2025高三化学二轮复习有机推断专题复习导学案

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2025高三化学二轮复习有机推断专题复习导学案

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2025高三化学二轮复习有机推断专题复习导学案
【课标解读】
1.掌握有机物合成中碳骨架的构建、官能团的转化、官能团的保护等方法。
2.根据题给信息设计合成路线,或类比转化关系图,提取关键信息,设计指定有机物的合成路线。
3.分析合成路线图中有机物的转化条件及部分有机物的分子结构,推断未知有机物的结构简式,掌握推断未知有机物分子结构的技巧。
课前学案
【自主梳理】有机合成中的推断必备知识
1.根据反应条件推断反应物或生成物
①“光照” ②“NaOH水溶液、加热” ③“NaOH醇溶液、加热”
④“HNO3(H2SO4)” ⑤“浓H2SO4、加热” ⑥“浓H2SO4、170 ℃”
2.根据有机反应的特殊现象推断有机物的官能团
①使溴水褪色 ②使酸性KMnO4溶液褪色 ③遇FeCl3溶液显紫色或加入浓溴水出现白色沉淀
④加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热,有红色沉淀生成(或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现)
⑤加入金属钠,有H2产生⑥加入NaHCO3溶液有气体放出
3.以特征产物为突破口来推断碳架结构和官能团的位置
①醇的氧化产物 ②由消去反应的产物 ③由取代产物的种类或氢原子环境可确定碳架结构。
④由加氢后的碳架结构可确定碳碳双键或碳碳三键的位置。
4.常见的新信息
(1)羰基氧+活泼氢脱水模型
①羟醛缩合(先加成后消去) ②缩醛缩酮(先加成后取代) ③双酚A(类比酚醛树脂原理)
④与氨基(先加成后消去,先加成后取代) ⑤Perking反应(与羧酸α氢先加成后消去) ⑥曼尼希反应
(2)酯化拓展
①羧酸衍生物制备(酰卤、酸酐、酯、酰胺) ②酰卤、酸酐、酯与醇(氨)
③聚酯 ④羧酸衍生物的水解、醇解、氨解
①D-A反应 ②付克烷基化、酰基化 ③制苯胺(还原法)
④格氏试剂 ⑤氰基相关(炔、羰基加成,卤代烃取代) ⑥负氢还原 ⑦酯缩合
(4)①α氢的活泼性 ②酚羟基的保护(成酯、成醚) ③碱性脱HX(NaOH、K2CO3、有机碱、吡啶)
④高锰酸钾、臭氧的氧化反应 ⑤脱羧反应 ⑥简单重排
【链接高考】1.(2022·山东)支气管扩张药物特布他林(H)的一种合成路线如下:
已知:
Ⅰ.
Ⅱ.、
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)A→B反应条件为 ;B中含氧官能团有_______种。
(2)B→C反应类型为 ,该反应的目的是 。
(3)D结构简式为 ;E→F的化学方程式为 。
(4)H的同分异构体中,仅含有、和苯环结构的有 种。
(5)根据上述信息,写出以羟基邻苯二甲酸二乙酯为主要原料制备合成的路线_______。
2. (2024·江苏)F是合成含松柏基化合物的中间体,其合成路线如下:
(1)A分子中的含氧官能团名称为醚键和_______。
(2)A→B中有副产物C15H24N2O2生成,该副产物的结构简式为_______。
(3)C→D的反应类型为_______;C转化为D时还生成H2O和_______(填结构简式)。
(4)写出同时满足下列条件的F的一种芳香族同分异构体的结构简式:_______。
碱性条件下水解后酸化,生成X、Y和Z三种有机产物。X分子中含有一个手性碳原子;Y和Z分子中均有2种不同化学环境的氢原子,Y能与FeCl3溶液发生显色反应,Z不能被银氨溶液氧化。
(5)已知:HSCH2CH2SH与HOCH2CH2OH性质相似。写出以、、HSCH2CH2SH和HCHO为原料制备的合成路线流程图_______(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)
【考题解密】题目:
题干:
设问:
内容:
(
【思维建模】
一模复习时共同模版
)
1.【答案】(1) ①. 浓硫酸,加热 ②. 2
(2) ①. 取代反应 ②. 保护酚羟基
(3) ①. CH3COOC2H5 ②.
