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第8讲　有机综合推断(能力课)
【复习目标】　
1．掌握烃及其衍生物的转化关系，基于官能团的变化认识其转化关系。
2．分析合成路线图中有机物的转化条件及部分有机物的分子结构，推断未知有机物的结构简式，掌握推断未知有机物分子结构的技巧。
1.根据反应条件推断反应物或生成物
(1)“光照”为烷烃的卤代反应。
(2)“NaOH水溶液、加热”为R—X的水解反应，或酯( )的水解反应。
(3)“NaOH醇溶液、加热”为R—X的消去反应。
(4)“HNO3/浓H2SO4、加热(50～60 ℃)”为苯环上的硝化反应。
(5)“浓H2SO4、加热”为R—OH的消去或酯化反应。
(6)“浓H2SO4、170 ℃”是乙醇消去反应的条件。
2．根据有机反应的特殊现象推断有机物的官能团或结构
(1)使溴水褪色，则表示该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键或醛基。
(2)使酸性KMnO4溶液褪色，则该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基或苯的同系物（侧链烃基中与苯环直接相连的碳原子上必须含有氢原子）。
(3)遇FeCl3溶液显紫色或加入浓溴水出现白色沉淀，表示该物质分子中含有酚羟基。
(4)加入新制Cu(OH)2并加热，有砖红色沉淀生成（或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现），表示该物质中含有醛基。
(5)加入金属钠，有H2产生，表示该物质分子中可能含有—OH或—COOH。
(6)加入NaHCO3溶液有气体放出，表示该物质分子中含有—COOH。
。
3．以特征产物为突破口来推断碳架结构和官能团的位置
(1)醇的结构与氧化产物的关系如下。
(2)由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。
(3)由取代产物的种类或氢原子环境可确定碳架结构。有机物取代产物越少或相同环境的氢原子数越多，说明该有机物结构的对称性越高，因此可由取代产物的种类或氢原子环境联想到该有机物碳架结构的对称性而快速解题。
(4)由加氢后的碳架结构可确定碳碳双键或碳碳三键的位置。
(5)由有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯，可确定该有机物是含羟基的羧酸；根据酯的结构，可确定—OH与—COOH的相对位置。
4．根据关键数据推断官能团的数目
(3)烯烃被O3氧化：
(4)苯环侧链的烃基(与苯环相连的碳原子上含有氢原子)被酸性KMnO4溶液氧化：
(5)苯环上的硝基被还原： 。
(6)醛、酮的加成反应(加长碳链，—CN水解得—COOH)：
(7)羟醛缩合：
(8)醛或酮与格氏试剂(R′MgX)发生加成反应，所得产物经水解可得醇：
【典题示例】
【示例】　根据有机物的官能团的转化回答下列问题：
已知：G是相对分子质量Mr＝118的烃。
(1)指出下列反应的反应条件及反应类型。
①______________________、________；
②______________________、________；
③______________________、________；
④______________________、________。
(2)G的结构简式： ________________。
H2、催化剂、△
加成反应
浓H2SO4、△
消去反应
Br2/CCl4
加成反应
NaOH/醇、△
消去反应
解析：从反应物到产物的转化过程中，碳骨架未发生改变。①进行的是醛基催化加氢；②发生醇羟基的消去反应；③是与Br2的加成反应；④发生卤代烃的消去反应。
【对点演练】
1. 根据杀虫剂氟铃脲(G)的两条合成路线回答下列问题。
(1)A的化学名称为________________(用系统命名法命名)；B→C的
化学方程式为______________________________________________；
D中含氧官能团的名称为________；
E的结构简式为____________________________。
