专题：有机合成与推断.doc

1、专题：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 45 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。有机合成路线的综合分析 题型示例【示例 1】 (2014全国大纲卷，30)“心得安”是治疗心脏病的药物，下面是它

2、的一种合成路线(具体反应条件和部分试剂略)：回答下列问题：(1)试剂 a 是_，试剂 b 的结构简式为_，b 中官能团的名称是_。(2)的反应类型是 _。(3)心得安的分子式为_。(4)试剂 b 可由丙烷经三步反应合成：C3H8 X Y 试剂 b 反 应 1 反 应 2 反 应 3 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 1萘酚的同分异构体，其分子中有两个官能团，能发生银镜反应，D 能被 KMnO4 酸性溶液氧化成 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

3、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_。思路点拨 (1)反应可用 NaOH(或 Na2CO3)与 1萘酚中酚羟基反应生成1萘酚钠；根据 A、B 的结构简式和 b 的分子式(C 3H5Cl)，可推测出 b 的结构简式为 ClCH2CH=CH2，故 b 分子中含有的官能团为氯原子、碳碳双键 。(2)反应由 B( ) C( )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 C16H21O2N。(4)由丙烷(CH 3CH2CH3)经三步反应合成ClCH2CH=CH2的流程图如下：CH

4、3CH2CH3 Cl2 光 照 NaOH/乙 醇 CH2=CHCH3 ClCH2CH=CH2，由此得反应 1 的试剂与条件 一 定 条 件 下 Cl2为 Cl2、光照；反应 2 的化学方程式为： NaOH CH2=CHCH3NaClH 2O；反应 3 的 CH3CH2OH 反应类型为取代反应。(5) 根据 1萘酚的结构简式( )可确定 D 的分子式为C10H8O，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KMnO4氧化成 E(C2H4O2)和芳香化合物 F(C8H6O4)，且均与 NaHCO3溶液反应放出 CO2，可确定 E 为 CH3COOH，又由 F 芳环上的一硝基

5、代物只有一种，故 F为 结合 D 的分子式可确定 D 的结构简式为由 F 的结构简式即可得出其一硝基取代物的结构简式为 该硝化产物的名称为 2硝基1,4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 浓 H2SO4 答案 (1)NaOH(或 Na2CO3) ClCH 2CH=CH2 氯原子、碳碳双键 (2)氧化反应 (3)C 16H21O2N(4)Cl2、光照 CH2=CHCH3NaClH 2O CH3CH2OH 取代反应 【归纳总结】1常见的有机合成路线(1)一元合成路线RCH=CH2 卤代烃 一元醇 一元醛 一元羧 HX 一 定 条 件

6、 NaOH/H2O 酸 酯。(2)二元合成路线CH2=CH2 二元醇 二元醛 二元羧 X2 NaOH/H2O 酸 Error!。(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(1)官能团的引入Error! 引入 碳碳 双键引入卤素原子Error!引入羟基Error!引入羧基Error!(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、氧化反应或酯化反应消除羟基(OH)。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，如卤代烃 伯醇(RCH 2OH) 醛水 解 取 代 氧 化 还 原

7、羧酸。 氧 化 通过不同的反应途径增加官能团的个数，如通过不同的反应，改变官能团的位置，如3有机合成中常见官能团的保护(1)酚羟基的保护：因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与 NaOH 反应，把 OH 变为ONa(或OCH 3)将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为OH。(2)碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与 HCl 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(NH 2)的保护：如对硝基甲苯 对氨基苯甲酸的过程中应先 合 成 把CH 3氧化成COOH 之后，再把NO 2还原为NH 2。防止当 KMnO4氧化CH3时

8、，NH 2(具有还原性)也被氧化。题组精练1(2013重庆， 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(部分反应条件略)(1)A 的名称为 _， AB 的反应类型为_。(2)DE 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)GJ 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，Q R(C8H7O2Cl) S Cl2 光 照 NaOH 水 ，T，T 的核磁共振氢谱只有两组峰， Q 的结构简式为 K2Cr2O7，H _，RS 的化学方程式为_。(5)上图中，能缩合成体型高分

9、子化合物的酚类单体是_。(6)已知：LM 的原理为C 6H5OH 催 化 剂 C 2H5OH 和 C 2H5OH，M 的结构简式为_。解析 (1)A B 的反应为 CH3CCHH 2O 属于 催 化 剂 加成反应。(2)DE 的反应为(3)GJ 的反应为 (4)根据 T 的核磁共振氢谱只有两组峰， Q 应为(5) 能和醛类缩合成体型高分子化合物。答案 (1)丙炔 加成反应(6)2(2014江苏， 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：请回答下列问题：(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 C8H8O2，X 的结构简式为

