高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第十章B有機化學(xué)基礎(chǔ) 10B.4 生命中的基礎(chǔ)有機化學(xué)物質(zhì) 合成高分子化合物課件

《高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第十章B有機化學(xué)基礎(chǔ) 10B.4 生命中的基礎(chǔ)有機化學(xué)物質(zhì) 合成高分子化合物課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第十章B有機化學(xué)基礎(chǔ) 10B.4 生命中的基礎(chǔ)有機化學(xué)物質(zhì) 合成高分子化合物課件（221頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第四節(jié)生命中的基礎(chǔ)有機化學(xué)物質(zhì)合成高分子化合物考點一生命中的基礎(chǔ)有機化學(xué)物質(zhì)【基礎(chǔ)回顧】1.油脂:(1)組成和結(jié)構(gòu)。油脂是_與甘油反應(yīng)所生成的酯,由C、H、O三種元素組成,其結(jié)構(gòu)可表示為高級脂肪酸(2)分類。(3)物理性質(zhì)。性質(zhì)性質(zhì)特點特點密度密度密度比水密度比水_溶解性溶解性難溶于水難溶于水, ,易溶于有機溶劑易溶于有機溶劑狀態(tài)狀態(tài)含有不飽和脂肪酸成分較多的甘油酯含有不飽和脂肪酸成分較多的甘油酯, ,常常溫下一溫下一般呈般呈_態(tài)態(tài); ;含有飽和脂肪酸成分較多的甘油酯含有飽和脂肪酸成分較多的甘油酯, ,常溫常溫下一般下一般呈呈_態(tài)態(tài)天然油脂都是天然油脂都是_物物, ,沒有固定的熔、沒有固定的熔

2、、沸點沸點小液固混合(4)化學(xué)性質(zhì)。油脂的氫化(油脂的硬化)烴基上含有碳碳雙鍵,能與H2發(fā)生加成反應(yīng)。如油酸甘油酯與H2發(fā)生加成反應(yīng)的化學(xué)方程式為經(jīng)硬化制得的油脂叫人造脂肪,也稱硬化油。水解反應(yīng)a.酸性條件下如硬脂酸甘油酯的水解反應(yīng)方程式為b.堿性條件下皂化反應(yīng)如硬脂酸甘油酯的水解反應(yīng)方程式為其水解程度比酸性條件下水解程度_。大 2.糖類:(1)糖類的概念和分類。概念:從分子結(jié)構(gòu)上看,糖類可以定義為多羥基醛、多羥基酮和它們的脫水縮合物。組成:_三種元素。大多數(shù)糖類化合物的通式為_,所以糖類也叫碳水化合物。碳、氫、氧Cn(H2O)m分類:210(2)單糖葡萄糖與果糖。組成和分子結(jié)構(gòu)分子式分子式結(jié)

3、構(gòu)簡式結(jié)構(gòu)簡式官能團官能團二者關(guān)系二者關(guān)系葡萄葡萄糖糖_、_同分同分異構(gòu)異構(gòu)體體果糖果糖CHCH2 2OH(CHOH)OH(CHOH)3 3COCHCOCH2 2O OH H_、_C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHOOHCHOOH葡萄糖的化學(xué)性質(zhì)銀鏡反應(yīng) 新制Cu(OH)2 2C2H5OH+2CO2(3)二糖蔗糖與麥芽糖。比較項目比較項目蔗糖蔗糖麥芽糖麥芽糖相同相同點點分子式分子式均為均為_性質(zhì)性質(zhì)都能發(fā)生都能發(fā)生_不同不同點點是否含醛是否含醛基基不含不含含有含有水解產(chǎn)物水解產(chǎn)物_相互關(guān)系相互關(guān)系互為同分異構(gòu)體互為同分異構(gòu)體C12H22O11水解反應(yīng)葡萄糖和果糖葡萄糖(4)多糖淀粉與纖

4、維素。相似點:a.都屬于天然有機高分子化合物,屬于多糖,分子式都可表示為_。b.都能發(fā)生水解反應(yīng),如淀粉水解的化學(xué)方程式為(C6H10O5)nc.都不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。不同點: a.通式中n值不同。 b.淀粉遇碘呈現(xiàn)特殊的_。 藍色 3.氨基酸與蛋白質(zhì):(1)氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。氨基酸的組成與結(jié)構(gòu)羧酸分子中烴基的氫原子被_取代后的產(chǎn)物。蛋白質(zhì)水解后得到的幾乎都是-氨基酸,其通式為_,官能團為_。氨基NH2和COOH氨基酸的化學(xué)性質(zhì)a.兩性氨基酸分子中既含有酸性基團_,又含有堿性基團_,因此,氨基酸是兩性化合物。COOHNH2如甘氨酸與HCl、NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為b.成肽反應(yīng)氨基酸在酸或

5、堿存在的條件下加熱,通過一分子的氨基與另一分子的羧基間脫去一分子水,縮合形成含肽鍵的化合物叫做成肽反應(yīng)。兩分子氨基酸縮水形成二肽,如:多種氨基酸分子間脫水以肽鍵相互結(jié)合,可形成蛋白質(zhì)。(2)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。組成與結(jié)構(gòu)a.蛋白質(zhì)含有C、H、O、N、S等元素。b.蛋白質(zhì)是由_通過_反應(yīng)生成的,蛋白質(zhì)屬于天然有機高分子化合物。 氨基酸縮聚性質(zhì)氨基酸NH2COOH可逆不可逆黃燒焦羽毛(3)酶。酶是一種蛋白質(zhì),具有蛋白質(zhì)的性質(zhì)。酶是一種生物催化劑,催化作用具有以下特點:a.條件溫和,不需加熱。b.具有高度的專一性。c.具有高效催化作用。 【思維診斷】(正確的打“”,錯誤的打“”)(1)糖類、油脂、蛋

