第05讲 有机合成与推断（复习讲义）（黑吉辽蒙专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第05讲 有机合成与推断 目录 01 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 有机推断 根据官能团的变化推断 知识点2 根据反应条件、反应类型、转化关系推断 知识点3 根据题目所给信息进行推断 考向1 依据反应条件、特征反应、分子式变化等进行推断 考向2 以新情境信息为突破口的有机推断 考点二 有机合成 知识点1 碳骨架的构建 知识点2 官能团的引入和转化 知识点3 有机合成路线的设计 考向1 根据新信息迁移设计合成路线 考向2 根据题干路线中转化信息迁移设计合成路线 04 考点要求 考察形式 2025年 2024年 2023年 2022年 2021年 有机合成与推断 选择题 非选择题 辽宁卷T19，15分 辽宁卷T19，15分 辽宁卷T19，15分 辽宁卷T19，15分 辽宁卷T19，15分 有机合成路线设计 选择题 非选择题 辽宁卷T19，15分 辽宁卷T19，15分 辽宁卷T19，15分 考情分析： 1．从命题题型和内容上看，有机合成与推断是高考的压轴题，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。 2．从命题思路上看，高考仍会延续往年，以药物、材料、新物质等主要成分或中间体合成为载体，以“已知”形式给出陌生反应的信息，以官能团的转化为基础，考查官能团识别、反应条件判断、反应现理推测、有机物的结构和性质、有机反应类型判断、结构简式书写、化学方程式书写、有机合成路线设计、限制条件下同分异构体书写等内容，诊断并发展学生“证据推理和模型认知”素养水平。以药物、材料、新物质等主要成分或中间体合成为载体，以“已知”形式给出陌生反应的信息，以官能团的转化为基础，考查官能团识别、反应条件判断、反应现理推测、有机物的结构和性质、有机反应类型判断、结构简式书写、化学方程式书写、有机合成路线设计、限制条件下同分异构体书写等内容。 复习目标： 1.根据合成路线能够推断有机物的结构。 2.掌握有机合成路线的设计。 3.书写限制条件下同分异构体。 4.有机反应类型判断、结构简式书写。 考点一 有机推断 知识点1 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 知识点2 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。 知识点3 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。 考向1 依据反应条件、特征反应、分子式变化等进行推断 例1 （2025·辽宁·二模）已知：CH3—CH===CH2＋HBr―→CH3—CHBr—CH3(主要产物)，1 mol某烃A充分燃烧后可以得到8 mol CO2和4 mol H2O。该烃A在不同条件下能发生如图所示的一系列变化。 请回答下列问题： (1)A的分子式：________________，A的结构简式：________。　 (2)上述反应中，①是________反应(填反应类型，下同)，⑦是________反应。 (3)写出C、D、E、H物质的结构简式： C________________、D__________________、E________________、H__________________。 【变式训练1】(2025·吉林黑龙江适应性考试)抗疟疾药物阿莫地喹的合成路线如图。 回答下列问题： (1)A中含氧官能团的名称为________和________。 (2)由A生成C的反应类型为________。 (3)D的结构简式为________。 (4)多聚甲醛可以用甲醛代替，则H、I和甲醛反应生成J的方程式为_________________________________。 (5)H的同分异构体中，含羧基、苯环，不含氨基的有________种(不考虑立体异构)。 (6)抗癌药物乐伐替尼中间体的合成路线如图(部分反应条件已略去)，其中M和N的结构简式分别为________和________。 ―→ 考向2 以新情境信息为突破口的有机推断 例2 （2025·内蒙古·一模）化合物M是一种药物中间体，其中一种合成路线如图所示： 回答下列问题： (1)A的结构简式为________；试剂X的化学名称为________。 (2)C中官能团的名称为________；由D生成E的反应类型为________。 (3)由E生成F的第①步反应的化学方程式为____________________________________________。 (4)设计由A转化为B和由F转化为M两步的目的为_______________________________________ ____________________________________________________________________。 (5)Q为M的同分异构体，同时满足下列条件的Q的结构有________种(不含立体异构)。 ①只含两种官能团，能发生显色反应，且苯环上连有两个取代基。 ②1 mol Q最多能与2 mol NaHCO3反应。 ③核磁共振氢谱有6种吸收峰。 【变式训练1】（2025·辽宁·二模）物质G是能阻断血栓形成的药物的中间体，它的一种合成路线如图所示。 