专题：有机合成与推断

1、专題：有机合成与推断【题型说明】有机合成与推断型综合题是高考有机化学选做题的重要考查形式，该题型多 以新型有机物的合成路线为载体，并结合题目所给物质结构、性质反应信息,综 合性考查有机化合物的推断、官能团的结构与性质、有机反应类型的判断、有机 化学方程式的书写、同分异构体的书写等知识点，通常有4 5个设问，题目综 合性强，情境新,考查全面，难度稍大，大多以框图转化关系形式呈现,能够很 好地考查学生综合分析问题和解决问题的能力，获取信息、整合信息和对知识的 迁移应用能力，在复习备考中应予以重视。I题型一挖有机合成路线的综合分析题型示例【示例1】(201牛全国大纲卷，30)“心得安”是治疗心脏病的

2、药物，下面是 它的一种合成路线(具体反应条件和部分试剂略)：<>HONaaOCH2CH=CH2b(GH,Cl).广ACHiCOdI1-荼酚9(A) (B)OCHOH OCHjCHCHzNHCHfCH)!(CILhClINH：cd(C)心得安回答下列问题:试剂a是,试剂b的结构简式为, b中官能团的名称是o(2) 的反应类型是o(3) 心得安的分子式为o(4) 试剂b可由丙烷经三步反应合成:C3H8反曲X区瞬Y反购试剂b反应1的试剂与条件为，反应2的化学方程式为反应3的反应类型是(5) 芳香化合物D是仁蔡酚的同分异构体，其分子中有两个官能团，能发生 银镜反应，D能被KMnCU酸性溶液

3、氧化成E(C2H4O2)和芳香化合物F(C8H6O4), E 和F与碳酸氢钠溶液反应均能放出CO2气体，F芳环上的一硝化产物只有一种。 D的结构简式为；由F生成一硝化产物的化学方程式为，该产物的名称是O思路点拨(1)反应可用NaOH(或Na2CO3)与1 蔡酚中酚轻基反应生成 仁荼酚钠；根据A、B的结构简式和b的分子式(C3H5CI),可推测出b的结构简 式为CICH2CH=CH2 ,故b分子中含有的官能团为氯原子、碳碳双键。()OCHXH CH2()CH2(2)反应由B(oi)c(oi)是断了碳碳双键，加了一个氧原子,故属于加氧型的氧化反应。(3)根据心得安的结构简式即 可确定其分子式为C1

4、6H21O2N o (4)由丙烷(CH3CH2CH3)经三步反应合成 CICH2CH=CH2的流程图如下：ch3chch3CH3CH2CH3 尙 ciNa 卑7 醇CH2=CHCH3嗜佚下CICH2CH=CH2 ,由此得反应1的试剂与条件为5、光照；反应2的化学方程式为：ch3chch3Cl + NaOHCHOHCH2=CHCH3t + NaCl + H20 ;反应 3 的反应OH类型为取代反应。(5)根据1 荼酚的结构简式(0(5)可确定D的分子式为CwHsO ,又知芳香族化合物D可发生银镜反应，故确定含有醛基，D能被酸性KMnCU氧化成E(C2H4O2)和芳香化合物F(C8H6O4)，且均

5、与NaHCOa溶液反应放出C02,可确定E为CHaCOOH ,又由F芳环上的一硝基代物只有一种，故F为H()()C-<0-C()()H ,结合d的分子式可确定d的结构简式为()HC-0-<=C'-CH3 ；由尸的结构简式即可得出其一硝基取代物的结构简式该硝化产物的名称为2硝基,牛苯二甲酸或硝基对苯二甲酸。硝化反应所需试剂为浓硝酸和浓硫酸，所以由F生成一硝化产物的化学方 程 式 为HOOCCOOH + HX)。N()2II()()CtQ>C()()H+ HN()3(浹)(2)氧化答案(1)NaOH(或Na2CO3) CICH2CH=CH2氯原子、碳碳双键反应(3)Ci6

6、H2iO2NCII3CHCH3 +Na()II(4)Cl2、光照C1CHHCH2=CH-CH3t +NaCl+H2O取代反应OHCHOOCNO,H()()cYDCO()H 十 HNO3 (浓)-吃：OOH +H2O 2 俏基4-苯二甲酸(或硝基对苯二甲酸)【归纳总结】1. 常见的有机合成路线一元合成路线r-ch=ch2牛卤代绘Na 響2。_元醇一元醛一元竣酸(2) 二元合成路线ch2ch2CH2=CH2-J 2( NaOy/y2O 元醇二元醛一二元按'链酯酸一 V环酯。、高聚酯(3)芳香化合物合成路线:2有机合成中官能团的引入、消去和转化官能团的弓I入卤代坯的消去：CH3CH2Br +

