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文檔簡介

1、 高考化學總復習有機推斷與有機合成題型應考策略思考方法 一、有機物的推斷1有機物的推斷一般有以下幾種類型:(1)由結構推斷有機物(2)由性質推斷有機物 (3)由實驗推斷有機物(4)由計算推斷有機物等2有機物的推斷方法分為順推法、逆推法和猜測論證法(1)順推法。以題所給信息順序或層次為突破口,沿正向思路層層分析推理,逐步作出推斷,得出結論。(2)逆推法。以最終物質為起點,向前步步遞推,得出結論,這是有機合成推斷題中常用的方法。(3)猜測論證法。根據已知條件提出假設,然后歸納、猜測、選擇,得出合理的假設范圍,最后得出結論。其解題思路為: 審題印象 猜測 驗證 (具有模糊性) (具有意向性) (具有

2、確認性)二、有機合成常見題型通常有:自行設計合成路線和框圖(指定合成路線)兩種1解題思路簡要如下: 2有機合成常用的解題方法:解答有機合成的常用方法有“正推法”和“逆推法”。具體某個題目是用正推法還是逆推法,或是正推、逆推雙向結合,這由題目給出條件決定。近幾年考題中出現的問題多以逆推為主,使用該方法的思維途徑是:(1)首先確定所要合成的有機物屬于何類別,以及題中所給定的條件與所要合成的有機物之間的關系。(2)以題中要求最終產物為起點,考慮這一有機物如何從另一有機物甲經過一步反應而制得,若甲不是所給已知原料,需再進一步考慮甲又是如何從另一有機物乙經過一步反應制得,一直推導到題目中給定的原料為終點

3、。(3)在合成某一種產物時,可能會產生多種不同的方法和途徑,應在兼顧原料省、副產物少、產率高、環保好的前提下選擇最合理、最簡單的方法和途徑。 熱點薈萃 一、有機推斷、有機合成的常用方法1官能團的引入(1)引入雙鍵通過消去反應得到碳碳雙鍵,如醇、鹵代烴的消去反應 通過氧化反應得到,如烯烴、醇的氧化(2)引入oh加成反應:烯烴與水的加成、醛酮與h2的加成水解反應:鹵代烴水解、酯的水解、醇鈉(鹽)的水解(3)引入cooh 氧化反應:醛的氧化 水解反應:酯、蛋白質、羧酸鹽的水解(4)引入x 加成反應:不飽和烴與hx加成 取代反應:烴與x2、醇與hx的取代2官能團的改變 (1)官能團之間的衍變如:伯醇(

4、rch2oh,羥基所連碳有兩個氫) 醛 羧酸 酯 (2)官能團數目的改變如: (3)官能團位置的改變如: 3官能團的消除(1)通過加成可以消除碳碳雙鍵或碳碳三鍵 (2)通過消去、氧化、酯化可以消除oh(3)通過加成(還原)或氧化可以消除h (4)通過水解反應消除o(酯基)4碳骨架的增減(1)增長:有機合成題中碳鍵的增長,一般會以信息形式給出,常見方式有酯化、有機物與hcn反應以及不飽和化合物間的加成、聚合等。(2)變短:如烴的裂化裂解、某些烴(如苯的同系物、烯烴)的氧化、羧酸鹽脫羧反應等。二、常見有機反應條件與反應類型1有機物的官能團和它們的性質:官能團結構性質碳碳雙鍵加成(h2、x2、hx、

5、h2o)氧化(o2、kmno4) 加聚碳碳叁鍵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)鹵素原子x水解(naoh水溶液)消去(naoh醇溶液)醇羥基roh取代【活潑金屬、hx、分子間脫水、酯化反應】氧化【銅的催化氧化、燃燒】消去 酚羥基c6h5-oh取代(濃溴水)、弱酸性、加成(h2)、顯色反應(fe3+)醛基cho加成或還原(h2)氧化【o2、銀氨溶液、新制cu(oh) 2】羰基(酮里才有)(丙酮)加成或還原(h2) 羧基cooh酸性、酯化 酯基-coor水解 (稀h2so4、naoh溶液)2由反應條件確