6、白質(zhì)均屬于高分子化合物。()提示:。油脂、單糖和低聚糖均屬于小分子,而多糖和蛋白質(zhì)屬于高分子化合物。(2)植物油能使溴水褪色。()提示:。植物油分子的烴基中含有碳碳雙鍵,故能使溴水褪色。(3)油脂硬化和水解的反應(yīng)都屬于取代反應(yīng)。()提示:。油脂的硬化屬于加成反應(yīng)。(4)淀粉水解制葡萄糖不屬于取代反應(yīng)。()提示:。水解反應(yīng)均屬于取代反應(yīng)。(5)糖類都能發(fā)生水解反應(yīng)。()提示:。單糖不能發(fā)生水解反應(yīng)。(6)淀粉和麥芽糖水解的最終產(chǎn)物相同。()提示:。淀粉和麥芽糖最終的水解產(chǎn)物均為葡萄糖。(7)淀粉溶液和稀硫酸混合加熱,再加新制的Cu(OH)2懸濁液加熱至沸騰無磚紅色沉淀生成,說明淀粉沒有水解。()

7、提示:。新制的Cu(OH)2要求在堿性環(huán)境中進行反應(yīng),因此應(yīng)先用NaOH溶液中和作催化劑的稀硫酸。(8)食用花生油和雞蛋清都能發(fā)生水解反應(yīng)。()提示:。食用花生油屬于酯類物質(zhì),雞蛋清屬于蛋白質(zhì),二者均能發(fā)生水解反應(yīng)。(9)將(NH4)2SO4、CuSO4溶液分別加入蛋白質(zhì)溶液,都出現(xiàn)沉淀,表明二者均可使蛋白質(zhì)變性。()提示:。前者使蛋白質(zhì)鹽析,后者使蛋白質(zhì)變性。(10)利用糧食釀酒經(jīng)歷了淀粉葡萄糖乙醇的化學(xué)變化過程。 ()提示:。利用糧食釀酒主要經(jīng)歷了淀粉水解為葡萄糖,然后葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇的變化過程。(11)氨基乙酸和CH3CH2NO2是同分異構(gòu)體。()提示:。二者的分子式相同,但

8、屬于不同的物質(zhì),故屬于同分異構(gòu)體。(12)天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是-氨基酸。()提示:。天然蛋白質(zhì)幾乎都是由-氨基酸構(gòu)成的。(13)蛋白質(zhì)充分燃燒后的產(chǎn)物是CO2和H2O。()提示:。蛋白質(zhì)是由C、H、O、N、S等元素組成的,因此燃燒時除生成CO2和H2O外還有N2和SO2等?！痉椒c撥】淀粉水解程度的判斷方法(1)實驗流程。(2)實驗現(xiàn)象及結(jié)論。情況情況現(xiàn)象現(xiàn)象A A現(xiàn)象現(xiàn)象B B結(jié)論結(jié)論溶液呈藍色溶液呈藍色未產(chǎn)生銀未產(chǎn)生銀鏡鏡淀粉未水解淀粉未水解溶液呈藍色溶液呈藍色出現(xiàn)銀鏡出現(xiàn)銀鏡淀粉部分水淀粉部分水解解溶液不呈藍溶液不呈藍色色出現(xiàn)銀鏡出現(xiàn)銀鏡淀粉完全水淀粉完全水解解(3)特別提醒。CH

9、O的檢驗必須在堿性條件下進行,而淀粉的水解是在酸性條件下進行的,因此欲檢驗淀粉的水解產(chǎn)物葡萄糖的生成,必須先加入NaOH溶液中和稀硫酸,再加入銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液。用碘水檢驗未水解的淀粉前不能加入NaOH溶液,即加碘水要在加氫氧化鈉溶液之前,否則單質(zhì)碘會和NaOH反應(yīng)而導(dǎo)致現(xiàn)象不明顯或無現(xiàn)象?！绢}組過關(guān)】1.(RJ選修5P85改編題)有關(guān)糖類物質(zhì)的敘述中正確的是 ()A.糖類是有甜味的物質(zhì)B.由碳、氫、氧三種元素組成的有機物屬于糖類C.糖類物質(zhì)又叫碳水化合物,其分子式都可以用Cn(H2O)m表示D.糖類一般是多羥基醛或多羥基酮,以及水解能產(chǎn)生它們的物質(zhì)【解析】選D。單糖、二糖一般

10、有甜味,多糖如淀粉、纖維素沒有甜味,A選項不正確。由碳、氫、氧組成的有機物常見的有醇、酚、醛、酸及酯和糖,B選項也不正確。多數(shù)糖類物質(zhì)符合碳水化合物的通式,少數(shù)糖類物質(zhì)不符合碳水化合物的通式,符合碳水化合物通式的也不一定是糖類物質(zhì),故C選項也不正確。D選項是糖類概念的正確表述。2.(RJ選修5P78改編題)油脂是油與脂肪的總稱,它是多種高級脂肪酸形成的甘油酯。油脂既是重要食物,又是重要的化工原料。油脂的以下性質(zhì)和用途與其含有的不飽和雙鍵( )有關(guān)的是()A.適量攝入油脂,有助于人體吸收多種脂溶性維生素和胡蘿卜素B.利用油脂在堿性條件下的水解,可以生產(chǎn)甘油和肥皂C.植物油通過氫化可以制造植物奶油

