提升課5有機物的推斷與合成路線解題突破

［核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)］1.掌握有機物的性質(zhì)與官能團之間的關(guān)系，學(xué)會根據(jù)有機物的典型性質(zhì)推斷有機

物。2.熟知典型的有機合成路線，學(xué)會根據(jù)有機物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系、反應(yīng)條件等推斷有機物。

一、有機物推斷的突破方法

1.根據(jù)有機化合物的性質(zhì)進行突破

(1)能使溴水褪色的有機物通常含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵或—CHO。

(2)能使酸性KMnO4溶液褪色的有機物通常含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、—CHO或為苯的同系物。

(3)能發(fā)生加成反應(yīng)的有機物通常含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、—CHO、或苯環(huán)，其中—CHO、

和苯環(huán)一般只與H2發(fā)生加成反應(yīng)。

(4)能發(fā)生銀鏡反應(yīng)或與新制氫氧化銅反應(yīng)生成磚紅色沉淀的有機物必含—CHO。

(5)能與Na或K反應(yīng)放出H2的有機物含有—OH(醇羥基或酚羥基)或—COOH。

(6)能與Na2CO3或NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2或使紫色石蕊溶液變紅的有機物必含—COOH。

(7)遇FeCl3溶液顯紫色的有機物含酚羥基。

(8)能發(fā)生消去反應(yīng)的有機物為醇或鹵代烴。

(9)能發(fā)生連續(xù)氧化的有機物具有—CH2OH結(jié)構(gòu)。

(10)能發(fā)生水解反應(yīng)的有機物有鹵代烴、酯等。

2.根據(jù)有機物推斷中的定量關(guān)系進行突破

(1)相對分子質(zhì)量增加16，可能是加進了一個氧原子。

(2)根據(jù)發(fā)生酯化反應(yīng)生成物(有機物)減輕的質(zhì)量就可以求出羥基或羧基的個數(shù)。

(3)由生成Ag的質(zhì)量可確定醛基的個數(shù)：—CHO~2Ag。

(4)由有機物與Na反應(yīng)生成H2的量可以求出—OH或—COOH的個數(shù)：2—OH~H2、2—COOH~H2。

3.根據(jù)有機物間轉(zhuǎn)化時的反應(yīng)條件進行突破

反應(yīng)條件常見結(jié)構(gòu)及反應(yīng)

①醇的消去反應(yīng)(—OH)

濃H2SO4，加熱

②羧酸和醇的酯化反應(yīng)(—COOH和—OH)

NaOH的乙醇溶液，加熱

鹵代烴的消去反應(yīng)()

①鹵代烴的水解反應(yīng)()

NaOH水溶液，加熱

②酯的水解反應(yīng)()

Cu/Ag，O2，△

醇的催化氧化反應(yīng)()

光照烷烴或苯環(huán)側(cè)鏈的取代反應(yīng)

Fe/FeX3作催化劑苯環(huán)與鹵素單質(zhì)的取代反應(yīng)

銀氨溶液或新制Cu(OH)2醛、甲酸、甲酸某酯的氧化反應(yīng)

1.某有機物經(jīng)加氫還原所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為，該有機物不可能是()

A.B.

C.D.CH3CH2CH2CHO

答案D

解析CH3CH2CH2CHO與氫氣加成后的產(chǎn)物為CH3CH2CH2CH2OH，D錯誤。

2.某物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，下列有關(guān)說法不正確的是()

A.化合物A中一定含有的官能團是醛基、羧基和碳碳雙鍵

B.由A生成E發(fā)生還原反應(yīng)

C.F的結(jié)構(gòu)簡式可表示為

D.由B生成D發(fā)生加成反應(yīng)

答案A

解析根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系，可知A與NaHCO3反應(yīng)，則A中一定含有—COOH；A與銀氨溶液反應(yīng)并酸化后生

