专题 有机合成与有机推断.doc

专题 有机合成与有机推断比较近几年全国理综试题中的有机题，可得出以下几个特点：较少直接用中学有机化学内容作为信息来源编制有机信息题；给出新物质(新物质中一般只有常见的官能团)判断分子式(对有机物结构的观察能力)、判断性质(新情景中应用化学知识解决问题的能力)、判断反应类型(往往涉及到由“此”到“彼的迁移能力)；有实际应用背景(联系生产、生活实际等)；涉及到“卤代烃、醇、酚、醛、酸、酯”之间相互转化的试题较多，特别是与酯有关的试题；有机信息题中加一点无机化学信息，如煤化工；立足基础，突出能力，强化推理。【命题趋向】（1）以烃及烃的衍生物的转化关系为内容的传统考查方式仍将继续；（2）有机推断中渗透有机实验（有些与教材实验联系紧密）、有机计算（如分子式计算）、理论分析等其它综合性问题，开放性的考查形式是命题的新变化；（3）信息类的有机合成与有机推断是高考化学命题的基点，也是未来高考的命题趋向；（4）体现四川特色。09年考四川甜樱桃，07年考四川二甲醚，06年考五倍子。要快速准确地完成有机题，我们需具备以下基础知识：一具备的基础知识（一）烃及烃的衍生物的转化关系（二）.有机合成与推断常用的基础知识： 1不饱和键数目的确定： 1mol有机物加成1molH2（或Br2）含有一个双键； 加成2molH2（或Br2）含有一个三键或两个双键； 加成3molH2含有三个双键或一个苯环，或者一个双键和一个三键。 一个双键相当于一个环。 2.符合一定碳氢比（物质的量比）的有机物： CH=11的可能有乙炔、苯、苯乙烯、苯酚等。 CH=14的可能为甲烷、甲醇、尿素CO(NH2)2等。 3.有特殊性的有机物归纳： 含氢量最高的有机物是：CH4； 一定质量的有机物燃烧，消耗氧最大的是：CH4； 完全燃烧时只生成等物质的量的CO2和H2O的是：环烷烃、饱和一元醛、羧酸、酯（通式符号CnH2nOx的物质，X=0，1，2，）等； 使FeCl3溶液显特殊颜色（紫色）的是：酚类化合物； 能水解的是：酯、卤代烃、羧酸盐、糖类（单糖除外）、肽类（包括蛋白质）等； 含有羟基的是：醇、酚、羧酸、葡萄糖、纤维素等； 能与NaHCO3作用生成CO2的是：羧酸类； 能与NaOH发生反应的是：羧酸、酚类、酯类、卤代烃等。 4.重要的有机反应规律： 双键的加成和加聚：双键断裂成单键，加上其它原子或原子团或断开键相互连成链。 醇的消去反应：总是消去与羟基所在碳原子相邻的碳原子上的氢原子，若没有相邻的碳原子（如CH3OH）或相邻的碳原子上没有氢原子如（CH3）3CCH2OH的醇不能发生消去反应。（卤代烃的消去反应类似） 醇的催化氧化反应：和羟基相连的碳原子上若有二个或三个氢原子，被氧化成醛；若有一个氢原子被氧化成酮；若没有氢原子，一般不会被氧化。 酯的成分和水解及肽键的生成和水解：R1CO|OH+H|18OR2R1CO18OR2+H2O； R1CH（NH2）CO|18OH+H|NHCH（R2）COOHR1CH（NH2）CONHCH（R2）COOH+H218O（|为断键处）。 有机成环反应：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；二元醇和二元羧酸酯化成环；羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子成环。