有机合成与推断

，
反应2的化学方程式为
反应3的反应类型是 。(其他合理答案也可)
，
(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KMnO4酸性溶液氧化成E(C2H4O2)和芳香化合物
F(C8H6O4)④，E和F与碳酸氢钠溶液反应均能放出CO2气体，F芳环上的 一硝化产物只有一种⑤。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____________。
(3)熟练掌握经典合成路线，在合成某一种产物时，可能会存在多种
不同的方法和途径，应当在节省原料、产率高的前提下，选择最合理、
最简单的方法和途径。 (4)规范表述，即应按照题目要求的方式将分析结果表达出来，力求 避免书写官能团名称时出现错别字、书写物质结构简式时出现碳原子 成键数目不为4等情况，确保答题正确。
微型专题突破系列(十一) 有机合成与推断
【考情播报】 有机框图推断与有机合成题是高考必考试题，也是高考试题中最具有 选拔性功能的题目之一。考查的知识点包括有机物分子式的确定、结 构简式的书写，官能团种类、反应类型的判断，反应方程式的书写、 同分异构体问题的分析等，其命题角度有如下几种： (1)根据结构与性质的关系进行推断。 (2)根据计算进行推断。
(2)氧化反应
(3)C16H21O2N (4)Cl2/光照
取代反应
2-硝基-1，4-苯二甲酸(或硝基对苯二甲酸)
角度二
根据计算进行推断
某有机物A由C、H、O三种元素组成，其蒸气密度是相同条件下的氢气
密度的60倍①，0.1 mol A在足量的氧气中充分燃烧后生成0.8 mol C O2和7.2 g H2O； A可以发生银镜反应，其苯环上的一卤代物有三种②。
具体是CH3CH2CH3与氯气发生取代反应生成卤代烃，然后发生消去反
应形成碳碳双键，再取代，即反应1的试剂与条件是氯气、光照，产 物为CH3CH(Cl)CH3或ClCH2CH2CH3，反应2是卤代烃的消去反应，如
NaCl+H2O。然后丙烯中的甲基上的H被Cl取代。
(5)根据题意E为乙酸，F为对苯二甲酸，D含醛基，因此D一定有苯
(4)遇I2变蓝则该物质为淀粉。
(5)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。加入Na放出H2，表示含有
—OH或—COOH。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：
(1)与银氨溶液反应，若1 mol有机物生成2 mol Ag，则该有机物分
请回答下列问题：
(1)在(a)～(e)的反应中，属于取代反应的是_______(填编号)。
(2)化合物C中含有的官能团的名称为 (3)化合物F的结构简式是 。 。
(4)在上述转化过程中，步骤(b)发生反应的目的是_______________ 。
(4)
的同分异构体有多种，其中符合下列要求①属于酯类
化合物，说明含有酯基；②遇三氯化铁溶液显紫色，说明含有酚羟
基；③与新制氢氧化铜悬浊液共热可生成红色沉淀，说明含有醛基； ④苯环上的一卤代物只有一种，说明结构对称，所以符合条件的有机 物结构简式为 、 。
答案：(1)醛基
(2)A、C、E
(3)消去反应 HOOC—COOH+2NaHCO3→NaOOC—COONa+2H2O+2CO2↑
物A分子中碳原子数目为0.8 mol÷0.1 mol=8、氢原子数目为
0.8 mol÷0.1 mol=8、氧原子数目为0.1 mol÷0.1 mol=1，故A的分
子式为C8H8O。有机物A可以发生银镜反应，分子中含有—CHO，苯环 上的一卤代物有三种，说明苯环含有1个支链，故A为 信息Ⅰ可知， B水解生成C，故C为 与HCN发生加成反应生成B，故B为 ，C在浓硫酸、加热条件下生成D，D ，由 ，
有1个—OH；增加84，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—CHOH—。
(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骨架结构。由加氢后的碳骨架结构， 可确定 或—C≡C—的位置。
(2014·大纲版全国卷)“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 是 。 。 。 ，试剂b的结构简式为 ，b中官能团的名称
(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：
反应1的试剂与条件为
成F，则E的结构简式为
。
(4)写出与D互为同分异构体，且既能水解又能发生银镜反应的有机物 的结构简式 (写一种即可)。
【解析】由C→D转化的条件可知D必含有羧基，而D的相对分子质量为
88，利用“残基法”，88-45=43，43÷12=3……7，则D为丙基与羧
基相连，即为丁酸，结合核磁共振氢谱共有三种氢原子，可知 D为 2-甲基丙酸；逆推可知B为2-甲基-1-丙醇，再结合题中信息逆推可得A 为2-甲基丙烯。由D+F→G的转化条件、D的结构简式以及G的分子式可 知G为酯，D+F→G为酯化反应，则可推出F的结构简式为 。
上图中，A能连续氧化生成C，且A、C在浓硫酸存在下加热生成D，则： ①A为醇、B为醛、C为羧酸、D为酯； ②A、B、C三种物质中碳原子数相同，碳骨架结构相同； ③A分子中含—CH2OH结构； ④若D能发生银镜反应，则A为CH3OH，B为HCHO、C为HCOOH，D为HCOO CH3。
【典题示例】 角度一 根据结构与性质的关系进行推断
信息分析与迁移
密度之比为相对分子质量之比
信息②
信息③ 信息④ 信息⑤
苯环上有醛基且只有一个支链
信息Ⅰ的应用
D含有不饱和键，可知C→D加入浓硫酸
为消去反应 由G确定F
【尝试解答】有机物A由C、H、O三种元素组成，其蒸气密度是相同条 件下的氢气密度的60倍，则A的相对分子质量是120，0.1 mol A的质 量是12 g。0.8 mol CO2中m(C)=0.8 mol×12 g〃mol-1=9.6 g， 7.2 g H2O的物质的量为7.2 g÷18 g〃mol-1=0.4 mol，m(H)= 0.4 mol×2×1 g〃mol-1=0.8 g，故12 g有机物A中m(O)=12 g9.6 g-0.8 g=1.6 g，故n(O)=1.6 g÷16 g〃mol-1=0.1 mol，故有机
(2)C是
，含有苯环，可以与氢气发生加成反应，含有羟
基，可以与甲酸发生酯化反应，不能在碱性溶液中发生水解反应，不 能与Ag(NH3)2OH溶液发生银镜反应，含有羧基能和氢氧化钠溶液反 应，故答案为A、C、E； (3) 在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成 ，
因此C→D的反应类型为消去反应；G分子中含有2个羧基，因此与足量 小苏打溶液反应的化学方程式为HOOC—COOH+2NaHCO3→NaOOC—COONa+ 2H2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.根据核磁共振氢谱推断有机物的结构：有机物的分子中有几种氢原 子，在核磁共振氢谱中就出现几种峰，峰面积的大小和氢原子个数成 正比。
5.依据有机物之间的转化关系推断有机物的类别：醇、醛、羧酸、酯 之间的相互衍变关系是有机结构推断的重要突破口，它们之间相互转 化关系可用下图表示：
【答题必备】 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。使KMnO4(H+)溶液褪色，则该物质中可能含有 —C≡C—或—CHO等结构或为苯的同系物。
(2)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。
(3)遇浓硝酸变黄，则表明该物质是含有苯环结构的蛋白质。
(填选项)。
(3)C→D的反应类型为
，G与足量小苏打溶液反应的化学方程
式为
。
(4)C的同分异构体有多种，写出符合下列条件的所有同分异构体的结
构简式：
①属于酯类化合物
。
②遇三氯化铁溶液显紫色
③与新制氢氧化铜悬浊液共热可生成红色沉淀
④苯环上的一卤代物只有一种
【典题剖析】抽丝剥茧 溯本求源
关键信息
信息①
子中含有一个醛基；若生成4 mol Ag，则含有两个醛基或该物质为甲
醛。
(2)与金属钠反应，若1 mol有机物生成0.5 mol H2，则其分子中含有
一个活泼氢原子，或为一个醇羟基，或酚羟基，也可能为一个羧基。
(3)与碳酸氢钠反应，若1 mol有机物生成1 mol CO2，则说明其分子
中含有一个羧基。某有机物与醋酸反应，相对分子质量增加42，则含
根据(3)中信息“控制一定条件，让1 mol E与2 mol H2反应生成F”
逆推可知E的结构简式为
(4)既能发生水解又能发生银镜反应的有机物必为甲酸酯。
答案：(1)2-甲基丙烯 取代反应(或酯化反应)
(4)HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2(写一种，合理即可)
2.某重要香料F的合成路线有多条，其中一条合成路线如下：
现有如下转化关系：
其中D能使溴的四氯化碳溶液褪色④，F继续被氧化成G，G的相对分子 质量为90⑤。
(1)A中含氧官能团的名称是
，A的结构简式为
。
(2)C可能发生的化学反应有
A.能与氢气发生加成反应 B.能在碱性溶液中发生水解反应 C.能与甲酸发生酯化反应 D.能与Ag(NH3)2OH发生银镜反应 E.能与氢氧化钠溶液反应