第05讲 有机合成与推断（讲义）-【上好课】2025年高考化学一轮复习讲练测（新教材新高考）

第05讲 有机合成与推断 目 录 01 考情透视·目标导航 2 02 知识导图·思维引航 3 03 考点突破·考法探究 4 考点一 有机推断 4 知识点1 有机推断的方法和有机推断解题的思维建模 4 知识点2 确定官能团的方法 4 知识点3 有机反应类型的推断 6 知识点4 有机推断的题眼 7 考向1 根据官能团的变化推断 11 考向2 根据反应条件、反应类型、转化关系推断 13 考向3 根据题目所给信息进行推断 16 考点二 有机合成路线设计 18 知识点1 有机合成原则、有机合成的分析方法及解题方法 19 知识点2 有机合成的主要任务 19 知识点3 高考常见的新信息反应总结 21 知识点4 常用的合成路线 22 考向1 考查有机物官能团的衍变 23 考向2 考查有机物官能团的保护 24 考向3 考查有机合成路线的设计 25 04 26 考点要求 考题统计 考情分析 有机推断 2024·河北卷18题，15分； 2024·全国甲卷36题，15分； 2024·辽宁卷19题，15分； 2023北京卷17题，12分； 2023湖北卷17题，14分； 2023广东卷20题，14分； 2022福建卷15题，10分； 2022重庆卷19题，15分； 2023湖南卷第8题，4分 2022全国甲卷第8题，6分 高考非选择题通常以药物、材料、新物质的合成为背景，根据合成路线命题形式总体可分为三类：第一类是有机推断型，即在合成路线中各物质的结构简式是未知的，需要结合反应条件、分子式、目标产物、题给信息等进行推断；第二类是结构已知型，即合成路线中各物质的结构简式是已知的，此类试题中所涉及的有机物大多是陌生且比较复杂的，需要根据前后的变化来分析其反应特点；第三类是“半推半知”型，即合成路线中部分有机物的结构简式是已知的，部分是未知的，审题时需要结合条件及已知结构去推断未知有机物的结构。考查的知识点相对比较稳定,有结构简式的推断、官能团的名称、有机物命名、反应类型的判断、有机化学方程式的书写、同分异构体数目的判断、结合核磁共振氢谱书写指定有机物的结构简式、合成路线设计等。 预计2025年高考会以新的情境载体考查官能团的名称、反应条件、有机合成与推断，重点考查信息题提取能力、加工能力，重点考查学生对新信息的接受和处理能力、知识迁移应用能力以及分析推理能力，题目难度较大。同时会以新的情境载体考查有机合成路线设计知识，结合陌生复杂信息或陌生反应信息对有机化合物的组成、结构、性质和反应进行系统推理，对有机化合物的有机合成路线进行综合推断、设计或评价，题目难度一般较大。 有机合成路线设计 2024·安徽卷18题，15分； 2024·湖北卷19题，15分； 2024·江苏卷15题，15分； 2023江苏卷15题，15分； 2023海南卷18题，15分； 2022河北卷18题，15分； 2022山东卷19题，12分； 2022湖南卷19题，15分； 复习目标： 1．掌握有机合成路线设计的方法。 2．根据合成路线图能够推断有机物的结构。 考点一 有机推断 知识点1 有机推断的方法和有机推断解题的思维建模 1.有机推断的方法 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，逐步作出推断，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。 2.解答有机推断题的思维建模 知识点2 确定官能团的方法 1.根据试剂或特征现象推知官能团的种类 ①使溴水褪色，则表示该物质中可能含有“”或“”结构。 ②使KMnO4(H＋)溶液褪色，则该物质中可能含有“”、“”或“—CHO”等结构或为苯的同系物。 ③遇FeCl3溶液显紫色，或加入溴水出现白色沉淀，则该物质中含有酚羟基。 ④遇浓硝酸变黄，则表明该物质是含有苯环结构的蛋白质。 ⑤遇I2变蓝则该物质为淀粉。 ⑥加入新制的Cu(OH)2悬浊液，加热煮沸有红色沉淀生成或加入银氨溶液加热有银镜生成，表示含有—CHO。 ⑦加入Na放出H2，表示含有—OH或—COOH。 ⑧加入NaHCO3溶液产生气体，表示含有—COOH。 2.根据数据确定官能团的数目 ① ②2—OH(醇、酚、羧酸)H2 ③2—COOHCO2，—COOHCO2 ④ ，—C≡C—(或二烯、烯醛)—CH2CH2— ⑤某有机物与醋酸反应，相对分子质量增加42，则含有1个—OH；增加84，则含有2个—OH。即—OH转变为—OOCCH3。 ⑥由—CHO转变为—COOH，相对分子质量增加16；若增加32，则含2个—CHO。 ⑦当醇被氧化成醛或酮后，相对分子质量减小2，则含有1个—OH；若相对分子质量减小4，则含有2个—OH。 ⑧1 mol苯完全加成需要3 mol H2。 ⑨1 mol —COOH与Na反应生成0.5 mol H2；1 mol —OH与Na反应生成0.5 mol H2。 ⑩与NaOH反应，1 mol —COOH消耗1 mol NaOH；1 mol (R、R′为烃基)消耗1 mol NaOH，若R′为苯环，则最多消耗2 mol NaOH。 3.根据性质确定官能团的位置 ①若醇能氧化为醛或羧酸，则醇分子中应含有结构“—CH2OH”；若能氧化成酮，则醇分子中应含有结构“—CHOH—”。 ②由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。 ③由一卤代物的种类可确定碳架结构。 ④由加氢后的碳架结构，可确定“”或“—C≡C—”的位置。 ⑤由有机物发生酯化反应能生成环酯或聚酯，可确定有机物是羟基酸，并根据环的大小，可确定“—OH”与“—COOH”的相对位置。 4．常见官能团性质 官能团 常见的特征反应及其性质 烷烃基 取代反应：在光照条件下与卤素单质反应 碳碳双键 碳碳三键 （1）加成反应：使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色 （2）氧化反应：能使酸性KMnO4溶液褪色 苯环 （1）取代反应：①在FeBr3催化下与液溴反应；②在浓硫酸催化下与浓硝酸反应 （2）加成反应：在一定条件下与H2反应 注意：苯与溴水、酸性高锰酸钾溶液都不反应 卤代烃 （1）水解反应：卤代烃在NaOH水溶液中加热生成醇 （2）消去反应：(部分)卤代烃与NaOH醇溶液共热生成不饱和烃 醇羟基 （1）与活泼金属(Na)反应放出H2 （2）催化氧化：在铜或银催化下被氧化成醛基或酮羰基 （3）与羧酸发生酯化反应生成酯 酚羟基 （1）弱酸性：能与NaOH溶液反应 （2）显色反应：遇FeCl3溶液显紫色 （3）取代反应：与浓溴水反应生成白色沉淀 醛基 （1）氧化反应：①与银氨溶液反应产生光亮银镜；②与新制的Cu(OH)2共热产生砖红色沉淀 （2）还原反应：与H2加成生成醇 羧基 （1）使紫色石蕊溶液变红 （2）与NaHCO3溶液反应产生CO2 （3）与醇羟基发生酯化反应 酯基 水解反应：①酸性条件下水解生成羧酸和醇；②碱性条件下水解生成羧酸盐和醇 酰胺基 在强酸、强碱条件下均能发生水解反应 硝基 还原反应：如 知识点3 有机反应类型的推断 1.有机化学反应类型判断的基本思路 2.根据反应条件推断反应类型 ①在NaOH的水溶液中发生水解反应，可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。 ②在NaOH的乙醇溶液中加热，发生卤代烃的消去反应。 ③在浓H2SO4存在的条件下加热，可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。 ④能与溴水或溴的CCl4溶液反应，可能为烯烃、炔烃的加成反应。 ⑤能与H2在Ni作用下发生反应，则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。 ⑥在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下，发生醇的氧化反应。 ⑦与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应，则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2，则为醇―→醛―→羧酸的过程) ⑧在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。 ⑨在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应；在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代反应。 知识点4 有机推断的题眼 有机推断解题的突破口也叫做题眼，题眼可以是一种特殊的现象、反应、性质、用途或反应条件，或在框图推断试题中，有几条线同时经过一种物质，往往这就是题眼。 题眼1、有机反应条件 条件1、这是烷烃和烷基中的氢被取代的反应条件。如：①烷烃的取代；芳香烃或芳香族化合物侧链烷基的取代；③不饱和烃中烷基的取代。 条件2、这是乙醇脱水生成乙烯的反应条件。 条件3、或为不饱和键加氢反应的条件，包括：-C=C-、=C=O、-C≡C-的加成。 条件4、是①醇消去H2O生成烯烃或炔烃；②醇分子间脱水生成醚的反应；③酯 化反应的反应条件。 条件5、是①卤代烃水解生成醇；②酯类水解反应的条件。 条件6、是卤代烃消去HX生成不饱和烃的反应条件。 条件7、是①酯类水解（包括油脂的酸性水解）；②糖类的水解 条件8、或是醇氧化的条件。 条件9、或是不饱和烃加成反应的条件。 条件10、是苯的同系物侧链氧化的反应条件（侧链烃基被氧化成-COOH）。 条件11、显色现象：苯酚遇FeCl3溶液显紫色；与新制Cu（OH）2悬浊液反应的现象：1、沉淀溶解，出现深蓝色溶液则有多羟基存在；2、沉淀溶解，出现蓝色溶液则有羧基存在；3、加热后有红色沉淀出现则有醛基存在。 题眼2、有机物的性质 1、能使溴水褪色的有机物通常含有“—C＝C—”、“—C≡C—”或“—CHO”。 2、能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物通常含有“—C＝C—”或“—C≡C—”、“—CHO”或为“苯的同系物”、醇类、酚类。 3、能发生加成反应的有机物通常含有“—C＝C—”、“—C≡C—”、“—CHO”或“苯环”，其中“—CHO”和“苯环”只能与H2发生加成反应。 4、能发生银镜反应或能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应的有机物必含有“—CHO”。 5、能与钠反应放出H2的有机物必含有“—OH”、“—COOH”。 6、能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应放出CO2或使石蕊试液变红的有机物中必含有-COOH。 7、能发生消去反应的有机物为醇或卤代烃。 8、能发生水解反应的有机物为卤代烃、酯、糖或蛋白质。 9、遇FeCl3溶液显紫色的有机物必含有酚羟基。 10、能发生连续氧化的有机物是伯醇或乙烯，即具有“—CH2OH”的醇。