有机物的推断与合成2010.7.doc

有机物的推断与合成
【专题要点】
有机合成与推断是目前高考命题中《有机化学基础》的最佳命题点，通过该题型既能与最新科技联系起来，也可考查该模块知识的融会贯通能力。命题导向主要是针对以下常见知识点提问：
1. 复杂物质的化学式书写；
2. 有机基本反应类型的确认
3. 通过框图的分析推导物质后考查常见官能团的性质，进行有机反应方程式的书写
4. 同分异构体数目的确认或者是在给出部分同分异构体的基础上进行补充
5. 利用有机物质中最常见的基础物质合成某有机物
其他的一些如有机实验的考查也会穿插其中。无论考查有机部分的什么知识点，最终的落脚点是要求学生能够推断出框图中的有机物质高考资源网
【考纲要求】
1. 了解烃(烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃)及其衍生物(卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯)的组成、结构特点和性质高考资源网
2. 认识不同类型化合物之间的转化关系，能设计合理路线合成简单有机化合物
【学法指引】
复习该专题时可以从以下几个方面入手
1． 以官能团为中心让学生思考和回忆常见官能团之间的相互转化；要求学生能够准确书写化学反应方程式，特别是有些有机反应的条件很特殊，要能准确书写。
2． 加强对官能团的引入和消除的基本方法的教学高考资源网
3． 注重培养学生对新信息的分析和处理能力高考资源网
4． 注重培养学生的推断能力和技巧，通过强化训练使能力和技巧得到进一步提升。
【知识网络】
一。重要有机物之间的转化关系

正确解答有机推断题与有机合成题的关键是熟练掌握各类烃的衍生物的相互转化，其实质是官能团之间的互换和变化，一般来说有以下几种情况:
（1）相互取代关系：如卤代烃与醇的关系：R-X R-OH，实际上是卤素原子与羟基的相互取代。
CH3CH2Br+NaOH→
CH3CH2OH+HBr→
（2）氧化还原关系：如醇与醛、酸之间的相互转化关系，实际上是醇中的
–CH2OH
Cu/Ag
△

2CH3CH2OH +O2
△
催化剂

2CH3CHO+O2

（3）消去加成关系：CH3CH2OH与浓硫酸共热170℃发生 反应生成 和水，而CH2=CH2在催化剂、加热、加压条件下与水发生加成反应生成 ，前者是消去羟基形成新的官能团不饱和键，后者则是打开不饱和键结合水中的H—和一OH形成具有官能团—OH的化合物（醇）的过程。
（4）结合重组关系：如醇与羧酸的酯化反应以及酯的水解：
RCOOH + R’–OHRCOOR’+H2O
实际上是醇中 与羧酸中 相互作用，重新组合生成 和 的过程，而酯的水解实际上是酯中 和 相互作用，重新组合形成具有官能团—OH的醇和—COOH的羧酸的过程。
二．有机物的推断
1.有机推断的基本方法
有机推断题属于综合运用各类有机物官能团性质、相互衍变关系的知识，结合有关计算的能力题。熟练掌握各类有机物的性质及其转化关系，是推断未知物的前提。着重将原料与产物的结构进行两方面的对比，一比碳干的变化，二比官能团的差异。分析有机物推断题常用的方法有：
（1）顺推法：抓住有机物的结构、性质和实验现象这条主线，由已知逐步推向未知，最后得出正确的结论高考资源网
（2）逆推法：从最终的生成物逐步推测各步所需的反应物，再把整个题中各物质联系起来，从而得出正确的结论。
（3）剥离法：先把明显的未知物剥离出来，然后根据已知物逐步推测未知物的结构，得出正确的结论高考资源网
（4）分步推理法：先根据题意进行分步推理，然后再将各步反应物（或生成物）的结构进行综合，最后得出正确的结论。

