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文檔簡介
第6課時合成高分子化合物與有機(jī)合成
?課標(biāo)要求
1.能對單體和高分子進(jìn)行相互推斷,能分析高分子的合成路線,能寫
出典型的加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式。
2.能舉例說明塑料、合成橡膠、合成纖維的組成和結(jié)構(gòu)特點,能列舉
重要的合成高分子化合物,說明它們在材料領(lǐng)域中的應(yīng)用。
3.能綜合應(yīng)用有關(guān)知識完成推斷有機(jī)化合物、檢驗官能團(tuán)、設(shè)計有機(jī)
合成路線等任務(wù)。
4.能參與材料選擇與使用、垃圾處理等社會性議題的討論,并作出有
科學(xué)依據(jù)的判斷、評價和決策。
>考點一,?合成有機(jī)高分子
、■必備知識房5
(1)單體:能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)形成高分子化合物的低分子化合物。
(2)鏈節(jié):高分子化合物中化學(xué)組成相回、可重復(fù)的最小單位。
(3)聚合度:由一種單體合成的高分子鏈中含有鏈節(jié)的數(shù)旦。
如:
?國二甌鯉繼贏一靛鄧
T"7"I
轆鞋聚合度
(4)常見高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡式和單體
名稱單體結(jié)構(gòu)簡式
OO
滌綸HOOC-θ^-COOH
HOEc-θ-COCH2CH2O?H
HOCH2CH2OH
-CHZ-CH玉
CN
晴綸CH2-CH-CN
聚丙烯月青
順丁橡膠
CH2-CH-CH-CH2-E-CH2-CH-=CH-CH2?
ECHz—CH=CH-CH-CH-CH?
CH-CH-CH-CH22
22e
丁苯橡膠(SBR)
θ-CH=CH2
CH=C-CH=CH-CHZ-C=CH-CHZH
氯丁橡膠22
___________Cl____________________________________Cl_________________________
(1)分類
天然高分子化合物:如淀粉、纖維素、
蛋白質(zhì)
'線型結(jié)構(gòu):具有熱塑性,如低
、一根據(jù)壓聚乙烯
IWJ分子化合物亦J
根據(jù)支鏈型結(jié)構(gòu):具有熱塑性,如
合成身分子化合物結(jié)構(gòu)
高壓聚乙烯
網(wǎng)狀結(jié)構(gòu):具有熱固性,如酚
、醛樹脂
其中,塑粒、合成纖維、合成橡膠又被稱為“三大合成材料”。
ι?■微點拔(1)高分子化合物都屬于混合物。
⑵碳纖維不屬于有機(jī)高分子材料。
(3)天然橡膠含有)c=c(,易發(fā)生加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)(老化)。強(qiáng)氧化
劑、鹵素單質(zhì)、有機(jī)溶劑等都易腐蝕橡膠。
(2)高分子化合物的基本性質(zhì)
熱塑
項目溶解性性和強(qiáng)度電絕緣性
熱固性
線型能溶于適
結(jié)構(gòu)當(dāng)?shù)挠袡C(jī)熱塑性
高分子溶劑
一般
不溶于有電絕緣性良好(個別除外,
比較
網(wǎng)狀機(jī)溶如聚乙快)
大
結(jié)構(gòu)齊!J,只有熱固性
高分子一定
程度的溶脹
⑴加聚反應(yīng):由含有不飽和鍵的化合物分子以加成反應(yīng)形式結(jié)合成
高分子化合物的反應(yīng)。
特征:①單體往往是帶有雙鍵或三鍵的不飽和有機(jī)物(如乙烯、氯乙烯、
甲基丙烯酸、異戊二烯等)。
②高分子鏈節(jié)與單體的化學(xué)組成相同。
③生成物只有高分子化合物,一般形成線型結(jié)構(gòu)。
(2)縮聚反應(yīng):單體分子間縮合脫去小分子(如乩0、HX等)生成高分子
化合物的反應(yīng)。
特征:①單體不一定含有不飽和鍵,但必須含有兩個或兩個以上的反
應(yīng)基團(tuán)(如一OH、-COOH.—NH2?—X等)。
②縮聚反應(yīng)不僅生成高聚物,而且還生成小分子。
③所得高分子化合物的組成跟單體的化學(xué)組成不同。
4.加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng)化學(xué)方程式的書寫方法
反應(yīng)單體
寫法及示例單體的判斷方法
類別特征
單烯斷開雙鍵,鍵分兩端,添上方括號,
+c????