ⅲ.同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，会失水形成羰基。 回答下列问题： 的名称是________，―→A的反应类型是____________。 (2)B的分子式为C11H13NO2，则C的结构简式为________。 (3)E能发生银镜反应，1 mol E分子与新制氢氧化铜完全反应，理论上可以生成Cu2O ________ mol。写出E生成F的化学方程式_____________________________________________________。 (4)W分子比E分子组成多一个CH2，满足下列条件的W的同分异构体有________种，写出其中一种的结构简式：________。 ⅰ.包含2个六元环，不含甲基 ⅱ.W可水解，W与NaOH溶液共热时，1 mol W最多消耗3 mol NaOH 考点二 有机合成 知识点1 碳骨架的构建 1．碳链的增长 (1)卤代烃的 ①溴乙烷与氰化钠的反应：CH3CH2Br＋NaCN―→CH3CH2CN＋NaBr，CH3CH2CNCH3CH2COOH。 ②溴乙烷与丙炔钠的反应：CH3CH2Br＋NaC≡CCH3―→CH3CH2C≡CCH3＋NaBr。 (2)醛、酮的 ①丙酮与HCN的反应：＋HCN。 ②乙醛与HCN的反应：CH3CHO＋HCN。 ③羟醛缩合(以乙醛为例)：CH3CHO＋CH3CHO。 2．碳链的缩短 (1)与酸性KMnO4溶液的 ①烯烃、炔烃的反应 如CH3COOH＋。 ②苯的同系物的反应 如。 (2)脱羧反应 无水醋酸钠与氢氧化钠的反应：CH3COONa＋NaOHCH4↑＋Na2CO3。 3．成环反应 (1)二元醇成环，如HOCH2CH2OH＋H2O。 (2)羟基酸酯化成环，如：＋H2O。 (3)氨基酸成环，如：H2NCH2CH2COOH―→＋H2O。 (4)二元羧酸成环，如：HOOCCH2CH2COOH＋H2O。 (5)利用题目所给信息成环，如常给信息二烯烃与单烯烃的聚合成环：＋。 知识点2 官能团的引入和转化 1．官能团的引入方法 官能团 引入方法 碳卤键 ①烃、酚的取代； ②醇与氢卤酸(HX)的取代 ③不饱和烃与HX、X2(X代表卤素原子，下同)的加成； 羟基 ①烯烃与水的加成； ②醛、酮与氢气的加成； ③卤代烃在碱性条件下的水解； 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烷烃的裂化 碳氧双键 ①醇的催化氧化； ②连在同一个碳上的两个羟基脱水； ③寡糖或多糖水解可引入醛基； ④含碳碳三键的物质与水的加成 羧基 ①醛基的氧化； ②酯、酰胺、肽、蛋白质、羧酸盐的水解 苯环上引入 不同的官能团 ①卤代：X2和Fe； ②硝化：浓硝酸和浓硫酸共热； ③烃基氧化； ④先卤代后水解 2.官能团的消除 (1)通过加成反应消除不饱和键(双键、三键)。 (2)通过消去、氧化、酯化反应消除羟基。 (3)通过加成或氧化反应消除醛基。 (4)通过水解反应消除酯基、肽键、碳卤键。 3．官能团的保护与恢复 (1)碳碳双键：在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的 将其保护起来，待氧化后再利 用 转变为碳碳双键。 HOCH2CH==CHCH2OHHOCH2CH2CHClCH2OH HOOC—CH==CH—COOH。 (2)酚羟基：在氧化其他基团前可以用NaOH溶液或CH3I保护。 。 (3)醛基(或酮羰基)：在氧化其他基团前可以用乙醇(或乙二醇)加成保护。 ①。 ②。 (4)氨基：在氧化其他基团前可以用醋酸酐将氨基转化为 ，然后再水解转化为 。 。 (5)醇羟基、羧基可以成酯保护。 知识点3 有机合成路线的设计 1．基本流程 2．合成路线的核心 合成路线的核心在于构建目标化合物分子的 和引入必需的 。 3．合成路线的推断方法 (1) ①路线：某种原料分子目标分子。 ②过程：首先比较原料分子和目标化合物分子在结构上的 ，包括 和 两个方面的异同；然后，设计由 转向 的合成路线。 (2) ①路线：目标分子原料分子。 ②过程：在逆推过程中，需要 寻找能顺利合成目标化合物的 ，直至选出合适的起始原料。 (3)优选合成路线依据 ①合成路线是否 。 ②合成操作是否 。 ③绿色合成。绿色合成主要出发点是：有机合成中的原子经济性；原料的绿色化；试剂与催化剂的无公害性。 考向1 根据新信息迁移设计合成路线 例1 （2025·辽宁·一模）某研究小组按下列路线合成抗癌药物盐酸苯达莫司汀。 已知： 请回答： (1)写出G→H的化学方程式：__________________________________________________。 (2)设计以D为原料合成E的路线(用流程图表示，无机试剂任选)：_________________________________。 (3)写出3种同时符合下列条件的化合物C的同分异构体的结构简式：_________________________。 ①分子中只含一个环，且为六元环；②1H­NMR谱和IR谱检测表明：分子中共有2种不同化学环境的氢原子，无氮氮键，有乙酰基()。 【变式训练1】（2025·黑龙江·一模）某研究小组按下列路线合成胃动力药依托比利。 已知:—CH==N—。 研究小组在实验室用苯甲醛为原料合成药物N-苄基苯甲酰胺()利用以上合成线路中的相关信息，设计该合成路线(用流程图表示，无机试剂任选)。 