5常见式量相同的有机物和无机物（有机物替换得新物质，CH4换O，CH2换N，4C换3O）(1)式量为28的有：C2H4,N2,CO (2) 式量为30的有：C2H6,HCHO ,NO(3) 式量为44的有：C3H8, CH3CHO, CO2, N2O(4) 式量为46的有：CH3CH2OH, HCOOH, NO2(5) 式量为60的有：C3H7OH, CH3COOH, HCOOCH3, SiO2(6) 式量为74的有：CH3COOCH3, CH3CH2COOH, CH3CH2OCH2CH3, HCOOCH2CH3, C4H9OH ，Ca(OH)2,（三）官能团的确定1由反应条件确定官能团 ：2、根据反应物性质确定官能团 :3、根据反应类型来推断官能团：（四）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（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（五）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）。二有机合成与推断题题型、特点和思维方法。1有机合成与推断题类型：有机合成与推断题包括文字叙述题和有机框图题两大类。涉及以下几个方面：（1）根据有机物的性质推测其结构：a.以加成反应判断有机物分子中不饱和键的特征和数目；b.根据烃、卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的化学性质及它们之间的相互衍变关系，推断有机物结构。（2）根据反应规律进行推断：a氧化为b，b氧化为c，a和c反应生成d。（3）列举性推断：a.已知相对分子质量或分子中的电子总数或一摩物质完全燃烧的总耗氧量、生成二氧化碳或水的量，要求列举对应的若干种物质；b.已知某种性质列举。（4）组合多个化合物的化学反应，合成具有指定结构简式的产物。此类试题不仅出现在高考的卷中，有时也涉及到选择部分的内容。（5）以有机化学知识和技能为载体，通过对题示信息、实验现象、有机结构的认识，合成或推断出指定的有机物。此类试题常将合成与推断融合于一起，有时还涉及到有机实验及有机计算，难度较大。（6）计算型推断。 2有机合成与推断题特点： (1)有机合成与推断题大多数都以有机物间的转化关系的形式显现，因此掌握好重要有机物之间的转化关系对顺利推断未知有机物大有帮助； (2)有机合成与推断题中提供的信息量比较大，有物质的特性、有教材中未出现过的新知识、有反应的条件等，有机物推断时要利用好这些信息；(3)已知的有机物常以结构简式出现，推断要注意已知有机物的特点，尤其是官能团、支链(或侧链)的位置，绝大多数有机反应时官能团或支链的长短可能发生变化，但位置一般不变。例题1：已知两个羧基之间在浓硫酸作用下脱去一分子水生成酸酐，如：根据上述转化关系回答下列问题：(1) CH3COOOH称为过氧乙酸，写出它的一种用途 。(2)写出B + ECH3COOOH +H2O的化学方程式 。(3)写出F可能的结构简式 。(4)写出A的结构简式 。(5) 1 mol C分别和足量的金属Na、NaOH反应，消耗Na与NaOH物质的量之比是 。(6)写出D跟氢溴酸(用溴化钠和浓硫酸的混合物)加热反应的化学方程式： 。解析：由酯在稀硫酸中水解得羧酸和醇，知B是乙酸、D是丁醇。(1)由名称过氧乙酸（过氧化合物的性质）可知具有强氧化性，因此可用作杀菌消毒。(2)由生成物的化学式总和减去反应物乙酸的化学式得氧化剂E的分子式为H2O2(3)由“浓硫酸/”是醇脱水或酯化反应的条件，再由C与F相差一个水分子，说明生成F的过程形成一个双键或一个环，可能结构如下（不包括酯化产物）： (4)由题中反应易得B、D的结构是CH3COOH、CH3CH2CH2CH2OH。推出A的结构为(5)由于COOH既可与NaOH又可与Na反应，而OH只能与钠反应。故是4：3由以上分析得出解有机推断和合成题的步骤三有机推断与合成题解题步骤：一审（浏览题干，发现问题，框图构架）；二找（找题眼或突破口，从题干、框图、设问中找）；三析（正逆向思维、发散收敛思维、横向纵向思维等多种思维方式，猜出题者意图，反复综合分析，假设推理，实在得不到结果就猜可能性，然后排除）；四验（结果放入原题检验，完全符合才正确）；五答（根据题目要求，规范做答）。注：有机推断的突破口：a.以有机物的特性或特征反应为突破口；b.从反应特定条件突破；c.