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有机合成与推断综合题的分析应用
有机综合题常见推断方法
1.以特征产物为突破口来推断碳骨架结构和官能团的位置
(1)醇的氧化产物与结构的关系
(2)由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。
(3)由取代产物的种类或氢原子环境可确定碳骨架结构。有机物取代产物越少或相同化学环境的氢原子
数越多,说明该有机物结构的对称性越高,因此可由取代产物的种类或氢原子环境联想到该有机物碳
骨架结构的对称性而快速进行解题。
(4)由加氢后的碳骨架结构可确定碳碳双键或碳碳三键的位置。
(5)由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;根据酯的结构,可
确定 —OH与—COOH的相对位置。
2.根据关键数据推断官能团的数目
(1)—CHO
(2)2—OH(醇、酚) H ,2—COOH H 。
2 2
(3)2—COOH CO ,—COOH CO 。
2 2
(4) —C≡C— 。
(5)RCH OH CH COOCH R。
2 3 2
(M) (M+42)
r r
3.根据新信息类推
(1)丙烯α⁃H被取代的反应:CH
3
—CH==CH
2
+Cl
2
Cl—CH
2
—CH==CH
2
+HCl。
(2)共轭二烯烃的1,4⁃ 加成反应:①CH ==CH—CH==CH +Br ―→ ;
2 2 2
② + 。
(3)烯烃被O 氧化:R—CH==CH R—CHO+HCHO。
3 2
(4)苯环侧链的烃基(与苯环直接相连的碳原子上含有氢原子)被酸性KMnO 溶液氧化:
4
。
(5)苯环上的硝基被还原: 。
(6)醛、酮的加成反应(加长碳链,—CN水解得—COOH):
①CH CHO+HCN ;
3
② +HCN ;
③CH CHO+NH (制备胺);
3 3
④CH CHO+CH OH (制半缩醛)。
3 3
(7)羟醛缩合: + 。
(8)醛或酮与格氏试剂(R'MgX)发生加成反应,所得产物经水解可得醇:
+R'MgX―→ 。
(9)羧酸分子中α⁃H被取代的反应:RCH
2
COOH+Cl
2
+HCl。(10)羧酸用LiAlH 还原时,可生成相应的醇:RCOOH RCH OH。
4 2
(11)酯交换反应(酯的醇解):R COOR +R OH―→R COOR +R OH。
1 2 3 1 3 2
1.(2024·河北,18)甲磺司特(M)是一种在临床上治疗支气管哮喘、特应性皮炎和过敏性鼻炎等疾病的药
物。M的一种合成路线如下(部分试剂和条件省略)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 。
(2)B→C的反应类型为 。
(3)D的结构简式为 。
(4)由F生成G的化学方程式为 。
(5)G和H相比,H的熔、沸点更高,原因为 。
(6)K与E反应生成L,新构筑官能团的名称为 。
(7)同时满足下列条件的I的同分异构体共有 种。
(a)核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶2;
(b)红外光谱中存在C==O和硝基苯基( )吸收峰。
其中,可以通过水解反应得到化合物H的同分异构体的结构简式为 。
2.(2024·湖南,17)化合物H是一种具有生物活性的苯并呋喃衍生物,合成路线如下(部分条件忽略,溶
剂未写出):回答下列问题:
(1)化合物A在核磁共振氢谱上有 组吸收峰。
(2)化合物D中含氧官能团的名称为 、 。
(3)反应③和④的顺序不能对换的原因是 。
(4)在同一条件下,下列化合物水解反应速率由大到小的顺序为 (填标号)。
① ②
③
(5)化合物G→H的合成过程中,经历了取代、加成和消去三步反应,其中加成反应的化学方程式为
。
(6)依据以上流程信息,结合所学知识,设计以 和Cl CHOCH 为原料合成 的路
2 3
线(HCN等无机试剂任选)。
3.(2023·湖北,17)碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一。某同学从基础化工原料乙烯出发,针对二
酮H设计了如下合成路线:回答下列问题:
(1)由A→B的反应中,乙烯的碳碳 键断裂(填“π”或“σ”)。
(2)D的同分异构体中,与其具有相同官能团的有 种(不考虑对映异构),其中核磁共振氢谱有三
组峰,峰面积之比为9∶2∶1的结构简式为 。
(3)E与足量酸性KMnO 溶液反应生成的有机物的名称为 、 。
4
(4)G的结构简式为 。
(5)已知:
,H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环结构,主要
产物为I( )和另一种α,β⁃ 不饱和酮J,J的结构简式为 。若经此路线由H
合成I,存在的问题有 (填标号)。
a.原子利用率低 b.产物难以分离
c.反应条件苛刻 d.严重污染环境答案精析
精练高考真题
1.(1)丙烯酸 (2)加成反应 (3)
(4) +HNO +H O (5)H分子中存在羟基,能形成分子间氢键
3 2
(6)酰胺基 (7) 6
解析 由图可知,A与CH OH发生酯化反应生成B,则A的结构简式为CH CHCOOH;B与CH SH发
3 2 3
生加成反应生成C( );C在碱性条件下发生水解反应,酸化后生成D(
);D与SOCl 发生取代反应生成E( );由F的分子式及F转化为
2
G的条件可知,F为 ;F发生硝化反应生成G,结合I的结构简式为 知,G为
;G在一定条件下反应生成H( );H与 发生取代反应生成I(
);I与CH CH ONa发生反应生成J( );J发生硝基的还原生成K(
3 2
);K与E发生取代反应生成L;L与 反应生成M。
(7)I的分子式为C H NO ,其不饱和度为6,其中苯环占4个不饱和度,C O和硝基各占1个不饱和度,
9 9 4
因此满足条件的同分异构体中除了苯环、C O和硝基之外没有其他不饱和结构。由题给信息,结构中存
在“ ”,根据核磁共振氢谱中峰面积之比为3∶2∶2∶2可知,结构中不存在羟基、存在甲
基,结构高度对称,硝基苯基和C O共占用3个O原子,还剩余1个O原子,因此剩余的O原子只能插
入两个相邻的C原子之间。不考虑该O原子,碳架异构有2种,且每种都有3个位置可以插入该O原子,
如图: , (序号表示插入O原子的位置),符合题意的同分异构体共有6
种。其中,能够水解生成H( )的结构简式为 。
2.(1)6 (2)醛基 醚键 (3)防止酚羟基被氧化 (4)①③②
(5)(6)
解析 (1)由A的结构可知,A有6种等效氢,即核磁共振氢谱上有6组吸收峰。(4) 中F的电
负性很强,—CF 为吸电子基团,使—OOCH中C—O更易断裂,水解反应更易进行, 中—
3
CH 是斥电子基团,使—OOCH中C—O更难断裂,水解反应更难进行,因此在同一条件下,化合物水解
3
反应速率由大到小的顺序为①③②。(5)化合物G→H的合成过程中,G发生取代反应,羟基上的H被—
CH COCH 取代得到 , 中的醛基发生加成反应得到 ,
2 3
中的羟基发生消去反应得到H。(6) 和Cl CHOCH 在TiCl 的作用下发生类似反应⑥的
2 3 4
反应得到 , 与HCN加成得到 , 在酸性条件下水解得
到 ,再发生缩聚反应得到 ,具体合成路线见答案。
3.(1)π (2)7
(3)乙酸 丙酮
(4)
(5) ab