高2021届高2018级高中化学一轮复习第十二章《有机化学基础》选修专题十有机合成与推断
2021高考化学一轮复习第十二章有机化学基础第二节烃卤代烃学案新人教版
第二节烃、卤代烃最新考纲：1.掌握烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃的结构与性质。
2.掌握卤代烃的结构与性质，以及与其他有机物的相互转化。
3.了解烃类及衍生物的重要应用以及烃的衍生物合成方法。
核心素养：1.宏观辨识与微观探析：认识烃的多样性，并对烃类物质进行分类；能从不同角度认识烃的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念。
2.证据推理与模型认知：具有证据意识，能基于证据对烃的组成、结构及其变化提出可能的假设。
能运用有关模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。
知识点一脂肪烃的结构与性质1.结构特点与通式2.典型代表物的组成与结构3.物理性质4.化学性质(1)烷烃的取代反应①取代反应：有机物分子中某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
②烷烃的卤代反应反应条件气态烷烃与气态卤素单质在光照下反应产物成分多种卤代烃混合物(非纯净物)＋HX定量关系即取代1 mol氢原子，消耗1_mol卤素单质生成1 mol HCl①加成反应：有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
②烯烃、炔烃的加成反应(写出有关反应方程式)(3)加聚反应①丙烯加聚反应方程式为②乙炔加聚反应方程式为n CH≡CH ――→催化剂CH ＝CH(4)二烯烃的加成反应和加聚反应 ①加成反应②加聚反应：n CH 2＝CH —CH ＝CH 2――→催化剂CH 2—CH ＝CH —CH 2 (5)脂肪烃的氧化反应烷烃 烯烃 炔烃燃烧现象火焰 较明亮火焰明亮， 带黑烟火焰很明亮，带浓黑烟反应 方程式①烷烃的燃烧通式：C n H 2n ＋2＋3n ＋12O 2――→点燃n CO 2＋(n ＋1)H 2O ；②单烯烃的燃烧通式：C n H 2n ＋3n2O 2――→点燃n CO 2＋n H 2O通入酸性 KMnO 4溶液不褪色褪色褪色乙烯 乙炔原理CH 3CH 2OH ――→浓H 2SO 4170 ℃CH 2＝CH 2↑＋H 2OCaC 2＋2H 2O ―→Ca(OH)2＋HC≡CH↑反应装置收集方法排水集气法排水集气法或向下排空气法实验注意事项①乙醇与浓硫酸的体积比为1∶3；②先在容器中加入乙醇，再沿器壁慢慢加入浓硫酸，边加边冷却边搅拌；③温度计的水银球应插入反应混合液的液面下；④应在混合液中加几片碎瓷片防止暴沸；⑤应使温度迅速升至170 ℃；⑥浓H2SO4的作用：催化剂和脱水剂①因反应放热且电石易变成粉末，所以不能使用启普发生器或其简易装置；②为了得到比较平缓的乙炔气流，可用饱和食盐水代替水；③因反应太剧烈，可用分液漏斗控制滴水速度来控制反应速率净化因乙醇会被碳化，且碳与浓硫酸反应，则乙烯中会混有CO2、SO2等杂质，可用盛有NaOH溶液的洗气瓶将其除去因电石中含有磷和硫元素，与水反应会生成PH3和H2S等杂质，可用CuSO4溶液将其除去判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1.乙烯中的SO2气体可用KOH溶液除去( √)2.乙烯、乙炔在常温常压下可以与H2、HCl发生加成反应( ×)提示：在有催化剂且加热的条件下才能发生加成反应。
高考化学一轮复习第十二章有机化学基础高考真题演练学
学习资料第十二章有机化学基础1．(2019·全国卷Ⅰ)实验室制备溴苯的反应装置如下图所示，关于实验操作或叙述错误的是（）A．向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开KB．实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色C．装置c中碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢D．反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯答案 D2．(2019·全国卷Ⅲ)下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是( )A．甲苯B．乙烷C．丙炔D．1,3。
