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有机合成与推断专题一、有机推断1、有机物的官能团和它们的性质：官能团是钥匙，它能打开未知有机物对你关闭的大门。官能团是地图，它能指引你走进有机物的陌生地带。官能团结构性质碳碳双键CC加成（H2、X2、HX、H2O）氧化（O2、KMnO4）加聚碳碳叁键CC加成（H2、X2、HX、H2O）氧化（O2、KMnO4）、加聚 苯取代（X2、HNO3、H2SO4）加成（H2）、氧化（O2）卤素原子X水解（NaOH水溶液）消去（NaOH醇溶液）醇羟基ROH取代【活泼金属、HX、分子间脱水、酯化反应】氧化【铜的催化氧化、燃烧】消去 酚羟基取代（浓溴水）、弱酸性、加成（H2）显色反应（Fe3+）缩聚反应（制酚醛树脂）醛基CHO加成或还原（H2）氧化【O2、银氨溶液、新制Cu(OH)2】 羰基CO加成或还原（H2） 羧基COOH酸性、酯化 酯基 水解 (稀H2SO4、NaOH溶液)2.由反应条件确定官能团 ：反应条件可能官能团浓硫酸醇的消去（醇羟基）酯化反应（含有羟基、羧基）稀硫酸酯的水解（含有酯基） 二糖、多糖的水解NaOH水溶液卤代烃的水解 酯的水解 NaOH醇溶液卤代烃消去（X）H2、催化剂加成(碳碳双键、碳碳叁键、醛基、羰基、苯环)O2/Cu、加热醇羟基 （CH2OH、CHOH）Cl2(Br2)/Fe苯环Cl2(Br2)/光照烷烃或苯环上烷烃基水浴加热苯的硝化、银镜反应、制酚醛树脂、酯类和二糖的水解3.根据反应物性质确定官能团 :反应条件可能官能团能与NaHCO3反应的羧基能与Na2CO3反应的羧基、酚羟基 能与Na反应的羧基、酚羟基、醇羟基与银氨溶液反应产生银镜醛基 与新制氢氧化铜产生砖红色沉淀 （溶解）醛基 （羧基）使溴水（或溴的CCl4）褪色CC、CC加溴水产生白色沉淀、遇Fe3+显紫色酚AB氧化氧化CA是醇（CH2OH）或乙烯 4反应现象反应的试剂有机物现象与溴水反应(1)烯烃、二烯烃(2)炔烃溴水褪色，且产物分层(3)醛澳水褪色，且产物不分层(4)苯酚有白色沉淀生成与酸性高锰酸钾反应(1)烯烃、二烯烃(2)炔烃(3)苯的同系物(4)醇(5)醛高锰酸钾溶液均褪色与金属钠反应(1)醇放出气体，反应缓和(2)苯酚放出气体，反应速度较快(3)羧酸放出气体，反应速度更快与氢氧化钠反应(1)卤代烃分层消失，生成一种有机物(2)苯酚浑浊变澄清(3)羧酸无明显现象(4)酯分层消失，生成两种有机物与碳酸氢钠反应羧酸放出气体且能使石灰水变浑浊银氨溶液或新制氢氧化铜(1)醛有银镜或红色沉淀产生(2)甲酸或甲酸钠加碱中和后有银镜或红色沉淀产生(3)甲酸酯有银镜或红色沉淀生成5.根据反应类型来推断官能团：反应类型可能官能团加成反应CC、CC、CHO、羰基、苯环 加聚反应CC、CC酯化反应羟基或羧基水解反应X、酯基、肽键 、多糖等单一物质能发生缩聚反应分子中同时含有羟基和羧基或羧基和胺基 6.【有机反应数据】根据与H2加成时所消耗H2的物质的量进行突破：1molCC加成时需1molH2，1molCC完全加成时需2molH2，1molCHO加成时需1molH2，而1mol苯环加成时需3molH2。1molCHO完全反应时生成2molAg或1molCu2O。2molOH或2molCOOH与活泼金属反应放出1molH2。1molCOOH与碳酸钠或碳酸氢钠溶液反应放出1molCO2。1mol一元醇与足量乙酸反应生成1mol酯时，其相对分子质量将增加42，1mol二元醇与足量乙酸反应生成酯时，其相对分子质量将增加84。1mol某酯A发生水解反应生成B和乙酸时，若A与B的相对分子质量相差42，则生成1mol乙酸，若A与B的相对分子质量相差84时，则生成2mol乙酸。7. 【物质简式通式】(1)CH=11，可能为乙炔、苯、苯乙烯、苯酚。