高三化学二轮复习资料有机合成与推断.doc

高三化学二轮复习资料-有机合成和推断有机合成的推断历来是高考的重点和难点，要完成有机合成和推断，必须全面掌握各类有机物的结构、性质以及相互转化等知识；同时还要具有较高的思维能力、抽象概括能力和知识迁移能力。有机合成的实质是利用有机基本反应规律，进行必要的官能团反应，合成目标产物。有机推断的实质是具体物质的合成流程中的某个环节、物质、反应条件缺省，或通过已知的信息推断出未知物的各种信息。有机推断题属于综合应用各类官能团性质、相互转化关系的知识，结合计算并在新情景下加以迁移的能力题。此类题目综合性强，难度大，情景新，要求高，只有在熟练掌握各类有机物及相互衍变关系的基础上，结合具体的实验现象和数据，再综合分析，才能作出正确、合理的推断。（一）、有机推断有机推断的解题模式、方法和思路有机推断题的解答思维模式：特征反应推知官能团种类反应机理有机推 推知官能团位置 综合分析断题解 数据处理 确定有机物的结构题模式 推知官能团数目产物结构推知碳架结构 解答有机推断题的常用的解题方法：顺推法：以有机物的结构、性质和实验现象为主线，采用正向思维，得出正确结论。逆推法：以有机物结构、性质和实验现象为主线，采用逆向思维，得出正确结论注意：在有机推断中思路要开阔，打破定势。应该考虑到某有机物可能不止一种官能团，或者只有一种单不止一个官能团。要从链状结构想到环状结构等。突破口也有可能不止一个，更多的是多种突破口的融合，这样疑难问题就可迎刃而解了。夹击法：从反应物和生成物同时出发，以有机物的结构、性质为主线，推出中间过渡产物，从而解决过程问题并得出正确结论。分层推理法：依据题意，分层推理，综合结果，得出正确推论。有机推断题的解题思路： 此类试题通常以框图题的形式出现，解题的关键是确定突破口。常见的突破口的确定角度在推断和合成过程中常涉及到下列情况： 从有机物的物理特征突破。有机物中各类代表物的颜色、状态、气味、溶解性、密度、熔沸点等往往各有特点，平时留心归纳，可能由此找到解题突破口。例如常温下为气体的烃的含氧衍生物只有甲醛一种。物理性质相应物质常温常压下为气态的物质14个碳原子的烃，CH3Cl、HCHO密度最小的气态有机物CH4易溶于水的有机物碳原子个数较少的醇、醛、羧酸难溶于水的有机物卤代烃、硝基化合物、醚、酯难溶于水且密度小于水的有机物所有的烃和酯难溶于水且密度大于水的有机物多卤代烃（如CCl4）有果香味的有机物低碳酯以有机物的反应条件作为突破口。有机反应往往具有特定的条件，因此反应的特定条件可以是解题的突破口。具体概括如下：1 注意有机反应条件的重要性。重要的试剂反应条件有： I、有机反应要在适当的条件下才能发生。书写有机反应式时要正确标明反应条件。II、反应条件不同，反应类型和反应产物均有可能不同。A温度不同，反应产物和反应类型不同。如乙醇与浓硫酸共热；B溶剂不同，反应产物和反应类型不同，如溴乙烷与NaOH共热在水和醇作溶剂时；C催化剂不同，反应产物不同，如甲苯与氯气在光照或加Fe时；乙醇的燃烧与催化氧化。D浓度不同，产物不同，如蔗糖在稀硫酸作用下水解得葡萄糖；在浓硫酸作用下发生炭化。重要的综合反应条件：反应条件反应类型催化剂，加热、加压乙烯水化；乙烯被氧气氧化；油脂的氢化催化剂、加热乙烯、乙炔与氢气加成；乙炔与HCl加成；醇去氢氧化水浴加热苯的硝化、磺化；银镜反应；酯类的水解；糖类的水解；卤代烃的水解一般加热醇的卤代；醛基氧化；卤代烃的水解与消去浓硫酸、加热乙醇脱水反应（分子内和分子间）；硝化、酯化反应稀硫酸、加热酯的水解；、糖类的水解；蛋白质的水解NaOH溶液、加热酯的水解（皂化）催化剂苯的溴代；乙醛被空气氧化；加聚反应；葡萄糖制乙醇不需外加条件烯、炔加溴；烯、炔、苯的同系物、醛、酚被酸性高锰酸钾溶液氧化；苯酚的溴代等从官能团的特征反应入手：即从结构上突破。官能团是钥匙，它能打开未知有机物对你关闭的大门。官能团是地图，它能指引你走进有机物的陌生地带。