1、第16讲 有机化学基础 紧盯官能团结构 推断合成显身手,2年考情回顾,知识网络构建,热点考点突破,热点题源预测, 命题规律： 1题型：填空题 2考向：通过有机合成线路提供素材，考查重要物质的命名、官能团的判断以及反应类型的确定。,考点一 有机物官能团、反应类型与性质关系判断, 方法点拨： 1常见官能团与性质,2.有机反应类型判断 (1)由官能团转化推断反应类型，从断键、成键的角度分析各反应类型的特点：如取代反应是“有上有下或断一下一上一”；加成反应的特点是“只上不下或断一加二，从哪里断就从哪里加”；消去反应的特点是“只下不上” (2)由反应条件推断反应类型： 在NaOH水溶液的条件下，羧酸、酚
2、发生中和反应，其他是取代反应，如卤代烃的水解、酯的水解 在NaOH醇溶液的条件下，卤代烃发生的是消去反应。,在浓硫酸作催化剂的条件下，醇生成烯是消去反应，其他大多数是取代反应，如醇变醚、苯的硝化、酯化反应。 在稀硫酸的条件下，大多数反应是取代反应，如酯的水解、糖类的水解、蛋白质的水解。 Fe或FeBr3作催化剂，苯环的卤代；光照条件下，烷烃的卤代都是取代反应。 能与溴水或溴的CCl4溶液反应，可能为烯烃、炔烃的加成反应。,能与H2在Ni作用下发生反应，则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应。 与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应，则该物质发生的是CHO的氧化反应(如果连续两次出现O2
3、，则为醇醛羧酸的氧化过程)。,1(1)(2018全国卷) 近来有报道，碘代化合物E与化合物H在CrNi催化下可以发生偶联反应，合成一种多官能团的化合物Y，其合成路线如下：,丙炔,取代反应,加成反应,羟基、酯基,(2)(2018全国卷)化合物W可用作高分子膨胀剂，一种合成路线如下：,回答下列问题： A的化学名称为_。 的反应类型是_。 W中含氧官能团的名称是_。,氯乙酸,取代反应,羟基、醚键,(3)(2018全国卷)以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都是重要的生物质转化平台化合物。E是一种治疗心绞痛的药物。由葡萄糖为原料合成E的过程如下：,回答下列问题： 葡萄糖的分子式为_。 A中
4、含有的官能团的名称为_。 由B到C的反应类型为_。,C6H12O6,羟基,取代反应(或酯化反应),(4)(2018天津卷)化合物N具有镇痛、消炎等药理作用，其合成路线如下：,A的系统命名为_，E中官能团的名称为_。 AB的反应类型为_，从反应所得液态有机混合物中提纯B的常用方法为_。,1,6己二醇,碳碳双键、酯基,取代反应,减压蒸馏(或蒸馏),突破点拨 (1)判断官能团的时候一定要看清题目要求：是官能团还是含氧官能团；(2)反应类型的判断主要抓住反应前后结构或组成的变化。,解析 (1)由A的结构简式可知A为丙炔。根据AB、GH的反应条件可知分别为取代反应、加成(或还原)反应；根据Y的结构简式可
5、知Y中含氧官能团为：羟基、酯基。(2)由A的结构简式可知A为氯乙酸；根据B与C的结构特点可知，该反应为取代反应；根据W的结构简式可知W中的含氧官能团为：羟基、醚键。(3)葡萄糖分子式为：C6H12O6；葡萄糖加氢后醛基转化为羟基，所以A中官能团为羟基；根据BC的反应条件以及二者分子组成变化可知，该反应为酯化反应即取代反应。,(4)A为6个碳的二元醇，在第一个和最后一个碳上各有1个羟基，所以名称为1,6己二醇。根据E的结构简式可知E中含有碳碳双键和酯基两个官能团。AB的反应是将A中的一个羟基替换为溴原子，所以反应类型为取代反应。反应后的液态有机混合物应该是A、B混合，B比A少一个羟基，所以沸点的
6、差距应该较大，可以通过蒸馏的方法分离。实际生产中考虑到A、B的沸点可能较高，直接蒸馏的温度较高可能使有机物炭化，所以会进行减压蒸馏以降低沸点。,【变式考法】 (1)(2016全国卷),B生成C的反应类型为_。 D中官能团名称为_，D生成E的反应类型为_。,取代反应(或酯化反应),酯基、碳碳双键,消去反应,(2)(2017江苏卷)化合物H是一种用于合成分泌调节剂的药物中间体，其合成路线流程图如下：,醚键,酯基,取代反应,回答下列问题： B的结构简式为_，D 的化学名称为_。 和的反应类型分别为_、_。E的结构简式为_。,苯乙炔,取代反应,消去反应,解析 (1)根据BC的反应条件以及二者分子组成变
7、化可知，该反应为酯化反应即取代反应。根据D的结构简式可知D中官能团为：酯基、 碳碳双键；根据D和E的结构简式可知DE的反应为消去反应。(2)C中的含氧官能团名称为醚键和酯基 。由DE的反应中，D分子中的亚氨基上的氢原子被溴丙酮中的丙酮基取代，所以反应类型为取代反应。,溴原子、酯基、碳碳双键,8,6,乙,氯原子、羧基、羟基、醚键,2,硝基、酯基、羰基,8,(2)(2018孝感八校期末)化合物E是一种医药中间体，常用于制备抗凝血药，可以通过下图所示的路线合成：,指出反应1、2、3、4的反应类型。 反应1：_；反应2：_； 反应3：_；反应4：_。,氧化反应,取代反应,取代反应(或酯化反应),取代反
