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有机推断及其合成. 【 课前导引 】. 1. 有 4 种有机物:. ①. ②. ③. ④. 其中可用于合成结构简式为. 的高分子材料的正确组合为: . A. ①③④ B. ①②③ C. ①②④ D. ②③④. 其中可用于合成结构简式为. 的高分子材料的正确组合为: . A. ①③④ B. ①②③ C. ①②④ D. ②③④.
E N D
【课前导引】 1.有4种有机物: ① ② ③ ④
其中可用于合成结构简式为 的高分子材料的正确组合为: A. ①③④B. ①②③ C. ①②④D. ②③④
其中可用于合成结构简式为 的高分子材料的正确组合为: A. ①③④B. ①②③ C. ①②④D. ②③④
2. A为某芳香烃的衍生物,只含C、H、O三种元素,环上有两个取代基。又已知A的相对分子质量为150,A不能使FeCl3溶液显色,但可被新制Cu(OH)2氧化为B,B能浓硫酸存在和加热时,发生分子内的酯化反应生成C,C分子中有一个含氧的六元环。
(1)B分子中的含氧官能团__________、__________(填名称);(1)B分子中的含氧官能团__________、__________(填名称); (2)写出符合上述条件的A的可能的结构 式:___________________________; (3)写出任一一种A与新制Cu(OH)2反应的化学方程式:
(1)B分子中的含氧官能团__________、__________(填名称);(1)B分子中的含氧官能团__________、__________(填名称); (2)写出符合上述条件的A的可能的结构 式:___________________________; (3)写出任一一种A与新制Cu(OH)2反应的化学方程式: 羧基
(1)B分子中的含氧官能团__________、__________(填名称);(1)B分子中的含氧官能团__________、__________(填名称); (2)写出符合上述条件的A的可能的结构 式:___________________________; (3)写出任一一种A与新制Cu(OH)2反应的化学方程式: 羧基 羟基
(1)B分子中的含氧官能团__________、__________(填名称);(1)B分子中的含氧官能团__________、__________(填名称); (2)写出符合上述条件的A的可能的结构 式:___________________________; (3)写出任一一种A与新制Cu(OH)2反应的化学方程式: -CH2OH -CHO -CH 2CHO -CH2CH2OH 羧基 羟基
(1)B分子中的含氧官能团__________、__________(填名称);(1)B分子中的含氧官能团__________、__________(填名称); (2)写出符合上述条件的A的可能的结构 式:___________________________; (3)写出任一一种A与新制Cu(OH)2反应的化学方程式: -CH2OH -CHO -CH 2CHO -CH2CH2OH 羧基 羟基
(4)写出任意一种B生成的C的结构 简式: C:________________。
(4)写出任意一种B生成的C的结构 简式: C:________________。
【考点搜索】 1. 综合应用各类有机化合物(烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、乙醇、溴乙烷、苯酚、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、脂肪酸、甘油酯、多羟基醛酮、氨基酸、蛋白质等)的性质,进行推导未知物的结构简式; 2. 组合多个化合物的化学反应,合成具有指定结构简式的产物。
例1. (07上海)苯酚是重要的化工原料,通过下列流程可合成阿司匹林、香料和一些高分子化合物。已知:
(1)写出C的结构简式_____________。 (2)写出反应②的化学方程式__________。 (3)写出G的结构简式________________。 (4)写出反应⑧的化学方程式__________。 (5)写出反应类型:④______⑦________。 (6)下列可检验阿司匹林样品中混有水杨酸的试剂是_________。 (a) 三氯化铁溶液 (b) 碳酸氢钠溶液 (c) 石蕊试液
