高考化学有机合成与推断题专题复习

高考化学有机合成与推断题专题复习

高考化学有机合成与推断题专题复习 一、有机合成与推断题的命题特点：‎ 有机合成与推断是高考的重点。主要是根据某有机物的组成和结构推断其同分异构体的结构；根据相互衍变关系和性质推断有机物的结构或反应条件和反应类型；根据实验现象(或典型用途)推断有机物的组成或结构；根据反应规律推断化学反应方程式。‎ 题型以填空题为主。命题多以框图的形式给出，有时还给出一定的新信息来考查学生的应用信息的能力。‎ 二、有机合成与推断题的解题方法 ‎1.解题思路： ‎ 原题(结构、反应、性质、现象特征) 结论←检验 ‎2.解题关键： ‎ ‎⑴据有机物的物理性质，有机物特定的反应条件寻找突破口。‎ ‎⑵据有机物之间的相互衍变关系寻找突破口。‎ ‎⑶据有机物结构上的变化，及某些特征现象上寻找突破口。‎ ‎⑷据某些特定量的变化寻找突破口。‎ 三、知识要点归纳 ‎1.掌握各类有机物的官能团的特点，理解其官能团的特征反应，根据物质性质推断分析其结构和类别。‎ ‎⑴能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的官能团有： 、 、 、‎ ‎⑵能与Na反应放出H2的官能团有： 、 。‎ ‎⑶ 能与FeCl3溶液作用显紫色；‎ ‎⑷能与Na2CO3溶液作用放出CO2气体官能团为： ；‎ ‎⑸ 与银氨溶液反应产生银镜，或与新制的Cu(OH)2碱性悬浊液作用产生红色沉淀；‎ ‎⑹ 与少量稀碱溶液混合，滴加酚酞，微热，使溶液红色变浅(酯水解产生的酸和碱发生中和反应)。‎ ‎2.理解有机物分子中基团间的相互影响。‎ ‎⑴烃基与官能团间的相互影响 ‎①R－OH呈中性，C6H5OH呈弱酸性(苯环对－OH的影响)‎ ‎②CH3－CH3难以去氢，CH3CH2OH较易发生烃基上的氢和羟基之间的脱水(－OH对乙基的影响)；‎ ‎③不和溴水反应，而C6H5OH和浓溴水(过量)作用产生白色沉淀(－OH对苯环的影响)。‎ ‎⑵官能团对官能团的影响：‎ RCOOH中－OH受－CO－影响，使得－COOH中的氢较易电离，显酸性。‎ ‎⑶烃基对烃基的影响：‎ 甲苯 ①－CH3 受苯环影响，能被酸性KMnO4溶液氧化；②苯环受 -CH3 影响而使邻、对位上的氢原子易被取代。‎ ‎3.关注外界条件对有机反应的影响 R ‎(1)　　与Br2― ⑵(C6H10O5)n－ ‎⑶R－OH与浓H2SO4－ ‎ ‎⑷ ⑸R－X与NaOH－ ‎ ‎4.注意有机物间的相互衍变关系，善于联想发散、触类旁通 ‎⑴由醇的催化氧化，可推测：；‎ ‎⑵由醇的消去反应，可推测：HO－CH2－CH2－CH2－CH2－OH→H‎2C＝CH－CH＝CH2；‎ ‎；或 ‎⑶由酯化反应原理，可推测：HOOC－COOH＋HOCH2CH2OH反应产物有三类：①链状酯HOOCCOOCH2CH2OH；②环状酯：；③聚酯：‎ ‎5.注意有机反应中量的关系 ‎⑴烃和氯气取代反应中被取代的H和被消耗的Cl2 之间的数量关系；‎ ‎⑵不饱和烃分子与H2、Br2、HCl等分子加成时，C＝C、C≡C与无机物分子个数的关系；‎ ‎⑶含－OH有机物与Na反应时，－OH与H2个数的比关系；‎ ‎⑷－CHO与Ag或Cu2O的物质的量关系；‎ ‎⑸RCH2OH → RCHO → RCOOH ⑹RCH2OH　→ CH3COOCH2R ‎ M M－‎2　　　‎ M＋‎14 M　　　　　　　　　 M＋42‎ ‎(7)RCOOH　→RCOOCH2CH3 (酯基与生成水分子个数的关系)‎ M　　　　　 　　　　M＋28 (关系式中M代表第一种有机物的相对分子质量)‎ ‎6.掌握官能团的转化关系 ‎(1)官能团的引入：①引入双键：a．通过消去反应得到双键，如，卤代烃的消去反应 b．通过氧化反应得到 ，如烯烃、醇的氧化。‎ ‎②引入－OH a．加成反应：烯烃与水的加成，醛、酮与H2的加成 b．水解反应：卤代烃水解、酯的水解、醇钠(盐)的水解 ‎③引入－COOH a．加成反应：醛的氧化 b．水解反应：酯、蛋白质、羧酸盐的水解 ‎④引入－X a．