比如有机物A能发生如下反应：A→B→C，则A应是具有“—CH2OH”的醇，B就是醛，C应是酸。 11、加入浓溴水出现白色沉淀的有机物含有酚羟基 、遇碘变蓝的有机物为淀粉遇浓硝酸变黄的有机物为蛋白质。 题眼3、有机物之间的转化 1、直线型转化：（与同一物质反应） 醇醛羧酸 乙烯乙醛乙酸 炔烃烯烃 烷烃 2、交叉型转化 淀粉 葡萄糖 麦芽糖 蛋白质 氨基酸 二肽 醇 酯 羧酸 醛 卤代烃 烯烃 醇 题眼4、有机数据信息 （1）有机分子中原子个数比 ①C︰H=1︰1，可能为乙炔、苯、苯乙烯、苯酚。 ②C︰H=l︰2，可能分为单烯烃、甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖等。 ③ C︰H=1︰4，可能为甲烷、甲醇、尿素[CO(NH2)2]。 （2）常见式量相同的有机物和无机物 ①式量为28的有：C2H4，N2，CO。 ②式量为30的有：C2H6，NO，HCHO。 ③式量为44的有：C3H8，CH3CHO，CO2，N2O。 ④式量为46的有：CH3CH2OH，HCOOH，NO2。 ⑤式量为60的有：C3H7OH，CH3COOH，HCOOCH3，SiO2。 ⑥式量为74的有：CH3COOCH3，CH3CH2COOH，CH3CH2OCH2CH3， Ca(OH)2，HCOOCH2CH3，C4H9OH。 ⑦式量为100的有：CH2=C(OH)COOCH3，CaCO3，KHCO3，Mg3N2。 ⑧式量为120的有： C9H12(丙苯或三甲苯或甲乙苯)，MgSO4，NaHSO4，KHSO3，CaSO3，NaH2PO4，MgHPO4，FeS2。 ⑨式量为128的有：C9H20(壬烷)，C10H8(萘)。 （3）有机反应数据信息 ①根据与H2加成时所消耗H2的物质的量进行突破：1mol=C＝C=加成时需1molH2，1molHX，1mol—C≡C—完全加成时需2molH2，1mol—CHO加成时需1molH2，而1mol苯环加成时需3molH2。 ②含1mol—OH或1mol—COOH的有机物与活泼金属反应放出0.5molH2。 ③含1mol—COOH的有机物与碳酸氢钠溶液反应放出1molCO2。 ④1mol一元醇与足量乙酸反应生成1mol酯时，其相对分子质量将增加42。 1mol二元醇与足量乙酸反应生成酯时，其相对分子质量将增加84。 1mol一元酸与足量乙醇反应生成1mol酯时，其相对分子质量将增加28。 1mol二元酸与足量乙醇反应生成酯时，其相对分子质量将增加56。 ⑤1mol某酯A发生水解反应生成B和乙酸时，若A与B的相对分子质量相差42，则生成1mol乙酸。 ⑥由—CHO变为—COOH时，相对分子质量将增加16。　　　 ⑦分子中与饱和链烃相比，若每少2个氢原子，则分子中可能含双键。 ⑧烃和卤素单质的取代：取代1 mol 氢原子，消耗1 mol 卤素单质(X2)。 ⑨1 mol —CHO对应2 mol Ag；或1 mol —CHO对应1 mol Cu2O。 题眼5 反应类型与官能团的关系： 反应类型 可能官能团 加成反应 C＝C、C≡C、－CHO、羰基、苯环 加聚反应 C＝C、C≡C 酯化反应 羟基或羧基 水解反应 －X、酯基、肽键 、多糖等 单一物质能发生缩聚反应 分子中同时含有羟基和羧基或羧基和胺基 题眼6 特征反应现象： 反应的试剂 有机物 现象 与溴水反应 （1）烯烃、二烯烃（2）炔烃 溴水褪色，且产物分层 （3）醛 溴水褪色，且产物不分层 （4）苯酚 有白色沉淀生成 与酸性高 锰酸钾反应 （1）烯烃、二烯烃（2）炔烃 （3）苯的同系物（4）醇（5）醛 高锰酸钾溶液均褪色 与金属钠反应 （1）醇 放出气体，反应缓和 （2）苯酚 放出气体，反应速度较快 （3）羧酸 放出气体，反应速度更快 与氢氧化钠 反应 （1）卤代烃 分层消失，生成一种有机物 （2）苯酚 浑浊变澄清 （3）羧酸 无明显现象 （4）酯 分层消失，生成两种有机物 与碳酸氢钠反应 羧酸 放出气体且能使石灰水变浑浊 银氨溶液或 新制氢氧化铜 （1）醛 有银镜或红色沉淀产生 （2）甲酸或甲酸钠 加碱中和后有银镜或红色沉淀产生 （3）甲酸酯 有银镜或红色沉淀生成 考向1 根据官能团的变化推断 例1（2024·湖北黄冈·模拟预测）丹皮酚（G）可用于缓解骨关节炎引起的疼痛，过敏性鼻炎以及感冒。一种合成丹皮酚及其衍生物H的合成路线如下： 回答下列问题： （1）D和G反应生成H分2步进行，反应类型依次为 。 （2）C的结构简式为 。 （3）在F的同分异构体中，同时满足下列条件的共有 种（不考虑立体异构）； ①与溶液反应放出；②与溶液显色 （4）A的核磁共振氢谱的吸收峰有 组。 （5）G中官能团的名称为 ，F生成G的过程中，可能生成另一种与G具有相同官能团的有机物副产物，这种副产物的结构简式为 。 （6）H中手性碳原子的个数为 。 【变式训练1】（2024·山东日照·三模）化合物K是一种有机合成中间体，其合成路线如下： 已知： Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. Ⅳ. 回答下列问题： （1）C中官能团的名称为 。 （2）已知A→C的原子利用率为100%，B的结构简式为 ，C→D的反应类型为 。 （3）H→I的化学方程式为 。 （4）K中含有五元环，K的结构简式为 。 （5）符合下列条件的E的同分异构体有 种。 ①苯环上有4个取代基 ②含有两个乙基 ③能发生银镜反应 （6）综合上述信息，写出以为主要原料制备的合成路线 （其他试剂任选）。 【变式训练2】（2024·山东泰安·模拟预测）茚草酮是一种常见的除草剂，主要用于水稻和草坪上。以A和芳香烃E为原料可以制备茚草酮，其合成路线如下： 回答下列问题： （1）A中所含官能团的名称为 。 （2）写出B→C的化学方程式 。 （3）C→D的反应类型为 ，E→F的反应所需试剂为 。 （4）G的化学名称为 。 （5）若I分子的碳碳双键和Br2分子加成，则产物中有 个手性碳原子。 （6）B的同分异构体中，满足下列条件的结构有 种。 ①与FeCl3溶液发生显色反应；②含有2个甲基，且连在同一个碳原子上。 其中核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比为6∶2∶2∶1的结构简式为 。 （7）利用原子示踪技术追踪G→H的反应过程： 利用上述信息，写出以乙醇和为原料合成的路线 。(用流程图表示，其他无机试剂任选) 考向2 根据反应条件、反应类型、转化关系推断 例2（2024·湖北武汉·模拟预测）人体摄入少量氟可预防龋齿，增强免疫力，但摄入过量会导致氟斑牙、氟骨症和肿瘤的发生，因此需要对氟离子进行定量检测。化合物J可以定量检测氟离子，其合成路线如下 回答下列问题： （1）按照系统命名法，B的名称为 。 （2）D中所含官能团的名称为 。 （3）G的结构简式为 。 （4）已知RCN在酸性条件下水解生成RCOOH，I在酸性条件下充分水解的离子方程式为 。 （5）H→J分2步进行，反应类型依次为 、 。 （6）I的同分异构体中，同时满足下列条件的共有 种(不考虑立体异构)。其中，含有手性碳的异构体的结构简式为 。 ①具有链状结构且含有硝基。②碳原子不全在一条直线上。 （7）J检测氟离子时，J转化为释放出较强的荧光信号，同时生成氟硅烷，从结构的角度分析Si-O转换为Si-F的原因： 。 【变式训练1】（2024·河北·三模）化合物是一种有机合成的中间体，可以通过以下路径来制备。 回答下列问题： （1）化合物的名称为 ，其中所含官能团名称为 。 （2）化合物与反应的化学方程式为 。 （3）化合物的结构简式为 。 （4）根据流程可知：，则的结构简式为 ，该反应类型为 。 （5）符合下列条件的化合物的同分异构体有 种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比为的结构简式为 。 ⅰ)苯环上含有四个取代基。ⅱ)所含的官能团种类和数目均与相同。 （6）是一种有机合成的中间体，设计以苯甲醛和为原料制备的合成路线 。(无机试剂任选) 【变式训练2】（2024·湖南·模拟预测）根据我国农药毒性分级标准，精喹禾灵()属于低毒除草剂，作用速度快，药效稳定，不易受温度及湿度等环境条件的影响。其合成路线之一如下： 已知：属于间位定位基，属于邻、对位定位基。 回答下列问题： （1）B→C的反应试剂及条件是 。 （2）D中含氧官能团的名称为 。 （3）K的结构简式为 ；I→精喹禾灵的反应类型为 。 （4）H→I的反应过程中，当H过量时可能会得到某一副产物，生成该副产物的化学方程式为 。 （5）化合物X的相对分子质量比D大14，则满足下列条件的X有 种(不考虑立体异构)。 ①含有和，且直接连在苯环上；②苯环上侧链数目小于4。 其中核磁共振氢谱有4组吸收峰的X的结构简式为 。 （6）参考上述合成路线，设计以和M为原料，合成的路线 (其他无机试剂和有机溶剂任选)。 考向3 根据题目所给信息进行推断 例3（2024·北京大兴·三模）N是治疗胃溃疡的一种药物中间体，其合成路线如图所示。 已知：①； ②的某些性质和相似，都能与发生加成。 （1）的反应类型是 。 （2）的化学方程式为 。 （3）写出符合下列条件的的同分异构体： (写出2种)。 a．在一定条件下可以发生银镜反应 b．核磁共振氢谱有4组峰，峰面积比为 （4）F与NH2OH反应生成G的过程如图。 资料：同一个碳上连着一个羟基和一个氨基(或取代的氨基)时不稳定，易脱水生成亚胺。 写出P、Q的结构简式： 、 。 （5）J含有醚键。试剂a是 。 （6）K与NaOH反应得到L的化学方程式是 。 （7）经三步反应形成，请写出中间体1和中间体2的结构简式 、 。 【变式训练1】（2024·辽宁丹东·二模）化合物G是抗菌、抗病毒有效药理成分之一，其合成路线如下： 已知： （1）化合物G中含有的官能团有羟基、羧基、 。（填官能团名称） （2）丙酮()能与水互溶的原因为 。 （3）C的结构简式为 。 （4）与足量溶液反应，消耗的物质的量最多为 。 （5）从理论上讲，E与反应也能得到G，此流程设计步骤的目的是 。 （6）化合物G在酸性条件下能发生水解，其中属于芳香族的水解产物有多种同分异构体，写出一种满足下列条件的同分异构体的结构简式 。 ①含有苯环，且能与溶液反应产生气体 ②核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为 （7）写出以1，3—丁二烯和2—丁烯为原料制备的合成路线流程图（无机试剂任选，合成路线流程图示例见本题题干） 。 【变式训练2】（2024·山东济南·模拟预测）左氧氟沙星是一种具有广谱抗菌作用的药物，其前体K的合成路线如下： i．(其中DHP、PPTS是有机试剂缩写) ii． ⅲ. （1）B的系统命名是 。 （2）已知试剂X的分子式为C6H2NO2F3，X的结构简式为 。 （3）F分子中官能团名称为羟基、醚键、 。 （4）I中含有两个酯基、两个六元环，H→I的反应类型为 ，I→J的化学方程式是 。 （5）F的同分异构体中满足下列条件的结构有 种(不考虑立体异构)。 ①为α-氨基酸； ②能与FeCl3溶液发生显色反应； ③1mol该物质与Na反应，消耗3molNa； ④核磁共振氢谱显示有5组峰，且峰面积之比为1:1:2:2:3。 （6）K的另一种制备途径如下： 写出M、P的结构简式 、 。 