(共34张PPT)
第三章 烃的衍生物
微专题3 有机物的推断与合成路线解题突破
1．掌握有机物的性质与官能团之间的关系，学会根据有机物的典型性质推断有机物。
2．熟知典型的有机合成路线，学会根据有机物间的转化关系、反应条件等推断有机物。
科学态度与社会责任：以绿色化学思想为指导，设计更合理、简便的合成路线。
1．根据有机化合物的性质进行突破
(1)能使溴水褪色的有机物通常含有碳碳双键、碳碳三键或—CHO。
(2)能使酸性 KMnO4溶液褪色的有机物通常含有碳碳双键、碳碳三键、—CHO或为苯的同系物。
(3)能发生加成反应的有机物通常含有碳碳双键、碳碳三键、—CHO或苯环，其中—CHO和苯环一般只与H2发生加成反应。
(4)能发生银镜反应或与新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀的有机物必含—CHO。
一、有机物推断的突破方法
(5)能与Na或K反应放出H2的有机物含有—OH(醇羟基或酚羟基)或—COOH。
(6)能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应放出CO2或使紫色石蕊溶液变红的有机物必含—COOH。
(7)遇FeCl3溶液显紫色的有机物含酚羟基。
(8)能发生消去反应的有机物为醇或卤代烃。
(9)能发生连续氧化的有机物具有—CH2OH结构。
(10)能发生水解反应的有机物有卤代烃、酯等。
2．根据有机物推断中的定量关系进行突破
(1)相对分子质量增加16，可能是加进了一个氧原子。
(2)根据发生酯化反应生成物(有机物)减轻的质量就可以求出羟基或羧基的个数。
(3)由生成Ag的质量可确定醛基的个数：—CHO～2Ag。
(4)由有机物与Na反应生成H2的量可以求出—OH或—COOH的个数：2—OH～H2、2—COOH～H2。
3．根据有机物间转化时的反应条件进行突破
反应条件 常见结构及反应
浓H2SO4，
加热 ①醇的消去反应(—OH)；
②羧酸和醇的酯化反应(—COOH和—OH)
NaOH的
乙醇溶液，
加热 卤代烃的消去反应( )
反应条件 常见结构及反应
NaOH水溶液，加热 ①卤代烃的水解反应( )；
②酯的水解反应( )
Cu/Ag，O2，△ 醇的催化氧化反应( )
光照 烷烃或苯环侧链的取代反应
Fe/FeCl3作催化剂 苯环与卤素单质的取代反应
银氨溶液或新制
Cu(OH)2 醛、甲酸、甲酸某酯的氧化反应
在括号内打“√”或“×”。
(1)根据反应条件可以推断某一反应的反应物或生成物。( )
(2)根据有机反应的特殊现象推断有机物的官能团。( )
√
√
D
2．化合物甲的分子式为C18H17ClO2，其发生转化反应的过程如图所示：
回答下列问题：
(1)A的化学名称为______________________________________；A分子中最多有_______个原子处于同一平面上。
(2)C→F的反应类型为_________________________；F中含氧官能团的名称为___________________。
(3)化合物甲反应生成 A、B的化学方程式为_____________________
_____________________________________________________________
苯丙烯酸(或3-苯基丙烯酸或其他合理答案)
19
取代反应(或水解反应)
(醇)羟基、醛基
1．思维途径
(1)总结思路：根据目标分子与原料分子的差异构建碳骨架和实现官能团转化。
(2)设计关键：信息及框图流程的运用。
(3)有机合成路线设计试题最多不超过五步，设计路线的基本要求如下：
①步骤最简，即一步能完成就不能用两步，如乙烯变溴乙烷，应采用乙烯与溴化氢加成得溴乙烷，不能采用乙烯先变乙醇再变溴乙烷；
二、有机合成路线设计的思路
③题目限定的有机物原料可以直接利用，未给出的则不能直接利用，如乙醇―→乙酸乙酯，若原料只给出乙醇，则应先由乙醇制备乙酸，再由乙醇和乙酸发生酯化反应制备乙酸乙酯。
2．关注信息型合成路线的设计
思路：根据待设计路线的原料试剂、最终产物，寻找题干中与原料试剂、最终产物相似的基团，确定待设计路线的原理、条件和中间产物，最后完成整体设计路线。
在括号内打“√”或“×”。
(1)设计确定有机物合成路线时，以较低的成本和较高产率为原则。( )
√
√
已知：
随堂演练·知识落实
1．某物质转化关系如图所示，下列有关说法不正确的是( )
