内容正文:
第三章 烃的衍生物
第五节 有机合成
高二化学
第4课时 有机推断方法
有机合成的根本任务:
骨架重构
官能团转化
任务一:明确有机合成中的推断技巧——片段化
片段化——骨架重构:长了?短了?还是成环了?
片段化——官能团转化:多了?少了?还是变了?
(1)根据特征现象进行推断
①溴水褪色:
②酸性高锰酸钾溶液褪色:
③遇FeCl3溶液显紫色:
④加入新制的Cu(OH)2悬浊液(或银氨溶液),加热后出现砖红色沉淀(或银镜):
⑤加入Na,产生H2:
⑥加入NaHCO3溶液,产生气体:
⑦加入溴水产生白色沉淀:
任务二:有机推断的思考维度
一般含碳碳双键、碳碳三键或醛基。
含碳碳双键、碳碳三键、苯的同系物(与苯环相连的碳原子上连有氢原子)、醇、酚、醛基等
含酚羟基。
含醛基。
含羟基或羧基。
含羧基。
含酚羟基。
4
(2)根据反应中的特殊条件进行推断
①NaOH的水溶液:卤代烃、酯的水解反应。
②NaOH的醇溶液:卤代烃的消去反应。
③浓硫酸,加热:醇的消去、成醚、酯化;苯环的硝化。
④溴水或溴的CCl4溶液:烯烃、炔烃的加成。
⑤O2/Cu或Ag,加热:醇的催化氧化。
⑥新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液:醛被氧化为羧酸(或羧酸盐)。
⑦稀硫酸:酯的水解;糖、蛋白质等的水解。
⑧H2在Ni作用下加热:烯烃、炔烃、苯环、醛、酮的加成。
⑨卤素,光照:烷烃、苯环侧链烷基上氢原子的取代。
⑩卤素,催化剂:苯环上氢原子的取代。
任务二:有机推断的思考维度
5
(1)F G:反应类型可能为取代反应或者酯化反应,联想乙酸乙酯的制备,则F结构中可能有羧基,G结构中可能有酯基。
(2)C( C9H8O2 ) D ( C9H8Br2O2 ) :反应类型可能为加成反应,通过分子式即可验证,联想乙烯与溴的四氯化碳溶液反应,则C结构中应该存在一个碳碳双键。
(3)D ( C9H8Br2O2 ) E:反应类型可能为消去反应,联想卤代烃在碱的醇溶液条件下加热发生消去反应,然后酸化,则E结构中可能生成新的不饱和键。
(4) C7H7Cl C7H8O C7H6OCl2
A B C D
举例
(3)根据常见有机物易断键位置进行推断
② 烯烃、炔烃、氯代烃、醇、醛、酸等的α-H处切断
①碳杂键(如C—N、C—O、C—Cl)等处易断键,如乙酰氯、乙酸酐的断键位置
③ -NH2 、-NHR的H易断裂
任务二:有机推断的思考维度
(4)根据反应物、产物分子式特征猜测可能的结构及反应类型、原理
F(C6H6O)→ G(C6H5NO3):对比F与G的分子式,G比F的分子式少1个H,多1个NO2,可判断反应类型可能为取代反应,F若为苯酚,则G可能为硝基苯酚。
(2) C(C3H6OCl2) → D(C3H8O3):对比C与D的分子式,D比C的分子式少2个Cl,多2个OH,根据分子式可判断反应类型可能为取代反应,是卤代烃碱性条件下的水解反应。
举例
任务二:有机推断的思考维度
看C——推骨架变化
看H——推不饱和度变化——反应类型
看N、Cl、O等——官能团变化
任务二:有机推断的知识储备
(5)根据题给已知信息判断相应物质的结构特点及反应类型、反应原理
有机推断中给出已知条件是对框图的补充,可能是对有机物结构的限定,也可能是解题需要而教材未接触到的有机反应知识,这些已知信息在解题时是一定要用到的,需要我们找到对应的关键词,寻找已知信息的应用,从而找出合成目标有机物的关键和突破点。
练2、(2022全国卷Ⅰ,36)
(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)。
②
有机合成的思维模型:
思维角度:骨架重构、官能团转化。
片段化分析方向:
(1)根据特征现象进行推断
(2)根据反应中的特殊条件进行推断
(3)根据常见有机物易断键位置进行推断
(4)根据反应物、产物分子式特征猜测可能的结构及反应类型、原理
(5)根据题给已知信息判断相应物质的结构特点及反应类型、反应原理
已知:①RCHO+CH3CHOeq \o(―---------→,\s\up14(NaOH/H2O),\s\do10(△))RCH=CHCHO+H2O
$$