专题有机推断与合成.docx

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专题有机推断与合成

专题一有机物的推断和合成

【08考纲—有机化学】

1．了解有机化合物数目众多和异构现象普遍存在的本质原因。

2．理解基团、官能团、同分异构体、同系物等概念。

能够识别结构式（结构简式）中各种原子的连接次序和方式、基团和官能团。

能够辩认同系物和列举异构体。

了解烷烃的命名原则。

3．以一些典型的烃类化合物为例，了解有机化合物的基本碳架结构。

掌握各类烃（烷烃、烯烃、炔烃、芳香炔）中各种碳碳键、碳氢键的性质和主要化学反应，并能结合同系列原理加以应用。

4．以一些典型的烃类衍生物（乙醇、溴乙烷、苯酚、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、脂肪酸、甘油脂、多羟基醛酮、氨基酸等）为例，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主要化学反应。

5．了解石油化工、农副产品化工、资源综合利用及污染和环保的概念。

6．了解在生活和生产中常见有机物的性质和用途。

7．以葡萄糖为例，了解糖类的基本组成和结构，主要性质和用途。

8．了解蛋白质的基本组成和结构，主要性质和用途。

9．初步了解重要合成材料的主要品种的主要性质和用途。

理解由单体进行加聚和缩聚合成树脂的简单原理。

10．通过上述各类化合物的化学反应，掌握有机反应的主要类型。

11．综合应用各类化合物的不同性质，进行区别、鉴定、分离、提纯或推导未知物的结构简式。

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。

【题型与思路】

一、有机物的推断

有机物的推断方法分为顺推法、逆推法和猜测论证法

（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）猜测论证法。

根据已知条件提出假设，然后归纳、猜测、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

猜测

验证

（具有模糊性）（具有意向性）（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）合成原则：

原料价廉，原理正确，途径简便，便于操作，条件适宜，易于分离。

（2）思路：

将原料与产物的结构进行对比，一比碳干的变化，二比官能团的差异。

①根据合成过程的反应类型，所带官能团性质及题干中所给的有关知识和信息，审题分析，理顺基本途径。

②根据所给原料，反应规律，官能团引入、转换等特点找出突破点。

③综合分析，寻找并设计最佳方案。

有机推断与合成重点题型专题归类

有机推断与合成是一类综合性强，思维容量大的题型，解决这类题的关键是以反应类型为突破口，我们可以从反应条件、物质官能团判断、反应物和生成物组成的差异（官能团差异、碳数目的差异、相对分子质量的差异）为核心进行思考而得到启示，另外，条件的限制（包括有机物的性质、分子结构、反应量的关系）等解题的“题眼”都是重要的信息，是钥匙的突破口，现把这几年高考重点题型分类归纳如下

重点题型一：

根据反应条件、官能团的变化为突破口，推知反应类型和反应历程：

该题型的特点是反应条件多或者有机物结构简式多。

[题例1]（2003全国卷）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。

[题例2]（2007年理综天津卷）奶油中有一种只含C、H、O的化合物A。

A可用作香料，其相对分子质量为88，分子中C、H、O原子个数比为2:

1。

（1）A的分子式为______________。

（2）写出与A分子式相同的所有酯的结构简式：

___________________________________。

已知：

①ROH＋HBr（氢溴酸）

RBr＋H2O

②

RCHO＋R´CHO

A中含有碳氧双键，与A相关的反应如下：

（3）写出A→E、E→F的反应类型：

A→E_____________、E→F______________。

（4）写出A、C、F的结构简式：

A________________________、C_____________________、F____________________。

（5）写出B→D反应的化学方程式_____________________________________________。

（6）在空气中长时间搅拌奶油，A可转化为相对分子质量为86的化合物G，G的一氯代物只有一种，写出G的结构简式_____________________________。

