1、【 精品教育资源文库 】 (六 ) 有机物的综合推断与合成的突破方略 有机物的推断 1根据特定的反应条件进行推断 (1)“ 光照 ” 这是烷烃和烷基中的氢原子被取代的反应条件，如 A烷烃的取代； B芳香烃及其他芳香族化合物侧链烷基的取代； C不饱和烃中烷基的取代。 (2)“ Ni ” 为不饱和键加氢反应的条件，包括 、 CC 、 与H2的加成。 (3)“ 浓 H2SO4 ” 是 A 醇消去 H2O生成烯烃或炔烃； B酯化反应； C醇分子间脱水生成醚的反应； D纤维素的水解反应。 (4)“ NaOH醇溶液 ” 或 “ 浓 NaOH醇溶液 ” 是卤代烃消去 HX 生成不饱和有机物的反应条件。 (
2、5)“ NaOH水溶液 ” 是 A卤代烃水解生成醇； B酯类水解反应的条件。 (6)“ 稀 H2SO4 ” 是 A酯类水解； B糖类水解； C油脂的酸性水解； D淀粉水解的反应条件。 (7)“ Cu或 Ag ”“ O ” 为醇氧化的条件。 (8)“ Fe ” 为苯及其同系物苯环上的氢原子被卤素原子取代的反应条件。 (9)溴水或 Br2的 CCl4溶液是不饱和烃加成反应的条件。 (10)“ O2或 2或3 2OH”“ O ” 是醛氧化的条件。 2根据试剂或特征现象推断官能团的种类 (1)使溴水或 Br2 的 CCl4 溶液褪色，则表示该物质中可能含有 或结构。 (2)使 KMnO4(H )溶液褪
3、色，则该物质中可能含有 、 、 CHO 或为苯的同系物等结构。 (3)遇 FeCl3溶液显紫色，或加入溴水出现白色沉淀，则该物质中含有酚羟基。 【 精品教育资源文库 】 (4)遇浓硝酸变黄，则表明该物质是含有苯基结构的蛋白质。 (5)遇 I2变蓝则该物质为淀粉。 (6)加入新制的 Cu(OH)2悬浊液，加热煮沸有砖红色沉淀生成或加入新制银氨溶液加热有银镜生成，表示含有 CHO。 (7)加入 Na放出 H2，表示含有 OH或 COOH。 (8)加入 Na2CO3或 NaHCO3溶液产生气体，表示含有 COOH。 3根据性质确定官能团的位置 (1)若醇能氧化为醛或羧酸，则醇分子中应含有结构 CH
4、2OH；若能氧化成酮，则醇分子中应含有结构 。 (2)由消去反应的产物可确定 OH 或 X的位置。 (3)由一卤代物的种类可确定碳骨架结构。由加氢后的碳骨架结构，可确定 或的位置。 (4)由有 机物发生酯化反应能生成环酯或聚酯，可确定有机物是羟基酸，并根据环的大小，可确定 OH 与 COOH的相对位置。 4根据数据确定官能团的数目 (2)2 OH(醇、酚、羧酸 ) Na H2 (3)2 COOH Na2CO3CO2， COOH NaHCO3CO2 (5)某有机物与醋酸反应，相对分子质量增加 42，则含有 1 个 OH；增加 84，则含有 2个 OH。 (6)由 CHO转变为 COOH， 相对分
5、子质量增加 16；若增加 32，则含 2个 CHO。 (7)当醇被氧化成醛或酮后，相对分子质量减小 2，则含有 1个 OH；若相对分子质量减小 4，则含有 2个 OH。 5依据有机物之间的转化关系推断有机物的类别 【 精品教育资源文库 】 醇、醛、羧酸、酯之间的相互衍变关系是有机结构推断的重要突破口，它们之间 的 相互转化关系可用下图表示： 上图中， A能连续氧化生成 C，且 A、 C在浓硫酸存在下加热生成 D，则： (1)A为醇、 B为醛、 C为羧酸、 D为酯； (2)A、 B、 C三种物质中碳原子数相同，碳骨架结构相同； (3)A分子中含 CH2OH 结构 ； (4)若 D能发生银镜反应
6、，则 A为 CH3OH， B为 HCHO、 C为 HCOOH， D为 HCOOCH3。 6根据核磁共振氢谱推断有机物的结构 有机物的分子中有几种氢原子，在核磁共振氢谱中就出现几种峰，峰面积的大小和氢原子个数成正比。 典例导航 (2016 全国 卷 )氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚合为 ，从而具有胶黏性。某种氰基丙烯酸酯 (G)的合成路线如下： 回答下列问题： (1)A的化学名称为 _。 (2)B 的结构简式为 _，其核磁共振氢谱显示为 _组峰，峰面积比 为【 精品教育资源文库 】 _。 (3)由 C生成 D的反应类型为 _。 (4)由 D生成 E的化学方程式为 _ _。 (5)G中的官能团
7、有 _、 _、 _。 (填官能团名称 ) 【解析】 (1)A的相对分子质量为 58，氧元素质量分数为 0.276， 经计算知 A中只含一个氧原子，结合信息 知 A 是一种酮或醛，因 A的核磁共振氢谱显示为单峰，即分子中只有 1种氢原子，则 A为 ，名称为丙酮。 (2)根据信息 可知， B的结构简式为 ，分子中含有 2种氢原子，故核磁共振氢谱显示为 2组峰，且峰面积比为 61 。 (3)由 B的结构简式及 C的分子式可推知 C为 ，在光照条件下 C与 Cl2应发生 CH3上的取代反应。 (4)由反应条件可知， D生成 E的反应为氯原子的水解反应，由 E的分子式为 C4H5NO可推知， D为 ，该