考点二 有机合成路线设计 知识点1 有机合成原则、有机合成的分析方法及解题方法 1.有机合成原则 （1）合成线路简捷，步骤少、操作简单、安全可靠，能耗低，易于实现，产品易于分离、产率较高； （2）基础原料要价廉、易得、低毒性、低污染； （3）符合“绿色化学”的思想:原子的经济性、原料的绿色化,试剂与催化剂的无公害性。 2.有机合成的分析方法 （1）正合成分析法：从基础原料入手，找出合成所需的直接或间接的中间体，逐步推向合成的目标有机物，其合成示意图：基础原料→中间体1→中间体2……→目标有机物。 （2）逆合成分析法：设计复杂有机物的合成路线时常用的方法。它是由目标有机物倒推寻找上一步反应的中间体n，而中间体n又可以由中间体(n－1)得到，依次倒推，最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线， 合成示意图：目标有机物→中间体n→中间体(n－1)……→基础原料。 （3）类比合成分析法：比较题目所给知识，找出原料与合成物质的内在联系，确定中间产物，最后得到目标产物——产品。 3.有机合成的解题方法 知识点2 有机合成的主要任务 1.碳骨架的构建 （1）增长碳链 ①醛、酮的加成； ②加聚反应、缩聚反应； ③酯化反应； ④利用题给信息，如：。 （2）缩短碳链 ①酯类、糖类、蛋白质的水解反应； ②烯炔的氧化反应； ③脱羧反应； ④裂化和裂解反应； ⑤利用题给信息。 （3）成环 ①醇成环醚； ②成环酯； ③氨基酸成环； ④利用题目所给信息成环，如+‖或+‖。 2.官能团的引入或转化 项目 官能团 常见方法 引入 —X(卤素原子) ①烃、酚、醇的取代 ②不饱和烃的加成 —OH ①烯烃与水加成 ②醛、酮与H2加成 ③卤代烃、酯水解 碳碳双键 ①醇、卤代烃的消去 ②炔烃的不完全加成 碳氧双键 ①醇的催化氧化 ②烯、炔被高锰酸钾氧化 羧基 ①醛的氧化 ②蛋白质、羧酸衍生物的水解 消除 双键、三键、苯环 加成反应 —OH 消去、氧化、酯化 —CHO 加成、氧化 酯基、酰胺基、—X 水解 改变 官能团种类 同官能团的引入方法 官能团个数 消去→加成→(水解) 官能团位置 消去、加成、α-H的取代等 保护 酚—OH 因酚羟基易被氧化，所以在氧化基团前先使其与NaOH反应，把酚羟基转变成—ONa，将其保护起来，使其他基团氧化后再酸化使其全部转化为—OH，即:—OH → —ONa → —OH 氨基(—NH2) 如在对硝基甲苯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(H＋)氧化—CH3时，—NH2(具有还原性)也被氧化。 碳碳双键 碳碳双键容易被氧化，在氧化基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待其他基团氧化后再利用消去反应重新转变为碳碳双键。 知识点3 高考常见的新信息反应总结 1.丙烯α­H被取代的反应： CH3CHCH2＋Cl2ClCH2CHCH2＋HCl。 2.共轭二烯烃的1,4­加成反应： ②。 3.烯烃被O3氧化： 4.苯环侧链的烃基(与苯环相连的碳上含有氢原子)被酸性KMnO4溶液氧化： 。 5.苯环上硝基被还原：。 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： 。 9.羧酸分子中的α-H被取代的反应：。 10.羧酸用LiAlH4还原时，可生成相应的醇：RCOOHRCH2OH。 11.酯交换反应(酯的醇解)：R1COOR2＋R3OH―→R1COOR3＋R2OH。 知识点4 常用的合成路线 有机合成往往要经过多步反应才能完成，因此确定有机合成的途径和路线时，要进行合理选择。 1.一元合成路线 R—CH=CH2卤代烃一元醇一元醛一元羧酸酯 2.二元合成路线 CH2CH2 CH2X—CH2XCH2OH—CH2OH HOOC—COOH链酯、环酯、聚酯 3.芳香化合物的合成路线 ① ②芳香酯 注意：与Cl2反应时条件不同所得产物不同，光照时，只取代侧链甲基上的氢原子，生成；而Fe作催化剂时，取代苯环上甲基邻、对位上的氢原子，生成。 考向1 考查有机物官能团的衍变 例1（2024·浙江·三模）物质A~E均为芳香族化合物，已知：A的结构中含有一个甲基，B能发生银镜反应。下列说法正确的是 A．符合以上条件的A的结构有2种 B．物质E遇氯化铁溶液显紫色 C．B→C的反应中可能存在副产物C12H16O3 D．C→D的反应类型为取代反应 【变式训练1】（2024·山东淄博·模拟）下列反应中，不可能在有机物中引入羧基的是(　　) A．卤代烃的水解 B．有机物RCN在酸性条件下水解 C．醛的氧化 D．烯烃的氧化 【变式训练2】（2024·浙江温州·一模）药物结构的修饰有助于新药的开发与利用。青蒿素可以获得双氢青蒿素，其变化过程示意图如下。下列说法不正确的是 A．若试剂①为NaH，其还原产物为 B．青蒿素中存在过氧键，具有强氧化性 C．该过程若有1mol青蒿素完全转化，则转移2mol电子 D．羟基的引入使得双氢青蒿素分子拥有更多修饰与改造的可能 考向2 考查有机物官能团的保护 例2（2024·山东日照·二模）有机物d的合成路线如图所示。 下列说法错误的是 A．a和互为同系物 B．a→b的目的是保护酚羟基 C．b→c属于氧化反应 D．一定条件下，可以分别与相应物质发生缩聚反应 【变式训练1】（2024·广东茂名·模拟）有机物甲的分子式为C7H7NO2，可以通过如图路线合成(分离方法和其他产物已省略)。下列说法不正确的是(　　) 戊(C9H9O3N)甲 A．甲的结构简式为，可发生取代反应、加成反应 B．步骤Ⅰ反应的化学方程式为＋＋HCl C．步骤Ⅱ在苯环上引入醛基，步骤Ⅳ的反应类型是取代反应 D．步骤Ⅰ和Ⅳ在合成甲过程中的目的是保护氨基不被氧化 【变式训练2】（2024·吉林辽源·模拟）重要的有机合成中间体W是一种多环化合物，以下为W的一种合成路线(部分反应条件已简化)： 已知：(ⅰ)＋＋R1OH (ⅱ)2CH3CHO 结合D→E的反应过程，说明由B→C这步转化的作用是________。 考向3 考查有机合成路线的设计 例3（2024·北京·三模）某课题组研制了一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物P，合成路线如下： 已知： 下列说法正确的是 A．化合物B中所有原子一定共平面 B．1mol化合物C最多可与3mol NaOH反应 C．化合物F中碳原子的杂化方式有sp，， D．反应①②③为取代反应，反应④为加聚反应 【变式训练1】（2024·江苏连云港·模拟预测）化合物Z是合成抗肿瘤药物的中间体，其合成路线如下： 下列说法正确的是 A．X中的含氧官能团分别是羟基、氨基、醛基 B．1molY最多能与新制的含的悬浊液发生反应 C．Z分子与足量的加成后所得分子中含有3个手性碳原子 D．X、Y、Z可用溶液和溶液进行鉴别 【变式训练2】（2024·湖南长沙·三模）以乙烯和为原料制备的合成路线如下： 下列有关说法不正确的是 A．工业合成乙醛的方法有乙烯氧化法、乙炔水化法、乙醇氧化法等 B．乙烯与乙醛均能使溴水褪色，但褪色原理不相同 C．已知为高度平面化分子，则三个氮原子的碱性都很强 D．能发生加成反应、取代反应、氧化反应 1．（2024·北京·高考真题）的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用为原料可以合成新型可降解高分子P，其合成路线如下。 已知：反应①中无其他产物生成。下列说法不正确的是 A．与X的化学计量比为 B．P完全水解得到的产物的分子式和Y的分子式相同 C．P可以利用碳碳双键进一步交联形成网状结构 D．Y通过碳碳双键的加聚反应生成的高分子难以降解 2．（2024·江苏·高考真题）化合物Z是一种药物的重要中间体，部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A．X分子中所有碳原子共平面 B．最多能与发生加成反应 C．Z不能与的溶液反应 D．Y、Z均能使酸性溶液褪色 3．（2023·江苏·高考真题）化合物Z是合成药物非奈利酮的重要中间体，其合成路线如下：    下列说法正确的是 A．X不能与溶液发生显色反应 B．Y中的含氧官能团分别是酯基、羧基 C．1molZ最多能与发生加成反应 D．X、Y、Z可用饱和溶液和2%银氨溶液进行鉴别 4．（2023·北京·高考真题）化合物与反应可合成药物中间体，转化关系如下。    已知L能发生银镜反应，下列说法正确的是 A．K的核磁共振氢谱有两组峰 B．L是乙醛 C．M完全水解可得到K和L D．反应物K与L的化学计量比是1∶1 5．（2022·北京·高考真题）高分子Y是一种人工合成的多肽，其合成路线如下。 下列说法不正确的是 A．F中含有2个酰胺基 B．高分子Y水解可得到E和G C．高分子X中存在氢键 D．高分子Y的合成过程中进行了官能团保护 6．（2024·湖南·高考真题）化合物H是一种具有生物活性的苯并呋喃衍生物，合成路线如下(部分条件忽略，溶剂未写出)： 回答下列问题： （1）化合物A在核磁共振氢谱上有 组吸收峰；（2）化合物D中含氧官能团的名称为 、 ；（3）反应③和④的顺序不能对换的原因是 ；（4）在同一条件下，下列化合物水解反应速率由大到小的顺序为 (填标号)；①    ②    ③ （5）化合物的合成过程中，经历了取代、加成和消去三步反应，其中加成反应的化学方程式为 ；（6）依据以上流程信息，结合所学知识，设计以和为原料合成的路线 (HCN等无机试剂任选)。 7．（2024·河北·高考真题）甲磺司特(M)是一种在临床上治疗支气管哮喘、特应性皮炎和过敏性鼻炎等疾病的药物。M的一种合成路线如下(部分试剂和条件省略)。 回答下列问题： （1）A的化学名称为 。 （2）的反应类型为 。 （3）D的结构简式为 。 （4）由F生成G的化学方程式为 。 （5）G和H相比，H的熔、沸点更高，原因为 。 （6）K与E反应生成L，新构筑官能团的名称为 。 （7）同时满足下列条件的I的同分异构体共有 种。 (a)核磁共振氢谱显示为4组峰，且峰面积比为；(b)红外光谱中存在和硝基苯基()吸收峰。 其中，可以通过水解反应得到化合物H的同分异构体的结构简式为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第05讲 有机合成与推断 目 录 01 考情透视·目标导航 2 02 知识导图·思维引航 3 03 考点突破·考法探究 4 考点一 有机推断 4 知识点1 有机推断的方法和有机推断解题的思维建模 4 知识点2 确定官能团的方法 4 知识点3 有机反应类型的推断 6 知识点4 有机推断的题眼 7 考向1 根据官能团的变化推断 11 考向2 根据反应条件、反应类型、转化关系推断 18 考向3 根据题目所给信息进行推断 26 考点二 有机合成路线设计 34 知识点1 有机合成原则、有机合成的分析方法及解题方法 34 知识点2 有机合成的主要任务 35 知识点3 高考常见的新信息反应总结 37 知识点4 常用的合成路线 38 考向1 考查有机物官能团的衍变 39 考向2 考查有机物官能团的保护 40 考向3 考查有机合成路线的设计 42 04 45 考点要求 考题统计 考情分析 有机推断 2024·河北卷18题，15分； 2024·全国甲卷36题，15分； 2024·辽宁卷19题，15分； 2023北京卷17题，12分； 2023湖北卷17题，14分； 2023广东卷20题，14分； 2022福建卷15题，10分； 2022重庆卷19题，15分； 2023湖南卷第8题，4分 2022全国甲卷第8题，6分 高考非选择题通常以药物、材料、新物质的合成为背景，根据合成路线命题形式总体可分为三类：第一类是有机推断型，即在合成路线中各物质的结构简式是未知的，需要结合反应条件、分子式、目标产物、题给信息等进行推断；第二类是结构已知型，即合成路线中各物质的结构简式是已知的，此类试题中所涉及的有机物大多是陌生且比较复杂的，需要根据前后的变化来分析其反应特点；第三类是“半推半知”型，即合成路线中部分有机物的结构简式是已知的，部分是未知的，审题时需要结合条件及已知结构去推断未知有机物的结构。