A→G的反应类型为_______________。

[题例3]（2007年全国理综卷

）下图中A、B、C、D、E、F、G均为有机化合物。

根据上图回答问题：

（1）D的化学名称是_____________。

（2）反应③的化学方程式是____________________________________________（有机物须用结构简式表示）

（3）B的分子式是____________。

A的结构简式是_______________________。

反应①的反应类型是_____________。

（4）符合下列3个条件的B的同分异构体的数目有_______个。

①含有邻二取代苯环结构；②与B有相同官能团；③不与FeCl3溶液发生显色反应。

写出其中任意一个同分异构体的结构简式__________________________________。

（5）G是重要的工业原料，用化学方程式表示G的一种重要的工业用途。

_________________________________________。

【冲刺08高考必备知归纳】

一、有机反应条件总结

反应条件

有机反应

烷烃卤代反应、苯环侧链上的卤代

苯环上的卤代

碳碳双键、碳碳叁键、苯环、醛基的加成

或

碳碳双键、碳碳叁键的加成

卤代烃的水解、酯的水解、有机酸的中和反应

卤代烃的消去反应

酯的水解、有机盐酸化、淀粉的水解

醇的消去成不饱和键、酯化反应、淀粉或纤维素的水解

含有醛基的氧化反应（醛类、甲酸、甲酸盐、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖）

碳碳双键、碳碳叁键、苯环侧链上第一个碳（有氢）的氧化

羧酸、酚

羧酸

醇的催化氧化

醇（羟基所连的碳有两个氢）的氧化、乙烯的氧化

二．重要官能团性质的归纳：

1醇羟基：

跟钠发生置换反应、可能脱水成烯、可能氧化成醛或酮、酯化反应

2酚羟基：

弱酸性、易被氧气氧化成粉红色物质、显色反应、与浓溴水发生取代反应

3醛基：

可被还原或加成（与H2反应生成醇）、可被氧化（银镜反应、与新制Cu（OH）2悬浊液、能使酸性KMnO4溶液、溴水褪色）

4羧基：

具有酸的通性、能发生酯化反应

5碳碳双键和碳碳叁键：

能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色、能发生加成和加聚反应

6酯基：

能发生水解反应

三、重要的有机反应规律：

① 双键的加成和加聚：

双键断裂，加上其它原子或原子团或断开键相互连成链。

② 醇或卤代烃的消去反应：

总是消去与羟基或卤原子所在碳原子相邻的碳原子上的氢原子上，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】的醇不能发生反应。

③醇的催化反应：

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。

④酯化反应或生成多肽：

酸脱羟基、醇或氨基脱氢；酯或蛋白质水解：

羰基接羟基、-O或-NH接氢

⑤有机物成环反应：

a二元醇脱水，b羟基的分子内或分子间的酯化，c氨基的脱水。

（d二元羟基酸脱水）

四、有机反应类型总结

反应类型

特点

常见形式

实例

取代

有机分子中某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应。

酯化

羧酸与醇；酚与酸酐；

水解

卤代烃；酯；二糖与多糖；多肽与蛋白质

卤代

烷烃；芳香烃

硝化

苯及其同系物；苯酚

缩聚

酚与醛；多元羧酸与多元醇；氨基酸

分子间脱水

醇分子之间脱水形成醚

磺化

苯与浓硫酸

加成

不饱和碳原子跟其它原子或原子团直接结合。

加氢

烯烃；炔烃；苯环；醛与酮的羰基；油脂

加卤素单质

烯烃；炔烃；

加卤化氢

烯烃；炔烃；醛与酮的羰基

加水

烯烃；炔烃

加聚

烯烃；炔烃

消去

从一个分子脱去一个小分子（如水、HX）等而生成不饱和化合物。

醇的消去

卤代烃消去

氧化

加氧

催化氧化；使酸性KMnO4褪色；银镜反应等

不饱和有机物；苯的同系物；醇，苯酚，含醛基有机物（醛，甲酸，甲酸某酯，葡萄糖，麦芽糖）

还原

加氢

不饱和有机物，醛或酮，含苯环有机物

显色

苯酚与氯化铁：

紫色；淀粉与碘水：

蓝色

蛋白质与浓硝酸：

黄色

重点题型二：

根据官能团的性质、结构为突破口，从分子式推知结构简式，重点考查官能团的性质和同分异构；该题型的特点是给出物质的分子式、并已知该物质的一些重要性质。

[题例4]（05江苏卷）在一定条件下，烯烃可发生臭氧化还原水解反应，生成羰基化合物，该反应可表示为：

已知：

①化合物A，其分子式为C9H10O，它既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能与FeCl3溶液发生显色反应，且能与金属钠或NaOH溶液反应生成B；

②B发生臭氧化还原水解反应生成Ｃ，Ｃ能发生银镜反应；

③Ｃ催化加氢生成Ｄ，Ｄ在浓硫酸存在下加热生成Ｅ；

④Ｅ既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能与FeCl3溶液发生显色反应，且能与NaOH溶液反应生成F；

