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文档简介

1、咼考化学总复习有机推断与有机合成题型应考策略思考方法一、有机物的推断1. 有机物的推断一般有以下几种类型:(1)由结构推断有机物(2)由性质推断有机物(3)由实验推断有机物(4)由计算推断有机物等2有机物的推断方法分为顺推法、逆推法和猜想论证法(1) 顺推法。以题所给信息顺序或层次为突破口,沿正向思路层层分析推理,逐步作出推断,得出结论。(2) 逆推法。以最终物质为起点,向前步步递推,得出结论,这是有机合成推断题中常用的方法。(3) 猜想论证法。根据条件提出假设,然后归纳、猜想、选择,得出合理的假设范围,最后得出结论。 其解题思路为:审题印象"上l猜想验证(具有模糊性)(具有意向性)

2、(具有确认性)二、有机合成常见题型通常有:自行设计合成路线和框图(指定合成路线)两种1解题思路简要如下:2. 有机合成常用的解题方法:解答有机合成的常用方法有“正推法和“逆推法。具体某个题目是用正推法还是逆推法,或是正 推、逆推双向结合,这由题目给出条件决定。近几年考题中出现的问题多以逆推为主,使用该方法的思维 途径是:(1) 首先确定所要合成的有机物属于何类别,以及题中所给定的条件与所要合成的有机物之间的关系。(2) 以题中要求最终产物为起点,考虑这一有机物如何从另一有机物甲经过一步反响而制得,假设甲不是所给原料,需再进一步考虑甲又是如何从另一有机物乙经过一步反响制得,一直推导到题目中给定的

3、原料为终点。(3) 在合成某一种产物时,可能会产生多种不同的方法和途径,应在兼顾原料省、副产物少、产率高、环保 好的前提下选择最合理、最简单的方法和途径。执 占 荟 萃八、八、Za一、有机推断、有机合成的常用方法 1官能团的引入(1) 引入双键 通过消去反响得到碳碳双键,如醇、卤代烃的消去反响O 通过氧化反响得到I ,如烯烃、醇的氧化(2) 引入一OH 加成反响:烯烃与水的加成、醛酮与H2的加成 水解反响:卤代烃水解、酯的水解、醇钠(盐)的水解(3) 引入COOH氧化反响:醛的氧化水解反响:酯、蛋白质、羧酸盐的水解(4) 引入一X加成反响:不饱和烃与HX加成取代反响:烃与 X2、醇与HX的取代

4、2.官能团的改变0O.(1)官能团之间的衍变如:伯醇 (RCH2OH,羟基所连碳有两个氢)4醛 -羧酸 酯崗代绘.、烯桂官能团数目的改变如:CHi-CJL-OBX ICH HOIC(3)官能团位置的改变C1如.匚注CHbCHeC1消去HC1.匚庄匚卫=亡臥与HUI加成.匚理ch CHs01OH二)匸L 疋:-:-,二二厂I二:'.:1.匚二卜匚二.匸L.3官能团的消除(1)通过加成可以消除碳碳双键或碳碳三键(2)通过消去、氧化、酯化可以消除OHO通过加成(复原)或氧化可以消除-L - HOII(4) 通过水解反响消除O(酯基)4碳骨架的增减(1) 增长:有机合成题中碳键的增长,一般会以

5、信息形式给出,常见方式有酯化、有机物与HCN反响以及不饱和化合物间的加成、聚合等。(2) 变短:如烃的裂化裂解、某些烃(如苯的同系物、烯烃)的氧化、羧酸盐脱羧反响等。二、常见有机反响条件与反响类型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1 1 -c=c-加成H2、X2、HX、H2。氧化02、KMnO4 加聚碳碳叁键-CH:-加成H2、X2、HX、H20氧化02、KMn0 4、加聚苯O取代X2、HNO3、H2SO4加成出、氧化02卤素原子-X水解NaOH水溶液消去NaOH醇溶液醇羟基R- OH取代【活泼金属、HX、分子间脱水、酯化反响】氧化【铜的 催化氧化、燃烧】消去酚羟基C6H5

6、-OH取代浓溴水、弱酸性、加成 H2、显色反响Fe3+醛基-CHO加成或复原H2氧化【O2、银氨溶液、新制 Cu(OH) 2】羰基酮里才有1 -c=o丙酮加成或复原H2羧基-COOH酸性、酯化酯基-COOR水解(稀H2SO4、NaOH溶液)2.由反响条件确定官能团反响条件可能官能团浓硫酸醇的消去醇羟基酯化反响含有羟基、羧基纤维素水解(90%)稀硫酸酯的水解含有酯基二糖、多糖(淀粉)的水解(20 %硫酸)NaOH水溶液卤代烃的水解酯的水解NaOH醇溶液卤代烃消去一XH2、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、 CHOHC%Br2)/Fe苯环C%Br

