《创新方案》第五章 3 聚焦突破6 有机推断的解题策略 讲义(教师版)化学选择性必修3人教版

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名称 《创新方案》第五章 3 聚焦突破6 有机推断的解题策略 讲义(教师版)化学选择性必修3人教版
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文件大小 1.3MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2026-02-07 00:00:00

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文档简介

eq \o(\s\up7( INCLUDEPICTURE "聚焦突破6LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "聚焦突破6LLL.TIF" \* MERGEFORMAT ),\s\do8(    有机推断的解题策略))
1.解答有机推断题的一般方法
(1)找已知条件最多的、信息量最大的化学反应。这些信息可以是有机化合物的性质(包括物理性质)、反应条件、实验现象、官能团的结构特征、变化前后的碳链或官能团间的差异、数据上的变化等。
(2)寻找特殊的或唯一的已知信息。包括具有特殊性质的物质(如常温下处于气态的常见烃的含氧衍生物——甲醛)、特殊的分子式(这种分子式只能有一种结构)、特殊的反应、特殊的颜色等。
(3)根据数据进行合理推断。数据往往起突破口的作用,常用来确定有机化合物的分子式或某种官能团的数目。
(4)根据加成所需H2、Br2的量,确定分子中不饱和键的类型及数目;由加成产物的结构,结合碳四价原则确定不饱和键的位置。
(5)如果不能直接推断某物质,可以假设几种可能,结合题给信息进行正推或逆推,猜测可能,再验证可能,看是否完全符合题意,从而得出正确答案。
2.解答有机推断题的关键——找准突破口
(1)根据“转化关系”突破有机化合物的类别
常见转化关系如下图所示:
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(2)根据“反应现象”突破官能团种类
反应现象 思考方向
溴水褪色 含有碳碳双键、碳碳三键、酚羟基、醛基等
酸性高锰酸钾溶液褪色 含有碳碳双键、碳碳三键、醛基、羟基或有机化合物为苯的同系物(与苯环相连的碳原子上含有氢原子)等
能与氯化铁溶液发生显色反应 含有酚羟基
生成银镜或砖红色沉淀 含有醛基或甲酸酯基
与钠反应产生H2 含有羟基或羧基
加入碳酸氢钠溶液产生CO2 含有羧基
加入浓溴水产生白色沉淀 含有酚羟基
(3)根据“反应产物”突破官能团位置
①若由醇氧化得醛或羧酸,则可推知—OH一定连接在有2个氢原子的碳原子上;若由醇氧化得酮,则可推知—OH一定连接在有1个氢原子的碳原子上;若醇不能发生催化氧化反应,则可推知—OH所连的碳原子上无氢原子。
②由消去反应的产物,可确定—OH或—X的位置。
③由取代反应产物的种数,可确定碳链结构。如某烷烃,已知分子式和一氯代物的种数时,可推断可能的结构。有时甚至可以在不知分子式的情况下,判断可能的结构简式。
④由加氢后碳链的结构,可推测原物质分子中或—C≡C—的位置。
(4)根据“反应条件”突破有机反应类型
反应条件 思考方向
氯气、光照 烷烃的取代、苯的同系物侧链上的取代
液溴、催化剂 苯及其同系物发生苯环上的取代
浓溴水 碳碳双键或碳碳三键加成、酚取代、醛氧化
氢气、催化剂、加热 苯、醛、酮加成
氧气、催化剂、加热 某些醇氧化、醛氧化
酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液 烯、炔、苯的同系物(与苯相连的碳原子上含有氢原子)、醛、醇等氧化
银氨溶液或新制的氢氧化铜 醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖等氧化
氢氧化钠的水溶液、加热 卤代烃水解、酯水解等
氢氧化钠的醇溶液、加热 卤代烃消去
浓硫酸、加热 醇消去、酯化
浓硝酸、浓硫酸、加热 苯环上取代
稀硫酸、加热 酯水解、二糖和多糖等水解
氢卤酸、加热 醇取代
INCLUDEPICTURE "例1LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "例1LLL.TIF" \* MERGEFORMAT (2023·高考全国甲卷)阿佐塞米(化合物L)是一种可用于治疗心脏、肝脏和肾脏病引起的水肿的药物。L的一种合成路线如下(部分试剂和条件略去)。
INCLUDEPICTURE "23HBH48A.TIF" INCLUDEPICTURE "23HBH48A.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "23HBH48B.TIF" INCLUDEPICTURE "23HBH48B.TIF" \* MERGEFORMAT
已知:R—COOHR—COClR—CONH2
回答下列问题:
(1)A的化学名称是________________。
(2)由A生成B的化学方程式为_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)反应条件D应选择________________(填标号)。
a.HNO3/H2SO4   b.Fe/HCl c.NaOH/C2H5OH d.AgNO3/NH3
(4)F中含氧官能团的名称是________________。
(5)H生成I的反应类型为________________。
(6)化合物J的结构简式为_________________________________________________。
(7)具有相同官能团的B的芳香族同分异构体还有________________种(不考虑立体异构,填标号)。