(2)CH=l2，可能分为单烯烃、甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖等。 (3)CH=14，可能为甲烷、甲醇、尿素CO(NH2)2 (4) 符合CnH2n+2一定为烷烃，符合CnH2n可能为烯烃，符合CnH2n-2可能为炔烃，符合CnH2n-6可能为苯的同系物，符合CnH2n+2O可为醇或醚，符合CnH2nO可为醛或酮，符合CnH2nO2可为一元饱和脂肪酸或其与一元饱和醇生成的酯。8.【物质结构】具有4原子共线的可能含碳碳叁键。具有4原子共面的可能含醛基。具有6原子共面的可能含碳碳双键。具有12原子共面的应含有苯环。9.【物质物理性质】在通常状况下为气态的烃，其碳原子数均小于或等于4，而烃的衍生物中只有CH3Cl、CH2CHCl、HCHO在通常情况下是气态。10.质量(元素原子)守恒规律的巧用(可推未知物的分子式)例：醇+酸-酯+水（若知其中三者可正推酯式或逆推醇式，酸式）11.由高分子有机物结构确定单体首先确定高分子化合物是加聚产物还是缩聚产物，若链节结构中主链上是碳与碳原子形成碳键，则一般为加聚产物；若链节结构中主链上有 O或 NH，则一般为缩聚产物。若为加聚产物，将加聚物的链节取出，单键改双键，双键改单，再断开错误的双键(以C为4价键判)，得出加聚物单体；若为缩聚产物，只要将主链中的 或 断开，分别补上（左）OH和（右）H即可得出相反应单体。二、有机合成1、官能团的引入：引入官能团有关反应羟基-OH烯烃与水加成,醛/酮加氢,卤代烃水解,酯的水解卤素原子（X）烃与X2取代,不饱和烃与HX或X2加成，(醇与HX取代)碳碳双键C=C某些醇或卤代烃的消去，炔烃加氢醛基-CHO某些醇(CH2OH)氧化,烯氧化,糖类水解，（炔水化）羧基-COOH醛氧化, 酯酸性水解, 羧酸盐酸化，(苯的同系物被强氧化剂氧化)酯基-COO-酯化反应2、有机合成中的成环反应：加成成环：不饱和烃小分子加成（信息题）；二元醇分子间或分子内脱水成环；二元醇和二元酸酯化成环；羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子的成环。3、有机合成中的增减碳链的反应：增加碳链的反应：酯化反应 加聚反应 缩聚反应减少碳链的反应： 水解反应：酯的水解，糖类、蛋白质的水解； 裂化和裂解反应； 氧化反应：燃烧，烯催化氧化（信息题），脱羧反应（信息题）。4、有机合成路线 （1）一元合成路线： 卤代烃一元醇一元醛一元羧酸酯 （2）二元合成路线：卤代烃烯烃二卤代物二元醇二元醛二元羧酸酯v审题做好三审： 1）文字、框图及问题信息反应（条件、性质现象）信息 2）找出隐含信息、信息规律及模仿规律3）先看结构简式，再看化学式（D的碳链没有支链）v找突破口有三法：1）数字 2）化学键 3）衍变关系v答题有三要：1）要找关键字点词 2）要规范答题 3）要找得分例根据图示填空（1）化合物A含有的官能 。（2）1 mol A与2 mol H2反应生成1 mol E，其反应方程式是 。（3）与A具有相同官能团的A的同分异构体的结构简式是 。（4）B在酸性条件下与Br2反应得到D。D的结构简式是 。（5）F的结构简式是 。由E生成F的反应类型是 。分析：v题中给出的已知条件中已含着以下四类信息：v1) 反应（条件、性质）信息：A能与银氨溶液反应，表明A分子内含有（ ），A能与NaHCO3反应断定A分子中有（ ）。v2) 结构信息：从D物质的碳链不含支链，可知A分子也不含（ ）。v3) 数据信息：从F分子中C原子数可推出A是含（ ）个碳原子的物质。v4) 隐含信息: 从第（2）问题中提示“1 mol A与2 mol H2反应生成1 mol E ”，可知A分子内除了含1个醛基外还可能含1个（ ）。