高中化学有机推断题解题技巧
有机化学推断题是根据有机物间的衍变关系而设计的。这类试题通常以新药、新的染料中间体、新型有机材科的合成作为载体,通过引入新的信息,组合多个化合物的反应合成具有指定结构的产物,从中引出相关的各类问题,如推断各有机物的结构特点和所含官能团、判断反应类型、考查化学方程式的书写、书写同分异构体等。
一、解题策略
解有机推断题的一般方法是:
1、找已知条件最多的,信息量最大的。这些信息可以是化学反应、有机物性质(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、数据上的变化等等。
2、寻找特殊的或唯一的。包括具有特殊性质的物质(如常温下处于气态的含氧衍生物——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、特殊的颜色等等。
3、根据数据进行推断。数据往往起突破口的作用,常用来确定某种官能团的数目。
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,结合碳的四价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,结合题给信息进行顺推或逆推,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。
二、常见题型归纳
1、给出合成路线的推断题(即框图题)
此类题是最为常见的有机推断题。除题干给出新化学方程式、计算数据、实验现象和分子式或结构式外,大部分信息均集中在框图中。
解答这类题时,要紧紧抓住箭头上下给出的反应条件,结合题给信息,分析每个代号前后原子数、碳干和官能团变化情况,找准突破口。
例1 已知:烷基苯在酸性高锰酸钾的作用下,侧链被氧化成羧基,如:
化合物A~E的转化关系如图a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b。
1
?MnO?,H?正丁醇,H4??C A??????B?????①②C8H10 C16H22O4 ③ 250℃ ?苯酚,?H?????E D④ C8H4O3 图a 写出A、B、C、D的结构简式。
解析:本题中信息量最大的应是A:①分子式为C8H10且为芳香化合物(只含C、H,故为芳香烃);②为烷基苯(题给信息迁移);③分子中等效H原子数为3(只能生成3种一溴化合物)。由此可推知A的结构简式为:再依题给氧化过程即可得出B为:
;
;根据题给C的分子式和箭头上
C应是B与正丁醇CH3CH2CH2CH2OH发生酯化反应生成的二元酯,的条件推断,则C的结构简式为:
;B到D的反应条件教材中未
出现过,题中也无此信息,但我们可从D比B少1个H2O分子以及D与苯酚反应生成的E的结构特点,反推出D的结构为:
。
2、由计算数据推断分子式,由性质推断结构简式
例2 A是一种含碳、氢、氧三种元素的有机化合物。已知:A中碳的质量分数为44.1%,氢的质量分数为8.82%;A只含有一种官能团,且每个碳原子上
A能与乙酸发生酯化反应,最多只连一个官能团;但不能在两个相邻碳原子上发
生消去反应。请填空:
(1)A的分子式是____________,其结构简式是________________________。
(2)写出A与乙酸反应的化学方程式_________________________________。
(3)写出所有满足下列3个条件的A的同分异构体的结构简式:①属直链化合物;②与A具有相同的官能团;③每个碳原子上最多只连一个官能团。这些同分异构体的结构简式是________________________。
解析;(1)根据题给数据:A中碳的质量分数为44.1%,氢的质量分数为8.82%,可得氧元素的质量分数为47.08%,则有:
44.18.82100?44.1?8.82::?5:12:4. 12116即A的最简式为C5H12O4,此分子中C原子数已达最大程度饱和,故也为An(C):n(H):n(O)?的分子式。
题中给出的有助于书写A的结构简式的信息有:①A只含有一种官能团且能与乙酸发生酯化反应(含—OH);②不能在两个相邻碳原子上发生消去反应(相邻C原子间不能都有H原子);③每个碳原子上最多只连一个官能团(4个—OH2
分别连在4个C原子上)。由此写出A的结构简式为:
CH2OH|HOCH2—C—CH2OH
|CH2OH(2)由A的结构简式,可知A为多元醇 ,与乙酸反应的化学方程式为:
(3)根据题给条件,写出A的同分异构体为:
OHOHOHOHOH|||||CH3CHCHCHCH2OH、HOCH2CH2CHCHCH2OH、OHOH||HOCH2CH—CH2CHCH2OH
3、从结构推断物质所具有的性质、所含官能团种类、有机物类别 这类有机题的推断常常出现在选择题中。解答的最佳方法是先整体观察所含元素及各原子结合方式,再切割成“块”并逐“块”分析其特征,根据各“块”找出官能团及其对应的性质。
例3 苏丹红是很多国家禁止用于食品生产的合成色素(结构简式如图)。下列关于苏丹红说法错误的是( )。
A. 分子中含一个苯环和一个萘环
B. 属于芳香烃
C. 能被酸性高锰酸钾溶液氧化 D. 能溶于苯
解析:首先整体观察给出的有机物的结构,可以得出该有机物含C、H、O、N元素,不属于烃类,故B错。然后将所给有机物结构式,分成“块”,即:
结合题给选项,可以得出A、C正确;根据相似相溶原理,D项也正确。 答案:B
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