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文檔簡介
第05講有機合成與推斷目錄TOC\o"1-3"\h\u01考情透視·目標導(dǎo)航 202知識導(dǎo)圖·思維引航 303考點突破·考法探究 4考點一有機推斷 4知識點1有機推斷的方法和有機推斷解題的思維建模 4知識點2確定官能團的方法 4知識點3有機反應(yīng)類型的推斷 6知識點4有機推斷的題眼 7考向1根據(jù)官能團的變化推斷 11考向2根據(jù)反應(yīng)條件、反應(yīng)類型、轉(zhuǎn)化關(guān)系推斷 13考向3根據(jù)題目所給信息進行推斷 16考點二有機合成路線設(shè)計 18知識點1有機合成原則、有機合成的分析方法及解題方法 19知識點2有機合成的主要任務(wù) 19知識點3高考常見的新信息反應(yīng)總結(jié) 21知識點4常用的合成路線 22考向1考查有機物官能團的衍變 23考向2考查有機物官能團的保護 24考向3考查有機合成路線的設(shè)計 2504真題練習(xí)·命題洞見 26
考點要求考題統(tǒng)計考情分析有機推斷2024·河北卷18題,15分;2024·全國甲卷36題,15分;2024·遼寧卷19題,15分;2023北京卷17題,12分;2023湖北卷17題,14分;2023廣東卷20題,14分;2022福建卷15題,10分;2022重慶卷19題,15分;2023湖南卷第8題,4分2022全國甲卷第8題,6分高考非選擇題通常以藥物、材料、新物質(zhì)的合成為背景,根據(jù)合成路線命題形式總體可分為三類:第一類是有機推斷型,即在合成路線中各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式是未知的,需要結(jié)合反應(yīng)條件、分子式、目標產(chǎn)物、題給信息等進行推斷;第二類是結(jié)構(gòu)已知型,即合成路線中各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式是已知的,此類試題中所涉及的有機物大多是陌生且比較復(fù)雜的,需要根據(jù)前后的變化來分析其反應(yīng)特點;第三類是“半推半知”型,即合成路線中部分有機物的結(jié)構(gòu)簡式是已知的,部分是未知的,審題時需要結(jié)合條件及已知結(jié)構(gòu)去推斷未知有機物的結(jié)構(gòu)??疾榈闹R點相對比較穩(wěn)定,有結(jié)構(gòu)簡式的推斷、官能團的名稱、有機物命名、反應(yīng)類型的判斷、有機化學(xué)方程式的書寫、同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷、結(jié)合核磁共振氫譜書寫指定有機物的結(jié)構(gòu)簡式、合成路線設(shè)計等。預(yù)計2025年高考會以新的情境載體考查官能團的名稱、反應(yīng)條件、有機合成與推斷,重點考查信息題提取能力、加工能力,重點考查學(xué)生對新信息的接受和處理能力、知識遷移應(yīng)用能力以及分析推理能力,題目難度較大。同時會以新的情境載體考查有機合成路線設(shè)計知識,結(jié)合陌生復(fù)雜信息或陌生反應(yīng)信息對有機化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和反應(yīng)進行系統(tǒng)推理,對有機化合物的有機合成路線進行綜合推斷、設(shè)計或評價,題目難度一般較大。有機合成路線設(shè)計2024·安徽卷18題,15分;2024·湖北卷19題,15分;2024·江蘇卷15題,15分;2023江蘇卷15題,15分;2023海南卷18題,15分;2022河北卷18題,15分;2022山東卷19題,12分;2022湖南卷19題,15分;復(fù)習(xí)目標:1.掌握有機合成路線設(shè)計的方法。2.根據(jù)合成路線圖能夠推斷有機物的結(jié)構(gòu)。
