2021年高考化学考点精讲精练15 有机合成与推断(含解析).docx
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- 2021年高考化学考点精讲精练15 有机合成与推断含解析 2021 年高 化学 考点 精练 15 有机合成 推断 解析
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1、有机合成与推断知识点一、有机合成与推断1、常见的有机反应类型2、官能团的引入(1)引入碳碳双键4、官能团的保护有机合成中常见官能团的保护:(1)酚羟基的保护:因酚羟基易被氧化,所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应,把OH变为ONa将其保护起来,待氧化后再酸化将其转变为OH。(2)碳碳双键的保护:碳碳双键也容易被氧化,在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来,待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。(3)氨基(NH2)的保护:如在对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把CH3氧化成COOH之后,再把NO2还原为NH2。防止当KMnO4氧化CH3时,NH2(具有还原性)也被
2、氧化。5、合成高分子的有机化学反应1加聚反应。(1)相对分子质量小的化合物(也叫单体)通过加成反应互相结合成为高分子化合物的反应叫做加聚反应。(2)加聚反应的特点是:链节(也叫结构单元)的相对分子质量与单体的相对分子质量(或相对分子质量和)相等。产物中仅有高聚物,无其他小分子生成,但生成的高聚物由于n值不同,是混合物(注意!)。实质上是通过加成反应得到高聚物。(3)加聚反应的单体通常是含有CC键或CC键的化合物。可利用“单双键互换法”巧断加聚产物的单体。常见的单体主要有:乙烯、丙烯、氯乙烯、苯乙烯、丙烯腈(CH2CHCN),1,3-丁二烯、异戊二烯和甲基丙烯酸甲酯CH2C(CH3)COOCH3
3、等。(4)加聚反应的种类和反应过程分别介绍如下:含一个CC键的单体聚合时,双键打开,彼此相连而成高聚物。含共轭双键()的单体加聚时,“破两头移中间”而成高聚物(加成规律)。含有双键的不同单体发生加聚反应时,双键打开,彼此相连而成高聚物。2缩聚反应。(1)单体间的相互反应生成高分子,同时还生成小分子(如H2O、HX等)的反应叫做缩聚反应。(2)缩聚反应与加聚反应相比较,其主要的不同之处是缩聚反应中除生成高聚物外同时还有小分子生成,因而缩聚反应所得高聚物的结构单元的相对分子质量比反应的单体的相对分子质量小。(3)缩聚反应主要包括酚、醛缩聚,氨基酸的缩聚,聚酯的生成等三种情况。(1)酚与醛之间的缩聚
4、反应。(2)二元羧酸与二元醇之间的缩聚反应。nHOOCCOOH+nHOCH2CH2OH+2n-1H2O(3)羟基羧酸之间的缩聚反应。如:nHOCH2CH2COOH+n-1H2O(4)氨基酸之间的缩聚反应。如:nH2N(CH2)5COOH+n-1H2O6、根据反应中的特殊条件进行推断(1)NaOH的水溶液卤代烃、酯类的水解反应。(2)NaOH的醇溶液,加热卤代烃的消去反应。(3)浓H2SO4,加热醇消去、酯化、苯环的硝化等反应。(4)溴水或溴的CCl4溶液烯烃、炔烃的加成反应,酚的取代反应。(5)O2,Cu,加热醇的催化氧化反应。(6)新制的Cu(OH)2悬浊液,加热(或银氨溶液,水浴加热)醛氧
5、化成羧酸的反应。(7)稀H2SO4酯的水解等反应。(8)H2,催化剂烯烃、炔烃的加成,芳香烃的加成,醛还原成醇的反应。(9)光照烷基上的氢原子被卤素原子取代。7、根据特征现象进行推断(1)使溴水褪色,则表示物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、酚羟基(产生白色沉淀)、醛等。(2)使酸性KMnO4溶液褪色,则表示该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、苯的同系物、醇、酚、醛、某些饱和脂肪酸(甲酸、乙二酸)等。(3)遇FeCl3溶液显紫色,说明该物质中含有酚羟基。(4)与新制的Cu(OH)2悬浊液在加热沸腾时有砖红色沉淀生成,或能与银氨溶液在水溶加热时发生银镜反应,说明该物质中含有CHO。包括醛、甲酸、甲