11、(人造奶油)D.脂肪是有機體組織里儲存能量的重要物質(zhì)【解析】選C。A、B、D三項是油脂的共性,與結(jié)構(gòu)中是否含有雙鍵無關(guān)。C項中的“氫化”就是與H2的加成反應(yīng),是不飽和雙鍵的特性。3.(RJ選修5P94改編題)下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述中不正確的是()A.蛋白質(zhì)溶液中加入飽和硫酸銨溶液,蛋白質(zhì)析出,如再加水會重新溶解B.蛋白質(zhì)中的蛋白質(zhì)分子能透過濾紙,但不能透過半透膜C.重金屬鹽使蛋白質(zhì)變性,所以吞服“鋇餐”會引起中毒D.濃硝酸濺在皮膚上,能使皮膚呈黃色是因為蛋白質(zhì)和濃硝酸發(fā)生反應(yīng)【解析】選C。A屬于鹽析,析出的蛋白質(zhì)的性質(zhì)并未變化,加水仍可溶解,故A正確;蛋白質(zhì)遇可溶性的重金屬鹽會變性,而“鋇餐”中

12、的BaSO4是不溶于酸的,故不會引起中毒,即C錯。4.下列說法正確的是()A.硫酸鈉溶液和醋酸鉛溶液均能使蛋白質(zhì)變性B.油脂是高級脂肪酸的甘油酯,不能發(fā)生氫化反應(yīng)C.H2NCH2COOH既能與鹽酸反應(yīng),又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)D.在蛋白質(zhì)的滲析、鹽析、變性過程中都發(fā)生了化學(xué)變化【解析】選C。硫酸鈉溶液是輕金屬鹽的溶液,不能使蛋白質(zhì)變性;油脂中具有不飽和鍵,可以發(fā)生氫化反應(yīng);蛋白質(zhì)的滲析、鹽析過程中沒有發(fā)生化學(xué)變化。5.(2018石家莊模擬)下列關(guān)于有機化合物的說法正確的是()A.米酒變酸的過程涉及了氧化反應(yīng)B.汽油、柴油、植物油都是碳氫化合物C.含5個碳原子的有機物分子中最多可形成4個碳碳單鍵D

13、.蛋白質(zhì)的水解和油脂的皂化都是由高分子生成小分子的過程【解析】選A。A項,醇被氧化為酸,正確。B項,植物油屬于酯類,含有氧元素。C項,一個環(huán)戊烷分子含5個碳原子,可形成5個碳碳單鍵。D項,油脂屬于酯類,不屬于高分子。 6.天門冬氨酸(C4H7NO4)是組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸之一,可由鏈狀化合物B(C4H4O4)通過以下反應(yīng)制取。通常狀況下B為無色晶體,與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成C4H2O4Na2,B沒有支鏈。下列說法正確的是導(dǎo)學(xué)號79100181()A.B中只含一種官能團:羧基B.反應(yīng)屬于取代反應(yīng)C.反應(yīng)屬于加成反應(yīng)D.天門冬氨酸的結(jié)構(gòu)簡式為【解析】選D。根據(jù)信息可以確定B中含有2個羧基,根據(jù)不飽

14、和度確定B中含有一個碳碳雙鍵;B的結(jié)構(gòu)簡式為HOOCCH = CHCOOH,C的結(jié)構(gòu)簡式為HOOCCH2CH(Cl)COOH,所以反應(yīng)為加成反應(yīng),反應(yīng)為取代反應(yīng)。 【加固訓(xùn)練】1.下列有關(guān)物質(zhì)水解的說法錯誤的是 ()A.蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是多肽B.淀粉水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖C.纖維素能水解成葡萄糖D.油脂水解產(chǎn)物之一是甘油【解析】選A。A項,蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是氨基酸,錯誤;淀粉和纖維素水解的最終產(chǎn)物都是葡萄糖,B、C項正確;D項,油脂在酸性條件下水解可得到高級脂肪酸和甘油,正確。2.下列各組物質(zhì)中既具有相同的最簡式,又不屬于同分異構(gòu)體和同系物的是() 聚乙烯和乙烯甲醛和葡萄糖淀粉和纖維素

15、蔗糖和麥芽糖聚乙烯和聚氯乙烯A. B. C. D.【解析】選B。最簡式相同的有四組,其中蔗糖和麥芽糖的分子式相同,屬于同分異構(gòu)體。3.下列有關(guān)蛋白質(zhì)的說法正確的是 ()氨基酸、淀粉均屬于高分子化合物蛋白質(zhì)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高分子化合物,分子中都含有C、H、O、N若兩種二肽互為同分異構(gòu)體,則二者的水解產(chǎn)物一定不一致A.B.C.D.【解析】選D。淀粉屬于高分子化合物,氨基酸不屬于高分子化合物,錯誤;蛋白質(zhì)是由氨基酸縮合而成的高分子化合物,都含有C、H、O、N,有的也含S,正確;如甘氨酸和丙氨酸之間縮合形成的兩種二肽互為同分異構(gòu)體,但水解產(chǎn)物相同,錯誤;兩種氨基酸自身縮合可形成兩種二肽,交叉縮合又可形成兩

16、種二肽,故最多能形成四種二肽,正確。考點二合成有機高分子【基礎(chǔ)回顧】1.有關(guān)高分子化合物的幾個概念:(1)單體:能夠進行聚合反應(yīng)形成高分子化合物的低分子化合物。(2)鏈節(jié):高分子化合物中化學(xué)組成相同,可重復(fù)的最小單位。(3)聚合度:高分子鏈中含有鏈節(jié)的數(shù)目。如 單體鏈節(jié)聚合度2.高分子化合物的分類:熱塑熱塑熱固天然其中,_又被稱為三大合成材料。塑料、合成纖維、合成橡膠3.高分子化合物的基本性質(zhì):(1)溶解性:線型高分子(如有機玻璃)能溶解在適當?shù)挠袡C溶劑中;網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子(如硫化橡膠)不溶于有機溶劑,只有一定程度的溶脹。(2)熱塑性和熱固性:線型高分子具有_(如聚乙烯),網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子具有_(