11550考點一有機推斷知識點1有機推斷的方法和有機推斷解題的思維建模1.有機推斷的方法分為順推法、逆推法和猜測論證法(1)順推法。以題所給信息順序或?qū)哟螢橥黄瓶?,沿正向思路層層分析推理,逐步作出推斷,得出結(jié)論。(2)逆推法。以最終物質(zhì)為起點,向前步步遞推,得出結(jié)論,這是有機推斷題中常用的方法。(3)猜測論證法。根據(jù)已知條件提出假設(shè),然后歸納、猜測、選擇,得出合理的假設(shè)范圍,最后得出結(jié)論。2.解答有機推斷題的思維建模知識點2確定官能團的方法1.根據(jù)試劑或特征現(xiàn)象推知官能團的種類①使溴水褪色,則表示該物質(zhì)中可能含有“”或“”結(jié)構(gòu)。②使KMnO4(H+)溶液褪色,則該物質(zhì)中可能含有“”、“”或“—CHO”等結(jié)構(gòu)或為苯的同系物。③遇FeCl3溶液顯紫色,或加入溴水出現(xiàn)白色沉淀,則該物質(zhì)中含有酚羥基。④遇濃硝酸變黃,則表明該物質(zhì)是含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。⑤遇I2變藍則該物質(zhì)為淀粉。⑥加入新制的Cu(OH)2懸濁液,加熱煮沸有紅色沉淀生成或加入銀氨溶液加熱有銀鏡生成,表示含有—CHO。⑦加入Na放出H2,表示含有—OH或—COOH。⑧加入NaHCO3溶液產(chǎn)生氣體,表示含有—COOH。2.根據(jù)數(shù)據(jù)確定官能團的數(shù)目①②2—OH(醇、酚、羧酸)eq\o(――→,\s\up7(Na))H2③2—COOHeq\o(――→,\s\up7(Na2CO3))CO2,—COOHeq\o(――→,\s\up7(NaHCO3))CO2④eq\o(―――→,\s\up7(1molBr2)),—C≡C—(或二烯、烯醛)eq\o(――→,\s\up7(2molH2))—CH2CH2—⑤某有機物與醋酸反應(yīng),相對分子質(zhì)量增加42,則含有1個—OH;增加84,則含有2個—OH。即—OH轉(zhuǎn)變?yōu)椤狾OCCH3。⑥由—CHO轉(zhuǎn)變?yōu)椤狢OOH,相對分子質(zhì)量增加16;若增加32,則含2個—CHO。⑦當醇被氧化成醛或酮后,相對分子質(zhì)量減小2,則含有1個—OH;若相對分子質(zhì)量減小4,則含有2個—OH。⑧1mol苯完全加成需要3molH2。⑨1mol—COOH與Na反應(yīng)生成0.5molH2;1mol—OH與Na反應(yīng)生成0.5molH2。⑩與NaOH反應(yīng),1mol—COOH消耗1molNaOH;1mol(R、R′為烴基)消耗1molNaOH,若R′為苯環(huán),則最多消耗2molNaOH。3.根據(jù)性質(zhì)確定官能團的位置①若醇能氧化為醛或羧酸,則醇分子中應(yīng)含有結(jié)構(gòu)“—CH2OH”;若能氧化成酮,則醇分子中應(yīng)含有結(jié)構(gòu)“—CHOH—”。②由消去反應(yīng)的產(chǎn)物可確定“—OH”或“—X”的位置。③由一鹵代物的種類可確定碳架結(jié)構(gòu)。④由加氫后的碳架結(jié)構(gòu),可確定“”或“—C≡C—”的位置。⑤由有機物發(fā)生酯化反應(yīng)能生成環(huán)酯或聚酯,可確定有機物是羥基酸,并根據(jù)環(huán)的大小,可確定“—OH”與“—COOH”的相對位置。4.常見官能團性質(zhì)官能團常見的特征反應(yīng)及其性質(zhì)烷烴基取代反應(yīng):在光照條件下與鹵素單質(zhì)反應(yīng)碳碳雙鍵碳碳三鍵(1)加成反應(yīng):使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色(2)氧化反應(yīng):能使酸性KMnO4溶液褪色苯環(huán)(1)取代反應(yīng):①在FeBr3催化下與液溴反應(yīng);②在濃硫酸催化下與濃硝酸反應(yīng)(2)加成反應(yīng):在一定條件下與H2反應(yīng)注意:苯與溴水、酸性高錳酸鉀溶液都不反應(yīng)鹵代烴(1)水解反應(yīng):鹵代烴在NaOH水溶液中加熱生成醇(2)消去反應(yīng):(部分)鹵代烴與NaOH醇溶液共熱生成不飽和烴醇羥基(1)與活潑金屬(Na)反應(yīng)放出H2(2)催化氧化:在銅或銀催化下被氧化成醛基或酮羰基(3)與羧酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成酯酚羥基(1)弱酸性:能與NaOH溶液反應(yīng)(2)顯色反應(yīng):遇FeCl3溶液顯紫色(3)取代反應(yīng):與濃溴水反應(yīng)生成白色沉淀醛基(1)氧化反應(yīng):①與銀氨溶液反應(yīng)產(chǎn)生光亮銀鏡;②與新制的Cu(OH)2共熱產(chǎn)生磚紅色沉淀(2)還原反應(yīng):與H2加成生成醇羧基(1)使紫色石蕊溶液變紅(2)與NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生CO2(3)與醇羥基發(fā)生酯化反應(yīng)酯基水解反應(yīng):①酸性條件下水解生成羧酸和醇;②堿性條件下水解生成羧酸鹽和醇酰胺基在強酸、強堿條件下均能發(fā)生水解反應(yīng)硝基還原反應(yīng):如知識點3有機反應(yīng)類型的推斷1.