1、高考热点微专题系列(十五)新情境下的有机合成与推断【典题精析典题精析晓一通百晓一通百】【典题典题】(2018(2018全国卷全国卷)化合物化合物W W可用作高分子膨可用作高分子膨胀剂胀剂,一种合成路线如下一种合成路线如下:回答下列问题回答下列问题:(1)A(1)A的化学名称为的化学名称为_。(2)(2)的反应类型是的反应类型是_。(3)(3)反应所需试剂、条件分别为反应所需试剂、条件分别为_。(4)G(4)G的分子式为的分子式为_。(5)W(5)W中含氧官能团的名称是中含氧官能团的名称是_。(6)(6)写出与写出与E E互为同分异构体的酯类化合物的结构简式互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(
2、核磁共振氢谱为两组峰核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为峰面积比为11)_ 11)_ _。(7)(7)苯乙酸苄酯苯乙酸苄酯()()是花香型香是花香型香料料,设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线线_(_(无机试剂任选无机试剂任选)。【精析精析】(1)(1)根据根据A A的结构简式可知的结构简式可知A A是氯乙酸。是氯乙酸。(2)(2)反应中氯原子被反应中氯原子被CNCN取代取代,属于取代反应。属于取代反应。(3)(3)反应是酯化反应反应是酯化反应,所需试剂和条件分别是乙醇所需试剂和条件分别是乙醇/浓浓硫酸、加热。硫酸、加热。(4)(4)根据根据G
3、 G的键线式可知其分子式为的键线式可知其分子式为C C1212H H1818O O3 3。(5)(5)根据根据W W的结构简式可知分子中含有的官能团是醚键的结构简式可知分子中含有的官能团是醚键和羟基。和羟基。(6)(6)属于酯类属于酯类,说明含有酯基。核磁共振氢谱为两组峰说明含有酯基。核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为峰面积比为11,11,说明氢原子分为两类说明氢原子分为两类,各是各是6 6个氢原子个氢原子,因此符合条件的有机物结构简式为因此符合条件的有机物结构简式为 或或 。(7)(7)根据已知信息结合逆推法可知合成苯乙酸苄酯的路根据已知信息结合逆推法可知合成苯乙酸苄酯的路线为线为 答案答案:
4、(1)(1)氯乙酸氯乙酸(2)(2)取代反应取代反应(3)(3)乙醇乙醇/浓硫酸、浓硫酸、(4)C(4)C1212H H1818O O3 3(5)(5)羟基、醚键羟基、醚键【答题策略答题策略思睿观通思睿观通】1.1.根据试剂或特征现象推知官能团的种类根据试剂或特征现象推知官能团的种类(1)(1)使溴水褪色使溴水褪色,则表示该物质中可能含有则表示该物质中可能含有“”“”或或“CC”CC”结构。结构。(2)(2)使使KMnOKMnO4 4(H(H+)溶液褪色溶液褪色,则该物质中可能含有则该物质中可能含有“”“”“CC”CC”或或“CHO”CHO”等结构或为苯等结构或为苯的同系物。的同系物。(3)(
