新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)·化學(xué)--選修5-3合成高分子化合物有機(jī)合成推斷

1、專題三合成高分子化合物有機(jī)合成推斷,一、有機(jī)高分子化合物 1基本概念 (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)組成相同、可重復(fù)的最小單位。 (3)聚合度：高分子鏈中含有鏈節(jié)的數(shù)目。,2合成方法 (1)加聚反應(yīng) 由單體通過加成反應(yīng)的方式生成高分子化合物，既屬于加成反應(yīng)，又屬于聚合反應(yīng)，如聚異戊二烯合成的化學(xué)方程式為： (2)縮聚反應(yīng) 反應(yīng)的特點(diǎn)：單體通過分子間的縮合而生成高分子化合物，反應(yīng)過程中伴隨小分子(如H2O、HX等)的生成。如對苯二甲酸與乙二醇發(fā)生縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式為,二、應(yīng)用廣泛的高分子材料 1傳統(tǒng)高分子材料 (1)高分子化合物的分

2、類、結(jié)構(gòu),(2)復(fù)合材料 概念： 兩種或兩種以上材料組合成的一種新型材料，其中一種材料作為基體，另一種材料作為增強(qiáng)劑。 主要性能： 強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕。 應(yīng)用領(lǐng)域： 可應(yīng)用于宇宙航空等工業(yè)。,三、有機(jī)合成與推斷 1有機(jī)合成的任務(wù) 2有機(jī)合成的原則 (1)起始原料要廉價、易得、低毒性、低污染。 (2)應(yīng)盡量選擇步驟最少的合成路線。 (3)原子經(jīng)濟(jì)性高，具有較高的產(chǎn)率。 (4)有機(jī)合成反應(yīng)要操作簡單、條件溫和、能耗低、易于實(shí)現(xiàn)。 3常見合成路線 RCH=CH2RCH2CH2XRCH2CH2OHRCH2CHORCH2COOHRCH2COOR,1光導(dǎo)纖維、棉花、油脂、ABS樹脂都是由高分子

3、化合物組成的物質(zhì)。( ) 2聚丙烯腈 是縮聚反應(yīng)的產(chǎn)物。( ) 3 的單體是CH2=CH2和 。( ) 4酚醛樹脂和聚氯乙烯都是熱固性塑料。( ) 5選用酸性KMnO4溶液，可實(shí)現(xiàn) 生成 的轉(zhuǎn)化。( ) 6用木材等經(jīng)化學(xué)加工制成的黏膠纖維屬于化學(xué)纖維。( ),熱點(diǎn)一聚合反應(yīng)和高聚物單體的判斷 1加聚反應(yīng)與縮聚反應(yīng)的區(qū)別,2.高聚物單體的推斷 (1)加聚反應(yīng)生成的高聚物 凡鏈節(jié)的主鏈上只有兩個碳原子(無其他原子)的高聚物，其合成單體為一種，將兩個半鍵閉合即可。,凡鏈節(jié)主鏈上有四個碳原子(無其他原子)，且鏈節(jié)無雙鍵的高聚物，其單體為兩種，在正中央劃線斷開，然后兩個半鍵閉合即可。,凡鏈節(jié)主鏈上只有碳

4、原子，并存在碳碳雙鍵結(jié)構(gòu)的高聚物，按規(guī)律“凡雙鍵，四個碳；無雙鍵，兩個碳”劃線斷開，然后將兩個半鍵閉合，即單雙鍵互換。如：,C可發(fā)生銀鏡反應(yīng)。 請根據(jù)以上信息回答下列問題： (1)A的分子式為_。 (2)由A生成B的化學(xué)方程式為_， 反應(yīng)類型是_。 (3)由B生成C的化學(xué)方程式為_，該反應(yīng)過程中生成的不穩(wěn)定中間體的結(jié)構(gòu)簡式應(yīng)是_。 (4)D的結(jié)構(gòu)簡式為_，D的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)且水解產(chǎn)物之一為乙酸的有_(寫結(jié)構(gòu)簡式)。,精講精析由逆推法可得： (4)中能水解且水解產(chǎn)物之一為乙酸的D的同分異構(gòu)體，一定為乙酸酯，所以有鄰、間、對三種同分異構(gòu)體。 答案(1)C8H10,1(1)做裝飾板的貼畫，常用

