（人教版高中化学选修5） 第三章 第四节 第4课时　有机合成推断题解题策略.docx

1、第4课时有机合成推断题解题策略学习目标1.能根据有机物间的转化关系或典型性质推断有机物。2.掌握有机合成题的分析方法。3.建立有机合成推断题的分析解答思维模型。一、有机推断题的解题策略1根据有机物的典型性质推断有机物(1)从有机物的性质寻找解答有机推断题的突破口能使溴水褪色的有机物通常含有碳碳双键、碳碳三键或CHO。能使酸性KMnO4溶液褪色的有机物通常含有碳碳双键、碳碳三键、CHO或为苯的同系物。能发生加成反应的有机物通常含有碳碳双键、碳碳三键、CHO或苯环，其中CHO和苯环一般只与H2发生加成。能发生银镜反应或与新制氢氧化铜反应生成红色沉淀的有机物必含CHO。能与Na或K反应放出H2的有机

2、物含有OH(醇羟基或酚羟基)或COOH。能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应放出CO2或使紫色石蕊溶液变红的有机物必含COOH。遇FeCl3溶液显紫色的有机物含酚羟基。能发生消去反应的有机物为醇或卤代烃。能发生连续氧化的有机物具有CH2OH结构。能发生水解反应的有机物有卤代烃、酯等。(2)有机物推断中的定量关系相对分子质量增加16，可能是加进了一个氧原子。根据发生酯化反应生成物减轻的质量就可以求出羟基或羧基的个数。由生成Ag的质量可确定醛基的个数。2根据有机物间的转化关系及其反应条件推断有机物(1)浓硫酸加热可能是乙醇制乙烯或酯化反应；(2)NaOH的醇溶液可能是卤代烃消去反应生成烯；(3)

3、NaOH的水溶液是卤代烃取代反应生成醇；(4)光照可能是烷烃或苯环侧链发生卤代反应；(5)Fe或FeX3作催化剂是苯环卤代反应；(6)浓硫酸、浓硝酸是苯环发生硝化；(7)稀硫酸或NaOH溶液可能是酯的水解；(8)Cu/O2是醇氧化生成醛或酮。练中感悟1某有机物经加氢还原所得产物的结构简式为，该有机物不可能是()A BC DCH3CH2CH2CHO答案D解析与氢气加成后的产物为, A正确；与氢气加成后的产物为, B正确；与氢气加成后的产物为, C正确；CH3CH2CH2CHO与氢气加成后的产物为CH3CH2CH2CH2OH，故D错误。2某有机物A的分子式为C7H8O，水溶液呈弱酸性，将适量溴水加

4、入A的溶液中，立即产生白色沉淀，A苯环上的一溴代物有两种结构。回答下列问题：(1)有机物A的结构简式为_。(2)有机物A的酸性_(填“大于”或“小于”)碳酸的酸性。(3)写出A与NaOH溶液反应的化学方程式：_。(4)芳香化合物B是A的同分异构体，B能与Na反应但不能与NaOH溶液反应。B的结构简式为_。写出有机物A与B在浓硫酸作用下，生成醚的化学方程式：_。答案(1)(2)小于(3)NaOHH2O(4)H2O解析(1)根据题意，有机物A为。(2)苯酚的酸性小于碳酸的酸性，因此有机物的酸性小于碳酸的酸性。(3)与NaOH溶液反应的化学方程式为NaOHH2O。(4)芳香化合物B是A()的同分异构

5、体，B能与Na反应但不能与NaOH溶液反应，说明B中不存在酚羟基，应该属于醇，则B为。有机物A与B在浓硫酸作用下分子间脱水生成醚，反应的化学方程式为H2O。3有下列一系列反应，最终产物为草酸(乙二酸)。ABCDE已知A为某一溴代物。请回答下列问题：(1)写出下列化合物的结构简式：B_；E_。(2)写出下列转化过程的化学方程式：AB：_；DE：_。(3)D与草酸在一定条件下生成的环状化合物的结构简式为_。答案(1)CH2=CH2OHCCHO(2)CH3CH2BrNaOHCH2=CH2NaBrH2OO22H2O(3)解析本题用逆合成分析法。根据草酸的结构简式可知，E在一定条件下被氧化得到乙二酸，故

