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文档简介

第05讲有机合成与推断

目录

01考情透视•目标导航错误!未定义书签。

02知识导图•思维引航错误!未定义书签。

03考点突破•考法探究错误!未定义书签。

考点一有机推断2

知识点1有机推断的方法和有机推断解题的思维建模2

知识点2确定官能团的方法3

知识点3有机反应类型的推断4

知识点4有机推断的题眼5

考向1根据官能团的变化推断8

考向2根据反应条件、反应类型、转化关系推断15

考向3根据题目所给信息进行推断21

考点二有机合成路线设计29

知识点1有机合成原则、有机合成的分析方法及解题方法29

知识点2有机合成的主要任务29

知识点3高考常见的新信息反应总结31

知识点4常用的合成路线32

考向1考查有机物官能团的衍变33

考向2考查有机物官能团的保护34

考向3考查有机合成路线的设计35

04真题练习•命题洞见错误!未定义书签。

考点要求考题统计考情分析

2024•河北卷18题,15分;高考非选择题通常以药物、材料、新物质的合成为背景,根据

2024•全国甲卷36题,15分;合成路线命题形式总体可分为三类:第一类是有机推断型,即

2024•辽宁卷19题,15分:在合成路线中各物质的结构简式是未知的,需要结合反应条件、

2023北京卷17题,12分;分子式、目标产物、题给信息等进行推断;第二类是结构已知

2023湖北卷17题,14分;型,即合成路线中各物质的结构简式是已知的,此类试题中所

有机推断

2023广东卷20题,14分;涉及的有机物大多是陌生且比较复杂的,需要根据前后的变化

2022福建卷15题,10分;来分析其反应特点;第三类是“半推半知”型,即合成路线中部

2022重庆卷19题,15分;分有机物的结构简式是已知的,部分是未知的,审题时需要结

2023湖南卷第8题,4分合条件及已知结构去推断未知有机物的结构。考查的知识点相

2022全国甲卷第8题,6分对比较稳定,有结构简式的推断、官能团的名称、有机物命名、

反应类型的判断、有机化学方程式的书写、同分异构体数目的

判断、结合核磁共振氢谱书写指定有机物的结构简式、合成路

2024•安徽卷18题,15分;

线设计等。

2024•湖北卷19题,15分;

预计2025年高考会以新的情境载体考查官能团的名称、反

2024.江苏卷15题,15分;

应条件、有机合成与推断,重点考查信息题提取能力、加工能

有机合成路线2023江苏卷15题,15分;

力,重点考查学生对新信息的接受和处理能力、知识迁移应用

设计2023海南卷18题,15分;

能力以及分析推理能力,题目难度较大。同时会以新的情境载

2022河北卷18题,15分;

体考查有机合成路线设计知识,结合陌生复杂信息或陌生反应

2022山东卷19题,12分;

信息对有机化合物的组成、结构、性质和反应进行系统推理,

2022湖南卷19题,15分;

对有机化合物的有机合成路线进行综合推断、设计或评价,题

目难度一般较大。

复习目标:

