2022年高中总复习第一轮化学第十三章第四节各类有机物间的衍变关系.docx

四、各类有机物间的衍变关系
稳固·夯实根底
●网络构建
●自学感悟
1.以下列图为有机物A、B经一系列反响制取X、Y的变化关系。
A、B、X都符合通式，X和Y互为同分异构体，又是同类有机物，B的分子结构中不具有支链。写出A、B、X、Y的结构简式：
A.CH2==CH2、
B.CH3CH2CH2CHO、
X.CH3COOCH2CH2CH2CH3、
Y.CH3CH2CH2COOCH2CH3。
2.写出以CH2ClCH2CH2CH2OH为原料制备的各步反响方程式〔必要的无机试剂自选〕。
答案：①2CH2ClCH2CH2CH2OH+O22CH2ClCH2CH2CHO+2H2O
②2CH2ClCH2CH2CHO+O22CH2ClCH2CH2COOH
③CH2ClCH2CH2COOH+H2OHOCH2CH2CH2COOH+HCl
④
3.乙炔在一定条件下能发生如下反响：
CH≡CH+RCOOHRCOOCH==CH2
现以乙炔为原料〔无机试剂任选〕合成，写出各步反响的化学方程式。
〔1〕CH≡CH+H2OCH3CHO
〔2〕2CH3CHO+O22CH3COOH
〔3〕CH3COOH+CH≡CHCH3COOCH==CH2
〔4〕CH3COOCHCH2
链接·稳固

〔2〕常见的有机反响类型有：取代反响、加成反响、消去反响、酯化反响、水解反响、氧化反响、复原反响、加聚反响、缩聚反响等。
判断有机物反响类型，关键分析有机物含有的官能团。醇羟基能发生氧化、取代、酯化、消去等反响，醛基能发生氧化、复原等反响，而羧基能发生酯化反响，酯往往发生水解，含有醛基、碳碳不饱和键的物质能发生加成反响。
理解·要点诠释
考点1 有机物的合成
选择中学阶段常见有机物之间的衍变关系，尤其是官能团的衍变关系构造成有机合成题。解答有机合成题常用方法有“正推法〞和“逆推法〞。具体到某一个题目是用正推法还是逆推法，还是正推、逆推双向结合，这要由题目给出的条件决定。近几年考题中出现的问题多以逆推为主，使用该方法的思维途径是：
①首先确定所要合成的有机物属何类型，以及题中所给定的条件与所要合成的有机物之间的关系。
②以题中要求最终产物为起点，考虑这一有机物如何从另一有机物甲经过一步反响而制得。假设甲不是所给原料，需再进一步考虑甲又是如何从另一有机物乙经一步反响制得，一直推导到题目中给定的原料为终点。
③在合成某一种产物时，可能会产生多种不同的方法和途径，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。
考点2 有机物的推断
有机推断题属于综合运用各类有机物官能团性质、相互衍变关系的知识，结合有关计算的能力题。熟练掌握各类有机物的性质及其转化关系，是推断未知物的前提。分析有机物推断题常用的方法有：
〔1〕顺推法：抓住有机物的结构、性质和实验现象这条主线，由逐步推向未知，最后得出正确的结论。

