20XX年高考专题复习有机合成与有机推断题的解题方法和技巧
有机合成与有机推断是高考的热点,是命题者的保留题目,预测今后将继续成为有机部分化学试题的主要考点,并且有可能逐步走向综合性、信息化、能力型方向发展。而如何解有机合成与有机推断题是有机化学的重点内容之一,也是大家在复习中应予以关注的重点内容之一。
一、有机合成与有机推断题的特点
1、 命题形式上多以框图的形式给出烃及烃的衍生物的相互转化关系,考查反应方程式的书
写、判断反映类型、分析各种物质的结构特点和所含的官能团、判断和书写同分异构体等;或是给出一些新知识和信息,即信息给予试题,让学生现场学习再迁移应用,结合所学知识进行合成与推断,考查学生的自学及应变能力。
2、 命题内容上常围绕乙烯、苯及其同系物、乙醇、乙醛等这些常见物质的转化和性质为中
心来考查。
二、有机合成与有机推断题的解题思路
解有机合成与有机推断题,主要是确定官能团的种类和数目,从而得出是什么物质。首先必须全面掌握有机物的性质及有机物间相互转化的网络,在熟练掌握基础知识的前提下,审清题意(分清题意,弄清题目的来龙去脉、掌握题意)、用足信息(准确获取信息,并迁移应用)、积极思考(判断合理,综合推断),从中抓住问题的突破口,即抓住特征条件(特殊性质和特征反应),再从突破口向外发散,通过正推法、逆推法,剥离法,分层推理法等得出结论,最后做全面的检查,验证结论是否符合题意。 三、有机合成与有机推断题的解题技巧
1、 准确把握官能团的结构和性质,快速寻找试题的切入口
例1、(20XX年全国)根据图示填空
- [Ag(NH3)2]+ ,OH Br2 NaHCO3 C A B D △
D的碳链没有支链
H2 △ Ni(催化剂)
H+ E F △ C4H6O2
F是环状化合物
(1)化合物A 含有的官能团是 。
(2)1 mol A 与2 mol H2反应生成 1 mol E,其反应的化学方程式是 。
(3)与A具有相同官能团的A 的同分异构体的结构简式是 。
(4)B在酸性条件下与Br2反应得到D,D的结构简式是 。
(5)F的结构简式是 。由E生成F的反应类型是 。
解析:由A与NaHCO3溶液反应可以确定A中有—COOH;由A与[Ag(NH3)2]+、OH反应可知A中含有—CHO;综合E到F的反应条件、E中含—COOH、F的分子式及是一个环状化合物,可以推测F是一个环酯,E分子中的—OH来自于—CHO与H2的加成,而1 mol A 与2 mol H2反应生成 1 mol E,所以A中还含有一个碳碳双键。A经E到F的过程中只有成环而无碳原子的增减,所以A中也只含有4个碳原子;A经B到D的反应过程中没有碳链的改变,所以A分子的碳链结构中也没有支链;结合A中的官能团可以确定A的结构简式为:OHC—CH CH—COOH。
1 mol A 与2 mol H2发生加成反应,分别是碳碳双键、醛基的加成。 与A具有相同官能团的A 的同分异构体应该有一个支链。
B在酸性条件下,由盐生成了酸,结构中的碳碳双键再与Br2发生了加成反应。 答案:(1)碳碳双键,醛基,羧基 Ni (2)OHC—CH=CH—COOH + 2H2 △ HO—CH2—CH2—CH2—COOH CHO HOOC—CH—CH—COOH (3) CH 2 CCOOH (4)
Br Br O O
CH2 O C O
(5) CH 2 CH 2 或 酯化反应
反思:由转化过程定“结构片断”或官能团,将多个“结构片断”、官能团、碳链等综合确定未知物的结构,是从有机物转化框图中确定有机物最实用的一种方法。
【变式】(1)具有支链的化合物A的分子式为C4H9O2,A可以使Br2的四氯化碳溶液褪色。1molA和1mol NaHCO3能完全反应,则A的结构简式是 与A具有相同官能团的A的所有同分异构体的结构简式
。写出 。
-
(2)化合物B含有C、H、O三种元素,分子量为60,其中碳的质量分数为60%,氢的质量分数为13.3%。B在催化剂Cu的作用下被氧气氧化成C,C能发生银镜反应,则B的结构简式是
(3)D在NaOH水溶液中加热反应,可生成A的钠盐和B,相应反应的化学方程式是