5、3)遇遇FeClFeCl3 3溶液显紫色溶液显紫色,或加入溴水出现白色沉淀或加入溴水出现白色沉淀,则则该物质中含有酚羟基。该物质中含有酚羟基。(4)(4)遇浓硝酸变黄遇浓硝酸变黄,则表明该物质是含有苯环结构的蛋则表明该物质是含有苯环结构的蛋白质。白质。(7)根据已知信息结合逆推法可知合成苯乙酸苄酯的路新情境下的有机合成与推断(1)写出反应的化学方程式_。(5)某有机物与醋酸反应,相对分子质量增加42,则含有醇,A的分子式为C3H8O3,A的结构简式为 。(6)由CHO转变为COOH,相对分子质量增加16;若增说明含有氨基;分子内含有苯环;能发生水解反应,(2)目标有机物的拆分。(4)H是 的同
6、分异构体,显弱碱性,易被氧化,现有只含C、H、O的化合物AE,其中A为饱和多元醇,其他有关信息已注明在下图的方框内。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。知A是甲苯与氯气发生取代反应,反应方程式为(3)思维方法的运用。(5)由有机物发生酯化反应能生成环酯或聚酯,可确定高考热点微专题系列(十五)新情境下的有机合成与推断上图中,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:(5)(5)遇遇I I2 2变蓝则该物质为淀粉。变蓝则该物质为淀粉。(6)(6)加入新制的加入新制的Cu(OH)Cu(OH)2 2
7、悬浊液悬浊液,加热煮沸有砖红色沉淀加热煮沸有砖红色沉淀生成或加入银氨溶液加热有银镜生成生成或加入银氨溶液加热有银镜生成,表示含有表示含有CHOCHO。(7)(7)加入加入NaNa放出放出H H2 2,表示含有表示含有OHOH或或COOHCOOH。(8)(8)加入加入NaHCONaHCO3 3溶液产生气体溶液产生气体,表示含有表示含有COOHCOOH。2.2.根据数据确定官能团的数目根据数据确定官能团的数目(5)(5)某有机物与醋酸反应某有机物与醋酸反应,相对分子质量增加相对分子质量增加42,42,则含有则含有1 1个个OH;OH;增加增加84,84,则含有则含有2 2个个OHOH。即。即OHO
8、H转变为转变为OOCCHOOCCH3 3。(6)(6)由由CHOCHO转变为转变为COOH,COOH,相对分子质量增加相对分子质量增加16;16;若增若增加加32,32,则含则含2 2个个CHOCHO。(7)(7)当醇被氧化成醛或酮后当醇被氧化成醛或酮后,相对分子质量减小相对分子质量减小2,2,则含则含有有1 1个个OH;OH;若相对分子质量减小若相对分子质量减小4,4,则含有则含有2 2个个OHOH。3.3.根据性质确定官能团的位置根据性质确定官能团的位置(1)(1)若醇能氧化为醛或羧酸若醇能氧化为醛或羧酸,则醇分子中应含有结构则醇分子中应含有结构“CHCH2 2OH”;OH”;若能氧化成酮
9、若能氧化成酮,则醇分子中应含有结构则醇分子中应含有结构“CHOH”CHOH”。(2)(2)由消去反应的产物可确定由消去反应的产物可确定“OH”OH”或或“X”X”的位的位置。置。(3)(3)由一卤代物的种类可确定碳架结构。由一卤代物的种类可确定碳架结构。(4)(4)由加氢后的碳架结构由加氢后的碳架结构,可确定可确定“”“”或或“CC”CC”的位置。的位置。(5)(5)由有机物发生酯化反应能生成环酯或聚酯由有机物发生酯化反应能生成环酯或聚酯,可确定可确定有机物是羟基酸有机物是羟基酸,并根据环的大小并根据环的大小,可确定可确定“OH”OH”与与“COOH”COOH”的相对位置。的相对位置。4.4.