(快)右下寫n
燒型∏CH2-CH2J*≡>+CH2-CH2?
單變雙,雙變單,破兩頭,移中間,
二烯添上方括號,右下寫nππ,ππ
-fCH-C=J=CH-CH?
加」十CHTH2催化劑22
麓型CR
CH3一
聚七CHZ-C=CH-CHz+
__________________CH_____________________
反a
兩種
應(yīng)
或兩雙鍵打開,中間相連,添上方括號,
種右下寫nππ,ππ
?CH2-CH-HCH2-CH2±
nCH7-CH……
CH
以上I+∏CH2-CH23
CH3
七CHz—CH—CHz—CHz士
單體
CH3
聚合
縮-OH
聚與00
nHOCH2CH2OH÷nHOOC-θ-C∞H嗯
HO-E∞-^3y-COOCHCHO?H+(2∏-1
反22亨卜一0H;;補(bǔ)一H;
應(yīng)COOH
間的
縮聚
-NH2
與
nHNCH-COOH....
nHNCHC00H+2I催λ化h型A
22CH
300
OOIl.IIr
IlIl■rfHN-CH-C÷NH-CH-C?,
COOHH-ENH-CH2C-NH-CH—c?OH
CH3*卜一OHj汴卜一HS
間
+(2n-l)H20
的縮
聚
OH
nHCHO+n(夫
酚醛
縮聚OH
H-E∣^p-CH2?OH+(n-l)H2O
[理解辨析]
1.判一判(正確的打“J”,錯誤的打“X”)
(1)丙烯和聚丙烯都能使澳的四氯化碳溶液褪色。()
(2)加聚反應(yīng)的原子利用率為100%。()
⑶聚合度就是鏈節(jié)的個數(shù)。()
(4)加聚反應(yīng)單體有一種,而縮聚反應(yīng)的單體應(yīng)該有兩種。()
(5)酚醛樹脂的制取實驗可以用濃氨水或濃鹽酸作催化劑,可以用熱
水洗滌制取過酚醛樹脂的試管。()
解析:(1)聚丙烯分子中沒有不飽和鍵,不能與澳發(fā)生加成反應(yīng)。
(3)有多個單體聚合形成的高分子化合物的聚合度等于nX單體數(shù)。
⑷加聚反應(yīng)可以有多種單體,縮聚反應(yīng)的單體可以是有兩種官能團(tuán)
的一種物質(zhì)。
(5)酚醛樹脂難溶于水。
答案:(1)義(2)√(3)×(4)×(5)×
按要求完成下列化學(xué)方程式并指出反應(yīng)類型。
(1)由苯乙烯合成聚苯乙烯:,反應(yīng)。
(2)由對苯二甲酸與乙二醇合成滌綸:,反應(yīng)。
(3)由2-氯-1,3-丁二烯合成氯丁橡膠:—,反應(yīng)。
ECH-CHz玉
答案:⑴幾>CH=CH2.≡te加聚
(2)nnooe-^?-c0OH+∏H0CH2CH20H-=^
00
+Ha0
HO£C—θ-C-∞H2CH2Q?H縮聚
⑶WCH2一廠CHYH2催化劑RH2十CH—CH"加聚
ClCl
何關(guān)鍵能力有廠
港—合成有機(jī)高分子化合物的成分及性能
1.(2021?山東濰坊二模)高分子材料在疫情防控和新冠肺炎治療中
起到了重要的作用。下列說法正確的是(B)
A.聚乙烯是生產(chǎn)隔離衣的主要材料,能使酸性高鋅酸鉀溶液褪色
B.聚丙烯酸樹脂是3D打印護(hù)目鏡鏡框材料的成分之一,可以與NaOH
溶液反應(yīng)
C.天然橡膠是制作醫(yī)用無菌橡膠手套的原料,它是異戊二烯發(fā)生縮聚
反應(yīng)的產(chǎn)物
D.聚乙二醇可用于制備治療新冠肺炎的藥物,聚乙二醇的結(jié)構(gòu)簡式為
"
F0—CH2—C?一0±
解析:乙烯通過加聚反應(yīng)生成聚乙烯,聚乙烯中不含碳碳雙鍵,不能使
酸性高鎰酸鉀溶液褪色,錯誤;丙烯酸的結(jié)構(gòu)簡式為通
ACH2=CHCOOH,
過加聚反應(yīng)生成聚丙烯酸樹脂,該聚合物中含有竣基,具有酸性,可與
