有機(jī)合成推斷題解題通法

有機(jī)合成推斷題主要考查的是有機(jī)物中官能團(tuán)的性質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)類型、有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡式的書寫和反應(yīng)方程式的書寫等。這一題型對許多同學(xué)來說是一個難點(diǎn)，所以掌握方法要領(lǐng)非常關(guān)鍵。

如何做好有機(jī)合成推斷題？牢記以下思路即可。

其一，已給出物質(zhì)的分子式時，先計算其不飽和度（Ω）從確定可能的結(jié)構(gòu)。

CxHyXmNnOz型，Ω=。

常見官能團(tuán)的不飽和度：

官能團(tuán)C=C與一個飽和環(huán)C C

不飽和度Ω=1Ω= 2 Ω=1Ω=1 Ω=1 Ω=4

算了飽和度，對物質(zhì)的可能結(jié)構(gòu)便有了初步的設(shè)想，要確定其結(jié)構(gòu)，還需要掌握下一步。

其二，運(yùn)用有機(jī)化學(xué)中常見官能團(tuán)的相關(guān)反應(yīng)條件及轉(zhuǎn)化關(guān)系解題。

1.含有不同官能團(tuán)的有機(jī)物之間的相互轉(zhuǎn)換

2.延伸的轉(zhuǎn)化關(guān)系

上述的轉(zhuǎn)化關(guān)系可以由單個官能團(tuán)擴(kuò)展到兩個或多個官能團(tuán)，由鏈狀有機(jī)物擴(kuò)展到環(huán)狀有機(jī)物。

例1 已知：

化合物Ⅰ可由以下合成路線獲得：

（1）化合物Ⅰ的分子式為 ，其完全水解的化學(xué)方程式為 （注明條件）。

（2）化合物Ⅱ與足量濃氫溴酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 （注明條件）。

（3）化合物Ⅲ沒有酸性，其結(jié)構(gòu)簡式為 ；Ⅲ的一種同分異構(gòu)體Ⅴ能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2，化合物Ⅴ的結(jié)構(gòu)簡式為 。

解析：計算C3H8O2不飽和度Ω== 0，結(jié)合官能團(tuán)反應(yīng)的條件可知Ⅱ為醇，之后醇被氧化為醛；再從Ⅰ的結(jié)構(gòu)式是酯，逆向分析知IV為丙二酸，從而得到四種化合物的結(jié)構(gòu)簡式。

（1）根據(jù)化合物Ⅰ的結(jié)構(gòu)簡式可得出其分子式為C5H8O4，水解方程式為H3COOCCH2COOCH3+ 2NaOH2CH3OH+NaOOCCH2COONa。

（2）HOCH2CH2CH2OH+2HBr

CH2BrCH2CH2Br+2H2O。

（3）Ⅴ能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2，說明分子中含有羧基，根據(jù)Ⅲ的結(jié)構(gòu)簡式可知化合物Ⅴ的結(jié)構(gòu)簡式為CH2CHCOOH。

其三，先統(tǒng)觀全局，判斷是該正向推斷還是逆向推斷，或者是二者皆用。

例2 化合物A（C11H8O4）在氫氧化鈉溶液中加熱反應(yīng)后再酸化可得到化合物B和C。回答下列問題：

（1）B的分子式為C2H4O2，分子中只有一個官能團(tuán)，則B的結(jié)構(gòu)簡式是 ；B與乙醇在濃硫酸催化下加熱反應(yīng)生成D，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ，該反應(yīng)的類型是 ；寫出兩種能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的B的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 。

（2）C是芳香化合物，相對分子質(zhì)量為180，其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60.0%，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.4%，其余為氧，則C的分子式是 。

（3）已知C的芳環(huán)上有三個取代基，其中一個取代基無支鏈，且還有能使溴的四氯化碳溶液褪色的官能團(tuán)及能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出氣體的官能團(tuán)，則該取代基上的官能團(tuán)名稱是 。另外兩個取代基相同，分別位于該取代基的鄰位和對位，則C的結(jié)構(gòu)簡式是 。

（4）A的結(jié)構(gòu)簡式是 。

解析：題目信息中只有物質(zhì)的分子式，沒有分子結(jié)構(gòu)，那么必須要先計算C11H8O4的不飽和度Ω==8， 不飽和度大于4，確定有苯環(huán)。這道題的突破口就是“化合物A（C11H8O4）在氫氧化鈉溶液中加熱反應(yīng)后再酸化可得到化合物B和C”，說明該酯先在堿性環(huán)境下水解再酸化，也等同于酯的酸性水解。結(jié)合有機(jī)化學(xué)中常見官能團(tuán)的相關(guān)反應(yīng)的條件及轉(zhuǎn)化關(guān)系，不難得出相應(yīng)的酸和含羥基（—OH）的化合物。

根據(jù)問題（1）中B的分子式為C2H4O2，可知分子中只有一個官能團(tuán)，它的不飽和度Ω=1，則B就是乙酸，其結(jié)構(gòu)簡式是CH3COOH；酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式是

CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O，

該反應(yīng)的類型是酯化反應(yīng)（取代反應(yīng)）；能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說明B的同分異構(gòu)體中含有醛基，則結(jié)構(gòu)簡式為CH3OCHO，HOCH 2 CHO。

既然B是酸，那么C的問題就轉(zhuǎn)化為簡單的計

算C、H、O三種元素的原子個數(shù)之比：∶ ∶，根據(jù)相

對分子質(zhì)量為180，可以確定分子式為C9H8O4。

能使溴的四氯化碳溶液褪色，說明含有碳碳雙鍵；能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出氣體，說明含有羧基；該取代基無支鏈，說明為—CHCH—COOH；再結(jié)合C的分子式，可以推斷另兩個相同的取代基為—OH，

所以 C的結(jié)構(gòu)簡式為。

A為酯，B為乙酸，C在酯化時只能用掉一個，我們馬上便可寫出乙酸酯化的物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡式為

或，

很明顯該物質(zhì)O多了，而且不飽和度不對，那么只能考慮C中的—OH與—COOH自身酯化了。在考慮成環(huán)時五元環(huán)或六元環(huán)較穩(wěn)定，就可得出A的結(jié)構(gòu)簡式

為。

【答案】（1）CH3COOH CH3COOH+CH3CH2OH

CH3COOCH2CH3+H2O 酯化反應(yīng)（取代反應(yīng)）

CH3OCHO，HOCH2CHO （2）C9H8O4

（3）碳碳雙鍵、羧基

（4）