1、(六)有機物的綜合推斷與合成的突破方略有機物的推斷1根據(jù)特定的反應條件進行推斷(1)“”這是烷烴和烷基中的氫原子被取代的反應條件，如A烷烴的取代；B芳香烴及其他芳香族化合物側鏈烷基的取代；C不飽和烴中烷基的取代。(2)“”為不飽和鍵加氫反應的條件，包括、CC、與H2的加成。(3)“”是A醇消去H2O生成烯烴或炔烴；B酯化反應；C醇分子間脫水生成醚的反應；D纖維素的水解反應。(4)“”或“”是鹵代烴消去HX生成不飽和有機物的反應條件。(5)“”是A鹵代烴水解生成醇；B酯類水解反應的條件。(6)“”是A酯類水解；B糖類水解；C油脂的酸性水解；D淀粉水解的反應條件。(7)“”“”為醇氧化的條件。(8

2、)“”為苯及其同系物苯環(huán)上的氫原子被鹵素原子取代的反應條件。(9)溴水或Br2的CCl4溶液是不飽和烴加成反應的條件。(10)“”“”是醛氧化的條件。2根據(jù)試劑或特征現(xiàn)象推斷官能團的種類(1)使溴水或Br2的CCl4溶液褪色，則表示該物質中可能含有或結構。(2)使KMnO4(H)溶液褪色，則該物質中可能含有、CHO或為苯的同系物等結構。(3)遇FeCl3溶液顯紫色，或加入溴水出現(xiàn)白色沉淀，則該物質中含有酚羥基。(4)遇濃硝酸變黃，則表明該物質是含有苯基結構的蛋白質。(5)遇I2變藍則該物質為淀粉。(6)加入新制的Cu(OH)2懸濁液，加熱煮沸有磚紅色沉淀生成或加入新制銀氨溶液加熱有銀鏡生成，表

3、示含有CHO。(7)加入Na放出H2，表示含有OH或COOH。(8)加入Na2CO3或NaHCO3溶液產(chǎn)生氣體，表示含有COOH。3根據(jù)性質確定官能團的位置(1)若醇能氧化為醛或羧酸，則醇分子中應含有結構CH2OH；若能氧化成酮，則醇分子中應含有結構。(2)由消去反應的產(chǎn)物可確定OH或X的位置。(3)由一鹵代物的種類可確定碳骨架結構。由加氫后的碳骨架結構，可確定或的位置。(4)由有機物發(fā)生酯化反應能生成環(huán)酯或聚酯，可確定有機物是羥基酸，并根據(jù)環(huán)的大小，可確定OH與COOH的相對位置。4根據(jù)數(shù)據(jù)確定官能團的數(shù)目(2)2OH(醇、酚、羧酸)H2(3)2COOHCO2，COOHCO2(5)某有機物與

4、醋酸反應，相對分子質量增加42，則含有1個OH；增加84，則含有2個OH。(6)由CHO轉變?yōu)镃OOH，相對分子質量增加16；若增加32，則含2個CHO。(7)當醇被氧化成醛或酮后，相對分子質量減小2，則含有1個OH；若相對分子質量減小4，則含有2個OH。5依據(jù)有機物之間的轉化關系推斷有機物的類別醇、醛、羧酸、酯之間的相互衍變關系是有機結構推斷的重要突破口，它們之間的相互轉化關系可用下圖表示：上圖中，A能連續(xù)氧化生成C，且A、C在濃硫酸存在下加熱生成D，則：(1)A為醇、B為醛、C為羧酸、D為酯；(2)A、B、C三種物質中碳原子數(shù)相同，碳骨架結構相同；(3)A分子中含CH2OH結構；(4)若D

5、能發(fā)生銀鏡反應，則A為CH3OH，B為HCHO、C為HCOOH，D為HCOOCH3。6根據(jù)核磁共振氫譜推斷有機物的結構有機物的分子中有幾種氫原子，在核磁共振氫譜中就出現(xiàn)幾種峰，峰面積的大小和氫原子個數(shù)成正比。典例導航(2016全國卷)氰基丙烯酸酯在堿性條件下能快速聚合為，從而具有膠黏性。某種氰基丙烯酸酯(G)的合成路線如下：回答下列問題：(1)A的化學名稱為_。(2)B的結構簡式為_，其核磁共振氫譜顯示為_組峰，峰面積比為_。(3)由C生成D的反應類型為_。(4)由D生成E的化學方程式為_。(5)G中的官能團有_、_、_。(填官能團名稱)【解析】(1)A的相對分子質量為58，氧元素質量分數(shù)為0