2，6－二氯甲苯
酰胺基
(2)H中有____________种化学环境的氢，①～④中属于加成反应的是____________(填标号)；J中碳原子的轨道杂化方式有
________________种。
2
②④
2
2．含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性。一种合成该类化合物的路线如下(部分反应条件已简化)：
回答下列问题：
(1)B的结构简式为_________________________________；
(2)从F转化为G的过程中所涉及的反应类型是____________、
________；
(3)依据上述流程提供的信息，下列反应产物J的结构简式为
_______________________________。
消去反应
加成反应
[归纳总结]　有机推断题的解题思路
真题导向
【示例】　(2024·安徽卷，18)化合物Ⅰ是一种药物中间体，可由下列路线合成(Ph代表苯基，部分反应条件略去)：
已知：
(1)A、B中含氧官能团名称分别为__________、____________。
(2)E在一定条件下还原得到 ，后者的化学名称为
______________________。
(3)H的结构简式为
___________________________________________。
羟基
醛基
1，2-二甲苯(或邻二甲苯)
(4)E→F反应中、下列物质不能用作反应溶剂的是________(填标号)。
a．CH3CH2OCH2CH3　 b．CH3OCH2CH2OH
bc
(5)D的同分异构体中，同时满足下列条件的有________种(不考虑立体异构)，写出其中一种同分异构体的结构简式
___________________________________________。
①含有手性碳　②含有2个碳碳三键　③不含甲基
4
CH≡C—CH2—CH2—CH(NH2)—CH2—C≡CH等
[解析]　(1)根据流程中A和B的结构，A中的含氧官能团为羟基，B中的含氧官能团为醛基。
(2)根据题目中所给分子的结构，该分子的化学名称为1，2-二甲苯（或邻二甲苯）。
(3)H的结构简式为 。
(4)根据已知条件ⅱ，RMgX可以与含有活泼氢的化合物(H2O、ROH、RNH2、R—C≡CH等)发生反应，b中含有羟基，c中含有 ，则b和c均含活泼H原子，因此不能用b、c作溶剂。
(5)同分异构体中含有2个碳碳三键，说明结构中不含苯环，结构中不含甲基，说明三键在物质的两端，同分异构体中又含有手性碳原子，
因此，可能
[试题立意]　本题属于学术探究情境中的最新合成方法，以一种药物中间体的合成为载体，综合考查有机化学基础模块的知识，涉及有机物命名、官能团的名称、反应原理的分析、结构简式和化学方程式的书写、同分异构体的判断和合成路线的设计等。与《普通高中化学课程标准》学业质量水平3 中“能从组成、结构等方面认识无机化合物和有机化合物的多样性，能从物质的组成、性质、官能团、构成微粒和微粒间作用力等多个视角对物质进行分类”
“能说明物质的组成、官能团和微粒间作用力的差异对物质性质的影响”“能从多个角度对化学反应进行分类，认识化学反应的本质”“认识有机化合物转化和合成在社会经济可持续发展、提高生活质量等方面的重要贡献”和学业质量水平4中“能在物质及其变化的情境中，依据需要选择不同方法，从不同角度对物质及其变化进行分析和推断”“能根据物质的类别、组成、微粒的结构、微粒间作用力等说明或预测物质的性质”的要求吻合。
[关键能力]　主要考查考生信息获取与加工、逻辑推理与论证和批判性思维与辩证能力。
[考教衔接]　(1)本题外观特征和考查点相对比较固定，备考时要引导学生分析考查角度、总结常考点，如表所示：
考查角度 具体分析
物质的角度 包括指定有机物的命名、书写官能团的名称、分子式的书写等
变化的角度 包括反应类型、化学方程式的书写、结构简式的书写等
同分异构体 包括同分异构体数目的判断、书写有明确要求的结构简式等
合成路线 包括根据要求设计合成路线、补充新合成路线中缺失的物质等
结构的角度 包括杂化类型、酸碱性强弱的比较、空间位阻等
(2)除此外，还要掌握以下常用方法：
①掌握分析有机合成路线图的方法，掌握键线式的识别方法，能够根据反应试剂、反应条件以及反应物和生成物的异同推断合成路线图中各种物质的结构简式。
