大单元七 五类必考大题解题方略(四) 有机合成与推断-【优化探究】2026年高考化学二轮专题复习配套课件（双选版）

五类必考大题解题方略(四)　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 1.(2025·山东卷)麻醉药布比卡因(I)的两条合成路线如下: 26 回答下列问题: (1)A的结构简式为　　　　　;B中含氧官能团名称为　　　　。  羧基 27 28 29 (2)C→D反应类型为　　　　　　;D+E→H化学方程式为 　 。  取代反应 解析:由路线分析可知,C→D的反应类型为取代反应。 30 (3)G的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为 ______________________________________________________________ 　 　　　　 (写出一种即可)。  ①含—NH2; ②含2个苯环; ③含4种不同化学环境的氢原子。 、 、 、 31 32 (4)H中存在酰胺基N原子(a)和杂环N原子(b),N原子电子云密度越大,碱性越强,则碱性较强的N原子是　　　　(填“a”或“b”)。  b 解析: O的电负性较大,H中酰胺基N原子(a)与O原子距离较近,使得N原子(a)上的电子云密度相对较低,则碱性较强的N原子是b。 33 A 解析:结合路线G→H可知,用H2/PtO2催化加氢时,苯环比吡啶环难反应;碳碳双键比苯环更易与H2发生加成反应,故选A。 34 35 36 2.(2024·山东卷)心血管药物缬沙坦中间体(F)的两条合成路线如下: 37 回答下列问题: (1)A的结构简式为　　　　　;B→C的反应类型为　　　　　　。  取代反应 38 39 40 (2)C+D→F的化学方程式为______________________________________ 　 。  41 42 (3)E中含氧官能团的名称为　　 　;F中手性碳原子有　　　个。  醛基 1 43 (4)D的一种同分异构体含硝基和3种不同化学环境的氢原子(个数比为 6∶6∶1),其结构简式为　　　　 　　。  44 (5)C→E的合成路线设计如下: C G(C14H11NO) E 试剂X为　　　　　　(填化学式);试剂Y不能选用KMnO4,原因是 　 　 。  NaOH G中的—CH2OH会被KMnO4氧化为—COOH,无法得到E 45 46 强化 关键能力 强化 关键能力 1.(2025·山东青岛模拟)环氧树脂因具备卓越的机械性能、绝缘性能以及对各类材料的优良黏结性能,在涂料、胶黏剂等领域已得到广泛应用。一种新型环氧树脂G的合成路线如下: 48 回答下列问题: (1)A生成B的反应类型为　　　　　　,B的化学名称为　　　　　　。  取代反应 3-氯丙烯 (2)C生成D的化学方程式为_______________________________________ ______________________________________________________________ (任写其中一种), D中官能团的名称为　　　 　　　。  +NaOH→ +NaCl+H2O(或 +NaOH→ +NaCl+H2O) 醚键、碳氯键 (3)E的二氯代物有多种同分异构体,能同时满足以下条件的有　 　种。  ①能发生银镜反应; ②含苯环且苯环上有三个取代基。 其中核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积比为1∶1∶2∶2的结构简式为  　 (写出其中一种即可)。  16 (或 ) (4)1 mol F与足量饱和溴水反应时,最多可消耗Br2的物质的量为 　　　　。  4 mol 解析: F分子中两个酚羟基的邻位都能与Br2发生取代反应,所以1 mol F与足量饱和溴水反应时,最多可消耗Br2的物质的量为4 mol。 (5)关于该合成路线,下列说法正确的是　　　　(填字母)。  a.由A制成的聚丙烯塑料(PP)无毒,可制成日常用品 b.化合物B存在顺反异构现象 c.向盛有少量D的试管中滴加AgNO3溶液,可观察到白色沉淀 d.上述合成路线中,反应B→C的原子利用率为100% ad 解析: a.A是丙烯,由A制成的聚丙烯塑料(PP)无毒,可制成日常用品,a正确;b.化合物B(CH2==CHCH2Cl)中双键左侧碳原子连接两个相同的氢原子,不存在顺反异构现象,b错误;c.D( )中没有氯离子,所以向盛有少量D的试管中滴加AgNO3溶液,无明显现象,c错误;d.题述合成路线中,反应B→C为加成反应,原子利用率为100%,d正确。 2.(2025·山东淄博模拟)奥司他韦(H)是一种作用于神经氨酸酶的特异性抑制剂,能够用于治疗流感,它的一种合成路线如图所示。 回答下列问题: (1)H的含氧官能团除羧基、醚键之外还有　　　　。  (2)A→B的反应类型为　　　　 　　。  (3)反应C→D中使用的CH3OCH2Cl的作用是　　　　 　　。  (4)写出B→C的化学方程式:______________________________________  　 。  这一反应会伴随着一种有机副产物J生成,J的结构简式为　 。  