氫氧化鈉溶液發(fā)生中和反應(yīng),B正確;天然橡膠的主要成分是聚異戊二
烯,由異戊二烯通過加聚反應(yīng)生成,C錯誤;乙二醇分子中含有兩個羥
基,可發(fā)生縮聚反應(yīng)生成聚乙二醇,該聚合物的結(jié)構(gòu)簡式為HO+CH2-
CH2一0±H,D錯誤。
2.聚乳酸(PLA)是以有機(jī)酸乳酸為原料生產(chǎn)的新型聚酯材料,性能勝
于現(xiàn)有的塑料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料,是新世紀(jì)非常有發(fā)
展前途的新型包裝材料。聚乳酸可以玉米為原料發(fā)酵生產(chǎn),利用聚乳
酸制成生物降解性發(fā)泡材料。該材料的強(qiáng)度、壓縮應(yīng)力、緩沖性、耐
藥性等與聚苯乙烯塑料相同,經(jīng)焚燒后不污染環(huán)境,還可肥田。下列說
法不正確的是(C)
A.聚乳酸使用后能被自然界中微生物完全降解,最終生成二氧化碳和
水,不污染環(huán)境
B.聚乳酸適用于吹塑、熱塑等各種加工方法,加工方便,應(yīng)用十分廣泛
C.聚乳酸(PLA)是一種對環(huán)境友好的天然高分子聚酯材料
D.聚乳酸是以淀粉發(fā)酵(或化學(xué)合成)得到的乳酸為基本原料制備的
一種聚酯材料
解析:聚乳酸(PLA)經(jīng)焚燒后不污染環(huán)境,是一種對環(huán)境友好的合成高
分子聚酯材料,故C錯誤。
,題組叁》兩類聚合反應(yīng)的分析判斷
3.(2021?山東濱州三模)維綸(聚乙烯醇縮甲醛纖維)可用于生產(chǎn)服
裝、繩索等。其合成路線如下:
——CH2-CH-CH2-CH-----
CH=CH-O-C-CH①甲②7③O—CH2—O
23聚乙烯醇縮甲醛纖維
下列說法不正確的是(D)
A.反應(yīng)①是加聚反應(yīng)
C.通過質(zhì)譜法測定高分子乙的平均相對分子質(zhì)量,可得其聚合度
、._-ECH-CH?-ECH-CH-CH-
D.反應(yīng)③的化學(xué)方程式為2I+nHCHO->2I2I
OHO—CHz—O
+(2n-l)H20
解析:?的結(jié)構(gòu)中含有碳碳雙鍵,因此能發(fā)生加聚反
CH2=CH-O-C-CH3
-ECH2-CH?
應(yīng)生成甲,甲的結(jié)構(gòu)為O-C-CH3,A項正確;由甲的結(jié)構(gòu)可知,甲
O
的鏈節(jié)中只含有酯基一種官能團(tuán),B項正確;由題圖可知,甲在發(fā)生水
-E"CH2—CH玉
解反應(yīng)后生成乙,那么乙的結(jié)構(gòu)為I,對于聚合物,其平均相
OH
對分子質(zhì)量=鏈節(jié)的相對分子質(zhì)量義聚合度,C項正確;由題圖可知,維
綸的結(jié)構(gòu)為
-ECH-CH-CH-CH?
2I2I,維綸是由聚乙烯醇和甲醛縮聚而來,聚乙烯醇
O-CH2—O
-E-CHa—CH玉
的結(jié)構(gòu)為I,因此,每生成一個維綸的鏈節(jié)需要2分子聚乙烯
OH
醇的鏈節(jié)和1分子甲醛發(fā)生縮合,脫去1分子水,所以反應(yīng)的化學(xué)方程
,,-ECH2-CH-CH2-CH?-ECH2-CH-CH2-CH?
式為II+nHCH0-*II+nH20,D項不
OHOHO-CH2—O
正確。
4.(2022?廣東廣州檢測)合成高分子化合物提高了人類的生活質(zhì)量,
下列說法正確的是(D)
-EH2CCH2?-EH2CH
/=/和杜仲膠()c=/)的單體是同種物質(zhì)
H3CHH3CCH2?
