专题17-有机物的合成与推断(原卷版).doc

1．有机合成中官能团的转变
(1)官能团的引入(或转化)
官能团的引入
—OH
＋H2O；R—X＋H2O；R—CHO＋H2；RCOR′＋H2；R—COOR′＋H2O；多糖水解
—X
烷烃＋X2；烯(炔)烃＋X2或HX；R—OH＋HX

R—OH和R—X的消去；炔烃不完全加成
—CHO
某些醇氧化；烯烃氧化；炔烃水化；糖类水解
—COOH
R—CHO＋O2；苯的同系物被强氧化剂氧化；羧酸盐酸化；R—COOR′＋H2O
—COO—
酯化反应

(2)官能团的消除
①消除双键：加成反应。
②消除羟基：消去、氧化、酯化反应。
③消除醛基：还原和氧化反应。
(3)官能团的保护
被保护的官能团
被保护的官能团性质
保护方法
酚羟基
易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化
①用NaOH溶液先转化为酚钠，后酸化重新转化为酚：
②用碘甲烷先转化为苯甲醚，后用氢碘酸酸化重新转化为酚：
氨基
易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化
先用盐酸转化为盐，后用NaOH溶液重新转化为氨基
碳碳双键
易与卤素单质加成，易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化
用氯化氢先通过加成转化为氯代物，后用NaOH醇溶液通过消去反应重新转化为碳碳双键
醛基
易被氧化
乙醇(或乙二醇)加成保护：

2.增长碳链或缩短碳链的方法

举例
增长碳链
2CH≡CH―→CH2==CH—C≡CH
2R—ClR—R＋2NaCl
CH3CHO
R—ClR—CNR—COOH
CH3CHO
nCH2==CH2
nCH2==CH—CH==CH2
2CH3CHO
＋R—Cl＋HCl
＋＋HCl
＋＋(n－1)H2O
缩短碳链
＋NaOHRH＋Na2CO3
R1—CH==CH—R2R1CHO＋R2CHO

3．常见有机物转化应用举例
(1)

(2)

(3)

(4)CH3CHO
4．有机合成路线设计的几种常见类型
根据目标分子与原料分子在碳骨架和官能团两方面变化的特点，我们将合成路线的设计分为
(1)以熟悉官能团的转化为主型
如：以CH2==CHCH3为主要原料(无机试剂任用)设计CH3CH(OH)COOH的合成路线流程图(须注明反应条件)。
CH2==CHCH3
(2)以分子骨架变化为主型
如：请以苯甲醛和乙醇为原料设计苯乙酸乙酯()的合成路线流程图(注明反应条件)。
提示：R—Br＋NaCN―→R—CN＋NaBr

(3)陌生官能团兼有骨架显著变化型(常为考查的重点)
要注意模仿题干中的变化，找到相似点，完成陌生官能团及骨架的变化。如：模仿

香兰素　　　　　　　　　　　A

B　　　　　　　　　C

D　　　　　　　　　　　多巴胺
设计以苯甲醇、硝基甲烷为主要原料制备苯乙胺()的合成路线流程图。
关键是找到原流程中与新合成路线中的相似点。(碳架的变化、官能团的变化；硝基引入及转化为氨基的过程)

类型一：逆合成分析法
例1以和为原料合成，请用合成反应的流程图表示出最合理的合成方案（注明必要的反应条件）。
提示：①
②RCH2CH＝CH2+Cl2RCHClCH＝CH2+HCl；
③合成反应流程图可表示如下图（无机试剂可任选）。
ABC……→H
【思路点拨】本题可用逆合成法解答，其思维过程为：

【答案】

【解析】逆合成分析思路为：

由此确定可按以上6步合成。
【总结升华】逆合成分析法是在设计复杂化合物的合成路线时常用的方法。它是将目标化合物倒推一步寻找上一步反应的中间体，该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物，而这个中间体的合成与目标化合物一样，又可以由更上一步的中间体得到。依次倒推，最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线。

