2024届高三化学新高考大二轮课堂配套课件 专题八 大题突破(四) 有机合成与推断综合题的分析应用
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新高考化学有机合成与推断专项训练之知识梳理与训练及答案
一、高中化学有机合成与推断
1.化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如图:
已知:R1CH2COOCH2CH3+R2COOCH2CH3+CH3CH2OH
(1)化合物A的名称是__。
(2)反应②和⑤的反应类型分别是__、__。
(3)写出C到D的反应方程式__。
(4)E的分子式__。
(5)F中官能团的名称是__。
(6)X是G的同分异构体,X具有五元碳环结构,其核磁共振氢谱显示四组峰,且峰面积之比为6:2:1:1。写出两种符合要求的X的结构简式___。
(7)设计由乙酸乙酯和1,4-二溴丁烷制备的合成路线___(无机试剂任选)。
2.咖啡酰奎宁酸具有抗菌、抗病霉作用,其一种合成路线如图:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是:___________,B中官能团的名称为___________;
(2)A到B、D到E的反应类型依次是____________;
(3)G的分子式为________________; (4)B生成C的化学方程式为__________;
(5)X是C的同分异构体,其能发生银镜反应和水解反应,核磁共振氢谱有2组峰,且峰面积比为9:1,写出符合题意的X的一种结构简式:____________;
(6)设计以1,3-丁二烯和氯乙烯为起始原料制备的合成路线:_________(无机试剂任用)。
3.“达芦那韦”是抗击新型冠状病毒潜在用药,化合物M是它的合成中间体,其合成路线如下:
已知:R1CHO22RNH
回答下列问题:
(1)有机物A的名称是______________;反应②反应类型是__________。
(2)物质B的结构简式是____________;E的分子式为_____________。
(3)G中含氧官能团的名称是________;F中有________个手性碳原子。
(4)请写出反应⑤的化学反应方程式_____________。
押新高考卷第17题
有机合成与推断综合题
有机推断与有机合成综合题是考查有机化学知识的主流题型,为高考必考题,常以框图题形式出现,多以生活生产实际为背景,以合成新物质新材料合成医药等学术探索情境作为命题的切入点,充分体现了化学学科素养中的“科学态度与社会责任”。试题具有情境载体新、知识跨度大等特点,对学生的综合能力要求较高,很多学生解决此类试题感觉难度较大。具体表现为学生不能够理清合成路线,找不到解题的关键信息进而推断不出未知物质,导致得分情况不理想。因此,如何快速获取有效信息形成顺畅的解题思路,成为解决这类试题的关键。考查类型可以大致分为三类:(1)完全推断型:即在合成路线中各物质的结构简式是未知的,需要结合反应条件、分子式、目标产物、题给信息等进行推断;(2)结构(或化学式)已知型:即合成路线中各物质的结构简式(或化学式)是已知的,此类试题中所涉及的有机物大多是陌生且比较复杂的,需要根据前后的变化来分析其反应特点;(3)“半推半知“型:即合成路线中部分有机物的结构简式是已知的,部分是未知的,审题时需要结合条件及已知结构去推断未知有机物的结构。命题的角度可以分为四大类:(1)辨识类:有机物类别、官能团类别、反应类型、反应试剂和条件、手性碳原子;(2)表达类:分子式、结构简式、化学方程式;(3)推断类:未知物的结构简式、同分异构体的结构简式和数量:(4)设计类:有机合成的路线设计。
考向一
完全推断型有机合成与推断
1.(2022·北京卷)碘番酸是一种口服造影剂,用于胆部X—射线检查。其合成路线如下:
已知:R1COOH+R2COOH催化剂+H2O (1)A可发生银镜反应,A分子含有的官能团是 。
(2)B无支链,B的名称是 。B的一种同分异构体,其核磁共振氢谱只有一组峰,结构简式是 。
(3)E为芳香族化合物,E→F的化学方程式是 。
精 品 试 卷
1 第12题 有机合成与推断
复习建议:4课时(题型突破2课时 习题2课时)
1.(2018·课标全国Ⅰ,36)化合物W可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________。
(2)②的反应类型是________。
(3)反应④所需试剂、条件分别为________。
(4)G的分子式为________。
(5)W中含氧官能团的名称是________。
(6)写出与E互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1∶1)______________________________________________________。
(7)苯乙酸苄酯()是花香型香料,设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线(无机试剂任选)_______ ___________________________________。
