1、第6讲有机合成与有机推断考纲点击1举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。2了解卤代烃、醇、酚、醛，羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点以及它们的相互联系。了解它们的主要性质及应用。3了解加聚反应和缩聚反应的特点。了解常见高分子材料的合成反应。4了解合成高分子化合物在发展经济、提高生活质量方面的贡献。5以上各部分知识的综合应用。有机物的合成合成有机物要依据被合成物质的组成和结构特点，选择合适的有机化学反应和起始原料，精心设计并选择合理的合成方法和路线。1常见有机物的鉴别方法试剂银氨溶液新制Cu(OH)2悬浊液酸性KMnO4溶液溴水碘水FeCl3溶液石蕊溶液少量浓，过量被鉴别的物质醛、
2、还原性糖、甲酸、甲酸盐、甲酸酯等含醛基的物质含、CC、CHO的物质、苯的同系物等含、CC、CHO的物质酚类物质酚类物质反应现象出现_煮沸后产生_KMnO4溶液的_褪去水层、有机层均变成_产生_呈_色呈_色溶液显_色2重要的有机反应类型和涉及的主要有机物类别反应类型涉及的主要有机物类别取代反应饱和烃、苯和苯的同系物、醇、苯酚、卤代烃加成反应不饱和烃、苯和苯的同系物、醛、葡萄糖消去反应醇、卤代烃酯化反应醇、羧酸、糖类(葡萄糖、淀粉、纤维素)水解反应卤代烃、羧酸酯、二糖、多糖、蛋白质氧化反应不饱和烃、烃基苯、醇、醛、甲酸酯、葡萄糖还原反应醛、葡萄糖加聚反应烯烃、二烯烃缩聚反应羟基酸、氨基酸、二元酸和
3、二元醇3有机合成的基础官能团之间的相互转化4有机合成路线的选择有机合成往往要经过多步反应才能完成，因此在确定有机合成的途径和路线时，就要进行合理选择。选择的基本要求是_。即时训练覆盆子酮()是一种从植物覆盆子中提取的较为安全的香料。一种利用石油化工产品A和丙烯为原料的合成路线如下：信息提示：(i)(ii)OHRCH2OHRCH2 ROHH2O根据上述信息回答：(1)A的化学名称是_。(2)C中含有的官能团是_。(3)与反应反应类型相同的是_(选填反应，下同)，与反应反应条件相似的是_。(4)写出反应的化学方程式_。(5)E的同分异构体有_种(包括E在内)，其中在核磁共振氢谱中出现三组峰，且峰面
4、积之比为332的是_(写出结构简式)。一、有机化学的反应类型(1)取代反应：有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。取代反应包括卤代、硝化、磺化、水解、酯化等反应类型。(2)加成反应：有机物分子中不饱和的碳原子跟其他原子或原子团直接结合生成新的物质的反应。加成反应常用试剂H2、X2(卤素)、HX、HCN、H2O等。(3)消去反应：有机物在一定条件下，从一个分子中脱去一个小分子(如H2O、HX、NH3等)生成不饱和化合物的反应(消去小分子)。(4)氧化反应：有机物得氧失氢的反应。氧化反应包括：烃和烃的衍生物的燃烧反应；烯烃、炔烃、二烯烃、苯的同系物与酸性高锰酸钾反应；醇氧化
5、为醛或酮；醛氧化为羧酸等反应。(5)还原反应：有机物加氢去氧的反应。(6)加聚反应：通过加成反应聚合成高分子化合物的反应，主要为含双键的单体聚合。(7)缩聚反应：单体间通过缩合反应生成高分子化合物，同时生成小分子(H2O、NH3、HX等)的反应。缩聚反应主要包括酚醛缩聚、醇酸缩聚、羟酸缩聚、氨基酸缩聚等。(8)酯化反应：酸(有机羧酸、无机含氧酸)与醇作用生成酯和水的反应。(9)水解反应：有机物在一定条件下跟水作用生成两种或多种物质的反应。水解反应包括卤代烃水解、酯水解、糖水解、蛋白质水解等。【例1】下列反应中，属于取代反应的是()。CH3CH=CH2Br2CH3CHBrCH2BrCH3CH2O
6、HCH2=CH2H2OCH3COOHCH3CH2OHCH3COOCH2CH3H2OC6H6HNO3C6H5NO2H2OA B C D二、有机合成中官能团的转化和碳骨架的构建1官能团的引入(1)引入卤素原子的方法烃与卤素单质(X2)取代；不饱和烃与卤素单质(X2)或卤化氢(HX)加成；醇与HX取代。(2)引入羟基(OH)的方法烯烃与水加成；卤代烃碱性条件下水解；醛或酮与H2加成；酯的水解；醇钠盐的水解；酚钠盐中滴加酸或通入CO2。(3)引入碳碳双键或叁键的方法某些醇或卤代烃的消去反应引入或CC；炔烃与H2、X2或HX加成引入。(4)引入CHO的方法烯烃氧化；炔烃水化；某些醇的催化氧化。(5)引入