1.掌握有机合成路线设计的方法。

2.根据合成路线图能够推断有机物的结构。

知识固本

知识点1有机推断的方法和有机推断解题的思维建模

1.有机推断的方法

分为顺推法、逆推法和猜测论证法

(1)顺推法。以题所给信息顺序或层次为突破口,沿正向思路层层分析推理,逐步作出推断,得出结论。

(2)逆推法。以最终物质为起点,向前步步递推,得出结论,这是有机推断题中常用的方法。

(3)猜测论证法。根据已知条件提出假设,然后归纳、猜测、选择,得出合理的假设范围,最后得出结论。

2.解答有机推断题的思维建模

知识点2确定官能团的方法

1.根据试剂或特征现象推知官能团的种类

①使澳水褪色,则表示该物质中可能含有"0=C''或”结构。

/\

②使KMnCU(H+)溶液褪色,则该物质中可能含有“一『C-”或“一CHO”等结构或为苯的同

/\

系物。

③遇FeCb溶液显紫色,或加入滨水出现白色沉淀,则该物质中含有酚羟基。

④遇浓硝酸变黄,则表明该物质是含有苯环结构的蛋白质。

⑤遇12变蓝则该物质为淀粉。

⑥加入新制的Cu(0H)2悬浊液,加热煮沸有红色沉淀生成或加入银氨溶液加热有银镜生成,表示含有一CHO。

⑦加入Na放出H2,表示含有一OH或一COOH。

⑧加入NaHCCh溶液产生气体,表示含有一COOH。

2.根据数据确定官能团的数目

Ag(NH3)2OH

①*2Ag

—CHO—新制Cu(OH)2悬浊液

--------------------------->Cu2O

Na

②2—OH(醇、酚、较酸)----->H2

3

@2—COOH——^CO2,—COOH^^^2CO2

@xc=c/1molBn\cBr_cBZ;—c三j或二烯、烯醛)独号—CH2cH2—

⑤某有机物与醋酸反应,相对分子质量增加42,则含有1个一OH;增加84,则含有2个一OH。即一OH

转变为一OOCCH3。

⑥由一CHO转变为一COOH,相对分子质量增加16;若增加32,则含2个一CHO。

⑦当醇被氧化成醛或酮后,相对分子质量减小2,则含有1个一OH;若相对分子质量减小4,则含有2个

—OHo

⑧1mol苯完全加成需要3molH2o

©1mol—COOH与Na反应生成0.5molH2;1mol—OH与Na反应生成0.5molH2o

…()

⑩与NaOH反应,1mol—COOH消耗1molNaOH;1mol||(R、R,为炫基)消耗1molNaOH,若

R—C—O—R(

R,为苯环,则最多消耗2molNaOH„

3.根据性质确定官能团的位置

①若醇能氧化为醛或竣酸,则醇分子中应含有结构“一CH2OH";若能氧化成酮,则醇分子中应含有结构

“一CHOH—"。

②由消去反应的产物可确定“一OH”或“一X”的位置。

③由一卤代物的种类可确定碳架结构。

④由加氢后的碳架结构,可确定“'cr、/”或“一C三C—”的位置。

/\

⑤由有机物发生酯化反应能生成环酯或聚酯,可确定有机物是羟基酸,并根据环的大小,可确定“一OH”与

“一COOH”的相对位置。

4.常见官能团性质

官能团常见的特征反应及其性质

烷煌基取代反应:在光照条件下与卤素单质反应

碳碳双键(1)加成反应:使滨水或澳的四氯化碳溶液褪色

碳碳三键(2)氧化反应:能使酸性KMnCU溶液褪色

(1)取代反应:①在FeBn催化下与液澳反应;②在浓硫酸催化下与浓硝酸反应

苯环(2)加成反应:在一定条件下与H2反应

注意:苯与滨水、酸性高镒酸钾溶液都不反应

(1)水解反应:卤代煌在NaOH水溶液中加热生成醇

卤代燃

(2)消去反应:(部分)卤代煌与NaOH醇溶液共热生成不饱和姓

(1)与活泼金属(Na)反应放出H2

醇羟基(2)催化氧化:在铜或银催化下被氧化成醛基或酮叛基

(3)与炭酸发生酯化反应生成酯

(1)弱酸性:能与NaOH溶液反应

酚羟基(2)显色反应:遇FeCb溶液显紫色

(3)取代反应:与浓溟水反应生成白色沉淀

(1)氧化反应:①与银氨溶液反应产生光亮银镜;②与新制的Cu(OH)2共热产生砖红色沉淀

醛基

(2)还原反应:与H2加成生成醇

(1)使紫色石蕊溶液变红

竣基(2)与NaHCCh溶液反应产生CO2

(3)与醇羟基发生酯化反应

酯基水解反应:①酸性条件下水解生成炭酸和醇;②碱性条件下水解生成竣酸盐和醇

酰胺基在强酸、强碱条件下均能发生水解反应

NO2NH2

硝基还原反应:如屿>人.

