳原子的酯。酯化反应，卤代烃水解属于取代反应。(3)C的结构简式为 ，苯环上有两个侧链，能发生银镜反应(含有醛基)，能发生消去反应(羟基所连接碳原子邻位有氢原子)，所以两个侧链一个为醛基，一个为CHOHCH3或者CH2CH2OH，两个侧链有邻、间、对三种位置，共6种同分异构体。2H2O 7.已知：环丙烷、环丁烷、环戊烷在催化剂的作用和加热条件下都能与氢气发生类似的反应，如环丁烷与氢气反应可用下列反应式表示：碳原子数不大于4的环烷烃可与卤素、卤化氢发生类似反应，而碳原子数大于4的环烷烃与卤素则发生取代反应。试填空：(1)环丙烷、环丁烷

27、与Cl2的反应是_ _(填反应类型)。(2)由环丁烷和Cl2为原料制取1,3丁二烯的方法是：首先制取_(填结构简式)，然后再由它通过_(填反应类型)即得到1,3丁二烯。(3)已知二甲苯充分加氢后得到烃A，A再与溴反应时发生取代反应，产物之一为B；B的相对分子质量比A大158；C分子的一取代物只有两种；F的分子式为C16H24O4，一定条件下它们可发生下列转化：写出A和C物质的结构简式：A_ _；C_。写出下列反应的化学方程式：B D：_ _；E F：_ _。解析：(1)利用题干中的已知(环丁烷与H2发生加成反应)和信息“碳原子数不大于4的环烷烃可与卤素、卤化氢发生类似反应，而碳原子数大于4的环

28、烷烃与卤素则发生取代反应”知，环丙烷、环丁烷与Cl2发生加成反应。(2)由(1)分析知环丁烷与Cl2反应生成产物是：ClCH2CH2CH2CH2Cl，再由该物质制取CH2=CHCH=CH2，由分子结构可判断发生了消去反应。(3)利用题干信息知A为二甲基环己烷，结合B的相对分子质量知B为二甲基环己烷与Br2发生反应的二元取代物，再利用“C的一元取代物只有两种”可知A中甲基处于对位，其结构简式为：，B为：B发生消去反应生成物质C：，B发生取代反应生成D，D氧化得二元羧酸，再与D发生酯化反应生成F。答案：(1)加成反应 (2)ClCH2CH2CH2CH2Cl消去反应(3)+H2O 8聚对苯二甲酸丙二

29、醇脂(PTT)纤维是Shell公司开发的一种性能优异的聚酯类新型纤维，PTT纤维综合了尼龙的柔软性、腈纶的蓬松性、涤纶的抗污性，加上本身固有的弹性，以及能常温染色等特点，把各种纤维的优良使用性能集于一身，从而成为当前国际上最新开发的热门高分子新材料之一。它是由对苯二甲酸(PTA)和1,3丙二醇(PDO)缩聚而成。目前1,3丙二醇的生产路线有多种，其中两条如下：路线1丙烯醛水合氢化法(石油化工)：HOCH2CH2CH2OH 路线2生物发酵法：(1)A的结构简式为_ _。(2)从合成原料来源的角度看，有人认为最具有发展前景的路线是2，他作出此判断的理由可能是_ _。(3)以1,3丙二醇与对苯二甲酸

30、为原料可以合成聚酯PTT，写出其化学方程式_ _。(4)已知丙二酸二乙酯能发生以下反应：利用该反应原理，以丙二酸二乙酯、1,3丙二醇、乙醇为原料合成 ，请你设计出合理的反应流程图。提示：合成过程中无机试剂任选，合成反应流程图表示方法示例如下：_。(5)对苯二甲酸有多种同分异构体，满足：(是芳香族化合物且有两个侧链；在稀硫酸中能发生反应)两种条件的同分异构体共有_种，其中有一种物质A(不能与NaHCO3反应)的一氯代物只有一种，则A的结构简式_。解析：因CHO催化加氢能得到CH2OH，故A分子中应该有OH，结合A与H2反应的产物知其结构为HOCH2CH2CHO。两条合成线路，路线2使用的原料是再

31、生性资源，路线1则都不是，故路线2的前途更广一些。1,3丙二醇与对苯二甲酸合成聚酯PTT是酯化型的缩聚反应，书写时应注意酯化反应机理的应用。由(4)中反应信息知，丙二酸二乙酯中两个酯基间的“CH2”上的氢原子可被卤代烃中的烃基取代。又最终需要制备的物质是环状二元酸，故需要先由1,3丙二醇制备二元卤代烃“CH2BrCH2CH2Br”，由乙醇制备溶剂CH3CH2ONa。在稀硫酸中能反应说明含有酯基，两侧链可以均是酯基也可以是一个为酯基、一个为羧基，两个取代基有邻、间、对三种位置关系，故共有6种同分异构体，符合后者的物质结构中有两个酯基且酯基处于对位上。答案：(1)CH2OHCH2CHO(2)原料淀粉是可再生资源，其他合成线路的原料为不可再生资源