考查的知识点相对比较稳定,有结构简式的推断、官能团的名称、有机物命名、反应类型的判断、有机化学方程式的书写、同分异构体数目的判断、结合核磁共振氢谱书写指定有机物的结构简式、合成路线设计等。 预计2025年高考会以新的情境载体考查官能团的名称、反应条件、有机合成与推断，重点考查信息题提取能力、加工能力，重点考查学生对新信息的接受和处理能力、知识迁移应用能力以及分析推理能力，题目难度较大。同时会以新的情境载体考查有机合成路线设计知识，结合陌生复杂信息或陌生反应信息对有机化合物的组成、结构、性质和反应进行系统推理，对有机化合物的有机合成路线进行综合推断、设计或评价，题目难度一般较大。 有机合成路线设计 2024·安徽卷18题，15分； 2024·湖北卷19题，15分； 2024·江苏卷15题，15分； 2023江苏卷15题，15分； 2023海南卷18题，15分； 2022河北卷18题，15分； 2022山东卷19题，12分； 2022湖南卷19题，15分； 复习目标： 1．掌握有机合成路线设计的方法。 2．根据合成路线图能够推断有机物的结构。 考点一 有机推断 知识点1 有机推断的方法和有机推断解题的思维建模 1.有机推断的方法 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，逐步作出推断，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。 2.解答有机推断题的思维建模 知识点2 确定官能团的方法 1.根据试剂或特征现象推知官能团的种类 ①使溴水褪色，则表示该物质中可能含有“”或“”结构。 ②使KMnO4(H＋)溶液褪色，则该物质中可能含有“”、“”或“—CHO”等结构或为苯的同系物。 ③遇FeCl3溶液显紫色，或加入溴水出现白色沉淀，则该物质中含有酚羟基。 ④遇浓硝酸变黄，则表明该物质是含有苯环结构的蛋白质。 ⑤遇I2变蓝则该物质为淀粉。 ⑥加入新制的Cu(OH)2悬浊液，加热煮沸有红色沉淀生成或加入银氨溶液加热有银镜生成，表示含有—CHO。 ⑦加入Na放出H2，表示含有—OH或—COOH。 ⑧加入NaHCO3溶液产生气体，表示含有—COOH。 2.根据数据确定官能团的数目 ① ②2—OH(醇、酚、羧酸)H2 ③2—COOHCO2，—COOHCO2 ④ ，—C≡C—(或二烯、烯醛)—CH2CH2— ⑤某有机物与醋酸反应，相对分子质量增加42，则含有1个—OH；增加84，则含有2个—OH。即—OH转变为—OOCCH3。 ⑥由—CHO转变为—COOH，相对分子质量增加16；若增加32，则含2个—CHO。 ⑦当醇被氧化成醛或酮后，相对分子质量减小2，则含有1个—OH；若相对分子质量减小4，则含有2个—OH。 ⑧1 mol苯完全加成需要3 mol H2。 ⑨1 mol —COOH与Na反应生成0.5 mol H2；1 mol —OH与Na反应生成0.5 mol H2。 ⑩与NaOH反应，1 mol —COOH消耗1 mol NaOH；1 mol (R、R′为烃基)消耗1 mol NaOH，若R′为苯环，则最多消耗2 mol NaOH。 3.根据性质确定官能团的位置 ①若醇能氧化为醛或羧酸，则醇分子中应含有结构“—CH2OH”；若能氧化成酮，则醇分子中应含有结构“—CHOH—”。 ②由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。 ③由一卤代物的种类可确定碳架结构。 ④由加氢后的碳架结构，可确定“”或“—C≡C—”的位置。 ⑤由有机物发生酯化反应能生成环酯或聚酯，可确定有机物是羟基酸，并根据环的大小，可确定“—OH”与“—COOH”的相对位置。 4．常见官能团性质 官能团 常见的特征反应及其性质 烷烃基 取代反应：在光照条件下与卤素单质反应 碳碳双键 碳碳三键 （1）加成反应：使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色 （2）氧化反应：能使酸性KMnO4溶液褪色 苯环 （1）取代反应：①在FeBr3催化下与液溴反应；②在浓硫酸催化下与浓硝酸反应 （2）加成反应：在一定条件下与H2反应 注意：苯与溴水、酸性高锰酸钾溶液都不反应 卤代烃 （1）水解反应：卤代烃在NaOH水溶液中加热生成醇 （2）消去反应：(部分)卤代烃与NaOH醇溶液共热生成不饱和烃 醇羟基 （1）与活泼金属(Na)反应放出H2 （2）催化氧化：在铜或银催化下被氧化成醛基或酮羰基 （3）与羧酸发生酯化反应生成酯 酚羟基 （1）弱酸性：能与NaOH溶液反应 （2）显色反应：遇FeCl3溶液显紫色 （3）取代反应：与浓溴水反应生成白色沉淀 醛基 （1）氧化反应：①与银氨溶液反应产生光亮银镜；②与新制的Cu(OH)2共热产生砖红色沉淀 （2）还原反应：与H2加成生成醇 羧基 （1）使紫色石蕊溶液变红 （2）与NaHCO3溶液反应产生CO2 （3）与醇羟基发生酯化反应 酯基 水解反应：①酸性条件下水解生成羧酸和醇；②碱性条件下水解生成羧酸盐和醇 酰胺基 在强酸、强碱条件下均能发生水解反应 硝基 还原反应：如 知识点3 有机反应类型的推断 1.有机化学反应类型判断的基本思路 2.根据反应条件推断反应类型 ①在NaOH的水溶液中发生水解反应，可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。 ②在NaOH的乙醇溶液中加热，发生卤代烃的消去反应。 ③在浓H2SO4存在的条件下加热，可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。 ④能与溴水或溴的CCl4溶液反应，可能为烯烃、炔烃的加成反应。 ⑤能与H2在Ni作用下发生反应，则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。 ⑥在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下，发生醇的氧化反应。 ⑦与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应，则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2，则为醇―→醛―→羧酸的过程) ⑧在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。 ⑨在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应；在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代反应。 知识点4 有机推断的题眼 有机推断解题的突破口也叫做题眼，题眼可以是一种特殊的现象、反应、性质、用途或反应条件，或在框图推断试题中，有几条线同时经过一种物质，往往这就是题眼。 题眼1、有机反应条件 条件1、这是烷烃和烷基中的氢被取代的反应条件。如：①烷烃的取代；芳香烃或芳香族化合物侧链烷基的取代；③不饱和烃中烷基的取代。 条件2、这是乙醇脱水生成乙烯的反应条件。 条件3、或为不饱和键加氢反应的条件，包括：-C=C-、=C=O、-C≡C-的加成。 条件4、是①醇消去H2O生成烯烃或炔烃；②醇分子间脱水生成醚的反应；③酯 化反应的反应条件。 条件5、是①卤代烃水解生成醇；②酯类水解反应的条件。 条件6、是卤代烃消去HX生成不饱和烃的反应条件。 条件7、是①酯类水解（包括油脂的酸性水解）；②糖类的水解 条件8、或是醇氧化的条件。 条件9、或是不饱和烃加成反应的条件。 条件10、是苯的同系物侧链氧化的反应条件（侧链烃基被氧化成-COOH）。 条件11、显色现象：苯酚遇FeCl3溶液显紫色；与新制Cu（OH）2悬浊液反应的现象：1、沉淀溶解，出现深蓝色溶液则有多羟基存在；2、沉淀溶解，出现蓝色溶液则有羧基存在；3、加热后有红色沉淀出现则有醛基存在。 题眼2、有机物的性质 1、能使溴水褪色的有机物通常含有“—C＝C—”、“—C≡C—”或“—CHO”。 2、能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物通常含有“—C＝C—”或“—C≡C—”、“—CHO”或为“苯的同系物”、醇类、酚类。 3、能发生加成反应的有机物通常含有“—C＝C—”、“—C≡C—”、“—CHO”或“苯环”，其中“—CHO”和“苯环”只能与H2发生加成反应。 4、能发生银镜反应或能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应的有机物必含有“—CHO”。 5、能与钠反应放出H2的有机物必含有“—OH”、“—COOH”。 6、能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应放出CO2或使石蕊试液变红的有机物中必含有-COOH。 7、能发生消去反应的有机物为醇或卤代烃。 8、能发生水解反应的有机物为卤代烃、酯、糖或蛋白质。 9、遇FeCl3溶液显紫色的有机物必含有酚羟基。 10、能发生连续氧化的有机物是伯醇或乙烯，即具有“—CH2OH”的醇。比如有机物A能发生如下反应：A→B→C，则A应是具有“—CH2OH”的醇，B就是醛，C应是酸。 11、加入浓溴水出现白色沉淀的有机物含有酚羟基 、遇碘变蓝的有机物为淀粉遇浓硝酸变黄的有机物为蛋白质。 题眼3、有机物之间的转化 1、直线型转化：（与同一物质反应） 醇醛羧酸 乙烯乙醛乙酸 炔烃烯烃 烷烃 2、交叉型转化 淀粉 葡萄糖 麦芽糖 蛋白质 氨基酸 二肽 醇 酯 羧酸 醛 卤代烃 烯烃 醇 题眼4、有机数据信息 （1）有机分子中原子个数比 ①C︰H=1︰1，可能为乙炔、苯、苯乙烯、苯酚。 ②C︰H=l︰2，可能分为单烯烃、甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖等。 ③ C︰H=1︰4，可能为甲烷、甲醇、尿素[CO(NH2)2]。 （2）常见式量相同的有机物和无机物 ①式量为28的有：C2H4，N2，CO。 ②式量为30的有：C2H6，NO，HCHO。 ③式量为44的有：C3H8，CH3CHO，CO2，N2O。 ④式量为46的有：CH3CH2OH，HCOOH，NO2。 ⑤式量为60的有：C3H7OH，CH3COOH，HCOOCH3，SiO2。 ⑥式量为74的有：CH3COOCH3，CH3CH2COOH，CH3CH2OCH2CH3， Ca(OH)2，HCOOCH2CH3，C4H9OH。 ⑦式量为100的有：CH2=C(OH)COOCH3，CaCO3，KHCO3，Mg3N2。 ⑧式量为120的有： C9H12(丙苯或三甲苯或甲乙苯)，MgSO4，NaHSO4，KHSO3，CaSO3，NaH2PO4，MgHPO4，FeS2。 ⑨式量为128的有：C9H20(壬烷)，C10H8(萘)。 （3）有机反应数据信息 ①根据与H2加成时所消耗H2的物质的量进行突破：1mol=C＝C=加成时需1molH2，1molHX，1mol—C≡C—完全加成时需2molH2，1mol—CHO加成时需1molH2，而1mol苯环加成时需3molH2。 ②含1mol—OH或1mol—COOH的有机物与活泼金属反应放出0.5molH2。 ③含1mol—COOH的有机物与碳酸氢钠溶液反应放出1molCO2。 ④1mol一元醇与足量乙酸反应生成1mol酯时，其相对分子质量将增加42。 1mol二元醇与足量乙酸反应生成酯时，其相对分子质量将增加84。 1mol一元酸与足量乙醇反应生成1mol酯时，其相对分子质量将增加28。 1mol二元酸与足量乙醇反应生成酯时，其相对分子质量将增加56。 ⑤1mol某酯A发生水解反应生成B和乙酸时，若A与B的相对分子质量相差42，则生成1mol乙酸。 ⑥由—CHO变为—COOH时，相对分子质量将增加16。　　　 ⑦分子中与饱和链烃相比，若每少2个氢原子，则分子中可能含双键。 ⑧烃和卤素单质的取代：取代1 mol 氢原子，消耗1 mol 卤素单质(X2)。 ⑨1 mol —CHO对应2 mol Ag；或1 mol —CHO对应1 mol Cu2O。 题眼5 反应类型与官能团的关系： 反应类型 可能官能团 加成反应 C＝C、C≡C、－CHO、羰基、苯环 加聚反应 C＝C、C≡C 酯化反应 羟基或羧基 水解反应 －X、酯基、肽键 、多糖等 单一物质能发生缩聚反应 分子中同时含有羟基和羧基或羧基和胺基 题眼6 特征反应现象： 反应的试剂 有机物 现象 与溴水反应 （1）烯烃、二烯烃（2）炔烃 溴水褪色，且产物分层 （3）醛 溴水褪色，且产物不分层 （4）苯酚 有白色沉淀生成 与酸性高 锰酸钾反应 （1）烯烃、二烯烃（2）炔烃 （3）苯的同系物（4）醇（5）醛 高锰酸钾溶液均褪色 与金属钠反应 （1）醇 放出气体，反应缓和 （2）苯酚 放出气体，反应速度较快 （3）羧酸 放出气体，反应速度更快 与氢氧化钠 反应 （1）卤代烃 分层消失，生成一种有机物 （2）苯酚 浑浊变澄清 （3）羧酸 无明显现象 （4）酯 分层消失，生成两种有机物 与碳酸氢钠反应 羧酸 放出气体且能使石灰水变浑浊 银氨溶液或 新制氢氧化铜 （1）醛 有银镜或红色沉淀产生 （2）甲酸或甲酸钠 加碱中和后有银镜或红色沉淀产生 （3）甲酸酯 有银镜或红色沉淀生成 考向1 根据官能团的变化推断 例1（2024·湖北黄冈·模拟预测）丹皮酚（G）可用于缓解骨关节炎引起的疼痛，过敏性鼻炎以及感冒。一种合成丹皮酚及其衍生物H的合成路线如下： 回答下列问题： （1）D和G反应生成H分2步进行，反应类型依次为 。 （2）C的结构简式为 。 （3）在F的同分异构体中，同时满足下列条件的共有 种（不考虑立体异构）； ①与溶液反应放出；②与溶液显色 （4）A的核磁共振氢谱的吸收峰有 组。 （5）G中官能团的名称为 ，F生成G的过程中，可能生成另一种与G具有相同官能团的有机物副产物，这种副产物的结构简式为 。 （6）H中手性碳原子的个数为 。 【答案】（1）加成反应、消去反应 （2） （3）13 （4）5 （5） 醚键、羟基、羰基 （6）2 【分析】A分子式为C7H8O，B的分子式为C7H6O，结合B的结构简式可知A发生氧化反应生成了B，则A为；根据苯甲醇在铜作催化剂条件下氧化为苯甲醛B，B()与硝基乙烷在醛基上加成反应转化为化合物C()，C再进一步还原为D， E()和乙酸作用生成F，结合G()的结构式得知F的结构简式为 ，F()生成G()，D()和G()通过先加成后消去最后得到H()。 【解析】（1）D()和G()通过先加成，生成，后消去最后得到H()，故答案为：加成反应、消去反应。 （2）B()与硝基乙烷在醛基上加成反应转化为化合物C()。 （3）F( )的同分异构体中，同时满足①与溶液反应放出，说明含有羧基；②与溶液显色，说明含有酚羟基，符合条件的取代基为：-COOH、-OH、-CH3，共有10种，或是- CH2COOH、- OH，共有3种，因此符合的同分异构体共有13种。 （4）A的对称性如图；，因此有5种等效氢，核磁共振氢谱的吸收峰有5组。 （5）G的结构简式为，所含官能团为醚键、羟基、羰基，F()与CH3I发生取代反应生成G()，变化的位置是酚羟基，因此具有相同官能团的有机物副产物为。 （6）连接四个不同的基团的碳原子为手性碳原子，因此H()中手性碳原子如图，手性碳原子的个数为2个，故答案为：2。 【变式训练1】（2024·山东日照·三模）化合物K是一种有机合成中间体，其合成路线如下： 已知： Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. Ⅳ. 回答下列问题： （1）C中官能团的名称为 。 （2）已知A→C的原子利用率为100%，B的结构简式为 ，C→D的反应类型为 。 （3）H→I的化学方程式为 。 （4）K中含有五元环，K的结构简式为 。 （5）符合下列条件的E的同分异构体有 种。 ①苯环上有4个取代基 ②含有两个乙基 ③能发生银镜反应 （6）综合上述信息，写出以为主要原料制备的合成路线 （其他试剂任选）。 【答案】（1）酮羰基、羧基 （2） 还原反应 （3）+H2O （4） （5）16 （6） 【分析】由题干流程图A、C的结构简式和B的分子式且A到C为加成反应(原子利用率100%)可知，B的结构简式为：，由C、E的结构简式和D的分子式以及C到D、D到E的转化条件并结合题干已知信息Ⅰ可知，D的结构简式为：，由H、J的结构简式和I的分子式，并结合H到I、I到J的转化条件和题干已知信息Ⅱ可知，I的结构简式为：，由J的结构简式和K的分子式，以及题干已知信息Ⅲ可知，K的结构简式为：，据此分析解题。 【解析】（1）由题干流程图中C的结构简式可知，C中官能团的名称为酮羰基和羧基，故答案为：酮羰基和羧基； （2）由分析可知，已知A→C的原子利用率为100%，B的结构简式为，由分析可知，D的结构简式为：，结合C到D的转化条件可知，C→D的反应类型为还原反应； （3）由分析可知，I的结构简式为：，故H→I的化学方程式为+H2O； （4）由分析可知，K中含有五元环，K的结构简式为； （5）由题干流程图中E的结构简式可知，E的分子式为：C11H13OCl，不饱和度为5，则符合下列条件①苯环上有4个取代基，②含有两个乙基，③能发生银镜反应即含有醛基，则四个取代基分别为：-CH2CH3、-CH2CH3、-Cl和-CHO，向排两个-CH2CH3则有邻、间、对三种位置关系，再排-Cl又分别有：2种、3种和1种，最后排-CHO，则分别有：3种、3种、2种、3种、2种和3种，即符合条件的E的同分异构体一共有16种，故答案为：16； （6）本题采用逆向合成法，即根据已知信息Ⅳ可知，可由在CH3CH2ONa作用下转化而来，结合题干已知条件和酯化反应条件可知，可由和CH3CH2OH发生酯化反应制得，根据已知信息Ⅱ和题干所给物质可知，可由通过臭氧化而得，由此确定合成路线为：。 【变式训练2】（2024·山东泰安·模拟预测）茚草酮是一种常见的除草剂，主要用于水稻和草坪上。以A和芳香烃E为原料可以制备茚草酮，其合成路线如下： 回答下列问题： （1）A中所含官能团的名称为 。 （2）写出B→C的化学方程式 。 （3）C→D的反应类型为 ，E→F的反应所需试剂为 。 （4）G的化学名称为 。 （5）若I分子的碳碳双键和Br2分子加成，则产物中有 个手性碳原子。 （6）B的同分异构体中，满足下列条件的结构有 种。 ①与FeCl3溶液发生显色反应；②含有2个甲基，且连在同一个碳原子上。 其中核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比为6∶2∶2∶1的结构简式为 。 （7）利用原子示踪技术追踪G→H的反应过程： 利用上述信息，写出以乙醇和为原料合成的路线 。(用流程图表示，其他无机试剂任选) 【答案】（1）碳氯键、羰基(酮基) （2） +H2O （3） 取代反应 酸性KMnO4溶液 （4）邻苯二甲酸二乙酯 （5）1 （6）13 （7） 【分析】A发生加成反应生成B，B发生消去反应生成C，C发生取代反应，生成D，根据G的结构简式，E为，E发生氧化反应生成F，F发生酯化反应，生成G，再经过一系列反应，得到产品。 【解析】（1）根故A的结构简式，含有的官能团名称为：碳氯键、羰基(酮基)； （2）B发生消去反应生成C，化学方程式为： +H2O； （3）C发生取代反应生成D，E在酸性KMnO4溶液等氧化剂的条件下，生成F，E→F的反应所需试剂为酸性KMnO4溶液； （4）F与乙醇发生酯化反应生成G，G的名称为：邻苯二甲酸二乙酯； （5）I与Br2发生反应生成，连接四种不同基团的为手性碳原子，与乙基相连的碳原子是手性碳原子，只有1个； （6）B的结构简式：，①与FeCl3溶液发生显色反应，含有；②含有2个甲基，且连在同一个碳原子上；若有邻、对、间3种，若结构有3个取代基，苯环取代基为-OH、-Cl、-CH(CH3)2，羟基与氯原子有邻、间、对3种位置关系，对应的-CH(CH3)2分别有4种、4种、2种位置，该情况有10种位置异构，共13种，其中核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比为6∶2∶2∶1的结构简式为：。 （7）乙醇氧化为乙酸，乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯，乙酸乙酯和发生已知反应原理生成产品，故流程为：。 考向2 根据反应条件、反应类型、转化关系推断 例2（2024·湖北武汉·模拟预测）人体摄入少量氟可预防龋齿，增强免疫力，但摄入过量会导致氟斑牙、氟骨症和肿瘤的发生，因此需要对氟离子进行定量检测。化合物J可以定量检测氟离子，其合成路线如下 回答下列问题： （1）按照系统命名法，B的名称为 。 （2）D中所含官能团的名称为 。 （3）G的结构简式为 。 （4）已知RCN在酸性条件下水解生成RCOOH，I在酸性条件下充分水解的离子方程式为 。 （5）H→J分2步进行，反应类型依次为 、 。 （6）I的同分异构体中，同时满足下列条件的共有 种(不考虑立体异构)。其中，含有手性碳的异构体的结构简式为 。 ①具有链状结构且含有硝基。②碳原子不全在一条直线上。 （7）J检测氟离子时，J转化为释放出较强的荧光信号，同时生成氟硅烷，从结构的角度分析Si-O转换为Si-F的原因： 。 【答案】（1）１－碘丙烷 （2）羰基 （3） （4）+3H2O+3H+HOOCCH2COOH++ （5）加成反应 消去反应 （6）5 （7）Si－F键比Si－O键短，键能大，键更稳定。 