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第8节-有机陌生信息(上)-学生版

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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
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