成B，則A中一定含有—CHO或；B能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，則B可能含有或—

C≡C—；A與H2加成生成E，E在濃H2SO4、加熱條件下生成的F是環(huán)狀化合物，應(yīng)該是發(fā)生分子內(nèi)酯化

反應(yīng)；推斷A可能是OHC—CHCH—COOH或OHC—C≡C—COOH，故A項不正確。

3.化合物甲的分子式為C18H17ClO2，其發(fā)生轉(zhuǎn)化反應(yīng)的過程如圖所示：

已知：R1—CHO+R2—OH

回答下列問題：

(1)A的化學(xué)名稱為。

(2)C→F的反應(yīng)類型為；F中含氧官能團的名稱為。

(3)化合物甲反應(yīng)生成A、B的化學(xué)方程式為____________________________________________。

答案(1)苯丙烯酸(或3?苯基丙烯酸)

(2)取代反應(yīng)(或水解反應(yīng))羥基、醛基

(3)

+H2O+

解析根據(jù)G的結(jié)構(gòu)簡式結(jié)合已知信息可以知道，F(xiàn)為，根據(jù)題中各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)

系，甲在稀硫酸中水解得到A和B，B經(jīng)過兩步氧化再經(jīng)過消去、酸化后得到A，可以知道A和B中碳原

子數(shù)相等，結(jié)合甲的分子式可以知道，甲應(yīng)為含氯原子的酯，則甲的結(jié)構(gòu)簡式為

，A為，B為

，B發(fā)生氧化反應(yīng)得到C()，C發(fā)生氧化反應(yīng)后再酸化得

到D()，D發(fā)生消去反應(yīng)生成E()，E再酸化得到A，

C堿性水解得到F。

二、有機合成路線設(shè)計的思路

1.思維途徑

(1)總結(jié)思路：根據(jù)目標(biāo)分子與原料分子的差異構(gòu)建碳骨架和實現(xiàn)官能團轉(zhuǎn)化。

(2)設(shè)計關(guān)鍵：信息及框圖流程的運用。

(3)有機合成路線設(shè)計試題一般最多不超過五步，設(shè)計路線的基本要求如下：

①步驟最少，即一步能完成就不能用兩步，如乙烯變溴乙烷，應(yīng)采用乙烯與溴化氫加成得溴乙烷，不

能采用乙烯先變乙醇再變溴乙烷。

②題目中明確給出的有機反應(yīng)原理可以直接利用，高中化學(xué)教材上直接呈現(xiàn)的有機化學(xué)反應(yīng)原理可以

直接套用，如甲苯變苯甲酸，甲苯被酸性高錳酸鉀溶液直接氧化，此設(shè)計最優(yōu)，不宜設(shè)計為甲苯

。

③題目限定的有機物原料可以直接利用，未給出的則不能直接利用，如乙醇乙酸乙酯，若原料只

給出乙醇，則應(yīng)先由乙醇制備乙酸，再由乙醇和乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)制備乙酸乙酯。

2.關(guān)注信息型合成路線的設(shè)計

思路：根據(jù)待設(shè)計路線的原料試劑、最終產(chǎn)物，尋找題干中與原料試劑、最終產(chǎn)物相似的基團，確定

待設(shè)計路線的原理、條件和中間產(chǎn)物，最后完成整體設(shè)計路線。

3.表達方式：合成路線圖(一般三步至五步)

ABC……D

1.已知：

。

參照上述合成路線，以丙醛和為原料，設(shè)計制備的合成路線。

答案

2.(2023·廣州高二檢測)已知：。參照上述合成路線，以

和為原料，設(shè)計合成的路線(無機試劑任選)。

答案

課時對點練［分值：100分］

(選擇題1~10題，每小題5分，共50分)

題組一有機物的推斷

1.糖尿病患者的尿樣中含有葡萄糖，在與新制的Cu(OH)2共熱時，能產(chǎn)生磚紅色沉淀，說明葡萄糖分子中

含有()