10、根据核磁共振氢谱推断有机物的结构根据核磁共振氢谱推断有机物的结构:有机物的分子有机物的分子中有几种氢原子中有几种氢原子,在核磁共振氢谱中就出现几种峰在核磁共振氢谱中就出现几种峰,峰峰面积的大小和氢原子个数成正比。面积的大小和氢原子个数成正比。5.5.依据有机物之间的转化关系推断有机物的类别依据有机物之间的转化关系推断有机物的类别:醇、醇、醛、羧酸、酯之间的相互衍变关系是有机结构推断的醛、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重要突破口,它们之间相互转化关系可用下图表示它们之间相互转化关系可用下图表示:上图中上图中,A,A能连续氧化生成能连续氧化生成C,C,且且A A、C C在浓硫
11、酸存在下加在浓硫酸存在下加热生成热生成D,D,则则:A A为醇、为醇、B B为醛、为醛、C C为羧酸、为羧酸、D D为酯为酯;A A、B B、C C三种物质中碳原子数相同三种物质中碳原子数相同,碳骨架结构相同碳骨架结构相同;A A分子中含分子中含CHCH2 2OHOH结构结构;若若D D能发生银镜反应能发生银镜反应,则则A A为为CHCH3 3OH,BOH,B为为HCHOHCHO、C C为为HCOOH,DHCOOH,D为为HCOOCHHCOOCH3 3。6.6.有机推断题的解题思路有机推断题的解题思路解有机推断题的关键点是寻找突破口解有机推断题的关键点是寻找突破口,抓住突破口进行抓住突破口进行
12、合理假设和推断。合理假设和推断。突破口一突破口一:特殊颜色特殊颜色,特殊状态特殊状态,特殊气味等物理性质。特殊气味等物理性质。突破口二突破口二:特殊反应类型和反应条件特殊反应类型和反应条件,特殊反应现象和特殊反应现象和官能团所特有的性质官能团所特有的性质,特殊制法和特殊用途等。特殊制法和特殊用途等。7.7.有机合成题的解题思路有机合成题的解题思路(1)(1)目标有机物的判断。目标有机物的判断。首先判断目标有机物属于哪类有机物首先判断目标有机物属于哪类有机物,其次分析目标有其次分析目标有机物中碳原子的个数、碳链组成与原料、中间物质的机物中碳原子的个数、碳链组成与原料、中间物质的组成关系。组成关系
13、。(2)(2)目标有机物的拆分。目标有机物的拆分。根据给定原料根据给定原料,结合信息结合信息,利用反应规律合理地把目标利用反应规律合理地把目标有机物分解成若干个片段有机物分解成若干个片段,找出官能团引入、转换的途找出官能团引入、转换的途径及保护方法。径及保护方法。(3)(3)思维方法的运用。思维方法的运用。找出关键点、突破点后找出关键点、突破点后,要正向思维和逆向思维、纵向要正向思维和逆向思维、纵向思维和横向思维相结合思维和横向思维相结合,选择最佳合成途径。选择最佳合成途径。【类题精练类题精练触类旁通触类旁通】(新题预测新题预测)化合物化合物M M是一种合成药品的中间体是一种合成药品的中间体,
14、其合成其合成路线如图所示。路线如图所示。已知已知:(弱碱性弱碱性,易被氧化易被氧化)(1)(1)写出反应的化学方程式写出反应的化学方程式_。(2)(2)反应属于反应属于_反应反应(填有机反应类型填有机反应类型)。(3)(3)写出写出 中官能团的名称中官能团的名称_。(4)H(4)H为为 的同分异构体的同分异构体,则满足下列条件的则满足下列条件的H H的的同分异构体共有同分异构体共有_种种,其中满足下列条件且含其中满足下列条件且含4 4种不同氢原子的同分异构体的结构简式是种不同氢原子的同分异构体的结构简式是_。显弱碱性显弱碱性,易被氧化易被氧化;分子内含有苯环分子内含有苯环;能发生水能发生水解反
15、应。解反应。(5)(5)请你设计由请你设计由A A合成合成B B的合成路线的合成路线_。提示提示:合成合成过程中无机试剂任选过程中无机试剂任选;合成路线表示方合成路线表示方法示例如图所示。法示例如图所示。【解析解析】(1)A(1)A与氯气在一定条件下生成与氯气在一定条件下生成 ,可可知知A A是甲苯与氯气发生取代反应是甲苯与氯气发生取代反应,反应方程式为反应方程式为(2)(2)由产物由产物M M可知可知,取代了取代了 中氨基中氨基上的一个氢原子。因此为取代反应。上的一个氢原子。因此为取代反应。(3)(3)中官能团的名称为氨基、羧基。中官能团的名称为氨基、羧基。(4)H(4)H是是 的同分异构体