6、E是乙二醛，其结构简式为OHCCHO；D在一定条件下被氧化得到乙二醛，故D是乙二醇，其结构简式为CH2OHCH2OH；C经水解反应得到乙二醇，故C是1,2-二溴乙烷，其结构简式为CH2BrCH2Br；B经加成反应得到1,2-二溴乙烷，则B是乙烯，其结构简式为CH2=CH2；A经消去反应得CH2=CH2，且A为某一溴代物，则A是一溴乙烷，其结构简式为CH3CH2Br。二、有机合成题的解题策略解答有机合成题时，首先要正确判断合成的有机物属于哪一类有机物，带有何种官能团，然后结合所学过的知识或题中所给信息，寻找官能团的引入、转化、保护或消去的方法，尽快找出合成目标有机物的关键点和突破口，其基本方法，

7、可采用正合成分析法、逆合成分析法等分析。同时要注意题目所给的信息，能正确进行迁移应用。练中感悟1以为基本原料合成，下列合成路线最合理的是()AKBXYZMCNPQDLJH答案D解析A项，碳碳双键易被氧化，错误；B项，原料先与Br2发生加成反应引入两个Br，再与水发生取代反应引入两个OH，催化氧化后三个OH均被氧化，最后无法得到C=C键，错误；C项，N分子中含有两个羟基，Q分子中没有OH，也无法得到C=C键，错误；D项，H分子中含有一个Cl，在NaOH醇溶液中发生消去反应得到C=C键、COONa，酸化后即得到目标产物。2已知胺(RNH2)具有下列性质：.RNH2CH3COClRNHCOCH3HC

8、l；.RNHCOCH3在一定条件下可发生水解：RNHCOCH3H2ORNH2CH3COOH对硝基苯胺是重要的化工原料，其合成路线如下：XY根据以上合成路线回答下列问题：(1)步骤的目的：_。(2)写出反应的化学方程式：_。答案(1)保护氨基(NH2)(2)HNO3H2O解析信息将 NH2转变为 NHCOCH3，信息又将 NHCOCH3转变为 NH2，这很明显是对 NH2采取的一种保护措施。三步反应分别是NH2的保护、硝化反应、NH2的复原。三、有机合成推断综合题的解题策略 (1)充分提取题目中的有效信息并认真审题，全面掌握有机物的性质以及有机物之间相互转化的关系，推断过程中经常使用的一些典型信

9、息：结构信息(碳骨架、官能团等)；组成信息(相对分子质量、组成基团、组成元素的质量分数等)；反应信息(燃烧、官能团转换、结构转变等)。(2)整合信息，综合分析结构(3)应用信息、确定答案将原料分子和目标产物的合成过程分成几个有转化关系的片段，注意利用题干及合成路线中的信息，设计合成路线。练中感悟1扁桃酸衍生物是重要的医药中间体，以A、B为原料合成扁桃酸衍生物F的路线如下：(1)A的分子式为C2H2O3，1 mol A能消耗含有2.5 mol Cu(OH)2的新制悬浊液，写出反应的化学方程式_。(2)化合物C所含官能团的名称为_，在一定条件下C与足量NaOH溶液反应，1 mol C最多消耗NaO

10、H的物质的量为_mol。(3)反应的反应类型为_；请写出反应的化学方程式_。(4)E是由2分子C生成的含有3个六元环的化合物，E的分子式为_。(5)符合下列条件的F的所有同分异构体(不考虑立体异构)有_种，其中核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为_。属于一元酸类化合物；苯环上只有两个取代基遇FeCl3溶液显紫色(6)参照上述合成路线，以冰醋酸为原料(无机试剂任选)，设计制备A的合成路线。已知：RCH2COOHRCH(Cl)COOH。答案(1)(2)羧基、酚羟基、醇羟基2(3)取代反应(或酯化反应)HBrH2O(4)C16H12O6(5)12(6)CH3COOHClCH2COOHHOCH2COONa