0hci0

知识点3有机反应类型的推断

1.有机化学反应类型判断的基本思路

2.根据反应条件推断反应类型

①在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烧的水解反应。

②在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代煌的消去反应。

③在浓H2s04存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成酸反应或硝化反应等。

④能与澳水或澳的CC14溶液反应,可能为烯烧、焕煌的加成反应。

⑤能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯燃、焕煌、芳香烧、醛的加成反应或还原反应。

⑥在。2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应。

⑦与或新制的Cu(0H)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是一CHO的氧化反应。(如果连续两次

出现。2,则为醇一一>醛一一>竣酸的过程)

⑧在稀H2s04加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。

⑨在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应;在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代反应。

知识点4有机推断的题眼

有机推断解题的突破口也叫做题眼,题眼可以是一种特殊的现象、反应、性质、用途或反应条件,或在框

图推断试题中,有几条线同时经过一种物质,往往这就是题眼。

题眼1、有机反应条件

条件1、光照「这是烷」和烷基中的氢被取代的反应条件。如:①烷垃的取代;芳香煌或芳香族化合物侧链烷基的取代;③

不饱和燃中烷基的取代。

条件2、浓这是乙醇脱水生成乙烯的反应条件。

170七

条件3、冬或竺雪为不饱和键加氢反应的条件,包括:-C=C-、=C=O、-C三C-的加成。

条件4、变史、是①醇消去H2O生成烯煌或焕煌;②醇分子间脱水生成酸的反应;③酯

A

化反应的反应条件。

条件5、嘤二是①卤代烧水解生成醇;②酯类水解反应的条件。

条件6、NaOH醉溶逐是卤代[消去HX生成不饱和慌的反应条件。

A

条件7、型曾是①酯类水解(包括油脂的酸性水解);②糖类的水解

条件8、CqA.或⑼,是醇氧化的条件。

条件9、混水,或,的CCL溶空是不饱和烧加成反应的条件。

条件10、一一rc、》是苯的同系物侧链氧化的反应条件(侧链煌基被氧化成-COOH)。

或[0]

条件11、显色现象:苯酚遇FeCb溶液显紫色;与新制Cu(OH)2悬浊液反应的现象:1、沉淀溶解,出现

深蓝色溶液则有多羟基存在;2、沉淀溶解,出现蓝色溶液则有竣基存在;3、加热后有红色沉淀出现则有

醛基存在。

题眼2、有机物的性质

1、能使滨水褪色的有机物通常含有“一C=C—"、“一C三C—”或“一CH0”。

2、能使酸性高锯酸钾溶液褪色的有机物通常含有“一C=C—”或“一C三C—“、“一CH0”或为“苯的同系物”、

醇类、酚类。

3、能发生加成反应的有机物通常含有“一C=C—"、“一C三C—"、“一CH0”或“苯环”,其中“一CH0”和“苯环”

只能与H2发生加成反应。

4、能发生银镜反应或能与新制的CU(0H)2悬浊液反应的有机物必含有“一CHO”。

5、能与钠反应放出H2的有机物必含有“一OH”、“一COOH”。

6、能与Na2cCh或NaHCCh溶液反应放出CCh或使石蕊试液变红的有机物中必含有-COOH。

7、能发生消去反应的有机物为醇或卤代煌。

8、能发生水解反应的有机物为卤代烧、酯、糖或蛋白质。

9、遇FeCb溶液显紫色的有机物必含有酚羟基。

10、能发生连续氧化的有机物是伯醇或乙烯,即具有“一CH20H”的醇。比如有机物A能发生如下反应:

A—BTC,则A应是具有“一CH2OH”的醇,B就是醛,C应是酸。

11、加入浓澳水出现白色沉淀的有机物含有酚羟基、遇碘变蓝的有机物为淀粉遇浓硝酸变黄的有机物为蛋

白质。

题眼3、有机物之间的转化

1、直线型转化:(与同一物质反应)