【变式训练2】（2025·吉林·一模）W()是一种姜黄素类似物，以香兰素()和环己烯()为原料，设计合成W的路线(无机及两个碳以下的有机试剂任选)。 已知:+ 。 考向2 根据题干路线中转化信息迁移设计合成路线 例2（2025·黑龙江·一模）酮基布洛芬片是用于治疗各种关节炎、强直性脊柱炎引起的关节肿痛以及痛经、牙痛、术后痛和癌性痛等的非处方药。其合成路线如图所示: 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。 【变式训练1】（2025·内蒙古·一模）已知: 参照上述合成路线，以和化合物B为原料(无机试剂任选)，设计制备的合成路线。 【变式训练2】（2025·辽宁·一模）沙罗特美是一种长效平喘药，其合成的部分路线如图: 请写出以、、CH3NO2为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。 1.（2025·黑吉辽蒙卷）含呋喃骨架的芳香化合物在环境化学和材料化学领域具有重要价值。一种含呋喃骨架的芳香化合物合成路线如下： 回答下列问题： (1)A→B的化学方程式为 。 (2)C→D实现了由 到 的转化(填官能团名称)。 (3)G→H的反应类型为 。 (4)E的同分异构体中，含苯环(不含其他环)且不同化学环境氢原子个数比为的同分异构体的数目有 种。 (5)M→N的三键加成反应中，若参与成键的苯环及苯环的反应位置不变，则生成的与N互为同分异构体的副产物结构简式为 。 (6)参考上述路线，设计如下转化。X和Y的结构简式分别为 和 。 2.(2024·黑吉辽卷)特戈拉赞(化合物K)是抑制胃酸分泌的药物，其合成路线如下: 已知: Ⅰ.Bn为，咪唑为; Ⅱ.和不稳定，能分别快速异构化为和。 回答下列问题: (1)B中含氧官能团只有醛基，其结构简式为　　　　　　　　。  (2)G中含氧官能团的名称为　　　　　　　 和　　　　　　　　。  (3)J→K的反应类型为　　　　。  (4)D的同分异构体中，与D官能团完全相同，且水解生成丙二酸的有　　　　种(不考虑立体异构)。  (5)E→F转化可能分三步:①E分子内的咪唑环与羧基反应生成X;②X快速异构化为Y;③Y与(CH3CO)2O反应生成F。第③步化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (6)苯环具有与咪唑环类似的性质。参考E→X的转化，设计化合物 Ⅰ 的合成路线如下(部分反应条件已略去)。其中M和N的结构简式为　　　　　　　　和　　　　　　　　。  3.（2023·辽宁卷）加兰他敏是一种天然生物碱，可作为阿尔茨海默症的药物，其中间体的合成路线如下。   回答下列问题： (1)A中与卤代烃成醚活性高的羟基位于酯基的 位(填“间”或“对”)。 (2)C发生酸性水解，新产生的官能团为羟基和 (填名称)。 (3)用O2代替PCC完成D→E的转化，化学方程式为 。 (4)F的同分异构体中，红外光谱显示有酚羟基、无N-H键的共有 种。 (5)H→I的反应类型为 。 (6)某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去)，其中M和N的结构简式分别为 和 。    4.（2022·辽宁卷）某药物成分H具有抗炎、抗病毒、抗氧化等生物活性，其合成路线如下： 已知： 回答下列问题： (1)A的分子式为 。 (2)在溶液中，苯酚与反应的化学方程式为 。 (3)中对应碳原子杂化方式由 变为 ，的作用为 。 (4)中步骤ⅱ实现了由 到 的转化(填官能团名称)。 (5)I的结构简式为 。 (6)化合物I的同分异构体满足以下条件的有 种(不考虑立体异构)； i．含苯环且苯环上只有一个取代基 ii．红外光谱无醚键吸收峰 其中，苯环侧链上有3种不同化学环境的氢原子，且个数比为6∶2∶1的结构简式为 (任写一种)。 5.（2021·辽宁卷）中华裸蒴中含有一种具有杀菌活性的化合物J，其合成路线如下： 已知： 回答下列问题： (1)D中含氧官能团的名称为 ；J的分子式为 。 (2)A的两种同分异构体结构分别为和，其熔点M N(填“高于”或“低于”)。 (3)由A生成B的化学方程式为 。 (4)由B生成C的反应类型为 。 (5)G的结构简式为 。 (6)F的同分异构体中，含有苯环、，且能发生银镜反应的有 种；其中核磁共振氢谱峰面积之比为2∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第05讲 有机合成与推断 目录 01 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 有机推断 根据官能团的变化推断 知识点2 根据反应条件、反应类型、转化关系推断 知识点3 根据题目所给信息进行推断 考向1 依据反应条件、特征反应、分子式变化等进行推断 考向2 以新情境信息为突破口的有机推断 考点二 有机合成 知识点1 碳骨架的构建 知识点2 官能团的引入和转化 知识点3 有机合成路线的设计 考向1 根据新信息迁移设计合成路线 考向2 根据题干路线中转化信息迁移设计合成路线 04 考点要求 考察形式 2025年 2024年 2023年 2022年 2021年 有机合成与推断 选择题 非选择题 辽宁卷T19，15分 辽宁卷T19，15分 辽宁卷T19，15分 辽宁卷T19，15分 辽宁卷T19，15分 有机合成路线设计 选择题 非选择题 辽宁卷T19，15分 辽宁卷T19，15分 辽宁卷T19，15分 考情分析： 1．