重难点12 有机合成与推断综合题-2025年高考化学【热点·重点·难点】专练（天津专用）

重难点12 有机合成与推断综合题 考点 五年考情分析 2025考向预测 1.对官能团、限定条件下同分异构体数目的判断、结构简式的书写，根据有关信息书写相应的反应方程式。 2.能根据新信息设计合理的合成路线。 2024·天津卷； 2023·天津卷； 2022·天津卷； 2021·天津卷； 2020·天津卷； 预计2025年高考会以新的情境载体考查有机合成与推断，试题通常以框图题或变相框图题的形式出现，以药物、材料、新物质的合成为背景，运用典型的合成路线，将信息和问题交织在一起，环环相扣，主要考查有机物的结构与性质，同分异构体的数目和书写，以及利用题给信息设计简短的合成路线等，综合性强，思维容量大。 【思维导图】 【高分技巧】 一、限制条件同分异构体的数目判断与书写 1．限制条件与有机物结构的关系 2．限定条件下同分异构体的书写流程 (1)思维流程 ①根据限定条件确定同分异构体中所含官能团。 ②结合所给有机物有序思维：碳架异构→官能团位置异构→官能团类别异构。 ③确定同分异构体种数或根据性质书写结构简式。 (2)书写思维方式 ①取代思想 采用等效氢、对称定一(二)移一的方法，适用于卤代物、醇、醛、羧酸、硝基化合物等官能团处于端点的烃的衍生物或苯环上支链同分异构体的找法。 a．等效氢法：如醇可看作是—OH取代烃分子中的氢原子，以“C5H12O”为例。 b．定一移一法，以“C3H6Cl2”为例。 先找一氯代物，再利用等效氢法，用另一个氯原子取代一氯代物上的氢原子 ②插键思想 在有机物结构式中的某个化学键的位置插入原子而得到新的有机物的结构，适用于醚、酮和酯、酰胺等羧酸衍生物。 a．醚：醚键可以理解为在C—C单键之间插入氧原子，以“C5H12O”为例。 箭头是指在C—C单键之间插入氧原子 b.酯：酯可以理解在左、右两边插入氧原子，可以先找出酮，再插入氧，以“C5H10O2”为例。 若在链端，注意只能在一边插入氧原子，另外要注意对称性，此法对含苯环类的物质非常有效 3.苯环上同分异构体数目的判断 (1)若苯环上连有2个取代基，其结构有邻、间、对3种。 (2)若苯环上连有3个相同的取代基，其结构有3种。 (3)若苯环上连有—X、—X、—Y 3个取代基，其结构有6种。 (4)若苯环上连有—X、—Y、—Z 3个不同的取代基，其结构有10种。 4.根据波谱确定有机物分子结构 由有机物的分子式确定其结构式，可通过红外光谱的吸收频率不同来确定有机物分子中的官能团或化学键的种类，可通过核磁共振氢谱确定有机物分子中氢原子的种类和它们的相对数目，再确定结构式，其中核磁共振氢谱中的吸收峰数等于氢原子种类数，吸收峰面积之比等于处于不同化学环境的氢原子数目之比。 二、根据官能团的变化推断 1.根据官能团的衍变判断反应类型 2.根据特征现象推知官能团种类 反应现象 思考方向 溴水褪色 可能含有碳碳双键、碳碳三键或酚羟基、醛基等 酸性高锰酸钾溶液褪色 可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基、酚羟基或有机物为苯的同系物等 遇氯化铁溶液显紫色 含有酚羟基 生成银镜或砖红色沉淀 含有醛基或甲酸酯基 与钠反应产生H2 可能含有羟基或羧基 加入碳酸氢钠溶液产生CO2 含有羧基 加入浓溴水产生白色沉淀 含有酚羟基 3.根据反应产物推知有机物中官能团的位置 （1）由醇氧化成醛（或羧酸），可确定—OH在链端（即含有—CH2OH）；由醇氧化成酮，可确定—OH在链中（即含有—CHOH—）；若该醇不能被氧化，可确定与—OH相连的碳原子上无氢原子（即含有）。 （2）由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。 （3）由加氢后碳架结构确定或—C≡C—的位置。 （4）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.根据有机反应物的定量关系确定官能团的数目 （1） （2）2—OH（醇、酚、羧酸）H2 （3）2—COOHCO2，—COOHCO2 （4）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。 （5）由—CHO转变为—COOH，相对分子质量有机反应类型的判断增加16；若增加32，则含2个—CHO。 （6）1 mol 加成需要1 mol H2或1 mol X2(X＝Cl、Br……)。 （7）1 mol苯完全加成需要3 mol H2。 （8）1 mol —COOH与NaHCO3反应生成1 mol CO2气体。 （9）1 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。 5．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 三、根据反应条件、反应类型、转化关系推断 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)”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 (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—CHO。 (5)加入金属钠，有H2产生，表示该物质分子中可能有—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)醇的氧化产物与结构的关系 (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进行解题。 (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.根据反应条件判断有机反应类型 反应条件 思考方向 氯气、光照 烷烃取代、苯的同系物侧链上的取代 液溴、催化剂 苯的同系物发生苯环上的取代 浓溴水 碳碳双键和三键加成、酚取代、醛氧化 氢气、催化剂、加热 烯、炔、苯、醛、酮加成 氧气、催化剂、加热 某些醇氧化、醛氧化 酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液 烯、炔、苯的同系物、醛、醇等氧化 银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液 醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖等氧化 氢氧化钠溶液、加热 卤代烃水解、酯水解等 氢氧化钠的醇溶液、加热 卤代烃消去 浓硫酸，加热 醇消去、醇酯化 浓硝酸、浓硫酸，加热 苯环上取代 稀硫酸，加热 酯水解、二糖和多糖等水解 氢卤酸（HX），加热 醇取代反应 5.根据转化关系推断有机物的类别 有机综合推断题常以框图或变相框图的形式呈现一系列物质的衍变关系，经常是在一系列衍变关系中有部分产物已知或衍变条件已知，因而解答此类问题的关键是熟悉烃及各种衍生物之间的转化关系及转化条件。 醇、醛、羧酸、酯之间的相互衍变关系是有机结构推断的重要突破口，它们之间的相互转化关系如图所示： 上图中，A能连续氧化生成C，且A、C在浓硫酸存在下加热生成D，则： ①A为醇，B为醛，C为羧酸，D为酯。 ②A、B、C三种物质中碳原子数相同，碳骨架结构相同。 ③A分子中含—CH2OH结构。 6 .根据题目所给信息进行推断 （1）丙烯α­H被取代的反应：CH3—CH===CH2＋Cl2Cl—CH2—CH===CH2＋HCl。 （2）共轭二烯烃的1，4­加成反应： 。 （3）烯烃通过臭氧氧化，再经过锌与水处理得到醛或酮 R′代表H原子或烃基）与碱性KMnO4溶液共热后酸化，发生双键断裂生成羧酸，通过该反应可推断碳碳双键的位置。 （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)： ①； ②； ③(作用：制备胺)； ④(作用：制半缩醛)。 （7）有α－H的醛在稀碱（10% NaOH）溶液中能和另一分子醛相互作用，生成 β－羟基醛，称为羟醛缩合反应。 CH3CH===CHCHO 如2CH3CH2CHO （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α­H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。 （11）双烯合成 如1，3－丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到环己烯： ，这是著名的双烯合成，也是合成六元环的首选方法。 （12）卤代烃与氰化钠溶液反应再水解可得到羧酸 如CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH；卤代烃与氰化物发生取代反应后，再水解得到羧酸，这是增加一个碳原子的常用方法。 四、有机合成路线的设计 有机合成路线设计一般采用正向合成法、逆向合成法、正逆双向合成法，运用所学知识和题给信息进行合成设计，其解题思路如下： 1.官能团的引入(或转化) 引入的官能团 引入方法 卤素原子 ①烃、酚的取代； ②不饱和烃与HX、X2的加成； ③醇与氢卤酸(HX)反应 羟基 ①烯烃与水加成； ②醛、酮与氢气加成； ③卤代烃在碱性条件下水解； ④酯的水解； ⑤葡萄糖发酵产生乙醇 碳碳双键 ①某些醇或卤代烃的消去； ②炔烃不完全加成； ③烷烃裂化 碳氧双键 ①醇的催化氧化； ②连在同一个碳原子上的两个羟基脱水； ③含碳碳三键的物质与水加成 羧基 ①醛基氧化； ②酯、肽、蛋白质的水解 其中苯环上引入基团的方法： 2.官能团的消除 (1)通过加成消除不饱和键(双键或三键)。 如CH2===CH2＋H2CH3CH3。 (2)通过消去或氧化或酯化消除羟基(—OH)。 如CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O； 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O。 (3)通过加成、还原或氧化等消除醛基(—CHO)。 如2CH3CHO＋O22CH3COOH； CH3CHO＋H2CH3CH2OH。 (4)通过水解反应消除酯基(—COO—)、肽键、卤素原子。 如CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH。 3.官能团的保护 官能团 性质 保护方法 酚羟基 易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化 ①先用NaOH溶液转化为酚钠，后酸化重新转化为酚： ②先用碘甲烷转化为苯甲醚，后用氢碘酸酸化重新转化为酚： 氨基 易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化 先用盐酸转化为盐，后用NaOH溶液重新转化为氨基 碳碳 双键 易与卤素单质加成，易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化 先用氯化氢通过加成反应转化为氯代物，后用NaOH醇溶液通过消去反应重新转化为碳碳双键 醛基 易被氧气、银氨溶液、新制的Cu(OH)2悬浊液氧化 先用乙醇(或乙二醇)转化为缩醛，后酸化重新转化为醛： （建议用时：40分钟） 1.（2024天津卷）天然产物P是具有除草活性的植物化感物质，其合成路线如下： （1）A因官能团位置不同而产生的异构体(不包含A)数目为_______；其中核磁共振氢谱有四组峰的异构体的结构简式为_______，系统命名为_______。 （2）B的含氧官能团名称为_______。 （3）写出的化学方程式_______。 （4）D的结构简式为_______。 （5）的反应类型为_______。 （6）根据G与H的分子结构，判断下列说法正确的是_______(填序号)。 a．二者互为同分异构体 b．H的水溶性相对较高 c．不能用红外光谱区分二者 （7）已知产物P在常温下存在如下互变异构平衡。下列说法错误的是_______(填序号)。 a．P和经催化加氢可得相同产物 b．P和互为构造异构体 c．P存在分子内氢键 d．含有手性碳原子 （8）已知氯代烃与醇在碱的作用下生成醚。以甲苯和化合物C为原料，参照题干路线，完成目标化合物的合成_______(无机试剂任选)。 【答案】（1）2 1，2，3-苯三酚或苯-1，2，3-三酚 （2）羟基、(酮)羰基 （3） （4） （5）酯化反应或取代反应 （6）ab （7）d （8） 【解析】B和乙醇发生取代反应生成C，C中羟基断裂，D中断裂C-Cl键，发生取代反应生成E和HCl，则D为，F中羟基与CH3CH2CH2COOH中羧基发生酯化反应生成G； （1）A因官能团位置不同而产生的异构体有、共2种；其中核磁共振氢谱有四组峰的异构体的结构简式为，系统命名为1，2，3-苯三酚； （2）B的含氧官能团名称为羟基、(酮)羰基； （3）发生取代反应，反应的化学方程式+CH3CH2OH+H2O； （4）C和D发生取代反应生成E和HCl，D的结构简式为； （5）F中羟基和另一反应物中羧基反应生成酯基和水，的反应类型为酯化反应或取代反应； （6）a．G与H的分子式相同但结构不同，二者互为同分异构体，a正确； b．H含有羟基，是亲水基团，能与水形成分子间氢键，H的水溶性相对较高，b正确； c．G不含有羟基，H含有羟基，G和H的官能团种类不同，能用红外光谱区分二者，c错误； 故选ab； （7）P中碳碳双键、(酮)羰基能与氢气加成，中(酮)羰基能与氢气加成，P和经催化加氢可得相同产物为，a正确；已知P在常温下存在互变异构得到，两者分子式相同但结构不同，P和互为构造异构体，b正确；电负性较大的O可与H形成氢键，其中P分子中碳碳双键上相连的羟基上H原子与相近的(酮)羰基的O形成分子内氢键，c正确； 连接四种不同基团的碳为手性碳原子，因为关于连接羟基上的碳和对位的碳轴对称，所以不含有手性碳原子，d错误；故选d； （8）先用和氯气在光照条件下发生取代反应生成，已知氯代烃与醇在碱的作用下生成醚，化合物C和反应生成，经过稀盐酸得到，甲苯在酸性高锰酸钾氧化下生成，和发生酯化反应生成，在一定条件下生成，合成路线为：。 2.（2023天津卷）二氧化碳的转化与综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”战略的重要途径。近期，我国学者以电催化反应为关键步骤，用CO2作原料，实现了重要医药中间体——阿托酸的合成，其合成路线如下： （1）阿托酸所含官能团名称为碳碳双键、______。 （2）A→B的反应类型为______。 （3）A的含有苯环且能发生银镜反应的同分异构体数目为______，其中在核磁共振氢谱中呈现四组峰的结构简式为______。 （4）写出B→C反应方程式：______。 （5）C→D反应所需试剂及条件为______。 （6）在D→E反应中，用Mg作阳极、Pt作阴极进行电解，则CO2与D的反应在______(填“阳极”或“阴极”)上进行。 （7）下列关于E的叙述错误的是______(填序号)。 a．可发生聚合反应 b．分子内9个碳原子共平面 c．分子内含有1个手性碳原子 d．