专题十二 有机推断及合成

专题十二有机物推断与合成2、应用有机物的性质、各物质间的相互转化关系和题设信息以及相关数据，采用分析、推理、计算等方法来推断有机物的组成和结构或合成有机物。1、了解官能团在化合物中的作用，掌握各主要官能团的性质和有机反应的主要类型【高考考纲】【专题点金】一.有机推断题的一般思路和解题方法1.思路：找出解题突破口审题、综合分析隐含条件明显条件原题反应性质现象特征或逆推顺推结论检验2.推断方法：（1）根据官能团特性反应作出推理：（2）根据反应后的产物逆向推断：（3）根据有机物衍变关系，经分析综合并找出突破口进行推断：（4）根据题给信息，灵活应用相关知识进行推断Ⅰ.能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的物质含有Ⅲ.与FeCl3溶液作用呈紫色含有Ⅱ.与Na反应放出H2含有Ⅳ.能NaHCO3与（或Na2CO3）溶液作用放出CO2含有Ⅵ.与少量稀碱溶液混合，滴加酚酞，微热，溶液红色变浅或水解产生的酸和碱是Ⅴ.与银氨溶液反应产生银镜，或与新制Cu(OH)2作用产生红色沉淀含有2.推断方法：（1）根据官能团特性反应作出推理：“C=C”、C≡C”“－OH”、－COOH”“酚－OH”“－COOH”（碳原子数较少的）“－CHO”“酯”例1{2004大综合(广西、广东卷)30题}下列5个有机化合物中，能够发生酯化、加成和氧化3种反应的是()①CH2＝CHCOOH②CH2＝CHCOOCH3③CH2＝CHCH2OH④.CH3CH2CH2OH⑤CH3CH(OH)CH2CHOA.①③④B.②④⑤C.①③⑤D.①②⑤答案：C【点题剖析】[分析点拨]能够发生酯化是“－OH”、－COOH”、加成是“C=C”、C≡C、C=O”和氧化是“－OH、C=C、C≡C、C=O”根据物质的性质推断官能团Ⅰ.由醇氧化得醛或酸，可确定－OH一定连接在有2个H原子的碳原子上；由醇氧化得酮，－OH一定连接在有1个H原子的碳原子上；不能被氧化的醇，－OH一定连接在没有H原子的碳原子上。Ⅱ.由消去产物可确定“－OH”或“—X”的位置Ⅲ.由取代产物的种数可确定碳链结构Ⅳ.由加氢之后碳的骨架，可确定C=C或C≡C的位置2.推断方法：（2）根据反应后的产物逆向推断：例2{2000春季(北京卷)19题}化合物丙由如下反应得到【点题剖析】丙的结构简式不可能是ACH3CH2CHBrCH2BrBCH3CHCH2Br2CCH3CHBrCHBrCH3DCH32CBrCH2Br[分析点拨]根据产物逆向推断：BCH3CHCH2Br2中两个溴原子所连接的两个碳原子不相邻，无法消去一分子Br2得到烯烃C4H8答案：B2.推断方法：（3）根据有机物衍变关系，经分析综合并找出突破口进行推断：有机物主要衍变关系如下图ClOHOHCH3CH2ClCH3ClCH2OHCH3OHCHOCOOHCH3OHCH3CH3CH3CH3CH2CH2CHCHCOOHCOOHOOOOCH3CHOC2H5OC2H5CH3COOHCH3COOC2H5CH3CH2BrCH2CH2BrBrCH2CH2OHOHOOCOCH2CH2OC[]nCH3CH2OHCH3COONaCH4CHOCHO或有机物衍变关系图例3{2003理综(天津卷)30题}根据图示填空【点题剖析】CADBEFNaHCO3H2,Ni(催化剂)[Ag(NH3)2]+,OH-Br2D的碳链没有支链H+C4H6O2F是环状化合物(1)化合物A含有的官能团是。(2)1molA与2moH2反应生成1moE,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。[分析点拨]A能发生加成，1molA与2moH2反应，有碳碳双键；能与NaHCO3反应，属羧酸，有羧基；能发生银镜反应，有醛基。A与H2发生加成得E应为羟基羧酸，分子内脱水形成内酯F，F含四碳，D无支链，各步反应无碳的增加和减少，故A、B、C、D、E都为四碳，且都是直链的。答案：（1）碳碳双键，醛基、羧基（2）OHC－CH＝CH－COOH＋2H2（3）（4）（5）NiHO－CH2－CH－CH2－COOH或酯化反应；2.推断方法：（4）根据题给信息，灵活应用相关知识进行推断：此类题有时也称为信息给予题，推断时可根据试题提供的新信息和新规律，结合学过和记忆中的旧知识对试题中的新知识进行类比，分析、推理、迁移、演绎或移植、转化、替代、重组，将新信息和旧知识有机地结合形成相应的新的知识网络，再结合具体实验现象、数据，综合作出正确合理的推断。例4{92(全国化学)34题}．卤代烃在氢氧化钠存在的条件下水解，这是一个典型的取代反应。其实质是带负电的原子团例如OH等阴离子取代了卤代烃中的卤原子，例如：CH3CH2CH2—Br＋OH或NaOHCH3CH2CH2—OH＋BrNaBr写出下列反应的化学方程式：1溴乙烷与NaHS反应：。2碘甲烷跟CH3COONa反应：。3由碘甲烷、无水乙醇和金属钠合成甲乙醚CH3—O—CH2CH3：。【点题剖析】[分析点拨]理解信息:带负电的OH取代了卤原子，类推到其它阴离子HS、CH3COO、C2H5O不写离子，写化学式的正确表达也可。答案：1C2H5Br＋HSC2H5SH+Br2CH3I＋CH3COOCH3COOCH3＋I32C2H5OH＋2Na2C2H5O＋2Na+＋H2C2H5O＋CH3ICH3—O—C2H5＋I解推断题的关键是：抓住问题的突破口，即抓住特征条件（即特殊性质或特征反应，按照已知条件建立的知识结构，顺藤摸瓜，问题就会迎刃而解。