有機物推斷與合成.doc

論文有機物推斷與合成(作者：夏振洋 重慶豐都星火學(xué)校)有機物推斷與合成是高考必考的內(nèi)容之一，賦分值為15-18分，以主觀題的形式考查，內(nèi)容涵蓋了有機化學(xué)烴、烴的衍生物等多個章節(jié)的知識點，主要考查學(xué)生的發(fā)散思維能力、及在特定環(huán)境下快速閱讀新材料并敏捷吸收新信息、全面捕捉新知識的自學(xué)能力、觀察能力、綜合分析能力、邏輯思維能力以及信息的遷移能力。在知識技能方面：通過復(fù)習(xí)有機合成，使學(xué)生掌握有機物的官能團間的相互轉(zhuǎn)化以及各類有機物的性質(zhì)、反應(yīng)類型、反應(yīng)條件、合成路線的選擇或設(shè)計。會組合多個化合物的有機化學(xué)反應(yīng)，合成指定結(jié)構(gòu)簡式的產(chǎn)物。在科學(xué)思想方面：通過精選例題，使學(xué)生認識化學(xué)與人們的生活是密切相關(guān)的，我們可以利用已學(xué)的知識，通過各種方法合成人們需要的物質(zhì)，使知識為人類服務(wù)，達到對學(xué)生滲透熱愛化學(xué)、熱愛科學(xué)、熱愛學(xué)習(xí)的教育。在科學(xué)品質(zhì)方面：激發(fā)興趣和科學(xué)情感；培養(yǎng)求實、創(chuàng)新、探索的精神與品質(zhì)?？茖W(xué)方法則要求通過組織學(xué)生討論解題關(guān)鍵，對學(xué)生進行辯證思維方法的教育，學(xué)會抓主要矛盾進行科學(xué)的抽象和概括。解決這類習(xí)題的關(guān)鍵是：學(xué)會尋找有機合成題的突破口。學(xué)會利用有機物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)尋找合成路線的最佳方式。有機推斷涉及知識大都與日常生活、營養(yǎng)保健、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、能源、交通、醫(yī)療、環(huán)保、科研等領(lǐng)域密切相關(guān)，考查內(nèi)容還包括高中化學(xué)知識的拓展和延伸，這就增加了這部分考題的廣度和深度，學(xué)生要熟練掌握，必須花一定的時間練習(xí)并培養(yǎng)做題技巧。但這部分知識無論以什么題型出現(xiàn)，均為考查課本知識點，即來源于課本，又高于課本，其核心思想為：結(jié)構(gòu)性質(zhì)，有結(jié)構(gòu)（官能團）推導(dǎo)性質(zhì)類的習(xí)題往往出現(xiàn)在選擇題中，而性質(zhì)推導(dǎo)結(jié)構(gòu)（官能團）類的習(xí)題往往以有機推斷題的形式考查，其推斷依據(jù)為：一、反應(yīng)現(xiàn)象1、能使溴水褪色的有機物為：烯烴、炔烴、二烯烴、裂化汽油等不飽和烴（加成）醛類物質(zhì)（氧化）酚類物質(zhì)（取代）苯及其同系、己烷、直餾汽油、四氯化碳（萃?。?、能使KMnO4(H+)褪色的有機物為：烯烴、炔烴、二烯烴等不飽和烴（氧化）苯的同系物(不含苯)(氧化)含-OH的醇、酚；醛類、酮類、不飽和高級脂肪酸及其酯、低聚糖（氧化）3、其他現(xiàn)象：苦杏仁味：硝基苯；TNT：三硝基甲苯；使三氯化鐵變藍：苯酚等等二、反應(yīng)類型（有機四大反應(yīng)）1、取代反應(yīng)：鹵代（烷烴、芳香烴、苯酚）硝化（苯及其同系物、苯酚、烷烴）磺化（苯及其同系物）酯化反應(yīng)（有機酸、無機含氧酸與醇）水解反應(yīng)（鹵代烴、酯、多糖、蛋白質(zhì)、油脂的水解、成肽反應(yīng)）與活潑金屬鈉、鉀、鎂等的反應(yīng)醇與鹵代烴羧酸或醇的分子間脫水2、加成反應(yīng)：含雙鍵或三鍵的烯烴、二烯烴、炔烴等烴+H2/X2/HX/H2O/HCN加成單糖、苯及其同系物、醛、酮、不飽和高級脂肪酸及其酯+H2/X2/HX/H2O/HCN加成 （注：羧酸及其酯中的羰基不能加成，醛、酮中的羰基只能與H2加成，共軛二烯烴有兩種加成方式）3、消去反應(yīng)：NaOH/醇加熱醇的消去：在濃H2SO4，加熱170C的條件下鹵代烴的消去：4、聚合反應(yīng)： 均聚：一個單體 加聚 無小分子生成聚 共聚：多個單體合 縮聚： 有小分子生成三、反應(yīng)數(shù)據(jù)：M M+42/42n ( 一定為與乙酸反應(yīng)，根據(jù)n的個數(shù)判斷M為n元醇) M M+28/28n (一定為與乙醇反應(yīng)，根據(jù)n的個數(shù)判斷M為n元酸)四、有機化合物合成1、有機合成是指以單質(zhì)、無機化合物以及易得到的有機物（一般是四個碳以下的有機物、石油化工生產(chǎn)容易得到的烯烴、芳香烴等化合物）為原料，用化學(xué)方法制備較復(fù)雜的有機化合物。