提升課5有機物的推斷與合成路線解題突破

［核心素養發展目標］1.掌握有機物的性質與官能團之間的關系，學會根據有機物的典型性質推斷有機

物。2.熟知典型的有機合成路線，學會根據有機物間的轉化關系、反應條件等推斷有機物。

一、有機物推斷的突破方法

1.根據有機化合物的性質進行突破

(1)能使澳水褪色的有機物通常含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵或一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。

O

II

(3)能發生加成反應的有機物通常含有碳碳次鍵、碳碳三鍵、—CHO、一C一或苯環，其中一CHO、

O

II

一C一和苯環一般只與H2發生加成反應。

⑷能發生銀鏡反應或與新制氫氧化銅反應生成磚紅色沉淀的有機物必含TSQ。

(5)能與Na或K反應放出H2的有機物含有一OH(醇羥基或酚羥基)或一COOH。

⑹能與Na2cCh或NaHCCh溶液反應放出CO,或使紫色石蕊溶液變紅的有機物必含一COOH。

(7)遇FeCh溶液顯紫色的有機物含酚羥基。

(8)能發生消去反應的有機物為醇或鹵代煌。

(9)能發生連續氧化的有機物具有一CH20H結構。

(10)能發生水解反應的有機物有鹵住煌、噩等。

2.根據有機物推斷中的定量關系進行突破

(1)相對分子質量增加16,可能是加進了一個氧原子。

(2)根據發生酯化反應生成物(有機物)減輕的質量就可以求出羥基或姬的個數。

(3)由生成Ag的質量可確定醛基的個數：—CHO~2Ago

(4)由有機物與Na反應生成H2的量可以求出一OH或一COOH的個數：2—OH~H?、2—COOH~H2o

3.根據有機物間轉化時的反應條件進行突破

反應條件常見結構及反應

①醇的消去反應(一OH)

濃H2so4，加熱

②竣酸和醇的噩化反應(一COOH和一OH)

NaOH的乙醇溶液，加熱—CX

鹵代烽的消去反應(1)

—c—X

①鹵代雷的水解反應()

NaOH水溶液，加熱

O

II

②噩的水解反應(一(一()一R)

1

Cu/Ag,O,△

2醇的催化氧化反應(一CH一°H)

光照烷一或苯環側鏈的取代反應

Fe/FeX3作催化劑苯環與鹵素單質的取代反應

銀氨溶液或新制CU(OH)2醛、甲酸、甲酸某酯的氧化反應

「應用體驗」

CH：!CH,CHCH3

1.某有機物經加氫還原所得產物的結構簡式為°H,該有機物不可能是()

CH3CH,CCH3CH2=CHCHCH3

"III

A.OB.OH

CH=CCHCH

I3

C.OHD.CH3cH2cH2CHO

答案D

解析CH3cH2cH?CHO與氫氣加成后的產物為CH3cH2cH2cH20H,D錯誤。

2.某物質轉化關系如圖所示，下列有關說法不正確的是()

?,NaHCO：囚①[Ag(NH3)2]+,Otr/△,同濱水.同

X②HD的碳鏈

△黑催化劑)沒有支鏈

c4H?o2

F是環狀化合物

A.化合物A中一定含有的官能團是醛基、竣基和碳碳雙鍵

B.由A生成E發生還原反應

C.F的結構簡式可表示為

D.由B生成D發生加成反應

答案A

解析根據轉化關系，可知A與NaHCCh反應，則A中一定含有一COOH；A與銀氨溶液反應并酸化后生

IIc=c

成B,則A中一定含有一CHO或HC—()—；B能與溟水發生加成反應，則B可能含有/\或一

C三C—；A與壓加成生成E,E在濃H2so4、加熱條件下生成的F是環狀化合物，應該是發生分子內酯化

反應；推斷A可能是OHC—CH=CH—COOH或OHC—C三C—COOH,故A項不正確。

3.化合物甲的分子式為C18H17C1O2,其發生轉化反應的過程如圖所示:

H+NaOH/CHOH

「A"---E?_—25

甲稀

H2sosQ)CU(OH)2/A

麗”一定

,Dcu/o2,r_G

CH

△|NaOH/HzO,F條件2

0cH、CHOH

'O"

OH

——宗條件

已知：Ri—CHO+R2—OH-------jR-C'H(JR?

