大题题型专攻4 有机合成与推断.docx

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大题题型专攻4有机合成与推断

大题题型专攻四

　有机合成与推断

[题型简介]　有机合成与推断是选修5有机化学基础的重要考查题型。

此大题考查的内容包含有机化学的主干内容，综合性强、难度较大，有很好的区分度。

分析近几年的全国各卷试题，考查的热点相对很固定。

通常以新药品、新物质、新材料的合成路线为载体，考查的热点涉及①某些物质的结构简式或名称、②反应类型或反应条件、③重要转化的有机化学方程式书写、④分子式的确定、⑤同分异构体书写与数目确定、⑥特定条件的有机物合成路线的设计等。

1．有机推断题的解题思路

2．有机合成题的解题思路

（15分）（2018·全国卷Ⅰ）化合物W可用作高分子膨胀剂，一种合成路线如下：

回答下列问题：

（1）A的化学名称为________。

（2）②的反应类型是________。

（3）反应④所需试剂、条件分别为________。

（4）G的分子式为________。

（5）W中含氧官能团的名称是________。

（6）写出与E互为同分异构体的酯类化合物的结构简式（核磁共振氢谱为两组峰，峰面积比为1∶1）________。

（7）苯乙酸苄酯（

）是花香型香料，设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线___________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________（无机试剂任选）。

[命题立意]

设问

知识落点

核心素养

（1）

有机物的命名

宏观辨识与微观探析

变化观念与证据推理　

（2）（3）

有机反应类型与反应条件的判断

（4）（5）

四价原则确定分子式、官能团名称

（6）

限定条件下同分异构体的书写

科学探究与创新意识

（7）

有机合成路线的设计方案

【解答指导】　

②反应为取代反应。

（3）④反应是“羧酸→酯”⇒④为酯化反应，需醇（乙醇）作试剂，浓H2SO4、加热作反应条件。

（4）

C12H18O3酯类化合物。

（6）

⇒高度对称的酯类物质

⇒两类：

①对称二元酸与一元醇；②对称二元醇与一元酸。

（7）逆向推导法：

【解析】　

（1）A的化学名称为氯乙酸。

（2）反应②中—CN取代—Cl，为取代反应。

（3）比较D和E的结构简式可知，反应④是HOOC—CH2—COOH与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生的酯化反应。

（4）由G的结构简式可知G的分子式为C12H18O3。

（5）由W的结构简式可知，W中含氧官能团的名称为羟基、醚键。

（6）根据题意知，满足条件的E的酯类同分异构体具有高度对称结构，则满足条件的同分异构体为

。

（7）由苯甲醇合成苯乙酸苄酯，需要增长碳链。

联系题图中反应②、③、④设计合成路线。

【答案与评分标准】　

（1）氯乙酸（2分）

（2）取代反应（1分）

（3）乙醇浓硫酸、加热（2分，试剂1分，条件1分）

（4）C12H18O3（2分）

（5）羟基、醚键（2分，少一个或错一个扣1分）

（6）

（2分，少一个或错一个扣1分）

[题后升华]

1．有机推断题的破题技巧

（1）根据反应条件推断某一反应的反应物或生成物，如反应条件为“NaOH的醇溶液，加热”，则反应物必是含卤素原子的有机物，生成物中肯定含不饱和键。

（2）根据有机反应的特殊现象推断有机物的官能团。

①使溴水褪色，则表示有机物分子中可能含有碳碳双键、碳碳三键或醛基。

②使酸性KMnO4溶液褪色，则该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基或苯的同系物。

③遇FeCl3溶液显紫色或加入浓溴水出现白色沉淀，表示该物质分子中含有酚羟基。

④加入新制Cu（OH）2悬浊液并加热，有红色沉淀生成（或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现），说明该物质中含有—CHO。

⑤加入金属钠，有H2产生，表示该物质分子中可能有—OH或—COOH。

⑥加入NaHCO3溶液有气体放出，表示该物质分子中含有—COOH。

（3）以特征产物为突破口来推断碳架结构和官能团的位置

①醇的氧化产物与结构的关系。

②由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。

③由取代产物的种数或氢原子环境可确定碳架结构。

有机物取代产物越少或相同环境的氢原子数越多，说明此有机物结构的对称性越高，因此可由取代产物的种数或氢原子环境联想到此有机物碳架结构的对称性而快速进行解题。

④由加氢后的碳架结构可确定碳碳双键或碳碳三键的位置。

⑤由有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯，可确定该有机物是含羟基的羧酸；根据酯的结构，可确定—OH与—COOH的相对位置。

