内容正文:
专题04 有机化学基础
有机合成与推断题知识容量大、综合性强、能力要求高。试题以真实情境为载体,以实际问题为任务,以化学知识为工具,凸显评价考生学科核心素养的宗旨,考查宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想等学科观念素养,主要体现证据推理与模型认知等科学思维方法素养,适度体现科学探究与创新意识的考查。如涉及新药物和新材料的有机合成,通过问题的解决来展现有机化学知识的学科价值,通过材料与问题的完美呈现彰显有机化学学科知识和社会价值。
1.“有机合成与推断”题的常考点
(1)对有机物键线式的理解。
(2)对简单有机物进行命名。
(3)能根据题给新信息推断合成中间体的结构。
(4)反应类型判断、辨识官能团。
(5)有机化学方程式的书写。
(6)限定条件的同分异构体书写与数目判断。
(7)有机合成路线设计。
2.有机题的解题思维和备考策略
(1)以有机合成与推断题呈现,考查模式比较固定,解决此类综合大题时要瞻前顾后,利用题给信息综合分析与推断。
(2)判断有机框图中的物质的结构是首要条件,而限定条件下同分异构体的书写与数目判断、合成路线的设计是本题的重要失分点,需精讲细研予以全面突破。
1.(2023·湖北·统考一模)茚三酮能与任何含α一氨基的物质形成深蓝色或红色物质,可用于鉴定氨基酸、蛋白质、多肽等,物证技术中常用水合茚三酮显现指纹。其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)B→C的反应类型是________________。
(2)C→D反应的另一种产物是________________,写出其一种用途______________。
(3)E的核磁共振氢谱吸收峰有___________组。
(4)已知G的分子式为C9H6O3,G的结构简式为_____________________。
(5)M是D的同系物,其相对分子质量比D多14.满足下列条件M的同分异构体有__________种。
①属于芳香族化合物
②能与NaHCO3溶液反应产生CO2
③含有碳碳三键
(6)工业上以甲苯为起始原料制备A()的流程如下:
①苯酐与乙醇反应的化学方程式为____________________。
②使用5%的碳酸钠溶液进行“洗涤”的目的是_________________________。
考点一 有机合成的主要任务
1.有机合成:
使用相对简单易得的原料,通过有机化学反应来构建碳骨架和引入官能团,由此合成出具有特定结构和性质的目标分子。
2.有机合成中碳骨架的构建
(1)碳链增长的反应:加聚反应、缩聚反应、酯化反应等。
(2)碳链减短的反应:烷烃的裂化反应;酯类、糖类、蛋白质等的水解反应等。
(3)常见由链成环的方法
①二元醇成环,如HOCH2CH2OH
②羟基酸酯化成环,如。
③氨基酸成环,如H2NCH2CH2COOH―→
④二元羧酸成环,如HOOCCH2CH2COOH
⑤利用题目所给信息成环,如常给信息二烯烃与单烯烃的聚合成环:
3.有机合成中官能团的转化
(1)官能团的引入
官能团
引入方法
碳卤键
①烃、酚的取代;
②不饱和烃与HX、X2的加成;
③醇与氢卤酸(HX)的取代
羟基
①烯烃与水加成;
②醛、酮与氢气加成;
③卤代烃在碱性条件下的水解;
④酯的水解;
⑤葡萄糖发酵产生乙醇
碳碳双键
①某些醇或卤代烃的消去;
②炔烃的不完全加成;
③烷烃的裂化
碳氧双键
①醇的催化氧化;
②连在同一个碳上的两个羟基脱水;
③低聚糖和多糖水解可引入醛基;
④含碳碳三键的物质与水加成
羧基
①醛基氧化;
②酯、肽、蛋白质、羧酸盐的水解
苯环上引入不同的官能团
①卤代:X2和Fe(或X2和FeX3);
②硝化:浓硝酸和浓硫酸共热;
③烃基氧化;
④先卤代后水解
(2)官能团的消除
①通过加成反应消除不饱和键(双键、三键、苯环)。
②通过消去、氧化、酯化反应消除羟基。
③通过加成或氧化反应消除醛基。
④通过水解反应消除酯基、肽键、碳卤键。
(3)官能团的改变
①利用官能团的衍生关系进行衍变,如R—CH2OHR—CHOR—COOH。
②通过某种化学途径使一个官能团变为两个,如
CH3CH2OHCH2===CH2ClCH2—CH2ClHO—CH2—CH2—OH。
③通过某种手段改变官能团的位置,如
(4)官能团的保护
如:
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:
碳碳双键容易被氧化,在氧化其他基团前,可以利用其与HCl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