有機物的綜合推斷(2)——利用有機物的轉化關系推斷【高考必備知識】1．熟知常見有機物的轉化路徑(1)一元轉化路徑(2)二元轉化路徑(3)芳香合成路徑2．根據題給轉化關系圖，推斷有機物的結構簡式在有機推斷題中，經常遇到轉化步驟中出現“有機物結構簡式——字母代替有機物(給出分子式)——有機物結構簡式”，要求寫出“字母代替有機物(或者是有機試劑)”的結構簡式的題型。對于此類有機物結構的推斷，需要考慮如下幾點：(1)在限定的轉化中，反應的條件是什么，其目的是什么？(2)轉化過程發生了什么反應，有機物結構發生了什么變化？(3)然后根據轉化前后(有時要分析、比較幾步轉化)有機物的結構及分子式的比較，寫出“字母所代替的有機物(或者是有機試劑)”的結構簡式【鞏固練習】1．InubosinB是一種可引發神經再生的天然菊苣堿，其實驗室合成路線如下：(1)E中含氧官能團的名稱為________(2)B到C的反應類型為________，寫出D的結構簡式____________________(3)寫出A到B的化學反應方程式______________________________________________(4)F為化合物B的同分異構體，其苯環上有兩個取代基。滿足下列條件的F有________種，任寫出其中兩種結構簡式：__________________________①可與FeCl3溶液發生顯色反應②1molF可與足量NaHCO3溶液反應生成44.8L氣體(標準狀況下)③核磁共振氫譜顯示苯環上有2組峰，且峰面積之比為1∶1(5)參照題干合成方案，以苯和鄰氨基苯甲醛為原料，設計路線合成(無機試劑任選)2．以下路線可合成有機物F，F可用作驅蟲劑：(1)A中含氧官能團的名稱是________；E的分子式為________(2)B的結構簡式為________；B→C的反應類型為________(3)C中的手性碳原子(注：碳原子上連有4個不同的原子或原子團，該碳原子稱為手性碳原子)有________個。(4)寫出反應③的化學反應方程式_________________________________________(5)已知芳香族化合物G比A少4個氫原子，且與A具有相同的含氧官能團，G的核磁共振氫譜圖顯示其有5組峰，且峰面積之比為6∶2∶2∶1∶1，則G可能的結構簡式為______________(任寫一個)(6)根據題目信息，設計由制備的合成路線(無機試劑任選)3．苯丁酸氮芥(Chlorambucil)是目前臨床上最重要的一種一線抗腫瘤藥物，它的一種合成路線如圖：已知：苯胺()容易被氧化(1)B的化學名稱是________，CD的反應類型是____________，H中含氧官能團的名稱為________(2)C的結構簡式是__________，步驟③的目的是______________(3)G與反應的物質的量的比例是________(4)FG的化學方程式是____________________________________________(5)F有多種同分異構體，寫出一種符合下列條件的同分異構體的結構簡式____________________________①含一個手性碳原子，含苯環，與F具有相同的官能團②核磁共振氫譜有6組峰，峰面積之比是3∶3∶2∶2∶2∶14．化合物H是合成某新型殺蟲劑的中間體，其合成路線如圖：(1)化合物A可由鹵代烴與NaCN反應獲得。CN－中σ鍵與π鍵的數目比為________。(2)已知＋CO2，則BC反應的化學方程式為______________________(3)過量NaClO與化合物C反應生成的副產物，可分別與化合物B、C發生加成反應生成新的副產物，其結構簡式分別為、__________________________________________(4)化合物D中氮原子的軌道雜化類型為____________。(5)的一種同分異構體同時滿足下列條件，寫出該同分異構體的結構簡式______________①只有一個六元環；②只有一種化學環境的氫原子；③能發生水解反應，水解產物只有一種。(6)已知：＋BrCH2CH2Br。