解析:本题以苯酚与酸酐发生酯化反应为线索,考查酯化、加成、消去、二烯烃的1-4加聚、羟基酸的缩聚反应,以及处理信息的能力。运用化学反应环境联想法,很容易知道:A到B为信息反应,A到C为酯化反应,A到G为酯化缩聚反应;难点在于反应⑧为二烯烃的1-4加聚反应,这一点要努力突破。故本题答案为:解析:本题以苯酚与酸酐发生酯化反应为线索,考查酯化、加成、消去、二烯烃的1-4加聚、羟基酸的缩聚反应,以及处理信息的能力。运用化学反应环境联想法,很容易知道:A到B为信息反应,A到C为酯化反应,A到G为酯化缩聚反应;难点在于反应⑧为二烯烃的1-4加聚反应,这一点要努力突破。故本题答案为:
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
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(1) (2) (3) (4) (5) (6)
(1) (2) (3) (4) (5) 加成反应、消去反应 (6)
(1) (2) (3) (4) (5) 加成反应、消去反应 (6) a
例2.(06江苏高考)烷基苯在高锰酸钾的作用下,侧链被氧化成羧基,例如 例2.(06江苏高考)烷基苯在高锰酸钾的作用下,侧链被氧化成羧基,例如 化合物A—E的转化关系如图1所示,已知:A是芳香化合物,只能生成3种一溴化合物,B有酸性,C是常用增塑剂,D是有机合成的重要中间体和常用化学试剂(D也可由其他原料催化氧化得到),E是一种常用的指示剂酚酞,结构如图2。
解析:本题意在对信息处理能力、羧酸变酸酐、酯化反应等的考查。运用化学反应环境联想法,可知道:A到B为信息反应,B到C为酯化反应,故答案为:解析:本题意在对信息处理能力、羧酸变酸酐、酯化反应等的考查。运用化学反应环境联想法,可知道:A到B为信息反应,B到C为酯化反应,故答案为: A B C D
O = 1. 某有机化合物A的相对分子质量(分子量)大于110,小于150。经分析得知,其中碳和氢的质量分数之和为52.24%,其余为氧。请回答: (1)该化合物分子中含有几个氧原子,为什么? (2)该化合物的相对分子质量(分子量)是______。 (3)该化合物的化学式(分子式)是____。 (4) 该化合物分子中最多含___个-C-官能团。
O = 解析:本题属于计算推断题。因为110*<52.24%16N<150*52.24%,故氧原子个数N=4。再由64/(1-52.24%)=134,134-64=70,70/14=5,可知:还有五个CH2,故分子为C5H10O4,由不饱和度为1,可知只含 一个-C-官能团。答案为: (1)4个 (略 52.5~71.6) (2)134 (3)C5H10O4(4)1
2.已知 (CH3)2 CHCOOR CH2=C(CH3) COOR -H2\催化剂 H2\CO RCH=CH2 RCH(CH3)CHO 现有只含C、H、O的化合物A─F,有关它们的某些信息,已注明在下面的方框内。
A 分子量82的无支链的烃 Cu(OH)2 H2\CO B 可发生银镜反应 C可被碱中和 F 高分子化合物 (C10H14O4)n -H2\催化剂 D分子量202 无酸性 催化剂 E (1)写出A─E的结构简式 : _____________。 (2)出B和足量Cu(OH)2反应的化学方程式_________。
+30n +16n 解析:设 A 为CXHy,有12X+Y=82,故A 为C6H10,据信息知, D必为酯, E必含C=C且通过加聚得到高聚物F,所以E、D也含10个碳! 若A含n个RCH=CH2结构, M(A) B (含6+n个碳其中有n个-CHO) C(含6+n个碳其中有n个-COOH) D(202). 与含10-(6+n)个碳的醇反应
A 只含一个RCH=CH2结构, 则C 含7个碳且为一元羧酸. 故C必和含3个碳的醇酯化得到D, 但202+18-(82+30+16)=82,但分子量是82 的醇不存在。若A含二个RCH=CH2结构, 则C 含8个碳且为二元羧酸, 可和甲醇或乙二醇酯化,但202+36-(82+60+32)=64故应是一分子C和2分子CH3OH反应. 所以A是CH2= CHCH2CH2CH=CH2 .