回答下列問題：

(DA的化學名稱為o

(2)C-F的反應類型為；F中含氧官能團的名稱為。

(3)化合物甲反應生成A、B的化學方程式為__________________________________________________

答案(1)苯丙烯酸(或3-苯基丙烯酸)

(2)取代反應(或水解反應)羥基、醛基

(3)

('HCH2cH()

解析根據G的結構簡式結合已知信息可以知道，F為()H根據題中各物質的轉化關

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

子數相等，結合甲的分子式可以知道，甲應為含氯原子的酯，則甲的結構簡式為

<2^^CH=C『COOCH2CH2C+^^^>

"Cl一,人為0切一切一。(乂用飛為

C^^CHCH2cH20HCHCH2cH()

Cl,B發生氧化反應得到C(Cl),C發生氧化反應后再酸化得

Z-\—C'HCH2COOH

C1I=C

到D(Cl),D發生消去反應生成E(H-COONa),R再酸化得到A,

C堿性水解得到Fo

二、有機合成路線設計的思路

1.思維途徑

⑴總結思路：根據目標分子與原料分子的差異構建碳骨架和實現官能團轉化。

(2)設計關鍵：信息及框圖流程的運用。

(3)有機合成路線設計試題一般最多不超過五步，設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，如乙烯變漠乙烷，應采用乙烯與漠化氫加成得漠乙烷，不

能采用乙烯先變乙醇再變漠乙烷。

②題目中明確給出的有機反應原理可以直接利用，高中化學教材上直接呈現的有機化學反應原理可以

直接套用，如甲苯變苯甲酸，甲苯被酸性高鎰酸鉀溶液直接氧化，此設計最優，不宜設計為甲苯一

C^CH2clC^CH?OHCHOC()()H

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，如乙醇一乙酸乙酯，若原料只

給出乙醇，則應先由乙醇制備乙酸，再由乙醇和乙酸發生酯化反應制備乙酸乙酯。

2.關注信息型合成路線的設計

思路：根據待設計路線的原料試劑、最終產物，尋找題干中與原料試劑、最終產物相似的基團，確定

待設計路線的原理、條件和中間產物，最后完成整體設計路線。

3.表達方式：合成路線圖(一般三步至五步)

反應物反應物

A反應條件B反應條件C........—

「應用體驗」

CHCHCHC1CH,OH

133I,I

AQA-OHA

YYCl(DNa()H/H，(),AY(),

ILO,---2>-------------->1---—

1.已知OH—*OH光照OH②OHCu/A

CHOCH==CHCHO

[°HA1

OH

CH3CHO

?NaOH/H2O,AT

OH②H+OH

產。CH==CCHO

I

AACH3

YY-OH

參照上述合成路線,以丙醛和（）H為原料，設計制備OH的合成路線。

CH,ClCH2C1CH2()HCHO

AAI1OH

wCHCH2cH()

(DNaOH/HoO,A

Yo2?NaOH/11，(),△

H,().------------------------3T

答案OH-OH②H‘OHCu/了OH②H+

CH3

2.（2023?廣州高二檢測）已知:o參照上述合成路線，以

OH

1CH：iO

%1審乩

和CH,為原料，設計合成g的路線（無機試劑任選）。

答案

OH

課時對點練［分值：100分］

(選擇題1~10題，每小題5分，共50分)

園對點訓練

題組一有機物的推斷

L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，能產生磚紅色沉淀，說明葡萄糖分子中

含有()

A.苯環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產生磚紅色沉淀的有機物分子結構中一定含有醛基。

2.下列表格中對應的關系錯誤的是()