8、应,只有乙含有醛基，能发生银镜反应；丙中酚羟基和羧基都可以与Na2CO3反应，要消耗最多的Na2CO3，即将Na2CO3转化为NaHCO3。醋硝香豆素分子中苯环和酮基能与氢气加成，酯基不能与氢气反应。(2)根据转化关系可知：A为乙醛，反应1为氧化反应；反应2为羧基中的羟基被氯原子取代，为取代反应；反应3为酯化反应；反应4为羟基氢原子被取代。,1 mol官能团(基团)消耗NaOH、H2物质的量的确定, 命题规律： 1题型：填空题(选做)。 2考向：根据有机物的性质及题干信息书写或判断有限制条件的同分异构体，主要在碳链异构的基础上考查官能团异构。,考点二 指定条件同分异构体书写和种数确定, 方法点
9、拨： 1同分异构体的书写,2同分异构体种数判断(1)同类物质的碳链异构和位置异构，常用等效H法、烃基法、定一议二法。(2)不同类物质官能团异构基础上再考虑碳链异构和位置异构。 (3)甄选识别出同种物质的重复计数。,1(1)(2018全国卷)X与D(CHCCH2COOCH2CH3)互为同分异构体，且具有完全相同官能团。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢，其峰面积之比为332。写出3种符合上述条件,的X的结构简式_ _。,9,5,突破点拨 (1)同分异构体数目判断时一定要先看清题目的限制条件；(2)然后从碳链异构、位置异构、官能团异构有序进行分析。,13,(2)(2017全国卷)L是D(C7
10、H8O2)的同分异构体，可与FeCl3溶液发生显色反应，1 mol的L可与2 mol的Na2CO3反应，L共有_种；其中核磁共振氢谱为四组峰，峰面积比为3221的,6,结构简式为_。,9,12,(3)(2018石嘴山期末)芳香族化合物W有三个取代基，是C(C8H10O2)的同分异构体，能与FeCl3溶液发生显色反应，0.5 mol W可与足量的Na反应生成1 g H2，W共有_种同分异构体，其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为_。,(2)其同分异构体符合下列条件：a.遇FeCl3溶液有显色反应，说明含有酚羟基；b.分子中甲基与苯环直接相连；c.苯环上共有三个取代基，三个取代基分别是硝基、甲基和
11、酚羟基，如果硝基和甲基处于邻位，有4种结构；如果硝基和甲基处于间位，有4种结构；如果硝基和甲基处于对位，有2种结构，所以符合条件的有10种同分异构体。,3(1)(2018湖北八校联考) I(C9H12O4)的同分异构体中属于芳香族化合物且满足下列条件的有_种，其中苯环上的一氯代物,只有一种的是_。(写出其中一种的结构简式),6,苯环上有4个取代基；与FeCl3溶液发生显色反应；每种同分异构体1 mol能与1 mol碳酸钠发生反应，也能与足量金属钠反应生成2 mol H2；一个碳原子连接2个或2个以上羟基不稳定。,5,8,解析 (1)I的分子式为C9H12O4，不饱和度为4，则属于芳香族化合物的
12、同分异构体中侧链都是饱和结构；与FeCl3发生显色反应含酚羟基；1 mol I的同分异构体能与1 mol Na2CO3反应，I的同分异构体中含1个酚羟基；与足量Na反应生成2 mol H2，则I的同分异构体中还含有3个醇羟基；一个碳原子上连接2个或2个以上羟基不稳定，I的同分异构体的苯环上四个取代基为：一个OH和3个CH2OH，而3个CH2OH在苯环上有三种位置：,同分异构体的种类、书写思路, 命题规律： 1题型：卷(选做)填空题。 2考向：通过文字表述或框图转化中的特征反应条件、特征现象、特殊转化关系推断官能团，进一步确定有机物结构简式，综合性强、思维容量大，是高考重点考法题型。,考点三 有
13、机物的推断,(4)“HNO3(H2SO4)”为苯环上的硝化反应。 (5)“浓H2SO4、加热”为ROH的消去或酯化反应。 (6)“浓H2SO4、170 ”是乙醇消去反应的条件。 2根据有机反应的特殊现象推断有机物的官能团 (1)使溴水因化学反应褪色，则表示有机物分子中可能含有碳碳双键、碳碳三键或醛基。 (2)使酸性KMnO4溶液褪色，则该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基、醇或苯的同系物。,(3)遇FeCl3溶液显紫色或加入浓溴水出现白色沉淀，表示该物质分子中含有酚羟基。 (4)加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热，有红色沉淀生成(或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现)，说明该物质中含有CHO