5、氨基樹脂，它的結(jié)構(gòu)片段如下圖所示： 它可以看做是兩種單體的縮水產(chǎn)物，這兩種單體的結(jié)構(gòu)簡式是_，_。,解析：由高聚物找單體是有關(guān)高分子化合物考查中的常用題型，重點(diǎn)抓住教材中涉及的不飽和鍵的加成，以及COOH與OH、COOH與NH2、OH與OH、HCHO與苯酚之間的縮合。(1)類似于苯酚與甲醛的縮聚反應(yīng)，屬于含有活潑H的物質(zhì)與羰基的縮合。(2)(3)觀察該高聚物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可知屬于加聚聚合物。,答案：(1)HCHO,熱點(diǎn)二有機(jī)合成 1有機(jī)合成中碳骨架的構(gòu)建 (1)鏈增長的反應(yīng) 加聚反應(yīng)；縮聚反應(yīng)；酯化反應(yīng)； 利用題目信息所給反應(yīng)。如鹵代烴的取代反應(yīng)，醛酮的加成反應(yīng) (2)鏈減短的反應(yīng) 烷烴的裂化反

6、應(yīng)； 酯類、糖類、蛋白質(zhì)等的水解反應(yīng)； 利用題目信息所給反應(yīng)。如烯烴、炔烴的氧化反應(yīng)、羧酸及其鹽的脫羧反應(yīng) (3)常見由鏈成環(huán)的方法,2官能團(tuán)的引入,3.官能團(tuán)的消除 (1)通過加成反應(yīng)消除不飽和鍵(雙鍵、三鍵、苯環(huán))； (2)通過消去、氧化、酯化消除羥基； (3)通過加成或氧化消除醛基； (4)通過水解反應(yīng)消除酯基、肽鍵、鹵素原子。 4官能團(tuán)的改變 (1)通過官能團(tuán)之間的衍變關(guān)系改變官能團(tuán)。 如：醇醛酸 (2)通過某些化學(xué)途徑使一個官能團(tuán)變成兩個官能團(tuán)。 如：CH3CH2OHCH2=CH2CH2XCH2XCH2OHCH2OH (3)通過某些手段改變官能團(tuán)的位置。 如：CH3CHXCHXCH3

7、H2C=CHCH=CH2CH2XCH2CH2CH2X,5官能團(tuán)的保護(hù) 有機(jī)合成時，往往在有機(jī)物分子中引入多個官能團(tuán)，但有時在引入某一個官能團(tuán)時對其他官能團(tuán)造成破壞，導(dǎo)致不能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)化合物的合成。因此，在制備過程中要把分子中某些官能團(tuán)用恰當(dāng)?shù)姆椒ūＷo(hù)起來，在適當(dāng)?shù)臅r候再將其轉(zhuǎn)變回來，從而達(dá)到有機(jī)合成的目的。 6有機(jī)合成題的解題思路,例2(2012年高考江蘇卷)化合物H是合成藥物鹽酸沙格雷酯的重要中間體，其合成路線如下： (1)化合物A中的含氧官能團(tuán)為_和_(填官能團(tuán)名稱)。,(2)反應(yīng)中，屬于取代反應(yīng)的是_(填序號)。 (3)寫出同時滿足下列條件的B的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式： _。 .分子中含

