有机推断与合成课件

第46讲有机推断与合成考点1理清有机反应主线例1二乙酸1,4环己二醇酯(化合物E)可通过下列路线合成：已知1,3丁二烯可与乙烯反应得到环己烯：回答下列问题：(1)写出E的结构简式：________________。(2)写出实验室检验物质B的化学方程式：______________________。(3)请仿照由CH2===CH2合成CH3COOH以及由CH2===CH2合成的流程图，写出由C合成D的流程图(无机试剂任选)。【答案】【答案】【点评】综合框图题的解题，要按一定的程序，根据题中条件破框图，再按各小题要求去解题。破框图程序为①根据框图中的转化条件可先判断各物质的类别，②小计算辅助分析(包含碳氢氧原子个数计算、相对分子质量及变化计算、不饱和度计算、等效氢计算)，③“瞻前顾后”看官能团结构和位置变化(或称逆推法分析)。考点2根据有机物性质推断官能团例2根据图示填空(1)化合物A含有的官能团是______________；(2)1molA与2molH2反应生成1molE，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______________；【答案】（3）（4）考点3根据反应的条件进行推断例3化合物A相对分子质量为86，碳的质量分数为55.8%，氢为7.0%，其余为氧。A的相关反应如下图所示：已知R—CH===CHOH(烯醇)不稳定，很快转化为R—CH2CHO。根据以上信息回答下列问题：(1)A的分子式为________________；(2)反应②的化学方程式是：________________________________________；(3)A的结构简式是________________；(4)反应①的化学方程式是:________________________________________；(5)A有多种同分异构体，写出四个同时满足(ⅰ)能发生水解反应；(ⅱ)能使溴的四氯化碳溶液褪色两个条件的同分异构体的结构简式：_____________、____________、______________、____________；(6)A的另一种同分异构体，其分子中所有碳原子在一条直线上，它的结构简式为________________。【解析】根据题意，A分子中碳的原子数为4个，氢原子的个数为6个，则氧原子的个数为2个，即A的分子式为C4H6O2。由于A可以发生聚合反应，说明含有碳碳双键，在硫酸存在条件下生成两种有机物，则为酯的水解，即A中含有酯基。根据不饱和度，没有其他功能团。由A的水解产物C和D的关系可判断C与D中的碳原子数相等，均为两个。则A的结构为件下水解后得到CH3COOH和因此A在酸性条双键的碳原子上接羟基不稳定，转化为CH3CHO。碳碳到的产物B为，在酸性条件下水解，生成乙酸和A聚合反应后得【答案】考点4通过量的变化关系进行推断(1)有机物相对分子质量(Mr)的改变：①氧化反应：醇→醛(去两个氢原子，Mr减2的整数倍。)醛→酸(每个醛基加一个氧原子，Mr加16的整数倍。)醇→酸(每个羟基反应，Mr加14的整数倍。)②酯化反应：酯的Mr=(醇+酸)-H2O×n③酯水解得到Mr相等的两种有机物(例如甲酸乙酯水解生成的甲酸和乙醇相对分子质量相同)含(n+1)个碳原子的饱和一元醇和含n个碳原子的饱和一元羧酸。(2)几个特殊反应的定量关系要记准。①1mol醛基消耗2molAg(NH3)2OH生成2molAg单质，1molH2O,3molNH3；特别注意：1mol甲醛消耗4molAg(NH3)2OH；②1mol醛基消耗2molCu(OH)2生成1molCu2O沉淀；③和NaHCO3反应生成气体：1mol—COOH生成1molCO2气体。④和Na反应生成气体：1mol—COOH或—OH生成0.5molH2气体。例4已知反应：(后者相对分子质量比前者大30)下列图示为A～F的转化关系：(1)写出A、D的结构简式：A________D________(2)写出反应的化学方程式：②__________________________________________；⑤________________________________________。(3)上述转化关系中属于取代反应的是_________(填序号)。【答案】(1)CH2===CH—CH2—CH2—CH===CH2例5已知：现有只含C、H、O的化合物A～F，有关它们的某些信息，已注明在下面的方框内：考点5根据有关信息进行推断(1)在化合物A～F中有酯的结构的化合物是________(填字母代号)。(2)写出A和F的结构简式：A__________________F__________________【解析】本题所给的信息包括以下三项：①乙醇和乙酸所发生的酯化反应，在乙酸酐存在条件下也能进行(一般需要浓硫酸)。②乙醇转化成乙酸乙酯后，质量由46变为88，即1个羟基和乙酸酯化后，质量增幅为88—46=42。③在同一个碳原子上不能同时连接两个羟基，否则该有机物不稳定，会自动地脱水成羰基。(1)由A转变成B和由E转变成F，都是在乙酸酐存在下与乙酸进行反应；由C转变成F和由D转变成E，则都是在硫酸存在下与乙醇进行反应。显然，各反应的生成物B、E、F分子中一定含有酯的结构。此外，由B转变到C是选择性氧化，分子中酯的结构并没有改变，可见化合物C的分子内也会存在酯的结构。(2)从上图信息可初步的判断，A分子中含有—CHO和—OH(有无—COOH待定)，A经酯化生成B，再经选择性氧化生成C。