类型二：有机框图题
例2有机化合物J是治疗心脏病药物的一种中间体，分子结构中含有3个六元环。其中一种合成路线如下：

已知：
①A既能发生银镜反应，又能与FeCl3溶液发生显色反应，其苯环上有两种不同化学环境的氢原子；
②有机物B是一种重要的石油化工产品，其产量可用来衡量国家的石油化工发展水平；
③
请回答以下问题：
（1）A中含有的官能团的名称是________。
（2）写出下列有机反应类型：B→C________，F→G________，I→J________。
（3）写出F生成G的化学方程式：________。
（4）写出J的结构简式：________。
（5）E的同分异构体有多种，写出所有符合以下要求的E的同分异构体的结构简式：________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应 ②能发生银镜反应
③苯环上只有两个对位取代基 ④能发生水解反应
【思路点拨】根据题给信息和流程图知，A为对羟基苯甲醛，B为乙烯，C为乙醇，D为乙醛，F为E（）和银氨溶液反应后再经酸化后的产物，即，G为，H为，I为，J为。
【答案】（1）（酚）羟基、醛基
（2）加成反应 消去反应 取代反应（或酯化反应）
（3）
（4）
（5）
【解析】（1）根据信息①知A为对羟基苯甲醛，含有的官能团的名称是（酚）羟基、醛基。（2）B→C为乙烯转化为乙醇，是加成反应；F→G是醇的消去反应，I→J是醇和酸发生的酯化反应。（5）根据题意，能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；能发生银镜反应，说明含有醛基；由③知两个取代基在对位；能发生水解反应，说明含有酯基，故符合要求的E的同分异构体的结构简式为。
【总结升华】正向合成分析法是从已知的原料入手，找出合成所需要的直接或间接的中间体，注意碳链骨架、官能团的变化、反应条件与反应类型的关系，逐步推向合成的目标有机物。
实际解答题目时，往往是正向合成法与逆向合成法两者联合应用。

1．化合物H是一种改善睡眠的药物，其中一种合成路线如下：

已知：+R3—C≡C—Na
回答下列问题：
(1)A的化学名称为_______；E的结构简式为______。
(2)A→B反应所需的试剂及条件分别为_______。
(3)G中含氧官能团的名称为___；由C和F合成G的反应类型(酸化前)为____。
(4)由G合成H的第一步反应的化学方程式为_____。
(5)写出能同时满足下列条件的H的所有同分异构体的结构简式：____。
①遇FeCl3溶液显紫色；
②1mol该有机物与足量的NaOH溶液反应最多能消耗2 mol NaOH；
③环上有4个侧链；
④核磁共振氢谱有四组峰。
(6)参照题干中的反应流程及题给信息，写出以乙炔和甲醛为起始原料合成1，3-丁二烯的合成路线________(无机试剂任选)。
2．3，4-二羟基肉桂酸(H)是止血升白细胞药，用于肿瘤治疗的术后恢复，其合成路线如下图所示。

已知： R—CHO+R'—CH2
请回答下列问题：
(1) X 的化学名称为___________，A 中含氧官能团的名称是___________。
(2)有机物 D 是 X 的同系物，其相对分子质量比 X 大 28，核磁共振氢谱有四组峰，写出 D 发生催化氧化反应的化学方程式___________。
(3)R 的结构简式为___________，其 Y+R→Z 的反应类型为___________。
(4)下列关于有机物 H 的说法正确的是___________(填字母)。
a．1mol H 最多能和 3molBr2 反应
b．一个 H 分子中最多有 8 个碳原子共平面
c．H 的分子式为 C9H8O4
d．等量的 H 分别与足量的 Na、NaOH、NaHCO3 反应消耗它们的物质的量之比为 3：3：1
(5)T 是 Z 的芳香族同分异构体，已知①1molT 与足量碳酸氢钠溶液反应生成 1molCO2 ②两个氯原子直接连在苯环上且处于间位③只含有一个甲基，则 T 的结构有___________种(不考虑立体异构)。
(6)设计用乙醛为原料制备CH2=CH -CH=CH2 的合成路线，其他无机试剂任选___________。
3．蜂胶是一种天然抗癌药，主要活性成分为咖啡酸苯乙酯(I)。合成化合物I的路线如下：

