第3章 拓展专题5 有机合成与推断解题突破(学用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修3(人教版)
2026-03-31
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教辅
摘要:
该高中化学讲义以有机合成与推断为核心,通过官能团转化关系图、解题思维模型图及合成路线设计模型系统构建知识体系,清晰呈现常见官能团转化路径、陌生反应类型(如羧酸α-H卤代、酯交换等)及解题逻辑框架,突出重难点的内在联系。
讲义亮点在于“理论-模型-实践”三层设计,通过化合物G合成路线推断、雷西莫特合成分析等综合题,训练结构推断、反应类型判断等关键能力,培养基于证据推理的科学思维。配套同分异构体书写、合成路线设计等分层练习,助力不同层次学生提升,为教师精准教学提供系统支持。
内容正文:
拓展专题5 有机合成与推断解题突破
1.(1)(或HOOCCH2CH2COOH) 羰基、羧基 (2)取代反应 +HCl
(3)1 (4)6 或
(5)Zn(Hg)/HCl
解析:A分子中只含有一种官能团且能与NaHCO3反应生成CO2,说明A中含有羧基一种官能团,结合A的分子式和A到B的条件、B的结构简式可以推导出A的结构简式为HOOCCH2CH2COOH,B的结构简式为,B与苯发生开环加成反应生成C,C的结构简式为,C发生还原反应生成D,D的结构简式为,D发生取代反应生成E,E的结构简式为,G的结构简式为,结合E和G的结构简式、F的分子式可以推导出F的结构简式为 。(4)F的结构简式为,①分子式比F少1个碳原子,有9个碳原子;②苯环上只有两个取代基,含有苯环且苯环有2个取代基;③能发生银镜反应,有醛基;符合条件的同分异构体有:(邻间对),(邻间对),共6种;核磁共振氢谱峰面积比为1∶2∶2∶2∶3的结构简式为或。(5)甲苯被KMnO4氧化为苯甲酸,H为;H与SOCl2反应得到K,K与苯在AlCl3作用下加热得到,结合题目中D到E的信息可知,K的结构简式为;生成,结合题目中C到D的反应,试剂①为Zn(Hg)/HCl。
2.(1)氨基、羧基 (2)邻硝基苯甲酸(或2-硝基苯甲酸)
(3)(4)A
(5)+2NH3·H2O+NH4Cl+2H2O
(6)19 、、(任写一种)
解析:由流程可知,L0的结构式为,被氢气、5%Pd/C还原,得到L1为;L1与HONCHCH2NO2和NaOH反应,再用HCl进行酸化得到L2为;L2在和醋酸钾的条件下,得到L3为;L3再与POCl3发生取代反应,得到L4为;L4和一水合氨反应得到L5为;L5被氢气、5%Pd/C还原,得到L6,结合分子式可知,L6为;接着与作用生成L7,L7与作用下生成L8为,可知L7为。(6)L2为,其同分异构体中,同时满足下列条件:只有一个环并且是苯环;有两个硝基;苯环上只有一个侧链,则两个硝基在侧链上,剩下三个碳原子构成侧链,根据“定一推一”原则,则苯环可能位置如下:
①、②、③、④、⑤,共19种;其中,核磁共振氢谱显示为四组峰且峰面积之比为1∶2∶2∶3,由峰面积比可知,该结构中一定有甲基,则满足条件的同分异构体的结构简式为、、。
3.(1)乙醛 (2)醚键、羟基 (3)取代反应
(4)+HCN
(5)、或
(6)
解析:A和X发生加成反应生成B,根据A和B结构式的变化可知X为CH3CHO,B和硼酸在加热条件下反应生成C为,C和甲醛发生加成反应生成D,根据E的分子式和D的结构简式可知D发生消去反应生成E是,E和HCN发生加成反应生成F为。(5)芳香化合物M是C的同分异构体,符合下列条件:①能发生银镜反应,说明其中含有—CHO;②核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶1,说明该同分异构体是对称的结构,且含有2个对称的甲基,C中含有5个不饱和度,结合C的不饱和度分析,若M中苯环上有2个取代基,为—N(CH3)2、—CHO,M为,若M中苯环上含有4个取代基,为2个—CH3、—NH2和—CHO,M为或。