A．化合物A中一定含有的官能团是醛基、羧基和碳碳双键
B．由A生成E发生还原反应
C．F的结构简式可表示为
D．由 B生成D发生加成反应
A
2．已知
__________________________________________________________
_______________________________。
3．有机物 M的一种合成路线如图所示：
请回答下列问题：
(1)D的名称是_________；G中含氧官能团的名称是_______。
(2)反应②的反应类型为_________________________；A的结构简式
为_______________。
(3)写出反应⑦的化学方程式：_______________________________
____________________________________________________。
苯甲醛
羟基
取代反应(或水解反应)
(4)在 H的同分异构体中，符合下列要求的同分异构体有_____种。
a．属于芳香族化合物；
b．能发生水解反应和银镜反应，且水解产物之一遇FeCl3溶液发生显色反应。
其中核磁共振氢谱上有4 组峰，且峰面积之比为1∶1∶2∶6的有机
物的结构简式：_____________________________(任写一种)。
9第三章 微专题3
对点训练
题组一 有机物的推断
1．下列表格中对应的关系错误的是( D )
选项 反应物 反应试剂及反应条件 反应类型 主要生成物
A CH3CHBrCH3 KOH的乙醇溶液，加热 消去反应 丙烯
B CH2ClCH2Cl KOH的水溶液，加热 取代反应 乙二醇
C CH3CH(OH)CH3 浓硫酸、加热 消去反应 丙烯
D CH3CH===C(CH3)2 HCl，催化剂、加热 取代反应 CH3CH2CCl(CH3)2
解析：CH3CH===C(CH3)2和HCl在催化剂、加热条件下发生加成反应可生成CH3CH2CCl(CH3)2，故D错误。
2．下表为某有机物分别与各种试剂反应的现象，则这种有机物可能是( D )
试剂 钠 酸性高锰酸钾溶液 NaHCO3溶液
现象 放出气体 褪色 不反应
A.CH2===CH—COOH
B．CH2===CHCH3
C．CH3COOCH2CH3
D．CH2===CHCH2OH
解析：该有机物与NaHCO3溶液不反应，则不含有—COOH，与Na反应生成气体，且能使酸性高锰酸钾溶液褪色，则该有机物一定含有—OH，可能含有碳碳双键或碳碳三键等，故D项符合题意。
3．丙醛和另一种组成为CnH2nO的物质X的混合物3.2 g，与足量的银氨溶液作用后析出10.8 g银，则混合物中所含X不可能是( C )
A．2-甲基丙醛 B．丙酮
C．乙醛 D．丁醛
解析：反应中生成银的物质的量是＝0.1 mol，根据化学方程式RCHO＋2[Ag(NH3)2]OHRCOONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O可知消耗醛的物质的量是0.05 mol，则混合物的平均相对分子质量是＝64，若3.2 g纯的丙醛生成的银为×2×108 g·mol－1≈11.9 g，丙醛的相对分子质量为58，所以另一种是相对分子质量大于64的醛，或是不发生银镜反应的其他物质。2-甲基丙醛的相对分子质量大于64，A不符合题意；丙酮不能发生银镜反应，B不符合题意；乙醛的相对分子质量小于64，C符合题意；丁醛的相对分子质量大于64，D不符合题意。
题组二 合成路线的分析与设计
4．(2023·陕西西安高二期末)以乙烯为原料制备草酸的流程如下：
CH2===CH2CH2ClCH2Cl
HOCH2—CH2OHOHC—CHO
HOOC—COOH，下列有关说法正确的是( A )
A．转化①原子利用率可以达到100%
B．转化②、③、④均属于取代反应
C．可用酸性KMnO4溶液鉴别HOCH2CH2OH与OHC—CHO
D．HOOC—COOH中含有的官能团名称为羟基
解析：①为加成反应，产物只有一种，故其原子利用率可以达到100%，A正确；转化③、④属于氧化反应，B错误；HOCH2CH2OH、OHC—CHO均可使酸性KMnO4溶液褪色，C错误；HOOC—COOH中含有的官能团名称为羧基，D错误。
5．某药物中间体合成路线如图(部分产物已略去)，已知A能发生银镜反应，下列说法正确的是( C )
A．A的结构简式为
B．B中含有羟基
C．步骤⑤的反应类型是取代反应
