林增輝
有機合成推斷題是高考的重要題型,分值占15%左右,命題形式上多以框圖的形式給出烴及烴的衍生物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,綜合考查基本概念、化學(xué)方程式的書寫、反應(yīng)類型的判斷、官能團的轉(zhuǎn)變和引入、同分異構(gòu)體的判斷和書寫等;是對同學(xué)們有機化學(xué)知識的綜合考查,同學(xué)們要熟悉題型,提煉掌握各種類型題目的解題方法。
一、有機合成推斷題的常見類型
1. 利用流程和背景信息推斷。
這類題目的流程往往比較簡潔,但在題干中會補充相關(guān)的信息,同學(xué)們需要在抓住合成主線的基礎(chǔ)上,借助背景信息進行推斷。
【例1】(2015·新課標(biāo)II節(jié)選)聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一種可降解的聚酯類高分子材料,在材枓的生物相容性方面有很好的應(yīng)用前景。 PPG的一種合成路線如下:
已知:
①烴A的相對分子質(zhì)量為70,核磁共振氫譜顯示只有一種化學(xué)環(huán)境的氫;
②化合物B為單氯代烴:化合物C的分子式為C5H8;
③E、F為相對分子質(zhì)量差14的同系物,F(xiàn)是福爾馬林的溶質(zhì);
{4}。
推斷思路:根據(jù)流程和背景信息,烴A的相對分子質(zhì)量為70,核磁共振氫譜顯示只有一種化學(xué)環(huán)境的氫,由于70÷14=5,可知A是環(huán)戊烷,則A的結(jié)構(gòu)簡式為 ;環(huán)戊烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成B,且B為單氯代烴,則B的結(jié)構(gòu)簡式為;根據(jù)B生成C的反應(yīng)條件可知該反應(yīng)是鹵代烴的消去反應(yīng),所以由B生成C的化學(xué)方式為
,D則為HOOCCH2CH2CH2COOH,E、F為相對分子質(zhì)量差14的同系物,F(xiàn)是甲醛,則E是乙醛。
2. 根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物推斷。
這類題目的特點是在合成線路中,有比較明確的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系,往往能借助一些關(guān)鍵產(chǎn)物進行推斷。
【例2】(2015·新課標(biāo)I節(jié)選)A(C2H2)是基本有機化工原料。由A制備聚乙烯醇縮丁醛和順式異戊二烯的合成路線(部分反應(yīng)條件略去)如圖所示:
推斷思路:根據(jù)步驟⑤的反應(yīng)物及產(chǎn)物,可推斷A為乙炔(C2H2);乙炔與CH3COOH加成反應(yīng)生成B,結(jié)合步驟②的產(chǎn)物,可推知B為CH3COOCH=CH2,結(jié)合步驟④的產(chǎn)物,可推斷C為,D為CH3CH2CH2CHO。
3. 借助問題中信息進行推斷。
這類題目的突破口不出現(xiàn)在合成路線上,也不在已知的信息中,而是出現(xiàn)在問題中,同學(xué)們在平時應(yīng)養(yǎng)成先瀏覽全題,快速提取有效信息的習(xí)慣。
【例3】(2015·天津節(jié)選)扁桃酸衍生物是重要的醫(yī)藥中間體,以A和B 為原料合成扁桃酸衍生物F路線如下:
(1)A的分子式為C2H2O3,可發(fā)生銀鏡反應(yīng),且具有酸性,A所含官能團名稱為:_________,
推斷思路:題干和流程中沒有提供有關(guān)A和B的信息,但在問題(1)中進行了補充:A的分子式為C2H2O3,可發(fā)生銀鏡反應(yīng),且具有酸性。可推斷A是HOCCOOH,官能團是醛基和羧基;根據(jù)C的結(jié)構(gòu)可知B是苯酚。