17、如電木、硫化橡膠)。熱塑性熱固性(3)強度:高分子材料強度一般比較大。(4)電絕緣性:通常高分子材料電絕緣性良好。4.合成高分子化合物的兩個基本反應(yīng):(1)加聚反應(yīng)。定義:由不飽和的單體加成聚合生成高分子化合物的反應(yīng)。產(chǎn)物特征:高聚物與單體具有相同的組成,生成物一般為線型結(jié)構(gòu)。反應(yīng)類型a.聚乙烯類(塑料纖維):b.聚1,3-丁二烯類(橡膠):c.混合加聚類:兩種或兩種以上單體加聚(2)縮聚反應(yīng)。定義:單體間相互作用生成高分子化合物,同時還生成小分子化合物(如水、氨、鹵化氫等)的聚合反應(yīng)。產(chǎn)物特征:生成高聚物和小分子,高聚物與單體有不同的組成。反應(yīng)類型a.聚酯類:OH與COOH間的縮聚b.聚氨基

18、酸類:NH2與COOH間的縮聚c.酚醛樹脂類5.常見高分子化合物的單體和結(jié)構(gòu)簡式:【思維診斷】 (正確的打“”,錯誤的打“”)(1)棉花、蠶絲、羊毛、天然橡膠都屬于天然高分子化合物。()提示:。棉花的主要成分為纖維素,蠶絲和羊毛的主要成分為蛋白質(zhì),與天然橡膠均屬于天然高分子化合物。(2)聚乙烯與乙烯的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)相同。()提示:。聚乙烯與乙烯的組成相同,但是乙烯分子中含有碳碳雙鍵,而聚乙烯中不存在碳碳雙鍵,因此二者性質(zhì)不同。(3)天然橡膠是高聚物,不能使溴水褪色。()提示:。天然橡膠的結(jié)構(gòu)簡式為分子中含有碳碳雙鍵,因此能與溴發(fā)生加成反應(yīng),從而使溴水褪色。(4)為防止污染,可以將塑料購物袋直

19、接燒掉。 ()提示:。焚燒塑料的過程中會產(chǎn)生大量的污染物。提示:。根據(jù)加聚反應(yīng)的特點,此高聚物的單體為 (6)酚醛樹脂和聚氯乙烯都是熱固性塑料。()提示:。聚氯乙烯屬于線型高分子具有熱塑性。(7)聚乙烯可包裝食品,而聚氯乙烯塑料不可用于包裝食品。()提示:。聚氯乙烯塑料分子中含有氯原子,在使用過程中會釋放出有毒的物質(zhì)。(8)聚苯乙烯與苯乙烯互為同分異構(gòu)體。()提示:。聚苯乙烯屬于高分子化合物,屬于混合物,而苯乙烯是小分子,二者不屬于同分異構(gòu)體。(9)合成纖維、人造纖維及碳纖維都屬于有機高分子材料()提示:。碳纖維不屬于有機高分子材料,屬于無機非金屬材料。【方法點撥】由合成高分子化合物推單體的兩

20、種方法(1)由加聚聚合物推單體的方法:(2)由縮聚物推單體的方法: 方法“切割法”。斷開羰基和氧原子(或氮原子)之間的共價鍵,然后在羰基碳原子上連接羥基,在氧原子(或氮原子)上連接氫原子。 實例:【題組過關(guān)】1.(RJ選修5P103改編題)下列工業(yè)生產(chǎn)過程中,屬于應(yīng)用縮聚反應(yīng)制取高聚物的是 ()【解析】選D。A、B、C中均為加聚反應(yīng);D中因有OH、COOH,故發(fā)生了縮聚反應(yīng)。 2.丁苯橡膠的結(jié)構(gòu)簡式如下:合成這種橡膠的單體應(yīng)是()CH3CCCH3CH2=CHCH3CH2=CHCH=CH2A.B.C.D.【解析】選D。該高聚物鏈節(jié)主鏈不含其他原子,屬于加聚反應(yīng)生成的高聚物,鏈節(jié)主鏈上存在碳碳雙鍵

21、結(jié)構(gòu),有6個碳原子,其單體必為兩種,按如圖所示斷開:再將雙鍵中的1個單鍵打開,然后將半鍵閉合即可得該高聚物單體:3.(2018沈陽模擬)下列對聚丙烯的描述,錯誤的是()A.聚丙烯的分子長鏈是由CC鍵連接而成的B.聚丙烯的分子長鏈上有支鏈C.聚丙烯的結(jié)構(gòu)簡式為 D.等質(zhì)量的聚丙烯和丙烯充分燃燒時,耗氧量:前者大于后者【解析】選D。丙烯分子中含有不飽和的碳碳雙鍵,在一定條件下能夠發(fā)生加聚反應(yīng)得到聚丙烯,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,長鏈是由丙烯斷裂碳碳雙鍵中的鍵,由CC鍵連接而成,故A正確;聚丙烯的鏈節(jié)主鏈上有2個碳原子,還有1個甲基支鏈,故B正確;聚丙烯的結(jié)構(gòu)簡式為 , 故C正確;聚丙烯和丙烯的最簡式相

22、同,故等質(zhì)量的聚丙烯和丙烯完全燃燒消耗的氧氣的質(zhì)量相等,故D錯誤。4.聚乳酸 可在乳酸菌作用下分解,下列有關(guān)聚乳酸的說法正確的是()A.聚乳酸是一種純凈物B.聚乳酸的單體是 C.聚乳酸是由單體之間通過加聚而合成的D.聚乳酸是一種體型高分子材料【解析】選B。高分子聚合物為混合物,A項錯誤;由聚乳酸的結(jié)構(gòu)可知,該物質(zhì)是由乳酸分子中的羥基和羧基脫水而形成的,屬于縮聚反應(yīng),故B項正確,C項錯誤;聚乳酸是一種線型高分子材料,故D項錯誤?！炯庸逃?xùn)練】某高分子材料的結(jié)構(gòu)簡式為合成該化合物的單體可能為 其中正確的組合是() A.B.C.D.【解析】選B。因為該高分子化合物中碳碳雙鍵在鏈節(jié)的一端而沒有在中間,所