解析:酚醛樹脂是酚類物質(zhì)和醛類物質(zhì)縮聚而成的高分子化合物,故A
錯誤;制作航天服的聚酯纖維屬于新型有機(jī)非金屬材料,故B錯誤;包
裝食品的塑料袋的成分為聚乙烯,故C錯誤;天然橡膠
-EH2CCH2?-EH2CH
/=/和杜仲膠([c=c:)互為順反異構(gòu),兩者的單
H3CHH3CCH2?
體均為2-甲基-1,3-丁二烯,故D正確。
?考點二>有機(jī)合成的思路與方法
節(jié)T必備知識/語
1.有機(jī)合成的概念:有機(jī)合成是使用相對簡單易得的原料,通過有機(jī)
化學(xué)反應(yīng)來構(gòu)建碳骨架和引入官能團(tuán),由此合成出具有特定結(jié)構(gòu)和性
質(zhì)的目標(biāo)分子。
I副產(chǎn)物II副產(chǎn)物
/
基礎(chǔ)CyH—中間體中間體」目標(biāo)I
輔助原料I輔助原料II輔助原料
3.有機(jī)合成的原則:合成步驟較少,副反應(yīng)少,反應(yīng)產(chǎn)率高;原料、溶劑
和催化劑盡可能價廉易得、低毒。
(1)碳鏈增長的反應(yīng)
①加聚反應(yīng)。
②縮聚反應(yīng)。
③酯化反應(yīng)。
④利用題目信息所給反應(yīng)
a.醛、酮與HCN力口成:)C=O+H—CN-—CN。
OH
b.醛、酮與RMgX加成:C=O+RMgX
()T
C.醛、酮的羥醛縮合(其中至少一種有α-H):Il+H-C-CHO-*
R-CH
R2
OHR1
II
R-CH-C-CHOo
R2
R
d.苯環(huán)上的烷基化反應(yīng):Q+R—ClQΓ+HC10
e.鹵代煌與活潑金屬作用:2CLCl+2Na-CL—CL+2NaCl°
(2)碳鏈減短的反應(yīng)
①烷煌的裂化反應(yīng)。
②酯類、糖類、蛋白質(zhì)等的水解反應(yīng)。
③烯燒、快燒的氧化反應(yīng)。
④竣酸鹽的脫竣反應(yīng)等。
(3)由鏈成環(huán)
H2CH2+H2O
①二元醇成環(huán),如HOCH2CH2OH-^>?V°
O
()
②羥基酸酯化成環(huán),如濃硫酸、CHZ-C
?+H2O。
HO(CH2)3-C-OH△O
Z
CH2-CH2
O
③氨基酸成環(huán),如H2NCH2CH2COOH-*NH—c+H2Oo
CH2-CH2
CH2-CH2
④二元竣酸成環(huán),如HOOCCHEHQ。H等??÷H2oθ
OOO
⑤利用題目所給信息成環(huán),如常給信息二烯煌與單烯煌的聚合成環(huán):
(1)官能團(tuán)的引入
引入官能團(tuán)引入方法
①煌、酚的取代;
鹵素原子②不飽和煌與HX、X2的加成;
③醇與氫鹵酸(HX)反應(yīng)
羥基①烯燃與水加成;
②醛酮與氫氣加成;
③鹵代燒在堿性條件下水解;
④酯的水解
①某些醇或鹵代燃的消去;
碳碳雙鍵②快煌不完全加成;
③烷烽裂化
①醇的催化氧化;
碳氧雙鍵②連在同一個碳上的兩個羥基脫水;
③含碳碳三鍵的物質(zhì)與水加成
①醛基氧化;
竣基
②酯、肽、蛋白質(zhì)、竣酸鹽的水解
⑵官能團(tuán)的消除
①通過加成反應(yīng)可以消除不飽和鍵(雙鍵、三鍵、苯環(huán))。
②通過消去、氧化或酯化反應(yīng)等消除羥基(一OH)。
③通過加成或氧化反應(yīng)等消除醛基(-CH0)O
④通過水解反應(yīng)消除酯基、肽鍵、鹵素原子。
(3)官能團(tuán)的改變
①利用官能團(tuán)的衍生關(guān)系進(jìn)行衍變,如
R-CH20H?R-CH0_2uR—COOH。
②通過某種化學(xué)途徑使一個官能團(tuán)變?yōu)閮蓚€,如
CH3CH2OH-^?<H2=CH2-
。
CH2CICH2ClMHOCH2CH2OH
③通過某種手段改變官能團(tuán)的位置,如
CH3CH2CH2QCH3-CH-CH3
CH3CH-CH2?
