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专题讲座八有机合成与推断[对应学生用书P263][核心精讲]有机框图推断与有机合成题是高考必考试题，也是高考试题中最具有选拔性功能的题目之一。考查的知识点包括有机物分子式的确定、结构简式的书写、官能团种类及反应类型的判断、反应方程式的书写、同分异构体问题的分析等，其命题角度有如下几种：(1)根据结构与性质的关系进行推断。(2)根据计算进行推断。[解题策略]1．根据试剂或特征现象推知官能团的种类(1)使溴水褪色，则表示该物质中可能含有或结构。使KMnO4(H＋)溶液褪色，则该物质中可能含有或—CHO等结构或为苯的同系物。(2)遇FeCl3溶液显紫色，或加入饱和溴水出现白色沉淀，则该物质中含有酚羟基。(3)遇浓硝酸变黄，则表明该物质是含有苯环结构的蛋白质。(4)遇I2变蓝则该物质为淀粉。(5)加入新制的Cu(OH)2悬浊液，加热煮沸有红色沉淀生成或加入银氨溶液加热有银镜生成，表示含有—CHO。加入Na放出H2，表示含有—OH或—COOH。加入NaHCO3溶液产生气体，表示含有—COOH。2．根据数据确定官能团的数目(1)与银氨溶液反应，若1mol有机物生成2mol银，则该有机物分子中含有一个醛基；若生成4mol银，则含有两个醛基或该物质为甲醛。(2)与金属钠反应，若1mol有机物生成0.5molH2，则其分子中含有一个活泼氢原子，或为一个醇羟基，或一个酚羟基，也可能为一个羧基。(3)与碳酸氢钠反应，若1mol有机物生成1molCO2，则说明其分子中含有一个羧基。某有机物与醋酸反应，相对分子质量增加42，则含有1个—OH；增加84，则含有2个—OH。3．根据性质确定官能团的位置(1)若醇能氧化为醛或羧酸，则醇分子中应含有结构—CH2OH；若能氧化成酮，则醇分子中应含有结构—CHOH—。(2)由消去反应的产物可确定—OH或—X的位置。(3)由一卤代物的种类可确定碳骨架结构。由加氢后的碳骨架结构，可确定的位置。(4)由有机物发生酯化反应能生成环酯或聚酯，可确定有机物是羟基酸，并根据环的大小，可确定—OH与—COOH的相对位置。4．根据核磁共振氢谱推断有机物的结构有机物的分子中有几种氢原子，在核磁共振氢谱中就出现几种峰，峰面积的大小和氢原子个数成正比。5．依据有机物之间的转化关系推断有机物的类别醇、醛、羧酸、酯之间的相互衍变关系是有机物结构推断的重要突破口，它们之间相互转化关系可用下图表示：上图中，A能连续氧化生成C，且A、C在浓硫酸存在下加热生成D，则：①A为醇、B为醛、C为羧酸、D为酯；②A、B、C三种物质中碳原子数相同，碳骨架结构相同；③A分子中含—CH2OH结构；④若D能发生银镜反应，则A为CH3OH，B为HCHO、C为HCOOH，D为HCOOCH3。[答题技巧]“四招”突破有机合成题1．全面获取有效信息，题干中、转化关系图中有关物质的组成、结构、转化路径均是解决问题必不可少的信息，在审题阶段必须弄清楚。2．确定官能团的变化，有机合成题目一般会给出产物、反应物或某些中间产物的结构等，在解题过程中应抓住这些信息，对比物质转化中官能团的种类变化、位置变化等，掌握其反应实质。3．熟练掌握经典合成路线，在合成某一种产物时，可能会存在多种不同的方法和途径，应当在节省原料、产率高的前提下，选择最合理、最简单的方法和途径。4．规范表述，即应按照题目要求的方式将分析结果表达出来，力求避免书写官能团名称时出现错别字、书写物质结构简式时出现碳原子成键数目不为4等情况，确保答题正确。[对点集训]1．(2016·高考天津卷)反2己烯醛(D)是一种重要的合成香料，下列合成路线是制备D的方法之一。根据该合成路线回答下列问题：已知：――→H＋/H2ORCHO＋R′OH＋R″OH(1)A的名称是；B分子中的共面原子数目最多为；C分子中与环相连的三个基团中，不同化学环境的氢原子共有种。