寫出以CH2CH2和為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑和有機溶劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干)。5．H(3－溴－5－甲氧基苯甲酸甲酯)是重要的有機物中間體，可以由A(C7H8)通過下圖路線合成請回答下列問題：(1)C的化學名稱為____________________，G中所含的官能團有醚鍵、________________(填名稱)(2)B的結構簡式為______________，B生成C的反應類型為__________(3)由G生成H的化學方程式為______________________________________________(4)化合物F的同分異構體中能同時滿足下列條件的共有________種①氨基和羥基直接連在苯環上；②苯環上有三個取代基且能發生水解反應(5)設計用對硝基乙苯()為起始原料制備化合物的合成路線(其他試劑任選)6．美托洛爾是一種治療高血壓藥物的中間體，可以通過以下方法合成：請回答下列問題：(1)A中含氧官能團的名稱是________(2)美托洛爾的分子式為________(3)反應③中加入的試劑X的分子式為C3H5OCl，X的結構簡式為________(4)在上述①②③三步反應中，屬于取代反應的是______(填序號)(5)寫出反應①的化學方程式：______________________________________________(6)B的同分異構體滿足下列條件：①能與FeCl3溶液發生顯色反應；②能發生銀鏡反應；③分子中有4種不同化學環境的氫，1mol該物質與足量金屬鈉反應產生1molH2。寫出一種符合條件的同分異構體的結構簡式：________________________________(7)根據已知知識并結合題目所給信息，寫出以CH3OH和為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑任用)7．化合物G是制備治療高血壓藥物納多洛爾的中間體。實驗室由A制備G的一種路線如下：(1)A的化學名稱是________(2)H中所含官能團的名稱是________；由G生成H的反應類型是________(3)C的結構簡式為________；F的結構簡式為________(4)由D生成E的化學方程式為__________________________________________________________(5)芳香族化合物X是F的同分異構體，1molX最多可與4molNaOH反應，其核磁共振氫譜顯示分子中有3種不同化學環境的氫，且峰面積比為3∶3∶1。寫出兩種符合要求的X的結構簡式：________________________(6)寫出以甲苯和(CH3CO)2O為原料(其他無機試劑任選)制備化合物的路線8．苯是一種非常重要的化工原料，利用苯可以合成多種有機物。如圖所示的是由苯合成芳綸、PF樹脂和肉桂酸乙酯的路線：已知：Ⅰ．Ⅱ．(1)反應條件1是________________________。(2)B分子中的官能團的名稱為________，B→C的反應類型為________。(3)D的結構簡式為________，生成PF樹脂的化學方程式為_____________________。(4)試劑E是________________。(5)由J合成肉桂酸乙酯的化學方程式為______________________________________。(6)寫出同時滿足下列條件的肉桂酸乙酯的一種同分異構體：________________________。①苯環上僅有2個取代基且處于對位；②能發生水解反應和銀鏡反應，其中一種水解產物遇FeCl3溶液顯色；③存在順反異構(7)以D為原料，選用必要的無機試劑合成乙二醛，寫出合成路線(用結構簡式表示有機物，用箭頭表示轉化關系，箭頭上或下注明試劑和反應條件)9．有機物I()可用于生產治療血栓栓塞性靜脈炎的藥物，工業上合成它的一種路線圖如下，圖中A是苯的組成最簡單的同系物，G到H的另一生成物是H2O。