可形成分子内氢键和分子间氢键 （8）结合题干信息，完成以下合成路线：______ （ ） 【答案】（1）羧基 （2）加成反应(或还原反应） （3）4 （4）+H2O （5）O2，△/催化剂 （6）阴极 （7）b （8）。 【解析】(A)与氢气发生加成反应生成(B)，在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成(C)，对比和(D)的结构简式可知，到的转化发生的是氧化反应，的在1)CO2电催化、2)酸化条件下转化成(E)，在1)KOH溶液、2)盐酸条件下转化成阿托酸。 （1）阿托酸的结构简式为，其所含官能团的名称为碳碳双键、羧基； （2）A的结构简式为、B的结构简式为，与氢气发生加成反应生成，所以A→B的反应类型为加成反应或还原反应； （3）A的结构简式为，其符合题目要求的同分异构体为①一个侧链②两个侧链(甲基有邻、间、对三种位置)，所以符合要求的同分异构体的数目为1+3=4，其中在核磁共振氢谱中呈现四组峰的结构简式为； （4）B的结构简式为、C的结构简式为，在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成，B→C反应方程式为+H2O； （5）对比(C)和(D)的结构简式可知，到的转化发生的是氧化反应，所以C→D反应所需试剂为O2、条件为加热、催化剂； （6）D的结构简式为、E结构简式为，E比D多一个碳原子、两个氧原子和两个氢原子，E中碳元素化合价降低， D得电子生成E，即发生还原反应，所以在D→E反应中，用Mg作阳极、Pt作阴极进行电解，CO2与D的反应在阴极上进行； （7）E结构简式为： a．E中含有羧基和醇羟基，所以可以发生聚合反应，故a正确； b．苯环及直接连接苯环的碳原子共平面，连接羧基和苯环的碳原子为饱和碳原子，该碳原子采取sp3杂化，为四面体结构，由于单键可以旋转，所以分子中最少有7个碳原子共平面、最多有8个碳原子共平面，故b错误； c．分子中连接羧基和苯环的碳原子连了4个不同的原子或原子团，该碳原子为手性碳原子，分子中只有该碳原子为手性碳原子，故c正确； d．E分子中含有羧基和羟基，由于羧基和羟基间距小，所以该分子既可形成分子内氢键，又可以形成分子间氢键，故d正确； 故答案为：b； （8）在浓硫酸作催化剂、加热条件下反应生成， ，在1)CO2电催化、2)酸化条件下转化成，在浓硫酸、加热条件下生成，所以合成路线为，，。 3.（天津市实验中学2024届高三模拟）布洛芬(结构简式为)是一种常见的解热镇痛药，缓释布洛芬可用于短期对症性治疗。酮基布洛芬片因其服用剂量小、疗效高、耐受性好等显著优点，临床使用更加广泛。酮基布洛芬的一种合成路线如图所示： (1)有机物A的化学名称为 。 (2)B中官能团的名称为 ，反应②的反应类型为 。 (3)有机物C的结构简式为 。 (4)下列有关酮基布洛芬的叙述正确的是 。 a．能发生取代反应，氧化反应，还原反应 b．该物质与碳酸钠反应，最多可以生成 c．酮基布洛芬分子中所有碳原子可能共平面 d．酮基布洛芬分子存在一种对映异构体 (5)G是C的同分异构体，则符合下列条件的G有 种(不考虑立体异构)； ①属于苯的二取代物，不含其它环状结构，且该化合物属于酰胺类； ②与溶液作用显紫色。 其中核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为的有机物的结构简式为 。 (6)缓释布洛芬在人体内能缓慢水解释放出布洛芬，请将下列方程式补充完整。 。 (7)参考以上合成路线，以乙烷和碳酸二甲酯()为原料(无机试剂任选)，设计制备异丁酸的一种合成路线 。 【答案】(1)间甲基苯甲酸(或3-甲基苯甲酸) (2)羧基、碳氯键 取代反应 (3) (4)ad (5)12种 (6) (7) 【分析】根据题干条件，A转化为B发生取代反应，Cl取代了甲基上的H，故此步反应条件应为光照；B转化为C的过程中，H、O个数均没有改变，多了1个C和1个N，少了一个Cl，故可知C结构：，此步发生取代反应，-CN取代了-Cl；同理，E结构为：，D转化为E发生取代反应，苯环取代了-Cl；E转化为F发生取代反应取代了E中上的H；F转化为酮基布洛芬步骤中在条件下可以将-CN变为-COOH。据此分析解答。 【解析】（1）有机物A中甲基与羧基位置相间，且羧基为官能团，故命名为间甲基苯甲酸或3-甲基苯甲酸； （2）酮基布洛芬的官能团名称为羧基、羰基；C结构：，C转化为D，氯原子取代了羟基，为取代反应； （3）由以上分析可知有机物C的结构简式为：； （4）酮基布洛芬中含有羧基，能发生取代反应；含有羰基能发生加氢还原反应；苯环所连碳上有氢原子可被高锰酸钾氧化，故a正确； 1mol该物质中含1mol羧基，能与0.5mol碳酸钠反应生成0.5mol二氧化碳，质量为22g，故b错误； 该结构中甲基所连碳原子与3个碳原子直接相连，所有碳原子不可能共面，故c错误； 该结构中甲基相连的碳原子为手性碳原子，因此存在对映异构体，故d正确； （5）根据条件，G中含有苯环，并含有酚羟基、碳碳三键和结构，M上有2种不同取代基时，有以下4种情况(和—OH)、(和—OH)、(和—OH)、(和—OH)，分别存在邻、间、对三种位置，故共有12种。其中核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为的有机物的结构简式为； （6）缓释布洛芬中酯基发生水解生成、和HOCH2CH2OH，反应方程式为： （7）乙烷在光照条件下与氯气发生取代反应生成氯乙烷，氯乙烷与NaCN发生取代反应生成，与碳酸二甲酯在碳酸钠作用下发生反应生成，酸化生成，流程路线为：。 4.（天津市塘沽一中2024届高三模拟）有机物有良好的黏痰溶解作用及润滑呼吸道作用，其合成路线如图(部分反应条件及产物已略)： (1)A的名称为 。 (2)D中官能团的名称为 。 (3)②的反应类型是 。 (4)是B的芳香族同分异构体(含苯环)，满足下列条件的有 种；其中核磁共振氢谱有4组吸收峰且峰面积之比为的的结构简式为 。 ①可水解； ②可与新制反应； ③最多消耗。 (5)可用银氨溶液检验C中的特征官能团，写出该反应的化学方程式： 。 (6)下列关于的说法正确的是___________。 A．难溶于水 B．可使酸性溶液褪色 C．最多与加成 D．不能与金属钠反应 (7)参照的合成路线图，写出以和为原料制备的合成路线 (无机试剂任选)。 【答案】(1)甲苯 (2)羟基、氨基 (3)氧化反应 (4)6 (5) +2Ag(NH3)2OH +2Ag↓+3NH3+H2O (6)AB (7) 【分析】A发生取代反应生成B，B发生氧化反应生成C，C发生加成、消去反应生成E，E发生加成（还原）反应生成F，F发生取代反应生成G，G发生中和反应生成H。 【解析】（1）A的名称为甲苯； （2）D中官能团的名称为羟基、氨基； （3）②的反应类型是氧化反应，有机物去氢加氧； （4）B的芳香族同分异构体K满足下列条件：①可水解，说明含有酯基或肽键；②可发生银镜反应，说明含有醛基；③1mol K最多消耗2mol NaOH，另一个官能团可能是酚羟基，如果取代基是HCOO-和-NH2，有邻间对3种结构；如果取代基是HCONH-和-OH，有邻间对3种结构；所以K有6种；其中核磁共振氢谱有4组吸收峰且峰面积之比为的的结构简式为：； （5）C与银氨溶液反应的化学方程式： +2Ag(NH3)2OH +2Ag↓+3NH3+H2O； （6）A．E中含有亲水基和憎水基，但憎水基基团多于亲水基，所以E难溶于水，故A正确；B．E中含有醇羟基，能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，故B正确；C．1molE最多与4molH2加成，故C错误；D．