醇。r醛。r竣酸乙烯02r乙醛,乙酸

快石加氏.烯宜加H、烷石

2、交叉型转化

#—醛一j

(1)渝给子也必不数比J

烯隹父--------酯---------

①C:H=1:1,可能为乙焕、苯、苯乙烯、苯酚。

②C:H=1:2,可能分为单烯烧、甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖等。

③C:H=1:4,可能为甲烷、甲醇、尿素[CO(NH2)2]。

(2)常见式量相同的有机物和无机物

①式量为28的有:C2H4,N2,CO。

②式量为30的有:C2H6,NO,HCHO„

③式量为44的有:C3H8,CH3CHO,CO2,N2O0

④式量为46的有:CH3CH2OH,HCOOH,N02O

⑤式量为60的有:C3H7OH,CH3coOH,HCOOCH3,SiCh。

⑥式量为74的有:CH3COOCH3,CH3cH2coOH,CH3cH20cH2cH3,

Ca(OH)2,HCOOCH2CH3,C4H9OH。

⑦式量为100的有:CH2=C(OH)COOCH3,CaCCh,KHCO3,Mg3N2o

⑧式量为120的有:C9H以丙苯或三甲苯或甲乙苯),MgSO4,NaHSCU,KHSO3,CaSO3,NaH2Po4,MgHPCh,

FeS2»

⑨式量为128的有:C9H20(壬烷),CIOH8(蔡)。

(3)有机反应数据信息

①根据与H2加成时所消耗H2的物质的量进行突破:lmol=C=CED成时需ImolHz,ImolHX,Imol—C三C—

完全加成时需2molH2,Imol—CHO加成时需ImolH?,而1moi苯环加成时需3m0IH2。

②含Imol—OH或Imol—COOH的有机物与活泼金属反应放出0.5molH2。

③含Imol—COOH的有机物与碳酸氢钠溶液反应放出ImolCCh。

④Imol一元醇与足量乙酸反应生成Imol酯时,其相对分子质量将增加42。

Imol二元醇与足量乙酸反应生成酯时,其相对分子质量将增加84„

Imol一元酸与足量乙醇反应生成Imol酯时,其相对分子质量将增加28。

Imol二元酸与足量乙醇反应生成酯时,其相对分子质量将增加56。

⑤Imol某酯A发生水解反应生成B和乙酸时,若A与B的相对分子质量相差42,则生成Imol乙酸。

⑥由一CHO变为一COOH时,相对分子质量将增加16。

⑦分子中与饱和链煌相比,若每少2个氢原子,则分子中可能含双键。

⑧煌和卤素单质的取代:取代1mol氢原子,消耗1mol卤素单质(X2)。

(9)1mol—CHO对应2molAg;或1mol—CHO对应1molCu2Oo

题眼5反应类型与官能团的关系:

反应类型可能官能团

加成反应C=C、C三C、一CHO、炭基、苯环

加聚反应c=c、c=c

酯化反应羟基或竣基

水解反应一X、酯基、肽键、多糖等

单一物质能发生缩聚

分子中同时含有羟基和痰基或竣基和胺基

反应

题眼6特征反应现象:

反应的试剂有机物现象

(1)烯烧、二烯煌(2)快煌澳水褪色,且产物分层

与澳水反应(3)醛滨水褪色,且产物不分层

(4)苯酚有白色沉淀生成

与酸性高(1)烯烧、二烯煌(2)快煌高镒酸钾溶液均褪色

镒酸钾反应(3)苯的同系物(4)醇(5)醛

(1)醇放出气体,反应缓和

与金属钠反应(2)苯酚放出气体,反应速度较快

(3)竣酸放出气体,反应速度更快

(1)卤代烽分层消失,生成一种有机物

与氢氧化钠(2)苯酚浑浊变澄清

反应(3)竣酸无明显现象

(4)酯分层消失,生成两种有机物

与碳酸氢钠反应炭酸放出气体且能使石灰水变浑浊

(1)醛有银镜或红色沉淀产生

银氨溶液或

(2)甲酸或甲酸钠加碱中和后有银镜或红色沉淀产生

新制氢氧化铜

(3)甲酸酯有银镜或红色沉淀生成

考向1根据官能团的变化推断

H(2024・湖北黄冈.模拟预测)丹皮酚(G)可用于缓解骨关节炎引起的疼痛,过敏性鼻炎以及感冒。一

种合成丹皮酚及其衍生物H的合成路线如下:

回答下列问题:

(1)D和G反应生成H分2步进行,反应类型依次为。

(2)C的结构简式为。

(3)在F的同分异构体中,同时满足下列条件的共有种(不考虑立体异构);

①与NaHCOs溶液反应放出CO2;②与FeC^溶液显色

(4)A的核磁共振氢谱的吸收峰有组。

(5)G中官能团的名称为,F生成G的过程中,可能生成另一种与G具有相同官能团的有机物副产物,这

种副产物的结构简式为。

(6)H中手性碳原子的个数为。

【答案】(1)加成反应、消去反应

(6)2

【分析】A分子式为C7H80,B的分子式为C7H60,结合B的结构简式可知A发生氧化反应生成了B,则

A为卜OH;根据苯甲醇在铜作催化剂条件下氧化为苯甲醛B,与硝基乙烷在醛

【解析】

N

后消去最后得到H(OH),故答案为:加成反应、消去反应。

H3co/OH

(2)与硝基乙烷在醛基上加成反应转化为化合物)。

HO

O

(3)F(产的同分异构体中,同时满足①与NaHCC)3溶液反应放出CO2,说明含有竣基;②

H0人总人0H

与FeCl3溶液显色,说明含有酚羟基,符合条件的取代基为:-COOH、-OH、-CH3,共有10种,或是-CH2coOH、

-OH,共有3种,因此符合的同分异构体共有13种。

(4)A的对称性如图CH;,因此有5种等效氢,核磁共振氢谱的吸收峰有5组。

O0

(5)G的结构简式为广土,所含官能团为酸键、羟基、魏基,F(乃人)与CH3I发生取代反

0OH

OO

应生成G(3人),变化的位置是酚羟基,因此具有相同官能团的有机物副产物为Or人。

、人人OHHo/^^OCH?

V

(6)连接四个不同的基团的碳原子为手性碳原子,因此H(OH)中手性碳原子如图

H3co/OH

人人OH,手性碳原子的个数为2个,故答案为:2。

【变式训练1】(2024・山东日照.三模)化合物K是一种有机合成中间体,其合成路线如下:

已知:

11

OHC\

IV.R|

回答下列问题:

(1)C中官能团的名称为。

(2)已知A-C的原子利用率为100%,B的结构简式为,C-D的反应类型为。

(3)H-I的化学方程式为。

(4)K中含有五元环,K的结构简式为。

(5)符合下列条件的E的同分异构体有种。

①苯环上有4个取代基

②含有两个乙基

③能发生银镜反应

(6)综合上述信息,写出以为主要原料制备的合成路线(其他试剂任选)。

【答案】(1)酮琉基、竣基

(2)还原反应

+H2O

(5)16

【分析】由题干流程图A、C的结构简式和B的分子式且A到C为加成反应(原子利用率100%)可知,B的

结构简式为:,由C、E的结构简式和D的分子式以及C到D、D到E的转化条件并结合题

干已知信息I可知,D的结构简式为:,由H、J的结构简式和I的分子式,并结合H到

OH

LI到J的转化条件和题干已知信息II可知,I的结构简式为:,由1的结构简式和K的分子式,

O

以及题干已知信息III可知,K的结构简式为:,据此分析解题。

【解析】(1)由题干流程图中C的结构简式可知,C中官能团的名称为酮魏基和竣基,故答案为:酮歌基

和竣基;

(2)由分析可知,已知A—C的原子利用率为100%,B的结构简式为,由分析可知,D的

结构简式为:结合C到D的转化条件可知,C-D的反应类型为还原反应;

