有机化学做题技巧之欧阳化创编.docx

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有机化学做题技巧之欧阳化创编

高考化学总复习有机推断与有机合成题型应考策略

时间：

2021.02.06

创作：

欧阳化

思　考　方　法

一、有机物的推断

1．有机物的推断一般有以下几种类型：

（1）由结构推断有机物　

（2）由性质推断有机物（3）由实验推断有机物　（4）由计算推断有机物等

2．有机物的推断方法分为顺推法、逆推法和猜测论证法

（1）顺推法。

以题所给信息顺序或层次为突破口，沿正向思路层层分析推理，逐步作出推断，得出结论。

（2）逆推法。

以最终物质为起点，向前步步递推，得出结论，这是有机合成推断题中常用的方法。

（3）猜测论证法。

根据已知条件提出假设，然后归纳、猜测、选择，得出合理的假设范围，最后得出结论。

其解题思路为：

审题

印象

猜测

验证

（具有模糊性）（具有意向性）（具有确认性）

二、有机合成常见题型通常有：

自行设计合成路线和框图（指定合成路线）两种

1．解题思路简要如下：

2．有机合成常用的解题方法：

　　解答有机合成的常用方法有“正推法”和“逆推法”。

具体某个题目是用正推法还是逆推法，或是正推、逆推双向结合，这由题目给出条件决定。

近几年考题中出现的问题多以逆推为主，使用该方法的思维途径是：

（1）首先确定所要合成的有机物属于何类别，以及题中所给定的条件与所要合成的有机物之间的关系。

（2）以题中要求最终产物为起点，考虑这一有机物如何从另一有机物甲经过一步反应而制得，若甲不是所给已知原料，需再进一步考虑甲又是如何从另一有机物乙经过一步反应制得，一直推导到题目中给定的原料为终点。

（3）在合成某一种产物时，可能会产生多种不同的方法和途径，应在兼顾原料省、副产物少、产率高、环保好的前提下选择最合理、最简单的方法和途径。

热　点　荟　萃

一、有机推断、有机合成的常用方法

1．官能团的引入

（1）引入双键

　①通过消去反应得到碳碳双键，如醇、卤代烃的消去反应

②通过氧化反应得到－

－，如烯烃、醇的氧化

（2）引入－OH

　①加成反应：

烯烃与水的加成、醛酮与H2的加成

　②水解反应：

卤代烃水解、酯的水解、醇钠（盐）的水解

（3）引入－COOH

①氧化反应：

醛的氧化②水解反应：

酯、蛋白质、羧酸盐的水解

（4）引入－X

①加成反应：

不饱和烃与HX加成②取代反应：

烃与X2、醇与HX的取代

2．官能团的改变

（1）官能团之间的衍变如：

伯醇（RCH2OH，羟基所连碳有两个氢）

醛

羧酸

酯

（2）官能团数目的改变

　如：

①

②

（3）官能团位置的改变

如：

①

②

3．官能团的消除

（1）通过加成可以消除碳碳双键或碳碳三键

（2）通过消去、氧化、酯化可以消除－OH

（3）通过加成（还原）或氧化可以消除－

－H

（4）通过水解反应消除－

－O－（酯基）

4．碳骨架的增减

（1）增长：

有机合成题中碳键的增长，一般会以信息形式给出，常见方式有酯化、有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。

