大单元7 四类必考大题解题方略(3) 有机合成与推断(复习讲义)-【优化探究】2026年高考化学二轮专题复习配套课件（广东专版）

四类必考大题解题方略(三)　有机合成与推断 优化探究 大单元七　有机化学 提炼　核心知识 精研　高考真题 强化 关键能力 2 提炼　核心知识 3 提炼　核心知识 有机合成与推断综合题通常以药物、材料、新物质的合成为背景,考查有机物结构简式的推断、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。总体来说,命题形式可以大致分为三类: (1)完全推断型: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。 4 (2)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。 (3)“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。 预计在2026年高考命题中,有机合成与推断向着综合型、信息化、能力型方向发展,仍然以新材料、新药物、新科技及社会热点为题材来综合考查考生的有机知识。 5 一、有机合成路线的设计 1.正推法 基础原料→中间体→目标化合物。 即从某种原料分子开始,对比目标分子与原料分子的结构(碳骨架及官能团),对该原料分子进行碳骨架的构建和官能团的引入(或者官能团的转化),从而设计出合理的合成路线。如以乙烯为原料合成乙酸乙酯,可采用正推法: 6 2.逆推法 目标化合物→中间体→基础原料。 即从目标分子着手,分析目标分子的结构,然后由目标分子逆推出原料分子,并进行合成路线的设计。如采用逆推法,通过对苯甲酸苯甲酯 ( )的结构分析可知合成该有机化合物的是苯甲酸与 苯甲醇,继续逆推可得出原料分子为甲苯,如图所示: 7 设计合成路线时,要选择反应步骤少、试剂成本低、操作简单、毒性小、污染小、副产物少的路线,即 8 二、有机合成路线的选择 1.一元合成路线 以乙烯为例:②CH3CH2Cl+NaOH CH3CH2OH+NaCl, 9 2.二元合成路线 10 11 三、有机合成中常见官能团的保护 如 1.酚羟基的保护 因酚羟基易被氧化,所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应,把—OH变为—ONa将其保护起来,待氧化后再酸化将其转变为—OH。 12 2.碳碳双键的保护 碳碳双键也容易被氧化,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。 3.氨基(—NH2)的保护 如在利用对硝基甲苯( )合成对氨基苯甲酸( )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氧化—CH3时,—NH2(具有还原性)也被氧化。 13 四、有机合成与推断的突破口 1.从实验现象突破 实验现象 思考方向 溴水褪色 可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基等 使酸性KMnO4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(与苯环直接相连的碳原子上含有H)、醇(含 结构)等 14 实验现象 思考方向 ①遇FeCl3溶液显紫色 ②与浓溴水反应产生白色沉淀 含有酚羟基 加入新制Cu(OH)2并加热,有砖红色沉淀生成,或加入银氨溶液水浴加热,有银镜出现 含有—CHO 加入Na,有H2产生 可能有—OH或—COOH 加入NaHCO3溶液,有气体放出 含有—COOH 15 2.从反应条件突破 反应条件 可能的有机化合物及反应 浓硫酸,加热 ①醇的消去反应; ②酯化反应; ③苯的硝化反应; ④醇的分子间脱水 浓硝酸、浓硫酸,加热 苯环上的取代反应 稀硫酸,加热 ①酯的水解反应; ②二糖、多糖的水解反应等 16 反应条件 可能的有机化合物及反应 氢卤酸(HX)、浓硫酸,加热 醇的取代反应 强碱的水溶液,加热 ①卤代烃的水解反应; ②酯的水解反应等 强碱的醇溶液,加热 卤代烃的消去反应 新制Cu(OH)2或银氨溶液,加热 醛基(醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖等)的氧化反应 17 反应条件 可能的有机化合物及反应 酸性KMnO4溶液或酸性重铬酸钾溶液 ①烯烃、炔烃的氧化反应; ②某些苯的同系物(与苯环直接相连的碳原子上含有H)的氧化反应; ③醇、醛、苯酚的氧化反应 O2、Cu(或Ag),加热 醇的催化氧化反应 H2、催化剂,加热 ①烯烃、炔烃的加成反应; ②芳香烃的加成反应; ③醛、酮还原为醇 特别注意:羧基、酯基、酰胺基中的碳氧双键不能加成 18 反应条件 可能的有机化合物及反应 溴水或溴的CCl4溶液 烯烃、炔烃的加成反应 浓溴水 ①苯酚的取代反应; ②碳碳双键和碳碳三键的加成反应 Cl2,光照 ①烃的取代反应; ② 中侧链的取代反应 铁粉或卤化铁、X2 苯环上的卤代反应 19 20 3.