2026届高考化学一轮复习 微项目4 有机合成与推断的问题解决能力集训 课件（68张PPT）

(共68张PPT)
有机合成与推断的问题解决能力集训
微项目4
【项目梳理过关】
一、根据题给信息推断有机化合物结构简式的能力
梳理归纳
有机合成与推断中的重要反应
题型剖析
解题思路
题型训练
1.(2021河北卷)丁苯酞(NBP)是我国拥有完全自主知识产权的化学药物,临床上用于治疗缺血性脑卒中等疾病。ZJM-289是一种NBP开环体(HPBA)衍生物,在体内外可经酶促或化学转变成NBP和其他活性成分,其合成路线如下:
已知信息:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为　　　　。
(2)D有多种同分异构体,其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为　　　　　　　　　、　　　　　　　。
①可发生银镜反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应;
②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1∶2∶2∶3。
(3)E→F中步骤(1)的化学方程式为 　 。
(4)G→H的反应类型为　　　　　　　　　　。若用NaNO3代替AgNO3,则该反应难以进行,AgNO3对该反应的促进作用主要是因为　 　 。
(5)HPBA的结构简式为　　　　　　。通常酯化反应需在酸催化、加热条件下进行,对比HPBA和NBP的结构,说明常温下HPBA不稳定、易转化为NBP的主要原因　 　。
答案:(1)邻二甲苯(或1,2-二甲苯)
(4)取代反应　Ag+与Br-生成AgBr沉淀,使c(Br-)减小,促进反应进行
(5)　 HPBA分子中的羟基与羧基在常温下易发生酯化反应脱水成环,生成更稳定的NBP
解析:本题考查了有机物的合成与推断。(1)根据有机化合物A的分子式和物质B以及反应条件可知,A为 ,其名称为邻二甲苯或1,2-二甲苯。(2)根据物质D的分子结构及同分异构体的要求,说明其同分异构体中含有醛基、酚羟基,核磁共振氢谱有四组峰,则同分异构体应具有对称性,再根据核磁共振氢谱峰面积之比,即可得出符合题目要求的同分异构体为
(4)比较物质G和H,只是将取代基中的—Br替换成—ONO2,属于取代反应;若用NaNO3代替AgNO3,反应难以进行,说明AgNO3中Ag+与Br-生成AgBr沉淀,使c(Br-)减小,促进物质G中碳溴间的共价键断裂。(5)根据NBP中所含的官能团和反应条件,NBP生成HPBA是NBP中的酯基在碱性条件
下水解,然后在酸性条件下生成HPBA,故HPBA的结构简式为 ;由于HPBA分子中的羟基与羧基常温下易发生酯化反应脱水成环,因此HPBA不稳定,易转化为NBP。
(6)根据有机合成及反应物和产物的结构与官能团的转化,可推知由
2.(2023湖南卷)含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性,一种合成该类化合物的路线如下(部分反应条件已简化)。
回答下列问题。
(1)B的结构简式为　　　　　。
(2)从F转化为G的过程中所涉及的反应类型是　　　　　、　　　　　。
(3)物质G所含官能团的名称为　　　　　　、　　　　　　。
(4)依据上述流程提供的信息,下列反应产物J的结构简式为　 。
(5)下列物质的酸性由大到小的顺序是　　　　(写标号)。
(6) (呋喃)是一种重要的化工原料,其能够发生银镜反应的同分异构体中,除H2C═C═CH—CHO外,还有　　　种。
(7)甲苯与溴在FeBr3催化下发生反应,会同时生成对溴甲苯和邻溴甲苯。依据由C到D的反应信息,设计以甲苯为原料选择性合成邻溴甲苯的路线(无机试剂任选)。
(5)③>①>②
(6)4
解析:(1)A→B为酚与溴水的取代反应,且—Br取代位置为—OH的邻位或对位,结合B的分子式和F的结构简式可知仅发生邻位上的取代,所以B的结
构简式为 。
(2)分析F和G的结构及反应流程可知,所涉及的反应类型有消去反应和加成反应。
(3)根据已知结构简式写官能团名称便可,G中所含官能团为醚键和碳碳双键。
(4)根据题述流程提供的信息,将两步反应拆解为
(5)物质的酸性取决于O—H的极性,与①相比,CH3—为推电子基团,降低了O—H的极性,酸性减弱,而CF3—为吸电子基团,增强了O—H的极性,酸性增强,故3种物质酸性大小顺序为③>①>②。
二、根据题给信息设计有机合成路线的能力的训练
梳理归纳
1.有机合成的原则
(1)起始原料要廉价易得,低毒性、低污染。
(2)应尽量选择步骤最少的合成路线。
(3)原子经济性高,具有较高产率。
(4)有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。
2.表达方式:合成路线示意图
3.官能团的引入
(1)引入卤素原子:烯烃、炔烃与HX或X2发生加成反应;烷烃与X2发生取代反应;醇与HX发生取代反应。
(2)引入羟基:烯烃与水发生加成反应;醛(酮)与氢气发生加成反应;卤代烃在碱性条件下发生水解反应;酯的水解等。
(3)引入双键:加成反应(炔烃加氢或HX),消去反应(卤代烃、醇的消去),醇
的氧化引入 等。
4.官能团的消除
(1)通过加成反应或聚合反应消除不饱和键。
(2)通过取代反应、消去反应、酯化反应、氧化反应等消除羟基(—OH)。
(3)通过加成反应或氧化反应消除醛基(—CHO)。
(4)通过水解反应消除酯基。
(5)通过水解反应、消去反应消除卤素原子。
5.碳链的增减
(1)增长:如不饱和物质的加成或聚合;有机化合物与HCN反应(一般会以信息形式给出)。
(2)缩短:如苯的同系物、烯烃的氧化;烃的裂化或裂解;酯的水解反应等。
6.官能团的保护