6、定官能團 :反應條件可能官能團濃硫酸醇的消去(醇羥基)酯化反應(含有羥基、羧基)纖維素水解(90)稀硫酸酯的水解(含有酯基) 二糖、多糖(淀粉)的水解(20硫酸)naoh水溶液鹵代烴的水解 酯的水解 naoh醇溶液鹵代烴消去(x)h2、催化劑加成(碳碳雙鍵、碳碳叁鍵、醛基、羰基、苯環)o2/cu、加熱醇羥基 (ch2oh、choh)cl2(br2)/fe苯環cl2(br2)/光照烷烴或苯環上烷烴基堿石灰/加熱rcoona3根據反應物性質確定官能團 :反應條件可能官能團能與nahco3反應的羧基能與na2co3反應的羧基、酚羥基 能與na反應的羧基、酚羥基、醇羥基與銀氨溶液反應產生銀鏡醛基 與新

7、制氫氧化銅產生磚紅色沉淀 醛基 (羧基為中和反應)使溴水褪色碳碳雙鍵、-cc-加溴水產生白色沉淀、遇fe3+顯紫色酚ab氧化氧化ca是醇(-ch2oh)或乙烯 4分子中原子個數比(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、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖等。(3)ch=14,可能為甲烷、甲醇、尿素co(nh2)25反應類型反應的試劑有機物現象與溴水反應(1)烯烴、二烯烴 (2)炔烴溴水褪色,且產物分層(3)醛溴水褪色,且產物不分層(4)苯酚有白色沉淀生成與酸性高錳酸鉀反應(1)烯烴、二烯烴(2)炔烴(3)苯的同系物(4)醛高錳酸鉀溶液均褪色與金屬鈉反應(

8、1)醇放出氣體,反應緩和(2)苯酚放出氣體,反應速度較快(3)羧酸放出氣體,反應速度更快與氫氧化鈉反應(1)鹵代烴分層消失,生成一種有機物(2)苯酚渾濁變澄清(3)羧酸無明顯現象(4)酯分層消失,生成兩種有機物與碳酸氫鈉反應羧酸放出氣體且能使石灰水變渾濁銀氨溶液或新制氫氧化銅(1)醛有銀鏡或紅色沉淀產生(2)甲酸或甲酸鈉加堿中和后有銀鏡或紅色沉淀產生(3)甲酸酯有銀鏡或紅色沉淀生成6、官能團的引入:引入官能團有關反應羥基-oh烯烴與水加成,醛/酮加氫,鹵代烴水解,酯的水解鹵素原子(x)烴與x2取代,不飽和烴與hx或x2加成,(醇與hx取代)碳碳雙鍵某些醇或鹵代烴的消去,炔烴加氫醛基-cho某些

9、醇(ch2oh)氧化,烯氧化,糖類水解,(炔水化)羧基-cooh醛氧化,酯酸性水解,羧酸鹽酸化,苯的同系物被強氧化劑氧化酯基-coo-酯化反應7、根據反應類型來推斷官能團:反應類型可能官能團 加成反應、cc、cho、羰基、苯環 加聚反應、cc酯化反應羥基或羧基水解反應x、酯基、肽鍵 、多糖單一物質能發生縮聚反應分子中同時含有羥基和羧基或羧基和胺基 8、有機合成中的成環反應:加成成環:不飽和烴小分子加成(信息題);二元醇分子間或分子內脫水成環;二元醇和二元酸酯化成環;羥基酸、氨基酸通過分子內或分子間脫去小分子的成環。9、有機合成中的增減碳鏈的反應:增加碳鏈的反應:酯化反應 加聚反應 縮聚反應減少

10、碳鏈的反應: 水解反應:酯的水解,糖類、蛋白質的水解; 裂化和裂解反應; 氧化反應:燃燒,烯催化氧化(信息題),脫羧反應(信息題)。10、典型有機物之間的相互轉化關系圖11、特殊的物理性質總結歸納:能溶于水:低碳的醇、醛、酸、鈉鹽,如乙(醇、醛、酸)乙二醇、丙三醇、苯酚鈉難溶于水的:烴,鹵代烴,酯類,硝基化合物 比水輕:烴(汽油、苯及其同系物、己烷、己烯)酯(如乙酸乙酯)、油脂 比水重:硝基苯,溴苯ccl4,(二)溴乙烷微溶于水:苯酚、苯甲酸苯酚溶解的特殊性:常溫微溶,65以上任意溶常溫下為氣體的有機物:烴(c4)甲醛有毒物質:涂料油漆中的苯、硝基苯,假酒中的甲醇,居室裝修產生的甲醛氣體三、反