16、的同分异构体,显弱碱性显弱碱性,易被氧化易被氧化,说明含有氨基说明含有氨基;分子内含有苯环分子内含有苯环;能发生水解反应能发生水解反应,说明含有酯基说明含有酯基;因此如果苯环上有因此如果苯环上有2 2个取代基个取代基,则可以则可以是是OOCHOOCH和和NHNH2 2,为邻、间对位为邻、间对位;苯环上有苯环上有1 1个取代基个取代基,为为OOCNHOOCNH2 2或或COONHCOONH2 2,因此共有五种符合条件的同分因此共有五种符合条件的同分异构体。同时且含四种不同氢原子的结构简式为异构体。同时且含四种不同氢原子的结构简式为(5)(5)由提示可知由提示可知,先将甲苯硝化先将甲苯硝化,引入硝
17、基引入硝基,再根据提示再根据提示将甲基氧化将甲基氧化,最后还原硝基为氨基最后还原硝基为氨基,具体流程为具体流程为答案答案:【加固训练加固训练】(2019(2019德州模拟德州模拟)已知已知:C:C2 2H H5 5OH+HONOOH+HONO2 2(硝酸硝酸)C C2 2H H5 5ONOONO2 2(硝酸乙酯硝酸乙酯)+H)+H2 2O O现有只含现有只含C C、H H、O O的化合物的化合物A AE,E,其中其中A A为饱和多元醇为饱和多元醇,其他有关信息已注明在下图的方框内。其他有关信息已注明在下图的方框内。回答下列问题回答下列问题:(1)A(1)A的分子式为的分子式为_。(2)(2)写
18、出下列物质的结构简式写出下列物质的结构简式:B_,D_:B_,D_。(3)(3)写出下列反应的化学方程式和反应类型写出下列反应的化学方程式和反应类型(括号内括号内):):A AC_(C_(););A AE_(E_()。(4)(4)工业上可通过油脂的皂化反应得到工业上可通过油脂的皂化反应得到A,A,分离皂化反应分离皂化反应产物的基本操作是产物的基本操作是_。【解析解析】设饱和多元醇设饱和多元醇A A的通式为的通式为C Cn nH H2n+22n+2O Ox x,根据根据A A的相的相对分子质量为对分子质量为9292及框图转化关系及框图转化关系,可以得出可以得出A A是丙三是丙三醇醇,A,A的分子
19、式为的分子式为C C3 3H H8 8O O3 3,A,A的结构简式为的结构简式为 。D D是是丙三醇部分氧化后的产物丙三醇部分氧化后的产物,且且D D的相对分子质量比的相对分子质量比A A小小2,2,说明说明A A中有一个醇羟基被氧化中有一个醇羟基被氧化;根据根据D D能发生银镜反应能发生银镜反应,说明说明D D中有醛基中有醛基,由此得出由此得出D D是是 。E E也是丙三醇也是丙三醇部分氧化后的产物部分氧化后的产物,E,E的相对分子质量比的相对分子质量比A A小小4,4,说明说明A A中中有有2 2个醇羟基被氧化个醇羟基被氧化;E;E也能发生银镜反应也能发生银镜反应,得出得出E E是是 (
20、或或 )。1 1个醇羟基与乙酸酯化个醇羟基与乙酸酯化,相对分子质量相对分子质量会增加会增加60-18=42,60-18=42,根据根据M Mr r(B)-M(B)-Mr r(A)=218-92=126=3(A)=218-92=126=342,42,说明说明A A中的中的3 3个醇羟基都被乙酸酯化了个醇羟基都被乙酸酯化了,所以所以B B的结构简的结构简式为式为 。1 1个醇羟基被硝酸酯化个醇羟基被硝酸酯化,相对分子质量相对分子质量会增加会增加63-18=45,63-18=45,根据根据M Mr r(C)-M(C)-Mr r(A)=227-92=135=3(A)=227-92=135=345,45,说明说明A A中的中的3 3个醇羟基都被硝酸酯化了个醇羟基都被硝酸酯化了,所以所以C C的结构简的结构简式为式为 答案答案:(1)C(1)C3 3H H8 8O O3 3