丁二烯答案 D解析因为乙烯是平面型结构,碳碳单键可以旋转，所以1，3。
丁二烯中所有原子可能共平面，D正确。
3．(2019·江苏高考)(双选）化合物Y具有抗菌、消炎作用，可由X制得。
下列有关化合物X、Y的说法正确的是（）A．1 mol X最多能与2 mol NaOH反应B．Y与乙醇发生酯化反应可得到XC．X、Y均能与酸性KMnO4溶液反应D．室温下X、Y分别与足量Br2加成的产物分子中手性碳原子数目相等答案CD解析由结构简式可知,X中能与NaOH反应的官能团有酚酯基和羧基,1 mol -COOH消耗1 mol NaOH，1 mol —COO—(酚酯基)消耗2 mol NaOH，故1 mol X最多能与3 mol NaOH反应，A错误；Y与乙酸发生酯化反应可得到X,B错误；X、Y中均有碳碳双键，能与酸性KMnO4溶液反应,C正确；X、Y分别与足量Br2加成后的产物分子中，手性碳原子用＊标出,如下图所示：两者均含3个手性碳原子，D正确。
4．（2018·全国卷Ⅰ）在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中，下列操作未涉及的是（）答案 D5．(2018·全国卷Ⅱ)实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。
光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是( ）答案 D解析在光照条件下氯气与甲烷发生取代反应生成氯化氢和四种氯代烃，氯化氢极易溶于水，所以液面会上升，氯代烃是不溶于水的气体或油状液体，所以最终水不会充满试管,答案选D。
高三化学一轮复习第十二章有机化学基础章末考能特训课件新人教.ppt
则该烃的分子式不可能的是
（ B）
A.C2H6
B.C4H10
C.C5H12
D.C8H18
2.分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机
化合物有
（ B）
A.3种
B.4种
C.5种
D.6种
3.环己烷有两种空间立体结构：船式环己烷（
）
和椅式环己烷（
）。如果环己烷分子中有两
个不同碳上的氢原子被氯原子取代，考虑环己烷的
【典例导析6】有机物
的同分异构体有多
种，请写出符合下列要求的同分异构体的结构简式。 （1）具有苯环结构且苯环上只有一个链状取代基； （2）已知不饱和碳碳键上不能连有—OH。
解析 根据不饱和度概念，该有机物的不饱和度为6， 除苯环外还有：要么两个双键，要么一个三键。
答案
迁移应用
1.某烷烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，
A.3种 B.4种 C.5种
D.6种
解析 先写出碳链，共有以下3种： 答案 C
三、定一移二法
对于二元取代物（或含有官能团的一元取代物）的
同分异构体的判断，可固定一个取代基位置，再移
动另一取代基位置以确定同分异构体数目。
【典例导析3】若萘分子中有两个氢原子分别被溴原
子取代后，所形成的化合物的数目有（ ）
A.5
B.7
C.8
D.10
解析 萘分子中两个苯环是等同的，除并在一起的
两个碳原子外，只存在两种不同的碳原子，即α位
的和β位的碳原子。定一个α位的碳原子，再连接
其余的α位的和β位的碳原子，这样形成的二溴代
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
物有7种；定一个β位的碳原子，再连接其余的β位
2021届高三化学一轮复习——有机化学基础(知识梳理及训练)(共52张PPT)
)
A.1mol X在浓硫酸作用下发生消去反应,最多生成3mol H2O B.1mol Y发生类似酯化的反应，最多消耗2mol X
C.X与足量HBr反应，所得有机物的分子式为C24H37O2Br3 D.Y和癸烷的分子链均呈锯齿形，但Y的极性较强
10、莽草酸可用于合成药物达菲，其结构简
式如图，下列关于莽草酸的说法正确的是(C )
2021届高三化学一轮复习——有 机化学基础（知识梳理及训练）
一、烃的分类及化学性质
1.烃的分类
链烃
饱和链烃 烷烃 CnH2n+2 (n≥1) 烯烃 CnH2n (n≥2)
脂肪烃
不饱和链烃 炔烃 CnH2n-2 (n≥2)
二烯烃 CnH2n-2 (n≥4)
烃
环烃 环烷烃 CnH2n (n≥3)
芳香烃 苯及苯同系物 CnH2n-6 (n≥6)
1.烃的衍生物的分类
1.卤代烃 —X 卤素原子
烃 的 衍
2.醇类 —OH 羟基
3.醛类
O — C—H 或 —CHO
醛基
4.羧酸
