2019年高考化学专题3.17有机物的结构推断的解题方法与技巧.docx

专题3.17 有机物的结构推断的解题方法与技巧高考对本模块的考查主要以有机综合题出现，分值约25分左右。高考对本模块的考查为理解和综合应用，试题难度为较难或难，考查的形式选择题以有机物的结构或有机反应为背景考查有机基础知识，有机综合题以药物合成为背景考查综合应用能力。2019年预计以有机物的组成、结构、性质和用途等主千知识为线索，要求考生对未知物的结构进行推断，考查考生对有机化学知识的理解和掌握情况；其次提供一些新信息，要求考生抓住新信息中的有效信息和隐含信息，推断未知有机物的结构，考查考生接受信息、整合信息的能力；最后以“新有机物”的合成为载体，创设新情境，将有机合成路线以流程图的形式呈现出来，综合考查有机推断，从而考查考生的科学探究与创新意识。其中，设计合成路线是命题新趋势。一、有机合成1、有机合成的概念：有机合成是利用简单、易得的原料，通过有机反应，生成具有特定结构和功能的有机化合物。2、有机合成过程：。3、有机合成的原则是：原料价廉，原理正确；路线简捷，便于操作，条件适宜；易于分离，产率高。4、有机合成的解题思路：将原料与产物的结构进行对比，一比碳干的变化，二比官能团的差异。（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。 （3）引入羟基：烯烃与水的加成：例如：CH2CH2H2O CH3CH2OH。醛（酮）的加成：。卤代烃的水解：RXH2OROHHX。酯的水解：RCOORNaOHRCOONaROH。（4）引入羧基：醛的氧化：例如2CH3CHO + O22CH3COOH。酯的水解：例如: CH3COOC2H5H2OCH3COOHCH3CH2OH。烯烃的氧化：RCHCH2RCOOHCO2。苯的同系物氧化：。3、官能团的消除：（1）通过有机物加成消除不饱和键；（2）通过消去、氧化或酯化消除羟基；（3）通过加成或氧化消除醛基；（4）通过消去或取代消除卤素原子。4、官能团的转化：（1）利用衍变关系引入官能团，例如：卤代烃伯醇(RCH2OH) 醛羧酸。（2）通过不同的反应途径增加官能团的个数，例如：。（3）通过不同的反应，改变官能团的位置，例如：方法技巧：一、有机综合推断题突破策略1、应用特征产物逆向推断：2、确定官能团的方法（1）根据试剂或特征现象推知官能团的种类：使溴水褪色，则表示该物质中可能含有“”或“”结构。使KMnO4(H)溶液褪色，则该物质中可能含有“”、“”或“CHO”等结构或为苯的同系物。遇FeCl3溶液显紫色，或加入溴水出现白色沉淀，则该物质中含有酚羟基。遇浓硝酸变黄，则表明该物质是含有苯环结构的蛋白质。遇I2变蓝则该物质为淀粉。加入新制的Cu(OH)2悬浊液，加热煮沸有红色沉淀生成或加入银氨溶液加热有银镜生成，表示含有CHO。加入Na放出H2，表示含有OH或COOH。加入NaHCO3溶液产生气体，表示含有COOH。（2）根据数据确定官能团的数目：。2OH(醇、酚、羧酸)H2。2COOHCO2，COOHCO2。，CC(或二烯、烯醛)CH2CH2。某有机物与醋酸反应，相对分子质量增加42，则含有1个OH；增加84，则含有2个OH。即OH转变为OOCCH3。由CHO转变为COOH，相对分子质量增加16；若增加32，则含2个CHO。当醇被氧化成醛或酮后，相对分子质量减小2，则含有1个OH；若相对分子质量减小4，则含有2个OH。（3）根据性质确定官能团的位置：若醇能氧化为醛或羧酸，则醇分子中应含有结构“CH2OH”；若能氧化成酮，则醇分子中应含有结构“CHOH”。由消去反应的产物可确定“OH”或“X”的位置。由一卤代物的种类可确定碳架结构。由加氢后的碳架结构，可确定“”或“CC”的位置。由有机物发生酯化反应能生成环酯或聚酯，可确定有机物是羟基酸，并根据环的大小，可确定“OH”与“COO。3、“三招”突破有机推断与合成（1）确定官能团的变化：有机合成题目一般会给出产物、反应物或某些中间产物的结构等，在解题过程中应抓住这些信息，对比物质转化中官能团的种类变化、位置变化等，掌握其反应实质。 醇分子内脱水、卤代烃分子内脱卤化氢是中学阶段必须掌握的消去反应。（4）氧化反应和还原反应：概念：氧化反应：有机物分子中加入氧原子或脱去氢原子的反应；还原反应：还原反应有机物分子中加入氢原子或脱去氧原子的反应。