高三專題：有機(jī)合成與推斷

1、高三專題：有機(jī)合成與推斷2010.5.141沐風(fēng)書苑r 有機(jī)合成的推斷歷來是高考的重點(diǎn)和難點(diǎn)，要完成有機(jī)合成和推斷，必須全面掌握各類有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及相互轉(zhuǎn)化等知識；同時(shí)還要具有較高的思維能力、抽象概括能力和知識遷移能力。有機(jī)合成的實(shí)質(zhì)是利用有機(jī)基本反應(yīng)規(guī)律，進(jìn)行必要的官能團(tuán)反應(yīng)，合成目標(biāo)產(chǎn)物。有機(jī)推斷的實(shí)質(zhì)是具體物質(zhì)的合成流程中的某個(gè)環(huán)節(jié)、物質(zhì)、反應(yīng)條件缺省，或通過已知的信息推斷出未知物的各種信息。有機(jī)推斷題屬于綜合應(yīng)用各類官能團(tuán)性質(zhì)、相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的知識，結(jié)合計(jì)算并在新情景下加以遷移的能力題。此類題目綜合性強(qiáng)，難度大，情景新，要求高，只有在熟練掌握各類有機(jī)物及相互衍變關(guān)系的基礎(chǔ)上，結(jié)合具

2、體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，再綜合分析，才能作出正確、合理的推斷。 2沐風(fēng)書苑r（一）、有機(jī)推斷有機(jī)推斷的解題模式、方法和思路有機(jī)推斷題的解答思維模式：3沐風(fēng)書苑r解答有機(jī)推斷題的常用的解題方法：順推法：以有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為主線，采用正向思維，得出正確結(jié)論。逆推法：以有機(jī)物結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為主線，采用逆向思維，得出正確結(jié)論注意：在有機(jī)推斷中思路要開闊，打破定勢。應(yīng)該考慮到某有機(jī)物可能不止一種官能團(tuán)，或者只有一種單不止一個(gè)官能團(tuán)。要從鏈狀結(jié)構(gòu)想到環(huán)狀結(jié)構(gòu)等。突破口也有可能不止一個(gè)，更多的是多種突破口的融合，這樣疑難問題就可迎刃而解了。夾擊法：從反應(yīng)物和生成物同時(shí)出發(fā)，以有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)

3、為主線，推出中間過渡產(chǎn)物，從而解決過程問題并得出正確結(jié)論。分層推理法：依據(jù)題意，分層推理，綜合結(jié)果，得出正確推論。4沐風(fēng)書苑r有機(jī)推斷題的解題思路： 此類試題通常以框圖題的形式出現(xiàn)，解題的關(guān)鍵是確定突破口。常見的突破口的確定角度在推斷和合成過程中常涉及到下列情況： 從有機(jī)物的物理特征突破。有機(jī)物中各類代表物的顏色、狀態(tài)、氣味、溶解性、密度、熔沸點(diǎn)等往往各有特點(diǎn)，平時(shí)留心歸納，可能由此找到解題突破口。例如常溫下為氣體的烴的含氧衍生物只有甲醛一種。5沐風(fēng)書苑r以有機(jī)物的反應(yīng)條件作為突破口。有機(jī)反應(yīng)往往具有特定的條件，因此反應(yīng)的特定條件可以是解題的突破口。具體概括如下：注意有機(jī)反應(yīng)條件的重要性。重要

4、的試劑反應(yīng)條件有： I、有機(jī)反應(yīng)要在適當(dāng)?shù)臈l件下才能發(fā)生。書寫有機(jī)反應(yīng)式時(shí)要正確標(biāo)明反應(yīng)條件。II、反應(yīng)條件不同，反應(yīng)類型和反應(yīng)產(chǎn)物均有可能不同。A溫度不同，反應(yīng)產(chǎn)物和反應(yīng)類型不同。如乙醇與濃硫酸共熱；B溶劑不同，反應(yīng)產(chǎn)物和反應(yīng)類型不同，如溴乙烷與NaOH共熱在水和醇作溶劑時(shí)；C催化劑不同，反應(yīng)產(chǎn)物不同，如甲苯與氯氣在光照或加Fe時(shí)；乙醇的燃燒與催化氧化。D濃度不同，產(chǎn)物不同，如蔗糖在稀硫酸作用下水解得葡萄糖；在濃硫酸作用下發(fā)生炭化。6沐風(fēng)書苑r重要的綜合反應(yīng)條件：從官能團(tuán)的特征反應(yīng)入手：即從結(jié)構(gòu)上突破。官能團(tuán)是鑰匙，它能打開未知有機(jī)物對你關(guān)閉的大門。官能團(tuán)是地圖，它能指引你走進(jìn)有機(jī)物的陌生地

