熱點(diǎn)提升(十六)有機(jī)合成與推斷題的解題策略1．(2024·北京高考)除草劑苯嘧磺草胺的中間體M合成路線如下。(1)D中含氧官能團(tuán)的名稱是____________。(2)A→B的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)I→J的制備過程中，下列說法正確的是________(填字母)。a．依據(jù)平衡移動(dòng)原理，加入過量的乙醇或?qū)蒸出，都有利于提高I的轉(zhuǎn)化率b．利用飽和碳酸鈉溶液可吸收蒸出的I和乙醇c．若反應(yīng)溫度過高，可能生成副產(chǎn)物乙醚或者乙烯(4)已知：eq\o(→,\s\up7(一定條件))＋R2OH①K的結(jié)構(gòu)簡式是______________________。②判斷并解釋K中氟原子對(duì)α-H的活潑性的影響________________________________________。(5)M的分子式為C13H7ClF4N2O4。除苯環(huán)外，M分子中還有個(gè)含兩個(gè)氮原子的六元環(huán)，在合成M的同時(shí)還生成產(chǎn)物甲醇和乙醇。由此可知，在生成M時(shí)，L分子和G分子斷裂的化學(xué)鍵均為C—O鍵和________鍵，M的結(jié)構(gòu)簡式是________________。解析：B發(fā)生硝化反應(yīng)得到D，即B為，A與CH3OH發(fā)生酯化反應(yīng)生成B，即A為，D發(fā)生還原反應(yīng)得到E，結(jié)合E的分子式可知，D硝基被還原為氨基，E為，E在K2CO3的作用下與發(fā)生反應(yīng)得到G，結(jié)合G的分子式可知，G為，I與C2H5OH在濃硫酸加熱的條件下生成J，結(jié)合I與J的分子式可知，I為CH3COOH，J為CH3COOC2H5，J與在一定條件下生成K，發(fā)生類似eq\o(→,\s\up7(一定條件))＋R2OH的反應(yīng)，結(jié)合L的結(jié)構(gòu)簡式和K的分子式可知，K為，G和L在堿的作用下生成M，M的分子式為C13H7ClF4N2O4，除苯環(huán)外，M分子中還有個(gè)含兩個(gè)氮原子的六元環(huán)，在合成M的同時(shí)還生成產(chǎn)物甲醇和乙醇，可推測(cè)為G與L中N—H鍵與酯基分別發(fā)生反應(yīng)，形成酰胺基，所以斷裂的化學(xué)鍵均為C—O鍵和N—H鍵，M的結(jié)構(gòu)簡式為。(3)I→J的制備過程為乙酸與乙醇的酯化過程，a項(xiàng)，依據(jù)平衡移動(dòng)原理，加入過量的乙醇或?qū)⒁宜嵋阴フ舫?，都有利于提高乙酸的轉(zhuǎn)化率，a正確；b項(xiàng)，飽和碳酸鈉溶液可與蒸出的乙酸反應(yīng)并溶解乙醇，b正確；c項(xiàng)，反應(yīng)溫度過高，乙醇在濃硫酸的作用下發(fā)生分子間脫水生成乙醚，發(fā)生分子內(nèi)消去反應(yīng)生成乙烯，c正確。答案：(1)硝基、酯基(3)abc(4)氟原子可增強(qiáng)α-H的活潑性，氟原子為吸電子基團(tuán)，降低相連碳原子的電子云密度，使得碳原子的正電性增加，有利于增強(qiáng)α-H的活潑性(5)N—H2．(2024·河北高考)甲磺司特(M)是一種在臨床上治療支氣管哮喘、特應(yīng)性皮炎和過敏性鼻炎等疾病的藥物。M的一種合成路線如下(部分試劑和條件省略)?；卮鹣铝袉栴}：(1)A的化學(xué)名稱為。(2)B→C的反應(yīng)類型為。(3)D的結(jié)構(gòu)簡式為。(4)由F生成G的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)G與H相比，H的熔、沸點(diǎn)更高，原因?yàn)開_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)K與E反應(yīng)生成L，新構(gòu)筑官能團(tuán)的名稱為______________。(7)同時(shí)滿足下列條件的I的同分異構(gòu)體共有____種。(a)核磁共振氫譜顯示為4組峰，且峰面積比為3∶2∶2∶2；(b)紅外光譜中存在C=O和硝基苯基()吸收峰。