有機化學(xué)反應(yīng)類型判斷的基本思路2.根據(jù)反應(yīng)條件推斷反應(yīng)類型①在NaOH的水溶液中發(fā)生水解反應(yīng),可能是酯的水解反應(yīng)或鹵代烴的水解反應(yīng)。②在NaOH的乙醇溶液中加熱,發(fā)生鹵代烴的消去反應(yīng)。③在濃H2SO4存在的條件下加熱,可能發(fā)生醇的消去反應(yīng)、酯化反應(yīng)、成醚反應(yīng)或硝化反應(yīng)等。④能與溴水或溴的CCl4溶液反應(yīng),可能為烯烴、炔烴的加成反應(yīng)。⑤能與H2在Ni作用下發(fā)生反應(yīng),則為烯烴、炔烴、芳香烴、醛的加成反應(yīng)或還原反應(yīng)。⑥在O2、Cu(或Ag)、加熱(或CuO、加熱)條件下,發(fā)生醇的氧化反應(yīng)。⑦與O2或新制的Cu(OH)2懸濁液或銀氨溶液反應(yīng),則該物質(zhì)發(fā)生的是—CHO的氧化反應(yīng)。(如果連續(xù)兩次出現(xiàn)O2,則為醇―→醛―→羧酸的過程)⑧在稀H2SO4加熱條件下發(fā)生酯、低聚糖、多糖等的水解反應(yīng)。⑨在光照、X2(表示鹵素單質(zhì))條件下發(fā)生烷基上的取代反應(yīng);在Fe粉、X2條件下發(fā)生苯環(huán)上的取代反應(yīng)。知識點4有機推斷的題眼有機推斷解題的突破口也叫做題眼,題眼可以是一種特殊的現(xiàn)象、反應(yīng)、性質(zhì)、用途或反應(yīng)條件,或在框圖推斷試題中,有幾條線同時經(jīng)過一種物質(zhì),往往這就是題眼。題眼1、有機反應(yīng)條件條件1、這是烷烴和烷基中的氫被取代的反應(yīng)條件。如:①烷烴的取代;芳香烴或芳香族化合物側(cè)鏈烷基的取代;③不飽和烴中烷基的取代。條件2、這是乙醇脫水生成乙烯的反應(yīng)條件。條件3、或為不飽和鍵加氫反應(yīng)的條件,包括:-C=C-、=C=O、-C≡C-的加成。條件4、是①醇消去H2O生成烯烴或炔烴;②醇分子間脫水生成醚的反應(yīng);③酯化反應(yīng)的反應(yīng)條件。條件5、是①鹵代烴水解生成醇;②酯類水解反應(yīng)的條件。條件6、是鹵代烴消去HX生成不飽和烴的反應(yīng)條件。條件7、是①酯類水解(包括油脂的酸性水解);②糖類的水解條件8、或是醇氧化的條件。條件9、或是不飽和烴加成反應(yīng)的條件。條件10、是苯的同系物側(cè)鏈氧化的反應(yīng)條件(側(cè)鏈烴基被氧化成-COOH)。條件11、顯色現(xiàn)象:苯酚遇FeCl3溶液顯紫色;與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)的現(xiàn)象:1、沉淀溶解,出現(xiàn)深藍色溶液則有多羥基存在;2、沉淀溶解,出現(xiàn)藍色溶液則有羧基存在;3、加熱后有紅色沉淀出現(xiàn)則有醛基存在。題眼2、有機物的性質(zhì)1、能使溴水褪色的有機物通常含有“—C=C—”、“—C≡C—”或“—CHO”。2、能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的有機物通常含有“—C=C—”或“—C≡C—”、“—CHO”或為“苯的同系物”、醇類、酚類。3、能發(fā)生加成反應(yīng)的有機物通常含有“—C=C—”、“—C≡C—”、“—CHO”或“苯環(huán)”,其中“—CHO”和“苯環(huán)”只能與H2發(fā)生加成反應(yīng)。4、能發(fā)生銀鏡反應(yīng)或能與新制的Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)的有機物必含有“—CHO”。5、能與鈉反應(yīng)放出H2的有機物必含有“—OH”、“—COOH”。6、能與Na2CO3或NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2或使石蕊試液變紅的有機物中必含有-COOH。7、能發(fā)生消去反應(yīng)的有機物為醇或鹵代烴。8、能發(fā)生水解反應(yīng)的有機物為鹵代烴、酯、糖或蛋白質(zhì)。9、遇FeCl3溶液顯紫色的有機物必含有酚羥基。