(2)D中含氧官能团的名称是，写出检验该官能团的化学反应方程式：。(3)E为有机物，能发生的反应有。a．聚合反应b．加成反应c．消去反应d．取代反应(4)B的同分异构体F与B有完全相同的官能团，写出F所有可能的结构：。(5)以D为主要原料制备己醛(目标化合物)，在方框中将合成路线的后半部分补充完整。(6)问题(5)的合成路线中第一步反应的目的是。解析：(1)根据流程图，A为CH3CH2CH2CHO，是丁醛；B为CH2===CHOC2H5，分子中共面原子数目最多为9个(如图：)，C分子中与环相连的三个基团中，8个碳原子上的氢原子化学环境都不相同，共有8种；(2)D为，其中含氧官能团是醛基，检验醛基可以用银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液；(3)根据流程图，结合信息，C在酸性条件下反应生成、CH3CH2CH2CHO和CH3CH2OH以及水，因此E为CH3CH2OH，属于醇，能发生的反应有消去反应和取代反应；(4)B的同分异构体F与B有完全相同的官能团，F可能的结构有：己醛的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CHO，根据信息和己醛的结构，首先需要将碳碳双键转化为单键，然后在酸性条件下反应即可；(6)醛基也能够与氢气加成，(5)中合成路线中第一步反应的目的是保护醛基。答案：(1)正丁醛或丁醛98(6)保护醛基(或其他合理答案)2．某有机物A由C、H、O三种元素组成，其蒸气密度是相同条件下的氢气密度的60倍①，0.1molA在足量的氧气中充分燃烧后生成0.8molCO2和7.2gH2O；A可以发生银镜反应，其苯环上的一卤代物有三种②。现有如下转化关系：A――→HCN③B――→HClH2OC――→浓硫酸△D――→①O3②Zn/H2OE＋F其中D能使溴的四氯化碳溶液褪色④，F继续被氧化成G，G的相对分子质量为90⑤。(1)A中含氧官能团的名称是，A的结构简式为。(2)C可能发生的化学反应有(填选项)。A．能与氢气发生加成反应B．能在碱性溶液中发生水解反应C．能与甲酸发生酯化反应D．能与Ag(NH3)2OH发生银镜反应E．能与氢氧化钠溶液反应(3)C―→D的反应类型为，G与足量小苏打溶液反应的化学方程式为。(4)C的同分异构体有多种，写出符合下列条件的所有同分异构体的结构简式：。①属于酯类化合物②遇三氯化铁溶液显紫色③与新制氢氧化铜悬浊液共热可生成红色沉淀④苯环上的一卤代物只有一种思路点拨：关键信息信息分析与迁移信息①密度之比为相对分子质量之比信息②苯环上有醛基且只有一个支链信息③信息Ⅰ的应用信息④D含有不饱和键，可知C→D加入浓硫酸为消去反应信息⑤由G确定F解析：有机物A由C、H、O三种元素组成，其蒸气密度是相同条件下的氢气密度的60倍，则A的相对分子质量是120,0.1molA的质量是12g。0.8molCO2中m(C)＝0.8mol×12g·mol－1＝9.6g,7.2gH2O的物质的量为7.2g÷18g·mol－1＝0.4mol，m(H)＝0.4mol×2×1g·mol－1＝0.8g，故12g有机物A中m(O)＝12g－9.6g－0.8g＝1.6g，故n(O)＝1.6g÷16g·mol－1＝0.1mol，故有机物A分子中碳原子数目为0.8mol÷0.1mol＝8、氢原子数目为0.8mol÷0.1mol＝8、氧原子数目为0.1mol÷0.1mol＝1，故A的分子式为C8H8O。有机物A可以发生银镜反应，分子中含有—CHO，苯环上的一卤代物有三种，说明苯环含有1个支链，故A为，由信息Ⅰ可知，与HCN发生加成反应生成B，故B为，B水解生成C，故C为，C在浓硫酸、加热条件下生成D，D能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明D分子中含有碳碳双键，即C生成D的反应是羟基的消去反应，因此D为。