(1)酚羟基的保护:因酚羟基易被氧化,所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应,把—OH变为—ONa(或—OCH3)将其保护起来,待氧化后再酸化将其转变为—OH。
(2)碳碳双键的保护:碳碳双键也容易被氧化,在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来,待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。
(3)氨基(—NH2)的保护:如在对硝基甲苯 对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后,再把—NO2还原为—NH2。防止当KMnO4氧化—CH3时,—NH2(具有还原性)也被氧化。
题型剖析
解题思路
1.首先确定要合成的有机化合物属于何种类型,以及题中所给的条件与所要合成的有机化合物之间的关系。
2.以题中要求最终物质为起点,考虑这一有机化合物如何从另一有机化合物甲经过一步反应制得。若甲不是所给已知原料,需再进一步考虑甲又是如何从另一有机化合物乙经一步反应制得,过程中需要利用给定(或隐藏)信息,一直推导到题目给定的原料为终点。
3.在合成某产物时,可能会产生多种不同方法和途径,应当在兼顾原料省、产率高的前提下选择最合理、最简单的方法和途径。
题型训练
1.化合物I是合成含六元环甾类化合物的一种中间体。合成I的路线如下,回答下列问题。
(1)B→C反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)化合物E和I的结构简式分别是　　　　　　、　　　　　　。
(3)C→D和F→G的反应类型分别是　　　　　　、　　　　　　。
(4)写出符合下列条件的G的同分异构体的结构简式　　　　　　　　。
①与氢氧化钠完全反应时,两者物质的量之比为1∶3;②有4种不同化学环境的氢。
2.(2021山东卷)一种利胆药物F的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为　　　　　　　　;符合下列条件的A的同分异构体有　　　种。
①含有酚羟基　②不能发生银镜反应　③含有四种化学环境的氢
(2)检验B中是否含有A的试剂为　　　　　　 ;B→C的反应类型为　　　　　　 。
(3)C→D的化学方程式为　　　　 　　　　　　　　　　　　　;E中含氧官能团共　　　　种。
(2)A中含有酚羟基,B中不含酚羟基,可利用FeCl3溶液检验B中是否含有A,若含有A,则加入FeCl3溶液后溶液呈紫色;由上述分析可知,B→C的反应类型为氧化反应。
【项目训练突破】
1.酯类化合物与格氏试剂(RMgX,X=Cl、Br、I)的反应是合成叔醇化合物的重要方法,可用于制备含氧多官能团化合物。化合物F的合成路线如下,回答下列问题:
(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含有五元环碳环结构;②能与NaHCO3溶液反应放出CO2气体;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。
(1)F的结构简式为　　　　　　　,①的反应类型为　　　　　　,E中官能团名称为　　　　　　,⑤的反应的化学方程式为　 　 。
(2)写出符合下列条件E的同分异构体　　　　　　　　　　　　　　　　(填结构简式,不考虑立体异构)。
①含有苯环,遇FeCl3溶液不变色
②能发生银镜反应
③核磁共振氢谱图中峰面积之比为1∶3∶6∶6
(3)判断化合物E中有无手性碳原子,若有,用“*”标出。
(4)写出以1,3-丙二醇和甲醇为原料制备 的合成路线(其他试剂任选)。
(2)E的分子式为C12H16O6, 符合下列条件E的同分异构体:①含有苯环,遇FeCl3溶液不变色说明其不含酚羟基;②能发生银镜反应,说明其含醛基;③核磁共振氢谱图中峰面积之比为1∶3∶6∶6,说明有四种氢,且数目分别为
3.(2024全国甲)白藜芦醇(化合物I)具有抗肿瘤、抗氧化、消炎等功效。以下是某课题组合成化合物I的路线。
回答下列问题:
(1)A中的官能团名称为　　　　　。
(2)B的结构简式为　　　　　　。
(3)由C生成D的反应类型为　 。
(4)由E生成F的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。
(5)已知G可以发生银镜反应,G的化学名称为　　　　　　。
(6)选用一种鉴别H和I的试剂并描述实验现象　　　　　　　　　　　。
(7)I的同分异构体中,同时满足下列条件的共有　　　种(不考虑立体异构)。
①含有手性碳(连有4个不同的原子或基团的碳为手性碳);
②含有两个苯环;
③含有两个酚羟基;
④可发生银镜反应。
答案:(1)硝基　
(5)对甲氧基苯甲醛
(6)FeCl3溶液,I与FeCl3溶液作用显色,H遇FeCl3溶液不变色(或浓溴水,I中加入浓溴水生成白色沉淀,H中加入浓溴水后溶液褪色)
(7)9
解析:以白藜芦醇的合成路线为命题素材,考查有机物官能团的名称、结构简式、反应类型及方程式的书写,还考查有机物的鉴别和同分异构体数目的判断。
A到B为硝基被还原为氨基,C到D为—OH被CH3O—取代变为
(3)C中的—OH被(CH3O)2SO2中的—OCH3取代,所以由C生成D的反应类型为取代反应。
(5)由G的分子式C8H8O2和G可以发生银镜反应知,G分子中含有—CHO,结
合H的结构可知G为 ,其名称为对甲氧基苯甲醛。
(6)H和I的区别在于I中有酚羟基,所以可以选用FeCl3溶液(或浓溴水)进行鉴别,I与FeCl3溶液作用显色,H遇FeCl3溶液不变色(或I中加入浓溴水生成白色沉淀,H中加入浓溴水溶液褪色)。