人教版高考化学一轮复习选择性必修3微项目4有机合成与推断的问题解决能力集训课件

这是一份人教版高考化学一轮复习选择性必修3微项目4有机合成与推断的问题解决能力集训课件，共60页。PPT课件主要包含了项目梳理过关，题型剖析解题思路，已知信息，项目训练突破等内容，欢迎下载使用。

一、根据题给信息推断有机化合物结构简式的能力梳理归纳有机合成与推断中的重要反应
题型训练1.(2021河北卷)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和其他活性成分,其合成路线如下:
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FeCl3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　　　　　　　　　　。若用NaNO3代替AgNO3,则该反应难以进行,AgNO3对该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　  　。 
答案:(1)邻二甲苯(或1,2-二甲苯)
(4)取代反应　Ag+与Br-生成AgBr沉淀,使c(Br-)减小,促进反应进行(5)　 HPBA分子中的羟基与羧基常温下易发生酯化反应脱水成环,生成更稳定的NBP
解析:本题考查了有机物的合成与推断。(1)根据有机化合物A的分子式和物质B以及反应条件可知,A为 ,其名称为邻二甲苯或1,2-二甲苯。(2)根据物质D的分子结构及同分异构体的要求,说明其同分异构体中含有醛基、酚羟基,核磁共振氢谱有四组峰,则同分异构体应具有对称性,再根据核磁共振氢谱峰面积之比,即可得出符合题目要求的同分异构体为
(4)比较物质G和H,只是将取代基中的—Br替换成—ONO2,属于取代反应;若用NaNO3代替AgNO3,反应难以进行,说明AgNO3中Ag+与Br-生成AgBr沉淀,使c(Br-)减小,促进物质G中碳溴间的共价键断裂。(5)根据NBP中所含的官能团和反应条件,NBP生成HPBA是NBP中的酯基在碱性条件下水解,然后在酸性条件下生成HPBA,故HPBA的结构简式为 ;由于HPBA分子中的羟基与羧基常温下易发生酯化反应脱水成环,因此HPBA不稳定,易转化为NBP。
(6)根据有机合成及反应物和产物的结构与官能团的转化,可推知由
2.(2023湖南卷)含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性,一种合成该类化合物的路线如下(部分反应条件已简化)。
回答下列问题。(1)B的结构简式为　　　　　。 (2)从F转化为G的过程中所涉及的反应类型是　　　　　、　　　　　。(3)物质G所含官能团的名称为　　　　　　、　　　　　　。 (4)依据上述流程提供的信息,下列反应产物J的结构简式为　 。 
(5)下列物质的酸性由大到小的顺序是　　　　(写标号)。 
(6) (呋喃)是一种重要的化工原料,其能够发生银镜反应的同分异构体中,除H2C═C═CH—CHO外,还有　　　种。 (7)甲苯与溴在FeBr3催化下发生反应,会同时生成对溴甲苯和邻溴甲苯。依据由C到D的反应信息,设计以甲苯为原料选择性合成邻溴甲苯的路线(无机试剂任选)。
(5)③>①>②(6)4
解析:(1)A→B为酚与溴水的取代反应,且—Br取代位置为—OH的邻位或对位,结合B的分子式和F的结构简式可知仅发生邻位上的取代,所以B的结构简式为 。(2)分析F和G的结构及反应流程可知,所涉及的反应类型有消去反应和加成反应。(3)根据已知结构简式写官能团名称便可,G中所含官能团为醚键和碳碳双键。
(4)根据题述流程提供的信息,将两步反应拆解为
(5)物质的酸性取决于O—H的极性,与①相比,CH3—为推电子基团,降低了O—H的极性,酸性减弱,而CF3—为吸电子基团,增强了O—H的极性,酸性增强,故3种物质酸性大小顺序为③>①>②。
二、根据题给信息设计有机合成路线的能力的训练梳理归纳 1.有机合成的原则(1)起始原料要廉价易得,低毒性、低污染。(2)应尽量选择步骤最少的合成路线。(3)原子经济性高,具有较高产率。(4)有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。2.表达方式:合成路线示意图
3.官能团的引入(1)引入卤素原子:烯烃、炔烃与HX或X2发生加成反应;烷烃与X2发生取代反应;醇与HX发生取代反应。(2)引入羟基:烯烃与水发生加成反应;醛(酮)与氢气发生加成反应;卤代烃在碱性条件下发生水解反应;酯的水解等。(3)引入双键:加成反应(炔烃加氢或HX),消去反应(卤代烃、醇的消去),醇的氧化引入 等。
4.官能团的消除(1)通过加成反应或聚合反应消除不饱和键。(2)通过取代反应、消去反应、酯化反应、氧化反应等消除羟基(—OH)。(3)通过加成反应或氧化反应消除醛基(—CHO)。(4)通过水解反应消除酯基。(5)通过水解反应、消去反应消除卤素原子。5.碳链的增减(1)增长:如不饱和物质的加成或聚合;有机化合物与HCN反应(一般会以信息形式给出)。(2)缩短:如苯的同系物、烯烃的氧化;烃的裂化或裂解;酯的水解反应等。