5、帶。7沐風(fēng)書苑r1、有機(jī)物的官能團(tuán)和它們的性質(zhì)：8沐風(fēng)書苑r9沐風(fēng)書苑r2、由反應(yīng)條件確定官能團(tuán) ：10沐風(fēng)書苑r3、根據(jù)反應(yīng)物性質(zhì)確定官能團(tuán) :11沐風(fēng)書苑r4、根據(jù)反應(yīng)類型來推斷官能團(tuán)：12沐風(fēng)書苑r5反應(yīng)類（從特征現(xiàn)象上突破）13沐風(fēng)書苑r從定量關(guān)系角度入手常見式量相同的有機(jī)物和無機(jī)物，即從特定的量的關(guān)系上突破。1.從反應(yīng)的定量關(guān)系角度從而進(jìn)一步確定官能團(tuán)的個(gè)數(shù)，如關(guān)系式：n(雙鍵)=n(H2)=n(HX)=n(X2)=n(H2O=n(HCN) 2n(三鍵)=n(H2)=n(HX)=n(X2)=n(H2O=n(HCN)n(CHO)=2n(Ag)=n(Cu2O) 2n(OH)=n(H2)

6、2n(COOH)=n(CO32)=n(CO2)14沐風(fēng)書苑r2.分子量關(guān)系：A每增加1個(gè)碳原子相當(dāng)于減少12個(gè)氫原子，因此當(dāng)烴的氫原子個(gè)數(shù)達(dá)到20以上時(shí)，要注意上述關(guān)系的轉(zhuǎn)化。如：C9H20與C10H8之間就有相同的分子量。B烷烴與較它少一個(gè)碳原子的飽和一元醛（酮）的相對分子質(zhì)量相等。C飽和一元醇與比它少一個(gè)碳原子的飽和一元羧酸相對分子質(zhì)量相等。D某酸乙醇酯nH2O 酯的式量比對應(yīng)酸多28n某醇乙酸酯nH2O 酯的式量比對應(yīng)醇多42n。E 特定的式量(1)式量為28的有：C2H4,N2,CO(2) 式量為30的有：C2H6,NO,HCHO(3) 式量為44的有：C3H8,CH3CHO,CO2,

7、N2O(4) 式量為46的有：CH3CH2OH,HCOOH,NO2(5) 式量為60的有：C3H7OH,CH3COOH,HCOOCH3,SiO2(6) 式量為74的有：CH3COOCH3,CH3CH2COOH,CH3CH2OCH2CH3,Ca(OH)2,HCOOCH2CH3,C4H9OH(7) 式量為100的有：CH2=C COOCH3,CaCO3,KHCO3,Mg3N2OH(8) 式量為120的有： C9H12(丙苯或三甲苯或甲乙苯),MgSO4,NaHSO4,KHSO3, CaSO3,NaH2PO4,MgHPO4,FeS2 (9) 式量為128的有：C9H20(壬烷),C10H8(萘)15

8、沐風(fēng)書苑rF特定的量變關(guān)系烴和氯氣取代反應(yīng)中被取代的H和被消耗的Cl2 之間的數(shù)量關(guān)系；不飽和烴分子與H2、Br2、HCl等分子加成時(shí)，CC、CC與無機(jī)物分子個(gè)數(shù)的關(guān)系；含OH有機(jī)物與Na反應(yīng)時(shí)，OH與H2個(gè)數(shù)的比關(guān)系；CHO與Ag或Cu2O的物質(zhì)的量關(guān)系；RCH2OH RCHO RCOOH M M2 M14RCH2OH CH3COOCH2R M M42(7)RCOOHRCOOCH2CH3 (酯基與生成水分子個(gè)數(shù)的關(guān)系)M M28 (關(guān)系式中M代表第一種有機(jī)物的相對分子質(zhì)量)G分子中原子個(gè)數(shù)比 (1)CH=11，可能為乙炔、苯、苯乙烯、苯酚。 (2)CH=l2，可能分為單烯烴、甲醛、乙酸、甲酸