1、有机物的官能团和它们的性质：官能团结构性质碳碳双键CC加成（H2、X2、HX、H2O）氧化（O2、KMnO4）加聚碳碳叁键CC加成（H2、X2、HX、H2O）氧化（O2、KMnO4）、加聚 苯取代（X2、HNO3、H2SO4）加成（H2）、氧化（O2）卤素原子X水解（NaOH水溶液）消去（NaOH醇溶液）醇羟基ROH取代【活泼金属、HX、分子间脱水、酯化反应】氧化【铜的催化氧化、燃烧】消去 酚羟基取代（浓溴水）、弱酸性、加成（H2）显色反应（Fe3+）醛基CHO加成或还原（H2）氧化【O2、银氨溶液、新制Cu(OH)2】 羰基OCO加成或还原（H2） 羧基COOH酸性、酯化 酯基CORll 水解 (稀H2SO4、NaOH溶液)2、由反应条件确定官能团 ：反应条件可能官能团浓硫酸醇的消去（醇羟基）酯化反应（含有羟基、羧基）稀硫酸酯的水解（含有酯基） 二糖、多糖的水解NaOH水溶液卤代烃的水解 酯的水解 NaOH醇溶液卤代烃消去（X）H2、催化剂加成(碳碳双键、碳碳叁键、醛基、羰基、苯环)O2/Cu、加热醇羟基 （CH2OH、CHOH）Cl2(Br2)/Fe苯环Cl2(Br2)/光照烷烃或苯环上烷烃基碱石灰/加热RCOONa3、根据反应物性质确定官能团 :反应条件可能官能团能与NaHCO3反应的羧基能与Na2CO3反应的羧基、酚羟基 能与Na反应的羧基、酚羟基、醇羟基与银氨溶液反应产生银镜醛基 与新制氢氧化铜产生砖红色沉淀 （溶解）醛基 （羧基）使溴水褪色CC、CC加溴水产生白色沉淀、遇Fe3+显紫色酚AB氧化氧化CA是醇（CH2OH）或乙烯 4、根据反应类型来推断官能团：反应类型可能官能团加成反应CC、CC、CHO、羰基、苯环 加聚反应CC、CC酯化反应羟基或羧基水解反应X、酯基、肽键 、多糖等单一物质能发生缩聚反应分子中同时含有羟基和羧基或羧基和胺基 5反应类（从特征现象上突破）反应的试剂有机物现象与溴水反应(1)烯烃、二烯烃(2)炔烃溴水褪色，且产物分层(3)醛澳水褪色，且产物不分层(4)苯酚有白色沉淀生成与酸性高锰酸钾反应(1)烯烃、二烯烃(2)炔烃(3)苯的同系物(4)醇(5)醛高锰酸钾溶液均褪色与金属钠反应(1)醇放出气体，反应缓和(2)苯酚放出气体，反应速度较快(3)羧酸放出气体，反应速度更快与氢氧化钠反应(1)卤代烃分层消失，生成一种有机物(2)苯酚浑浊变澄清(3)羧酸无明显现象(4)酯分层消失，生成两种有机物与碳酸氢钠反应羧酸放出气体且能使石灰水变浑浊银氨溶液或新制氢氧化铜(1)醛有银镜或红色沉淀产生(2)甲酸或甲酸钠加碱中和后有银镜或红色沉淀产生(3)甲酸酯有银镜或红色沉淀生成从定量关系角度入手常见式量相同的有机物和无机物，即从特定的量的关系上突破。1.从反应的定量关系角度物质试剂定量关系烯烃与X2、HX、H2等加成1mol碳碳双键1molX2（HX、H2）炔烃与X2、HX、H2等加成1mol碳碳三键2molX2（HX、H2）醇与Na反应1molOH1molNa0.5molH2醛与银氨溶液反应；与新制氢氧化铜反应1molCHO2molAg1molCu2O羧酸与Na2CO3溶液反应1molCOOH0.5molNa2CO3羧酸与醇发生酯化反应1molCOOH能与1molOH生成1molH2O从而进一步确定官能团的个数，如关系式：n(双键)=n(H2)=n(HX)=n(X2)=n(H2O=n(HCN) 2n(三键)=n(H2)=n(HX)=n(X2)=n(H2O=n(HCN)n(CHO)=2n(Ag)=n(Cu2O) 2n(OH)=n(H2) 2n(COOH)=n(CO32)=n(CO2)2.分子量关系：A每增加1个碳原子相当于减少12个氢原子，因此当烃的氢原子个数达到20以上时，要注意上述关系的转化。如：C9H20与C10H8之间就有相同的分子量。B烷烃与较它少一个碳原子的饱和一元醛（酮）的相对分子质量相等。C饱和一元醇与比它少一个碳原子的饱和一元羧酸相对分子质量相等。D某酸乙醇酯nH2O 酯的式量比对应酸多28n某醇乙酸酯nH2O 酯的式量比对应醇多42n。