2．有机推断的常见突破口
解题的突破口也叫做题眼，题眼可以是一种特殊的现象、反应、性质、用途或反应条件，或在框图推断试题中，有几条线同时经过一种物质，往往这就是题眼。根据有机的知识，突破口可从下列几方面寻找：
1. 特殊的结构或组成
（1）分子中原子处于同一平面的物质
乙烯、苯、甲醛、乙炔、CS2（后二者在同一直线）。
（2）一卤代物只有一种同分异构体的烷烃（C＜10）
甲烷、乙烷、新戊烷、还有2，2，3，3—四甲基丁烷
（3）烃中含氢量最高的为甲烷，等质量的烃燃烧耗氧量最多的也是甲烷
（4）常见的有机物中C、H个数比
C∶H=1∶1的有：乙炔、苯、苯酚、苯乙烯
C∶H=1∶2的有：烯烃、甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖
C∶H=1∶4的有：甲烷、尿素、乙二胺
2. 特殊的现象和物理性质
（1）特殊的颜色：酚类物质遇Fe3+呈紫色；淀粉遇碘水呈蓝色；蛋白质遇浓硝酸呈黄色；多羟基的物质遇新制的Cu(OH)2悬浊液呈绛蓝色溶液；苯酚无色，但在空气中因部分氧化而显粉红色高考资源网
（2）特殊的气味：硝基苯有苦杏仁味；乙醇和低级酯有香味；甲醛、乙醛、甲酸、乙酸有刺激性味；乙二醇、丙三醇、蔗糖、葡萄糖有甜味；苯及其同系物、苯酚、石油、萘有特殊气味；乙炔（常因混有H2S、PH3等而带有臭味）、甲烷无味。
（3）特殊的水溶性、熔沸点等：苯酚常温时水溶性不大，但高于65℃以任意比互溶；常温下呈气态的物质有：碳原子小于4的烃类、甲烷、甲醛、新戊烷、CH3Cl、CH3CH2Cl等。
（4）特殊的用途：甲苯、苯酚、甘油、纤维素能制备炸药；乙二醇可用做防冻液；甲醛的水溶液可用来消毒、杀菌、浸制生物标本；葡萄糖或醛类物质可用于制镜业。
3. 特殊的化学性质、转化关系和反应
（1）与银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液反应的物质有：醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、果糖、麦芽糖高考资源网
（2）使溴水褪色的物质有：含碳碳双键或碳碳三键的物质因加成而褪色；含醛基的物质因氧化而褪色；酚类物质因取代而褪色；液态饱和烃、液态饱和酯、苯及其同系物、氯仿、四氯化碳因萃取而褪色。
（3）使高锰酸钾溶液褪色的物质有：含碳碳双键或碳碳三键的物质、醛类物质、酚类物质、苯的同系物、还原性糖，都是因氧化而褪色。

O2
O2

O2
O2
（4）直线型转化：（与同一物质反应）
加H2
加H2
醇 醛 羧酸 乙烯 乙醛 乙酸
炔烃 烯烃 烷烃
淀粉
葡萄糖
麦芽糖
蛋白质
氨基酸
二肽
（5）交叉型转化
卤代烃
烯烃
醇
醇
酯
羧酸
醛

（6）能形成环状物质的反应有：多元醇（大于或等于二元，以下同）和多元羧酸酯化反应、羟基羧酸分子间或分子内酯化反应、氨基酸分子间或分子内脱水、多元醇分子内或分子间脱水、多元羧酸分子间或分子内脱水高考资源网
（7）数据的应用：应用好数据可以为解推断题提供很多捷径。如一元醇与醋酸酯化反应，每反应1mol醋酸，产物质量增加42g；能与钠反应产生H2的物质可以是醇、酚或羧酸，且根据有机物与产生H2的物质的量之比，可以确定原物质含官能团的数目。等等。
三．有机合成中官能团的引入方法
(1)引入C─C：C═C或C≡C与H2加成；
(2)引入C═C或C≡C：卤代烃或醇的消去；
(3)苯环上引入

