专题5.3 微专题12 有机物的推断与合成路线解题突破-【步步高】2023-2024学年高二化学选择性必修3（苏教版2019）

微专题12　有机物的推断与合成路线解题突破 一、有机物推断的突破方法 1．根据有机化合物的性质进行突破 (1)能使溴水褪色的有机物通常含有碳碳双键、碳碳三键或—CHO。 (2)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。 (3)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发生加成反应。 (4)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。 (5)能与Na或K反应放出H2的有机物含有—OH(醇羟基或酚羟基)或—COOH。 (6)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。 (7)遇FeCl3溶液显紫色的有机物含酚羟基。 (8)能发生消去反应的有机物为醇或卤代烃。 (9)能发生连续氧化的有机物具有—CH2OH结构。 (10)能发生水解反应的有机物有卤代烃、酯等。 2．根据有机物推断中的定量关系进行突破 (1)相对分子质量增加16，可能是加进了一个氧原子。 (2)根据发生酯化反应生成物(有机物)减轻的质量就可以求出参与反应的羟基或羧基的个数。 (3)由生成Ag的质量可确定醛基的个数：—CHO～2Ag。 (4)由有机物与Na反应生成H2的量可以求出—OH或—COOH的个数：2—OH～H2、2—COOH～H2。 3．根据有机物间转化时的反应条件进行突破 反应条件 常见结构及反应 浓H2SO4，加热　 ①醇的消去反应(—OH)； ②羧酸和醇的酯化反应(—COOH和—OH) NaOH的乙醇溶液，加热　 卤代烃的消去反应() NaOH水溶液，加热 ①卤代烃的水解反应()； ②酯的水解反应() Cu/Ag，O2，△ 醇的催化氧化反应() 光照 烷烃或苯环侧链的取代反应 Fe/FeX3作催化剂 苯环与卤素单质的取代反应 银氨溶液或新制Cu(OH)2 醛、甲酸、甲酸某酯的氧化反应 二、有机合成路线设计的思路 1．思维途径 (1)总结思路：根据目标分子与原料分子的差异构建碳骨架和实现官能团转化。 (2)设计关键：信息及框图流程的运用。 (3)有机合成路线设计试题一般最多不超过五步，设计路线的基本要求如下： ①步骤最简，即一步能完成就不能用两步，如乙烯变溴乙烷，应采用乙烯与溴化氢加成得溴乙烷，不能采用乙烯先变乙醇再变溴乙烷。 ②题目中明确给出的有机反应原理可以直接利用，高中化学教材上直接呈现的有机化学反应原理可以直接套用，如甲苯变苯甲酸，甲苯被酸性高锰酸钾溶液直接氧化，此设计最优，不宜设计为甲苯―→―→―→―→。 ③题目限定的有机物原料可以直接利用，未给出的则不能直接利用，如乙醇―→乙酸乙酯，若原料只给出乙醇，则应先由乙醇制备乙酸，再由乙醇和乙酸发生酯化反应制备乙酸乙酯。 2．关注信息型合成路线的设计 思路：根据待设计路线的原料试剂、最终产物，寻找题干中与原料试剂、最终产物相似的基团，确定待设计路线的原理、条件和中间产物，最后完成整体设计路线。 3．表达方式：合成路线图(一般三步至五步) ABC……―→D 1．某物质转化关系如图所示，下列有关说法不正确的是(　　) A．化合物A中一定含有的官能团是醛基、羧基和碳碳双键 B．由A生成E发生还原反应 C．F的结构简式可表示为 D．由B生成D发生加成反应 答案　A 解析　根据转化关系，可知A与NaHCO3反应，则A中一定含有—COOH；A与银氨溶液反应生成B，则A中可能含有—CHO或；B能与溴水发生加成反应，则B可能含有或—C≡C—，生成的D的碳链没有支链；A与H2加成生成E，E在浓H2SO4、加热条件下生成的F是环状化合物，应该是发生分子内酯化反应；推断A可能是OHC—CH==CH—COOH或OHC—C≡C—COOH，故A项不正确。 2．