23、以不能再采用“凡雙鍵,四個碳”的方法進行判斷,應(yīng)該考慮是碳碳三鍵的加聚。考點三有機合成與推斷【基礎(chǔ)回顧】1.有機合成的任務(wù):2.有機合成的原則:(1)起始原料要廉價、易得、低毒性、低污染。(2)應(yīng)盡量選擇步驟最少的合成路線。(3)原子經(jīng)濟性高,具有較高的產(chǎn)率。(4)有機合成反應(yīng)要操作簡單、條件溫和、能耗低、易于實現(xiàn)。3.有機合成的分析方法:(1)正合成法。即正向思維法,其思維程序是原料中間體產(chǎn)物。(2)逆合成法。即逆向思維法,其思維程序是產(chǎn)物中間體原料。(3)正逆結(jié)合法。采用綜合思維的方法,將正向和逆向推導(dǎo)出的幾種合成途徑結(jié)合起來,從而優(yōu)選得到最佳合成路線。4.有機合成的關(guān)鍵碳骨架的構(gòu)建:(1

24、)碳鏈增長的方法。炔烴、烯烴、醛、酮與HCN加成:醛酮的羥醛縮合(其中至少一種含有-H):鹵代烴與NaCN、CH3CH2ONa、CH3CCNa等的取代反應(yīng):RCl+NaCN_。聚合反應(yīng)a.加聚反應(yīng)(烯烴、二烯烴、乙炔等):nCH2=CH2 RCN+NaClb.縮聚反應(yīng):酯化反應(yīng)類型(如乙二醇與乙二酸反應(yīng))、氨基酸縮合類型(如甘氨酸縮合)、甲醛與苯酚(酚醛樹脂)。酯化反應(yīng):CH3CH2OH+CH3COOH _CH3COOCH2CH3+H2O(2)碳鏈減短的方法。氧化反應(yīng),包括烯烴、炔烴的部分氧化,苯的同系物氧化成苯甲酸等。如:水解反應(yīng),主要包括酯的水解、蛋白質(zhì)的水解和多糖的水解。如:RCOOR+

25、H2O _RCOOH+ROH烷烴發(fā)生裂化或裂解反應(yīng):C16H34 C8H18+C8H16;C8H18 C4H10+C4H8脫羧反應(yīng):RCOONa+NaOH _+Na2CO3RH(3)有機成環(huán)反應(yīng)。形成環(huán)烴:形成環(huán)醚:形成酯環(huán):形成肽環(huán):5.有機合成中官能團的轉(zhuǎn)化:(1)官能團的引入。引入官引入官能團能團引入方法引入方法鹵素鹵素原子原子烴、酚的烴、酚的_;_;不飽和烴與不飽和烴與HXHX、X X2 2的的_;_;醇與氫鹵酸醇與氫鹵酸(HX)(HX)的的_羥基羥基烯烴與水烯烴與水_;_;醛酮與氫氣醛酮與氫氣_;_;鹵代烴在堿性條件下鹵代烴在堿性條件下_;_;酯酯的水解的水解取代加成取代加成加成水解

26、引入引入官官能團能團引入方法引入方法碳碳碳碳雙鍵雙鍵某些醇或鹵代烴的某些醇或鹵代烴的_;_;炔烴炔烴不完全加不完全加成成; ;烷烴裂化烷烴裂化碳氧碳氧雙鍵雙鍵醇的醇的_;_;連在同一個碳連在同一個碳原子上的原子上的兩個羥基脫水兩個羥基脫水; ;含含_消去催化氧化碳碳三鍵的物質(zhì)與水加成氧化(2)官能團的消除。通過加成反應(yīng)消除不飽和鍵。通過消去反應(yīng)、氧化反應(yīng)或酯化反應(yīng)消除羥基(OH)。通過加成反應(yīng)或氧化反應(yīng)消除醛基(CHO)。 通過消去反應(yīng)或水解反應(yīng)消除鹵素原子。(3)官能團的轉(zhuǎn)變。利用官能團的衍生關(guān)系進行衍變,如:醛羧酸通過不同的反應(yīng)途徑增加官能團的個數(shù),如:通過不同的反應(yīng)改變官能團的位置,如:

27、(4)官能團的保護。酚羥基的保護:因酚羥基易被氧化,所以在氧化其他基團前可以先使其與NaOH反應(yīng),把OH變?yōu)镺Na將其保護起來,待氧化后再酸化將其轉(zhuǎn)變?yōu)镺H。 碳碳雙鍵的保護:碳碳雙鍵容易被氧化,在氧化其他基團前,可以利用其與HCl的加成反應(yīng)將其保護起來,待氧化后再利用消去反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樘继茧p鍵。 氨基(NH2)的保護:如在對硝基甲苯對氨基苯甲酸的過程中應(yīng)先把CH3氧化成COOH之后,再把NO2還原為NH2,防止當KMnO4氧化CH3時,NH2(具有還原性)也被氧化。6.利用性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系巧解有機推斷題:【思維診斷】 (正確的打“”,錯誤的打“”)(1)有機合成應(yīng)盡量選擇步驟最少的合成路線。()