从命题题型和内容上看，有机合成与推断是高考的压轴题，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。 2．从命题思路上看，高考仍会延续往年，以药物、材料、新物质等主要成分或中间体合成为载体，以“已知”形式给出陌生反应的信息，以官能团的转化为基础，考查官能团识别、反应条件判断、反应现理推测、有机物的结构和性质、有机反应类型判断、结构简式书写、化学方程式书写、有机合成路线设计、限制条件下同分异构体书写等内容，诊断并发展学生“证据推理和模型认知”素养水平。以药物、材料、新物质等主要成分或中间体合成为载体，以“已知”形式给出陌生反应的信息，以官能团的转化为基础，考查官能团识别、反应条件判断、反应现理推测、有机物的结构和性质、有机反应类型判断、结构简式书写、化学方程式书写、有机合成路线设计、限制条件下同分异构体书写等内容。 复习目标： 1.根据合成路线能够推断有机物的结构。 2.掌握有机合成路线的设计。 3.书写限制条件下同分异构体。 4.有机反应类型判断、结构简式书写。 考点一 有机推断 知识点1 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 知识点2 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。 知识点3 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。 考向1 依据反应条件、特征反应、分子式变化等进行推断 例1 （2025·辽宁·二模）已知：CH3—CH===CH2＋HBr―→CH3—CHBr—CH3(主要产物)，1 mol某烃A充分燃烧后可以得到8 mol CO2和4 mol H2O。该烃A在不同条件下能发生如图所示的一系列变化。 请回答下列问题： (1)A的分子式：________________，A的结构简式：________。　 (2)上述反应中，①是________反应(填反应类型，下同)，⑦是________反应。 (3)写出C、D、E、H物质的结构简式： C________________、D__________________、E________________、H__________________。 【答案】(1)C8H8　　(2)加成　酯化(或取代) 　 (3) 。 【解析】由1 mol A完全燃烧生成8 mol CO2、4 mol H2O可知A中N(C)＝8，N(H)＝8，分子式为C8H8，不饱和度为5，推测可能有苯环，由①④知A中必有碳碳双键。 故A为。A与Br2加成得B：；A＋HBr―→D，由信息知D为；F由D水解得到，F为；H是F和醋酸反应生成的酯，则H为 【变式训练1】(2025·吉林黑龙江适应性考试)抗疟疾药物阿莫地喹的合成路线如图。 回答下列问题： (1)A中含氧官能团的名称为________和________。 (2)由A生成C的反应类型为________。 (3)D的结构简式为________。 (4)多聚甲醛可以用甲醛代替，则H、I和甲醛反应生成J的方程式为_________________________________。 (5)H的同分异构体中，含羧基、苯环，不含氨基的有________种(不考虑立体异构)。 (6)抗癌药物乐伐替尼中间体的合成路线如图(部分反应条件已略去)，其中M和N的结构简式分别为________和________。 ―→ 【答案】(1)酯基　醚键　(2)取代反应　(3)　 H2O　 (5)9　(6)　 【解析】A和B发生取代反应生成C，结合B的分子式可知B的结构简式：，C加热得到D，D先在碱性环境中水解再酸化得到E，结合E和C的结构简式可以推知D的结构简式为，E加热生成F，F和POCl3发生取代反应生成G，H和发生取代反应生成J，J发生水解反应生成K，结合K的结构简式和J的分子式可以推知J为。 (1)A中含氧官能团的名称为酯基和醚键。 (2)由分析可知，由A生成C的反应类型为取代反应。 (3)由分析可知，D的结构简式为。 (4)由分析可知，H、I和甲醛反应生成J的方程式为H2O。 (5)H的同分异构体中，含羧基、苯环，不含氨基(—NH2)，若苯环上只有1个取代基为—CH2NHCOOH、—N(CH3)COOH或—NHCH2COOH，共有3种情况；若苯环上有2个取代基为—COOH、—NHCH3或—NHCOOH、，共有6种情况；综上所述，满足条件的同分异构体有9种。 (6)N和发生取代反应生成抗癌药物乐伐替尼中间体，则N的结构简式为，中含有羧基，和NH3反应生成M，M的结构简式为。 考向2 以新情境信息为突破口的有机推断 例2 （2025·内蒙古·一模）化合物M是一种药物中间体，其中一种合成路线如图所示： 回答下列问题： (1)A的结构简式为________；试剂X的化学名称为________。 (2)C中官能团的名称为________；由D生成E的反应类型为________。 (3)由E生成F的第①步反应的化学方程式为____________________________________________。 (4)设计由A转化为B和由F转化为M两步的目的为_______________________________________ ____________________________________________________________________。 (5)Q为M的同分异构体，同时满足下列条件的Q的结构有________种(不含立体异构)。 ①只含两种官能团，能发生显色反应，且苯环上连有两个取代基。 ②1 mol Q最多能与2 mol NaHCO3反应。 ③核磁共振氢谱有6种吸收峰。 【答案】(1) 　环己酮　(2) 羟基、醚键　 取代反应　 (3)＋NaOH―→＋C2H5OH　(4)保护酚羟基不被氧化　(5)3 【解析】由已知信息Ⅰ及A→B过程可推知A为，X为；结合已知信息Ⅱ，可推知C为，E()水解并酸化后得到F：，F根据已知信息Ⅰ合成目标产物M：。 (1)由分析可知A的结构简式为；试剂X的化学名称为环己酮。 (2)中含有羟基和醚键两种官能团，由D生成E的反应类型为取代反应。 (3)在碱性条件下酯基发生水解反应，得到乙醇和盐，反应方程式为＋NaOH―→＋CH3CH2OH。 (4)设计由A转化为B和由F转化为M两步的目的在于酚羟基易被CrO3氧化，为保护酚羟基而设计这两步操作。 (5)M的同分异构体需要满足酚羟基对位含一个取代基，且含有两个羧基，满足条件的有机物只有三种：、和。 【变式训练1】（2025·辽宁·二模）物质G是能阻断血栓形成的药物的中间体，它的一种合成路线如图所示。 ⅲ.同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，会失水形成羰基。 回答下列问题： 的名称是________，―→A的反应类型是____________。 (2)B的分子式为C11H13NO2，则C的结构简式为________。 (3)E能发生银镜反应，1 mol E分子与新制氢氧化铜完全反应，理论上可以生成Cu2O ________ mol。写出E生成F的化学方程式_____________________________________________________。 (4)W分子比E分子组成多一个CH2，满足下列条件的W的同分异构体有________种，写出其中一种的结构简式：________。 ⅰ.包含2个六元环，不含甲基 ⅱ.W可水解，W与NaOH溶液共热时，1 mol W最多消耗3 mol NaOH 【答案】(1)苯胺　取代反应　(2) (4)4　、、、(任写一种) 【解析】与CH3COOH反应生成A，A与发生信息ⅰ的反应生成B，结合G的结构可知，B的结构简式为，B发生水解反应生成C，C与氢气发生加成反应生成D，D与F发生信息ⅱ的反应生成G，根据G的结构简式反推F为，E与甲醇发生酯化反应生成F，则E为。(4)W分子比E分子多一个CH2，则W分子式为C9H8O3，W中包含两个六元环不含甲基，W可水解，说明其中含有酯基，与NaOH溶液共热时，1 mol W最多消耗3 mol NaOH，则W中原本含有一个酚羟基，同时含有一个酚羟基与羧基形成的酯基，W的两个六元环结构为，此时羟基有4个位置，因此共有4种满足条件的同分异构体。其同分异构体的结构简式为、、、。 考点二 有机合成 知识点1 碳骨架的构建 1．碳链的增长 (1)卤代烃的取代反应 ①溴乙烷与氰化钠的反应：CH3CH2Br＋NaCN―→CH3CH2CN＋NaBr，CH3CH2CNCH3CH2COOH。 ②溴乙烷与丙炔钠的反应：CH3CH2Br＋NaC≡CCH3―→CH3CH2C≡CCH3＋NaBr。 (2)醛、酮的加成反应 ①丙酮与HCN的反应：＋HCN。 ②乙醛与HCN的反应：CH3CHO＋HCN。 ③羟醛缩合(以乙醛为例)：CH3CHO＋CH3CHO。 2．碳链的缩短 (1)与酸性KMnO4溶液的氧化反应 ①烯烃、炔烃的反应 如CH3COOH＋。 ②苯的同系物的反应 如。 (2)脱羧反应 无水醋酸钠与氢氧化钠的反应：CH3COONa＋NaOHCH4↑＋Na2CO3。 3．成环反应 (1)二元醇成环，如HOCH2CH2OH＋H2O。 (2)羟基酸酯化成环，如：＋H2O。 (3)氨基酸成环，如：H2NCH2CH2COOH―→＋H2O。 (4)二元羧酸成环，如：HOOCCH2CH2COOH＋H2O。 (5)利用题目所给信息成环，如常给信息二烯烃与单烯烃的聚合成环：＋。 知识点2 官能团的引入和转化 1．官能团的引入方法 官能团 引入方法 碳卤键 ①烃、酚的取代； ②醇与氢卤酸(HX)的取代 ③不饱和烃与HX、X2(X代表卤素原子，下同)的加成； 羟基 ①烯烃与水的加成； ②醛、酮与氢气的加成； ③卤代烃在碱性条件下的水解； 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烷烃的裂化 碳氧双键 ①醇的催化氧化； ②连在同一个碳上的两个羟基脱水； ③寡糖或多糖水解可引入醛基； ④含碳碳三键的物质与水的加成 羧基 ①醛基的氧化； ②酯、酰胺、肽、蛋白质、羧酸盐的水解 苯环上引入 不同的官能团 ①卤代：X2和Fe； ②硝化：浓硝酸和浓硫酸共热； ③烃基氧化； ④先卤代后水解 2.官能团的消除 (1)通过加成反应消除不饱和键(双键、三键)。 (2)通过消去、氧化、酯化反应消除羟基。 (3)通过加成或氧化反应消除醛基。 (4)通过水解反应消除酯基、肽键、碳卤键。 3．官能团的保护与恢复 (1)碳碳双键：在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。 