2020年高考化學(xué)提分攻略21有機(jī)合成與推斷(選考)附答案解析

1、題型 21 有機(jī)合成與推斷（選考）一、解題策略1有機(jī)推斷解題的一般模式2有機(jī)合成題的解題思路二、題型分類（一）有機(jī)物的推斷1有機(jī)反應(yīng)基本類型與有機(jī)物類型的關(guān)系有機(jī)反應(yīng)基本類型有機(jī)物類型取代反應(yīng)鹵代反應(yīng)飽和烴、苯和苯的同系物等酯化反應(yīng)醇、羧酸、纖維素等水解反應(yīng)鹵代烴、酯等硝化反應(yīng)苯和苯的同系物磺化反應(yīng)加成反應(yīng)烯烴、炔烴、苯和苯的同系物、醛等消去反應(yīng)鹵代烴、醇等氧化反應(yīng)燃燒絕大多數(shù)有機(jī)物酸性 KMnO 4 溶液烯烴、炔烴、苯的同系物、醇、醛、酚等催化氧化醇、醛、葡萄糖等新制氫氧化銅懸濁液或新制銀氨溶液醛還原反應(yīng)烯烴、炔烴、苯及其同系物、醛、酮、葡萄糖等聚合反應(yīng)加聚反應(yīng)烯烴、炔烴等縮聚反應(yīng)苯酚與甲醛

2、、多元醇和多元酸、氨基酸等與 FeCl3 溶液的顯色反應(yīng)酚類2通過(guò)特征產(chǎn)物推斷有機(jī)物 （1）醇的氧化產(chǎn)物與結(jié)構(gòu)的關(guān)系圖 15-1（2） 由消去反應(yīng)的產(chǎn)物確定 OH 、X 的位置如 某 醇 （ 或 一 鹵 代 烴 ） 發(fā) 生 消 去 反 應(yīng) 僅 生 成 唯 一 的 一 種 產(chǎn) 物 CH2=CH CH 2 CH 3 ， 則 醇 為 CH 2OHCH 2CH2CH3（或一鹵代烴為 CH 2XCH 2CH 2CH 3）。（ 3）由取代產(chǎn)物確定碳鏈結(jié)構(gòu)如 C5H12的一取代物僅一種，則其結(jié)構(gòu)為C（CH3）4。（4）由加 H2 后的碳的骨架確定碳碳雙鍵或碳碳三鍵的位置。如（CH 3）3CCH 2CH3 對(duì)

3、應(yīng)的烯烴為 （CH 3）3CCH=CH 2，炔烴為 （CH 3）3CC CH。（5）由有機(jī)物發(fā)生酯化反應(yīng)生成酯的結(jié)構(gòu)，可以推斷反應(yīng)物中羧基和羥基的位置；由有機(jī)物發(fā)生成肽反應(yīng)生成肽的 結(jié)構(gòu)，可以推斷反應(yīng)物中羧基和氨基的位置。（二）有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 有機(jī)反應(yīng)類型 1常見有機(jī)反應(yīng)條件及反應(yīng)類型反應(yīng)條件反應(yīng)類型NaOH 水溶液、加熱鹵代烴水解生成醇、酯類水解反應(yīng)NaOH 醇溶液、加熱鹵代烴的消去反應(yīng)，生成不飽和烴濃 H2SO4、加熱醇消去反應(yīng)、酯化反應(yīng)、苯環(huán)上的硝化等溴水或溴的 CCl4 溶液烯烴、炔烴的加成、酚的取代反應(yīng)O2/Cu 或 Ag 、加熱醇催化氧化為醛或酮新制 Cu（OH） 2或銀氨溶液