11、應條件不同、產物不同的幾種情況四、三個重要相對分子質量增減的規律1rch2oh rcho rcoohm m2 m142rch2oh ch3cooch2r m m423rcooh rcooch2ch3m m28五、由高分子有機物結構確定單體 首先確定高分子化合物是加聚產物還是縮聚產物,若鏈節結構中主鏈上是碳與碳原子形成碳鏈,則一般為加聚產物;若鏈節結構中主鏈上有o或nh,則一般為縮聚產物。若為加聚產物,將加聚物的鏈節取出,單鍵改雙鍵,雙鍵改單,再斷開錯誤的雙鍵(以c為4價鍵判),得出加聚物單體;若為縮聚產物,只要將主鏈中的 或 斷開,分別補上(左)oh和(右)h即可得出相反應單體。六、有機成環反

12、應方法1有機成環反應規律:有機成環方式一種是通過加成反應、聚合反應來實現的,另一種是至少含有兩個相同或不同官能團的有機物分子,如多元醇、羥基酸、氨基酸通過分子內或分子間脫去小分子(如水或氨等)而成環。2有機成環反應類型(1)聚合反應:如乙炔的聚合3chch c6h6。(2)脫水反應多元醇脫水:分子內脫水。如: h2o分子間脫水,如 2h2o(3)酯化反應:多元醇與多元酸酯化反應生成環狀酯,如2h2o羥基酸酯化反應:分子內酯化,如分子間酯化,如(4)縮合反應。氨基酸可以分子內縮合合成內酰胺(含nh結構的物質),也可分子間縮合成環狀酰胺。分子內縮合:如分子間縮合:如應對策略一、利用結構性質推斷有機

13、物性質是與其所具有的官能團相對應的,可根據有機物的某些性質(如反應對象、反應條件、反應數據、反應特征、反應現象、反應前后分子式的差異等等),首先確定其中的官能團及位置,然后再結合分子式價鍵規律、取代產物的種類、不飽和度等確定有機物的結構簡式,再根據題設要求進行解答。例1有機物a(c6h8o4)為食品包裝紙的常用防腐劑。a可以使溴水褪色,且難溶于水,但在酸性條件可發生水解反應,得到b(c4h4o4)和甲醇。通常狀況下b為無色晶體,能與氫氧化鈉溶液發生反應。(1)a可以發生的反應有_(選填序號)加成反應酯化反應加聚反應氧化反應(2)b分子所含官能團的名稱是_、_。(3)b分子中沒有支鏈,其結構簡式

14、是_,b的具有相同官能團的同分異構體的結構簡式是_。(4)由b制取a的化學方程式是_。(5)天門冬氨酸(c4h7no4)是組成人體蛋白質的氨基酸之一,可由b通過以下反應制取天門冬氨酸。天門冬氨酸的結構簡式是_。解析:(1)由于a能使溴水褪色,說明分子中含碳碳雙鍵,故能發生加成、加聚及氧化反應。(2)a在酸性條件下水解得b和醇,說明a含酯基,故b中應含羧基、碳碳雙鍵。(3)從不飽和度看b少6個氫原子,含一個碳碳雙鍵(少2h),又含羧基,還需少4h,則應是含兩個羧基,故可推出b的結構。 (5)由b到c應是加成,c中應含氯原子,由c到天門冬氨酸必然是nh2取代了氯原子。答案:(1)(2)碳碳雙鍵、羧

15、基例2化合物a(c8h8o3)為無色液體、難溶于水、有特殊香味的物質,從a出發可發生如圖所示的一系列反應,化合物a硝化時可生成4種硝基取代物,化合物h分子式為c6h6o,g能發生銀鏡反應。(已知rcoonanaohrhna2co3) 請回答:(1)下列化合物可能的簡式:a,e。(2)反應類型:(i) ,(ii) ,(iii) 。(3)寫出下列反應的化學方程式:hk:;ce:;cfg:。解析:根據反應條件i和a有特殊香味,可推知a為酯,由bd條件說明b有coona,由hk加溴水有白色沉淀可知h為 ,則a、b中均應含有“”結構。根據abdh的碳原子數變化可推知c為含一個碳原子的甲醇。則a中還應有“

16、”結構。a有4種一硝基化合物可確定a中oh和och3鄰位或間位。答案:(1)或;hh(2)水解反應;取代(酯化)反應;取代反應 (3) 3br2 3hbr;2ch3oho22hcho2h2o; ch3ohhcoohhcooch3h2o二、利用數據、實驗推斷數據往往起突破口的作用,常用來確定某種有機物分子式或官能團的數目或推測發生的反應類型。利用實驗推斷實際是利用實驗現象、實驗條件、實驗對象、實驗中相關物質的個數比、同分異構體的個數等等來推測有機物的結構簡式。對相關實驗知識必須要熟悉。需要注意的是這類題經常同時考查“實驗現象描述”或“實驗結論的判斷”等方面的書寫。例3下列圖示表示a、b、c、d之

