1、专题十九 有机化合物的 合成与推断 高频考点导悟考点一 有机物的合成典例 1(2011广东理综，30)直接生成碳碳键的反应是实现高效、绿色有机合成的重要途径。交叉脱氧偶联反应是近年倍受关注的一类直接生成碳碳单键的新型反应，例如：反应：化合物可由以下合成路线获得：(分子式为C3H8O2)氧化Ag(NH3)2OHHCH3OH/H(1)化合物的分子式为_，其完全水解的化学方程式为_(注明条件)。(2)化 合 物 与 足 量 浓 氢 溴 酸 反 应 的 化 学 方 程 式 为_(注明条件)。(3)化合物没有酸性，其结构简式为_；的一种同分异构体 V能与饱和 NaHCO3溶液反应放出 CO2，化合物的结
2、构简式为_。(4)反应中 1 个脱氢剂(结构简式见下)分子获得 2 个氢原子后，转变成 1 个芳香族化合物分子。该芳香族化合物分子的结构简式为_。(5)1 分子与 1 分子在一定条件下可发生类似反应的反应，其产物分子的结构简式为_；1 mol 该产物最多可与_ mol H2发生加成反应。解析(1)酯在酸性条件下水解生成羧酸和醇。(2)经过一系列反应得，再结合分子式为 C3H8O2 可确定为(3)经过氧化得到化合物，无酸性，应为；的一种同分异构体能够与 NaHCO3 溶液反应得 CO2，一定含有COOH，和相连的C2H3，含有一个双键。(4)得到 2 个氢原子形成苯环的情况下，2 个氢原子就只能
3、加到碳氧双键上，得。答案 知识归纳有机合成中官能团的引入、消除及改变(1)官能团的引入 引入 CC 键：键或CC键与 H2 加成。引入键或 CC 键：卤代烃或醇的消去。苯环上引入官能团：引入X：a饱和碳原子与X2(光照)发生取代反应；b不饱和碳原子与X2或HX发生加成反应；c醇羟基与HX发生取代反应。引入OH：a卤代烃水解；b醛或酮加氢还原；c与H2O加成。引入CHO或酮：a醇的催化氧化；bCC与H2O加成。引入COOH：a醛基氧化；bCN 水解；c羧酸酯水解。引入COOR：a醇酯由醇与羧酸酯化；b酚酯由酚与羧酸酐反应。引入高分子：a含的单体加聚；b酚与醛缩聚、二元羧酸与二元醇(或羟基酸)酯化
4、缩聚、二元羧酸与二元胺(或氨基酸)酰胺化缩聚。(2)官能团的消除 通过加成反应可以消除键或键。如CH2=CH2H2催化剂CH3CH3通过消去、氧化可消除OH。如CH3CH2OH浓硫酸170 CH2=CH2H2O2CH3CH2OHO2催化剂2CH3CHO2H2O通过加成或氧化可消除CHO。如2CH3CHOO2催化剂2CH3COOHCH3CHOH2催化剂CH3CH2OH通过水解反应消除如CH3COOC2H5H2O稀硫酸CH3COOHC2H5OH(3)官能团的改变如a.CH3CH2OH消去H2O CH2=CH2X2加成XCH2CH2X水解 HOCH2CH2OH。命题猜想 1 多沙唑嗪盐酸盐是一种用于
5、治疗高血压的药物。多沙唑嗪的合成路线如下：(1)写出 D 中两种含氧官能团的名称：_和_。(2)写出满足下列条件的 D 的一种同分异构体的结构简式：_。苯的衍生物，且苯环上的一取代产物只有两种；与 Na2CO3 溶液反应放出气体；水解后的产物才能与 FeCl3 溶液发生显色反应。(3)EF 的反应中还可能生成一种有机副产物，该副产物的结构简式为_。(4)由 F 制备多沙唑嗪的反应中要加入试剂 X(C10H10N3O2Cl)，X 的结构简式为_。(5)苯乙酸乙酯是一种常见的合成香料。请设计合理的方案以苯甲醛和乙醇为原料合成乙酸乙酯(用合成路线流程图表示，并注明反应条件)。提示：RBrNaCNRC
6、NNaBr；合成过程中无机试剂任选；合成路线流程图示例如下：解析(1)D 中含氧官能团是醚基和羧基。(2)由题目要求知 D 的同分异构体中含有官能团COOH 和且水解后生成酚羟基，一取代物有 2 种，说明两取代基处于对位。其结构简式可能为(3)EF 是只有 1 mol E 与 1 mol 反应生成 1 mol F，还可能是 2 mol E 与 1 mol 反应生成有机副产物：(4)采用逆推法，由多沙唑嗪F 可知试剂 X 为答案(1)羧基 醚基（3）（4）考点二 有机物的推断典例 2 从樟科植物枝叶提取的精油中含有下列甲、乙、丙三种成分：(甲)(乙)分子式C16H14O2能使 Br2/CCl4