7、COOH的方法醛被O2、银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液氧化；酯酸性条件下水解；苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化。2官能团的消除(1)通过加成反应消除不饱和键。(2)通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基。(3)通过加成或氧化反应等消除醛基。(4)脱羧反应消除羧基：RCOONaNaOHNa2CO3RH3官能团间的衍变(1)利用官能团的衍生关系进行衍变，如伯醇醛羧酸。(2)通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如CH3CH2OHCH2=CH2ClCH2CH2ClHOCH2CH2OH。(3)通过某种手段，改变官能团的位置。(4)通过消去(HX)、加成(HX)，将卤代烃的卤原子在碳链上位置移动。CH
8、3CH2CH2ClCH3CH=CH24常见碳链成环的方法(1)二元醇成环如HOCH2CH2OHH2O(2)羟基酸环内酯化如2HOCH2CH2COOH2H2O(3)二元羧酸成环如HOOCCH2CH2COOHH2O(4)氨基酸成环如H2NCH2CH2COOHH2O【例2】已知溴乙烷跟氰化钠反应后再水解可以得到丙酸：CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH产物分子比原化合物分子多了一个碳原子，增长了碳链。请根据如下关系回答问题。F分子中含有8个原子组成的环状结构。(1)反应中属于取代反应的是_(填反应代号)。(2)写出下列有机物的结构简式E：_，F：_。三、有机推断题解题突破口1根据典型
9、有机物的物理性质推断物质物理性质相应物质常温常压下为气态的有机物含14个碳原子的烃、新戊烷、一氯甲烷、甲醛密度最小的气态有机物甲烷易溶于水的有机物碳原子数较少的醇、醛、羧酸难溶于水的有机物卤代烃、硝基化合物、醚、酯都难溶于水难溶于水并且密度小于1的有机物所有的烃和酯难溶于水并且密度大于1的有机物CCl4、溴苯和硝基苯有果香味且不溶于水的有机物酯2根据典型有机物的化学性质或反应类型推断物质或官能团化学性质相应物质或官能团与Na或K反应放出H2含羟基化合物，即醇(缓和)、酚(速度较快)、羧酸(速度更快)(醇羟基、酚羟基、羧基)与NaOH溶液反应酚(浑浊变澄清)、羧酸、酯(分层消失)、卤代烃(分层消
10、失)、氨基酸(酚羟基、羧基、酯基、X)与Na2CO3溶液反应酚羟基(不产生CO2)、羧基(产生CO2)与NaHCO3溶液反应羧酸与H2发生加成反应(即能被还原)烯烃、炔烃、苯及其同系物、醛、酮、不饱和羧酸及其酯、如丙烯酸、油酸甘油酯等(、CC、醛基、酮羰基、苯环)不易与H2发生加成反应羧基、酯基能与H2O、HX、X2发生加成反应、CC能发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2悬浊液共热产生砖红色沉淀含CHO的化合物，即醛类、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等(甲酸需加碱中和后有银镜或砖红色沉淀产生)常温下能溶解Cu(OH)2羧酸使溴水褪色烯烃、炔烃、苯酚、醛和含不饱和碳碳键的其他有机物(、CC
11、、CHO、酚羟基)遇浓溴水褪色且有白色沉淀酚羟基使酸性KMnO4溶液褪色烯烃、炔烃、苯的同系物、醇类、酚、醛类和含不饱和碳碳键的其他有机物使酸性KMnO4溶液褪色但不能使溴水褪色苯的同系物能发生加成(加聚)反应含有不饱和键(包括碳氧双键)的物质能发生水解反应卤代烃、酯、油脂、二糖、多糖、肽类、蛋白质等能发生消去反应卤代烃和醇。注意X、OH所连碳原子的邻位碳原子上无H原子的卤代烃和醇不能发生消去反应，如CH3X、(CH3)3CCH2X等能被氧化(发生还原反应)醛基、醇羟基、酚羟基、CC能发生显色反应苯酚遇FeCl3溶液显紫色；淀粉遇I2显蓝色；蛋白质遇浓硝酸显黄色能发生缩聚反应的物质苯酚与醛(或