（2）变短：

如烃的裂化裂解、某些烃（如苯的同系物、烯烃）的氧化、羧酸盐脱羧反应等。

二、常见有机反应条件与反应类型

1．有机物的官能团和它们的性质：

官能团

结构

性质

碳碳双键

加成（H2、X2、HX、H2O）氧化（O2、KMnO4）加聚

碳碳叁键

－C≡C－

加成（H2、X2、HX、H2O）氧化（O2、KMnO4）、加聚

苯

取代（X2、HNO3、H2SO4）加成（H2）、氧化（O2）

卤素原子

－X

水解（NaOH水溶液）消去（NaOH醇溶液）

醇羟基

R－OH

取代【活泼金属、HX、分子间脱水、酯化反应】氧化【铜的催化氧化、燃烧】消去

酚羟基

C6H5-OH

取代（浓溴水）、弱酸性、加成（H2）、显色反应（Fe3+）

醛基

－CHO

加成或还原（H2）氧化【O2、银氨溶液、新制Cu（OH）2】

羰基（酮里才有）

（丙酮）加成或还原（H2）

羧基

－COOH

酸性、酯化

酯基

-COOR

水解（稀H2SO4、NaOH溶液）

2．由反应条件确定官能团：

反应条件

可能官能团

浓硫酸

①醇的消去（醇羟基）②酯化反应（含有羟基、羧基）③纤维素水解（90％）

稀硫酸

①酯的水解（含有酯基）②二糖、多糖（淀粉）的水解（20％硫酸）

NaOH水溶液

①卤代烃的水解②酯的水解

NaOH醇溶液

卤代烃消去（－X）

H2、催化剂

加成（碳碳双键、碳碳叁键、醛基、羰基、苯环）

O2/Cu、加热

醇羟基（－CH2OH、－CHOH）

Cl2（Br2）/Fe

苯环

Cl2（Br2）/光照

烷烃或苯环上烷烃基

碱石灰/加热

R－COONa

3．根据反应物性质确定官能团:

反应条件

可能官能团

能与NaHCO3反应的

羧基

能与Na2CO3反应的

羧基、酚羟基

能与Na反应的

羧基、酚羟基、醇羟基

与银氨溶液反应产生银镜

醛基

与新制氢氧化铜产生砖红色沉淀

醛基（羧基为中和反应）

使溴水褪色

碳碳双键、-C≡C-

加溴水产生白色沉淀、遇Fe3+显紫色

酚

A是醇（-CH2OH）或乙烯

4．分子中原子个数比

（1）C︰H=1︰1，可能为乙炔、苯、苯乙烯、苯酚。

（2）C︰H=l︰2，可能分为单烯烃、甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖等。

（3）C︰H=1︰4，可能为甲烷、甲醇、尿素[CO（NH2）2]

