1、第2讲 有机化学基础(选修),-2-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,-3-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,-4-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,-5-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,-6-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,-7-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,1.(2017全国)化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:,-8-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,回答下列问题: (1)A的化学名称是 。 (2)由C生成D和E生成F的反应类型分别是 、 。 (3)E的结构简式为 。
2、 (4)G为甲苯的同分异构体,由F生成H的化学方程式为 。 (5)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6211。写出2种符合要求的X的结构简式 。,(6)写出用环戊烷和2-丁炔为原料制备化合物 的合成路线 (其他试剂任选)。,-9-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,答案 (1)苯甲醛 (2)加成反应 取代反应,-10-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,解题要领 本题的突破口在于已知的两个化学方程式,已知为羟醛缩合反应。由反应条件可知,AB为羟醛缩合反应,由原子守恒可知A的分子式为C7H6O,
3、A为芳香醛,可知A的结构简式为,-11-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,-12-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,(5)由题意X能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2,可知X中含有COOH,且有4种不同化学环境的H,个数比为6211,芳香化合物X分子中共有10个H,说明有6个氢原子相同,即有两个对称的甲基,据元素守恒还剩一个CCH基团。当苯环上有四个取代基时,-13-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,-14-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,2.(2016全国)端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,称为Glaser反应。该反应在研究新型发光材料、超分子化
4、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:,-15-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,-16-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,回答下列问题: (1)B的结构简式为 ,D的化学名称为 。 (2)和的反应类型分别为 、 。 (3)E的结构简式为 。用1 mol E合成1,4-二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气 mol。,(5)芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为31,写出其中3种的结构简式 。 (6)写出用2-苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线,-17-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考