E中酚羟基能与金属钠反应，故D错误；故选AB； （7）发生硝化反应生成，依步骤②发生氧化反应生成，继续氧化生成，发生还原反应生成，再发生酯化反应生成，其合成路线为：。 5.（天津市南仓中学2024年高三高考模拟）化合物G是用于治疗面部疱疹药品泛昔洛韦的合成中间体，其合成路线如下： 已知：—代表 (1)A中碳原子的杂化类型 ，一氯代物有 种。 (2)的名称为 ，的反应类型为 。 (3)写出的化学方程式 。 (4)G中含氧官能团的名称是 。 (5)C中最多有 个碳原子共面，E分子核磁共振氢谱中有 组峰。 (6)F的分子式为，则的反应的化学方程式为 。 (7)C有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有 种。 ①分子中含有苯环；②分子中含有2个。 (8)请结合题目所给信息，设计以苯甲醇和丙二酸二乙酯为原料合成的路线： 。 【答案】(1) sp2、sp3 4 (2)乙二醇 取代反应 (3)+Br2+HBr (4)酯基、醚键 (5)9 9 (6)+2+2 (7)10 (8) 【分析】A中甲基上的氢原子被溴原子取代生成B，B中溴原子被取代生成C，C中羟基被取代生成D，D中溴原子被取代生成E，F发生取代反应生成G，F的分子式为C12H18O3，根据E、G的结构简式知，F为； 【解析】（1）A中苯环上C采用sp2杂化，甲基上C采用sp3杂化；A中有4种等效氢，一氯代物有4种； （2）的名称为乙二醇；由分析可知的反应类型为取代反应； （3） A中甲基上的氢原子被溴原子取代，的化学方程式为+Br2+HBr； （4）根据G的结构简式可知，其含氧官能团为酯基、醚键； （5）根据单键可以绕轴旋转，C中碳原子都可能共面，共9个；根据E的结构简式，共有9种等效氢，即核磁共振氢谱中有9组峰； （6）F为，则F→G的反应方程式为+2→+2， （7）C的同分异构体符合下列条件：①分子中含有苯环；②分子中含有2个-CH2OH，取代基可能是-CH2CH2OH、-CH2OH，两个取代基有邻位、间位、对位3种；取代基可能是2个-CH2OH和-CH3，两个取代基2个-CH2OH相邻时，甲基有2种排列方式，2个-CH2OH相间时，甲基有3种排列方式，如果2个-CH2OH相对时，甲基有1种排列方式；取代基可能是-CH(CH2OH)，有1种结构，所以符合条件的同分异构体有3+(2+3+1)+1=10种； （8）模仿生成F的过程，与氢溴酸在加热条件反应生成，与在NaH/THF条件下反应生成，然后用LiAlH4/THF还原生成，合成路线为。 6.（天津市南开中学2024届高三模拟）有机物K作为一种高性能发光材料，广泛用于有机电致发光器件(OLED)。K的一种合成路线如下所示，部分试剂及反应条件省略。 已知： (1)C的化学名称为 ，F中含氧官能团的电子式为 。 (2)D→E的反应类型为 ，G→H的反应方程式为 。 (3)下列说法正确的是 (选填字母)。 a．K存在顺反异构                                 b．C的水溶性比D差 c．1mol J最多可以与7mol氢气发生反应             d．G分子中所有原子可能共平面 e．J的核磁共振氢谱有4个峰 (4)请写出A的同系物中满足条件的结构简式 (不考虑不稳定结构)。 ①相对分子质量比A小14 ②所有碳原子一定在一个平面上 (5)以下合成线路： 第步的反应试剂为 ，为什么要设计步骤和步骤 。 【答案】(1)苯胺 (2)加成反应 (3)ace (4) (5) 氢氧化钠乙醇溶液，稀硫酸(稀盐酸) 保护碳碳双键不被氧化 【分析】结合D中支链结构可知，A中羟基被取代生成B，A和HBr发生取代反应生成B，B是；B和C生成D，根据B的结构简式和C的分子式，由D逆推可知C是；根据题目信息，由F逆推可知E是，E发生已知反应在苯环引入醛基得到F；F与J生成产物K，据此分析解答。 【解析】（1）由分析知，C的化学名称为苯胺，F中含氧官能团为醛基，电子式为。 （2）由分析知，D→E的反应类型为加成反应，G→H的反应为取代反应，化学方程式为。 （3）a．K中其中一个碳碳双键的两个碳原子连接不一样的原子或原子团，故其存在顺反异构，故正确；                                 b．C为，含有氨基，可以与水分子间形成氢键，且C的碳原子数少，故C的水溶性比D好，故错误； c．J含有3mol碳碳双键，2mol键，故1mol J最多可以与7mol氢气发生反应，故正确； d．G含有饱和碳原子，故所有原子不可能共平面，故错误； e．J含有4种等效氢原子，故其核磁共振氢谱有4个峰，故正确； 故选ace。 （4）A为，A的同系物中满足下列条件，①相对分子质量比A小14，则其含有4个碳原子，分子式为C8H10O，②所有碳原子一定在一个平面上，满足条件的结构简式有。 （5）第步中溴原子发生消去反应，反应条件为氢氧化钠的乙醇溶液，此时羧基与氢氧化钠会发生中和反应生成羧酸钠盐，需要再酸化得到羧基，故反应试剂为氢氧化钠乙醇溶液，稀硫酸(稀盐酸)，步骤中碳碳双键发生加成反应变为饱和碳原子，步骤又发生消去反应生成碳碳双键，步骤II中醇羟基发生氧化反应生成羧基，故设计步骤和步骤的目的是保护碳碳双键不被氧化。 7.（天津市武清区杨村第一中学2023-2024学年高三模拟）有机物G是合成一种抗癌药物的重要中间体，其合成路线如下： 已知：①； ②； 回答下列问题： (1)A的名称是 ，E的结构简式为 。 (2)C中的含氧官能团的名称为 。 (3)E→F实际上是经过两步反应，其反应类型分别是 ， 。 (4)为了使D→E转化率更高，条件X最好选择 (填标号)； a．NaOH溶液    b．溶液    c．NaClO溶液    d．稀盐酸 (5)有机物C能使溴水褪色，写出C与足量的溴水反应的化学方程式 。 (6)有机物D有多种同分异构体，符合下列条件的D的同分异构体有 种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱的峰面积比为的结构简式是 (任写一种)。 ①能与反应产生气体 ②能使溴的四氯化碳溶液褪色 ③苯环上只有两侧链 (7)设计以和为原料制备的合成路线 (无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。 【答案】(1)对甲基苯酚或4-甲基苯酚 (2)醚键、醛基 (3) 加成反应 消去反应 (4)b (5)18 (6)或 【分析】A和CH2=CHCH2Br反应生成B，根据信息①，由B逆推，可知A是，B与MnO2反应，-CH3被氧化为-CHO，C加热得到D，D和CH3I反应生成E，根据信息①，可知E是，E→F实际上是经过两步反应，第一步和发生加成反应生成，第二步是发生消去反应生成，F与CH3COONa在加热条件下生成G。 【解析】（1）由分析得，A是，名称为对甲基苯酚或4-甲基苯酚；E是； （2）根据C的结构简式，可知C的含氧官能团的名称为醚键、醛基； （3）E→F实际上是经过两步反应，第一步和发生加成反应生成，第二步是发生消去反应生成，其反应类型分别是加成反应，消去反应； （4）D和CH3I反应生成和HI，加入碱性溶液与HI反应，降低HI的浓度能促进反应正向进行，但氢氧化钠能与D中的酚羟基反应，NaHCO3与酚羟基不反应，所以为了使D→F转化率更高，条件X最好选择NaHCO3溶液，选b； （5）有机物C能使溴水褪色，碳碳双键与溴水发生加成反应，醛基与溴水发生氧化反应，C与足量的溴水反应的化学方程式为； （6）①能与NaHCO3反应产生气体，说明含有羧基；②能使溴的四氯化碳溶液褪色，含有不饱和键；③苯环上只有两侧链；两个侧链为-COOH、-CH2-CH=CH2或-COOH、-CH=CH-CH3或-COOH、或-CH2COOH、-CH=CH2或-CH3、-CH=CHCOOH或-CH3、，两个侧链在苯环上的位置异构有3种，符合条件的的同分异构体有18种；其中核磁共振氢谱的峰面积比为的是或； （7）水解生成 ，氧化生成  ， 和生成 ，与溴水发生加成反应生成，合成路线为： 。 