有机合成与推断专题

1OH有机合成与推断专题一一、、有有机机推推断断11、、有有机机物物的的官官能能团团和和它它们们的的性性质质：：•官能团是钥匙，它能打开未知有机物对你关闭的大门。•官能团是地图，它能指引你走进有机物的陌生地带。官官能能团团结结构构性性质质碳碳双键加成（H2、X2、HX、H2O）氧化（O2、KMnO4）加聚碳碳叁键－－CC≡≡CC－－加成（H2、X2、HX、H2O）氧化（O2、KMnO4）、加聚苯取代（X2、HNO3、H2SO4）加成（H2）、氧化（O2）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、酯化反应】氧化【铜的催化氧化、燃烧】消去酚羟基取代（浓溴水）、弱酸性、加成（H2）显色反应（Fe3+）缩聚反应（制酚醛树脂）醛基－CHO加成或还原（H2）氧化【O2、银氨溶液、新制Cu(OH)2】羰基加成或还原（H2）羧基－COOH酸性、酯化酯基水解(稀H2SO4、NaOH溶液)22..由由反反应应条条件件确确定定官官能能团团：：反应条件可能官能团浓硫酸①醇的消去（醇羟基）②酯化反应（含有羟基、羧基）稀硫酸①酯的水解（含有酯基）②二糖、多糖的水解NaOH水溶液①卤代烃的水解②酯的水解NaOH醇溶液卤代烃消去（－X）H2、催化剂加成(碳碳双键、碳碳叁键、醛基、羰基、苯环)C＝OCC＝＝CC2O2/Cu、加热醇羟基（－CH2OH、－CHOH）Cl2(Br2)/Fe苯环Cl2(Br2)/光照烷烃或苯环上烷烃基水浴加热苯的硝化、银镜反应、＊制酚醛树脂、酯类和二糖的水解33..根根据据反反应应物物性性质质确确定定官官能能团团::反应条件可能官能团能与NaHCO3反应的羧基能与Na2CO3反应的羧基、酚羟基能与Na反应的羧基、酚羟基、醇羟基与银氨溶液反应产生银镜醛基与新制氢氧化铜产生砖红色沉淀（溶解）醛基（羧基）使溴水（或溴的CCl4）褪色C＝C、C≡C加溴水产生白色沉淀、遇Fe3+显紫色酚A是醇（－CH2OH）或乙烯4．反应现象反应的试剂有机物现象与溴水反应(1)烯烃、二烯烃(2)炔烃溴水褪色，且产物分层(3)醛澳水褪色，且产物不分层(4)苯酚有白色沉淀生成与酸性高锰酸钾反应(1)烯烃、二烯烃(2)炔烃(3)苯的同系物(4)醇(5)醛高锰酸钾溶液均褪色与金属钠反应(1)醇放出气体，反应缓和(2)苯酚放出气体，反应速度较快(3)羧酸放出气体，反应速度更快与氢氧化钠反应(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应羧酸放出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淀产生(3)甲酸酯有银镜或红色沉淀生成55..根根据据反反应应类类型型来来推推断断官官能能团团：：反应类型可能官能团AB氧化氧化C3加成反应C＝C、C≡C、－CHO、羰基、苯环加聚反应C＝C、C≡C酯化反应羟基或羧基水解反应－X、酯基、肽键、多糖等单一物质能发生缩聚反应分子中同时含有羟基和羧基或羧基和胺基6.【有机反应·数据】①根据与H2加成时所消耗H2的物质的量进行突破：1mol—C＝C—加成时需1molH2，1mol—C≡C—完全加成时需2molH2，1mol—CHO加成时需1molH2，而1mol苯环加成时需3molH2。②1mol—CHO完全反应时生成2molAg↓或1molCu2O↓。③2mol—OH或2mol—COOH与活泼金属反应放出1molH2。④1mol—COOH与碳酸钠或碳酸氢钠溶液反应放出1molCO2↑。⑤1mol一元醇与足量乙酸反应生成1mol酯时，其相对分子质量将增加42，1mol二元醇与足量乙酸反应生成酯时，其相对分子质量将增加84。⑥1mol某酯A发生水解反应生成B和乙酸时，若A与B的相对分子质量相差42，则生成1mol乙酸，若A与B的相对分子质量相差84时，则生成2mol乙酸。7.【物质·简式·通式】(1)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。(3)C︰H=1︰4，可能为甲烷、甲醇、尿素[CO(NH2)2](4)符合CnH2n+2一定为烷烃，符合CnH2n可能为烯烃，符合CnH2n-2可能为炔烃，符合CnH2n-6可能为苯的同系物，符合CnH2n+2O可为醇或醚，符合CnH2nO可为醛或酮，符合CnH2nO2可为一元饱和脂肪酸或其与一元饱和醇生成的酯。8.【物质·结构】①具有4原子共线的可能含碳碳叁键。②具有4原子共面的可能含醛基。③具有6原子共面的可能含碳碳双键。④具有12原子共面的应含有苯环。9.【物质·物理性质】在通常状况下为气态的烃，其碳原子数均小于或等于4，而烃的衍生物中只有CH3Cl、CH2＝CHCl、HCHO在通常情况下是气态。10.质量(元素／原子)守恒规律的巧用(可推未知物的分子式)例：醇+酸---酯+水（若知其中三者可正推酯式或逆推醇式，酸式）11.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，若链节结构中．主链上是碳与碳原子形成碳键，则一般为加聚产物；若链节结构中主链上有－－O－或－－NH－，则一般为缩聚产物。若为加聚产物，将加聚物的链节取出，单键改双键，双键改单，再断开错误的双键(以C为4价键判)，得出加聚物单体；若为缩聚产物，只要将主链中的或断开，分别补上（左）－OH和（右）－H即可得出相反应单体。