2024版新教材高考化学全程一轮总复习第九章有机化学基础微专题大素养25有机综合推断题的解题策略学生用书

微专题·大素养 eq \o(○,\s\up1(25))  有机综合推断题的解题策略必备知识整理有机合成的思路与方法1．有机合成题的解题思路2．有机合成中碳骨架的构建3.有机合成中官能团的转化(1)官能团的引入(2)官能团的消除①通过加成反应可以消除不饱和键(双键、三键、苯环)；②通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基；③通过加成或氧化反应等消除醛基；④通过水解反应消除酯基、肽键、碳卤键。(3)官能团的改变①利用官能团的衍生关系进行衍变，如②通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如③通过某种手段改变官能团的位置，如4．官能团的保护(1)酚羟基的保护：因为酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先与NaOH反应，把—OH变为—ONa保护起来，待氧化后再酸化将其转变为—OH。(2)碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。(3)氨基(—NH2)的保护：如在对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2还原为—NH2。防止当KMnO4氧化—CH3时，—NH2(具有还原性)也被氧化。5．有机合成路线的设计(1)正推法。即从某种原料开始，对比目标产物与原料的结构(碳骨架及官能团)，对该原料进行碳骨架的构建和官能团的引入(或转化)，从而设计出合理的合成路线。如以乙烯为原料合成乙酸乙酯，可采用正推法：(2)逆推法。即从目标产物着手，分析目标产物的结构，然后由目标产物逆推出原料，并进行合成路线的设计。如通过对苯甲酸苯甲酯()的结构分析可知合成该有机化合物的是苯甲酸与苯甲醇，继续逆推可得出原料分子为甲苯，如图所示：设计合成路线时，要选择反应步骤少，试剂成本低，操作简单，毒性小，污染小，副产物少的路线，即素养专练1．化合物H是合成一种能治疗头风、痈肿和皮肤麻痹等疾病药物的重要中间体，合成路线如下：已知下列信息：回答下列问题：(1)A的分子式为________；D中官能团的名称为________。(2)C的结构简式为_____________________________________________。(3)合成路线中D到E的反应类型为________。(4)鉴别E和F可选用的试剂为______(填字母)。a．FeCl3溶液 b．溴水c.酸性KMnO4溶液 d．NaHCO3溶液(5)G到H的反应方程式为________________________________________________。2．近年来，以大豆素(化合物C)为主要成分的大豆异黄酮及其衍生物，因其具有优良的生理活性而备受关注。大豆素的合成及其衍生化的一种工艺路线如下：回答下列问题：(1)A的化学名称为__________________________________________。(2)1 mol D反应生成E至少需要________ mol氢气。(3)写出E中任意两种含氧官能团的名称____________________________________。(4)由E生成F的化学方程式为__________________________________________。(5)由G生成H分两步进行：反应1)是在酸催化下水与环氧化合物的加成反应，则反应2)的反应类型为__________________________________________。(6)化合物B的同分异构体中能同时满足下列条件的有________(填标号)。a.含苯环的醛、酮b.不含过氧键(—O—O—)c.核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积比为3∶2∶2∶1A.2个　　B．3个　　C．4个　　D．5个(7)根据上述路线中的相关知识，以丙烯为主要原料用不超过三步的反应设计合成：3．卤沙唑仑W是一种抗失眠药物，在医药工业中的一种合成方法如下：回答下列问题：(1)A的化学名称是________。(2)写出反应③的化学方程式____________。(3)D具有的官能团名称是__________。(不考虑苯环)(4)反应④中，Y的结构简式为____________。(5)反应⑤的反应类型是____________。(6)C的同分异构体中，含有苯环并能发生银镜反应的化合物共有__________种。(7)写出W的结构简式________。4．普瑞巴林能用于治疗多种疾病，结构简式为，其合成路线如下：(1)普瑞巴林分子所含官能团的名称为________。(2)化合物A的命名为________。(3)B→C的有机反应类型为________。(4)写出D→E的化学反应方程式________。(5)E～G中，含手性碳原子的化合物有________(填字母)。(6)E→F反应所用的化合物X的分子式为C5H10O，该化合物能发生银镜反应，写出其结构简式________，化合物X的含有碳氧双键()的同分异构体(不包括X、不考虑立体异构)数目为________，其中核磁共振氢谱中有两组峰的为________(写结构简式)。(7)参考以上合成路线及反应条件，以和必要的无机试剂为原料，合成，在方框中写出路线流程图。5．丹参素是一种具有抗菌消炎及增强机体免疫作用的药物。该药物的一种合成路线如图所示。已知：—Bn代表苄基()；同一个碳原子上连有两个羟基是不稳定的，会失水形成羰基。(1)丹参素的分子式为________，C中官能团的名称为________。(2)由A生成B的化学方程式为____________，反应类型为________。(3)E中采取sp3杂化的碳原子数目为________________。(4)N是C的同系物，相对分子质量比C大14，且其核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶3，则N的结构简式为______________________。