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1、江苏省启东中学高三化学专题复习-有机物推断和合成题的解题思路【知能整合 】一、官能团的引入和消除1官能团的引入(1)引入 CC ：CC 或 CC 与 H2加成； (2)引入 C C 或CC：卤代烃或醇的消去；(3)苯环上引入(4)引入 X：在饱和碳原子上与X2（光照）取代；不饱和碳原子上与X2或 HX 加成； 醇羟基与 HX 取代。(5)引入 OH ： 卤代烃水解； 醛或酮加氢还原； CC与 H2O 加成。 (6)引入 CHO 或酮：醇的催化氧化；C C与 H2O 加成。 (7)引入 COOH：醛基氧化；CN水化；羧酸酯水解。(8)引入 COOR：醇酯由醇与羧酸酯化；酚酯由酚与羧酸酐取代。(9
2、)引入高分子：含C C的单体加聚；酚与醛缩聚、二元羧酸与二元醇（或羟基酸）酯化缩聚、二元羧酸与二元胺（或氨基酸）酰胺化缩聚。2官能团的消除(1)通过加成反应可以消除CC 或 CC。如 CH2CH2 H2CH3CH3(2)通过消去、氧化可消除OH。如CH3CH2OH浓硫酸170CH2 CH2H2O 、2CH3CH2OH O22CH3CHO 2H2O(3)通过加成 或 氧 化 可 消 除 CHO 。 如2CH3CHO O22CH3COOH 、 CH3CHO H2CH3CH2OH (4)通过水解反应消除COO。如 CH3COOC2H5 H2O CH3COOH C2H5OH。二、官能团位置和数目的改变
3、1官能团数目的改变：如(1)CH3CH2OHCH2 CH2X CH2CH2 XHO CH2CH2OH 。(2)。2 官能团位置的改变： 如(1)CH3CH2CH2ClCH3CHCH2CH3CHClCH3(2)CH3CH2CH2OH CH3CHCH2 CH3CHClCH3CH3CH(OH)CH3。【典型例析 】现有 A、B、C、D 四种有机物，已知： 它们的相对分子质量都是104； A 是芳香烃， B、C、D 均为烃的含氧衍生物，分子内均没有甲基； A、B、C、D 能发生如下反应生成高分子化合物X、Y、Z（方程式未注明条件） ：n A X ；n B Y( 聚酯 )（n-1）H2O；n Cn DZ
4、( 聚酯 )(2n-1) H2O。请按要求填空：(1)A 的结构简式是 _，A 分子中处于同一平面的原子最多有_个；(2)B 也能发生分子内酯化生成五元环状化合物E，E 的结构简式是 _；(3)Z 的结构简式是 _。利用官能团的性质求解：利用商余法、等量代换法求解变式训练：胡椒酚 A 是植物挥发油中的一种成分。某研究性学习小组对其分子组成结构的研究中发现：A 的相对分子质量不超过150；A 中 C、O 的质量分数分别为：w(C) 80.60%，w(O)11.94%，完全燃烧后产物只有CO2和H2O。根据以上信息，填写下列内容：(1)A 的摩尔质量为。(2)光谱分析发现A 中不含甲基 (CH3)
5、，苯环上的一氯取代只有2 种； 1molA与足量溴水反应，最多消耗3molBr2。A 的结构简式为。(3)A 的一种同分异构体中，苯环上含有两个取代基，取代基位置与A 相同，且能发生银镜反应。符合条件的A 的同分异构体的结构简式。 上述A 的一种同分异构体发生银镜反应的化学方程式。例 2：香豆素是广泛存在于植物中的一类芳香族化合物，大多具有光敏性，有的还具有抗菌和消炎作用。它的核心结构是芳香内酯A，其分子式为C9H6O2。该芳香内酯A 经下列步骤转变为水杨酸和乙二酸。提示：CH3CHCHCH2CH3CH3COOH 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -
6、- - -第 1 页，共 9 页CH3CH2COOH RCHCH2RCH2CH2Br 请回答下列问题：(1)写出化合物C 的结构简式 _。(2)化合物 D 有多种同分异构体， 其中一类同分异构体是苯的二取代物，且水解后生成的产物之一能发生银镜反应。这类同分异构体共有_种。(3)在上述转化过程中， 反应步骤 BC的目的是 _。(4)请设计合理方案从CHCH3ClCOOH合成COCH2OCH2(用反应流程图表示，并注明反应条件)。例：由乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为CH3CH2OHH2SO4浓170CH2CH2高温、高压催化剂CH2CH2n变式训练：已知在极性溶剂中，溴与 1,3-丁二烯 (C