解析 (1)A的化学名称为氯乙酸。(2)反应②中—CN取代—Cl,为取代反应。(3)比较D和E的结构简式可知,反应④是HOOC—CH2—COOH与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生的酯化反应。(4)由G的结构简式可知G的分子式为C12H18O3。(5)由W的结构简式可知,W中含氧官能团的名称为羟基、醚键。(6)根据题意知,满足条件的E的酯类同分异构体具有高度对称结构,则满足条件的同分异构体为。(7)由苯甲醇合成苯乙酸苄酯,需要增长碳链。联系题图中反应②、③、④设计合成路线。
答案 (1)氯乙酸 (2)取代反应 (3)乙醇/浓硫酸、加热 (4)C12H18O3 (5)羟基、醚键
(6) 精 品 试 卷
2 (7)
2.(2018·课标全国Ⅱ,36)以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都是重要的生物质转化平台化合物。E是一种治疗心绞痛的药物。由葡萄糖为原料合成E的路线如下:
回答下列问题:,(1)葡萄糖的分子式为________。
高三高考化学二轮专题强化 有机化学基础大题分析练习题(三)
一、填空题(共6题)
1.叶酸拮抗剂Alimta(M)是一种多靶向性抗癌药物。以苯和丁二酸酐为原料合成该化合物的路线如图:
已知:
(1)A的结构简式为_________。
(2)A→B,D→E的反应类型分别是_________,_________。
(3)M中虚线框内官能团的名称为a_________,b_________。
(4)B有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有_________种(不考虑立体结构)。
①苯环上有2个取代基;②能发生银镜反应;③与3FeCl溶液发生显色反应。其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为6:2:2:1:1的结构简式为_________。
(5)结合上述信息,写出丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反应方程式_________。 (6)参照上述合成路线,以乙烯和为原料,设计合成的路线_______(其它试剂任选)。
2.丁苯酞(NBP)是我国拥有完全自主知识产权的化学药物,临床上用于治疗缺血性脑卒中等疾病。ZJM-289是一种NBP开环体(HPBA)衍生物,在体内外可经酶促或化学转变成NBP和其它活性成分,其合成路线如下:
已知信息:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________________。
(2)D有多种同分异构体,其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为__________、_________。 ①可发生银镜反应,也能与3FeCl溶液发生显色反应;
②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1︰2︰2︰3。
(3)E→F中步骤1)的化学方程式为______________。
(4)G→H的反应类型为__________________。若以3NaNO代替3AgNO,则该反应难以进行,3AgNO对反应的促进作用主要是因为___________________。
(5)HPBA的结构简式为_________________。通常酯化反应需在酸催化、加热条件下进行,对比HPBA和NBP的结构,说明常温下HPBA不稳定、易转化为NBP的主要原因_________________。
2022届高三高考化学二轮专题强化 有机化学基础大题分析练习题(二)
一、填空题(共5题)
1.酚酯的合成方法之一是由酚与酰卤()反应制得。是一种医药中间体,常用来制备抗凝血药,可通过下列路线合成:
(1)A与银氨溶液反应有银镜生成,则A的结构简式是_______________________。
(2)B→C的反应类型是_____________________。
(3)E的结构简式是___________________。
(4)写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式:_________________________。
(5)下列关于G的说法不正确的是_____________(填序号)。
a.能与溴单质反应
b.能与金属钠反应
c.1 mol G最多能和3 mol氢气反应
d.分子式是963CHO
(6)写出符合下列要求的D的所有同分异构体的结构简式:
①遇3FeCl溶液发生显色反应;
②能发生银镜反应; ③最多能消耗3 mol NaOH。
2.一种利胆药物F的合成路线如图:
已知:Ⅰ.Δ+
Ⅱ.2ΔRNH-
回答下列问题:
(1)A的结构简式为___;符合下列条件的A的同分异构体有___种。
①含有酚羟基 ②不能发生银镜反应 ③含有四种化学环境的氢
(2)检验B中是否含有A的试剂为___;B→C的反应类型为___。
(3)C→D的化学方程式为__;E中含氧官能团共___种。
(4)已知:,综合上述信息,写出由和制备的合成路线___。
3.天然产物V具有抗疟活性,某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成V及其衍生物Ⅵ的路线如下(部分反应条件省略,Ph表示65CH):
