2021新高考化学二轮总复习学案：热点专攻（十） 有机合成与推断 Word版含解析

2021新高考化学二轮总复习学案：热点专攻（十） 有机合成与推断 Word版含解析

热点专攻(十)‎ 有机合成与推断 一、题型分析 有机合成与推断的考查题型比较固定,通常是以生产、生活中陌生有机物的合成工艺流程为载体考查有机化学的核心知识,涉及常见有机物官能团的结构、性质及相互转化关系,还涉及有机物结构简式的确定、反应类型的判断、化学方程式的书写、同分异构体的判断和书写等知识的考查。它要求学生能够通过题给情境适当迁移信息,运用所学知识分析、解决实际问题。它充分体现了高考命题“源于教材又不拘泥于教材”的命题指导思想,在一定程度上考查了学生的思维和提取信息的能力。‎ 二、重难考向剖析 考向　有机合成与推断 ‎【例】(2020全国Ⅰ)有机碱,例如二甲基胺()、苯胺()、吡啶()等,在有机合成中应用很普遍,目前“有机超强碱”的研究越来越受到关注。以下为有机超强碱F的合成路线:‎ A (C2HCl3)BC　　 D (C27H44Cl2N2)‎ 已知如下信息:‎ ‎①‎ ‎②+RNH2‎ ‎③苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体 回答下列问题:‎ ‎(1)A的化学名称为　　　　。 ‎ ‎(2)由B生成C的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)C中所含官能团的名称为　　　　。 ‎ ‎(4)由C生成D的反应类型为　　　　　　。 ‎ ‎(5)D的结构简式为　　　　　　。 ‎ ‎(6)E的六元环芳香同分异构体中,能与金属钠反应,且核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为6∶2∶2∶1的有　　　　种,其中,芳香环上为二取代的结构简式为　　　　　　　　　　。 ‎ 解析(1)由题中信息①反应物结构(含有碳碳双键)和反应条件(CCl3COONa、乙二醇二甲醚、加热),结合A的分子式为C2HCl3,可推出其结构简式为ClHCCCl2,化学名称为三氯乙烯。三氯乙烯(C2HCl3)发生信息①的反应生成B()。‎ ‎(2)B与氢氧化钾的醇溶液共热发生消去反应生成 C(),该反应的化学方程式为+KOH+KCl+H2O。‎ ‎(3)由C的分子结构可知其所含官能团有碳碳双键和氯原子。‎ ‎(4)C()与过量的二环己基胺发生反应生成D,D与E发生信息②的反应生成F,由F的分子结构和D的分子式可确定D的结构简式为。则由C生成D的反应为C的分子中的两个氯原子被二环己基胺基所取代,则由C生成D的反应类型为取代反应。‎ ‎(6)根据E的同分异构体限制条件:六元环芳香同分异构体中,能与金属钠反应(说明分子中含有羟基);核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为6∶2∶2∶1,则其结构较为对称。容易写出、、这三种,而考虑“苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体”,可写出、、三种,共6种。其中,芳香环上为二取代的结构简式为。‎ 答案(1)三氯乙烯 ‎(2)+KOH+KCl+H2O ‎(3)碳碳双键、氯原子　(4)取代反应 ‎(5)　(6)6　‎ 解题策略:‎ ‎1.有机推断 一般可采用顺推法、逆推法、多法结合推断,顺藤摸瓜,问题就迎刃而解了。‎ ‎(1)根据反应条件确定可能的官能团及反应。‎ 反应条件 可能的官能团及反应 浓硫酸/△‎ ‎①醇的消去(含有醇羟基)‎ ‎②酯化反应(含有羟基或羧基)‎ 稀硫酸/△‎ ‎①酯的水解(含有酯基)‎ ‎②二糖、多糖的水解 NaOH溶液/△‎ ‎①卤代烃的水解 ‎②酯的水解 NaOH醇溶液/△‎ 卤代烃的消去(含有—X,X表示卤素原子)‎ H2/催化剂 加成(含有碳碳双键、碳碳三键、醛基、羰基、苯环)‎ O2/Cu、加热 醇羟基氧化(含有—CHOH—、—CH2OH)‎ Cl2(Br2)/Fe 苯环上取代 Cl2(Br2)/光照 烷烃或苯环上烷烃基取代 ‎(2)根据反应物性质确定可能的官能团或物质。‎ 反应物性质 可能的官能团或物质 与NaHCO3溶液反应 ‎—COOH 与Na2CO3溶液反应 ‎—COOH、酚羟基 与Na反应 ‎—COOH、—OH 与银氨溶液反应产生银镜 ‎—CHO 与新制Cu(OH)2反应产生红色沉淀 ‎—CHO 使溴水褪色 ‎、—C≡C—、—CHO 加溴水产生白色沉淀、遇Fe3+显紫色 酚羟基 使酸性KMnO4溶液褪色 ‎、—C≡C—、—OH、‎ ‎—CHO、苯的同系物(侧链上与苯环相连的碳原子上有氢原子)等 ABC A是醇(含有—CH2OH)或乙烯,B是醛,C是酸 ‎(3)根据数据推断。‎ ‎①加成时,1 mol—C≡C—消耗1 mol H2(部分加成)或2 mol H2(完全加成),1 mol—CHO消耗1 mol H2,1 mol苯环消耗3 mol H2。