7、H2=CH-CH=CH2)主要发生 1,4 加成生成 CH2BrCH=CHCH2Br，在非极性溶 剂 中 ， 如 正 己 烷 中 ， 主 要 是1,2加 成 生 成CH2BrCHBrCH=CH2。现用1,3-丁二烯、溴水为主要原料(其他无机试剂可自选)， 合成氯丁橡胶：，试写出有关反应的化学方程式。【当堂反馈 】11 mol 仅含 C、H、O 三种元素的有机物A 在稀硫酸中水解生成1 molB 和 1 molC。B 分子中 N(C)N(H)45，135Mr(B)140；C 与 B 分子中 C 原子数相同，且 Mr(B)Mr(C)2。(1)C 的分子式为，A 的摩尔质量为；(2)B 的分子具有高
8、度对称性，苯环上的一氯取代物只有一种。B 能与金属 Na 反应但不能与NaOH 反应。写出 B的结构简式；(3)C 有多种同分异构体，其中属于酯类的同分异构体有_种；(4)C 分子中苯环上有两个取代基，且苯环上的一氯取代物有两种。写出A 的结构简式。2乙基香草醛 (CHOOC2H5OH)是食品添加剂的增香原料，其香味比香草醛更加浓郁。(1)写出乙基香草醛分子中两种含氧官能团的名称_ _。(2)乙基香草醛的同分异构体A 是一种有机酸， A 可发生以下变化：KMnO4/ H+COOHA (C9H10O3)B (C9H8O3)C (C9H9O2Br能发生银镜反应HBrCrO3/ H2SO4提示： R
9、CH2OHCrO3 /H2SO4RCHO；与苯环直接相连的碳原子上有氢时，此碳原子才可被酸性 KMnO4溶液氧化为羧基。(a)由 AC的反应属于 _(填反应类型 )。(b)写出 A 的结构简式 _。(3) 乙 基香草 醛的 另一 种 同分 异构体D(COOCH3CH3O)是一种医药中间体。请设计合理方案用茴香醛(CHOCH3O)合成D(其他原料自选，用反应流程图表示，并注明必要的反应条件)。例如：BrH2催化剂Br2光照。3现有溴、 浓硫酸和其它无机试剂，并用 4 个化学方程式表示来实现下列转化：4在 101.3kPa，482K 条件下，正癸醛以及分子中碳原子数比它少的醛均为气态，以下变化中，
10、最初与最终情况均维持这种条件。A、B、C3 种饱和一元醛分子中碳原子依次增加相同的个数，取等体积的3 种醛，分别跟28mL 氧气（过量）混合，点燃充分反应发现：A 和氧气反应前后的总体积不变；B 和氧气反应前后体积增加3mL，C 和氧气反应后总体积为反应前的1.2 倍。试求：(1)A 的分子式。(2)原任意一种醛的体积及B、C 的分子式。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页【课后巩固 】1诺龙是一种一元醇，分子式为C18H26O2，是国际奥委会明确规定的违禁药物，常被制成苯丙酸诺龙(诺龙的苯丙酸酯 )。 已知苯丙酸结构
11、简式为C6H5CH2CH2COOH，则苯丙酸诺龙的分子式为AC27H34O3BC27H36O3CC26H34O3DC27H36O42已知烯烃在一定条件下可以发生如下反应：2RCH CHR 一 定 条 件RCH CHR RCH CHR （R、R 都表示烃基）该反应称为烯烃复分解反应，2005 年诺贝尔化学奖就授予研究该反应的几位科学家。下列对该反应机理的猜测肯定不正确的是A反应物分子都断裂CC 键B反应物分子都断裂RC 键C反应物分子都断裂R C 键D两分子反应物中， 一个断裂 RC 键，另一个断裂RC 键3氧氟沙星是常用抗菌药，其结构简式如下图所示，下列对氧氟沙星叙述错误的是NOONOHONC
12、H3FH3CA能发生加成、取代反应B能发生还原、酯化反应C分子内共有19 个氢原子D分子内共平面的碳原子多于6 个4下列化学方程式中，错误的是ACH3COOHNaOH CH3COONaH2O BC6H5SO3HNaOH C6H5SO3NaH2O CC6H5OHNaOH C6H5ONaH2O DC6H11OHNaOH C6H11ONaH2O 5 今有下列物质： C2H6CH2=CH2CH CH H2CH CH2CH3OH HCOOH HOOC COOH HCOOCH3C2H6O OOCH。能够与CO 无论按何种比例混合，只要总的物质的量一定，完全燃烧时所消耗的O2的物质的量也一定的有ABCD6现