10、_。(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：.能发生银镜反应，其水解产物之一能与 FeCl3 溶液发生显色反应。 .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：_。(5)根据已有知识并结合相关信息，写出以的合成路线流程图(无机试剂任用)。 合成路线流程图示例如下：CH3CH2Br CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 NaOH溶 液 CH3COOH 浓 硫 酸 ，解析 (1)由非诺洛芬的结构简式，可知含有醚键和羧基。(2)对比 A、B 结构可知 A 中Br 被 取代，结合 X 的分子式可推知

11、X 的结构简式为 (3)上述五步反应中，为取代反应， 为还原( 或加成)反应( 酮羰基还原为醇羟基)，为取代反应(羟基被Br 取代)，为取代反应(Br 被 CN 取代)，为水解反应(CN 生成COOH)。(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 FeCl3 溶液发生显色反应，说明同分异构体中存在甲酸酚酯结构 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，由原料 发生还原反应生成 对比 官能团的位置发生改变，可先通过醇消去反应

12、，然后再与 HBr 发生加成反应实现官能团的位置转化。答案 (1)醚键 羧基(3)【题型模板】有机合成题的解题思路有机推断题的解题策略 题型示例【示例 2】 (2014 天津，8) 从薄荷油中得到一种烃 A(C10H16)，叫 非兰烃，与 A 相关反应如下：(1)H 的分子式为_。 (2)B 所含官能团的名称为_。 (3)含两个COOCH 3 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，DE 的反应类型分别为 _、_ 。 (5)G 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

13、得到一种高吸水性树脂，该树脂名称为_。 (7)写出 EF 的化学反应方程式：_。(8)A 的结构简式为 _，A 与等物质的量的 Br2 进行加成反应的产物共有_种(不考虑立体异构)。思路点拨 AH 是碳碳双键的加成反应，碳架结构没有改变，根据已知信息，再结合 A、B 分子式和 C 的结构简式，可以判断：A 为 ，B 为再根据各物质之间的转化条件，可知：D 为(1)根据碳原子的成键特点，可知化合物 H 的分子式为 C10H20。(2)由 B 的结构简式可知其所含有的官能团的名称为羰基和羧基。(3)含有两个COOCH 3基团的 C 的同分异构体有：CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3、共 4

14、 种，其中核磁共振氢谱呈现 2 个吸收峰(即有 2种不同的氢原子) 的结构为 (4)由 B 和 D 的结构及反应条件，可知 BD 为加成反应或还原反应。由 D 和 E 的结构及反应条件，可知DE 的反应为取代反应。(6)F 发生加聚反应得到树脂的结构为其名称为聚丙烯酸钠。(7)EF 为卤代烃的消去反应，其化学方程式为：2NaOH CH2=CHCOONaNaBr2H 2O。(8)A 与 C2H5OH 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：共 3 种。答案 (1)C 10H20 (2)羰基 羧基(4)加成反应(或还原反应) 取代反应【知识归纳】1确定官能团的方法性质

15、结构 代表物质酸性 含有COOH、酚羟基 乙酸、苯酚水解反应含有X、COOR、 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CH3CH2Cl、乙酸乙酯使溴水褪色 含有 或CC 或CHO 或是酚类物质CH2=CH2使溴的 CCl4溶液褪色 或CCCHCH使酸性高锰酸钾溶液褪色含有OH、CHO、 或CC及苯环上含有侧链的物质CH3CHO与 FeCl3溶液作用显紫色含有酚羟基 苯酚与银氨溶液反应产生银镜或与新制含有CHO 乙醛Cu(OH)2悬浊液反应产生红色沉淀与钠反应放出 H2 含有OH 或COOH 乙醇、乙酸与 Na2CO3或NaHCO3反应放出CO2含有COOH 乙酸

16、2.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烃的水解反应。在 NaOH 的乙醇溶液中加热，发生卤代烃的消去反应。在浓 H2SO4存在的条件下加热，可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。能与溴水或溴的 CCl4溶液反应，可能为烯烃、炔烃的加成反应。能与 H2在 Ni 作用下发生反应，则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。在 O2、Cu(或 Ag)、加热(或 CuO、加热)条件下，发生醇的催化氧化反应。与 O2或新制的 Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应，则该物质发生的是 CHO 的氧化反应(如果连续两次出现 O2，则为醇 醛 羧酸的过程)。在稀 H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。在光照、X 2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应；在 Fe 粉、X 2条件下发生苯环上的取代反应。