‎ ‎②1 mol R—CHO(R为烃基)与银氨溶液、新制Cu(OH)2完全反应时分别生成2 mol Ag或1 mol Cu2O。‎ ‎③一元醇与乙酸反应生成酯时,有机产物相对分子质量比一元醇增加42;二元醇与足量乙酸反应生成二元酯时,有机产物相对分子质量比二元醇增加84。‎ ‎④一元醇发生连续催化氧化反应过程中物质的相对分子质量变化情况为RCH‎2‎OHMRCHOM-2‎RCOOHM+14‎。‎ ‎2.解答有机合成题的思路和方法 ‎(1)解题思路。‎ ‎(2)解题方法。‎ 应考训练 ‎1.(2020山东德州一模)甲基丙烯酸甘油酯GMA(),由于本身带有丙烯酸酯双键和环氧基团,使得其应用十分广泛。工业合成GMA的一种方法如图(部分反应所需试剂和条件已略去):‎ 已知:‎ ‎+HCN 请按要求回答下列问题:‎ ‎(1)B中的官能团名称:　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)C的结构简式　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)请写出E→F的化学反应方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,该反应属于　　　　　　反应。 ‎ ‎(4)H的核磁共振氢谱峰面积之比由大到小为　　　　　　　　　　　,H的同分异构体中能发生水解反应的链状化合物有　　　　　种。 ‎ ‎(5)已知:CH2CH2,参照上述合成路线并结合此信息,以丙烯为原料,完善下列合成有机物C的路线流程图:丙烯　　　　　　。 ‎ ‎2.(2020山东一模)酯类化合物与格氏试剂(RMgX,X=Cl、Br、I)的反应是合成叔醇类化合物的重要方法,可用于制备含氧多官能团化合物。化合物F合成路线如下,回答下列问题:‎ 已知信息如下:‎ ‎①RCHCH2RCH2CH2OH ‎②‎ ‎③RCOOCH3‎ ‎(1)A的结构简式为　　　　,B→C的反应类型为　　　　　　,C中官能团的名称为　　　　　,C→D的化学反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)写出符合下列条件的D的同分异构体　　　　　　　　　　　　　(填结构简式,不考虑立体异构)。 ‎ ‎①含有五元碳环结构;②能与NaHCO3溶液反应放出CO2;③能发生银镜反应。‎ ‎(3)判断化合物F中有无手性碳原子,若有用“*”标出　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)已知羟基能与格氏试剂发生反应。写出以、CH3OH和格氏试剂为原料制备的合成路线(其他试剂任选)。‎ 热点专攻(十)　有机合成与推断 应考训练1.答案(1)氯原子、羟基 ‎(2)‎ ‎(3)2+O22+2H2O　氧化 ‎(4)3∶2∶1　5‎ ‎(5)‎ 解析由有机物的转化关系可知,在催化剂作用下,甘油与氯化氢发生取代反应生成,在氢氧化钠/乙醇的作用下,发生分子内取代反应生成,则C为;丙烯与氯化氢发生加成反应,则D为;与NaOH溶液共热发生水解反应生成,则E为;在铜作催化剂作用下,与氧气发生催化氧化反应生成,则F为;发生题给信息反应生成,则G为;在浓硫酸作用并加热的条件下,发生消去反应生成,则H为;在浓硫酸作用下,与共热发生酯化反应生成。‎ ‎(1)B的结构简式为,其官能团为氯原子、羟基。‎ ‎(2)C的结构简式为。‎ ‎(3)E→F的反应为在铜的催化作用下,与氧气发生催化氧化反应生成,反应的化学方程式为 ‎2+O22+2H2O。‎ ‎(4)H的结构简式为,分子中含有3类氢原子,核磁共振氢谱峰面积之比由大到小为3∶2∶1;H的同分异构体能发生水解反应的链状化合物属于酯类,若将HCOO—做为取代基,取代CH2CHCH3中的氢原子能形成的酯有3种,若将CH3COO—做为取代基,取代CH2CH2中的氢原子能形成的酯有1种,若将CH2CHCOO—做为取代基,取代CH4中的氢原子能形成的酯有1种,共有5种结构。‎ ‎(5)由题给信息,利用逆推法可知CH2CH—CH3与溴在光照条件下发生取代反应生成,与氧气在银的催化作用下共热时发生氧化反应生成,在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成。则合成路线流程图为CH2CH—CH3。‎ ‎2.答案(1)　氧化反应　羰基和羧基　+CH3OH+H2O ‎(2)‎ ‎(3)‎ ‎(4)‎ 解析(1)根据题中信息得出A的结构简式为;根据信息反应①可得B为,的过程为氧化过程,C为,C中含有的官能团分别为羰基和羧基;根据反应物和反应条件可知,C→D的过程发生的是酯化反应,该反应的化学方程式为+CH3OH+H2O。‎ ‎(2)根据题目中要求,D()的同分异构体中需含有五元环、羧基和醛基,因此符合条件的同分异构体为。‎ ‎(3)化合物F中含有手性碳原子,。‎ ‎(4)依据所给信息,可得出目标产物的合成路线为: ‎