第5讲 有机合成与推断

烃及其衍生物的性质与应用1．掌握烃（烷、烯、炔、芳香烃）及其衍生物（卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯）的组成、结构和性质．II 2．从官能团的角度掌握有机化合物的性质，并能列举事实说明有机物分子中基团之间的相互影响．II3．根据加成反应、取代反应和消去反应的特点，判断有机反应类型．II4．了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及其应用．I5．认识烃及其衍生物在有机合成和有机化工中的重要作用．I6．以上各部分知识的综合运用．III1．有机物的推断方法分为顺推法、逆推法和猜测论证法（1）顺推法：以题所给信息顺序或层次为突破口，沿正向思路层层分析推理，逐步做出推断，得出结论．（2）逆推法：以最终物质为起点，向前步步递推，得出结论，这是有机合成推断题中常用的方法．（3）猜测论证法：根据已知条件提出假设，然后归纳、猜测、选择，得出合理的假设范围，最后得出结论．其解题思路为：2．知识要点归纳（1）由反应条件确定官能团考纲要求知识要点（2）根据反应类型来推断官能团：（3）根据反应物性质确定官能团（4）合成与转化思维图形【例题1】. (15分)化合物H 是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体，其合成路线如下：(1)化合物A 的含氧官能团为 和 (填官能团的名称)。

(2)反应①→⑤中属于取代反应的是 (填序号)。

(3) 写出同时满足下列条件的B 的一种同分异构体的结构简式 I.分子含有两个苯环； II.分子有7个不同化学环境的氢； III.不能与FeCl3溶液发生显色反应，但水解产物之一能发生此反应。

(4)实现D →E 的转化中，加入化合物X 能发生银镜反应，X 的结构简式(5)已知：。

化合物是合成抗癌药物美发伦的中间体，请写出以和为原料制备该化合物的合成路线流程图(无机试剂任用)。

合成路线流程图示例如下：【参考答案】(1)羟基 醛基 (2)①③⑤(3) 或(4)(5)例题精讲【例题2】.(14分)化合物A是合成天然橡胶的单体，分子式为C5H8。

A的一系列反应如下(部分反应条件略去)：回答下列问题：(1)A的结构简式为，化学名称是(2)B的分子式为(3)②的反应方程式为(4)①和③的反应类型分别是，(5)C为单溴代物，分子中有两个亚甲基，④的化学方程式为(6)A的同分异构体中不含聚集双烯(C=C=C)结构单元的链状烃还有种，写出其中互为立体异构体的化合物的结构简式【答案】(1) 2—甲基—1,3—丁二烯(或异戊二烯)(2) C5H8O2(3)(4)加成反应消去反应(5)(6)6【解析】(1)“化合物A是合成天然橡胶的单体，分子式为C5H8”，故A为，名称为2—甲基—1,3—丁二烯，或异戊二烯。

(2)是与B发生类似“”反应而生成的，故B为，分子式为C5H8O2；(3)反应①为Br2参加的加成反应，则反应②为消去反应：；(4)(5)反应③的条件是光照，“C为单溴代物，分子中有两个亚甲基”，故发生的是取代反应，产物C的结构简式为。

C的结构中有Br原子和酯基两种官能团，都能在“NaOH/H2O”的作用下水解，故方程式为：。

(6)含有碳碳三键的为：；含有两个碳碳双键的为：，故还有6种。

【例题3】.（13分）对二甲苯（英文名称p-xylene），缩写为PX）是化学工业的重要原料。

（1）写出PX的结构简式（2）PX可发生的反应有、填反应类型）。

（3）增塑剂（DEHP）存在如下图所示的转化关系，其中A是PA的一种同分异构体。

①B的苯环上存在2种不同化学环境的氢原子，则B的结构简式是②D分子所含官能团是（填名称）。

③C分子有一个碳原子连接乙基和正丁基，DEHP的结构简式是（4）F是B的一种同分异构体，具有如下特征：a．是苯的邻位二取代物；b．遇FeCl3溶液显示特征颜色；c．能与碳酸氢钠溶液反应。

写出F与NaHCO3溶液反应的化学方程式答案：【例题4】. （14分）化合物A （C 12H 16O 2）经碱性水解、酸化后得到B 和C （C 8H 8O 2）。

C 的核磁共振氢谱表明含有苯环，且苯环上有2种氢原子。

B 经过下列反应后得到G ，G 由碳、氢、氧三种元素组成，相对分子质量为172，元素分析表明，含碳55.8 %，含氢7.0 %，核磁共振氢谱显示只有一个峰。

AB DC2) H 氧化Br 2 / P浓H 2SO 4氧化2O / NaOH已知：请回答下列问题：（1）写出G 的分子式：（2）写出A 的结构简式：（3）写出F→G 反应的化学方程式： ，该反应属 （填反应类型）。

（4）写出满足下列条件的C 的所有同分异构体：①是苯的对位二取代化合物； ②能与FeCl3溶液发生显色反应； ③不考虑烯醇（CCOH ）结构。

（5）在G 的粗产物中，经检测含有聚合物杂质。

写出聚合物杂质可能的结构简式（仅要求写出1种）：答案：（14分） （1）C8H12O4（2）COOCH 2CH(CH 3)2CH 3（3）2(CH 3)2CCOOHO OOO+2H 2O取代反应（或酯化反应） （4）HOCOCH 3HOCH 2CHOHOOCH=CH 2HO CH CH 2O（5）C C CH 3CH 3OO n【例题5】. (16分) 衣康酸M 是制备高效除臭剂、粘合剂等多种精细化学品的重要原料，可经下列反应路线得到（部分反应条件略）.CH 2CH 2CH 2CH 3C CH 3→Cl 2C 4H 8Cl 2NaOH 醇溶液→△C 4H 7Cl →NaCN CH 3C CN CH 2CH 2C HO C O HOOC →A B D ME（1）A 发生加聚反应的官能团名称是 ，所得聚合物分子的结构型式是 （填“线型”或“体型”）。