6、.276，經(jīng)計算知A中只含一個氧原子，結合信息知A是一種酮或醛，因A的核磁共振氫譜顯示為單峰，即分子中只有1種氫原子，則A為，名稱為丙酮。(2)根據(jù)信息可知，B的結構簡式為，分子中含有2種氫原子，故核磁共振氫譜顯示為2組峰，且峰面積比為61。(3)由B的結構簡式及C的分子式可推知C為，在光照條件下C與Cl2應發(fā)生CH3上的取代反應。(4)由反應條件可知，D生成E的反應為氯原子的水解反應，由E的分子式為C4H5NO可推知，D為，該反應的化學方程式為(5)由EFG的反應條件可推知，G為，分子中含有碳碳雙鍵、酯基、氰基3種官能團?！敬鸢浮?1)丙酮(2)261(3)取代反應(5)碳碳雙鍵酯基氰基對點

7、訓練1(2017全國卷，T36)化合物G是治療高血壓的藥物“比索洛爾”的中間體，一種合成G的路線如下：已知以下信息：A的核磁共振氫譜為單峰；B的核磁共振氫譜為三組峰，峰面積比為611。D的苯環(huán)上僅有兩種不同化學環(huán)境的氫；1 mol D可與1 mol NaOH或2 mol Na反應?；卮鹣铝袉栴}：(1)A的結構簡式為_。(2)B的化學名稱為_。(3)C與D反應生成E的化學方程式為_。(4)由E生成F的反應類型為_。(5)G的分子式為_。(6)L是D的同分異構體，可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應，1 mol的L可與2 mol的Na2CO3反應，L共有_種；其中核磁共振氫譜為四組峰，峰面積比為3221

8、的結構簡式為_、_?！窘馕觥?1)由A中碳、氫原子個數(shù)關系可知，A分子中可能有一個雙鍵或一個環(huán)；由題給信息“A的核磁共振氫譜為單峰”可知，A分子有一定的對稱性，由此可寫出A的結構簡式為。(2)由“B的核磁共振氫譜為三組峰，峰面積比為611”可知，B為CH3CH(OH)CH3，化學名稱為2丙醇(或異丙醇)。(3)由題給信息知，D中含有苯環(huán)；由“1 mol D可與1 mol NaOH或2 mol Na反應”可知，D分子結構中含有一個酚羥基和一個醇羥基；由“D的苯環(huán)上僅有兩種不同化學環(huán)境的氫”可知，酚羥基和醇羥基在苯環(huán)的對位上，所以D的結構簡式為，C與D反應生成E的化學方程式為(4)根據(jù)E和F的分子

9、式可知，另一種生成物為HCl，因此該反應屬于取代反應。(5)G分子中含有18個碳原子，如果G分子飽和則含有182238個氫原子；但G分子結構中含有一個苯環(huán)，不飽和度為4，要減去8個氫原子，含有一個N原子，可增加1個氫原子，因此G分子中應有31個氫原子，還含有4個氧原子，因此G的分子式為C18H31NO4。(6)L可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應，說明L的結構中含有酚羥基；1 mol L可與2 mol Na2CO3反應，說明L含有2個酚羥基，另外苯環(huán)上還有一個甲基，由“定二移一”法可知，L共有6種結構；滿足峰面積比為3221的結構簡式為?！敬鸢浮?1) (2)2丙醇(或異丙醇)(4)取代反應(5)

10、C18H31NO4(1)苯環(huán)側鏈引羧基如 (R代表烴基)被酸性KMnO4溶液氧化生成，此反應可縮短碳鏈。(2)鹵代烴跟氰化鈉溶液反應再水解可得到羧酸如CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH；鹵代烴與氰化物發(fā)生取代反應后，再水解得到羧酸，這是增加一個碳原子的常用方法。(3)烯烴通過臭氧氧化，再經(jīng)過鋅與水處理得到醛或酮如CH3CH2CHO；RCH=CHR(R、R代表H或烴基)與堿性KMnO4溶液共熱后酸化，發(fā)生雙鍵斷裂生成羧酸，通過該反應可推斷碳碳雙鍵的位置。(4)雙烯合成如1,3丁二烯與乙烯發(fā)生環(huán)化加成反應得到環(huán)己烯，這是著名的雙烯合成，也是合成六元環(huán)的首選方法。(5)羥醛縮合有H