4、醛氧化成羧酸稀 H2SO4、加熱酯的水解等H2、催化劑烯烴（或炔烴 ）的加成、芳香烴的加成、酮和醛還原成醇的反應(yīng)2官能團(tuán)的引入或轉(zhuǎn)化OHH2O； RXH2O； R CHOH2；RCORH2；R COOR H 2OX烷烴 X 2；烯 （炔）烴 X 2或 HX ；R OH HXROH和 RX 的消去；炔烴不完全加氫CHO某些醇氧化；烯烴氧化；炔烴水化COOHR CHO O2；苯的同系物被強(qiáng)氧化劑氧化；羧酸鹽酸化；R COORH2OCOO酯化反應(yīng)3官能團(tuán)的消除 “四方法 ”消除不飽和鍵 （雙鍵、三鍵、苯環(huán)等 ）：加成反應(yīng)。 消除羥基：消去、氧化、酯化反應(yīng)。消除醛基：還原和氧化反應(yīng)。消除鹵素原子、酯基

5、、肽鍵等：水解反應(yīng)4官能團(tuán)的保護(hù) 有機(jī)合成在引入官能團(tuán)時(shí)若對(duì)其他官能團(tuán)造成破壞，會(huì)導(dǎo)致不能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)化合物的合成。因此制備過(guò)程中要保 護(hù)分子中的某些官能團(tuán)，適當(dāng)?shù)臅r(shí)候再轉(zhuǎn)變回來(lái)，達(dá)到有機(jī)合成的目的?！镜淅?1】 【2019·課標(biāo)全國(guó)， 36】化合物 G 是一種藥物合成中間體，其合成路線如下：回答下列問(wèn)題：（ 1） A 中的官能團(tuán)名稱是 。（2）碳原子上連有 4 個(gè)不同的原子或基團(tuán)時(shí)，該碳稱為手性碳。寫出 B 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，用星號(hào) （*）標(biāo)出 B 中的手性碳3）寫出具有六元環(huán)結(jié)構(gòu)、并能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的B 的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 。 （不考慮立體異構(gòu)，只需寫出 3 個(gè) ）4）反應(yīng)所需的試劑和條

6、件是 5）的反應(yīng)類型是 。6）寫出 F到 G 的反應(yīng)方程式 。(CH 3COCH 2COOC2H5)制備的合成路線 （無(wú)機(jī)試劑任選 ）。4）C2H5OH/濃 H2SO4、加熱 （5）取代反應(yīng)7）設(shè)計(jì)由甲苯和乙酰乙酸乙酯解析】 A 為醇，高錳酸鉀氧化 A 生成酮(B) ；B 與甲醛在堿溶液中發(fā)生加成反應(yīng)生成C，C與酸性高錳酸鉀反應(yīng)生成 D()，將 CH 2OH 氧化成 COOH ，觀察E 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知，D 與乙醇在濃硫酸加熱條件下反應(yīng)生成 E，E 在一定條件下引入丙基生成F，F(xiàn) 水解并酸化生成G。結(jié)合 E、G 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知F 為1) A 中的官能團(tuán)為羥基。2) 根據(jù)手性碳原子定義， B 中CH

7、 2上沒有手性碳，上沒有手性碳，故 B 分子中只有 2 個(gè)手性碳原子。3) B 的同分異構(gòu)體能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說(shuō)明含有醛基，所以可以看成環(huán)己烷分子中2 個(gè)氫原子分別被甲基、醛基取代，或一個(gè)氫原子被 CH 2CHO 取代。4) 反應(yīng)所需的試劑和條件是乙醇 /濃硫酸、加熱。5) 反應(yīng)中， CH3CH2CH2Br 與 E 發(fā)生取代反應(yīng)。6) F 在堿溶液中水解生成羧酸鹽，再酸化得到G。G 的合成路線：典例 2】 【 2019·課標(biāo)全國(guó)， 36】 環(huán)氧樹脂因其具有良好的機(jī)械性能、絕緣性能以及與各種材料的粘結(jié)性能，已廣泛應(yīng)用于涂料和膠黏劑等領(lǐng)域。下面是制備一種新型環(huán)氧樹脂已知以下信息：答案】（