消去(-HCI)?加成(+HC1)t
(4)官能團(tuán)的保護(hù)
①酚羥基的保護(hù):因為酚羥基易被氧化,所以在氧化其他基團(tuán)前可以
先與NaOH反應(yīng),把一OH變?yōu)橐籓Na保護(hù)起來,待氧化后再酸化將其轉(zhuǎn)
變?yōu)橐籓H。
②碳碳雙鍵的保護(hù):碳碳雙鍵也容易被氧化,在氧化其他基團(tuán)前可以
利用其與HCl等的加成反應(yīng)將其保護(hù)起來,待氧化后再利用消去反應(yīng)
轉(zhuǎn)變?yōu)樘继茧p鍵。
③氨基(一NHJ的保護(hù):如在對硝基甲苯合成對氨基苯甲酸的過程中
應(yīng)先把一CH:,氧化成一COOH之后,再把一NO?還原為一NH2,防止當(dāng)
KMnoi氧化一CL時,一雙(具有還原性)也被氧化。
(1)整體思路
對
比原
料
和目
標(biāo)采用正確的
產(chǎn)物
方法分析
一
一
官
碳
能
骨
團(tuán)
架
結(jié)
的
構(gòu)
變
一
化
(2)有機(jī)合成中官能團(tuán)的常見轉(zhuǎn)化關(guān)系
函化
「烯煌(GHQ
[理解辨析]
做一做
完成下列各步轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式,并指出反應(yīng)類型。
乙烯巫乙醇曳乙醛巫乙酸型二乙酸乙二酯
j⑦1I??
聚乙烯乙酸乙酯
①_;O
②一O
③一O
④_;O
⑤_;O
⑥_;O
⑦_(dá);O
答案:①CH2=CH2+H2θ"?LCH2θH加成反應(yīng)
②2CH3CH20H+02*2CH3CH0+2H20氧化反應(yīng)
③2CH3CHO+O2逑!叫2CH£OOH氧化反應(yīng)
φ2CH3C00H+I金髻I+2H20取代反應(yīng)(或酯化反應(yīng))
(5)CH3C00H+C2H50H=≡^CH3C00C2H5+H20酯化反應(yīng)(或取代反應(yīng))
(6)CH3C00C2H5+H20-≡≡CH3C00H+C2H50H取代反應(yīng)(或水解反應(yīng))
QnCH2=CH2KH2-CH2土加聚反應(yīng)
、T關(guān)鍵能力房市
避―有機(jī)合成路線的分析、推斷
1.(2021?山東日照一模)Pyribencarb(物質(zhì)G)是一種廣譜殺菌劑,對
灰霉病和菌核病有特效,對作物不僅具有保護(hù)作用還有治療作用。其
合成路線如圖:
O
已知:I.R-MVR'-COOH?θɑz??0^R-NH-C0R,-≡-^→R-NH
95?100I2
,
II.R—NH2+XC00RAR—NH—COOR'NH2
RR
III.?=O+NH20H??=NOH
RR-
(R表示含苯環(huán)的原子團(tuán),R'表示含碳原子團(tuán)或氫原子,X表示鹵素
原子)
回答下列問題:
(I)A轉(zhuǎn)化為B的目的是,B生成C的化學(xué)方程式
為O
(2)D中非含氧官能團(tuán)的名稱為,E的結(jié)構(gòu)簡式
為,F生成G的反應(yīng)類型
為。
ClCl
'D為0?∕X√由已知
解析:由已知信息I可知,B應(yīng)為“NHCH。
Cl
信息』可知E為\小
,E發(fā)生類似已知信息In的反應(yīng)生
NHCO∞H3
成F,F的結(jié)構(gòu)簡式為
(I)A轉(zhuǎn)化為B再發(fā)生類似已知信息I的反應(yīng)又重新得到一NH2,目的是
ClOO
保護(hù)氨基;B生成C的化學(xué)方程式為^NHCH0+人人心
Cl
+CH3COOHO
NHCHO
Cl
(2)D為,其中非含氧官能團(tuán)的名稱為氯原子、氨基;E的
結(jié)構(gòu)簡式為F生成G的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。
CH3COOH
)
(2)氯原子、氨基取代反應(yīng)
2.(2021?四川德陽三模)芳香化合物A(CM2O)常用于藥物及香料的
合成,A有如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系:
Φ∣Ag(NHj)1∣OH∕Δ
②H?