7、2)/光照烷烃或苯环上烷烃基碱石灰/加热R-COONa3. 根据反响物性质确定官能团反响条件可能官能团能与NaHCO3反响的羧基能与Na2CO3反响的羧基、酚羟基能与Na反响的羧基、酚羟基、醇羟基与银氨溶液反响产生银镜醛基与新制氢氧化铜产生砖红色沉淀醛基羧基为中和反响使溴水褪色碳碳双键、-OC加溴水产生白色沉淀、遇Fe3+显紫色酚氧化氧化A> B CA是醇-CH2OH或乙烯4. 分子中原子个数比C : H=1 : 1,可能为乙炔、苯、苯乙烯、苯酚。(2)C : H=l : 2,可能分为单烯烃、甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖等。C : H=1 : 4,可能为甲烷、甲醇、尿素 CO(NH

8、2)25. 反响类型反响的试剂有机物现象与溴水反响(1)烯烃、二烯烃(2)炔烃溴水褪色,且产物分层醛溴水褪色,且产物不分层(4)苯酚有白色沉淀生成与酸性高 锰酸钾反响(1)烯烃、二烯烃(2)炔烃(3)苯的同系物(4)醛高锰酸钾溶液均褪色与金属钠反响(1)醇放岀气体,反响缓和(2)苯酚放岀气体,反响速度较快(3)羧酸放岀气体,反响速度更快与氢氧化钠反响(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响彳羧酸放岀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

9、淀产生甲酸酯有银镜或红色沉淀生成6、官能团的引入:引入官能团有关反响羟基-OH烯烃与水加成,醛/酮加氢,卤代烃水解,酯的水解卤素原子一X烃与X2取代,不饱和烃与HX或X劝口成,(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-酯化反响7、根据反响类型来推断官能团:反响类型可能官能团加成反响-U=c- >- OC、一 CHO、羰基、苯环加聚反响一*匚一、OC 酯化反响羟基或羧基水解反响X、酯基、肽键、多糖单一物质能发生缩聚反响分子

10、中同时含有羟基和羧基或羧基和胺基8、有机合成中 的成环反响: 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。9、有机合成中的增减碳链的反响:增加碳链的反响: 酯化反响 加聚反响缩聚反响减少碳链的反响:水解反响:酯的水解,糖类、蛋白质的水解;裂化和裂解反响; 氧化反响:燃烧,烯催化氧化信息题,脱羧反应信息题。姬普囱怏爭卄各料壬驰磐幘R-H 帶衣 H 取代 R-OH 加響 R-Q10R-COOII 木解 RCOOR110、典型有机物之间的相互转化关系图11、特殊的物理性质总结归纳:能溶于水:低碳的醇、醛

11、、酸、钠盐,如乙醇、醛、酸乙二醇、丙三醇、苯酚钠 难溶于水的:烃,卤代烃,酯类,硝基化合物比水轻:烃汽油、苯及其同系物、己烷、己烯酯如乙酸乙酯、油脂比水重:硝基苯,溴苯CCI4,二溴乙烷 微溶于水:苯酚、苯甲酸 苯酚溶解的特殊性:常温微溶,65 'C以上任意溶 常温下为气体的有机物:烃C<4丨甲醛 有毒物质:涂料油漆中的苯、硝基苯,假酒中的甲醇,居室装修产生的甲醛气体三、反响条件不同、产物不同的几种情况2. R0H与渝皿怒*支褪上的戢代'苯环上的取代1701C14O1CHQ *3. R疋岳 JTbOU4.uC J110 r6nC+ SnHjO四、三个重要相对分子质量增减的

12、规律1.RCH 2OH催化呱RCHORCOOHMM -2M + 14+ CHaCOOH2.RCH 2OH侬 HsSQiCH3COOCH2RMM + 42+ CH3HflOH3.RCOOH侬 He SOURCOOCH2CH3MM + 28五、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,假设链节结构中主链上是碳与碳原子形成碳链,那么 般为加聚产物;假设链节结构中主链上有O 或| NH ,那么一般为缩聚产物。假设为加聚产双键改单,再断开错误的双键0 !II ;匚十门或亡一!一NH物,将加聚物的链节取出,单键改双键, 体;假设为缩聚产物,只要将主链中的H即可得出相反响单体。以

