全国高考化学易错集专题17有机化合物的合成与推断

专题17 有机化合物的合成与推断
1．有机物G(分子式为C 13H 18O 2)是一种香料，下图是该香料的一种合成路线。

已知：
①E 能够发生银镜反应，1 mol E 能够与2 mol H 2完全反应生成F
②R—CH ＝CH 2――→B 2H 6H 2O 2/OH
－R —CH 2CH 2OH ③有机物D 的摩尔质量为88 g·mol －1
，其核磁共振氢谱有3组峰
④有机物F 是苯甲醇的同系物，苯环上只有一个无支链的侧链
回答下列问题：
(1)用系统命名法命名有机物B ：________。

(2)E 的结构简式为________。

(3)C 与新制Cu(OH)2反应的化学方程式为
________。

(4)有机物C 可与银氨溶液反应，配制银氨溶液的实验操作为______________________
________________________________________________________________________。

(5)已知有机物甲符合下列条件：
①为芳香族化合物
②与F 互为同分异构体
③能被催化氧化成醛
符合上述条件的有机物甲有________种。

其中满足苯环上有3个侧链，且核磁共振氢谱有5组峰，峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的有机物的结构简式为______________________________________。

答案：(1)2甲基1丙醇
(2)
(4)在一支洁净的试管中取稀AgNO3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
(5)15
2．美托洛尔是一种治疗高血压的药物的中间体，可以通过以下方法合成：
请回答下列问题：
(1)美托洛尔中的含氧官能团为________和________(填名称)。

(2)反应③中加入的试剂X的分子式为C3H5OCl，X的结构简式为________。

(3)在上述①②③三步反应中，属于取代反应的是________(填序号)。

(4)满足下列条件的B的同分异构体的结构简式为________(写出一种即可)。

Ⅰ.能发生银镜反应
Ⅱ.能与FeCl3溶液发生显色反应
Ⅲ.分子中有4种不同化学环境的氢原子，且1 mol该物质与金属钠反应产生1 mol H2
(5)根据已有知识并结合题目所给相关信息，写出以为原料制备
的合成路线流程图(无机试剂任选)。

合成路线流程图示例如下：
答案：(1)羟基醚键(顺序可调换)
(2)(3)①③
(4)
3．以苯为主要原料，制取高分子材料N和R的流程如下：
已知：
(1)B中含氧官能团的名称是________。

(2)由生成的反应类型是________。

(3)反应Ⅰ的反应条件是________。

(4)化合物C的结构简式是________。

(5)反应Ⅱ的化学反应方程式是________。

(6)下列说法正确的是________(填字母)。

a．A可与NaOH溶液反应
b．常温下，A能和水以任意比混溶
c．化合物C可使酸性高锰酸钾溶液褪色
d．E存在顺反异构体
(7)反应Ⅲ的化学反应方程式是________。

(8)符合下列条件的B的同分异构体有________种。

a．能与饱和溴水反应生成白色沉淀
b．属于酯类
c．苯环上只有两个对位取代基
答案：(1)羟基、羧基(2)取代反应
(3)NaOH水溶液加热后酸化
(4)
(6)a、c
(7)
(8)6
易错起源1、有机合成
例1．【2016年高考天津卷】反-2-己烯醛(D)是一种重要的合成香料，下列合成路线是制备D的方法之一。

根据该合成路线回答下列问题：
已知：RCHO+R＇OH+R＂OH
（1）A的名称是__________；B分子中共面原子数目最多为__________；C分子中与环相连的三个基团中，不同化学环境的氢原子共有__________种。

（2）D中含氧官能团的名称是__________，写出检验该官能团的化学反应方程式__________。

（3）E为有机物，能发生的反应有__________
a．聚合反应 b．加成反应 c．消去反应 d．取代反应
（4）B的同分异构体F与B有完全相同的官能团，写出F所有可能的结构________。