A.苯環(huán)B.甲基

C.羥基D.醛基

答案D

解析能與新制的氫氧化銅反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀的有機物分子結(jié)構(gòu)中一定含有醛基。

2.下列表格中對應(yīng)的關(guān)系錯誤的是()

選項反應(yīng)物反應(yīng)試劑及反應(yīng)條件反應(yīng)類型主要生成物

ACH3CHBrCH3KOH的乙醇溶液，加熱消去反應(yīng)丙烯

BCH2ClCH2ClKOH的水溶液，加熱取代反應(yīng)乙二醇

CCH3CH(OH)CH3濃硫酸、加熱消去反應(yīng)丙烯

DCH3CHC(CH3)2HCl，催化劑，加熱取代反應(yīng)CH3CH2CCl(CH3)2

答案D

解析CH3CHBrCH3與KOH的乙醇溶液共熱，發(fā)生消去反應(yīng)生成丙烯，故A正確；CH2ClCH2Cl與KOH

的水溶液共熱，發(fā)生取代反應(yīng)生成乙二醇，故B正確；CH3CH(OH)CH3在濃硫酸、加熱的條件下發(fā)生消去

反應(yīng)生成丙烯，故C正確；CH3CHC(CH3)2和HCl在催化劑、加熱條件下發(fā)生加成反應(yīng)可生成

CH3CH2CCl(CH3)2，故D錯誤。

3.下表為某有機物分別與各種試劑反應(yīng)的現(xiàn)象，則這種有機物可能是()

試劑鈉酸性高錳酸鉀溶液NaHCO3溶液

現(xiàn)象放出氣體褪色不反應(yīng)

A.CH2CH—COOH

B.CH2CHCH3

C.CH3COOCH2CH3

D.CH2CHCH2OH

答案D

解析由題給信息可知，該有機物與NaHCO3溶液不反應(yīng)，則不含—COOH，與Na反應(yīng)生成氣體且能被

酸性高錳酸鉀溶液氧化，則一定含—OH，可能含有碳碳雙鍵或碳碳三鍵等。

4.丙醛和另一種組成為CnH2nO的物質(zhì)X的混合物3.2g，與足量的銀氨溶液作用后析出10.8g銀，則混合

物中所含X不可能是()

A.2?甲基丙醛B.丙酮

C.乙醛D.丁醛

答案C

解析反應(yīng)中生成銀的物質(zhì)的量是=0.1mol，根據(jù)化學(xué)方程式RCHO+2［Ag(NH3)2］

10.8g

?1

108g·mol

OHRCOONH4+2Ag↓+3NH3+H2O可知消耗醛的物質(zhì)的量是0.05mol，則混合物的平均相對分子質(zhì)量是

=64，若3.2g純丙醛生成銀的質(zhì)量為×2×108g·mol-1≈11.9g。丙醛的相對分子質(zhì)量為58，所以

3.23.2g

?1

另0.05一種是相對分子質(zhì)量大于64的醛，或5是8g不·m發(fā)ol生銀鏡反應(yīng)的其他物質(zhì)。2?甲基丙醛的相對分子質(zhì)量大于

64，A不符合題意；丙酮不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，B不符合題意；乙醛的相對分子質(zhì)量小于64，C符合題意；

丁醛的相對分子質(zhì)量大于64，D不符合題意。

題組二合成路線的分析與設(shè)計

5.(2024·紹興市適應(yīng)考)第爾斯?阿爾德反應(yīng)可得到環(huán)加成產(chǎn)物，構(gòu)建環(huán)狀骨架。例如：

下列說法正確的是()

A.X中所有原子共平面

B.Y難溶于水，密度比水大

C.該反應(yīng)的另一產(chǎn)物為Z的對映異構(gòu)體

D.Z分子中有3種官能團

答案C

6.已知：①RCHO+R'CH2CHO；

②；

③HCHO+―→；

④―→+H2↑。

下列說法正確的是()

A.由反應(yīng)①可推測苯甲醛和乙醛發(fā)生上述反應(yīng)生成的是

B.反應(yīng)②屬于還原反應(yīng)