在氧化反应中，常用的氧化剂有：O2、酸性KMnO4溶液、银氨溶液和新制的Cu(OH)2悬浊液等。 常见的氧化反应和还原反应：有机物的燃烧、有机物被空气氧化、有机物被酸性KMnO4溶液氧化、 醛基被银氨溶液和新制的Cu(OH)2悬浊液氧化；而不饱和烃的加氢、硝基还原为氨基、醛基或酮基的加氢、苯环的加氢等都属于还原反应。（5）加聚反应：相对分子质量小的化合物(也叫单体)通过加成反应互相聚合成为高分子化合物的反应叫做加聚反应。加聚反应的特点：链节(也叫结构单元)的相对分子质量与单体的相对分子质量(或相对分子质量之和)相等；产物中仅有高聚物，无其他小分子生成，但生成的高聚物由于n值不同，是混合物；实质上是通过加成反应得到高聚物。加聚反应的单体通常是含有碳碳双键或碳碳三键的化合物。可利用“单双键互换法”巧断加聚产物的单体。常见的单体主要有：乙烯、丙烯、氯乙烯、苯乙烯、1，3丁二烯、异戊二烯等。（6）缩聚反应：单体间相互反应生成高分子，同时还生成小分子(如H2O、HX等)的反应叫做缩聚反应。常见发生缩聚反应的官能团有羧基和羟基、羧基和氨基、苯酚和醛等。（7）显色反应：某些有机物跟某些试剂作用而产生特征颜色的反应叫显色反应。苯酚遇FeCl3溶液显紫色，淀粉遇碘单质显蓝色，某些含苯环蛋白质遇浓硝酸显黄色等都属于有机物的显色反应。【例1】有机物F是合成药物“银屑灵”的中间体，其合成流程如下：(1) 化合物C中含氧官能团的名称为_、_。(2) DE的反应类型为_，CD经历了先加成再消去的反应过程，请写出中间产物的结构简式：_。(3) 化合物B的分子式为C10H14O，写出B的结构简式：_。(4) 写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式：_。不能发生银镜反应；能发生水解反应，其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应；分子中有4种不同化学环境的氢。(5) 已知：以苯甲醇、乙醛为原料制备，写出相应的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)_ 。【答案】醛基 醚键 加成反应 【解析】【分析】（1）C中含有醛基和醚键；（2）D中碳氧双键打开，与乙炔发生加成反应； ，故答案为：。【点睛】解题的关键在于充分利用题中信息和基础知识相结合，灵活地应用到有机合成中去。【例2】龙癸醛是一种珍贵香料，广泛应用于香料、医药、染料及农药等行业。其合成路线如图所示(部分反应产物和反应条件已略去)回答下列问题(1)下列有关R和烯烃C3H6的说法不正确的是_。(填代号)A.它们的碳原子均在同一平面 B.它们都能使酸性KMnO4溶液褪色C.它们都能发生加成反应 D.它们都含有碳碳双键(2)反应的类型是_，反应的类型是_。(3)T所含官能团的名称是_；反应的化学方程式为_。(4)X的实验式为_。(5)遇氯化铁溶液发生显色反应的T的同分异构体有_种，其中，在核磁共振氢谱上有4组峰且峰面积比为1：2：3：6的结构简式为_。(6)参照上述流程图，以2一甲基1，3丁二烯为原料，经三步制备2一甲基1，4一丁二醛的合成路线：反应条件1所选用的试剂为_，反应条件2所选用的试剂及条件为_。【答案】BD 取代反应 消去反应 羟基 C3H4 22 HBr、H2O2 NaOH水溶液、加热 【解析】【分析】（1）依题意知，R为苯，苯的分子结构中含介于碳碳单键与碳碳双键之间的特殊的键，6个C原子共平面，化学性质稳定，在一定条件下可发生加成反应，不能使酸性高锰酸钾褪色，而烯烃C3H6分子内含碳碳双键，3个C原子共平面，可发生加成反应，据此分析作答；（2）根据条件及反应产物的分子式推测结构简式及有机反应类型；（3）采用正推法与逆推法有机结合的思路推出T中含有羟基；（4）实验式是用元素符号表示化合物分子中各元素的原子个数比的最简关系式，据此分析作答；（5）遇氯化铁溶液发生显色反应，则说明分子含酚羟基，按照苯环上取代基的个数采用分类讨论思想对同分异构体的种类数进行分析；（6）根据合成路线可看出合成目标产物的关键是在异戊二烯链上引入溴原子，有题意可知，碳碳双键在H2O2存在下与HBr发生加成反应，溴原子连接在氢原子较多的碳原子上，再结合反应物与产物的转化关系分析作答。