写出同时符合下列条件的N的一种同分异构体的结构简式：________。①能发生银镜反应；②苯环上只有2个取代基且处于对位；③1 mol有机物消耗2 mol NaOH。(5)设计以苯酚与A为原料制备的合成路线：________________________________________________________________________________________________________________________________________________(无机试剂和有机溶剂任选)。6．G是有机合成的重要中间产物，其合成路线如图所示。回答下列问题：(1)A的名称为________，B中所含官能团的名称为________。(2)反应③的反应类型为________，反应④的化学方程式为________________。(3)F的结构简式为______________________________________________。(4)根据题设信息设计以1，5­二溴戊烷和C2H5OOCCH2COOC2H5为原料合成的路线：________________________________(其他试剂任选)。微专题·大素养 eq \o(○,\s\up1(25)) 素养专练1．解析：（1）根据C的成键特点，A的分子式为C7H7Br；D中含有的官能团为羰基。（2）根据已知信息①的反应机理，由D的结构简式逆推C的结构简式。（3）D→E反应过程中，D中的羰基被还原为羟基，所以反应类型为还原反应。（4）E和F的结构上相差一个—COOH，应该利用—COOH的性质验证F和E的不同，只有NaHCO3可以和羧基反应，所以答案为d。（5）根据已知信息②，可以推断G的结构简式为，G和CH3OH在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应，化学方程式为。答案：（1）C7H7Br　羰基　（2）（3）还原反应　（4）d（5）2．解析：（1）由A的结构简式可知A的名称为间苯二酚或1，3­苯二酚。（2）由D和E的结构简式可知，由D生成E，D中间环上的碳碳双键和羰基都要和氢气加成，故1 mol D反应生成E需要2 mol氢气。（3）由E的结构简式可知，E中存在的含氧官能团为羟基、酯基和醚键。（4）E生成F是醇的消去反应，反应的化学方程式为解析：（5）由G和H的结构简式及反应条件可知，第一步发生的是G和水的加成反应，第二步是酯的水解反应，属于取代反应。（6）B的分子式为C8H8O3，符合条件a、b、c的B的同分异构体的结构简式有共4种。解析：（7）根据F→G可知，丙烯与m­CPBA反应得到，与水加成得到，与（CH3CO）2O发生类似C→D的反应得到答案：（1）1，3­苯二酚（m­苯二酚或间苯二酚）（2）2（3）酯基、羟基、醚键（任意两种）（4）（5）取代反应（6）C（7）3．解析：（1）A中氟原子在—CH3的2号位（或邻位），故A的化学名称是2 ­ 氟甲苯（或邻氟甲苯）。（3）D中官能团除了羰基、氨基外，还有溴原子与氟原子。（4）由E和D的结构简式及反应条件可知，Y中的—Br与D中—NH2上的H原子缩合脱去HBr，故Y是。（5）由E和F的结构简式可知，该反应属于取代反应。（6）C是，其同分异构体能发生银镜反应，即含有—CHO，另外含有苯环，则在苯环上必须有—Cl、—F，即在苯环上有三种不同的官能团，故共有10种符合条件的同分异构体。答案：（1）2­氟甲苯（或邻氟甲苯）（2）（3）氨基、羰基、卤素原子（溴原子 、氟原子）（4）（5）取代反应（6）10　（7）4．解析：根据B的结构简式和A的分子式，可知A为乙酸，分析E和F的结构简式，在结构物质X可以发生银镜反应，则可知物质X的结构简式为，最后一问在合成的时候要注意题干提供的信息。（1）根据普瑞巴林的结构简式可知所含官能团的名称为羧基、氨基；（4）D→E是D和乙醇的酯化反应，其方程式为：HOOCCH2COOH＋2C2H5OH eq \o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△)) C2H5OOCCH2COOC2H5＋2H2O；（5）手性碳是指某一个碳原子所连接的原子或者原子团各不相同，则这个碳为手性碳，分析E～G这几种物质的结构可知含手性碳原子的化合物是G。（6）由分析可知物质X的结构简式为，化合物X的含有碳氧双键的同分异构体除X外还有3种，另外如果没有醛基，则可能是羰基，结构分别为：则一共6种，其中核磁共振氢谱中有两组峰的为。（7）根据以上信息，可以先变成苯乙酸，然后在支链上再引入一个氯原子，再进行合成，具体路线如下：答案：（1）羧基、氨基　（2）乙酸　（3）取代反应（4）HOOCCH2COOH＋2C2H5OH eq \o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△)) C2H5OOCCH2COOC2H5＋2H2O（5）G　（6）　6　（7）5．解析：（3）E为，分子中有4个C均形成4个σ键，则采取sp3杂化的碳原子数目为4。解析：（4）N是C的同系物，相对分子质量比C大14，说明其组成上比C多1个“CH2”，其核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶3，说明结构具有一定的对称性且含有1个—CH3，则N的结构简式为能发生银镜反应说明含有醛基或甲酸酯基，又结合1 mol有机物消耗2 mol NaOH、苯环上只有2个取代基且处于对位，说明取代基为—OOCH、—CH2OH或—CH2OOCH、—OH或—OOCH、—O—CH3，则符合条件的N的同分异构体为解析：（5）采用“正推法”。结合题给合成路线A→B→C可知：苯酚与A反应所得产物在一定条件下生成，再将该物质结构中的醛基氧化为羧基，即可得到目标产物。答案：（1）C9H10O5　醛基、酚羟基（2）　加成反应　（3）4　（4）见解析（5）6．解析：（4）采用“正推法”推断，由题图中反应②和反应⑤可知，1，5­二溴戊烷和C2H5OOCCH2COOC2H5可合成六元环状化合物，再由反应⑥可知，产物转化为羧酸，再经过酯化反应即可得到目标产物，流程为答案：（1）1，3­丙二醇　碳溴键（2）还原反应　（3）（4）