专题十二
有机推断及其合成
【课前导引】
1.（2004江苏）有4种有机物：
①
②
③
④
其中可用于合成结构简式为
的高分子材料的正确组合为：
A. ①③④　　　B. ①②③
C. ①②④　　　D. ②③④
其中可用于合成结构简式为
的高分子材料的正确组合为：
A. ①③④　　　B. ①②③
C. ①②④　　　D. ②③④
2. A为某芳香烃的衍生物，只含C、H、O三种元素，环上有两个取代基。又已知A的相对分子质量为150，A不能使FeCl3溶液显色，但可被新制Cu(OH)2氧化为B，B能浓硫酸存在和加热时，发生分子内的酯化反应生成C，C分子中有一个含氧的六元环。
(1)B分子中的含氧官能团__________、__________(填名称)；
　　(2)写出符合上述条件的A的可能的结构
式：___________________________；
　　(3)写出任一一种A与新制Cu(OH)2反应的化学方程式：
(1)B分子中的含氧官能团__________、__________(填名称)；
　　(2)写出符合上述条件的A的可能的结构
式：___________________________；
　　(3)写出任一一种A与新制Cu(OH)2反应的化学方程式：
羧基
(1)B分子中的含氧官能团__________、__________(填名称)；
　　(2)写出符合上述条件的A的可能的结构
式：___________________________；
　　(3)写出任一一种A与新制Cu(OH)2反应的化学方程式：
羧基
羟基
(1)B分子中的含氧官能团__________、__________(填名称)；
　　(2)写出符合上述条件的A的可能的结构
式：___________________________；
　　(3)写出任一一种A与新制Cu(OH)2反应的化学方程式：
羧基
羟基
(1)B分子中的含氧官能团__________、__________(填名称)；
　　(2)写出符合上述条件的A的可能的结构
式：___________________________；
　　(3)写出任一一种A与新制Cu(OH)2反应的化学方程式：
羧基
羟基
(4)写出任意一种B生成的C的结构
简式: C:________________。
(4)写出任意一种B生成的C的结构
简式: C:________________。
【考点搜索】
1. 综合应用各类有机化合物（烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、乙醇、溴乙烷、苯酚、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、脂肪酸、甘油酯、多羟基醛酮、氨基酸、蛋白质等）的性质，进行推导未知物的结构简式；
　　2. 组合多个化合物的化学反应，合成具有指定结构简式的产物。
【链接高考】
例1. （05上海）苯酚是重要的化工原料，通过下列流程可合成阿司匹林、香料和一些高分子化合物。已知：
(1)写出C的结构简式_____________。
　　(2)写出反应②的化学方程式__________。
　　(3)写出G的结构简式________________。
　　(4)写出反应⑧的化学方程式__________。
　　(5)写出反应类型：④______⑦________。
　　(6)下列可检验阿司匹林样品中混有水杨酸的试剂是_________。
　　(a) 三氯化铁溶液 (b) 碳酸氢钠溶液
　　(c) 石蕊试液
解析：本题以苯酚与酸酐发生酯化反应为线索，考查酯化、加成、消去、二烯烃的1-4加聚、羟基酸的缩聚反应，以及处理信息的能力。运用化学反应环境联想法，很容易知道：A到B为信息反应，A到C为酯化反应，A到G为酯化缩聚反应；难点在于反应⑧为二烯烃的1-4加聚反应，这一点要努力突破。故本题答案为：
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5) 加成反应、消去反应
(6)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5) 加成反应、消去反应
(6) a
例2.（03江苏高考）烷基苯在高锰酸钾的作用下，侧链被氧化成羧基，例如
化合物A—E的转化关系如图1所示，已知：A是芳香化合物，只能生成3种一溴化合物，B有酸性，C是常用增塑剂，D是有机合成的重要中间体和常用化学试剂（D也可由其他原料催化氧化得到），E是一种常用的指示剂酚酞，结构如图2。
写出A、B、C、D的结构简式：
解析：本题意在对信息处理能力、羧酸变酸酐、酯化反应等的考查。运用化学反应环境联想法，可知道：A到B为信息反应，B到C为酯化反应，故答案为：
A
B
C
D
【在线探究】
1. 某有机化合物A的相对分子质量(分子量)大于110，小于150。经分析得知，其中碳和氢的质量分数之和为52.24%，其余为氧。请回答：
　　(1)该化合物分子中含有几个氧原子，为什么？
　　(2)该化合物的相对分子质量(分子量)是______。
　　(3)该化合物的化学式(分子式)是____。
　　
(4) 该化合物分子中最多含___个－Ｃ－官能团。
解析：本题属于计算推断题。因为110*　<52.24%16N<150*52.24%，故氧原子个数N=4。再由64/（1－52.24%）＝134，134－64=70，70/14=5，可知：还有五个CH2，故分子为C5H10O4，由不饱和度为1，可知只含
一个－C－官能团。答案为：
(1)4个 (略 52.5～71.6) 　　(2)134 (3)C5H10O4 　　　　　　　(4)1
2.已知
(CH3)2 CHCOOR CH2=C(CH3) COOR
-H2\催化剂
RCH=CH2 RCH(CH3)CHO
H2\CO
现有只含C、H、O的化合物A─F，有关它们的某些信息，已注明在下面的方框内。
A
分子量82的无支链的烃
H2\CO
B
可发生银镜反应
Cu(OH)2
C可被碱中和
D分子量202
无酸性
-H2\催化剂
E
催化剂
F
高分子化合物 (C10H14O4)n
(1)写出A─E的结构简式 : _____________。
(2)出B和足量Cu(OH)2反应的化学方程式 _________。
解析：设 A 为CXHy,有12X+Y=82,故A 为C6H10,据信息知, D必为酯, E必含C=C且通过加聚得到高聚物F,所以E、D也含10个碳! 若A含n个RCH=CH2结构, M(A) B (含6+n个碳其中有n个-CHO) C(含6+n个碳其中有n个-COOH) D(202).
与含10-(6+n)个碳的醇反应
A 只含一个RCH=CH2结构, 则C 含7个碳且为一元羧酸. 故C必和含3个碳的醇酯化得到D, 但202+18-(82+30+16)=82,但分子量是82 的醇不存在。若A含二个RCH=CH2结构, 则C 含8个碳且为二元羧酸, 可和甲醇或乙二醇酯化,但202+36-(82+60+32)=64故应是一分子C和2分子CH3OH反应. 所以A是CH2= CHCH2CH2CH=CH2 .
B 是OHCCH CH2CH2CHCHO