O — C—OH 或 —COOH
羧基
5.酚类 —OH 羟基
O=
O=
生 6.酯类 —COO— —C—O— 酯基
物 7.酮类 —C— 羰基
8.醚类 —O— 醚键
2.各类烃的衍生物的化学性质
酯化反应 返回
八、营养物质：
1.油脂
(1).油脂分类：
单甘油酯
烃基：
天然油脂大多数为混甘油酯
混甘油酯
植物油(l)——含不饱和键较多 常温下的状态：
脂肪(S) ——含不饱和键较少
===
(2).化学性质
O R1-OC-O-CH2 R2-OC-O-CH R3-C-O-CH2
高考化学一轮复习 第12章 有机化学基础 基础课2 烃和
• ③C氯H乙C烯H＋的H加C聚l―反催―应化△――剂→CH2===CHCl
nCH2===CHCl―催―化――剂→
• (5)CH2===CH—CH===CH2与Br2 1∶1加成可能的反应： • ①____C_H__2_=_=_=_C_H__—__C_H__=_=_=_C_H__2_＋__B_r_2―__→______________________ • ②______________________________________________________
__________________________________。
• (2)有机物A的结构简式为
若A是单烯烃与氢气加成后的产物，则该单烯烃可能有______5____________种 结构；
若A是炔烃与氢气加成的产物，则该炔烃可能有________1__________种结构。
解析：(1)由 M(CnH2n)＝70,14n＝70，n＝5，即烯烃的分子式为 C5H10；戊烯加 成后所得的产物(戊烷)中含有 3 个甲基，表明在戊烯分子中只含有一个支链，且该支
苯不能被酸性KMnO4溶液氧化。
题组二 烯烃、炔烃的加成和氧化反应规律
3．某烃结构式用键线式表示为 比为 1∶1)，所得的产物有( C )
A．3 种 C．5 种
，该烃与 Br2 加成时(物质的量之
B．4 种 D．6 种
解析：当溴与 、
发生 1,2-加成时，生成物为
、
有三种；当溴与
发生 1,4-加成时，生
沸点 密度
随着碳原子数的增多，沸点逐渐__升__高____；同分异构体之间，支链越 多，沸点__越__低____ 随着碳原子数的增多，密度逐渐__增__大____，液态烃密度均比水__小____
(全国通用版)2021版高考化学大一轮复习 第十二章 有机化学基础
（全国通用版）2021版高考化学大一轮复习第十二章有机化学基础爱你一万年第1讲认识有机化合物【2021・备考】最新考纲：1.能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式。
2.了解常见有机化合物的结构；了解有机物分子中的官能团，能正确表示它们的结构。
3.了解确定有机化合物结构的化学方法和物理方法(如质谱、红外光谱、核磁共振氢谱等)。
4.能正确书写有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体)。
5.能正确命名简单的有机化合物。
考点一有机化合物的分类及官能团(频数：★★☆ 难度：★☆☆)1．根据分子组成中是否有C、H以外的元素，分为烃和烃的衍生物。
2．根据分子中碳骨架的形状分类3．按官能团分类 (1)相关概念烃的衍生物：烃分子里的氢原子被其他原子或原子团所代替，衍生出一系列新的有机化合物。
官能团：决定化合物特殊性质的原子或原子团。
1爱你一万年(2)有机物的主要类别、官能团和典型代表物。
类别烷烃烯烃 (碳碳双键) 炔烃芳香烃卤代烃醇―OH(羟基) 酚醚 (醚键) CH3CH2OCH2CH3 苯酚C6H5OH 乙醚―C≡C―(碳碳三键) ―X(卤素原子) 乙炔HC≡CH 官能团代表物名称、结构简式甲烷CH4 乙烯CH2==CH2 苯溴乙烷C2H5Br 乙醇C2H5OH醛 (醛基) 酮 (羰基) 羧酸 (羧基) 乙醛CH3CHO 丙酮CH3COCH3 乙酸CH3COOH 乙酸乙酯酯 (酯基)①可以根据碳原子是否达到饱和，将烃分成饱和烃和不饱和烃，如烷烃、环烷烃属于饱和烃，烯烃、炔烃、芳香烃属于不饱和烃。
②芳香化合物、芳香烃和苯及其同系物的关系可表示为下图：CH3COOCH2CH32爱你一万年③含醛基的物质不一定为醛类，如HCOOH、HCOOCH3、葡萄糖等。
④苯环不是官能团。