12、酮)、二元羧酸与二元醇、羟基酸、氨基酸等能与石蕊溶液显红色羧酸既能氧化成羧酸又能还原成醇的物质醛ABCA是醇(CH2OH)或乙烯3根据有关数据分析官能团及其个数(1)与X2、HX、H2的反应：取代(HX2，注意酚在苯环上发生溴代反应的位置在邻位和对位)；加成(X2或HX或H2；CC2X2或2HX或2H2；3H2)(2)银镜反应：CHO2Ag；(注意：HCHO4Ag)(3)与新制的Cu(OH)2反应：CHO2Cu(OH)2；COOHCu(OH)2(4)与钠反应：OH(包括醇羟基、酚羟基和羧基)H2(5)与NaOH反应：一个酚羟基NaOH；COOHNaOH；一个醇酯NaOH；一个酚酯2NaOH；R
13、XNaOH；2NaOH(6)与Na2CO3反应：一个酚羟基Na2CO3；COOHNa2CO3(7)与NaHCO3反应：COOHNaHCO3(8)根据酯化反应时的比例关系推断羧酸或醇的元数(9)根据分子式中的碳氢原子个数关系推可能的结构不饱和度的应用【例3】注意分析下列两条信息，它们可能有助于你解答下面的推断题。CH3CH2OHCH3COOCH2CH3(相对分子质量为46)(相对分子质量为88)有机化合物分子中，同一个碳原子上连接两个羟基的结构是不稳定的，易自动失去一分子水，例如：H2O(R代表烃基)现有只含C、H、O三种元素的化合物AF，它们的某些有关信息已注明在下面的方框内。请推断化合物A、
14、B、C、D的结构。拓展应用香豆素是一种天然香料，存在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反应制得：以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线(部分反应条件及副产物已略去)：已知以下信息：A中有五种不同化学环境的氢；B可与FeCl3溶液发生显色反应；同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定，易脱水形成羰基。请回答下列问题：(1)香豆素的分子式为_；(2)由甲苯生成A的反应类型为_，A的化学名称为_；(3)由B生成C的化学反应方程式为_；(4)B的同分异构体中含有苯环的还有_种，其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有_种；(5)D的同分异构体中含有苯环的还有_种，其中：既能
15、发生银镜反应，又能发生水解反应的是_(写结构简式)；能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2的是_(写结构简式)。1聚乳酸可在乳酸菌作用下分解而排除白色污染，下列有关聚乳酸的说法正确的是()。A聚乳酸是一种纯净物B聚乳酸的单体是C聚乳酸是由单体之间通过加聚而合成的D聚乳酸是一种酸性高分子材料2已知卤代烃能发生下列反应：2CH3CH2Br2NaCH3CH2CH2CH32NaBr。下列有机物可一步合成环丙烷()的是()。ACH3CH2CH2Br BCH3CHBrCH2BrCCH2BrCH2CH2Br DCH3CHBrCH2CH2Br3奥运吉祥物福娃外材为纯羊毛线，内充物为无毒的聚酯纤维(结构如图)，下
16、列说法不正确的是()。A羊毛与聚酯纤维的化学成分相同B聚酯纤维和羊毛一定条件下均能水解C该聚酯纤维单体为对苯二甲酸和乙二醇D由单体合成聚酯纤维的反应属于缩聚反应4(1)分子式为C5H11Br的有机物A与稀NaOH溶液共热后生成有机物B，B能与金属钠反应放出气体，但不能发生消去反应。C与B互为同分异构体，C分子中含有一个支链，且分子内脱水可生成两种不同的烯烃。则A的结构简式为_；写出符合题意的C可能的结构简式为_。(2)有机物M(C6H8O4)为食品包装纸的常用防腐剂，能使溴水褪色；M难溶于水，但在酸性条件下可发生水解反应得到N(C4H4O4)和甲醇。N结构中没有支链，能与氢氧化钠溶液反应。则由