4. 根據(jù)反應(yīng)條件的特征進行推斷。
有機反應(yīng)的條件往往帶有一定的特征,而這些特征往往也成了推斷的突破口,應(yīng)引起同學(xué)們的重視,要熟記常見反應(yīng)的條件。
【例4】(2015·浙江高考節(jié)選)化合物X是一種香料,可采用乙烯與甲苯為主要原料,按下列路線合成:
已知:RXROH;RCHO+ CH3COORRCH=CHCOOR
推斷思路:A為乙烯與H2O的加成產(chǎn)物,故A為CH3CH2OH(乙醇);A催化氧化得到B,B為CH3COOH(乙酸)、甲苯光照條件下與氯氣反應(yīng),則甲基氫原子被氯原子取代,故C為C6H5CH2Cl;C為鹵代烴,在NaOH水溶液中水解生成醇,所以D為C6H5CH2OH(苯甲醇);D催化氧化為E,所以E為C6H5CHO(苯甲醛)。類比已知條件RCHO+CH3COORRCH=CHCOOR可知,醛E和酯F也可發(fā)生同類反應(yīng)得一種不飽和酯X,所以X的結(jié)構(gòu)簡式為:。
5. 根據(jù)提供的化學(xué)方程式進行推斷。
這類題型所涉及的物質(zhì)及反應(yīng),有些是同學(xué)們不熟悉的,但題目會提供化學(xué)方程式,幫助同學(xué)們了解物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系,同學(xué)們應(yīng)抓住反應(yīng)中的官能團轉(zhuǎn)變或斷鍵方式,尋找突破口。
【例5】(2014·新課標(biāo)I節(jié)選)席夫堿類化合物G在催化席夫堿類化合物G在催化、藥物、新材料等方面有廣泛應(yīng)用。合成G的一種路線如下:
已知以下信息:
①
②一摩爾B經(jīng)上述反應(yīng)可生居二摩爾C,且C不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。
③D屬于單取代芳烴,其相對分子質(zhì)量為106。
④核磁共振氫譜顯示F苯環(huán)上有兩種化學(xué)環(huán)境的
⑤
推斷思路:A是氯代烷烴,發(fā)生消去反應(yīng)得到烯烴B,結(jié)合信息①②可知B是一種對稱烯烴,且雙鍵碳原子上沒有氫原子,則B結(jié)構(gòu)簡式為:C(CH3)2=C(CH3)2,生成的C是丙酮:CH3CH3;F分子式為C8H11N,結(jié)合信息③,D是乙苯;F的苯環(huán)上只有兩種環(huán)境的氫原子,則乙基、氨基位于對位上:C2H5——NH2;F與丙酮C發(fā)生信息⑤的反應(yīng)得到產(chǎn)品G:C2H5——N。
二、有機合成推斷題的復(fù)習(xí)建議
在高考中,有機合成推斷題雖然考查形式靈活多變,但其核心是不變的,基本上都是以官能團的性質(zhì)為主線進行考查,因此同學(xué)們在復(fù)習(xí)過程中應(yīng)注意以下幾點:
1. 立足教材,掌握有機物、有機物的基本分類、同系物、官能團、同分異構(gòu)體等基本概念;掌握甲烷、乙烯、乙炔、苯、乙醇、乙酸等典型有機物的性質(zhì),以點蓋面地學(xué)習(xí),形成系統(tǒng)。
2. 從宏觀到微觀,理解碳原子的成鍵規(guī)律,理解化學(xué)鍵的本質(zhì),理解各種官能團對有機物性質(zhì)的影響,立足典型有機物,深入研究官能團的性質(zhì),熟記常見官能團的轉(zhuǎn)化關(guān)系,例如鹵代烴→醇→醛→羧酸,又如鹵代烴→烯烴等等。并在此基礎(chǔ)上促類旁通,掌握有機物性質(zhì)的基本推斷方法。
3. 熟悉各種推斷題的基本形式,總結(jié)尋找各類題型突破口的方法,從而達到有效解決有機合成推斷題的目的。
責(zé)任編輯 李平安