有机化学专题复习资料(17题)
【知识与方法归纳】
一、有机化学知识点归纳
1.三类物质中氢的活泼性比较
Na(置换) NaOH(中和) Na2CO3 NaHCO3
C2H5-OH H2↑ —— —— ——
C6H5-OH H2↑ C6H5ONa NaHCO3 ——
CH3COOH H2↑ CH3COONa CO2↑ CO2↑
2.常见试剂的常见反应
(1)溴单质
① 只能是液溴: 与饱和碳原子上氢的取代反应(光照或加热)
与苯环上氢的取代反应(催化剂)
② 可以是溴水(或溴的四氯化碳溶液): 不饱和烃(烯烃或炔烃)的加成反应
酚类物质中苯环上的取代反应
含醛基物质的氧化反应
(2)NaOH
① NaOH水溶液: 卤代烃的取代反应(1 mol与苯环直接相连的卤原子水解需2 mol NaOH)
酯的水解反应(1 mol 酚酯消耗2 mol NaOH)
与羧酸或酚羟基的中和反应
蛋白质或多肽的水解
② NaOH醇溶液:卤代烃的消去反应
(3)新制Cu(OH)2悬浊液: 与羧酸的反应
含醛基物质的氧化反应
(4)银氨溶液:含醛基物质的氧化反应
(5)H2SO4: 作催化剂:苯的硝化或醇的消去反应;酯的水解反应
反应物:苯的磺化反应
强酸性:与CH3COONa加热蒸馏制CH3COOH
(6)酸性高锰酸钾: 烯烃、炔烃等不饱和烃的氧化反应
苯环侧链(与苯环相连的第一个碳上有氢)的氧化反应
醇的氧化反应
含醛基物质的氧化反应
(7)FeCl3:含酚羟基物质的显色反应
(8)HNO3: 苯的硝化反应(苯与浓硫酸、浓硝酸的混酸反应)
遇蛋白质显黄色(蛋白质分子中含苯环)
与甘油、纤维素等的酯化反应
3.反应条件和反应试剂对有机反应的影响
(1)反应条件
(催化剂时苯环上取代)
(2)温度不同
2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O
(2)溶剂影响
CH3-CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr
CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O
(3)试剂浓度影响
CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
CH3COOCH2CH3+H2OCH3COOH+CH3CH2OH
(3)溶液酸碱性影响
R-OH+HXR-X+H2O R-X+H2OR-OH+HX
CH3COOCH2CH3+H2OCH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH
4.官能团间的演变
5.有机中常见的分离和提纯
(1)除杂(括号内为杂质)
① C2H6(C2H4、C2H2):溴水,洗气(或依次通过酸性高锰酸钾溶液、NaOH溶液,洗气)
② C6H6(C6H5-CH3):酸性高锰酸钾溶液、NaOH溶液,分液
③C2H5-OH(H2O): 加新制生石灰,蒸馏
④C6H6(C6H5-OH): NaOH溶液,分液(或直接蒸馏)
⑤ CH3COOC2H5(CH3COOH、C2H5OH):饱和碳酸钠溶液,分液
⑥C2H5OH(CH3COOH):NaOH,蒸馏
(2)分离
① C6H6、C6H5OH:NaOH溶液,分液,上层液体为苯;然后在下层液体中通过量的CO2,分液,下层液体为苯酚(或蒸馏收集不同温度下的馏分)
② C2H5OH、CH3COOH:NaOH,蒸馏收集C2H5OH;然后在残留物中加硫酸,蒸馏得CH3COOH。
6、有机化学常考的一些概念
手性碳原子
同分异构体
同系物
氨基酸、蛋白质
二、有机化学解题方法
1、掌握有机化学特点