8.（天津市滨海新区2024届高三高考三模）化合物(奥司他韦)是目前治疗流感的最常用药物之一，其合成路线如图： 已知：的结构简式为。回答下列问题： (1)的核磁共振氢谱有 组峰；的反应类型是 ； (2)A的结构简式为 ； 中官能团的名称为 ；C的化学名称为 ； (3)反应的化学方程式为 ； (4)在B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含有-的链状结构；②能与饱和溶液反应产生气体。 其中核磁共振氢谱显示为4组峰，且峰面积比为的同分异构体的结构简式为 。(写出一种即可) (5)二碳酸二叔丁酯是普遍使用的氨基保护剂，可以用-二甲基乙二胺()除去反应体系中过量的。根据信息，判断并写出制备-二甲基乙二胺时中间产物、的结构简式： 、 。 【答案】(1)1 消去反应 (2)CH2=CHCOOH 碳碳双键、酰胺基 1，3-丁二烯 (3) (4)8 CH(CF3)=CHCH2COOH或CH(COOH)=CHCH2CF3 (5) HOCH2CH2NH3Cl ClCH2CH2NH3Cl 【分析】根据A的分子式及B的结构简式知，A发生酯化反应生成B，则A为CH2=CHCOOH，B和C发生加成反应生成D，根据D的结构简式知，C为，D和氨气发生取代反应生成E，E中氨基和碳碳双键发生加成反应、碘发生取代反应生成F，F发生取代反应生成G，G发生消去反应生成H，H发生一系列反应生成M，据此分析结合各小问具体问题解题。 【解析】（1）是对称的结构，只含有1种环境的H原子，的核磁共振氢谱有1组峰；G发生消去反应生成H。 （2）由分析可知，A的结构简式为：CH2=CHCOOH，中官能团的名称为碳碳双键、酰胺基。由分析可知，C的结构简式为，则其化学名称是1，3-丁二烯。 （3）由题干合成路线图可知，F中氮氢键的氢被-Boc取代生成G，则反应F→G的化学方程式：。 （4）B的分子式为C5H5O2F3，B有多种同分异构体，需同时满足下列条件：①含有-的链状结构；②能与饱和溶液反应产生气体，说明含有羧基，因此相当于是丙烯或环丙烷分子中的2个氢原子被羧基和-CF3取代，依据定一议一的方法可判断，如果是丙烯中的2个氢原子被取代，共有8种，其中核磁共振氢谱显示为4组峰，且峰面积比为的同分异构体的结构简式为CH(CF3)=CHCH2COOH、CH(COOH)=CHCH2CF3。 （5）由P的分子式和生成P的转化条件可知，P为HOCH2CH2NH2中-NH2与HCl反应生成P，故P的结构简式为：HOCH2CH2NH3Cl，由Q的分子式和P到Q的转化条件，以及Q和(CH3)2NH转化的产物可知，P分子中的-OH被SOCl2中的Cl所取代，故Q的结构简式为：ClCH2CH2NH3Cl。 9.（天津市新华中学2024届高三统练）化合物G是受体拮抗剂，其一种合成路线流程图如下： 已知：RCOOHRCOClRCONHR'，其中R、R'均为氢或烃基。 回答下列问题： (1)C中官能团的名称为 ，1molC中有 mol的手性碳原子。 (2)下列关于B的说法正确的是_______(填字母)。 A．分子式为C16H16O2 B．分子中所有碳原子共平面 C．1molB最多能与7molH2发生加成反应 D．B中碳原子的杂化类型有sp2、sp3 (3)B与NaOH反应的化学方程式为： 。 (4)D→E反应的反应类型为 。 (5)X的分子式为C7H8O，其结构简式为 。 (6)满足下列条件的A的所有结构有 种：写出其中核磁共振氢谱满足1：1：2：2：2的结构简式： 。 a.能发生银镜反应且能发生水解反应；b.物质中仅有一个环状结构。 (7)参照上述合成路线，设计以甲苯和为原料合成的合成路线： (其他无机试剂任选)。 【答案】(1) 醚键、羧基 1 (2)D (3)+2NaOH+H2O (4)取代反应 (5) (6) 6 、 (7) 【分析】A在硫酸催化作用下与X反应生成B，B发生取代反应生成C，羧基在SOCl2作用下转化为酰氯，D的结构简式为，酰氯与胺反应生成酰胺，E的结构简式为 ，E再被还原为F，F发生取代反应生成G。 【解析】（1）C中官能团的名称为醚键、羧基，连接四种不同基团的碳为手性碳原子， ，1molC中有1 mol的手性碳原子； （2）A．B的分子式为C16H14O2，A错误； B．B中含酯基的六元环含有2个饱和碳原子，是四面体结构，不可能所有碳原子共平面，B错误； C．B中含有两个苯环，最多与6mol氢气加成，C错误； D．B中甲基上的碳原子周围有4个σ键，碳采取sp3杂化，苯环上的碳原子的杂化类型是sp2，D正确；故选D； （3）B中酯基与NaOH发生水解反应，得到羟基与苯相连具有弱酸性，继续与NaOH反应，反应的化学方程式为：+2NaOH+H2O； （4）D和胺反应生成酰胺，化学方程式为+ → +HCl，D→E反应的反应类型为取代反应； （5）X的分子式为C7H8O，不饱和度为8，根据B的结构可以推断X为对甲基苯酚： ； （6）a.能发生银镜反应且能发生水解反应即具有结构；b.物质中仅有一个环状结构若为苯环，根据A的结构可知还有一个碳碳双键，满足条件的A的所有结构有、、、若环为八元环即共6种，其中核磁共振氢谱满足1：1：2：2：2的结构简式：、； （7）根据上述合成路线，能与酰氯反应生成酰胺，酰胺再还原为胺，所以甲苯应先转化为酰氯，甲苯被高锰酸钾氧化为苯甲酸，根据信息知，苯甲酸和SOCl2发生取代反应生成，合成路线如下：。 10.（天津市和平区2023-2024学年高三第三次质量调查）天然产物V具有抗疟活性，某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路线如下（部分反应条件省略，Ph表示）： (1)化合物Ⅰ的名称为 ，化合物Ⅲ中含氧官能团有 （写名称）。 (2)反应①的方程式可表示为：Ⅰ+Ⅱ=Ⅲ+Z，化合物Z的分子式为 。 (3)化合物Ⅳ能发生银镜反应，写出其结构简式 。 (4)反应②的反应类型是 ，反应③的反应类型是 。 (5)化合物Ⅵ的芳香族同分异构体中，同时满足如下条件的有 种，写出其中任意一种的结构简式 。 条件：a．能与NaHCO3反应；b．最多能与2倍物质的量的NaOH反应；c．能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应；d．核磁共振氢谱确定分子中有7个化学环境相同的氢原子；ę．不含手性碳原子（手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子）。 (6)已知：，根据上述信息，写出以苯酚的一种同系物及为原料合成的路线 （不需注明反应条件）。 【答案】(1)对羟基苯甲醛或4-羟基苯甲醛 羟基和醚键 (2)C18H15OP (3) (4) 加成反应或还原反应 氧化反应 (5)10 (6) 【分析】I中醛基上的O原子被取代生成Ⅲ，根据反应条件知，反应②为加成反应，根据反应②产物的结构简式及Ⅳ分子式知，Ⅳ能发生有机反应，则Ⅳ含有醛基，Ⅳ为，反应③为氧化反应，反应④中碳碳双键发生加成反应，Ⅴ发生酯化反应生成Ⅵ；以苯酚的一种同系物及HOCH2CH2Cl为原料合成，根据“”知，合成的苯酚的同系物为，及HOCH2CH2Cl发生信息中的反应生成，发生水解反应生成，发生反应④类型的反应生成，据此分析解题。 