7、褪色部分性质能在稀 H2SO4 中水解(丙)(1)甲中含氧官能团的名称为_。(2)由甲转化为乙需经下列过程(已略去各步反应的无关产物，下同)：甲一定条件O2/CuY一定条件乙其中反应的反应类型为_，反应的化学方程式为_(注明反应条件)。(3)已知：RCH=CHR）.O3.Zn/H2O RCHORCHO；2HCHO.浓NaOH.HHCOOHCH3OH由乙制丙的一种合成路线图如下(AF 均为有机物，图中 Mr表示相对分子质量)：下列物质不能与 C 反应的是_(选填序号)。a金属钠bHBrcNa2CO3 溶液d乙酸写出 F 的结构简式：_。D 有多种同分异构体，任写其中一种能同时满足下列条件的异构体
8、的结构简式：_。a苯环上连接三种不同官能团b能发生银镜反应c能与 Br2/CCl4 发生加成反应d遇 FeCl3 溶液显示特征颜色综上分析，丙的结构简式为_。解析(1)很明显甲中含氧官能团OH 的名称为羟基。(2)甲在一定条件下双键断开变单键，根据定义可判断发生的是加成反应；催化氧化生成的 Y 为；Y 在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应。(3)C 的结构简式为，不能与碳酸钠溶液反应；F 通过 E 缩聚反应生成，则 F 为；D 的同分异构体能发生银镜反应，含有醛基，能与 Br2/CCl4发生加成反应，说明含有不饱和双键；遇 FeCl3 溶液显示特征颜色，属于酚。综合一下可以写出 D 的结构简式(或
9、其他合理答案)；丙是 C 和 D 通过酯化反应得到的产物，由上面得出 C 和 D的结构简式，进一步可以得到丙的结构简式：答案(1)羟基(2)加成反应规律总结1应用反应中的特殊条件进行推断(1)NaOH 水溶液发生卤代烃、酯类的水解反应。(2)NaOH 醇溶液，加热发生卤代烃的消去反应。(3)浓 H2SO4，加热发生醇消去、酯化、成醚等。(4)溴水或溴的 CCl4 溶液发生烯、炔的加成反应，酚的取代反应。(5)O2，Cu(或 Ag)醇的氧化反应。(6)新制 Cu(OH)2 悬浊液或银氨溶液醛氧化成羧酸。(7)稀 H2SO4发生酯的水解，淀粉的水解。(8)H2、催化剂发生烯烃(或炔烃)的加成，芳香
10、烃的加成，醛还原成醇的反应。2应用特征产物推断碳结构和官能团的位置(1)若醇能被氧化成醛或羧酸，则醇分子中含“CH2OH”；若醇能被氧化成酮，则醇分子中含“”；若醇不能被氧化，则醇分子中含“”。(2)由消去反应的产物可确定“OH”或“X”的位置。(3)由加氢后的碳架结构可确定“”或“”的位置。(4)由单一有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯，可确定该有机物是含羟基的羧酸，并根据酯的结构，确定OH与COOH 的相对位置。3应用一些特殊的转化关系推断有机物的类型(1)AO2 BO2 C，此转化关系说明 A 为醇，B 为醛，C 为羧酸。(2)A(CnH2nO2)无机酸或碱 符合此转化关系的有机物 A
11、 为酯，当酸作催化剂时，产物是醇和羧酸，当碱作催化剂时，产物是醇和羧酸盐。(3)有机三角：，由此转化关系可推知 A、B、C 分别为烯烃、卤代烃和醇三类物质。命题猜想2 A是轻工业生产中使用的重要香料，其分子式为C8H8O3，可以发生下列框图的转化关系：(1)写出A 的结构简式：_。(2)CD的反应类型：_。(3)写出反应的反应条件：_。(4)写出反应的化学方程式：_。(5)A 的同分异构体有多种，写出满足下列三个条件的同分异构体的结构简式：_。a能跟 FeCl3 溶液发生显色反应b能使石蕊试液变红色c苯环上的一溴代物只有两种解析 由反应的产物为酯类化合物，而反应的条件是“新制氢氧化铜悬浊液”与