【分析】A与反应转化为C，依据A、C的结构简式，可确定B为CH3CH2CH2I；C与D发生取代反应，生成和NH3；在AICl3、DCM作用下，发生取代反应，生成和CH3OH，由F、H的结构简式及G的分子式，可确定G的结构简式为，H与I发生加成、消去反应生成J等。 【解析】（1）A中亚氨基上的一个H原子被B中的丙基替代生成C和HI，所以为取代反应，故B的名称为1-碘丙烷； （2）D中官能团含有羰基，故答案为：羰基； （3）由解析可知，G的结构式为； （4）已知RCN在酸性条件下水解生成RCOOH，I为，在酸性条件下生成HOOCCH2COOH、CH3OH等，所以离子方程式为： +3H2O+3H+→HOOCCH2COOH++ （5）H上的—CHO首先与I物质发生加成反应，然后加成生成的羟基与邻位H原子发生脱水消去反应，形成碳碳双键，故答案为：加成反应，消去反应； （6）I（）的同分异构体中，同时满足题意条件的有机物可能为： 、  HC≡C-CH2-CH2-NO2、O2N-C≡C-CH2-CH3、O2N-CH=CH-CH=CH2、，共5种，符合题意的同分异构体为，故答案为：5种， （7）J检测氟离子时，J转化为，Si—O键断裂，O的电负性小于F，则形成Si－O键更稳定，所以F的原子半径比O小，所以Si－F键比Si－O键短，键能大，键更稳定。故答案为：Si－F键比Si－O键短，键能大，键更稳定。 【变式训练1】（2024·河北·三模）化合物是一种有机合成的中间体，可以通过以下路径来制备。 回答下列问题： （1）化合物的名称为 ，其中所含官能团名称为 。 （2）化合物与反应的化学方程式为 。 （3）化合物的结构简式为 。 （4）根据流程可知：，则的结构简式为 ，该反应类型为 。 （5）符合下列条件的化合物的同分异构体有 种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比为的结构简式为 。 ⅰ)苯环上含有四个取代基。ⅱ)所含的官能团种类和数目均与相同。 （6）是一种有机合成的中间体，设计以苯甲醛和为原料制备的合成路线 。(无机试剂任选) 【答案】（1） 苯乙胺或2-苯乙胺 氨基 （2） （3） （4） 取代反应 （5）5 （6） 【分析】依据题意，流程中相关物质及转化推断如下：，据此回答。 【解析】（1）化合物为，名称为苯乙胺或2-苯乙胺，其中所含官能团为氨基； （2）化合物中含有醛基，与反应，在加热条件下，化学方程式如下：+2[Ag(NH3)2]OH+2Ag↓+3NH3+H2O； （3）根据结构简式判断，的分子式为，的分子式为，且中含羟基，应由脱水而得，因此的结构简式为； （4）根据流程可知，，由和的结构判断，该反应为取代反应，化合物为； （5）B()与符合题意的同分异构体数目相同，中有3个取代基，两个相同，共6种，除去化合物还有5种，其中核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比为的的结构简式为； （6）与反应转化为，在催化剂的作用下发生消去反应转化为，被NaBH4还原为，合成路线如下：。 【变式训练2】（2024·湖南·模拟预测）根据我国农药毒性分级标准，精喹禾灵()属于低毒除草剂，作用速度快，药效稳定，不易受温度及湿度等环境条件的影响。其合成路线之一如下： 已知：属于间位定位基，属于邻、对位定位基。 回答下列问题： （1）B→C的反应试剂及条件是 。 （2）D中含氧官能团的名称为 。 （3）K的结构简式为 ；I→精喹禾灵的反应类型为 。 （4）H→I的反应过程中，当H过量时可能会得到某一副产物，生成该副产物的化学方程式为 。 （5）化合物X的相对分子质量比D大14，则满足下列条件的X有 种(不考虑立体异构)。 ①含有和，且直接连在苯环上；②苯环上侧链数目小于4。 其中核磁共振氢谱有4组吸收峰的X的结构简式为 。 （6）参考上述合成路线，设计以和M为原料，合成的路线 (其他无机试剂和有机溶剂任选)。 【答案】（1）浓硝酸、浓硫酸、加热 （2）硝基 （3） 取代反应 （4） （5） 23 （6） 【分析】苯与Cl2在FeCl3作催化剂的条件下生成B，B在一定条件下生成C，结合C的分子式和E的结构可知，C为，C与NH3发生取代反应，生成D，结合D的分子式，D的结构为，D与M反应生成E，E与氢氧化钠反应生成F，F与KBH4反应生成G，G在SOCl2的作用下羟基被Cl取代，得到H，H的结构为，H与K反应生成I，结合I的结构可得，K为，I与反应得到精喹禾灵。 【解析】（1）B→C发生硝化反应，反应试剂及条件为浓硝酸、浓硫酸、加热； （2）D的结构简式为，含有的官能团为硝基、氨基、碳氯键，其中含氧官能团为硝基； （3）K的结构简式为；通过对比结构简式，I→精喹禾灵为中氧氢键断裂和中碳氧键断裂，然后发生取代反应； （4）H和K反应的实质是H()中碳氢键断裂，K中氧氢键断裂，然后发生取代反应，而K中有两个羟基，所以当H与K以物质的量之比2：1反应时得到该副产物，此反应的化学方程式为； （5）化合物X的相对分子质量比D大14，说明X比D多一个“”，而X中含有和，且直接连在苯环上，苯环上所连侧链数目小于4，则符合上述条件的X的结构(不考虑立体异构)有下列情况：①苯环上有两个侧链，即，有邻、间、对三种情况；②苯环上有三个侧链，三个侧链分别为和，而当苯环上连三个不同的侧链时，三个侧链的相对位置共有10种；综上所述，符合条件的X的数目为23；其中核磁共振氢谱有4组吸收峰的X的结构简式为； （6）根据题给流程D→E可知，可由和M反应得到，据题给流程C→D可知，可由与反应得到，由于属于间位定位基，属于邻、对位定位基，所以由发生硝化反应得到，由题给流程A→B可知，可以得到，合成路线为。 考向3 根据题目所给信息进行推断 例3（2024·北京大兴·三模）N是治疗胃溃疡的一种药物中间体，其合成路线如图所示。 已知：①； ②的某些性质和相似，都能与发生加成。 （1）的反应类型是 。 （2）的化学方程式为 。 （3）写出符合下列条件的的同分异构体： (写出2种)。 a．在一定条件下可以发生银镜反应 b．核磁共振氢谱有4组峰，峰面积比为 （4）F与NH2OH反应生成G的过程如图。 资料：同一个碳上连着一个羟基和一个氨基(或取代的氨基)时不稳定，易脱水生成亚胺。 写出P、Q的结构简式： 、 。 （5）J含有醚键。试剂a是 。 （6）K与NaOH反应得到L的化学方程式是 。 （7）经三步反应形成，请写出中间体1和中间体2的结构简式 、 。 【答案】（1）取代反应 （2）+(CH3CO)2O+CH3COOH （3）或 （4） （5）浓硝酸和浓硫酸的混合酸 （6）+NaOH+CH3COONa （7） 【分析】由题干合成路线图可知，由A的分子式可知A的结构简式为：，由A到B的转化条件并结合D的分子式可知，B的结构简式为：，由B到D的转化条件和D的分子式可知，D的结构简式为：，由D到E的转化条件和E到F发生已知信息①反应可知，E的结构简式为：，由J的分子式和G到J的反应条件可知，J的结构简式为：，由M的结构简式和K的分子式可知，K的结构简式为：，则试剂a为浓硝酸和浓硫酸，由L的分子式和K到L的转化条件可知，L的结构简式为：，据此分析解题。 【解析】（1）由分析可知，的反应方程式为：+Cl2+HCl，该反应的反应类型是取代反应； （2）由分析可知，的化学方程式为：+(CH3CO)2O+CH3COOH； （3）由题干流程图中F的结构简式可知，F的分子式为：C8H8O2，不饱和度为：5，则符合下列条件a．在一定条件下可以发生银镜反应即含有醛基或者甲酸酯基，b．核磁共振氢谱有4组峰，峰面积比为即分子中含有1个甲基的F的同分异构体有：或； （4）由题干路线图可知，F和NH2OH先加成反应生成P，则P的结构简式为：，根据信息同一个碳上连着一个羟基和一个氨基(或取代的氨基)时不稳定，易脱水生成亚胺，可知Q的结构简式为：,Q经过分子重排得到G； （5）由分析可知，J含有醚键，试剂a是浓硝酸和浓硫酸的混合酸，故答案为：浓硝酸和浓硫酸的混合酸； （6）由分析可知，K与NaOH反应得到L的化学方程式是+NaOH+CH3COONa； （7）由题干信息②的某些性质和相似，都能与发生加成可知，M先和CS2、KOH作用下发生加成反应生成中间体1，则中间体1的结构简式为：，中间体1中的C=S双键极性和另一个氨基发生加成反应生成中间体2，故中间体2的结构简式为：，中间体2经过消去反应制得N。 【变式训练1】（2024·辽宁丹东·二模）化合物G是抗菌、抗病毒有效药理成分之一，其合成路线如下： 已知： （1）化合物G中含有的官能团有羟基、羧基、 。（填官能团名称） （2）丙酮()能与水互溶的原因为 。 （3）C的结构简式为 。 （4）与足量溶液反应，消耗的物质的量最多为 。 （5）从理论上讲，E与反应也能得到G，此流程设计步骤的目的是 。 （6）化合物G在酸性条件下能发生水解，其中属于芳香族的水解产物有多种同分异构体，写出一种满足下列条件的同分异构体的结构简式 。 ①含有苯环，且能与溶液反应产生气体 ②核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为 （7）写出以1，3—丁二烯和2—丁烯为原料制备的合成路线流程图（无机试剂任选，合成路线流程图示例见本题题干） 。 【答案】（1）酯基、碳碳双键 （2）丙酮与水分子之间形成氢键 （3） （4）5 （5）保护羟基（或使特定位置的羟基发生反应） （6）或 （7） 【分析】由有机物的转化关系可知，与共热发生加成反应生成，则B为；催化剂作用下与一氧化碳、氢气反应生成，则C为；三溴化磷作用下与溴发生取代反应生成，在氢氧化钠溶液中发生水解反应后，酸化得到，一定条件下与丙酮反应生成，则E为；与反应生成。 【解析】（1）由结构简式可知，分子中含有的官能团为羟基、羧基、酯基、碳碳双键，故答案为：酯基、碳碳双键； （2）丙酮分子中的酮羰基能与水分子形成分子间氢键，所以丙酮与水互溶； （3）由分析可知，C的结构简式为； （4）由结构简式可知，分子中含有的碳氯键、碳溴键、羧基能与氢氧化钠溶液反应，则1molD与足量氢氧化钠溶液反应，最多消耗氢氧化钠的物质的量为5mol； （5）由结构简式可知，E和G分子中均含有羟基，则设计E→F步骤的目的是使特定位置的羟基发生反应，达到保护羟基的目的，故答案为：保护羟基（或使特定位置的羟基发生反应）； （6）化合物G分子中含有酯基，在酸性条件下发生水解生成的芳香族化合物为，的同分异构体含有苯环，能发生银镜反应， 1mol该物质能与4mol 氢氧化钠反应，说明分子中含有甲酸酚酯基，则核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为3：2：2：1的结构简式为、。 （7）由有机物的转化关系可知，以1，3—丁二烯和2—丁烯为原料制备的合成步骤为1，3—丁二烯和2—丁烯共热发生加成反应生成，镍做催化剂条件下与一氧化碳和氢气反应生成，催化剂作用下与水共热发生加成反应生成 ，浓硫酸作用下 与共热发生酯化反应生成，合成路线为。 【变式训练2】（2024·山东济南·模拟预测）左氧氟沙星是一种具有广谱抗菌作用的药物，其前体K的合成路线如下： i．