小结：有机物间的转变，实质上就是官能团的转变，因而有机物推断理应依据官能团的性质、相互转变关系的知识，结合具体实验现象、数据在分析，综合作出正确合理的推断。二.有机合成题的基本要求和基本思路：1.基本要求：原理正确、原料价廉。途径简捷、便于操作。条件适宜、易于分离2.基本思路：有无碳链的增长或缩短？有无成环或开环？引入了什么官能团？是否要注意官能团的保护？题中的信息可能是成为物质转化中的重要一环，因而要认真分析信息中牵涉到哪些官能团（或碳链的结构）与原料、产品或中间产物之间的联系。可以由原料正向推导产物，也可从产物逆向推导出原料，也可从中间产物出发向两侧推导。①分析碳链的变化：②分析官能团的改变：③读通读懂信息：④推导方式选择：苯→氯苯→苯酚CH2=CH2→CH2(X)CH2(X)↔二元醇↔二元醛→二元羧酸↔酯R—CH2=CH2→卤代烃↔一元醇↔一元醛→一元羧酸↔酯环酯缩合酯链酯3.有机合成路线的选择①、一元合成路线HX②、二元合成路线③、芳香化合物的合成路线甲苯→氯甲苯→苯甲醇→苯甲醛→苯甲酸→苯甲酸酯4.合成方法：从已知原料入手找出中间产物推向目标合成物①正向合成法：【点题剖析】[例5]．{2004理综(广东卷)23题}根据下面的反应路线及所给信息填空。（1）A的结构简式是，名称是。（2）①的反应类型是，③的反应类型是。（3）反应④的化学方程式是环己烯与卤素单质Br2发生加成反应得B（1，2-二溴环己烷），1，2-二溴环己烷发生消去反应得环己二烯。加成反应[答案]：[分析点拨]：根据题意，用顺推法进行思考。最终产物是环己二烯，它由A（环己烷）与Cl2发生取代反应得一氯环己烷，一氯环己烷发生消去反应得环己烯（烯烃是一元衍生物向二元衍生物过渡的桥梁，是制备二元衍生物的最佳途径，通过它由一个双键再变化为两个双键），环已烷（1）取代反应（2）（4）解题方法：②逆向合成法：从产品有机物入手找出中间产物推向已知原料[例6]．{2000化学(天津江西卷)28题}．有以下一系列反应，终产物为草酸。已知B的相对分子质量比A的大79，请推测用字母代表的化合物的结构式。C是____________，F是___________。【点题剖析】已知目标合成产物草酸，故采用逆向合成法。[分析点拨]：乙二酸乙二醛(F)乙二醇(E)二溴乙烷(D)乙烯(C)溴乙烷(B)乙烷(A)F：[答案]：C：CH2＝CH2先认真分析题中的信息牵涉到哪些官能团（或碳链的结构），与原料、产品或中间产物之间的联系，再联系所学知识加以连结，最后理清思路一步扣一环，由原料到中间产物再到产品。有机合成题的解题关键：小结：解答有机物合成题时，首先要正确判断合成的有机物属于哪一类有机物，带有何官能团，然后结合所学过的知识或题给信息，寻找官能团的引入、转换、保护或消去的方法，尽快找出合成目标有机物的关键和突破口。1.{2004化学(上海卷)28题}．人们对苯的认识有一个不断深化的过程。028（1）1834年德国科学家米希尔里希，通过蒸馏安息香酸（）和石灰的混合物得到液体，命名为苯，写出苯甲酸钠与碱石灰共热生成苯的化学方程式.（2）由于苯的含碳量与乙炔相同，人们认为它是一种不饱和烃，写出C6H6的一种含叁键且无支链链烃的结构简式。苯不能使溴水褪色，性质类似烷烃，任写一个苯发生取代反应的化学方程式【考题精练】（3）烷烃中脱水2mol氢原子形成1mol双键要吸热，但1，3—环己二烯（）脱去2mol氢原子变成苯却放热，可推断苯比1，3—环己二烯,（填稳定或不稳定）。（4）1866年凯库勒（下图）提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构，解释了苯的部分性质，但还有一些问题尚未解决，它不能解释下列事实（填入编号）.a.苯不能使溴水褪色b.苯能与H2发生加成反应c.溴苯没有同分异构体d.邻二溴苯只有一种（5）现代化学认为苯分子碳碳之间的键是.（5）介于单键和双键之间的特殊的键（或其它合理答案）[答案]：（1）（2）（3）稳定（4）ad（或其它合理答案）2.{2000化学(上海卷)31题}化合物A是最早发现酸牛奶中，它是人体内糖代谢的中间体，可由马铃薯、玉米淀粉等发酵制得，A的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一。A在某种催化剂的存在下进行氧化，其产物不能发生银镜反应。在浓硫酸存在下，A可发生如下图所示的反应。试写出：化合物的结构简式：ABD.化学方程式：AEAF.反应类型：AEAF.【考题精练】[答案]：D、A、B、AEAF消去（或脱水）酯化(或分子间脱水)3.{2004理综(江苏卷)24题}环己烯可以通过丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到：实验证明，下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化：【考题精练】现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环己烷：请按要求填空：1A的结构简式是；B的结构简式是。2写出下列反应的化学方程式和反应类型：反应④，反应类型。反应⑤，反应类型。答案：