(3)由分析可知,I的结构简式为:故H-I的化学方程式为

(4)由分析可知,K中含有五元环,K的结构简式为

(5)由题干流程图中E的结构简式可知,E的分子式为:CUHBOCI,不饱和度为5,则符合下列条件①苯

环上有4个取代基,②含有两个乙基,③能发生银镜反应即含有醛基,则四个取代基分别为:-CH2cH3、

-CH2cH3、-Cl和-CHO,向排两个-CH2cH3则有邻、间、对三种位置关系,再排-C1又分别有:2种、3种和

1种,最后排-CHO,则分别有:3种、3种、2种、3种、2种和3种,即符合条件的E的同分异构体一共

有16种,故答案为:16;

(6)本题采用逆向合成法,即根据已知信息IV可知,可由在CH3CH2ONa作用

下转化而来,结合题干已知条件和酯化反应条件可知,

酯化反应制得,根据已知信息H和题干所给物质可知,

确定合成路线为:

【变式训练2】(2024•山东泰安・模拟预测)苗草酮是一种常见的除草剂,主要用于水稻和草坪上。以A和

芳香煌E为原料可以制备黄草酮,其合成路线如下:

回答下列问题:

(1)A中所含官能团的名称为。

(2)写出B—C的化学方程式。

(3)C—D的反应类型为,E—F的反应所需试剂为。

(4)G的化学名称为。

(5)若I分子的碳碳双键和Bn分子加成,则产物中有个手性碳原子。

(6)B的同分异构体中,满足下列条件的结构有种。

①与FeCb溶液发生显色反应;②含有2个甲基,且连在同一个碳原子上。

其中核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为6:2:2:1的结构简式为。

(7)利用原子示踪技术追踪G-H的反应过程:

O

COOC2H5^JJ

利用上述信息,写出以乙醇和为原料合成『[〉的路线。(用流程图表示,其他无机

COOC2H5

O

试剂任选)

【答案】(1)碳氯键、叛基(酮基)

(4)邻苯二甲酸二乙酯

(5)1

(6)13^C1

\"'CH3

.厅。℃凡O

(7)CH3cH20H,电—>CH3coOH吸->CH3coOC2H5'^^^COOC2H5'?

,z。伟沏I■I散,△。ZDA||I/

ii.H+/H,O,A

0

【分析】A发生加成反应生成B,B发生消去反应生成C,C发生取代反应,生成D,根据G的结构简式,

八人^COOH

E为T,E发生氧化反应生成F|T,F发生酯化反应,生成G,再经过一系列反

应,得到产品。

【解析】(1)根故A的结构简式,含有的官能团名称为:碳氯键、默基(酮基);

ciCl

(2)B发生消去反应生成C,化学方程式为:

(3)C发生取代反应生成D,EfPYC"

在酸性KMnO4溶液等氧化剂的条件下,生成F

\^^CH3

//OOH

,E—F的反应所需试剂为酸性KMnO4溶液;

\^^COOH

^^COOH

(4)FjT与乙醇发生酯化反应生成G,G的名称为:邻苯二甲酸二乙酯;

cioBrBr_

(5)I与Bn发生反应生成,连接四种不同基团的为手性碳原子,与乙基相连的碳原子是

0

手性碳原子,只有1个;

C1

(6)B的结构简式:6旷,①与FeCb溶液发生显色反应,含有

;②含有2个甲基,且连在同一个

OH

OH

八H

碳原子上;若V有邻、对、间3种,若结构有3个取代基69

口,苯环取代基为-OH、-Cl、-CH(CH3)2,

C1

羟基与氯原子有邻、间、对3种位置关系,对应的-CH(CH3)2分别有4种、4种、2种位置,该情况有10

种位置异构,共13种,其中核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为6:2:2:1的结构简式为:

HO^G^-CI°

'CH3

/i^/COOC2H

(7)乙醇氧化为乙酸,乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,乙酸乙酯和CC5发生已知反应原理生成产

^^COOC2H5

品,故流程为:CH£HQH院°*打ACH'COOH黑亭〉CH3co0弓区'。

+

"ii.H/H2O,A

考向2根据反应条件、反应类型、转化关系推断

题1(2024・湖北武汉•模拟预测)人体摄入少量氟可预防齿患齿,增强免疫力,但摄入过量会导致氟斑牙、氟

骨症和肿瘤的发生,因此需要对氟离子进行定量检测。化合物J可以定量检测氟离子,其合成路线如下

回答下列问题:

(1)按照系统命名法,B的名称为。

(2)D中所含官能团的名称为。

(3)G的结构简式为。

(4)已知RCN在酸性条件下水解生成RCOOH,I在酸性条件下充分水解的离子方程式为。

(5)H-J分2步进行,反应类型依次为、。

(6)1的同分异构体中,同时满足下列条件的共有种(不考虑立体异构)。其中,含有手性碳的异构体的结构

简式为。

①具有链状结构且含有硝基。②碳原子不全在一条直线上。

(7)J检测氟离子时,J转化为

结构的角度分析Si-0转换为Si-F的原因:。

【答案】(1)1一碘丙烷

(2)叛基

Cl

(3)

r

zO

+

(4)+3H2O+3HHOOCCH2COOH+-OH+NHt

(5)加成反应消去反应

HC=C-CH-CH

(6)5I3

NO2

(7)Si—F键比Si—o键短,键能大,键更稳定。

【分析】A与反应转化为C,依据A、C的结构简式,可确定B为CH3cH2cH2l;C与D发生取代反应,生

成和NH3;在AlCb、DCM作用下,发生取代反应,生成和CH3OH,由F、H的结构简式及G的分子式,

C1

可确定G的结构简式为,/S下H与I发生加成、消去反应生成J等。

【解析】(1)A中亚氨基上的一个H原子被B中的丙基替代生成C和HL所以为取代反应,故B的名称

为1-碘丙烷;

(2)D中官能团含有堤基,故答案为:毁基;

C1

由解析可知,G的结构式为二弓\^;

(3)

r

(4)己知RCN在酸性条件下水解生成RCOOH,I为/在酸性条件下生成

HOOCCH2coOH、CH30H等,所以离子方程式为:

z0

/+3H2O+3H+.HOOCCH2coOH+-OH+NH;

(5)H上的一CHO首先与I物质发生加成反应,然后加成生成的羟基与邻位H原子发生脱水消去反应,形

成碳碳双键,故答案为:加成反应,消去反应;

(6)I的同分异构体中,同时满足题意条件的有机物可能为:

HC=C-CH-CH3NO2

I、HC三C-CH2-CH2-NO2、ChN-C三C-CH2-CH3、O2N-CH=CH-CH=CH2>|,共5

NO2

HC=C-CH-CH3HC=C-CH-CH3

种,符合题意的同分异构体为I,故答案为:5种,I

NO2NO2

(7)J检测氟离子时,J转化为,Si—O键断裂,O的电负性小于F,则形成

Si—O键更稳定,所以F的原子半径比O小,所以Si—F键比Si—O键短,键能大,键更稳定。故答案为:

Si-F键比Si—0键短,键能大,键更稳定。

【变式训练1】(2024.河北.三模)化合物G是一种有机合成的中间体,可以通过以下路径来制备。

回答下列问题:

(1)化合物C的名称为,其中所含官能团名称为。

(2)化合物B与[Ag(NH3%]OH反应的化学方程式为。

(3)化合物E的结构简式为。

(4)根据流程可知:F+HCOOCH2CH3^G+H,则H的结构简式为,该反应类型为。

(5)符合下列条件的化合物B的同分异构体有种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有四组峰,且峰面

积之比为1:2:3:6的结构简式为。

i)苯环上含有四个取代基。ii)所含的官能团种类和数目均与B相同。

是一种有机合成的中间体,设计以苯甲醛和ANH2为原料制备的合

成路线。(无机试剂任选)

【答案】(1)苯乙胺或2-苯乙胺

+2AgJ+3NH+HO

NH332

(4)CH3cH20H取代反应

CHO

(5)

H

【分析】依据题意,流程中相关物质及转化推断如下:

EFG

回答。

【解析】(1)化合物C为名称为苯乙胺或2-苯乙胺,其中所含官能团为氨基;

