有機合成與有機推斷題的解題方法和技巧-有機合成與有機推斷

1、 有機合成與有機推斷題的解題方法和技巧 有機合成與有機推斷是高考的熱點，是命題者的保留題目，預測今后將繼續(xù)成為有機部分化學試 題的主要考點，并且有可能逐步走向綜合性、信息化、能力型方向發(fā)展。而如何解有機合成與有機推 斷題是有機化學的重點內容之一，也是大家在復習中應予以關注的重點內容之一。 一、 有機合成與有機推斷題的特點 1、 命題形式上多以框圖的形式給出烴及烴的衍生物的相互轉化關系，考查反應方程式的書寫、判斷 反映類型、分析各種物質的結構特點和所含的官能團、判斷和書寫同分異構體等；或是給出一些 新知識和信息，即信息給予試題，讓學生現場學習再遷移應用，結合所學知識進行合成與推斷， 考查學生的自

2、學及應變能力。 2、 命題內容上常圍繞乙烯、苯及其同系物、乙醇、乙醛等這些常見物質的轉化和性質為中心來考查。 二、 有機合成與有機推斷題的解題思路 解有機合成與有機推斷題，主要是確定官能團的種類和數目，從而得出是什么物質。首先必須全 面掌握有機物的性質及有機物間相互轉化的網絡，在熟練掌握基礎知識的前提下，審清題意（分清題 意，弄清題目的來龍去脈、掌握題意） 、 用足信息 （準確獲取信息，并遷移應用） 、積極思考（判斷合 理，綜合推斷），從中抓住問題的突破口，即抓住特征條件（特殊性質和特征反應） ，再從突破口向外 發(fā)散，通過正推法、逆推法，剝離法，分層推理法等得出結論，最后做全面的檢查，驗證結論

3、是否符 合題意。 三、 有機合成與有機推斷題的解題技巧 1、準確把握官能團的結構和性質，快速尋找試題的切入口 例1、（2003年全國）根據圖示填空 H2 Ni (催化劑) * C4H 6。2 F是環(huán)狀化合物 化合物A含有的官能團是 。 1 mol A與2 mol H 2反應生成1 mol E，其反應的化學方程式是 與A具有相同官能團的 A的同分異構體的結構簡式是 B在酸性條件下與 B2反應得到D，D的結構簡式是 _ F的結構簡式是 _ 。由E生成F的反應類型是 _ 解析：由A與NaHCO3溶液反應可以確定 A中有一COOH ；由A與Ag（NH 3） 、OH反應可知 中含有一CHO;綜合E到F的

4、反應條件、E中含一COOH、F的分子式及是一個環(huán)狀化合物，可以推 測F是一個環(huán)酯，E分子中的一OH來自于一CHO與H2的加成，而1 mol A與2 mol H2反應生成1 mol E,所以A中還含有一個碳碳雙鍵。 A經E到F的過程中只有成環(huán)而無碳原子的增減，所以 A中也只 含有4個碳原子；A經B到D的反應過程中沒有碳鏈的改變，所以 A分子的碳鏈結構中也沒有支鏈； 結合A中的官能團可以確定 A的結構簡式為：OHC CH CH COOH。 1 mol A與2 mol H 2發(fā)生加成反應，分別是碳碳雙鍵、醛基的加成。 與A具有相同官能團的 A的同分異構體應該有一個支鏈。 B在酸性條件下，由鹽生成了酸

5、，結構中的碳碳雙鍵再與 Br2發(fā)生了加成反應。 答案：（1 ）碳碳雙鍵，醛基，羧基 反思：由轉化過程定“結構片斷”或官能團，將多個“結構片斷” 、官能團、碳鏈等綜合確定未知 物的結構，是從有機物轉化框圖中確定有機物最實用的一種方法。 【變式】（1）具有支鏈的化合物 A的分子式為C4H9O2, A可以使Br?的四氯化碳溶液褪色。1molA和 1mol NaHCO 3能完全反應，則 A的結構簡式是 。寫出與A具有相同官能 團的A的所有同分異構體的結構簡式 。 （2） 化合物B含有C、H、O三種元素，分子量為 60,其中碳的質量分數為 60%，氫的質量分數為 13.3%。B在催化劑Cu的作用下被氧氣