+Br2+HBr
(4)6 (5)
【解析】
【分析】由C的结构简式和有机物的转化关系可知,在浓硫酸作用下, 与乙醇共热发生酯化反应生成 ,则A为 、B为 ;在碳酸钾作用下 与phCH2Cl发生取代反应生成 , 与CH3COOC2H5发生信息Ⅱ反应生成 ,则D为CH3COOC2H5、E为 ;在乙酸作用下 与溴发生取代反应生成 ,则F为 ;一定条件下 与(CH3)3CNHCH2ph发生取代反应 ,则G为 ; 在Pd—C做催化剂作用下与氢气反应生成H。
【小问1详解】
由分析可知,A→B的反应为在浓硫酸作用下, 与乙醇共热发生酯化反应生成 和水;B的结构简式为为 ,含氧官能团为羟基、酯基,共有2种
【小问2详解】
由分析可知,B→C的反应为在碳酸钾作用下 与phCH2Cl发生取代反应生成 和氯化氢,由B和H都含有酚羟基可知,B→C的目的是保护酚羟基。
【小问3详解】
由分析可知,D的结构简式为CH3COOC2H5;E→F的反应为在乙酸作用下 与溴发生取代反应生成 和溴化氢,反应的化学方程式为+Br2+HBr,
【小问4详解】
H的同分异构体仅含有—OCH2CH3和—NH2可知,同分异构体的结构可以视作 、 、 分子中苯环上的氢原子被—NH2取代所得结构,所得结构分别有1、3、2,共有6种
【小问5详解】
由题给信息可知,以4—羟基邻苯二甲酸二乙酯制备 的合成步骤为在碳酸钾作用下 与phCH2Cl发生取代反应生成发生取代反应生成 , 发生信息Ⅱ反应生成 , 在Pd—C做催化剂作用下与氢气反应生成
2.【答案】(1)羰基 (2)
(3) ①. 消去反应 ②. N(CH3)3
(4)
(5)
【解析】
【分析】A中羰基相连的甲基发生加成反应,得到的羟基与(CH3)2NH发生取代反应,得到物质B,B中N原子在CH3I和Ag2O、H2O的先后作用下,引入一个CH3,得到物质C;C受热发生消去反应,+N(CH3)3同OH-与相邻C上的H发生消去反应生成H2O和N(CH3)3,生成碳碳双键得到物质D,D的碳碳双键在H2O2的碱溶液作用下发生反应,后再酸化引入两个羟基则得到物质E,两个羟基与CH3COCH3在HCl环境中脱去H2O得到物质F。
【小问1详解】
根据题中A分子的结构可知,其含氧官能团有醚键和羰基。
【小问2详解】
A生成B的过程是甲醛与A中羰基相连的甲基发生加成反应,得到的羟基与(CH3)2NH发生取代反应,结合副产物的分子式,可推断该副产物是一分子A结合了两分子的HCHO和(CH3)2NH
【小问3详解】
据分析,的反应类型为消去反应;C转化为D时还生成和N(CH3)3。
【小问4详解】
由题中F的结构简式可知其分子式是C13H16O4,其不饱和度为6,其芳香族同分异构体在碱性条件下水解后酸化,生成X、Y和Z三种有机产物,推断该同分异构体中含有两个酯基。X分子中含有一个手性碳原子,则有一个碳原子连接着四种互不相同的原子或原子团;Y和Z分子中均有2种不同化学环境的氢原子,Y能与溶液发生显色反应,则Y含有酚羟基,推断Y的结构简式是,Z不能被银氨溶液氧化,则Z不含醛基,推断Z的结构简式是CH3COOH;则X分子中共含有5个C原子,其中有-COOH,则推断其结构简式是;综上分析,该芳香族同分异构体的一种结构简式是。
【小问5详解】
结合物质E生成F结构变化可推断与反应可生成目标产物的部分;产物的部分可由生成后与HCHO反应增长碳链得到
课中学案