(6)根据题干信息可判断和甲醛反应生成,发生消去反应生成,和HCN发生加成反应生成,发生已知信息中的反应生成,具体合成路线见答案。
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拓展专题5 有机合成与推断解题突破
1.了解转化关系
下图为常见化合物官能团之间的转化关系,图中实线箭头是选修中要求掌握的,虚线箭头是试题中可能给予信息的转化。
2.常考的陌生典型反应类型
(1)取代反应
①羧酸的α-H卤代:Br2+CH3CH2COOHHBr+CH3CHBrCOOH。
②丙烯的α-H卤代:CH2CH—CH3+Cl2CH2CH—CH2Cl+HCl。
③酯与格氏试剂的反应:CH3CH2COOCH3。
④酯交换(酯的醇解)反应:R1COOR2+R3OHR1COOR3+R2OH。
⑤醇钠和卤代烃的成醚反应:R1ONa+R2XR1OR2+NaX。
⑥卤代烃与烯烃的Heck反应:+CH2CH—R+HBr。
(2)加成反应醛或酮与格氏试剂(R'MgX)反应:+R'MgX。
(3)烯烃的臭氧化分解反应:+。
(4)还原反应
①将硝基还原成氨基:。
②用氢化铝锂(LiAlH4)还原羧酸成醇:RCOOHRCH2OH。
3.“有机合成与推断”综合题解题一般思维模型
4.合成路线设计思维模型
1.化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
已知:A分子中只含有一种官能团且能与NaHCO3反应生成CO2。回答下列问题:
(1)A的结构简式是 ,C中官能团名称是 。
(2)F生成G的反应类型是 ,写出E→F反应的化学方程式 。
(3)G中手性碳原子数目为 。
(4)满足下列所有条件的有机物同分异构体有 种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱峰面积比为1∶2∶2∶2∶3的结构简式为 (任写1种)。
①分子式比F少1个碳原子
②苯环上只有两个取代基
③能发生银镜反应
(5)以苯和甲苯为原料制备的合成路线如下,根据信息完成下空(无机试剂任选)。
HK
试剂①为 (写化学式),H、K的结构简式分别为 、 。
2.雷西莫特(Resiquimod)是一种抗病毒药物,其部分合成路线如下。
C9H9L7
回答下列问题:
(1)L1中官能团的名称是 。
(2)L0的化学名称为 。
(3)L7的结构简式为 。
(4)步骤L6→L7中,还需加入的试剂是 (填字母)。
A.SOCl2 B.H2/Pd—C
C.Fe/HCl D.KMnO4
(5)步骤L4→L5是取代反应,请写出其化学方程式: 。
(6)在L2的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种(考虑顺反异构);
①只有一个环并且是苯环;②有两个硝基;③苯环上只有一个侧链。
其中,核磁共振氢谱显示为四组峰且峰面积之比为1∶2∶2∶3的同分异构体的结构简式为 (写出一种即可)。
3.有机物H为缓释激素类片剂药物的主要成分,其合成路线如下:
已知:RCNRCH2NH2
回答下列问题:
(1)A→B为加成反应,试剂X的名称为 。
(2)D中含氧官能团的名称为 。
(3)G→H的反应类型为 。
(4)E生成F的化学反应方程式为
。
(5)芳香化合物M是C的同分异构体,符合下列条件:①能发生银镜反应;②核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶1。则M的结构简式为 (任写一种)。
(6)结合题中所给信息,设计以甲醛和为主要原料,制取的合成路线(其他试剂任选)。
提示:完成课后作业 第三章 阶段重点练(四)
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