加成反应：不饱和烃与HX的加成 b．取代反应：烃与X2、醇与HX的取代 ‎(2)官能团的消除 ‎①通过加成可以消除不饱和键 ②通过消去、氧化、酯化可以消除羟基 ‎③通过加成(还原)或氧化可以消除醛基 ④通过水解反应消除酯基 ‎[O]‎ ‎→→‎ ‎[O]‎ ‎→→‎ ‎(3)官能团之间的衍变。如：‎ ‎①伯醇　　醛　　羧酸　　酯 ②卤代烃　　　　　烯烃 醇 ‎(4)官能团数目的改变。如：‎ 消去H2O ‎→→‎ 与X2加成　‎ ‎→→‎ 水解 Cl ‎①CH3－CH2－OH　　　　　CH2＝CH2　　　　　　　 Cl 与Cl2加成 消去HCl 与Cl2加成 消去HCl Cl Cl ‎② －Cl　　 ‎ 四、典例讲评 ‎【例1】有以下一系列反应，终产物为草酸。 A →B → C → D → E → F →HOOC－COOH 已知B的相对分子质量比A大79，请推测用字母代表的化合物的结构简式：‎ C是 ； F是 。‎ ‎【例2】已知(注：R，R'为烃基)。A为有机合成中间体，在一定条件下发生消去反应，可能得到两种互为同分异构体的产物，其中的一种B可用于制取合成树脂、染料等多种化工产品。A能发生如图所示的变化。‎ E 能使溴水褪色 不发生银镜反应 合适的 还原剂 B 含有 一个甲基 消去 一定条件 A(C4H8O2)‎ 无酸性 不能水解 银氨溶液 合适的 氧化剂 C D H2/Ni F 试回答 ‎(1)写出符合下述条件A的同分异构体的结构简式(各任写一种)：‎ a．具有酸性＿＿＿＿＿＿＿＿；b．能发生水解反应＿＿＿＿＿＿＿＿＿。‎ ‎(2)A分子中的官能团是　　　　　，D的结构简式是　　　　　　　　　　　　　　 。‎ ‎(3)C→D的反应类型是　　　　　，E→F的反应类型是　　　　　　　　　。‎ A．氧化反应 B．还原反应 C．加成反应 D．取代反应 ‎(4)写出化学方程式：A→B　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。‎ ‎(5)写出E生成高聚物的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。‎ ‎(6)C的同分异构体C1与C有相同的官能团，两分子C1脱去两分子水形成含有六元环的C2，写出C2的结构简式： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。‎ ‎【例3】(06年·北京理综卷)有机物A为茉莉香型香料 ‎(1)A分子中含氧官能团的名称_______________________.‎ ‎(2)C的分子结构可表示为(其中R和R’代表不同的烃基)‎ ‎ ‎ A的化学式是___________,A可以发生的反应是____________________(填写序号字母).‎ a.还原反应 b.消去反应 c.酯化反应　 d.水解反应 ‎(3)已知含有烃基R的有机物R-OH与浓溴水反应产生的白色沉淀，则含有烃基R’的有机物R’-OH类别属于_______________。 ‎ ‎(4)A分子结构中只有一个甲基，A的结构简式是_____________________.‎ ‎(5)在浓硫酸存在下，B与乙醇共热生成化合物C16H22O2的化学方程式是 ______________________________________________________________________________.‎ ‎(6)在A的多种同分异构体中，分子结构中除烃基R’含有三个甲基外，其余部分均与A相同的有___________种。‎ 五、专题训练 ‎(06·天津化学)碱存在下，卤代烃与醇反应生成醚（R—O—R‘）： R—X + R‘OH R—O—R ’ +HX 化合物 A经下列四步反应可得到常用溶剂四氢呋喃，反应框图如下： D E ‎④‎ ‎④‎ H2/Pt CH2－CH2‎ H‎2C CH2‎ O 四氢呋喃 请回答下列问题： ⑴1molA和 1molH2 在一定条件下恰好反应，生成饱和一元醇 Y，Y中碳元素的质量分数约为 65%，则 ‎ Y的分子式为 _____________________。 