其中，可以通過水解反應(yīng)得到化合物H的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為________________________________________________________________________。解析：(7)由題給條件知，I的同分異構(gòu)體中存在，根據(jù)I的結(jié)構(gòu)簡式可知，其同分異構(gòu)體(記為I’)除含有一個(gè)對(duì)硝基苯基（）外，還有3個(gè)碳原子、2個(gè)氧原子、1個(gè)不飽和度,再除去I’中還含有的C=O(1個(gè)碳原子、1個(gè)氧原子、1個(gè)不飽和度),還剩2個(gè)碳原子和1個(gè)氧原子，對(duì)硝基苯基中有兩種氫，個(gè)數(shù)比為2:2,則核磁共振氫譜中剩余的兩組峰(個(gè)數(shù)比為3:2)分別屬于一個(gè)甲基(-CH3)和一個(gè)亞甲基(-CH2-)。綜上，I’的結(jié)構(gòu)中包含以下結(jié)構(gòu)各一個(gè):甲基(-CH3)、亞甲基(-CH2-)、羰基（）、飽和氧原子()、對(duì)硝基苯基（）,其中甲基和對(duì)硝基苯基分居I’兩端，剩余三個(gè)基團(tuán)共有6種組合形式。若要水解得到H（），則I’需存在結(jié)構(gòu)，故I’為。3．(2023·湖北高考)碳骨架的構(gòu)建是有機(jī)合成的重要任務(wù)之一。某同學(xué)從基礎(chǔ)化工原料乙烯出發(fā)，針對(duì)二酮H設(shè)計(jì)了如下合成路線：回答下列問題：(1)由A→B的反應(yīng)中，乙烯的碳碳______鍵斷裂(填“π”或“σ”)。(2)D的同分異構(gòu)體中，與其具有相同官能團(tuán)的有________種(不考慮對(duì)映異構(gòu))，其中核磁共振氫譜有三組峰，峰面積之比為9∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式為________________。(3)E與足量酸性KMnO4溶液反應(yīng)生成的有機(jī)物的名稱為________、________。(4)G的結(jié)構(gòu)簡式為_____________________________________________________________。（5）已知：2eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液),\s\do5(△))＋H2O，H在堿性溶液中易發(fā)生分子內(nèi)縮合從而構(gòu)建雙環(huán)結(jié)構(gòu)，主要產(chǎn)物為I()和另一種α，β-不飽和酮J，J的結(jié)構(gòu)簡式為______________。若經(jīng)此路線由H合成I，存在的問題有________(填字母)。a．原子利用率低b．產(chǎn)物難以分離c．反應(yīng)條件苛刻d．嚴(yán)重污染環(huán)境解析：(1)A→B為碳碳雙鍵的加成反應(yīng)，故斷裂的化學(xué)鍵為乙烯的碳碳π鍵。(2)由D的結(jié)構(gòu)簡式可知D的分子式為C5H12O，其同分異構(gòu)體中，與其具有相同官能團(tuán)的為C5H11OH，由于—C5H11共有8種結(jié)構(gòu)，除去D本身，滿足條件的D的同分異構(gòu)體有7種，其中核磁共振氫譜有三組峰，峰面積之比為9∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式為。(3)E為，與足量酸性KMnO4溶液反應(yīng)時(shí)，發(fā)生氧化反應(yīng)，碳碳雙鍵斷裂，生成CH3COOH和，其名稱分別為乙酸和丙酮。(4)根據(jù)D→E、F→G的反應(yīng)條件可推知F→G與D→E的反應(yīng)類型相同，均為醇的消去反應(yīng)，再結(jié)合H的結(jié)構(gòu)簡式分析可得G的結(jié)構(gòu)簡式為。(5)由題目信息可知，另一種α，β-不飽和酮J的結(jié)構(gòu)簡式為；經(jīng)此路線由H合成I，生成的兩種產(chǎn)物均為不飽和酮，二者互溶，難以分離，且由于有副產(chǎn)物生成，原子利用率較低，故本題答案為ab。答案：(1)π(2)7(3)乙酸丙酮(4)(5)ab4．