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高三复习专题

有机物推断和合成题的解题思路

杨柱宏

【知能整合】

一、官能团的引入和消除

1．官能团的引入

(1)引入C─C：C═C或C≡C与H2加成；(2)引入C═C或C≡C：卤代烃或醇的消去；(3)苯环上引入

(4)引入─X：①在饱和碳原子上与X2（光照）取代；②不饱和碳原子上与X2或HX加成；③醇羟基与HX取代。(5)引入─OH：①卤代烃水解；②醛或酮加氢还原；③C═C与H2O加成。(6)引入─CHO或酮：①醇的催化氧化；②C≡C与H2O加成。(7)引入─COOH：①醛基氧化；②─CN水化；③羧酸酯水解。(8)引入─COOR：①醇酯由醇与羧酸酯化；②酚酯由酚与羧酸酐取代。(9)引入高分子：①含C═C的单体加聚；②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C＝C或C≡C。如CH2＝CH2

＋

H2

可消除－OH。如CH3CH2OH

浓硫酸

170℃

CH3CH3(2)通过消去、氧化CH2＝CH2↑ ＋

H2O 、2CH3CH2OH ＋

O2

2CH3CHO ＋

2H2O(3)通过加成或氧化可消除－CHO。如2CH3CHO ＋

O2

2CH3COOH 、CH3CHO ＋

H2

CH3CH2OH (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

1．官能团数目的改变：如(1)CH3CH2OHX(2)HO－CH2CH2－OH 。

。

CH2＝CH2

X－CH2CH2－2．官能团位置的改变：如(1)CH3CH2CH2Cl

CH3CH＝CH2(2)CH3CH2CH2OH

CH3CHClCH3CH3CHClCH3

CH3CH＝CH2 CH3CH(OH)CH3。

【典型例析】现有A、B、C、D四种有机物，已知：①

它们的相对分子质量都是104；② 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；③ 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 C＋n D→Z(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)，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。

①符合条件的A的同分异构体的结构简式

。

②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：

①CH3CH＝CHCH2CH3CH3COOH＋CH3CH2COOH

②R－CH＝CH2请回答下列问题：

R－CH2－CH2－Br (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B→C的目的是______。

ClCH2(4)请设计合理方案从CHCH3COOH合成CH2OCO(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

CH3CH2OH浓H2SO4170℃CH2＝CH2高温、高压催化剂

CH2CH2

n

变式训练：

已知在极性溶剂中，溴与1,3-丁二烯(CH2=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：出有关反应的化学方程式。

【当堂反馈】

1．1 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)＝4∶5，135＜Mr(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

。

CHO，试写2．乙基香草醛(OHOC2H5)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：

COOHKMnO4/ H+A (C9H10O3)B (C9H8O3)能发生银镜反应HBrC (C9H9O2BrCrO3/ H2SO4

提示：①RCH2OHCrO3 /H2SO4RCHO；

②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A→C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(CH3O案用茴香醛(CH3O条件)。

例如：H2△催化剂Br2光照COOCH3)是一种医药中间体。请设计合理方CHO)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Br。

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，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。

【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)。已知苯丙酸结构简式为C6H5CH2CH2COOH，则苯丙酸诺龙的分子式为

A．C27H34O3

B．C27H36O3

C．C26H34O3

D．C27H36O4

2．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＋R′CH＝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C＝C键

B．反应物分子都断裂R－C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R－C键，另一个断裂R′－C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

FNNOONOOHCH3

H3C

A．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

A．CH3COOH＋NaOH→CH3COONa＋H2O B．C6H5－SO3H＋NaOH→C6H5－SO3Na＋H2O C．C6H5－OH＋NaOH→C6H5－ONa＋H2O D．C6H11－OH＋NaOH→C6H11－ONa＋H2O 5．⑴C2H6

⑵CH2=CH2

⑶CH≡CH ⑷H2

⑸

今有下列物质：

⑹⑺CH CH2

⑻CH3OH ⑼HCOOH ⑽HOOC－COOH ⑾HCOOCH3

⑿C2H6O

⒀OOCH。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

A．⑸⑹⑺

B．⑾⑿⒀

C．⑷⑼⑽

D．⑴⑵⑶⑻

6．现有分子式均为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

中和反应

银氨溶液

——

有银镜

有银镜

——

新制Cu(OH)2

溶

解

加热后有红色沉淀

加热后有红色沉淀

——

金属钠

产生氢气

产生氢气

——

——

A B ——

C D 水解反应

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150～200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反应得到标准状况下的CO2 22.4 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：

H2O催化剂CH2＝CH2OHBr2BrBr（C）OH（D）AO2催化剂BO2催化剂CH3COOH浓H2SO4加热E已知1,3－丁二烯可与乙烯反应得到环己烯：

HCHCCH2CH2＋CH2CH2HCHCCH2CH2CH2（也可表示为：＋）

CH21,3－丁二烯还可与Br2发生1,4－加成反应：

CH2＝CH－CH＝CH2＋Br2BrCH2－CH＝CH－CH2Br，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CH2＝CH2合成CH3COOH以及由CH2＝CH2合成D的流程图（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。

的流程图，写出由C合成

(1)写出下列物质的结构简式：G

；F

。

(2)化学反应类型：①

；④

。

(3)化学方程式：①

_____________；

③

__________________________

。

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。操作步骤便捷，效率高，对环境友好。若已知：，该法反应条件温和，原料易得，（R1，R2为烃基）；（R为烃基）。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：①合成过程中无机试剂任选；②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①、⑥的化学方程式(注明反应条件) 反应①_______________________________；

反应⑥_______________________________。

(3)变化过程中的②属于____________反应，⑦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?_____。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5∶4，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____________；这类有机物充分燃烧时生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶1，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_______________________。