7、 NaOH-引CH2=CH2t +NaBr + H2O入碳碳双醇的消去：CH3CH2OH零摄”CH2=CH2f + H2O快坯的不完全加成：HC三CH + HCI藪件CH2=CHCl烷炷或苯及其V同系物的CH3CH3 + Cb卷曲HCl + CH3CH2CI还有其他的卤代坯 O+B"空如 O-BjHBr 6屮 +Ci2 瘻 HCI + OClCH2=CHCH3 + C0° 沁P°c卤代 lCH2=CHCH2Cl + HCl不饱和坯与HX、X2的加成：CH2=CH2 + HBr_CH3CH2Br 、醇与氢卤酸的取代：CH3CH2OH + HBr-CH3CH2Br +

8、 H20烯疑与水的加成：CH2=CH2 + H2O加赞缰压CH3CH2OH 0=()催仃哀 II CHOH醛酮的加成：/+出1警/卤代绘的水解：R-X + NaOH-ROH + NaX.酉旨g勺水解：RCOORZ + NaOH-RCOONa + RZOH醛的氧化：2CH3CHO + 02豎创 2CH3COOHU +酯的水解：CH3C00C2H5 + h2o 7chscooh + C2H5OH< 烯坯的氧化：R-CH=CH2KMnL- * RCOOH + CO2t <y-HR苯的同系物的氧化:0jCOOH2(2) 官能团的消去 通过加成反应消除不饱和键。 通过消去反应、氧化反应或酯化

9、反应消除径基(一0H)。 通过加成(还原)反应或氧化反应消除醛基(-CHO)。 通过消去反应或水解(取代)反应消除卤素原子。(3) 官能团的转化 利用衍变关系引入官能团，如卤代坯勰伯醇(RCH20H)融醛駆竣酸。 通过不同的反应途径增加官能团的个数,如消去加成取代ch,ch2oh > ch2 = ch2 > ch2ch2 >I IBr BrCH2CH2 °I IOH OH 通过不同的反应z改变官能团的位置,如CH3CH2CH2OH业 CHCH= CH2HC1加成CH.CHCH,ICl水解ch3chch3。IOH3有机合成中常见官能团的保护(1) 酚轻基的保护:因酚轻

10、基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其 与NaOH反应,把-0H变为-ONa(或-OCH3)将其保护起来，待氧化后再酸化将 其转变为一 0H。(2) 碳碳双键的保护:碳碳双键也容易被氧化f在氧化其他基团前可以利用其与HCI等的加成反应将其保护起来,待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。(3) 氨基(-NH2)的保护：如对硝基甲苯宣或对氨基苯甲酸的过程中应先把 -CH3氧化成-COOH之后，再把一NO?还原为-NH2o防止当KMnO4氧化-CH3时, _NH2(具有还原性)也被氧化。题组精练1. (2013-, 10)华法林是一种治疗心脑血管疾病的药物，可由化合物E和M在一定条件下合成得到(

11、部分反应条件略)(1) A的名称为, A-B的反应类型为o(2) D-E的反应中，加入的化合物X与新制Cu(OH)2反应产生砖红色沉淀的化学方程式为(3) G-J为取代反应，其另一产物分子中的官能团是。(4) L的同分异构体Q是芳香酸，QR(C8H7O2CI)/j sKzC H T,T的核磁共振氢谱只有两组峰，Q的结构简式为, R-S的化学方程式为(5)上图中，能缩合成体型高分子化合物的酚类单体是()()和 R.CCH, + C2 H5()CR2 迥 R.CCH2CR2 + C2H5OH , M 的结构简式为解析 A-B的反应为CH3-C三CH + H2O邕化犁CHsCYH? 属于加成反应。(

12、2)D-E的反应为(3)G-J 的 反0() ()答案(1)丙烘加成反应(2) Q-CH() +2Cu()H)2 仝+Cu2O4 +2H.O(3) 竣基(或一COOH)2. (201牛,17)非诺洛芬是一种治疗类风湿性关节炎的药物，可通过以下方法合成:ABNaBH,CBrICHCIi3DNaCN(>H-cH cHQ'FT非诺洛芬请回答下列问题：COOHCHCH,（1）非诺洛芬中的含氧官能团为和（填名称）。（2）反应中加入的试剂X的分子式为CsHsOz, X的结构简式为。（3）在上述五步反应中，属于取代反应的是（填序号）。（4）B的一种同分异构体满足下列条件：I 能发生银镜反应，其

