专项突破7 有机合成路线推断有机合成题-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学选择性必修3（人教版）

取时可选用的有机溶剂为乙酸乙酯、甲苯。(6)第V步中无水 MgS04的作用为干燥有机相（或除去有机相中的水）；实验中20.6g 苯甲腈的物质的量 20.6g 103g·n0F=0.2m0l,21.6g三氟乙醇的物质 10g·n=0.216mal,由流程图可知，理论上可以制备 21.6g 的量 0.2mol苯甲亚胺三氟乙酯，本实验的产率 20.4g 0.2molx203g·mol× 100%≈50.2%。 Mn02 5.I.(1)2H202 2H,0+02↑（2)使有机物充分被氧化生成 C02和H20(3)H3CCCH3 Ⅱ.(4)恒压滴液漏斗（或恒压 分液漏斗)水浴加热 0 0=C-CH HC-C (5)+ 0 70-80℃ +CH COOH H3C-C 0 (6)B(7)除去产品中的乙酸(8)平衡气压，防止暴沸C (9)82.4%(10) C=C 0 解析：(6)步骤1向三颈烧瓶中加入39g苯（体积大约为44.3mL) 和44.5g无水氯化铝，在搅拌下滴加25.5g乙酸酐（体积大约为 23.6mL),苯和乙酸酐的体积约为67.9mL,还有无水氯化铝固体 烧瓶中装入药品体积应该小于容器容积的三分之二，因此根据上述 实验药品的用量，三颈烧瓶的最适宜规格为250mL。（7)苯层中含 有乙酸，因此步骤Ⅱ中用NaOH溶液洗涤的目的是除去产品中的乙 酸。(8)本实验为收集产品用了减压蒸馏装置，如题图2所示，其中 毛细管的作用是平衡气压，防止暴沸；苯乙酮的沸点是203℃，由于 该装置是减压蒸馏，因此蒸馏中需要控制温度小于203℃，则可能 是175℃：故答案为C。(9)步骤I向三颈烧瓶中加入39g苯（物质 的量为0.5mol)、25.5g乙酸酐（物质的量为0.25mol),根据方程式分 析，两者按物质的量之比为1：1的比例反应，因此苯过量，理论上得 到苯乙酮的物质的量为0.25mol,质量为0.25mol×120g·mol1= 30g,实验中收集到24.0mL苯乙酮，则苯乙酮的产率为 24.0mL×1.03g·mL-×100%=82.4%。(10)据题中信息，苯乙酮 30g O-C-CH3 CHO (〔 )和苯甲醛（〔 )在NaOH催化下可以合成查 尔酮，则苯甲醛断裂碳氧双键，苯乙酮断裂甲基上的两个碳氢键，从 而形成碳碳双键得到查尔酮，其结构简式为 专项突破7有机合成路线推断 -有机合成题 1.(1)羟基加成反应(2)溴水、溴的四氯化碳溶液褪色(3)120 (4)H0 CHCH,0H+3CH,C00H浓酸3H,0+ △ OH 选择性必修第三册·RJ HCCOOCH-CH2OOCCH3 (5)AB (6)4 OOCCH 2.(1)2-甲基丙烯羟基、羧基(2)Br2(I)(或液溴)、FeBr3(或Fe) (3)酯化反应（或取代反应）(4)C+CH,C氯化铝 Br ○CH,+HC(5)12 H01 解析：由I的结构简式可逆推出D为(CH3)3 CMgBr,H为 CHO ;由D的结构简式，可逆推出A为(CH3)3COH或 Br (CH3)2CHCH20H,B为CH2=C(CH3)2,C为(CH3)3CBr;由H的 CH3 结构简式，可确定卫为C,F为CH,,C为 由I的结构简式可确定J为 OH K COOH 3.(1)CH,取代反应(2)苯乙酸羰基，（酚）羟基 (3) (4) HO OH Br CH,一CHCH,一定条件 +HBr 或 解析：化合物A的分子式是C,Hg,其与C2在光照条件下发生反应 产生 ，则A是甲苯，结构简式是 CI 与NaCN发生取代反应，然后酸化可得C: COOH ,C与Y在一定条件下反应产生D,则Y是 ,反应类型是取代反应：以N为催化剂，D与M反应 HO OH 生成E和另外一种有机物X,根据原子守恒可知X的结构简式为 CH,CH2OH,E与2-溴丙烷发生取代反应产生化合物F和HBr。 (5)C有多种同分异构体，同时符合下列条件：a含苯环的单环化合 物，说明分子中含有一个苯环；b.