1．基础知识正误判断(1)含有苯环的有机物属于芳香烃( ) (2)官能团相同的物质一定是同一类物质( ) (3)含有羟基的物质只有醇或酚( ) (4)含有醛基的有机物一定属于醛类( )(5) 、―COOH的名称分别为苯、酸基( )(6)醛基的结构简式为“―COH”( )答案(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×2．(RJ选修5・P63改编)请写出官能团的名称，并按官能团的不同对下列有机物进行分类。
2021高考化学一轮复习第十二章有机化学基础有机化学知识总结学案.doc
有机化学知识总结一、各类有机物的官能团及主要化学性质(大多数有机物都能燃烧，故本总结不再将燃烧做为某类有机物的性质单独列出，特此说明)1．烯烃——碳碳双键(1)加成(加聚)(2)氧化(被酸性高锰酸钾氧化)2．炔烃——碳碳三键(1)加成(加聚)(2)氧化(被酸性高锰酸钾氧化)3．卤代烃——卤素原子(1)水解(取代)——氢氧化钠水溶液、加热(2)消去反应——氢氧化钠醇溶液、加热4．醇——羟基(1)与活泼金属反应(2)取代——与卤化氢反应、生成醚、酯化反应(3)氧化——催化氧化、被酸性高锰酸钾氧化、被重铬酸钾氧化(4)消去反应——浓硫酸、加热5．酚——羟基(1)弱酸性——苯环对羟基的影响(2)取代——与溴水反应(可鉴别酚羟基)，体现了羟基对苯环的影响(3)氧化——常温下被氧气氧化(变粉红色)、被酸性高锰酸钾氧化(4)显色反应——遇铁离子显紫色(常用于鉴别酚羟基)6．醛——醛基(1)还原反应——与氢气加成生成醇(也属于加成反应)(2)氧化反应——银氨溶液、新制氢氧化铜(常用于检验醛基)、催化氧化7．羧酸——羧基(1)酸性——羧基上羟基氢的电离(2)酯化反应(也属于取代反应)8．酯——酯基：水解反应(也属于取代反应，酸性、碱性条件下水解产物不同)9．葡萄糖、麦芽糖——醛基、羟基：属于还原性糖，能体现醛和醇的性质。
10．二糖(麦芽糖、蔗糖)——水解反应(水解产物不同)11．多糖(淀粉、纤维素)——水解反应(最终水解产物相同)12．氨基酸——氨基和羧基：酸性、碱性、缩聚反应二、从反应条件推测可能发生的反应，进一步推测有机物可能的结构1．卤素单质、光照：取代烷基或苯环侧链上的氢原子。
2．卤素单质、Fe粉(或FeX3)：取代苯环上的氢原子。
3．NaOH/水、加热(1)卤代烃的水解(2)酯的水解4．NaOH/醇、加热：卤代烃消去5．Cu(或Ag)、加热：醇的催化氧化6．浓硫酸、加热(1)醇的消去(2)苯的硝化反应(3)酯化反应(4)醇―→醚三、从反应类型总结1．取代反应(1)烷烃取代(卤素单质、光照)(2)苯的取代(卤素单质、催化剂；硝化)(3)卤代烃水解(4)醇——与卤化氢、与羧酸、生成醚(5)羧酸——酯化(6)酯——水解(7)成肽、多糖水解2．加成反应(1)含碳碳双键、三键(2)含苯环的物质、醛、酮与氢气的加成3．氧化反应(1)碳碳双键、三键、苯的同系物、醇、酚、醛被酸性高锰酸钾氧化(2)醇的催化氧化、醛的催化氧化(3)醛被银氨溶液、新制氢氧化铜氧化4．还原反应凡是与氢气的加成反应都是还原反应——含碳碳双键、三键、含苯环的物质、醛、酮5．消去反应(1)醇的消去——浓硫酸、加热(2)卤代烃消去——氢氧化钠醇溶液6．加聚反应——含双键、三键的物质7．缩聚反应——可以借助酯化原理(羟基和羧基)、羧基与氨基或羟醛缩合四、重要的有机反应方程式1．烃的重要反应甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应(以生成一氯甲烷为例)：CH 4＋Cl 2――→光CH 3Cl ＋HCl乙烯与溴加成：CH 2===CH 2＋Br 2―→CH 2Br —CH 2Br乙烯与氯化氯加成：CH 2===CH 2＋HCl 催化剂,CH 3CH 2Cl乙烯与水加成：CH 2===CH 2＋H 2O ――→催化剂加热、加压CH 3CH 2OH 乙烯加聚：n CH 2===CH 2――→催化剂CH 2—CH 2甲苯和氯气的反应：2．烃的衍生物的重要反应溴乙烷的水解反应：C 2H 5Br ＋NaOH ――→H 2O △C 2H 5OH ＋NaBr 溴乙烷的消去反应：CH 3CH 2Br ＋NaOH ――→醇△CH 2===CH 2↑＋NaBr ＋H 2O 乙醇的催化氧化：2CH 3CH 2OH ＋O 2――→Cu/Ag △2CH 3CHO ＋2H 2O 乙醇消去反应：CH 3CH 2OH ――→浓硫酸170 ℃CH 2===CH 2↑＋H 2O乙醛与氢气反应：CH 3CHO ＋H 2――→催化剂△CH 3CH 2OH 乙醛与氧气反应：2CH 3CHO ＋O 2――→催化剂△2CH 3COOH 乙醛的银镜反应：CH 3CHO ＋2Ag(NH 3)2OH ――→△CH 3COONH 4＋2Ag↓＋3NH 3＋H 2O乙醛与新制氢氧化铜反应：CH 3CHO ＋2Cu(OH)2＋NaOH ――→△CH 3COONa ＋Cu 2O↓＋3H 2O乙酸乙酯在酸性条件水解反应：CH 3COOC 2H 5＋H 2O 无机酸△CH 3COOH ＋C 2H 5OH乙酸乙酯在碱性条件水解反应：CH 3COOC 2H 5＋NaOH=====△CH 3COONa ＋C 2H 5OH。