13、水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应。口分子中有6种不同化学环境的氢，且分子中含有两个苯环。写出该同分异构体的结构简式：ch2cho为原料制备c根据 已有知识并结合相关信息， 写出 严的合成路线流程图（无机试剂任用）。CHCOOH成路线流程图示例如下:液CH3CH2OH$2 CH3COOCH2CH3解析（1）由非诺洛芬的结构简式，可知含有醯键和竣基。（2）对比A. B构可知A中一Br被（）取代，结合X的分子式可推知X的结构简式为Cch3° （3）上述五步反应中，为取代反应，为还原（或加成）反应（酮疑基还原为醇密基），为取代反应（光基被一Br取代），为取代反应（一Br 被一CN取

14、代），为水解反应（一CN生成一COOH）0 （4）B的结构除掉2个苯环外还有2个碳原子，2个氧原子，1个不饱和度。能发生银镜反应，其水解产物之一 能与FeCh溶液发生显色反应，说明同分异构体中存在甲酸酚酯结构 O'另外还有一个饱和碳原子，1个苯环，结合分子中有6种不同化学环境的氢原子，可写出同分异构体的结构简式。（5）由题中反应信息采用逆向分析法，由CHaCH.q4hynch3H_Br '原料Oyh?ch（）发生还原反应生成OyHzCHzOII ,对ch3比OHEr与Q-CH2Cll2（川，官能团的位置发生改变，可先通过醇消去反应，然后再与HBr发生加成反应实现官能团的位置转化

15、。()OCHH2CH()NaBHtBr浓硫酸ONHBr Q-：HCH3 NKNCOOHJCHCH【题型模板】H,O/H+2HCH3答案（1）醯键竣基|题型二“。有机推断题的解题策略题型示例【示例2】（201牛天津，8）从薄荷油中得到一种A（CioHi6）,叫a非兰烙与A相关反应如下：/R出(足咼)/PiKMQ/FT足量NaOHC2H5OH/AC=OH-R COOH/R子式为(1)H的分(2) B所含官能团的名称为o(3) 含两个一COOCH3基团的C的同分异构体共有种(不考虑手性异构)，其中核磁共振氢谱呈现2个吸收峰的异构体结构简式为。(4) B-*D, Df E的反应类型分别为、o(5) G

16、为含六元环的化合物，写出其结构简式：,(6) F在一定条件下发生聚合反应可得到一种高吸水性树脂，该树脂名称为写出 E-F 的化学反应方程式：(8)A的结构简式为, A与等物质的量的B进行加成反应的产物共有种(不考虑立体异构)。思路点拨 A-H是碳碳双键的加成反应，碳架结构没有改变,根据已知信息f再结合A. B分子式和C的结构简式，可以判断：A为/, B为()CH-C-COOH ；再根据各物质之间的转化条件，可知：D为OHCH3CHCOOH ,E 为BrICH3CHCOOH , F 为CI坨CHCOON纸G 为(1)根据碳原子的成键特点,可知化CH.ICH3()()CcCOOCH3、ch3合物H

17、的分子式为CioH20o (2)fi B的结构简式可知其所含有的官能团的名称为抜基和竣基。(3)含有两个- COOCH3基团的C的同分异构体有：CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3.CHjOOCCHCH2CO(K：H3 .CH.CH3 () ()CCHC：() ()CH3 o共4种，其中核磁共振氢谱呈现2个吸收峰很卩有2种ch3CH3 OOCcCO(X2H3 o不同的氢原子)的结构为CI【3(4)由B和D的结构及反应条件，可知B-D为加成反应或还原反应。由D和E的结构及反应条件，可知D-E-Ech2的反应为取代反应。(6)F发生加聚反应得到树脂的结构为COONa其名称为聚丙烯酸钠。(7)

18、E-F为卤代绘的消去反应,其化学方程式为：BrCH3-H-CO()II + 2NaOHCHCH2=CHCOONa + NaBr + 2H20o (8)A 与等物质的量的Br2进行加成反应共有3种方式，其加成产物分别为：Br共3种。答案(HC10H20 (2)抜基竣基CH3(3) 4CHS()()CCCOOCHach3(4) 加成反应(或还原反应)取代反应(6)聚丙烯酸钠II3C0(5)()()och3a. fl on(7) CH.CHCOOH 十2Na()H>IBrCH2 =C：HCOONa4-NaBr+2H2O【知识归纳】仁确定官能团的方法性质结构代表物质酸性含有-COOH、酚轻基乙酸、苯酚水解反应()含有一X、YOOR、一£一的物质及二糖、多 糖;其中在酸性及碱性溶液中均能水解的物质含 有酯基或肽键CH3CH2CI、乙酸乙酯使漠水褪色含有一c=c或-C三C或-CHO或是酚类物质CH2=CH2使漠的ecu溶液褪色C=C一或一 C 三 C-CH三 CH使酸性高猛酸钾溶液褪色含有OH、CHO、一C=C或8 C及苯环上含有侧链的物质CFhCHO与FeCh溶液作用显紫色含有酚轻基苯酚与银氨溶液