5．反应类型

反应的试剂

有机物

现象

与溴水反应

（1）烯烃、二烯烃

（2）炔烃

溴水褪色，且产物分层

（3）醛

溴水褪色，且产物不分层

（4）苯酚

有白色沉淀生成

与酸性高

锰酸钾反应

（1）烯烃、二烯烃

（2）炔烃

（3）苯的同系物（4）醛

高锰酸钾溶液均褪色

与金属钠反应

（1）醇

放出气体，反应缓和

（2）苯酚

放出气体，反应速度较快

（3）羧酸

放出气体，反应速度更快

与氢氧化钠反应

（1）卤代烃

分层消失，生成一种有机物

（2）苯酚

浑浊变澄清

（3）羧酸

无明显现象

（4）酯

分层消失，生成两种有机物

与碳酸氢钠反应

羧酸

放出气体且能使石灰水变浑浊

银氨溶液或

新制氢氧化铜

（1）醛

有银镜或红色沉淀产生

（2）甲酸或甲酸钠

加碱中和后有银镜或红色沉淀产生

（3）甲酸酯

有银镜或红色沉淀生成

6、官能团的引入：

引入官能团

有关反应

羟基-OH

烯烃与水加成，醛/酮加氢，卤代烃水解，酯的水解

卤素原子（－X）

烃与X2取代，不饱和烃与HX或X2加成，（醇与HX取代）

碳碳双键

某些醇或卤代烃的消去，炔烃加氢

醛基-CHO

某些醇（－CH2OH）氧化，烯氧化，糖类水解，（炔水化）

羧基-COOH

醛氧化，酯酸性水解，羧酸盐酸化，苯的同系物被强氧化剂氧化

酯基-COO-

酯化反应

7、根据反应类型来推断官能团：

反应类型

可能官能团

加成反应

、－C≡C－、－CHO、羰基、苯环

加聚反应

、－C≡C－

酯化反应

羟基或羧基

水解反应

－X、酯基、肽键、多糖

单一物质能发生缩聚反应

分子中同时含有羟基和羧基或羧基和胺基

8、有机合成中的成环反应：

①加成成环：

不饱和烃小分子加成（信息题）；②二元醇分子间或分子内脱水成环；

③二元醇和二元酸酯化成环；④羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子的成环。

9、有机合成中的增减碳链的反应：

⑴增加碳链的反应：

①酯化反应②加聚反应③缩聚反应

⑵减少碳链的反应：

①水解反应：

酯的水解，糖类、蛋白质的水解；②裂化和裂解反应；③氧化反应：

燃烧，烯催化氧化（信息题），脱羧反应（信息题）。

10、典型有机物之间的相互转化关系图

11、特殊的物理性质总结归纳：

①能溶于水：

低碳的醇、醛、酸、钠盐，如乙（醇、醛、酸）乙二醇、丙三醇、苯酚钠

②难溶于水的：

烃，卤代烃，酯类，硝基化合物

比水轻：

烃（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

③微溶于水：

苯酚、苯甲酸

④苯酚溶解的特殊性：

常温微溶，65℃以上任意溶

⑤常温下为气体的有机物：

烃（C<4）甲醛

⑥有毒物质：

涂料油漆中的苯、硝基苯，假酒中的甲醇，居室装修产生的甲醛气体

三、反应条件不同、产物不同的几种情况

四、三个重要相对分子质量增减的规律

1．RCH2OH

RCHO

RCOOH

　　　M　　　　　M－2　　　　M＋14

2．RCH2OH

CH3COOCH2R

M　　　　　　　　　M＋42

3．RCOOH

RCOOCH2CH3

　　　M　　　　　　　　　M＋28

五、由高分子有机物结构确定单体

首先确定高分子化合物是加聚产物还是缩聚产物，若链节结构中主链上是碳与碳原子形成碳链，则一般为加聚产物；若链节结构中主链上有－

－O－或－

－NH－，则一般为缩聚产物。

若为加聚产物，将加聚物的链节取出，单键改双键，双键改单，再断开错误的双键（以C为4价键判），得出加聚物单体；若为缩聚产物，只要将主链中的

或

断开，分别补上（左）－OH和（右）－H即可得出相反应单体。

六、有机成环反应方法

1．有机成环反应规律：

有机成环方式一种是通过加成反应、聚合反应来实现的，另一种是至少含有两个相同或不同官能团的有机物分子，如多元醇、羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子（如水或氨等）而成环。

2．有机成环反应类型

（1）聚合反应：

如乙炔的聚合　　3CH≡CH

C6H6。

（2）脱水反应

多元醇脱水：

①分子内脱水。

如：

＋H2O

②分子间脱水，如

＋2H2O

（3）酯化反应：

多元醇与多元酸酯化反应生成环状酯，如

＋2H2O

羟基酸酯化反应：

分子内酯化，如

分子间酯化，如

（4）缩合反应。

氨基酸可以分子内缩合合成内酰胺（含－

－NH－结构的物质），也可分子间缩合成环状酰胺。

分子内缩合：

如

分子间缩合：

如

应　对　策　略

一、利用结构性质推断

有机物性质是与其所具有的官能团相对应的，可根据有机物的某些性质（如反应对象、反应条件、反应数据、反应特征、反应现象、反应前后分子式的差异等等），首先确定其中的官能团及位置，然后再结合分子式价键规律、取代产物的种类、不饱和度等确定有机物的结构简式，再根据题设要求进行解答。

例1　有机物A（C6H8O4）为食品包装纸的常用防腐剂。

A可以使溴水褪色，且难溶于水，但在酸性条件可发生水解反应，得到B（C4H4O4）和甲醇。

通常状况下B为无色晶体，能与氢氧化钠溶液发生反应。

（1）A可以发生的反应有____________________（选填序号）

①加成反应　②酯化反应　③加聚反应　④氧化反应

（2）B分子所含官能团的名称是____________________、____________________。

（3）B分子中没有支链，其结构简式是____________________，B的具有相同官能团的同分异构体的结构简式是____________________。

（4）由B制取A的化学方程式是__________________________________________________。

（5）天门冬氨酸（C4H7NO4）是组成人体蛋白质的氨基酸之一，可由B通过以下反应制取天门冬氨酸。

天门冬氨酸的结构简式是____________________。

解析：

（1）由于A能使溴水褪色，说明分子中含碳碳双键，故能发生加成、加聚及氧化反应。

（2）A在酸性条件下水解得B和醇，说明A含酯基，故B中应含羧基、碳碳双键。

（3）从不饱和度看B少6个氢原子，含一个碳碳双键（少2H），又含羧基，还需少4H，则应是含两个羧基，故可推出B的结构。

（5）由B到C应是加成，C中应含氯原子，由C到天门冬氨酸必然是－NH2取代了氯原子。

答案：

（1）①③④　

（2）碳碳双键、羧基　

例2　化合物A（C8H8O3）为无色液体、难溶于水、有特殊香味的物质，从A出发可发生如图所示的一系列反应，化合物A硝化时可生成4种－硝基取代物，化合物H分子式为C6H6O，G能发生银镜反应。