8、1）丙烯 氯原子 羥基 （ 2）加成反應(yīng)回答下列問(wèn)題：1）A 是一種烯烴，化學(xué)名稱為 ， C 中官能團(tuán)的名稱為 、。2）由 B 生成 C 的反應(yīng)類型為 。3）由 C 生成 D 的反應(yīng)方程式為 。4）E 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。5）E 的二氯代物有多種同分異構(gòu)體，請(qǐng)寫出其中能同時(shí)滿足以下條件的芳香化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；核磁共振氫譜有三組峰，且峰面積比為32 1。6）假設(shè)化合物 D、F和 NaOH 恰好完全反應(yīng)生成 1 mol 單一聚合度的 G，若生成的 NaCl 和 H2O的總質(zhì)量為 765g，則 G的 n值理論上應(yīng)等于 解析】（ 1）因 A 的分子式是 C3H6，且為烯烴，故其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH

9、 3CH=CH 2，名稱是丙烯。結(jié)合 B 的分子式、 C的分子式和 D 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知B 為 CH2=CHCH 2Cl，C為，故 C 中所含官能團(tuán)為氯原子和羥基。（ 2）由 B 生成 C的反應(yīng)是 CH2=CHCH2Cl 與 HOCl 發(fā)生的加成反應(yīng)。（ 4）由已知信息可知E為5）能發(fā)生銀鏡反應(yīng)說(shuō)明含醛基；核磁共振氫譜中三組峰的峰面積之比為321，說(shuō)明含 1 個(gè)甲基，故符合條件的同分異構(gòu)體為6） D 與 F 生成 G 的化學(xué)方程式為（2n）（1n）（2n）NaOH（2n）NaCl（2n）H2O，生成 1 mol G 時(shí)存在 （2n） mol NaCl 和（2n） mol H 2O則（2n） mo

10、l 765 g/（58.5 g mol·118 g ·mol 1），解得 n8。6）81有機(jī)物 H 是一種重要的高分子化合物，其合成路線如下：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：1）A 的名稱是 C 中含氧官能團(tuán)名稱是 2）寫出反應(yīng)類型： AB ，C D 。3）BC 的反應(yīng)試劑和反應(yīng)條件是 。4）DEF 的反應(yīng)方程式是 。5）G 的分子式是 。6）滿足下列條件的 F 的同分異構(gòu)體共有 種 （ 不考慮立體異構(gòu) ）。a苯環(huán)上有兩個(gè)取代基，無(wú)其他環(huán)狀結(jié)構(gòu)；B含碳碳三鍵，無(wú) C COH結(jié)構(gòu)。7）多環(huán)化合物是有機(jī)研究的重要方向，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)由合成多環(huán)化合物3）NaOH 水溶液、加熱解析】（ 1）根據(jù) A 的結(jié)

11、構(gòu)簡(jiǎn)式可知， A 的名稱是苯乙烯；根據(jù) C 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知 C 中含氧官能團(tuán)名稱是羥基。2）根據(jù)有機(jī)物 ABC ， AB 的過(guò)程是在雙氧水作用下，發(fā)生的加成反應(yīng)；CD 的反應(yīng)條件可知，該反應(yīng)為醇的催化氧化。F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知有機(jī)物3）有機(jī)物 B 為芳香氯代烴，在氫氧化鈉水溶液加熱的條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成芳香醇。4）根據(jù)信息可知，該步反應(yīng)為醛在堿性環(huán)境下的加成消去反應(yīng)生成烯醛，根據(jù)有機(jī)物，有機(jī)物 E 為 HCHO 發(fā)生反應(yīng)：反應(yīng)方程式是 HCHO OH 5）根據(jù)信息可知，相互加成生成有機(jī)物 G 。把兩種有機(jī)物分子式相加即可得到G的分子式為 C13H 14O。6）F 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，滿足條件： A 苯環(huán)上