14、。 (5)加入金属钠，有H2产生，表示该物质分子中可能有OH或COOH。 (6)加入NaHCO3溶液有气体放出，表示该物质分子中含有COOH，属于羧酸类有机物。,3以特征产物为突破口来推断碳架结构和官能团的位置 (1)醇的氧化产物与结构的关系,(2)由消去反应的产物可确定OH或X的位置。 (3)由取代产物的种类或氢原子环境可确定碳架结构。有机物取代产物越少或相同环境的氢原子数越多，说明此有机物结构的对称性越高。 (4)由加氢后的碳架结构可确定碳碳双键或碳碳三键的位置。 (5)由有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯，可确定该有机物是含羟基的羧酸，根据酯的结构确定OH与COOH的相对位置。,1(1
15、)(2018全国卷，节选)近来有报道，碘代化合物E与化合物H在CrNi催化下可以发生偶联反应，合成一种多官能团的化合物Y，其合成路线如下：,(2)(2018全国卷，节选)以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都是重要的生物质转化平台化合物。E是一种治疗心绞痛的药物。由葡萄糖为原料合成E的过程如下：,该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线：,突破点拨 应该根据题目特点选择合适的推断方法：(1)用夹推法；(2)用顺推法；(3)用信息迁移法。,。,【变式考法】 (1)(2018武汉二调)石油裂解气主要含有丙烯、1,3丁二
16、烯等不饱和烃，以它们为原料可合成CR橡胶和医药中间体G，合成路线如下：,HOCH2CH2CHO,写出EF 反应的化学方程式：_ _。 用简要语言表述检验B中所含官能团的实验方法：_。,HOOCCH2COOH2C2H5OH,取少量B于洁净试管中，加入足量银氨溶液，水浴加热有银镜生成， 证明B中有醛基；再加酸酸化，滴入少量溴的四氯化碳溶液，溶液 褪色，证明含有碳碳双键,以A为起始原料合成CR橡胶的线路为_(其他试剂任选)。,(2)(2018东北十校联考) 合成丁苯酞的一种路线如图所示：,回答下列问题： 由A生成B的化学方程式为_。C结构简式为_；J的结构简式为_。 H在一定条件下还能生成高分子化合
17、物K，H生成K的化学方程式为_。,见解析,见解析,2(2018湖南G10联考)香料G的一种合成工艺如下图所示。A的分子式为C5H8O其核磁共振氢谱显示有两种峰，其峰面积之比为11。,请回答下列问题： (1)G中含氧官能团的名称为_，B生成C的反应类型为_。(2)A的结构简式为_。 (3)写出下列转化的化学方程式：DE _。,酯基,消去反应,(4)有学生建议，将MN的转化用KMnO4(H)代替O2，老师认为不合理，原因是_ _。 (5)F是M的同系物，比M多一个碳原子。满足下列条件的F的同分异构体有_种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱显示5,KMnO4(H)在氧化醛基的同时，还可以氧化,18
18、,碳碳双键,组峰的结构简式为_、_。,见解析,3(2018北京卷)8羟基喹啉被广泛用作金属离子的络合剂和萃取剂，也是重要的医药中间体。下图是8羟基喹啉的合成路线。,(8)合成8羟基喹啉时，L发生了_(填“氧化”或“还原”)反应，反应时还生成了水，则L与G物质的量之比为_。 解析 A的分子式为C3H6，A的不饱和度为1，A与Cl2高温反应生成B，B与HOCl发生加成反应生成C，C的分子式为C3H6OCl2，B的分子式为C3H5Cl，B中含碳碳双键，AB为取代反应，则A的结构简式为CH3CH=CH2；,根据C、D的分子式，CD为氯原子的取代反应，结合题给已知ii，C中两个Cl原子连接在两个不同的碳
19、原子上，则A与Cl2高温下发生饱和碳上氢原子的取代反应，B的结构简式为CH2=CHCH2Cl；C的结构简式为HOCH2CHClCH2Cl或ClCH2CH(OH)CH2Cl；D的结构简式为HOCH2CH(OH)CH2OH；D在浓硫酸、加热时消去2个“H2O”生成E；根据FGJ和EJK，结合F、G、J的分子式以及K的结构简式，,有机结构推断题的解题思路,有机合成线路设计,【预测】 (1)乙酰氧基胡椒酚乙酸酯(F)具有抗氧化性、抗肿瘤作用，其合成路线如下：,(2)化合物W可用作高分子膨胀剂，一种合成路线如下：,思维导航 (1)逆推法：,规范解答：,(2)(2017全国卷)氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下：,(3)(2018江淮十校)某种缓释长效高分子药物合成路线如下图所示：,(2)根据目标产物和流程图，苯甲醚应首先与混酸反应，在对位上引入硝基，然后在铁和HCl作用下NO2转化成NH2，最后在吡啶作用下与CH3COCl反应生成目标产物，合成路线：,
