专题：有机合成与推断
【题型说明】
有机合成与推断型综合题是高考有机化学选做题的重要考查形式，该题型多以新型有机物的合成路线为载体，并结合题目所给物质结构、性质反应信息，综合性考查有机化合物的推断、官能团的结构与性质、有机反应类型的判断、有机化学方程式的书写、同分异构体的书写等知识点，通常有4～5个设问，题目综合性强，情境新，考查全面，难度稍大，大多以框图转化关系形式呈现，能够很好地考查学生综合分析问题和解决问题的能力，获取信息、整合信息和对知识的迁移应用能力，在复习备考中应予以重视。
有机合成路线的综合分析
[题型示例]
【示例1】(2014·全国大纲卷，30)“心得安”是治疗心脏病的药物，下面是它的一种合成路线(具体反应条件和部分试剂略)：
回答下列问题：
(1)试剂a是________，试剂b的结构简式为________，b中官能团的名称是________。
(2)③的反应类型是________。
(3)心得安的分子式为________。
(4)试剂b可由丙烷经三步反应合成：
C 3H
8
――→
反应1
X――→
反应2
Y――→
反应3
试剂b
反应1的试剂与条件为________，反应2的化学方程式为______________，
反应3的反应类型是________。
(5)芳香化合物D 是1-萘酚的同分异构体，其分子中有两个官能团，能发生银镜反应，D 能被 KMnO 4酸性溶液氧化成E(C 2H 4O 2)和芳香化合物F(C 8H 6O 4)，E 和F 与碳酸氢钠溶液反应均能放出CO 2气体，F 芳环上的一硝化产物只有一种。D 的结构简式为________；由F 生成一硝化产物的化学方程式为________________，该产物的名称是________。
思路点拨 (1)反应①可用NaOH(或Na 2CO 3)与1-萘酚中酚羟基反应生成1-萘酚钠；根据A 、B 的结构简式和b 的分子式(C 3H 5Cl)，可推测出b 的结构简式为ClCH 2CH===CH 2，故b 分子中含有的官能团为氯原子、碳碳双键 。
(2)反应③由B()―→C()是断了碳碳双
键，加了一个氧原子，故属于加氧型的氧化反应。(3)根据心得安的结构简式即可确定其分子式为C 16H 21O 2N 。(4)由丙烷(CH 3CH 2CH 3)经三步反应合成ClCH 2CH===CH 2的流程图如下：
CH 3CH 2CH 3――→Cl 2
光照
――→NaOH/乙醇
△
CH 2===CHCH 3
――→一定条件下
Cl 2
ClCH 2CH===CH 2，由此得反应1的试剂与条件为Cl 2、光照；反应2的化学方程式为：
＋NaOH ――→CH 3CH 2OH △
CH 2===CHCH 3↑＋NaCl ＋H 2O ；反应3的反应类型为取代反应。(5)根据1-萘酚的结构简式()可确定D 的分子式为C 10H 8O ，
又知芳香族化合物D 可发生银镜反应，故确定含有醛基，D 能被酸性KMnO 4氧化成E(C 2H 4O 2)和芳香化合物F(C 8H 6O 4)，且均与NaHCO 3溶液反应放出CO 2，可确定E 为CH 3COOH ，又由F 芳环上的一硝基代物只有一种，故F 为
结合D 的分子式可确定D 的结构简式为由F 的结构简式
即可得出其一硝基取代物的结构简式为该硝化产物的名称
为2-硝基-1,4-苯二甲酸或硝基对苯二甲酸。硝化反应所需试剂为浓硝酸和浓硫酸，所以由F 生成一硝化产物的化学方程式为
――→浓H 2SO 4△
答案 (1)NaOH(或Na 2CO 3) ClCH 2CH===CH 2 氯原子、碳碳双键 (2)氧化反应 (3)C 16H 21O 2N
(4)Cl 2、光照
――→CH 3CH 2OH
△CH 2===CH —CH 3↑＋NaCl ＋H 2O 取代反应
【归纳总结】
1．常见的有机合成路线 (1)一元合成路线
R —CH===CH 2――→HX 一定条件卤代烃――→NaOH/H 2O △一元醇―→一元醛―→一元羧酸―→酯。
(2)二元合成路线 CH 2===CH 2――→X 2
――→NaOH/H 2O
△
二元醇―→二元醛―→二元羧
酸―→
??
?
??链酯
环酯
高聚酯
。
(3)芳香化合物合成路线：
2．有机合成中官能团的引入、消去和转化
(1)官能团的引入
①引
入碳
碳双
键
??
?
?
?
??卤代烃的消去：CH3CH2Br＋NaOH――→
醇
△
CH
2
===CH
2
↑＋NaBr＋H
2
O
醇的消去：CH
3
CH
2
OH――→
浓H
2
SO
4
170 ℃CH2===CH2↑＋H2O
炔烃的不完全加成：HC≡CH＋HCl――→
一定条件
CH
2
===CHCl
②引入卤素原子
????
???????
烷烃或苯及其
同系
物的卤代???????
CH 3
CH 3
＋Cl 2
――→光照HCl ＋CH 3
CH 2
Cl (还有其他的卤代烃) ＋Br 2
――→FeBr
3
＋HBr
＋Cl 2
――→光照HCl ＋
CH 2===CHCH 3＋Cl 2
――→
500～600 ℃CH 2
===CHCH 2
Cl ＋HCl 不饱和烃与HX 、X 2
的加成：CH 2
===CH 2
＋HBr ――→一定条件CH 3
CH 2
Br 醇与氢卤酸的取代：CH 3
CH 2
OH ＋HBr ――→△CH 3
CH 2
Br ＋H 2
O
③引入羟基????
??
?
烯烃与水的加成：CH 2===CH 2＋H 2O ――→催化剂加热、加压CH 3CH 2OH
醛(酮)的加成：＋H 2
――→催化剂△ 卤代烃的水解：R —X ＋NaOH ――→水△
ROH ＋NaX 酯的水解：RCOOR ′＋NaOH ――→△RCOONa ＋R ′OH
④引入羧基
?
?
?
?
?
?
?醛的氧化：2CH3CHO＋O2――→
催化剂
△
2CH
3
COOH
酯的水解：CH
3
COOC
2
H
5
＋H
2
O
H＋
△
CH
3
COOH＋C
2
H
5
OH
烯烃的氧化：R—CH===CH
2
――→
KMnO
4
(H＋)
RCOOH＋CO
2
↑
苯的同系物的氧化：――→
KMnO
4
(H＋)
(2)官能团的消去
①通过加成反应消除不饱和键。
②通过消去反应、氧化反应或酯化反应消除羟基(—OH)。
③通过加成(还原)反应或氧化反应消除醛基(—CHO)。
④通过消去反应或水解(取代)反应消除卤素原子。
(3)官能团的转化
①利用衍变关系引入官能团，如卤代烃
水解
取代伯醇(RCH2OH)
氧化
还原醛――→
氧化
羧酸。
②通过不同的反应途径增加官能团的个数，如
③通过不同的反应，改变官能团的位置，如
3．有机合成中常见官能团的保护