(2023·廣東高考)室溫下可見光催化合成技術(shù)，對(duì)于人工模仿自然界、發(fā)展有機(jī)合成新方法意義重大。一種基于CO、碘代烴類等，合成化合物ⅶ的路線如下(加料順序、反應(yīng)條件略)：(1)化合物ⅰ的分子式為________________________________________________________________________?；衔飜為ⅰ的同分異構(gòu)體，且在核磁共振氫譜上只有2組峰。x的結(jié)構(gòu)簡式為________________(寫一種)，其名稱為________________。(2)反應(yīng)②中，化合物ⅲ與無色無味氣體y反應(yīng)，生成化合物ⅳ，原子利用率為100%。y為________________________________________________________________________。(3)根據(jù)化合物ⅴ的結(jié)構(gòu)特征，分析預(yù)測(cè)其可能的化學(xué)性質(zhì)，完成下表。序號(hào)反應(yīng)試劑、條件反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)反應(yīng)類型a消去反應(yīng)b氧化反應(yīng)(生成有機(jī)產(chǎn)物)(4)關(guān)于反應(yīng)⑤的說法中，不正確的有______。A.反應(yīng)過程中，有C—I鍵和H—O鍵斷裂B．反應(yīng)過程中，有C=O雙鍵和C—O單鍵形成C．反應(yīng)物ⅰ中，氧原子采取sp3雜化，并且存在手性碳原子D．CO屬于極性分子，分子中存在由p軌道“頭碰頭”形成的π鍵(5)以苯、乙烯和CO為含碳原料，利用反應(yīng)③和⑤的原理，合成化合物ⅷ。基于你設(shè)計(jì)的合成路線，回答下列問題：(a)最后一步反應(yīng)中，有機(jī)反應(yīng)物為____________(寫結(jié)構(gòu)簡式)。(b)相關(guān)步驟涉及到烯烴制醇反應(yīng)，其化學(xué)方程式為______________________________________。(c)從苯出發(fā)，第一步的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________(注明反應(yīng)條件)。解析：①與HBr、濃硫酸加熱發(fā)生取代反應(yīng)生成，②乙烯在催化劑作用下氧化生成，③與發(fā)生開環(huán)加成生成，④發(fā)生取代反應(yīng)生成，⑤與及CO反應(yīng)生成。(1)化合物ⅰ的分子式為C5H10O，不飽和度為1，x可形成碳碳雙鍵或碳氧雙鍵或一個(gè)圓環(huán)，化合物x為ⅰ的同分異構(gòu)體，且在核磁共振氫譜上只有2組峰，說明分子中有對(duì)稱結(jié)構(gòu)，不對(duì)稱的部分放在對(duì)稱軸上，x的結(jié)構(gòu)簡式含酮羰基時(shí)為(或含醛基時(shí)為或含圓環(huán)時(shí)為)，其名稱為3-戊酮(或2，2-二甲基丙醛或3，3-二甲基氧雜環(huán)丁烷)。(2)反應(yīng)②中，化合物ⅲ與無色無味氣體y反應(yīng)，生成化合物ⅳ，原子利用率為100%，②乙烯在催化劑作用下氧化生成，y為O2(或氧氣)。(3)根據(jù)化合物ⅴ()的結(jié)構(gòu)特征，分析預(yù)測(cè)其可能的化學(xué)性質(zhì)：含有羥基，且與羥基相連的碳的鄰位碳上有氫，可在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成，與羥基相連的碳上有氫，可在銅或銀催化作用下氧化生成(或在酸性KMnO4溶液中氧化生成)。(4)從產(chǎn)物中不存在C—I鍵和H—O鍵可以看出，反應(yīng)過程中，有C—I鍵和H—O鍵斷裂，A正確；反應(yīng)物中不存在C=O雙鍵，碘基中碘原子離去與羥基中氫離去，余下的部分結(jié)合形成酯基中C—O單鍵，所以反應(yīng)過程中，有C=O雙鍵和C—O單鍵形成，B正確；反應(yīng)物ⅰ中，氧原子采取sp3雜化，但與羥基相連的碳有對(duì)稱軸，其它碳上均有2個(gè)氫，分子中不存在手性碳原子，C錯(cuò)誤；CO屬于極性分子，分子中存在由p軌道“肩并肩”形成的π鍵，D錯(cuò)誤。(5)以苯、乙烯和CO為含碳原料，利用反