热考题型突破系列(十)有机合成与推断题的解题策略

1、热考题型突破系列(十)有机合成与推断题的解题策略【题型示例】【题型示例】角度一运用结构简式和特征反应条件的综合推断题角度一运用结构简式和特征反应条件的综合推断题1.(20151.(2015全国卷全国卷)A(C)A(C2 2H H2 2) )是基本有机化工原料。由是基本有机化工原料。由A A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线( (部分反应条件略去部分反应条件略去) )如下所示：如下所示：回答下列问题：回答下列问题：(1)A(1)A的名称是的名称是_，B B含有的官能团是含有的官能团是_。(2)(2)的反应类型是的反应类型是_，的反应类型是的反

2、应类型是_。(3)C(3)C和和D D的结构简式分别为的结构简式分别为_、_。(4)(4)异戊二烯分子中最多有异戊二烯分子中最多有_个原子共平面，顺个原子共平面，顺式聚异戊二烯的结构简式为式聚异戊二烯的结构简式为_。(5)(5)写出与写出与A A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体构体_(_(填结构简式填结构简式) )。(6)(6)参照异戊二烯的上述合成路线，设计一条由参照异戊二烯的上述合成路线，设计一条由A A和乙和乙醛为起始原料制备醛为起始原料制备1 1，3-3-丁二烯的合成路线丁二烯的合成路线_。【解析】【解析】(1)(1)分子式为分子式为C C2

3、 2H H2 2的有机物只有乙炔，由的有机物只有乙炔，由B B后后面的物质推断面的物质推断B B为为CHCH3 3COOCHCOOCHCHCH2 2，含有的官能团为碳，含有的官能团为碳碳双键、酯基。碳双键、酯基。(2)(2)为乙炔和乙酸的加成反应，为乙炔和乙酸的加成反应，为羟基的消去反应。为羟基的消去反应。(3)(3)反应反应为酯的水解反应，生成为酯的水解反应，生成 和乙酸，由和乙酸，由产物可知产物可知C C为为 ，根据产物的名称可知，根据产物的名称可知D D为丁醛为丁醛CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHOCHO。(4)(4)根据双键中根据双键中6 6原子共面的规律，凡是和双键直接

4、相原子共面的规律，凡是和双键直接相连的原子均可共面，相连甲基上的连的原子均可共面，相连甲基上的3 3个氢原子最多只有个氢原子最多只有1 1个可共面可知最多有个可共面可知最多有1111个原子共平面。顺式结构是指个原子共平面。顺式结构是指两个相同的原子或原子团在双键的同一侧。两个相同的原子或原子团在双键的同一侧。(5)(5)与与A A具有相同的官能团是叁键，相当于在具有相同的官能团是叁键，相当于在5 5个碳原子个碳原子上放叁键，先写上放叁键，先写5 5个碳原子的碳骨架，再加上叁键，符个碳原子的碳骨架，再加上叁键，符合条件的有三种。合条件的有三种。(6)(6)根据上述反应根据上述反应可知，先让乙炔和

5、乙醛发生加可知，先让乙炔和乙醛发生加成反应生成成反应生成 ，再把叁键变为双键，最后，再把叁键变为双键，最后羟基消去即可。羟基消去即可。答案：答案：(1)(1)乙炔碳碳双键、酯基乙炔碳碳双键、酯基(2)(2)加成反应消去反应加成反应消去反应(3)(3) CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHOCHO(4)11(4)112.(20162.(2016吴忠模拟吴忠模拟) )已知：已知：RNORNO2 2 RNHRNH2 2；苯苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著影响。以下是用苯作原料制备某些化合物的转有显著影响。以下是用苯作原料制

6、备某些化合物的转化关系图：化关系图：(1)A(1)A是一种密度比水是一种密度比水_(_(填填“小小”或或“大大”) )的的无色液体，无色液体，A A转化为转化为B B的化学方程式是的化学方程式是_。(2)(2)图中图中“苯苯EF”EF”省略了反应条件，请写出省略了反应条件，请写出E E物质物质的结构简式的结构简式_ _。(3)(3)在在“ ”“ ”的反应中属于取的反应中属于取代反应的是代反应的是_，属于加成反应的是，属于加成反应的是_(_(填字填字母母) )。(4)(4)结合图中信息，由苯合成结合图中信息，由苯合成 ，设计合成路线，设计合成路线( (只写条件和目标产物只写条件和目标产物) )。