5、题诠释,-18-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,-19-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,-20-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,-21-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,-22-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,-23-,热点一,热点二,热点三,热点四,官能团与有机物的性质 有关有机物性质分析的思维路径,-24-,热点一,热点二,热点三,热点四,问题探究 常见官能团的结构与性质有哪些?,-25-,热点一,热点二,热点三,热点四,-26-,热点一,热点二,热点三,热点四,-27-,热点一,热点二,热点三,热点四,例1不饱和酯类化合物在药物、
6、涂料等领域应用广泛。 (1)下列关于化合物的说法中,正确的是 。,A.遇FeCl3溶液可能显紫色 B.可能发生酯化反应和银镜反应 C.能与溴发生取代反应和加成反应 D.1 mol化合物最多能与2 mol NaOH反应,-28-,热点一,热点二,热点三,热点四,-29-,热点一,热点二,热点三,热点四,分析推理 (1)怎样通过有机物的结构推断出有机物的性质? 首先看选项,然后根据选项中的性质判断结构中是否含有相应的官能团。如(1)A选项中使FeCl3溶液显紫色,找到结构中含有酚羟基,正确;B选项中银镜反应,结构中找不到醛基,错误;C选项中与溴发生取代反应,结构中能找到苯酚(与溴水发生取代)、苯环
7、(与液溴在FeBr3作催化剂时发生取代)、CH2(与溴蒸气光照发生取代),与溴发生加成反应,结构中能找到碳碳双键,正确。 (2)推断有机物消耗NaOH的物质的量应注意哪些事项? 除了注意羧基、酚羟基与NaOH反应外,还应注意酯基水解后生成的羧基及酚羟基也能与氢氧化钠反应。化合物中含有2 mol酚羟基和1 mol酯基,最多消耗3 mol NaOH,D选项错误。,-30-,热点一,热点二,热点三,热点四,(3)哪些官能团可与氢气发生加成反应? 凡是含有碳碳双键、碳氧双键(羧基和酯基上的碳氧双键除外)或苯环均能与氢气发生加成反应,1 mol双键消耗1 mol H2、1 mol苯环消耗3 mol H2
8、。1 mol化合物中含有1 mol 苯环、1 mol碳碳双键,总共能与4 mol H2发生加成。 答案(1)AC (2)C9H10 4,-31-,热点一,热点二,热点三,热点四,对点训练1(2017江苏化学)萜类化合物广泛存在于动植物体内,关于下列萜类化合物的说法正确的是( )A.a和b都属于芳香族化合物 B.a和c分子中所有碳原子均处于同一平面上 C.a、b和c均能使酸性KMnO4溶液褪色 D.b和c均能与新制的Cu(OH)2反应生成红色沉淀,答案,解析,-32-,热点一,热点二,热点三,热点四,有机反应类型 有关反应类型分析的思维路径,-33-,热点一,热点二,热点三,热点四,问题探究 推
9、断反应类型有哪些常用的方法? (1)由官能团转化推断反应类型,特别是推断题中所给信息的反应类型时,我们一定要从断键、成键的角度分析各反应类型的特点:如取代反应的特点是“有上有下或断一下一上一”(断了一个化学键,下来一个原子或原子团,上去一个原子或原子团);加成反应的特点是“只上不下或断一加二,从哪里断从哪里加”;消去反应的特点是“只下不上”。,-34-,热点一,热点二,热点三,热点四,(2)由反应条件推断反应类型: 在NaOH水溶液的条件下,除羧酸、酚发生的是中和反应外,其他均是取代反应,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,
10、除醇生成烯是消去反应外,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。 FeX3作催化剂,苯环的卤代;光照条件下,烷烃的卤代。,-35-,热点一,热点二,热点三,热点四,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催化作用下发生反应,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,则一般为醇醛羧酸的氧化过程)。 (3)应注意取代反应是有机反应类型考查时的常考点,其范围很广,如烃的卤代反应
11、、硝化反应,醇分子间的脱水,苯酚的溴代反应,酸与醇的酯化反应,卤代烃、酯、油脂的水解反应等。,-36-,热点一,热点二,热点三,热点四,例2已知: 在稀碱溶液中,溴苯难发生水解,现有分子式为C10H10O2Br2的芳香族化合物X,其苯环上的一溴代物只有一种,其核磁共振氢谱图中有四个吸收峰,吸收峰的面积比为1261,在一定条件下可发生下述一系列反应,其中C能发生银镜反应,E遇FeCl3溶液显色且能与浓溴水反应。,-37-,热点一,热点二,热点三,热点四,请回答下列问题: (1)X中官能团的名称是 。 (2)FH的反应类型是 。 (3)I的结构简式为 。,-38-,热点一,热点二,热点三,热点四,