10、能發(fā)生連續(xù)氧化的有機物是伯醇或乙烯,即具有“—CH2OH”的醇。比如有機物A能發(fā)生如下反應(yīng):A→B→C,則A應(yīng)是具有“—CH2OH”的醇,B就是醛,C應(yīng)是酸。11、加入濃溴水出現(xiàn)白色沉淀的有機物含有酚羥基、遇碘變藍的有機物為淀粉遇濃硝酸變黃的有機物為蛋白質(zhì)。題眼3、有機物之間的轉(zhuǎn)化1、直線型轉(zhuǎn)化:(與同一物質(zhì)反應(yīng))醇醛羧酸乙烯乙醛乙酸炔烴烯烴烷烴2、交叉型轉(zhuǎn)化淀粉葡萄糖麥芽糖蛋白質(zhì)氨基酸淀粉葡萄糖麥芽糖蛋白質(zhì)氨基酸二肽醇酯羧酸醛鹵代烴烯烴醇題眼4、有機數(shù)據(jù)信息(1)有機分子中原子個數(shù)比①C︰H=1︰1,可能為乙炔、苯、苯乙烯、苯酚。②C︰H=l︰2,可能分為單烯烴、甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖等。③C︰H=1︰4,可能為甲烷、甲醇、尿素[CO(NH2)2]。(2)常見式量相同的有機物和無機物①式量為28的有:C2H4,N2,CO。②式量為30的有:C2H6,NO,HCHO。③式量為44的有:C3H8,CH3CHO,CO2,N2O。④式量為46的有:CH3CH2OH,HCOOH,NO2。⑤式量為60的有:C3H7OH,CH3COOH,HCOOCH3,SiO2。⑥式量為74的有:CH3COOCH3,CH3CH2COOH,CH3CH2OCH2CH3,Ca(OH)2,HCOOCH2CH3,C4H9OH。⑦式量為100的有:CH2=C(OH)COOCH3,CaCO3,KHCO3,Mg3N2。⑧式量為120的有:C9H12(丙苯或三甲苯或甲乙苯),MgSO4,NaHSO4,KHSO3,CaSO3,NaH2PO4,MgHPO4,F(xiàn)eS2。⑨式量為128的有:C9H20(壬烷),C10H8(萘)。(3)有機反應(yīng)數(shù)據(jù)信息①根據(jù)與H2加成時所消耗H2的物質(zhì)的量進行突破:1mol=C=C=加成時需1molH2,1molHX,1mol—C≡C—完全加成時需2molH2,1mol—CHO加成時需1molH2,而1mol苯環(huán)加成時需3molH2。②含1mol—OH或1mol—COOH的有機物與活潑金屬反應(yīng)放出0.5molH2。③含1mol—COOH的有機物與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出1molCO2。④1mol一元醇與足量乙酸反應(yīng)生成1mol酯時,其相對分子質(zhì)量將增加42。1mol二元醇與足量乙酸反應(yīng)生成酯時,其相對分子質(zhì)量將增加84。1mol一元酸與足量乙醇反應(yīng)生成1mol酯時,其相對分子質(zhì)量將增加28。1mol二元酸與足量乙醇反應(yīng)生成酯時,其相對分子質(zhì)量將增加56。⑤1mol某酯A發(fā)生水解反應(yīng)生成B和乙酸時,若A與B的相對分子質(zhì)量相差42,則生成1mol乙酸。⑥由—CHO變?yōu)椤狢OOH時,相對分子質(zhì)量將增加16。⑦分子中與飽和鏈烴相比,若每少2個氫原子,則分子中可能含雙鍵。⑧烴和鹵素單質(zhì)的取代:取代1mol氫原子,消耗1mol鹵素單質(zhì)(X2)。⑨1mol—CHO對應(yīng)2molAg;或1mol—CHO對應(yīng)1molCu2O。題眼5反應(yīng)類型與官能團的關(guān)系:反應(yīng)類型可能官能團加成反應(yīng)C=C、C≡C、-CHO、羰基、苯環(huán)加聚反應(yīng)C=C、C≡C酯化反應(yīng)羥基或羧基水解反應(yīng)-X、酯基、肽鍵、多糖等單一物質(zhì)能發(fā)生縮聚反應(yīng)分子中同時含有羥基和羧基或羧基和胺基題眼6特征反應(yīng)現(xiàn)象:反應(yīng)的試劑有機物現(xiàn)象與溴水反應(yīng)(1)烯烴、二烯烴(2)炔烴溴水褪色,且產(chǎn)物分層(3)醛溴水褪色,且產(chǎn)物不分層(4)苯酚有白色沉淀生成與酸性高錳酸鉀反應(yīng)(1)烯烴、二烯烴(2)炔烴(3)苯的同系物(4)醇(5)醛高錳酸鉀溶液均褪色與金屬鈉反應(yīng)(1)醇放出氣體,反應(yīng)緩和(2)苯酚放出氣體,反應(yīng)速度較快(3)羧酸放出氣體,反應(yīng)速度更快與氫氧化鈉反應(yīng)(1)鹵代烴分層消失,生成一種有機物(2)苯酚渾濁變澄清(3)羧酸無明顯現(xiàn)象(4)酯分層消失,生成兩種有機物與碳酸氫鈉反應(yīng)羧酸放出氣體且能使石灰水變渾濁銀氨溶液或新制氫氧化銅(1)醛有銀鏡或紅色沉淀產(chǎn)生(2)甲酸或甲酸鈉加堿中和后有銀鏡或紅色沉淀產(chǎn)生(3)甲酸酯有銀鏡或紅色沉淀生成考向1根據(jù)官能團的變化推斷例1(2024·湖北黃岡·模擬預(yù)測)丹皮酚(G)可用于緩解骨關(guān)節(jié)炎引起的疼痛,過敏性鼻炎以及感冒。