(2023·济南高二检测)合成路线流程图示例如下： 请设计合理方案，以甲苯为主要原料，其他物质可根据需要自主选择，合成局部麻醉剂氯普鲁卡因盐酸盐的中间体。 答案　 解析　甲苯和浓硝酸在浓硫酸加热条件下反应生成，与氯气在催化剂作用下反应生成，在酸性高锰酸钾溶液中发生氧化反应生成，和乙醇在浓硫酸、加热条件下反应生成。 3．(2023·广州高二检测)已知： 参照上述合成路线，以和 为原料，设计合成的路线(无机试剂任选)。 答案　 解析　参照合成路线，在一定条件下与氢气发生加成反应生成，在铜的催化下与氧气发生氧化反应生成，在碱性条件下与反应生成，在碱的作用下转化为。 4．化合物甲的分子式为C18H17ClO2，其发生转化反应的过程如图所示： 已知：R1—CHO＋R2—OH 回答下列问题： (1)A的化学名称为__________。 (2)C→F的反应类型为________；F中含氧官能团的名称为________。 (3)化合物甲反应生成A、B的化学方程式为__________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)苯丙烯酸(或3-苯基丙烯酸) (2)取代反应(或水解反应)　羟基、醛基 (3)＋H2O＋ 解析　根据G的结构简式结合已知信息可以知道，F为，根据题中各物质的转化关系，甲在稀硫酸中水解得到A和B，B经过两步氧化再经过消去、酸化后得到A，可以知道A和B中碳原子数相等，结合甲的分子式可以知道，甲应为含氯原子的酯，则甲的结构简式为，A为，B为，B发生催化氧化反应得到C()，C发生氧化反应后再酸化得到D()，D发生消去反应生成E()，E再酸化得到A，C碱性水解得到F。 5．(2023·天津高二期末)有机物F是重要的医药合成中间体，其一种合成路线如下： 已知： 回答下列问题： (1)物质A的名称为______________，1H核磁共振谱有______________组峰，最多有______________个原子共平面；B的结构简式为______________。 (2)物质D中官能团的名称为羰基、_________________________________________。 (3)B→C的反应类型为______________，D→E的反应类型为______________。 (4)E→F的化学方程式为___________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)C有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有______________种。 ①既能发生银镜反应又能发生水解反应；②苯环上一元取代产物有两种。 写出一种1H核磁共振谱有5组峰且峰面积比为3∶2∶2∶2∶1的结构简式：________。 (6)参照上述合成路线，写出以苯和冰醋酸为原料合成的路线(无机试剂任选)。 答案　(1)甲苯　4　13　　(2)(酚)羟基、硝基　(3)取代反应　还原反应 (4) (5)4　(或) (6) 解析　(1)A的结构简式为，名称为甲苯，分子中含有4种不同化学环境的氢原子，1H核磁共振谱有4组峰，与苯环直接相连的原子共面，碳碳单键可以旋转，分子中最多有13个原子共平面。(3)B→C的反应为在苯环上引入支链，发生取代反应；D发生已知反应得到E，—NO2被还原为—NH2，该反应属于还原反应。(4)E与发生取代反应成环得到。 (5)C为，分子中除苯环外还含有2个氧、3个碳、不饱和度为1；其同分异构体①能发生银镜反应又能发生水解反应，则含有—OOCH，②苯环上一元取代产物有两种，则其结构对称性较好，满足条件的结构有、 、、，共4种，其中1H核磁共振谱有5组峰且峰面积比为3∶2∶2∶2∶1的结构简式为 或。(6)结合题干合成路线，苯()和过氧化氢反应生成苯酚()，苯酚发生硝化反应生成对硝基苯酚()，对硝基苯酚被还原为，和冰醋酸反应生成。 学科网（北京）股份有限公司 $$