12、有兩個(gè)取代基，無(wú)其他環(huán)狀結(jié)構(gòu)；B含碳碳叁鍵，無(wú) CCOH 結(jié)構(gòu)；苯環(huán)上含有： CCH 和CH2OH 結(jié)構(gòu)有 3 種；苯環(huán)上含有： C CH和OCH 3的結(jié)種；苯環(huán)上含有：CH3 C C和OH 結(jié)構(gòu)有 3 種；共計(jì)有 15 種。CH3CHO 與苯甲醛發(fā)生反應(yīng)生成7）根據(jù)信息，可知；再根據(jù)信息可知與 相互加成生成，最后與溴發(fā)生加成反應(yīng)生成具體流程如下：構(gòu)有 3種；苯環(huán)上含有： OCCH和CH3的結(jié)構(gòu)有 3種；苯環(huán)上含有： CH 2 C CH和 OH 的結(jié)構(gòu)有 32化合物 M 是二苯乙炔類液晶材料的一種，最簡(jiǎn)單的二苯乙炔類化合物是）如下：。以互為同系物的單取代芳烴 A、G 為原料合成 M的一種路線

13、（部分反應(yīng)條件略去回答下列問(wèn)題：1）A 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。M 中含有的官能團(tuán)的名稱是 。2）D 分子中最多有 個(gè)碳原子共平面。3）的反應(yīng)類型是 ，的反應(yīng)類型是 。4）的化學(xué)方程式為 。5）B 的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足如下條件：苯環(huán)上有兩個(gè)取代基，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，共有 種 （不考慮立體異構(gòu) ），其中核磁共振氫譜為5 組峰，且峰面積比為 62211 的是 （寫6）參照上述合成路線，設(shè)計(jì)一條由苯乙烯和甲苯為起始原料制備的合成路線 （不結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 ） 。答案】（ 1）碳碳叁鍵 （ 2）10考慮溶劑的合成 ）： 。3）取代反應(yīng) 加成反應(yīng)（6）解析】由 B 的結(jié)構(gòu)可知反應(yīng)為取代反應(yīng)，B 發(fā)生還原反應(yīng)生成C，

14、D 能與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)生成 E，E在氫氧化鉀、乙醇條件下反應(yīng)得到F，可知 E為鹵代烴， D 含有不飽和鍵，故反應(yīng)為消去反應(yīng)，則 D 為 ， E 為 ，F(xiàn) 為， 由 M 的 分 子 式 可 知 ， 反 應(yīng) 屬 于 取 代 反 應(yīng) ， M 的 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 式 為；1）A 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為；M 中含有的官能團(tuán)是碳碳叁鍵； ，含有的官能團(tuán)是碳碳雙鍵，苯環(huán)為平面結(jié)構(gòu)、碳碳雙鍵為平面結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)碳碳單鍵可以使 2 個(gè)平面共面，通過(guò)選擇碳碳雙鍵可以使甲基中 C 原子處于上述平面內(nèi)，即所有的碳 原子都可能共面，分子中最多有 10 個(gè)碳原子共平面；3）的反應(yīng)類型是取代反應(yīng)，的反應(yīng)類型是加成反應(yīng)；4）的化學(xué)方程式

15、為：2KOH 乙醇 2KBr 2H2 O；6)苯乙烯與溴發(fā)生加成反應(yīng)得到，再在KOH/ 乙醇條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成通過(guò) I2/HIO 3、CH 3COOH/H 2SO4 得到發(fā)生取代反應(yīng))的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足如下條件：苯環(huán)上有兩個(gè)取代基，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，含有CHO，2 個(gè)側(cè)鏈為 CHO 、CH2CH2CH3，或者為 CHO 、 CH(CH 3)2，或者為 CH2CHO 、CH2CH3，或者為CH2CH2CHO、CH3，或者為 CH(CH 3)CHO、CH3，各有鄰、間、對(duì) 3種，共有 15種，其中核磁共振氫譜為 5 組峰，且峰面積比為 6 2211的是：3有機(jī)物 H 是合成某種藥物的中間體