13、有分子式均为C3H6O2的四种有机物A、B、C、D，且分子中均含甲基， 把它们分别进行下列实验以鉴别之，其实验记录如下：NaOH 溶液银氨溶液新制Cu(OH)2金属钠A 中和反应溶解产生氢气B 有银镜加热后有红色沉淀产生氢气C 水解反应有银镜加热后有红色沉淀D 水解反应则 A、B、C、D 的结构简式分别为：A ，B ，C ，D 。7从香料八角中提取的有机物A 可制得抗禽流感病毒的特效药 “ 达菲” 。(1)经测定， A 的相对分子质量在150200 之间，含碳的质量分数为48.3%，含氢的质量分数为5.7%，其余为氧。则 A 的分子式为 _。(2)1 molA 能与足量 NaHCO3反应得到标
14、准状况下的CO222.4 L， 与足量金属钠反应得到标准状况下的H2 44.8 L，能与 1 mol Br2发生加成反应。将A 分子中含有官能团的名称及数目填入下表（可不填满也可补充）：官能团名称官能团数目(3)A 与等物质的量的H2加成后生成B。 A 的红外光谱显示其分子中除了含有上述官能团外，还含有一个六元碳环， B 的核磁共振氢谱显示其分子中有7 种不同化学环境的氢原子。已知羟基连在双键碳原子上是不稳定的，两个羟基连在同一碳原子上也是不稳定的，则 A 的结构简式是 _。8二乙酸 1,4环己二醇酯（化合物E）可通过下列路线合成：OHOHBrBrCH2 CH2CH3COOHO2O2H2O催化
15、剂催化剂催 化剂浓 H2SO4加 热ABE（C）（D）Br2已知 1,3丁二烯可与乙烯反应得到环己烯：CHCHCH2CH2CH2CH2CHCHCH2CH2CH2CH2（也可表示为：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 9 页）1,3丁二烯还可与Br2发生 1,4加成反应：CH2CHCHCH2Br2BrCH2CHCHCH2Br，回答下列问题：(1)写出 E 的结构简式：_。(2)写出实验室检验物质B 的化学方程式： _ _。(3)请仿照由CH2CH2合成 CH3COOH 以及由CH2CH2合成的流程图，写出由 C 合成 D 的流
16、程图（无机试剂任选）。9机物 A、B、C、D、E、E、G 相互关系如下图所示。5.2g F 能与 100mL 1mol L-1 NaOH 溶液恰好完全中和，0.1mol F 还能与足量金属钠反应，在标准状况下放出2.24L H2。D 的分子式为C3H3O2Na，E 的分子中含有羧基。(1) 写 出 下 列 物 质 的 结 构 简 式 ： G ；F 。(2)化学反应类型：；。(3)化学方程式：_；_ 。10最近文献报道了在二碘化钐 四氢呋喃体系中，硝基化合物和酯作用 锅法制备酰胺的新方法。，该法反应条件温和，原料易得， 操作步骤便捷， 效率高，对环境友好。若已知：（R1，R2为烃基）；（R 为烃
17、基）。近来有人以苯、乙醇和丙酮为有机原料，应用锅法合成了 CH2=C(CH3)CONH ，请写出合成过程。提示： 合成过程中无机试剂任选；合成反应流程图表示方法示例如下：11以苯为主要原料，可以通过下图所示途径制取阿司匹林和冬青油：请按要求回答：(1) 请 写 出 有 机 物 的 结 构 简 式 ： A_ ；B_；C_。(2)写出变化过程中、的化学方程式(注明反应条件 ) 反应 _；反应 _。(3)变化过程中的属 于 _反 应 ， 属 于_反应。(4)物质的量相等的冬青油和阿司匹林完全燃烧时消耗氧气的量，冬青油比阿司匹林_。(5)怎样从化学平衡移动的观点理解用乙酸酐代替乙酸可以提高阿司匹林产率
18、?_。请写出当用乙酸酐作原料时，合成阿司匹林的化学方程式_。(6)用容量返滴定法对阿司匹林的纯度进行质量分析的过程如下：在被测样品中，加入浓度为a mol L-1的氢氧化钠标准溶液V1 ml，再用另一种浓度为b mol L-1的盐酸标准溶液去滴定水解后剩余的NaOH 标准溶液，记下体积V2 mL。求该被测样品中阿司匹林的物质的量。(7)返潮的阿司匹林片为什么不能服用?胃溃疡患者服用阿司匹林片时，为何需同时服用氢氧化铝片? 12充分燃烧一含碳、 氢、氧的有机物， 消耗 O2和生成CO2的体积比为54，则此类有机物最简化的通式可表示为 _；其中相对分子质量最小的物质的化学式为 _；这类有机物充分燃