13、C为4价键判,得出加聚物单断开,分别补上左OH和右1 n4 IUiL0rGLOHaCH-CH=j|y CHXOOC Hc s* CH COOH亠 CH CH OH CH CW)CHOCOOHI IICHOOOCH0O=c'CH - I I0=C CH六、有机成环反响方法1 有机成环反响规律:有机成环方式一种是通过加成反响、聚合反响来实现的,另一种是至少含有两个 相同或不同官能团的有机物分子,而成环。2.有机成环反响类型(1) 聚合反响:如乙炔的聚合(2) 脱水反响如多元醇、羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子3C店 CH多元醇脱水:分子内脱水。如:CHaCHzO-H;1|ch2;

14、ch3WCH-CHa 1 0 CHs- CHe / TC6H6。+出0分子间脱水,如CHs-O;H HOCHsI *壬- I CH3-LQHHO-CHS .CHa-0-CHaCHa-O-CH3+ 2H2O(如水或氨等)(3)酯化反响:多元醇与多元酸酯化反响生成环状酯,如2H2O羟基酸酯化反响:分子内酯化,如c h3- o;hHor c=oI r-S- Ich3-oh ho;-c=oHsSQg.A *c-o-ch35+0一 C=0 +He00HzC CHZ分子间酯化,如00= C CH-CH3 /+蚀0(4)缩合反响。氨基酸可以分子内缩合合成内酰胺II(含- -NH -结构的物质),也可分子间缩

15、合成环状酰胺。分子内缩合:如011AIK)- C -CUCHjCH:aHzC CH3+HsO1IINHaH2CO /NH分子间缩合:如NHa0= C OH0 II c-ch2A /*NHNH +2HSO /CHSCII0应对策略一、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(如反响对象、反响条件、反响数据、 反响特征、反响现象、反响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

16、难溶于水,但在酸性条件可发生水解反响,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响。(1) A可以发生的反响有 (选填序号)加成反响酯化反响加聚反响氧化反响(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 。天门冬氨酸(C4H7NO4)是组成人体蛋白质的氨基酸之一,可由B通过以下反响制取天门冬氨酸。天门冬氨酸的结构简式是 。ri HCl囘£J天门唇氨酸解析:(1)由于A能使溴水褪色,说明分子中含碳碳双键,故能发生加成、加聚及氧化反响。(2)

17、 A在酸性条件下水解得 B和醇,说明A含酯基,故B中应含羧基、碳碳双键。(3) 从不饱和度看 B少6个氢原子,含一个碳碳双键 (少2H),又含羧基,还需少 4H,那么应是含两个 羧基,故可推出 B的结构。(5) 由B到C应是加成,C中应含氯原子,由 C到天门冬氨酸必然是一 NH2取代了氯原子。 答案:(1) (2)碳碳双键、羧基OOCOOHIIII/(SJHO CCOH; CH« CXconnuoo1111加徳iiii(4) ir C B=CII C OH-b2CE£OIIc:_ CI10 C Cn=CH C oc It +2HOooIIII 3? C CE4 CH COH

18、I例2化合物A(C 8H8O3)为无色液体、难溶于水、有特殊香味的物质,从A出发可发生如下列图的一系列反应,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能发生银镜反响。(RCOONa+ NaOH一 . RH + Na2CO3)融(1D浓硫酸反虚(HD他(白隹沉淀)请答复:(1) 以下化合物可能的简式:A, E。(2) 反响类型: , (II) , (III) 。(3) 写出以下反响的化学方程式:HRK : :CE : :C+ FG : 。解析:根据反响条件I和A有特殊香味,可推知 A为酯,由BD条件说明B有一COONa,由HRK力口溴水有白色沉淀可知 H为.,那么A、B中

19、均应含有 “ 结构。根据At Bt D2H 的碳原子数变CQOCHi化可推知C为含一个碳原子的甲醇。那么A中还应有“结构。A有4种一硝基化合物可确定 A中OOH和一一OCH 3邻位或间位。0H °Q-C-OCH3(2) 水解反响;取代酯化反响;取代反响0H2CH 3OH + O22HCHO + 2H2O ;A J 02+ 3Br2 *Br j+ 3HBr;J養口曲二匕CH3OH + HCOOHHCOOCH 3+ H2O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 发生的反响类型。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