已知：RCHO＋CH3COR1RCHCHCOR1(R、R1可以是烴基也可以是氫原子)(1)下面有關G的說法中正確的有________(填標號)A．可用濃溴水除去A中的GB．在空氣中易變質C．可用于消毒殺菌D．G→H的反應為加成反應(2)A的名稱是________，B→C的反應類型為________(3)H中官能團名稱為________，I的分子式為________(4)寫出C→D的化學反應方程式：__________________________________________(5)B有多種芳香族同分異構體，其中苯環上有兩個取代基且一個為—NH2的結構共有________種，寫出核磁共振氫譜有4組峰的物質的結構簡式____________________________(6)以兩種醛為基本原料，經三步轉化可得到丙二醛，請寫出制備丙二醛的流程圖10．有機化合物F為一種藥物合成中間體。其合成路線如圖。(1)A的名稱為________；反應①的條件為________(2)反應②的化學方程式為__________________________________________________(3)D的結構簡式為____________(4)反應④分兩步進行，第一步中D與發生加成反應的化學方程式為___________，第二步的反應類型為____________(5)反應⑤中E斷鍵的位置為________(填編號)(6)的同分異構體中，滿足下列條件：①除苯環外，沒有其他環；②苯環上只有兩個取代基；③能與NaHCO3溶液反應生成氣體；④遇FeCl3溶液顯紫色的同分異構體共有________種；其中核磁共振氫譜有四組峰，峰面積比為2∶2∶1∶1的結構簡式為____________11．1923年，在漢陽兵工廠工作的我國化學家吳蘊初先生研制出了廉價生產味精的方案，并于1926年向英、美、法等化學工業發達國家申請專利。這也是歷史上中國的化學產品第一次在國外申請專利。以下是利用化學方法合成味精的流程：請回答下列問題：(1)下列有關蛋白質和氨基酸的說法不正確的是______(填字母)a．蛋白質都是高分子化合物b．谷氨酸(H)自身不能發生反應c．氨基酸和蛋白質都能發生鹽析d．天然蛋白質水解最終產物都是α-氨基酸(2)C的系統命名是________；F中含氧官能團名稱是____________________________(3)E→F的反應類型是________；R的結構簡式為________________________________(4)寫出G和NH3反應的化學方程式：_____________________________________________(5)T是H的同分異構體，T同時具備下列條件的結構有________種①能發生水解反應；②只有2種官能團，其中一種是—NH2；③1molT發生銀鏡反應能生成4mol銀其中在核磁共振氫譜上有4組峰且峰面積比為2∶2∶2∶3的可能結構簡式為_________________(6)參照上述流程，以和甲醇為原料(其他無機試劑任選)，設計合成苯丙氨酸()的流程【有機物的綜合推斷(2)——利用有機物的轉化關系推斷】答案1．(1)羥基、酯基(2)還原反應(5)，發生水解反應得到和CH3OH。(4)F為化合物B的同分異構體，其苯環上有兩個取代基，滿足下列條件：①可與FeCl3溶液發生顯色反應，說明含有酚羥基；②1molF可與足量NaHCO3溶液反應生成44.8L氣體(標準狀況下)，說明含有2個羧基；③核磁共振氫譜顯示苯環上有2組峰，且峰面積之比為1∶1，說明苯環上的兩個取代基處于對位，則符合條件的F有，共5種。(5)和液溴在催化劑FeBr3作用下反應生成和鄰氨基苯甲醛反應生成，結合D→E知，在AlCl3作用下反應可生成。2．(1)醛基C10H16O2(2)酯化(或取代)反應(3)3(4)＋HBreq\o(→,\s\up7(過氧化氫))(5)(6)解析：本題可從兩邊向中間推導，由A和C的結構簡式和反應條件可知B的結構簡式為；由C和E的結構簡式和反應條件可知D的結構簡式為。