（5）以D为主要原料制备己醛(目标化合物)，在方框中将合成路线的后半部分补充完整。

（6）问题（5）的合成路线中第一步反应的目的是__________。

【答案】
（1）正丁醛或丁醛 9 8
（2）醛基
+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3+H2O或
+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O；
（3）cd；
（4）CH2=CHCH2OCH3、、、；
（5）；
（6）保护醛基(或其他合理答案)
（4）B的同分异构体F与B有完全相同的官能团， F可能的结构有：CH2=CHCH2OCH3、、，故答案为：CH2=CHCH2OCH3、、；
（5）D为，己醛的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CHO，根据信息和己醛的结构，
首先需要将碳碳双键转化为单键，然后在酸性条件下反应即可，故答案为：
；
（6）醛基也能够与氢气加成，（5）中合成路线中第一步反应的目的是保护醛基，故答案为：保护醛基。

【变式探究】【2016年高考海南卷】
富马酸（反式丁烯二酸）与Fe2+形成的配合物——富马酸铁又称“富血铁”，可用于治疗缺铁性贫血。

以下是合成富马酸铁的一种工艺路线：
回答下列问题：
（1）A的化学名称为_____由A生成B的反应类型为_____。

（2）C的结构简式为_____。

（3）富马酸的结构简式为_____。

（4）检验富血铁中是否含有Fe3+的实验操作步骤是_____。

（5）富马酸为二元羧酸，1mol富马酸与足量饱和NaHCO3溶液反应可放出____L CO2（标况）；富马酸的同分异构体中，同为二元羧酸的还有____________（写出结构简式）。

【答案】
18-Ⅱ（14分）
（1）环己烷取代反应（每空2分，共4分）
（2）（2分）
（3）（2分）
（4）取少量富血铁，加入稀硫酸溶解，再滴加KSCN溶液，若溶液显血红色，则产品中含有Fe3+；反之，则无。

（2分）
（5）44.8 （每空2分，共4分）
【解析】
【名师点睛】有机合成中官能团的转化
1．官能团的引入
(1)引入卤素原子的方法
①烃与卤素单质(X2)取代．
②不饱和烃与卤素单质(X2)或卤化氢(HX)加成．
③醇与卤化氢(HX)取代．
(2)引入羟基(—OH)的方法．
①烯烃与水加成．
②卤代烃碱性条件下水解．
③醛或酮与H2加成．
④酯的水解．
⑤酚钠盐中滴加酸或通入CO2.
⑥苯的卤代物水解生成苯酚．
(3)引入碳碳双键或三键的方法．
①某些醇或卤代烃的消去反应引入或
②炔烃与H2、X2或HX加成引入.
(4)引入—CHO的方法
①烯烃氧化．
②某些醇的催化氧化．
(5)引入—COOH的方法
①醛被O2或银氨溶液、新制Cu(OH)2氧化．
②酯在酸性条件下水解．
③苯的同系物被KMnO4酸性溶液氧化．
2．官能团的消除
(1)通过加成反应消除不饱和键．
(2)通过消去或取代消除卤素原子．
(3)通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基．
(4)通过加成或氧化反应等消除醛基．
(5)脱羧反应消除羧基：
R—COONa＋NaOH―→Na2CO3＋R—H.
【锦囊妙计，战胜自我】官能团间的衍变
(1)利用官能团的衍生关系进行衍变，如
(2)通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如
CH3CH2OH CH2 ==CH2 ClCH2CH2Cl HOCH2CH2OH.
(3)通过某种手段，改变官能团的位置．
有机合成中可通过加成、取代、消去、氧化、还原等反应实现官能团的引入、消除及转化，分析时既要注意反应条件及各类有机物的结构是否符合相应官能团的转化，同时要考虑它对其他官能团的影响．
易错起源2、有机推断
例2．【2016年高考新课标Ⅱ卷】[化学--选修5：有机化学基础]（15分）
氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚合为，从而具有胶黏性，某种氰基丙烯酸酯（G）的合成路线如下：
已知：①A的相对分子量为58，氧元素质量分数为0.276，核磁共振氢谱显示为单峰
②
回答下列问题：
（1）A的化学名称为_______。

（2）B的结构简式为______，其核磁共振氢谱显示为______组峰，峰面积比为______。

（3）由C生成D的反应类型为________。

（4）由D生成E的化学方程式为___________。

（5）G中的官能团有___、 ____ 、_____。

（填官能团名称）
（6）G的同分异构体中，与G具有相同官能团且能发生银镜反应的共有_____种。

（不含立体异构）【答案】38.（1）（1）丙酮
（2） 2 6:1
（3）取代反应
（4）
（5）碳碳双键酯基氰基
（6）8
有三种结构：HCOOCH2CH=CH2、HCOOCH=CHCH3、HCOOC(CH3)=CH2，然后将氰基取代右面的碳原子上，共有8种。

【变式探究】【2016年高考北京卷】（17分）
功能高分子P的合成路线如下：
（1）A的分子式是C7H8，其结构简式是___________________。

（2）试剂a是_______________。

（3）反应③的化学方程式：_______________。

（4）E的分子式是C6H10O2。

E中含有的官能团：_______________。

（5）反应④的反应类型是_______________。

（6）反应⑤的化学方程式：_______________。

（5）已知：2CH3CHO。

以乙烯为起始原料，选用必要的无机试剂合成E，写出合成路线（用结构简式表示有机物），用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件）。

【答案】（1）（2）浓硫酸和浓硝酸（3）
（4）碳碳双键、酯基（5）加聚反应
（6）
（7）
酯化反应，即可得物质E，合成路线为：
【名师点睛】
1．由转化关系推断
这种方法要求熟悉有机化学中常见的转化关系，并能根据题目给出的转化关系图对号入座。

2．由特殊反应条件推断
(1)含烷烃基的有机物光照条件下发生取代反应。

(2)在浓硫酸、加热条件下发生的反应一般是酯化反应、苯及其同系物的硝化反应。

3．由特殊数据推断
(1)1 mol碳碳双键加成1 mol H2或Br2,1 mol苯环加成3 mol H2。

(2)同系物的相对分子质量相差14的整数倍。

(3)饱和一元醇与比其少一个碳原子的饱和一元羧酸的相对分子质量相等。

(4)饱和一元醇与乙酸充分酯化，生成的酯与醇相对分子质量相差42。

【锦囊妙计，战胜自我】推断题突破口
(1)特殊条件
反应条件反应类型
X2、光照烷烃、不饱和烃(或芳香烃)烷基上的卤代反应
Br2、Fe粉(FeBr3) 苯环上的取代反应
溴水或Br2的CCl4溶液含碳碳双键或碳碳三键的不饱和有机物的加成反应
浓溴水苯酚的取代反应
不饱和有机物的加成反应(含碳碳双键、碳碳三键、苯环、
H2、催化剂(如Ni)
醛基、羰基的物质，注意羧基和酯基不能与H2加成)
浓H2SO4、加热酯化反应或苯环上硝化、磺化反应
浓H 2SO 4、170 ℃ 醇的消去反应 浓H 2SO 4、140 ℃ 醇生成醚的取代反应
浓H 2SO 4、加热 酯的可逆水解或二糖、多糖的水解反应 NaOH 水溶液、加热 卤代烃或酯类的水解反应 NaOH 醇溶液、加热 卤代烃的消去反应 铁、盐酸
硝基还原为氨基 O 2、Cu 或Ag 、加热 醇的催化氧化反应
银氨溶液或新制Cu(OH)2悬
浊液 醛的氧化反应
水浴加热 苯的硝化、银镜反应、制酚醛树脂、酯类和二糖的水解
(2)特征现象
①能使溴水因化学反应褪色的物质可能含有： 碳碳双键、碳碳三键、苯酚结构(使溴水褪色且 有白色沉淀产生)、醛基。

②⎩⎨⎧
能水解的物质⎩⎪⎨⎪⎧
卤代烃、酯、低聚糖和多糖、肽、蛋白质
能水解产生酸和醇的物质：酯
(注：碱性条件下水解产物为盐和醇)
③加热与新制Cu(OH)2悬浊液反应产生红色沉淀或加热条件下与银氨溶液反应产生银镜的物质中含有醛基(可能是醛类、甲酸、甲酸盐、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖……)
⑤显酸性的有机物可能含有：羧基、酚羟基
⑥能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质可能含有：碳碳双键、碳碳三键、含苯环且连苯环的碳上有氢原子、醇—OH 、酚—OH 、醛基。

⑦显碱性的有机物可能含有—NH 2或—NH —或—N —。

⑧既能与酸又能与碱反应的有机物可能是： a ．含羧基(或酚—OH)和—NH 2(或—NH —或—N —)； b ．羧酸的铵盐
⑨有明显颜色变化的有机反应：
⎩
⎪⎨
⎪⎧
a.与含Fe 3＋
的溶液显紫色：含苯酚结构b.与浓硝酸显黄色：含苯环的蛋白质
②由消去反应的产物确定—OH 、—X 的位置。

如：某醇(或一卤代烃)消去仅生成惟一的一种产物CH 2===CH —CH 2—CH 3则醇为：CH 2OHCH 2CH 2CH 3(或一卤代烃为CH 2XCH 2CH 2CH 3)。

③从取代产物确定碳链结构。

如C 5H 12的一取代物仅一种，则其结构为C(CH 3)4。

④由加H 2后的碳的骨架确定碳碳双键或碳碳三键的位置。

如：(CH 3)3CCH 2CH 3对应的烯烃为：(CH 3)3CCH===CH 2，炔烃为：(CH 3)3CC≡CH。

⑤由有机物发生酯化反应生成酯的结构，可以推断反应物中羧基和羟基的位置：由有机物发生成肽反应生成肽的结构，可以推断反应物中羧基和氨基的位置。

(4)“定量关系”
①烃和卤素的取代反应，被取代的H 原子和消耗的卤素分子之间的数值关系(1∶1)。

②不饱和烃分子与H 2、Br 2、HCl 等分子加成反应中， 与无机物分子的个数比关系(1∶1)、(1∶2)。

③含—OH 结构的有机物与Na 的反应中，—OH 与生成的氢分子的个数比关系(2∶1)。

④—CHO 与生成的Ag(1∶2)，或Cu 2O(1∶1)的物质的量比关系。

⑤酯化反应中酯基与生成的水分子的个数比关系(1∶1)。

⑥醇和乙酸发生酯化反应，生成酯的相对分子质量比一元醇的相对分子质量大42n (n 代表醇中羟基的个数)。

1．秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要的意义。

下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线：
回答下列问题：
(1)下列关于糖类的说法正确的是________。

(填标号)
a．糖类都有甜味，具有C n H2m O m的通式
b．麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
c．用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全
d．淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物
(2)B生成C的反应类型为________。

(3)D中的官能团名称为________，D生成E的反应类型为________。

(4)F的化学名称是________，由F生成G的化学方程式为________________________________________________________________________。

(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体，0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液反应生成44
g CO2，W共有________种(不含立体异构)，其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为
________________________________________________________________________。

(6)参照上述合成路线，以(反，反)­2,4­己二烯和C2H4为原料(无机试剂任选)，设计制备对苯二甲酸的合成路线________________________。

答案：(1)cd
(2)取代反应(酯化反应)
2．芳香族化合物A可进行如下转化：
回答下列问题：
(1)B的化学名称为_______________________________________________________。

(2)由C合成涤纶的化学方程式为________________________________________。

(3)E的苯环上一氯代物仅有两种，E的结构简式为_________________________。

(4)写出A所有可能的结构简式_____________________________________。

(5)写出符合下列条件的E的同分异构体的结构简式____________________。

①核磁共振氢谱显示苯环上仅有两种氢
②可发生银镜反应和水解反应
解析：(1)B为CH3COONa，化学名称为醋酸钠。

(2)乙二醇与对苯二甲酸发生缩聚反应生成涤纶。

(3)E的苯环上一氯代物仅有两种，E为对羟基苯甲酸，结构简式。

(4)A的结构为苯环上连接
答案：(1)醋酸钠
(2)
(5)
3．菠萝酯F是一种具有菠萝香味的赋香剂，其合成路线如下：
(1)A 的结构简式为________，A 中所含官能团的名称是________________________。

(2)由A 生成B 的反应类型是________，E 的某同分异构体只有一种相同化学环境的氢，该同分异构体的结构简式为____________________________________________。

(3)写出D 和E 反应生成F 的化学方程式：_________________________________
________________________________________________________________________。

(4)结合题给信息，以溴乙烷和环氧乙烷为原料制备1­丁醇，设计合成路线(其他试剂任选)。

合成路线流程图示例：CH 3CH 2Cl ――→NaOH 溶液△CH 3CH 2OH ――→CH 3COOH 浓H 2SO 4，△
CH 3COOCH 2CH 3
答案：(1) 碳碳双键、醛基
(2)加成(或还原)反应 CH 3COCH 3
(4)CH 3CH 2Br ――→Mg 干醚CH 3CH 2MgBr CH 3CH 2CH 2CH 2OH
4．有机物G(分子式为C 13H 18O 2)是一种香料，下图是该香料的一种合成路线。

已知：
①E 能够发生银镜反应，1 mol E 能够与2 mol H 2完全反应生成F
②R—CH ＝CH 2――→B 2H 6H 2O 2/OH
－R —CH 2CH 2OH ③有机物D 的摩尔质量为88 g·mol －1，其核磁共振氢谱有3组峰
④有机物F 是苯甲醇的同系物，苯环上只有一个无支链的侧链
回答下列问题：
(1)用系统命名法命名有机物B ：________。

(2)E 的结构简式为________。

(3)C 与新制Cu(OH)2反应的化学方程式为
________。

(4)有机物C 可与银氨溶液反应，配制银氨溶液的实验操作为_____________________________ ________________________________________________________________________。

(5)已知有机物甲符合下列条件：
①为芳香族化合物
②与F 互为同分异构体
③能被催化氧化成醛
符合上述条件的有机物甲有________种。

其中满足苯环上有3个侧链，且核磁共振氢谱有5组峰，峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的有机物的结构简式为__________________________________________。

答案：(1)2甲基1丙醇
(2)
(4)在一支洁净的试管中取稀AgNO3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
(5)15
5．美托洛尔是一种治疗高血压的药物的中间体，可以通过以下方法合成：
请回答下列问题：
(1)美托洛尔中的含氧官能团为________和________(填名称)。

(2)反应③中加入的试剂X的分子式为C3H5OCl，X的结构简式为________。

(3)在上述①②③三步反应中，属于取代反应的是________(填序号)。

(4)满足下列条件的B的同分异构体的结构简式为________(写出一种即可)。

Ⅰ.能发生银镜反应
Ⅱ.能与FeCl3溶液发生显色反应
Ⅲ.分子中有4种不同化学环境的氢原子，且1 mol该物质与金属钠反应产生1 mol H2
(5)根据已有知识并结合题目所给相关信息，写出以为原料制备
的合成路线流程图(无机试剂任选)。

合成路线流程图示例如下：
6．以苯为主要原料，制取高分子材料N和R的流程如下：
已知：
(1)B中含氧官能团的名称是________。

(2)由生成的反应类型是________。

(3)反应Ⅰ的反应条件是________。

(4)化合物C的结构简式是________。

(5)反应Ⅱ的化学反应方程式是________。

(6)下列说法正确的是________(填字母)。

a．A可与NaOH溶液反应
b．常温下，A能和水以任意比混溶
c．化合物C可使酸性高锰酸钾溶液褪色
d．E存在顺反异构体
(7)反应Ⅲ的化学反应方程式是________。

(8)符合下列条件的B的同分异构体有________种。

a．能与饱和溴水反应生成白色沉淀
b．属于酯类
c．苯环上只有两个对位取代基
答案：(1)羟基、羧基(2)取代反应(3)NaOH水溶液加热后酸化
(4)
(6)a、c
(7)
(8)6。