【详解】（2）反应是由X（）在光照的条件下与Cl2反应转化为Y（），可知发生了取代反应，反应由Y（）发生消去反应转化为Z（），故答案为：取代反应；消去反应；（3）W中含溴原子，龙葵醛分子中含醛基，结合分子式及W和龙葵醛的结构简式可推知T为醇，其分子内含羟基，其结构简式为：，则反应的化学方程式为： 2肉桂醛F ()在自然界存在于桂油中，是一种常用的植物调味油，工业上主要是按如下路线合成的：已知：两个醛分子在NaOH溶液作用下可以发生反应，生成一种羟基醛： + 请回答：（1）D的名称为_。（2）反应中属于加成反应的是_（填序号）。（3）写出反应的化学方程式：_；反应的化学方程式：_。（4）在实验室里鉴定分子中的氯元素时，是将其中的氯元素转化为AgCl白色沉淀来进行的，其正确的操作步骤是_（请按实验步骤操作的先后次序填写序号）。A滴加AgNO3溶液 B加NaOH溶液 C加热 D用稀硝酸酸化（5）E的同分异构体有多种，其中之一甲属于酯类。甲可由H（已知H的相对分子量为32）和芳香酸G制得，则甲的结构共有_种。（6）根据已有知识并结合相关信息日，写出以乙烯为原料制备CH3CHCHCHO的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图例如下：_【答案】苯甲醛+NaOH+NaCl 2+O2 2 + 2H2OBCDA4【解析】【分析】CH2=CH2与水反应生成A，A为乙醇；乙醇催化氧化得到B，B为乙醛；与氢氧化钠水溶液反应生成C，C为；催化氧化得到D，D为；乙醛和反应生成E，E为；发生消去反应得到F，F为再结合对应有机物的结构和性质，据此分析可得结论。 【详解】（1）与氢氧化钠水溶液反应生成C，C为；催化氧化得到D，D为，故答案为：苯甲醛；（2）由上述流程分析可知反应、为加成反应，故答案为：、；（3）与氢氧化钠水溶液反应生成C，C为，方程式为：；催化氧化生成，故答案为：；2+O2 2 + 2H2O；【点睛】本题主要考查有机物的合成与推断，有机物结构简式书写不规范是一个较严重的失分点，另外苯甲醇的催化氧化方程式配平也是学生易忽视的地方。3有机高分子材料M的结构简式为,下图是由有机物A(分子式为C5H8O)和苯甲醛为原料生产该有机物的合成路线。已知:A分子中有两种不同环境的氢原子CH3CH2CHCH2CH3CHBrCHCH2CH3CHO+CH3CHOCH3CHCHCHO+H2O请回答以下问题:(1)A的结构简式为_,B的名称为_,F中所含官能团的名称是_。(2)和的反应类型分别是_、_;反应的反应条件为_。(3)反应的化学方程式为_。(4)有机物E有多种同分异构体,其中同时符合下列条件的同分异构体有_种。属于芳香酯类 其酸性水解产物遇FeCl3显紫色(5)以1-丙醇和NBS为原料可以制备聚丙烯醇()。请设计合成路线(其他无机原料任选)并用如下方式表示_。AB目标产物【答案】 环戊烯 碳碳双键、羧基 消去 加成 氢氧化钠水溶液、加热 13 【解析】【分析】本题考查有机物的合成和推断，主要从官能团的性质入手，根据信息，A分子中有两种不同环境的氢原子，且A和氢气发生加成反应，因此A的结构简式为，B与C在NBS根据信息B与C发生取代，B含有碳碳双键，则反应发生消去反应，B的结构简式为，根据反应得到产物羟基的位置，C中溴原子的位置应在羟基的位置，即C的结构简式为，反应在碱的水溶液中发生取代反应，根据反应信息，以及E的产物，推出E的结构简式为：，D的结构简式为：CH3CHO，生成F，发生醛基的氧化成，则F的结构简式为，反应发生酯化反应，据此答题。【详解】（2）根据上述分析，发生反应类型是消去反应、加成反应；反应发生取代反应，条件是氢氧化钠的水溶液，并加热；故答案为：消去、加成；氢氧化钠水溶液、加热。 (2)AB为苯与乙炔的加成反应；C的结构简式为，故答案为：加成反应；(4)F为，其同分异构体中含有结构且水解产物为芳香醇，其芳香醇可能为、邻甲基苯甲醇、间甲基苯甲醇、对甲基苯甲醇、苯甲醇(甲基在另一苯环上有3种结构)，因此F的同分异构体共有8种，其中核磁共振氢谱吸收峰最少的分子为或，故答案为：8；或；(5)以CH2=CHCH3为原料合成，根据信息，需要首先合成，因此合成路线为：CH2=CHCH3 CH3-CHOHCH3，故答案为：CH2=CHCH3 CH3-CHOHCH3。5以苯和乙炔为原料合成化工原料E的路线如下：回答下列问题：（1）A的名称_。（2）生成B的化学方程式为_，反应类型是_。（3）C的结构简式为