题型专练一、利用结构性质推断有机物性质是与其所具有的官能团相对应的，可根据有机物的某些性质(如反应对象、反应条件、反应数据、反应特征、反应现象、反应前后分子式的差异等等)。首先确定其中的官能团及位置，然后再结合分子式价键规律、取代产物的种类、不饱和度等确定有机物的结构简式，再根据题设要求进行解答。例1有机物A(C6H8O4)为食品包装纸的常用防腐剂。A可以使溴水褪色，且难溶于水，但在酸性条件可发生水解反应，得到B(C4H4O4)和甲醇。通常状况下B为无色晶体，能与氢氧化钠溶液发生反应。(1)A可以发生的反应有_(选填序号)加成反应酯化反应加聚反应氧化反应(2)B分子所含官能团的名称是_、_。(3)B分子中没有支链，其结构简式是_，B的具有相同官能团的同分异构体的结构简式是_。(4)由B制取A的化学方程式是_。(5)天门冬氨酸(C4H7NO4)是组成人体蛋白质的氨基酸之一，可由B通过以下反应制取天门冬氨酸。天门冬氨酸的结构简式是_。例2化合物A(C8H8O3)为无色液体、难溶于水、有特殊香味的物质，从A出发可发生如图所示的一系列反应，化合物A硝化时可生成4种硝基取代物，化合物H分子式为C6H6O，G能发生银镜反应。(已知RCOONaNaOHRHNa2CO3) 请回答：(1)下列化合物可能的简式：A_，E_。(2)反应类型：(I)_，(II)_，(III)_。(3)写出下列反应的化学方程式：HK：_；CE：_；CFG：_。二、利用数据、实验推断数据往往起突破口的作用，常用来确定某种有机物分子式或官能团的数目或推测发生的反应类型。利用实验推断实际是利用实验现象、实验条件、实验对象、实验中相关物质的个数比、同分异构体的个数等等来推测有机物的结构简式。对相关实验知识必须要熟悉。需要注意的是这尖题经常同时考查“实验现象描述”或“实验结论的判断”等方面的书写。例3下列图示表示A、B、C、D之间的相互转化关系，其中A能跟NaOH溶液反应，B能使溴水褪色。请回答下列问题：(1)写出A可能的各种结构简式：_。(2)反应和的反应类型分别为：反应_；反应_。(3)若将A催化氧化可得另一种化合物E，E可发生银镜反应，则E的结构简式为_。写出A转化为B的化学方程式：_。例4有机物A的相对分子质量不超过150，经测定，A具有下列性质：A的性质推断A的组成、结构A的燃烧产物只有CO2和H2OA与醇或羧酸在浓H2SO4共热条件下均能生成有香味的物质一定条件下，A可发生分子内的脱水反应，生成物与溴水混合，溴水褪色0.1molA与足量NaHCO3溶液反应放出标准状况下4.48L气体（1）填写表中空白部分的内容。(2)已知A中含氧元索的质量分数为59.7，写出A所有可能的结构简式：_。(3)若A分子内无含碳支链，写出反应的化学方程式：_。(4)A不可能发生的反应类型有(填序号)_。a水解反应b取代反应c加成反应d消去反应e加聚反应f缩聚反应(5)下列物质与A互为同分异构体的是(填序号)_，互为同系物的是(填序号)_。三、利用信息推断解答此类题时，对试题给予的信息进行分析，区分哪些是有用的信息，哪些是与解题无关的信息，一定要围绕如何利用信息这个角度来思考，对于信息方程式要观察旧化学键的断裂(位置)方式和新化学键的生成(位置)方式，反应物和产物结构上的差异。找出新信息与题目要求及旧知识之间的联系，同时解题过程中要不断地进行验证或校正。例5设R为烃基，已知RXMg RMgX(格林试剂)分析下列合成线路，回答有关问题。(1)以上步反应中属于加成反应的是_。(2)写出A、D、E的结构简式：A_，D_，E_。(3)分别写出第和步反应的化学方程式：_，_。v有机合成：1有机合成中官能团掩蔽和保护和定位定位合成，在有机合成中，尤其是含有多个官能团的有机物的合成中属于难点，多种官能团之间会相互影响和相互制约，即当制备某一官能团或拼接碳链时，分子中已有的官能团或者被破坏，或者首先发生反应，因而造成在制备的过程中要把分子中已存在的某种官能团先用恰当的方法掩蔽而保护起来，在适当的时候再把它转变过来，从而达到合成的目的。