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- 2021-05-11 发布
有机推断和有机合成
一、知识网络
1、知识网1(单官能团)
2、知识网2(双官能团)
二、注意问题
1.官能团引入:
官能团的引入
引入-OH
R-X+H2O;R-CHO+H2;R2C=O+H2;-C=C-+HOH;R-COOR’+HOH
引入-X
烷+X2;烯+X2/HX;R-OH+HX
引入C=C
R-OH和R-X的消去,炔烃加氢
引入-CHO
某些醇氧化;烯氧化;炔水化;糖类水解;R-CH=CH2+O2;;炔+HOH;R-CH2OH+O2
引入-COOH
R-CHO+O2;苯的同系物被强氧化剂氧化,羧酸盐酸化;R-COOR’+H2O
引入-COO-
酯化反应
2.合成方法:
①识别有机物的类别,含何官能团,它与何知识信息有关
②据现有原料,信息及反应规律,尽可能合理把目标分子分成若干片断,或寻求官能团的引入、转换,保护方法或设法将各片断拼接衍变
③正逆推,综合比较选择最佳方案
3.合成原则:
①原料价廉,原理正确
②路线简捷,便于操作,条件适宜
③易于分离,产率高
4.解题思路:
①剖析要合成的物质(目标分子),选择原料,路线(正向、逆向思维,结合题给信息)
②合理的合成路线由什么基本反应完全,目标分子骨架
③目标分子中官能团引入
5.烃及衍生物的相互转化:
烃—R-X R-OH R’-CHO R’COOH R’COOR”
典型例题:
例1:、有机物F(C9H10O2)是一种有茉莉花香的无色油状液体,纯品用于配制花香香精和皂用香精,可用正文1-16图所示的方法合成有机物F。其中A为气态烃,在标准状况下,1.4 g气体A的体积为1.12 L;E是只含C、H、O的化合物,且分子结构中没有甲基。
A
B
C
D
E
F
(C9H10O2)
①
④
②
③
O2
O2
H2O
正文1-16
请回答下列问题:
(1)化合物E的分子式为 ;
(2)写出反应①的化学方程式 ,
其反应类型为 ;
(3)写出反应④的化学方程式 ;
(4)化合物F有多种同分异构体,请写出与D同类且苯环上只有一个取代基的同分异
构体的结构简式 。
例2:由乙烯和其它无机原料合成环状化合物E,请在下列方框内填入合适的化合物的结构简式。
并写出A和E的水解反应的化学方程式。
例3:化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
已知:①
②
(1)A的化学名称是 。
(2)由C生成D和E生成F的反应类型分别是 、 。
(3)E的结构简式为 。
(4)G为甲苯的同分异构体,由F生成H的化学方程式为 。
(5)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出,其核磁共振氢谱显示有种不同化学环境的氢,峰面积为,
写出种符合要求的X的结构简式 、 。
(6)写出用环戊烷和2-丁炔为原料制备化合物的合成路线 其他试剂任选)。
强化训练:
1、羟甲香豆素是一种治疗胆结石的药物,合成路线如下图所示:
已知:
RCOOR'+R''OH RCOOR''+ R'OH(R、R'、R''代表烃基)
(1)A属于芳香烃,其结构简式是______________________。B中所含的官能团是________________。
(2)C→D的反应类型是___________________。
(3)E属于脂类。仅以乙醇为有机原料,选用必要的无机试剂合成E,写出有关化学方程式:
___________________ _____。
(4)已知:2E F+C2H5OH。F所含官能团有和___________。
(5)以D和F为原料合成羟甲香豆素分为三步反应,写出有关化合物的结构简式:
2、功能高分子P的合成路线如下:
(1)A的分子式是C7H8,其结构简式是___________________。
(2)试剂a是_______________。
(3)反应③的化学方程式:_______________。
(4)E的分子式是C6H10O2。E中含有的官能团:_______________。
(5)反应④的反应类型是_______________。
(6)反应⑤的化学方程式:_______________。
(5)已知:。
以乙烯为起始原料,选用必要的无机试剂合成E,写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。
3、“张-烯炔环异构反应”被《Name Reactions》收录。该反应可高效构筑五元环化合物:
(R、R‘、R“表示氢、烷基或芳基)
合成五元环有机化合物J的路线如下:
已知:
(1)A属于炔烃,其结构简式是 。
(2)B由碳、氢、氧三种元素组成,相对分子质量是30。B的结构简式是
(3)C、D含有与B相同的官能团,C是芳香族化合物,E中含有的官能团是
(4)F与试剂a反应生成G的化学方程式是 ;试剂b是 。
(5)M和N均为不饱和醇。M的结构简式是
(6)N为顺式结构,写出N和H生成I(顺式结构)的化学方程式: 。
4、顺丁橡胶、制备醇酸树脂的原料M以及杀菌剂N的合成路线如下:
(1)CH2=CH—CH=CH2的名称是________________________。
(2)反应I 的反应类型是(选填字母)_________。
a. 加聚反应 b.缩聚反应
(3)顺式聚合物P的结构式是(选填字母)________。
(4)A的相对分子质量为108。
①反应II的化学方程式是___________________________________________________。
②1 molB完全转化成M所消耗的H2的质量是_______g。
(5)反应III的化学方程式是___________________________________________________。