生成C分子时，原来A中的—CHO已被氧化成—COOH，而B中形成的—OOCCH3仍然保留。又A经选择性氧化生成D，生成D分子时，原来A中的—CHO氧化成—COOH，而—OH仍保留。这样，D与C在分子结构上的差别就是D中的—OH在C中则以—OOCCH3形式存在。已知由—OH转变为—OOCCH3时相对分子质量增加42。而C的相对分子质量比D大190-106=84，由此可设想化合物A中应含有两个—OH。再看A的相对分子质量，因为由A转变为D时，仅是其—CHO变为—COOH，其相对分子质量增加值为106—16=90，因为A中含有一个—CHO(M=29)、两个—OH(M=17×2=34)，则剩余基团的相对分子质量为27，该基团只能含有两个C原子，3个H原子；两个—OH分别连接在这两个C原子上(否则有机物不稳定)，则化合物A的结构简式为(1)B、C、E、F【答案】【点评】1.对信息题：①能区分出哪些是解题所必需的，②能将所给信息和已有知识结合起来，③更能引发出能够承上启下的衍生信息。解答信息给予题的思维模式：2．对有机合成题可用逆推法将目标有机物分解成若干片断；寻找官能团的插入、转换、保护的方法；设法将片断(小分子化合物)拼接衍变，尽快找出合成目标有机物的关键点突破点。解答有机推断题时，我们应首先要认真审题，分析题意，从中分离出已知条件和推断内容，弄清被推断物和其他有机物的关系，以特征点作为解题突破口，结合信息和相关知识进行推理，排除干扰，作出正确推断。一般可采取的方法有：顺推法(以有机物结构、性质和实验现象为主线，采用正向思维，得出正确结论)、逆推法(以有机物结构、性质和实验现象为主线，采用逆向思维，得出正确结论)、多法结合推断(综合应用顺推法和逆推法)等。关注官能团种类的改变，弄清反应机理。1.能在有机物的分子中引入羟基官能团的反应类型有：①酯化反应，②取代反应，③消去反应，④加成反应，⑤水解反应。其中正确的组合有()A．①②③B．④⑤C．②④⑤D．②③④⑤C2.一些不法商贩利用有毒的荧光黄和塑化剂添加到面粉中制造“有毒馒头”，这些不法商贩受到了严厉的打击。荧光黄和塑化剂其合成路线如下图：下列有关说法不正确的是()A.X分子中所有原子可以处于同一平面B.Y可命名为邻苯二甲酸二乙酯C.1mol荧光黄最多可与含3molNaOH的溶液完全反应D.荧光黄中只含有两种官能团D3.下列反应可以使碳链增长的是()A．CH3CH2CH2CH2Br和NaCN共热B．CH3CH2CH2CH2Br和NaOH的乙醇溶液共热C．CH3CH2CH2CH2Br和NaOH的水溶液共热D．CH3CH2CH2CH2Br(g)和Br2(g)光照A【解析】CH3CH2CH2CH2Br和NaCN共热，发生取代反应生成CH3CH2CH2CH2CN，使碳链增加一个碳原子；而B发生消去反应生成烯烃，碳链不变；C发生取代反应生成醇，碳链不变；D发生取代反应生成多溴代烃，碳链也不变。4.药用有机化合物A(C8H8O2)为一种无色液体。从A出发可发生如图所示的一系列反应。则下列说法正确的是()A.根据D和浓溴水反应生成白色沉淀可推知D为三溴苯酚B.G的同分异构体中属于酯且能发生银镜反应的只有一种C.上述各物质中能发生水解反应的有A、B、D、GD.A的结构简式为D4.药用有机化合物A(C8H8O2)为一种无色液体。从A出发可发生如图所示的一系列反应。则下列说法正确的是()【解析】A项，易推知D为苯酚、F为三溴苯酚；B项，G的同分异构体中属于酯且能发生银镜反应的有：HCOOCH2CH2CH3和HCOOCH(CH3)2两种；C项，D是苯酚，不发生水解反应；D项，综合推知A的结构简式为，所以选为D。5.伞形酮可用作荧光指示剂和酸碱指示剂。其合成方法为：下列有关这三种物质的说法正确的是()A．每个雷琐苯乙酮、苹果酸和伞形酮分子中均含有1个手性碳原子B．雷琐苯乙酮和伞形酮都能跟FeCl3溶液发生显色反应C．1mol雷琐苯乙酮跟足量H2反应，最多消耗3molH2D．1mol伞形酮与足量NaOH溶液反应，最多消耗2molNaOHB【解析】A项，雷琐苯乙酮、伞形酮分子中不含手性碳原子，苹果酸中含有1个手性碳原子，故不正确；B项，雷琐苯乙酮和伞形酮中均有酚羟基，故都能跟FeCl3溶液发生显色反应，正确；C项，1mol雷琐苯乙酮最多消耗4molH2(即苯环消耗3molH2，C===O双键消耗1molH2)；1mol伞形酮与氢氧化钠反应时，酚羟基消耗1mol氢氧化钠，酯水解消耗2mol氢氧化钠(酯水解生成1mol酚羟基)，故不正确。6.某气态烃0.5mol能与1molHCl完全加成，1mol产物分子中的氢原子最多能跟6molCl2发生取代反应，则此气态烃可能是()A．CH≡CHB．CH≡C—CH3C．CH2===CH2D．CH2===C(CH3)—CH3B【解析】(1)观察A和B的结构简式可推知，A生成B是发生醇的消去反应；根据信息①及B与C的反应产物的结构简式可知，B的结构简式应该是CH2===C(CH3)2，可推知A的结构简式是CH3—C(OH)(CH3)2，所以B与氢气加成反应生成的G的结构简式是CH(CH3)3，即G是异丁烷。(2)根据A的结构简式可推知A与HBr反应的产物H的结构简式是CH3—CBr(CH3)2。【解析】(3)根据C的化学式及其与B反应的产物的结构简式可推知C是苯酚，可以用氯化铁溶液或浓溴水进行检验，b、d项正确。(4)根据有机物的合成路线图可推知P中能够与氢氧化钠溶液反应的官能团是酚羟基与酯基，所以P与氢氧化钠按1∶2反应。