2020届化学高考二轮复习（浙江）有机推断与有机合成学案
展开第7讲 有机推断与有机合成
[考试说明]
知识内容 | 考试要求 |
(1)有机分子中基团之间的相互影响 | b |
(2)重要有机物之间的相互转化 | c |
(3)有机高分子的链节和单体 | b |
(4)合成常见高分子化合物的方法 | c |
有机推断思路[学生用书P77]
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) 烷基上的取代反应 |
Br2、铁粉(或FeBr3) | 苯环上的取代反应 |
溴水或Br2 的CCl4溶液 | 含碳碳双键或碳碳叁键的 不饱和有机物的加成反应 |
浓溴水或饱和溴水 | 苯酚的取代反应 |
H2、催化剂 (如Ni) | 不饱和有机物的加成反应(含 碳碳双键、碳碳叁键、苯环、醛基、 羰基的物质，注意羧基和酯基 不能与H2加成) |
浓硫酸、加热 | 酯化反应或苯环上的硝化、磺化反应 |
浓硫酸、170 ℃ | 醇的消去反应 |
浓硫酸、140 ℃ | 醇生成醚的取代反应 |
稀硫酸、加热 | 酯的可逆水解或蔗糖、 淀粉的水解反应 |
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 |
O2、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、葡萄 糖的氧化反应 |
水浴加热 | 苯的硝化、银镜反应、制酚醛树脂 |
2.巧用不饱和度
官能团 | 不饱和度 |
| 官能团 | 不饱和度 |
一个碳碳双键 | 1 |
| 一个碳环 | 1 |
一个碳碳叁键 | 2 |
| 一个苯环 | 4 |
一个羰基(酮基、羧基、醛基) | 1 |
| 一个氰基(—CN) | 2 |
3．根据性质和有关数据推知官能团的数目
(1)—CHO
(2)2—OH(醇、酚、羧酸)H2
(3)2—COOHCO2，—COOHCO2
1．水杨酸酯E为紫外吸收剂，可用于配制防晒霜。E的一种合成路线如下。
请回答下列问题：
(1)一元醇A中氧的质量分数约为21.6%，则A的分子式为____________；结构分析显示A中只有一个甲基，A的名称为____________。F与A互为同分异构体，F的1H核磁共振谱图中有2组峰，且峰面积比为9∶1，则F与浓HBr溶液共热生成的有机物的结构简式为____________________。
(2)B能与新制的Cu(OH)2发生反应，该反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)C中所含官能团的名称为____________，若要检验C中所含官能团，一次取样检验，按使用的先后顺序写出所用试剂：
________________________________________________________________________。
(4)第③步的反应类型为____________；第④步的反应条件为____________；E的结构简式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)C4H10O 正丁醇 C(CH3)3Br
(2)CH3CH2CH2CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH
CH3CH2CH2COONa＋Cu2O↓＋3H2O
(3)碳碳双键、醛基 银氨溶液、稀盐酸、溴水(或酸性高锰酸钾溶液)
(4)加成反应(或还原反应) 浓硫酸、加热
2．(2018·浙江4月选考，T32)某研究小组按下列路线合成抗抑郁药物吗氯贝胺：
已知：
请回答：
(1)下列说法不正确的是________。
A．化合物A能发生还原反应
B．化合物B能与碳酸氢钠反应产生气体
C．化合物D具有碱性
D．吗氯贝胺的分子式是C13H13ClN2O2
(2)化合物F的结构简式是________。
(3)写出C＋D→E的化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为探索新的合成路线，发现用化合物C与X(C6H14N2O)一步反应即可合成吗氯贝胺。请设计以环氧乙烷()为原料合成X的合成路线
________________________________________________________________________
(用流程图表示，无机试剂任选)。
(5)写出化合物X(C6H14N2O)可能的同分异构体的结构简式：
________________________________________________________________________。
须同时符合：①分子中有一个六元环，且成环原子中最多含一个非碳原子。②1HNMR谱显示分子中有5种氢原子；IR谱表明分子中有N—N键，无O—H键。
答案：(1)D (2)
有机合成设计[学生用书P78]
一、有机合成解题思路
二、有机合成的常用方法
1．官能团的引入
(1)引入羟基(—OH)：①烯烃与水加成，②醛(酮)与氢气加成，③卤代烃水解，④酯的水解等，最重要的是卤代烃水解。
