第 8 节·有机陌生信息(上) 第8节 有机陌生信息(上) 问题层级图 不会陌生有机反应信息的迁移应用 ? 不会醛酮的陌生信息反应 不会烯烃、炔烃和芳香烃的陌生信息反应 755 专题四·有机化学 目标层级图 掌握陌生有机反应信息的迁移应用 LV5 迁移 756 LV5 LV5 掌握醛酮的陌生信息反应 掌握烯烃、炔烃和芳香烃的陌生信息反应 第 8 节·有机陌生信息(上) 课前诊断 5’M 1.已知 完成以下反应 2.已知 完成以下反应 757 专题四·有机化学 758 第 8 节·有机陌生信息(上) 课中讲解 由于目前各地高考的有机推断题,皆是给出有机信息,让学生进行信息迁移的模式。所以培养学生的信息迁移能力就十分有 必要。有时,只要把信息中的 R 基替换成题目中对应的基团,反应就迎刃而解。但倘若遇到成环或者聚合的反应,操作起 来就会比较困难。因为高中有机化学并不要求反应机理,那么这时候,就需要明确该反应哪些化学键断裂,哪些化学键形成, 再找出题目中对应的化学键进行断裂和连接。 有一些反应,考试中频繁出现,以碳链增长和缩短反应为主,下面一一列举。 一、醛酮的陌生信息反应 LV.5 1-1 羟醛缩合反应 双醛加成(酮也可以),一个醛提供醛基,另一个醛提供 α-H(与官能团连接的第一个 C 上的 H)。注意,醛基(以及羰基、 羧基、酯基等)的 α-H,也要看做是官能团。在醛基的影响下,α-H 会变得有活性,断开后对第一个物质的醛基进行加成, 得到 β-羟基醛,实现碳链增长。该 β-羟基醛的 α-H 依然有活性,容易与羟基发生消去反应,加热即可,不需要脱水剂, 得到 α,β-不饱和醛,注意产物还有一分子水。 有的题目信息里,并没有中间产物,直接就是碱性环境下加热得到 α,β-不饱和醛,那么就不需要考虑中间的加成过程,直 接醛基 C=O 双键断开,连到另一个醛的 α-C 上形成 C=C 双键。 羟醛缩合反应在有机合成中十分重要,学习此类反应,必须达到以下要求:看到反应物,能立即写出产物;看到产物,能立 即在产物的适当位置进行切断,并写出相应反应原料。逆推方法:断双键,α 补 H,β 补 O。 例 1. 例 2. 例 3. . 759 专题四·有机化学 1-2 亲核加成 1-2-1 HCN 加成 HCN 在碱性下对醛进行加成,形成 α-羟基腈。氰基在酸性下水解成羧基,形成 α-羟基羧酸。该物质具有醇和酸的性质,可 以发生消去、酯化、交酯成环等反应。有时,氰基还可以被还原成氨基。 例 1. 1-2-2 格氏试剂加成 卤代烃(通常是 Cl 或者 Br)与 Mg 在无水乙醚(溶剂)作用下,形成格氏试剂。然后对醛基进行加成,MgBr 连到 O 上,R 的碳原子与醛基 C 相连,实现碳链增长。再在酸性下发生水解,生成醇。 对于碳链增长反应,不管正推还是逆推,找到形成化学键的两个 C 原子非常关键。其中产物中与羟基相连的 C,在原料中是 醛基的 C。 格氏试剂还可以与二氧化碳发生加成,形成羧基。 例 1. 760 第 8 节·有机陌生信息(上) 例 2. 1-2-3 末端炔烃加成 末端炔烃在强碱性环境如 KOH、NaNH2 作用下,容易和醛酮类发生加成反应生成炔基醇。该反应也是一个碳链增长反应。 例 1.利用乙炔和甲醛合成 1,3-丁二烯 1-2-4 与醇的加成——生成缩醛(缩酮) 一分子醛或酮与两分子醇在酸性作用下,失去一分子水后生成产物缩醛或缩酮。 例 1. A(C8H14O2) 例 2. 761 专题四·有机化学 【小试牛刀】 8’M 完成以下反应(请参照讲义已知方程式作答) 1.羟醛缩合反应 2.醛酮与 HCN 加成 3.醛酮与格氏试剂加成 二、烯烃、炔烃和芳香烃的陌生信息反应 LV.5 2-1 D-A 反应 共轭烯烃如 1,3-丁二烯与双键发生环加成反应,形成环状分子。该反应最大的两个特点:1,成环;2,六元环。虽然环 加成反应除了 4+2 以外,还有 2+2,4+4 等,但是高中所涉及的,一般只有 4+2。个别情况下会出现 2+2,条件是光照不是 加热。 对于几何形状变化比较大的有机反应(例如成环),建议给碳原子标号,方便画结构简式。 