OCH3

厂/\1HCO^J^OCH

(2)化合物B中含有醛基,与[Ag(NH3)』OH反应,在加热条件下,化学方程式如下:3Yj;

CHO

OCH3

AH3CO>^1/OCH3

+2[Ag(NH3)2]OH4YjT+2Ag;+3NH3+H2O;

COONH4

(3)根据结构简式判断,D的分子式为C18H23NO4,E的分子式为C18H21NO3,且D中含羟基,E应由D脱

H3CO

水而得,因此E的结构简式为HsCO—

Z

H3CO

(4)根据流程可知,F+HCOOCH2CH3->G+H,由F和G的结构判断,该反应为取代反应,化合物H为

CH3cH20H;

H3COH

(5)B(符合题意的同分异构体数目相同,中有3个取代基,

OCH3

CHOCHO

两个相同,共6种,除去化合物B还有5种,其中核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为的1:2:3:6的结

CHO

H3COOCH3

构简式为

OCH3

OHOH

CHO

(6)与反应转化为在催化剂的作用下发生消去反应转化

HH

【变式训练2】(2024.湖南.模拟预测)根据我国农药毒性分级标准,精喳禾灵

CH

——

「cc「口)属于低毒除草剂,作用速度快,药效稳定,不易受温度及

—CH

湿度等环境条件的影响。其合成路线之一如下:

已知:-NO?属于间位定位基,-C1属于邻、对位定位基。

回答下列问题:

(1)B—C的反应试剂及条件是。

(2)D中含氧官能团的名称为。

(3)K的结构简式为;I-精唾禾灵的反应类型为。

(4)H-I的反应过程中,当H过量时可能会得到某一副产物,生成该副产物的化学方程式为。

(5)化合物X的相对分子质量比D大14,则满足下列条件的X有种(不考虑立体异构)。

①含有-NH?和-NO?,且-NO2直接连在苯环上;②苯环上侧链数目小于4。

其中核磁共振氢谱有4组吸收峰的X的结构简式为。

(6)参考上述合成路线,设计以的路线(其他无机试剂和有机溶

剂任选)。

【答案】(1)浓硝酸、浓硫酸、加热

(2)硝基

C1

(5)23

NO2

【分析】苯与C12在FeC13作催化剂的条件下生成B,B在一定条件下生成C,结合C的分子式和E的结构

可知,C为,C与NH3发生取代反应,生成D,结合D的分子式,D的结构为,D与M

反应生成E,E与氢氧化钠反应生成F,F与KBH4反应生成G,G在SOCb的作用下羟基被C1取代,得到

,H与K反应生成I,结合I的结构可得,K为HC)Y》一OH,I

H,

o—CH—COOCH反应得到精唾禾灵。

【解析】(1)B-C发生硝化反应,反应试剂及条件为浓硝酸、浓硫酸、加热;

NH

人一2叫

(2)D的结构简式为,含有的官能团为硝基、氨基、碳氯键,其中含氧官能团为硝基;

C1

OH

(3)K的结构简式为[,;通过对比结构简式,I-精唾禾灵为工上H中氧氢键

OH

,然后发生取代反应;

cooc;:

(4)H和K反应的实质是H()中碳氢键断裂,K中氧氢键断裂,然后发生取代反应,

N^>C1

而K中有两个羟基,所以当H与K以物质的量之比2:1反应时得到该副产物,此反应的化学方程式为

+H0+2HC1;

(5)化合物X的相对分子质量比D大14,说明X比D多一个“-CH「”,而X中含有-NH?和-NO?,且

-NO2直接连在苯环上,苯环上所连侧链数目小于4,则符合上述条件的X的结构(不考虑立体异构)有下列

NH,

I-

情况:①苯环上有两个侧链,即±H—C1,有邻、间、对三种情况;②苯环上有三个侧链,三个侧链分

—NO2

-CH-NH2FCH-C1

别为--。一和一NH2,而当苯环上连三个不同的侧链时,三个侧链的相对位置共有10种;综上

-NO2ITNO2

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