推断有机分子结构几个知识点归纳及有机合成推断题解答思路及其突破口.doc

推断有机物分子结构的几个知识点归纳
一、苯环上一元取代产物有n种的情况归纳
a
a
a
a
a
1. 一元取代产物只有一种的情况
(1)苯环上有两个处于对位的相同取代基(如图所示)。
(2)苯环上有三个处于间位的相同取代基(如图所示)。
(3)苯环上有四个且只有一种或两种取代基(如下图所示)。
a
a
b
b
b
b
a
a
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a
b
b
b
a
b
a
b
b
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b
b

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b
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b
a
a

(4)苯环上有四个取代基(如下图所示)。
a
d(a、b、c、d、e可同可不同)
e
c
b

a
d
b
b
(a、b、c、d、e可同可不同)
2. 一元取代产物有两种的情况(如下图所示)
b
a
a
b
a
a

a
b
a
a

【练习】某烃A蒸气密度是相同状况下氢气密度的53倍，10.6g A在O2 中燃烧生成CO、CO2和9g H2O 。已知烃A不能使溴的四氯化碳溶液褪色，但能使KMnO4酸性溶液褪色，且该烃苯环上的一氯取代物只有一种结构。已知有机物中同一个碳原子上连有两个羟基时会脱水形成羰基，A可以发生如图的一系列变化：
根据下述转化关系回答下列问题：

⑴写出下列物质的结构简式：A ，F 。
⑵写出上述③、④、⑥的反应类型：③ 、④ 、⑥ 。
⑶化合物F分子中一定有 个碳原子共平面。
⑷写出下列化学反应方程式：
反应④： ，反应⑥： 。
⑸写出F的同分异构体，且满足下列三个条件：①结构稳定，②与F具有相同的官能团，③能发生消去反应 。
二、分子中没有甲基的情况归纳
1.若分子为直链状，则两端有官能团或苯环。如：C6H5－CH2－CHO、CH2=CH－COOH
2.若分子为链状且有支链，则各链端均有官能团或苯环。
3.分子为环状。若环上有支链，则支链的链端有官能团或苯环。
【练习】现有A、B、C、D四种有机物，已知：①它们的相对分子质量都是104 ；②A是芳香烃，B、C、D均为烃的含氧衍生物，它们的分子内均没有甲基；③A、B、C、D能发生如下反应生成高分子化合物X、Y、Z（方程式未注明条件）： n A →X ，n B → Y （聚酯）+ n H2O ，n C + n D → Z（聚酯）+ 2n H2O 。请按要求填空：
⑴A 的结构简式是 ，A分子中处于同一平面的原子最多有 个。
⑵B发生分子内酯化生成E ，其化学反应方程式为 。
⑶Z的结构简式是
三、碳架结构不变的反应归纳
中学化学教材中介绍的有机化学反应，均不会使有机物的分子碳架结构发生改变。如，有机酸与醇发生酯化反应所生成的酯中，相应酸与醇的部分的碳架结构仍是保持不变的。这在有机物分子碳架结构的推断中是很重要的。
催化剂
【练习】已知：①乙醛甲基上的氢原子的活性都很强，可与甲醛发生如下反应：
催化剂
CH3CHO+HCHO──→HOCH2CH2CHO
HOCH2CH2CHO+HCHO──→(HOCH2)2CHCHO……
②

③醇可与浓氢卤酸共热反廊生成卤代烃。
现由乙烯和丙二酸等物质为原料来合成G，合成路线如下：

(1)写出下列物质的结构简式：A C G
(2)写出下列反应的类型：Ⅲ IV
(3)写出A→B的反应方程式：
(4)已知H与G互为同分异构体，与G含有相同的含氧官能团；含有甲基；且结构对称的主链上有7个碳原子的链状分子(┅C=C=C┅结构很不稳定)。试写出其可能的结构简式： 。
四、结构信息隐含的情况归纳
1.烯烃的加成。如，烯烃与卤素单质加成，就隐含着生成的卤代烃中的两个卤素原子是相邻的，若再发生水解反应，就隐含着生成的醇为二元醇，且两个羟基是相邻的。
－C－C－
H OH
2.醇的氧化与消去。若某醇发生了连续两步氧化，就隐含着该醇分子中必存在“－CH2OH”；若某醇能发生消去反应，就隐含着该醇分子中必存在“ ”
3.卤代烃的消去。与醇的消去反应相似。
4.分子内酯化成环。
【练习】2004年，国家食品监督局发出“警惕食品中丙烯酰胺的公告，丙烯酰胺具有中等毒性，它对人体可造成神经毒性和遗传毒性。已知有机物H是丙烯酰胺的相邻同系物，A为气态烃，标准状况下密度为2.5g / L；F为六元环状化合物。回答下列问题：