12、“加热”，可以断定 C 具羧基，反应的条件是“浓硫酸”与“加热”，而且反应物之一是冰醋酸，故 B 含酯基，结合 E 的结构简式可以判断 A 为，C子化合物。最后一问中的同分异构体中含有酚羟基、羧基，并且两个基团应该是在苯环对位的位置上。答案(1)(2)中和反应(或复分解反应)、水解反应(3)浓硫酸、加热高考模拟导练 1肉桂酸()在化妆行业及香料行业中属于明星物质，而且其需求量愈来愈大，如下图是该物质的合成及其应用。根据图示回答下列问题：(1)有机物 A 分子中的官能团为_，反应的催化剂可以是_。(2)有机物 B 的结构简式为_，其分子中所有的碳原子是否可能处于同一个平面？_(填“可能”或“不可
13、能”)。(3)反应的条件是_，反应类型是_。(4)写出反应的化学方程式：_。解析、两个反应均在“O2、催化剂”条件下进行，可以联想到醇在铜丝作催化剂的条件下氧化成醛，醛再进一步氧化成羧酸，通过反应的产物为羧酸可知上述推测是正确的。由此可知 A、B 分别为、；反应为醇与羧酸发生的酯化反应，故 C 为酯，反应为酯的水解反应。答案(1)羟基、碳碳双键 铜(写“氧化铜”错)(2)可能(3)硫酸(或稀硫酸，答“碱”错)水解反应(4)浓硫酸H2O2已知A的分子式为C3H4O2，下图是AH间相互转化的关系图，其中F中含有一个七元环；H是一种高分子化合物。(提示：羟基与双键碳原子相连的醇不存在；同一个碳原子上
14、连有2个或多个羟基的多元醇不存在)请填写下列空白：(1)A中含有的官能团有(写结构简式)_。(2)请写出下列有机物的结构简式：C_；F_。(3)请指出下列反应的反应类型：AB_；CE_。(4)G 中不同化学环境的氢原子有_种。(5)请写出下列反应的化学方程式：AH_；BD(第步)_。答案(1)、COOH(2)HOOCCH2CH2Br(3)加成反应 水解(取代)反应(4)3(5)nCH2=CHCOOH一定条件 3已知：有机物 A 是一种医药中间体，其相对分子质量为 130,1 mol A 完全燃烧只生成 6 mol CO2 和 5 mol H2O。A 可发生如下图所示的转化，其中 B、C 中只含
15、一种官能团，1 mol B 与足量的金属钠反应产生 22.4 L(标准状况)H2；D 的分子式为C4H6O2，D 与 NaHCO3 反应生成 CO2 气体。两分子 F 反应可生成六元环状酯类化合物 G。请回答：(1)F 中含氧官能团的名称是_，FG 的反应类型是_。(2)写出 BC 的化学方程式：_。(3)鉴别 B、C 选用的试剂是_。(4)D 的同分异构体(含官能团与 D 相同)的结构简式可能是_。解析 A 的分子式为 C6H10Ox，则 x1307210163，则 A为 C6H10O3，不饱和度 2，A 能生成 B、D，则 A 中含有酯基，B 为醇，D 为酸，且 B 只能为 CH2OHCH
16、2OH，C 为，由此推知 D 为 C4H6O2(为一元羧酸)，套用信息其结构中必有的特征，则 D 为，推知 E 为，F 为，G 为，由此作答。答案(1)羟基、羧基 酯化反应(或取代反应)(2)(3)银氨溶液(或新制氢氧化铜悬浊液)(4)CH2=CHCH2COOH CH3CH=CHCOOH4(2011海南，18)PCT 是一种新型聚酯材料，下图是某研究小组合成 PCT 的路线。请回答下列问题：(1)由 A 生成 D 的化学方程式为_；(2)由 B 生成 C 的反应类型是_，C 的化学名称为_；(3)由 E 生成 F 的化学方程式为_，该反应的类型为_；(4)D的 同 分 异 构 体 中 为 单
17、取 代 芳 香 化 合 物 的 有_(写结构简式)；(5)B 的同分异构体中，能发生水解反应，且苯环上一氯代产物只有一种的是_(写结构简式)。解析 A分别经一系列反应得C和F，F与C又经缩聚反应生成了PCT，由PCT的结构可判断A中应含有苯环，且苯环上的两个取代基在对位，再根据A 的分子式可得A的结构简式为；D由A生成，则D中含有氯原子，D在NaOH水溶液作用下生成E，由E的分子式可判断D生成E的反应为取代反应，E中应含有两个羟基，所以D中应含有两个氯原子，则 D 的结构简式为，E 的结构简式为；E 催化加氢可得 F，则 F 的结构简式为，E 生成 F 的反应类型为加成反应；A 被酸性高锰酸钾氧化为 B，则 B 的结构简式为；B 与甲醇反应生成C，C 应是对苯二甲酸甲酯，该反应为酯化反应。答案(1)(2)酯化(取代)反应 对苯二甲酸甲酯返回