(1)试题提供一种新的物质,具有比较复杂的结构,往往是多官能团的复合体,以考查官能团的性质以及同系物、同分异构体的知识等。
(2)以新药品新材料的合成为情景,引入一些新信息,根据有机物 ( http: / / www.e- / hotkey / yjw / )的衍变关系确定分子式,分析反应类型,书写反应的化学方程式、同分异构体等,考查学生分析解决问题的能力。
(3)试题给出部分有机物 ( http: / / www.e- / hotkey / yjw / )结构和性质,或者部分数据,推导有机物 ( http: / / www.e- / hotkey / yjw / )的分子式和结构式等。
(4)也可能有无机与有机简单的联合试题。
(5)应注意有机化学实验的考查。
2、掌握高考有机化学的解题方法
(1)有机合成
(2)同分异构体
掌握同分异构体中的限制条件与官能团的关系
【真题模拟题训练】
1.(2011年江苏省高考题)敌草胺是一种除草剂。它的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)在空气中久置,A由无色转变为棕色,其原因是 。
(2)C分子中有2个含氧官能团,分别为 和 填官能团名称)。
(3)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式: 。
①能与金属钠反应放出H2;②是萘()的衍生物,且取代基都在同一个苯环上;③可发生水解反应,其中一种水解产物能发生银镜反应,另一种水解产物分子中有5种不 同化学环境的氧。
(4)若C不经提纯,产物敌草胺中将混有少量副产物E(分子式为C23H18O3),E是一种酯。E的结构简式为 。
(5)已知:,写出以苯酚和乙醇为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图例如下:
【参考答案与解析】
解析:
(1) 考查酚羟基的性质。酚羟基在空气中易被氧气氧化,空气中久置,A由无色转变为棕色。
(2)羟基 醚键
(3)能与金属钠反应放出H2 推出含有羟基或羧基;可发生水解反应,其中一种水解产物能发生银镜反应,该物质可能为甲酸酯;含有;根据C的结构式中含有的氧原子可知,该物质一定有羟基和酯的结构。根据碳原子数的关系知,该物质中还存在一个CH2。水解产物中有5种环境不同的氢原子,进行碎片拼接可知C的同分异构体为
(4)若C不经提纯,C还可以继续与B酚钠反应生成酯。结合E的分子式为C23H18O3可知E为
参考答案:(1)A被空气中的O2氧化
(2)羟基 醚键
(3)
【典型错误与矫正】
(1)酚羟基的性质未知。学生常见的错误回答是酚被氧化。没有回答被空气中的具体物质氧气氧化,泛泛的答被氧化在高考中不得分。官能团“醚键”的名称写错,许多人写成醚基。
(2)有限制条件的同分异构体书写,对于限制条件学生不能正确地反映出对应的官能团或碎片。该部分可以对照本专题中知识归纳部分,进行训练。另外同分异构体解答中要注意有关官能团位置变换的问题训练。
(3)有机合成典型错误是将化合物先变成酯,酯进行氯代后再与酚钠反应。出现这样的错误是由于没有理解题示信息,只有羧酸能发生这样的氯代反应。另外对于如下有机合成的反应条件提醒学生注意掌握:醇变成醛用铜做催化剂氧气氧化,醇消去和卤代烃消去的条件不同,酯化反应用浓硫酸加热。
2.(2012年南通市通州区模拟)4-硫醚基喹唑啉类化合物是一种具有应用前景的抑菌药物,其合成路线如下:
已知:
(1)A中含氧官能团的名称是 ;E→F的应类型为 。
(2) C的一种同分异构体X,X是苯的衍生物,苯环上有四个取代基,其中3个为甲氧基(-OCH3),在苯环上的位置与C相同,每摩X最多能与2 mol NaOH反应。X的结构简式为 。