根据相关数据确定官能团的数目 (1)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)。 (2) 的加成:与H2、Br2、HCl、H2O等加成时按物质的量之比为1∶1反应。 (3)含—OH的有机物与Na反应时:2 mol —OH生成1 mol H2。 (4)1 mol —CHO对应2 mol Ag;或1 mol —CHO对应1 mol Cu2O(注意:HCHO中相当于有2个—CHO)。 21 4.从转化关系突破 (1)连续氧化关系: 结论Ⅰ A为醇、B为醛、C为羧酸、D为酯 结论Ⅱ A、B、C三种物质中碳原子数相同,碳骨架结构相同 结论Ⅲ A分子结构中与羟基相连的碳原子上至少有2个氢原子,即含—CH2OH 结论Ⅳ 若D能发生银镜反应,则A为CH3OH,B为HCHO,C为HCOOH,D为HCOOCH3 22 (2)重要的“三角”转化关系: ①卤代烃在强碱的醇溶液中加热,醇在浓硫酸、 加热条件下均发生消去反应生成烯烃。 ②烯烃在一定条件下分别与HX(X为卤素原子)、H2O发生加成反应生成卤代烃、醇。 ③卤代烃在强碱的水溶液中加热发生取代反应生成醇,醇与浓HX在浓硫酸、加热条件下发生取代反应生成卤代烃。 在有机推断中灵活运用以上转化关系,并根据题目的限制条件拓展和完善,可起到事半功倍的效果。 23 (3)有机反应各类物质的转化关系: 24 精研　高考真题 25 精研　高考真题 (2025·广东卷)我国科学家最近在光—酶催化合成中获得重大突破,光—酶协同可实现基于三组分反应的有机合成,其中的一个反应如下(反应条件略:Ph—代表苯基C6H5—)。 26 (1)化合物1a中含氧官能团的名称为　　　　　　。  醛基 27 (2)①化合物2a的分子式为　　　　　　。  ②2a可与H2O发生加成反应生成化合物Ⅰ。在Ⅰ的同分异构体中,同时含有苯环和醇羟基结构的共　　　　　　种(含化合物Ⅰ)。  C8H8 5 28 29 (3)下列说法正确的有　　　　　　(填字母)。  A.在1a、2a和3a生成4a的过程中,有π键断裂与σ键形成 B.在4a分子中,存在手性碳原子,并有20个碳原子采取sp2杂化 C.在5a分子中,有大π键,可存在分子内氢键,但不存在手性碳原子 D.化合物5a是苯酚的同系物,且可发生原子利用率为100%的还原反应 AB 30 31 (4)一定条件下,Br2与丙酮(CH3COCH3)发生反应,溴取代丙酮中的α-H,生成化合物3a。若用核磁共振氢谱监测该取代反应,则可推测:与丙酮相比,产物3a的氢谱图中______________________________________________ 　 　　　　　。  丙酮的单一甲基峰消失,出现两个新信号峰,峰面积之比为3∶2,且峰的位置较丙酮有所偏移 解析:丙酮的氢谱:两个甲基等效,核磁共振氢谱出现单峰;α-溴代丙酮的氢谱:受溴吸电子效应影响,甲基与亚甲基上的氢不等效,核磁共振氢谱图会出现两组峰,面积之比为3∶2;故氢谱变化:丙酮的单一甲基峰消失,出现两个新信号峰,峰面积之比为3∶2,且峰的位置较丙酮有所偏移。 32 (5)已知:羧酸在一定条件下,可发生类似于丙酮的α-H取代反应。根据上述信息,分三步合成化合物Ⅱ。 ①第一步,引入溴:其反应的化学方程式为   　 。  ②第二步,进行　　　　　　(填具体反应类型):其反应的化学方程式为 　 　　　　　　　　 　　　　(注明反应条件)。  ③第三步,合成Ⅱ:②中得到的含溴有机物与1a、2a反应。 CH3COOH+Br2→CH2BrCOOH+HBr 酯化反应 CH2BrCOOH+CH3OH CH2BrCOOCH3+H2O 33 解析:比较化合物Ⅱ与主产物的结构简式可知,主要在右侧含氧官能团不同,化合物Ⅱ含有酯基,故推测合成Ⅱ发生的反应有酯化反应。 ①已知羧酸在一定条件下,可发生类似于丙酮的α-H取代反应,则第一步反应为羧酸中α-H的取代反应引入溴,化学方程式为CH3COOH+Br2→CH2BrCOOH+HBr。 ②第二步CH2BrCOOH与甲醇发生酯化(取代)反应,化学方程式为CH2BrCOOH+CH3OH CH2BrCOOCH3+H2O,题目要求填具体反应类型,故此处填酯化反应。 34 35 (6)参考上述三组分反应,直接合成化合物Ⅲ,需要以1a、　　　　　　(填结构简式)和3a为反应物。  36 强化 关键能力 强化 关键能力 1.