嫉⑼理戶回回。C,HA——@
催化而
(DKMnO√OH-0
已知:①A中含兩個甲基;
R—[CH(X)KMnO,/OH-■R—[。
②+CO;
R②H*R2
一定條叫
③RCOeH3+R'CHeIReOeHYHR'+H2Oo
回答下列問題:
(I)A的核磁共振氫譜有個吸收峰。
(2)由D生成E的反應(yīng)條件為,K中所含官能
團(tuán)的名稱為,L的結(jié)構(gòu)簡式為。
(3)由H生成I的化學(xué)方程式為o
(4)在“轉(zhuǎn)化關(guān)系”中,下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)屬于取代
反應(yīng)的是(填字母)。
a.BfDb.DfE
c.E-Fd.F-H
解析:A的分子式為C同2。,不飽和度為4,從F以及K的結(jié)構(gòu)簡式可知,A
分子中有苯環(huán)。A生成B,B發(fā)生已知②中的反應(yīng)生成C,C再發(fā)生已知
O
③中的反應(yīng)生成K,從K的結(jié)構(gòu)可知,C為OrLCH3,L為°HC
H
A有9個碳原子,C有8個碳原子,所以B的結(jié)構(gòu)簡式為O2A
OH
中有兩個甲基,則A為Cr卜CH3。B和漠發(fā)生加成反應(yīng)生成D,D為
CH3
BrBr
O-NH2,根據(jù)F的部分結(jié)構(gòu)以及F能發(fā)生銀鏡反應(yīng)可知,F為
CH3
OHOHOH
QΓC-CHO,則D發(fā)生水解反應(yīng)得到E,E為Qrc-CH2,F發(fā)生銀鏡反
CH3CH3
OH
應(yīng),然后再酸化得到H,H為Cj-卜COoH,H可以發(fā)生縮聚反應(yīng)得到I。
CH3
OH
⑴由以上分析可知,A為(y。一CH%A中有5種不同化學(xué)環(huán)境的H,
則A的核磁共振氫譜有5個吸收峰。
(2)由D生成E是鹵代燃的水解反應(yīng),反應(yīng)條件為NaOH水溶液、加熱;
根據(jù)K的結(jié)構(gòu)簡式可知,K中所含官能團(tuán)的名稱為酮鍛基、碳碳雙鍵;L
的結(jié)構(gòu)簡式為°HCp。
(3)H分子中含有竣基和羥基,可以發(fā)生縮聚反應(yīng),化學(xué)方程式為n
催化劑、
H-EO-e-C?OH+(n-l)H2Oo
CH3
(4)BfD是不飽和碳原子和浪的加成反應(yīng);DfE是鹵代燃的水解反應(yīng),
也是取代反應(yīng);EfF是醇的催化氧化反應(yīng);FfH是醛的氧化反應(yīng),屬
于取代反應(yīng)的只有b。
答案:(1)5(2)NaOH水溶液、加熱酮鍛基、碳碳雙鍵0hc-
OH
(3)n>-CO()H=?Y?(4)b
△H-EO-C-C?OH+(n-DH2O
CH3
CH3
避組。有機(jī)合成路線的設(shè)計
3.(2021?湖南長沙一模節(jié)選)已知:(+IlAO;請設(shè)計由黑和乙
烯(CH2=CH2)為起始原料,制備的合成路線:(無機(jī)
試劑任選)。
解析:晨在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應(yīng)得到八人,A人與澳發(fā)生加
BrBr
成反應(yīng)得到",Y在氫氧化鈉、乙醇作用下發(fā)生消去反應(yīng)生成
BrBr
人人,/\人和乙烯發(fā)生加成反應(yīng)得到j(luò)
H
4.(2021?河北石家莊二模節(jié)選)已知:R—CHO彘>R—>CN,R,-CN
NH2
HH0Z
2->RCOOHO
NH
CHO2
為有機(jī)原料制備化合物玲CHTO的合成路線流
CHOH
α2H,
程圖(無機(jī)試劑任選):
NH2
CHO
在NaCN/NH,Cl條件下反應(yīng)生成,AC1然后在
CH2OH(
CHOH
α2