28、提示:。有機合成的基本原則之一就是要求合成的步驟要少,這樣可以提高原料的利用率或產(chǎn)物的產(chǎn)率。(2)只有通過取代反應(yīng)才能引入OH。()提示:。加成反應(yīng)也能引入OH,如烯烴與水的加成。(3)通過加成反應(yīng)可以同時引入兩個鹵素原子。()提示:。烯烴與鹵素單質(zhì)的加成反應(yīng)可以在有機物中引入兩個鹵素原子。(4)某酯C6H12O2經(jīng)水解后得到相同碳原子數(shù)的羧酸和醇,再把醇氧化得到丙酮( ),則酯是C2H5COOCH(CH3)2。()提示:。因為酯水解后的羧酸、醇均含3個碳原子,羧酸即為CH3CH2COOH,而醇氧化得到丙酮,所以醇應(yīng)是2-丙醇( ),故相應(yīng)的酯為C2H5COOCH(CH3)2。【典題探究】角度

29、一 有機推斷【典題1】(2017全國卷)化合物G是治療高血壓的藥物“比索洛爾”的中間體,一種合成G的路線如下:已知以下信息:A的核磁共振氫譜為單峰;B的核磁共振氫譜為三組峰,峰面積比為6 1 1。D的苯環(huán)上僅有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫;1 mol D可與1 mol NaOH或2 mol Na反應(yīng)?；卮鹣铝袉栴}:導(dǎo)學(xué)號79100182(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為_。 (2)B的化學(xué)名稱為_。 (3)C與D反應(yīng)生成E的化學(xué)方程式為_。 (4)由E生成F的反應(yīng)類型為_。 (5)G的分子式為_。 (6)L是D的同分異構(gòu)體,可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),1 mol的L可與2 mol的Na2CO3反應(yīng),L共有_種;

30、其中核磁共振氫譜為四組峰,峰面積比為3 22 1的結(jié)構(gòu)簡式為_、_。 【探微題眼】題題眼眼信息推信息推斷斷破題秘籍破題秘籍核磁共核磁共振氫譜振氫譜核磁共振氫譜能反映出分子核磁共振氫譜能反映出分子中氫原子的類型中氫原子的類型, ,且峰的面積且峰的面積之比表明了氫原子數(shù)的比例之比表明了氫原子數(shù)的比例與與NaOHNaOH或或NaNa反應(yīng)反應(yīng)酚羥基與羧基能與酚羥基與羧基能與NaOHNaOH反應(yīng)反應(yīng), ,而醇羥基只能與而醇羥基只能與NaNa反應(yīng)反應(yīng)題題眼眼信息推信息推斷斷破題秘籍破題秘籍反應(yīng)類反應(yīng)類型型根據(jù)反應(yīng)物和生成物的結(jié)構(gòu)特根據(jù)反應(yīng)物和生成物的結(jié)構(gòu)特點以及反應(yīng)條件可以判斷反應(yīng)點以及反應(yīng)條件可以判斷反

31、應(yīng)的類型的類型顯色反顯色反應(yīng)應(yīng)酚類物質(zhì)能與酚類物質(zhì)能與FeClFeCl3 3溶液發(fā)生溶液發(fā)生顯色反應(yīng)顯色反應(yīng)與與NaNa2 2COCO3 3反應(yīng)反應(yīng)酚羥基與羧基能與酚羥基與羧基能與NaNa2 2COCO3 3反應(yīng)反應(yīng), ,量的關(guān)系能夠說明分子中酚羥量的關(guān)系能夠說明分子中酚羥基的數(shù)目基的數(shù)目【解析】A的化學(xué)式為C2H4O,其不飽和度為1,而其核磁共振氫譜為單峰,則A為B的化學(xué)式為C3H8O,不飽和度為0,其核磁共振氫譜為三組峰,峰面積比為611,則B的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH(OH)CH3;D的化學(xué)式為C7H8O2,不飽和度為4,其苯環(huán)上僅有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫;1 mol D可與1 mol NaO

32、H或2 mol Na反應(yīng),則苯環(huán)上有酚羥基和CH2OH,且為對位結(jié)構(gòu),則D的結(jié)構(gòu)簡式為 D與C在濃硫酸加熱的條件下生成E,E的分子式為C12H18O3,因此,此反應(yīng)為醇分子間脫水生成醚,則E的結(jié)構(gòu)簡式為(1)A的化學(xué)式為C2H4O,其不飽和度為1,而其核磁共振氫譜為單峰,則A為 (2)B的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH(OH)CH3,其化學(xué)名稱為2-丙醇(或異丙醇)。 (5)根據(jù)有機物G的結(jié)構(gòu)簡式可以推出其分子式為C18H31NO4。(6)D的結(jié)構(gòu)簡式為 ,分子式為C7H8O2,不飽和度為4,其同分異構(gòu)體L可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),1 mol的L可與2 mol的Na2CO3反應(yīng),說明L的分子結(jié)構(gòu)中

33、含有2個酚羥基和一個甲基;則當2個酚羥基在鄰位時,苯環(huán)上甲基的位置有2種;當2個酚羥基在間位時,苯環(huán)上甲基的位置有3種;當2個酚羥基在對位時,苯環(huán)上甲基的位置有1種,只滿足條件的L共有6種。其中核磁共振氫譜為四組峰,峰面積比為3221的結(jié)構(gòu)簡式為 、 。答案:(1) (2)2-丙醇(或異丙醇)【歸納提升】有機推斷的四大“突破口” (1)根據(jù)反應(yīng)中的特殊條件進行推斷。NaOH的水溶液鹵代烴、酯類的水解反應(yīng)。 NaOH的醇溶液,加熱鹵代烴的消去反應(yīng)。 濃硫酸,加熱醇消去、酯化、苯環(huán)的硝化等反應(yīng)。 溴水或溴的CCl4溶液烯烴、炔烴的加成反應(yīng),酚的取代反應(yīng)。 O2、Cu,加熱醇的催化氧化反應(yīng)。 新制的