(4)引入─X：①在饱和碳原子上与X2（光照）取代；②不饱和碳原子上与X2或HX加成；③醇羟基与HX取代。
(5)引入─OH：①卤代烃水解；②醛或酮加氢还原；③C═C与H2O加成。
(6)引入─CHO或酮：①醇的催化氧化；②C≡C与H2O加成。
(7)引入─COOH：①醛基氧化；②─CN水化；③羧酸酯水解。
(8)引入─COOR：①醇酯由醇与羧酸酯化；②酚酯由酚与羧酸酐取代。
(9)引入高分子：①含C═C的单体加聚；②酚与醛缩聚、二元羧酸与二元醇（或羟基酸）酯化缩聚、二元羧酸与二元胺（或氨基酸）酰胺化缩聚高考资源网
四．有机合成中官能团的消除方法
(1)通过加成反应可以消除C＝C或C≡C。如CH2＝CH2 ＋ H2 CH3CH3
(2)通过消去、氧化可消除－OH。如CH3CH2OHCH2＝CH2↑ ＋ H2O 、2CH3CH2OH ＋ O2 2CH3CHO ＋ 2H2O
(3)通过加成或氧化可消除－CHO。如2CH3CHO ＋ O2 2CH3COOH 、CH3CHO ＋ H2 CH3CH2OH
(4)通过水解反应消除—COO—。如CH3COOC2H5 ＋ H2O → CH3COOH ＋ C2H5OH。
五．有机合成中官能团位置和数目
1．官能团数目的改变：如(1)CH3CH2OHCH2＝CH2 X－CH2CH2－XHO－CH2CH2－OH 。
(2)。
2．官能团位置的改变：如(1)CH3CH2CH2ClCH3CH＝CH2CH3CHClCH3
(2)CH3CH2CH2OH CH3CH＝CH2 CH3CHClCH3CH3CH(OH)CH3。
【典型试题】
例1（2010上海卷）29．粘合剂M的合成路线如下图所示：

完成下列填空：
1）写出A和B的结构简式:
A B
2）写出反应类型:反应⑥ 反应⑦
3）写出反应条件:反应② 反应⑤
4）反应③和⑤的目的是 。
5）C的具有相同官能团的同分异构体共有 种。

6）写出D在碱性条件下水的反应方程式

例2（2010四川理综卷）28.（13）已知：

以乙炔为原料，通过下图所示步骤能合成有机中间体E（转化过程中的反应条件及部分产物已略去）。
其中，A,B,C,D分别代表一种有机物，B的化学式为C4H10O2，分子中无甲基。
请回答下列问题：

（1） A生成B的化学反应类型是____________________________。
（2） 写出生成A的化学反应方程式___________________________________。
（3） B在浓硫酸催化下加热，可生成多种有机产物。写出2种相对分子质量比A小的有机产物的结构简式:_________________、__________________。
（4） 写出C生成D的化学反应方程式：
____________________________________________________________。
（5） 含有苯环，且与E互为同分异构体的酯有______种，写出其中一种同分异构体的结构简式：_______________________________________________
例3（2010福建卷）31从樟科植物枝叶提取的精油中含有下列甲、乙、丙三种成分：

（1）甲中含氧官能团的名称为 。
（2）由甲转化为乙需经下列过程（已略去各步反应的无关产物，下同）：

其中反应Ⅰ的反应类型为 ，反应Ⅱ的化学方程式为 （注明反应条件）。
(3)已知：

由乙制丙的一种合成路线图如下（A~F均为有机物，图中Mr表示相对分子质量）：

①下列物质不能与C反应的是 （选填序号）
a． 金属钠 b． c． 溶液 d． 乙酸
②写出F的结构简式 。
③D有多种同分异构体，任写其中一种能同时满足下列条件的异构体结构简式 。
a． 苯环上连接着三种不同官能团 b． 能发生银镜反应
c．能与发生加成反应 d。遇溶液显示特征颜色
④综上分析，丙的结构简式为 。

【巩固试题】
1．某饱和一元醇C 7H15OH发生消去反应，只得到两种单烯烃，则该醇的结构简式可能是下列中的
A．CH3－－－OH B．CH3(CH2)5CH2OH
C．－－OH D．CH3－－CH2－－CH3
2．已知烯烃经O3氧化后，在Zn存在下水解，可得到醛和酮。如：

现有分子式为C7H14的某烯烃，它与H2发生加成反应生成2,3—二甲基戊烷。经O3氧化后在Zn存在下水解生成乙醛和一种酮，由此可推断该有机物的结构简式为

3．以乙醇为原料，用下述6种类型的反应：（1）氧化；（2）消去；（3）加成；（4）酯化；（5）水解；（6）加聚，来合成乙二酸乙二酯（）的正确顺序是（ 　）
　　A．（1）（5）（2）（3）（4） B．（1）（2）（3）（4）（5）
　　C．（2）（3）（5）（1）（4） D．（2）（3）（5）（16）
4．从环己烷可制备1,4－环己二醇的二醋酸酯。下面是有关的8步反应（其中所有无机物都已略去）：

其中有3步属于取代反应、2步属于消去反应、3步属于加成反应，反应①、_____和______属于取代反应。化合物的结构简式是：B___________，C__________。反应④所用试剂和条件是________________。