選項反應物反應試劑及反應條件反應類型主要生成物

的乙醇溶液，加熱消去反應丙烯

ACH3CHBrCH3KOH

BCH2CICH2CIKOH的水溶液，加熱取代反應乙二醇

濃硫酸、加熱消去反應丙烯

CCH3CH(OH)CH3

DHC1,催化劑，加熱取代反應

CH3CH—C(CH3)2CH3CH2CC1(CH3)2

答案D

解析CH3CHBrCH3與KOH的乙醇溶液共熱，發生消去反應生成丙烯，故A正確；CH2cleH2cl與KOH

的水溶液共熱，發生取代反應生成乙二醇，故B正確；CH3cH(OH)CH3在濃硫酸、加熱的條件下發生消去

反應生成丙烯，故C正確；CH3CH-C(CH3)2和HC1在催化劑、加熱條件下發生加成反應可生成

CH3CH2CC1(CH3)2,故D錯誤。

3.下表為某有機物分別與各種試劑反應的現象，則這種有機物可能是（）

試劑鈉酸性高鎰酸鉀溶液NaHCCh溶液

現象放出氣體褪色不反應

=

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，則不含一COOH,與Na反應生成氣體且能被

酸性高鎘酸鉀溶液氧化，則一定含一0H,可能含有碳碳雙鍵或碳碳三鍵等。

4.丙醛和另一種組成為C?H2?O的物質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

解析反應中生成銀的物質的量是mol,根據化學方程式RCHO+2[Ag（NH3）2]OH/*

RCOONH4+2Ag；+3NH3+H2O可知消耗醛的物質的量是0.05mol,則混合物的平均相對分子質量是彘=64,

若3.2g純丙醛生成銀的質量為1^x2x108gmol-^11.9go丙醛的相對分子質量為58,所以另一種是

相對分子質量大于64的醛，或是不發生銀鏡反應的其他物質。2-甲基丙醛的相對分子質量大于64,A不

符合題意；丙酮不能發生銀鏡反應，B不符合題意；乙醛的相對分子質量小于64,C符合題意；丁醛的相

對分子質量大于64,D不符合題意。

題組二合成路線的分析與設計

5.（2024?紹興市適應考）第爾斯-阿爾德反應可得到環加成產物，構建環狀骨架。例如：

H

XYZ

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.該反應的另一產物為Z的對映異構體

D.Z分子中有3種官能團

答案C

OHR'R'

OHII一凡。

6.已知：①RCHO+RCH2cHOR—CH—CH—CHO△RCH=CCHO.

下列說法正確的是（）

CH2

CHO

A.由反應①可推測苯甲醛和乙醛發生上述反應生成的是

B.反應②屬于還原反應

C.反應③屬于取代反應

D.反應④屬于消去反應

答案D

解析根據反應①可知，在堿性環境下，兩個醛分子先發生加成反應，然后再發生消去反應，生成烯醛,

C^CHO與CH3CHO發生反應最終生成U^-CH-CH—CHO

,A錯誤；有機反應中去氫或加

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

甲醛發生加成反應生成X/CH20H,C錯誤；反應④中由乙苯變為苯乙烯，屬于消去反應，D正確。

7.防腐劑G可經下列反應路線制得，下列說法不正確的是（）

OHOCH_3OCH3OHOH

(CH)2SOt八KMnO4/H+八KI/H+、△一

Y3YYAY

CH3CH3COOHCOOHCOOC2H5

ABDEG

A.G可以發生取代反應、消去反應

B.lmolA與濃濱水反應取多消耗2molBn

C.用FeCb溶液可鑒別化合物D和E

D.反應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不能發生消去反應，A錯誤；根據苯酚與濃濱水發生的取代

OH

反應可知，1molCH與足量溟水反應，最多可消耗2mol單質潰，B正確；D中的官能團為醛鍵和竣

基,E中的官能團為酚羥基和竣基,E遇FeCh溶液呈紫色，C正確；由整個流程可知,反應A—B和

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

)-H

II-

8.雙酚A(CH)是一種重要的化工原料，它的一種合成路線如圖所示:

丙烯號閏「也回小回冊)雙酚人

下列說法正確的是()

A.lmol雙酚A最多可與2molBr?反應

B.G物質與乙醛互為同系物

C.E物質的名稱是1-澳丙烷

Cu_

D.反應③的化學方程式是2(CH3)2CHOH+O2^*2cH3coeH3+2H2O

答案D

解析雙酚A中酚羥基的鄰位上有H,可以與溟發生取代反應,1mol雙酚A最多可與4moiBr?反應，故

()

II

A錯誤；G為H‘C—C—CH,含有酮炭基，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-溟丙烷，故C錯誤。

