2020年高考化学提分攻略21有机合成与推断(选考)附答案解析

1、题型 21 有机合成与推断（选考）一、解题策略1有机推断解题的一般模式2有机合成题的解题思路二、题型分类（一）有机物的推断1有机反应基本类型与有机物类型的关系有机反应基本类型有机物类型取代反应卤代反应饱和烃、苯和苯的同系物等酯化反应醇、羧酸、纤维素等水解反应卤代烃、酯等硝化反应苯和苯的同系物磺化反应加成反应烯烃、炔烃、苯和苯的同系物、醛等消去反应卤代烃、醇等氧化反应燃烧绝大多数有机物酸性 KMnO 4 溶液烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、醛、酚等催化氧化醇、醛、葡萄糖等新制氢氧化铜悬浊液或新制银氨溶液醛还原反应烯烃、炔烃、苯及其同系物、醛、酮、葡萄糖等聚合反应加聚反应烯烃、炔烃等缩聚反应苯酚与甲醛

2、、多元醇和多元酸、氨基酸等与 FeCl3 溶液的显色反应酚类2通过特征产物推断有机物 （1）醇的氧化产物与结构的关系图 15-1（2） 由消去反应的产物确定 OH 、X 的位置如 某 醇 （ 或 一 卤 代 烃 ） 发 生 消 去 反 应 仅 生 成 唯 一 的 一 种 产 物 CH2=CH CH 2 CH 3 ， 则 醇 为 CH 2OHCH 2CH2CH3（或一卤代烃为 CH 2XCH 2CH 2CH 3）。（ 3）由取代产物确定碳链结构如 C5H12的一取代物仅一种，则其结构为C（CH3）4。（4）由加 H2 后的碳的骨架确定碳碳双键或碳碳三键的位置。如（CH 3）3CCH 2CH3 对

3、应的烯烃为 （CH 3）3CCH=CH 2，炔烃为 （CH 3）3CC CH。（5）由有机物发生酯化反应生成酯的结构，可以推断反应物中羧基和羟基的位置；由有机物发生成肽反应生成肽的 结构，可以推断反应物中羧基和氨基的位置。（二）有机物的结构与性质 有机反应类型 1常见有机反应条件及反应类型反应条件反应类型NaOH 水溶液、加热卤代烃水解生成醇、酯类水解反应NaOH 醇溶液、加热卤代烃的消去反应，生成不饱和烃浓 H2SO4、加热醇消去反应、酯化反应、苯环上的硝化等溴水或溴的 CCl4 溶液烯烃、炔烃的加成、酚的取代反应O2/Cu 或 Ag 、加热醇催化氧化为醛或酮新制 Cu（OH） 2或银氨溶液

4、醛氧化成羧酸稀 H2SO4、加热酯的水解等H2、催化剂烯烃（或炔烃 ）的加成、芳香烃的加成、酮和醛还原成醇的反应2官能团的引入或转化OHH2O； RXH2O； R CHOH2；RCORH2；R COOR H 2OX烷烃 X 2；烯 （炔）烃 X 2或 HX ；R OH HXROH和 RX 的消去；炔烃不完全加氢CHO某些醇氧化；烯烃氧化；炔烃水化COOHR CHO O2；苯的同系物被强氧化剂氧化；羧酸盐酸化；R COORH2OCOO酯化反应3官能团的消除 “四方法 ”消除不饱和键 （双键、三键、苯环等 ）：加成反应。 消除羟基：消去、氧化、酯化反应。消除醛基：还原和氧化反应。消除卤素原子、酯基

5、、肽键等：水解反应4官能团的保护 有机合成在引入官能团时若对其他官能团造成破坏，会导致不能实现目标化合物的合成。因此制备过程中要保 护分子中的某些官能团，适当的时候再转变回来，达到有机合成的目的。【典例 1】 【2019·课标全国， 36】化合物 G 是一种药物合成中间体，其合成路线如下：回答下列问题：（ 1） A 中的官能团名称是 。（2）碳原子上连有 4 个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。写出 B 的结构简式，用星号 （*）标出 B 中的手性碳3）写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B 的同分异构体的结构简式 。 （不考虑立体异构，只需写出 3 个 ）4）反应所需的试剂和条

6、件是 5）的反应类型是 。6）写出 F到 G 的反应方程式 。(CH 3COCH 2COOC2H5)制备的合成路线 （无机试剂任选 ）。4）C2H5OH/浓 H2SO4、加热 （5）取代反应7）设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯解析】 A 为醇，高锰酸钾氧化 A 生成酮(B) ；B 与甲醛在碱溶液中发生加成反应生成C，C与酸性高锰酸钾反应生成 D()，将 CH 2OH 氧化成 COOH ，观察E 的结构简式知，D 与乙醇在浓硫酸加热条件下反应生成 E，E 在一定条件下引入丙基生成F，F 水解并酸化生成G。结合 E、G 的结构简式可知F 为1) A 中的官能团为羟基。2) 根据手性碳原子定义， B 中CH