(3)写出C→D的化学方程式 。
(4)物质G的结构简式为 。
(5)利用题给相关信息,以甲苯、HCONH2为原料,合成。合成过程中无机试剂任选;合成路线流程图示例为:
提示:
①; ②;③
【参考答案与解析】
解析:
本题以4-硫醚基喹唑啉类化合物合成为背景考查有机化合物官能团的名称、反应类型、有机物的同分异构体、化学方程式的书写及有机合成原理的理解。
(1)A中含氧官能团有两类,分别是羟基、羧基。E为 .E→F再Sn/HCl的条件下被还原,硝基变成了氨基,属于还原反应。
(2)物质C的一种同分异构体X。3个甲氧基不发生变化。每摩X最多能与2 mol NaOH反应说明X属于酯类,而且是酚酯。满足条件的同分异构体为
(3)发生硝化反应。
(4)物质G的结构式推断根据物质F和H的结构和题示的信息
推断。
红色画圈部分与HCONH2反应生成G。POCl3作用是在物质G的基础上连接一个Cl原子生成化合物H。
(5)对于合成。将可以拆分为和HCONH2。结合Sn/HCl条件可以得出。可有甲苯制得。
参考答案:
(1)羟基、羧基 还原 (2)
(3)
(4)
(5)
【典型错误与矫正】
(1)官能团的名称中强调“苯环”不是官能团。
(2)第(1)题中E到F的反应类型为还原反应,学生易解答成取代反应。在二轮专题复习后学生对于加成反应、取代反应、消去反应掌握的比较好。但对于有机化学的氧化还原反应遗忘的比较多,建议复习时以此题为引申复习氧化还原反应、加聚反应、缩聚反应等。
(3)第(2)同分异构体的书写,学生容易出错。关键对于C物质最多能与2 mol NaOH反应的信息理解不透彻,不能反映出该同分异构体属于酯的结构。
3.(2012届苏中三市)常见氨基酸中唯一不属于α-氨基酸的是脯氨酸。它的合成路线如下:
⑴化合物A的名称(用系统命名法命名)是 ;反应①的类型为 。
⑵写出一种不含手性碳原子的常见氨基酸的结构简式: 。
⑶反应B→C可看作两步进行,其中间产物的分子式为C5H7O3N,且结构中含有五元环状结构。写出由B反应生成中间产物的化学方程式 。
⑷合成路线中设计反应③、④的目的是 。
⑸已知:R-NO2R-NH2,写出以甲苯和乙醇为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下:
【参考答案与解析】
解析:
(1)命名为2-氨基戊二酸或α-氨基戊二酸。反应①的类型为取代(或酯化)反应。
(2)考查了有机化合物手性碳的概念。一个碳原子上连接四个不同的原子或原子团称为手性碳原子。常见的氨基酸为
(3)反应B→C可看作两步进行,其中间产物的分子式为C5H7O3N,且结构中含有五元环状结构。五氯酚与中间产物C5H7O3N生成盐,结合结构可以得出中间产物的结构简式为。
(4) 合成路线中设计反应③是五氯酚与脯氨酸反应,步骤④生成的产物脱去五氯酚。步骤③④的目的是提纯脯氨酸
(5)化合物合成路线分析可以采用逆合成法分析。根据信息将目标物拆分成和。结合所学的化学知识和R-NO2R-NH2信息,可以推导到,推导到甲苯。CH3COOCH2CH3结合所学的化学知识可以推导到乙醇。
参考答案:
⑴2-氨基戊二酸 取代(或酯化)反应
⑵
⑶+
⑷提纯脯氨酸
⑸
【典型错误与矫正】
(1)本题错误率高的是第一题有机物命名,需要重新复习掌握含有官能团的简单的有机物的命名。规则:选择含官能团在内的最长碳链做主链,离官能团最近端开始编号、命名。
(2)α-氨基酸的概念遗忘,需加强该方面的复习。复习课本需要掌握如下四种氨基酸:甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸的结构。有机合成的路经利用拆解法基本能够掌握,主要还是在反应条件的表达上,注意对烯、卤代烃、醇、醛、酸、酯之间反应条件的复习。