17、間的相互轉化關系,其中a能跟naoh溶液反應,b能使溴水褪色。請回答下列問題:(1)寫出a可能的各種結構簡式:_。(2)反應和的反應類型分別為:反應;反應。(3)若將a催化氧化可得另一種化合物e,e可發生銀鏡反應,則e的結構簡式為。寫出a轉化為b的化學方程式:。解析:從ad的反應條件及對象可知,a含有cooh,從134162。結合酯化反應前后相對分子質量的變化特征(每結合一個甲酯相對分子質量增加14),可推知a有兩個cooh;而c4h6o5相對于c4h10減少4個氫原子,正好是兩個cooh所致,所以a中不含其他不飽和鍵。則再從ab的反應條件及b使溴水褪色可推知,a中有一個oh(所以a中只有5個

18、o,兩個cooh只用去4個o)。答案: (2)消去反應;加成反應例4有機物a的相對分子質量不超過150,經測定,a具有下列性質:a的性質推斷a的組成、結構a的燃燒產物只有co2和h2oa與醇或羧酸在濃h2so4共熱條件下均能生成有香味的物質一定條件下,a可發生分子內的脫水反應,生成物與溴水混合,溴水褪色0.1mola與足量nahco3溶液反應放出標準狀況下4.48l氣體(1)填寫表中空白部分的內容。(2)已知a中含氧元索的質量分數為59.7,寫出a所有可能的結構簡式:。(3)若a分子內無含碳支鏈,寫出反應的化學方程式:。(4)a不可能發生的反應類型有(填序號) 。a水解反應b取代反應c加成反應

19、d消去反應e加聚反應f縮聚反應(5)下列物質與a互為同分異構體的是(填序號) ,互為同系物的是(填序號) 。解析:從的數據和的表述可以椎知一個a含兩個cooh,至少有一個oh,則a至少含3個氧原子,由a中(o)=59.7且m(a)150。知a中氧原子數最多為=5.59,假設a有3個氧原子,則m(a)=80,而兩個cooh式量即為90,不合題意。a有4個氧原子,m(a)107,而兩個cooh、一個oh式量之和為107。不合題意。a有5個氧原子,m(a)134,分子中c、h的相對分子質量之和為54。商余法求得“c4h6”,所以a的分子式為c4h6o5,羧基必須在端點。即可寫出相應的結構簡式。答案:

20、(1)a中一定含c、h兩種元素,可能含氧元素,不合其他元素a結構既有cooh又有oha結構中含有兩個cooh (4)a、c、e (5)a、h;b、g三、利用信息推斷解答此類題時,對試題給予的信息進行分析,區分哪些是有用的信息,哪些是與解題無關的信息,一定要圍繞如何利用信息這個角度來思考,對于信息方程式要觀察舊化學鍵的斷裂(位置)方式和新化學鍵的生成(位置)方式,反應物和產物結構上的差異。找出新信息與題目要求及舊知識之間的聯系,同時解題過程中要不斷地進行驗證或校正。例5設r為烴基,已知rxmg rmgx(格林試劑)分析下列合成線路,回答有關問題。(1)以上步反應中屬于加成反應的是。(2)寫出a、

21、d、e的結構簡式:a,d,e。(3)分別寫出第和步反應的化學方程式:,。解析:信息遷移題。關鍵是思考如何用信息,格林試劑就是直接把變成,再增加了烴基r,是一種延長碳鏈的方法,難點在于是否注意題目的暗示。d有6個c,b和c2h4o結合,則應觀察出b為xmgch2ch2mgx,套用信息,則c的結構簡式為答案:(1)四、有機合成1有機合成中官能團掩蔽和保護和定位合成,在有機合成中,尤其是含有多個官能團的有機物的合成中屬于難點,多種官能團之間會相互影響和相互制約,即當制備某一官能團或拼接碳鏈時,分子中已有的官能團或者被破壞,或者首先發生反應,因而造成在制備的過程中要把分子中已存在的某種官能團先用恰當的方法掩蔽而保護起來,在適當的時候再把它轉變過來,從而達到合成的目的。常見需保護的情況。如“氧化時先保護”,“對加成時先保護cho”,“對苯環鄰位(或對位)取代時先保護對位(或鄰位)”,“氧化其他基團時先保護醛基”等等。2信息類有機合成仍以“圍繞如何運用信息”這點來尋求突破點。例66羰基庚酸是合成某些高分子材料和藥材的重要中間體,某實驗室以溴代甲基環已烷為原料

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