12、(4)E不具有的化学性质 (选填序号)。 a.取代反应 b.消去反应 c.氧化反应 d.1 mol E最多能与2 mol NaHCO3反应 (5)写出下列反应的化学方程式: X与足量稀NaOH溶液共热的化学方程式: 。 FG的化学方程式: 。,-39-,热点一,热点二,热点三,热点四,分析推理 (1)有机物分子结构的确定。 化学方法:利用特征反应鉴定出官能团。,-40-,热点一,热点二,热点三,热点四,-41-,热点一,热点二,热点三,热点四,-42-,热点一,热点二,热点三,热点四,-43-,热点一,热点二,热点三,热点四,同分异构体 判断同分异构体的思维路径,-44-,热点一,热点二,热点
13、三,热点四,问题探究 1.如何书写同分异构体? (1)具有官能团的有机物: 一般的书写顺序:碳链异构官能团位置异构官能团类别异构。 (2)芳香族化合物的同分异构体: 只有一个侧链,取决于侧链类别的个数,即碳链异构。 若有两个侧链,则存在邻、间、对三种位置异构。,-45-,热点一,热点二,热点三,热点四,2.限定范围的同分异构体如何书写? 高考题经常给出信息,根据信息限定范围书写或补写同分异构体,解题时要看清所限定范围,分析已知的几个同分异构体的结构特点,对比联想找出规律补写,书写时只考虑碳链异构、官能团种类及位置异构,对于氢原子最后根据价键补上,如:写出C8H8O2有苯环、属于酯类的同分异构体
14、。 (1)首先分析分子式C8H8O2除含有一个苯环、一个酯基外,还有一个碳原子。,-46-,热点一,热点二,热点三,热点四,-47-,热点一,热点二,热点三,热点四,酯类的同分异构体的书写比较复杂,数目较多,书写时一定要按照规则和顺序,否则容易重复或漏写,造成失分,因此在解题时注意总结书写的规律。,-48-,热点一,热点二,热点三,热点四,例3.分子式为C8H8O的F是生产高分子光阻剂的主要原料。F具有如下特点:能与FeCl3溶液发生显色反应;能发生加聚反应;苯环上的一氯代物只有2种。 (1)F在一定条件下发生加聚反应的化学方程式为 。 (2)化合物G是F的同分异构体,属于芳香族化合物,能发生
15、银镜反应。G有多种结构,写出其中1种的结构简式 。 .芳香族化合物E的分子式是C8H8Cl2。E的苯环上的一溴取代物只有1种,则E的所有可能的结构简式是 。,-49-,热点一,热点二,热点三,热点四,.分子式C4H8O2的同分异构体中,能与NaHCO3溶液反应放出CO2的有 种,其相应的结构简式是 。,-50-,热点一,热点二,热点三,热点四,分析推理 (1)怎样判断和书写含有苯环的限制条件的同分异构体? 首先依据信息写出苯环及苯环侧链上所含官能团的类型及数目,然后依据信息推断出苯环侧链的位置。如(1)题中依据信息可知,含有CHO,依据分子式及碳氢个数比可知还含有1个饱和碳原子,苯环侧链可以为
16、CH2CHO,也可以是CH3、CHO,2个取代基时有邻、间、对3种。,-51-,热点一,热点二,热点三,热点四,(2)当苯环上含有多个取代基时,怎样判断其同分异构体数目? 一般采用先固定2个(有邻、间、对3种),然后再往上加另外取代基的方法。如题,E的分子式是C8H8Cl2。E的苯环上的一溴取代物只有1种,则E的所有可能的结构应高度对称,所以苯环侧链要么是2个CH2Cl取代基,要么是4个取代基(2个CH3和2个,-52-,热点一,热点二,热点三,热点四,-53-,热点一,热点二,热点三,热点四,(3)怎样判断只有一个官能团的同分异构体数目? 首先写出所含官能团,然后再分析余下的烃基有几种。如题
17、,能与NaHCO3溶液反应放出CO2的应符合C3H7COOH,丙基有两种。,-54-,热点一,热点二,热点三,热点四,-55-,热点一,热点二,热点三,热点四,-56-,热点一,热点二,热点三,热点四,对点训练2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:,-57-,热点一,热点二,热点三,热点四,(1)C中的含氧官能团名称为 和 。 (2)D E的反应类型为 。 (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: 。 含有苯环,且分子中有一个手性碳原子;能发生水解反应,水解产物之一是-氨基酸,另一水解产物分子中只有2种不同化学环境的氢。,-58-,热点一,热
