2020届浙江学考一轮复习考点精讲通用版专题讲座四有机推断及合成学案

2020届浙江学考一轮复习考点精讲通用版专题讲座四有机推断及合成学案

专题讲座四　有机推断及合成 ‎【常见有机推断的解题方法】‎ ‎1．“顺推法”在有机推断中的妙用 ‎【解题模板】以有机物的分子式、结构、性质、实验现象和反应条件等为突破口采用正向思维，得出正确结论。‎ ‎【例1】　化合物H是一种著名的香料，某研究小组从苯出发，经两条路线合成化合物H。其中化合物D的分子式为C7H8。‎ 请回答：‎ ‎(1)下列说法不正确的是________。‎ A．常温下，化合物A为褐色、密度比水大的液体 B．化合物C能发生消去反应 C．化合物D的一氯代物有4种 D．化合物E能发生水解反应和消去反应 ‎(2)苯→D的化学方程式是_______________________________________。‎ ‎(3)G的结构简式是________。‎ ‎(4)写出同时符合下列条件的C的所有同分异构体的结构简式：________。‎ ‎①能与FeCl3溶液发生显色反应；‎ ‎②1HNMR谱显示分子中含有四种不同环境的氢原子。‎ ‎【解析】　顺推法：根据从苯出发合成H的第一条路线，根据反应条件顺推可知，A 为；结合已知信息中的反应条件顺推可知B为；根据从苯出发合成H的第二条路线，根据反应条件顺推可知，D为；F到G增加了4个碳原子，根据G和H的结构特点以及反应条件，顺推可知G为。据此答题(1)(2)(3)。‎ ‎(4) 的同分异构体，根据限定条件①可知存在酚羟基，根据限定条件②可推出答案。‎ ‎2．“逆推法”在有机推断中的妙用 ‎【解题模板】以有机物的分子式、结构、性质、实验现象和反应条件等为突破口采用逆向思维，得出正确结论。‎ ‎【例2】　有机物F是一种新型镇痛和麻醉药物，合成路线如下：‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)C的结构简式为____________________________________________________。‎ ‎(2)下列说法不正确的是________。‎ A．A是能使紫色石蕊试液变浅红色的弱酸性物质 B．“B→C”的反应属于加成反应 C．1 mol F最多可消耗3 mol NaOH D．1 mol B最多能与5 mol H2加成 ‎(3)写出“D→E”的化学方程式：_____________________________________________。‎ ‎(4)写出同时符合下列条件的A的所有同分异构体的结构简式：________________________________________________________。‎ ‎①属于芳香酯化合物；‎ ‎②能发生银镜反应。‎ ‎(5)请设计用为有机原料制备的合成路线(用流程图表示，无机试剂任选)。‎ ‎【解析】　逆推法：根据F的分子式(C17H25O3N)以及E的分子式(C18H27O3N)，可知E→F，减少了CH2，与已知(2)相符，故逆推可知E为；根据D→E，增加了C2H2O，故是原来的－OH与乙酸酐反应生成了H3CCOO－，故D为 根据反应条件可知是已知(1)反应类型，可知C中有碳氧双键，故逆推可知C为根据B的分子式(C14H16O2)和C(C16H23O2N)可知增加了C2H7N，刚好为一分子CH3－NH—CH3，故B→C为加成反应，根据C的结构简式逆推可知B的结构简式为；根据B的分子式(C14H16O2)、A(C8H8O2)和 (C6H10O)，由此可知A与反应生成B，下来一个水分子，根据反应物的结构简式，逆推可知A中有片段，根据A的不饱和度Ω＝5，苯环占四个不饱和度，根据剩余原子数和不饱和度数可知，还有个基团是醛基，故A为；据此答题(1)(2)(3)。(4)根据限定条件①存在酯基和苯环，根据限定条件②存在醛基，满足条件的只有甲酸酯。(5)烃→卤代烃→醇→酮的思路即得答案。‎ ‎3．“顺逆结合法”在有机推断中的妙用 ‎【解题模板】从反应物和生成物同时出发，以有机物的分子式、结构、性质为主线，推出中间过渡产物，从而解决问题并得出正确结论。‎ ‎【例3】　某研究小组按下列路线合成抗抑郁药物吗氯贝胺：‎ ‎ ‎ 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)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。‎ ‎【解析】　顺逆结合法：甲苯在氯气和铁单质做催化剂条件下发生的苯环上的取代，根据吗氯贝胺的结构推知A为对位取代，即为；A→B为苯环上的甲基被氧化为羧基的反应，B为；根据B和C原子个数对比可知C为；根据C＋D与E的原子个数对比，下来一分子HCl，反应机理是已知Ⅰ，结合吗氯贝胺逆推可知D为BrCH2CH2NH2，E为；结合吗氯贝胺结构简式可推知F为。(1)化合物A苯环可以加氢，能被还原；化合物B中有羧基，能与碳酸氢钠产生气体；化合物D存在氨基，故具有碱性；吗氯贝胺的分子式是C13H17ClN2O2，故错误。答案为D。(2)‎ 根据题目推测化合物F的结构简式为HNO。(3)C＋D―→E＋HCl，所以化学方程式为 ‎ (4)C6H14N2O，用CH代替N可得C8H16O，不饱和度为1。根据限定条件①可知，分子中有六元环，不饱和度用完。若六元环全是碳原子，5种氢原子无法满足，所以六元环中有氧原子或者氮原子。若六元环中为氧原子，则有、；若六元环中为氮原子，则有 ‎【答案】　(1)D ‎【常见有机合成的解题方法】‎ ‎1．“正向合成法”在有机合成中的妙用 ‎【解题模板】正向合成法是从已知原料入手，找出所需的直接或间接的中间体，逐步推向目标有机物，即原料→中间产物→目标产物。