最新高三化学讲义:专题讲座十三 有机综合推断题突破策略
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专题讲座十三有机综合推断题突破策略一、应用特征产物逆向推断【例1】下图中A、B、C、D、E、F、G均为有机化合物。
根据下图回答问题。
(1)D的化学名称是。
(2)反应3的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(有机物须用结构简式表示)(3)B的分子式是。
A的结构式是。
反应1的反应类型是。
(4)符合下列3个条件的B的同分异构体的数目有______个。
(Ⅰ)为邻位取代苯环结构;(Ⅱ)与B具有相同官能团;(Ⅲ)不与FeCl3溶液发生显色反应。
写出其中任意一种同分异构体的结构简式________________________________________________________________________。
(5)G是重要的工业原料,用化学方程式表示G的一种重要的工业用途________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【例2】(2011·山东理综,33)美国化学家R.F.Heck因发现如下Heck反应而获得诺贝尔化学奖。
—X+CH 2CH—R错误!—CH===CH—R+HX(X为卤原子,R为取代基)经由Heck反应合成M(一种防晒剂)的路线如下:回答下列问题:(1)M可发生的反应类型是________。
A.取代反应B.酯化反应C.缩聚反应D.加成反应(2)C与浓H2SO4共热生成F,F能使酸性KMnO4溶液褪色,F的结构简式是________________________。
D在一定条件下反应生成高分子化合物G,G的结构简式是________________________________________________________________________。
(3)在A→B的反应中,检验A是否反应完全的试剂是________________________________________________________________________。
(4)E的一种同分异构体K符合下列条件:苯环上有两个取代基且苯环上只有两种不同化学环境的氢,与FeCl3溶液作用显紫色。
K与过量NaOH溶液共热,发生反应的方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
二、确定官能团的方法1.根据试剂或特征现象推知官能团的种类(1)使溴水褪色,则表示该物质中可能含有“CC”或“—C≡C—”结构。
(2)使KMnO4(H+)溶液褪色,则该物质中可能含有“”、“—C≡C—”或“—CHO”等结构或为苯的同系物。
(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。
(4)遇浓硝酸变黄,则表明该物质是含有苯环结构的蛋白质。
(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NaHCO3溶液产生气体,表示含有—COOH。
2.根据数据确定官能团的数目(1)—CHO—错误!(2)2—OH(醇、酚、羧酸)错误!H2(3)2—COOH错误!CO2,—COOH错误!CO2(4)错误!,—C≡C—(或二烯、烯醛)错误!—CH2CH2—(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。
即—OH转变为—OOCCH3。
(6)由—CHO转变为—COOH,相对分子质量增加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。
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“—CH2OH”;若能氧化成酮,则醇分子中应含有结构“—CHOH—”。
(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架结构。
(4)由加氢后的碳架结构,可确定“”或“—C≡C—”的位置。
(5)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。
【例3】有机物X(分子式为C4H6O5)广泛存在于许多水果中,尤以苹果、葡萄、西瓜、山楂内为多。
经测定该有机物具有下表中所列性质,请根据题目要求填空:(1)X的性质推测X中关于官能团的结论1X与足量Na反应产生H22X与醇或羧酸在浓硫酸作用下并加热均生成有香味的产物3在一定条件下X的分子内脱水产物(非环状化合物)可与溴水发生加成反应433.5g X与100 mL 5mol·L—1NaOH溶液恰好中和X的可能结构简式Ⅰ__________,Ⅱ____________,Ⅲ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)在一定条件下X可发生化学反应的类型有(填序号)________________________________________________________________________。
A.水解反应B.取代反应C.加成反应D.消去反应E.加聚反应F.中和反应(4)下列物质与X互为同系物的是__________。
与X互为同分异构体的是________(填序号)。
A.B.C.D.e.f.(5)写出X与O2在铜作催化剂加热的条件下发生反应所得到的可能产物的结构简式________________________________________________________________________。
【例4】碳、氢、氧三种元素组成的有机物A,相对分子质量为102,含氢的质量分数为9.8%,分子中氢原子个数为氧的5倍。
(1)A的分子式是____________。
(2)A有2个不同的、位于碳链两端的含氧官能团,其名称是________、________。
(3)一定条件下,A与氢气反应生成B,B分子的结构可视为1个碳原子上连接2个甲基和另外2个结构相同的基团。
1A的结构简式是________________________________________________________________________。
2A不能发生的反应是________(填写序号字母)。
A.取代反应B.消去反应C.酯化反应D.还原反应(4)写出两种与A具有相同官能团、并带有支链的同分异构体的结构简式:________________________________________________________________________、____________________。
(5)A还有另一种酯类同分异构体,该异构体在酸性条件下水解,生成两种相对分子质量相同的化合物,其中一种的分子中有2个甲基,此反应的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(6)已知环氧氯丙烷可与乙二醇发生如下聚合反应:+n HClB也能与环氧氯丙烷发生类似反应,生成高聚物,该高聚物的结构简式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
三、根据反应条件推断反应类型1.在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。
2.在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应。
3.在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。
4.能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应。
5.能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。
6.在O2、Cu(或Ag)、加热或CuO、加热条件下,发生醇的氧化反应。
7.与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是—CHO的氧化反应。
(如果连续两次出现O2,则为醇―→醛―→羧酸的过程)8.在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。
9.在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应;在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代反应。
【例5】(2011·新课标全国卷,38)香豆素是一种天然香料,存在于黑香豆、兰花等植物中。
工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反应制得:以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线(部分反应条件及副产物已略去):已知以下信息:1A中有五种不同化学环境的氢;2B可与FeCl3溶液发生显色反应;3同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定,易脱水形成羰基。
请回答下列问题:(1)香豆素的分子式为__________。
(2)由甲苯生成A的反应类型为__________,A的化学名称为__________。
(3)由B生成C的化学反应方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。