能发生水解反应，说明分子中含有 一C00一结构；c.核磁共振氢谱有四组峰，蜂面积之比为3：2：2：1， 说明物质分子中含有四种H原子，它们的个数比是3：2：2：1，则 符合要求的同分异构体的结构简式是HC00○CH,、 ○C00CH,、○00cCH,。(6)与C,在光照 条件下发生取代反应产生的N为C1,CC 黑白题62 与NaCN,/H,0作用反应产生的N为 4.(1)硝基、羰基(2 (3)AD C2 Hs Br +HB KCN CN H. COOH 浓H,SO,△ CH, N=0 (任选3 解析：苯和 发生取代反应生成A,结合A的分子式可以 日 推知A为 ,由A、B的分子式可知，A发生硝化反应生成 了B,结合C的结构简式可知，B为 ,B发生还原反 0,N 应将硝基转化为氨基，再和又日反应生成C,结合信息反应 ①及目标产物的结构可知，D和C2HBr发生取代反应生成的E为 人 人N、和HBr。(3)B-C第①步是硝基转化为 氨基，组成上去氧加氢属于还原反应，A错误；C的结构简式为 人 一，C生成D的同时会生成CH,OH,B正确：对 比A、B的结构简式可知，A发生硝化反应生成B,需要的条件为浓 硝酸、浓硫酸、加热，C正确；由扎来普隆的结构简式可知，其分子式 为C1,H1sN0,D错误。(5)合成苯乙酸苯甲酯需要苯乙酸和苯甲 醇发生酯化反应生成，根据信息反应②可知，苯甲醇与KCN发生取 代反应生成◇C八N,再酸化得到 ◇C00H,即可生成苯乙 酸。(6)B的还原产物(CgH,NO)为H,N ,其同分异构 体同时满足：①H-NMR谱和IR谱检测表明：分子中有4种不同化 学环境的H原子，说明结构对称，②除苯环外不含其他环，则符合条 件的同分异构体有 H.N 专项练参考答案 W=0 (任选3个)。 CHCI (1)碳碳双键、醛基(2)氧化反应(3)◇ 5. +2Na0H20 △ CHO CH-CHCHO +2NaCl+H2 O +2[Ag(NH)2]0H△ CH-CHCOONH +2Ag↓+3NH3+H20(4)1,4-二乙（基）苯 CH3 -C-CH3 (5)12 OHC- CHCHO、 CH3 CH CHg CHCHO CHCHO 、OHC〈CH, (任写一个) 解析：(A)CH2一CH2与水在催化剂作用下发生加成反应生成(B) CH3CH2OH,CH3CH2OH与氧气在铜作催化剂、加热条件下反应生 CH3 成(C)CH,CHO:(D) 与氯气在光照条件下发生取代反应生 CHC12 成(E)〔 在氢氧化钠溶液中加热反应生成(F) CHO CHO 与CH,CH0发生如信息a所示的反应生成(G) CH-CHCHO CH-CHCHO 与银氨溶液加热反应后酸化生 CH-CHCOOH CH-CHCOOH 成(D)C 0 与甲醇在浓硫酸作催 化剂和吸水剂的条件下共热发生酯化反应生成 CH-CHCOOCH3 CH3 。(4)D的结构简式为C ,物质X(分子式 为CoH4)与D互为同系物，X的同分异构体种类繁多，其中一种 X1核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为3：2：2，则X分子对称性 高，有2个甲基，为对二乙苯，用系统命名法命名的名称为1,4-二乙 (基)苯：另一种X2不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，则X2中与苯环 CH; 直接相连的碳原子上没有H原子，其结构简式为 C-cH,。 CH3 (5)有机物Y是肉桂酸甲酯的同分异构体，分子中除含有1个苯环 外无其他环状结构，且苯环上只有两个侧链，0.1mol的Y可与足量 新制氢氧化铜反应生成28.8g砖红色沉淀，28.8g砖红色沉淀为 0.2 mol Cu20,则1molY中有2mol醛基，则符合要求的Y有： CHO CHO CH0(甲基邻、间、对3种位置) (有 CHO 黑白题63 CHO 邻、间、对位，共3种) （有邻、间、对位，共3种)、 CHO OHC CH0(有邻、间、对位，共3种)，即共有3x4=12种（不 考虑立体异构)：其中分子结构中含有手性碳原子的同分异构体结 CH CHCHO 构简式为 OHC 〉CHCHO、 OHC- CH CHCHO OHCCH3 (任写一个)。 