专题：有机合成与推断

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4～5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)③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：

C 3H

8

――→

反应1

X――→

反应2

Y――→

反应3

试剂b

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 KMnO

4酸性溶液氧化成E(C

2

H

4

O

2

)和芳香化合物F(C

8

H

6

O

4

)，E和

F 与碳酸氢钠溶液反应均能放出CO 2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为________________，该产物的名称是________。

思路点拨 (1)反应①可用NaOH(或Na 2CO 3)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 3H 5Cl)，可推测出b 的结构简式为ClCH 2CH===CH 2，故b 分子中含有的官能团为氯原子、碳碳双键 。

(2)反应③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C 16H 21O 2N 。(4)由丙烷(CH 3CH 2CH 3)经三步反应合成ClCH 2CH===CH 2的流程图如下：

CH 3CH 2CH 3――→Cl 2

光照 ――→NaOH/乙醇

△

CH 2===CHCH 3

――→一定条件下

Cl 2

ClCH 2CH===CH 2，由此得反应1的试剂与条件为Cl 2、光照；反应2的化学方程式为：

＋NaOH ――→CH 3CH 2OH △

CH 2===CHCH 3↑＋NaCl ＋H 2O ；反应3的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C 10H 8O ，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KMnO 4氧化成E(C 2H 4O 2)和芳香化合物F(C 8H 6O 4)，且均与NaHCO 3溶液反应放出CO 2，可确定E 为CH 3COOH ，又由F 芳环上的一硝基代物只有一种，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H 2SO 4△

答案 (1)NaOH(或Na 2CO 3) ClCH 2CH===CH 2 氯原子、碳碳双键 (2)氧化反应 (3)C 16H 21O 2N

(4)Cl 2、光照

――→CH 3CH 2OH

△CH 2===CH —CH 3↑＋NaCl ＋H 2O 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

R —CH===CH 2――→HX 一定条件卤代烃――→NaOH/H 2O △一元醇―→一元醛―→一元羧酸―→酯。

(2)二元合成路线 CH 2===CH 2――→X 2

――→NaOH/H 2O

△

二元醇―→二元醛―→二元羧酸―→⎩⎨⎧

链酯

环酯

高聚酯

。

(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

①引入碳碳双键⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧

卤代烃的消去：CH 3CH 2Br ＋NaOH ――→醇△

CH 2

===CH 2

↑＋NaBr ＋H 2O 醇的消去：CH 3

CH 2

OH ――→浓H 2

SO

4

170 ℃CH 2

===CH 2

↑＋H 2

O 炔烃的不完全加成：HC≡CH＋HCl ――→一定条件

CH 2

===CHCl

②

引入卤素原子

错误!

③引入羟

基

⎩⎪⎪⎨

⎪⎪

⎧

烯烃与水的加成：CH 2===CH 2＋H 2O ――→催化剂加热、加压CH 3CH 2OH

醛酮的加成：＋H 2

――→催化剂△ 卤代烃的水解：R —X ＋NaOH ――→水△

ROH ＋NaX 酯的水解：RCOOR′＋NaOH ――→△RCOONa ＋R′OH

④引入羧

基

⎩⎪

⎪⎨⎪⎪⎧

醛的氧化：2CH 3CHO ＋O 2――→催化剂

△

2CH 3COOH 酯的水解：CH 3

COOC 2H 5

＋H 2

O H ＋

△

CH 3

COOH ＋C 2H 5

OH

烯烃的氧化：R —CH===CH 2

――→KMnO 4

H ＋

RCOOH ＋CO 2

↑苯的同系物的氧化： ――→KMnO 4

H ＋

(2)官能团的消去

①通过加成反应消除不饱和键。

②通过消去反应、氧化反应或酯化反应消除羟基(—OH)。