有机推断与合成78173.doc

高考专题复习有机推断与合成一、有机推断1. 有机物的官能团和它们的性质：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CORllCOOH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)醛溴水褪色，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(1) 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。(2) 1molCHO完全反应时生成2molAg或1molCu2O。(3) 2molOH或2molCOOH与活泼金属反应放出1molH2。(4) 1molCOOH与碳酸钠或碳酸氢钠溶液反应放出1molCO2。(5) 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。(6) 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. 物质的简式、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. 物质的结构(1) 具有4原子共线的可能含碳碳叁键。(2) 具有4原子共面的可能含醛基。(3) 具有6原子共面的可能含碳碳双键。(4) 具有12原子共面的应含有苯环。9. 物质的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. 由高分子有机物结构确定单体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：(1) 加成成环：不饱和烃小分子加成（信息题）；(2) 二元醇分子间或分子内脱水成环；(3) 二元醇和二元酸酯化成环；(4) 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：(1) 增加碳链的反应：酯化反应 加聚反应 缩聚反应(2) 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）。例（D的碳链没有支链）根据图示填空(1) 化合物A含有的官能团 。(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 。题型专练一、利用结构性质推断例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) (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，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。例3下图表示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。(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： ， 。四、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，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。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6 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7 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 。体验高考1（山东）苯丙酸诺龙是一种兴奋剂，结构简式为：(1) 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：(2) BD的反应类型是 。(3) C的结构简式为 。(4) FG的化学方程式是 。2海南 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 。 有机推断w.w.w.k.s.5.u.c.o.m例1答案：(1)(2)碳碳双键、羧基例2答案：(1)或 ；HH(2)消解反应；取代（酯化）反应；取代反应(3) 3Br2 3HBr；2CH3OHO22HCHO2H2O；CH3OHHCOOHHCOOCH3H2O例3答案：(2)消去反应；加成反应例4答案：(1)A中一定含C、H两种元素，可能含氧元素，不合其他元素 A结构既有COOH又有OH A结构中含有两个COOH(4)a、c、e(5)a、b、Bg例5答案：(1) v有机合成：例2答案：1) (2)B体验高考1答案：a、b；加成反应（或还原反应）2（1）C5H10Ow.w.w.k.s.5.u.c.o.m（2）HOOCCH2COOH，HOOCCH2COOH + 2C2H5OHC2H5OOCCH2COOC2H5 +2H2O；酯化反应（或取代反应）（3）HOCH2CH2CH=CHCH3（4）2；CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH有机物推断练习题精选1某芳香族化合物A（碳原子数小于10）完全燃烧生成CO2与H2O的质量比为44：9；又知该有机物不能使FeCl3溶液显色，且不能发生银镜反应，1molA能与1mol乙酸反应；将A在一定条件下氧化后，1molA能消耗2molNaOH，则A的化学式是 。可能的结构简式是。2A、B两种有机物的分子式相同，都可用CaHbOcNd表示，且a + c = b,a c = d.已知A是天然蛋白质水解的最终产物，B是一种含有醛基的硝酸酯。试回答：(1) A和B的分子式是 ；(2) 光谱测定显示,A的分子结构中不存在甲基，则A的结构简式是 ；(3) 光谱测定显示,B的烃基中没有支链，则B的结构简式是。3某组成为C3H5O2Cl的纯净的含氯有机物A与NaOH水溶液共热，产物酸化后可得到分子组成为C3H6O3的有机物B，适当条件下每两分子B可相互发生酯化反应生成一分子C，C的结构简式是。4有甲、乙两种有机物能发生如下反应：甲+NaOH丙+丁；乙+NaOH已+丁丙与HNO3，AgNO3混合溶液反应生成淡黄色沉淀。丁与浓硫酸共热到一定温度可得到烃（戊），戊只有一种化学性质与其截然不同的同分异构体。已与过量NaOH反应后，将溶液蒸干，再加热可得到一种最简单的烃。根据以上事实推断：甲的结构简式可能是 ，乙的结构简式可能是 。5某有机物A在不同条件下反应，分别生成B1C1和B2C2;C1又能分别转化为B1或C2；C2能进一步氧化， 反应如下图所示。其中只有B1，既能使溴水褪色，又能和Na2CO3溶液反应放出CO2。(1) 写出B1、C2分别属于下列哪一类化合物？一元醇 二元醇 酚 醛 饱和羧酸 不饱和羧酸B1 ；C2 （填入编号）(2) 反应类型：X 反应；Y 反应；(3) 物质的结构简式：A： ；B2： ；C2： 。6化合物C2H4，CH3CHO CH3CH2COOH、C6H12O6完全燃烧时生成CO2和H2O的物质的量之比均为1：1，那么，符合该条件的有机物的通式可用_表示。现有一些只含两个碳原子的烃的衍生物，完全燃烧后只生成CO2和H2O，且CO2和H2O的物质的量比符合如下比值，请在横线上写出有机物的结构简式：(1)n(CO2)：n(H2O)2：3的有_，_，_(三种)；(2)n(CO2)：n(H2O)1：1且能发生酯化反应，但不能与Na2CO3溶液反应的有_(一种)。7通常羟基与烯键碳原子相连接时，易发生下列转化：现有如下图所示的转化关系：已知E能与NaOH溶液反应，F转化为G时，产物只有一种结构，且能使溴水退色。请回答下列问题。(1)结构简式：A_，B_。(2)化学方程式：CD：_；FG：_。8下图都是含有苯环的化合物。在化合物中，由于氯原子在硝基的邻位上，因而反应性增强，容易和反应试剂中跟氧原子相连的氢原子结合，从而消去H