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高考热点微专题系列(十五)新情境下的有机合成与推断【典题精析·晓一通百】【典题】(2018·全国卷Ⅰ)化合物W可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下:回答下列问题:(1)A的化学名称为________。(2)②的反应类型是________。(3)反应④所需试剂、条件分别为__________。(4)G的分子式为________。(5)W中含氧官能团的名称是________。(6)写出与E互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1∶1)____________________。(7)苯乙酸苄酯()是花香型香料,设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线________________________(无机试剂任选)。【精析】(1)根据A的结构简式可知A是氯乙酸。(2)反应②中氯原子被—CN取代,属于取代反应。(3)反应④是酯化反应,所需试剂和条件分别是乙醇/浓硫酸、加热。(4)根据G的键线式可知其分子式为C12H18O3。(5)根据W的结构简式可知分子中含有的官能团是醚键和羟基。(6)属于酯类,说明含有酯基。核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1∶1,说明氢原子分为两类,各是6个氢原子,因此符合条件的有机物结构简式为或。(7)根据已知信息结合逆推法可知合成苯乙酸苄酯的路线为答案:(1)氯乙酸(2)取代反应(3)乙醇/浓硫酸、△(4)C12H18O3(5)羟基、醚键【答题策略·思睿观通】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“—C≡C—”结构。(2)使KMnO4(H+)溶液褪色,则该物质中可能含有“”“—C≡C—”或“—CHO”等结构或为苯的同系物。(3)遇FeCl3溶液显紫色,或加入溴水出现白色沉淀,则该物质中含有酚羟基。(4)遇浓硝酸变黄,则表明该物质是含有苯环结构的蛋白质。(5)遇I2变蓝则该物质为淀粉。(6)加入新制的Cu(OH)2悬浊液,加热煮沸有砖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。(7)加入Na放出H2,表示含有—OH或—COOH。(8)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(5)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。即—OH转变为—OOCCH3。(6)由—CHO转变为—COOH,相对分子质量增加16;若增加32,则含2个—CHO。(7)当醇被氧化成醛或酮后,相对分子质量减小2,则含有1个—OH;若相对分子质量减小4,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架结构。(4)由加氢后的碳架结构,可确定“”或“—C≡C—”的位置。(5)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。6.有机推断题的解题思路解有机推断题的关键点是寻找突破口,抓住突破口进行合理假设和推断。突破口一:特殊颜色,特殊状态,特殊气味等物理性质。突破口二:特殊反应类型和反应条件,特殊反应现象和官能团所特有的性质,特殊制法和特殊用途等。7.有机合成题的解题思路(1)目标有机物的判断。首先判断目标有机物属于哪类有机物,其次分析目标有机物中碳原子的个数、碳链组成与原料、中间物质的组成关系。(2)目标有机物的拆分。根据给定原料,结合信息,利用反应规律合理地把目标有机物分解成若干个片段,找出官能团引入、转换的途径及保护方法。(3)思维方法的运用。找出关键点、突破点后,要正向思维和逆向思维、纵向思维和横向思维相结合,选择最佳合成途径。【类题精练·触类旁通】(新题预测)化合物M是一种合成药品的中间体,其合成路线如图所示。已知:(弱碱性,易被氧化)(1)写出反应①的化学方程式______________。(2)反应②属于________反应(填有机反应类型)。(3)写出中官能团的名称__________。(4)H为的同分异构体,则满足下列条件的H的同分异构体共有________种,其中满足下列条件且含4种不同氢原子的同分异构体的结构简式是_____________________________。①显弱碱性,易被氧化;②分子内含有苯环;③能发生水解反应。(5)请你设计由A合成B的合成路线______________。提示:①合成过程中无机试剂任选;②合成路线表示方法示例如图所示。【解析】(1)A与氯气在一定条件下生成,可知A是甲苯与氯气发生取代反应,反应方程式为(2)由产物M可知,取代了中氨基上的一个氢原子。因此②为取代反应。(3)中官能团的名称为氨基、羧基。(4)H是的同分异构体,①显弱碱性,易被氧化,说明含有氨基;②分子内含有苯环;③能发生水解反应,说明含有酯基;因此如果苯环上有2个取代基,则可以是—OOCH和—NH2,为邻、间对位;苯环上有1个取代基,为—OOCNH2或—COONH2,因此共有五种符合条件的同分异构体。同时且含四种不同氢原子的结构简式为(5)由提示可知,先将甲苯硝化,引入硝基,再根据提示将甲基氧化,最后还原硝基为氨基,具体流程为答案:【加固训练】(2019·德州模拟)已知:C2H5OH+HO—NO2(硝酸)→C2H5O—NO2(硝酸乙酯)+H2O现有只含C、H、O的化合物A～E,其中A为饱和多元醇,其他有关信息已注明在下图的方框内。回答下列问题:(1)A的分子式为____________。(2)写出下列物质的结构简式:B________,D________。(3)写出下列反应的化学方程式和反应类型(括号内):A→C____________________();A→E____________________()。(4)工业上可通过油脂的皂化反应得到A,分离皂化反应产物的基本操作是__________________。【解析】设饱和多元醇A的通式为CnH2n+2Ox,根据A的相对分子质量为92及框图转化关系,可以得出A是丙三醇,A的分子式为C3H8O3,A的结构简式为。D是丙三醇部分氧化后的产物,且D的相对分子质量比A小2,说明A中有一个醇羟基被氧化;根据D能发生银镜反应,说明D中有醛基,由此得出D是。E也是丙三醇部分氧化后的产物,E的相对分子质量比A小4,说明A中有2个醇羟基被氧化;E也能发生银镜反应,得出E是(或)。1个醇羟基与乙酸酯化,相对分子质量会增加60-18=42,根据Mr(B)-Mr(A)=218-92=126=3×42,说明A中的3个醇羟基都被乙酸酯化了,所以B的结构简式为。1个醇羟基被硝酸酯化,相对分子质量会增加63-18=45,根据Mr(C)-Mr(A)=227-92=135=3×45,说明A中的3个醇羟基都被硝酸酯化了,所以C的结构简式为答案:(1)C3H8O3