6、酸酯、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖等。(5)与金属钠反应有H2产生,表示物质中可能有OH(酚、醇)或COOH。(6)与Na2CO3或NaHCO3溶液反应有气体放出,表示物质中含有COOH。(7)遇浓硝酸变黄,则表明该物质是含有苯环结构的蛋白质。(8)遇I2变蓝,则说明该物质为淀粉。8、定量分析:由反应中量的关系确定官能团的个数;(1)与钠反应:COOH1/2H2;OH1/2H2;(2)COOH CO2;(3)与NaOH反应:一个酚羟基NaOH;一个羧基NaOH;一个醇酯NaOH;一个酚酯2NaOH;RXNaOH;2NaOH。例1白藜芦醇是一种抗肿瘤的药物,合成它的一种路线如图:(1)A的结构简式_。
7、的反应类型_。(2)B的芳香类同分异构体中可以发生水解的结构简式为_,在酸性条件下水解的产物为_。(3)检验官能团G所用的试剂是_。(4)根据已有知识并结合相关信息,写出以HOCH2CH2CH2CH2OH和CH3OH为原料制备CH3OOCCH2CH2CH2CH2COOCH3的合成路线流程图(无机试剂任用)。 (已知RCNRCOOH)合成路线流程图如下:(甲乙目标产物)【答案】(1);取代反应;(2);HCOOH、;(3)新制Cu(OH)2悬浊液;(4)。【解析】(1)A经SOCl2取代得到,则A为,故答案为:;取代反应;(2)B的分子式为C7H6O2,其芳香类同分异构体中可以发生水解,则芳香类
8、同分异构体为酯类,结合分子式可知B的芳香类同分异构体结构式为,即甲酸苯酚酯,在酸性条件下水解的产物为甲酸HCOOH、苯酚,故答案为:;HCOOH、;(3)中官能团G为CHO,可用新制Cu(OH)2悬浊液检验,有砖红色Cu2O生成,故答案为:新制Cu(OH)2悬浊液;(4)HOCH2CH2CH2CH2OH和SOCl2发生取代反应生成ClCH2CH2CH2CH2Cl,再与NaCN反应增加主链C原子数,生成NCCH2CH2CH2CH2CN,甲酸条件下水解生成HOOCCH2CH2CH2CH2COOH,最后浓硫酸作催化剂和CH3OH生成可生成目标物,反应流程为,故答案为:。练习1奥沙拉秦是曾用于治疗急、
9、慢性溃疡性结肠炎的药物,其由水杨酸为起始物的合成路线如图:回答下列问题:(1)X的结构简式为_;由水杨酸制备X的反应类型为_。(2)由X制备Y的反应试剂为_。(3)工业上常采用廉价的CO2,与Z反应制备奥沙拉秦,通入的CO2与Z的物质的量之比至少应为_。(4)奥沙拉秦的分子式为_,其核磁共振氢谱为_组峰,峰面积比为_。(5)若将奥沙拉秦用HCl酸化后,分子中含氧官能团的名称为_、_。(6)W是水杨酸的同分异构体,可以发生银镜反应;W经碱催化水解后再酸化可以得到对苯二酚。W的结构简式为_【答案】(1);酯化反应或取代反应;(2)浓硫酸、浓硝酸;(3)2:1;(4)C14H8N2O6Na2;4;1
10、:1:1:1;(5)羧基、羟基;(6)。【解析】(1)X的结构简式为;水杨酸中羧基和甲醇发生酯化反应生成X,所以由水杨酸制备X的反应类型为酯化反应或取代反应,故答案为:;酯化反应或取代反应;(2)X中H原子被硝基取代,所以由X制备Y的反应试剂为浓硫酸作催化剂、X和浓硝酸发生取代反应得到Y,故答案为:浓硫酸、浓硝酸;(3)Z为,工业上常采用廉价的CO2,与Z反应制备奥沙拉秦,酚钠和H2CO3以1:1反应,一个Z化学式中含有2个酚ONa,所以1molZ需要2molH2CO3,根据C原子守恒知,通入的CO2与Z的物质的量之比至少应为2:1,故答案为:2:1;(4)根据结构简式确定奥沙拉秦的分子式为C