常见需保护的情况。如“氧化时先保护”，“对加成时先保护CHO”，“对苯环邻位(或对位)取代时先保护对位(或邻位)”，“氧化其他基团时先保护醛基”等等。2信息类有机合成仍以“围绕如何运用信息”这点来寻求突破点。例：由乙烯和其它无机原料合成环状化合物E，请在下列方框内填入合适的化合物的结构简式。请写出A和E的水解反应的化学方程式A水解 E水解 分析：合成有机物要以反应物、生成物的官能团为核心，在知识网中找到官能团与其它有机物的转化关系，从而尽快找到合成目标与反应物之间的中间产物作为解决问题的突破点，主要思维方法：v A.顺向思维法：思维程序为反应物中间产物最终产物v B.逆向思维法：思维程序为最终产物中间产物反应物 v 实际解题过程中往往正向思维和逆向思维都需要应用。例1聚甲基丙烯酸羟乙酯的结构简式为 CH2C（CH3）n ，它是制作软质隐形眼镜的材料。请写出下列有关反应的化学方程式：COOCH2CH2OH （1）由甲基丙烯酸羟乙酯制备聚甲基丙烯酸羟乙酯 （2）由甲基丙烯酸制备甲基丙烯酸羟乙酯 （3）由乙烯制备乙二醇例2在有机分析中，常用臭氧氧化水解来确定有机物中碳碳双键的位置与数目。如：(CH3)2CCHCH3(CH3)2COCH3CHO已知某有机物A经臭氧氧化水解后发生下列一系列的变化：试回答下列问题：(1)写出有机物A、F的结构简式:A_，F_。(2)从B合成E通常要经过几步有机反应，其中最佳的次序应是_。A水解、酸化、氧化B氧化、水解、酸化C水解、酸化、还原D氧化、水解、酯化(3)写出下列变化的化学方程式：I水解生成E和H：_，F制取G：_。课后练习1（山东）苯丙酸诺龙是一种兴奋剂，结构简式为：由苯丙酸诺龙的结构推测，它能 （填代号）。a使溴的四氯化碳溶液褪色 b使酸性KMnO4溶液褪色c与银氨溶液发生银镜反应 d与Na2CO3溶液作用生成CO2苯丙酸诺龙的一种同分异构体A，在一定条件下可发生下列反应：据以上信息回答题：BD的反应类型是 。C的结构简式为 。FG的化学方程式是 。2 A、B、C、D、E均为有机化合物，它们之间的关系如图所示(提示：RCH=CHR在酸性高锰酸钾溶液中反应生成RCOOH和RCOOH，其中R和R为烷基)。回答下列问题： (1)直链化合物A的相对分子质量小于90，A分子中碳、氢元素的总质量分数为0.814，其余为氧元素，则A的分子式为_；(2)已知B与NaHCO3溶液完全反应，其物质的量之比为1：2，则在浓硫酸的催化下，B与足量的C2H5OH发生反应的化学方程式是_，反应类型为_：(3)A可以与金属钠作用放出氢气，能使溴的四氯化碳溶液褪色，则A的结构简式是 (4)D的同分异构体中，能与NaHCO3溶液反应放出CO2的有_种，其相应的结构简式是_。3、（2010全国卷1）30.（15分）有机化合物AH的转换关系如下所示：请回答下列问题：（1）链烃A有南链且只有一个官能团，其相对分子质量在6575之间，1 mol A完全燃烧消耗7 mol氧气，则A的结构简式是 ，名称是 ；（2）在特定催化剂作用下，A与等物质的量的H2反应生成E。由E转化为F的化学方程式是 ；（3）G与金属钠反应能放出气体，由G转化为H的化学方程式是 ；（4）的反应类型是 ；的反应类型是 ；（5）链烃B是A的同分异构体，分子中的所有碳原子共平面，其催化氢化产物为正戊为烷，写出B所有可能的结构简式（6）C也是A的一种同分异构体，它的一氯代物只有一种（不考虑立体异构，则C的结构简式为 。（烃基烯基醚）4、（2010天津卷）8（18分）已知：RCHCHOR RCH2CHO + ROH 烃基烯基醚A的相对分子质量（M r）为176，分子中碳氢原子数目比为34 。与A相关的反应如下：请回答下列问题： A的分子式为_。 B的名称是_；A的结构简式为_。 写出C D反应的化学方程式：_。 