34、Cu(OH)2懸濁液,加熱(或銀氨溶液,水浴加熱)醛氧化成羧酸的反應(yīng)。 稀硫酸酯的水解等反應(yīng)。 H2,催化劑烯烴、炔烴的加成,芳香烴的加成,醛還原成醇的反應(yīng)。 光照烷基上的氫原子被鹵素原子取代。 Fe或FeX3(X為鹵素原子)苯環(huán)上的氫原子被鹵素原子取代。 (2)根據(jù)特征現(xiàn)象進行推斷。使溴水褪色,則表示物質(zhì)中可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、酚羥基(產(chǎn)生白色沉淀)等。 使酸性KMnO4溶液褪色,則表示該物質(zhì)中可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵或苯的同系物等。 遇FeCl3溶液顯紫色,說明該物質(zhì)中含有酚羥基。 與新制的Cu(OH)2懸濁液在加熱沸騰時有紅色沉淀生成,或能與銀氨溶液在水浴加熱時發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明

35、該物質(zhì)中含有CHO。 與金屬鈉反應(yīng)有H2產(chǎn)生,表示物質(zhì)中可能有OH或COOH。 與Na2CO3或NaHCO3溶液反應(yīng)有氣體放出,表示物質(zhì)中含有COOH。 遇濃硝酸變黃,則表明該物質(zhì)是含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。 遇I2變藍,則說明該物質(zhì)為淀粉。 (3)根據(jù)某些特殊產(chǎn)物確定官能團的位置。由醇氧化成醛(或羧酸),可確定OH在鏈端;由醇氧化成酮,可確定OH在鏈中;若該醇不能被氧化,可確定與OH相連的碳原子上無氫原子。由消去反應(yīng)的產(chǎn)物可確定“OH”或“X”的位置。由取代產(chǎn)物的種類可確定碳鏈結(jié)構(gòu)。由加氫后碳架結(jié)構(gòu)確定 或CC的位置。由有機物發(fā)生酯化反應(yīng)能生成環(huán)酯或聚酯,可確定有機物是羥基酸,并根據(jù)環(huán)的大小,可

36、確定“OH”與“COOH”的相對位置。(4)根據(jù)數(shù)據(jù)確定官能團的數(shù)目。某有機物與醋酸反應(yīng),相對分子質(zhì)量增加42,則含有1個OH;增加84,則含有2個OH。 由CHO轉(zhuǎn)變?yōu)镃OOH,相對分子質(zhì)量增加16;若增加32,則含2個CHO。 當醇被氧化成醛或酮后,相對分子質(zhì)量減小2,則含有1個OH;若相對分子質(zhì)量減小4,則含有2個OH。 【素養(yǎng)升華】 模型認知有機推斷題的解題思路 角度二 有機合成【典題2】(2017天津高考)2-氨基-3-氯苯甲酸(F)是重要的醫(yī)藥中間體,其制備流程圖如下:已知:回答下列問題:導(dǎo)學(xué)號79100183(1) 分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子共有_種,共面原子數(shù)目最多為_。 (2

37、)B的名稱為_。寫出符合下列條件B的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_。 a.苯環(huán)上只有兩個取代基且互為鄰位b.既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)又能發(fā)生水解反應(yīng)(3)該流程未采用甲苯直接硝化的方法制備B,而是經(jīng)由三步反應(yīng)制取B,其目的是_。 (4)寫出的化學(xué)反應(yīng)方程式:_,該步反應(yīng)的主要目的是_。 (5)寫出的反應(yīng)試劑和條件:_;F中含氧官能團的名稱為_。 (6)在方框中寫出以 為主要原料,經(jīng)最少步驟制備含肽鍵聚合物的流程:【探微題眼】(1)與苯環(huán)直接相連的原子共平面;(2)注意應(yīng)用甲苯在發(fā)生硝化反應(yīng)時硝基在苯環(huán)上的位置,并充分理解流程中設(shè)計反應(yīng)的作用;(3)充分利用反應(yīng)的條件判斷反應(yīng)的類型和有機物的結(jié)構(gòu);(4)進行

38、有機合成路線的設(shè)計時要注意題目沒有給出的信息的理解和應(yīng)用。【解析】(1)甲苯分子是一個左右對稱的分子,所以分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子;其中與苯環(huán)直接相連的原子一定共平面,然后甲基與苯環(huán)相連的單鍵可以旋轉(zhuǎn),所以甲基上的一個氫原子可以和苯環(huán)共平面,最多共平面的原子可以有13個。(2)B的名稱為鄰硝基甲苯(或2-硝基甲苯),B的同分異構(gòu)體中能發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明有醛基或者甲酸某酯的結(jié)構(gòu),能發(fā)生水解反應(yīng)說明有酯基或者肽鍵的結(jié)構(gòu),由此可以得到符合條件的B的同分異構(gòu)體有 (3)因甲基是鄰對位取代基,所以若甲苯直接硝化,可能會產(chǎn)生對硝基甲苯、三硝基甲苯等多種副產(chǎn)物。(4)反應(yīng)為鄰氨基苯甲酸與乙酰氯發(fā)生的

39、取代反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為 結(jié)合F可知,該步驟的主要作用是保護氨基,防止氨基被氧化。(5)結(jié)合D、F的結(jié)構(gòu)可知,反應(yīng)引入的是氯原子,苯環(huán)上引入氯原子的方法是在鐵或者三氯化鐵作催化劑的作用下與氯氣發(fā)生取代反應(yīng);根據(jù)F的結(jié)構(gòu)可知,F中含氧官能團的名稱是羧基。(6)根據(jù)步驟及縮聚反應(yīng)的實質(zhì)可得如下流程:答案:(1)413(2)2-硝基甲苯或鄰硝基甲苯(3)避免苯環(huán)上甲基對位的氫原子被硝基取代(或減少副產(chǎn)物,合理即可) 【素養(yǎng)升華】模型認知有機合成分析模板 【題組過關(guān)】1.(2016全國卷)氰基丙烯酸酯在堿性條件下能快速聚合為 ,從而具有膠黏性。某種氰基丙烯酸酯(G)的合成路線如下:已知:A的相對分