7、 2上没有手性碳，上没有手性碳，故 B 分子中只有 2 个手性碳原子。3) B 的同分异构体能发生银镜反应，说明含有醛基，所以可以看成环己烷分子中2 个氢原子分别被甲基、醛基取代，或一个氢原子被 CH 2CHO 取代。4) 反应所需的试剂和条件是乙醇 /浓硫酸、加热。5) 反应中， CH3CH2CH2Br 与 E 发生取代反应。6) F 在碱溶液中水解生成羧酸盐，再酸化得到G。G 的合成路线：典例 2】 【 2019·课标全国， 36】 环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及与各种材料的粘结性能，已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一种新型环氧树脂已知以下信息：答案】（

8、1）丙烯 氯原子 羟基 （ 2）加成反应回答下列问题：1）A 是一种烯烃，化学名称为 ， C 中官能团的名称为 、。2）由 B 生成 C 的反应类型为 。3）由 C 生成 D 的反应方程式为 。4）E 的结构简式为 。5）E 的二氯代物有多种同分异构体，请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式能发生银镜反应；核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为32 1。6）假设化合物 D、F和 NaOH 恰好完全反应生成 1 mol 单一聚合度的 G，若生成的 NaCl 和 H2O的总质量为 765g，则 G的 n值理论上应等于 解析】（ 1）因 A 的分子式是 C3H6，且为烯烃，故其结构简式为CH

9、 3CH=CH 2，名称是丙烯。结合 B 的分子式、 C的分子式和 D 的结构简式可知B 为 CH2=CHCH 2Cl，C为，故 C 中所含官能团为氯原子和羟基。（ 2）由 B 生成 C的反应是 CH2=CHCH2Cl 与 HOCl 发生的加成反应。（ 4）由已知信息可知E为5）能发生银镜反应说明含醛基；核磁共振氢谱中三组峰的峰面积之比为321，说明含 1 个甲基，故符合条件的同分异构体为6） D 与 F 生成 G 的化学方程式为（2n）（1n）（2n）NaOH（2n）NaCl（2n）H2O，生成 1 mol G 时存在 （2n） mol NaCl 和（2n） mol H 2O则（2n） mo

10、l 765 g/（58.5 g mol·118 g ·mol 1），解得 n8。6）81有机物 H 是一种重要的高分子化合物，其合成路线如下：请回答下列问题：1）A 的名称是 C 中含氧官能团名称是 2）写出反应类型： AB ，C D 。3）BC 的反应试剂和反应条件是 。4）DEF 的反应方程式是 。5）G 的分子式是 。6）满足下列条件的 F 的同分异构体共有 种 （ 不考虑立体异构 ）。a苯环上有两个取代基，无其他环状结构；B含碳碳三键，无 C COH结构。7）多环化合物是有机研究的重要方向，请设计由合成多环化合物3）NaOH 水溶液、加热解析】（ 1）根据 A 的结

11、构简式可知， A 的名称是苯乙烯；根据 C 结构简式可知 C 中含氧官能团名称是羟基。2）根据有机物 ABC ， AB 的过程是在双氧水作用下，发生的加成反应；CD 的反应条件可知，该反应为醇的催化氧化。F的结构简式可知有机物3）有机物 B 为芳香氯代烃，在氢氧化钠水溶液加热的条件下发生取代反应生成芳香醇。4）根据信息可知，该步反应为醛在碱性环境下的加成消去反应生成烯醛，根据有机物，有机物 E 为 HCHO 发生反应：反应方程式是 HCHO OH 5）根据信息可知，相互加成生成有机物 G 。把两种有机物分子式相加即可得到G的分子式为 C13H 14O。6）F 的结构简式，满足条件： A 苯环上

12、有两个取代基，无其他环状结构；B含碳碳叁键，无 CCOH 结构；苯环上含有： CCH 和CH2OH 结构有 3 种；苯环上含有： C CH和OCH 3的结种；苯环上含有：CH3 C C和OH 结构有 3 种；共计有 15 种。CH3CHO 与苯甲醛发生反应生成7）根据信息，可知；再根据信息可知与 相互加成生成，最后与溴发生加成反应生成具体流程如下：构有 3种；苯环上含有： OCCH和CH3的结构有 3种；苯环上含有： CH 2 C CH和 OH 的结构有 32化合物 M 是二苯乙炔类液晶材料的一种，最简单的二苯乙炔类化合物是）如下：。以互为同系物的单取代芳烃 A、G 为原料合成 M的一种路线

13、（部分反应条件略去回答下列问题：1）A 的结构简式为 。M 中含有的官能团的名称是 。2）D 分子中最多有 个碳原子共平面。3）的反应类型是 ，的反应类型是 。4）的化学方程式为 。5）B 的同分异构体中能同时满足如下条件：苯环上有两个取代基，能发生银镜反应，共有 种 （不考虑立体异构 ），其中核磁共振氢谱为5 组峰，且峰面积比为 62211 的是 （写6）参照上述合成路线，设计一条由苯乙烯和甲苯为起始原料制备的合成路线 （不结构简式 ） 。答案】（ 1）碳碳叁键 （ 2）10考虑溶剂的合成 ）： 。3）取代反应 加成反应（6）解析】由 B 的结构可知反应为取代反应，B 发生还原反应生成C，