从特定转化关系突破；从结构关系突破；d.从特征现象突破；e.以提供的特殊信息为突破口；f.以反应前后量的关系为突破口。 题示信息的准确把握：有机合成与有机推断题中，大多是以信息给予题的形式出现，因此在分析试题时，要找出题中的两类信息，即有效信息和隐含信息，剔除无效信息和干扰信息。例题2：某有机物A（只含C、H、O）是一种重要化工生产的中间体，其蒸气密度是相同状况下氢气密度的83倍。试根据下列信息回答相关问题：A分子中碳原子总数是氧原子总数的3倍，其苯环上只有一个取代基，且取代基碳链上无支链； A可与NaHCO3溶液作用，产生无色气泡；A在一定条件下可与乙酸发生酯化反应。请写出：（1）A的分子式 ；A的一种可能的结构简式 ；A中含氧官能团的名称 。若有机物A存在如下转化关系（见下框图），请据此时A的结构回答（2）、（3）、（4）问：C失1分子水A失1分子水B一定条件DC分子中含有一个六元环和一个四元环B能使溴的四氯化碳溶液褪色D为高聚物（2）请写出： AC和BD的化学反应方程式（注明反应条件），并注明反应类型： AC： ，反应类型： ；BD： ，反应类型： 。（3）A的一种同分异构体F，其苯环上有两个相邻的取代基，且能与三氯化铁溶液发生显色反应。F在稀硫酸存在下水解生成G和H，其中H俗称“木精”，是饮用假酒过程中致人失明、甚至死亡的元凶。请写出F的结构简式： 。（4）已知H在一定条件下可被氧化成K，K的水溶液常用作防腐剂，请写出：HK的化学方程式： 答案：（1） C9H10O3 CHCH2COOHOHCHCH2COOH或OH 羟基、羧基 CHCH2COOHOH+ H2O CHCH2COO（2）AC： 酯化反应 （取代反应） CHCHCOOH n CHCHCOOHnBD： 加聚反应（写“一定条件”也可以）CH2COOCH3OH（3）2CH3OH + O2 2HCHO + 2H2O （4） 练习1：已知物质A显酸性，请根据以下框图回答问题：F为七原子组成的环状结构。（1）A的结构简式为 （2）的反应类型分别为 、 、 （3）化合物B中含有官能团的名称是 （4）D和E生成F的化学方程式 （5）G生成H的化学方程式 （6）写出C的同分异构体中属于酯类物质的结构简式：（任写2种）_、_答案：（1）CH2CHCOOH （2）加成、水解（取代）、酯化 （3）羧基、卤原子（4）O O O （5）HCCH2COOH2Ag(NH3)22OHOCCH2CO2NH42AgH2O2NH3O BrO （6）HCOCHCH3、CH3COCH2Br（或其它合理答案）例题3：根据下图所示转化关系填空：（1）化合物A中含有的官能团有_。（2）1molA与2molH2反应生成1molE，其反应的化学方程式是_。（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_。解析：由框图知A与各物质的联系最多，故选A为研究对象，分析与A有关的信息可得：反应信息：A能与银氨溶液反应，表明A分子中含有醛基；A能与NaHCO3反应，表明A分子中含有羧基。结构信息：从D的碳链没有支链可知A的碳链也没有支链。数据信息：从F分子中C原子数可推出A是含4个碳原子的物质。隐含信息：从第（2）问中“1molA与2molH2反应生成1molE”可知A分子内除了含1个醛基外还可能含1个碳碳双键。综合以上信息可得A的结构简式为：OHCCH=CHCOOH，故本题的答案为：（1）碳碳双键、醛基、羧基（2）（3）（4）（5）；酯化反应练习2：肉桂酸甲酯 （） 常用于调制具有草莓、葡萄、樱桃、香子兰等香味的食用香精。（1）肉桂酸甲酯的分子式是 。（2）有关肉桂酸甲酯的叙述中，正确的是 （填标号）。