(1)由A的結構簡式可知其含氧官能團為醛基；由E的結構簡式可知其分子式為C10H16O2。(2)B的結構簡式為；B和甲醇發生酯化(或取代)反應生成C。(3)由C的結構簡式可知C中的手性碳原子有3個，如圖。(4)反應③為加成反應：＋HBreq\o(→,\s\up7(過氧化氫),\s\do5())。(5)根據題意，G的分子式為C10H12O，G中含有苯環，含有醛基，核磁共振氫譜圖顯示有5組峰，峰面積之比為6∶2∶2∶1∶1，故符合條件的G的結構簡式有、3．(1)硝基苯取代反應羥基、酯基(2)保護苯胺不被氧化(3)1∶2(4)(5)解析：(3)F與甲醇發生酯化反應生成G，G與發生開環加成得H，結合H的結構可知，G與的物質的量之比是1∶2；(5)F有多種同分異構體，符合①含一個手性碳原子，含苯環，與F具有相同的官能團；②核磁共振氫譜有6組峰，峰面積之比是3∶3∶2∶2∶2∶1，說明該同分異構體中有苯環、羧基、氨基。結構簡式為。4．(1)1：2(2)(3)(4)sp2、sp3雜化(5)(6)解析：(1)CN－中C原子與N原子之間形成共價三鍵，其中一個是σ鍵，兩個是π鍵，則CN－中σ鍵與π鍵的數目比1∶2。(2)B是，C是，根據信息，則B→C反應的化學方程式為＋NaClO→＋CO2↑＋NaCl；(3)過量NaClO與化合物C反應生成的副產物，NNCO與化合物B發生加成反應生成新的副產物，結構簡式為與化合物C發生加成反應生成新的副產物，結構簡式為。(4)化合物D的結構簡式是，其中六元環上的N原子形成1個共價單鍵，1個共價雙鍵，N原子上還有1對孤電子對，故該N原子雜化類型為sp2雜化，—NH2上的N原子形成3個共價鍵，同時該N原子上含有1對孤電子對，故該N原子雜化類型為sp3雜化。(5)的一種同分異構體同時滿足下列條件：①只有一個六元環，說明環上有6個原子；②只有一種化學環境的氫原子，則分子中的12個H原子的位置相同；③能發生水解反應，水解產物只有一種，則該物質為環酯，則該同分異構體的結構簡式為。(6)CH2=CH2與Br2發生加成反應產生CH2Br—CH2Br，CH2Br—CH2Br與反應產生和HBr，與H2O2反應產生，然后與NaClO/ClO－在冰水浴中反應產生，再與HCl、H2O反應生成。5．(1)3,5－二硝基苯甲酸羧基、溴原子(2)取代反應(3)＋CH3OHeq\o(,\s\up8(濃硫酸),\s\do5(Δ))＋H2O(4)30(5)解析：(1)根據C的結構簡式可知：C的化學名稱為3,5-二硝基苯甲酸，G中所含的官能團有醚鍵、溴原子、羧基。(2)酸性高錳酸鉀溶液將甲苯中的甲基氧化為羧基，故B的結構簡式為，B生成C為羧基間位的氫原子被硝基取代，故反應類型為取代反應。(3)G和甲醇發生酯化反應生成H，由G生成H的化學方程式為＋CH3OHeq\o(→,\s\up11(濃H2SO4),\s\do4(△))＋H2O。(4)化合物F的同分異構體中能同時滿足下列條件：①氨基和羥基直接連在苯環上；②苯環上有三個取代基且能發生水解反應，說明含有酯基；如果取代基為—NH2、—OH、CH3COO—，有10種；如果取代基為—NH2、—OH、HCOOCH2—，有10種；如果取代基為—NH2、—OH、—COOCH3，有10種；所以符合條件的有10＋10＋10＝30種。(5)用對硝基乙苯()為起始原料制備化合物，對硝基乙苯的乙基被酸性高錳酸鉀溶液氧化為羧基—COOH，反應生成對硝基苯甲酸，然后再發生還原反應生成對氨基苯甲酸，最后發生縮聚反應生成目標產物。6．(1)(酚)羥基、羰基(2)C15H25NO3(3)(4)①③(5)(6)(7)解析：(1)注意讓解答的特定官能團“含氧”。(2)注意鍵線式中氫原子數目的計算方法。(3)對比C、D的分子結構，結合試劑X的分子式為C3H5OCl，可推知C→D發生取代反應，則X的結構簡式為。(4)對比反應前后物質結構的變化可知，①、③是取代反應，②是還原反應。(5)反應①為A()和CH3ONa發生取代反應生成B()和NaCl，據此可寫出化學方程式。