2024届高考化学复习讲义第九章有机化学基础第七讲有机合成推断与路线设计考点一有机综合推断含答案

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考点1 有机综合推断
1.根据反应现象推断有机物含有的常见官能团或结构
2.根据有机反应中的定量关系推断化学反应
3.根据反应条件推断反应类型
见热点14 常考的有机反应类型
4.根据官能团的衍变推断反应类型
5.以题给“已知”中的信息推断
以信息反应为突破口进行推断其实是一个拓宽视野和“模仿”的过程，解题时首先应确定合成路线中哪一步反应是以信息反应为模型的，可通过对比特殊的反应条件进行确定，也可通过对比信息反应及合成路线中反应物和生成物的特殊官能团进行确定；然后分析信息反应中旧键的断裂和新键的形成，以及由此引起的官能团转化，将其迁移应用到合成路线中，即可推出物质的结构。
研透高考 明确方向
命题点 有机综合推断
1.[以烃为基础的有机推断][全国Ⅲ高考]氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下：
回答下列问题：
（1）A的结构简式为 。C的化学名称是 三氟甲苯 。
（2）③的反应试剂和反应条件分别是 浓HNO3/浓H2SO4、加热 ，该反应的类型是 取代反应 。
（3）⑤的反应方程式为 。吡啶是一种有机碱，其作用是 吸收反应产生的HCl，提高反应转化率 。
（4）G的分子式为 C11H11F3N2O3 。
（5）H是G的同分异构体，其苯环上的取代基与G的相同但位置不同，则H可能的结构有 9 种。
（6）4－甲氧基乙酰苯胺（）是重要的精细化工中间体，写出由苯甲醚（）制备4－甲氧基乙酰苯胺的合成路线 （其他试剂任选）。
解析 （1）根据B的分子式可知A是含有7个碳原子的芳香烃，A是甲苯。是甲苯分子中甲基上的3个氢原子被3个氟原子取代的产物，名称是三氟甲苯。（2）反应③在苯环上引入了硝基，所用试剂是浓硫酸与浓硝酸的混合物，反应条件是加热。该反应的实质是硝基取代了苯环上的一个氢原子，所以是取代反应。（3）观察G的结构简式可知，反应⑤是E中氨基上的氢原子与中的氯原子结合成HCl，同时生成F，据此可写出反应⑤的化学方程式。该反应中有HCl生成，而吡啶是一种有机碱，可与HCl反应，因而能够促使上述反应正向进行，提高原料的利用率。（4）G的分子式为C11H11F3N2O3。（5）G的苯环上有3个不同的取代基，不妨设为—X、—Y、—Z。可以先确定—X、—Y在苯环上的相对位置，得到邻、间、对3种同分异构体，再将—Z分别取代上述3种同分异构体中苯环上的氢原子，分别得到4种、4种、2种同分异构体，共有10种，则H可能的结构有9种。（6）对比原料和目标产物，目标产物在苯甲醚的对位引入了—NHCOCH3。结合题干中合成路线的信息，运用逆合成分析法，首先在苯甲醚的对位引入硝基，再将硝基还原为氨基，最后与发生取代反应即可得到目标产物。
命题拓展
（1）A的名称为 甲苯 ；A中最多有 13 个原子共平面。
（2）④的反应类型： 还原反应 。
（3）E中官能团的名称为 氨基、碳氟键 。
2.[以烃的衍生物为基础的有机推断][2022北京]碘番酸是一种口服造影剂，用于胆部X－射线检查。其合成路线如图：
已知：R1COOH＋R2COOH催化剂＋H2O
（1）A可发生银镜反应，A分子含有的官能团是 醛基 。
（2）B无支链，B的名称是 正丁酸 。B的一种同分异构体，其核磁共振氢谱只有一组峰，结构简式是 。
（3）E为芳香族化合物，E→F的化学方程式是 。
（4）G中含有乙基，G的结构简式是 。
（5）碘番酸分子中的碘位于苯环上不相邻的碳原子上。碘番酸的相对分子质量为571，J的相对分子质量为193。碘番酸的结构简式是 。
（6）口服造影剂中碘番酸含量可用滴定分析法测定，步骤如下。
步骤一：称取a mg口服造影剂，加入Zn粉、NaOH溶液，加热回流，将碘番酸中的碘完全转化为I－，冷却、洗涤、过滤，收集滤液。
步骤二：调节滤液pH，用bml·L－1 AgNO3标准溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液的体积为c mL。
已知口服造影剂中不含其他含碘物质。计算口服造影剂中碘番酸的质量分数 571bc3a 。
解析 据反应条件可知，E→F为硝化反应，J中苯环上两个取代基相间，结合（3）中信息可推知E为，F为；根据A可发生银镜反应，B无支链，可推出A为CH3CH2CH2CHO、B为CH3CH2CH2COOH，B发生已知信息中的反应得到的D为；D和F发生反应生成B和G，根据G的分子式及G中含有乙基，可推知G为；G在镍作催化剂条件下，与铝、氢氧化钠发生反应后调节溶液pH生成，与ICl反应生成（碘番酸）。（2）B为CH3CH2CH2COOH，名称为正丁酸，其同分异构体中只有一种环境的氢，说明结构对称，为。（3）E→F为与发烟硝酸发生硝化反应生成和水。（6）由题给信息可知，和硝酸银之间存在关系：～3I－～3AgNO3，由滴定消耗c mL bml·L－1硝酸银可知，碘番酸的质量分数为bml·L－1×c×10－3L×13×571g·ml－1a×10－3g＝571bc3a。