7、_。【解析】【解析】应用信息应用信息和各转化关系产物中各官能团在苯和各转化关系产物中各官能团在苯环上的位置可知：环上的位置可知：BrBr为对位定位基，而为对位定位基，而NONO2 2为间位定为间位定位基。取得这些信息是推断位基。取得这些信息是推断A A、B B、C C、D D、E E、F F的关键。的关键。苯与浓硝酸和浓硫酸的混合酸作用生成苯与浓硝酸和浓硫酸的混合酸作用生成 (A)(A)，它是一种密度比水大的无色油状液体。根据信息它是一种密度比水大的无色油状液体。根据信息，结合反应：结合反应：由反应：由反应：推知推知D D为为 ，根据以上反应和信息，根据以上反应和信息的提示推知：的提示推知：B

8、rBr为对位定位基，而为对位定位基，而NONO2 2为间位定位基，为间位定位基，故由故由 的合成路线为的合成路线为注意前两步合成顺序不能颠倒，否则会使注意前两步合成顺序不能颠倒，否则会使BrBr处于苯处于苯环的间位。由环的间位。由 ，三者引入的顺序是，三者引入的顺序是先卤原子，再硝基，最后引入甲基。先卤原子，再硝基，最后引入甲基。答案：答案：(1)(1)大大角度二结合定量计算推断物质的结构角度二结合定量计算推断物质的结构1.(20161.(2016东营模拟东营模拟) )有机物有机物G(G(分子式为分子式为C C1313H H1818O O2 2) )是一是一种香料，如图是该香料的一种合成路线。

9、种香料，如图是该香料的一种合成路线。已知：已知：E E能够发生银镜反应，能够发生银镜反应，1 mol E1 mol E能够与能够与2 mol H2 mol H2 2完全完全反应生成反应生成F F有机物有机物D D的摩尔质量为的摩尔质量为88 gmol88 gmol-1-1，其核磁共振氢，其核磁共振氢谱有谱有3 3组峰组峰有机物有机物F F是苯甲醇的同系物，苯环上只有一个无支链是苯甲醇的同系物，苯环上只有一个无支链的侧链的侧链回答下列问题：回答下列问题：(1)(1)用系统命名法命名有机物用系统命名法命名有机物B B：_。(2)E(2)E的结构简式为的结构简式为_。(3)C(3)C与新制与新制Cu

10、(OH)Cu(OH)2 2反应的化学方程式为反应的化学方程式为_。(4)(4)有机物有机物C C可与银氨溶液反应，配制银氨溶液的实验可与银氨溶液反应，配制银氨溶液的实验操作为操作为_。(5)(5)已知有机物甲符合下列条件：已知有机物甲符合下列条件：为芳香族化合物为芳香族化合物与与F F互为同分异构体互为同分异构体能被催化氧化成醛。能被催化氧化成醛。符合上述条件的有机物甲有符合上述条件的有机物甲有_种。其中满足苯种。其中满足苯环上有环上有3 3个侧链，且核磁共振氢谱有个侧链，且核磁共振氢谱有5 5组峰，峰面积之组峰，峰面积之比为比为6221162211的有机物的结构简式为的有机物的结构简式为_。

11、(6)(6)以丙烯等为原料合成以丙烯等为原料合成D D的路线如下：的路线如下：X X的结构简式为的结构简式为_，步骤，步骤的反应条件的反应条件为为_，步骤，步骤的反应类型为的反应类型为_。【解析】【解析】(1)(1)经分析可得，经分析可得，B B为醇，为醇，C C为醛，为醛，D D为羧酸，为羧酸，且且D D的相对分子质量为的相对分子质量为8888，核磁共振氢谱有，核磁共振氢谱有3 3组峰，则组峰，则D D为为(CH(CH3 3) )2 2CHCOOHCHCOOH，则，则B B为为2-2-甲基甲基-1-1-丙醇；丙醇；C C为为(CH(CH3 3) )2 2CHCHOCHCHO。(2)(2)根据