B 是OHCCH CH2CH2CHCHO C 是HOOCCH CH2CH2CHCOOH CH3 CH3 CH3 CH3 D 是CH3OOCCH CH2CH2CHCOO CH3 E 是CH3OOCC= CHCH=CCOO CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 B和足量Cu(OH)2反应, 两个-OHC都被氧化成-COOH,方程式略。
【方法论坛】 有机物推断的思维方法一般有: ①(逆)顺推法:以有机物结构,性质和实验现象为主线,(逆)正向思维得出正确经验。 ② 分离法:根据题意,分离出已知条件与未知条件,再据已知条件对未知条件一一求解。
有机物的合成:实质是通过有机化学反应或题目提供信息,使有机物增长或缩短碳链,或碳链和碳环之间相互转变,或在碳链和碳环上引入、转换各种官能团,以制备不同有机物。要求学会设计有机合成题的正确路线和简捷的途径。首先分析要合成的有机物属于何种类型,带有什么官能团,与哪些信息有关;其次是根据现有原料、信息和有关反应规律,尽可能合理地把目标有机物解剖成若干片断;或寻找官能团的引入、转换方法,或设法将各小分子拼接衍变,尽快找出合成目标有机物的关键和突破点。有机物的合成:实质是通过有机化学反应或题目提供信息,使有机物增长或缩短碳链,或碳链和碳环之间相互转变,或在碳链和碳环上引入、转换各种官能团,以制备不同有机物。要求学会设计有机合成题的正确路线和简捷的途径。首先分析要合成的有机物属于何种类型,带有什么官能团,与哪些信息有关;其次是根据现有原料、信息和有关反应规律,尽可能合理地把目标有机物解剖成若干片断;或寻找官能团的引入、转换方法,或设法将各小分子拼接衍变,尽快找出合成目标有机物的关键和突破点。
一、基本合成方法 1.官能团的引入和转换 (1)C=C的形成 ①一元卤代烃在强碱的醇溶液中消去HX ②醇在浓硫酸存在的条件下消去H2O ③烷烃的热裂解和催化裂化
(2)C≡C的形成 ①二元卤代烃在强碱的醇溶液中消去2分子的HX ②一元卤代烯烃在强碱的醇溶液中消去HX ③实验室制备乙炔原理的应用 能否为二元醇脱水?
(3)卤素原子的引入方法 ①烷烃的卤代(主要应用与甲烷) ②烯烃、炔烃的加成(HX、X2) ③芳香烃苯环上的卤代 ④芳香烃侧链上的卤代 ⑤醇与HX的取代 ⑥芳香烃与X2的加成
(4)羟基的引入方法 ① 烯烃与水加成 ② 卤代烃的碱性水解 ③ 醛的加氢还原 ④ 酮的加氢还原 ⑤ 酯的酸性或碱性水解
(5)醛基或羰基的引入方法 ①醇的催化氧化 ②烯烃的催化氧化 ③炔烃与水的加成 ④烯烃的臭氧氧化分解 (6)羧基的引入方法 ①醛的催化氧化 ②苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化 ③酯的水解 ④肽、蛋白质的水解
(7)酯基的引入方法 ①酯化反应的发生 ②酯交换反应的发生 (8)硝基的引入方法 硝化反应的发生
2.缩短碳链的方法 ①苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化 ②烷烃的催化裂化 ③烯烃、炔烃被酸性高锰酸钾溶液氧化
3. 成环(信息题) (1)形成碳环 双烯成环 (2)形成杂环 通过酯化反应形成环酯
二、常用推断方法 1. 通式推断法:具有相同通式的物质类别可以归纳如下: CnH2n:烯烃、环烷烃 CnH2n-2:炔烃、二烯烃、环烯烃 CnH2n+2O:醇、醚 CnH2nO:醛、酮、烯醇 CnH2nO2:羧酸、酯、羟醛 CnH2n-6O:芳香醇、芳香醚
2. 化学反应环境联想法 化合物C和E都是医用功能高分子材料,且有相同的元素百分组成,均可由化合物A(C4H8O3)制得,如下图所示,B和D互为同分异构体。
浓硫酸 D C4H6O2 五原子环化合物 B C4H6O2 可使溴水褪色 A C4H8O3 具有酸性 浓硫酸 C (C4H6O2)n 一定条件 E (C4H6O2)n 一定条件 试写出:化学方程式A→D, B→C,反应类型A→B ,B→C A→E , A的另外两种同分异构体(同类别且有支链)的结构简式: 及.
答案为: A→D B→C