二、有机合成1、官能团的引入：引入官能团有关反应羟基-OH烯烯烃烃与与水水加加成成,,醛醛//酮酮加加氢氢,,卤卤代代烃烃水水解解,,酯酯的的水水解解卤素原子（－X）烃烃与与XX22取取代代,,不不饱饱和和烃烃与与HHXX或或XX22加加成成，，((醇醇与与HHXX取取代代))碳碳双键C=C某某些些醇醇或或卤卤代代烃烃的的消消去去，，炔炔烃烃加加氢氢4醛基-CHO某某些些醇醇((－－CCHH22OOHH))氧氧化化,,烯烯氧氧化化,,糖糖类类水水解解，，（（炔炔水水化化））羧基-COOH醛醛氧氧化化,,酯酯酸酸性性水水解解,,羧羧酸酸盐盐酸酸化化，，((苯苯的的同同系系物物被被强强氧氧化化剂剂氧氧化化))酯基-COO-酯酯化化反反应应2、有机合成中的成环反应：①加成成环：不饱和烃小分子加成（信息题）；②二元醇分子间或分子内脱水成环；③二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。3、有机合成中的增减碳链的反应：⑴增加碳链的反应：①酯化反应②加聚反应③缩聚反应⑵减少碳链的反应：①水解反应：酯的水解，糖类、蛋白质的水解；②裂化和裂解反应；③氧化反应：燃烧，烯催化氧化（信息题），脱羧反应（信息题）。4、有机合成路线（1）一元合成路线：卤代烃→一元醇→一元醛→一元羧酸→酯（2）二元合成路线：卤代烃→烯烃→二卤代物→二元醇→二元醛→二元羧酸→酯审题做好三审：1）文字、框图及问题信息［反应（条件、性质．现象）信息］2）找出隐含信息、信息规律及模仿规律3）先看结构简式，再看化学式找突破口有三法：1）数字2）化学键3）衍变关系答题有三要：1）要找关键字点词2）要规范答题3）要找得分例根据图示填空（1）化合物A含有的官能。（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。（D的碳链没有支链）5〖分析〗：题中给出的已知条件中已含着以下四类信息：1)反应（条件、性质）信息：A能与银氨溶液反应，表明A分子内含有（），A能与NaHCO3反应断定A分子中有（）。2)结构信息：从D物质的碳链不含支链，可知A分子也不含（）。3)数据信息：从F分子中C原子数可推出A是含（）个碳原子的物质。4)隐含信息:从第（2）问题中提示“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（）。题型专练一、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(如反应对象、反应条件、反应数据、反应特征、反应现象、反应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，且难溶于水，但在酸性条件可发生水解反应，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应。(1)A可以发生的反应有____________________(选填序号)①加成反应②酯化反应③加聚反应④氧化反应(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____________________。(5)天门冬氨酸(C4H7NO4)是组成人体蛋白质的氨基酸之一，可由B通过以下反应制取天门冬氨酸。天门冬氨酸的结构简式是____________________。例2化合物A(C8H8O3)为无色液体、难溶于水、有特殊香味的物质，从A出发可发生如图所示的一系列反应，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能发生银镜反应。(已知RCOONa＋NaOHRH＋Na2CO3)请回答：(1)下列化合物可能的简式：A____________________，E____________________。6(2)反应类型：(I)____________________，(II)____________________，(III)____________________。(3)写出下列反应的化学方程式：①H→K：__________________________________；②C→E：__________________________________；③C＋F→G：__________________________________。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应类型。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。需要注意的是这尖题经常同时考查“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溶液反应，B能使溴水褪色。请回答下列问题：(1)写出A可能的各种结构简式：____________________。(2)反应①和②的反应类型分别为：反应①____________________；反应②____________________。(3)若将A催化氧化可得另一种化合物E，E可发生银镜反应，则E的结构简式为____________________。写出A转化为B的化学方程式：____________________。例4有机物A的相对分子质量不超过150，经测定，A具有下列性质：A的性质推断A的组成、结构①A的燃烧产物只有CO2和H2O②A与醇或羧酸在浓H2SO4共热条件下均能生成有香味的物质③一定条件下，A可发生分子内的脱水反应，生成物与溴水混合，溴水褪色④0.1molA与足量NaHCO3溶液反应放出标准状况下4.48L气体（1）填写表中空白部分的内容。(2)已知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)若A分子内无含碳支链，写出反应③的化学