762 第 8 节·有机陌生信息(上) 例 1. 例 2. 例 3. 例 4. 2-2 氧化反应 2-2-1 烯烃的臭氧化-分解反应 碳碳双键全部断开,变成碳氧双键。若 C 上有 H,则变成醛基;若 C 上没有 H,则变成羰基。由于烯烃在臭氧作用后,水 解产物中有 H2O2,Zn 的作用是立即与 H2O2 反应防止醛基被氧化。 例 1. 例 2. 763 专题四·有机化学 例 3. 2-2-2 烯烃被酸性高锰酸钾氧化 与烯烃的臭氧化分解反应相似,碳碳双键都断开,分别变成碳氧双键。但是注意,如果生成醛,会进一步被高锰酸钾氧 化为羧基。 例 1. 例 2. 思考:为何甲烷中还有乙烯,不能用酸性高锰酸钾去除? 2-3 炔烃亲核加成 乙炔可以和带有“活泼氢”的有机物,如-COOH 发生加成反应,生成含有双键(乙烯基)的产物。 例 1.以乙炔和乙酸为原料,合成聚乙烯醇 CH2 CH OH 2-4 硝基苯的还原 硝基苯在 Fe/HCl 下被还原成苯胺。 例 1. 764 n 第 8 节·有机陌生信息(上) 2-5 苯环的烷基化反应和酰基化反应 例 1. 【小试牛刀】 10 ’ M 完成以下反应(请参照讲义已知方程式作答) CHO 1.以 CH2=CH-CH=CH2 为有机原料,选用必要的无机试剂合成 CHO 2.烯烃被酸性高锰酸钾氧化 (1) 765 专题四·有机化学 (2) 766 第 8 节·有机陌生信息(上) 课后练习 补救练习 10 ’ M 1.羟醛缩合反应 以乙烯为原料合成 CH3CH=CHCOOCH2CH3 767 专题四·有机化学 2.用烃 A 合成高分子化合物 N 的过程如下: 已知: 回答下列问题: (1)烃 A 的相对分子质量为 26,A 的结构简式是________。 (2)B 中所含官能团的名称是________。 (3)C 和 D 反应生成 E 的化学方程式是________。 (4)B 和 F 反应生成 G 的化学方程式是________。 (5)H 中含有一个甲基,H 的结构简式是________。 (6)E 和 K 反应生成 M 的化学方程式是________。 (7)N 和 NaOH 溶液反应的化学方程式是________。 (8)有机物 Q 是 M 的同分异构体,与 M 具有相同官能团,水解可以生成 D,存在顺反异构,Q 的顺式结构简式是________。 768 巩固练习 第 8 节·有机陌生信息(上) 60 ’ M 1.有机化合物甲、乙用于制备化妆品,二者合成路线如下(部分产物及条件略)。 已知: (-R、-R’代表烃基或-H) (1)D 的结构简式是 。 (2)化合物 A 能与浓溴水反应产生白色沉淀。 ①“E→F”的反应类型是 。 ②“F→有机化合物甲”的化学方程式是 ③ 化合物 A 的结构简式是 。 。 (3)化合物 C 的分子式为 C3H6O,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢。C 的结构简式是 (4)化合物 W 的相对分子质量为 106,关于 B 与 W 的说法,正确的是 。 。 a. 互为同系物 b. 可以用酸性 KMnO4 溶液鉴别 c. 相同物质的量的 B 和 W 与 H2 完全反应,消耗 H2 物质的量不同 (5)M、N 中均只含一种官能团,N 中含有四个甲基。 ① X 的结构简式是 。 ② 满足合成路线的 N 的同分异构体是 。 769 专题四·有机化学 2.导电高分子材料 MEH-PPV 的合成路线如下: 已知: ① ② (1)A 与 D 含有相同官能团,该官能团是 (2)B→C 的化学方程式是 。 。 (3)有关 C 的下列说法正确的是 (填字母序号)。 a. C 能发生消去反应 b. C 的沸点低于正戊烷 c. C 与 F 互为同系物 d. C 的核磁共振氢谱有 4 组峰 (4)D→E 的化学方程式是 。 (5)化合物 J 的结构简式是 。 (6)已知化合物 H 的分子式是 C7H8O2,与 G 发生取代反应生成 I。写出所有符合下列条件的 H 的同分异构体的结构简 式: 。 a.属于酚类化合物 b.