讲座4有机合成与推断

有机合成与推断有机合成与推断 有机合成与有机推断是高考的热点，是命题者的保留有机合成与有机推断是高考的热点，是命题者的保留题目，今后将继续成为有机化学部分试题的主要考点，并题目，今后将继续成为有机化学部分试题的主要考点，并且极有可能逐步向综合性、信息化、能力型方向发展。在且极有可能逐步向综合性、信息化、能力型方向发展。在短时间内高效率的解决有机合成与有机推断题是高三学生短时间内高效率的解决有机合成与有机推断题是高三学生在高考中取胜的重要在高考中取胜的重要“法宝法宝”。首先，应该了解有机合成与有机推断题的特点首先，应该了解有机合成与有机推断题的特点1.1.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、判断反应类型、分析各种物质关系，考查反应方程式的书写、判断反应类型、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。应变能力。2.2.命题内容上常围绕乙烯、苯及其同系物、乙醇、乙醛等这些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来考查。常见物质的转化和性质来考查。其次，清楚有机合成与有机推断题的解题思路其次，清楚有机合成与有机推断题的解题思路 解析有机合成与有机推断题，主要是确定官能团的种类和解析有机合成与有机推断题，主要是确定官能团的种类和数目，从而判断是什么物质。数目，从而判断是什么物质。第一步第一步: :必须全面掌握有机物的性质及有机物间相互转化的网络，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（分析题意，弄清题在熟练掌握基础知识的前提下，审清题意（分析题意，弄清题目的来龙去脉、理解题意）、用足信息（准确获取信息并迁移目的来龙去脉、理解题意）、用足信息（准确获取信息并迁移应用）、积极思考（合理判断，综合推断），从中抓住问题的应用）、积极思考（合理判断，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。出结论，最后做全面的检查，验证结论是否符合题意。第二步第二步: 掌握解题技巧，做到事半功倍。掌握解题技巧，做到事半功倍。第三步第三步: 实战演练，只有从实战中历练自己，才实战演练，只有从实战中历练自己，才能在高考中取得最后的胜利。能在高考中取得最后的胜利。【理论阐释【理论阐释】1. 准确把握官能团的结构和性质，快速寻找试题的切入口。准确把握官能团的结构和性质，快速寻找试题的切入口。反应条件反应条件可能发生反应的官能团及反应类型可能发生反应的官能团及反应类型浓硫酸浓硫酸醇的消去（醇羟基）醇的消去（醇羟基）酯化反应（含有羟基、酯化反应（含有羟基、羧基）羧基）稀硫酸稀硫酸酯的水解（含有酯基）酯的水解（含有酯基） 二糖、多糖的水解二糖、多糖的水解NaOH水溶液水溶液卤代烃的水解卤代烃的水解 酯的水解酯的水解 NaOH醇溶液醇溶液卤代烃消去（卤代烃消去（X）H2、催化剂、催化剂加成加成(碳碳双键、碳碳叁键、醛基、羰基、苯环碳碳双键、碳碳叁键、醛基、羰基、苯环)O2/Cu、加热、加热醇羟基氧化（醇羟基氧化（CH2OH、CHOH）Cl2(Br2)/Fe苯环上取代苯环上取代Cl2(Br2)/光照光照烷烃或苯环上烷烃基取代烷烃或苯环上烷烃基取代碱石灰碱石灰/加热加热RCOONa消去消去COONa生成生成RH2.2.根据特殊反应条件推断根据特殊反应条件推断3.3.根据典型反应入手推断根据典型反应入手推断发生的反应发生的反应可能反应的官能团可能反应的官能团能与能与NaHCO3反反应的应的羧基羧基能与能与Na2CO3反应反应的的羧基、酚羟基羧基、酚羟基 能与能与Na反应的反应的羧基、酚羟基、醇羟基羧基、酚羟基、醇羟基与银氨溶液反应与银氨溶液反应产生银镜产生银镜含有含有CHO且且CHO 2Ag，如醛类、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、，如醛类、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、果糖等。