【解析】（1）由题干路线图中I的结构简式可知，化合物Ⅰ的名称为对羟基苯甲醛或4-羟基苯甲醛，由题干路线图中Ⅲ的结构简式可知，化合物Ⅲ中含氧官能团有羟基和醚键； （2）反应①的方程式可表示为：Ⅰ+Ⅱ=Ⅲ+Z，根据I、Ⅱ、Ⅲ的结构简式知，Ⅱ中的CHOCH2CH3被I中的O原子取代，则Z为Ph3P=O，则化合物Z的分子式为C18H15OP，故答案为：C18H15OP； （3）由分析可知，化合物Ⅳ能发生银镜反应，其结构简式为：； （4）由分析可知，化合物Ⅳ的结构简式为：，反应②为Ⅳ中醛基与H2发生加成反应生成醇羟基，该反应的反应类型是加成反应或还原反应，比较Ⅳ、Ⅴ的结构简式可知，反应③的反应类型是氧化反应； （5）化合物Ⅵ的不饱和度是5，分子式为C10H12O4，Ⅵ的芳香族同分异构体中含有苯环，苯环的不饱和度是4，同分异构体同时满足如下条件：a）能与NaHCO3反应，说明含有-COOH，根据其不饱和度知，不含酯基或碳碳双键；b）最多能与2倍物质的量的NaOH反应，说明含有1个酚羟基；c）能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应，说明含有1个醇羟基；d）核磁共振氢谱确定分子中有7个化学环境相同的氢原子，说明含有7种等效氢；e）不含手性碳原子（手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子），其取代基有3个，分别为-COOH、酚羟基、，符合条件的同分异构体有10种分别为:，其中一种结构简式为； （6）以苯酚的一种同系物及HOCH2CH2Cl为原料合成，根据“”知，合成的苯酚的同系物为，及HOCH2CH2Cl发生信息中的反应生成，发生水解反应生成，发生反应④类型的反应生成，据此分析确定合成路线为：。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重难点12 有机合成与推断综合题 考点 五年考情分析 2025考向预测 1.对官能团、限定条件下同分异构体数目的判断、结构简式的书写，根据有关信息书写相应的反应方程式。 2.能根据新信息设计合理的合成路线。 2024·天津卷； 2023·天津卷； 2022·天津卷； 2021·天津卷； 2020·天津卷； 预计2025年高考会以新的情境载体考查有机合成与推断，试题通常以框图题或变相框图题的形式出现，以药物、材料、新物质的合成为背景，运用典型的合成路线，将信息和问题交织在一起，环环相扣，主要考查有机物的结构与性质，同分异构体的数目和书写，以及利用题给信息设计简短的合成路线等，综合性强，思维容量大。 【思维导图】 【高分技巧】 一、限制条件同分异构体的数目判断与书写 1．限制条件与有机物结构的关系 2．限定条件下同分异构体的书写流程 (1)思维流程 ①根据限定条件确定同分异构体中所含官能团。 ②结合所给有机物有序思维：碳架异构→官能团位置异构→官能团类别异构。 ③确定同分异构体种数或根据性质书写结构简式。 (2)书写思维方式 ①取代思想 采用等效氢、对称定一(二)移一的方法，适用于卤代物、醇、醛、羧酸、硝基化合物等官能团处于端点的烃的衍生物或苯环上支链同分异构体的找法。 a．等效氢法：如醇可看作是—OH取代烃分子中的氢原子，以“C5H12O”为例。 b．定一移一法，以“C3H6Cl2”为例。 先找一氯代物，再利用等效氢法，用另一个氯原子取代一氯代物上的氢原子 ②插键思想 在有机物结构式中的某个化学键的位置插入原子而得到新的有机物的结构，适用于醚、酮和酯、酰胺等羧酸衍生物。 a．醚：醚键可以理解为在C—C单键之间插入氧原子，以“C5H12O”为例。 箭头是指在C—C单键之间插入氧原子 b.酯：酯可以理解在左、右两边插入氧原子，可以先找出酮，再插入氧，以“C5H10O2”为例。 若在链端，注意只能在一边插入氧原子，另外要注意对称性，此法对含苯环类的物质非常有效 3.苯环上同分异构体数目的判断 (1)若苯环上连有2个取代基，其结构有邻、间、对3种。 (2)若苯环上连有3个相同的取代基，其结构有3种。 (3)若苯环上连有—X、—X、—Y 3个取代基，其结构有6种。 (4)若苯环上连有—X、—Y、—Z 3个不同的取代基，其结构有10种。 4.根据波谱确定有机物分子结构 由有机物的分子式确定其结构式，可通过红外光谱的吸收频率不同来确定有机物分子中的官能团或化学键的种类，可通过核磁共振氢谱确定有机物分子中氢原子的种类和它们的相对数目，再确定结构式，其中核磁共振氢谱中的吸收峰数等于氢原子种类数，吸收峰面积之比等于处于不同化学环境的氢原子数目之比。 二、根据官能团的变化推断 1.根据官能团的衍变判断反应类型 2.根据特征现象推知官能团种类 反应现象 思考方向 溴水褪色 可能含有碳碳双键、碳碳三键或酚羟基、醛基等 酸性高锰酸钾溶液褪色 可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基、酚羟基或有机物为苯的同系物等 遇氯化铁溶液显紫色 含有酚羟基 生成银镜或砖红色沉淀 含有醛基或甲酸酯基 与钠反应产生H2 可能含有羟基或羧基 加入碳酸氢钠溶液产生CO2 含有羧基 加入浓溴水产生白色沉淀 含有酚羟基 3.根据反应产物推知有机物中官能团的位置 （1）由醇氧化成醛（或羧酸），可确定—OH在链端（即含有—CH2OH）；由醇氧化成酮，可确定—OH在链中（即含有—CHOH—）；若该醇不能被氧化，可确定与—OH相连的碳原子上无氢原子（即含有）。 （2）由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。 （3）由加氢后碳架结构确定或—C≡C—的位置。 （4）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.根据有机反应物的定量关系确定官能团的数目 （1） （2）2—OH（醇、酚、羧酸）H2 （3）2—COOHCO2，—COOHCO2 （4）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。 （5）由—CHO转变为—COOH，相对分子质量有机反应类型的判断增加16；若增加32，则含2个—CHO。 （6）1 mol 加成需要1 mol H2或1 mol X2(X＝Cl、Br……)。 （7）1 mol苯完全加成需要3 mol H2。 （8）1 mol —COOH与NaHCO3反应生成1 mol CO2气体。 （9）1 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。 5．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 三、根据反应条件、反应类型、转化关系推断 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)”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 (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—CHO。 (5)加入金属钠，有H2产生，表示该物质分子中可能有—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)醇的氧化产物与结构的关系 (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进行解题。 (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.