（已知RCOONa＋NaOH

RH＋Na2CO3）

请回答：

（1）下列化合物可能的简式：

A＿＿＿＿＿＿＿＿＿，E＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）反应类型：

（I）＿＿＿＿＿＿＿＿，（II）＿＿＿＿＿＿＿＿，（III）＿＿＿＿＿＿＿。

　（3）写出下列反应的化学方程式：

①H→K：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；②C→E：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；③C＋F→G：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

解析：

根据反应条件I和A有特殊香味，可推知A为酯，由B→D条件说明B有－COONa，由H→K加溴水有白色沉淀可知H为

，则A、B中均应含有“

”结构。

根据A→B→D→H的碳原子数变化可推知C为含一个碳原子的甲醇。

则A中还应有“

”结构。

A有4种一硝基化合物可确定A中－OH和－

－OCH3邻位或间位。

答案：

（1）

或

；H－

－H

（2）水解反应；取代（酯化）反应；取代反应

　　（3）

＋3Br2

↓＋3HBr；　　2CH3OH＋O2

2HCHO＋2H2O；

CH3OH＋HCOOH

HCOOCH3＋H2O

二、利用数据、实验推断数据往往起突破口的作用，常用来确定某种有机物分子式或官能团的数目或推测发生的反应类型。

利用实验推断实际是利用实验现象、实验条件、实验对象、实验中相关物质的个数比、同分异构体的个数等等来推测有机物的结构简式。

对相关实验知识必须要熟悉。

需要注意的是这类题经常同时考查“实验现象描述”或“实验结论的判断”等方面的书写。

例3　下列图示表示A、B、C、D之间的相互转化关系，其中A能跟NaOH溶液反应，B能使溴水褪色。

请回答下列问题：

（1）写出A可能的各种结构简式：

____________________。

（2）反应①和②的反应类型分别为：

反应①＿＿＿＿＿＿；反应②＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）若将A催化氧化可得另一种化合物E，E可发生银镜反应，则E的结构简式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

写出A转化为B的化学方程式：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

解析：

从A→D的反应条件及对象可知，A含有－COOH，从134→162。

结合酯化反应前后相对分子质量的变化特征（每结合一个甲酯相对分子质量增加14），可推知A有两个－COOH；而C4H6O5相对于C4H10减少4个氢原子，正好是两个－COOH所致，所以A中不含其他不饱和键。

则再从A→B的反应条件及B使溴水褪色可推知，A中有一个－OH（所以A中只有5个O，两个－COOH只用去4个O）。

答案：

（2）消去反应；加成反应

例4　有机物A的相对分子质量不超过150，经测定，A具有下列性质：

A的性质

推断A的组成、结构

①A的燃烧产物只有CO2和H2O

②A与醇或羧酸在浓H2SO4共热条件下均能生成有香味的物质

③一定条件下，A可发生分子内的脱水反应，生成物与溴水混合，溴水褪色

④0.1molA与足量NaHCO3溶液反应放出标准状况下4.48L气体

（1）填写表中空白部分的内容。

（2）已知A中含氧元索的质量分数为59.7％，写出A所有可能的结构简式：

＿＿＿＿＿＿＿。

（3）若A分子内无含碳支链，写出反应③的化学方程式：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（4）A不可能发生的反应类型有（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．缩聚反应

（5）下列物质与A互为同分异构体的是（填序号）＿＿＿＿＿，互为同系物的是（填序号）＿＿＿。

解析：

从④的数据和②的表述可以椎知一个A含两个－COOH，至少有一个－OH，则A至少含3个氧原子，由A中ω（O）=59.7％且M（A）≤150。

知A中氧原子数最多为

％=5.59，假设A有3个氧原子，则M（A）=

％≈80，而两个－COOH式量即为90，不合题意。

A有4个氧原子，M（A）≈107，而两个－COOH、一个－OH式量之和为107。

不合题意。

A有5个氧原子，M（A）＝134，分子中C、H的相对分子质量之和为54。

商余法求得“C4H6”，所以A的分子式为C4H6O5，羧基必须在端点。

即可写出相应的结构简式。

答案：

（1）①A中一定含C、H两种元素，可能含氧元素，不合其他元素

②A结构既有－COOH又有－OH

④A结构中含有两个－COOH

（4）a、c、e（5）a、h；b、g

三、利用信息推断

解答此类题时，对试题给予的信息进行分析，区分哪些是有用的信息，哪些是与解题无关的信息，一定要围绕如何利用信息这个角度来思考，对于信息方程式要观察旧化学键的断裂（位置）方式和新化学键的生成（位置）方式，反应物和产物结构上的差异。