一種合成丹皮酚及其衍生物H的合成路線如下:回答下列問題:(1)D和G反應(yīng)生成H分2步進行,反應(yīng)類型依次為。(2)C的結(jié)構(gòu)簡式為。(3)在F的同分異構(gòu)體中,同時滿足下列條件的共有種(不考慮立體異構(gòu));①與溶液反應(yīng)放出;②與溶液顯色(4)A的核磁共振氫譜的吸收峰有組。(5)G中官能團的名稱為,F(xiàn)生成G的過程中,可能生成另一種與G具有相同官能團的有機物副產(chǎn)物,這種副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為。(6)H中手性碳原子的個數(shù)為?!咀兪接?xùn)練1】(2024·山東日照·三模)化合物K是一種有機合成中間體,其合成路線如下:已知:Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ.Ⅳ.回答下列問題:(1)C中官能團的名稱為。(2)已知A→C的原子利用率為100%,B的結(jié)構(gòu)簡式為,C→D的反應(yīng)類型為。(3)H→I的化學(xué)方程式為。(4)K中含有五元環(huán),K的結(jié)構(gòu)簡式為。(5)符合下列條件的E的同分異構(gòu)體有種。①苯環(huán)上有4個取代基②含有兩個乙基③能發(fā)生銀鏡反應(yīng)(6)綜合上述信息,寫出以為主要原料制備的合成路線(其他試劑任選)?!咀兪接?xùn)練2】(2024·山東泰安·模擬預(yù)測)茚草酮是一種常見的除草劑,主要用于水稻和草坪上。以A和芳香烴E為原料可以制備茚草酮,其合成路線如下:回答下列問題:(1)A中所含官能團的名稱為。(2)寫出B→C的化學(xué)方程式。(3)C→D的反應(yīng)類型為,E→F的反應(yīng)所需試劑為。(4)G的化學(xué)名稱為。(5)若I分子的碳碳雙鍵和Br2分子加成,則產(chǎn)物中有個手性碳原子。(6)B的同分異構(gòu)體中,滿足下列條件的結(jié)構(gòu)有種。①與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);②含有2個甲基,且連在同一個碳原子上。其中核磁共振氫譜有四組峰,且峰面積之比為6∶2∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式為。(7)利用原子示蹤技術(shù)追蹤G→H的反應(yīng)過程:利用上述信息,寫出以乙醇和為原料合成的路線。(用流程圖表示,其他無機試劑任選)考向2根據(jù)反應(yīng)條件、反應(yīng)類型、轉(zhuǎn)化關(guān)系推斷例2(2024·湖北武漢·模擬預(yù)測)人體攝入少量氟可預(yù)防齲齒,增強免疫力,但攝入過量會導(dǎo)致氟斑牙、氟骨癥和腫瘤的發(fā)生,因此需要對氟離子進行定量檢測?;衔颙可以定量檢測氟離子,其合成路線如下回答下列問題:(1)按照系統(tǒng)命名法,B的名稱為。(2)D中所含官能團的名稱為。(3)G的結(jié)構(gòu)簡式為。(4)已知RCN在酸性條件下水解生成RCOOH,I在酸性條件下充分水解的離子方程式為。(5)H→J分2步進行,反應(yīng)類型依次為、。(6)I的同分異構(gòu)體中,同時滿足下列條件的共有種(不考慮立體異構(gòu))。其中,含有手性碳的異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為。①具有鏈狀結(jié)構(gòu)且含有硝基。②碳原子不全在一條直線上。(7)J檢測氟離子時,J轉(zhuǎn)化為釋放出較強的熒光信號,同時生成氟硅烷,從結(jié)構(gòu)的角度分析Si-O轉(zhuǎn)換為Si-F的原因:?!咀兪接?xùn)練1】(2024·河北·三模)化合物是一種有機合成的中間體,可以通過以下路徑來制備?;卮鹣铝袉栴}:(1)化合物的名稱為,其中所含官能團名稱為。(2)化合物與反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)化合物的結(jié)構(gòu)簡式為。