版步步高高中化学一轮复习课件：第十二章 《有机化学基础》选修 专题讲座七PPT22张
123
解析 答案
②碳负离子 CH－ 3 的立体构型为三__角__锥__形__。 解析 CH－ 3 的价层电子对数为 3＋12×(4＋1－3×1)＝4，故 CH－3 的立体构型 为三角锥形。
③根据等电子原理，NO＋的电子式为________________。
解析 N的2p轨道半充满，处于较稳定状态，故N、O、S、Zn的第一电离 能由大到小的顺序：N＞O＞S＞Zn。 ② 在 [Zn(NH3)4]SO4 溶 液 中 滴 加 NaOH 溶 液 ， 未 出 现 浑 浊 ， 其 原 因 是 _[Z_n_(_N_H__3)_4_]2_＋_难__电__离__，__溶__液__中__Z_n_2_＋_浓__度__很__小__，__无__法__产__生__沉__淀____。
解析 NO＋与N2为等电子体，故电子式为
。
123
解析 答案
(2)钒可用于合成电池电极，也可用于人工合成二价的钒固氮酶(结构如 图a)。
①V2＋基态时核外电子排布式为_1_s_22_s_2_2_p_63_s_2_3_p_63_d_3_(_或__[A__r]_3_d_3_) __。 ②钒固氮酶中钒的配位原子有_S_、__N_(填元素符号)。 解析 根据图a可知V的配位原子为N和S。
、 及 上的C原子都是sp2杂化，—C≡C—
中的
原子是sp杂化，C中的C原子是sp3杂化。
(3)根据等电子原理判断 等电子体不仅结构和性质相似，中心原子的杂化轨道类型也相似。
3.判断分子或离子的立体构型
(1)根据价层电子对互斥理论判断。
(2)利用等电子原理判断陌生分子的立体构型。如N2O与CO2是等电子体， 空间构型均为直线形，N2O的结构式也和CO2相似，为N==N==O。
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专题十有机合成与推断【考情分析】作为选考模块,有机化学在高考中以一道有机推断与合成综合型题目出现,一般为新课标全国卷第36题,分值为15分。
主要考查有机物的命名、有机反应条件与有机反应类型的判断、有机物结构简式的推断及有机反应方程式的书写等。
涉及的物质多为教材中比较熟悉的物质及当年有重大影响和科技上取得重大突破的物质,考查的仍为有机化学主干知识。
其中根据题设信息,设计有机合成路线可能成为今后高考命题的热点。
考点指导1有机合成路线综合分析【典例1】(2016·全国卷Ⅰ)秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要的意义。
下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线:回答下列问题:(1)下列关于糖类的说法正确的是________(填标号)。
a.糖类都有甜味,具有C n H2m O m的通式b.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖c.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全d.淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物(2)B生成C的反应类型为________。
(3)D中的官能团名称为________,D生成E的反应类型为________。
(4)F的化学名称是________,由F生成G的化学方程式为______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。
(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体,0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液反应生成44 g CO2,W共有________种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为________。
(6)参照上述合成路线,以(反,反)-2,4-己二烯和C2H4为原料(无机试剂任选),设计制备对苯二甲酸的合成路线。