【学情回顾】 1.官能团只会死记硬背及关键字错误。 2.判断多步反应类型的能力欠缺,没有系统的思路。
3.分析能力差,不会结合前后物质,分子式来推导未知物质结构。 4.丢三落四,漏写小分子。
5.对合成路线的设置没有形成分析模型,且有畏惧心理。
【个性化模型重塑】
① 抓前后结构 瞻前顾后,抓住官能团的变化,画出有关键的断裂和生成部位,了解转化的目的
② 试剂与条件 可推反应类型及可能引入的官能团
③ 分子式 结合前一有机物的分子式及反应条件,推断可能的结构
④ 相对分子质量 仔细核对,确定官能团衍变
规范 结构书写 防少写或多写H原子;价键连接准确
官能团 是写结构还是写名称,是否是含氧官能团
限定条件同分异构体的书写 是否满足题给的条件
方程式书写 防止漏写小分子(如H2O)、n及要配平
【教学目标】1.能正确书写有机物中官能团、有机物的分子式。
2.能判断有机物中有关原子的杂化类型及有关转化的反应类型。
3.能判断合成中未知物的结构及副反应的产物结构。
4.能正确书写流程中的化学方程式。
重塑模型应用
【考点一】有机与结构的融合,考查结构对性质的影响。
例1 (2024·湖南节选)在同一条件下,下列化合物水解反应速率由大到小的顺序为_______(填标号);
① ② ③
例2 (2024·河北节选)
G和H相比,H的熔、沸点更高,原因为 。
例3(2024·全国甲改编)白藜芦醇(化合物I)具有抗肿瘤、抗氧化、消炎等功效。以下是某课题组合成化合物I的路线。
E与H2完全加成后的产物有 个手性碳原子,F中的中心原子有 种杂化方式。
【针对练习1】 (改编)化合物I是治疗肠类痢疾的常用喹诺酮类抗菌药。其中一种合成路线如下:
化合物D在水中溶解性与化合物B相比大的是 。
【考点二】 有机合成与推断中官能团的保护
例4 (2024·湖南)化合物H是一种具有生物活性的苯并呋喃衍生物,合成路线如下(部分条件忽略,溶剂未写出):
反应③和④的顺序不能对换的原因是 ;
【针对练习2】L是一种治疗自主神经功能障碍药物的活性成分,以A为原料合成L的流程如图。
设计F→G,H→I步骤的目的是 。
【考点三】 依据前后有机物的结构,比较前后断键情况,写产物的结构,判断有机反应类型、书写方程式。
例5(2024·山东改编)
例6(2024·河北改编)甲磺司特(M)是一种在临床上治疗支气管哮喘、特应性皮炎和过敏性鼻炎等疾病的药物。
M的一种合成路线如下(部分试剂和条件省略)。
I→J的反应类型 ,J→K的反应类型 。
【针对练习3】化合物H是一种抗失眠药物,其合成路线如下:
已知:一元取代苯进行二元取代反应时,已有基团会对其他基团进入苯环的位置产生影响。
如:-CH3为邻、对位定位基,+HNO3++,-NH2为邻、对位定位基,-NO2、-COOH为间位定位基。
(1)B→C所需的试剂为 。
(2)若用KOH代替AlCl3,D→E会生成一种与E互为同分异构体的有机物,该有机物的结构简式为

(3)G→H转化过程中另一产物为 。
【针对练习4】(2024·黑吉辽节选)特戈拉赞(化合物K)是抑制胃酸分泌的药物,其合成路线如下:
已知:
I.为,咪唑为;
II.和不稳定,能分别快速异构化为和。
E→F转化可能分三步:①E分子内的咪唑环与羧基反应生成X;②X快速异构化为Y,图Y与反应生成F。第③步化学方程式为 。
课后案
分小组原创模拟高考试题(一组:半富马酸喹硫平片制备的流程)
【答案解析】例1:①③②;