(2025·广东深圳高三第二次调研)以化合物Ⅰ为原料,利用代谢工程和合成生物学技术可实现苯乙烯的绿色合成,进而制取各种高级芳醇,合成路线如图(微生物酶、部分反应条件略) 已知:RBr RMgBr 38 (1)化合物Ⅰ的分子式为　　　　　　;其中,含氮官能团的名称为　　　　　　。  (2)对化合物Ⅱ,分析预测其可能的化学性质,完成下表。 C9H11NO2 氨基 序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型 a 　　 　　　    　　　　　  b 　　　 　　  ___________________ 　 　　　　  _____________________ _____________________ 酯化反应 H2,催化剂、△ 加成反应 CH3CH2OH,浓硫酸、加热 (选用其他醇,且对应酯的结构简式书写正确均可) (3)反应②的化学方程式可表示为Ⅱ===Ⅲ+Z,化合物Z为　　　　　　。  CO2 解析:由合成路线可知,化合物Ⅰ中去掉氨基得到碳碳双键生成化合物Ⅱ,化合物Ⅱ失去羧基得到化合物Ⅲ,化合物Ⅲ中碳碳双键转化为含氧环得到化合物Ⅳ,化合物Ⅳ开环、水解生成2个羟基得到化合物Ⅴ,化合物Ⅳ开环、水解生成1个羟基且引入1个碳得到化合物Ⅵ。 (3)反应②的化学方程式可表示为Ⅱ===Ⅲ+Z,结合质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,化合物Z为CO2。 (4)化合物Ⅳ的某同分异构体含有苯环,在核磁共振氢谱图上只有4组峰, 且峰面积之比为1∶2∶2∶3,其结构简式为　　　　 　　(写一种)。  (或 ) (5)关于上述合成路线中的相关物质及转化,下列说法正确的有　　　(填字母)。  A.化合物Ⅰ与 混合,最多可生成2种二肽 B.反应①中,有C—H和C—N的断裂 C.反应③中,存在C原子杂化方式的改变,且有手性碳原子形成 D.若反应④是原子利用率为100%的反应,则另一反应物为直线形分子 BC (6)参考上述合成路线,以苯、(CH3)3COH为原料,合成 。 ①由(CH3)3COH合成 ,第一步反应的化学方程式为  　 (注明反应条件)。  ②从苯出发,第一步反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　 　(注明反应条件)。  +H2O +Br2 2.(2025·广东汕头高三二模)有机物G是一种治疗心脏病的特效药物,可由下列流程合成。 回答下列问题: (1)化合物A的分子式为　　　　　　,其名称为　　　 　　　。 (2)化合物E中官能团的名称是　　　　　　　。化合物E的某同分异构体在核磁共振氢谱图上只有2组峰,且能够发生银镜反应,其结构简式为 　 　　　　　。  C7H8O 3-甲基苯酚 醛基 (3)关于上述示意图中的相关物质及转化,下列说法正确的有 　　　　　　(填字母)。  A.由化合物A到B的转化中,有π键的断裂与形成 B.由化合物E到F的转化中,化合物E被氧化 C.化合物C和F反应生成G的转化中,C、O原子杂化方式没有发生改变 D.由化合物D到E的转化中,能共平面的碳原子数增多 BC (4)对化合物C,分析预测其可能的化学性质,完成下表。 序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型 ① 　　　　　    　　　　　  ② O2、Cu,加热 　　　　　  氧化反应 氯气、光照 取代反应 解析:①C中单键碳原子上的H原子被氯原子取代,反应试剂、条件是氯气、光照,反应类型为取代反应。 ②C与O2在Cu作催化剂、加热条件下发生催化氧化反应生成 。 (5)化合物A生成B的过程中,有可能产生多种副产品,其中苯环上有三个取 代基的有　　　　 　 　 (任写一个)。  (或 ,其他合理答案均可) (6)参考流程信息,以化合物D为有机原料,合成聚异戊二烯( )。基于你设计的合成路线,回答下列问题: ①最后一步反应的化学方程式为__________________________________ (注明反应条件)。  ②反应过程中合成聚异戊二烯单体的方程式为______________________ _____________________________________(注明反应条件)。  +2NaOH 解析:2-甲基丙烯和CO、H2反应生成3-甲基丁醛,3-甲基丁醛与氢气发生加成反应生成(CH3)2CHCH2CH2OH,(CH3)2CHCH2CH2OH在浓硫酸作用下发生消去反应生成(CH3)2CHCH==CH2,(CH3)2CHCH==CH2与HCl发生加成反应生成(CH3)2CHCHClCH3,(CH3)2CHCHClCH3在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成(CH3)2C==CHCH3,(CH3)2C==CHCH3和溴发生加成反应生成(CH3)2CBrCHBrCH3,(CH3)2CBrCHBrCH3在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成 , 发生加聚反应生成聚异戊二烯。 ③2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O, ⑤CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O。 以乙烯为例:②+2NaOH+2NaBr, ④+O2, ⑤++2H2O。 3.芳香族化合物合成路线 ①。 ② 芳香酯。 如(1) :反应类型可能为取代反应(酯化反应),联想乙酸乙酯的制备,则F结构中可能有羧基,G结构中可能有酯基。 (2) :反应类型可能为加成反应,通过分子式即可验证,联想乙烯与溴的四氯化碳溶液反应,则C结构中应该存在一个碳碳双键。 解析:根据题干信息,1a和2a先发生碳碳双键的加成反应,生成,再和3a发生取代反应得到主产物,两分子1a发生醛基的加成反应得到副产物5a,据此解答。 (2)①化合物2a是苯乙烯,分子式为C8H8。 ②化合物Ⅰ的分子式为C8H10O,分子中含有苯环,则其余结构均为饱和结构,含有醇羟基的结构的同分异构体有、、、、,共计5种。 解析:A.在1a、2a和3a生成4a的过程中,1a、2a先发生碳碳双键的加成反应,生成,该过程存在π键断裂,随后与3a发生取代反应脱去1分子HBr生成4a,该过程存在σ键形成,A正确;B.连接4个不同原子或基团的碳原子是手性碳原子,4a分子中,存在手性碳原子,如图:,苯环是平面结构,三个苯环以及酮羰基的碳原子均为sp2杂化,共计20个,B正确;C.在5a分子中,苯环内有大π键,酮羰基和羟基相邻较近,可存在分子内氢键,且与羟基相连的碳原子是手性碳原子,C错误;D.化合物5a与氢气发生还原反应是原子利用率为100%的反应,但化合物5a含有酮羰基,不是苯酚的同系物,D错误。 ③第三步1a、2a发生碳碳双键的加成反应,生成,再与CH2BrCOOCH3发生取代反应得到。 解析:结合化合物Ⅲ的结构简式,将其断键,左侧表示1a基团,右侧是3a基团,则需要合成Ⅲ的还差,即合成流程是1a与先发生1,4加成反应,生成,再与3a发生取代反应得到目标产物。 解析:化合物Ⅳ中除苯环外含有2个碳、1个氧、1个不饱和度,其同分异构体含有苯环,在核磁共振氢谱图上只有4组峰,且峰面积之比为1∶2∶2∶3,则结构对称,且含有甲基;若含有2个取代基,则含有甲基、醛基,为;若含有1个取代基,则含有酮羰基,为—COCH3,结构为;故其结构简式为或。 解析: A.化合物Ⅰ与混合,化合物Ⅰ可以相互结合生成二肽,可以相互结合生成二肽,化合物Ⅰ与也可以相互结合生成两种二肽,则可生成4种二肽,错误;B.反应①中,去掉—NH2生成碳碳双键,则有C—H和C—N的断裂,正确;C.反应③中,双键碳转化为饱和碳,则存在C原子杂化方式由sp2转化为sp3,中有手性碳原子形成,正确;D.若反应④是原子利用率为100%的反应,结合质量守恒,则另一反应物为水,水分子为V形分子,错误。 解析:①由(CH3)3COH合成,则醇首先发生消去反应引入碳碳双键得到(CH3)2C==CH2,再发生③反应原理转化为,故第一步反应的化学方程式为+H2O。 ②发生类似Ⅳ转化为Ⅵ的反应生成产物,故从苯出发,第一步反应首先在苯环上引入溴原子,再将溴苯转化为进行后续反应,故从苯出发,第一步反应的化学方程式为+Br2。 解析:A和丙烯发生加成反应生成B,B被氢气还原生成C;2-甲基丙烯(D)和CO、H2反应生成3-甲基丁醛(E),E发生氧化反应生成3-甲基丁酸(F),F的结构简式为(CH3)2CHCH2COOH,C和F发生酯化反应生成G,G的结构简式为。 (3)A.A和丙烯发生加成反应生成B,由化合物A到B的转化中,有π键的断裂,没有π键的形成,故A错误;B.由化合物E到F的转化中,醛基被氧化为羧基,化合物E被氧化,故B正确;C.C和3-甲基丁酸发生酯化反应生成G,化合物C和F反应生成G的转化中,C、O原子杂化方式没有发生改变,故C正确;D.化合物D中4个C原子一定共平面,E中最多4个碳原子共平面,故D错误。 解析:化合物A生成B的过程中,有可能产生多种副产品,其中苯环上有三个取代基的有、等。 ①最后一步发生加聚反应生成聚异戊二烯,反应的化学方程式为。 ②聚异戊二烯的单体是,(CH3)2CBrCHBrCH3在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成,反应的方程式为+2NaOH+2NaBr+2H2O。 $