E 特定的式量(1)式量为28的有：C2H4,N2,CO(2) 式量为30的有：C2H6,NO,HCHO(3) 式量为44的有：C3H8,CH3CHO,CO2,N2O(4) 式量为46的有：CH3CH2OH,HCOOH,NO2(5) 式量为60的有：C3H7OH,CH3COOH,HCOOCH3,SiO2(6) 式量为74的有：CH3COOCH3,CH3CH2COOH,CH3CH2OCH2CH3,Ca(OH)2,HCOOCH2CH3,C4H9OH(7) 式量为100的有：CH2=C COOCH3,CaCO3,KHCO3,Mg3N2OH(8) 式量为120的有： C9H12(丙苯或三甲苯或甲乙苯),MgSO4,NaHSO4,KHSO3, CaSO3,NaH2PO4,MgHPO4,FeS2 (9) 式量为128的有：C9H20(壬烷),C10H8(萘)F特定的量变关系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；不饱和烃分子与H2、Br2、HCl等分子加成时，CC、CC与无机物分子个数的关系；含OH有机物与Na反应时，OH与H2个数的比关系；CHO与Ag或Cu2O的物质的量关系；RCH2OH RCHO RCOOH M M2 M14RCH2OH CH3COOCH2R M M42(7)RCOOHRCOOCH2CH3 (酯基与生成水分子个数的关系)M M28 (关系式中M代表第一种有机物的相对分子质量)G分子中原子个数比 (1)CH=11，可能为乙炔、苯、苯乙烯、苯酚。 (2)CH=l2，可能分为单烯烃、甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖等。 (3)CH=14，可能为甲烷、甲醇、尿素CO(NH2)2.利用官能团的衍生关系进行衍变（从特定的转化关系上突破）各类有机物之间的转变见如下三个转化图（二）、有机合成1合成方法：识别有机物的类别，含何官能团，它与何知识信息有关据现有原料，信息及反应规律，尽可能合理把目标分子分成若干片断,或寻求官能团的引入、转换，保护方法或设法将各片断拼接衍变正逆推，综合比较选择最佳方案2合成原则:原料价廉，原理正确路线简捷，便于操作，条件适宜易于分离，产率高3解题思路:剖析要合成的物质(目标分子)，选择原料，路线(正向、逆向思维，结合题给信息)合理的合成路线由什么基本反应完全，目标分子骨架目标分子中官能团引入（1）合成原则：原料价廉，原理正确，途径简便，便于操作，条件适宜，易于分离。（2）思路：将原料与产物的结构进行对比，一比碳干的变化，二比官能团的差异。根据合成过程的反应类型，所带官能团性质及题干中所给的有关知识和信息，审题分析，理顺基本途径。 根据所给原料，反应规律，官能团引入、转换等特点找出突破点。综合分析，寻找并设计最佳方案。掌握正确的思维方法。有时则要综合运用顺推或逆推的方法导出最佳的合成路线。(3)方法指导：找解题的“突破口”的一般方法是：a.找已知条件最多的地方，信息量最大的；b.寻找最特殊的特殊物质、特殊的反应条件、特殊颜色等等；c.特殊的分子式，这种分子式只能有一种结构；d.如果不能直接推断某物质，可以假设几种可能，认真小心去论证，看是否完全符合题意。1、官能团的引入：引入官能团有关反应羟基-OH烯烃与水加成,醛/酮加氢,卤代烃水解,酯的水解,葡萄糖分解卤素原子（X）烃与X2取代,不饱和烃与HX或X2加成，(醇与HX取代)碳碳双键C=C某些醇或卤代烃的消去，炔烃加氢醛基-CHO某些醇(CH2OH)氧化,烯氧化,糖类水解，（炔水化）羧基-COOH醛氧化, 酯酸性水解, 羧酸盐酸化，(苯的同系物被强氧化剂氧化)酯基-COO-酯化反应其中苯环上引入基团的方法：3、有机合成中的成环反应类型方式酯成环（COO）二元酸和二元醇分子间的酯化成环分子内酸醇的酯化成环醚键成环（ O ）二元醇分子内脱水成环二元醇分子间脱水成环肽键成环二元酸和二氨基化合物成环氨基酸分子内或分子间脱水成环不饱和烃单烯和二烯加成 乙炔低度聚合一元醛分子间如乙醛聚合为六元环4. 官能团的消除（1）通过加成消除不饱和键；如CH2CH2 H2 CH3CH3（2）通过消去或氧化或酯化消除羟基（OH）；通过消去、氧化可消除OH。