解题思路:挖掘题干信息(1)糖类不一定具有甜味,不一定符合碳水化合物通式,a项错误；麦芽糖水解生成葡萄糖,而蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,b项错误；用碘水检验淀粉是否完全水解,用银氨溶液可以检验淀粉是否水解,c项正确；淀粉、纤维素都是多糖类天然高分子化合物,d项正确。
(2)B→C发生酯化反应,又叫取代反应。
(3)D中官能团名称是酯基、碳碳双键。
D生成E,增加两个碳碳双键,说明发生消去反应。
(4)F为二元羧酸,名称为己二酸或1,6-己二酸。
己二酸与1,4-丁二醇在一定条件下合成聚酯,注意链端要连接氢原子或羟基,脱去小分子水的数目为(2n－1),高聚物中聚合度n不可漏写。
(5)W具有一种官能团,不是一个官能团；W是二取代芳香族化合物,则苯环上有两个取代基,0.5 mol W与足量碳酸氢钠反应生成44 g CO2,说明W分子中含有2个羧基。
则有4种情况:①—CH2COOH,—CH2COOH；②—COOH,—CH2CH2COOH；③—COOH,—CH(CH3)COOH；④—CH3,—CH(COOH)COOH。
每组取代基在苯环上有邻、间、对三种位置关系,W共有12种结构。
在核磁共振氢谱上只有3组峰,说明分子是对称结构,结构简式为。
(6)流程图中有两个新信息反应原理:一是C与乙烯反应生成D,是生成六元环的反应；二是D→E,在Pd/C,加热条件下脱去H2增加不饱和度。
结合这两个反应原理可得出合成路线。
答案(1)cd(2)取代反应(酯化反应)(3)酯基、碳碳双键消去反应(4)己二酸【归纳总结】1.有机合成中官能团的消除与保护(1)官能团的消除①通过加成反应可以消除或—C≡C—:如CH2===CH2在催化剂作用下与H2发生加成反应。
②通过消去、氧化或酯化反应可消除—OH:如CH3CH2OH消去生成CH2===CH2,CH3CH2OH氧化生成CH3CHO。
③通过加成(还原)或氧化反应可消除—CHO:如CH3CHO氧化生成CH3COOH,CH3CHO加H2还原生成CH3CH2OH。
④通过水解反应可消除:如CH3COOC2H5在酸性条件下水解生成CH3COOH和C2H5OH。
⑤通过消去反应或水解反应消除卤素原子。
如CH3CH2Br在NaOH醇溶液中发生消去反应生成乙烯和溴化钠,在NaOH水溶液中发生水解反应生成乙醇和溴化钠。
(2)官能团的保护有机合成中常见官能团的保护:①酚羟基的保护:因酚羟基易被氧化,所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH 反应,把—OH变为—ONa将其保护起来,待氧化后再酸化将其转变为—OH。
②碳碳双键的保护:碳碳双键也容易被氧化,在氧化其他基团前可以利用其与HCl 等的加成反应将其保护起来,待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。
③氨基(—NH2)的保护:如在对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH,之后再把—NO2还原为—NH2。
防止当KMnO4氧化—CH3时,—NH2(具有还原性)也被氧化。
2.有机合成路线设计(1)表达方式:合成路线图(2)有机合成方法:多以逆推为主,其思维途径是①首先确定要合成的有机物属于何种类型,以及题中所给的条件与所要合成的有机物之间的关系。
②以题中要求最终物质为起点,考虑这一有机物如何从另一有机物甲经过一步反应制得。
若甲不是所给已知原料,需再进一步考虑甲又是如何从另一有机物乙经一步反应制得,过程中需要利用给定(或隐藏)信息,一直推导到题目给定的原料为终点。
(3)在合成某产物时,可能会产生多种不同方法和途径,应当在兼顾原料省、产率高的前提下选择最合理、最简单的方法和途径。
【对点训练】1.(给定结构简式分析反应过程)(2018·天津理综,8)化合物N具有镇痛、消炎等药理作用,其合成路线如下:(1)A的系统命名为________,E中官能团的名称为________。
(2)A→B的反应类型为________,从反应所得液态有机混合物中提纯B的常用方法为________。
(3)C→D的化学方程式为________________________________________________。
(4)C的同分异构体W(不考虑手性异构)可发生银镜反应；且1 mol W最多与2 mol NaOH发生反应,产物之一可被氧化成二元醛。
满足上述条件的W有________种,若W的核磁共振氢谱具有四组峰,则其结构简式为________________________。