8、有兩個苯環(huán)； .分子中有7種不同化學(xué)環(huán)境的氫； .不能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，但水解產(chǎn)物之一能發(fā)生此反應(yīng)。 (4)實(shí)現(xiàn)DE的轉(zhuǎn)化中，加入的化合物X能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，X的結(jié)構(gòu)簡式為_。,精講精析(1)由化合物A的結(jié)構(gòu)簡式可知，A中含有醛基(CHO)和(酚)羥基(OH)兩種含氧官能團(tuán)。 (2)反應(yīng)中，屬于取代反應(yīng)的有。,(3)化合物B的分子式為C14H12O2，符合要求的B的同分異構(gòu)體滿足條件：分子式為C14H12O2；分子中含有兩個苯環(huán)；有7種不同化學(xué)環(huán)境的H原子；分子中不含酚羥基，但水解產(chǎn)物中含有酚羥基，可能的結(jié)構(gòu)有,答案(1)羥基醛基(2),(1)A為一元羧酸，8.8 g A與足量NaH

9、CO3溶液反應(yīng)生成2.24 L CO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，A的分子式為_。 (2)寫出符合A分子式的所有甲酸酯的結(jié)構(gòu)簡式： _。 (3)B是氯代羧酸，其核磁共振氫譜有兩個峰，寫出BC的反應(yīng)方程式：_。 (4)CEF的反應(yīng)類型為_。 (5)寫出A和F的結(jié)構(gòu)簡式： A_；F_。,(6)D的苯環(huán)上有兩種氫，它所含官能團(tuán)的名稱為_；寫出a、b所代表的試劑：a_；b_。 .按如下路線，由C可合成高聚物H： (7)CG的反應(yīng)類型為_。 (8)寫出GH的反應(yīng)方程式：_。,又知A分子中含有1個COOH，則A的結(jié)構(gòu)為C3H7COOH，其分子式為C4H8O2。 (2)A的分子式為C4H8O2，符合該分子式的甲酸酯的結(jié)構(gòu)

10、簡式有兩種 (3)A與Cl2在紅磷(少量)存在條件下發(fā)生取代反應(yīng)，生成氯代羧酸B，B的核磁共振氫譜有兩個峰，則B為 ，從而推知A為(CH3)2CHCOOH。 B與C2H5OH在濃H2SO4、加熱條件下發(fā)生酯化反應(yīng)：,答案：(1)C4H8O2,熱點(diǎn)三有機(jī)框圖推斷 1有機(jī)物推斷題解答的突破口 有機(jī)物推斷題常以框圖題形式出現(xiàn)，解題的關(guān)鍵是確定突破口： (1)根據(jù)有機(jī)物性質(zhì)推斷官能團(tuán) 有機(jī)物的官能團(tuán)往往具有一些特征反應(yīng)和特殊的化學(xué)性質(zhì)，這些都是有機(jī)物結(jié)構(gòu)推斷的突破口。 能使溴水褪色的物質(zhì)可能含有“ ”、“ ”或酚類物質(zhì)(產(chǎn)生白色沉淀)。,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)或與新制Cu(OH)2懸濁液煮沸后生成紅色沉淀的物

11、質(zhì)一定含有CHO。 能與Na反應(yīng)放出H2的物質(zhì)可能為：醇、酚、羧酸等。 能與Na2CO3溶液或NaHCO3溶液作用放出CO2或使石蕊試液變紅的有機(jī)物中含有COOH。 能水解的有機(jī)物中可能含有酯基( )、鹵代烴、肽鍵( )。 能發(fā)生消去反應(yīng)的為醇或鹵代烴。 (2)根據(jù)性質(zhì)和有關(guān)數(shù)據(jù)推知官能團(tuán)的數(shù)目,(3)從特定的量變突破 如相對分子質(zhì)量增加16，可能是加進(jìn)了氧原子(如 )。 醇與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)，相對分子質(zhì)量增加42。 酸與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)，相對分子質(zhì)量增加28。 (4)物質(zhì)的空間結(jié)構(gòu) 具有4原子共線的可能含碳碳三鍵。 具有4原子共面的可能含醛基。 具有6原子共面的可能含碳碳雙鍵。 具有12原子