已知：①
②RCHORCH=CHCOOH③当羟基与双键碳原子相连时，易发生转化：RCH=CHOH→RCHCHO
请回答下列问题：
(1)化合物A的名称是___________；B→C的反应类型是___________。
(2)化合物I中含氧官能团的名称是___________；E的结构简式为___________。
(3)G→H的反应条件为___________。
(4)由E和H生成I物质的化学方程式为___________。
(5)化合物W与E互为同分异构体，两者所含官能团种类和数目完全相同，且苯环上有3个取代基，则W可能的结构有___________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢，峰面积比为2：2：1：1：1：1，写出符合要求的W的结构简式___________。

4．已知在标准状况下的密度是，中的两个官能团分别具有乙烯和乙酸中官能团的性质。是有芳香气味、不易溶于水的油状液体。按下列路线合成：

已知：(代表卤素原子)
请回答：
(1)中官能团的名称是______。
(2)的化学方程式______。
(3)下列说法不正确的是______。
A. 有机物与金属钠反应比水与金属钠反应要剧烈
B. 用新制碱性氢氧化铜试剂可以区分有机物、和
C. 在强碱性环境下加热可以发生皂化反应
D. 实验室制备时，浓硫酸主要起氧化作用
5．2-氧代环戊羧酸乙酯(F)是常见医药中间体，合成路线如下图所示：

已知：①气态链烃A的相对分子质量为42
②
(1)A的名称为_______。
(2)C3H8O2的结构简式为_______。
(3)反应③的化学方程式为_______。
(4)④的反应类型为_______。
(5)满足下列条件F的同分异构体有_______种，写出其中核磁共振氢谱有六组峰的同分异构体的结构简式_______。
①含有六元碳环
②能发生银镜反应，1mol该物质最多生成4mol银
③能与NaOH溶液反应，1mol该物质消耗1molNaOH
(6)利用以上合成路线中的相关信息，请将以乙醇为原料(其他无机试剂及溶剂任选)制备的合成路线补充完整：C2H5OH→_______。
6．乙酸香兰酯是用于调配奶油、冰淇淋的食用香精。用一种苯的同系物为原料，合成乙酸香兰酯的路线如下：

回答下列问题。
(1)的分子式为，其化学名称为______，中的含氧官能团是______。
(2)的结构简式为______。
(3)写出由合成乙酸香兰酯的化学方程式______；该反应的类型是______。
(4)是的同分异构体，具备以下条件：①含有苯环，且苯环上只有两个取代基；②能发生水解，且遇到溶液会显紫色。则满足条件的结构有______种；其中核磁共振氢谱共有五组峰，峰面积比为的一种化合物的结构简式是______(不考虑立体异构)。
(5)请参照上述合成路线，以苯和为原料，设计制备的合成路线______ (无机试剂任选)。
7．有机物W用作调香剂、高分子材料合成的中间体等，制备W的一种合成路线如下。

已知：①+CH3Cl+HCl
②R-COOH + Rˊ-OHR-COOR′+ H2O
请回答下列问题：
(1)D中含有的官能团是_______(写名称)
(2)A聚合生成高分子化合物的结构简式为_______。
(3)反应③的化学方程式是_______。
(4)反应⑥的化学方程式是_______。
(5)芳香化合物N是A的同分异构体，其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为_______ 。
(6)参照有机物W的上述合成路线，设计以M为起始原料制备F的合成路线(无机试剂任选)_____。[示例：CH3CH2OHCH2=CH2BrCH2CH2Br]
8．2020年2月，国家卫生健康委办公厅、国家中医药管理局办公室联合发出《关于印发新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第六版)的通知》。此次诊疗方案抗病毒治疗中增加了有机物G，G是一种医药中间体，可通过如图所示路线合成。A是石油化工的重要产品且分子中所有原子在同一平面内，H的分子式是C7H8。

已知：①—COOH
②RCHO+R1CH2CHORCH=C(R1)CHO+H2O
回答下列问题。
(1)A的结构简式是_______。
(2)H→I的化学方程式为_______，B与银氨溶液反应的化学方程式是_______。
(3)C→D的反应类型是_______，I→J的反应类型是_______。
(4)两个E分子在一定条件下发生分子间脱水生成一种环状酯的结构简式是_______。
(5)满足以下条件的F的同分异构体(不含F)共有_______种。
①能与氯化铁溶液发生显色反应②分子中有—COO—结构③苯环上有两个取代基
(6)参照上述流程，以乙醇为原料(其他无机试剂自选)可制取2—丁烯酸，写出相应的合成路线_______。