高考化学大一轮复习 第52讲 有机综合推断题的解题策略考题集萃实战演练试题

第52讲有机综合推断题的解题策略题型特点考情分析命题趋势有机综合推断题是高考选考有机部分出题的主要形式，常以框图或变相框图的形式呈现一系列物质的衍变关系，该类试题综合性强，考查全面，对考生能力要求较高。因而解答此类问题的关键是熟练掌握有机物之间的衍变关系以及各官能团性质，熟悉有机推断的常见思路有助于快速解答此类问题。2017，全国卷Ⅲ，36T2016，全国卷甲，38T2016，全国卷乙，38T2016，北京卷，25T有机综合推断是考查有机化学的重要题型，在高考中占有霸主地位。预计2019年高考中可能延续以高分子材料、医药或特定性能的有机合成为载体来进行考查。分值：15分1．正向推断法正向推断法是从已知原料入手，找出合成所需的直接或间接的中间体，逐步推向目标有机物。其基本思路是：原料→中间产物→目标产物。2．逆向推断法其基本思路是：目标产物→中间产物→原料。(1)首先确定所要合成的有机物属于何种类别，以及题中所给物质与所要合成的有机物之间的关系。(2)以题中要求的最终产物为起点，考虑这一有机物是如何从另一有机物甲经过一步反应而制得的，若甲不是所给已知原料，需要进一步考虑甲又是如何从另一有机物乙经过一步反应制得的，一直推导到题目中给定的原料。(3)在合成某种产物时，可能会产生多种不同的方法和途径，应在兼顾化学方程式少、原料省、副产物少、产率高、环保的前提下选择最合理、最简单的方法和途径。1．根据试剂或特征现象推知官能团的种类(1)使溴水褪色，则表示该物质中可能含有“”或“—C≡C—”结构。(2)使KMnO4(H＋)溶液褪色，则该物质中可能含有“”“—C≡C—”“—CHO”等结构或为苯的同系物。(3)遇FeCl3溶液显紫色，或加入溴水出现白色沉淀，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I2变蓝则该物质为淀粉。(6)加入新制的Cu(OH)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—CHO。(7)加入Na放出H2，表示含有—OH或—COOH。(8)加入NaHCO3溶液产生气体，表示含有—COOH。2．根据数据确定官能团的数目(2)2—OH(醇、酚、羧酸)eq\o(→,\s\up7(Na))H2(3)2—COOHeq\o(→,\s\up7(Na2CO3))CO2，—COOHeq\o(→,\s\up7(NaHCO3))CO2(4)eq\o(→,\s\up7(1molBr2))，—C≡C—(或二烯、烯醛)eq\o(→,\s\up7(2molH2))—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—OH；增加84，则含有2个—OH，即—OH转变为—OOCCH3。(6)由—CHO转变为—COOH，相对分子质量增加16；若增加32，则含2个—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—OH；若相对分子质量减小4，则含有2个—OH。3．根据性质确定官能团的位置(1)若醇能氧化为醛或羧酸，则醇分子中应含有结构“—CH2OH”；若能氧化成酮，则醇分子中应含有结构“”。(2)由消去反应的产物可确定“—OH”或“—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“”或“—C≡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“—OH”与“—COOH”的相对位置。4．由反应条件推断(1)当反应条件为NaOH醇溶液并加热时，必定为卤代烃的消去反应。(2)当反应条件为NaOH水溶液并加热时，通常为卤代烃或酯的水解。(3)当反应条件为浓H2SO4并加热时，通常为醇脱水生成醚或不饱和化合物，或者是醇与酸的酯化反应。(4)当反应条件为稀硫酸并加热时，通常为酯或淀粉(糖类)的水解反应。(5)当反应条件为催化剂(铜或银)并有氧气时，通常是醇氧化为醛或酮。(6)当反应条件为催化剂存在的加氢反应时，通常为碳碳双键、碳碳三键、苯环、醛基、酮羰基的加成反应。(7)当反应条件为光照且与X2反应时，通常是X2与烷烃或苯环侧链烃基上H原子发生的取代反应，而当反应条件为Fe或FeX3作催化剂且与X2反应时，通常为苯环上的H原子直接被取代。5．依据新信息进行有机结构推断(1)苯环侧链引进羧基如(R代表烃基)被酸性KMnO4溶液氧化生成，此反应可缩短碳链。(2)溴乙烷跟氰化钠溶液反应再水解可以得到丙酸如CH3CH2Breq\o(→,\s\up7(NaCN))CH3CH2CNeq\o(→,\s\up7(H2O))CH3CH2COOH；卤代烃与氰化物发生取代反应后，再水解得到羧酸，这是增加一个碳原子的常用方法。(3)烯烃通过臭氧氧化，再经过锌与水处理得到醛或酮如＋CH3CH2CHO；RCH=CHR′(R、R′代表H或烃基)与碱性KMnO4溶液共热后酸化，发生双键断裂生成羧酸，通过该反应可知碳碳双键的位置。(4)双烯合成如1,3－丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到环己烯，(5)羟醛缩合有α－H的醛在稀碱(10%NaOH)溶液中能和另一分子醛相互作用，生成β－羟基醛，称为羟醛缩合反应。eq\o(,\s\up7(△),\s\do5(－H2O))CH3CH=CHCHO2CH3CH2CHOeq\o(,\s\up7(稀OH－))eq\o(,\s\up7(△),\s\do5(－H2O))[例1](2016·全国卷丙)端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应，称为Glaser反应。2R—C≡C—Heq\o(→,\s\up7(催化剂))R—C≡C—C≡C—R＋H2该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线：回答下列问题：(1)B的结构简式为____，D的化学名称为__苯乙炔__。(2)①和③的反应类型分别为__取代反应__、__消去反应__。(3)E的结构简式为____，用1molE合成1,4－二苯基丁烷，理论上需要消耗氢气__4__mol。(4)化合物()也可发生Glaser偶联反应生成聚合物，该聚合反应的化学方程式为eq\o(→,\s\up7(催化剂))＋(n－1)H2。(5)芳香化合物F是C的同分异构体，其分子中只有两种不同化学环境的氢，数目比为3∶1，写出其中3种的结构简式：__(任意三种)__。(6)写出用2－苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线：__eq\o(→,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))eq\o(→,\s\up7(Br2/CCl4))eq\o(→,\s\up7(1NaNH2),\s\do5(2H2O))__。解析(1)观察合成路线可知，A为含有苯环的化合物，结合从A到B的过程可知，A是苯，B是乙苯。D的化学名称是苯乙炔。(2)①相当于苯环上的一个氢原子被乙基取代，所以是取代反应。③是卤代烃的消去反应。(3)根据题述信息可知，E是两分子的苯乙炔发生偶联反应的产物，同时生成H2。用1mol合成，理论上需要消耗氢气4mol。(5)书写同分异构体的思路是：首先写出C8H10的属于芳香烃的所有的同分异构体(有四种：乙苯、邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯)，再用两个氯原子分别取代其中的两个氢原子。由于F分子中只有两种氢，所以F必定具有对称结构。符合要求的同分异构体(如下图)：取代邻二甲苯上的氢原子得到两种(①②)，取代间二甲苯上的氢原子得到一种(③)，取代对二甲苯上的氢原子得到两种(④⑤)。①②③④⑤(6)首先使2－苯基乙醇发生消去反应引入碳碳双键，再与卤素单质发生加成反应生成卤代烃，最后由卤代烃发生消去反应即可引入碳碳三键。1．(2016·浙江卷)化合物X是一种有机合成中间体，Z是常见的高分子化合物，某研究小组采用如下路线合成X和Z：已知：①化合物A的结构中有2个甲基；②RCOOR′＋R″CH2COOR′eq\o(→,\s\up7(CH3CH2ONa))。请回答：(1)写出化合物E的结构简式：__CH2=CH2__，F中官能团的名称是__羟基__。(2)Y→Z的化学方程式是eq\o(→,\s\up7(催化剂))。(3)G→X的化学方程式是__eq\o(→,\s\up7(CH3CH2ONa))CH3CH2OH＋__，反应类型是__取代反应__。(4)若C中混有B，请用化学方法检验B的存在(要求写出操作、现象和结论)：__取适量试样于试管中，先用NaOH中和，再加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，若产生砖红色沉淀，则有B存在(合理答案均可)__。解析根据框图并结合已知信息知，A为，B为，C为，D为CH≡CH，E为CH2=CH2，F为CH3CH2OH，G为，Y为CH2=CHCl，Z为。(1)E的结构简式为CH2=CH2，F中的官能团为羟基。(4)C中混有B，要检验B的操作要点是：先用碱溶液将C处理成盐，使待测液呈碱性，然后再用银氨溶液或新制Cu(OH)2进行检验。2．(2017·全国卷Ⅲ)氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下：回答下列问题：(1)A的结构简式为____。C的化学名称是__三氟甲苯__。(2)③的反应试剂和反应条件分别是__浓HNO3、浓H2SO4，加热__，该反应的类型是__取代反应__。(3)⑤的反应方程式为__eq\o(→,\s\up7(吡啶))＋HCl__。吡啶是一种有机碱，其作用是__吸收反应产生的HCl，提高反应转化率__。(4)G的分子式为__C11H11F3N2O3(5)H是G的同分异构体，其苯环上的取代基与G的相同但位置不同，则H可能的结构有__9__种。(6)4－甲氧基乙酰苯胺()是重要的精细化工中间体，写出由苯甲醚()制备4－甲氧基乙酰苯胺的合成路线：__eq\o(→,\s\up7(浓HNO3),\s\do5(浓H2SO4、△))eq\o(→,\s\up7(Fe),\s\do5(20%HCl))eq\o(→,\s\up7(CH3COCl),\s\do5(吡啶))__(其他试剂任选)。解析(1)根据反应①的反应条件，可推知该反应是苯环所连的烃基上的氢原子被取代，属取代反应，根据B的分子式，可推知A为甲苯，即，C为三氟甲苯。(2)反应③是在C