2020化学高考模拟题专题15 有机合成与推断(解析版)

1、 专题15有机合成与推断学习目标】1掌握烃及烃的衍生物的相互转化，以及有机合成和有机化工中的重要作用。2掌握常见官能团的检验方法，能正确进行有机合成的与推断的分析。3掌握常见官能团的引入方法和碳链变化的常用方法。4了解合成高分子的组成与结构特点，能依据其结构分析链节和单体。5了解常见高分子材料的合成反应及重要用途，掌握有机合成与推断的基本方法6了解有机物合成路线的选择、设计及评价。7了解根据信息及合成路线，推断及合成指定结构简式的有机物。8掌握有机化学反应的主要类型的概念，反应原理及其应用。知识导图】n有机合成的概念皿有机合成有机合成过程有机合成的由血13有机合成的解题思路高分子化合物D有机合

2、成路线的设计反方法碳骨架的构建及官能团的引入和消除基本概念和基本性质-碳骨架的构建官能团的引入=官能团的消除C官能团的转化f槪念结构特点E基本性质D分类D加聚反应合站机高分了枷本方鋼缩聚反应日有机反应类型的判断方法迥成反应g聚醮应1取代反应氧化反应、还原反应知识精讲精练】知识点一、有机合成与推断1、常见的有机反应类型氧化CT化水解酯加成苯烷婭2、官能团的引入消去苯的同系物2A&三硝基甲苯國氧化取代硝基苯或漠苯加成环己烷不完XpS加成加成加成AW1不取代X咼鬥苯甲酸卤代烃的消去：醇CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2T+(1)引入碳碳双键NaBrHO2醇的消去：浓HsoCH3CH2OH643

3、2=乂甲+电0炔烃的不完全加成：一定条件HC三CH+HC1CH=CHC122引入卤索原子3)引入轻基r(4)JIJ烷烂或苯同系牺的歯伏atCIl.CIIICl.illC.l+CIICH.CK还有其他的卤代嵯h.+咒叶险订心+!IBrc.十C:ITC1-。一CHh0(-60花L(JICl1()1【加热，加压醛(酮)的加成：()+及催fl；ck)H卤代烽的水解；RX+NaOH；J1*ROH+NfiX酯的水解：RCOORZ+NaOH-*RCOONaR7)II一催化刊(D醛的氧化；2(J+h；一2CHA()OH酯的水解;H：()gH+比()fOOH-CJI-OII烯烂的氧化:KXTiiO/H1)R(I

4、I=C.:I4-CD,苯的同系物的氧比：CEIRf4、官能团的保护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，把一OH变为ONa将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为一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HC1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:如在对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把一CH3氧化成一COOH之后，再把NO2还原为一NH2。防止当KMnO4氧化一CH3时，NH2（具有还原性）也被氧化。5、合成高分子的有机化学反

5、应1加聚反应。（1）相对分子质量小的化合物（也叫单体）通过加成反应互相结合成为高分子化合物的反应叫做加聚反应。（2）加聚反应的特点是：链节（也叫结构单元）的相对分子质量与单体的相对分子质量（或相对分子质量和）相等。产物中仅有高聚物，无其他小分子生成，但生成的高聚物由于n值不同，是混合物（注意!）。实质上是通过加成反应得到高聚物。（3）加聚反应的单体通常是含有C=C键或C三C键的化合物。可利用“单双键互换法”巧断加聚产物的单体。常见的单体主要有：乙烯、丙烯、氯乙烯、苯乙烯、丙烯腈CH2=CHCN），1，3-丁二烯、异戊二烯和甲基丙烯酸甲酯CH2=C（CH3）COOCH3等。（4）加聚反应的种类和

6、反应过程分别介绍如下：含一个C=C键的单体聚合时，双键打开，彼此相连而成高聚物。nCHj=C%儀化剂，壬眄一巴玉fiCH2=CHCNCHCNC00CH3含共轭双键（I.匚）的单体加聚时,“破两头移中间”而成高聚物（加成规律）。含有双键的不同单体发生加聚反应时，双键打开，彼此相连而成高聚物。庇hh嘶节h十亍七阻_范阻节冊CH3ch3抑热.加压就HYHCH=CHM】IYH-；雲樂-一CH=CH匚足一C-CH玉2缩聚反应。（1）单体间的相互反应生成高分子，同时还生成小分子（如H2O、HX等）的反应叫做缩聚反应。（2）缩聚反应与加聚反应相比较，其主要的不同之处是缩聚反应中除生成高聚物外同时还有小分子生