20、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。需要注意的是这类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 以下列图示表示 A、B、C、D之间的相互转化关系,其中 A能跟NaOH溶液反响,B能使溴水褪色。请答复以下问题:(1) 写出A可能的各种结构简式: 。(2) 反响和的反响类型分别为:反响;反响。(3) 假设将A催化氧化可得另一种化合物 E, E可发生银镜反响,那么 E的结构简式为。写出A转化为B的化学方程式:。解析:从Atd的反响条件及对象可知,A含有COOH,从134t 162。结合酯化反响前后相对分子质量的变化特征(每结合一

21、个甲酯相对分子质量增加14),可推知A有两个COOH ;而C4H6O5相对于C4H10减少4个氢原子,正好是两个- COOH所致,所以A中不含其他不饱和键。那么再从AB的反响条件及 B使溴水褪色可推知, A中有一个OH(所以A中只有5个O,两个COOH只用去4个O)。答案:ch3I(1)HOOC-CH-COOH > HOOC-CH-OH、HOOC-C-COOHIII'h_11(2)消去反响;加成反响 1KOC-CH-COOH ; H00C-CH-CO0H 锻怦叭 CHz= C COOH+民0CHOCH£OHCOOH例4 有机物A的相对分子质量不超过 150,经测定,A具

22、有以下性质:A的性质推断A的组成、结构A的燃烧产物只有CO2和HQA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响,生成物与溴水混合,溴水褪色0.1molA与足量NaHCO3溶液反响放出标准状况下 4.48L气体(1)填写表中空白局部的内容。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) 假设A分子内无含碳支链,写出反响的化学方程式:。(4) A不可能发生的反响类型有(填序号)。a.水解反响b .取代反响c.加成反响d.消去反响e.加聚反响f.缩聚反响以下物质与A互为同分异构体的是(填序号),互为同系物的是(填序号)OHCH

23、OHa. HOOC CH CH CHOb HOOC CH CCOCE.C11d HOOC C CJfeCOOHo oII IId. CH3OC C0 CHjCHOH CH COOHOHs. HOOC CH (CHs)3COOHIIh HOOCCHfiCEt C 0 OH解析:从的数据和的表述可以椎知一个A含两个COOH,至少有一个0H,那么A至少含3个氧原子,由A中3 (O)=59.7%且M(A)W 150。知A中氧原子数最多为% =5.59,假设A有3个氧原3x16子,那么M(A)= 5S7 % 80而两个COOH式量即为90,不合题意。A有4个氧原子,M(A) 107,而 两个COOH、一

24、个OH式量之和为107。不合题意。A有5个氧原子,M(A) = 134,分子中C、H的相 对分子质量之和为 54。商余法求得 "CH6,所以A的分子式为C4H6O5,羧基必须在端点。即可写出相应 的结构简式。答案: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0HA结构中含有两个COOHOHCOOHOHIII(2)hoocCH citcooh HoocCHCH2OH. Hooc C COOHCHs(g)HOOC-CH -CHe-HOOC- CH= CH-COOH+ HeOHOOC-CH=CH-COOH+Bie HDOC- CH 一 CH -COOHI IB

25、r Br(4) a、c、e(5)a、h; b、g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,反响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, RX + Mg 1- RMgX(格林试剂)OMgXOHIH 溯+IR;-CHO +粪R CH-R卍一 CH 尺 + Mg(OH)X分析以下合成线路,答复有关问题。(1)以上步反响中属于加成反响的是。写出A、D、

26、E的结构简式: A, D, E。(3)分另U写出第和步反响的化学方程式:,解析:信息迁移题。关键是思考如何用信息,格林试剂就是直接把=1-变成二二21,再增加了烃基 R,是一种延长碳链的方法,难点在于是否注意题目的暗示。D有6个C, B和C2H4O结合,那么应观察出 B为XMgCH 2CH 2MgX,套用信息,那么 C的结构简式为ClffleO CH CH,CHcCH OMglIICH3CHs答案:佗CHeCZLCHjCI、ClhCH CHjCHe CH CHj; CELCH= CE CH=CH CHeIIOHOHC32CH3CHO -Fcun CKs ClfeMgCl CH CH CH2 C

27、Es CH CH eIIOMgClOMgCl©CIfc CH CHeClfeCH 一cfij : 丈HaCH= CHCH=UH CHj十 2HeOOHOH四、有机合成1 有机合成中官能团掩蔽和保护和定位合成,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,或者首先发生反响,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,从而到达合成的目的。常见需保护的情况。hrOHi、C=/如“氧化时先保护 V ,“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 6-羰基庚酸是合成某些高分子材料和药材的重要中间体,某实验室以溴代甲基环已烷为原料合成6-羰基庚酸。请用合成反响流程图表示出最合理的合成方案注明反响条件rB HCHC Hz -CHS擾代甲基环己烷0II

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