6、氧化成 C, C能發(fā)生銀鏡反應，則 B的結構簡式是 _ （3） D在NaOH水溶液中加熱反應，可生成 A的鈉鹽和B，相應反應的化學方程式是 2、根據特殊反應條件推斷 反應條件 可能官能團 濃硫酸 醇的消去（醇羥基）酯化反應（含有羥基、羧基） 稀硫酸 酯的水解（含有酯基） 二糖、多糖的水解 NaOH水溶液 鹵代烴的水解 酯的水解 (2) OHC - CH=CH COOH + 2H 2 HO CH2- CH 2 CH 2 (3) CHO 1 (4) HOOC CH CH COOH CH2 CCOOH 1 1 Br Br O O (5CH2 CO 或 f 7=O 酯化反應 f CCH2 _ / CO

7、OH + Ag(NH 3)2 , OH I Br2 D D的碳鏈沒有支鏈 (1) (2) (3) (4) (5) NaOH醇溶液 鹵代烴消去（一X） H2、催化劑 加成（碳碳雙鍵、碳碳叁鍵、醛基、羰基、苯環(huán) ） |O2/CU、加熱 醇羥基 (CH2OH、 CHOH ) Cl2(B2)/Fe 苯環(huán) Cl2（Br2）/ 光照 烷烴或苯環(huán)上烷烴基 堿石灰/加熱 R COONa 例2: (2004年廣東)根據下面的反應路線及所給給信息填空。 Cl CI2,光照 A - (一氯環(huán)己烷) A的結構簡式是 的反應類型是 反應的化學方程式是 。 本題主要考查了有機物轉化過程中官能團(一 Cl)的引入和消去，推

8、斷的方法是結合反應 2 堿存在下，鹵代烴與醇反應生成醚( R0 R : KOH RX + ROH - T R 0 R +HX 室溫 化合物A經下列四步反應可得到常用溶劑四氫呋喃，反應框圖如下: A分子中的官能團名稱是 _ ; A只有一種一氯取代物 B。寫出由A轉化為B的化學方程式 _ ? A的同分異構體F也可以有框圖內 A的各種變化，且 F的一氯取代物有三種。 F的結構簡式是 (選填序號) 氧化反應 加聚反應 水解反應 “ HQ”的一硝基取代物只有一種。 “ HQ ”的結構簡式是 _ (3) A與“ HQ ”在一定條件下相互作用形成水與一種食品抗氧化劑“ 化鈉溶液作用得到化學式為 C10H 1

9、2O2Na2的化合物。 條件和轉化前后物質的結構。 從反應的條件和生成物的名稱、結構分析，該反應是取代反應， A是環(huán)己烷。對比物質結構和 反應條件，反應是鹵代烴的消去反應，生成了碳碳雙鍵。從物質中所含的官能團和反應物來看，反 應是烯烴的加成反應，同時引入了兩個一 Br，生成的B是鄰二溴環(huán)己烷；而反應是消去反應，兩 個一Br同時消去，生成了兩個碳碳雙鍵。 請回答下列問題: (1) 1molA和1molH2在一定條件下恰好反應，生成飽和一元醇 Y , Y中碳元素的質量 分數約為65%，則Y的分子式為 ;環(huán)己烷 (2 )取代反應；加成反應 A分子中所含官能團的名稱是 A的結構簡式為 2NaOH乙醇”

10、 反思：在學習有機的性質、變化的過程中要主動歸納、構建官能團的引入和消去的規(guī)律方法。如: 小結中學常見的引入一OH的方法和典型反應、碳碳雙鍵向其它官能團轉化的方法和典型反應等。 【變式】1、(1)化合物A ( C4H10O)是一種有機溶劑。A可以發(fā)生以下變化： + 2NaBr+ 2H 20 Cl 2 光 濃 H 2S0 4 B2 CCl 4 (2)第步反應類型分別為 (3)化合物B具有的化學性質(填寫字母代號)是 a.可發(fā)生氧化反應 b.可發(fā)生酯化反應 (4) (5) b.強酸或強堿條件下均可發(fā)生消去反應 d.催化條件下可發(fā)生加聚反應 寫出C、D和E的結構簡式：C 寫出化合物 C與NaOH水溶

