李宏華



“有機框圖+ 有機物的合成”是有機合成與推斷大題的標準題型,在全國卷以選考題的形式出現,還有一些地方卷將其列入必考題。此大題考查的內容包含有機化學的主干內容,綜合性強、難度較大,有很好的區分度。本期,筆者將對有機合成與推斷大題中的有機合成、有機推斷、有機合成路線的設計這三部分內容進行講解。
(1)有機合成題的解題關鍵。
① 要正確判斷合成的有機物屬于何種有機物,含有什么官能團、官能團的性質有哪些及官能團的位置等。
② 根據現有原料信息和有關反應規律,盡可能合理地把目標有機物分解成若干片段,或尋找官能團的引入、轉換、保護方法,或設法將各片段(小分子化合物)拼接,迅速找出合成目標有機物的關鍵點和突破點。
③ 將正向思維和逆向思維相結合,解決題設問題。
(2)官能團消除“四方法”。
① 通過加成反應消除不飽和鍵(雙鍵、三鍵、苯環)。
② 通過消去、氧化、酯化反應消除羥基。
③ 通過加成或氧化反應消除醛基。
④通過水解反應消除酯基、肽鍵、鹵素原子。
(3)官能團改變“三路徑”。
① 通過官能團之間的衍變關系改變官能團。
② 通過某些化學途徑使一個官能團變成兩個。
③ 通過某些手段改變官能團的位置。
二、有機推斷
1. 有機推斷題的解題思路
2. 有機推斷題的破題技巧
(1)根據反應條件推斷某一反應的反應物或生成物,如反應條件為“NaOH 的醇溶液,加熱”,則反應物必是含鹵素原子的有機物,生成物中肯定含不飽和鍵。
(2)根據有機反應的特殊現象推斷有機物的官能團。
① 使溴水褪色,則表示有機物分子中可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵或醛基。
② 使酸性KMnO4 溶液褪色,則該物質中可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、醛基或為苯的同系物。
③ 遇FeCl3 溶液顯紫色或加入濃溴水出現白色沉淀,表示該物質分子中含有酚羥基。
④ 加入新制Cu(OH)2 懸濁液并加熱,有紅色沉淀生成(或加入銀氨溶液并水浴加熱有銀鏡出現),說明該物質中含有—CHO。
⑤加入金屬鈉,有H2 產生,表示該物質分子中可能有—OH 或—COOH。
⑥ 加入NaHCO3 溶液有氣體放出,表示該物質分子中含有—COOH。
(3)以特征產物為突破口來推斷碳架結構和官能團的位置。
① 醇的氧化產物與結構的關系:
② 由消去反應的產物可確定—OH 或—X 的位置。
③ 由取代產物的種數或氫原子環境可確定碳架結構。
有機物取代產物越少或相同環境的氫原子數越多,說明此有機物結構的對稱性越高,因此可由取代產物的種數或氫原子環境聯想到此有機物碳架結構的對稱性而快速進行解題。
④ 由加氫后的碳架結構可確定碳碳雙鍵或碳碳三鍵的位置。
⑤ 由有機物發生酯化反應能生成環酯或高聚酯,可確定該有機物是含羥基的羧酸;根據酯的結構,可確定—OH與—COOH 的相對位置。
(4)根據數據推斷官能團的個數。
① 加成時,1 mol — C C—消耗1 mol H2(部分加成)或2 mol H2(完全加成),1 mol —CHO 消耗1 mol H2,1 mol苯環消耗3 mol H2。
② 1 mol R—CHO(R為烴基)與銀氨溶液、新制Cu(OH)2完全反應時分別生成2 mol Ag 或1 mol Cu2O。
③ 一元醇與乙酸反應生成酯時,其相對分子質量增加42;二元醇與足量乙酸反應生成二元酯時,其相對分子質量增加84。
④一元醇發生連續催化氧化反應過程中物質的相對分子質量變化情況為:
3. 高考常見的新信息反應總結
(1)丙烯α-H 被取代的反應:CH3—CH=CH2+Cl2△Cl—CH2—CH=CH2+HCl
(2)共軛二烯烴的1,4 加成反應
三、有機合成路線的設計
(1)合成路線圖:A反應物反應條件B反應物反應條件C反應物反應條件
(2)原則:原料價廉、原理正確、路線簡捷、便于操作、條件適宜、易于分離、產率高。
(3)有機合成路線設計的幾種常見類型:①以熟悉官能團的轉化為主型;②以分子骨架變化為主型。要注意模仿題干中的變化,找到相似點,弄清陌生官能團及骨架的變化。