11、HOCH2COOH解析(1)1 molCHO能与2 mol Cu(OH)2反应，1 molCOOH能与 mol Cu(OH)2反应，结合A的分子式及已知信息可推出A的结构简式为，再根据C的结构简式可推出B为苯酚，A和B发生加成反应生成。(2)C中含有醇羟基、酚羟基和羧基，其中酚羟基和羧基均能与NaOH溶液反应，即1 mol C最多能与2 mol NaOH反应。(3)结合C与D结构简式的变化，可知反应为酯化反应(或取代反应)。由DF是醇羟基被溴原子取代，可以利用D与HBr发生取代反应得到F。(4)根据E是由2分子C生成的含有3个六元环的化合物，可知E的结构简式为，其分子式为C16H12O6。(5

12、)结合F的同分异构体应满足的3个条件可知，其含有酚羟基和1个羧基，且苯环上只有两个取代基，两个取代基可以处于苯环的邻、间、对位，两取代基处于对位时满足条件的同分异构体有4种，同理，苯环上的两个取代基处于邻位和间位时，满足条件的同分异构体各有4种，即符合条件的F的同分异构体共有12种。满足核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为。2软性隐形眼镜可由聚甲基丙烯酸羟乙酯制成超薄镜片，其中聚甲基丙烯酸羟乙酯的合成路线如图所示：已知：试回答下列问题：(1)A、E的结构简式分别为A_，E_。(2)写出下列反应的反应类型：AB_，EF_。(3)写出下列反应的化学方程式：IG_；CD_。答案(1)CH2=CHCH3(

13、CH3)2C(OH)COOH(2)加成反应消去反应(3)CH2ClCH2Cl2NaOHCH2OHCH2OH2NaCl2CH3CH(OH)CH3O22CH3COCH32H2O解析A与溴化氢发生加成反应得到B(C3H7Br)，则A为丙烯(CH2=CHCH3)，CH3CHBrCH3在氢氧化钠水溶液中发生取代反应得到C()；C被催化氧化得到丙酮D(CH3COCH3)；丙酮与HCN、H2O及H等发生反应，最终得到E(CH3)2C(OH)COOH；E在浓硫酸、加热条件下发生消去反应得到FCH2=C(CH3)COOH。乙烯(CH2=CH2)与氯气发生加成反应得到I，则I为1,2-二氯乙烷(CH2ClCH2C

14、l)；1,2-二氯乙烷在氢氧化钠水溶液中发生取代反应，得到G，即乙二醇(CH2OHCH2OH)。FCH2=C(CH3)COOH与乙二醇(CH2OHCH2OH)发生酯化反应得到H()，H发生加聚反应得到目标产物。课时对点练题组一根据有机物间的转化关系及性质推断有机物1某有机物的化学式为C5H10O，它能发生银镜反应和加成反应，若将它与H2加成，所得产物结构式可能是()A(CH3)3COH B(CH3CH2)2CHOHCCH3(CH2)3CH2OH DCH3CH2C(CH3)2OH答案C解析根据题中所示的有机物化学式和性质可知此有机物为醛，其可能的同分异构体有：CH3CH2CH2CH2CHO、CH

15、3CH(CH3)CH2CHO、CH3CH2CH(CH3)CHO、(CH3)3CCHO，醛跟H2的加成反应是发生在上，使之转化为，得到的醇羟基必定在碳链的端点碳上，即伯醇，只有C符合。2下列有关分子式为C8H10O的芳香有机物的推断正确的是()A若C8H10O能与溴水发生取代反应，则1 mol该有机物最多消耗2 mol Br2B若C8H10O能与NaOH溶液反应，则产物的化学式为C8H9ONaC若C8H10O能发生消去反应，则该有机物只有一种结构D若C8H10O遇FeCl3溶液不发生显色反应，则苯环上只能有一个取代基答案B解析A项，C8H10O属于芳香有机物，若其结构简式为时，1 mol该有机物