（1）写出G的结构简式_________________、K的结构简式_________________
（2）指明下列反应类型：A→B、_________________E→G；_________________；
（3）写出下列化学方程式：C→D____________________________________；
E→F_______________________________________________
（4）下列关于丙烯酰胺的说法，不正确的是________；
　①丙烯酰胺可以溶于水和有机溶剂　　②人们应改善膳食习惯，少食油炸食品
③1mol丙烯酰胺最多可和2mol氢氢气发生反应　④丙烯酰胺有毒，人们要杜绝使用
（5）写出有机物H的同种类别的同分异构体的结构简式：_________________________。
五、分子结构对称的情况归纳
1.一元取代物只有一种
2.分解产物只有一种（也可能为环状结构）或少了一种
3.某类原子的化学环境相同
六、确定分子中含碳原子数目的依据归纳
1.依据相对分子质量确定
2.依据物质间的转化关系确定
3.依据物质间的其它关系(如互为同系物、同分异构体等)确定
七、信息类型归纳
可用于推断有机物分子结构的信息有：组成信息（如已知某有机物的分子式）、结构信息（如已知框图某有机物的结构简式）、性质或现象信息、反应条件信息、数字或数量信息（如加H2量、某有机物的式量等）以及其他信息（如原子的共面、共线等情况）。
【练习】烯烃被酸性KMnO4氧化的产物与不饱和碳原子上的氢原子数有关，如：

具有结构 的有机物称之为酮，能发生如下反应：
从有机物A出发，经过一系列反应可以合成天然橡胶F：（反应条件未注明）

A分子中所有C原子有可能都在同一平面上，其一氯取代物只有两种同分异构体；天然橡胶F的结构为：

请按要求填空：
⑴A的结构简式是 　 ，C的结构简式是 ；
⑵指出下列反应的类型：反应③ 　 ，反应⑤ ；
⑶写出下列反应的化学方程式：
反应② ， 

反应⑥ 。
八、确定有机物分子式的特殊方法归纳
1.由最简式确定
（1）若最简式（即实验式）中的H原子数已饱和，则该最简式即为分子式
（2）若最简式仅扩大2倍H原子数即饱和，则分子式即为该最简式的2倍
（3）若仅含C、H、O的有机物的最简式中H原子数为奇数，则该最简式一定不是分子式，其分子式必为最简式的偶数倍
2.由元素组成、所含官能团（或为芳香族化合物）及式量确定
【练习】A是一种含碳、氢、氧三种元素的有机化合物。已知A的实验式为C5H12O4；A只含有一种官能团，且每个碳原子上最多只连一个官能团：A能与乙酸发生酯化反应，但不能在两个相邻碳原子上发生消去反应。请填空：
(1)A的分子式是 ，其结构简式是 。
(2)写出A与乙酸反应的化学方程式： 。
(3)写出所有满足下列3个条件的A的同分异构体的结构简式。①属直链化合物；②与A具有相同的官能团；③每个碳原子上最多只连一个官能团。这些同分异构体的结构简式是 。