19、烧时生成CO2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 9 页和 H2O 的物质的量之比为11，且能发生水解反应的物质其分子式为 _，该有机物能发生水解反应的同分异构体结构简式有_。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 9 页有机物推断和合成题的解题思路答案例 1：思路点拨： 本题既可以利用官能团的性质求解，也可是利用商余法、等量代换法求解。疑难辨析： 商余法是利用除法运算的结果由式量求有机物化学式的方法。通常由式量求化学式可用商余法，步骤如下： (1)由除法得商
20、和余数，得出式量求得烃的化学式，注意H 原子数不能超饱和。(2)进行等量代换确定出同式量其他烃或烃的衍生物的化学式：1 个 C 原子可代替12 个 H 原子；1 个 O 原子可代替16 个 H 原子或 1 个“CH4” 基团；1 个 N 原子可代替14 个 H 原子或 1 个“CH2” 基团，注意 H 原子数要保持偶数。然后再结合官能团的性质可确定有机物的结构简式。解题过程： 解法一：利用官能团的性质求解：对于有机物A 是一种芳香烃，含有苯基（） ，苯基的相对分子质量为77，A 在一定条件下能发生反应生成高分子化合物X，生成 X 的同时没有小分子生成，说明发生的是加聚反应，可以考虑含有碳碳双键
21、，结合A 的相对分子质量是104，从而确定A 为苯乙烯，经验证合理。对于有机物B 是一种烃的含氧衍生物，B 在一定条件下能发生缩聚反应生成聚酯，说明B 中含有羧基和羟基，两者相对分子质量之和62，余下的可考虑烃链，由于题中说明B 中无甲基，所以为CH2CH2CH2结构，因此B 的结构简式为HOCH2CH2CH2COOH ，经验证合理。由于有机物C 和有机物 D在一定条件下能相互之间发生缩聚反应生成聚酯，说明C 和 D 均是多官能团化合物，至少分别含有二个羧基和二个羟基，在相对分子质量是104 和无甲基的限定下，可确定二种有机物一种是丙二酸，一种是1,5戊二醇。解法二：利用商余法、等量代换法求解
22、：先假设有机物全是烃，有多少个“CH2” 基团和此外的H 原子数目。10414=76 Mr(CH2)=14 ，有机物的分子式为C7H20，由于氢原子数目超饱和，不合理。利用等效代换法（1C12H、1O1C+4H）再确定分子式，可以为C8H8、C6H16O（不合理， H 原子超饱和） ） 、C5H12O2（合理，符合饱和多元醇的通式）、C4H8O3（合理，可以构建成羟基酸）、C3H4O4（合理，符合饱和多元酸的通式） 、C2O5（不合理，不属于烃或烃的含氧衍生物）。再结合有机物A、B、C、D 所发生的三个反应，不难确定有机物的结构简式。答案为(1)CHCH216 (2)CH2CH2OCCH2O(
23、3)变式训练：答案： (1)134g/mol (2)HOCH2CHCH2(3)+2Ag(NH3)2OH +2Ag+3NH3+H2O 解析：由题意知胡椒酚中至少含有一个羟基，A 的摩尔质量M=16n/11.94%，由于 M150，可知 n 只能取1， 解得 M=134g/mol ， A 中含有的碳原子数为13480.60%/12=9， 氢原子数为134(1-80.60%-11.94%)/1=10 ，因此 A 的化学式为C9H10O。A 分子的不饱和度数为5，含有一个苯环，不饱和度为4，说明 A 中含有一个碳碳双键，且A 中不含甲基，因此双键在末端，A 中苯环上的一氯取代只有2 种，说明酚羟基和烃
24、基在对位上，从而可确定胡椒酚A 的结构简式为HOCH2CHCH2。CH2CH3CHO CH2CH3COONH4精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页例 2：思路点拨： 本题是信息给予型的有机合成题，全面考查了烯烃、醇、卤代烃、酸和酯的主要化学性质及它们之间的相互转化关系，可以说有机化学即为官能团的化学，掌握官能团之间的转化和衍变显得尤为重要。疑难辨析： 要注意到醇发生消去反应和卤代烃发生消去反应的条件是不同的。解题过程： 步骤 A B是芳香内酯的水解， B 分子比 A 多了 2 个 H 原子和 1 个 O 原子，B、 C