14、D 能与溴的四氯化碳溶液反应生成 E，E在氢氧化钾、乙醇条件下反应得到F，可知 E为卤代烃， D 含有不饱和键，故反应为消去反应，则 D 为 ， E 为 ，F 为， 由 M 的 分 子 式 可 知 ， 反 应 属 于 取 代 反 应 ， M 的 结 构 简 式 为；1）A 的结构简式为；M 中含有的官能团是碳碳叁键； ，含有的官能团是碳碳双键，苯环为平面结构、碳碳双键为平面结构，旋转碳碳单键可以使 2 个平面共面，通过选择碳碳双键可以使甲基中 C 原子处于上述平面内，即所有的碳 原子都可能共面，分子中最多有 10 个碳原子共平面；3）的反应类型是取代反应，的反应类型是加成反应；4）的化学方程式

15、为：2KOH 乙醇 2KBr 2H2 O；6)苯乙烯与溴发生加成反应得到，再在KOH/ 乙醇条件下发生消去反应生成通过 I2/HIO 3、CH 3COOH/H 2SO4 得到发生取代反应)的同分异构体中能同时满足如下条件：苯环上有两个取代基，能发生银镜反应，含有CHO，2 个侧链为 CHO 、CH2CH2CH3，或者为 CHO 、 CH(CH 3)2，或者为 CH2CHO 、CH2CH3，或者为CH2CH2CHO、CH3，或者为 CH(CH 3)CHO、CH3，各有邻、间、对 3种，共有 15种，其中核磁共振氢谱为 5 组峰，且峰面积比为 6 2211的是：3有机物 H 是合成某种药物的中间体

16、，一种合成路线如下：回答下列问题：1）有机物 B 的化学名称为 。2）反应的反应类型为 。3）反应所需试剂、条件分别为 。4）写出反应的化学方程式 。5）1 mol E 与 1 mol H 2完全加成生成 1 mol W ，W有多种同分异构体，其中属于氨基酸、分子中含两个羧基、且苯环上有两个取代基的 W 的可能结构共有 种 （不考虑立体异构 ），其中核磁共振氢谱为五组峰，峰面积比为 32222 的结构简式为6）设计以甲苯和 （CH 3CO） 2O 为原料制备的合成路线 （无机试剂任选 ）。答案】（ 1）对硝基甲苯或 4硝基甲苯2）取代反应3）NaOH 醇溶液、加热解析】（ 1 ）物质 B 中硝

17、基为取代基，甲苯为母体；（2）对比 B、 C 的结构，可知 B 中苯环上 H 原子被 CH 2CHBrCHO 替代生成 C，同时还生成 HCl ；（ 3）对比 C、 E的结构，结合反应的条件，可知C 中醛基氧化为羧基得到 D， D 发生卤代烃的消去反应生成E，故 D 为与氢氧化铜发；( 4)反应是生氧化反应生成；( 5)E的结构简式为， 1 molE 与 1 mol H2完全加成生成 1mol W ，应是碳碳双键与氢气发生加成反应，则W为W为， W 的同分异构体满足：属于 氨基酸、分子中含两个羧基、且苯环上有两个取代基，两个取代基为 COOH 、 CH 2CH(NH 2)COOH ，或者为 C

18、OOH 、，或者为 CH3、3、置结构；，或者为 CH2COOH、CH(NH 2)COOH ，均有邻、间、对 3 种位6)甲基氧化引入羧基。发生硝化反应引入硝基，硝基还原引入氨基，氨基与(CH 3CO) 2O 作用形成肽键。由于氨基易被氧化，应先引入氨基。故甲苯先发生邻位硝化反应，再还原为氨基，然后与(CH 3 CO)2O 反应，最后用酸性高锰酸钾溶液氧化。4奈必洛尔是一种用于血管扩张的降血压药物，一种合成奈必洛尔中间体G 的部分流程如下：已知：乙酸酐的结构简式为请回答下列问题：1) A 的名称是；B 中所含官能团的名称是2) 反应的化学方程式为该反应的反应类型是3）G 的分子式为写出满足下列条件的 E 的同分异构体的结构简式：.苯环上只有三个取代基 .核磁共振氢谱图中只有 4 组吸收峰.1 mol 该物质与足量 NaHCO 3溶液反应生成 2 mol CO25）根据已有知识并结合相关信息，写出以为原料制备的合成路线流程图 （无机试剂任选 ），合成路线流程图示例如下：CH 3CH2Br CH 3CH 2OH浓硫酸 CH 3COOCH 2CH3答案】（ 1）对氟苯酚或 4氟苯酚 酯基、氟原子氟原子；解析】（ 1） F原子为取