D．E发生消去反应的条件是NaOH的乙醇溶液
解析：根据题意分析可知A的结构简式为
HOCH2CH2C(CH3)2CHO，故A错误；B为CH3COOCH2CH2C(CH3)2CHO，含有酯基和醛基，故B错误；E为HOCH2CH2C(CH3)2COOH，可发生酯化(取代)反应生成，故C正确；E中含有羟基，发生消去反应的条件是浓硫酸且反应加热，故D错误。
6．现有、溴、浓硫酸和其他无机试剂，请设计出由的正确合成路线。
。
解析：本题中需要保护原有官能团碳碳双键，在设计合成路线时，可以暂时使碳碳双键发生加成反应，等引入新的官能团后，再通过消去反应生成碳碳双键。
综合强化
7．已知以下信息：CH3CH2CH===CH2
CH3CHBrCH===CH2。设计一条以1-丁醇和NBS为原料制备顺丁橡胶()的合成路线。
CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH===CH2CH3CHBrCH===CH2CH2===CHCH===CH2
。
8．已知：—COOH(R1、R2、R3均代表烃基)。应用上述信息，以1-丁醇为有机原料(无机试剂任选)，设计制备丙酸正丁酯的合成路线。
CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH===CH2CH3CH2COOH
CH3CH2COOCH2CH2CH2CH3 。
解析：要制备丙酸正丁酯，缺少丙酸，利用上述流程中的信息制备出丙酸，再与1-丁醇酯化即可。
9．乙基香草醛()是食品添加剂的增香原料，其香味比香草醛更加浓郁。
(1)写出乙基香草醛分子中两种含氧官能团的名称_醛基、酚羟基、醚键(任填两种)__。
(2)乙基香草醛的同分异构体A是一种有机酸，A可发生如图所示变化。
提示：a.RCH2OHRCHO；
b．与苯环直接相连的碳原子上有氢原子时，该有机化合物才可被酸性KMnO4溶液氧化为羧酸。
①A―→C的反应属于_取代反应__(填反应类型)。
②写出A的结构简式。
(3)乙基香草醛的另一种同分异构体
D()是一种医药中间体。请设计合理方案用茴香醛()合成D(其他原料自选，用反应流程图表示，并注明必要的反应条件)。
例如：
。
解析：(1)由题给乙基香草醛的结构简式可知，其分子中含氧官能团有醛基、酚羟基、醚键。
(2)由题意知，A是一种有机酸，所以A分子中含有一个羧基，关键是判断另外一个含氧官能团。由题给提示b，再结合题给转化关系可知，A中苯环中只有一个侧链；由提示a和转化关系A―→B可得出，A分子中含有一个醇羟基，再结合醇被氧化的规律，要想得到醛，羟基必须在端点碳原子上，可知A分子中含有—CH2OH，结合其分子式可以确定，A的结构简式是。由转化关系A―→C和A、C分子式的差别可知，A生成C的过程中，碳碳键没有变化，只是—OH被—Br取代，则A―→C的反应类型是取代反应。
(3)解答有机合成题时，一般是先观察原料分子与目标分子的官能团差别，再考虑需要利用哪些反应引入官能团。比较茴香醛()和D()的结构差别可知，茴香醛中的醛基(—CHO)经过一系列反应后转化生成了—COOCH3。茴香醛中的—CHO可以被酸性KMnO4溶液氧化成—COOH，CH3OCOOH与CH3OH发生酯化反应即可得到
D(CH3OCOOCH3)。
10．(2023·陕西西安高二期末)某有机化合物S的合成路线如下。
已知：
(1)A中官能团的名称是_酯基、羟基__。
(2)A→B的反应类型是_取代反应__。
(3)B→C的化学方程式是
。
(4)E的结构简式是 。
(5)K的合成路线如下。
已知：
①K分子_存在__(填“存在”或“不存在”)手性异构体。
②H的结构简式为 或 。
③参考上述流程中的信息，以乙醇、乙酸为起始原料，通过两步合成乙酰乙酸乙酯
()，写出相应的化学方程式：
CH3CH2OH＋CH3COOH
_CH3COOCH2CH3＋H2O__、
2CH3COOCH2CH3
_CH3COCH2COOC2H5＋CH3CH2OH__。
解析：A和氯单质在酚羟基对位发生取代反应引入氯原子得到B()；B发生硝化反应在酚羟基邻位引入—NO2得到C()；
C在Fe、HCl存在的条件下反应时硝基被还原为氨基得到D，D与ClCH2COCl反应得到E，结合E分子式可知，E的结构简式为；E再通过反应转化为F，F和K生成S。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