(其中DHP、PPTS是有机试剂缩写) ii． ⅲ. （1）B的系统命名是 。 （2）已知试剂X的分子式为C6H2NO2F3，X的结构简式为 。 （3）F分子中官能团名称为羟基、醚键、 。 （4）I中含有两个酯基、两个六元环，H→I的反应类型为 ，I→J的化学方程式是 。 （5）F的同分异构体中满足下列条件的结构有 种(不考虑立体异构)。 ①为α-氨基酸； ②能与FeCl3溶液发生显色反应； ③1mol该物质与Na反应，消耗3molNa； ④核磁共振氢谱显示有5组峰，且峰面积之比为1:1:2:2:3。 （6）K的另一种制备途径如下： 写出M、P的结构简式 、 。 【答案】（1）2-羟基丙酸乙酯 （2） （3）碳氟键、硝基 （4） 取代反应 →+C2H5OH （5）4 （6） 【分析】采用逆推法，由E的结构简式，参照A的分子式，可确定A为CH3CH(OH)COOH；A与C2H5OH发生酯化反应，生成B为CH3CH(OH)COOC2H5；依据信息ⅰ，可得出C为CH3CH(OPHT)COOC2H5；依据信息ⅱ可确定D为CH3CH(OPHT)CH2OH，由X的分子式为C6H2NO2F3，可确定X为；依据信息ⅰ，可确定F为；依据G的分子式，可确定G为；由信息ⅲ可得出H为；脱水得到I的结构简式为，再脱去C2H5OH，得到J的结构简式为，J发生酯基的水解反应，从而得到K。 【解析】（1）B为CH3CH(OH)COOC2H5，系统命名是：2-羟基丙酸乙酯。 （2）试剂X的分子式为C6H2NO2F3，由分析可得出，X的结构简式为。 （3）F为，分子中官能团名称为羟基、醚键、碳氟键、硝基。 （4）I中含有两个酯基、两个六元环，则I为，H()→I的反应类型为取代反应，I()→J()，发生取代反应，化学方程式是→+C2H5OH。 （5）F为，F的同分异构体中满足下列条件：“①为α-氨基酸；②能与FeCl3溶液发生显色反应；③1mol该物质与Na反应，消耗3molNa；④核磁共振氢谱显示有5组峰，且峰面积之比为1:1:2:2:3”有机物，结构简式可能为，共有4种(不考虑立体异构)。 （6）由流程图，参照原料和产品的结构，可逆推出P为，由已知信息ⅲ及N可脱去2个HF，可推出M为，从而得出M、P的结构简式为、。 考点二 有机合成路线设计 知识点1 有机合成原则、有机合成的分析方法及解题方法 1.有机合成原则 （1）合成线路简捷，步骤少、操作简单、安全可靠，能耗低，易于实现，产品易于分离、产率较高； （2）基础原料要价廉、易得、低毒性、低污染； （3）符合“绿色化学”的思想:原子的经济性、原料的绿色化,试剂与催化剂的无公害性。 2.有机合成的分析方法 （1）正合成分析法：从基础原料入手，找出合成所需的直接或间接的中间体，逐步推向合成的目标有机物，其合成示意图：基础原料→中间体1→中间体2……→目标有机物。 （2）逆合成分析法：设计复杂有机物的合成路线时常用的方法。它是由目标有机物倒推寻找上一步反应的中间体n，而中间体n又可以由中间体(n－1)得到，依次倒推，最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线， 合成示意图：目标有机物→中间体n→中间体(n－1)……→基础原料。 （3）类比合成分析法：比较题目所给知识，找出原料与合成物质的内在联系，确定中间产物，最后得到目标产物——产品。 3.有机合成的解题方法 知识点2 有机合成的主要任务 1.碳骨架的构建 （1）增长碳链 ①醛、酮的加成； ②加聚反应、缩聚反应； ③酯化反应； ④利用题给信息，如：。 （2）缩短碳链 ①酯类、糖类、蛋白质的水解反应； ②烯炔的氧化反应； ③脱羧反应； ④裂化和裂解反应； ⑤利用题给信息。 （3）成环 ①醇成环醚； ②成环酯； ③氨基酸成环； ④利用题目所给信息成环，如+‖或+‖。 2.官能团的引入或转化 项目 官能团 常见方法 引入 —X(卤素原子) ①烃、酚、醇的取代 ②不饱和烃的加成 —OH ①烯烃与水加成 ②醛、酮与H2加成 ③卤代烃、酯水解 碳碳双键 ①醇、卤代烃的消去 ②炔烃的不完全加成 碳氧双键 ①醇的催化氧化 ②烯、炔被高锰酸钾氧化 羧基 ①醛的氧化 ②蛋白质、羧酸衍生物的水解 消除 双键、三键、苯环 加成反应 —OH 消去、氧化、酯化 —CHO 加成、氧化 酯基、酰胺基、—X 水解 改变 官能团种类 同官能团的引入方法 官能团个数 消去→加成→(水解) 官能团位置 消去、加成、α-H的取代等 保护 酚—OH 因酚羟基易被氧化，所以在氧化基团前先使其与NaOH反应，把酚羟基转变成—ONa，将其保护起来，使其他基团氧化后再酸化使其全部转化为—OH，即:—OH → —ONa → —OH 氨基(—NH2) 如在对硝基甲苯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(H＋)氧化—CH3时，—NH2(具有还原性)也被氧化。 碳碳双键 碳碳双键容易被氧化，在氧化基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待其他基团氧化后再利用消去反应重新转变为碳碳双键。 知识点3 高考常见的新信息反应总结 1.丙烯α­H被取代的反应： CH3CHCH2＋Cl2ClCH2CHCH2＋HCl。 2.共轭二烯烃的1,4­加成反应： ②。 3.烯烃被O3氧化： 4.苯环侧链的烃基(与苯环相连的碳上含有氢原子)被酸性KMnO4溶液氧化： 。 5.苯环上硝基被还原：。 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： 。 9.羧酸分子中的α-H被取代的反应：。 10.羧酸用LiAlH4还原时，可生成相应的醇：RCOOHRCH2OH。 11.酯交换反应(酯的醇解)：R1COOR2＋R3OH―→R1COOR3＋R2OH。 知识点4 常用的合成路线 有机合成往往要经过多步反应才能完成，因此确定有机合成的途径和路线时，要进行合理选择。 1.一元合成路线 R—CH=CH2卤代烃一元醇一元醛一元羧酸酯 2.二元合成路线 CH2CH2 CH2X—CH2XCH2OH—CH2OH HOOC—COOH链酯、环酯、聚酯 3.芳香化合物的合成路线 ① ②芳香酯 注意：与Cl2反应时条件不同所得产物不同，光照时，只取代侧链甲基上的氢原子，生成；而Fe作催化剂时，取代苯环上甲基邻、对位上的氢原子，生成。 考向1 考查有机物官能团的衍变 例1（2024·浙江·三模）物质A~E均为芳香族化合物，已知：A的结构中含有一个甲基，B能发生银镜反应。下列说法正确的是 A．符合以上条件的A的结构有2种 B．物质E遇氯化铁溶液显紫色 C．B→C的反应中可能存在副产物C12H16O3 D．C→D的反应类型为取代反应 【答案】C 【分析】物质A~E均为芳香族化合物，已知：A的结构中含有一个甲基，B能发生银镜反应，则B含有醛基，那么A中存在-CH2-OH，B和甲醛加成得到C，则B中醛基邻位C上有H(α-H)，C能发生消去反应，则B的α-H有2个，则A、B、E分别为、、；C为，D为，据此分析解题。 【解析】A．由分析可知，符合以上条件的A的结构有1种，A错误；B．物质E不含酚羟基，遇氯化铁溶液不显紫色，B错误；C．B→C的反应中可能存在1分子B与2分子甲醛反应生成，该副产物的分子式为C12H16O3，C正确；D．C→D的反应为消去羟基生成碳碳双键的反应，类型为消去反应，D错误；故答案为：C。 【变式训练1】（2024·山东淄博·模拟）下列反应中，不可能在有机物中引入羧基的是(　　) A．卤代烃的水解 B．有机物RCN在酸性条件下水解 C．醛的氧化 D．烯烃的氧化 【答案】A 【解析】卤代烃水解引入了羟基，RCN水解生成RCOOH，RCHO被氧化生成RCOOH，烯烃如RCH==CHR被氧化后可以生成RCOOH。 【变式训练2】（2024·浙江温州·一模）药物结构的修饰有助于新药的开发与利用。青蒿素可以获得双氢青蒿素，其变化过程示意图如下。下列说法不正确的是 A．若试剂①为NaH，其还原产物为 B．青蒿素中存在过氧键，具有强氧化性 C．该过程若有1mol青蒿素完全转化，则转移2mol电子 D．羟基的引入使得双氢青蒿素分子拥有更多修饰与改造的可能 【答案】A 【解析】A．青蒿素反应过程中得氢，发生还原反应，得还原产物为双氢青蒿素，故A错误；B．根据青蒿素结构可知，存在过氧键，具有强氧化性，故B正确；C．结合反应过程中物质转化可知，若有1mol青蒿素完全转化，则转移2mol电子，故C正确；D．羟基可发生多种化学反应，使得双氢青蒿素分子拥有更多修饰与改造的可能，故D正确；答案选A。 考向2 考查有机物官能团的保护 例2（2024·山东日照·二模）有机物d的合成路线如图所示。 下列说法错误的是 A．a和互为同系物 B．a→b的目的是保护酚羟基 C．b→c属于氧化反应 D．一定条件下，可以分别与相应物质发生缩聚反应 【答案】A 【解析】A．由题干a的结构简式可知，a中含有酚羟基，则a和中官能团的种类不同即结构不相似，故不互为同系物，A错误；B．由题干转化关系信息比较a→b和c→d可知，a→b的目的是保护酚羟基，B正确；C．由题干转化信息可知，b→c为甲基变为羧基，则属于氧化反应，C正确；D．由题干a、d的结构简式可知，二者分子中均含有酚羟基，且邻位上有两个H，故一定条件下，可以分别与相应物质HCHO发生缩聚反应，D正确；故答案为：A。 【变式训练1】（2024·广东茂名·模拟）有机物甲的分子式为C7H7NO2，可以通过如图路线合成(分离方法和其他产物已省略)。下列说法不正确的是(　　) 戊(C9H9O3N)甲 A．甲的结构简式为，可发生取代反应、加成反应 B．步骤Ⅰ反应的化学方程式为＋＋HCl C．步骤Ⅱ在苯环上引入醛基，步骤Ⅳ的反应类型是取代反应 D．步骤Ⅰ和Ⅳ在合成甲过程中的目的是保护氨基不被氧化 【答案】A 【解析】戊是，步骤Ⅳ中酰胺基发生水解得到甲，则甲为，含有氨基、羧基和苯环，可以发生取代反应、加成反应，A错误；步骤Ⅱ中生成物含—CHO，则该步引入醛基，戊的结构简式为，步骤Ⅳ是戊中的酰胺基发生水解反应，则反应类型是取代反应，C正确；氨基易被氧化，因此步骤Ⅰ和Ⅳ在合成甲过程中的目的是保护氨基不被氧化，D正确，答案选A。 【变式训练2】（2024·吉林辽源·模拟）重要的有机合成中间体W是一种多环化合物，以下为W的一种合成路线(部分反应条件已简化)： 已知：(ⅰ)＋＋R1OH (ⅱ)2CH3CHO 结合D→E的反应过程，说明由B→C这步转化的作用是________。 【答案】保护酮羰基 【解析】由结构简式可知，A、E中都含有酮羰基，则B→C转化的作用是保护酮羰基。 考向3 考查有机合成路线的设计 例3（2024·北京·三模）某课题组研制了一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物P，合成路线如下： 已知： 下列说法正确的是 A．化合物B中所有原子一定共平面 B．1mol化合物C最多可与3mol NaOH反应 C．化合物F中碳原子的杂化方式有sp，， D．反应①②③为取代反应，反应④为加聚反应 【答案】C 【分析】由流程可知结合物质化学式可知，A为对二甲苯，A被酸性高锰酸钾氧化得到B，B和E生成C，结合E化学式可知，C为、E为CH2BrCH2OH，C发生已知反应生成，再和F生成P，F为； 【解析】A．