6.(1)铁粉和液溴碳碳双键、羧基 (2)取代反应 0 CH-CHCHO H,C—C—CH3(3) +2Cu(OH)2+NaOH- CH-CHCOONa CHO +Cu20↓+3H20(4) CH OH OH (任写一种) H;C CH3 CH (5) CH,OH CHBr CH,MgBr Mg CH CH 乙醚 CH H.O △ Cu CH,CH,CH,OH- →CH,CH,CHOJ △ OH CH,CHCH,CH CH 解析：A为苯，与液溴在溴化铁催化作用下发生取代反应生成溴苯 (B),溴苯与镁在乙醚作用下生成C,C与环乙醚在酸性条件下发生 CH2CH Br 取代反应生成D,D与PB,发生取代反应生成E( E与镁在乙醚作用下生成F,结合题干已知信息，可推知G为 0 HC一C一CH3:苯甲醛与乙醛在碱性条件下反应生成I,I被氢氧 CH-CHCOOH 化铜氧化为J( ),J与氢气加成生成K CH2CH2COOH ),K与甲醇在浓硫酸催化作用下发生酯化反应 CH2CH2 COOCH 生成(C ),结合信息ⅱ，L与M反应生成N,逆 推可知M的结构简式为CHa MgBr。 CH3 7.(1)甲苯羧基，氨基，羟基取代反应（或硝化反应）(2)+ 选择性必修第三册·RJ +HCI(3)保护（酚）羟基不被氧化 (4)G0LCH +2NOH+CH,COON+H OOCH OOCH (5)①14②H,CCH或H,C- CH3 (6)CH 浓硫酸→ 浓硝酸，△ C恶o H+ Fe —C00H 盐酸 解析：H的结构简式为，N69OH,逆推可知G为 0,NC68OH。纵观整个过程，可知烃A为芳香烃，结合C 的分子式C,H,0,可知A为《CH,,A与C,发生苯环上氯代 反应生成B,B中氯原子发生水解反应、酸化引人一OH生成C,C中 酚羟基发生信息①中取代反应生成D,D与酸性KMO,溶液反应，D 中一CH被氧化成一CO0H生成E,E→F转化中在苯环上引入硝 基一NO2,F→G的转化重新引入酚羟基，可知C→D转化的目的是 防止酚羟基被氧化，结合H的结构简式，可推知B为◇平，、C 为 C鼎、D为 E为 0 COOH -CH、F为02N -C00H 0一C-CH,，G为 0 0 。(3)C一→D中消除酚羟基，F→G中又重新引 入酚羟基，而酚羟基容易被氧化，所以流程中设计C→D的目的是保 护（验）羟基不被氧化。(4)D是C6码。-H,D与足 0 量NaOH溶液发生酯的水解反应。(5)①D为① CCH3 0 其符合下列条件的同分异构体：A.属于芳香族化合物，说明含有苯 环；B.既能发生银镜反应又能发生水解反应，说明含有一OOCH基 团。只有1个取代基为一CH,CH2O0CH和一CH(CH2)O0CH两种 不同结构；有2个取代基为一CH3、一CH200CH,或者-CH2CH3、 一00CH,这两种情况均有邻、间、对3种位置结构，种类数为2×3= 6种；有3个取代基为一CH3、一CH3、一O0CH,2个甲基有邻、间、对 3种位置结构，对应的一00CH分别有2种、3种、1种位置，故符合条 件的共有2+3×2+2+3+1=14种；②由①可知，其中核磁共振氢谱图 中峰面积之比为6：2：1：1的同分异构体的结构简式为 OOCH OOCH cH,或H,CCH,。(6)以甲苯为原料合成 CH的方法是：先使甲苯发生取代反应产生邻硝基甲苯， 用酸性KMnO4氧化甲基为一COOH,得到邻硝基苯甲酸，用Fe 在HC存在条件下发生还原反应，一NO2被还原得到一NH2,就生成 邻氨基苯甲酸。 黑白题64心专项突破7 有机合成路线推断 1.（2023·广东深圳高二期中)苯乙烯(A)是 一种重要的化工原料，以苯乙烯为原料可 以制备一系列化工产品，如图所示。 