NH2
酸性條件下得至U(ZVCH最后在濃硫酸、加熱的條件下發(fā)生酯
CH2OH
NH2
化反應(yīng)得到陞CH1°。
Ho
NH2NH2
CHO
NaCNCH-CN+/OCLCOOH濃HSO4
答案hHZg
NH.Cl△
CH2OH
CH2OHCH2OH
5.(2021?山東青島模擬)有機(jī)化合物I是一種重要的有機(jī)合成中間
體,合成路線如圖:
OH催化
I氧化
∕>)H
A
已知:
回答下列問題:
(I)A的名稱為,H的結(jié)構(gòu)簡式為
⑵寫出D—E的化學(xué)方程式:,F
-G過程中涉及的反應(yīng)類型有o
o
⑶設(shè)計由CHCHOHCL為原料制備"×
的合成路線(無機(jī)試劑任
選):________________________________________________________
OH
解析:(I)A為晨,名稱為1,3-丁二醇,H的結(jié)構(gòu)簡式為晏/
OH
,過程中涉及的反應(yīng)類型
有加成反應(yīng)形成環(huán)、消去反應(yīng)脫去1個水分子形成碳碳雙鍵。
(3)CLCH0HCH3催化氧化生成丙酮,丙酮發(fā)生類似已知信息①的反應(yīng)生
成?;CH3CHOHCH3在濃硫酸中發(fā)生消去反應(yīng)生成丙烯,丙
(CH3)zC=CHCCH3
O
烯與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成CH2=CHCH2Cl,Il與CH2=
(CH3)LCHCCK
O
CHCH2Cl發(fā)生類似已知信息②的反應(yīng)生成人人。
答案:(1)1,3-丁二醇
+H2O加成反應(yīng)、
消去反應(yīng)
O
OIlO
CH,CHOHC吟(CHmC=CH2網(wǎng)-
溶液,△
CH3CHOHCH3^^S.CH2=CHCH3^CH2=CHCH2Cl-
1ɑ堿性條件
用練后歸納
有機(jī)推斷的解題思路
特征反應(yīng)4推知官能團(tuán)的種類卜
定
有機(jī)推確
機(jī)
反應(yīng)機(jī)理推知官能團(tuán)的位置卜有
斷題的.I綜合
結(jié)
物
解題思
構(gòu)
路數(shù)據(jù)處理I推知官能團(tuán)的數(shù)目卜W
西里I推知蠅結(jié)構(gòu)卜
走進(jìn)新高考
(對應(yīng)學(xué)生用書第255?256頁)
1.(2021?山東卷,19節(jié)選)一種利膽藥物F的合成路線如圖:
A
CgH8O3
D
C12H14O4
已知:I.j
O△O
II.Ii-r?*Ii
R—C—OR-R-NH,R-C-NHRW
回答下列問題:
(I)A的結(jié)構(gòu)簡式為;E中含氧官能團(tuán)共種。
解析:由信息∏反應(yīng)以及F的結(jié)構(gòu)簡式和E的分子式可知E的結(jié)構(gòu)簡
OCH3
OH
式為ZjO00CH?3,D發(fā)生信息I反應(yīng)得到E,則D的結(jié)構(gòu)簡式為
o
OCH3
∣?油,C與CH3OH發(fā)生反應(yīng)生成D,C相較于D少1個碳原子,說明
0
OCH3
CfD是酯化反應(yīng),因此C的結(jié)構(gòu)簡式為(VHB-→C碳鏈不變,而A
0
→B碳鏈增長,且增長的碳原子數(shù)等于~Br中碳原子數(shù),同時B-C的
反應(yīng)條件為NaC102>HlNaClOz具有氧化性,因此B->C為氧化反應(yīng),A
-B為取代反應(yīng),CgHQs的不飽和度為5,說明苯環(huán)上的取代基中含有不
OCH3OCH3
OHIO
飽和鍵,因此A的結(jié)構(gòu)簡式為,B的結(jié)構(gòu)簡式為匕6。
CHOCHO
OCH3
OH
⑴由上述分析可知,A的結(jié)構(gòu)簡式為,E的結(jié)構(gòu)簡式為
