【步步高】高三化学一轮总复习 第十一章 专题讲座十 有机综合推断题突破策略 新人教版.doc

专题讲座十有机综合推断题突破策略一、应用特征产物逆向推断【例1】下图中a、b、c、d、e、f、g均为有机化合物。根据下图回答问题。(1)d的化学名称是_。(2)反应的化学方程式是_。(有机物须用结构简式表示)(3)b的分子式是_；a的结构式是_；反应的反应类型是_。(4)符合下列3个条件的b的同分异构体的数目有_种。()为邻位取代苯环结构；()与b具有相同官能团；()不与fecl3溶液发生显色反应。写出其中任意一种同分异构体的结构简式_。(5)g是重要的工业原料，用化学方程式表示g的一种重要的工业用途_。解析这是一道最基本的有机框图推断题。突破口是由d的分子式(c2h6o)和反应得c2h4可知d为乙醇，再由d与c在浓h2so4和加热条件下生成c4h8o2，则可推知c为乙酸。根据反应可利用e的分子式h2o来推出b的分子式。根据(4)的要求可综合推出b的同分异构体的结构特点应为有邻位取代基、官能团与b相同、不含有酚羟基(或苯环无羟基取代基)，所以答案很容易写出(见答案)。(5)小题主要考查学生对乙烯性质和用途的了解，只要举出一例即可。答案(1)乙醇(2)ch3coohch3ch2ohch3cooc2h5h2o(3)c9h10o3水解反应(或取代反应)(4)3(填写其中一种结构简式即可)(5)nch2=ch2ch2ch2或ch2=ch2h2och3ch2oh(其他合理答案均可)方法总结逆推法、逆向分析法是在设计复杂化合物的合成路线时常用的方法，也是解决高考有机合成题时常用的方法。它是将目标化合物逆推一步寻找上一步反应的中间体，而这个中间体的合成与目标化合物的合成一样，是从更上一步的中间体得来的。中间体与辅助原料反应可以得到目标化合物。【例2】有机物间存在如下转化关系：已知：c、e均能发生银镜反应；h的结构简式为。回答下列问题：(1)写出a的分子式：_。(2)写出e的结构简式：_。(3)f分子中含有的官能团的名称是_。(4)由a转化成b和f的反应类型属于_(填序号)。氧化反应消去反应加成反应取代反应还原反应(5)写出由f生成h的化学方程式：_(有机物用结构简式表示)。解析根据h的结构简式，可以推断f为，根据转化关系，c为醛、e为酯，由于c、e均能发生银镜反应，显然c为hcho、e为hcooch3，故b为ch3oh，根据b、f的结构简式，则a为。(1)a的分子式为c10h12o3。(2)e为hcooch3。(3) 分子中含有的官能团为羟基、羧基。(4)a转化为b和f的反应为水解反应，属于取代反应。(5)由f生成h的反应为酯化反应，化学方程式为h2o。答案(1)c10h12o3(2)hcooch3(3)羟基、羧基(4)(5) h2o二、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(1)使溴水褪色，则表示该物质中可能含有“”或“”结构。(2)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。(3)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。(4)遇浓硝酸变黄，则表明该物质是含有苯环结构的蛋白质。(5)遇i2变蓝则该物质为淀粉。(6)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。(7)加入na放出h2，表示含有oh或cooh。(8)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(1) (2)2oh(醇、酚、羧酸)h2(3)2coohco2，coohco2(4) ，cc(或二烯、烯醛)ch2ch2(5)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。(6)由cho转变为cooh，相对分子质量增加16；若增加32，则含2个cho。(7)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(1)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”。(2)由消去反应的产物可确定“oh”或“x”的位置。(3)由一卤代物的种类可确定碳架结构。(4)由加氢后的碳架结构，可确定“”或“cc”的位置。(5)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“cooh”的相对位置。【例3】2(2溴乙基)苯甲醛()是一种重要的化工原料，下面的框图是应用2(2溴乙基)苯甲醛合成有机化合物c和f的流程图。已知反应：rchoch3no2。(1)2(2溴乙基)苯甲醛的分子式为_。(2)2(2溴乙基)苯甲醛生成a的反应类型是_，反应物ch3no2的名称是_。(3)a、d两种物质含有的相同含氧官能团是_。(4)由b生成c的化学方程式为_。(5)1 mol e完全反应生成f的过程中若生成1 mol水(不考虑醇羟基的消去反应)，则f的结构简式有_种，有机化合物h与相对分子质量小的f是同分异构体，且h满足下列条件：能发生银镜反应；不能与钠反应；苯环上只有两个取代基；核磁共振氢谱图中有5组峰；不含醚键。由此可推知h的结构简式为_。解析(3)根据“已知条件”可知a为，d生成e的条件为“新制cu(oh)2/”，故该反应为醛基的氧化反应；由d的分子式及e()的结构简式对比可知d的结构简式为，故a、d中都含有羟基官能团。(4)b生成c是一个加聚反应，发生在碳碳双键上的加聚反应。(5)e生成f是脱水反应，这种脱水可以发生在分子内和分子间，若脱掉1分子水，生成的f的结构简式可以是、；根据提示的四个条件可知，说明有，说明无羟基或羧基，说明苯环上有一个cho、一个ch2cho或一个、一个ch=ch2，说明两个取代基在苯环对位上，不含醚结构，故h的结构简式为或。