CH CH,H/Ni CH-CH 2 Br2 Br CH-CH2 Br2 Br- H/Ni CH-CH, Br Br OH CH-CH NaOH/H,O HO CH—CH,OH △ B D 公 (1)E中所含官能团的名称是 A→B的反应类型是 (2)在溴水、溴的四氯化碳溶液中分别加入 过量的A,观察到的现象是 (3)D→E的副产物是NaBr,生成1molE 至少需要 g NaOH。 (4)在浓硫酸作用下，E与足量CH,C00H 反应的化学方程式为 (5)下列说法正确的是 (填字母)。 A.A能发生加成反应 B.C、D、E中均只有一种官能团 C.F能使溴的四氯化碳溶液褪色 (6)F的同分异构体中，含六元环的结构有 种（不包括立体异构体和F 本身)。 2.一种以简单有机物为原料合成某药物中间 体K的流程如下： 有机合成题 专题课堂 C,HO浓硫酸C,H A △B 回 H,O C.H.CH.CI C,H C,H,Br Mnoy/Oz C,H,BrO E AICl,FG△ H CH.0,一定条件 OH C02 已知： OH iR,一CHO →R一C、 R Mg ii)H,O H R-Br 乙醚 RMgBr C02 →RCOOH (1)B的名称是 （用系统命名 法命名)，J中官能团的名称为 0 (2)F→G的试剂、条件是 (3)已知K是环酯，则J→K的反应类型是 (4)E→F的化学方程式为 (5)在I的芳香族同分异构体中，同时具备 下列条件的结构有 种（不包括立 体异构体)。 ①能与FeCl,溶液发生显色反应 ②苯环上只含2个取代基 ③含3个甲基 其中，在核磁共振氢谱上有5组峰且峰的 面积比为1：1：2：2：9的结构简式为 (2024·辽宁本溪高二期末)以物质A为原 料合成一种抗骨质疏松药F的路线如图： C,HC/光照 CCI 1)NaCN COOH ①D 2)H/H,01 ② M OH HC(OC2H)3 0 NH D ④ 进阶突破·专项练 13 人01定件 已知：RCOOH+ 一定条件 +H,0o 回答下列问题： (1)A的结构简式为 ,反应①的反 应类型是 (2)物质C的化学名称为 ,D中含 氧官能团的名称为 (3)Y的结构简式为 (4)反应⑤的化学方程式为 (5)C有多种同分异构体，写出同时满足下 列条件的C的同分异构体的结构简式： (任写一种)。 a.含苯环的单环化合物 b.能发生水解反应 c.核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为 3:2:2:1 (6)参考A→D的路线，设计以 和 OH 为原料制备 的合 成路线如下，其中M'、N'的结构简式分别为 光照 1NaCN '2HH,0 N OH OH 一定条件 4.（2024·浙江温州高二期中)某研究小组按 下列路线合成安眠药扎来普隆： OCH.O CH-NO A B 14黑白题化学|选择性必修第三册·RJ ①Fe/HCl ②C,H,03 0 CH,CH2BrCisH2oN2Oz E H CiHN2O2 D CN CN 〉-NH HN-N CH COOH 扎来普隆 已知： ①HmN+RX一RN +HX(X=Cl.Br.OH) ②ROH+KCN→RCN+KOH (1)化合物B的官能团名称是 (2)化合物A的结构简式是 (3)下列说法不正确的是 (填字母)。 A.B→C中第①步的反应类型为取代反应 B.由C生成D的同时会生成小分 子CH,OH C.A→B的反应所需试剂为浓硝酸、浓硫酸 D.化合物扎来普隆的分子式为C,H3N,0 (4)写出D→E的化学方程式 0 (5)设计以苯甲醇( CH,OH )为原料， 合成苯乙酸苯甲酯( )的路 线（用流程图表示，无机试剂任选）。 (6)写出3个同时符合下列条件的化合物 B的还原产物(CH,NO)的同分异构体的 结构简式 ①H-NMR谱和IR谱检测表明：分子中有 4种不同化学环境的H原子 ②除苯环外不含其他环 5.(2024·湖北黄冈高二月考)肉桂酸甲酯 (《CH-CH-C00CH,)又称B-苯 基丙烯酸甲酯，具有可可香味，主要用于日 化和食品工业，是常用的定香剂和食用香 精，同时也是重要的有机合成原料。