2、有機化合物合成的準(zhǔn)備知識（1）熟悉烴類物質(zhì)（乙烯、乙炔、1，3丁二烯、苯、甲苯等），烴的衍生物（鹵代烴、乙醇、苯酚、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、氨基酸、乙二醇等）、淀粉、纖維素等有機物的重要化學(xué)性質(zhì)。（2）熟悉取代、加成、消去、酯化、水解、氧化、加聚等重要有機反應(yīng)類型。（3）熟悉烴和烴的衍生物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系3、有機化合物合成流程的示意圖明確目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)設(shè)計合成路線合成目標(biāo)化合物對樣品進行結(jié)構(gòu)測定試驗其性質(zhì)或功能五、有機合成的關(guān)鍵碳骨架的構(gòu)建和官能團的引入和消除1、碳骨架的構(gòu)建：構(gòu)建碳骨架是合成有機物的重要任務(wù)，包括在有機原料分子及中間化合物分子的碳骨架上增長或減短碳鏈、成環(huán)或開環(huán)等。（1）增長碳鏈的方法：常見有加聚、縮聚、酯化反應(yīng)等，另外鹵代烴與NaCN在乙醇溶液的取代反應(yīng)，溴乙烷和丙炔鈉的反應(yīng)等H+液氨CH3CH2Br + NaCN CH3CH2CN + NaBrCH3CH2CN + 2H2O CH3CH2COOH + NH3 CH3C CH + 2Na 2CH3C CNa + H2CH3CH2Br+NaCN + CH3C CNa CH3CH2C CCH3 + NaBr （2）減短碳鏈的方法：烯烴、炔烴的部分氧化反應(yīng)是減短碳鏈的有效途徑，苯的同系物氧化成苯甲酸，羧酸或羧酸鹽脫羧反應(yīng)也使碳鏈減短。CH3COONa + NaOH CH4+ Na2CO32、官能團的引入催化劑加熱加壓（1）引入羥基：乙烯和水的加成反應(yīng)，鹵代烴的水解反應(yīng)，醛酮的加H2，此外，酯的水解，葡萄糖的分解反應(yīng)，醛的部分氧化成羧酸、磺化反應(yīng)中引入的-SO3H中也含的羥基等。CH2 = CH2 + H2O CH3CH2OHNaOHCH3CH2Br + H2O CH3CH2OH + HBrH+催化劑CH3COOCH2CH3 + H2O CH3COOH + CH3CH2OHC6H12O6(葡萄糖) 2CH3CH2OH + 2CO2 催化劑加熱加壓催化劑Br（2）引入鹵原子：烯炔和鹵素、鹵化氫的加成，烷烴、苯及其同系物、醇的取代等。CH2 = CH2 + HCl CH3CH2ClCH2 = CH2 + Br2 CH2BrCH2BrCH3CH2OH + HBr CH3CH2Br + H2O + Br2 +HBr催化劑加熱（3）引入雙鍵：炔烴的不完全加成，醇和鹵代烴的消去等。CH CH + H2 CH2 = CH2 NaOH/醇加熱CH3CH2Br CH2 = CH2 + HBr（4）其他有生成醛、酮：烯與水的催化氧化，醇的催化氧化等。3、官能團的消除（1）不飽和鍵：烯烴等加成、加聚反應(yīng)（2）羥基：消去生成不飽和烴，催化氧化生成醛，與氫鹵酸的取代，與酸的酯化反應(yīng)，分子間脫水反應(yīng)等（3）鹵原子：水解和消去反應(yīng)等六、有機合成題的分類1、設(shè)計有機合成的路線（1）順推法：從確定的原料分子開始，比較原料分子和目標(biāo)分子在結(jié)構(gòu)上的異同，特別是官能團和碳骨架的差別，設(shè)計由原料分子轉(zhuǎn)向目標(biāo)分子的合成路線。（2）逆推法：從產(chǎn)物逆推出原料，設(shè)計合理的合成路線。