(5)F与G的关系为(填序号)________。
a.碳链异构b.官能团异构c.顺反异构d.位置异构(6)M的结构简式为________________。
(7)参照上述合成路线,以为原料,采用如下方法制备医药中间体。
该路线中试剂与条件1为________________________________________________, X的结构简式为________________；试剂与条件2为________________,Y的结构简式为________________。
【解析】(1)A的结构简式为HOCH2CH2CH2CH2CH2CH2OH,其系统命名为1,6-己二醇。
E中官能团为碳碳双键、酯基。
(2)A→B的反应类型为取代反应；该反应所得混合物中还含有1,6-己二醇、氢溴酸,从中提纯HOCH2CH2CH2CH2CH2CH2Br的常用方法为蒸馏。
(3)C→D为和乙醇的酯化反应。
(4)根据W能发生银镜反应,知W含有醛基或甲酸酯基,根据1 mol W最多能与2 mol NaOH反应,且产物之一可被氧化为二元醛,知W含有甲酸酯基,且含有—CH2Br,因此W可表示为HCOOCH2—C3H6—CH2Br,W可看做HCOOCH2—、—CH2Br取代丙烷中的两个H,用定一移一法,可判断满足条件的W共有5种结构。
W的核磁共振氢谱有4组峰的结构简式为。
(5)F、G的不同之处是F中双键碳原子上的两个H在碳碳双键同侧,G中双键碳原子上的两个H在碳碳双键两侧,二者互为顺反异构体。
(6)根据G、N的结构简式,可知M为。
(7)结合题给合成路线,运用逆合成分析法,可知合成的上一步物质为,结合图示转化关系,可知X为,生成X的反应为与HBr发生的取代反应,试剂与条件1为HBr,△；Y为,生成Y的反应为的氧化反应,试剂与条件2为O2/Cu或Ag,△。
答案(1)1,6-己二醇碳碳双键,酯基(2)取代反应减压蒸馏(或蒸馏)试剂与条件2:O2/Cu或Ag,△Y:2.(给定结构简式分析反应过程)(2018·江苏化学,17)丹参醇是存在于中药丹参中的一种天然产物。
合成丹参醇的部分路线如下:已知:(1)A中的官能团名称为_____________________________________________(写两种)。
(2)D→E的反应类型为________。
(3)B的分子式为C9H14O,写出B的结构简式:___________________________________________________________________ __。
(4)的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:________。
①分子中含有苯环,能与FeCl3溶液发生显色反应,不能发生银镜反应；②碱性条件水解生成两种产物,酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢。
(5)写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和乙醇任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【解析】(1)A中含有2个碳碳双键、1个羰基(也称为酮羰基)。
(2)仔细观察对比D和E的结构简式可知,从D生成E,发生的是分子内的脱水反应,属于消去反应。
(3)A中含有8个碳原子、不饱和度为4,B中含有9个碳原子,不饱和度为3。
说明从A到B,总的结果是发生了加成反应。
具体反应过程是:羰基与CH3MgBr发生加成反应,—MgBr加到羰基氧原子上生成—OMgBr,而—CH3加到羰基碳原子上,—OMgBr经过水解得到—OH。
据此不难得到B的结构简式。
(4)中含有9个碳原子、3个氧原子,且不饱和度为7。
其同分异构体中含有苯环,能与氯化铁溶液发生显色反应,即含有酚羟基；碱性条件下能发生水解,说明含有酯基,由于一个苯环的不饱和度为4,一个酯基的不饱和度是1,说明该同分异构体中还含有碳碳不饱和键。
2个碳原子拥有2个不饱和度,只能是存在碳碳叁键,即同分异构体中含有CH≡C—结构。
如果是CH≡C—COO—,碱性条件下水解后酸化得到CH≡C—COOH,该分子中含有2种不同化学环境的氢,符合题意。
结合条件②“酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢”,推出该同分异构体中含有的是酚酯基,且酚酯基与酚羟基处于苯环的对位,综合上述分析可知符合要求的同分异构体的结构简式为。