苯环上的一氯取代物有两种 (7)已知: 若用该反应合成 MEH-PPV,则所需单体的结构简式是 770 、 。 第 8 节·有机陌生信息(上) 3.苯酚是一种重要的化工原料,可以合成长效缓释阿司匹林。阿司匹林能迅速解热、镇痛和消炎,长效缓释阿司匹林可在 人体内逐步水解使疗效更佳。 O CH3C OH NaOH、 CO2 OH CH3C + H 一定条件 COONa A O B 阿司匹林 O CH3 [ C G CH2 ]n OOCCH3 COOCH2CH2OOC C ①HCN/OH②H2O/H+ D 浓H2SO4 E 催化剂 缓释阿司匹林 F 高聚物 已知: OH O CH3C I. + CH3C O CH3 C + CH3 C O OH O OH O II. RCH2CCH3 O O ①HCN/OH ②H2O/H+ - C RCH2 COOH CH3 (1)A 的结构简式为 ,写出 E→F 的反应类型 (2)若阿司匹林中混有 A 物质,可选择的检验试剂是 a.NaHCO3 溶液 b.石蕊溶液 (填字母)。 c.FeCl3 溶液 (3)写出 A→B 的化学反应方程式 。 (4)下列物质与阿司匹林互为同分异构体的有 CH3 a (填字母) 。 OH OH COOH CH2COOH CHO b OH COCH3 COOH CH2CHO OH (5)C 的结构简式为 。 c COCH3 CHO d 。 (6)写出 D→E 的化学反应方程式 (7)写出一定条件下生成缓释阿司匹林的化学方程式 。 。 771 专题四·有机化学 4.常用作风信子等香精的定香剂 D 以及可用作安全玻璃夹层的高分子化合物 PVB 的合成路线如下: 已知:I.RCHO+R’CH2CHO → 稀NaOH ∆ +H2O(R、R’表示烃基或氢) II.醛与二元醇(如:乙二醇)可生成环状缩醛: (1)A 的核磁共振氢谱有两种峰。A 的名称是 (2)A 与 。 合成 B 的化学方程式是 。 (3)C 为反式结构,由 B 还原得到。C 的结构式是 。 (4)E 能使 Br2 的 CCl4 溶液褪色。N 由 A 经反应①~③合成。 a.①的反应试剂和条件是 b.②的反应类型是 。 。 c.③的化学方程式是 。 (5)PVAc 由一种单体经加聚反应得到,该单体的结构简式是 (6)碱性条件下,PVAc 完全水解的化学方程式是 772 。 。 拔高练习 第 8 节·有机陌生信息(上) 20 ’ M 1.利用乙炔和甲醛合成 OHC (利用端炔加成和羟醛缩合反应。) CHO 2.有机物 Y 是制取醇酸树脂和高级航空润滑油的重要原料,PVAc 树脂可用来生产涂料与 PVA,有机物 N 是玉兰、紫丁 香等日用香精的主香剂,它们的合成路线如下: H2O A OH- C ( C2H2) ① D E Cu/O2 HCHO F OH- CH2OH ② G CH3CH2CCH2OH CH2OH X ( Y) X B 浓 H2SO4 ( CH3COOCH=CH2) 聚合 i. CH2MgCl K PVAc树脂 ( 含三个甲基) M ii. H2O N ( C12H16O2) 已知:R 为烃基,R'、R"为烃基或氢原子。 OH CHO + R"CH2CHO Ⅰ. R' OH- R' CHCHCHO R' CH=CCHO R" R" R' O Ⅱ. RMgCl + R' C R" R C OMgCl R' H2O R C OH R" R" 回答下列问题: (1)C 的名称是 。 (2)写出由 B 在一定条件下生成 PVAc 树脂的化学方程式: (3)D 的结构简式是 。 (4)写出 E→F 的化学方程式: 。 (5)写出 F→G 的化学方程式: 。 (6)M 的结构简式是 (7)下列有关说法中正确的是 。 。 (填字母序号)。 a.N 属于酯类物质 b.一定条件下,PVAc 可以与 NaOH 溶液反应 c.C、K 互为同系物 d.反应①、②都可以是与 H2 的加成反应 (8)写出符合下列条件的 B 的同分异构体的结构简式 a.与 B 有相同的官能团 。 b.反式结构 773 专题四·有机化学 774