16、，一種合成路線如下：回答下列問(wèn)題：1）有機(jī)物 B 的化學(xué)名稱為 。2）反應(yīng)的反應(yīng)類型為 。3）反應(yīng)所需試劑、條件分別為 。4）寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 。5）1 mol E 與 1 mol H 2完全加成生成 1 mol W ，W有多種同分異構(gòu)體，其中屬于氨基酸、分子中含兩個(gè)羧基、且苯環(huán)上有兩個(gè)取代基的 W 的可能結(jié)構(gòu)共有 種 （不考慮立體異構(gòu) ），其中核磁共振氫譜為五組峰，峰面積比為 32222 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為6）設(shè)計(jì)以甲苯和 （CH 3CO） 2O 為原料制備的合成路線 （無(wú)機(jī)試劑任選 ）。答案】（ 1）對(duì)硝基甲苯或 4硝基甲苯2）取代反應(yīng)3）NaOH 醇溶液、加熱解析】（ 1 ）物質(zhì) B 中硝

17、基為取代基，甲苯為母體；（2）對(duì)比 B、 C 的結(jié)構(gòu)，可知 B 中苯環(huán)上 H 原子被 CH 2CHBrCHO 替代生成 C，同時(shí)還生成 HCl ；（ 3）對(duì)比 C、 E的結(jié)構(gòu)，結(jié)合反應(yīng)的條件，可知C 中醛基氧化為羧基得到 D， D 發(fā)生鹵代烴的消去反應(yīng)生成E，故 D 為與氫氧化銅發(fā)；( 4)反應(yīng)是生氧化反應(yīng)生成；( 5)E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為， 1 molE 與 1 mol H2完全加成生成 1mol W ，應(yīng)是碳碳雙鍵與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，則W為W為， W 的同分異構(gòu)體滿足：屬于 氨基酸、分子中含兩個(gè)羧基、且苯環(huán)上有兩個(gè)取代基，兩個(gè)取代基為 COOH 、 CH 2CH(NH 2)COOH ，或者為 C

18、OOH 、，或者為 CH3、3、置結(jié)構(gòu)；，或者為 CH2COOH、CH(NH 2)COOH ，均有鄰、間、對(duì) 3 種位6)甲基氧化引入羧基。發(fā)生硝化反應(yīng)引入硝基，硝基還原引入氨基，氨基與(CH 3CO) 2O 作用形成肽鍵。由于氨基易被氧化，應(yīng)先引入氨基。故甲苯先發(fā)生鄰位硝化反應(yīng)，再還原為氨基，然后與(CH 3 CO)2O 反應(yīng)，最后用酸性高錳酸鉀溶液氧化。4奈必洛爾是一種用于血管擴(kuò)張的降血壓藥物，一種合成奈必洛爾中間體G 的部分流程如下：已知：乙酸酐的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為請(qǐng)回答下列問(wèn)題：1) A 的名稱是；B 中所含官能團(tuán)的名稱是2) 反應(yīng)的化學(xué)方程式為該反應(yīng)的反應(yīng)類型是3）G 的分子式為寫出滿足下列條件的 E 的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：.苯環(huán)上只有三個(gè)取代基 .核磁共振氫譜圖中只有 4 組吸收峰.1 mol 該物質(zhì)與足量 NaHCO 3溶液反應(yīng)生成 2 mol CO25）根據(jù)已有知識(shí)并結(jié)合相關(guān)信息，寫出以為原料制備的合成路線流程圖 （無(wú)機(jī)試劑任選 ），合成路線流程圖示例如下：CH 3CH2Br CH 3CH 2OH濃硫酸 CH 3COOCH 2CH3答案】（ 1）對(duì)氟苯酚或 4氟苯酚 酯基、氟原子氟原子；解析】（ 1） F原子為取