a.10 b.12 c.14 d.16
其中,核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积比为2∶2∶1∶1的同分异构体结构简式为________________。
[解析] (7)具有相同官能团的B()的芳香族同分异构体的苯环上可有一个侧链,为—CH(NO2)Cl,有1种结构;有两个侧链,为—CH2NO2和—Cl或—CH2Cl和 —NO2,每组取代基在苯环上均有邻、间、对3种位置关系;有三个侧链,
为—CH3、—NO2和—Cl,三者在苯环上有10种位置关系,除去B本身还有9种,故共有16种符合条件的同分异构体。其中,核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积比为2∶2∶1∶1的同分异构体为轴对称结构,结构简式是。
[答案] (1)邻硝基甲苯(或2-硝基甲苯)
(2)
(3)b (4)羧基 (5)消去反应 (6) INCLUDEPICTURE "23GKHD5.TIF" INCLUDEPICTURE "23GKHD5.TIF" \* MERGEFORMAT
(7)d 
INCLUDEPICTURE "例2LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "例2LLL.TIF" \* MERGEFORMAT (2023·新高考江苏卷)化合物I是鞘氨醇激酶抑制剂,合成路线如下:
INCLUDEPICTURE "THB12.TIF" INCLUDEPICTURE "THB12.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)化合物A的酸性比环己醇的________________(填“强”“弱”或“无差别”)。
(2)B的分子式为C2H3OCl,可由乙酸与SOCl2反应合成,B的结构简式为________________________________________________________________________。
(3)A→C中加入(C2H5)3N是为了结合反应中产生的________________(填化学式)。
(4)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式:________________________________________________________________________。
①碱性条件水解后酸化生成两种产物,产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且室温下不能使2%酸性KMnO4溶液褪色;②加热条件下,铜催化另一产物与氧气反应,所得有机产物的核磁共振氢谱中只有1组峰。
(5)G的分子式为C8H8Br2,F→H的反应类型为________________。
(6)写出以、 INCLUDEPICTURE "THB13.TIF" INCLUDEPICTURE "THB13.TIF" \* MERGEFORMAT 和CH2===CH2为原料制备 INCLUDEPICTURE "THB14.TIF" INCLUDEPICTURE "THB14.TIF" \* MERGEFORMAT 的合成路线流程图:_______________________________________________________________
________________________________________________________________________
(须用NBS和AIBN,无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
[解析] 根据A与C的结构简式、B的分子式(C2H3OCl)逆推可知,B的结构简式为CH3COCl;E在碱性条件下发生水解反应并酸化生成F为 INCLUDEPICTURE "THB17位.TIF" INCLUDEPICTURE "THB17位.TIF" \* MERGEFORMAT ,F与G(C8H8Br2)发生取代反应得到H,可推出G的结构简式为。
(1)化合物A中含有酚羟基,酚羟基的酸性强于醇羟基的酸性,故化合物A的酸性比环己醇的强。
(2)由分析可知,B的结构简式为CH3COCl。
(3)A→C的化学方程式为
显碱性,可以与HCl发生中和反应促进反应正向进行,提高的产率,故A→C中加入(C2H5)3N是为了结合反应中产生的HCl。
(4) 的同分异构体在碱性条件下水解后酸化生成两种产物,产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且室温下不能使2%酸性 KMnO4溶液褪色,说明该同分异构体为酯,且该同分异物体的一种水解产物为苯甲酸,另一水解产物为丙醇,加热条件下,铜催化该产物与氧气反应,所得有机产物的核磁共振氢谱中只有1组峰,由此确定该醇为2-丙醇,由此确定满足条件的同分异构体的结构简式为。
(5)由分析可知,F→H的反应类型为取代反应。
[答案] (1)强 (2)CH3COCl (3)HCl
(4)  (5)取代反应 
(6) INCLUDEPICTURE "THB15.TIF" INCLUDEPICTURE "THB15.TIF" \* MERGEFORMAT
【突破集训】
1.(2024·河南联考)多丁纳德(化合物K)是一种治疗痛风的药物,以下为其合成路线之一(部分反应条件已简化)。
INCLUDEPICTURE "HM23.TIF" INCLUDEPICTURE "HM23.TIF" \* MERGEFORMAT
已知: INCLUDEPICTURE "HM24.TIF" INCLUDEPICTURE "HM24.TIF" \* MERGEFORMAT 。
回答下列问题:
(1)B的化学名称是_________________________________________________________。
(2)D中官能团的名称为________________________、__________________________。
(3)由F和H反应生成I的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
反应类型为________________________________。
(4)由I转变为J可选用的试剂是________________(填字母)。
A. B.
C.稀硫酸 D.KOH溶液
(5)设计反应1和反应2的目的是__________________________________________。
(6)在D的同分异构体中,同时满足下列条件的共有________________种;
①含有苯环;
②与FeCl3溶液发生显色反应;
③与NaHCO3溶液反应放出CO2。
其中,核磁共振氢谱显示为五组峰,且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为____________________________________________________________。
解析:D在氯化铁催化作用下与氯气发生取代反应生成E,D的结构简式为;D由C经酸性高锰酸钾溶液氧化得到,且C中碳原子数目为9,C的结构简式为;根据B到C的反应条件可知,B的结构简式为;根据A到B的反应条件及A的分子式可知,A的结构简式为;根据已知信息反应,可得F的结构简式为。
(1)B的结构简式为,名称为对乙基苯酚或4-乙基苯酚。
(2)D的结构简式为,官能团名称为醚键、羧基。
(3)F和H发生取代反应生成I,同时生成HCl,化学方程式为
(4)I转变为J发生氧化反应,可选用的试剂是。
(5)由于酚羟基极易被氧化,因此在有机合成中将其转化后又恢复。设计反应1和反应2的目的是保护酚羟基,防止其被氧化。
(6)D的结构简式为,其同分异构体中,①含有苯环;②与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;③与NaHCO3溶液反应放出CO2,说明含有—COOH;还剩余一个碳原子,有以下两种情况:一是有两个取代基连在苯环上,两个取代基分别为—OH、—CH2COOH,有邻、间、对3种结构;二是有三个取代基连在苯环上,三个取代基分别为—CH3、—COOH、—OH,有10种结构;故满足上述条件的D的同分异构体有13种,其中核磁共振氢谱显示为五组峰,且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为。
答案:(1)对乙基苯酚(或4-乙基苯酚)
(2)羧基 醚键
(3)
 取代反应
(4)B (5)保护酚羟基,防止其被氧化
(6) 13 
2.(2024·江西联考)盐酸芬戈莫德(H)是一种治疗多发性硬化症的新型免疫抑制剂,以下是其中一种合成路线(部分反应条件已简化)。
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INCLUDEPICTURE "HM27B.TIF" INCLUDEPICTURE "HM27B.TIF" \* MERGEFORMAT
已知: INCLUDEPICTURE "HM28.TIF" INCLUDEPICTURE "HM28.TIF" \* MERGEFORMAT 。
回答下列问题:
(1)化合物A中碳的2p轨道形成________________ 中心________________电子的大π键。
(2)由B→C的反应类型为________________。
(3)试剂X的化学名称为________________。
(4)由D→E反应的目的是__________________________________________________。
(5)写出由E→F的化学方程式:_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)参照上述合成路线,以和CH3NO2为原料,设计合成的路线:_________________________________________________
___________________________________________________________(无机试剂任选)。
解析:苯和发生取代反应得到B,B中羰基被还原生成C,C发生已知信息反应得到D,由D的结构简式,推测试剂X为甲醛(HCHO),D中羟基和 INCLUDEPICTURE "HM31.TIF" INCLUDEPICTURE "HM31.TIF" \* MERGEFORMAT 发生取代反应得到E,E和发生取代反应得到F为 INCLUDEPICTURE "HM32.TIF" INCLUDEPICTURE "HM32.TIF" \* MERGEFORMAT ,F加氢还原得到G。
(1)A为苯,苯中的大π键为6中心6电子。
(2)由分析可知,B中羰基被还原生成C,即B→C的反应类型为还原反应。
(3)由分析可知,试剂X为甲醛。
(4)D中羟基和 INCLUDEPICTURE "HM31.TIF" INCLUDEPICTURE "HM31.TIF" \* MERGEFORMAT 反应得到E,G→H又生成羟基,故D→E反应的目的是保护羟基。
(5)E生成F的化学方程式为