5．A是一种可以作为药物的有机化合物。请从下列反应图式中各有机物的关系（所有无机物均已略去），推测有机物A、B、C、E、F的结构简式。

6．某有机物A在不同条件下反应，分别生成B1和C1和B2和C2；C1又能分别转化为B1或C2；C2能进一步氧化，反应如下图所示：

其中只有B1，既能使溴水褪色又能和Na2CO3溶液反应放出CO2。
写出（1）B1、C2分别属于下列哪一类化合物？
①一元醇 ②二元醇 ③酚 ④醛 ⑤饱和羧酸 ⑥不饱和羧酸
B1 ；C2 （填入编号）
（2）反应类型：X 反应；Y 反应；
（3）物质的结构简式：A： ；B2： ；C2： 。
7． 有机物A的结构简式为，从A出发，可发生下列图示中的一系列反应．其中K的分子式为，L和K互为同分异构体，F的产量可作为衡量一个国家石油化工发展水平的标志．（图中[O]表示氧化）

已知甲苯经氧化可生成苯甲酸：

请写出：（1）下列物质的结构简式：　B：_________ ___；
K：_____ ____；E：____ ______．
　　（2）下列反应的化学方程式（注明反应条件并配平）C＋J→L

（3）与B互为同分异构体，属于酯类且苯环上只有一个取代基的有机物有
__________

8、有机物A-H能发生下图所示一系列变化

试回答下列：
(1)写出化学式：A ___________________ B______________________
C_________________________ D __________________________
(2)写出化学方程式：
①_________________________________________________
②_________________________________________________
(3)C、G、H中与等物质的量乙炔燃烧消耗氧气相同的化合物是___________(填字母)

9、已知 ： (1) 2ROH →R－Ｏ－Ｒ　＋ H2O (R为烃基，R-O-R为醚)
(2) RCH=CH2+HOCl → RCHCl－CH2OH + RCHOH－CH2Cl

试回答下列问题
（1）写出结构简式A ，C 。
（2）从结构上分析，可与A互为同分异构体的结构简式有： 。
（3）上述反应中属于取代反应的是 （填反应序号①②③④⑤⑥）。
（4）写出方程式：D+E→F：
。

10、已知醛在一定条件下可以发生如下转化：

物质B是一种可以作为药物的芳香族化合物，请根据下图（所有无机产物均已略去）中各有机物的转变关系回答问题：
（1）A、B的结构简式为：A ，B 。

（2）G、D反应生成H的化学方程式是： 。
（3）一定条件下，能够与1molF发生反应的H2的最大用量是 mol。
（4）G有多种同分异构体，其中能与金属钠反应且苯环上只有一个取代基的同分异构体的结构简式为： 。

11（2010福建卷）28. （14分）最近科学家获得了一种稳定性好、抗氧化能力强的活性化合物，其结构如下：

A B
在研究其性能的过程中，发现结构片段X对化合物A的性能有重要作用。为了研究X的结构，将化合物A在一定条件下水解只得到B和C。经元素分析及相对分子质量测定，确定C的分子式为C7H6O3，C遇FeCl3水溶液显紫色，与NaHCO3溶液反应有CO2产生。
请回答下列问题：
（1）化合物B能发生下列哪些类型的反应 。
A. 取代反应 B.加成反应 C. 缩聚反应 D.氧化反应
（2）写出化合物C所有可能的结构简式 。
（3）化合物C能经下列反应得到G（分子式为C8H6O2，分子内含有五元环）；

①确认化合物C的结构简式为 。
②FG反应的化学方程式为 。

③化合物E有多种同分异构体，核磁共振谱图表明，其中某些同分异构体含有苯环，且苯环上有两种不同化学环境的氢，写出这些同分异构体中任意三种的结构简式 。
.w.w.k.s12
12.（2010山东卷）33．（8分）【化学——有机化学基础】K^S*5U.C#O%下
利用从冬青中提取出的有机物A合成抗结肠炎药物Y及其他化学品，合成路线如下图：

根据上述信息回答：
（1）D不与NaHC溶液反应，D中官能团的名称是______，BC的反应类型是____。
（2）写出A生成B和E的化学反应方程式______。K^S*5U.C#O%下
（3）A的同分异构体I和J是重要的医药中间体，在浓硫酸的作用下I和J分别生产，鉴别I和J的试剂为_____。
（4）A的另一种同分异构体K用于合成高分子材料，K可由制得，写出K在浓硫酸作用下生成的聚合物的结构简式_______________

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