②掌握题给信息的分析方法，能够根据反应试剂和条件在合成路线中快速找到相对应的变化。
③掌握简单有机物命名的基本方法。
④掌握典型有机物的结构和性质，掌握常见的官能团、反应类型，掌握各类有机物的通性和特性。
⑤掌握带有限定条件同分异构体数目的判断方法。如减碳法、等效氢法、换元法、基元法、插入法、组合法、定一移一法、残基法等。
⑥掌握设计合成路线的常用方法：逆合成分析法。
⑦能够从物质结构角度入手分析反应过程、反应试剂、反应类型等，并能够进行相应的解释说明。
真题体验
1.(2024·湖北卷，19)某研究小组按以下路线对内酰胺F的合成进行了探索：
回答下列问题：
(1)从实验安全角度考虑，A→B中应连有吸收装置，吸收剂为
____________________________________。
NaOH溶液(或其他碱液)
解析：有机物A→B的反应中有HCN参加反应，HCN有毒，需要用碱液吸收，可用的吸收液为NaOH溶液。CN－可以与Fe2＋形成配合物，也可用FeSO4溶液吸收。
(2) C的名称为　　　　　　　，它在可得到制备________(填标号)的原料。
a．涤纶　　b．尼龙　　c．维纶　　d．有机玻璃
d
解析：有机物C可以与甲醇在酸性溶液中发生反应生成甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯经聚合反应生成有机玻璃，答案选d。
2-甲基-2-丙烯腈
(3)下列反应中不属于加成反应的有________(填标号)。
a．A→B　　　b．B→C　　　c．E→F
bc
解析：有机物A反应生成有机物B的过程为加成反应，有机物B生成有机物C的反应为消去反应，有机物E生成有机物F的反应为取代反应，故答案选bc。
(4)写出C→D的化学方程式
___________________________________。
G可形成大
π键更稳定
解析：已知反应相当于酮羰基脱去O，氨基脱去2个H，共脱去1分子水。E中的氨基与酮羰基可发生类似已知信息中的反应生成G′：
→
G′与G互为同分异构体，G中的碳碳双键可以与相邻的碳氧双键形成大π键而提高其稳定性，G′则没有这样的结构优势，因此G′会转化为更稳定的G。
(6)已知亚胺易被还原。D→E中，催化加氢需在酸性条件下进行的原因是________________________________________________________，
若催化加氢时，不加入酸，则生成分子式为C10H19NO2的化合物H，其结构简式为
防止催化加氢得到的氨基与羰基反应生成亚胺；促使反应正向进行
2．(2024·黑吉辽卷，19节选)特戈拉赞(化合物K)是抑制胃酸分泌的药物，其合成路线如下：
已知：
回答下列问题：
(1)B中含氧官能团只有醛基，其结构简式为________________。
(2)J→K的反应类型为____________。
(3)E→F转化可能分三步：①E分子内的咪唑环与羧基反应生成X；②X快速异构化为Y；③Y与(CH3CO)2O反应生成F。第③步化学方程式为
取代反应
＋(CH3CO)2O―→
＋CH3COOH
答案：
解析：有机物A与有机物B发生反应生成有机物C，根据有机物B的分子式和第（1）问中的已知条件，可以判断，有机物B的结构为
；有机物C与有机物D发生反应生成有机物E；有机物E在醋酸酐的作用下发生成环反应生成有机物F；有机物F发生两步连续反应生成有机物G，根据有机物G的分子式和有机物H的结构可以推出，有机物G的结构为 ；
有机物G发生两步反应生成有机物H，将G的羧基中的—OH取代为次氨基结构；有机物H与有机物I发生取代反应，将有机物H中酚羟基上的氢取代生成有机物J；最后有机物J发生取代反应将结构中的—Bn转化为—H，生成目标产物。
1．(12分)一种药物中间体G的合成路线如下：
醛基
银氨溶液(或新制氢氧化铜)
(2)E的结构简式为________。
E→F的反应类型为________。F→G的化学方程式为
还原反应
＋(CH3CO)2OCH3COOH＋
答案：
解析：根据F→G的反应条件和G的结构简式可知F为
，再结合已知信息②可知E为 。
2．(9分)以下为某兴趣小组设计的绿原酸合成路线：
已知：①；
②R1COCl＋R2OH―→R1COOR2＋HCl。
回答下列问题：