A分子中所含官能团的名称是 _________________。 A的结构简式为 _________________。 ⑵第①②步反应类型分别为① ______________② ________________。 ⑶化合物 B具有的化学性质（填写字母代号）是 __________________。 a.可发生氧化反应 b．强酸或强碱条件下均可发生消去反应 c.可发生酯化反应 d．催化条件下可发生加聚反应 ⑷写出 C、D和 E的结构简式：C ______________、D和 E __________________。 ⑸写出化合物 C与 NaOH水溶液反应的化学方程式： ⑹写出四氢呋喃链状醚类的所有同分异构体的结构简式：____________________________.‎ ‎ (06·全国卷Ⅱ)莽草酸是合成治疗禽流感的药物——达菲（Tamiflu）的原料之一。莽草酸是A的一种异构体。A的结构简式如下： ⑴A的分子式是 。 ⑵A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式（有机物用结构简式表示）是 ⑶A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式（有机物用结构简式表示）是 ⑷17．‎4克A与足量碳酸氢钠溶液反应，计算生成二氧化碳的体积（标准状况）___________ ⑸A在浓硫酸作用下加热可得到B（B的结构简式为），其反应类型 。 ⑹B的同分异构体中既含有酚羟基又含有酯基的共有 种，写出其中一种同分异构体的结构简式 。‎ 三十烷醇是一种优良的植物生长调节剂，有促进种子萌芽，促进植物根系的发育生长和叶绿素的合成等多种功能。工业上以十二二酸为原料合成的过程如下： 已知：；(R，R’均代表烃基) HOOC(CH2)10COOHHOOC(CH2)10COOC2H5B CH3(CH2)28CH2OH 请回答下列问题： ⑴写出物质A、B的结构简式 、 。 ⑵若反应④是通过若干个反应完成的，请设计由C→D的转化途径(用化学方程式表示) ⑶反应①所属反应类型为 ，反应⑤所属反应类型为 。‎ 有机物E和F可用作塑料增塑剂或涂料中的溶剂。它们的相对分子质量相等，可用图所示方法合成： ‎ B A D G CH3‎ CH3‎ CH2Cl CH2Cl NaOH水溶液 属X反应 CH2CH2‎ ‎[O]‎ 催化剂 CH3CHO ‎ 高温液相氧化 ‎ 催化剂 ‎＋H2O，催化剂 ‎[O]‎ 硫酸 ‎△‎ 硫酸 ‎△‎ ‎[O]‎ 催化剂 E ‎ F 反应流程图 ‎ ⑴请分别写出A＋D→E和B＋G→F的化学方程式： A＋D→E：_____________________________________________________________ B＋G→F：______________________________________________________________ ⑵x反应类型是 ，x反应的条件是 。 ⑶E和F的相互关系是 (选填下列选项的编号) ①同系物 ②同分异构体 ③同一种物质 ④同一类物质 有机物A为一种重要合成香料，A具有如下图所示的转化关系： 已知：D的分子结构模型如下图所示(图中球与球之间的连线代表化学键，如单键、双键等)。 ‎ 试回答下列问题： ⑴D的结构简式： ；A的结构简式 。 ⑵写出下列反应的方程式： 反应①的离子方程式： ； 反应③的化学方程式： 。 ⑶在A的多种同分异构体中，分子结构中除烃基R’含有三个甲基外，其余部分均与A相同的同分异构体的结构简式为： 。‎ CH(NH2)CH3‎ 金刚甲烷、金刚乙胺等已经批准用于临床治疗人类禽流感。金刚甲烷、金刚乙胺和达菲一样已得到广泛使用。 ⑴金刚乙胺、又名α－甲基－金刚烷甲基胺，其化学结构简式如右图所示，其分子式为：______。 ⑵金刚乙胺是金刚乙烷的衍生物，金刚乙烷有很多衍生物，它们可以相互衍变。下图就是它的部分衍生物相互衍变图。 ‎ A BCD→E→F G H ‎ 经检测发现，E分子中有两个CO键，但与新制Cu(OH)2反应得不到红色沉淀；1mol F与足量的钠完全反应生成‎22.4L气体(标况下)；H具有酸性，且分子式中比F少1个O。据此回答下列问题：(可用“R”表示 ) ①写出D、H的结构简式：D____________________；H_____________________。 ②写出C→D的化学方程式：______________________________________________________； A→B、E→F的反应类型分别为：________________、_________________。 ③金刚乙烷在一定条件下，可发生氯取代，其一氯取代物有几种：_____________。‎ ‎2005年10月25日‎，国家质检总局针对PVC食品保鲜膜使用安全问题召开新闻发布会。质检总局新闻发言人表示，通过对目前市场上存在的44种PVC食品保鲜膜进行抽查，发现聚氯乙烯(PVC)单位含有量合格的这些保鲜膜，含有对人体有害的增塑剂——乙基已基胺(DEHA)，其结构简式为CH3CH2NH(CH2)5CH3，DEHA属于胺类物质。质检总局已发布公告，要求严禁用PVC保鲜膜直接包装肉食、熟食及油脂食品。回答下列问题： ⑴据报道，PVC保鲜膜因含有增塑剂，不能用作包装肉食、熟食及油脂等食品，下列说法正确的是(　　) A．增塑剂DEHA的分子式为C8H20N B．增塑剂DEHA属于小分子化合物，PVC属于高分子化合物 C．因PVC塑料中含有氯元素，不能用于医药或包装食品 D．处理废弃塑料时，焚烧法比填理法好，不会造成污染 ⑵ATEC和ATBC都属于酯类，两种产品都为美国食品与药品管理局(FDO)认可的可用于食品(包括肉类)包括的PVC增塑剂，是很具有开发前景的安全无毒的增塑剂。ATEC在碱性条件下能生成A、B、C。H(分子式为C4H10O，无支链)在一定条件下的氧化产物能发生银镜反应。 ①写出C→G的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②写出ATEC的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。 ③1 mol F分别和足量的金属Na、NaOH反应，消耗Na与NaOH物质的量之比是　　　　。 ④F、D、H以物质的量比1∶1∶3完全反应生成的ATBC的结构简式为　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。‎ 已知：C2H5OH＋HO－NO2(硝酸)C2H5O－NO2 (硝酸乙酯)＋H2O；RCH(OH)2RCHO＋H2‎ O 现有含C、H、O的化合物A～E，其中A为饱和多元醇，其他有关信息已注明在下图所示的方框内。 ‎ A Mr＝92‎ ‎ D Mr＝90‎ ‎ C Mr＝227‎ E 能发生银镜反应 ‎ B Mr＝218‎ 硝酸、浓硫酸 乙酸 浓硫酸，加热 部分氧化 回答下列问题： ⑴A的分子式为：________________________ ⑵写出下列物质的结构简式：B：_______________；D_____________________‎ ‎⑶写出以下反应的化学方程式和反应类型： A→C：_________________________________________，反应类型：________________；‎ A→E：_________________________________________，反应类型：________________； ⑷工业上可通过油脂的皂化反应制取A，分离皂化反应产物的基本操作是___________、_______。‎ 参考答案 ‎【例1】CH2＝CH2 OHC－CHO 分析：先正向思考：由A→B知，B中含有Br原子，B的相对分子质量较A大79，则B含一个Br原子；由B→C是消去反应形成双键；而C→D→E→F则依次为加成形成卤代烃、水解转化为二元醇、氧化引入醛基形成二元醛。