A能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应 B无法使酸性高锰酸钾溶液褪色C在碱性条件下能发生水解反应 D不可能发生加聚反应 （3）G为肉桂酸甲酯的一种同分异构体，其分子结构模型如右图所示（图中、 表示不同的原子，连线表示原子间的共价键，如单键、双键等）G的结构简式为 用芳香烃A 为原料合成G的路线如下：（4）化合物E中的官能团有 （填名称）。的反应类型是 ，该反应的化学方程式为： 写出符合下列条件的F的同分异构体的结构简式： 分子内含苯环，且苯环上只有一个支链；一定条件下，1mol该物质与足量的银氨溶液充分反应，生成4mol银单质。答案：（1） C10H10O2 （2）A、C （3） （4）羧基、羟基 取代反应 （或水解反应） 训练：1。乙酸苯甲酯对花香和果香的香味具有提升作用,故常用于化妆品工业和食品工业。乙酸苯甲酯可以用下面的设计方案合成。0CH3COH，浓H2SO4，稀碱溶液Cl2光照 （C7H7Cl）CH2OCCH3A B C D（乙酸苯甲酯）（1）写出A、C的结构简式： A： ；C： 。（2）D有很多同分异构体，含有酯基和一取代苯结构的同分异构体有五个，其中三个的结构简式是：000CH2CH2OCHCH2COCH3COCH2CH3 请写出另外两个同分异构体的结构简式： 和 。 答案：（1） CH3 CH2OH O O （2） OCCH2CH3 CHOCH CH32芳香族化合物Q完全燃烧只生成CO2和H2O，Q在气态时密度为相同状况下氢气的68倍，则。据此完成下列各题：（1）若Q分子中含有1个氧原子，则Q的分子式为_，有一个支链且能与钠反应的Q有_种；（2）若Q分子中含有2个氧原子，且有机物AF之间有如图所示转化关系：则A的结构简式为_。写出Q与C反应的化学方程式：_ 答案： 136gmol-1；（1）C9H12O；5；（2）；1,3,5CH3 CH3-H2催化剂3已知CH3CHCOOR CH 2 CCOOR，H2、CO高压RCHCH2 R-CHCHOCH3 （相对分子质量：R+27）（相对分子质量：R+57）现有只含C、H、O的化合物A、F，有关它们的某些信息如下：H2，CO高压（A）相对分子质量82无支链的烃Cu(OH)2（C）可被碱中和（B）可发生银镜反应CH3OH催化剂一定条件-H2催化剂（F）高分子化合物（C10H14O4）n（E） （D）相对分子质量202无酸性（1） 写出化合物A、E、F的结构简式： A： E： F： （2）写出B与足量的新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式： 。答案：(1) A: CH2CHCH2CH2CHCH2 COOCH3 E: CH3CCHCHCCH3 COOCH3 CH3 CH3 F： CCHCHC n COOCH3 COOCH3（2）4A、B、C是大家熟悉的与生命运动密切相关的三种化合物，它们所含元素不超过三种并有下列转化关系：单质甲 化合物B 化合物A+化合物B 一定条件下 化合物C 化合物D 其中化合物D也是日常生活中常见的化合物，在一定条件下可与单质甲进一步发生如下反应：化合物D + 3单质甲 3 化合物A + 2化合物B（1）在A、B、C、D四种化合物中所含元素相同是 、 （填写物质名称）。（2）常温下A和B是通过什么途径转化为C的？（3）目前，化合物B在自然界中的含量呈上升趋势，对环境产生了不良影响，发生这种变化的主要原因是 。（4）化合物D另有一种同分异构体，其结构简式是 。4答案：（1）C：葡萄糖 D：乙醇或酒精（2）水和二氧化碳是通过植物的光合作用转化为葡萄糖的。（3）CO2在空气中含量呈上升趋势使“温室效应”加剧，其主要原因是：大量燃烧含碳燃料，人口膨胀，森林被大面积砍伐，工业废气、车辆尾气排放等。 （4）CH3OCH35. 四川汶川盛产品质优良的甜樱桃。甜樱桃中含有一种羟基酸（用A表示），A的碳链结构无支链，化学式为C4H6O5;1.34 g A与足量的碳酸氢钠溶液反应，生成标准状况下的气体0.448 L。A在一定条件下可发生如下转化：其中，B、C、