11、14H8N2O6Na2,有4种氢原子,则其核磁共振氢谱为4组峰,峰面积比为1:1:1:1,故答案为:C14H8N2O6Na2;4;1:1:1:1;(5)若将奥沙拉秦用HCl酸化后,COONa、酚ONa都和稀盐酸反应,分别生成COOH、OH,反应后的分子中含氧官能团的名称为羧基、羟基,故答案为:羧基、羟基;(6)W是水杨酸的同分异构体,可以发生银镜反应,说明含有酯基;W经碱催化水解后再酸化可以得到对苯二酚,W中含有1个酚羟基和1个酯基且两个取代基为对位,W的结构简式为,故答案为:。练习2化合物F是合成一种天然茋类化合物的重要中间体,其合成路线如下:(1)A中含氧官能团的名称为_和_。(2)AB的
12、反应类型为_。(3)CD的反应中有副产物X(分子式为C12H15O6Br)生成,写出X的结构简式:_。(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:_。能与FeC13溶液发生显色反应;碱性水解后酸化,含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:1。(5)已知:(R表示烃基,R和R表示烃基或氢)写出以和CH3CH2CH2OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。【答案】(1)羟基;羧基;(2)取代反应;(3);(4);(5)。【解析】(1)A中含氧官能团的名称为羟基、羧基,故答案为:羟基;羧基;(2)AB的反应类型为取代
13、反应,故答案为:取代反应;(3)CD的反应中有副产物X(分子式为C12H15O6Br)生成,根据C原子知,X中两个酚羟基都发生取代反应,则X的结构简式:,故答案为:;(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件,能与FeC13溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;碱性水解后酸化,含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:1,说明只有两种氢原子且两种氢原子个数相等,且含有酯基,符合条件的结构简式为,故答案为:;(5)以和CH3CH2CH2OH为原料制备,丙醇发生催化氧化生成丙醛,发生还原反应生成邻甲基苯甲醇,然后发生取代反应,再和Mg发生信息中的反应,最后和丙醛反应生成目标产物,合成路线为,故答
14、案为:。练习3环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及与各种材料的粘结性能,已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一种新型环氧树脂G的合成路线:已知以下信息:回答下列问题:(1)A是一种烯烃,化学名称为_,C中官能团的名称为_、_。(2)由B生成C的反应类型为_。(3)由C生成D的反应方程式为_。(4)E的结构简式为_。(5)E的二氯代物有多种同分异构体,请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式_、_。能发生银镜反应;核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3:2:1。(6)假设化合物D、F和NaOH恰好完全反应生成1mol单一聚合度的G,若生成的NaCl和H2O的总质量为765g
15、,则G的n值理论上应等于_。【答案】(1)丙烯;氯原子、羟基;(2)加成反应;(3);(4);(5)、;(6)8。【解析】(1)由以上分析可知A为丙烯,CC为ClCH2CHOHCH2Cl或CH2OHCHClCH2Cl,含有的官能团为氯原子、羟基,故答案为:丙烯;氯原子、羟基;(2)B为ClCH2CHCH2,与HOCl发生加成反应生成C,故答案为:加成反应;(3)由C生成D的反应方程式为,故答案为:;(4)E的结构简式为,故答案为:;(5)E为,E的二氯代物有多种同分异构体,能发生银镜反应,说明分子中含有醛基;核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3:2:1,则应含有1个甲基,且结构对称,应为、,故
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