CHO
其中的含氧官能團(tuán)為酸鍵、酚羥基、酯基,共3種。
OH
由?和CQf制備過程需要增長碳鏈,可利用題干
中A-B的反應(yīng)實現(xiàn),然后利用信息I反應(yīng)得到目標(biāo)產(chǎn)物,目標(biāo)產(chǎn)物中
碳碳雙鍵位于端基碳原子上,因此需要?與HBr在-80℃下發(fā)生加
z
成反應(yīng)生成L,IZ和CO,)”反應(yīng)生成。Q°f,根據(jù)信息I
反應(yīng)生成C^O%
OCH3
IOH
答案:(1)匕3
CHO
A
⑵善YoPCaCA琮5°H
2.(2020?山東卷,19節(jié)選)化合物F是合成口引口朵-2-酮類藥物的一種
中間體,其合成路線如下:
A①醇鈉一R(9Y)①C)H-ArSoCIJr)QNaN?/NI
HO+
??CH3CCH2COC2H5;②HQ△>八憶②HQ-
F(C10H9NO2)
00
0①醇鈉IlIl
已知:I.RCH2CCHCOR'
RCHZCoR'②HaO+
R
()Qry~'iC)O
II.Il-?*IlRNH2Il
RCOH△RCCl一RCNHR
ZZ
/①NaNH2∕NH3(l)/
IτIτIτ.Ar—X+CH?Ar-CH
2②HQ\
ZZ
Ar為芳基;X=Cl,Br;Z或Z'=COR,CONHR,COoR等。
回答下列問題:
(I)C-D的反應(yīng)類型為:E中含氧官能團(tuán)的名稱為
(2)C的結(jié)構(gòu)簡式為,F的結(jié)構(gòu)簡式為o
NH2
(3)Bn和2的反應(yīng)與Bn和苯酚的反應(yīng)類似,以,)和
COOC2H5B.COOC2H5
CH2為原料合成,寫出能獲得更多目標(biāo)產(chǎn)物的較優(yōu)
COClBrH
合成路線:(其他試劑任選)。
OO
解析:(1)IlIl在堿性、加熱條件下水解,再酸化可得CC的
CHCCHCOCH
3O2O25
結(jié)構(gòu)簡式是IlIl,由題給已知信息∏可知C生成D發(fā)生的是竣
CH3CCH2COH
OO
基結(jié)構(gòu)中的一OH被Cl取代的反應(yīng),則D為Il1,E為
CH3∞H2CC1
?Cl
(YYY,E的含氧官能團(tuán)是魏基、酰胺基。
XzNHcCH28H3
CF
⑵由上述分析可知為CH3COCH2COOH,結(jié)合的分子式,根據(jù)題給已
αci
YY發(fā)生分子內(nèi)反應(yīng)生成的F為
NHCCH2CCH3
O
H
BrBr
⑶G發(fā)生浸代反應(yīng)生成B
NH2與
NH2
COOCH
/25
CH發(fā)生類似題給已知信息∏的反應(yīng),生成
\2
COCl
COOC2H5
Br‰o
,根據(jù)題給已
BNH知信息m,可知
Br
發(fā)生分子內(nèi)脫去HBr的反應(yīng),生成目標(biāo)產(chǎn)物
答案:(1)取代反應(yīng)鏢基、酰胺基
O
(2)CH3COCH2COOH
COOC2H5
COCl
COQC2H1
①NaNH2/NHj(I)
②H。
3.(2021?浙江6月選考,31節(jié)選)以乙烯和丙快酸為原料,設(shè)計如圖
化合物的合成路線(用流程圖表示,無機(jī)試劑、有機(jī)溶劑任
選):
解析:通過“逆推法”可知丙煥酸與乙二醇發(fā)生酯化反應(yīng)可合成目標(biāo)
化合物,乙烯與澳加成再水解可得到乙二醇,據(jù)此思路可完成合成路
LC八八Br2ZCCl4/-?NaOH∕H2OΓ~?
H2C=C?-------------"BrBr------?------"HOOH
線的設(shè)計,其合成路線為iθHKC/
丘會BBrJCCL∕~?NaOWHO∕~?
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