写出两种同时符合下列条件的E的同分异构体的结构简式：_、_。 属于芳香醛； 苯环上有两种不同环境的氢原子。由E转化为对甲基苯乙炔（）的一条路线如下： 写出G的结构简式：_。 写出 步反应所加试剂、反应条件和 步反应类型：序号所加试剂及反应条件反应类型（2010山东卷）33（8分）【化学有机化学基础】利用从冬青中提取出的有机物A合成抗结肠炎药物Y及其他化学品，合成路线如下图：根据上述信息回答：（1）D不与NaHC溶液反应，D中官能团的名称是_，BC的反应类型是_。（2）写出A生成B和E的化学反应方程式_。（3）A的同分异构体I和J是重要的医药中间体，在浓硫酸的作用下I和J分别生产，鉴别I和J的试剂为_。（4）A的另一种同分异构体K用于合成高分子材料，K可由制得，写出K在浓硫酸作用下生成的聚合物的结构简式_（2010安徽卷）26.（17分）F是新型降压药替米沙坦的中间体，可由下列路线合成：（1）AB的反应类型是 ，DE的反应类型是 ，EF的反应类型是 。（2）写出满足下列条件的B的所有同分异构体 （写结构式）。含有苯环 含有酯基 能与新制Cu(OH)2反应（3）C中含有的它能团名称是 。已知固体C在加热条件下可深于甲醇，下列CD的有关说法正确的是 。a.使用过量的甲醇，是为了提高B的产 b.浓硫酸的吸水性可能会导致溶液变黑c.甲醇即是反 物，又是溶剂 d.D的化学式为C2H2NO4（4）E的同分异构苯丙氨酸经 合反应形成的高聚物是 （写结构简式）。（5）已知；在一定条件下可水解为和R2NH2， F在强酸和长时间加热条件下发生水解反应的化学方程式是 。（2010福建卷）31从樟科植物枝叶提取的精油中含有下列甲、乙、丙三种成分：（1）甲中含氧官能团的名称为 。（2）由甲转化为乙需经下列过程（已略去各步反应的无关产物，下同）：其中反应的反应类型为 ，反应的化学方程式为 （注明反应条件）。(3)已知： 由乙制丙的一种合成路线图如下（AF均为有机物，图中Mr表示相对分子质量）：下列物质不能与C反应的是 （选填序号）a 金属钠 b c 溶液 d 乙酸写出F的结构简式 。D有多种同分异构体，任写其中一种能同时满足下列条件的异构体结构简式 。a 苯环上连接着三种不同官能团 b 能发生银镜反应 c能与发生加成反应 d。遇溶液显示特征颜色综上分析，丙的结构简式为 。（2010四川理综卷）28.（13）已知：以乙炔为原料，通过下图所示步骤能合成有机中间体E（转化过程中的反应条件及部分产物已略去）：其中，A,B,C,D分别代表一种有机物，B的化学式为C4H10O2，分子中无甲基。请回答下列问题：（1） A生成B的化学反应类型是_。（2） 写出生成A的化学反应方程式_。（3） B在浓硫酸催化下加热，可生成多种有机产物。写出2种相对分子质量比A小的有机产物的结构简式:_、_。（4） 写出C生成D的化学反应方程式：_。（5）含有苯环，且与E互为同分异构体的酯有_种，写出其中一种同分异构体的结构简式：_。镇痉药物C、化合物N以及高分子树脂的合成路线如下：已知：（R、R代表烃基）（1）A的含氧官能团的名称是。（2）A在催化剂作用下可与H2反应生成B。该反应的反应类型是。（3）酯类化合物C的分子式是C15H14O3，其结构简式是。（4）A发生银镜反应的化学方程式是。（5）扁桃酸（）有多种同分异构体。属于甲酸酯且含酚羟基的同分异构体共有种，写出其中一种含亚甲基（CH2）的同分异构体的结构简式。（6）F与M合成高分子树脂的化学方程式是。（7）N在NaOH溶液中发生水解反应的化学方程式是。）阻垢剂可防止工业用水过程中无机物沉积结垢，经由下列反应路线可得到E和R两种阻垢剂（部分反应条件略去）（1）阻垢剂E的制备A可由人类重要的营养物质_水解制得（填“糖类”、“油脂”或“蛋白质”）B与新制的Cu(OH)2反应生成D，其化学方程式为_D经加聚反应生成E，E的结构