12、根据G G的分子式可知其分子中含有的分子式可知其分子中含有1313个碳原子，则个碳原子，则F F含有含有9 9个碳原子，个碳原子，E E能发生银镜反应，说明含有醛基，能发生银镜反应，说明含有醛基，1 mol E1 mol E与与2 mol2 mol氢气发生加成反应生成氢气发生加成反应生成F F，说明含有，说明含有碳碳双键，故碳碳双键，故E E为为 。(3)(CH(3)(CH3 3) )2 2CHCHOCHCHO与新制氢氧化铜反应的化学方程式为与新制氢氧化铜反应的化学方程式为(4)(4)配制银氨溶液的操作步骤是在一支洁净的试管中加配制银氨溶液的操作步骤是在一支洁净的试管中加入硝酸银溶液少许，边振

13、荡边滴加稀氨水，至生成的入硝酸银溶液少许，边振荡边滴加稀氨水，至生成的沉淀恰好完全溶解为止。沉淀恰好完全溶解为止。(5)(5)与与F F互为同分异构体，且能被催化氧化生成醛，故互为同分异构体，且能被催化氧化生成醛，故含有含有CHCH2 2OHOH结构，同分异构体的种类有结构，同分异构体的种类有1313种。其中有种。其中有3 3个侧链，核磁共振氢谱有个侧链，核磁共振氢谱有5 5组峰，峰面积之比为组峰，峰面积之比为6221162211的有机物是的有机物是 和和 。(6)(6)由题意知，溴原子加在中间碳原子上，故由题意知，溴原子加在中间碳原子上，故X X为为 ，步骤，步骤反应的条件为氢氧化钠水溶液，

14、反应的条件为氢氧化钠水溶液，加热，步骤加热，步骤的反应类型为消去反应。的反应类型为消去反应。答案：答案：(1)2-(1)2-甲基甲基-1-1-丙醇丙醇(4)(4)在一支洁净的试管中取稀在一支洁净的试管中取稀AgNOAgNO3 3溶液少许，边振荡溶液少许，边振荡试管边逐滴滴加稀氨水，至产生的沉淀恰好溶解为止试管边逐滴滴加稀氨水，至产生的沉淀恰好溶解为止2.(20162.(2016文昌模拟文昌模拟) )化合物化合物H H具有类似龙涎香、琥珀香具有类似龙涎香、琥珀香气息，香气淡而持久，广泛用作香精的稀释剂和定香气息，香气淡而持久，广泛用作香精的稀释剂和定香剂。合成它的一种路线如下：剂。合成它的一种路

15、线如下：已知信息：已知信息：核磁共振氢谱显示核磁共振氢谱显示A A苯环上有四种不同化学环境的氢，苯环上有四种不同化学环境的氢，它们的位置相邻它们的位置相邻在在D D溶液中滴加几滴溶液中滴加几滴FeClFeCl3 3溶液，溶液呈紫色溶液，溶液呈紫色芳香烃芳香烃F F的相对分子质量介于的相对分子质量介于9090100100，0.1 mol F0.1 mol F充充分燃烧可生成分燃烧可生成7.2 g7.2 g水水R R1 1COOH+RCHCOOH+RCH2 2Cl RCl R1 1COOCHCOOCH2 2R+HClR+HCl回答下列问题：回答下列问题：(1)A(1)A的化学名称是的化学名称是_，

16、由，由C C生成生成D D的化学方程式的化学方程式为为_。(2)(2)由由F F生成生成G G的化学方程式为的化学方程式为_，反应类型为反应类型为_。(3)H(3)H的结构简式为的结构简式为_。(4)C(4)C的同分异构体中含有三取代苯结构和两个的同分异构体中含有三取代苯结构和两个A A中的官中的官能团，又可发生银镜反应的有能团，又可发生银镜反应的有_种种( (不考虑立不考虑立体异构体异构) )，其中核磁共振氢谱为，其中核磁共振氢谱为5 5组峰，且面积比为组峰，且面积比为1222112221的结构简式是的结构简式是( (任写一种即可任写一种即可)_)_。(5)(5)由苯酚和已有的信息经以下步骤