9、甲酯、葡萄糖、果糖等。 (3)CH=14，可能為甲烷、甲醇、尿素CO(NH2)216沐風(fēng)書苑r.利用官能團(tuán)的衍生關(guān)系進(jìn)行衍變（從特定的轉(zhuǎn)化關(guān)系上突破）各類有機(jī)物之間的轉(zhuǎn)變見如下三個(gè)轉(zhuǎn)化圖17沐風(fēng)書苑r18沐風(fēng)書苑r（二）、有機(jī)合成1合成方法：識別有機(jī)物的類別，含何官能團(tuán)，它與何知識信息有關(guān)據(jù)現(xiàn)有原料，信息及反應(yīng)規(guī)律，盡可能合理把目標(biāo)分子分成若干片斷,或?qū)で蠊倌軋F(tuán)的引入、轉(zhuǎn)換，保護(hù)方法或設(shè)法將各片斷拼接衍變正逆推，綜合比較選擇最佳方案2合成原則:原料價(jià)廉，原理正確路線簡捷，便于操作，條件適宜易于分離，產(chǎn)率高19沐風(fēng)書苑r3解題思路:剖析要合成的物質(zhì)(目標(biāo)分子)，選擇原料，路線(正向、逆向思維，結(jié)

10、合題給信息)合理的合成路線由什么基本反應(yīng)完全，目標(biāo)分子骨架目標(biāo)分子中官能團(tuán)引入（1）合成原則：原料價(jià)廉，原理正確，途徑簡便，便于操作，條件適宜，易于分離。（2）思路：將原料與產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比，一比碳干的變化，二比官能團(tuán)的差異。根據(jù)合成過程的反應(yīng)類型，所帶官能團(tuán)性質(zhì)及題干中所給的有關(guān)知識和信息，審題分析，理順基本途徑。 根據(jù)所給原料，反應(yīng)規(guī)律，官能團(tuán)引入、轉(zhuǎn)換等特點(diǎn)找出突破點(diǎn)。綜合分析，尋找并設(shè)計(jì)最佳方案。(3)方法指導(dǎo)：找解題的“突破口”的一般方法是：a.找已知條件最多的地方，信息量最大的；b.尋找最特殊的特殊物質(zhì)、特殊的反應(yīng)條件、特殊顏色等等；c.特殊的分子式，這種分子式只能有一種結(jié)構(gòu)；d

11、.如果不能直接推斷某物質(zhì)，可以假設(shè)幾種可能，認(rèn)真小心去論證，看是否完全符合題意。20沐風(fēng)書苑r1、官能團(tuán)的引入：其中苯環(huán)上引入基團(tuán)的方法：21沐風(fēng)書苑r3、有機(jī)合成中的成環(huán)反應(yīng)22沐風(fēng)書苑r4. 官能團(tuán)的消除（1）通過加成消除不飽和鍵；如CH2CH2 H2 CH3CH3（2）通過消去或氧化或酯化消除羥基（OH）；通過消去、氧化可消除OH。如CH3CH2OHCH2CH2 H2O 、2CH3CH2OH O2 2CH3CHO 2H2O（3）通過加成或氧化等消除醛基（CHO）。如2CH3CHO O2 2CH3COOH 、CH3CHO H2 CH3CH2OH (4)通過水解反應(yīng)消除COO。如CH3COO

12、C2H5 H2O CH3COOH C2H5OH。23沐風(fēng)書苑r5. 官能團(tuán)的衍變根據(jù)合成需要（有時(shí)題目信息中會明示某些衍變途徑），可進(jìn)行有機(jī)物的官能團(tuán)衍變，以使中間產(chǎn)物向產(chǎn)物遞進(jìn)。常見的有三種方式：（1）利用官能團(tuán)的衍變關(guān)系進(jìn)行衍變，如RCH2OH醛羧酸。（2）通過某種化學(xué)途徑使一個(gè)官能團(tuán)變?yōu)閮蓚€(gè)。如CH3CH2OHHOCH2CH2OH。24沐風(fēng)書苑r（3）通過某種手段，改變官能團(tuán)的位置。6.官能團(tuán)的保護(hù) 如雙鍵，酚羥基等在轉(zhuǎn)化中的保護(hù)。7. 碳骨架的增減, 一般會以信息形式給（1）增長：有機(jī)合成中碳鏈的增長 如信息：另：常見方式為有機(jī)物與HCN反應(yīng)以及不飽和化合物間的加成、聚合等。（2）變短