2、有機合成題的分類（1）給出原料合成物質(zhì)，要求寫出各步化學(xué)方程式和相應(yīng)的基本反應(yīng)類型。（2）給出所得物質(zhì)的合成路線，要求填寫物質(zhì)和相應(yīng)的基本反應(yīng)類型。解題的關(guān)鍵是要熟悉有機物的化學(xué)性質(zhì)，有機物間的相互關(guān)系，以及有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式。課堂效果檢測習(xí)題1.已知兩個羧基之間在濃硫酸作用下脫去一分子水生成酸酐，如：某酯類化合物A是廣泛使用的塑料增塑劑。A在酸性條件下能夠生成B、C、D。 (1)CH3COOOH稱為過氧乙酸，寫出它的一種用途 。(2)寫出B+ECH3C00H+H2O的化學(xué)方程式 (3)寫出F可能的結(jié)構(gòu)簡式 (4)寫出A的結(jié)構(gòu)簡式 (5)1摩爾C分別和足量的金屬Na、NaOH反應(yīng)，消耗Na與NaOH物質(zhì)的量之比是 。(6)寫出D跟氫溴酸(用溴化鈉和濃硫酸的混合物)加熱反應(yīng)的化學(xué)方程式： 2化合物A最早發(fā)現(xiàn)于酸牛奶中，它是人體內(nèi)糖代謝的中間體，可由馬鈴薯玉米淀粉等發(fā)酵制得，A的鈣鹽是人們喜愛的補鈣劑之一。A在某種催化劑的存在下進行氧化，其產(chǎn)物不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。在濃硫酸存在下，A可發(fā)生如下圖所示的反應(yīng)。試寫出：化合物的結(jié)構(gòu)簡式：A B C D 化學(xué)方程式： AE AF 反應(yīng)類型： AE AF 3.藥物菲那西汀的一種合成路線如下：反應(yīng)中生成的無機物的化學(xué)式是 。反應(yīng)中生成的無機物的化學(xué)式是 。反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。非那西汀水解的化學(xué)方程式是 。4.(1)化合物A(C4H10O)。O是一種有機溶劑。A可以發(fā)生以下變化：A分子中的官能團名稱是 ；A只有一種一氯取代物B。寫出由A轉(zhuǎn)化為B的化學(xué)方程式 A的同分異構(gòu)體F也可以有框圖內(nèi)A的各種變化，且F的一氯取代物有三種。F的結(jié)構(gòu)簡式是 。(2)化合物“HQ”(C6H6O2)可用作顯影劑，“HQ”可以與三氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)?！癏Q”還能發(fā)生的反應(yīng)是(選填序號) 。加成反應(yīng) 氧化反應(yīng) 加聚反應(yīng) 水解反應(yīng)“HQ”的一硝基取代物只有一種?！癏Q”的結(jié)構(gòu)簡式是 。(3)A與“HQ”在一定條件下相互作用形成水與一種食品抗氧化劑“TBHQ”?！癟BHQ”與氫氧化鈉溶液作用得到化學(xué)式為C10H12O2Na2的化合物?！癟BHQ”的結(jié)構(gòu)簡式是 。5.烯烴通過臭氧化并經(jīng)鋅和水處理得到醛和酮。例如：.已知丙醛的燃燒熱為1815kJ/mol，丙酮的燃燒為1789 kJ/mol，試寫出丙醛燃燒的熱化學(xué)方程式 。.上述反應(yīng)可用來推斷烯烴的結(jié)構(gòu)，一種鏈狀單烯烴A通過臭氧化并經(jīng)鋅和水處理得到B和C?；衔顱含碳69.8%，含氫11.6%，B無銀鏡反應(yīng)，催化加氫生成D，D在濃硫酸存在下加熱，可得到能使溴水褪色且只有一種結(jié)構(gòu)的物質(zhì)E 反應(yīng)圖示如下：回答下列問題：（1）B的相對分子質(zhì)量是 ；CF的反應(yīng)類型為 。D中含有官能團的名稱 。（2）D+FG的化學(xué)方程式是： 。（3）A的結(jié)構(gòu)簡式為 。（4）化合物A的某種同分異構(gòu)體通過臭氧化并經(jīng)鋅和水處理得到一種產(chǎn)物，符合該條件的異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式有 種。附答案：有機化合物推斷與合成1（1）殺菌消毒 （2） （3）（4）（5）43（6）2.反應(yīng)類型：AE消