化合物B的结构为，由于碳碳单键可以旋转，羧基平面与本平面不一定共平面，A错误；B．C的结构为，其中酯基、溴原子可以与氢氧化钠溶液反应，故1mol化合物C最多可与4molNaOH反应，B错误；C．F的结构为，其中碳原子的杂化方式有sp、sp2和sp3，C正确；D．由A为对二甲苯，B为，可知反应①为氧化反应而不是取代反应，D错误；答案选C。 【变式训练1】（2024·江苏连云港·模拟预测）化合物Z是合成抗肿瘤药物的中间体，其合成路线如下： 下列说法正确的是 A．X中的含氧官能团分别是羟基、氨基、醛基 B．1molY最多能与新制的含的悬浊液发生反应 C．Z分子与足量的加成后所得分子中含有3个手性碳原子 D．X、Y、Z可用溶液和溶液进行鉴别 【答案】C 【解析】A．由结构简式可知，X分子中含有的官能团分别是羟基、硝基、醛基，故A错误；B．由结构简式可知，Y分子中含有的醛基能与新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀，则1molY最多能与新制的含2mol氢氧化铜的悬浊液发生反应，故B错误；C．由结构简式可知，一定条件下Z分子与足量的氢气发生加成反应所得分子中含有如图*所示的3个手性碳原子：，故C正确；D．由结构简式可知，X分子能与氯化铁溶液发生显色反应使溶液呈紫色，Y、Z 分子不能与氯化铁溶液反应，X、Y、Z三种分子都不能与碳酸氢钠溶液反应，所以用氯化铁溶液和碳酸氢钠溶液不能鉴别X、Y、Z，故D错误；故选C。 【变式训练2】（2024·湖南长沙·三模）以乙烯和为原料制备的合成路线如下： 下列有关说法不正确的是 A．工业合成乙醛的方法有乙烯氧化法、乙炔水化法、乙醇氧化法等 B．乙烯与乙醛均能使溴水褪色，但褪色原理不相同 C．已知为高度平面化分子，则三个氮原子的碱性都很强 D．能发生加成反应、取代反应、氧化反应 【答案】C 【解析】A．乙炔水化法、乙烯氧化法、乙醇氧化法都是工业上制备乙醛的重要方法，乙炔水化法、乙烯氧化法反应原理分别为：，，故A正确；B．乙烯和溴单质发生加成反应使溴水褪色，乙醛有还原性，溴水有氧化性，发生氧化还原反应使溴水褪色，故B正确；C．中-NH-的N原子为sp2杂化，电子对参与离域大π键的形成，因此碱性很弱，故C错误；D．中含有碳碳双键的结构可以发生加成反应，结构中有H原子可以发生取代反应，碳碳双键可以被酸性高锰酸钾氧化，该物质也可以燃烧，都是发生氧化反应，故D正确；故答案选C。 1．（2024·北京·高考真题）的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用为原料可以合成新型可降解高分子P，其合成路线如下。 已知：反应①中无其他产物生成。下列说法不正确的是 A．与X的化学计量比为 B．P完全水解得到的产物的分子式和Y的分子式相同 C．P可以利用碳碳双键进一步交联形成网状结构 D．Y通过碳碳双键的加聚反应生成的高分子难以降解 【答案】B 【解析】A．结合已知信息，通过对比X、Y的结构可知与X的化学计量比为，A正确；B．P完全水解得到的产物结构简式为，分子式为，Y的分子式为，二者分子式不相同，B错误；C．P的支链上有碳碳双键，可进一步交联形成网状结构，C正确；D．Y形成的聚酯类高分子主链上含有大量酯基，易水解，而Y通过碳碳双键加聚得到的高分子主链主要为长碳链，与聚酯类高分子相比难以降解，D正确；故选B。 2．（2024·江苏·高考真题）化合物Z是一种药物的重要中间体，部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A．X分子中所有碳原子共平面 B．最多能与发生加成反应 C．Z不能与的溶液反应 D．Y、Z均能使酸性溶液褪色 【答案】D 【解析】A．X中饱和的C原子sp3杂化形成4个单键，具有类似甲烷的四面体结构，所有碳原子不可能共平面，故A错误；B．Y中含有1个羰基和1个碳碳双键可与H2加成，因此最多能与发生加成反应，故B错误；C．Z中含有碳碳双键，可以与的溶液反应，故C错误；D．Y、Z中均含有碳碳双键，可以使酸性溶液褪色，故D正确；故选D。 3．（2023·江苏·高考真题）化合物Z是合成药物非奈利酮的重要中间体，其合成路线如下：    下列说法正确的是 A．X不能与溶液发生显色反应 B．Y中的含氧官能团分别是酯基、羧基 C．1molZ最多能与发生加成反应 D．X、Y、Z可用饱和溶液和2%银氨溶液进行鉴别 【答案】D 【解析】A．X中含有酚羟基，能与溶液发生显色反应，A错误；B．Y中的含氧官能团分别是酯基、醚键，B错误；C．Z中1mol苯环可以和发生加成反应,1mol醛基可以和发生加成反应，故1molZ最多能与发生加成反应，C错误；D．X可与饱和溶液反应产生气泡，Z可以与2%银氨溶液反应产生银镜，Y无明显现象，故X、Y、Z可用饱和溶液和2%银氨溶液进行鉴别，D正确。故选D。 4．（2023·北京·高考真题）化合物与反应可合成药物中间体，转化关系如下。    已知L能发生银镜反应，下列说法正确的是 A．K的核磁共振氢谱有两组峰 B．L是乙醛 C．M完全水解可得到K和L D．反应物K与L的化学计量比是1∶1 【答案】D 【解析】A．有机物的结构与性质 K分子结构对称，分子中有3种不同环境的氢原子，核磁共振氢谱有3组峰，A错误；B．根据原子守恒可知1个K与1个L反应生成1个M和2个H2O，L应为乙二醛，B错误；C．M发生完全水解时，酰胺基水解，得不到K，C错误；D．由上分析反应物K和L的计量数之比为1∶1，D项正确；故选D。 5．（2022·北京·高考真题）高分子Y是一种人工合成的多肽，其合成路线如下。 下列说法不正确的是 A．F中含有2个酰胺基 B．高分子Y水解可得到E和G C．高分子X中存在氢键 D．高分子Y的合成过程中进行了官能团保护 【答案】B 【解析】A．由结构简式可知，F中含有2个酰胺基，故A正确；B．由结构简式可知，高分子Y一定条件下发生水解反应生成 和，故B错误；C．由结构简式可知，高分子X中含有的酰胺基能形成氢键，故C正确；D．由结构简式可知，E分子和高分子Y中都含有氨基，则高分子Y的合成过程中进行了官能团氨基的保护，故D正确；故选B。 6．（2024·湖南·高考真题）化合物H是一种具有生物活性的苯并呋喃衍生物，合成路线如下(部分条件忽略，溶剂未写出)： 回答下列问题： （1）化合物A在核磁共振氢谱上有 组吸收峰；（2）化合物D中含氧官能团的名称为 、 ；（3）反应③和④的顺序不能对换的原因是 ；（4）在同一条件下，下列化合物水解反应速率由大到小的顺序为 (填标号)；①    ②    ③ （5）化合物的合成过程中，经历了取代、加成和消去三步反应，其中加成反应的化学方程式为 ；（6）依据以上流程信息，结合所学知识，设计以和为原料合成的路线 (HCN等无机试剂任选)。 【答案】（1）6 （2）醛基 醚键 （3）先进行反应③再进行反应④可以防止酚羟基被氧化 （4）①③② （5） （6） 【分析】A与氯化剂在加热条件下反应得到B，B在BBr3，0℃的条件下，甲基被H取代得到C，C与CH2BrCH2Br在K2CO3的作用下发生取代反应得到D，D被氧化剂氧化为E，E中存在酯基，先水解，再酸化得到F，F与Cl2CHOCH3在TiCl4的作用下苯环上一个H被醛基取代得到G，G与ClCH2COCH3经历了取代、加成和消去三步反应得到H。 【解析】（1）由A的结构可知，A有6种等效氢，即核磁共振氢谱上有6组吸收峰；（2）由D的结构可知，化合物D中含氧官能团的名称为：醛基、醚键；（3）反应③和④的顺序不能对换，先进行反应③再进行反应④可以防止酚羟基被氧化；（4） 中F的电负性很强，-CF3为吸电子基团，使得-OOCH中C-O键更易断裂，水解反应更易进行，中-CH3是斥电子集团，使得-OOCH中C-O键更难断裂，水解反应更难进行，因此在同一条件下，化合物水解反应速率由大到小的顺序为：①③②；（5） 化合物G→H的合成过程中，G发生取代反应羟基上的H被-CH2COCH3取代，得到， 中的醛基被相邻取代基中的-CH2加成得到，中的羟基发生消去反应得到，其中加成反应的化学方程式为：；（6） 和Cl2CHOCH3在TiCl4的作用下发生类似反应⑥的反应得到，与HCN加成得到，酸性水解得到，发生缩聚反应得到，具体合成路线为：。 7．（2024·河北·高考真题）甲磺司特(M)是一种在临床上治疗支气管哮喘、特应性皮炎和过敏性鼻炎等疾病的药物。M的一种合成路线如下(部分试剂和条件省略)。 回答下列问题： （1）A的化学名称为 。 （2）的反应类型为 。 （3）D的结构简式为 。 （4）由F生成G的化学方程式为 。 （5）G和H相比，H的熔、沸点更高，原因为 。 （6）K与E反应生成L，新构筑官能团的名称为 。 （7）同时满足下列条件的I的同分异构体共有 种。 (a)核磁共振氢谱显示为4组峰，且峰面积比为；(b)红外光谱中存在和硝基苯基()吸收峰。 其中，可以通过水解反应得到化合物H的同分异构体的结构简式为 。 【答案】（1）丙烯酸 （2）加成反应 （3） （4）+HO-NO2+H2O （5）H分子中存在羟基，能形成分子间氢键 （6）酰胺基 （7）6 【分析】由流程图可知，A与甲醇发生酯化反应生成B，则A的结构简式为；B与CH3SH发生加成反应生成C；C在碱性条件下发生酯的水解反应，酸化后生成D，则D的结构简式为；D与SOCl2发生取代反应生成E；由F的分子式可知，F的结构简式为；F发生硝化反应生成G，G的结构简式为；G在一定条件下发生水解反应生成H，H的结构简式为；H与发生取代反应生成I；I与乙醇钠发生反应生成J；J发生硝基的还原生成K，K的结构简式为；K与E发生取代反应生成L；L与反应生成M。 【解析】（1）由A→B的反应条件和B的结构简式可知该步骤为酯化反应，因此A为，其名称为丙烯酸。 （2）B与发生加成反应，和分别加到双键碳原子上生成C。 （3）结合C和E的结构简式以及C→D和D→E的反应条件，可知C→D为C先在碱性条件下发生水解反应后酸化，D为，D与亚硫酰氯发生取代反应生成E。 （4）F→G的反应中，结合I的结构可知，苯环上碳氯键的对位引入硝基，浓硫酸作催化剂和吸水剂，吸收反应产物中的水，硝化反应的条件为加热，反应的化学方程式是：+HO-NO2+H2O。 （5）由分析可知，G的结构简式为，H的结构简式为，H分子中存在羟基，能形成分子间氢键，G分子不能形成分子间氢键，分子间氢键会使物质的熔、沸点显著升高。 （6）根据分析可知，K与E反应生成L为取代反应，反应中新构筑的官能团为酰胺基。 （7）I的分子式为，其不饱和度为6，其中苯环占4个不饱和度，和硝基各占1个不饱和度，因此满足条件的同分异构体中除了苯环、和硝基之外没有其他不饱和结构。由题给信息，结构中存在“”，根据核磁共振氢谱中峰面积之比为可知，结构中不存在羟基、存在甲基，结构高度对称，硝基苯基和共占用3个O原子，还剩余1个O原子，因此剩余的O原子只能插入两个相邻的C原子之间。不考虑该O原子，碳骨架的异构有2种，且每种都有3个位置可以插入该O原子，如图：，(序号表示插入O原子的位置)，因此符合题意的同分异构体共有6种。其中，能够水解生成H()的结构为。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$null