(6)有機物B為，其同分異構體滿足條件：①能與FeCl3溶液發生顯色反應，則含有酚羥基；②能發生銀鏡反應，則含有醛基(—CHO)或甲酸酯基；③有4種不同化學環境的氫，分子結構存在對稱性，1mol該物質與足量金屬鈉反應產生1molH2，結合B的分子組成，則含有2個—OH，符合上述條件的同分異構體有、。(7)CH3OH先與金屬鈉反應生成CH3ONa，再與發生取代反應生成，類比反應②，在H2/Pd以及CH3OH中轉化為，在Cu或Ag催化作用下氧化生成，堿性條件下，加入銀氨溶液，加熱，再酸化生成，據此寫出合成路線流程圖。7．(1)萘(2)羥基、醚鍵取代反應(3)(4)(5)(任寫兩種)(6)eq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(水浴))eq\o(→,\s\up7(KMnO4/H＋),\s\do5(△))eq\o(→,\s\up7(Ⅰ.堿、加熱),\s\do5(Ⅱ.H＋/H2O))eq\o(→,\s\up7(CH3CO2O))解析：依據反應條件，A、D、H的結構以及其他幾個有機物的分子式，可推出B為，C為，E為，F為，G為。8．(1)濃硝酸、濃硫酸、加熱(2)氨基縮聚反應(3)CH3CHO＋nCH3CHO＋(n－1)H2O(4)銀氨溶液(或新制氫氧化銅懸濁液)(5)＋CH3CH2OHeq\o(,\s\up8(濃硫酸),\s\do5(Δ))＋H2O(6)(或)(7)CH3CHOeq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(Ni/△))CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(170℃))CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(溴水))CH2Br—CH2Breq\o(→,\s\up7(NaOH水溶液),\s\do5(△))CH2OH—CH2OHeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(Cu/△))OHC—CHO解析：第一條合成路線中，根據芳綸的結構可以倒推出B的結構為根據已知信息Ⅰ可知A的結構為第二條合成路線中，苯在一定條件下反應生成苯酚，苯酚與醛可發生縮聚反應，根據PF樹脂的結構可推出D為乙醛。第三條合成路線中，苯通過一系列反應轉化得到苯甲醛，根據已知信息Ⅱ，苯甲醛和乙醛在氫氧化鈉溶液中發生反應生成H，H的結構簡式為加熱生成I，I的結構簡式為根據肉桂酸乙酯的結構倒推J與乙醇反應生成肉桂酸乙酯，則J為在銀氨溶液或新制氫氧化銅懸濁液中被氧化后再經酸化得到9．(1)BC(2)甲苯取代反應(3)酯基、羰基C19H15O6N(4)＋NaOHeq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(△))＋NaCl(5)6或(6)CH3CHOeq\o(→,\s\up7(HCHO),\s\do5(稀NaOH溶液))CH2CHCHOeq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(催化劑))HOCH2CH2CHOeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(Cu、△))OHCCH2CHO解析：苯最簡單的同系物是甲苯，由G轉化為H的條件及物質的結構簡式及另一種產物H2O可推出G是苯酚。由I、H的結構簡式可推出F中苯環上的兩種取代基處于對位上，故B是對硝基甲苯，B通過取代反應生成C()、D是E是再結合反應信息及F的分子式知F的結構簡式為(1)苯酚可與溴水反應，但生成的三溴苯酚可溶解在甲苯中，A錯誤；苯酚在空氣中易氧化變質，B正確；苯酚可使蛋白質變性，起到殺菌消毒的作用，C正確；G→H的反應屬于取代反應，D錯誤。(5)除去—NH2、苯環后還有一個C、2個O，故另一個取代基可能是—COOH或HCOO—，兩個取代基在苯環上各可形成3種同分異構體(鄰、間、對)，故共有6種同分異構體。其中核磁共振氫譜有4組峰的物質的結構簡式為或10．(1)