C 是HOOCCH CH2CH2CHCOOH
CH3 CH3
CH3 CH3
D 是CH3OOCCH CH2CH2CHCOO CH3

E 是CH3OOCC= CHCH=CCOO CH3
CH3 CH3
CH3 CH3
B和足量Cu(OH)2反应, 两个-OHC都被氧化成-COOH，方程式略。
【方法论坛】
有机物推断的思维方法一般有：
①（逆）顺推法：以有机物结构，性质和实验现象为主线，（逆）正向思维得出正确经验。
② 分离法：根据题意，分离出已知条件与未知条件，再据已知条件对未知条件一一求解。
有机物的合成：实质是通过有机化学反应或题目提供信息，使有机物增长或缩短碳链，或碳链和碳环之间相互转变，或在碳链和碳环上引入、转换各种官能团，以制备不同有机物。要求学会设计有机合成题的正确路线和简捷的途径。首先分析要合成的有机物属于何种类型，带有什么官能团，与哪些信息有关；其次是根据现有原料、信息和有关反应规律，尽可能合理地把目标有机物解剖成若干片断；或寻找官能团的引入、转换方法，或设法将各小分子拼接衍变，尽快找出合成目标有机物的关键和突破点。
一、基本合成方法
1.官能团的引入和转换
(1)C=C的形成
①一元卤代烃在强碱的醇溶液中消去HX
②醇在浓硫酸存在的条件下消去H2O
③烷烃的热裂解和催化裂化
(2)C≡C的形成
①二元卤代烃在强碱的醇溶液中消去2分子的HX
②一元卤代烯烃在强碱的醇溶液中消去HX
③实验室制备乙炔原理的应用
能否为二元醇脱水？
(3)卤素原子的引入方法
①烷烃的卤代（主要应用与甲烷）
②烯烃、炔烃的加成（HX、X2）
③芳香烃苯环上的卤代
④芳香烃侧链上的卤代
⑤醇与HX的取代
⑥芳香烃与X2的加成
(4)羟基的引入方法
① 烯烃与水加成
② 卤代烃的碱性水解
③ 醛的加氢还原
④ 酮的加氢还原
⑤ 酯的酸性或碱性水解
(5)醛基或羰基的引入方法
①醇的催化氧化 ②烯烃的催化氧化
③炔烃与水的加成 ④烯烃的臭氧氧化分解
(6)羧基的引入方法
①醛的催化氧化
②苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化
③酯的水解
④肽、蛋白质的水解
(7)酯基的引入方法
①酯化反应的发生 ②酯交换反应的发生
(8)硝基的引入方法 硝化反应的发生
2.缩短碳链的方法
①苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化
②烷烃的催化裂化
③烯烃、炔烃被酸性高锰酸钾溶液氧化
3. 成环（信息题）
(1)形成碳环
双烯成环
(2)形成杂环
通过酯化反应形成环酯
二、常用推断方法
1. 通式推断法：具有相同通式的物质类别可以归纳如下：
CnH2n：烯烃、环烷烃
CnH2n-2：炔烃、二烯烃、环烯烃
CnH2n+2O：醇、醚
CnH2nO：醛、酮、烯醇
CnH2nO2：羧酸、酯、羟醛
CnH2n-6O：芳香醇、芳香醚
2. 化学反应环境联想法
化合物C和E都是医用功能高分子材料，且有相同的元素百分组成，均可由化合物A(C4H8O3)制得，如下图所示，B和D互为同分异构体。
D
C4H6O2
五原子环化合物
B
C4H6O2
可使溴水褪色
E
(C4H6O2)n
C
(C4H6O2)n
A
C4H8O3
具有酸性
试写出：化学方程式A→D ，
B→C ，反应类型A→B ，B→C A→E ，
A的另外两种同分异构体（同类别且有支链）的结构简式： 及 .
浓硫酸
浓硫酸
一定条件
一定条件
答案为：
A→D
B→C
A→B 消去反应 B→C 加聚反应 A→E缩聚反应
E的结构简式: [-O(CH2)3CO-]n A的同分异构:
3. 反应物和生成物组成差分子量差法：
例1. 已知CH3CH2OH CH3COOCH2CH3
乙酸
乙酸酐
R CH OH RCH=O+H2O
OH
自动失水
现在只含C、H、O的化合物A─F，有关它们的某些信息，已注明在下面的方框内。
(1)在A─F化合物中，含有酯的结构的化合物是___________。
(2)写出化合物A和F结构简式 _________。
A可以发生银镜反应,可跟金属钠反应，放出氢气
B可以发生银镜反应
C相对分子质量为190，不发生银镜反应，可被碱中和