现拟 用下列流程合成肉桂酸甲酯： A C2Ha H,0催化剂回0u,O ① △ ② NaOH/H,O G D Cl/hv E NaOH/H,O ⑤ C,H③ CH CL △ ④ 1)银氨溶液/△ 甲醇 H 浓硫酸△ CH=CH一COOCH 2)H ⑥ ⑦ 肉桂酸甲酯 已知： NaOH/H2O a.RCHO+CH,CHO- →RCH=CHCHO △ +H,0 b.同一个碳原子上连有两个羟基的有机物 不稳定，易脱水形成羰基 c.C、F、G均能发生银镜反应 MnO COOH (R H R' R'表示烷基或氢原子) 按要求回答下列问题： (1)G分子中官能团的名称为 (2)反应②的反应类型为 (3)按要求写出化学反应方程式： E→F: G与银氨溶液反应： (4)物质X(分子式为CoH4)与D互为同 系物。X的同分异构体种类繁多，其中一 种X,核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为 3:2:2,则用系统命名法命名X的名称 为 ;另一种X2不能被酸性 高锰酸钾溶液氧化，则X,的结构简式为 (5)有机物Y是肉桂酸甲酯的同分异构体， 分子中除含有1个苯环外无其他环状结 构，且苯环上只有两个侧链，已知0.1mol 的Y可与足量新制氢氧化铜反应生成 28.8g砖红色沉淀，则Y共有 种 (不考虑立体异构)；其中分子结构中含有 手性碳原子的同分异构体结构简式是 （任写一种)。 (2023·陕西宝鸡高二期末)化合物N可用 作化妆品和食品添加剂。实验室制备N的 两种合成路线如下： A B Mg 8 MgBr CoH6 CHBr乙醚 (2)H0 @ PBr3 Mg CH2CH2OH- E -CH2CH2MgBr 乙醚 D E ()© CHCHO (2H,0 CH=CHCHO -CHO OH/△ 回 团 (I)Cu(OH)2△ CH2OH )M J L- TOH (2)H0 CgH1o02浓硫酸/△ (2)H0 ㄖ 已知： O OH (1)R3MgBr 1.R,C-R2 R1—C—R2 (2)H,0* (R、R为烃基，R2为H或烃基)； 进阶突破·专项练 15 OH (1)R3MgBr ii.R COOR, (2)H,0 R1—C—R3 R2OH(R1、R2、R3为烃基)。 (1)A→B反应所需的条件是 J含有的官能团名称是 (2)D→E的反应类型是 ;G的结 构简式为 (3)I与新制Cu(0H)2发生反应的化学方程 式为 (4)写出满足下列条件的K的同分异构体 的结构简式： （写出一种即可)。 ①能发生银镜反应 ②能使FeCL,溶液能发生显色反应 ③核磁共振氢谱有4组峰，峰面积比为6： 2:1:1 CH,OH (5) 写出以 和 CH, CH,CH,CH,OH 为 原料制 备 OH CH,CHCH,CH 的合成路线流程图 CH, (无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程 图示例见本题题干)。 16黑白题化学|选择性必修第三册·RJ 7.(2024·湖南永州高二月考)有机化合物H 的结构简式为H,N -COOH 1,其合 成路线如下（部分反应略去试剂和条件）： CL ()NaOH溶液 7铁屑 的)酸化 C(CHCO)O A反应① B 高温、高压C,H0 D KMnO.(H) HFe,盐酸 NaOH溶液，△F G 反应② ()酸化 E 已知： ① (CH.CO)O 〉-OH -00CCH:; N0,e盐酸， ② -NH2; ③苯胺易被氧化。 请回答下列问题： (1)烃A的名称为 ,H中含有的 官能团的名称为 ,反应 ②的反应类型是 (2)写出A→B的化学方程式 (3)上述流程中设计C→D的目的 是 (4)写出D与足量NaOH溶液反应的化学 方程式为 0 (5)①符合下列条件的D的同分异构体共 有 种。 A.属于芳香族化合物 B.既能发生银镜反应又能发生水解反应 ②写出其中核磁共振氢谱图中峰面积之比 为6：2：1：1的同分异构体的结构简式： (任写一种)。 (6)已知：苯环上连有烷基时再引入一个取 代基，常取代在烷基的邻对位，而当苯环上 连有羧基时则取代在间位，据此按先后顺 序写出以烃A为原料合成邻氨基苯甲酸 COOH)合成路线（无机试剂任选）。 -NH,