C.反應(yīng)③屬于取代反應(yīng)

D.反應(yīng)④屬于消去反應(yīng)

答案D

解析根據(jù)反應(yīng)①可知，在堿性環(huán)境下，兩個醛分子先發(fā)生加成反應(yīng)，然后再發(fā)生消去反應(yīng)，生成烯醛，

與CH3CHO發(fā)生反應(yīng)最終生成，A錯誤；有機反應(yīng)中去氫或加

氧的過程為氧化反應(yīng)，反應(yīng)②過程中去氫，屬于氧化反應(yīng)，B錯誤；反應(yīng)③中苯環(huán)上與羥基鄰位上的氫與

甲醛發(fā)生加成反應(yīng)生成，C錯誤；反應(yīng)④中由乙苯變?yōu)楸揭蚁?，屬于消去反?yīng)，D正確。

7.防腐劑G可經(jīng)下列反應(yīng)路線制得，下列說法不正確的是()

A.G可以發(fā)生取代反應(yīng)、消去反應(yīng)

B.1molA與濃溴水反應(yīng)最多消耗2molBr2

C.用FeCl3溶液可鑒別化合物D和E

D.反應(yīng)A→B和D→E的目的是保護酚羥基不被氧化

答案A

解析G中含有的官能團為酚羥基和酯基，G不能發(fā)生消去反應(yīng)，A錯誤；根據(jù)苯酚與濃溴水發(fā)生的取代

反應(yīng)可知，1mol與足量溴水反應(yīng)，最多可消耗2mol單質(zhì)溴，B正確；D中的官能團為醚鍵和羧

基，E中的官能團為酚羥基和羧基，E遇FeCl3溶液呈紫色，C正確；由整個流程可知，反應(yīng)A→B和

D→E通過(CH3)2SO4的作用保護酚羥基不被酸性高錳酸鉀溶液氧化，D正確。

8.雙酚A()是一種重要的化工原料，它的一種合成路線如圖所示：

雙酚A

下列說法正確的是()

A.1mol雙酚A最多可與2molBr2反應(yīng)

B.G物質(zhì)與乙醛互為同系物

C.E物質(zhì)的名稱是1?溴丙烷

D.反應(yīng)③的化學(xué)方程式是2(CH3)2CHOH+O22CH3COCH3+2H2O

答案D

解析雙酚A中酚羥基的鄰位上有H，可以與溴發(fā)生取代反應(yīng)，1mol雙酚A最多可與4molBr2反應(yīng)，故

A錯誤；G為，含有酮羰基，乙醛含有醛基，二者含有的官能團不同，不互為同系物，故

B錯誤；E為CH3CHBrCH3，名稱為2?溴丙烷，故C錯誤。

9.E?苯酮是合成原藥烯酰嗎啉的重要中間體，它的一種合成路線如圖所示。下列說法錯誤的是()

A.E?苯酮中的含氧官能團有酮羰基和醚鍵

B.可用FeCl3溶液檢驗C中是否殘留B

C.化合物F的結(jié)構(gòu)簡式為

D.E?苯酮能發(fā)生還原反應(yīng)、取代反應(yīng)和消去反應(yīng)

答案D

解析B屬于酚，能和氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，C不與FeCl3溶液反應(yīng)，所以可以用氯化鐵溶液檢驗C

中是否殘留B，B項正確；對比C和E?苯酮的結(jié)構(gòu)簡式并結(jié)合F的分子式可知，F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為

，C項正確；E?苯酮不能發(fā)生消去反應(yīng)，D項錯誤。

10.喹啉()是藥物氯喹的基礎(chǔ)原料，其合成路線如下：

下列有關(guān)說法正確的是()

A.C→D的反應(yīng)條件為NaOH的乙醇溶液、加熱

B.可以用溴水檢驗E中的碳碳雙鍵

C.F→G和G→J的反應(yīng)類型均為取代反應(yīng)