8、反应的化学方程式为 (5)由 E F G 的反应条件可推知， G 为 ，分子中含有碳碳双键、酯基、氰基 3种官能团。 【答案】 (1)丙酮 (2) 2 61 (3)取代反应 【 精品教育资源文库 】 (5)碳碳双键 酯基 氰基 对点训练 1 (2017 全国 卷， T36)化合物 G是治疗高血压的药物 “ 比索洛尔 ” 的中间体，一种合成G 的路线如下： 已知以下信息： A 的核磁共振氢谱为单峰； B的核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为 611 。 D 的苯环上仅有两种不同化学环境的氢； 1 mol D 可与 1 mol NaOH或 2 mol Na反应。 回答下列问题： (1)A的结构简式为
9、 _。 (2)B的化学名称为 _。 (3)C与 D反应生成 E的化学方程式为 _ _。 (4)由 E生成 F的反应类型为 _。 (5)G的分子式为 _。 (6)L是 D的同分异构体，可与 FeCl3溶液发生显色反应， 1 mol的 L可与 2 mol的 Na2CO3反应， L共有 _种；其中核磁共振氢谱为四组峰，峰面积比为 3221 的结构简式为 _、 _。 【解析】 (1)由 A中碳、氢原子个数关系可知， A分子中可能有一个双键或一个环；由题给信息 “A 的核磁共振氢谱为单峰 ” 可知， A 分子 有一定的对称性，由此可写出 A 的结构简式为 。 (2)由 “B 的核磁共振氢谱为三组峰，峰面
10、积比为 611” 可知， B 为 CH3CH(OH)CH3，化学名称为 2丙醇 (或异丙醇 )。 (3)由题给信息知， D中含有苯环；由 “1 mol D 可与 1 mol NaOH或 2 mol Na 反应 ” 可【 精品教育资源文库 】 知， D 分子结构中含有一个酚羟基和一个醇羟基；由 “D 的苯环上仅有两种不同化学环境的氢 ” 可知，酚羟基和醇羟基在苯环的对位上，所以 D的结构简式为 ， C与 D反应生成 E的化学方程式为 (4)根据 E和 F的分子式可知，另一种生成物为 HCl，因此该 反应属于取代反应。 (5)G 分子中含有 18 个碳原子，如果 G 分子饱和则含有 182 2
11、38 个氢原子；但 G分子结构中含有一个苯环，不饱和度为 4，要减去 8 个氢原子，含有一个 N 原子，可增加 1 个氢原子，因此 G 分子中应有 31 个氢原子，还含有 4 个氧原子，因此 G 的分子式为 C18H31NO4。 (6)L可与 FeCl3溶液发生显色反应，说明 L的结构中含有酚羟基； 1 mol L可与 2 mol Na2CO3反应，说明 L 含有 2 个酚羟基，另外苯环上还有一个甲基，由 “ 定二移一 ” 法可知， L共有 6 种 结 构 ； 满 足 峰 面 积 比 为 3221 的结构 简 式 为。 【答案】 (1) (2)2丙醇 (或异丙醇 ) (4)取代反应 (5)C1
12、8H31NO4 【 精品教育资源文库 】 题后归纳 有机推断过程中常涉及的新信息 (1)苯环侧链引羧基 如 (R代表烃基 )被酸性 KMnO4溶液氧化生成 ，此反应可缩短碳链。 (2)卤代烃跟氰化钠溶液反应再水解可得到羧酸 如 CH3CH2Br NaCNCH3CH2CN H2O CH3CH2COOH；卤代烃与氰化物发生取代反应后， 再水解得到羧酸，这是增加一个碳原子的常用方法。 (3)烯烃通过臭氧氧化，再经过锌与水处理得到醛或酮 如 O 3Zn/H2OCH3CH2CHO ； RCH=CHR(R 、R 代表 H 或烃基 )与碱性 KMnO4溶液共热后酸化，发生双键断裂生成羧酸，通过该反应可推断
13、碳碳双键的位置。 (4)双烯合成 如 1,3丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到环己烯， ，这是著名的双烯合成，也是合成六元环的首选方法。 (5)羟醛缩合 有 H 的醛在稀碱 (10% NaOH)溶液中能和另一分子醛相互作用，生成 羟基醛，称为羟醛缩合反应。 【 精品教育资源文库 】 有机物的合成路线设计 类型 1 有机合成中碳骨架的构建 1链增长的反应 加聚反应；缩聚反应；酯化反应；利用题目信息所给反应。 如卤代烃的取代反应，醛、酮的加成反应 ? (1)醛、酮与 HCN 加成： (2)醛、酮与 RMgX 加成： (3)醛、酮的羟醛缩合 (其中至少一种有 H)： (4)卤代烃与活泼金属作用： 2R Cl 2Na R R 2NaCl 2链减短的反应 (1)烷烃的裂化反应； (2)酯类、糖类、蛋白质等的水 解反应； (3)利用题目信息所给的反应，如烯烃、炔烃的氧化反应，羧酸及其盐的脱羧反应 ? 3成环的方法 (1)二元醇脱水成环 醚 ； 【 精品教育资源文库 】 (2)二元醇与二元羧酸成环酯； (3)羟基酸分子间成环酯； (4)氨基酸分子间成环等。 类型 2 常见官能团转化 1官能团的引入 (1)引入卤素原子的方法 烃与卤素单质 (X2)发生取代反应。 不饱和烃与卤素单质 (X2)或