11、液反應的化學方程式: Na (6) 寫出四氫呋喃鏈狀醚類的所有同分異構體的結構簡式: (1) (2) (3) 解析： ,名稱是 。 。的反應類型是 (2)化合物“ HQ”(。6日6。2 ) 可 用 作 顯 影 劑 ， “ HQ ” 可 以 與 三 氯 化 鐵 溶 液 發(fā) 生 顯 色 反 應 。HQ 還能發(fā)生的反應是 加成反應 O TBHQ ”?！?TBHQ ” 與氫Br2的 CCl4溶液 B 3、根據典型反應入手推斷 “ TBHQ ”的結構簡式是 使溴水褪色 含有 C=C、OC、或一CHO 加溴水產生白色沉淀或遇 Fe3+顯紫色 酚類 能使酸性KMnO4溶液褪色 C=C、gc、酚類或一CHO、

12、苯的冋系物等 例3. （04理綜n ）科學家發(fā)現某藥物 M能治療心血管疾病是因為它在人體內能釋放一種 信使分 反應的化學方程式是 CH.OH ONO， CHOH CHONOj +*0 I C!I2OH CHJONOJ 子” D,并闡明了 D在人體內的作用原理。為此他們榮獲了 1998年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。請回答下 列問題： （1） 已知M的分子量為227，由C、H、0、N四種元素組成，C、H、N的質量分數依次為 15.86%、 2.20%和18.5%。則M的分子式是 _ 。D是雙原子分子，分子量為30,則D的分子式為 _ 。 （2） 油酯A經下列途徑可得到 M。 （3） 6.9 反思：熟練掌

13、握并理解常見的典型反應的原理，并準確遷移應用于實際問題中是快速解答此類推斷題 的關鍵，在復習中，一定要將此類反應進行一次全面的歸納、整理，以備考試所需。 【變式】1、1976年，科學家用 Pb磷化物催化二氧化碳和丁二烯反應，可得到的產物之一甲的鍵線 若有機物乙與甲互為同分異構體，乙能與 FeCb溶液作用顯紫色，乙與適量新制 Cu（OH） 2的懸濁液在加熱的條件下可產生磚紅色沉淀. 圖中的提示： 液硫酸 C2H5OH+HO NO2 * C2H5O NO3+H2O 硝酸 硝酸乙酯 反應的化學方程式是 。 反應的化學方程式是 。 （3） C是B和乙酸在一定條件下反應生成的化合物，分子量為 134，寫

14、出C所有可能的結構簡 式 。 （4） 若將0.1 mol B與足量的金屬鈉反應，則需消耗 g金屬鈉。 解析：本題是一道信息遷移題，考查考生對油脂結構的掌握，分析運用正向逆向、發(fā)散收斂思維的能 力。 由題意可計算的 M分子中的C、H、O、N原子個數分別為 3、5、9、3,即M分子式為C3H5O9N3； 很顯然，D應為NO。解題（2）的突破口是反應一一油脂的水解反應。由油脂水解產物可知， B肯 定是甘油，所以 M應該是甘油與硝酸酯化生成的硝化甘油；同時，由于甘油（ C3H8O3）的式量為92, 而醇類物質與乙酸發(fā)生酯化反應每形成一個酯基結構， 分子量將增加60,而此時產物C的分子量正好 比B多42

15、,所以C應該是乙酸甘油酯；因為 0.1mol的甘油中含0.3mol羥基，則此時所需要的 Na的 物質的量也應為 0.3mol。 答案：（1）C3H5O9N3 NO （2）反應的化學方程式是 II CHj0 Rj CH3OH 0 +3H2OCHOH + K.CfWH + K.COOH + HSCO（JH I U I CHjOH 回答下列問題： （1） 有機物乙的分子式為 _ . （2） 一定條件下，1 mol乙發(fā)生加成反應所需 H2的物質的量最大等于 _ mol. 2、某芳香化合物A的分子式為C7H6O2，溶于NaHCOs水溶液，將此溶液加熱，能用石蕊試紙檢驗出 有酸性氣體產生。 （1）寫出化合