有机合成推断题解答思路及其突破口
有机合成推断题往往以新药、新材料合成为线索，串联多个重要的有机反应。要攻克这类题目，必须熟练掌握有机化学的基础知识，并在此基础之上培养接受、吸收、整合化学知识的能力，培养分析问题、解决问题的能力，才能很好的解决各种各样的有机合成题。
一、解答有机推断题的一般思路及方法
1．解答有机合成题的一般思路：审题（分析）→找明、暗条件→找突破口（结构、反应、特性、现象等）→综合分析推导→结论。
2．解答有机合成题的一般方法：逆推、顺推、层层剥离、推理等方法，可根据不同题意及已知条件选择不同的方法。
二、解答有机推断题的突破口
根据有机物反应的条件、有机物的性质、反应时的现象等，这些都是有机物结构推断的突破口。
1. 应用反应中的特殊条件进行推断
（1）NaOH水溶液——发生卤代烃、酯的水解反应。
（2）NaOH醇溶液，加热——发生卤代烃的消去反应。
（3）浓H2SO4，加热——发生醇消去、酯化、成醚、苯的硝化反应等。
（4）溴水或溴的CCl4溶液——发生烯烃、炔烃的加成反应、酚的取代反应。
（5）O2/Cu（或Ag）——醇的氧化反应。
（6）新制取的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液——醛的氧化反应生成羧酸。
（7）稀H2SO4——发生酯的水解、淀粉的水解。
（8）H2，催化剂——发生烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应。
2. 应用反应的特征现象进行推断
（1）能使溴水褪色的物质可能含有：“”、“—C≡C—”、“—CHO”或酚类物质（产生白色沉淀）。
（2）能使酸性KMnO4溶液褪色的物质可能含有“—C≡C—”、“—CHO”或酚类、苯的同系物等。
（3）能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液煮沸后生成沉淀的物质一定含有“—CHO”。
（4）能与Na反应放出H2的物质可能含有“—OH”（ 醇或酚）、“—COOH”（羧酸）。
（5）能与Na2CO3溶液作用放出CO2或使石蕊试液变红的有机物中含有“—COOH”。
（6）遇FeCl3溶液显紫色或加入溴水产生白色沉淀表示含有酚羟基。
（7）能水解的有机物中可能含有酯基、卤代烃、肽键
（8）能发生消去反应的为醇或卤代烃。
3. 应用反应的特征产物推断碳架结构和官能团的位置
（1）若醇能被氧化成醛或羧酸，则醇分子中含有“—CH2OH”；
若醇能被氧化成酮，则醇分子中含有“”；
若醇不能被氧化，则醇分子中含有“”。
（2）由消去反应得产物可推知“—OH”或“—X”的位置。
（3）由加氢后的碳架结构可推知“”或“—C≡C—”的位置。
（4）由单一有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯，可推知该有机物时含羟基的羧酸，并依据酯的结构确定“—OH”与“—COOH”的相对位置。
4. 应用一些特殊的转化关系推断有机物的类型
（1）由“A B C”，此转化关系说明A为醇（该醇分子中含有“—CH2OH”），B为醛，C为羧酸。
（2）由“”，符合此转化关系的有机物A为酯，当算作催化剂时，产物是醇和羧酸；当碱作催化剂时，产物时醇和羧酸盐。
（3）有机三角：“”，由此转化关系可推知A、B、C分别为烯烃、卤代烃和醇三类物质。
例题：（2008·山东理综）苯丙酸诺龙是一种兴奋剂，结构简式为

（l）由苯丙酸诺龙的结构推测，它能 （填代号）。
a．使溴的四氯化碳溶液褪色 b．使酸性KMnO4溶液褪色
c．与银氨溶液发生银镜反应 d．与 Na2CO3 溶液作用生成CO2
苯丙酸诺龙的一种同分异构体 A ，在一定条件下可发生下列反应：

据以上信息回答（ 2 ）～ （ 4 ）题：
（2）B → D 的反应类型是 。
（3）C 的结构简式为 。
（4）F → C 的化学方程式是 。
【解析】（1）根据结构式可知官能团有C=C键、酯键、苯环、羰基，所以答案是ab；
（2）——（4）从反应条件知道是加成反应或还原反应；（3）C到高分子化合物的反应没有改变碳架的反应，根据反应条件，A——C——E——F——G——H——高分子化合物的反应依次是：酯的水解——中和——氯代——消去——中和——加聚反应。

则A的结构可知，C是 —CH（CH3）COONa 。
【答案】（1） a 、 b ；
（2）加成反应（或还原反应）；

w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

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