(4)根據(jù)流程可知:,則的結(jié)構(gòu)簡式為,該反應(yīng)類型為。(5)符合下列條件的化合物的同分異構(gòu)體有種(不考慮立體異構(gòu)),其中核磁共振氫譜有四組峰,且峰面積之比為的結(jié)構(gòu)簡式為。ⅰ)苯環(huán)上含有四個取代基。ⅱ)所含的官能團種類和數(shù)目均與相同。(6)是一種有機合成的中間體,設(shè)計以苯甲醛和為原料制備的合成路線。(無機試劑任選)【變式訓(xùn)練2】(2024·湖南·模擬預(yù)測)根據(jù)我國農(nóng)藥毒性分級標準,精喹禾靈()屬于低毒除草劑,作用速度快,藥效穩(wěn)定,不易受溫度及濕度等環(huán)境條件的影響。其合成路線之一如下:已知:屬于間位定位基,屬于鄰、對位定位基?;卮鹣铝袉栴}:(1)B→C的反應(yīng)試劑及條件是。(2)D中含氧官能團的名稱為。(3)K的結(jié)構(gòu)簡式為;I→精喹禾靈的反應(yīng)類型為。(4)H→I的反應(yīng)過程中,當H過量時可能會得到某一副產(chǎn)物,生成該副產(chǎn)物的化學(xué)方程式為。(5)化合物X的相對分子質(zhì)量比D大14,則滿足下列條件的X有種(不考慮立體異構(gòu))。①含有和,且直接連在苯環(huán)上;②苯環(huán)上側(cè)鏈數(shù)目小于4。其中核磁共振氫譜有4組吸收峰的X的結(jié)構(gòu)簡式為。(6)參考上述合成路線,設(shè)計以和M為原料,合成的路線(其他無機試劑和有機溶劑任選)。考向3根據(jù)題目所給信息進行推斷例3(2024·北京大興·三模)N是治療胃潰瘍的一種藥物中間體,其合成路線如圖所示。已知:①;②的某些性質(zhì)和相似,都能與發(fā)生加成。(1)的反應(yīng)類型是。(2)的化學(xué)方程式為。(3)寫出符合下列條件的的同分異構(gòu)體:(寫出2種)。a.在一定條件下可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)b.核磁共振氫譜有4組峰,峰面積比為(4)F與NH2OH反應(yīng)生成G的過程如圖。資料:同一個碳上連著一個羥基和一個氨基(或取代的氨基)時不穩(wěn)定,易脫水生成亞胺。寫出P、Q的結(jié)構(gòu)簡式:、。(5)J含有醚鍵。試劑a是。(6)K與NaOH反應(yīng)得到L的化學(xué)方程式是。(7)經(jīng)三步反應(yīng)形成,請寫出中間體1和中間體2的結(jié)構(gòu)簡式、?!咀兪接?xùn)練1】(2024·遼寧丹東·二模)化合物G是抗菌、抗病毒有效藥理成分之一,其合成路線如下:已知:(1)化合物G中含有的官能團有羥基、羧基、。(填官能團名稱)(2)丙酮()能與水互溶的原因為。(3)C的結(jié)構(gòu)簡式為。(4)與足量溶液反應(yīng),消耗的物質(zhì)的量最多為。(5)從理論上講,E與反應(yīng)也能得到G,此流程設(shè)計步驟的目的是。(6)化合物G在酸性條件下能發(fā)生水解,其中屬于芳香族的水解產(chǎn)物有多種同分異構(gòu)體,寫出一種滿足下列條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。①含有苯環(huán),且能與溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體②核磁共振氫譜有4組峰,且峰面積之比為(7)寫出以1,3—丁二烯和2—丁烯為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑任選,合成路線流程圖示例見本題題干)?!咀兪接?xùn)練2】(2024·山東濟南·模擬預(yù)測)左氧氟沙星是一種具有廣譜抗菌作用的藥物,其前體K的合成路線如下:i.(其中DHP、PPTS是有機試劑縮寫)ii.ⅲ.(1)B的系統(tǒng)命名是。(2)已知試劑X的分子式為C6H2NO2F3,X的結(jié)構(gòu)簡式為。(3)F分子中官能團名稱為羥基、醚鍵、。(4)I中含有兩個酯基、兩個六元環(huán),H→I的反應(yīng)類型為,I→J的化學(xué)方程式是。(5)F的同分異構(gòu)體中滿足下列條件的結(jié)構(gòu)有種(不考慮立體異構(gòu))。①為α-氨基酸;②能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);③1mol該物質(zhì)與Na反應(yīng),消耗3molNa;④核磁共振氫譜顯示有5組峰,且峰面積之比為1:1:2:2:3。