F不发生银镜反应无酸性
E不发生银镜反应无酸性
D相对分子质量为106，不发生银镜反应，被碱中和
乙酸酐
乙酸
选择氧化
乙醇
H2SO4
乙酸
乙酸酐
乙醇
硫酸
选择
氧化
解析：阅读信息，我们可知，在乙酸、乙酸酐存在的条件下，酯化羟基，而在乙醇、硫酸存在的条件下酯化羧基，故含有酯的结构的化合物是BCEF。下面关键是通过分子量，建立C和D之间的联系。若设A 中含n个-OH，m个-CHO，有M(A) B C, 同理有M(A)  D, 所以M(A)+42n+16m=190; M(A)+16m =106解之得n=2，即A 中含2个-OH基，则D中亦含有2个-OH基和至少一个-CHO，所以D中剩余片段的式量为10617245=27, 组成C2H3,故D中不含-COOH, A中也没有-COOH, A中有2个-OH基，一个-CHO，2个-OH基不能连在同一个C上, 所以可推出
+42n
+16m
+16m
A的结构简式: CH2OHCHOHCHO,
F的结构简式: C-O-CH2CH3
CHOOCCH3
CH2OOCCH3
【实弹演练】
[课堂反馈]
1. 提示：通常，溴代烃既可以水解生成醇，也可以消去溴化氢生成不饱和烃。如：
请观察下列化合物A--H的转换反应的关系图(图中副产物均未写出)，并填写空白：
(1)写出图中化合物C、G、H的结构简式
C__________________G_______________ H________________________________。　　
(2)属于取代反应的有_____________。(填数字代号，错答要倒扣分)
(1)写出图中化合物C、G、H的结构简式
C__________________G_______________ H________________________________。　　
(2)属于取代反应的有_____________。(填数字代号，错答要倒扣分)
(1)写出图中化合物C、G、H的结构简式
C__________________G_______________ H________________________________。　　
(2)属于取代反应的有_____________。(填数字代号，错答要倒扣分)
(1)写出图中化合物C、G、H的结构简式
C__________________G_______________ H________________________________。　　
(2)属于取代反应的有_____________。(填数字代号，错答要倒扣分)
(1)写出图中化合物C、G、H的结构简式
C__________________G_______________ H________________________________。　　
(2)属于取代反应的有_____________。(填数字代号，错答要倒扣分)
①③⑥⑧
2. 以乙烯为初始反应物可制得正丁醇  (CH3CH2CH2CH2OH)
已知两个醛分子在一定条件下可以自身加成.下式中反应的中间产物(Ⅲ)可看成是由(I)中的碳氧双键打开,分别跟(Ⅱ)中的2-位碳原子和2-位氢原子相连而得.(Ⅲ)是一种3-羟基醛,此醛不稳定,受热即脱水而生成不饱和醛(烯醛):
请运用已学过的知识和上述给出的信息写出由乙烯制正丁醇各步反应的化学方程式(不必写出反应条件).
3.相对分子质量为94.5的有机物A，在一定条件下可以发生如下图所示的转化（其它产物和水已略去）：
请回答下列问题：
(1)写出下列物质的结构简式：A______，J______。
(2)上述①—⑨的反应中，_____是取代反应（填编号），_____是消去反应（填编号）。
(3)写出下列反应的化学方程式：B→C_______B→E_________、D→G_____
(4)有机物I在一定条件下可合成一种环保型高分子材料。则该高分子结构简式为___。
4. 已知两个羧基之间在浓硫酸作用下脱去一分子水生成酸酐，如：
+H2O
某酯类化合物A是广泛使用的塑料增塑剂。A在酸性条件下能够生成B、C、D。
(1)CH3COOOH称为过氧乙酸，写出它的一种用途 。
(2)写出B+E→CH3COOOH+H2O的化学方程式:

(3)写出F可能的结构简式:
(1)CH3COOOH称为过氧乙酸，写出它的一种用途 。
(2)写出B+E→CH3COOOH+H2O的化学方程式:

(3)写出F可能的结构简式:
杀菌消毒
(1)CH3COOOH称为过氧乙酸，写出它的一种用途 。
(2)写出B+E→CH3COOOH+H2O的化学方程式:

(3)写出F可能的结构简式:
杀菌消毒
CH3－C－OH＋H2O2→CH3－C－O－OH＋H2O
(1)CH3COOOH称为过氧乙酸，写出它的一种用途 。
(2)写出B+E→CH3COOOH+H2O的化学方程式:

(3)写出F可能的结构简式:
杀菌消毒
CH3－C－OH＋H2O2→CH3－C－O－OH＋H2O
(4)写出A的结构简式:

(5)1摩尔C分别和足量的金属Na、NaOH反应, 消耗Na与NaOH物质的量之比是______。
(6)写出D跟氢溴酸（用溴化钠和浓硫酸的混合物）加热反应的化学方程式：
(4)写出A的结构简式:

(5)1摩尔C分别和足量的金属Na、NaOH反应, 消耗Na与NaOH物质的量之比是______。
(6)写出D跟氢溴酸（用溴化钠和浓硫酸的混合物）加热反应的化学方程式：
(4)写出A的结构简式:

(5)1摩尔C分别和足量的金属Na、NaOH反应, 消耗Na与NaOH物质的量之比是______。
(6)写出D跟氢溴酸（用溴化钠和浓硫酸的混合物）加热反应的化学方程式：
4:3
(4)写出A的结构简式:

(5)1摩尔C分别和足量的金属Na、NaOH反应, 消耗Na与NaOH物质的量之比是______。
(6)写出D跟氢溴酸（用溴化钠和浓硫酸的混合物）加热反应的化学方程式：
4:3
CH3CH2CH2CH2OH+HBr CH3CH2CH2CH2Br＋H2O
浓H2SO4
5. （2004江苏）环己烯可以通过丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到（方程式中有机物用键线式表示，例如“||”表示CH2=CH2，
“ ”表示CH2＝CH－CH＝CH2）：
实验证明，下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化：
5. （2004江苏）环己烯可以通过丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到（方程式中有机物用键线式表示，例如“||”表示CH2=CH2，
“ ”表示CH2＝CH－CH＝CH2）：
实验证明，下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化：
5. （2004江苏）环己烯可以通过丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到（方程式中有机物用键线式表示，例如“||”表示CH2=CH2，
“ ”表示CH2＝CH－CH＝CH2）：
实验证明，下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化：
现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环已烷：
请按要求填空： (1)A的结构简式是　　　；B的结构简式是　　　　　　；
现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环已烷：
请按要求填空： (1)A的结构简式是　　　；B的结构简式是　　　　　　；
现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环已烷：
请按要求填空： (1)A的结构简式是　　　；B的结构简式是　　　　　　；
现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环已烷：
请按要求填空： (1)A的结构简式是　　　；B的结构简式是　　　　　　；
现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环已烷：
(2)写出下列反应的化学方程式和反应类
型：反应④　　　 ，反应类型　　　　 ；反应⑤　　 　　　　，反应类型　　　　 。
现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环已烷：
(2)写出下列反应的化学方程式和反应类
型：反应④　　　 ，反应类型　　　　 ；反应⑤　　 　　　　，反应类型　　　　 。
现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环已烷：
(2)写出下列反应的化学方程式和反应类
型：反应④　　　 ，反应类型　　　　 ；反应⑤　　 　　　　，反应类型　　　　 。
现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环已烷：
(2)写出下列反应的化学方程式和反应类
型：反应④　　　 ，反应类型　　　　 ；反应⑤　　 　　　　，反应类型　　　　 。
消去反应
现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环已烷：
(2)写出下列反应的化学方程式和反应类
型：反应④　　　 ，反应类型　　　　 ；反应⑤　　 　　　　，反应类型　　　　 。
消去反应
现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环已烷：
(2)写出下列反应的化学方程式和反应类
型：反应④　　　 ，反应类型　　　　 ；反应⑤