INCLUDEPICTURE "HM30.TIF" INCLUDEPICTURE "HM30.TIF" \* MERGEFORMAT 。
答案:(1)6 6 (2)还原反应 (3)甲醛 (4)保护羟基
(5) INCLUDEPICTURE "HM30.TIF" INCLUDEPICTURE "HM30.TIF" \* MERGEFORMAT
(6) INCLUDEPICTURE "HM30A.TIF" INCLUDEPICTURE "HM30A.TIF" \* MERGEFORMAT
3.(2024·吉林、黑龙江联考)抗疟疾药物阿莫地喹的合成路线如下。
INCLUDEPICTURE "HM33.TIF" INCLUDEPICTURE "HM33.TIF" \* MERGEFORMAT
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称为________________和________________。
(2)由A生成C的反应类型为________________。
(3)D的结构简式为_________________________________________________________。
(4)多聚甲醛可以用甲醛代替,则H、I和甲醛反应生成J的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)H的同分异构体中,含羧基、苯环,不含氨基(—NH2)的有________________种(不考虑立体异构)。
(6)抗癌药物乐伐替尼中间体的合成路线如下图(部分反应条件已略去),其中M和N的结构简式分别为________________和________________。
INCLUDEPICTURE "HM34.TIF" INCLUDEPICTURE "HM34.TIF" \* MERGEFORMAT
解析:A和B发生取代反应生成C,结合A、C的结构简式及B的分子式可知,B的结构简式为;C受热得到D,D先在碱性环境中水解再酸化得到E,结合E和C的结构简式及D的分子式可知,D的结构简式为 INCLUDEPICTURE "HM35.TIF" INCLUDEPICTURE "HM35.TIF" \* MERGEFORMAT ;E受热生成F,F和POCl3发生取代反应生成G;结合H、I和K的结构简式及J的分子式可知,J的结构简式为 INCLUDEPICTURE "HM38.TIF" INCLUDEPICTURE "HM38.TIF" \* MERGEFORMAT 。
(1)A中含氧官能团的名称为酯基和醚键。
(2)由分析可知,由A生成C的反应类型为取代反应。
(3)由分析可知,D的结构简式为 INCLUDEPICTURE "HM35.TIF" INCLUDEPICTURE "HM35.TIF" \* MERGEFORMAT 。
(4)H、I和甲醛反应生成J的化学方程式为 INCLUDEPICTURE "HM36.TIF" INCLUDEPICTURE "HM36.TIF" \* MERGEFORMAT + INCLUDEPICTURE "HM37.TIF" INCLUDEPICTURE "HM37.TIF" \* MERGEFORMAT +HCHO INCLUDEPICTURE "HM38.TIF" INCLUDEPICTURE "HM38.TIF" \* MERGEFORMAT +H2O。
(5)H的同分异构体中,含羧基、苯环,不含氨基(—NH2),若苯环上只有1个取代基,则为—CH2NHCOOH、—NHCH2COOH、—N(CH3)COOH,共有3种情况;若苯环上有2个取代基,则为—COOH、—NHCH3 或—NHCOOH、—CH3,共有6种情况;综上所述,满足条件的同分异构体有9种。
(6)N和发生取代反应生成抗癌药物乐伐替尼中间体,结合乐伐替尼中间体的结构简式及流程图中G+K→L可知,N的结构简式为 INCLUDEPICTURE "HM40.TIF" INCLUDEPICTURE "HM40.TIF" \* MERGEFORMAT ; INCLUDEPICTURE "HM39.TIF" INCLUDEPICTURE "HM39.TIF" \* MERGEFORMAT 中含有羧基,与NH3反应生成M,结合N的结构简式可推知,M的结构简式为 INCLUDEPICTURE "HM39H.TIF" INCLUDEPICTURE "HM39H.TIF" \* MERGEFORMAT 。
答案:(1)酯基 醚键 (2)取代反应 
(3) INCLUDEPICTURE "HM35.TIF" INCLUDEPICTURE "HM35.TIF" \* MERGEFORMAT
(4) INCLUDEPICTURE "HM36.TIF" INCLUDEPICTURE "HM36.TIF" \* MERGEFORMAT + INCLUDEPICTURE "HM37.TIF" INCLUDEPICTURE "HM37.TIF" \* MERGEFORMAT +HCHO INCLUDEPICTURE "HM38.TIF" INCLUDEPICTURE "HM38.TIF" \* MERGEFORMAT +H2O (5)9
(6) INCLUDEPICTURE "HM39H.TIF" INCLUDEPICTURE "HM39H.TIF" \* MERGEFORMAT   INCLUDEPICTURE "HM40.TIF" INCLUDEPICTURE "HM40.TIF" \* MERGEFORMAT