(6)A的某些同分异构体在相同的反应条件下也能生成B和C,写出其中一种同分异构体的结构简式____________________________。
5、可降解聚合物P的合成路线如下:
羧酸a
浓H2SO4,△
浓HNO3
浓H2SO4,△
还原
①一定条件
②NaOH
A
C8H10O
D
C8H9O2Na
E
C8H8O2
G
C18H18N2O4
(含3个六元环)
①HCN
②NH3
③H2O/H+
B
C
F
P
已知:
(1)A的含氧官能团名称是 。
(2)羧酸a的电离方程是 。
(3)B→C的化学方程式是 。
(4)化合物D苯环上的一氯代物有2中,D的结构简式是 。
(5)E→F中反应①和②的反应类型分别是 。
(6)F的结构简式是 。
(7)聚合物P的结构简式是 。
6、优良的有机溶剂对孟烷、耐热型特种高分子功能材料PMnMA的合成路线如下:
已知芳香化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代。如:
+RX
(1)B为芳香烃。
①由B生成对孟烷的反应类型是 。
②(CH3)2CHCl与A生成B的化学方程式是 。
③A的同系物中相对分子质量最小的物质是 。
(2)1.08 g的C与饱和溴水完全反应生成3.45 g白色沉淀。E不能使Br2的CCl4溶液褪色。
①F的官能团是 。
②C的结构简式是 。
③反应Ⅰ的化学方程式是 。
(3)下列说法正确的是(选填字母) 。
a.B可使酸性高锰酸钾溶液褪色
b.C不存在醛类同分异构体
c.D的酸性比E弱
d.E的沸点高于对孟烷
(4)G的核磁共振氢谱有3种峰,其峰面积之比为3∶2∶1。G与NaHCO3反应放出CO2。
反应Ⅱ的化学方程式是 。
7、常用作风信子等香精的定香剂D以及可用作安全玻璃夹层的高分子化合物PVB的合成路线如下:
已知:Ⅰ.RCHO+R'CH2CHO (R、R'表示烃基或氢)
Ⅱ.醛与二元醇(如:乙二醇)可生成环状缩醛:
RCHO+ +H2O
(1)A的核磁共振氢谱有两种峰。A的名称是 。
(2)A与合成B的化学方程式是 。
(3)C为反式结构,由B还原得到。C的结构式是 。
(4)E能使Br2的CCl4溶液褪色。N由A经反应①~③合成。
a.①的反应试剂和条件是 。
b.②的反应类型是 。
c.③的化学方程式是 。
(5)PVAc由一种单体经加聚反应得到,该单体的结构简式是 。
(6)碱性条件下,PVAc完全水解的化学方程式是 。
CH3
OH
H
8、镇痉药物C、化合物N以及高分子树脂( )的合成路线如下:
D
N
A
① HCN/OH-
② H2O/H+△
① Ag(NH3)2OH △
② H+
SOCl2
OH
︱
化合物B
浓H2SO4△
C
E
F
化合物M
酸催化
CH3
OH
H
RCHO
① HCN/OH-
② H2O/H+△
RCHCOOH
OH
︱
RCOOH
RCOOR′
SOCl2
RCCl
O
‖
R′OH
(R、R′代表烃基)
已知:
(1)A的含氧官能团的名称是 。
(2)A在催化剂作用下可与H2 反映生成B。该反应的反应类型是_________。
(3)酯类化合物C的分子式是C15H14O3 ,其结构简式是 。
(4)A发生银镜反应的化学方程式是 。
OH
︱
(5)扁桃酸( )由多种同分异构体。属于甲酸酯且含酚羟基的同分异构体共有
种,写出其中一种含亚甲基(—CH2—)的同分异构体的结构简式__________。
(6)F与M合成高分子树脂的化学方程式是___________。
(7)N在NaOH溶液中发生水解反应的化学方程式是_____________。
参考答案
例1:答案:(1)C7H8O
(2)CH2=CH2 + H2O CH3—CH2OH;加成反应
浓硫酸
(3)
(4)
例2:A:BrCH2CH2Br (或BrCH2CH2OH)(1分);B:HOCH2CH2OH(1分);C:HOCH2COOH
(或HOCH2CHO、OHCCHO、OHCCOOH都可以)(该项不计分,写错不扣分);
A水解:BrCH2CH2Br+2NaOH ® HOCH2COOH+2NaBr
或 BrCH2CH2Br+2H2O ® HOCH2COOH+2HBr
例3:(1)苯甲醛
(2)加成;酯化或取代
(3)
(4)
(5)
(6)(3分)
强化训练答案:
1(1),硝基;
(2)取代;
(3)2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O 2CH3CHO+O2 2CH3COOH
CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O;
(4);(5)D:—OH
OH
,F :CH3CH2OOCCH2COCH3,中间产物1为:,中间产物2:
2、(1) (2)浓硫酸和浓硝酸
(3)
(4)碳碳双键、酯基 (5)加聚反应
(6)
(7)
3、(1) CHC—CH3(2)HCHO (3)碳碳双键、醛基
(4) ;NaOH醇溶液
(5) CH3-CC-CH2OH
(6)
4、(1)1,3-丁二烯 (2)a (3)b
(4)①2CH2CH—CHCH2
②6
(5)2+HCHO +H2O
(6)
5、(1)羟基
(2)CH3COOH CH3COO-+H+
(3)
(4)
(5)加成反应、取代反应
(6)
(7)
6、(1)①加成(还原)反应
②+(CH3)2CHCl
③苯
(2)①碳碳双键
②
③
(3)ad
(4)
7、(1)乙醛
(2)
(3)
(4)a.稀NaOH 加热 b.加成(还原)反应
c.2CH3(CH2)3OH+O2 2CH3(CH2)2CHO+2H2O
(5)CH3COOCH CH2
(6)
8、(17分)(1)醛基 (2)加成反应
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