4、斑螯素能抑制肝癌的发展,去掉斑螯素中的两个甲基制得的化合物——去甲基斑螯素仍具有相应的疗效,其合成路线如下:
① ② ③
H
④ ⑤ (去甲基斑螯素)
已知:① 2HCHO+NaOH CH3OH+HCOONa
② (Diels-Alder 反应)
③当每个1,3-丁二烯分子与一分子氯气发生加成反应时,有两种产物: CH2ClCH=CHCH2Cl;CH2ClCHClCH=CH2。
请回答下列问题:
(3)去甲基斑螯素与X互为同分异构体。X能与FeCl3溶液发生显色反应,能与Na2CO3溶液反应生成气体,且其核磁共振氢谱有4个吸收峰。写出满足上述条件的X的一种结构简式 。
(4)结合题中有关信息,写出由制备丁烯二酸酐的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下:
【参考答案与解析】
解析:
该题学生得分率高的空被省去,留下两个错误率较高的空。X能与FeCl3溶液发生显色反应,能与Na2CO3溶液反应生成气体,反映出X具有酚羟基与羧基。核磁共振氢谱有4个吸收峰,说明有四种类型的氢原子。(3)的结构简式为
(4)根据合成目标物与反应物对比,结合提示信息,可能存在1、4加成。推理可以得出这样的信息。向前、向后推理题目的合成就一目了然了。
参考答案:
(3)
(4)
【典型错误与矫正】
(3)同分异构体的书写中X能与FeCl3溶液发生显色反应,能与Na2CO3溶液反应生成气体,学生能正确反应出X具有酚羟基与羧基官能团。核磁共振氢谱有4个吸收峰,学生不能较好的得出四种类型的氢原子的结构,不能反映出物质的正确结构。在已有的碳架上移动官能团计算同分异构体学生能力也比较欠缺,可以有针对性训练。
(4)有机合成学生不能理解整体信息表达的含义,不能应用信息,该种题的解题能力需要长期训练。
5.(2012年南京市二模)吡洛芬(Pirprofen)是一种用于治疗风湿病和风湿性关节炎等的药物。它的一种合成路线如下:
已知:①(易被氧化)
②
回答下列问题:
(1)A→B反应类型为 。从整个合成路线看,步骤A→B的目的为 。
(2)D→E步骤中,Na2CO3的作用是 。
(3)A在一定条件下可生成G()。写出同时满足下列条件的G的同分异构体的结构简式 。
①属于芳香族化合物;②是一种α-氨基酸;③分子中有6种不同化学环境的氢。
(4)E→F步骤中,若HCl过量,则生成物的化学式为 。
(5)菲那西汀(结构简式如右图所示)是一种解热药。写出以苯酚钠、CH3CH2OH和(CH3CO)2O为原料制备菲那西汀的合成路线流程图(无机试剂任用)。
【参考答案与解析】
(1)取代 保护—NH2不被Cl2氧化
(2)除去生成的HCl反应,使反应向有利于E的方向生成
(3)、
(4)C13H15O2NCl2
(5)
【典型错误与矫正】
(1)步骤A—B的目的:只写保护氨基未写防止被氧化,氨基出现错别字,如胺基、铵基,未说明什么基团被氧化。出现错别字问题,在训练中加强该方面的记忆,这完全可以克服且减少失分。同分异构体书写不正确,对位写成邻位,对限制条件分析不到位,如a-氨基酸或氢的种类不合限制条件,碳原子数多出。
(2)苯乙醚在浓硝酸的条件下,没有写浓硫酸条件,生成对硝基苯乙醚。乙醇变成乙烯,写成了氢氧化钠醇溶液。有机合成问题引导学生掌握有机合成的拆解合成的方法,更重视对于基本反应条件的掌握。
---羧基
--酚羟基
---醛基或甲酸酯
---邻位碳上无氢
一个碳上连有四种不同的基团
对称结构
苯环上的取代基一般处于对位
A
A
B
①NaOH
②HCl
E
F
D
C
菲那西汀