氧化生成E与F，由信息Ⅱ可知氧化为和OHC—COOH，F继续被氧化生成G，G的相对分子质量为90，故F为OHC—COOH，E为，G为HOOC—COOH，据此解答。(1)由上述分析可知，A中含氧官能团的名称是醛基，A的结构简式为；(2)C是，含有苯环，可以与氢气发生加成反应，含有羟基，可以与甲酸发生酯化反应，不能在碱性溶液中发生水解反应，不能与Ag(NH3)2OH溶液发生银镜反应，含有羧基能和氢氧化钠溶液反应，故答案为A、C、E；(3)在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成，因此C―→D的反应类型为消去反应；G分子中含有2个羧基，因此与足量小苏打溶液反应的化学方程式为HOOC—COOH＋2NaHCO3―→NaOOC—COONa＋2H2O＋2CO2↑。(4)的同分异构体有多种，其中符合下列要求①属于酯类化合物，说明含有酯基；②遇三氯化铁溶液显紫色，说明含有酚羟基；③与新制氢氧化铜悬浊液共热可生成红色沉淀，说明含有醛基；④苯环上的一卤代物只有一种，说明结构对称，所以符合条件的有机物结构简式为。答案：(1)醛基(2)A、C、E(3)消去反应HOOC—COOH＋2NaHCO3―→NaOOC—COONa＋2H2O＋2CO2↑(4)3．(2017·安徽芜湖马鞍山高三质量监测)某药物H的合成路线如下：试回答下列问题：(1)反应Ⅰ所涉及的物质均为烃，氢的质量分数均相同。则A的名称为，A分子中最多有个碳原子在一条直线上。(2)反应Ⅱ的反应类型是，反应Ⅲ的反应类型是。(3)B的结构简式是；E的分子式为；F中含氧官能团的名称是。(4)由C→D反应的化学方程式为。(5)化合物G酸性条件下水解产物之一M有多种同分异构体，同时满足下列条件的结构有种。①能发生水解反应和银镜反应；②能与FeCl3发生显色反应；③苯环上有三个取代基。(6)参照上述合成路线，设计一条由制备的合成路线流程。解析：根据合成线路可知，D与新制Cu(OH)2加热条件下反应，酸化后得苯乙酸，则D的结构简式为：；C催化氧化生成D，则C的结构简式为：；B水解生成C，则B的结构简式为：；A与溴化氢在双氧水的作用下发生加成反应生成B，所以A为苯乙烯，反应Ⅰ所涉及的物质均为烃，氢的质量分数均相同，比较苯与A的结构可知，苯与X发生加成反应生成A，所以X为CH≡CH，苯乙酸与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成E为，E发生取代反应生成F，F与氢气发生加成，醛基转化为羟基，则G的结构简式为：，G发生消去反应生成H。(1)根据上面的分析可知，A为苯乙烯，苯乙烯分子中处于对位的最多有3个碳原子在一条直线上；(2)根据上面的分析可知，反应Ⅱ的反应类型是取代反应，反应Ⅲ的反应类型是消去反应；(3)B的结构简式为：，E为，E的分子式为C10H12O2，根据F的结构简式可知，F中含氧官能团的名称是醛基、酯基；(4)由C→D反应是催化氧化，反应的化学方程式为＋O2――→Cu△2＋2H2O；(5)G的结构简式为：，化合物G酸性条件下水解产物之一M为，有多种同分异构体，同时满足下列条件：与FeCl3溶液发生显色反应，含有酚羟基；能发生水解反应和银镜反应，含有甲酸形成酯基，苯环上有三个取代基，符合条件的同分异构体为苯环上连有—OH、HCOO—、CH3CH2—，或—OH、HCOOCH2—、CH3—，根据定二动一的原则，每种都有10种结构，所以共有20种结构；(6)由制备，可以用依次通过消去反应得到碳碳双键，在H2O2条件下与HBr加成，Br在端点的C原子上，水解反应生成—OH，然后发生酯化反应得最终产物，所以合成路线图为：。答案：(1)苯乙烯3(2)取代反应消去反应(3)C10H12O2醛基、酯基(4)2＋O2――→Cu△2＋2H2O(5)20（6）