(1)反应A→B的化学方程式为____________________________。
(2)C的结构简式为______________________。
(3)D→E的第(1)步反应的化学方程式为
该反应类型为_________________。
NaBr＋H2O
取代反应
3．(10分)有机物K是合成酪氨酸血症药物尼替西农的中间体，其合成路线如下：
(1)A中官能团的名称为________。D→E的反应类型为________。
(2)B→C反应的化学方程式为
_________________________________________________________。
(3)H的结构简式为__________________。
碳碳双键
取代反应
(4)关于物质G，下列说法正确的是________(填标号)。
A. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．能与液溴在FeBr3存在下发生取代反应
C. 能发生加聚反应
D．1 mol G在空气中完全燃烧消耗6 mol氧气
AB
4．(10分)化合物M是灭活细菌药物的前驱体。实验室以A为原料制备M的一种合成路线如图所示：
已知：① ；
② 。
回答下列问题：
(1)A中含有的官能团的名称为_____________________；
B物质的化学名称是______________________________。
(2)由D生成E、由F生成G的反应类型分别为_________、_________。
(3)由C生成D的化学方程式为
___________________________________________________。
羟基
丙烯
氧化反应
取代反应
CH2===CHCH2Cl＋NaOH CH2===CHCH2OH＋NaCl
5．(15分)(2025·山东威海模拟)M为治疗偏头疼的药物，其合成路线如下。
已知：
回答下列问题。
(1)物质A的名称为________________，C中官能团的名称为硝基、________________。
(2)D→E的化学方程式为
E→F的反应类型为____________。
苯丙氨酸
酯基、氨基
＋2HCl
答案：
还原反应
(3)B的结构简式为________________，符合下列条件的B的同分异构体有________种。
①与B具有相同类型官能团；
②苯环上有两个取代基，其中一个为硝基。
11
6．(16分)(2025·辽宁鞍山模拟)Vitamin B1的一种全合成路线如图所示。
(1)A中含氧官能团的名称是________。
(2)C→D的反应类型是___________________。
(3)已知D→E的反应方程式为D＋M＋N―→E＋HCl(已配平)，则试剂N的化学式为________。
酰胺基
加成反应 (或还原反应)
CS2
(4)试剂M在使用时应防止反应体系碱性过强，请写出试剂M与过量NaOH溶液在加热条件下的反应方程式为
(5)E→F步骤中，使用过量盐酸的作用是构建出五元环结构，则氢氧化钠的作用是_____________________________________________
________________________________。
或“中和过量的盐酸”意思对即可)
(6)满足下列条件与化合物C互为同分异构体的结构有________种。
①分子中含有嘧啶环( )且环中氮原子上无取代基；
②嘧啶环上连有与化合物C相同的3种取代基。
11
(7)某课题组参照上述Vitamin B1的合成方法，采用如图路线合成化合物Q：
请写出化合物P与Q的结构简式：
P______________；Q________________。
解析：A( )在DMF，POCl3的作用下生成B( ) ，B
和 反应生成C( )，C与氢气加成，—CN变为—CH2NH2，生成
D( )，D与M( )、试剂N发生反应D＋M＋
N―→E＋HCl(已配平)得到E( )
对比D、M、E的结构可知，试剂N为S===C===S，即CS2，E先与
HCl反应构建五元环，再与NaOH反应得到F( )，
F与过氧化氢反应生成G( )，
G与HCl反应生成 。

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