(2)引入卤原子(—X)：①烃与X2取代，②不饱和烃与HX或X2加成，③醇与HX取代等，最主要的是不饱和烃的加成。
(3)引入双键：①某些醇或卤代烃的消去引入，②醇的氧化引入等。
2．官能团的消除
(1)通过加成消除不饱和键。
(2)通过消去或氧化、酯化等消除羟基(—OH)。
(3)通过加成或氧化等消除醛基(—CHO)。
3．官能团间的衍变
根据合成需要(有时题目信息中会明示某些衍变途径)，可进行有机物的官能团衍变，以使中间物质向产物递进。
常见的有三种方式：
(1)利用官能团的衍生关系进行衍变，如伯醇醛羧酸。
(2)通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如CH3CH2OHCH2===CH2ClCH2CH2ClHOCH2CH2OH。
(3)通过某种手段，改变官能团的位置。
4．碳骨架的增减
(1)增长：有机合成题中碳链的增长，一般会以信息形式给出，常见方式为有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。
(2)减短：如烃的裂化和裂解、某些烃(如苯的同系物、烯烃)的氧化、羧酸盐脱羧反应等。
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。
1．(2018·浙江11月选考，T32)某研究小组拟合成染料X和医药中间体Y。
请回答：
(1)下列说法正确的是________。
A．化合物A能与FeCl3溶液发生显色反应
B．化合物C具有弱碱性
C．化合物F能发生加成、取代、还原反应
D．X的分子式是C17H22N2O3
(2)化合物B的结构简式是__________________。
(3)写出C＋D→E的化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)写出化合物A(C10H14O2)同时符合下列条件的同分异构体的结构简式：
________________________________________________________________________。
1HNMR谱和IR谱检测表明：
①分子中有4种化学环境不同的氢原子；②分子中含有苯环、甲氧基(—OCH3)，没有羟基、过氧键(—O—O—)。
(5)设计以CH2===CH2和为原料制备Y( )的合成路线(用流程图表示，
无机试剂任选)：
_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：由最终产物X的结构简式可知，CH3CH2Cl与OHOH发生取代反应生成的A的结构简式为；A→B是硝化反应，又因为E→F也是硝化反应，故可知A→B反应中苯环上引入一个硝基，通过观察X的结构可知，B的结构简式为；B在Na2S的作用下还原为C，C的结构简式为；C与D发生已知信息中的取代反应形成酰胺键生成E，故D的结构简式为，E的结构简式为；E再次硝化生成的F为；F被还原生成X。
(1)A.化合物A中无酚羟基，故不能与FeCl3溶液发生显色反应，A错误；B.化合物C中有氨基，显弱碱性，B正确；C.化合物F中有苯环，故可以发生加成、还原、取代反应，C正确；D.化合物X的不饱和度为9，分子式为C17H20N2O3，选项中不饱和度为8，D错误。故选BC。
(2)化合物B的结构简式为。
答案：(1)BC (2)
2．(2019·浙江4月选考，T32)某研究小组拟合成除草剂苯达松和染料中间体X。
(1)下列说法正确的是________。
A．化合物B到C的转变涉及取代反应
B．化合物C具有两性
C．试剂D可以是甲醇
D．苯达松的分子式是C10H10N2O3S
(2)化合物F的结构简式是________。
(3)写出E＋G→H的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(4)写出C6H13NO2同时符合下列条件的同分异构体的结构简式：
________________________________________________________________________。
①分子中有一个六元环，且成环原子中最多含2个非碳原子；
②1HNMR谱和IR谱检测表明分子中有4种化学环境不同的氢原子，有N—O键，没有过氧键(—O—O—)。
(5)设计以CH3CH2OH和为原料制备X的合成路线(无机试剂任选，合成中须用到上述①②两条已知信息，用流程图表示)：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)BC (2)(CH3)2CHNH2
解答有机合成题的基本思路
(1)分析碳链的变化：有无碳链的增长或缩短？有无成环或开环？(2)分析官能团的改变：引入了什么官能团？是否要注意官能团的保护？(3)读懂信息：题中的信息可能是物质转化中的重要一环，因而要认真分析信息中牵涉到哪些官能团(或碳链的结构)与原料、产品或产物之间的联系。(4)可以由原料正向推导产物，也可从产物逆向推导出原料，也可从中间产物出发向两侧推导。