（4）根据数据推断官能团的个数

①加成时，1mol

消耗1molH2（部分加成）或2molH2（完全加成），1mol—CHO消耗1molH2，1mol苯环消耗3molH2。

②1molR—CHO（R为烃基）与银氨溶液、新制Cu（OH）2完全反应时分别生成2molAg或1molCu2O。

③一元醇与乙酸反应生成酯时，其相对分子质量增加42；二元醇与足量乙酸反应生成二元酯时，其相对分子质量增加84。

④一元醇发生连续催化氧化反应过程中物质的相对分子质量变化情况为

。

2．重要的有机转化关系

1．（2018·武汉模拟）石油裂解气主要含有丙烯、1,3丁二烯等不饱和烃，以它们为原料可合成CR橡胶和医药中间体G，合成路线如下：

已知①B、C、D均能发生银镜反应；

②

RCH2COOH。

请回答下列问题：

（1）A的顺式异构体的结构简式为______________________________。

（2）C中含氧官能团的名称是________，反应①的反应类型为________。

（3）写出E→F的化学方程式：

____________________________________

____________________________________________________________。

（4）写出同时满足下列条件的医药中间体G的同分异构体的结构简式：

____________________________________________________________。

①与D互为同系物；

②核磁共振氢谱有三组峰。

（5）用简要语言表述检验B中所含官能团的实验方法：

____________________________________________________________

____________________________________________________________。

（6）用A为起始原料合成CR橡胶的路线为_____________________

____________________________________________________________（其他试剂任选）。

【解析】　

（1）A存在顺式异构体，则

发生1,4加成生成A，A的顺式异构体的结构简式为

。

（2）根据B、C、D均能发生银镜反应，结合B的分子式，可知B为CH2===CHCHO，结合C的相对分子质量及C―→D，则C为HOCH2CH2CHO，D为OHCCH2CHO，故C中的含氧官能团为羟基、醛基。

根据图示转化关系，E为HOOCCH2COOH，F为

，故反应①为

和

的取代反应。

（3）E―→F为HOOCCH2COOH和乙醇的酯化反应。

（4）

在酸性条件下水解生成

，加热时脱去CO2得到的G为

，根据该同分异构体与D（OHCCH2CHO）互为同系物，且含有三种类型氢原子，可知该同分异构体可以为OHC（CH2）4CHO、

。

（5）B为CH2===CHCHO，所含官能团有碳碳双键、醛基，检验碳碳双键，用溴水或酸性高锰酸钾溶液等，检验醛基，用银氨溶液或新制氢氧化铜，由于溴水或酸性高锰酸钾溶液能氧化醛基，因此要先检验醛基，后检验碳碳双键。

（6）运用逆合成分析法，倒推中间产物，确定合成路线。

【答案】　

（1）

（2）羟基、醛基　取代反应

（3）HOOCCH2COOH＋2C2H5OH

C2H5OOCCH2COOC2H5＋2H2O

（4）OHC（CH2）4CHO、OHCCH（CH3）CH（CH3）CHO

（5）取少量B于洁净试管中，加入足量银氨溶液，水浴加热有银镜生成，证明B中有醛基；再加酸酸化，滴入少量溴的四氯化碳溶液，溶液褪色，证明含有碳碳双键（或其他合理答案）

（6）

2．化合物H是合成治疗心血管疾病药物的中间体，可通过以下途径合成：

已知：

①

（苯胺易被氧化）

②甲苯发生一硝基取代反应与A类似

请回答下列问题：

（1）写出C中官能团的名称：

________。

（2）写出有关反应类型：

B―→C：

________；F―→G：

________。

（3）写出A―→B反应的化学方程式：

___________________________

____________________________________________________________。

（4）同时满足下列条件的D的同分异构体的结构简式为

____________________________________________________________。

①能发生银镜反应

②能发生水解反应，水解产物之一与FeCl3溶液显紫色

③核磁共振氢谱显示分子中有4种不同化学环境的氢原子

（5）合成途径中，C转化为D的目的是___________________________。

（6）参照上述合成路线，以甲苯和（CH3CO）2O为原料（无机试剂任选），设计制备

的合成路线

____________________________________________________________

____________________________________________________________。

【解析】　

（1）根据C的结构简式可以判断其中含有的官能团有醚键和氨基。

（2）根据题目给出的信息可以判断A―→B发生的是硝化反应，B的结构简式为

；B―→C的反应中—NO2变成了—NH2，因此反应为还原反应；E―→F的试剂为NaBH4，因此F的结构简式为

，根据F和G的结构简式的不同可以判断反应为消去反应。

（3）根据题目给出的反应信息②可以判断A―→B反应的化学方程式为

＋H2O。

（4）能发生银镜反应且能水解，则可能为甲酸形成的酯基，又水解后产物能与FeCl3发生显色反应，则水解后形成酚羟基，比较物质D的结构可知，还多余两个饱和碳原子和一个氮原子，只要将它们在苯环上形成对称结构，就只有4种不同化学环境的H，故其结构简式为

（5）根据题目给出的信息可知苯胺易被氧化，所以C―→D的反应是为了保护—NH2。

（6）该题要合成的物质，在苯环上是邻位取代基，不可以将甲苯先氧化成苯甲酸，否则再硝化时，只能形成间位取代基，所以应先将甲苯硝化生成邻硝基甲苯，接着运用流程中A至B的信息，将硝基转化成氨基，然后再与（CH3CO）2O反应生成酰胺键，最后将甲基氧化生成羧基。

注意不可以氧化邻甲基苯胺，因为苯胺也会被氧化，当形成酰胺键时，相当于保护了氨基，故合成路线为

【答案】　

（1）醚键、氨基

（2）还原反应　消去反应