7、成，因而缩聚反应所得高聚物的结构单元的相对分子质量比反应的单体的相对分子质量小。（3）缩聚反应主要包括酚、醛缩聚，氨基酸的缩聚，聚酯的生成等三种情况。（1）酚与醛之间的缩聚反应。OHOH”HCHO+”Ql|弐H_EQrCH,iOH+（-1）耳。（2）二元羧酸与二元醇之间的缩聚反应。nHOOCCOOH+nHOCH2CH2OHH-OCH2CH2OOCCO|PH+2n-1H2O（3）羟基羧酸之间的缩聚反应。如：nHOCCCOOH-HOCH2-CH2-COOH+n-lH2O（4）氨基酸之间的缩聚反应。如：nH2N（CH2）5COOH催化剂”HH-（CH,）5-CQ-OH+n-1H2O6、根据反应中的特

8、殊条件进行推断（1）NaOH的水溶液卤代烃、酯类的水解反应。（2）NaOH的醇溶液，加热卤代烃的消去反应。（3）浓H2SO4，加热醇消去、酯化、苯环的硝化等反应。（4）溴水或溴的CCl4溶液烯烃、炔烃的加成反应，酚的取代反应。O2，Cu,加热醇的催化氧化反应。新制的Cu(OH)2悬浊液，加热(或银氨溶液，水浴加热)醛氧化成羧酸的反应。稀H2SO4酯的水解等反应。H2，催化齐U烯烃、炔烃的加成，芳香烃的加成，醛还原成醇的反应。光照烷基上的氢原子被卤素原子取代。7、根据特征现象进行推断使溴水褪色，则表示物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、酚羟基(产生白色沉淀)、醛等。使酸性KMnO4溶液褪色，则表示

9、该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、苯的同系物、醇、酚、醛、某些饱和脂肪酸(甲酸、乙二酸)等。遇FeCl3溶液显紫色，说明该物质中含有酚羟基。与新制的Cu(OH)2悬浊液在加热沸腾时有砖红色沉淀生成，或能与银氨溶液在水溶加热时发生银镜反应，说明该物质中含有chO。包括醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖等。与金属钠反应有H2产生，表示物质中可能有一OH(酚、醇)或一COOH。与Na2CO3或NaHCO3溶液反应有气体放出，表示物质中含有一COOH。遇浓硝酸变黄，则表明该物质是含有苯环结构的蛋白质。遇I2变蓝，则说明该物质为淀粉。8、定量分析：由反应中量的关系确定官能团的个数；与钠反应：一C

10、OOH1/2H2；-OH1/2H2；-COOHCO2；与NaOH反应：一个酚羟基NaOH；个羧基NaOH；个醇酯NaOH；一个酚酯2NaOH；R-XNaOH；2NaOH。例1.(2019上海)白藜芦醇是一种抗肿瘤的药物，合成它的一种路线如图:A的结构简式。的反应类型。B的芳香类同分异构体中可以发生水解的结构简式为，在酸性条件下水解的产物为(3)检验官能团G所用的试剂是。(4)根据已有知识并结合相关信息，写出以ho-ch2-ch2-ch2-ch2-oh和ch3oh为原料制备h十/hach3oocch2ch2ch2ch2cooch3的合成路线流程图(无机试剂任用)。(已知RCNJrcooh)合目标