12、共面的應(yīng)含有苯環(huán)。,2由反應(yīng)條件推測有機(jī)反應(yīng)類型 (1)當(dāng)反應(yīng)條件為NaOH的醇溶液并加熱時，必定為鹵代烴的消去反應(yīng)。 (2)當(dāng)反應(yīng)條件為NaOH的水溶液并加熱時，通常為鹵代烴或酯的水解反應(yīng)。 (3)當(dāng)反應(yīng)條件為濃硫酸并加熱時，通常為醇脫水生成醚或不飽和化合物，或者是醇與酸的酯化反應(yīng)。 (4)當(dāng)反應(yīng)條件為稀酸并加熱時，通常為酯或淀粉的水解反應(yīng)。 (5)當(dāng)反應(yīng)條件為催化劑并有氧氣時，通常為醇氧化為醛或醛氧化為酸。 (6)當(dāng)反應(yīng)條件為催化劑存在且加氫氣時，通常為碳碳雙鍵、碳碳三鍵、苯環(huán)或醛基的加成反應(yīng)。,(7)當(dāng)反應(yīng)條件為光照且與X2反應(yīng)時，通常是X2與烷烴或苯環(huán)側(cè)鏈烷烴基上的氫原子發(fā)生的取代反應(yīng)

13、，而當(dāng)反應(yīng)條件為催化劑存在且與X2反應(yīng)時，通常為苯環(huán)上的氫原子直接被取代。 3解題技巧 (1)認(rèn)真全面審題，牢記有機(jī)物的結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)，而有機(jī)物的性質(zhì)又反映其結(jié)構(gòu)。 (2)審題時，要充分利用已知條件，特別要注意反應(yīng)類型、反應(yīng)條件及反應(yīng)現(xiàn)象。 (3)分析題意時要注意利用已知條件，進(jìn)行推理、計算。 (4)認(rèn)真閱讀題給素材、準(zhǔn)確獲取相關(guān)信息(尤其注意題中的提示、備注、括號內(nèi)容、數(shù)據(jù)等)，并對信息加工遷移，結(jié)合已有知識解決問題。,例3(2011年高考北京卷)常用作風(fēng)信子等香精的定香劑D以及可用作安全玻璃夾層的高分子化合物PVB的合成路線如下：,(1)A的核磁共振氫譜有兩種峰。A的名稱是_。 (2)A與

14、 合成B的化學(xué)方程式是_。 (3)C為反式結(jié)構(gòu)，由B還原得到。C的結(jié)構(gòu)式是_。,(4)E能使Br2的CCl4溶液褪色。N由A經(jīng)反應(yīng)合成。 a. 的反應(yīng)試劑和條件是_。 b. 的反應(yīng)類型是_。 c. 的化學(xué)方程式是_。 (5)PVAc由一種單體經(jīng)加聚反應(yīng)得到，該單體的結(jié)構(gòu)簡式是_。 (6)堿性條件下，PVAc完全水解的化學(xué)方程式是_。 精講精析(1)由A的分子式C2H4O及核磁共振氫譜有兩種峰可知A為乙醛。 (2)結(jié)合信息可知A到B需要的條件為稀氫氧化鈉、加熱，與信息中的條件一致，得出反應(yīng)：,(4)由PVB的結(jié)構(gòu)可知A到E增長了碳鏈。同時E還可使溴的四氯化碳溶液褪色，同時可知E中存在碳碳雙鍵，E為CH3CH=CHCHO，F(xiàn)為CH3CH2CH2CH2OH，N為CH3CH2CH2CHO。所以的反應(yīng)試劑和條件是稀NaOH，加熱，的反應(yīng)類型是加成反應(yīng)，的化學(xué)方程式是：,答案(1)乙醛,3. 是一種醫(yī)藥中間體，常用來制備抗凝血藥，可通過下列路線合成。,已知：F