根据反应条件判断有机反应类型 反应条件 思考方向 氯气、光照 烷烃取代、苯的同系物侧链上的取代 液溴、催化剂 苯的同系物发生苯环上的取代 浓溴水 碳碳双键和三键加成、酚取代、醛氧化 氢气、催化剂、加热 烯、炔、苯、醛、酮加成 氧气、催化剂、加热 某些醇氧化、醛氧化 酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液 烯、炔、苯的同系物、醛、醇等氧化 银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液 醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖等氧化 氢氧化钠溶液、加热 卤代烃水解、酯水解等 氢氧化钠的醇溶液、加热 卤代烃消去 浓硫酸，加热 醇消去、醇酯化 浓硝酸、浓硫酸，加热 苯环上取代 稀硫酸，加热 酯水解、二糖和多糖等水解 氢卤酸（HX），加热 醇取代反应 5.根据转化关系推断有机物的类别 有机综合推断题常以框图或变相框图的形式呈现一系列物质的衍变关系，经常是在一系列衍变关系中有部分产物已知或衍变条件已知，因而解答此类问题的关键是熟悉烃及各种衍生物之间的转化关系及转化条件。 醇、醛、羧酸、酯之间的相互衍变关系是有机结构推断的重要突破口，它们之间的相互转化关系如图所示： 上图中，A能连续氧化生成C，且A、C在浓硫酸存在下加热生成D，则： ①A为醇，B为醛，C为羧酸，D为酯。 ②A、B、C三种物质中碳原子数相同，碳骨架结构相同。 ③A分子中含—CH2OH结构。 6 .根据题目所给信息进行推断 （1）丙烯α­H被取代的反应：CH3—CH===CH2＋Cl2Cl—CH2—CH===CH2＋HCl。 （2）共轭二烯烃的1，4­加成反应： 。 （3）烯烃通过臭氧氧化，再经过锌与水处理得到醛或酮 R′代表H原子或烃基）与碱性KMnO4溶液共热后酸化，发生双键断裂生成羧酸，通过该反应可推断碳碳双键的位置。 （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)： ①； ②； ③(作用：制备胺)； ④(作用：制半缩醛)。 （7）有α－H的醛在稀碱（10% NaOH）溶液中能和另一分子醛相互作用，生成 β－羟基醛，称为羟醛缩合反应。 CH3CH===CHCHO 如2CH3CH2CHO （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α­H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。 （11）双烯合成 如1，3－丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到环己烯： ，这是著名的双烯合成，也是合成六元环的首选方法。 （12）卤代烃与氰化钠溶液反应再水解可得到羧酸 如CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH；卤代烃与氰化物发生取代反应后，再水解得到羧酸，这是增加一个碳原子的常用方法。 四、有机合成路线的设计 有机合成路线设计一般采用正向合成法、逆向合成法、正逆双向合成法，运用所学知识和题给信息进行合成设计，其解题思路如下： 1.官能团的引入(或转化) 引入的官能团 引入方法 卤素原子 ①烃、酚的取代； ②不饱和烃与HX、X2的加成； ③醇与氢卤酸(HX)反应 羟基 ①烯烃与水加成； ②醛、酮与氢气加成； ③卤代烃在碱性条件下水解； ④酯的水解； ⑤葡萄糖发酵产生乙醇 碳碳双键 ①某些醇或卤代烃的消去； ②炔烃不完全加成； ③烷烃裂化 碳氧双键 ①醇的催化氧化； ②连在同一个碳原子上的两个羟基脱水； ③含碳碳三键的物质与水加成 羧基 ①醛基氧化； ②酯、肽、蛋白质的水解 其中苯环上引入基团的方法： 2.官能团的消除 (1)通过加成消除不饱和键(双键或三键)。 如CH2===CH2＋H2CH3CH3。 (2)通过消去或氧化或酯化消除羟基(—OH)。 如CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O； 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O。 (3)通过加成、还原或氧化等消除醛基(—CHO)。 如2CH3CHO＋O22CH3COOH； CH3CHO＋H2CH3CH2OH。 (4)通过水解反应消除酯基(—COO—)、肽键、卤素原子。 如CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH。 3.官能团的保护 官能团 性质 保护方法 酚羟基 易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化 ①先用NaOH溶液转化为酚钠，后酸化重新转化为酚： ②先用碘甲烷转化为苯甲醚，后用氢碘酸酸化重新转化为酚： 氨基 易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化 先用盐酸转化为盐，后用NaOH溶液重新转化为氨基 碳碳 双键 易与卤素单质加成，易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化 先用氯化氢通过加成反应转化为氯代物，后用NaOH醇溶液通过消去反应重新转化为碳碳双键 醛基 易被氧气、银氨溶液、新制的Cu(OH)2悬浊液氧化 先用乙醇(或乙二醇)转化为缩醛，后酸化重新转化为醛： （建议用时：40分钟） 1.（2024天津卷）天然产物P是具有除草活性的植物化感物质，其合成路线如下： （1）A因官能团位置不同而产生的异构体(不包含A)数目为_______；其中核磁共振氢谱有四组峰的异构体的结构简式为_______，系统命名为_______。 （2）B的含氧官能团名称为_______。 （3）写出的化学方程式_______。 （4）D的结构简式为_______。 （5）的反应类型为_______。 （6）根据G与H的分子结构，判断下列说法正确的是_______(填序号)。 a．二者互为同分异构体 b．H的水溶性相对较高 c．不能用红外光谱区分二者 （7）已知产物P在常温下存在如下互变异构平衡。下列说法错误的是_______(填序号)。 a．P和经催化加氢可得相同产物 b．P和互为构造异构体 c．P存在分子内氢键 d．含有手性碳原子 （8）已知氯代烃与醇在碱的作用下生成醚。以甲苯和化合物C为原料，参照题干路线，完成目标化合物的合成_______(无机试剂任选)。 2.（2023天津卷）二氧化碳的转化与综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”战略的重要途径。近期，我国学者以电催化反应为关键步骤，用CO2作原料，实现了重要医药中间体——阿托酸的合成，其合成路线如下： （1）阿托酸所含官能团名称为碳碳双键、______。 （2）A→B的反应类型为______。 （3）A的含有苯环且能发生银镜反应的同分异构体数目为______，其中在核磁共振氢谱中呈现四组峰的结构简式为______。 （4）写出B→C反应方程式：______。 （5）C→D反应所需试剂及条件为______。 （6）在D→E反应中，用Mg作阳极、Pt作阴极进行电解，则CO2与D的反应在______(填“阳极”或“阴极”)上进行。 （7）下列关于E的叙述错误的是______(填序号)。 a．可发生聚合反应 b．分子内9个碳原子共平面 c．分子内含有1个手性碳原子 d．可形成分子内氢键和分子间氢键 （8）结合题干信息，完成以下合成路线：______ （ ） 3.（天津市实验中学2024届高三模拟）布洛芬(结构简式为)是一种常见的解热镇痛药，缓释布洛芬可用于短期对症性治疗。