HOCH2CH==CHCH2OHHOCH2CH2CHClCH2OH HOOC—CH==CH—COOH。 (2)酚羟基：在氧化其他基团前可以用NaOH溶液或CH3I保护。 。 (3)醛基(或酮羰基)：在氧化其他基团前可以用乙醇(或乙二醇)加成保护。 ①。 ②。 (4)氨基：在氧化其他基团前可以用醋酸酐将氨基转化为酰胺，然后再水解转化为氨基。 。 (5)醇羟基、羧基可以成酯保护。 知识点3 有机合成路线的设计 1．基本流程 2．合成路线的核心 合成路线的核心在于构建目标化合物分子的碳骨架和引入必需的官能团。 3．合成路线的推断方法 (1)正推法 ①路线：某种原料分子目标分子。 ②过程：首先比较原料分子和目标化合物分子在结构上的异同，包括官能团和碳骨架两个方面的异同；然后，设计由原料分子转向目标化合物分子的合成路线。 (2)逆推法 ①路线：目标分子原料分子。 ②过程：在逆推过程中，需要逆向寻找能顺利合成目标化合物的中间有机化合物，直至选出合适的起始原料。 (3)优选合成路线依据 ①合成路线是否符合化学原理。 ②合成操作是否安全可靠。 ③绿色合成。绿色合成主要出发点是：有机合成中的原子经济性；原料的绿色化；试剂与催化剂的无公害性。 考向1 根据新信息迁移设计合成路线 例1 （2025·辽宁·一模）某研究小组按下列路线合成抗癌药物盐酸苯达莫司汀。 已知： 请回答： (1)写出G→H的化学方程式：__________________________________________________。 (2)设计以D为原料合成E的路线(用流程图表示，无机试剂任选)：_________________________________。 (3)写出3种同时符合下列条件的化合物C的同分异构体的结构简式：_________________________。 ①分子中只含一个环，且为六元环；②1H­NMR谱和IR谱检测表明：分子中共有2种不同化学环境的氢原子，无氮氮键，有乙酰基()。 【答案】(1)＋＋H2O (2) (3)、、、(任写3种) 【解析】(3)化合物C为，分子式为C7H9O2N3，根据分子中只含一个六元环，共有2种不同化学环境的氢原子，有乙酰基、无氮氮键，可知符合条件的同分异构体为、、、。 【变式训练1】（2025·黑龙江·一模）某研究小组按下列路线合成胃动力药依托比利。 已知:—CH==N—。 研究小组在实验室用苯甲醛为原料合成药物N-苄基苯甲酰胺()利用以上合成线路中的相关信息，设计该合成路线(用流程图表示，无机试剂任选)。 【答案】　 【解析】由题给信息可知，用苯甲醛为原料合成药物N-苄基苯甲酰胺的合成步骤为与NH2OH反应生成，催化剂作用下与氢气发生还原反应生成;催化剂作用下，与氧气发生催化氧化反应生成，与SOCl2发生取代反应生成，与发生取代反应生成，合成路线为 。 【变式训练2】（2025·吉林·一模）W()是一种姜黄素类似物，以香兰素()和环己烯()为原料，设计合成W的路线(无机及两个碳以下的有机试剂任选)。 已知:+ 。 【答案】　 【解析】以香兰素()和环己烯()为原料合成 ，和环己酮发生题给已知的反应得到W，环己烯和水发生加成反应生成环己醇，环己醇发生氧化反应生成环己酮。 考向2 根据题干路线中转化信息迁移设计合成路线 例2（2025·黑龙江·一模）酮基布洛芬片是用于治疗各种关节炎、强直性脊柱炎引起的关节肿痛以及痛经、牙痛、术后痛和癌性痛等的非处方药。其合成路线如图所示: 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】 CH3CH3CH3CH2ClCH3CH2CN 【解析】异丁酸的结构简式为，原料为乙烷，则反应过程中碳原子数增加;原料中有，可根据题干过程逆推，参照E到F和F转化为酮基布洛芬的步骤可得出CH3CH2CN，合成路线见答案。 【变式训练1】（2025·内蒙古·一模）已知: 参照上述合成路线，以和化合物B为原料(无机试剂任选)，设计制备的合成路线。 【答案】　 【解析】由A+B――→C的原理是B中两酯基之间的碳原子取代A中的溴原子，构成四元环，因而应先将转化成卤代烃，之后完全类比C→D→E的变化即可。 【变式训练2】（2025·辽宁·一模）沙罗特美是一种长效平喘药，其合成的部分路线如图: 请写出以、、CH3NO2为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。 【答案】　 【解析】根据已知的流程图A→E的转化过程可推知，若要制备，则需将与(CH3)2C(OCH3)2发生取代反应得到，再与CH3NO2反应得到，再利用羟基的消去反应引入碳碳双键，将碳碳双键与硝基通过加氢最终还原生成氨基，合成路线见答案。 1.（2025·黑吉辽蒙卷）含呋喃骨架的芳香化合物在环境化学和材料化学领域具有重要价值。一种含呋喃骨架的芳香化合物合成路线如下： 回答下列问题： (1)A→B的化学方程式为 。 (2)C→D实现了由 到 的转化(填官能团名称)。 (3)G→H的反应类型为 。 (4)E的同分异构体中，含苯环(不含其他环)且不同化学环境氢原子个数比为的同分异构体的数目有 种。 (5)M→N的三键加成反应中，若参与成键的苯环及苯环的反应位置不变，则生成的与N互为同分异构体的副产物结构简式为 。 (6)参考上述路线，设计如下转化。X和Y的结构简式分别为 和 。 