16、物A的結構簡式。 （2） 依題意寫出化學反應方程式 （3） A有幾個屬于芳香族化合物的同分異構體，寫出它們的結構簡式。 4、根據計算進行推斷 例 3.已知： CH3CH2OH （相對分子質量 46） RCH（OH） 2 自動失水 （不穩(wěn)定） 現有只含碳、氫、氧的化合物 A可發(fā)生銀鏡反應 跟鈉反應放出H2 選擇氧化 D不發(fā)生銀鏡反應 相對分子質量106 可被堿中和 乙酸 乙酸酐 RCHO +H 2O CH3COOC2H5 （相對分子質量 88） A F,有關它們的某些信息，已注明在下面的方框內。 乙酸 B可發(fā)生銀鏡反應 乙酸酐 選擇* 氧化 乙醇 硫酸 E不發(fā)生銀鏡反應 無酸性 乙酸 乙酸酐 C

17、不發(fā)生銀鏡反應 相對分子質量190 可被堿中和 I = 乙醇硫酸 T F不發(fā)生銀鏡反應 無酸性 (1) 解析：I 按照熱化學反應方程式的書寫要求直接書寫，為: (1 )在化合物A F中有酯的結構的化合物是 (2)寫出化合物 A和F的結構簡式 解析：解答本題可從下面幾方面入手： (1)弄懂題給信息 (2)能發(fā)生銀鏡反應說明分子內含有 醛基，醛基易被氧化；能和乙酸、乙酸酐發(fā)生酯化反應說明分子內含有羥基(羥基也能和鈉反應產生 H2)；可被堿中和、能和乙醇在濃硫酸存在的條件下發(fā)生酯化反應說明分子內含有羧基。 這樣可大致確 定各物質所含有的官能團。 (3)利用題中的數據，已知 一CHO氧化為一COOH式

18、量增加16,若A物 質中只有1個醛基(若1個醛基不合理再討論多個醛基)，采用逆向思維方式從 CTB ,從DTA ,推 測A、B的相對分子質量為： M(A)=90、M(B)=174 , A、B的相對分子質量之差等于 84,表示A醇羥 基形成乙酸酯時相對分子質量的增加，而信息說 明每個醇羥基形成乙酸酯時相對分子質量增加 CH3CH2CHO(I)+4O 2(g) T 3CO(g)+3H 20(1) ; H= - 1815kJ/mol。 II 解答本小題需要緊緊抓住化學反應規(guī)律： AT B+C的反應是氧化反應，屬題設信息的應用， C TF的反應是氧化反應(醛類物質的銀鏡反應) ，BTD的反應是加成反應

19、，D+FTG的反應是酯化反 應，DTE的反應是脫水反應。知道了上述各反應情況，各物質的類別、官能團就容易確定了，問題會 迎刃而解。 答案：(1) 86 (2) 42,由此推出 A中含2個醇羥基。經過上述的推 論再經綜合分析可以得出結果。 答案：(1) B、C、E、F 氧化反應 羥基 CHHCOOH +G打訂2CHOH 嚴讐* (3) (CH3CH2)2C=CHCH 2CH3 (4) 3 反思：此類問題常涉及一些新信息、新情景反應及規(guī)律，需要通過自學，將題設內容理解、消化，并 與舊有知識聯系、掛鉤，再根據題干條件或題設要求進行分析推斷。經?？疾榈膯栴}有：反應類型的 判別、反應方程式的書寫、同分異構體的分析等。 【變式】1、環(huán)己烯可以通過丁二烯與乙烯發(fā)生環(huán)化加成反應得到： (2)A : CH2(0H)CH(0H)CH0 B: CH 3C00CH-CH(00CCH 3)-C00C 2H5 5、根據題給信息進行推斷 n GHj ) 例4烯烴通過臭氧化并經鋅和水處理得到醛或酮。