找出新信息与题目要求及旧知识之间的联系，同时解题过程中要不断地进行验证或校正。

例5　设R为烃基，已知RX＋Mg

RMgX（格林试剂）

分析下列合成线路，回答有关问题。

（1）以上①～⑦步反应中属于加成反应的是＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）写出A、D、E的结构简式：

A＿＿＿＿＿＿＿，D＿＿＿＿＿＿＿，E＿＿＿＿＿＿＿。

（3）分别写出第④和⑥步反应的化学方程式：

④＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，⑥＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

解析：

信息迁移题。

关键是思考如何用信息，格林试剂就是直接把

变成

，再增加了烃基R，是一种延长碳链的方法，难点在于是否注意题目的暗示。

D有6个C，B和C2H4O结合，则应观察出B为XMgCH2CH2MgX，套用信息，则C的结构简式为

答案：

（1）①④⑦

四、有机合成

1．有机合成中官能团掩蔽和保护和定位合成，在有机合成中，尤其是含有多个官能团的有机物的合成中属于难点，多种官能团之间会相互影响和相互制约，即当制备某一官能团或拼接碳链时，分子中已有的官能团或者被破坏，或者首先发生反应，因而造成在制备的过程中要把分子中已存在的某种官能团先用恰当的方法掩蔽而保护起来，在适当的时候再把它转变过来，从而达到合成的目的。

常见需保护的情况。

如“氧化时先保护

”，“对

加成时先保护－CHO”，“对苯环邻位（或对位）取代时先保护对位（或邻位）”，“氧化其他基团时先保护醛基”等等。

2．信息类有机合成仍以“围绕如何运用信息”这点来寻求突破点。

例6　6－羰基庚酸是合成某些高分子材料和药材的重要中间体，某实验室以溴代甲基环已烷为原料合成6－羰基庚酸。

请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案（注明反应条件）

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：

A

B

C……

H

解析：

这是一道有机合成题。

本题中有几个重要信息①环状反应物最终生成链状生成物，判断断键位置，如何断键；②反应物为卤代烃的性质，发生一系列反应后断键；③生成物中有－

－、－COOH，说明是发生了氧化以后的产物，本题采用逆推法

，很明显此处依信息碳碳键断裂并加氧，再考虑如何在环上形成双键，依据卤代烃的性质进行一系列反应，此题就可顺利完成。

答案：

例7　在有机分析中，常用臭氧氧化水解来确定有机物中碳碳双键的位置与数目。

如：

（CH3）2C＝CH－CH3

（CH3）2C＝O＋CH3CHO

已知某有机物A经臭氧氧化水解后发生下列一系列的变化：

试回答下列问题：

（1）写出有机物A、F的结构简式:

A____________________，F____________________。

（2）从B合成E通常要经过几步有机反应，其中最佳的次序应是____________________。

　　A．水解、酸化、氧化　　B．氧化、水解、酸化

　　C．水解、酸化、还原　　D．氧化、水解、酯化

（3）写出下列变化的化学方程式：

①I水解生成E和H：

____________________，②F制取G：

____________________。

解析：

观察I显然由两部分

（E）和CH3

COOH（H）反应而得，结合G的分子式逆推G为CH3

COOH，紧扣信息方程式键的断裂和生成方式，则F为CH3

CH2OH，结合观察信息方程式前后，知B的分子式为C7H5OBr，因B中一定有“－

－”，对照E的结构（B→E碳链不变）知B为

，套用信息则A为

，从B→E，若先把“－Br”变成“－OH”，则在“－CHO”氧化为“－COOH”的过程中，“

”可能也被氧化，所以必须先使“－CHO”氧化为“－COOH”，再把“－Br”取代为“－OH”，酸化只是把“－COONa、－ONa”变为“－COOH和－OH”。

答案：

（1）

（2）B

时间：

2021.02.06

创作：

欧阳化