【答案】(1)+CH3OH+H2O (2) 羟基 醛基 (3)取代反应 (4)4 (5) (6) 【分析】A为邻羟基苯甲酸，与甲醇发生酯化反应生成B（），在LiAlH4的作用下，发生还原反应生成C（），C被氧气氧化为D（），D和CBr4反应生成E（），E在CuI作用下，生成F（），F与反应生成G，结合H的结构可推出G为，G与反应生成H，H在一定条件下转化为M（），M与PtCl2反应生成N（），据此解答。 【解析】（1）由分析可知，A为邻羟基苯甲酸，与甲醇发生酯化反应生成B，化学方程式为+CH3OH+H2O； （2）由分析可知，C为，C被氧气氧化为D（），羟基转化为醛基，故答案为：羟基；醛基； （3）G为，与反应生成，属于取代反应的特征，故答案为：取代反应； （4）E为，含苯环(不含其他环)且不同化学环境氢原子个数比为的同分异构体，如果为醛基，溴原子，甲基的组合时，可形成  两种，如果为酮碳基，溴原子组合时可形成  ，一共有4种，故答案为：4； （5）M→N的三键加成反应中，若参与成键的苯环及苯环的反应位置不变，N为，可以推断出M中的三键与右侧苯环连接时可以形成N中的六元环或五元环，因此可能的副产物为，故答案为：； （6）参考上述路线，可先将消去生成，再与反应生成，与在一定条件下得到目标产物。 2.(2024·黑吉辽卷)特戈拉赞(化合物K)是抑制胃酸分泌的药物，其合成路线如下: 已知: Ⅰ.Bn为，咪唑为; Ⅱ.和不稳定，能分别快速异构化为和。 回答下列问题: (1)B中含氧官能团只有醛基，其结构简式为　　　　　　　　。  (2)G中含氧官能团的名称为　　　　　　　 和　　　　　　　　。  (3)J→K的反应类型为　　　　。  (4)D的同分异构体中，与D官能团完全相同，且水解生成丙二酸的有　　　　种(不考虑立体异构)。  (5)E→F转化可能分三步:①E分子内的咪唑环与羧基反应生成X;②X快速异构化为Y;③Y与(CH3CO)2O反应生成F。第③步化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (6)苯环具有与咪唑环类似的性质。参考E→X的转化，设计化合物 Ⅰ 的合成路线如下(部分反应条件已略去)。其中M和N的结构简式为　　　　　　　　和　　　　　　　　。  【答案】(1)　(2)羧基　(酚)羟基　(3)取代反应　(4)6　(5)+(CH3CO)2O――→+CH3COOH (6)　 【解析】B中含有2个氧原子，其含氧官能团只有醛基，则B中含有2个醛基，结合C的结构分析知B的结构简式为。比较F、G的分子式知，F中酯基水解、酸化后得到的G为。(1)由上述分析可知，B的结构简式为。(2)G为，其中含氧官能团的名称为羧基、(酚)羟基。(3)J→K的过程中—Bn转变为—H，结合反应条件可知，该反应为取代反应。(4)D为，其同分异构体与D官能团完全相同，则含有两个酯基，且水解生成丙二酸，则其结构简式可表示为R2OOCCH2COOR1，R1和R2的碳原子数目之和为5，则可以为—CH3和—C4H9(—CH2CH2CH2CH3、、、)，有4种;或—C2H5和—C3H7(—CH2CH2CH3、)，有2种，故总共有6种符合条件的同分异构体。(5)第①步E分子内的咪唑环与羧基反应生成的X为，由已知Ⅱ知快速异构化得到的Y为，与(CH3CO)2O发生取代反应生成和CH3COOH，则第③步化学方程式为+(CH3CO)2O――→+CH3COOH。(6)氧化得到的M为，中羧基与苯环发生E→F中第①步反应得到的N为，中碳氧双键发生加成反应得到。 3.（2023·辽宁卷）加兰他敏是一种天然生物碱，可作为阿尔茨海默症的药物，其中间体的合成路线如下。   回答下列问题： (1)A中与卤代烃成醚活性高的羟基位于酯基的 位(填“间”或“对”)。 (2)C发生酸性水解，新产生的官能团为羟基和 (填名称)。 (3)用O2代替PCC完成D→E的转化，化学方程式为 。 (4)F的同分异构体中，红外光谱显示有酚羟基、无N-H键的共有 种。 (5)H→I的反应类型为 。 (6)某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去)，其中M和N的结构简式分别为 和 。    【答案】(1)对 (2)羧基 (3)2+O22+2H2O (4)3 (5)取代 (6) 【分析】根据有机物A的结构和有机物C的结构，有机物A与CH3I反应生成有机物B，根据有机物B的分子式可以得到有机物B的结构，即；有机物与BnCl反应生成有机物C，有机物C发生还原反应生成有机物D，有机物D与PCC发生氧化反应生成有机物E，根据有机物E的结构和有机物D的分子式可以得到有机物D的结构，即；有机物E与有机物有机物F发生已知条件给的②反应生成有机物G，有机物G发生还原反应生成有机物H，根据有机物H与有机物G的分子式可以得到有机物G的结构，即，同时也可得到有机物F的结构，即；随后有机物H与HCOOCH2CH3反应生成有机物I。由此分析解题。 【解析】（1）由有机物A与CH3I反应得到有机物B可知，酚与卤代烃反应成醚时，优先与其含有的其他官能团的对位羟基发生反应，即酯基对位的酚羟基活性最高，可以发生成醚反应，故答案为；对位。 （2）有机物C含有酯基，在酸性条件下发生水解生成羧基和羟基，故答案为羧基。 （3）O2与有机物D发生催化氧化反应生成有机物E，反应的化学方程式为2+O22+2H2O。 （4）F的同分异构体中不含有N-H键，说明结构中含有结构，又因红外中含有酚羟基，说明结构中含有苯环和羟基，固定羟基的位置有邻、间、对三种情况，故有3种同分异构体。 （5）有机物H与HCOOCH2CH3反应生成有机物I，反应时，有机物H中的N-H键发生断裂，与HCOOCH2CH3中断裂的醛基结合，故反应类型为取代反应。 （6）根据题目中给的反应条件和已知条件，利用逆合成法分析，有机物N可以与NaBH4反应生成最终产物，类似于题中有机物G与NaBH4反应生成有机物H，作用位置为有机物N的N=C上，故有机物N的结构为，有机物M可以发生已知条件所给的反应生成有机物N，说明有机物M中含有C=O，结合反应原料中含有羟基，说明原料发生反应生成有机物M的反应是羟基的催化氧化，有机物M的结构为。 4.（2022·辽宁卷）某药物成分H具有抗炎、抗病毒、抗氧化等生物活性，其合成路线如下： 已知： 回答下列问题： (1)A的分子式为 。 (2)在溶液中，苯酚与反应的化学方程式为 。 (3)中对应碳原子杂化方式由 变为 ，的作用为 。 (4)中步骤ⅱ实现了由 到 的转化(填官能团名称)。 (5)I的结构简式为 。 (6)化合物I的同分异构体满足以下条件的有 种(不考虑立体异构)； i．含苯环且苯环上只有一个取代基 ii．红外光谱无醚键吸收峰 其中，苯环侧链上有3种不同化学环境的氢原子，且个数比为6∶2∶1的结构简式为 (任写一种)。 【答案】(1) (2)+CH3OCH2Cl+NaOH+NaCl+H2O (3) 选择性将分子中的羟基氧化为羰基 (4) 硝基 氨基 (5) (6) 12 (或) 【分析】F中含有磷酸酯基，且中步骤ⅰ在强碱作用下进行，由此可推测发生题给已知信息中的反应；由F、G的结构简式及化合物Ⅰ的分子式可逆推得到Ⅰ的结构简式为 ； 【解析】（1）由A的结构简式可知A是在甲苯结构基础上有羟基和硝基各一个各自取代苯环上的一个氢原子，所以A的分子式为“”； （2）由题给合成路线中的转化可知，苯酚可与发生取代反应生成与，可与发生中和反应生成和，据此可得该反应的化学方程式为 “+CH3OCH2Cl+NaOH+NaCl+H2O”； （3）根据D、E的结构简式可知，发生了羟基到酮羰基的转化，对应碳原子杂化方式由“sp3”变为“sp2”；由的结构变化可知，的作用为“选择性将分子中的羟基氧化为羰基”； （4）由题给已知信息可知，的步骤ⅰ中F与化合物Ⅰ在强碱的作用下发生已知信息的反应得到碳碳双键，对比F与G的结构简式可知，步骤ⅱ发生了由“硝基”到“氨基”的转化； （5）根据分析可知，化合物I的结构简式为“”； （6）化合物Ⅰ的分子式为，计算可得不饱和度为4，根据题目所给信息，化合物Ⅰ的同分异构体分子中含有苯环(已占据4个不饱和度)，则其余C原子均为饱和碳原子(单键连接其他原子)；又由红外光谱无醚键吸收峰，可得苯环上的取代基中含1个羟基；再由分子中苯环上只含有1个取代基，可知该有机物的碳链结构有如下四种：(1、2、3、4均表示羟基的连接位置)，所以满足条件的化合物Ⅰ的同分异构体共有“12”种；其中，苯环侧链上有3种不同化学环境的氢原子，且个数比为6∶2∶1的同分异构体应含有两个等效的甲基，则其结构简式为“ 或”。 5.（2021·辽宁卷）中华裸蒴中含有一种具有杀菌活性的化合物J，其合成路线如下： 已知： 回答下列问题： (1)D中含氧官能团的名称为 ；J的分子式为 。 (2)A的两种同分异构体结构分别为和，其熔点M N(填“高于”或“低于”)。 (3)由A生成B的化学方程式为 。 (4)由B生成C的反应类型为 。 (5)G的结构简式为 。 (6)F的同分异构体中，含有苯环、，且能发生银镜反应的有 种；其中核磁共振氢谱峰面积之比为2∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为 。 【答案】(1) 酯基和醚键 C16H13O3N (2)高于 (3)+CH3OH +H2O (4)取代反应 (5) (6) 17 或 【分析】结合有机物C的结构简式进行逆推，并根据A→B→C的转化流程可知，有机物B的结构简式为：；有机物C与CH3I在一定条件下发生取代反应生成有机物D；根据有机物H的结构简式进行逆推，并根据已知信息可知，有机物G为，有机物E为，据以上分析进行解答。 【解析】（1）根据流程中D的结构简式可知，D中含氧官能团的名称为酯基和醚键；根据J的结构简式可知，J的分子式为C16H13O3N； （2）N分子中羟基与羧基相邻可形成分子内氢键，使熔沸点偏低；M分子中羟基与羧基相间，可形成分子间氢键，使熔沸点偏高；所以有机物N的熔点低于M； （3）根据流程可知A与甲醇在一定条件下发生取代反应，由A生成B的化学方程式为：+CH3OH +H2O； （4）根据流程分析，B的结构简式为C的结构简式：，B与在一定条件下发生取代反应生成有机物C； （5）结合以上分析可知，G的结构简式为； （6）F的结构简式为：，F的同分异构体中，含有苯环、，且能发生银镜反应，结构中含有醛基，可能的结构：如果苯环上只有一个取代基,只有1种结构，结构为,如果苯环上含有两个取代基，一个为-CH2CHO，一个为-NH2，环上有邻、间、对3种结构；若苯环上有两个取代基，一个为-CHO，一个为-CH2NH2，环上有邻、间、对3种结构；若苯环上有一个-CH3、一个-CHO、一个NH2，环上共有10种结构，所以共有17种；其中核磁共振氢谱峰面积之比为2∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为：或。 / 学科网（北京）股份有限公司 $