【解析】中F的电负性很强,-CF3为吸电子基团,使得-OOCH中C-O键极性增强,更易断裂,水解反应更易进行,中-CH3是斥电子集团,使得-OOCH中C-O键极性减弱,更难断裂,水解反应更难进行,因此在同一条件下,化合物水解反应速率由大到小的顺序为:①③②;
例2:G是对硝基氯苯,H是对硝基苯酚。都是分子晶体,H存在分子间氢键。
例3:2 2
【解析】根据流程,有机物A在Fe/H+的作用下发生还原反应生成有机物B,根据有机物B的分子式和有机物A的结构可以得到有机物B的结构为;有机物B发生两个连续的反应后将结构中的氨基氧化为羟基,得到有机物C;有机物C发生取代反应得到有机物D,根据有机物D的分子式可以推出有机物D为;有机物D与NBS发生取代反应得到有机物E,根据有机物E的分子式可以推出有机物E为;有机物E与P(OC2H5)3发生反应得到有机物F,有机物F与有机物G发生反应得到有机物H,结合有机物H的结构、有机物G的分子式和小问5的已知条件可以得到有机物G的结构为;最后,有机物H与BBr3反应得到目标化合物I。E加成后的产物是:,F的中心原子的杂化有sp2,sp3两种。
【针对练习1】 D
【解析】D中氨基能与水形成分子间氢键,B不存在。
例4:先进行反应③再进行反应④可以防止酚羟基被氧化
【解析】反应③和④的顺序不能对换,先进行反应③再进行反应④可以防止酚羟基被氧化;
【针对练习2】保护羧基,防止在G→H时生成副产物
例5(2024·山东改编)
(1)A (2)
【解析】
例6:取代反应 还原反应
【解析】由流程图可知,A与甲醇发生酯化反应生成B,则A的结构简式为;B与CH3SH发生加成反应生成C;C在碱性条件下发生酯的水解反应,酸化后生成D,则D的结构简式为;D与SOCl2发生取代反应生成E;由F的分子式可知,F的结构简式为;F发生硝化反应生成G,G的结构简式为;G在一定条件下发生水解反应生成H,H的结构简式为;H与发生取代反应生成I;I与乙醇钠发生反应生成J;J发生硝基的还原生成K,K的结构简式为;K与E发生取代反应生成L;L与反应生成M。
【针对练习3】【答案】(1)酸性高锰酸钾溶液 (2) (3)H2O
【解析】根据信息知,A先和液溴发生取代反应生成B,然后B再发生氧化反应生成C,则B为;C发生取代反应生成D,D发生取代反应生成E,E发生取代反应生成F(),根据F、H的结构简式及G的分子式知,F中-CH2Br中溴原子被取代生成G为,G中醇羟基、亚氨基和羰基发生取代反应生成H。
(1)B中甲基被酸性高锰酸钾溶液氧化生成C中羧基,所以B→C所需的试剂为酸性高锰酸钾溶液;(2)若用KOH代替AlCl3,D→E会生成一种与E互为同分异构体的有机物,氨基和-COCl发生取代反应生成E的同分异构体,则该有机物的结构简式为;(3)G()中羰基与醇羟基、亚氨基和发生取代反应生成H,同时生成H2O,所以G→H转化过程中另一产物为H2O。
【针对练习4】:+(CH3CO)2O→+CH3COOH。
【解析】根据已知条件和题目中的三步反应,第三步反应为酚羟基与乙酸酐的反应,生成有机物F。则有机物Y为,根据异构化原理,有机物X的结构为。反应第③步的化学方程式为+(CH3CO)2O→+CH3COOH。
【课后案】
【答案】(1)邻硝基氟苯(2-硝基氟苯)(2)还原反应(3)
(4)与溴化钾和氢氧化钠混合溶液反应会产生红棕色沉淀
(5)
(6)
【解析】

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