高三化学一轮复习专题学案整理-有机合成与推断

a. “有机三角”不仅可以实现官能团的转换(即有机物类别的转换),而且可以增加或减少官能团的数目,在有机物的合成与推断中有极其重要的作用。

b.“醛的特殊地位”

“醛”,既可以加氢得到醇,也可以加氧得到羧酸,还可以自身加成得羟基醛以增长碳链,因而在有机物的合成与推断中占有特殊地位。

c.“酯化反应”的扩展

(i)一元羧酸与一元醇反应只生成普通酯。

(ii)二元羧酸与二元醇反应既可生成普通酯,也可生成环状酯,还可生成高聚酯。 (iii)羟基羧酸自身反应既可生成普通酯,也可生成环状酯,还可生成高聚酯。 (iv)氨基酸之间反应类似酯化反应,可生成二肽、环状酰胺、多肽等三类产物。 ③根据有机物的性质和相关数据推知官能团的个数。如关系式: R-CHO~2Ag(或~Cu2O) 2R-OH~H2↑ 2R-COOH~CO3~CO2

④根据某些反应的产物推知官能团的位置。

如若醇能氧化为醛或羧酸,则醇分子中应含有结构为“-CH2OH”;若醇能氧化为酮,则醛分子中应含有结构为“

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由消去反应的产物可确定“-OH”或“-X”的位置; 由取代产物的种类可确定碳架结构;

由加氢后的碳架结构,可确定“C=C键”或“C≡C键”的位置。

⑤有机推断题中给出的有机物分子通常都含有多个官能团。若有机物分子中存在多个官能团,该物质的性质即为多个官能团性质的综合体现,并要注意其性质的拓展。如乳酸分子能够发生消去反应、酯化反应,在一定条件下也能发生缩聚反应:

中存在醇羟基和羧基,

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2. 针对有机推断试题的编排特点,应充分利用试题所给信息,进行知识的分解、迁移、转换和重组。特别是试题中新信息的给予,应将其同原有知识进行融合和加工,提炼出解题的必要信息。有机推断试题的信息包括各物质间分子式、相对分子质量、结构简式的差异,有机物分子的结构特点,有机物的性质,物质发生反应的条件等。对试题信息的重组、加工和提炼过程是解析推断题的关键环节。

3. 依据有机推断题的考查形式和编排特点,有机推断题的解析过程通常采用正向推导、逆向推导或正、逆向相结合的推导方式。运用合理的推导过程是优化解题过程,提高解题效率的有效方法。

4. 对推断出的结论要有必要的验证过程,并对有机物的分子式、结构简式、发生反应的类型、反应方程式的书写等进行检验。这是确保答案准确无误的有效方法。

综上所述,可得出解答有机推断题的思路和方法是:

首先应认真审题,分析题意,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、计算,排除干扰,最后作出正确推断,一般可采取顺推法(从原料推出目标分子)、逆推法(从目标分子经中间产物逆推出原料)、多法结合推断(综合应用顺推法和逆推法)等。

其简要思路可列如下表:

(五)推断方法

1.应用特征产物逆向推断

【例3】 下图中A、B、C、D、E、F、G均为有机化合物。根据下图回答问题。

(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。

(Ⅰ)为邻位取代苯环结构;(Ⅱ)与B具有相同官能团;(Ⅲ)不与FeCl3溶液发生显色反应。 写出其中任意一种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

________________________________________________________________________。

浓H2SO4

【解析】 (1)乙醇 (2)CH3COOH+CH3CH2OH △ CH3COOC2H5+H2O (3)C9H10O3

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水解反应(取代反应)

(填写其中一种结构简式即可)

催化剂催化剂

(5)nCH2===CH2――→ 或CH2===CH2+H2O――→CH3CH2OH(其他合理答案均可) △

【例4】 (2011·山东理综,33)美国化学家R.F.Heck因发现如下Heck反应而获得2010年诺贝尔化学奖。

Pd

X+CH2CH—R――→ CHCHR+HX 碱(X为卤原子,R为取代基)

经由Heck反应合成M(一种防晒剂)的路线如下:

回答下列问题:

(1)M可发生的反应类型是________。 a.取代反应 c.缩聚反应

b.酯化反应 d.加成反应

(2)C与浓H2SO4共热生成F,F能使酸性KMnO4溶液褪色,F的结构简式是________________________。D在一定条件下反应生成高分子化合物G,G的结构简式是__________________________________________。 (3)在A→B的反应中,检验A是否反应完全的试剂是______________________________。

(4)E的一种同分异构体K符合下列条件:苯环上有两个取代基且苯环上只有两种不同化学环境的氢,与FeCl3溶液作用显紫色。K与过量NaOH溶液共热,发生反应的方程式为 _______________________________________________________。 【解析】 (1)ad (2)(CH3)2CHCH===CH2

【解题技巧】确定官能团的方法

1.根据试剂或特征现象推知官能团的种类

(1)使溴水褪色,则表示该物质中可能含有“ ”或“ ”结构。

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(2)使KMnO4(H)溶液褪色,则该物质中可能含有“ ”、“为苯的同系物。

(3)遇FeCl3溶液显紫色,或加入溴水出现白色沉淀,则该物质中含有酚羟基。 (4)遇浓硝酸变黄,则表明该物质是含有苯环结构的蛋白质。 (5)遇I2变蓝则该物质为淀粉。

”或“—CHO”等结构或

(6)加入新制的Cu(OH)2悬浊液,加热煮沸有砖红色沉淀生成或加入银氨溶液加热有银镜生成,表示含有—CHO。 (7)加入Na放出H2,表示含有—OH或—COOH。 (8)加入NaHCO3溶液产生气体,表示含有—COOH。 2.根据数据确定官能团的数目

NaNa2CO3NaHCO32.—OH(醇、酚、羧酸)――→H2(3)2—COOH――→CO2,—COOH――→CO2

2 mol H2

—C≡C—(或二烯、烯醛)――→—CH2CH2—

(5)某有机物与醋酸反应,相对分子质量增加42,则含有1个—OH;增加84,则含有2个—OH。即—OH转变为—OOCCH3。

(6)由—CHO转变为—COOH,相对分子质量增加16;若增加32,则含2个—CHO。

(7)当醇被氧化成醛或酮后,相对分子质量减小2,则含有1个—OH;若相对分子质量减小4,则含有2个—OH。

3.根据性质确定官能团的位置

(1)若醇能氧化为醛或羧酸,则醇分子中应含有结构“—CH2OH”;若能氧化成酮,则醇分子中应含有结构“—CHOH—”。

(2)由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。 (3)由一卤代物的种类可确定碳架结构。

(4)由加氢后的碳架结构,可确定“ ”或“—C≡C—”的位置。

(5)由有机物发生酯化反应能生成环酯或聚酯,可确定有机物是羟基酸,并根据环的大小,可确定“—OH”与“—COOH”的相对位置。

【例5】 有机物X(分子式为C4H6O5)广泛存在于许多水果中,尤以苹果、葡萄、西瓜、山楂内为多。经测定该有机物具有下表中所列性质,请根据题目要求填空: (1)

X的性质 ①X与足量Na反应产生H2 ②X与醇或羧酸在浓硫酸作用下并加热均生成有香味的产物 ③在一定条件下X的分子内脱水产物(非环状化合物)可与溴水发生加成反应 ④33.5 g X与100 mL 5 mol·L NaOH溶液恰好8 / 22

-1推测X中关于官能团的结论

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