25、 的不饱和度 (缺氢指数 )都是 6，分子内含有1 个苯环、 1 个羧基、 1 个碳碳双键和1 个羟基，根据C D的变化可推知C的结构为CHCHCOOHOCH3，C 分子内没有了羟基， 显然是通过步骤B C使羟基变为甲氧基，B 的结构简式是CHCHCOOHOH， 将它直接用KMnO4溶液氧化得不到乙二酸和水杨酸，因为酚羟基也要被氧化。D 的同分异构体能发生水解且水解产物之一能发生银镜反应，该物质肯定是甲酸酯，苯环上的取代基有3种情况： HCOO与 CH3O、 HCOO与 HOCH2、 HCOOCH2与 HO，每种情况的两个取代基又有邻位、对位和间位3 种可能，共有9 种同分异构体。最后的合成要
26、用“ 逆合成分析法 ” ：COCH2OCH2CH2CH2OHCOOHCH2CH2BrCOOHCHCOOHCH2CHCH3ClCOOH。答案为： (1)CHCHCOOHOCH3(2)9 种(3)保护酚羟基，使之不被氧化(4)CH CH3ClCOOHNaOH、醇CHCH2COONaCH2CH2BrCOOHNaOH/H2OCH2CH2OHCOONa浓 H2SO4COCH2OCH2变式训练：答案：解析：采用逆合成分析方法设计出如下合成线路：。【当堂反馈 】1 (1)C8H8O2256g/mol (2) HOCH2 CH2OH (3)5 (4)CH3 COOCH2CH2OH 2(1)醛基(酚)羟基醚键(
27、2)(a)取代反应(b) CHCOOHCH2OH(3)CHOCH3OCOOHCH3OKMnO4 / H+COOCH3CH3OCH3OH浓硫酸3精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 9 页4 (1)CH2O (2)2mL ，B：C4H8O，C：C7H14O 【课后巩固 】1 A 2BC 3 C 4D 5C 6ACH3CH2COOH BCH3CHOHCHO CHCOOCH2CH3DCH3COOCH3 7(1)C7H10O5(2)羧基羟 基碳碳双键131(3)OHOHOHCOOH8(1)CH3COOOOCCH3(2)CH3CHO2C
28、u(OH)2CH3COOHCu2O 2H2O 或 CH3CHO2AgNH32OHCH3COONH42Ag 3NH3H2O (3)BrBrBrBrNaOH 醇加 热Br2OHOHBrBrNaOH H2O催化剂H29(1)G：HOCH2CH2CH2OH F：HOOCCH2COOH (2)消去反应取代（水解）反应(3)BrCH2CH2COOH + 2NaOHCH2CHCOONa + NaBr + 2H2O CH2CHCOOCH2CH2CH2Br + H2OCH2CHCOOH + BrCH2CH2CH2OH 1011(1)A ：B：C：+Br2+HBr 精选学习资料 - - - - - - - - -
29、 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页+CH3OH+H2O (3)为水解反应 (取代 ) 为酯化反应 (取代 ) (4)少(5)乙酸酐能与水迅速反应，生成乙酸，使平衡向右移动。(6)水解阿司匹林所消耗的NaOH 物质的量为：100021bVaVmol，1mol 阿司匹林与足量的NaOH 溶液反应，消耗的 NaOH 物质的量为3mol 。阿司匹林的物质的量为100021bVaV31mol=000321bVaVmol。(7)阿司匹林片在潮湿空气中会水解生成水杨酸和乙酸，返潮的阿司匹林已变质，所以不能服用；胃溃疡患者服用阿司匹林水解生成的水杨酸和乙酸会刺激胃粘膜，服用氢氧化铝可中和生成的酸。12(CH)m (H2O)n，(m，nN) C2H4O C4H8O2 HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH3。COOH OH COOH OOCCH3 +CH3COOH H3CC H3CC O O O 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页