(6)K的另一種制備途徑如下:寫出M、P的結(jié)構(gòu)簡式、??键c二有機合成路線設(shè)計知識點1有機合成原則、有機合成的分析方法及解題方法1.有機合成原則(1)合成線路簡捷,步驟少、操作簡單、安全可靠,能耗低,易于實現(xiàn),產(chǎn)品易于分離、產(chǎn)率較高;(2)基礎(chǔ)原料要價廉、易得、低毒性、低污染;(3)符合“綠色化學(xué)”的思想:原子的經(jīng)濟性、原料的綠色化,試劑與催化劑的無公害性。2.有機合成的分析方法(1)正合成分析法:從基礎(chǔ)原料入手,找出合成所需的直接或間接的中間體,逐步推向合成的目標有機物,其合成示意圖:基礎(chǔ)原料→中間體1→中間體2……→目標有機物。(2)逆合成分析法:設(shè)計復(fù)雜有機物的合成路線時常用的方法。它是由目標有機物倒推尋找上一步反應(yīng)的中間體n,而中間體n又可以由中間體(n-1)得到,依次倒推,最后確定最適宜的基礎(chǔ)原料和最終的合成路線,合成示意圖:目標有機物→中間體n→中間體(n-1)……→基礎(chǔ)原料。(3)類比合成分析法:比較題目所給知識,找出原料與合成物質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系,確定中間產(chǎn)物,最后得到目標產(chǎn)物——產(chǎn)品。3.有機合成的解題方法知識點2有機合成的主要任務(wù)1.碳骨架的構(gòu)建(1)增長碳鏈①醛、酮的加成;②加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng);③酯化反應(yīng);④利用題給信息,如:。(2)縮短碳鏈①酯類、糖類、蛋白質(zhì)的水解反應(yīng);②烯炔的氧化反應(yīng);③脫羧反應(yīng);④裂化和裂解反應(yīng);⑤利用題給信息。(3)成環(huán)①醇成環(huán)醚;②成環(huán)酯;③氨基酸成環(huán);④利用題目所給信息成環(huán),如+‖或+‖。2.官能團的引入或轉(zhuǎn)化項目官能團常見方法引入—X(鹵素原子)①烴、酚、醇的取代②不飽和烴的加成—OH①烯烴與水加成②醛、酮與H2加成③鹵代烴、酯水解碳碳雙鍵①醇、鹵代烴的消去②炔烴的不完全加成碳氧雙鍵①醇的催化氧化②烯、炔被高錳酸鉀氧化羧基①醛的氧化②蛋白質(zhì)、羧酸衍生物的水解消除雙鍵、三鍵、苯環(huán)加成反應(yīng)—OH消去、氧化、酯化—CHO加成、氧化酯基、酰胺基、—X水解改變官能團種類同官能團的引入方法官能團個數(shù)消去→加成→(水解)官能團位置消去、加成、α-H的取代等保護酚—OH因酚羥基易被氧化,所以在氧化基團前先使其與NaOH反應(yīng),把酚羥基轉(zhuǎn)變成—ONa,將其保護起來,使其他基團氧化后再酸化使其全部轉(zhuǎn)化為—OH,即:—OH→—ONa→—OH氨基(—NH2)如在對硝基甲苯eq\o(→,\s\up7(合成))對氨基苯甲酸的過程中應(yīng)先把—CH3氧化成—COOH之后,再把—NO2還原為—NH2,防止當KMnO4(H+)氧化—CH3時,—NH2(具有還原性)也被氧化。碳碳雙鍵碳碳雙鍵容易被氧化,在氧化基團前可以利用其與HCl等的加成反應(yīng)將其保護起來,待其他基團氧化后再利用消去反應(yīng)重新轉(zhuǎn)變?yōu)樘继茧p鍵。知識點3高考常見的新信息反應(yīng)總結(jié)1.丙烯α-H被取代的反應(yīng):CH3CHCH2+Cl2eq\o(→,\s\up7(△))ClCH2CHCH2+HCl。2.共軛二烯烴的1,4-加成反應(yīng):②。3.烯烴被O3氧化:4.苯環(huán)側(cè)鏈的烴基(與苯環(huán)相連的碳上含有氫原子)被酸性KMnO4溶液氧化:。5.苯環(huán)上硝基被還原:。6.醛、酮的加成反應(yīng)(加長碳鏈,—CN水解得—COOH):;;7.羥醛縮合:8.醛或酮與格氏試劑(R′MgX)發(fā)生加成反應(yīng),所得產(chǎn)物經(jīng)水解可得醇:。9.羧酸分子中的α-H被取代的反應(yīng):。10.羧酸用LiAlH4還原時,可生成相應(yīng)的醇:RCOOHeq\o(→,\s\up7(LiAlH4))RCH2OH。11.酯交換反應(yīng)(酯的醇解):R1COOR2+R3OH→R1COOR3+R2OH。知識點4常用的合成路線有機合成往往要經(jīng)過多步反應(yīng)才能完成,因此確定有機合成的途徑和路線時,要進行合理選擇。1.一元合成路線R—CH=CH2鹵代烴一元醇一元醛一元羧酸酯2.