⑤F发生臭氧化还原水解反应生成G，G能发生银镜反应，遇酸转化为H（C7H6O2）。

请根据上述信息，完成下列填空：

（1）写出下列化合物的结构简式（如有多组化合物符合题意，只要写出其中一组）：

A，C，E。

（2）写出分子式为C7H6O2的含有苯环的所有同分异构体的结构简式。

[题例5]（2007年四川卷）有机化合物A的分子式是C13H20O8（相对分子质量为304），1molA在酸性条件下水解得到4molCH3COOH和1molB。

B分子结构中每一个连有羟基的碳原子上还连有两个氢原子。

请回答下列问题：

（1）A和B的相对分子质量之差是_______。

（2）B的结构简式是____________________。

（3）B不能发生的反应是_________（填写序号）。

氧化反应

取代反应

消去反应

加聚反应

（4）已知：

—CHO＋

；

—CHO＋

＋NaOH（浓）

＋

。

以两种一元醛（其物质的量之比为1:

4）和必要的无机试剂为原料合成B，写出合成B的各步反应的化学方程式。

[题例6]（05全国卷Ⅱ）某有机化合物A的相对分子质量（分子量）大于110，小于150。

经分析得知，其中碳和氢的质量分数之和为52.24%，其余为氧。

请回答：

⑴该化合物分子中含有几个氧原子，为什么？

⑵该化合物的相对分子质量（分子量）是。

⑶该化合物的化学式（分子式）是。

⑷该化合物分子中最多含个官能团。

【冲刺08高考必备知归纳】

五．有机反应现象归类

①能发生银镜反应或新制的Cu（OH）2悬浊液反应的：

醛类、甲酸、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖

②与钠反应产生H2的：

醇、酚、羧酸

③与NaOH等强碱反应的：

酚、羧酸、酯、卤代烃

④与NaHCO3溶液反应产生气体的有机物：

羧酸

⑤能氧化成醛或羧酸的醇必有—CH2OH结构，能氧化成酮的醇必有—CHOH结构

⑥能使溴水因反应而褪色的：

烯烃、炔烃、苯酚、醛及含醛基的物质

⑦能使酸性KMnO4溶液褪色的：

烯烃、炔烃、苯的同系物、苯酚、醛及含醛基的物质如甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等

⑧能发生显色反应的：

苯酚与FeCl3、蛋白质与浓硝酸

⑨能发生水解反应的有机物：

卤代烃、酯、糖或蛋白质

⑩含氢量最高的有机物；一定质量的有机物燃烧，消耗量最大的是：

CH4

⑾完全燃烧时生成等物质的量的CO2和H2O的是：

环烷烃、饱和一元醛、酸、酯（通式符号CnH2nOx的物质，X=0，1，2，……）

重点题型三：

根据量变（相对分子质量、碳数目的变化、氢和氧原子数目的变化）为突破口进行反应类型的判断、进一步推断合成历程，该题型难度比较大，要有分析问题能力与严密的思维能力，反复推敲与排除，最终确定反应历程。

[题例7]已知（CH3）2CHCOORCH2=C（CH3）COOR

RCH=CH2RCH（CH3）CHO

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。

（1）写出A─E的结构简式.

（2）出B和足量Cu（OH）2反应的化学方程式.

[题例8]（2002年上海，29）某有机物J（C19H20O4）不溶于水，毒性低，与聚氯乙烯、聚乙烯等树脂具有良好相容性，是塑料工业主要增塑剂，可以用下列方法合成之：

合成路线：

流程中：

（Ⅰ）反应A→B仅发生中和反应，（Ⅱ）F与浓溴水混合不产生白色沉淀。

（1）指出反应类型：

反应②反应④。

（2）写出结构简式：

YF。

（3）写出B+E→J的化学方程式。

（4）写出E的属于芳香烃衍生物的同分异构体的结构简式：

、、。

[题例9]（2006江苏卷）香豆素是广泛存在于植物中的一类芳香族化合物，大多具有光敏性，有的还具有抗菌和消炎作用。

它的核心结构是芳香内酯A，其分子式为C9H6O2。

该芳香内酯A经下列步骤转变为水杨酸和乙二酸。

提示：

请回答下列问题：

⑴写出化合物C的结构简式_______________。

⑵化合物D有多种同分异构体，其中一类同分异构体是苯的二取代物，且水解后生成的产物之一能发生银镜反应。

这类同分异构体共有_________种。

⑶在上述转化过程中，反应步骤B→C的目的是___________________________。

⑷请设计合理方案从

合成

（用反应流程图表示，并注明反应条件）。

高温高压

催化剂

浓硫酸

170℃

例：

由乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为

CH3CH2OHCH2=CH2

【冲刺08高考必备知归纳】

六、有机反应中的定量关系：

（1）烃和氯气的取代反应，被取代的H原子和被消耗的

分子之间的数值关系为1:

1。

（2）不饱和烃分子与

、

等分子加成反应中，

、

键与无机物分子的个数比关系分别为1;1、1:

2。

（3）含

的有机物与

的反应中，

与

分子的个数比关系为2：

1。

（4）

与

或

的物质的量比关系为1：

2、1：

1。

（5）醇被氧化成醛或酮的反应中，被氧化的

和消耗的

的个数比关系为2：

1。

（6）酯化反应或形成肽中酯基或肽键与生成的水分子的个数比关系为1：

1。

（7）1mol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。

（8）1mol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。

重点题型四：

根据结构简式、分子模型、有机分子式的推导等，考查分子式的书写、反应类型、官能团的重要性质和同分异构、有机化学反应方程式的书写。

[题例10]（2006四川卷）四川盛产五倍子。

以五倍子为原料可制得化合物A。

A的结构简式如图所示：

请解答下列各题：

（1）A的分子式是。

（2）有机化合物B在硫酸催化条件下加热发生酯化反应可得到A。

请写出B的结构简式：

（3）请写出A与过量NaOH溶液反应的化学方程式：

__________________________

（4）有机化合物C是合成治疗禽流感药物的原料之一。

C可以看成是B与氢气按物质的量之比1∶2发生加成反应得到的产物。

C分子中无羟基与碳碳双键直接相连的结构，它能与溴水反应使溴水褪色。

请写出C与溴水反应的化学方程式：

[题例11]（06全国理综I）（21分）萨罗（Salol）是一种消毒剂，它的分子式为C13H10O3,其分子模型如下图所示（图中球与球之间的连线代表化学键，如单键、双键等）：

⑴根据右图模型写出萨罗的结构简式：

⑵萨罗经水解、分离、提纯可得到纯净的苯酚和水杨酸

（邻羟基苯甲酸）。

请设计一个方案，说明苯酚、碳酸、

水杨酸的酸性依次增强（用化学方程式表示）

⑶同时符合下列要求的水杨酸的同分异构体共有种

①含有苯环；②能发生银镜反应；③在稀NaOH溶液，1mol该同分异构体能与2molNaOH反应;

④只能生成两种一氯代物

⑷．从（3）确定的同分异构体中任选一种，指定为下列框图中的A。

写出下列两个反应的化学方程式（有杨物用结构简式表示），并指出相应的反应类型。

①A→B反应类型

②B+D→E反应类型

⑸现有水杨酸与苯酚的混合物，它们的物质的量之和为nmol。

该混合物完全燃烧消耗O2aL，并生成bgH2O,cLCO2（气体体积均为标准状况下的体积）

①分别写出水杨酸和苯酚完全燃烧的化学方程式（有机物可用分子式表示）

②没混合物中水杨酸的物质的量为xmol，列出x的计算式。

【冲刺08高考必备知归纳】

七、有机分子式的推导思路

1．最简式（实验式）法：

根据分子式为最简式的整数倍，因此利用相对分子质量及求得的最简式可确定其分子式。

如烃的最简式的求法为：

H=（碳的质量分数/12）:

（氢的质量分数/1）=a:

b（最简整数比）

最简式为CaHb，则分子式为（CaHb）n，n=M/（12a+b），其中M为烃的式量。

2．余数法：

（1）由分子量求有机物的分子式：

方法一：

法——商为可能的最大碳原子数，余数为最小的氢原子数

方法二：

法——除尽为符合通式CnH2n，余2为符合通式CnH2n+2，

差2为符合通式CnH2n-2，差6为符合通式CnH2n-6

（2）增减法：

由一种烃的分子式，求另一种烃可能的分子式可采用增减法推断。

即减少一个碳原子必增加12个氢原子；反之，增加一个碳原子要减少12个氢原子。

有机基础知识归纳

一、通式归纳：

①符合CnH2n+2为烷烃，符合CnH2n为烯烃，符合CnH2n-2为炔烃，符合CnH2n-6为苯的同系物，符合CnH2n+2O为醇或醚，符合CnH2nO为醛或酮，符合CnH2nO2为一元饱和脂肪酸或其与一元饱和醇生成的酯。

②C：

H=1：

1的有机物有：

乙炔、苯、苯酚、苯乙烯、立方烷

③C：

H=1：

2的有机物有烯烃、环烷烃、饱和一元醛、饱和一元酸、普通酯、葡萄糖等

④C：

H=1：

4的有机物有CH4、CH3OH、CO（NH2）

二、重要性质的比较

试剂

NaOH

Na2CO3

NaHCO3

Br2水（Br2）

KMnO4/H+

烷烃

×（√）

烯烃

√

炔烃

√

×（√）

√

R—Cl

√

R—OH

√

R—CHO

√

R—COOH

√

RCOOR’

√

三、有机合成重要基本合成路线

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