〔3〕剥离法：先把明显的未知物剥离出来，然后根据物逐步推测未知物的结构，得出正确的结论。
〔4〕分步推理法：先根据题意进行分步推理，然后再将各步反响物〔或生成物〕的结构进行综合，最后得出正确的结论。
难点 各类烃的衍生物的相互转化关系
各类烃的衍生物的相互转化，其实质是官能团之间的互换和变化，一般来说有以下几种情况
(1)相互取代关系：如卤代烃与醇的关系，R—XR—OH，实际上是卤素原子与羟基的相互取代。
(2)氧化复原关系：如醇与醛、酸之间的相互转化，实际上是醇中的—CH2OH—CHO—COOH
(3)消去加成关系：如CH3CH2OH与浓硫酸共热170 ℃发生消去反响生成乙烯和水，而乙烯在催化剂、加热、加压条件下与水发生加成反响生成乙醇，实际上是前者消去羟基和H原子形成新的官能团不饱和键，后者那么是翻开不饱和键结合水中的—H和—OH形成具有官能团—OH的醇的过程。
(4)结合重组关系：如醇与羧酸的酯化反响以及酯的水解RCOOH＋R′—OHR—COOR′＋H2O，酯化反响实际上是醇中—OH与羧酸中—COOH相互作用，重新组合生成—COO—和H—OH的过程，而酯的水解实际上是酯中—COO—和H—OH相互作用，重新组合形成具有官能团—OH的醇和—COOH的羧酸的过程。
诱思·实例点拨
【例1】 某有机物的结构简式为，它在一定条件下能发生的反响有〔 〕
①加成 ②水解 ③酯化 ④氧化 ⑤中和
⑥消去
A.②③④ B.①③⑤⑥ C.①③④⑤ D.②③④⑤⑥
解析：判断有机反响类型，关键是确定其官能团。不同类物质具有不同的官能团，不同的官能团决定了各自不同的性质。同一物质中含有多个〔或多种〕官能团时，该物质一般就具有各官能团的性质，因此此题所给物质就具有羟基、醛基、羧基和苯环的性质。
答案：C
讲评：有机物含有多个或多种官能团，分析其性质时，假设题目没有特别提醒，那么该物质的性质就以各官能团的性质进行讨论；假设题目给出的性质不能用官能团解释〔或与官能团决定的性质有差异〕，那么要从官能团间的相互影响进行分析研究。
【例2】 R—CNR—COOH，CH4+O2HCHO+H2O。现以天然气、乙醇、H2O为主要原料合成，写出各步反响方程式〔其他无机原料自选，R—CNR—COOH，用过程式〕。
解析：首先分析产物单体丙烯酸甲酯的组成，结合原料，可先由乙醇制乙醛，由乙醛与HCN羰基加成后水解得羟基酸，消去得丙烯酸，再由CH4甲醛，甲醛复原为甲醇，然后将两步产物酯化，最后加聚可达终点合成产物。
答案：①2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；
②CH3CHO+HCN；
③；
④CH2==CHCOOH+H2O；
⑤CH4+O2HCHO+H2O；
⑥HCHO+H2CH3OH；
⑦CH2CHCOOH+CH3OHCH2==CHCOOCH3+H2O
⑧nCH2CHCOOCH3
讲评：此题是一道信息合成题，一般采取由终点产物倒推各步反响物，由信息和原料按合理的步骤合成各中间反响物至最后得出合成途径和正确答案。
【例3】 烯烃通过臭氧氧化并经锌和水处理得到醛或酮。例如：
上述反响可用来推断烯烃的结构。一种链状单烯烃A通过臭氧氧化并经锌和水处理得到B和C。化合物B含碳69.8%，含氢11.6%，B无银镜反响，催化加氢生成D。D在浓硫酸存在下加热，可得到能使溴水褪色且只有一种结构的物质E。反响图示如下：
完成以下问题：
〔1〕B的相对分子质量是_______________；CF的反响类型为___________；D中含有官能团的名称是_________________。
〔2〕D+FG的化学方程式是__________________________________________。
〔3〕A的结构简式为_____________________________________________________。
〔4〕化合物A的某种同分异构体通过臭氧氧化并经锌和水处理只得到一种产物，符合该条件的异构体的结构简式有__________种。
解析：由题中信息可知，B分子中含有一个氧原子。由w(O)=1-69.8%-11.6%=18.6%，求出其相对分子质量为86，分子式为C5H10O。由BDE的相关信息，可推出：
B为，
D为，
E为CH3CH==CHCH2CH3。
又由CF，D+FG，G为C8H16O2的化合物，可推知CF的反响类型为氧化反响，F为羧酸类，即CH3CH2COOH。至此可知，C为CH3CH2CHO，从而逆推A为
又由于〔4〕中化合物A的某种同分异构体经臭氧氧化并经锌和水处理得一种产物，可推出A应为以下三种结构简式：
CH3CH2CH2CH==CHCH2CH2CH3，
答案：〔1〕86 氧化反响 羟基
〔2〕CH3CH2COOH+〔C2H5〕2CHOHCH3CH2COOCH〔C2H5〕2+H2O
〔3〕〔CH3CH2〕2C==CHCH2CH3 〔4〕3

链接·稳固