16、可消耗3 mol Br2，错误；B项，此时C8H10O属于酚类物质，与NaOH反应时，Na取代了OH上的氢原子，产物为C8H9ONa，正确；C项，此时C8H10O是芳香醇，苯环上的侧链有CH(OH)CH3、CH2CH2OH两种，则有机物的结构有两种，错误；D项，此时C8H10O可以是醇也可以是醚，C8H10O为醇时苯环上可能有两个取代基(如CH3和CH2OH)，C8H10O为醚时苯环上也可能有两个取代基(如CH3和OCH3)，错误。题组二根据有机物间的转化关系推断有机物3化合物丙可由如下反应得到：C4H10OC4H8C4H8Br2甲乙丙丙的结构不可能是()ACH3CBr2CH2CH3 B(CH

17、3)2CBrCH2BrCC2H5CHBrCH2Br DCH3(CHBr)2CH3答案A解析丙为乙与Br2的加成产物，两个溴原子不可能连在同一碳原子上。4某优质甜樱桃中含有一种羟基酸(用M表示)，M的碳链结构无支链，分子式为C4H6O5；1.34 g M与足量的碳酸氢钠溶液反应，生成标准状况下的气体0.448 L。M在一定条件下可发生如下转化：MABC(M、A、B、C分子中碳原子数目相同)。下列有关说法中不正确的是()AM的结构简式为HOOCCHOHCH2COOHBB的分子式为C4H4O4Br2C与M的官能团种类、数量完全相同的同分异构体还有2种DC物质不可能溶于水答案D解析由题知M的相对分子质

18、量为134,1.34 g M为0.01 mol，与足量的碳酸氢钠溶液反应生成0.02 mol CO2，由此可推出M分子中含二个羧基，再根据M分子无支链，可知M的结构简式为HOOCCHOHCH2COOH。MA是消去反应，AB是加成反应，BC包含COOH与NaOH的中和反应和Br的水解反应，C分子中含有多个亲水基，可溶于水，D错；符合条件的M的同分异构体还有2种，C正确。题组三有机合成题5二乙酸-1,4-环己二醇酯可通过下列路线合成：请写出各步反应的化学方程式，并指出其反应类型。(提示：路线中(5)的反应可利用1,3-环己二烯与Br2的1,4-加成反应)答案(1)Cl2HCl取代反应(2)NaOH

19、NaClH2O消去反应(3)Cl2加成反应(4)2NaOH2NaCl2H2O消去反应(5)Br2加成反应(6)H2加成反应(7)2NaOH2NaBr取代反应(8)2CH3COOH2H2O酯化反应6异戊二烯是重要的有机化工原料，其结构简式为CH2=C(CH3)CH=CH2。回答下列问题：(1)化合物X与异戊二烯具有相同的分子式，与Br2/CCl4反应后得到3-甲基-1，1，2，2-四溴丁烷。X的结构简式为_。(2)异戊二烯的一种制备方法如图所示：异戊二烯AA能发生的反应有(填反应类型)。B的结构简式为_。(3)设计一条由异戊二烯制得有机合成中间体的合成路线。(合成路线常用的表示方式为AB目标产物

20、)答案(1)(2)加成(还原)、氧化、加聚、取代(酯化)、消去反应 (3)CH2=C(CH3)CH=CH2。(其他合理答案亦可)解析(1)由题意可知化合物X与异戊二烯的分子式相同，则X的分子式为C5H8，X的不饱和度2；由X与Br2/CCl4发生加成反应产物为3-甲基-1,1,2,2-四溴丁烷，则X分子中存在碳碳三键，其结构简式为。(2)A分子中存在碳碳三键能与H2O、X2、H2、HX等发生加成反应，与H2的加成反应也属于还原反应；能被酸性高锰酸钾溶液氧化而发生氧化反应；能发生加聚反应(聚合反应)；A分子中存在羟基能发生取代反应(酯化反应)和消去反应。将A与异戊二烯的结构简式对比可知，A首先与