2、 根据特殊反应条件推断 反应条件 浓硫酸 稀硫酸 NaOH水溶液 可能官能团 ①醇的消去(醇羟基)②酯化反应(含有羟基、羧基) ①酯的水解(含有酯基) ②二糖、多糖的水解 ①卤代烃的水解 ②酯的水解 NaOH醇溶液 H2、催化剂 O2/Cu、加热 Cl2(Br2)/Fe Cl2(Br2)/光照 碱石灰/加热 卤代烃消去(-X) 加成(碳碳双键、碳碳叁键、醛基、羰基、苯环) 醇羟基 (-CH2OH、-CHOH) 苯环 烷烃或苯环上烷烃基 R-COONa
例2:(20XX年广东)根据下面的反应路线及所给给信息填空。
Cl
Cl2,光照 Br2的CCl4溶液 NaOH,乙醇 A B ④ ① ③ ② (一氯环己烷)
(1)A的结构简式是 ,名称是 。
(2)①的反应类型是 。③的反应类型是 。 (3)反应④的化学方程式是 。
解析:本题主要考查了有机物转化过程中官能团(—Cl)的引入和消去,推断的方法是结合反应条件和转化前后物质的结构。
从反应①的条件和生成物的名称、结构分析,该反应是取代反应,A是环己烷。对比物质结构和反应条件,反应②是卤代烃的消去反应,生成了碳碳双键。从物质中所含的官能团和反应物来看,反应③是烯烃的加成反应,同时引入了两个—Br,生成的B是邻二溴环己烷;而反应④是消去反应,两个—Br同时消去,生成了两个碳碳双键。
答案:(1) ;环己烷 (2)取代反应 ;加成反应
Br (3)
反思:在学习有机的性质、变化的过程中要主动归纳、构建官能团的引入和消去的规律方法。如:小结中学常见的引入—OH的方法和典型反应、碳碳双键向其它官能团转化的方法和典型反应等。
【变式】1、(1)化合物A(C4H100)是一种有机溶剂。A可以发生以下变化:
B Cl2 △ 光
Na
C
①A分子中的官能团名称是___________;
②A只有一种一氯取代物B。写出由A转化为B的化学方程式
___________________________________________________________;
③A的同分异构体F也可以有框图内A的各种变化,且F的一氯取代物有三种。 F的结构简式是_____________________________________________。
Br +2NaOH 乙醇 + 2NaBr + 2H2O
A 浓H2SO4 D Br2 CCl4 E (2)化合物“HQ”(C6H6O2)可用作显影剂,“HQ”可以与三氯化铁溶液发生显色反应。“HQ”还能发生的反应是(选填序号)_______________。 ①加成反应 ②氧化反应 ③加聚反应 ④水解反应
“HQ”的一硝基取代物只有一种。“HQ”的结构简式是__________。 (3)A与“HQ”在一定条件下相互作用形成水与一种食品抗氧化剂“TBHQ”。“TBHQ”与氢氧化钠溶液作用得到化学式为C10H12O2Na2的化合物。
“TBHQ”的结构简式是_____________________________。
2.碱存在下,卤代烃与醇反应生成醚(R—O—R’): KOH
R—X + R’OH ---→ R—O—R ’ +HX 室温
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:
请回答下列问题:
(1)1molA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 _________________。
(2)第①②步反应类型分别为① ______________② ________________。 (3)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 b. 可发生酯化反应 d.催化条件下可发生加聚反应
(4)写出 C、D和 E的结构简式: C ______________、D和 E __________________。 (5)写出化合物 C与 NaOH水溶液反应的化学方程式:__________________________. (6)写出四氢呋喃链状醚类的所有同分异构体的结构简式:___________________________.
3、 根据典型反应入手推断