答案(1)c9h9obr(2)加成反应硝基甲烷(3)羟基(或答“oh”)(4)n(5)2或【例4】某有机物x的相对分子质量不超过170，是苯环上的邻位二取代物，既能和fecl3溶液发生显色反应，又能和nahco3溶液发生反应。1 mol有机物x完全燃烧生成co2和h2o的物质的量之比为31，同时消耗标准状况下的o2 201.6 l。(1)该有机物的分子式为_，结构简式为_。1 mol x和足量的溴水反应消耗br2_mol。(2)芳香族化合物g是x的同分异构体，含有2个六元环，能和金属钠反应，水解产物能发生显色反应。物质g可通过下列路线合成：bc的反应类型为_。已知cef属于取代反应，产物中有小分子hcl生成，该反应的化学方程式为_。符合条件的g的结构简式为_或_。解析(1)1 mol有机物x完全燃烧生成co2和h2o的物质的量之比为31，可设x的化学式为c3ah2aob，根据x的性质知，x中含有酚羟基和羧基，则b3；根据耗氧量可得3a9，即7ab18，结合x的相对分子质量可得36a2a16b170，即19a8b85，由讨论得ab3。故x的化学式为c9h6o3。(2)bc为羧基中的羟基被氯原子取代，发生的是取代反应。由f的结构简式反推e为。由于g的化学式为c9h6o3，含有2个六元环，则环上必有一个o原子，水解产物能发生显色反应，说明含有酚酯的结构，能和na反应，说明在酯环上还有一个羟基，根据g分子中的不饱和度可确定酯环上还有一个碳碳双键，由此可推知符合条件的g的结构简式可能有以下2种：或。答案(1)c9h6o34(2)取代反应ch3coclhcl (两空可互换)三、有机反应类型的推断1有机化学反应类型判断的基本思路2根据反应条件推断反应类型(1)在naoh的水溶液中发生水解反应，可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。(2)在naoh的乙醇溶液中加热，发生卤代烃的消去反应。(3)在浓h2so4存在的条件下加热，可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。(4)能与溴水或溴的ccl4溶液反应，可能为烯烃、炔烃的加成反应。(5)能与h2在ni作用下发生反应，则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。(6)在o2、cu(或ag)、加热(或cuo、加热)条件下，发生醇的氧化反应。(7)与o2或新制的cu(oh)2悬浊液或银氨溶液反应，则该物质发生的是cho的氧化反应。(如果连续两次出现o2，则为醇醛羧酸的过程)(8)在稀h2so4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。(9)在光照、x2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应；在fe粉、x2条件下发生苯环上的取代反应。【例5】某天然有机化合物a仅含c、h、o元素，与a相关的反应框图如下：(1)写出下列反应的反应类型：sa第步反应_；bd_；de第步反应_；ap_。(2)b所含官能团的名称是_。(3)写出a、p、e、s的结构简式：a：_；p：_；e：_；s：_。(4)写出在浓h2so4存在并加热的条件下，f与足量乙醇反应的化学方程式：_。(5)写出与d具有相同官能团的d的所有同分异构体的结构简式：_。解析在有机反应中对反应条件要有清楚的认识，oh/h2o为水解(或取代)反应，而oh/醇、为消去反应，生成不饱和键；物质b与br2/ccl4应发生加成反应，因此b是氯代有机酸先消去后酸化，应含有和cooh的官能团；由相对分子质量和六元环状化合物及g的化学式可知，碳原子数没有变化。s和a、p、e中碳原子数都为4，先确定a的结构式，由相对分子质量为134，可确定o的个数为5个，即c4hxo5，得出c4h6o5，则结构简式为，再用逆推和正推法分别得到s和p的结构简式分别为、，e为hooccccooh，有了结构简式再判断出官能团，可以得出f是，即可写出与2 mol c2h5oh的酯化反应方程式。由b得出d为，分别得出d的同分异构体。答案(1)取代(或水解)反应加成反应消去反应酯化(或取代)反应(2)碳碳双键、羧基(3) hooccccooh(4) 2c2h5oh2h2o(5) 【例6】(2011新课标全国卷，38)香豆素是一种天然香料，存在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反应制得：以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线(部分反应条件及副产物已略去)：已知以下信息：a中有五种不同化学环境的氢；b可与fecl3溶液发生显色反应；同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定，易脱水形成羰基。请回答下列问题：(1)香豆素的分子式为_；(2)由甲苯生成a的反应类型为_，a的化学名称为_；(3)由b生成c的化学反应方程式为_；(4)b的同分异构体中含有苯环的还有_种，其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有_种；(5)d的同分异构体中含有苯环的还有_种，其中：既能发生银镜反应，又能发生水解反应的是_(写结构简式)；能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出co2的是_(写结构简式)。解析本题属信息类有机推断题。依题意和题干提供的信息知香豆素的合成路线为(2)由