6.官能团的保护(1)酚羟基的保护:因酚羟基易被氧化,所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应,把—OH变为—ONa(或—OCH3)将其保护起来,待氧化后再酸化将其转变为—OH。(2)碳碳双键的保护:碳碳双键也容易被氧化,在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来,待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。(3)氨基(—NH2)的保护:如在对硝基甲苯 对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后,再把—NO2还原为—NH2。防止当KMnO4氧化—CH3时,—NH2(具有还原性)也被氧化。
题型剖析解题思路1.首先确定要合成的有机化合物属于何种类型,以及题中所给的条件与所要合成的有机化合物之间的关系。2.以题中要求最终物质为起点,考虑这一有机化合物如何从另一有机化合物甲经过一步反应制得。若甲不是所给已知原料,需再进一步考虑甲又是如何从另一有机化合物乙经一步反应制得,过程中需要利用给定(或隐藏)信息,一直推导到题目给定的原料为终点。3.在合成某产物时,可能会产生多种不同方法和途径,应当在兼顾原料省、产率高的前提下选择最合理、最简单的方法和途径。
题型训练1.化合物I是合成含六元环甾类化合物的一种中间体。合成I的路线如下,回答下列问题。
(1)B→C反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)化合物E和I的结构简式分别是　　　　　　、　　　　　　。 (3)C→D和F→G的反应类型分别是　　　　　　、　　　　　　。 
(4)写出符合下列条件的G的同分异构体的结构简式　　　　　　　　。①与氢氧化钠完全反应时,两者物质的量之比为1∶3;②有4种不同化学环境的氢。
2.(2021山东卷)一种利胆药物F的合成路线如下:
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。 
(2)A中含有酚羟基,B中不含酚羟基,可利用FeCl3溶液检验B中是否含有A,若含有A,则加入FeCl3溶液后溶液呈紫色;由上述分析可知,B→C的反应类型为氧化反应。
1.酯类化合物与格氏试剂(RMgX,X=Cl、Br、I)的反应是合成叔醇化合物的重要方法,可用于制备含氧多官能团化合物。化合物F的合成路线如下,回答下列问题:
(1)A的结构简式为　　　　　　　　,B→C的反应类型为　　　　　　　　,C中官能团的名称为　　　　　　　　,C→D的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)写出符合下列条件的D的同分异构体　　　　　　　　　　　(填结构简式,不考虑立体异构)。 ①含有五元环碳环结构;②能与NaHCO3溶液反应放出CO2气体;③能发生银镜反应。(3)判断化合物F中有无手性碳原子,若有,用“*”标出。
(1)F的结构简式为　　　　　　　,①的反应类型为　　　　　　,E中官能团名称为　　　　　　,⑤的反应的化学方程式为　 　 。 
(2)写出符合下列条件E的同分异构体　　　　　　　　　　　　　　　　(填结构简式,不考虑立体异构)。 ①含有苯环,遇FeCl3溶液不变色②能发生银镜反应③核磁共振氢谱图中峰面积之比为1∶3∶6∶6(3)判断化合物E中有无手性碳原子,若有,用“*”标出。(4)写出以1,3-丙二醇和甲醇为原料制备 的合成路线(其他试剂任选)。
回答下列问题:(1)A的结构简式为　　　　。 (2)由B生成C的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)由E与F生成G的反应类型为　　　　,G的化学名称为　　　　　　。 (4)①由D与H生成PPG的化学方程式为   　; ②若PPG平均相对分子质量为10 000,则其平均聚合度约为　　　　(填字母)。 A.48　D.102
(5)D的同分异构体中能同时满足下列条件的共有　　　　种(不含立体异构); ①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体②既能发生银镜反应,又能发生皂化反应其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6∶1∶1的是　　　　　(写结构简式); D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是　　　　(填字母)。 A.质谱仪B.红外光谱仪C.元素分析仪D.核磁共振仪