酰胺基 取代反应(或酯化反应) 保护羟基 (5)H的某个同系物K比H少6个碳原子,满足下列条件的K的同分异构体有 　　　　种(不考虑立体异构)。  (ⅰ)含有苯环且苯环上有6个取代基; (ⅱ)没有碳原子直接与苯环相连; (ⅲ)有一个乙基。 写出一种核磁共振氢谱显示5组峰,且峰面积比为1∶2∶2∶3∶4的物质 的结构简式:  　 。  9 或 (6)参考上述合成路线,设计以 为原料合成 的路线:     (无机试剂及题目中所给试剂任选)。 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。 已知:Ⅰ.R1NH2 Ⅱ.R1NHR2 解析:结合已知信息Ⅱ,根据I的结构简式逆推得H的结构简式为;再结合已知信息Ⅰ和E的分子式可知,D和E的结构简式分别为、。由D的结构简式和C的分子式可知,C的结构简式为。B与H2发生加成反应得到C,则B的结构简式为,A被酸性高锰酸钾溶液氧化得到B, 结合A的分子式可知,A的结构简式为。B与SOCl2反应得到F,F与E()发生已知信息Ⅰ中的反应得到G,G与H2发生加成反应得到H(),则F的结构简式为,G的结构简式为。 (1)A的结构简式为,B中含氧官能团是羧基。 ++HCl 解析: G的不饱和度为9,G的同分异构体含—NH2,含2个苯环,还有2个碳原子、1个氧原子,剩余1个不饱和度;含4种不同化学环境的氢原子,说明结构高度对称,则该同分异构体的结构简式为、、、。 (5)结合路线信息,用H2/PtO2催化加氢时,下列有机物中最难反应的是 　　　　(填字母)。  A.苯() B.吡啶() C.环己-1,3-二烯() D.环己-1,4-二烯() (6)以、、为主要原料合成。 利用上述信息补全合成路线:_______________________________________   　 。  解析:对比原料和产物,并结合路线信息可知,可以与在PhCH3存在的条件下发生已知信息Ⅰ中的反应得到,接着用H2/PtO2催化加氢得到,再与发生类似H→I的取代反应得到目标产物。 已知: Ⅰ.+ Ⅱ.R1—CHOR1CH2NHR2 解析:A→B发生的类似已知Ⅰ.+的反应,结合A、B的分子式和F的结构简式可知,A为,B为,对比B和C的分子式,结合F的结构简式可知,B甲基上的1个H被Br取代得到C,C为,C、D在乙醇的作用 下得到F,对比C、F的结构简式可知,D为,E与D发生类似已知Ⅱ.R1—CHOR1CH2NHR2的反应,可得E为。 (1)由分析得,A的结构简式为;B()甲基上的1个H被Br取代得到C(),反应类型为取代反应。 + HBr+ 解析:由分析得,C为,D为,C、D在乙醇的作用下得到F(), 化学方程式为+HBr+。 解析:由分析得,E为,含氧官能团为醛基;F中手性碳原子有1个,位置如图:。 解析:D为,含硝基(—NO2)和3种不同化学环境的氢原子(个数比为6∶6∶1)的D的同分异构体的结构简式为。 解析:C为,E为,结合C→E的合成路线设计图可知,C在NaOH水溶液的作用下,Br被羟基取代,得到G(),G与试剂Y(合适的氧化剂,如O2)发生氧化反应得到E,试剂X为NaOH,试剂Y不能选用KMnO4,原因是G中的—CH2OH会被KMnO4氧化为—COOH,无法得到E。 已知:2++H2O 解析:A是丙烯,丙烯与氯气在光照条件下发生甲基上的取代反应,生成B(CH2==CHCH2Cl),B再与HClO发生碳碳双键上的加成反应,生成的C为或,C与NaOH反应生成D(),苯酚与E()反应生成F,F与D反应生成G。 解析:由上述分析可知,E为,其二氯代物的同分异构体满足:①能发生银镜反应,说明含有—CHO;②含苯环且苯环上有三个取代基,若苯环上的三个取代基为—CHO、—CH2Cl、—Cl,则同分异构体有10种,若苯环上的三个取代基为—CH2CHO、—Cl、—Cl,则同分异构体有6种,所以一共有16种,其中核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积比为1∶1∶2∶2的结构简式为或。 已知: ①++PPh3→++O==PPh3 ②+H2O 解析:A和甲醇发生酯化反应生成B,根据已知信息①,B与(C2H5OOCN)2、PPh3反应得到,C是;C和CH3OCH2Cl发生取代反应生成D,据此进行解答。 解析: H的分子式为C14H24O4N2,H的某个同系物K比H少6个碳原子,则K的分子式为C8H12O4N2,其同分异构体满足:(ⅰ)含有苯环且苯环上有6个取代基;(ⅱ)没有碳原子直接与苯环相连;(ⅲ)有一个乙基。6个取代基可能是3个—OH、2个—NH2、1个—OCH2CH3,6个取代基在苯环上的位置有6种(可看成中3个—OH被2个—NH2和1个—OCH2CH3代替,2个—NH2有邻、间、对三种位置,1个—OCH2CH3代替依次有2、3、1种位置,共2+3+1=6种);6个取代基可能是4个—OH、1个—NH2、1个— NHCH2CH3,6个取代基在苯环上的位置有3种(可看成中2个—OH被1个—NH2和1个—NHCH2CH3代替,两个取代基有邻、间、对3种位置),符合条件的同分异构体共9种,核磁共振氢谱显示5组峰,且峰面积比为1∶2∶2∶3∶4的物质的结构简式为或。 解析:根据已知信息①,和(C2H5OOCN)2、PPh3反应得到,氧化得到,根据已知信息②,在酸性条件下水解得到,和一氯甲烷发生取代反应生成,合成路线见答案。 $