21、H2发生加成反应生成，再发生消去反应即可得到异戊二烯，所以B的结构简式为。(3)根据题意可知CH2=C(CH3)CH=CH2在一定条件下首先与HCl发生加成反应生成；在氢氧化钠溶液、加热条件下发生取代(水解)反应生成；在催化剂、加热条件下与H2发生加成反应即可生成CH3CH(CH3)CH2CH2OH。7丁苯酞(J)是治疗轻、中度急性脑缺血的药物，合成J的一种路线如图所示：E的核磁共振氢谱只有一组峰；C能发生银镜反应；J是一种酯，分子中除苯环外还含有一个五元环。回答下列问题：(1)G中官能团的名称：_。(2)D的系统命名是_；J的结构简式为_。(3)由AB的化学方程式为_，反应类型为_。(4)C

22、与新制的氢氧化铜反应的化学方程式为_。答案(1)醇羟基、溴原子(2)2-甲基-1-丙烯(2-甲基丙烯也可)(3)Br2HBr取代反应(4)2Cu(OH)2NaOHCu2O3H2O解析解答本题需要关注题给的已知条件及流程图，同时物质G的结构简式是进行两条路线推理的关键。由A的分子式推得其为甲苯，与溴在溴化铁作催化剂条件下发生反应生成邻溴甲苯B，B经氧化，甲基转化为醛基，得到C。D能与溴化氢反应，说明结构中含有碳碳双键，生成物E属于溴丁烷，从E的核磁共振氢谱只有一组峰可推得E的结构简式是CH3CBr(CH3)2，从而得D的结构简式是CH2=C(CH3)2。8富马酸(反式丁烯二酸)与Fe2形成的配合

23、物富马酸亚铁又称“富血铁”，可用于治疗缺铁性贫血。以下是合成富马酸亚铁的一种工艺路线：回答下列问题：(1)A的化学名称为_，由A生成B的反应类型为_。(2)C的结构简式为_。(3)富马酸的结构简式为_。(4)检验富血铁中是否含有Fe3的实验操作步骤是_。(5)富马酸为二元羧酸，1 mol富马酸与足量饱和NaHCO3溶液反应可放出_L CO2(标准状况)；富马酸的同分异构体中，同为二元羧酸的还有_(写出结构简式)。答案(1)环己烷取代反应(2)(3)(4)取少量富血铁，加入稀硫酸溶解，再滴加KSCN溶液，若溶液显红色，则产品中含有Fe3；反之，则无(5)44.8解析(1)由结构简式可知A的名称为

24、环己烷。由环己烯逆向分析，可知B为己烷的一氯取代物。(2)环己烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成C(结构简式为)。(3)丁二烯酸钠酸化得富马酸，其结构简式为。(4)检测富血铁中是否含有Fe3的实验操作步骤是取少量富血铁，加入稀硫酸溶解，再滴加KSCN溶液，若溶液显红色，则产品中含有Fe3；反之，则无。(5)富马酸为二元羧酸，1 mol富马酸与足量饱和NaHCO3溶液反应生成2 mol CO2，标准状况的体积为44.8 L。富马酸的同分异构体中，同为二元羧酸的还有。9环丁基甲酸是有机合成中一种有用的中间体。某研究小组以丙烯醛为原料，设计了如下路线合成环丁基甲酸(部分反应条件、产物已省略)。；回