11、产物）反应杀件成路线流程图如下：（甲霧黑乙虫N丽占CHi-CHlCOOHCHjOHCHi-CHCXCH；-CHlCOOH秋窗既凸HD，故答案为:【解析】（1）A经SOCl2取代得至UCKCH，则A为取代反应；子式可知B的芳香类同分异构体结构式为，即甲酸苯酚酯，在酸性条件下水解的产物为甲-O；hcooh、o-二F，故答案为：三：二酸HCOOH、(3)中官能团G为-CHO，可用新制Cu（OH）2悬浊液检验，有砖红色Cu2O生成，故答（2）B的分子式为C7H6O2，其芳香类同分异构体中可以发生水解，则芳香类同分异构体为酯类，结合分案为：新制Cu（OH）2悬浊液；(4)HO-CH2-CH2-CH2-C

12、H2-OH和SOCl2发生取代反应生成Cl-CH2-CH2-CH2-CH2-Cl，再与NaCN反应增加主链C原子数，生成NC-CH2-CH2-CH2-CH2-CN,甲酸条件下水解生成HOOC-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH，最后浓硫酸作催化剂和ch3oh生成可生成目标物，反应流程为CHCHiOHSOC1XCHj-CHiClNzCWCHrCH;OHCHi-CHiClCHi-CH-CNCH-CHsCNCHi-H2COOHCH;-H;COOHCHjOH_CHz-CHGtKHi浓说醴，fCHz-CHOOCHi故答案为:CHCHOHSOC1；CH3-CH1CINiCWCHrCH;OHCHi-C

13、HiClCHi-CHiCNCHj-CHCN用旧叭CHi-CHiCOOEHjOHCH；-CH-COO且CH-CHiCOOCHj浓臨皑缶二-CH虫瞰田。练习1.（2019海南）奥沙拉秦是曾用于治疗急、慢性溃疡性结肠炎的药物，其由水杨酸为起始物的合成路线如图：回答下列问题：(1)X的结构简式为;由水杨酸制备X的反应类型为TOC o 1-5 h z由X制备Y的反应试剂为。工业上常采用廉价的C02,与Z反应制备奥沙拉秦,通入的CO2与Z的物质的量之比至少应为4)奥沙拉秦的分子式为，其核磁共振氢谱为组峰，峰面积比为。5)若将奥沙拉秦用HCl酸化后,分子中含氧官能团的名称为、。W是水杨酸的同分异构体，可以发

14、生银镜反应；W经碱催化水解后再酸化可以得到对苯二酚。W的3)2：1;C14H8N2O6Na2；4；1：1：1：1羧基、羟基；H0DOG且。OH【解析】(1)X的结构简式为f-cOOCH?；水杨酸中羧基和甲醇发生酯化反应生成X，所以由水杨酸制备X的反应类型为酯化反应或取代反应,(2)X中H原子被硝基取代，所以由X制备Y的反应试剂为浓硫酸作催化剂、X和浓硝酸发生取代反应得到Y,故答案为：浓硫酸、浓硝酸；Z为艸单，工业上常采用廉价的CO2,与Z反应制备奥沙拉秦，酚钠和h2co3以1:1反应，一个Z化学式中含有2个酚-ONa,所以lmoiz需要2molH2CO3，根据C原子守恒知，通入的CO2与Z的物

15、质的量之比至少应为2：1，故答案为：2：1；根据结构简式确定奥沙拉秦的分子式为C14H8N2O6Na2,有4种氢原子，则其核磁共振氢谱为4组峰，峰面积比为1：1：1：1，故答案为：C14H8N2O6Na2；4；1：1：1：1；若将奥沙拉秦用HC1酸化后，-COONa、酚-ONa都和稀盐酸反应，分别生成-COOH、-OH,反应后的分子中含氧官能团的名称为羧基、羟基，故答案为：羧基、羟基；W是水杨酸的同分异构体，可以发生银镜反应，说明含有酯基；W经碱催化水解后再酸化可以得到对苯二酚,W中含有1个酚羟基和1个酯基且两个取代基为对位,W的结构简式为练习2.(2019江苏)化合物F是合成一种天然茋类化合

16、物的重要中间体，其合成路线如下:0H0HBrHOHOCOCKOCHBr.BrHCOOCHDEFCOOHqckoch3LiAffi4KnCO;SOCbCOCIhoCOOCH.三乙胺1)A中含氧官能团的名称为和AB的反应类型为CD的反应中有副产物X(分子式为C12H15O6Br)生成，写出X的结构简式：。4)C的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式:能与FeC13溶液发生显色反应；碱性水解后酸化，含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1：1。（R表示烃基，R和R表示烃基或氢）0H匚匕和ch3ch2ch2oh为原料制备机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）

17、。写出以的合成路线流程图（无答案】（1）羟基；羧基；2）取代反应；【解析】（1）A中含氧官能团的名称为羟基、羧基，故答案为：羟基；羧基;（2）A-B的反应类型为取代反应，故答案为：取代反应；（3）C-D的反应中有副产物X（分子式为C12H15O6Br）生成，根据C原子知，X中两个酚羟基都发生CH3CMDH2OOCHj取代反应，则X的结构简式：能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；碱性水解后酸化，含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1：1,说明只有两种氢原子且两种氢原子个数相等，且含有酯基，符合条件的结构简式为故答案为:以,COOCH和ch3ch2ch2oh为原料制备0H:；

18、:；:；,丙醇发生催化氧化生成丙醛，I”反应，最后和丙醛反应生成目标产物，合成路线为.发生还原反应生成邻甲基苯甲醇，然后发生取代反应，再和Mg发生信息中的练习3.(2019新课标II)环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及与各种材料的粘结性能,广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一种新型环氧树脂G的合成路线：已知以下信息：回答下列问题：A是一种烯烃，化学名称为，C中官能团的名称为由B生成C的反应类型为。由C生成D的反应方程式为。E的结构简式为。E的二氯代物有多种同分异构体，请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式能发生银镜反应；核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为3：2：1。

19、(6)假设化合物D、F和NaOH恰好完全反应生成1mol单一聚合度的G,若生成的NaCl和H2O的总质量为765g，则G的n值理论上应等于。答案】(1)丙烯；氯原子、羟基；加成反应；2)【解析】(1)由以上分析可知A为丙烯，CC为ClCH2CHOHCH2Cl或CH2OHCHClCH2Cl，含有的官能团为氯原子、羟基，故答案为：丙烯；氯原子、羟基；核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为3：2：1,则应含有1个甲基，且结构对称，应为(6)由方程式可知生成NaCl和H2O的物质的量相等，若生成的NaCl和H2O的总质量为765g，则二者755的物质的量分别为=10，则需要9molF、10molD参加反应

20、，由G的结构简式可知n=8,故答案为：8。练习4.(2019新课标III)氧化白藜芦醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反应合成W的一种方法:回答下列问题：1)A的化学名称为。COOH中的官能团名称是。反应的类型为，W的分子式为（4）不同条件对反应产率的影响如下表:实验碱溶剂催化剂产率/%1KOHDMFPd(OAc)222.32003DMFPd(OAc)210.53Et3NDMFPd(OAc)212.44六氢吡啶DMFPd(OAc)231.25六氢吡啶DMAPd(OAc)238.66六氢吡啶NMPPd(OAc)224.5上述实验探究了和对反应产率的影响。此外，还可以进一步探究等对反应产率的

21、影响。（5）X为D的同分异构体，写出满足如下条件的X的结构简式。含有苯环；有三种不同化学环境的氢，个数比为6：2：1；1mol的X与足量金属Na反应可生成2gH2。（6）利用Heck反应,机试剂任选）。（无【答案】（1）间苯二酚或1,3-苯二酚；2）碳碳双键、羧基；3）取代反应；C14H12O4；4）不同碱；不同溶剂；不同催化剂（或温度等）(5)tiffNaOHJtwff=OKI/BTPPC【解析】（1）A的化学名称为间苯二酚或1,3-苯二酚,故答案为：间苯二酚或1,3-苯二酚；(2)_.；O：中的官能团名称是碳碳双键、羧基,故答案为：碳碳双键、羧基；反应中甲基被H原子取代，所以该反应的类型为

22、取代反应，W的分子式为C14H12O4,故答案为：取代反应；C14H12O4；4)表中影响因素有碱、溶剂、催化剂，当溶剂、催化剂相同时，可以探究不同碱对反应影响；当催化剂、碱相同时，探究溶剂对反应影响；所以上述实验探究了不同碱、不同溶剂对化学产率的影响，如果其他因素都相同只有温度不同时还可以探究温度对反应产率的影响；如果其他因素都相同只有催化剂不同时，可以探究催化剂对产率影响，故答案为：不同碱；不同溶剂；不同催化剂(或温度等)；(5)X为D的同分异构体,X中含有苯环;有三种不同化学环境的氢，个数比为6：2：1，该分子中一共9个H原子，则应该有2个甲基;1mol的X与足量金属Na反应可生成2gH

23、2，生成的氢气物质的量为1mol，说明含有2个-OH,因为OHOHtfO含有2个甲基，所以只能有2个酚羟基，符合条件的结构简式为OH申，可由苯发生取代反应生故答案为:，：.可由苯乙烯和逼/发生取代反应得到,成；苯乙烯可由发生消去反应得到,可由乙苯发生发生取代反应得到，乙苯可由KFBTPPC苯和溴乙烷发生傅克烷基化反应得到，其合成路线为CHjCIhHrNaQHNflOH岂儒览剂JtwKI/BTPPC故答案为$J=练习5.(2019天津)我国化学家首次实现了膦催化的(3+2)环加成反应，并依据该反应，发展了一条合成中草药活性成分茅苍术醇的有效路线。電化啊巨I.已知(3+2)环加成反应H-CORS-

24、COOKCILCCF1亠F?C1I=CH*回答下列问题：茅苍术醇的分子式为，所含官能团名称为，分子中手性碳原子(连TOC o 1-5 h z有四个不同的原子或原子团)的数目为。化合物B的核磁共振氢谱中有个吸收峰；其满足以下条件的同分异构体(不考虑手性异构)数目为。分子中含有碳碳三键和乙酯基(-cooch2ch3)分子中有连续四个碳原子在一条直线上写出其中碳碳三键和乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式。C-D的反应类型为。D-E的化学方程式为，除E外该反应另一产物的系统命名为。下列试剂分别与F和G反应，可生成相同环状产物的是(填序号)。aBr2bHBrcNaOH溶液参考以上合成路线及条件，选择两

25、种链状不饱和酯，通过两步反应合成化合物M,在方框中写出路CCMXTH,hcri:cootIch.XKXH.CH.(XXXH,OOfH；COtKH.【解析】(1)茅苍术醇分子中有15个C原子、1个O原子，分子不饱和度为3,则分子中H原子数目=2X15+2-2X3=26,故茅苍术醇分子式为C15H26O.由结构可知分子中含有的官能团有：碳碳双键、羟基。分子中有如图“*”所示3个碳原子连接连有四个不同的原子或原子团:，即有3个手性碳原子，故答案为：C15H26O；碳碳双键、碳原子；3；化合物B分子中只有2种化学环境不同的H原子，故其核磁共振氢谱有2个吸收峰。B的同分异构体满足：分子中含有碳碳三键和乙

26、酯基(-cooch2ch3),分子中有连续四个碳原子在一条直线上，存在C-C三C-C碳链结构，形成酯的酸可以看作CH3C三CCH2CH3中1个H原子被-COOH替代，有3种酸，也可以是HOOC-C三CCH2CH2CH3、H00C-C三CCH(CH3)2，故符合条件的同分异构体有3+2=5种，其中碳碳三键和乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式为=CCOORCONRCH2COORr+RffCOORfrr-*RrrCOCHCOORf1)下列说法正确的是，ch3coch2cooc2h5发生取代反应生成CH3COCH（ch2c6h5）cooch2ch3,最后发生碱性化合物B到C的转变涉及到取代反应化合物C具有两性试剂D可以是甲醇苯达松的分子式是C10H10N2O3S2）化合物F的结构简式是（3）写出E+G_H的化学方程式（4）写出C6H13NO2同时符合下列条件的同分异构体的结构简，分子中有一个六元环，且成环原子中最多含2个非碳原子；1H-NMR谱和IR谱检测表明分子中有4种化学环境不同的氢原子。有N-O键，没有过氧键（-O-O_)oJHCOCHjCOCHj原料制备X（XOCH；）的合成路线（无机试剂任选,（5）设计以CH3C