17、可以合成化合物由苯酚和已有的信息经以下步骤可以合成化合物 。反应条件反应条件1 1所用的试剂为所用的试剂为_，K K的结构简式为的结构简式为_，反应条件反应条件3 3所用的试剂为所用的试剂为_。【解析】【解析】(1)(1)(3)(3)根据根据A A的分子式、苯环上有四种氢，的分子式、苯环上有四种氢，它们的位置相邻知它们的位置相邻知A A是是2-2-甲基苯酚甲基苯酚( (或邻甲苯酚或邻甲苯酚) )，结构，结构简式为简式为 ，运用已知信息知，运用已知信息知A AB B发生取代反应，发生取代反应，B B是是 ，B BC C是甲基被氧化为羧基，是甲基被氧化为羧基，C CD D是取是取代反应，代反应，D

18、 D是是 ，0.1 mol F0.1 mol F充分燃烧可生成充分燃烧可生成7.2 g7.2 g水，即水，即0.1 mol F0.1 mol F含含H H：7.27.22/18=0.8(mol)2/18=0.8(mol)，结合，结合G G的的分子式知分子式知F F是甲苯，是甲苯，FGFG是甲基上的是甲基上的H H被被ClCl取代，取代，E E是是苯，根据已知信息苯，根据已知信息知知H H是是 。(4)C(4)C的同分异构体含的同分异构体含2 2个酚羟基，含醛基，是三取代苯，个酚羟基，含醛基，是三取代苯，故另外故另外1 1个取代基是个取代基是CHCH2 2CHOCHO，符合条件的共有，符合条件的

19、共有6 6种，其种，其中核磁共振氢谱为中核磁共振氢谱为5 5组峰，且面积比为组峰，且面积比为1222112221的的结构简式是结构简式是 或或 。(5)(5)在苯环上引入在苯环上引入NONO2 2，应该是苯的硝化反应，引入，应该是苯的硝化反应，引入C(CHC(CH3 3) )3 3是利用是利用EFEF的信息，的信息，IJIJ是保护酚羟基，即是保护酚羟基，即利用已知信息利用已知信息，酚羟基的邻、对位易取代，故苯酚，酚羟基的邻、对位易取代，故苯酚II是引入是引入C(CHC(CH3 3) )3 3，反应条件，反应条件1 1所用的试剂为所用的试剂为(CH(CH3 3) )3 3CCl/AlClCCl/

20、AlCl3 3，硝酸有氧化性，可氧化酚羟基，即，硝酸有氧化性，可氧化酚羟基，即在硝化反应之前要将酚羟基保护起来，故反应条件在硝化反应之前要将酚羟基保护起来，故反应条件2 2是混酸、加热，生成是混酸、加热，生成K K： ，反应条件，反应条件3 3所用所用的试剂是浓的试剂是浓HIHI，再生成酚羟基。，再生成酚羟基。答案：答案：(1)2-(1)2-甲基苯酚甲基苯酚( (或邻甲苯酚或邻甲苯酚) )【类题通法】【类题通法】解答有机合成与推断题的思路和方法解答有机合成与推断题的思路和方法1.1.解题思路：解题思路：2.2.解题方法：解题方法：审题时找准解题的突破口，由此按一定的顺序进行推审题时找准解题的突

21、破口，由此按一定的顺序进行推断，常用的推断方法有以下几种：断，常用的推断方法有以下几种：(1)(1)顺推法：顺推法是在已知反应物条件下的推断，从顺推法：顺推法是在已知反应物条件下的推断，从已知反应物入手，结合反应条件、分子式、碳链变化已知反应物入手，结合反应条件、分子式、碳链变化等条件，推断合成过程中的中间体，逐步推向目标有等条件，推断合成过程中的中间体，逐步推向目标有机物。机物。(2)(2)逆推法：以题中要求的最终产物为起点，结合反应逆推法：以题中要求的最终产物为起点，结合反应条件，一步步逆推，确定出起始原料。条件，一步步逆推，确定出起始原料。(3)(3)夹击法：其实多数题目需要我们灵活运用