3.[以胺、酰胺为基础的有机推断][全国Ⅰ高考]有机碱，例如二甲基胺（）、苯胺（）、吡啶（）等，在有机合成中应用很普遍，目前“有机超强碱”的研究越来越受到关注。以下为有机超强碱F的合成路线
已知如下信息：
①
②
③苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体
回答下列问题：
（1）A的化学名称为 三氯乙烯 。
（2）由B生成C的化学方程式为 。
（3）C中所含官能团的名称为 碳碳双键、碳氯键 。
（4）由C生成D的反应类型为 取代反应 。
（5）D的结构简式为 。
解析 结合A的分子式和已知信息①可知A的结构式为，B的结构简式为；结合D＋EF、E和F的结构简式、已知信息②以及D的分子式可确定D的结构简式为；结合B、D的结构简式以及B→C发生消去反应可确定C的结构简式为。（1）由A的结构式可确定其化学名称为三氯乙烯。（2）由B、C的结构简式可确定反应时一分子B消去一分子HCl，由此可写出反应的化学方程式。（3）根据C的结构简式可知C中含有碳碳双键和碳氯键两种官能团。（4）C与二环己基胺（）发生取代反应生成D。课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
1.认识有机合成的关键是碳骨架的构建和官能团的转化，了解设计有机合成路线的一般方法。体会有机合成在创造新物质、提高人类生活质量及促进社会发展方面的重要贡献。
2.能基于官能团、化学键的特点与反应规律分析和推断含有典型官能团的有机化合物的化学性质。根据有关信息书写相应的反应式。
3.能综合应用有关知识完成推断有机化合物、检验官能团、设计有机合成路线等任务
有机综
合推断
每年必考
1.证据推理与模型认知：能通过分析有机物的结构特点，对有机合成路线中涉及的中间产物进行正确推导；能结合陌生复杂信息或陌生反应信息对有机化合物的组成、结构、性质和反应进行系统推理，对有机化合物的有机合成路线进行综合推断、设计或评价。
2.科学态度与社会责任：具有“绿色化学”观念，能运用所学知识分析和探讨某些化学过程对人类健康、社会可持续发展可能带来的双重影响
有机合成
路线设计
2023湖南，T18；2023年6月浙江，T21；2023年1月浙江，T21；2023江苏，T15；2023海南，T18；2023广东，T20；2022广东，T21；2022湖南，T19；2022山东，T19；2021全国甲，T36；2021山东，T19；2021海南，T18；2021湖南，T19；2021广东，T21；2021河北，T18；2020山东，T19；2020海南，T18
命题分析预测
1.非选择题侧重以“陌生有机物”的合成路线为载体，创设新情境，综合考查有机合成与推断。其中，有机合成路线的设计是命题热点，重点考查学生对新信息的接受和处理能力、知识迁移应用能力以及分析推理能力。
2.预计2025年高考可能会加强与其他模块的融合，考查物质结构、原因分析等
反应现象
有机物含有的常见官能团或结构
溴水褪色
碳碳双键、碳碳三键、酚羟基、醛基等
酸性KMnO4溶液褪色
碳碳双键、碳碳三键、醇羟基、酚羟基、醛基、苯的同系物（与苯环相连的C上有H）等
酸性KMnO4溶液褪色，溴的CCl4溶液不褪色
羟基、苯的同系物（与苯环相连的C上有H）
遇FeCl3溶液显紫色或加入浓溴水产生白色沉淀
酚羟基
生成银镜或砖红色沉淀
醛基（如醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等）
与Na反应产生气体（H2）
羟基、羧基
加入碳酸氢钠溶液产生气体（CO2）
羧基
与少量碳酸钠溶液反应，但无气体放出
酚羟基
遇浓硝酸变黄
含有苯环结构的蛋白质
物质
化学反应
定量关系
烯烃
与X2、HX、H2等加成（X＝Cl、Br、I）
1 ml ～1 ml X2（HX、H2）
炔烃
与X2、HX、H2等加成（X＝Cl、Br、I）
1 ml ～[1] 2 ml X2（HX、H2）
醇
与Na、HX（X＝Cl、Br、I）反应
1 ml —OH～1 ml Na～[2] 0.5 ml H2
1 ml —OH～1 ml HX
醛
与银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液反应
1 ml —CHO～2 ml Ag或1 ml Cu2O
1 ml HCHO～4 ml Ag或2 ml Cu2O（1 ml HCHO相当于含2 ml —CHO）
羧酸
与Na2CO3、NaHCO3反应，酯化反应
1 ml —COOH～0.5 ml Na2CO3～[3] 0.5 ml CO2
1 ml —COOH～1 ml NaHCO3～[4] 1 ml CO2
酚
与Na、NaOH、Na2CO3反应
1 ml —OH～1 ml Na～[5] 0.5 ml H2
1 ml —OH～1 ml NaOH
1 ml —OH～[6] 1 ml Na2CO3
苯
与H2的加成
1 ml C6H6～3 ml H2
酯
与NaOH反应
1 ml —COOR（醇酯，R为烷基，后同）～1 ml NaOH
1 ml RCOO—Ph（酚酯，Ph为苯基，后同）～[7] 2 ml NaOH
卤代烃
与NaOH反应
1 ml R—X（X＝Cl、Br、I）～1 ml NaOH
1 ml Ph—X（X＝Cl、Br、I）～[8] 2 ml NaOH