（2）B →D 的化学方程式为 （3）M 的同分异构体Q 是饱和二元羧酸，则Q 的结构简式为 （只写一种）（4）已知 ,E 经五步转成变成M 的合成反应流程为：① E →G 的化学反应类型为 ，G →H 的化学反应方程式为 ② J →L 的离子方程式为③已知： ，E 经三步转变成M 的合成反应流程为 （实例如题28图）；第二步反应试剂及条件限用NaOH 水溶液、加热）【答案】（1）碳碳双键，线型 （2）[（3）（4）①取代反应②CN CH 2△NaOH 水溶液→—CH 2COONa + NH 3—C(OH)3—COOH + H 2O 自动失水→E →Cl 2光照CH 2CH 2C CN CH 2Cl △NaOH 水溶液→O 2催化剂→△→△酸化→银氨溶液G H J L M【例题6】.（14分）过渡金属催化的新型碳-碳偶联反应是近年来有机合成的研究热点之一，如反应①化合物Ⅱ可由化合物Ⅲ合成：①化合物I的分子式为______________②化合物Ⅱ与Br2加成的产物的结构简式为______________③化合物Ⅲ的结构简式为_____________④在浓硫酸存在和加热条件下，化合物Ⅳ易发生消去反应生成不含甲基的产物，该反应方程式为（注明反应条件）。

因此，在碱性条件下，由Ⅳ与反应合成Ⅱ，其反应类型为___________⑤Ⅳ的一种同分异构体V能发生银镜反应。

V与Ⅱ也可发生类似反应①的反应，生成化合物Ⅵ，Ⅵ的结构简式为________ ___（写出其中一种）。

答案：①C7H5OBr ②③④取代反应⑤【例题7】. (8分)[化学一有机化学基础] 合成P(一种抗氧剂)的路线如下：已知：①②A 和F 互为同分异构体，A 分子中有三个甲基，F 分于中只有一个甲基。

(1) A →B 的反应类型为 。

B 经催化加氢生成G （C 4H 10) ,G 的化学名称是 (2) A 与浓HBr 溶液一起共热生成H ，H 的结构简式为 (3)实验室中检验C 可选择下列试剂中的 a.盐酸 b. FeCl 3溶液 c. NaHCO 3溶液 d.浓氨水(4) P 与足量NaOH 溶液反应的化学反应方程式为 （有机物用结构简式表示)。

【解析】根据A 分子中含有3个甲基，可以推断A 的结构简式为A →B 的反应为消去反应，根据A的结构简式可以推断出B 为，则G 为2-甲基丙烷(2) H 为A 与HBr 发生取代反应的产物，结构简式为⑶C 为苯酚，苯酚遇FeCl3溶液呈紫色，与浓溴水发生取代反应生成白色沉淀，因此可以用FeCl3溶液和浓溴水检验C 。

(4) F 与A 为同分异构体，且分子内只含1个甲基，则F 的结构简式为：CH3CH2CH2CH2OH ，P 为E 与F 发生酯化反应的产物，结构简式为。

答案：(1)消去(除)反应;2-甲4丙烷(或异丁烷) ⑵ ⑶b 、d⑷R 2C=CH 2催化剂C CH 3RR(R 为烷基);CH C CHCHBrCHC CHCHA(C 4H 10O)浓硫酸 △B(C 4H 8) C(C 6H 6O)催化剂(H 3C)HO (H 33(H 3C)HO (H 33CHO①CHCl 3、NaOH②H ＋[Ag(NH 3)2]OH △ D H ＋E(C 15H 22O 3)F 浓硫酸△P(C 19H 30O 3)【例题8】. （14分）已知： －CHO+(C 6H 5)3P=CH －R →－CH=CH －R + (C 6H 5)3P=O ，R 代表原子或原子团W 是一种有机合成中间体，结构简式为：HOOC －CH=CH －CH=CH －COOH ，其合成方法如下：其中，M 、X 、Y 、Z 分别代表一种有机物，合成过程中其他产物和反应条件已略去。

X 与W 在一定条件下反应可以生成酯N ，N 的相对分子质量为168。

请回答下列问题：（1）W 能发生反应的类型有 。

（填写字母编号）A.取代反应B. 水解反应C. 氧化反应D.加成反应（2）已知为平面结构，则W 分子中最多有 个原子在同一平面内。

（3）写出X 与 W 在一定条件下反应生成N 的化学方程式： （4）写出含有3个碳原子且不含甲基的X 的同系物的结构简式： （5）写出第②步反应的化学方程式： 【答案】⑴A C D （3分）⑵16（2分）⑶HOCH2CH2OH+HOOC －CH=CH －CH=CH －COOH +2H2O(3分) ⑷HOCH2CH2CH2OH(3分)⑸OHC=CHO+2(C6H5)3P=CHCOOC2H5→2(C6H5)3P=O+H5C2OOCCH=CH －CH=CHCOOC2H5(3分) 【解析】采用逆推发，W 与C2H5OH 发生水解的逆反应——酯化反应得Z 的结构简式为C2H5OOC －CH ＝CH －CH ＝CH －COOC2H5，根据题目所给信息依次可以判断Y 为OHC －CHO 、X 为HOCH2－CH2OH ，再根据X 与W 在一定条件下反应可以生成相对分子质量为165的酯N 验证所判断的X 为HOCH2－CH2OH 正确。