22、顺推法和夹击法：其实多数题目需要我们灵活运用顺推法和逆推法，可能推断过程中一部分使用顺推法，一部分逆推法，可能推断过程中一部分使用顺推法，一部分使用逆推法，总结分析得到答案。使用逆推法，总结分析得到答案。【强化训练】【强化训练】1.1.已知：一个碳原子上连有两个羟基时，易发生下列已知：一个碳原子上连有两个羟基时，易发生下列转化：转化：请根据图中转化做答：请根据图中转化做答：(1)E(1)E的结构简式为的结构简式为_。(2)(2)反应反应的化学方程式为的化学方程式为_。(3)(3)已知已知B B的相对分子质量为的相对分子质量为162162，其中氧元素的质量分，其中氧元素的质量分数为数为19.8%

23、19.8%，则，则B B的分子式为的分子式为_。(4)F(4)F具有如下特点：具有如下特点：能跟能跟FeClFeCl3 3溶液发生显色反应；溶液发生显色反应；能发生加聚反应；能发生加聚反应；苯环上的一氯代物只有两种，苯环上的一氯代物只有两种，则则F F在一定条件下发生加聚反应的化学方程式为在一定条件下发生加聚反应的化学方程式为_。(5)(5)化合物化合物G G的分子中比的分子中比F F多多1 1个氧原子，属于芳香族化个氧原子，属于芳香族化合物，能发生水解反应，则合物，能发生水解反应，则G G的同分异构体有的同分异构体有_种，写出其中一种能发生银镜反应，核磁共振氢谱有种，写出其中一种能发生银镜反

24、应，核磁共振氢谱有四个吸收峰，且吸收峰面积之比为四个吸收峰，且吸收峰面积之比为12231223的同分的同分异构体的结构简式异构体的结构简式_。【解析】【解析】A A发生水解反应生成发生水解反应生成C C、D D，结合题中信息可知，结合题中信息可知，C C、D D、E E碳原子数相同，则碳原子数相同，则C C的结构简式为的结构简式为CHCH3 3CHOCHO，D D酸酸化得到化得到E E，C C氧化得到氧化得到E E，则，则D D为为CHCH3 3COONaCOONa，E E为为CHCH3 3COOHCOOH。结合题中信息知结合题中信息知A A中应含有一个酯基和一个氯原子，水中应含有一个酯基和一

25、个氯原子，水解生成的两个羟基连在同一碳原子上，失水生成乙醛，解生成的两个羟基连在同一碳原子上，失水生成乙醛，因此因此A A的结构简式为的结构简式为 。B B的相对分子质量为的相对分子质量为162162，则，则C C、H H的相对原子质量之和为的相对原子质量之和为162162(1-19.8%)(1-19.8%)130130。由于。由于 =10=101010，则，则B B的分子式为的分子式为C C1010H H1010O O2 2。B B水解生成水解生成E(E(乙酸乙酸) )和和F F，F F的分子式为的分子式为C C1010H H1010O O2 2+H+H2 2O-O-C C2 2H H4 4

26、O O2 2=C=C8 8H H8 8O O，不饱和度为，不饱和度为5 5，F F具有如下特点：具有如下特点：能跟能跟FeClFeCl3 3溶液发生显色反应；溶液发生显色反应；能发生加聚反应；能发生加聚反应；苯环苯环上的一氯代物只有两种，则上的一氯代物只有两种，则F F含有酚羟基、含有含有酚羟基、含有1 1个个CHCHCHCH2 2，且，且2 2个取代基处于对位，则个取代基处于对位，则F F的结构简式的结构简式为为 ，B B为为 。化合物。化合物G G的分子中比的分子中比F F多多1 1个氧个氧13012原子，属于芳香族化合物，能发生水解反应，原子，属于芳香族化合物，能发生水解反应，G G属于

27、酯属于酯类化合物，则类化合物，则G G可为甲酸酯：可为甲酸酯： 、 、 、 ，乙酸酯：，乙酸酯： ，苯甲酸酯：苯甲酸酯： ，共有，共有6 6种。能发生银镜反应的种。能发生银镜反应的G G分子中应含有甲酸酯基，吸收峰面积之比为分子中应含有甲酸酯基，吸收峰面积之比为12231223，说明分子中含有一个甲基，苯环上含有两类氢原子，则说明分子中含有一个甲基，苯环上含有两类氢原子，则甲酸酯基和甲基处于苯环的对位，即为甲酸酯基和甲基处于苯环的对位，即为 。答案：答案：(1)CH(1)CH3 3COOHCOOH2.(20162.(2016宿州模拟宿州模拟) )氧氮杂环是新药研制过程中发现氧氮杂环是新药研制过

28、程中发现的一类重要活性物质，具有抗惊厥、抗肿瘤、改善脑的一类重要活性物质，具有抗惊厥、抗肿瘤、改善脑缺血等性质。如图是某研究小组提出的一种氧氮杂环缺血等性质。如图是某研究小组提出的一种氧氮杂环类化合物类化合物H H的合成路线：的合成路线：(1)(1)原料原料A A的同分异构体中，含有苯环且核磁共振氢谱的同分异构体中，含有苯环且核磁共振氢谱中有中有4 4个峰的是个峰的是_(_(写出其结构简式写出其结构简式) )。(2)(2)原料原料D D的结构简式是的结构简式是_。(3)(3)反应反应的化学方程式是的化学方程式是_。(4)(4)原料原料B B俗名俗名“马来酐马来酐”，它是马来酸，它是马来酸( (

29、顺丁烯二酸：顺丁烯二酸： ) )的酸酐，它可以经下列变化分别得到的酸酐，它可以经下列变化分别得到苹果酸苹果酸( )( )和聚合物和聚合物Q Q：半方酸是原料半方酸是原料B B的同分异构体，分子中含的同分异构体，分子中含1 1个环个环( (四元四元碳环碳环) )和和1 1个羟基，但不含个羟基，但不含OOOO键，半方酸的结构键，半方酸的结构简式是简式是_。反应反应的反应类型是的反应类型是_。反应。反应的化学方程的化学方程式为式为_。两分子苹果酸之间能发生酯化反应，生成六元环酯，两分子苹果酸之间能发生酯化反应，生成六元环酯，请写出该反应的化学方程式：请写出该反应的化学方程式：_。【解析】【解析】根据

30、流程图知，反应根据流程图知，反应为酯化反应，且为酯化反应，且C C为为CHCH3 3CHCH2 2OHOH，反应，反应为加成反应，且为加成反应，且D D为为 。原。原料料B B俗名俗名“马来酐马来酐”，马来酸和，马来酸和HBrHBr发生加成反应生成发生加成反应生成M M，M M的结构简式为的结构简式为HOOCCHHOOCCH2 2CHBrCOOHCHBrCOOH，M M发生反应发生反应(水水解反应解反应) )生成的生成的N N为为NaOOCCHNaOOCCH2 2CH(OH)COONaCH(OH)COONa，N N酸化得到酸化得到苹果酸苹果酸 ；马来酸与；马来酸与H H2 2发生加成反发生加成

31、反应生成应生成R R，R R为为HOOCCHHOOCCH2 2CHCH2 2COOHCOOH，R R和乙二醇发生酯化反和乙二醇发生酯化反应生成聚合物应生成聚合物Q Q，Q Q的结构简式为的结构简式为 。(1)(1)原料原料A A的同分异构体中，含有苯环且核磁共振氢谱的同分异构体中，含有苯环且核磁共振氢谱中有中有4 4个峰的是个峰的是 。(2)(2)通过以上分析知，原料通过以上分析知，原料D D的结构简式是的结构简式是 。(3)(3)反应反应为为E E与乙醇发生酯化反应，该反应为与乙醇发生酯化反应，该反应为(4)(4)半方酸是原料半方酸是原料B B的同分异构体，分子中含的同分异构体，分子中含1 1个环个环( (四元碳环四元碳环) )和和1 1个羟基，但不含个羟基，但不含OOOO键，半方酸键，半方酸的结构简式是的结构简式是 。通过以上分析知，反应通过以上分析知，反应的反应类型是取代反应或的反应类型是取代反应或水