18、点二,热点三,热点四,(4)G的分子式为C12H14N2O2,经氧化得到H,写出G的结构简式: 。,-59-,热点一,热点二,热点三,热点四,答案 (1)醚键 酯基 (2)取代反应,-60-,热点一,热点二,热点三,热点四,-61-,热点一,热点二,热点三,热点四,解析 (1)“ROR”为醚键,“COOR”为酯基;(2)试剂中的CH2COCH3取代了D中N原子上的H原子,发生取代反应生成E;(3)能水解,说明可能含有酯基,产物之一为-氨基酸,即含有 ,对比C的结构简式和条件知,除苯环外还多余一个碳原子和一个氧原子及相应氢原子,另一个产物只存在两种不同化学环境的H原子,则苯环上有两个取代基且两个
19、取代基在苯环上应为对位关系,由此可写出其结构简式;(4)对比F和H,F中为酯基转变成H中醛基,G被氧化,则G中含有醇羟基,由此写出G的结构简式为,-62-,热点一,热点二,热点三,热点四,-63-,热点一,热点二,热点三,热点四,有机推断及合成 有关有机推断的思维路径,-64-,热点一,热点二,热点三,热点四,问题探究 1.有机推断有哪些常用的突破口? (1)从有机物官能团的特征性质突破官能团种类:,-65-,热点一,热点二,热点三,热点四,能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2煮沸后生成红色沉淀的物质一定含有CHO。 能与Na反应生成H2的一定含有OH或COOH,与NaOH、Na2CO3反应的
20、可能含有酚羟基或COOH,与NaHCO3反应生成CO2的一定含有COOH。 能与FeCl3溶液发生显色反应的有机物一定含有酚羟基,能水解产生醇和羧酸的物质是酯,能发生消去反应的是醇或卤代烃。,-66-,热点一,热点二,热点三,热点四,(2)从特定的关系突破官能团种类: 在解有机结构推断题时,常常会遇到 的连续氧化问题,那么A、B、C分别为醇、醛、羧酸,且三种物质碳原子数相同,碳链结构相同。 (3)从特定的反应条件突破官能团种类: 有机反应往往各有特定的条件,因此反应的特定条件可以是突破口。例如“烃能与溴水或溴的四氯化碳溶液反应”,该烃可能含有,-67-,热点一,热点二,热点三,热点四,2.有机
21、合成中为什么要注意官能团的保护? 在有机合成,尤其是含有多个官能团的有机物的合成过程中,多个官能团之间相互影响、相互制约。当需要某一官能团反应或拼接碳链时,其他官能团或者被破坏或者首先反应,造成合成困难甚至失败。因此,在合成过程中要把分子中某些官能团用恰当的方法保护起来,在适当的时候再将其转变回来,从而达到有机合成的目的。,-68-,热点一,热点二,热点三,热点四,例4某有机物A只含C、H、O三种元素,可用作染料、医药的中间体,具有抗菌、祛痰、平喘作用。A的相对分子质量在116到192之间,有机物A中氧的质量分数约为41.6%,请结合下列信息回答相关问题。 A可与NaHCO3溶液作用,产生无色
22、气体; 1 mol A与足量金属钠反应生成H2 33.6 L(标准状况); A可与FeCl3溶液发生显色反应; A分子苯环上有三个取代基,其中相同的取代基相邻,不同的取代基不相邻。,-69-,热点一,热点二,热点三,热点四,请回答: (1)A的分子式是 ;A中含氧官能团的名称是 。 (2)写出A与NaHCO3溶液反应的化学方程式: 。 (3)已知:,-70-,热点一,热点二,热点三,热点四,有机物B的分子式为C7H8O2,在一定条件下发生如下转化,最终生成A。反应的化学方程式是 。 上述转化中,反应、三步的作用是 。 B可发生的反应有 (填字母)。 A.取代反应 B.加成反应 C.消去反应 D
23、.水解反应,-71-,热点一,热点二,热点三,热点四,(4)芳香族化合物F与A互为同分异构体,可发生银镜反应,1 mol F恰好与含3 mol NaOH的溶液作用,其苯环上的一卤代物只有一种。写出F的一种可能的结构简式 。,-72-,热点一,热点二,热点三,热点四,-73-,热点一,热点二,热点三,热点四,(2)做推断题时注意哪些事项? 如果知道起始物的结构可以结合反应条件采用正推法。 如果知道最终产物的结构则可根据反应条件采用逆推法。 本题由反应条件及题目所给信息知E为,-74-,热点一,热点二,热点三,热点四,-75-,热点一,热点二,热点三,热点四,-76-,热点一,热点二,热点三,热点