25、答下列问题：(1)由丙烯醛生成化合物A的反应类型为_。(2)化合物C的结构简式是_。(3)下列说法中不正确的是_(填字母)。A化合物A能与NaHCO3溶液反应B化合物B和C能形成高聚物C化合物G的化学式为C6H8O4D1 mol化合物B与足量金属钠反应能生成1 mol氢气(4)写出DEF的化学方程式：_。(5)环丁基甲酸与苯酚反应生成一种酯X，化合物X满足下列条件的所有同分异构体有_种，写出其中一种的结构简式：_。能使FeCl3溶液显紫色含有丙烯醛中所有的官能团1HNMR谱显示分子中含有5种不同类型的氢原子(6)以1,3-丁二烯和化合物E为原料可制备环戊基甲酸()，请选用必要的试剂设计合成路线

26、。答案(1)加成反应(2)HOOCCH2COOH(3)A(4)Br(CH2)3Br2HBr(5)3或或(任写一种)(6)解析根据流程图，丙烯醛(CH2=CHCHO)与水反应生成A，A的化学式为C3H6O2，则发生了加成反应，A氧化生成C，C与乙醇在酸性条件下发生酯化反应生成E，根据E的化学式可知C为二元羧酸，则C为HOOCCH2COOH，A为HOCH2CH2CHO，E为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3；A与氢气发生还原反应生成B，B与HBr反应生成二溴代烃，则B为二元醇即HOCH2CH2CH2OH，D和E反应生成F，F为，F在碱性条件下水解后酸化生成G，G为，根据已知信息G受热生成环

27、丁基甲酸。(3)化合物B为HOCH2CH2CH2OH，化合物C为HOOCCH2COOH，B和C能发生缩聚反应形成高聚物，B项正确；化合物G为，化学式为C6H8O4，C项正确；化合物A为HOCH2CH2CHO，不能与NaHCO3溶液反应，A项错误；化合物B为HOCH2CH2CH2OH,1 mol化合物B与足量金属钠反应能生成1 mol氢气，D项正确。(5)环丁基甲酸与苯酚反应生成一种酯X，化合物X的同分异构体中满足条件的有 ，共3种。(6)以1,3-丁二烯和CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3为原料可制备环戊基甲酸()，根据题干流程图提供的信息，可以用1，3-丁二烯首先制备二溴代烃，再与化

28、合物E反应生成，然后水解生成，最后加热脱羧生成。10香草酸F广泛用于食品调味剂，合成路线如下：(1)C的结构简式是_，B转化为C的反应类型为_。(2)A中含有的官能团名称是_。(3)B的分子式是_。(4)在B中滴入FeCl3溶液，其现象是_。(5)与F具有相同官能团，且属于芳香化合物的F的同分异构体有_种。(6)写出F与乙醇发生酯化反应的化学方程式：_。(7)写出由合成的合成路线图：_。答案(1)取代反应(2)酚羟基、醛基(3)C7H5O2Br(4)溶液呈现紫色(5)9(6)C2H5OHH2O(7) 解析(1)由B和D的结构简式得C的结构简式是，B转化为C的反应是甲氧基取代了苯环上的溴原子，故

29、反应类型为取代反应。(2)A中含有的官能团是OH、CHO，名称是酚羟基和醛基。(3)由结构简式可以判定B的分子式是C7H5O2Br。(4)B中含有酚羟基，所以B中滴入FeCl3溶液，其现象是溶液呈现紫色。(5)中官能团有酚羟基、羧基和醚键，同时还要含有苯环，所以符合要求的同分异构体与F为苯环上的取代基位置异构，采取定二移一的原则，当羧基和羟基在邻位时，甲氧基的位置有4种，当羧基和羟基在间位时，甲氧基的位置有4种，当羧基和羟基在对位时，甲氧基位置有2种，故一共有10种，除去F还有9种。(6)根据酯化反应的原理得F与乙醇进行酯化反应的化学方程式为C2H5OHH2O。(7)由合成过程中是在酚羟基的间位发生了硝基的取代反应，因为酚羟基容易被氧化，所以不能直接发生硝化反应，应采取措施保护酚羟基，通过硝化反应得到。由题干的合成路线可得目标产物的合成路线流程图。