酮基布洛芬片因其服用剂量小、疗效高、耐受性好等显著优点，临床使用更加广泛。酮基布洛芬的一种合成路线如图所示： (1)有机物A的化学名称为 。 (2)B中官能团的名称为 ，反应②的反应类型为 。 (3)有机物C的结构简式为 。 (4)下列有关酮基布洛芬的叙述正确的是 。 a．能发生取代反应，氧化反应，还原反应 b．该物质与碳酸钠反应，最多可以生成 c．酮基布洛芬分子中所有碳原子可能共平面 d．酮基布洛芬分子存在一种对映异构体 (5)G是C的同分异构体，则符合下列条件的G有 种(不考虑立体异构)； ①属于苯的二取代物，不含其它环状结构，且该化合物属于酰胺类； ②与溶液作用显紫色。 其中核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为的有机物的结构简式为 。 (6)缓释布洛芬在人体内能缓慢水解释放出布洛芬，请将下列方程式补充完整。 。 (7)参考以上合成路线，以乙烷和碳酸二甲酯()为原料(无机试剂任选)，设计制备异丁酸的一种合成路线 。 4.（天津市塘沽一中2024届高三模拟）有机物有良好的黏痰溶解作用及润滑呼吸道作用，其合成路线如图(部分反应条件及产物已略)： (1)A的名称为 。 (2)D中官能团的名称为 。 (3)②的反应类型是 。 (4)是B的芳香族同分异构体(含苯环)，满足下列条件的有 种；其中核磁共振氢谱有4组吸收峰且峰面积之比为的的结构简式为 。 ①可水解； ②可与新制反应； ③最多消耗。 (5)可用银氨溶液检验C中的特征官能团，写出该反应的化学方程式： 。 (6)下列关于的说法正确的是___________。 A．难溶于水 B．可使酸性溶液褪色 C．最多与加成 D．不能与金属钠反应 (7)参照的合成路线图，写出以和为原料制备的合成路线 (无机试剂任选)。 5.（天津市南仓中学2024年高三高考模拟）化合物G是用于治疗面部疱疹药品泛昔洛韦的合成中间体，其合成路线如下： 已知：—代表 (1)A中碳原子的杂化类型 ，一氯代物有 种。 (2)的名称为 ，的反应类型为 。 (3)写出的化学方程式 。 (4)G中含氧官能团的名称是 。 (5)C中最多有 个碳原子共面，E分子核磁共振氢谱中有 组峰。 (6)F的分子式为，则的反应的化学方程式为 。 (7)C有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有 种。 ①分子中含有苯环；②分子中含有2个。 (8)请结合题目所给信息，设计以苯甲醇和丙二酸二乙酯为原料合成的路线： 。 6.（天津市南开中学2024届高三模拟）有机物K作为一种高性能发光材料，广泛用于有机电致发光器件(OLED)。K的一种合成路线如下所示，部分试剂及反应条件省略。 已知： (1)C的化学名称为 ，F中含氧官能团的电子式为 。 (2)D→E的反应类型为 ，G→H的反应方程式为 。 (3)下列说法正确的是 (选填字母)。 a．K存在顺反异构                                 b．C的水溶性比D差 c．1mol J最多可以与7mol氢气发生反应             d．G分子中所有原子可能共平面 e．J的核磁共振氢谱有4个峰 (4)请写出A的同系物中满足条件的结构简式 (不考虑不稳定结构)。 ①相对分子质量比A小14 ②所有碳原子一定在一个平面上 (5)以下合成线路： 第步的反应试剂为 ，为什么要设计步骤和步骤 。 7.（天津市武清区杨村第一中学2023-2024学年高三模拟）有机物G是合成一种抗癌药物的重要中间体，其合成路线如下： 已知：①； ②； 回答下列问题： (1)A的名称是 ，E的结构简式为 。 (2)C中的含氧官能团的名称为 。 (3)E→F实际上是经过两步反应，其反应类型分别是 ， 。 (4)为了使D→E转化率更高，条件X最好选择 (填标号)； a．NaOH溶液    b．溶液    c．NaClO溶液    d．稀盐酸 (5)有机物C能使溴水褪色，写出C与足量的溴水反应的化学方程式 。 (6)有机物D有多种同分异构体，符合下列条件的D的同分异构体有 种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱的峰面积比为的结构简式是 (任写一种)。 ①能与反应产生气体 ②能使溴的四氯化碳溶液褪色 ③苯环上只有两侧链 (7)设计以和为原料制备的合成路线 (无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。 8.（天津市滨海新区2024届高三高考三模）化合物(奥司他韦)是目前治疗流感的最常用药物之一，其合成路线如图： 已知：的结构简式为。回答下列问题： (1)的核磁共振氢谱有 组峰；的反应类型是 ； (2)A的结构简式为 ； 中官能团的名称为 ；C的化学名称为 ； (3)反应的化学方程式为 ； (4)在B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含有-的链状结构；②能与饱和溶液反应产生气体。 其中核磁共振氢谱显示为4组峰，且峰面积比为的同分异构体的结构简式为 。(写出一种即可) (5)二碳酸二叔丁酯是普遍使用的氨基保护剂，可以用-二甲基乙二胺()除去反应体系中过量的。根据信息，判断并写出制备-二甲基乙二胺时中间产物、的结构简式： 、 。 9.（天津市新华中学2024届高三统练）化合物G是受体拮抗剂，其一种合成路线流程图如下： 已知：RCOOHRCOClRCONHR'，其中R、R'均为氢或烃基。 回答下列问题： (1)C中官能团的名称为 ，1molC中有 mol的手性碳原子。 (2)下列关于B的说法正确的是_______(填字母)。 A．分子式为C16H16O2 B．分子中所有碳原子共平面 C．1molB最多能与7molH2发生加成反应 D．B中碳原子的杂化类型有sp2、sp3 (3)B与NaOH反应的化学方程式为： 。 (4)D→E反应的反应类型为 。 (5)X的分子式为C7H8O，其结构简式为 。 (6)满足下列条件的A的所有结构有 种：写出其中核磁共振氢谱满足1：1：2：2：2的结构简式： 。 a.能发生银镜反应且能发生水解反应；b.物质中仅有一个环状结构。 (7)参照上述合成路线，设计以甲苯和为原料合成的合成路线： (其他无机试剂任选)。 10.（天津市和平区2023-2024学年高三第三次质量调查）天然产物V具有抗疟活性，某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路线如下（部分反应条件省略，Ph表示）： (1)化合物Ⅰ的名称为 ，化合物Ⅲ中含氧官能团有 （写名称）。 (2)反应①的方程式可表示为：Ⅰ+Ⅱ=Ⅲ+Z，化合物Z的分子式为 。 (3)化合物Ⅳ能发生银镜反应，写出其结构简式 。 (4)反应②的反应类型是 ，反应③的反应类型是 。 (5)化合物Ⅵ的芳香族同分异构体中，同时满足如下条件的有 种，写出其中任意一种的结构简式 。 条件：a．能与NaHCO3反应；b．最多能与2倍物质的量的NaOH反应；c．能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应；d．核磁共振氢谱确定分子中有7个化学环境相同的氢原子；ę．不含手性碳原子（手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子）。 (6)已知：，根据上述信息，写出以苯酚的一种同系物及为原料合成的路线 （不需注明反应条件）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$