11、的醛在稀堿(10% NaOH)溶液中能和另一分子醛相互作用，生成羥基醛，稱為羥醛縮合反應。有機物的合成路線設計類型1有機合成中碳骨架的構建1鏈增長的反應加聚反應；縮聚反應；酯化反應；利用題目信息所給反應。如鹵代烴的取代反應，醛、酮的加成反應(1)醛、酮與HCN加成：(2)醛、酮與RMgX加成：(3)醛、酮的羥醛縮合(其中至少一種有H)：(4)鹵代烴與活潑金屬作用：2RCl2NaRR2NaCl2鏈減短的反應(1)烷烴的裂化反應；(2)酯類、糖類、蛋白質等的水解反應；(3)利用題目信息所給的反應，如烯烴、炔烴的氧化反應，羧酸及其鹽的脫羧反應3成環(huán)的方法(1)二元醇脫水成環(huán)醚；(2)二元醇與二元羧酸

12、成環(huán)酯；(3)羥基酸分子間成環(huán)酯；(4)氨基酸分子間成環(huán)等。類型2常見官能團轉化1官能團的引入(1)引入鹵素原子的方法烴與鹵素單質(X2)發(fā)生取代反應。不飽和烴與鹵素單質(X2)或鹵代氫(HX)發(fā)生加成反應。醇與HX發(fā)生取代反應。(2)引入羥基(OH)的方法烯烴與水發(fā)生加成反應。鹵代烴堿性條件下發(fā)生水解反應。醛或酮與H2發(fā)生加成反應。酯的水解。酚鈉鹽中滴加酸或通入CO2。(3)引入碳碳雙鍵或碳碳三鍵的方法某些醇或鹵代烴的消去反應引入或。炔烴與H2、X2或HX發(fā)生加成反應引入。(4)引入CHO的方法某些醇的催化氧化(含有CH2OH結構的醇)。(5)引入COOH的方法醛被O2或銀氨溶液或新制Cu(

13、OH)2懸濁液氧化。酯在酸性條件下水解。苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化。(6)通過某些化學途徑使一個官能團變成兩個如CH3CH2OHCH2=CH2CH2XCH2XCH2OHCH2OH；CH2=CHCH2CH3CH3CHXCH2CH3CH3CH=CHCH3CH3CHXCHXCH3CH2=CHCH=CH2。(7)通過某些手段改變官能團的位置如CH3CHXCHXCH3H2C=CHCH=CH2CH2XCH2CH2CH2X。2官能團的消除(1)通過加成反應消除不飽和鍵(雙鍵、三鍵、苯環(huán))。(2)通過消去、氧化、酯化反應消除羥基。(3)通過加成或氧化反應消除醛基。(4)通過水解反應消除酯基、肽鍵、鹵素

14、原子。3官能團的保護(1)酚羥基的保護：因酚羥基易被氧化，所以在氧化其他基團前可以先使其與NaOH反應，把OH變?yōu)镺Na將其保護起來，待氧化后再酸化將其轉變?yōu)镺H。(2)碳碳雙鍵的保護：碳碳雙鍵也容易被氧化，在氧化其他基團前可以利用其與HCl等的加成反應將其保護起來，待氧化后再利用消去反應轉變?yōu)樘继茧p鍵。(3)氨基(NH2)的保護：如在對硝基甲苯合成對氨基苯甲酸的過程中應先把CH3氧化成COOH之后，再把NO2還原為NH2。防止當KMnO4氧化CH3時，NH2(具有還原性)也被氧化。典例導航(2017全國卷，T36，節(jié)選)寫出用環(huán)戊烷和2丁炔為原料制備化合物的合成路線_(其他試劑任選)。(已知

15、)審題指導可采用逆向思維法：用環(huán)戊烷()為原料制備化合物環(huán)戊二烯()的合成路線(其他試劑任選)_?！敬鸢浮繉c訓練2(2018合肥模擬)抗結腸炎藥物有效成分G的合成路線如圖所示(部分反應略去試劑和條件): 回答下列問題： 【導學號：】(1)甲苯的結構簡式為_，反應的反應條件是_。(2)反應的另一產(chǎn)物名稱是_，反應的反應類型是_。(3)E與足量NaOH溶液反應的化學方程式為_。(4)已知：易被氧化；苯環(huán)上連有烷基時再引入一個取代基，常取代在烷基的鄰、對位，而當苯環(huán)上連有羧基時則常取代在其間位。參照以上的合成路線，設計一條以甲苯為原料合成化合物的合成路線：_。合成路線流程圖示例：CH3CH2OHCH2=CH2【解析】由于C分子中苯環(huán)上連有甲基，且在甲基的鄰位上有CH3COO，所以A的結構簡式為，B的結構簡式為；C被酸性高錳酸鉀溶液氧化得到D，所以D的結構簡式為；根據(jù)反應的反應條件及G的結構簡式可推知，E的結構簡式為；根據(jù)反應的反應條件可推知，F(xiàn)的結構簡式為。對于(4)問：對比甲苯