40、子質(zhì)量為58,氧元素質(zhì)量分數(shù)為0.276,核磁共振氫譜顯示為單峰回答下列問題:導(dǎo)學(xué)號79100184(1)A的化學(xué)名稱為_。 (2)B的結(jié)構(gòu)簡式為_,其核磁共振氫譜顯示為_組峰,峰面積比為_。 (3)由C生成D的反應(yīng)類型為_。 (4)由D生成E的化學(xué)方程式為_。 (5)G中的官能團有_、_、_。(填官能團名稱) (6)G的同分異構(gòu)體中,與G具有相同官能團且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的共有_種。(不含立體異構(gòu)) 【解析】(1)A的相對分子量為58,氧元素質(zhì)量分數(shù)為0.276,則氧原子個數(shù)為580.276161,根據(jù)商余法,4212=36,A分子的分子式為C3H6O,核磁共振氫譜顯示為單峰,則A為丙酮。(2)

41、A為丙酮,根據(jù)已知信息,則B為 ,B分子中有2種氫原子,則其核磁共振氫譜顯示為2組峰,峰面積比為61。(3)B為 ,在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成C( ),C在光照條件下與氯氣反應(yīng)是取代反應(yīng)的條件,則由C生成D的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。(4)根據(jù)題給信息,由D生成E為鹵代烴的取代反應(yīng),化學(xué)方程式為(5)根據(jù)題給聚合物的結(jié)構(gòu)簡式,可知氰基丙烯酸酯為CH2=C(CN)COOR,根據(jù)流程圖提供的信息可知,G的結(jié)構(gòu)簡式為CH2=C(CN)COOCH3,則G中的官能團有碳碳雙鍵、酯基、氰基。(6)G的同分異構(gòu)體中,與G具有相同官能團且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有機物為甲酸酯(先不考慮氰基):HCOOCH2CH=

42、CH2、HCOOCH=CHCH3、HCOOC(CH3)=CH2,然后將氰基取代酯基右邊碳上的氫,共有8種。答案:(1)丙酮(2) 261(3)取代反應(yīng)(5)碳碳雙鍵酯基氰基(6)82.(2018拉薩模擬)苯氧布洛芬鈣G是評價較好的解熱、鎮(zhèn)痛、消炎藥,下面是它的一種合成路線(具體反應(yīng)條件和部分試劑略)。已知:氯化亞砜(SOCl2)可與醇發(fā)生反應(yīng),醇的羥基被氯原子取代而生成氯代烴。回答下列問題:(1)寫出D的結(jié)構(gòu)簡式:_。 (2)BC的反應(yīng)類型是_;F中所含的官能團名稱是_。 (3)寫出F和C在濃硫酸條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式_。 (4)A的同分異構(gòu)體中符合以下條件的有_種(不考慮立體異構(gòu))。 屬于苯

43、的二取代物;與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。其中核磁共振氫譜圖中共有4個吸收峰的分子的結(jié)構(gòu)簡式為_。 (5)結(jié)合上述推斷及所學(xué)知識,參照上述合成路線任選無機試劑設(shè)計合理的方案,以苯甲醇( )為原料合成苯乙酸苯甲酯( )寫出合成路線,并注明反應(yīng)條件 _?！窘馕觥?【加固訓(xùn)練】 2.(2016四川高考)高血脂嚴重影響人體健康,化合物E是一種臨床治療高血脂癥的藥物。E的合成路線如下(部分反應(yīng)條件和試劑略):請回答下列問題:(1)試劑的名稱是_,試劑中官能團的名稱是_,第步的反應(yīng)類型是_。 (2)第步反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。 (3)第步反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。 (4)第步反應(yīng)中,試劑為單碘代烷烴,其結(jié)構(gòu)簡式

44、是_。 (5)C的同分異構(gòu)體在酸性條件下水解,生成X、Y和CH3(CH2)4OH。若X含有羧基和苯環(huán),且X和Y的核磁共振氫譜都只有兩種類型的吸收峰,則X與Y發(fā)生縮聚反應(yīng)所得縮聚物的結(jié)構(gòu)簡式是_。 【解析】(1)試劑的結(jié)構(gòu)簡式為CH3OH,其名稱為甲醇;試劑的結(jié)構(gòu)簡式為BrCH2CH2CH2Br,其官能團為溴原子;根據(jù)結(jié)構(gòu)及試劑(BrCH2CH2CH2Br)可以判斷第步的反應(yīng)為取代反應(yīng)。 (2)CH3CH(COOH)2含有4個碳原子,A的分子式為C6H10O4,所以需要2個CH3OH,第步反應(yīng)為CH3CH(COOH)2和CH3OH的酯化反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為(3)第步反應(yīng)為酯的堿性水解生成羧酸鈉,第步反應(yīng)為羧酸鈉的酸化反應(yīng),所以C為(5)C的分子式為C15H20O5,其同分異構(gòu)體在酸性條件下水解,則含有酯基,生成X、Y和CH3(CH2)4OH,生成物X含有羧基和苯環(huán),且X和Y的核磁共振氫譜均只有兩種類型的吸收峰,則X為對苯二甲酸( ),Y為HOCH2CH2OH,則X與Y發(fā)生縮聚反應(yīng)所得縮聚物的結(jié)構(gòu)簡式是答案:(1)甲醇溴原子取代反應(yīng)