17、N制M的化学方程式为_。参考答案基础梳理整合1淀粉羧酸银镜砖红色沉淀紫红色无色白色沉淀蓝紫红4原料廉价、原理正确、路线简捷、便于操作、条件适宜、易于分离、产率高、成本低即时训练答案：(1)甲烷(2)羟基(3)(4)H2O(5)3CH3OCH2CH3解析：结合已知信息(i)及反应的生成物为，及反应物之一为丙酮可知D为甲醛(HCHO)，根据反应的反应条件“O2，铜丝，”可知C为甲醇(CH3OH)，再由反应的反应条件“Cl2，光”可知A、B分别为甲烷、一氯甲烷(CH3Cl)；丙烯在催化剂作用下与水发生加成反应生成醇，通过E生成丙酮可知E为。核心归纳突破【例1】B解析：反应是由双键变为单键，故属于加成
18、反应；反应是生成了碳碳双键，故属于消去反应；反应是酯化反应，属于取代反应；反应是NO2取代了苯环上的一个氢原子，也属于取代反应。【例2】答案：(1)(2)或解析：A可与Br2反应，所以A为丙烯，B为。B在稀NaOH溶液中水解得D为；B与NaCN反应得C为，再水解得，这样D、E可在酸催化作用下酯化为环酯。【例3】答案：A：CH2(OH)CH(OH)CHOB：C：D：CH2(OH)CH(OH)COOH解析：首先根据A、B均可发生银镜反应判断出A中一定含有醛基，再综合运用题给信息判断C的分子式。通过对信息的研究可以知道：每个醇羟基与乙酸发生酯化反应(引入一个乙酰基)，其相对分子质量就增大884642
19、。应该注意，化合物A分别衍变为C和D时，所经历的步骤只差一步，就是与乙酸的酯化反应，而D与C的相对分子质量相差19010684，是42的2倍，这说明化合物A中有两个可以与乙酸发生酯化反应的醇羟基。除此之外，还可借鉴相对分子质量增大这一思路，进一步开发出有用的信息：由A到D的“选择氧化”，实际上是将醛基(CHO)氧化为羧基(COOH)，故A比D的相对分子质量至少应该小16(A中至少含有一个醛基)，因D的相对分子质量为106，故A的相对分子质量最大是90。根据信息，两个醇羟基不可能连在同一个碳上，于是可粗略确定A的结构中至少含有下列原子团：1个“”，相对分子质量为29，2个“CHOH”的相对分子质
20、量之和为60，这样可大致写出A的结构为HOCH2CH(OH)CHO，这与前面推算出A的相对分子质量为90是相符的。于是，其他三种物质的结构可顺理成章地写出。拓展应用答案：(1)C9H6O2(2)取代反应2氯甲苯(邻氯甲苯)(3)2Cl22HCl(4)42(5)4解析：根据所给信息，结合反应的流程图可知D的结构式是邻位的，可判断生成的A是在甲苯的邻位上引入了一个氯原子，则A的结构式为；卤代烃A发生水解后生成的B是一种酚，则B的结构式为；B生成C是在侧链CH3上引入了2个氯原子，则C的结构式为；C水解后又引入了2个羟基，且连在同一个碳原子上，该结构不稳定，变为稳定的醛基，故变为D；生成A的反应是取
21、代反应。(4)B的同分异构体中含有苯环的结构，根据羟基与甲基的相对位置有2种、，还有1种醇类、1种醚类，故共有4种；其中氢谱中出现4组峰说明结构中有四种不同的氢原子，则有2种、。(5)D的含有苯环的同分异构体有：具有相同的官能团的有2种、，含有羧基的1种，含有酯基的1种，故共4种，根据题意写出符合条件的同分异构体的结构简式。演练巩固提升1B解析：高分子化合物中的n值不同，故其为混合物，A错误；由聚乳酸的结构可知，该物质是乳酸羟基和羧基脱水的产物，属于缩聚反应，B正确，C错误；乳酸显酸性，但聚乳酸并不显酸性，D错误。2C解析：依据信息，若要形成环丙烷，则丙烷两端的碳原子上面的氢应各有一个被溴原子
22、取代。3A解析：羊毛的成分为蛋白质，而聚酯纤维是由乙二醇(HOCH2CH2OH)和对苯二甲酸()通过缩聚形成的，所以其化学成分不同。聚酯纤维和羊毛在一定条件下均能水解。4答案：(1)C(CH3)3CH2BrC(CH3)2OHCH2CH3、CH(CH3)2CHOHCH3(2)HOOCCH=CHCOOH2CH3OHCH3OOCCH=CHCOOCH32H2O解析：本题考查了根据有机物的性质及有机反应的推断。(1)A和稀NaOH发生取代反应生成醇B(C5H11OH)，B不能发生消去反应，可知B中无H(相邻碳原子上没有H)，可知B的结构简式为C(CH3)3CH2OH，由此可推知A的结构简式为C(CH3)3CH2Br。C和B为同分异构体，只有一个支链，则主链上4个碳原子，结构为，分子内脱水可生成两种不同的烯烃，则C的结构为C(CH3)2OHCH2CH3或CH(CH3)2CHOHCH3。(2)M能使溴水褪色，说明分子中含有不饱和键，M水解生成N和甲醇，可知N分子中含有2份羰基及C=C，则N结构为HOOCCH=CHCOOH。