再逆向思考：由F→HOOC－COOH，则F为OHC－CHO。‎ ‎【例2】根据题意得A(C4H8O2)无酸性，说明无－COOH，不能水解说明无，能与银氨溶液反应说明有－CHO，在一定条件下能发生消去反应，可能得到两种互为同分异构体的产物，且得到的B中含有一个甲基，则A的结构简式为，B为CH3CH＝CHCHO，C为　，氧化得D，CH3CH＝CHCHO经催化加氢得F(CH3CH2CH2CH2OH)，有分子中仍含有碳碳双键，但无－CHO，则E的结构简式为CH3CH＝CHCH2OH，E在一定条件下与H2发生加成(还原)反应得F。C的同分异构体C1与C有相同的官能团(－OH、－COOH)，在一定条件下脱去2分子水形成含有六元环的酯，满足此条件的C1有2种：或， ‎ 生成的C2也有2种。其他问题按题给要求即可解答。‎ ‎【例3】⑴醛基 ⑵C14H18O ⑶醇 ⑷ ⑸＋HO-C2H5 ＋H2O ⑹3‎ 解析：题目给出的转化关系为：A能与银氨溶液反应，产物酸化得到的有机物B能与溴的四氯化碳溶液反应生成C；而C的分子为C14H18O2Br。从上述转化关系可以得出：有机物A中含有 一个醛基(－CHO)和一个碳碳双键(C＝C)；B的分子式为C14H18O2 。进而推出A的分子式为C14H18O，以计算可以得出有机物A的不饱和度为6.由于A中含有一个醛基和一个碳碳双键，其不饱和度各为1，因此整体不饱和度还差4，可推测A中可能含有苯环，根据含有R的有机物R－OH能与溴水反应产生白色沉淀，说明R－为苯基()。则R’－为烷烃基C5H11－,由于A的分子结构中只有一个甲基，所以R’－结构为－CH2-CH2-CH2-CH2-CH3。故A的结构简式为。最后一问A的同分异构体的种数，根据题目的要求，实际是找R’－(C5H11－)的含有三个甲基的结构种数。‎ ‎1、（1）C4H10O 羟基 碳碳双键 CH2 ==CHCH2CH2—OH ⑵加成 取代；⑶ a b c ‎⑷C：D和E：⑸＋NaOH＋NaBr 或＋H2O ＋HBr ⑹ CH2= CHOCH2CH3 CH2＝CHCH2OCH3 CH3CH= CHOCH3‎ ‎2、（1）C7H10O5（2） （3） (4)×‎22.4L·mol-1＝‎2.24L (5) 消去反应 (6) 3 ‎ ‎3、⑴C2H5OH Cl－C－(CH2)10COOC2H5‎ O ⑵①＋H2 ②CH3(CH2)16－CH＝CH－(CH2)10COOH＋H2O [或 CH3(CH2)17－CH＝CH－(CH2)9COOH＋H2O ]‎ ‎③CH3(CH2)16－CH＝CH－(CH2)10COOH＋H2 CH3(CH2)28COOH ‎⑶取代反应(或酯化反应)；还原反应 解析：⑴反应①是酯化反应，根据产物易得A为乙醇；根据题给信息，B的结构简式也不难得出。⑵根据题给信息，可以先把C中的羰基加氢还原成羟基，再消去羟基并进一步加氢还原即可得到D．‎ ‎4、⑴HOCH2－－CH2OH＋2CH3COOH CH3COOCH2－－CH2OCCH3＋2H2O；HOOC－－COOH＋‎2C2H5OH C2H5OOC－－COOC2H5＋2H2O ⑵取代，光照；⑶②④‎ ‎5、⑴ ⑵＋2[Ag(NH3)2]＋＋2OH－ ＋2Ag↓＋NH4＋＋NH3＋H2O ； ＋Br2→； ⑶、、 ‎6、⑴C12H21N ⑵①R－CHOH-CH2OH R－CH2COOH ；②R－CHBr－CH2Br＋NaOH→2NaBr＋R-CHOH-CH2OH ;消去反应、还原反应；③5种 ‎7、(1)BC　(2)①2CH3CH2OH＋O2　　2CH3CHO＋H2O O　　　CH2COOCH2CH3　　　　O　　 CH2COOCH2(CH2)2CH3　‎ ‎②CH‎2C－O－C－COOCH2CH3　③CH‎3C－O－C－COOCH2(CH2)2CH3　‎ ‎　　　　　　CH2COOCH2CH3　　　　　　　CH2COOCH2(CH2)2CH3　‎ ‎8、⑴C3H8O3 ⑵、 ⑶＋3HO－NO2 ＋3H2O 酯化反应； ＋O2 ＋2H2O 氧化反应 ⑷盐析 过滤 ‎