D.與喹啉互為同分異構(gòu)體，且含有碳碳雙鍵和氰基(—CN)的芳香族化合物共有6種(考慮順反異構(gòu))

答案D

解析CH3—CHCH2與Cl2在加熱條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成ClCH2—CHCH2，ClCH2—CHCH2與

Cl2發(fā)生加成反應(yīng)生成C：CH2Cl—CHCl—CH2Cl，C與NaOH的水溶液共熱發(fā)生取代反應(yīng)生成D：

CH2OH—CH(OH)—CH2OH，D與濃硫酸共熱發(fā)生反應(yīng)生成E：CH2CH—CHO；F是苯，苯與濃硫酸、

濃硝酸共熱發(fā)生取代反應(yīng)生成G：，G在Fe、HCl存在的條件下發(fā)生還原反應(yīng)生成J：

。D項，符合條件的同分異構(gòu)體有(具有順反異構(gòu))、

、、、，共6種，正確。

11.(4分)(2023·濟南高二檢測)合成路線流程圖示例如下：

請合理設(shè)計方案，以甲苯為主要原料，其他物質(zhì)可根據(jù)需要自主選擇，合成局部麻醉劑氯普魯卡因鹽酸鹽

的中間體。

答案

12.(4分)已知：+R3—COOH(R1、R2、R3均代表烴基)。應(yīng)用上

述信息，以1?丁醇為有機原料(無機試劑任選)，設(shè)計制備丙酸正丁酯的合成路線。

答案

CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2COOHCH3CH2COO

CH2CH2CH2CH3

解析要制備丙酸正丁酯，缺少丙酸，利用上述流程中的信息制備出丙酸，再與1?丁醇酯化即可。

13.(24分)(2023·天津高二期末)有機物F是重要的醫(yī)藥合成中間體，其一種合成路線如下：

已知：

回答下列問題：

(1)物質(zhì)A的名稱為，核磁共振氫譜有組峰，最多有個原子

共平面；B的結(jié)構(gòu)簡式為。

(2)物質(zhì)D中官能團的名稱為酮羰基、。

(3)B→C的反應(yīng)類型為，D→E的反應(yīng)類型為。

(4)E→F的化學(xué)方程式為_____________________________________________________________________。

(5)C有多種同分異構(gòu)體，同時滿足下列條件的同分異構(gòu)體有種。

①既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)又能發(fā)生水解反應(yīng)；②苯環(huán)上一元取代產(chǎn)物有兩種。

寫出一種核磁共振氫譜有5組峰且峰面積比為3∶2∶2∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式：。

(6)參照上述合成路線，寫出以苯和冰醋酸為原料合成的路線(無機試劑任選)。

答案(1)甲苯413(2)(酚)羥基、硝基(3)取代反應(yīng)還原反應(yīng)

(4)

(5)4(或)

(6)

解析(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為，名稱為甲苯，分子中含有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，核磁共振氫譜

有4組峰，與苯環(huán)直接相連的原子共面，碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn)，分子中最多有13個原子共平面。(3)B→C的

反應(yīng)為在苯環(huán)上引入支鏈，發(fā)生取代反應(yīng)；D發(fā)生已知反應(yīng)得到E，—NO2被還原為—NH2，該反應(yīng)屬于

還原反應(yīng)。(5)C為，分子中除苯環(huán)外含有2個氧、3個碳、1個不飽和度；其同分異構(gòu)體①

能發(fā)生銀鏡反應(yīng)又能發(fā)生水解反應(yīng)，則含有—OOCH，②苯環(huán)上一元取代產(chǎn)物有兩種，則其結(jié)構(gòu)對稱性較

好，滿足條件的結(jié)構(gòu)有、、、，共4種，

其中核磁共振氫譜有5組峰且峰面積比為3∶2∶2∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式為或。

14.(18分)廣譜抗菌藥的中間體M()的一種合成路線如圖所示。