13、：如烴的裂化，某些烴（如苯的同系物、烯烴）的氧化，羧酸鹽脫羧反應(yīng)等。 2CH3CH2Br +2Na CH3CH2CH2CH3 +2NaBr 25沐風(fēng)書苑r（三）專項(xiàng)訓(xùn)練1.（成都市2009屆二次診斷理綜）有機(jī)物A 由C 、H 、O 、Cl 四種元素組成，其相對分子質(zhì)量為198.5，Cl在側(cè)鏈上。當(dāng)A 與Cl2分別在Fe 作催化劑和光照條件下以物質(zhì)的量之比為1 : 1 反應(yīng)時(shí)，分別是苯環(huán)上一氯取代有兩種和側(cè)鏈上一氯取代有一種；A 與NaHCO3 溶液反應(yīng)時(shí)有氣體放出. A 經(jīng)下列反應(yīng)可逐步生成BG。26沐風(fēng)書苑r( 1 ) A 的化學(xué)式為_, D 的結(jié)構(gòu)簡式為_；( 2 ）上述反應(yīng)中屬于取代反應(yīng)

14、的是_（填編號）；( 3 ) C 中含氧官能團(tuán)的名稱為_；( 4 ) E 的同分異構(gòu)體中，滿足 苯環(huán)上只有一個(gè)側(cè)鏈，且側(cè)鏈上含有一個(gè) CH3； 能發(fā)生銀鏡反應(yīng)； 屬于酯類則其結(jié)構(gòu)簡式為（寫3 種）：_、_、_( 5 ）寫化學(xué)方程式（有機(jī)物寫結(jié)構(gòu)簡式）：A 與NaOH 的醇溶液共熱：_E 在一定條件下生成F：_27沐風(fēng)書苑r2. （2007全國卷1 ）下圖中A、B、C、D、E、F、G均為有機(jī)化合物根據(jù)上圖回答問題：（1）D的化學(xué)名稱是 。（2）反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。（有機(jī)物須用結(jié)構(gòu)簡式表示）（3）B的分子式是 。A的結(jié)構(gòu)簡式是 。反應(yīng)的反應(yīng)類型是 。（4）符合下列3個(gè)條件的B的同分異構(gòu)體的數(shù)目有

15、 個(gè)。i）含有鄰二取代苯環(huán)結(jié)構(gòu) ii）與B有相同官能團(tuán) iii）不與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)寫出其中任意一個(gè)同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 。（5）G是重要的工業(yè)原料，用化學(xué)方程式表示G的一種重要的工業(yè)用途 。28沐風(fēng)書苑r3. （08全國理綜29）A、B、C、D、E、F和G都是有機(jī)化合物，它們的關(guān)系如下圖所示：（1）化合物C的分子式是C7H8O，C遇到FeCl3溶液顯示紫色，C與溴水反應(yīng)生成的一溴代物只有兩種，則C的結(jié)構(gòu)簡式為 ；（2）D為一直鏈化合物，其相對分子質(zhì)量比化合物C的小20，它能跟NaHCO3反應(yīng)放出CO2，則D分子式為 ，D具有的官能團(tuán)是 ；（3）反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ；（4）芳香化合物

16、B是與A具有相同官能團(tuán)的A的同分異構(gòu)體，通過反應(yīng)化合物B能生成E和F，F(xiàn)可能的結(jié)構(gòu)簡式是 ；（5）E可能的結(jié)構(gòu)簡式是 。29沐風(fēng)書苑r請認(rèn)真閱讀下列3個(gè)反應(yīng)：利用這些反應(yīng)，按以下步驟可以從某烴A合成一種染料中間體DSD酸。請寫出A、B、C、D的結(jié)構(gòu)簡式。30沐風(fēng)書苑r（2009江蘇高考）多沙唑嗪鹽酸鹽是一種用于治療高血壓的藥物。多沙唑嗪的合成路線如下：寫出D中兩種含氧官能團(tuán)的名稱： 和 。寫出滿足下列條件的D的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 。苯的衍生物，且苯環(huán)上的一取代產(chǎn)物只有兩種；與Na2CO3溶液反應(yīng)放出CO2氣體；水解后的產(chǎn)物才能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。E F的反應(yīng)中還可能生成一種有機(jī)副產(chǎn)物，該副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為 。由F制備多沙唑嗪的反應(yīng)中要加入試劑X(C10H10N3O2Cl)，X的結(jié)構(gòu)簡式為 。31沐風(fēng)書苑r【解析】該題以“治療高血壓藥物多沙唑嗪的合成方法”為背景，從官能團(tuán)名稱、同分異構(gòu)體概念、有機(jī)副產(chǎn)物的推斷、有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)簡式的書寫和簡單有機(jī)化合物的合成路線等多角度考查學(xué)生對有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識的掌握程度和應(yīng)用能力。該題中對“有機(jī)反應(yīng)副產(chǎn)物的推斷”