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

iH

6阻o

AB

cH2O/FeCl3

CI-O-CH^C7H4CI4——>C7H4OC12

DEF

A.E-苯酮中的含氧官能團有酮琉基和酸鍵

B.可用FeCb溶液檢驗C中是否殘留B

_O

C化合物F的結構簡式為°YXQ

D.E-苯酮能發生還原反應、取代反應和消去反應

答案D

解析B屬于酚，能和氯化鐵溶液發生顯色反應，C不與FeCb溶液反應，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-苯酮的結構簡式并結合F的分子式可知，F的結構簡式為

C)

O,C項正確；E-苯酮不能發生消去反應，D項錯誤。

10.唾麻1N山））是藥物氯唾的基礎原料，其合成路線如下：

S=CH29翼黑&￡需乎1

ABMOHE

D

C濃硝酸CFe.HCl（T\

煌」硫酸，屋G^

FNH2

9HJ

力人才［內催化劑

HH

LK

下列有關說法正確的是（）

A.C—D的反應條件為NaOH的乙醇溶液、加熱

B.可以用濱水檢驗E中的碳碳雙鍵

C.F-G和G—J的反應類型均為取代反應

D.與喳琳互為同分異構體，且含有碳碳雙鍵和鼠基（一CN）的芳香族化合物共有6種（考慮順反異構）

答案D

解析與Cl在加熱條件下發生取代反應生成與

CH3—CH=CH22CICH2—CH=CH2,CICH2—CH=CH2

Cb發生加成反應生成C:CHoCl—CHC1—CH2C1,C與NaOH的水溶液共熱發生取代反應生成D:

=

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

濃硝酸共熱發生取代反應生成G:,G在Fe、HC1存在的條件下發生還原反應生成J:

、旦。D項，符合條件的同分異構體有CH=CH—CN（具有順反異構）、

同綜合強化

11.（4分）（2023?濟南高二檢測）合成路線流程圖示例如下:

CH,CH20H迎西

170七BrBr

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

（%N-^^^COOGH-,

的中間體CI。

答案

OCH,理蟠OZNOCH.3OZN勺<也

濃疏酸,△催化劑七］

----------PNV^COOH---ON-OCOOCH

\濃H2so4,△2'2S

ClCl

R—C=CH—R（）

I3I

12.（4分）已知：氏Zn/H：（）、aR-C—R2+R3—COOH（R1>R2>R3均代表煌基）。應用上

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

濃HSQaCH3cHzc旦CH（）H

答案CH3cH2cH2cH20H△―*CH3CH2CH=CH,Zn/H2O,ACH3cH2coOH濃乩80,￡

CH3cH2COOCH2cH2cH2cH3

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X2023?天津高二期末）有機物F是重要的醫藥合成中間體，其一種合成路線如下:

F02NH

已知：，的?2

回答下列問題：

(1)物質A的名稱為,核磁共振氫譜有組峰，最多有個原子

共平面；B的結構簡式為。

(2)物質D中官能團的名稱為酮默基、o

(3)B—C的反應類型為,D—E的反應類型為。

(4)E一F的化學方程式為o

(5)C有多種同分異構體，同時滿足下列條件的同分異構體有種。

①既能發生銀鏡反應又能發生水解反應；②苯環上一元取代產物有兩種。

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的結構簡式：。

OH

(6)參照上述合成路線，寫出以苯和冰醋酸為原料合成NHCOCH,的路線(無機試劑任選)。

答案(1)甲苯413(2)(酚)羥基、硝基(3)取代反應還原反應

)

CH3

解析（1）A的結構簡式為，名稱為甲苯，分子中含有4種不同化學環境的氫原子，核磁共振氫譜

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

反應為在苯環上引入支鏈，發生取代反應；D發生已知反應得到E,一NO?被還原為一NH2,該反應屬于

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

能發生銀鏡反應又能發生水解反應，則含有一OOCH,②苯環上一元取代產物有兩種，則其結構對稱性較

CH,CH2cH

其中核磁共振氫譜有5組峰且峰面積比為3：2：2：2：1的結構簡式為CH?（）（）CH或（）（）CH

H3c

\

C--CH—COOH

/\/

14.（18分）廣譜抗菌藥的中間體M（H3cCH2）的一種合成路線如圖所示。

OHO

III

。CH,—c—CH2—c—R

IINaOHI

已知：2CH3—C—R-------->R(R代表煌基或H原子)

試回答下列問題：

(1)寫出反應②所需的試劑和反應