二元合成路線CH2CH2CH2X—CH2XCH2OH—CH2OHHOOC—COOH鏈酯、環(huán)酯、聚酯3.芳香化合物的合成路線①②芳香酯注意:與Cl2反應(yīng)時條件不同所得產(chǎn)物不同,光照時,只取代側(cè)鏈甲基上的氫原子,生成;而Fe作催化劑時,取代苯環(huán)上甲基鄰、對位上的氫原子,生成??枷?考查有機物官能團的衍變例1(2024·浙江·三模)物質(zhì)A~E均為芳香族化合物,已知:A的結(jié)構(gòu)中含有一個甲基,B能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。下列說法正確的是A.符合以上條件的A的結(jié)構(gòu)有2種B.物質(zhì)E遇氯化鐵溶液顯紫色C.B→C的反應(yīng)中可能存在副產(chǎn)物C12H16O3D.C→D的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)【變式訓(xùn)練1】(2024·山東淄博·模擬)下列反應(yīng)中,不可能在有機物中引入羧基的是()A.鹵代烴的水解B.有機物RCN在酸性條件下水解C.醛的氧化D.烯烴的氧化【變式訓(xùn)練2】(2024·浙江溫州·一模)藥物結(jié)構(gòu)的修飾有助于新藥的開發(fā)與利用。青蒿素可以獲得雙氫青蒿素,其變化過程示意圖如下。下列說法不正確的是A.若試劑①為NaH,其還原產(chǎn)物為B.青蒿素中存在過氧鍵,具有強氧化性C.該過程若有1mol青蒿素完全轉(zhuǎn)化,則轉(zhuǎn)移2mol電子D.羥基的引入使得雙氫青蒿素分子擁有更多修飾與改造的可能考向2考查有機物官能團的保護例2(2024·山東日照·二模)有機物d的合成路線如圖所示。下列說法錯誤的是A.a(chǎn)和互為同系物B.a(chǎn)→b的目的是保護酚羥基C.b→c屬于氧化反應(yīng)D.一定條件下,可以分別與相應(yīng)物質(zhì)發(fā)生縮聚反應(yīng)【變式訓(xùn)練1】(2024·廣東茂名·模擬)有機物甲的分子式為C7H7NO2,可以通過如圖路線合成(分離方法和其他產(chǎn)物已省略)。下列說法不正確的是()eq\o(→,\s\up7(),\s\do5(Ⅰ))eq\o(\o(→,\s\up7(CO,HCl),\s\do5(一定條件)),\s\do12(Ⅱ))eq\o(\o(→,\s\up7(①銀氨溶液,50℃),\s\do5(②H+)),\s\do12(Ⅲ))戊(C9H9O3N)eq\o(\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(一定條件)),\s\do12(Ⅳ))甲A.甲的結(jié)構(gòu)簡式為,可發(fā)生取代反應(yīng)、加成反應(yīng)B.步驟Ⅰ反應(yīng)的化學(xué)方程式為+eq\o(→,\s\up7(一定條件))+HClC.步驟Ⅱ在苯環(huán)上引入醛基,步驟Ⅳ的反應(yīng)類型是取代反應(yīng)D.步驟Ⅰ和Ⅳ在合成甲過程中的目的是保護氨基不被氧化【變式訓(xùn)練2】(2024·吉林遼源·模擬)重要的有機合成中間體W是一種多環(huán)化合物,以下為W的一種合成路線(部分反應(yīng)條件已簡化):已知:(ⅰ)+eq\o(→,\s\up7(CH3CH2ONa),\s\do5(CH3CH2OH))+R1OH(ⅱ)2CH3CHOeq\o(→,\s\up7(OH-))結(jié)合D→E的反應(yīng)過程,說明由B→C這步轉(zhuǎn)化的作用是________??枷?考查有機合成路線的設(shè)計例3(2024·北京·三模)某課題組研制了一種具有較高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚合物P,合成路線如下:已知:下列說法正確的是A.化合物B中所有原子一定共平面B.1mol化合物C最多可與3molNaOH反應(yīng)C.化合物F中碳原子的雜化方式有sp,,D.反應(yīng)①②③為取代反應(yīng),反應(yīng)④為加聚反應(yīng)【變式訓(xùn)練1】(2024·江蘇連云港·模擬預(yù)測)化合物Z是合成抗腫瘤藥物的中間體,其合成路線如下:下列說法正確的是A.X中的含氧官能團分別是羥基、氨基、醛基B.1molY最多能與新制的含的懸濁液發(fā)生反應(yīng)C.Z分子與足量的加成后所得分子中含有3個手性碳原子D.X、Y、Z可用溶液和溶液進行鑒別【變式訓(xùn)練
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