2019届新高考化学假期学习资料专题04有机物的合成与推断

1、专题04 有机物的合成与推断 【考向分析】 有机物推断主要以框图填空题为主，常对有机物的组成、结构、性质的考查融为一体，具有较强的综 合性，并多与新的信息紧密结合。有机合成主要是利用一些基本原料并限定合成路线或设计合成路线来合 成有机物，并与有机物的结构简式、同分异构体、有机反应类型、有机反应方程式的书写等基础知识的考 查相结合，着力考查阅读有机合成方案、利用题设信息、解决实际问题的能力，也考查对信息接受和处理 的敏锐程度、思维的整体性和对有机合成的综合分析能力。有机合成与推断题中涉及的有机知识点很多， 且错纵复杂，如有机反应条件的选择，官能团的引入和消去，各类有机物的相互衍生等，只要有一个环

2、节 搞不清，都会给解题带来障碍。 【例题精讲】 A(C2f)是基本有机化工原料。由 A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式异戊二烯的合成路线 (部分反应条件略去)如图 所示: ._. CH2 石回cii2-cfi 1 6 6 CIIiClCIL 聚乙烯醇编丁醛 一 ” AhO, I 催化剂 p 丽討出C f Y=CH一才、 - 顺式聚异戊二烯 C6 异戊二烯 开典碎 回答下列问题: (1) A的名称是 _ ，B含有的官能团是 _ 。 (2) 的反应类型是 _ ，的反应类型是 _ 。 C和D的结构简式分别为 _ 、_ 。 (4) 异戊二烯分子中最多有_个原子共平面，顺式聚异戊二烯结构简式为 _ 。 (5)

3、写出与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体 _ (填结构简式)。 参照异戊二烯合成路线，设计一条由 A和乙醛为起始原料制备1,3 丁二烯的合成路线 _ 。 上 【答案】 乙炔；碳碳双键、酯基 加成反应；消去反应； L CHCHCHCHO11 ； CIljCOOll II 愷化剂 J 借化剂:冷七: * QHQ) 5-仲啤 OCCHj 5 X OU ClljCCflj I HjC-C-C=CII 氐 Oil CH 匚X 2 r _ _ _ 弹 HC=CCHXHjCH, CHiC= C-CHjCHb HC=CCHCH； t甲I】 CK llj i| 【解析】A （C；K ）为乙快，参考A与E

4、的分子式可知乙块与 CHTCOOH 加成反应生成 ,由结构 CH3 （2） CHt = CCH-CH, CH：CIgLCHO;如團中所示 ，U乙烯的平面型分子枸型分折可知讥号c及 所连H原子在同一平面J 5号C及所连接1个HJJ子也可以在此平面，最梦共11个原子共面顺式聚异戊 叫 /H 匸 C CH/ H,- 11J异戊二烯的同分异枸体中含有碳碳赛键的有 HC C-CHXHXH1 CH*C=COig _沪 一 CYHC%。参考题示信息，设计过程 【基础过关】 1“心得安”是治疗心脏病的药物，下面是它的一种合成路线 （具体反应条件和部分试剂略）：回答下列问简式可知B中含有碳碳双键和錢基; 在酸性

5、条件下水解生成乙酸和 n 二烯的结构简式为 应生成 可知D为 3 ，该产物的名称是 【答案】（1） NaOH（或NaCO） （1分）CICH2CH=CH（ 1分）氯原子、碳碳双键（2分） （2）氧化反应（1 分）（3） C5H21C2N （1 分） CH f) )H CH5-CH-CHJN OH- TCHj =CH-CHj + NftCI+H?O (1 分) 分） 2 硝基一1,4 苯二甲酸（或硝基对苯二甲酸） （2分）题: ONa (A) OCH2CII=CH2 CH3CO3H 只 ?H OCH2CHCH2NHCH(CH32 心得安 （1）试剂a是 ，试剂b的结构简式为 ,b中官能团的名称

6、(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: 庇一其二亠/二宀沁,反应1的试剂与条件 ，反应2的化学方程式为 ，反应3的反应类型 。（其他合理答案也给分） （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KMnO酸性 溶液氧化成E（ C 2HQ）和芳香化合物F （C 8HO） , E和F与碳酸氢钠溶液反应均能放出 CO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 (4) CI2 / 光照(1 分) (1 分) 取代反应 (C) ) a (5) （2 分）： COOJI

7、 + HOOC 4 OH ONa 【解折】(1)反应的转化关系为卜裁酹 CtfaCHC 1血 恥器聲恥器聲 CCHCHj - ClCHdCH=CH.,所臥反应 1 的试静展 Cl3. 反应条件是光照；反应2发主的化学方程式为 CH严CH - CH, + NaOH -讯严讯严 J J 筋：工亡耳亠匚弔+ NBC|+H3O & ；反应$的反应类型属于取代反应；(5)1 -荼酣的结构简式为1念酹,分子式为C皿0,芳香化合物D分子中有两个官能团，能发生银镜反应， 说明D函分子结构中含有醛呈(-CHO),并且能被酸性揭液氧化(。亠込疋E( G恥)弟香 化合物F心昭)和F与碳酸氢钠濬液反应均能放出