如CH3CH2OHCH2CH2 H2O 、2CH3CH2OH O2 2CH3CHO 2H2O（3）通过加成或氧化等消除醛基（CHO）。如2CH3CHO O2 2CH3COOH 、CH3CHO H2 CH3CH2OH (4)通过水解反应消除COO。如CH3COOC2H5 H2O CH3COOH C2H5OH。5. 官能团的衍变根据合成需要（有时题目信息中会明示某些衍变途径），可进行有机物的官能团衍变，以使中间产物向产物递进。常见的有三种方式：（1）利用官能团的衍变关系进行衍变，如RCH2OH醛羧酸。（2）通过某种化学途径使一个官能团变为两个。如CH3CH2OHHOCH2CH2OH。（3）通过某种手段，改变官能团的位置。6.官能团的保护 如双键，酚羟基等在转化中的保护。7. 碳骨架的增减, 一般会以信息形式给（1）增长：有机合成中碳链的增长 如信息： 2CH3CH2Br +2Na CH3CH2CH2CH3 +2NaBr 另：常见方式为有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。（2）变短：如烃的裂化，某些烃（如苯的同系物、烯烃）的氧化，羧酸盐脱羧反应等。 O如 R1CH=CR2 Zn / H2O R1CHO + R2 C R3 R3 O3（三）专项训练1.（成都市2009届二次诊断理综）有机物A 由C 、H 、O 、Cl 四种元素组成，其相对分子质量为198.5，Cl在侧链上。当A 与Cl2分别在Fe 作催化剂和光照条件下以物质的量之比为1 : 1 反应时，分别是苯环上一氯取代有两种和侧链上一氯取代有一种；A 与NaHCO3 溶液反应时有气体放出. A 经下列反应可逐步生成BG。( 1 ) A 的化学式为_, D 的结构简式为_；( 2 ）上述反应中属于取代反应的是_（填编号）；( 3 ) C 中含氧官能团的名称为_；( 4 ) E 的同分异构体中，满足 苯环上只有一个侧链，且侧链上含有一个 CH3； 能发生银镜反应； 属于酯类则其结构简式为（写3 种）：_、_、_( 5 ）写化学方程式（有机物写结构简式）：A 与NaOH 的醇溶液共热：_E 在一定条件下生成F：_2. （2007全国卷1 ）下图中A、B、C、D、E、F、G均为有机化合物根据上图回答问题：（1）D的化学名称是 。（2）反应的化学方程式是 。（有机物须用结构简式表示）（3）B的分子式是 。A的结构简式是 。反应的反应类型是 。（4）符合下列3个条件的B的同分异构体的数目有 个。i）含有邻二取代苯环结构 ii）与B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个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 。3. （08全国理综29）A、B、C、D、E、F和G都是有机化合物，它们的关系如下图所示：（1）化合物C的分子式是C7H8O，C遇到FeCl3溶液显示紫色，C与溴水反应生成的一溴代物只有两种，则C的结构简式为 ；（2）D为一直链化合物，其相对分子质量比化合物C的小20，它能跟NaHCO3反应放出CO2，则D分子式为 ，D具有的官能团是 ；（3）反应的化学方程式是 ；（4）芳香化合物B是与A具有相同官能团的A的同分异构体，通过反应化合物B能生成E和F，F可能的结构简式是 ；（5）E可能的结构简式是 。4. （09届北京市朝阳区一模试题）已知，两种醛在碱性条件下有如下反应：（R、R均为烃基）有机物D可由A、B制取： 其中： 有机物D是具有浓郁茉莉香型的芳香族化合物香料，分子式为C14H18O。 经核磁共振氢谱（PMR）测定分析A中含有苯环、D中含有一个甲基。 在一定条件下A可以和过量氢气进行加成反应，反应后的产物与B是同分异构体。请回答：（1）A的分子式是 。（2）反应的化学方程式是 ；反应类型是 。（3）C分子中官能团的结构简式是 。（4）C、D分别可以进行下列转化：其中，丙是由一个甲分子形成的环状化合物，丁是一种高分子化合物。丙的结构简式是 ； 乙丁反应的化学方程式是 。 （5） 是C的一类同分异构体（R为烃基），其中只 是R含有两个甲基，其余部分均相同的同分异构体共有 种。 5. （湖北省2009届高三八校第二次联考理科综合）已知：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：醇可与浓氢卤酸共热反应生成卤代烃。现由乙烯和丙二酸等物质为原料来合成g，合成路线如下：(15分)写出下列物质的结构简式：A_C_ G_写出下列反应的类型：_写出AB的反应方程式：_已知H与g互为同分民构体，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=CC结构很不稳定)。试写出其可能的结构简式: _6. （河南省平顶山、许昌、新乡20082009学年高三第二次调研考试理科综合）A是一种邻位二取代苯，相对分子质量为180，具有酸性。A能发生如下图所示转化。请回答下列问题：（1）A的结构简式是_，D是一种有机物其结构简式是_.（2）BE的化学方程式为_反应类型为_。（3）写出A与足量NaOH溶液共热的化学方程式_。（4）A的一种同分异构体B，其苯环上的取代基彼此相间，B能发生银镜反应，也能与NaHCO3溶液反应产生CO2，还能与FeCl3溶液发生显色反应，写出B可能的两种结构简式_、_。7.（2009年长春市高中毕业班第二次调研测试理科综合）某有机物A只含C、H、O三种元素，可用作染料、医药的中间体，具有抗菌、祛痰、平喘作用。A的蒸气密度为相同状况下氢气密度的77倍，有机物A中氧的质量分数约为41.6，请结合下列信息回答相关问题。A可与NaHCO3溶液作用，产生无色气体；1 molA与足量金属钠反应生成H2 33.6 L(标准状况)；A可与FeCl3溶液发生显色反应；A分子苯环上有三个取代基，其中相同的取代基相邻，不同的取代基不相邻。请回答：(1)A的分子式是 A中含氧官能团的名称是 (2)写出A与NaHCO3溶液反应的化学方程式： (3)已知：abc有机物B的分子式为C7H6O2，在一定条件下发生如下转化，最终生成A：请回答：反应的化学方程式是 上述转化中，反应I、两步的作用是 B可发生的反应有 (填字母)。a取代反应 b加成反应 C消去反应 d水解反应(4)芳香族化合物F与A互为同分异构体，可发生银镜反应，1 mol F恰好与含3 molNaOH的溶液作用，其苯环上的一卤代物只有一种。写出F的一种可能的结构简式 。8. 上海市2009年高三十四校联考模拟试卷已知一个碳原子上连有两个羟基时，易发生下列转化：请根据下图回答。 （1）E中含有的官能团名称是 ；的反应类型是 。 C跟新制的氢氧化铜反应的化学方程式为 ； （2）在化学上某些分子的式量可以辅助我们推断该分子组成，已知B（CxHyO2）分子的相对式量为162，则B的分子式为 。 （3）在电脑芯片生产领域，高分子光阻剂是光刻蚀0.11m线宽芯片的关键技术。B分 子中 断键水解生成E、F，F就是生产这种高分子光阻剂的主要原料。F具有如下特点：能跟FeCl3溶液发生显色反应；能发生加聚反应；苯环上的一氯代物只有两种。F在一定条件下发生加聚反应的化学方程式为： 。 （4）化合物G是F的同分异构体，它属于芳香族化合物，能发生银镜反应。G可能有 种结构，写出其中不含甲基的同分异构体的结构简式： 。9. （2009年3月20日 海淀适应性训练）已知烯烃通过臭氧化并经锌和水处理发生如下变化，其中（I）和（II）均能被H2还原为醇。（R1、R2、R3均为烷基）（1）上述反应的生成物()中含有官能团的名称是_。 （2）某一氯代烃A分子式为C6H13Cl，它可以发生如下转化：DEG试回答：AB的反应类型为 。若化合物B的某种同分异构体通过臭氧化并经锌和水处理，只得到一种产物且为醛，则上述转化后得到化合物G的结构简式为 。若化合物B的某种同分异构体通过臭氧化并经锌和水处理得到甲醛和另一种醛，符合该条件的B的结构有4种，结构简式分别为：、 、 。若经过结构分析表明，化合物B通过加氢反应后分子中生成2个“”(次甲基)，则化合物D的结构简式为 ，反应EG的化学方程式为 。10. （华罗庚中学2009年第四次教学质量检