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正逆思維 快速推斷——2023年高考「有機推斷題」解法賞析

2024-02-17教育

劉彩虹

有機推斷題是高考試題的熱點題型,求解有機推斷題,用正向思維與逆向思維的方法,可揭示本質,快速推斷。現以2023年高考「有機推斷題」為例說明其解題方法。

例題1(2023年高考全國理綜甲卷)阿佐塞米(化合物L)是一種可用於治療心臟、肝臟和腎臟病引起的水腫的藥物。L的一種合成路線如圖1所示(部份試劑和條件略去)。

回答:(1)A的化學名稱:__。

(2)A→B的化學方程式式:__。

(3)反應條件D應選擇__(填標號)。

a.HNO3/pSO4 b.Fe/HCl

c.NaOH/C2pOHd.AgNO3/Np

(4)F中含氧官能團的名稱:__。

(5)H→I的反應型別:__。

(6)有機物J的結構簡式:__。

(7)具有相同官能團的B的芳香同分異構體還有__種(不考慮立體異構,填標號)。

a.10 b.12 c.14 d.16

其中,核磁共振氫譜顯示4組峰,其面積比為2∶2∶1∶1的同分異構體結構簡式為__。

解析因有機物B被酸性KMnO4氧化生成C,根據C的結構簡式逆向推斷可知有機物B的結構簡式為;因有機物A與Cl2發生取代反應生成B,則A的結構簡式為;因有機物C被還原生成E,則其反應條件為Fe/HCl;而E經一系列反應得到有機物G,根據已知條件,有機物G發生兩步反應得到有機物H,有機物G與SOCl2發生第一步反應得到中間體,中間體與氨水發生反應得到有機物H,則H的結構簡式為;有機物I與J發生反應得到有機物K,根據I和K的結構簡式和有機物J的分子式可得有機物J的結構簡式為

(1)A的結構簡式為其化學名稱是鄰硝基甲苯或2-硝基甲苯。

(2)在FeCl3的催化作用下,A與Cl2發生取代反應生成B和HCl,其反應的化學方程式式為:

(3)因有機物C被還原生成E,則其反應條件D應選擇b(Fe/HCl)。

(4)由F的結構簡式可知,其中含氧官能團的名稱是羧基。

(5)有機物H生成有機物I的反應實質是在有機物H的醯胺鍵處與POCl3發生消去反應脫水得到氰基,則其反應型別為消去反應。

(6)由上述分析可知化合物J的結構簡式為

(7)與分子式為C7H6ClNO2的芳香同分異構體且含有—Cl和—NO2兩種官能團的有機物的結構簡式有(有機物B)、

除有機物B外,其同分異構體還有16種。在這些同分異構體中,核磁共振氫譜顯示4組峰,且峰面積比為2∶2∶1∶1,說明其結構中有4種化學環境的H原子、且其個數比為2∶2∶1∶1,則其結構簡式為

答案:(1)鄰硝基甲苯(或2﹣硝基甲苯);

(3)b;(4)羧基;(5)消去反應;(6)

點評求解此題的關鍵是:一要由題給合成路線,利用逆向思維和正向思維的方法推斷出有關物質(A、B、H、J)的結構簡式;二要能夠根據有機物的結構簡式進行命名;三要能夠根據反應原理書寫有機化學方程式式;四要能夠根據反應原理選擇反應條件,並判斷反應型別;五要能夠辨識常見的官能團;六要會書寫有限定條件的同分異構體的結構簡式。

例題2(2023年高考全國理綜課標卷)莫西賽利(化合物K)是一種治療腦血管疾病的藥物,可改善腦梗塞或腦出血後遺癥等癥狀。圖2所示為其合成路線之一。

回答下列問題:

(1)A的化學名稱:__。

(2)C中碳原子的軌域混成型別有__種。

(3)D中官能團的名稱:__、__。

(4)E+F→G的反應型別:__。

(5)F的結構簡式:__。

(6)I轉變為J的化學方程式式:__。

(7)B的同分異構體中,滿足以下條件的有__種;

(1)含有手性碳;

(2)含有三個甲基;

(3)含有苯環。

其中,核磁共振氫譜顯示為6組峰,其面積比為3∶3∶3∶2∶2∶1的有機物的結構簡式為__

解析根據合成路線可知,A與2-溴丙烷發生取代反應生成B,B與NaNO2發生反應生成C,C與NpHS反應生成D,D與乙酸酐[(CpCO)2O]反應生成E,結合E的結構簡式和D的分子式可知,D的結構簡式為

E與F反應生成G,結合E和G的結構簡式和F的分子式推得,F的結構簡式為

G經兩步反應生成H,H與NaNO2/HCl反應生成I,由I的結構和H的分子式可知,H的結構簡式為

與水反應生成J,J與乙酸酐[(CpCO)2O]反應生成K,結合K的結構簡式和J的分子式推得J的結構簡式為

(1)由A的結構可知其名稱為3-甲基苯酚或間甲基苯酚。

(2)有機物C中含有苯環、甲基和異丙基,苯環上的C原子的混成型別為sp2混成,甲基和異丙基上的C原子的混成型別為sp3混成,則C中碳原子的軌域混成型別有2種。

(3)由上述分析可知,有機物D的結構簡式為,其官能團為胺基和羥基。

(4)有機物E與有機物F發生反應生成有機物G,其實質是E中的羥基與有機物F中的Cl發生取代反應生成有機物G,則其反應型別為取代反應。

(5)由上述分析可知,有機物F的結構簡式為

(6)有機物I與水反應生成有機物J,則該反應的化學方程式式為:

(7)B的同分異構體中含有手性碳、含有3個甲基、含有苯環的同分異構體有

共9種;其中,核磁共振氫譜顯示為6組峰,且峰面積比為3∶3∶3∶2∶2∶1的同分異構體的結構簡式為

答案:(1)3﹣甲基苯酚(或間甲基苯酚);

(2)2;(3)胺基、羥基;(4)取代反應;

點評求解此題的關鍵是:一要由題給合成路線,利用正向思維和逆向思維的方法推斷出有關物質(D、F、H、J)的結構;二要掌握有機化學方程式式的書寫方法;三要掌握有機物中碳原子混成方式的判斷方法;四要能夠辨識常見的官能團;五是要掌握反應型別的判斷方法;六要掌握有限定條件的同分異構體結構簡式的書寫方法。