(1)化合物I中含氧官能团有_________________(写名称)。
(2)反应①的方程式可表示为:Ⅰ+Ⅱ=Ⅲ+Z,化合物Z的分子式为_________________。
(3)化合物Ⅳ能发生银镜反应,其结构简式为_________________。
1
高考题型专项突破 有机综合推断
(2022·全国乙卷节选)左旋米那普伦是治疗成人重度抑郁症的药物之一,以下是其盐酸盐(化合物K)的一种合成路线(部分反应条件已简化,忽略立体化学):
已知:化合物F不能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳。
回答下列问题:
(1)C的结构简式为______________。
(2)写出由E生成F反应的化学方程式______________________________。
(3)E中含氧官能团的名称为______________。
(4)由G生成H的反应类型为____________。
(5)I是一种有机物形成的盐,结构简式为__________________。
[解题思路分析] A发生氧化反应生成B,B与C在NaNH2、甲苯条件下反应生成D,对比B、D的结构简式,结合C的分子式C8H7N,可推知C的结构简 2 式为;D与30% Na2CO3反应后再酸化生成E,E在浓硫酸、甲苯条件下反应生成F,F不能与饱和NaHCO3溶液反应产生CO2,说明不含羧基,再结合E的结构和F的分子式C11H10O2,推出E发生分子内酯化生成F,则F的结构简式为;F与(C2H5)2NH在AlCl3、甲苯条件下反应生成G,G与SOCl2在甲苯条件下反应生成H,H的分子式为C15H20ClNO,H与I反应生成J,结合G、J的结构简式知,H的结构简式为;I的分子式为C8H4KNO2,I是一种有机物形成的盐,则I的结构简式为。
[答案] (1)
(2)浓硫酸甲苯+H2O
(3)羟基、羧基 (4)取代反应
(5)
1.通过物理特征突破
有机化合物中各类代表物的状态、气味、溶解性、密度、熔点、沸点等往往
3
各有特点,解题时可考虑通过物理特征找到题眼。
2.根据反应物、产物分子式特征推断有机物结构及反应类型
分析反应物、产物的分子式特征,根据其差异,联想已有有机化学知识,猜想可能的有机反应类型,由此确定反应物、产物的结构特点,结合框图中的其他物质,确定具体的结构。如:
听课记录:2024秋季 人教版 高一 化学 必修 第二册 综合专题《突破无机推断题》
一、教学目标(核心素养)
1. 知识与技能:学生能够掌握无机推断题的基本解题思路和方法,熟悉常见无机物的性质及转化关系。
2. 过程与方法:通过典型例题分析、小组讨论等形式,培养学生逻辑推理、信息整合和问题解决的能力。
3. 情感态度价值观:激发学生对化学学习的兴趣,培养耐心细致的学习态度和勇于挑战难题的精神。
二、导入
教师行为:
• 展示一道典型的无机推断题,简要说明题目要求。
• 提问:“面对这样的题目,大家通常是怎么思考的?有没有遇到过什么困难?”
学生活动:
• 观看题目,尝试思考解题思路。
• 分享自己在做无机推断题时的经验和困惑。
过程点评:
• 导入环节通过展示题目和提问,直接切入主题,让学生明确本节课的学习目标,同时也激发了学生的思考和讨论。
三、教学过程
1. 分析题目特点
教师行为:
• 引导学生分析无机推断题的一般特点,如题目信息的提取、关键线索的识别等。
• 强调解题时需要注意的细节,如物质的颜色、状态、反应条件等。
学生活动:
• 认真听讲,记录解题要点。
• 尝试自己分析题目,找出关键信息。
过程点评: • 通过教师的讲解,学生对无机推断题的特点有了更清晰的认识,为后续的解题打下了基础。
2. 典型例题解析
教师行为:
• 选取几道具有代表性的无机推断题进行解析,边讲边写,逐步展示解题过程。
• 引导学生思考每一步推理的依据,强调逻辑连贯性。
学生活动:
• 跟随教师的思路,认真观察解题步骤。
• 小组讨论,尝试自己解答类似题目。
过程点评:
• 典型例题解析环节通过教师的详细讲解和学生的积极参与,使学生掌握了无机推断题的解题方法,同时也提高了他们的逻辑推理能力。
3. 巩固练习
教师行为:
• 提供几道练习题,让学生独立完成。
• 巡视指导,解答学生的疑问。
学生活动:
• 认真审题,运用所学知识进行推理解答。
有机合成与推断专题突破
【高考展望】
考试说明中明确要求掌握烃(烷、烯、炔和芳香烃)及其衍生物(卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯)的组成、结构特点和性质,认识不同类型化合物之间的转化关系,能设计合理路线合成简单有机化合物。能举例说明烃及其衍生物在有机合成和有机化工中的重要作用。
有机合成与推断是高考的必考内容,此类题目综合性强,难度大,情景新,要求高,只有在熟练掌握各类有机物及相互衍变关系的基础上,结合具体的实验现象和数据,再综合分析,才能作出正确、合理的推断。题型以填空题为主,命题多以框图的形式给出,有时还给出一定的新信息来考查学生的思维能力和知识迁移能力。解决这类题目的法宝就是:熟练掌握各类官能团之间的衍变关系,做到以不变应万变。
【方法点拨】
一、有机合成
1. 有机合成的要求:选择合理的有机合成途径和路线
2.