24、四,-77-,热点一,热点二,热点三,热点四,对点训练3(2016全国)秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要的意义。下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线:,-78-,热点一,热点二,热点三,热点四,回答下列问题: (1)下列关于糖类的说法正确的是 (填标号)。 a.糖类都有甜味,具有CnH2mOm的通式 b.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖 c.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全 d.淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物 (2)B生成C的反应类型为 。 (3)D中的官能团名称为 ,D生成E的反应类型为 。 (4)F 的化学名称是 ,由F生成G的化学方程式为 。,-79
25、-,热点一,热点二,热点三,热点四,(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体,0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液反应生成44 g CO2,W共有 种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为 。 (6)参照上述合成路线,以(反,反)-2,4-己二烯和C2H4为原料(无机试剂任选),设计制备对苯二甲酸的合成路线 。,答案 (1)cd (2)取代反应(酯化反应) (3)酯基、碳碳双键 消去反应,-80-,热点一,热点二,热点三,热点四,-81-,热点一,热点二,热点三,热点四,解析 (1)a选项,糖类不一定都有甜味,如淀粉和纤维素无甜味,也不是都满足CnH2mOm的通
26、式,如鼠李糖为C6H12O5;b选项,麦芽糖水解产生葡萄糖,不产生果糖;c选项,水解是否完全需要检验淀粉是否存在,应该用碘水检验,正确;d选项,正确。 (2)由B(C6H6O4)到C(C8H10O4),可推知1 mol B与2 mol CH3OH发生酯化反应得到C。 (3)D到E减少了4个H,生成了不饱和有机物和H2,发生的是消去反应。 (4)F分子中含有6个C,且两个羧基在两端,命名为1,6-己二酸或己二酸。F分子中有2个COOH,与丁二醇分子中的2个OH发生缩聚反应。,-82-,热点一,热点二,热点三,热点四,(5)0.5 mol W能产生1 mol CO2,说明1 mol W中含有2 m
27、olCOOH,且只有一种官能团的二取代芳香化合物,苯环上的二取代基可能是以下四种情况:2个取代基均为CH2COOH,2个取代基分别是COOH和CH2CH2COOH,分别是COOH和,-83-,1,2,3,1.(2017全国)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:,-84-,1,2,3,回答下列问题: (1)A的结构简式为 。C的化学名称是 。 (2)的反应试剂和反应条件分别是 ,该反应的类型是 。 (3)的反应方程式为 。 吡啶是一种有机碱,其作用是 。 (4)G的分子式为 。 (5)H是G的同分异构体,其苯环上的取代基与G的相同但位置不同,则H可能的结构有
28、 种。,-85-,1,2,3,-86-,1,2,3,吸收反应产生的HCl,提高反应转化率 (4)C11H11F3N2O3 (5)9,-87-,1,2,3,2.某调香剂的分子式为C12H14O2,该调香剂广泛用于制作香精。某实验室科研人员设计了下列合成路线来合成该调香剂。,-88-,1,2,3,试回答下列问题: (1)B物质的分子式为 ,在核磁共振氢谱中能呈现 组峰。 (2)D物质的官能团名称是 。 (3)上述合成路线中属于取代反应的是 (填编号)。 (4)写出反应、的化学方程式: , 。,(5)F有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体共有 种,写出其中一种的结构简式: 。 属于芳香族化合物
29、,且含有与F相同的官能团; 苯环上有两个取代基,且苯环上的一氯代物只有两种; 两个取代基上碳原子数目相同,且均含有一种官能团。,-89-,1,2,3,-90-,1,2,3,3.(2015全国)A(C2H2)是基本有机化工原料。由A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如下所示:,-91-,1,2,3,回答下列问题: (1)A的名称是 ,B含有的官能团是 。 (2)的反应类型是 ,的反应类型是 。 (3)C和D的结构简式分别为 、 。 (4)异戊二烯分子中最多有 个原子共平面,顺式聚异戊二烯的结构简式为 。 (5)写出与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体 (填结构简式)。 (6)参照异戊二烯的上述合成路线,设计一条由A和乙醛为起始原料制备1,3-丁二烯的合成路线 。,-92-,1,2,3,-93-,1,2,3,