8、C0a气体，说明二者均具有酸性冶有官能团一30H),加入的试剂a可以是NQH,也可以是或阻CK ；从转化关系 ONt 06 w 可以看 (C) f碳碳汝键生成醸健，所以该反应居于鋪匕反 应； (3)根据心得安的结构简式 OH OCHCHCHN （亡码” 8 ,可知其分子式是CiHiGN ; (4)由丙 5 所以E的结构简式是CH.COOH,又因为F芳环上的一硝化产物只有一种，说明F上的竄基的位置是对称关系, 所以F的结构简式为（其中一个一血H是醛基被氧化的到的，另一个罡碳碳三键被氧 化得到），则D溜构简式为_尸的结构简式为0000008 , F发生硝化 反应的反应方程式为 硝基一爲4一苯二甲酸

9、（或趙基对苯二甲酸）. 【解题指导】 有机推断题的解题思路 推断有机物，通常是先确定可能的分子式，再通过试题中提供的信息，判断有机物可能存在的官能团和性 质。最后综合各种信息，确定有机物的结构简式。其中最关键的是找准突破口。一般方法是：找已知条 件最多的，信息量最大的。这些信息可以是化学反应、有机物性质（包括物理性质） 、反应条件、实验现象、 官能团的结构特征、变化前后的碳链或官能团间的差异、数据上的变化等等；寻找特殊的或唯一的。包 括具有特殊性质的物质（如常温下处于气态的含氧衍生物 -甲醛）、特殊的分子式（这种分子式只能有一种 结构）、特殊的反应、特殊的颜色等等；根据数据进行推断。数据往往起

10、突破口的作用，常用来确定某种 官能团的数目；根据加成所需的量，确定分子中不饱和键的类型及数目；由加成产物的结构，结合碳 的四价确定不饱和键的位置；如果不能直接推断某物质，可以假设几种可能，结合题给信息进行顺推或逆 推，猜测可能，再验证可能，看是否完全符合题意，从而得出正确答案。 2. 席夫碱类化合物 G在催化席夫碱类化合物 G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。合成 G的一种路 线如下: 已知以下信息: 叫皿巴得到的产物是 COOH + HNOi脚 HOOC 回 6 一摩尔B经上述反应可生居二摩尔 C,且C不能发生银镜反应。2)Zn H；O RiCHO + 、7 D属于单取代芳烃，其相对分子

11、质量为 106。 核磁共振氢谱显示 F苯环上有两种化学环境的 H原子 ?X- O = C 一定条件下v R = N +HQ 、 - - - 、 回答下列问题： （1 ）由A生成B的化学方程式为 _ ，反应类型为 _ （2） D的化学名称是 _ ，由D生成E的化学方程式为： _ （3） _ G的结构简式为 （4） F的同分异构体中含有苯环的还有 _ 种（不考虑立体异构）。其中核磁共振氢谱中有 4组峰，且面积 比为6: 2： 2: 1的是 _ 。（写出其中的一种的结构简式）。 （5） 由苯和化合物C经如下步骤可合成 N-异丙基苯胺。 反应条件1所选择的试剂为 _ ;反应条件2所选择的试剂为 _ ；

12、 I的结构简式为 乙醇 【答案】(1) C(Cf)2CI CH(CH)2+ NaO C(CHs)2= C(CH3)2 + NaCI+ H2O (2)乙苯，CbHs+ 浓硫酸 一. 一一 HNO - - H C2H5 NO+ H2O ( 3) GHs N= C- CH CH （4） 19种， L二 （5）浓硝酸、浓硫酸；Fe/稀盐酸； 一 NH 【解析是氯代烷烙 发生消去反应得到烯婭眄结合信息可知B是一种对称晞检 且蕊键碳原子上 0 没有氢原子，则B结构简式为：C （曲尸匚（筑）“生成的C是丙酮：dtCCH.; F分子式为風结合信息 D是乙苯F的笨环上只有两种环境的氢嫖子*则乙基、氨基位于对位上

13、：GHg_一哄9 F与丙8 鯛亡苣生信息的反应得到厂品G： Galt 石N=C CHjo (1) A生成B是:虱代怪的消去反_应C (CHa) 3C1 CH, 乙醇 探磕醴 CH(CHi), + NaOH匹 cfcHj),=C(CB)a +KaCl + HaO2)D 的名称是乙苯，GHs + HNCh - - GHs二一昭+民0 3)G结枸简式为：C-N=C-CH3 对Z基苯胺的同分异构体还有: 邻乙基苯胺、间乙基苯肢、3二甲基苯胺、2, 4二甲基苯胺、2f 5二甲基苯胺、2, 6二甲基苯胺、 比4二甲基苯胺、二甲基苯ffiftS种，把心却作为一个取代基共有5种，分作为一个甲基、一个 甲氨基有