葡萄糖、果糖等。与新制氢氧化铜与新制氢氧化铜产生砖红色沉淀产生砖红色沉淀 （溶解）（溶解）含有含有CHO且且CHO Cu2O，如醛类、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、，如醛类、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、果糖等。（若溶解则含葡萄糖、果糖等。（若溶解则含COOH）使溴水褪色使溴水褪色含有含有C=C、CC、或、或CHO加溴水产生白色加溴水产生白色沉淀或遇沉淀或遇Fe3+显显紫色紫色酚类酚类能使酸性能使酸性KMnO4溶液褪色溶液褪色C=C、CC、CHO、酚类、苯的同系物等、酚类、苯的同系物等4.4.根据计算进行推断根据计算进行推断5.5.根据题给信息进行推断根据题给信息进行推断【例【例1】（】（2009山东理综）下图中山东理综）下图中X是一种具有水果香味是一种具有水果香味的合成香料，的合成香料，A是直链有机物，是直链有机物，E与与FeCl3溶液作用显紫色。溶液作用显紫色。【典例导悟【典例导悟】请根据上述信息回答：请根据上述信息回答：（1 1）H中含氧官能团的名称是中含氧官能团的名称是 ，BI的反应类型的反应类型为为 。（2 2）只用一种试剂鉴别只用一种试剂鉴别D、E、H，该试剂是，该试剂是 。（3 3）H与与J互为同分异构体，互为同分异构体，J在酸性条件下水解有乙酸在酸性条件下水解有乙酸生成，生成，J的结构简式为的结构简式为 。（4 4）D和和F反应生成反应生成X的化学方程式为的化学方程式为 。【解析【解析】由已知信息可以推断出：由已知信息可以推断出：X是酯，是酯，E是酚，是酚，A是直是直链、含有醛基的有机物。框图中链、含有醛基的有机物。框图中D+ F X是增长碳链，是增长碳链，其余的转化碳架不变。其余的转化碳架不变。B能连续氧化，其结构必含能连续氧化，其结构必含CH2OH，由于，由于1molA与与2molH2发生加成反应，除含有发生加成反应，除含有CHO外，还应含有碳碳双键，所以外，还应含有碳碳双键，所以H中含有一个双键，中含有一个双键，综合以上可知综合以上可知A是是CH2=CHCH2CHO或或CH3CH=CHCHO，B是是CH3CH2CH2CH2OH，C是是CH3CH2CH2CHO，D是是CH3CH2CH2COOH,则则 E是苯是苯酚，酚， F是环己醇，是环己醇，I是是CH3CH2CH=CH2，G是是CH2=CHCH2COO 或或CH3CH=CHCOO ，H 是是CH2=CHCH2COOH或或CH3CH=CHCOOH。4NH4NH【答案【答案】（1 1）羧基羧基 消去反应消去反应 （2 2）溴水溴水 （3 3）CH3COOCH=CH2 （4 4） 浓硫酸浓硫酸【例【例2】（】（2009北京理综）北京理综）丙烯可用于合成杀除根瘤线虫丙烯可用于合成杀除根瘤线虫的农药（分子式为的农药（分子式为C3H5Br2Cl ）和应用广泛的）和应用广泛的DAP树脂；树脂； 已知酯与酯可以发生如下酯交换反应：已知酯与酯可以发生如下酯交换反应：RCOOR+ROH RCOOR+ROH（R，R，R代表羟基）代表羟基）催化剂催化剂（1 1）农药农药C3H5Br2Cl分子中每个碳原子上均连有卤原子。分子中每个碳原子上均连有卤原子。A的结构简式是的结构简式是_ ； A 含有的官能团名称是含有的官能团名称是 ；由丙烯生成由丙烯生成A的反应类型是的反应类型是_。 （2 2）A水解可得到水解可得到D，该水解反应的化学方程式是，该水解反应的化学方程式是 。（3 3）C蒸气密度是相同状态下甲烷密度的蒸气密度是相同状态下甲烷密度的6.25倍，倍，C中各元素中各元素的质量分数分别为碳的质量分数分别为碳60%，氢，氢8%，氧，氧32% ，C的结构简式的结构简式是是 。 （4）下列说法正确的是（选填序号字母）下列说法正确的是（选填序号字母）_ a.C能发生聚合反应，还原反应和氧化反应能发生聚合反应，还原反应和氧化反应 b.C含有两个甲基的羟酸类同分异构体有含有两个甲基的羟酸类同分异构体有4个个 c. D催化加氢的产物与催化加氢的产物与B具有相同的相对分子质量具有相同的相对分子质量 d. E有芳香气味，易溶于乙醇有芳香气味，易溶于乙醇（5）E的水解产物经分离最终得到甲醇和的水解产物经分离最终得到甲醇和B，二者均可循环，二者均可循环利用于利用于DAP树脂的制备。其中将甲醇与树脂的制备。其中将甲醇与H分离的操作方法是分离的操作方法是_。 （6）F的分子式的分子式C10H10O4。DAP单体为苯的二元取代物，且单体为苯的二元取代物，且两个取代基处于邻位，该单体苯环上的一溴取代物只有两种。两个取代基处于邻位，该单体苯环上的一溴取代物只有两种。D和和F反应生成反应生成DAP单体的化学方程式单体的化学方程式 。 【解析】【解析】本题考查有机推断、典型有机反应类型、同分异本题考查有机推断、典型有机反应类型、同分异构、有机构、有机物物结构与性质。结构与性质。（1）CH3CHCH2在在500时与时与Cl2发生取代反应生成发生取代反应生成A（ClCH2CHCH2），），ClCH2CHCH2与与Br2发生加成反应发生加成反应生成生成ClCH2CHBrCH2Br。ClCH2CHCH2含有碳碳双键含有碳碳双键和氯原子两种官能团。和氯原子两种官能团。（2）ClCH2CHCH2在在NaOH溶液中发生水解反应生成溶液中发生水解反应生成HOCH2CH=CH2，其反应方程式为：，其反应方程式为：ClCH2CHCH2 + H2O CH2CHCH2OH + HCl。NaOH（3）C的相对分子质量的相对分子质量166.25100，CHO ，可知，可知C的分子式为的分子式为C5H8O2。C与与CH3OH发生酯交换反应生成发生酯交换反应生成D、E，E能发生水能发生水解反应，说明解反应，说明E为酯，为酯，H为羧酸的钠盐，为羧酸的钠盐，B为羧酸，结合为羧酸，结合C和和丙烯的分子式，推知丙烯的分子式，推知B为为CH3COOH，C为为CH3COOCH2CHCH2，D为为CH2CHCH2OH。（4）选项）选项a，C中含有碳碳双键，所以能发生聚合、氧化、中含有碳碳双键，所以能发生聚合、氧化、还原反应。选项还原反应。选项b，符合条件的同分异构体有如下两种：，符合条件的同分异构体有如下两种：CH3CHC(CH3)COOH、(CH3)2CCHCOOH。选。选项项c，CH3CH2CH2OH和和CH3COOH相对分子质量为相对分子质量为60。选。选项项d，CH3COOCH3是具有芳香气味的酯，且易溶于乙醇中。是具有芳香气味的酯，且易溶于乙醇中。2:8:51632%100:18%100:1260%100（5）H为沸点较高的为沸点较高的CH3COONa，CH3OH沸点较低，故可沸点较低，故可采用蒸馏方法分离。采用蒸馏方法分离。（6）DAP苯环上只有两个取代基，且取代基不处于对位，只苯环上只有两个取代基，且取代基不处于对位，只有两个相同的取代基处于邻位时，其苯环上的一溴代物才有有两个相同的取代基处于邻位时，其苯环上的一溴代物才有两种。两种。D（CH2CHCH2OH）与）与C10H10O4发生酯交换反应生发生酯交换反应生成成CH3OH和和DAP单体，推知单体，推知F为为 ，生成，生成DAP单体的化学方程式为：单体的化学方程式为：2CH2CHCH2OH 2CH3OH。催化剂催化剂答案答案：（1 1） CH2CHCH2Cl 碳碳双键、氯原子碳碳双键、氯原子 取取代反应代反应（2 2）CH2 CH CH2Cl+ H2O CH2CHCH2OH + HCl。（3 3）CH3COOCH2CHCH2（4 4）acdacd（5 5）蒸馏）蒸馏（6 6）2CH2CHCH2OH 2CH3OH。NaOH催化剂催化剂加热加热