原则:原料价廉,原理正确,途径简便,便于操作,条件适宜,易于分离。
3. 思路:
(1)根据合成过程的反应类型,所带官能团性质及题干中所给的有关知识和信息,审题分析,理顺基本途径。
(2)根据所给原料,反应规律,官能团引入、转换等特点找出突破点。
(3)综合分析,寻找并设计最佳方案。
4. 应具备的基本知识:
(1)官能团的引入:
引入卤原子(烯、炔的加成;烷、苯及其同系物、醇的取代)
引入双键(醇、卤代烃的消去;炔的不完全加成)
引入羟基(烯加水;醛、酮加氢气;醛的氧化;酯水解;卤代烃水解;糖分解为乙醇和CO2)
生成醛、酮(烯的催化氧化;醇的催化氧化)
(2)碳链的改变:
增长碳链(酯化;炔、烯加HCN;聚合等)
减少碳链(酯的水解;裂化;裂解;脱羧;烯催化氧化)
(3)成环反应(酯化;分子间脱水;缩合等)
二、有机物推导
1.有机推断题的解答思维模式:
2、解答有机推断题的常用的解题方法:
①顺推法:以有机物的结构、性质和实验现象为主线,采用正向思维,得出正确结论。
高三化学 有机合成与综合推断
1、有机合成与推断的解题思路:设计时主要考虑如何形成被合成分子的碳干以及它所含有的官能团。在解题时,首先将原料与产品的结构从以下两方面加以对照分析:
一、碳干有何变化,二、官能团有何变更。
一般碳干的变化有几种情况:4种。
(1)碳链增长;(2)碳链缩短;(3)增加支链;(4)碳链与碳环的互变。(例1、例2、例3)
2、有机合成与推断的突破口(题眼):找解题的“突破口”的一般方法是:
①信息量最大的点;②最特殊的点;③特殊的分子式;④假设法。
技巧:①找已知条件最多的地方,信息量最大的;②寻找最特殊的——特殊物质、特殊的反应、特殊颜色等等;③特殊的分子式,这种分子式只能有一种结构;④如果不能直接推断某物质,可以假设几种可能,认真小心去论证,看是否完全符合题意。(例4、例5)
3、有机合成与推断遵循的原则
(1).所选择的每个反应的副产物尽可能少,所要得到的主产物的产率尽可能高且易于分离,避免采用副产物多的反应。
(2).发生反应的条件要适宜,反应的安全系数要高,反应步骤尽可能少而简单。
(3).要按一定的反应顺序和规律引入官能团,不能臆造不存在的反应事实,必要时应采取一定的措施保护已引入的官能团。
(4).所选用的合成原料要易得,经济。(例6、例7)
4.有机合成与推断题的解题技巧:
①综合运用有机反应中官能团的衍变规律解题。
②充分利用题给的信息解题。
③掌握正确的思维方法。
有时则要综合运用顺推或逆推的方法导出最佳的合成路线。
例1 用乙炔和适当的无机试剂为原料,合成 。
资料1
资料2
分析:从原料到产品在结构上产生两种变化:①从碳链化合物变为芳环化合物;
②官能团从“—C≡C—”变为“—Br”。由顺推法可知:由乙炔聚合可得苯环,如果由苯直接溴代,只能得到溴苯,要想直接得到均三溴苯很难。我们只能采取间接溴代的方法,即只有将苯先变为苯酚或苯胺,再溴代方可;而三溴苯酚中的“—OH”难以除去。而根据资料2可知, 中的“—NH2”可通过转化为重氮盐,再进行放氮反应除去。 方程式: