2020年高考化学高分攻略专题突破21有机合成与推断(选考)44664.pdf

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1、1题型21有机合成与推断（选考）一、解题策略1有机推断解题的一般模式2有机合成题的解题思路二、题型分类（一）有机物的推断1有机反应基本类型与有机物类型的关系有机反应基本类型有机物类型取代反应卤代反应饱和烃、苯和苯的同系物等酯化反应醇、羧酸、纤维素等水解反应卤代烃、酯等硝化反应苯和苯的同系物磺化反应加成反应烯烃、炔烃、苯和苯的同系物、醛等2消去反应卤代烃、醇等氧化反应燃烧绝大多数有机物酸性KMnO4溶液烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、醛、酚等催化氧化醇、醛、葡萄糖等新制氢氧化铜悬浊液或新制银氨溶液醛还原反应烯烃、炔烃、苯及其同系物、醛、酮、葡萄糖等聚合反应加聚反应烯烃、炔烃等缩聚反应苯酚与甲醛、多元

2、醇和多元酸、氨基酸等与 FeCl3溶液的显色反应酚类2通过特征产物推断有机物（1）醇的氧化产物与结构的关系图 151（2）由消去反应的产物确定OH、X的位置如 某 醇(或 一 卤 代 烃)发 生 消 去 反 应 仅 生 成 唯 一 的 一 种 产 物CH2=CHCH2CH3，则 醇 为CH2OHCH2CH2CH3(或一卤代烃为CH2XCH2CH2CH3)。（3）由取代产物确定碳链结构如 C5H12的一取代物仅一种，则其结构为C(CH3)4。（4）由 加H2后 的 碳 的 骨 架 确 定 碳 碳 双 键 或 碳 碳 三 键 的 位 置。如(CH3)3CCH2CH3对 应 的 烯 烃 为(CH3)

3、3CCH=CH2，炔烃为(CH3)3CCCH。（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。（二）有机物的结构与性质有机反应类型1常见有机反应条件及反应类型3反应条件反应类型NaOH水溶液、加热卤代烃水解生成醇、酯类水解反应NaOH醇溶液、加热卤代烃的消去反应，生成不饱和烃浓 H2SO4、加热醇消去反应、酯化反应、苯环上的硝化等溴水或溴的CCl4溶液烯烃、炔烃的加成、酚的取代反应O2/Cu或 Ag、加热醇催化氧化为醛或酮新制Cu(OH)2或银氨溶液醛氧化成羧酸稀 H2SO4、加热酯的水解等H2、催化

4、剂烯烃(或炔烃)的加成、芳香烃的加成、酮和醛还原成醇的反应2官能团的引入或转化OH H2O；RX H2O；RCHO H2；RCOR H2；RCOOR H2OX烷烃X2；烯(炔)烃X2或 HX；ROH HXROH和 RX的消去；炔烃不完全加氢CHO某些醇氧化；烯烃氧化；炔烃水化COOHRCHO O2；苯的同系物被强氧化剂氧化；羧酸盐酸化；RCOOR H2OCOO酯化反应3官能团的消除“四方法”消除不饱和键(双键、三键、苯环等)：加成反应。消除羟基：消去、氧化、酯化反应。消除醛基：还原和氧化反应。消除卤素原子、酯基、肽键等：水解反应4官能团的保护有机合成在引入官能团时若对其他官能团造成破坏，会导致

5、不能实现目标化合物的合成。因此制备过程中要保护分子中的某些官能团，适当的时候再转变回来，达到有机合成的目的。4【典例1】【2019 课标全国，36】化合物G 是一种药物合成中间体，其合成路线如下：回答下列问题：（1）A 中的官能团名称是_。（2）碳原子上连有4 个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。写出B 的结构简式，用星号(*)标出B 中的手性碳_。（3）写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B 的同分异构体的结构简式_。(不考虑立体异构，只需写出3 个)（4）反应所需的试剂和条件是_。（5）的反应类型是_。（6）写出F 到 G 的反应方程式_。（7）设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH

6、2COOC2H5)制备的合成路线(无机试剂任选)。【答案】（1）羟基（2）（3）（4）C2H5OH/浓 H2SO4、加热（5）取代反应5【解析】A 为醇，高锰酸钾氧化A 生成酮(B)；B 与甲醛在碱溶液中发生加成反应生成C，C 与酸性高锰酸钾反应生成D()，将CH2OH 氧化成COOH，观察E 的结构简式知，D 与乙醇在浓硫酸加热条件下反应生成E，E 在一定条件下引入丙基生成F，F 水解并酸化生成G。结合E、G 的结构简式可知F 为。（1）A 中的官能团为羟基。（2）根据手性碳原子定义，B 中 CH2 上没有手性碳，上没有手性碳，故B 分子中只有2个手性碳原子。（3）B 的同分异构体能发生银镜

7、反应，说明含有醛基，所以可以看成环己烷分子中2 个氢原子分别被甲基、醛基取代，或一个氢原子被CH2CHO取代。（4）反应所需的试剂和条件是乙醇/浓硫酸、加热。（5）反应中，CH3CH2CH2Br 与 E 发生取代反应。（6）F 在碱溶液中水解生成羧酸盐，再酸化得到G。【典例2】【2019 课标全国，36】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6能，已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：（1）A 是一种烯烃，化学名称为_，C 中官能团的名称为_、_。（2）由B 生成C 的反应类型为_。（3）由C 生成D 的反

8、应方程式为_。（4）E 的结构简式为_。（5）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。（6）假设化合物D、F 和 NaOH恰好完全反应生成1 mol 单一聚合度的G，若生成的NaCl 和 H2O 的总质量为765 g，则G 的 n 值理论上应等于_。【答案】（1）丙烯氯原子羟基（2）加成反应7【解析】（1）因A 的分子式是C3H6，且为烯烃，故其结构简式为CH3CH=CH2，名称是丙烯。结合B 的分子式、C 的分子式和D 的结构简式可知B 为 CH2=CHCH2Cl，C 为，故 C

9、中所含官能团为氯原子和羟基。（2）由B 生成C 的反应是CH2=CHCH2Cl 与 HOCl 发生的加成反应。（4）由已知信息可知E 为。（5）能发生银镜反应说明含醛基；核磁共振氢谱中三组峰的峰面积之比为3 2 1，说明含1 个甲基，故符合条件的同分异构体为。（6）D 与F 生成G 的化学方程式为(2n)(1n)(2n)NaOH(2 n)NaCl(2 n)H2O，生成1 mol G 时存在(2 n)mol NaCl 和(2 n)mol H2O 则(2 n)mol 765 g/(58.5 gmol1 18 gmol1)，解得n 8。（6）81有机物H 是一种重要的高分子化合物，其合成路线如下：8

10、请回答下列问题：（1）A 的名称是_，C 中含氧官能团名称是_。（2）写出反应类型：AB_，CD_。（3）BC的反应试剂和反应条件是_。（4）D EF的反应方程式是_。（5）G 的分子式是_。（6）满足下列条件的F 的同分异构体共有_种(不考虑立体异构)。a苯环上有两个取代基，无其他环状结构；B含碳碳三键，无CCOH结构。（7）多环化合物是有机研究的重要方向，请设计由、CH3CHO、合成多环化合物的路线(无机试剂任选)。【答案】（1）苯乙烯羟基（2）加成反应氧化反应（3）NaOH水溶液、加热9【解析】（1）根据A 的结构简式可知，A 的名称是苯乙烯；根据C 结构简式可知C 中含氧官能团名称是羟

11、基。（2）根据有机物ABC，AB的过程是在双氧水作用下，发生的加成反应；CD的反应条件可知，该反应为醇的催化氧化。（3）有机物B 为芳香氯代烃，在氢氧化钠水溶液加热的条件下发生取代反应生成芳香醇。（4）根据信息可知，该步反应为醛在碱性环境下的加成消去反应生成烯醛，根据有机物F 的结构简式可知有机物D 为，有机物E 为 HCHO发生反应：反应方程式是HCHOOH。（5）根据信息可知，相互加成生成有机物G。把两种有机物分子式相加即可得到G 的分子式为C13H14O。（6）F 的结构简式，满足条件：A 苯环上有两个取代基，无其他环状结构；B含碳碳叁键，无CCOH结构；苯环上含有：CCH和 CH2OH

12、 结构有3 种；苯环上含有：CCH和OCH3的结构有3 种；苯环上含有：OCCH和 CH3的结构有3 种；苯环上含有：CH2CCH和 OH的结构有3 种；苯环上含有：CH3CC和 OH结构有3 种；共计有15 种。（7）根 据 信 息 ，可 知CH3CHO与 苯 甲 醛 发 生 反 应 生 成；再 根 据 信 息 可 知10与相 互 加 成 生 成，最 后 与 溴 发 生 加 成 反 应 生 成；具体流程如下：。2化合物M 是二苯乙炔类液晶材料的一种，最简单的二苯乙炔类化合物是。以互为同系物的单取代芳烃A、G 为原料合成M 的一种路线(部分反应条件略去)如下：回答下列问题：（1）A 的结构简式

13、为_。M 中含有的官能团的名称是_。（2）D 分子中最多有_个碳原子共平面。（3）的反应类型是_，的反应类型是_。（4）的化学方程式为_。（5）B 的同分异构体中能同时满足如下条件：苯环上有两个取代基，能发生银镜反应，共有_种(不 考 虑 立 体 异 构)，其 中 核 磁 共 振 氢 谱 为5 组 峰，且 峰 面 积 比 为6 2 2 1 1 的 是_(写结构简式)。（6）参照上述合成路线，设计一条由苯乙烯和甲苯为起始原料制备的合成路线(不考虑溶剂的合成)：_。11【答案】（1）碳碳叁键（2）10（3）取代反应加成反应（6）【解析】由B 的结构可知反应为取代反应，A 为，B 发生还原反应生成C

14、，D 能与溴的四氯化碳溶液反应生成E，E 在氢氧化钾、乙醇条件下反应得到F，可知E 为卤代烃，D 含有不饱和键，故反应为消去反应，则D为，E为，F 为，由M 的分子式可知，反应属于取代反应，M 的结构简式为；（1）A 的结构简式为；M 中含有的官能团是碳碳叁键；（2）D 为，含有的官能团是碳碳双键，苯环为平面结构、碳碳双键为平面结构，旋转碳碳单键可以使2 个平面共面，通过选择碳碳双键可以使甲基中C 原子处于上述平面内，即所有的碳原子都可能共面，分子中最多有10 个碳原子共平面；（3）的反应类型是取代反应，的反应类型是加成反应；（4）的化学方程式为：2KOH乙醇 2KBr 2H2O；12（5）B

15、()的同分异构体中能同时满足如下条件：苯环上有两个取代基，能发生银镜反应，含有 CHO，2 个侧链为CHO、CH2CH2CH3，或者为CHO、CH(CH3)2，或者为CH2CHO、CH2CH3，或者为CH2CH2CHO、CH3，或者为CH(CH3)CHO、CH3，各有邻、间、对3 种，共有15 种，其中核磁共振氢谱为5 组峰，且峰面积比为6 2 2 1 1 的是：；（6）苯乙烯与溴发生加成反应得到，再在KOH/乙醇条件下发生消去反应生成，甲苯通过I2/HIO3、CH3COOH/H2SO4得到发生取代反应得到，合成路线流程图为：。3有机物H 是合成某种药物的中间体，一种合成路线如下：13回答下列

16、问题：（1）有机物B 的化学名称为_。（2）反应的反应类型为_。（3）反应所需试剂、条件分别为_。（4）写出反应的化学方程式_。（5）1 mol E 与 1 mol H2完全加成生成1 mol W，W 有多种同分异构体，其中属于氨基酸、分子中含两个羧基、且苯环上有两个取代基的W 的可能结构共有_种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱为五组峰，峰面积比为3 2 2 2 2 的结构简式为_。（6）设计以甲苯和(CH3CO)2O 为原料制备的合成路线(无机试剂任选)。【答案】（1）对硝基甲苯或4硝基甲苯（2）取代反应（3）NaOH醇溶液、加热14【解析】（1）物质B 中硝基为取代基，甲苯为母体；（2

17、）对比B、C 的结构，可知B 中苯环上H 原子被CH2CHBrCHO替代生成C，同时还生成HCl；（3）对比C、E 的结构，结合反应的条件，可知C 中醛基氧化为羧基得到D，D 发生卤代烃的消去反应生成E，故 D 为；（4）反应是与氢氧化铜发生氧化反应生成；（5）E 的结构简式为，1 mol E 与 1 molH2完全加成生成1 mol W，应是碳碳双键与氢气发生加成反应，则W 为，W 的同分异构体满足：属于氨基酸、分子中含两个羧基、且苯环上有两个取代基，两个取代基为COOH、CH2CH(NH2)COOH，或者为COOH、，或者为CH3、，或者为CH2COOH、CH(NH2)COOH，均有邻、间

18、、对3 种位置结构；（6）甲基氧化引入羧基。发生硝化反应引入硝基，硝基还原引入氨基，氨基与(CH3CO)2O 作用形成肽键。由于氨基易被氧化，应先引入氨基。故甲苯先发生邻位硝化反应，再还原为氨基，然后与(CH3CO)2O反应，最后用酸性高锰酸钾溶液氧化。4奈必洛尔是一种用于血管扩张的降血压药物，一种合成奈必洛尔中间体G 的部分流程如下：15已知：乙酸酐的结构简式为请回答下列问题：（1）A 的名称是_；B 中所含官能团的名称是_。（2）反应的化学方程式为_，该反应的反应类型是_。（3）G 的分子式为_。（4）写出满足下列条件的E 的同分异构体的结构简式：_、_。.苯环上只有三个取代基.核磁共振氢

19、谱图中只有4 组吸收峰.1mol 该物质与足量NaHCO3溶液反应生成2 mol CO2（5）根据已有知识并结合相关信息，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：CH3CH2BrCH3CH2OH 浓硫酸CH3COOCH2CH3【答案】（1）对氟苯酚或4氟苯酚酯基、氟原子16【解析】（1）F 原子为取代基，苯酚为母体；根据B 的结构简式，可知其含有的官能团有：酯基、氟原子；（2）对比E、G 的结构及反应的条件，可知反应中羟基发生消去反应生成F，中碳碳双键与氢气发生加成反应生成G，故F 结构简式为：；（3）根据G 的结构确定其分子式，键线式中交点为碳原子，H 原子数符合碳的四价结构；（4）E 的同分异构体满足：.苯环上只有三个取代基，.核磁共振氢谱图中只有4 组吸收峰，说明分子中有 4 种 H，存在对称结构，.1mol 该物质与足量NaHCO3溶液反应生成2 mol CO2，说明含有2 个羧基；（5）由 路 线 中BC的 转 化，转 化 为，再 与 氢 气 加 成 生 成，最后与溴发生取代反应生成。