‎ ‎【例4】　化合物H是一种著名的香料，某研究小组从苯出发，经两条路线合成化合物H。其中化合物D的分子式为C7H8。‎ 请回答：设计以C和丙酮为原料制备H的合成路线(用流程图表示，无机试剂任选，且不超过四步)。‎ ‎【解析】　根据例1分析，C为，另一个原料为(CH3)CO，合成目标产物从C→H，增加3个碳原子，已知Ⅱ和Ⅲ的反应机理都是增加碳原子数，根据所给的原料是丙酮，故选择Ⅰ、Ⅲ结合的方法合成H。从醇→卤代烃→格氏试剂，格氏试剂再发生Ⅲ的羰基加成，再水解即可得到目标物H。‎ ‎2．“逆向合成法”在有机合成中的妙用 ‎【解题模板】逆向合成法是从目标有机物入手，找出所需的直接或间接的中间体，逐步推向原料，即目标产物→中间产物→原料。‎ ‎【例5】　某研究小组按下列路线合成抗抑郁药物吗氯贝胺：‎ 请回答：‎ 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)。‎ ‎【答案】　‎ ‎【例1】　某研究小组按下列路线合成药物胃复安：‎ 请回答：‎ ‎(1)化合物A的结构简式是________。‎ ‎(2)下列说法不正确的是________。‎ A．化合物B能发生加成反应 B．化合物D能与FeCl3溶液发生显色反应 C．化合物E具有碱性 D．胃复安的分子式是C13H22ClN3O2‎ ‎(3)设计化合物C经两步反应转变为D的合成路线(用流程图表示，试剂任选)：________。‎ ‎(4)写出D＋E→F的化学方程式：______________________________________________。‎ ‎(5)写出化合物E可能的同分异构体的结构简式：________，须同时符合：‎ ‎①1HNMR谱表明分子中有3种氢原子，IR谱显示有N—H键存在；‎ ‎②分子中没有同一个碳上连两个氮的结构。‎ ‎【提炼】　本题主要考查了陌生情境反应机理的理解与运用，结合书本中的酯化反应，肽键形成过程等知识点进行推导，着重考查学生知识类比迁移，灵活运用能力。‎ ‎【例2】　某研究小组从甲苯出发，按下列路线合成染料中间体X和医药中间体Y。‎ 已知：化合物A、B、F互为同分异构体。‎ 请回答：‎ ‎(1)下列说法不正确的是________。‎ A．化合物C能发生氧化反应，不发生还原反应 B．化合物D能发生水解反应 C．化合物E能发生取代反应 D．化合物F能形成内盐 ‎(2)B＋C→D的化学方程式是____________________________________________。‎ ‎(3)化合物G的结构简式是________。‎ ‎(4)写出同时符合下列条件的A的所有同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________。‎ ‎①红外光谱检测表明分子中含有醛基；‎ ‎②1HNMR谱显示分子中含有苯环，且苯环上有两种不同化学环境的氢原子。‎ ‎(5)为探索新的合成路线，采用苯和乙烯为原料制备化合物F，请设计该合成路线________(用流程图表示，无机试剂任选)。‎ ‎【例3】　某研究小组以水杨酸和甲苯为主要原料，按下列路线合成抗血栓药物——新抗凝。‎ 请回答：‎ ‎(1)写出同时符合下列条件的A的所有同分异构体：________。‎ ‎①红外光谱标明分子中含有结构；‎ ‎②1HNMR谱显示分子中含有苯环，且苯环上有三种不同化学环境的氢原子。‎ ‎(2)设计B→C的合成路线(用流程图表示，无机试剂任选)：________。‎ ‎(3)下列说法不正确的是________。‎ A．化合物B能使Br2/CCl4溶液褪色 B．化合物C能发生银镜反应 C．化合物F能与FeCl3发生显色反应 D．新抗凝的分子式为C19H15NO6‎ ‎(4)写出化合物的结构简式：D________；E________。‎ ‎(5)G→H的化学方程式是_______________________________________________。‎ ‎【例4】　乙酰基扁桃酰氯是一种医药中间体。某研究小组以甲苯和乙醇为主要原料，按下列路线合成乙酰基扁桃酰氯。‎ 请回答：‎ ‎(1)D的结构简式是________。‎ ‎(2)下列说法正确的是________。‎ A．化合物A不能发生取代反应 B．化合物B能发生银镜反应 C．化合物C能发生氧化反应 D．从甲苯到化合物C的转化过程中，涉及的反应类型有取代反应、加成反应和氧化反应 ‎(3)E＋F→G的化学方程式是___________________________________________。‎ ‎(4)设计以乙醇为原料制备F的合成路线：_____________________________________________________(用流程图表示；无机试剂任选)。‎ ‎【解析】　根据题中物质转化关系，结合题中信息顺推可知，甲苯在光照条件下与氯气反应生成A为 ‎ (3)。(4)乙醇→CH3COCl，见答案。‎ ‎【例5】　普鲁卡因是一种用于局部麻醉的药物，学名是4氨基苯甲酸2(二乙胺基)乙酯，它以A(C7H8)为起始原料之一的合成路线如下所示：‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)写出F的结构简式：F________。‎ ‎(2)B→C的反应条件是________；G→H的反应类型________。‎ ‎(3)C可与甲醇在浓硫酸加热条件下制取I，写出同时符合下列要求的化合物I的所有同分异构体的结构简式：________________________________。‎ ‎①苯环上有两种不同化学环境的氢；②苯环上二取代且有一个硝基；③能与NaOH反应。‎ ‎【答案】　(1)HOCH2CH2N(CH2CH3)2　(2)酸性高锰酸钾　还原反应