14、3种，外别佗为一个甲基、一个氮基甲基又有3种所以共有：8 + 5 + 3+319 檢磅共振有 (5)结合題中的信息采用逆推法：J用Eft成得到产品，J为则I为二一呱 CHa H为:0 恥“反应条件1是苯环上引入硝基，试剂为：浓硝酸、浓硫酸；反应条件2把硝基还原为 氨基，试剂为：F汉稀盐酸。 【解题指导】有机合成题的解题思路 有机合成题的实质是利用有机物的性质，进行必要的官能团反应。解答该类题时，首先要正确判断题目要 求合成的有机物属于哪一类？含哪些官能团，再分析原料中有何官能团，然后结合所学过的知识或题给的 信息，寻找官能团的引入、转换、消去等方法，完成指定合成。一般方法是：目标有机物的判断：

15、首先 判断目标有机物属于哪类有机物，其次分析目标有机物中碳原子的个数、碳链组成与原料、中间物质的组 成关系；目标有机物的拆分：根据给定原料，结合信息，利用反应规律合理地把目标有机物分解成若干 个片段，找出官能团引入、转换的途径及保护方法；思维方法的运用：找出关键点、突破点后，要正向 思维和逆向思维、纵向思维和横向思维相结合，选择最佳合成途径。 3. 立方烷 具有高度对称性、高致密性、高张力能及高稳定性等特点， 因此和成立方烷及其衍生物呈为 化学界关注的热点。下面是立方烷衍生物 I的一种合成路线：4组峰表示有4种氢馬子,且原子个数比为6 ： 2 ： 2 ： 9 回答下列问题： (1) _ C的结

16、构简式为 _ , E的结构简式为 。 (2) _ 的反应类型为 _ , 的反应类型为 (3) 化合物A可由环戍烷经三步反应合成: 反应1的试剂与条件为 _ :反应2的化学方程式为 _ ;反应3可用的试剂为 _ (4) _ 在1的合成路线中，互为同分异构体的化合物是 _ (填化合物的代号)。 (5) _ 1与碱石灰共热可转化为立方烷。立方烷的核磁共振氢谱中有 _ 个峰。 (6) _ 立方烷经硝化可得到六硝基立方烷，其可能的结构有 _ 种。 NBS A 过氧化物 Br NaOH/CH.OH 0 D EN A hv (a) NaOH/HQ f2yC0011 CC1 10 (4) G和 H( 5) 1

17、(6) 3消去反应 (3) Cl 2/ 光照 Br Br O NaOH (2)取代反应 NaCl O 2/Cu 11 【解折】（1）c是由E （ ）在的酹濬液发生消去反应生成的，根据消去反应 的规律，可知匚的绪构简式为 ）和B口发生加成反应得到的，所臥E的结 属于取代反应丿B 的条件下力4热发生取代反应生成D （ Y Y 0 ）, D（ 0 ）和吐发生加成生成班 （3）根据合成路线 ，采取逆推法可知，生成环戊酮可以由环 戊醇发生氧化反应（Cu或Ag作催化剂，加热）而生成，环戊醇可以由一氯环戊烷在 取代反应而生成，一氯环戊烷可以由环戊烷和 CI2发生取代反应（光照）而生成，即 NaOH的水溶液中

18、发生 5 E是由D ( 构简式为 ）生成B（ 12 剂是Oa/Cuj在1的合成路线中，G和H的分子式均为CM屁二者的结构式不相同，所以G和H互 为同分异构体, 则X的结构简式为QH （3）根据官能团之间的衍变关系，属于取代反应的罡B的同 分异构体能发生银镜反应，说明含有醛基，水解产物能与氯化铁发生显色反应，说明含有酬轻基，分子中 d 【解题指导】官能团的推断方法 1、根据反应现象推断 （1） 能使溴水褪色，可推知该物质分子中可能含有碳碳双键、三键或醛基。 （2） 能使酸性高锰酸钾溶液褪色，可推知该物质分子中可能含有碳碳双键、三键、醛基或为苯的同系物。 【解析】（1）根据非诺洛芬的结构简式 竣基

19、，2）由娈成 ,发生取代反应，加入反应的物质的化学式为心田加 含有2个采环，有6种不同的H原子，贝U结构简式（5）合成流程團如下: hhQ/H* :HCH 16 （3） 遇三氯化铁溶液显紫色，可推知该物质分子含有酚羟基。 （4） 遇浓硝酸变黄，可推知该物质是含有苯环结构的蛋白质。 （5 ）遇水变蓝，可推知该物质为淀粉。 （6）加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，有红色沉淀生成；或加入银氨溶液有银镜生成，可推知该分子结 构有即醛基。则该物质可能为醛类、甲酸和甲酸某酯。 （7）加入金属Na放出，可推知该物质分子结构中含有羟基或羧基。 8) 加入碳酸氢钠溶液产生气体，可推知该物质分子结构中含有羧基。 ( 9) 加入溴水，出现白色沉淀，可推知该物质为苯酚或其衍生物。 2、根据反应产物推断 (1 )若由醇氧化得醛或羧酸，可推知- 0H定连接在有2个氢原子的碳原子上，即存在；由醇氧化为酮， 推知-OHH定连在有1个氢原子的碳原子上，即存在；若醇不能在催化剂作用下被氧化，则- 0H所连的碳 原子上无