上分专题8 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（苏教版）

上分专题8； 有机合成路线推断—有机合成题 专题课 命题密钥 有机合成题内容综合性强，常以新药品、新物质、新材料的合成路线为载体，将信息和问 题交织在一起，环环相扣，主要考查有机化合物的结构与性质，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。分析解答时可以遵循“逆推 为主、信息优先、保护不漏、谱图封口”的口诀。 考点觉醒 ·有机推断 有机推断中，需要考虑如下几点： (1)分析反应的“条件”：明确每一步有机反应的目的和反应的类型。 (2)比较反应前后有机化合物的结构变化：即有机化合物在转化中的反应“部位”和“结构 变化（包括碳链结构或官能团的变化）。如下为某有机转化路线的推断分析示例： 转化的目的 反应条件与反应的部位 (羟基被氧化 (酮羰基a-田 (羟基被氧化 (保护羧基 氧化反应 a-H反应 氧化反应 酯化反应 OH 0 KMnO,(H) HCHO KMnO,一D ① OH CHOH ④ COOC,H A B ② ③ E 1)C,H,ONa/C,H,OH 1)0H,△ 2)CH,CH,CH2Br 2)H COOH ⑤ ⑥ d 取代反应 酯的水解反应 (酮羰基a-D (恢复羧基) ●有机合成路线的设计 有机合成路线常通过分析原料与目标产物的结构，结合有机化合物的“转化规律”和“题给信 息”进行设计，需要熟练掌握下列有机化合物之间的转换规律。 芳香烃 水解 卤代烃 水解 醇 氧化 醛 氧化 羧酸 酯化 酯 烷烃 R-X 取代 R-OH 还原 R'-CHO R-COOH 水解 R'COOR 消 消 力 酯化 去 成 去 成 不饱和烃 黑白题·上分秘籍27 实战演练 1.*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。 Br CHCH,H/Ni CH=CH, CHCH,Br2 Br Br- H/Ni -CH-CH. Br FeBr A Br Br OH CH-CH, NaOH/H O HO- 〉-CHCH,OH △ D E (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 0 (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,CO0H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.*一种以简单有机化合物为原料合成某药物中间体K的流程如下： C,H0浓硫酸C,H A △B 回 C H,O OH Mg乙醚了一定条件C,H.0, C0, CH CH,CI C.Hs C,H,Br MnO:/02 C.H.BrO G H 已知： OH i)R,—CHO i)H,0 R-Br- Mg.RMgBr 乙 CO, RCOOH (1)B的名称是 (用系统命名法命名)，J中官能团的名称为 (2)FG的试剂、条件是 _o (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 0 (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 28 化学|选择性必修3·SJ 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 3.*(2025·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： HO LOH C,HC/光照 CI 1NaCN COOH HC(OC2H>)s 2H/H,0 一定条件 0^ NH ④ 已知：RCOOH+〔 一定条件 +H0。 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 OH OH (6)参考A→D的路线，设计以了 和 为原料制备 的合成路线如 下，其中M'、N'的结构简式分别为 ● OH OH 1)NaCN 2)H/H,0 ,N"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： 0 ①Fe/HCl C H.O CsH-NO B ②C,H,03 H -NH CH:CH,BrCisH2oN2O2 HN LN E CH COOH C1H16N,02 扎来普隆 D 黑白题·上分秘籍29 已知： ①HN+RX→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.BC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 CH,OH (5)设计以苯甲醇( )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(C3H,NO)的同分异构体的结构简式 0 ①'H-NMR谱和R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,**(2025·湖北黄冈高二月考)肉桂酸甲酯( 一CH=CH一COOCH,)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 H,0/催化剂 10,/Cu C.H B ① NaOH/H,0l)银氨溶液/△ H甲醇 浓硫酸/△ CH=CH-COOCH, 2)H D CL/hv E NaOH/H,O 合 肉桂酸甲酯 F 6 ⑦ C.Hs ③ C,H CL ④ 已知： NaOH/H, a.RCHO+CH,CHO →RCH=CHCHO+H2O b.同一个碳原子上连有两个羟基的有机化合物不稳定，易脱水形成羰基 c.C、F、G均能发生银镜反应 R MnO d CH COOH(R、R'表示烷基或氢原子) H R 30化学1选择性必修3·SJ 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)按要求写出反应的化学方程式： E→F: G与银氨溶液反应： (4)物质X(分子式为CH4)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X,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，则X的结构简式为 (5)有机化合物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0.1ol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的结 构简式是 (任写一种)。 6.*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 Mg -MgBr -CH2CH2OH- C6H,Br乙醚 广CH,CH2MgBr (2)H0 乙醚 回 回 (1)G (2)H0 -CHO CH3CHO (1)Cu(0H)2△ K CHOH (1)M CH=CHCHO L OH/△ (2)H0 C,H1o02浓硫酸/△凹(2H,0 回 ① N 已知： O OH i.R-CR2 (1)R3MgB →R1C—R2(R1、R为烃基，R2为H或烃基)； (2)H,0* R3 OH (1)R3MgBr iⅱ.RC00R2 R1C—R3+R2OH(R1、R2、R3为烃基)。 (2)H,0 R3 (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(OH),发生反应的化学方程式为 0 (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 黑白题·上分秘籍31 ③核磁共振氢谱有4组峰，峰面积比为6：2：1：1 OH CH,OH CH,CHCH,CH, (5)写出以 和CH,CH,CH,OH为原料制备 的合成路线 CH CH; 流程图（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）。 7.(2024·湖南永州高二月考)有机化合物H的结构简式为H,N C00H,其合成 OH 路线如下（部分反应略去试剂和条件）： CL, )NaOH溶液 铁屑 ()酸化 C(CHCO)2O A 反应① B高温、高压 C,H0 D KMnO,(H) HFe,盐酸 NaOH溶液，△ 反应② F E (酸化 已知： ①-o (CH,C0)20 00CCH,;② NO,Fe,盐酸 》-NH,;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 (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( C00H) NH, 的合成路线（无机试剂任选）。 32化学1选择性必修3·SJ中的溶解度较大，而乙醇和丙酮能溶于水，不能用来萃取，第V步萃 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 苯甲腈的物质的量为 03g·nF=0.2m0l,21.6g三氟乙醇的物质 20.6g 的量为21.6g 的1o0g,mF=0.216m0l,由流程图可知，理论上可以制备 0.2mol苯甲亚胺三氟乙酯，本实验的产率 20.4g 0.2molx203g·mol7× 100%≈50.2%。 Mn0 5.I.(1)2H202 =2H20+02↑（2)使有机化合物充分被氧化 0 生成C02和H20(3)H,C一C一CH3 Ⅱ.(4)恒压滴液漏斗 (或恒压分液漏斗)水浴加热 0 0=C-CH H3C-C (5) ◇+ 0 70-80℃ +CH COOH HC-C (6)B(7)除去产品中的乙酸(8)平衡气压，防止暴沸C H (9)82.4%(10) H 0 解析：(6)步骤I向三颈烧瓶中加人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 30g -×100%=82.4%。(10)据题中信息，苯乙酮 0=C—CH2 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 H 而形成碳碳双键得到查尔酮，其结构简式为 C=C 上分专题8有机合成路线推断一有机合成题 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 ）-CH-CH,0H+3CH,C00H浓宽酸3H,0+ △ OH H:CCOO- -CH-CH2OOCCH3 (5)AB (6)4 OOCCH 选择性必修3·SJ 2.(1)2-甲基丙烯羟基、羧基(2)Br2(I)(或液谗)、FeBr3(或Fe) (3)酯化反应（或取代反应）(4)+CH,C氯化铝 Br ○CH,+HC(5)12 HO 解析：由I的结构简式可逆推出D为(CH)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 结树简式，可确定E为◇，F为○H,c为C义 由1的结构简式可确定J为 OH COOH 3.(1)CHs 取代反应(2)苯乙酸酮羰基、（酚）羟基 (3) (4) HO OH Br CH,CH-CH,一定条件 +HBr (5)HC00-Q-CH,(或Q-C00cH,或 解析：化合物A的分子式是C,Hg,其与C12在光照条件下发生反应 CI 生成 ,则A是甲苯，结构简式是 与NaCN发生取代反应，然后酸化可得C: COOH ,C与Y在一定条件下反应生成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和另外一种有机化合物X,根据原子守恒可知X的结构简式 为CH3CH2OH,E与2-溴丙烷发生取代反应生成化合物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，峰面积之比为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〈C)CH,、 ○)c00cH,、○00cCH,。(6)◇与C,在光照 条件下发生取代反应生成的r为C。,C。与 NCN,H/H,0作用反应生成的N为C COOH 黑白题62 C2 Hs Br COOH CH. 6) (任选3 解析：苯和引 发生取代反应生成A,结合A的分子式可以 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，再和日Q 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 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 C1zH1sN30,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，根据信息反应②可知，苯甲醇与KCN发生取代反应生成 ◇CN,再酸化得到◇C00H,即可生成苯乙酸。(6)B的 还原产物(CsHNO)为H,N 其同分异构体同时满足： ①H-NMR谱和R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 CH. 上分秘籍参考答案 (任选 3个)。 CHCI2 5.(1)碳碳双键、醛基(2)氧化反应(3)C H20 +2NaOH △ CHO CH-CHCHO +2NaCl+H2 O +2[Ag(NH3)2]0H△ CH-CHCOONH +2Ag↓+3NH3+H20(4)1,4-二乙（基）苯 CH3 -C-CH3 (5)12 OHC- -CHCHO、 CH3 CH CH3 CHCHO CHCHO OHC 、OHC-CH (任写一个) 解析：(A)CH2CH2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)CH3CHO;(D) 与氯气在光照条件下发生取代反应生 CHCL CHCI 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（山 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C10H14)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 CH3 直接相连的碳原子上没有H原子，其结构简式为 CCH3。 CH3 (5)有机化合物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 Cu.20,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的 CH3 CHCHO 结构简式为OHC〈 -CHCHO、 OHC- CH CHCHO OHCCH 6.(1)铁粉和液溴 碳碳双键、羧基 (2)取代反应 0 CH-CHCHO H,CCCH (3) +2Cu(0H)2+Na0H△ CH-CHCOONa CHO +Cu20↓+3H20(4) HC CH OH OH (任写一种) H;C CH3 CH (5) CH,OH Mg CH,MgBr PBr3. CH CH 乙醚 CH H.O' △ CHCH,CH,OH-Cu →CH,CH,CHOJ OH CH,CHCHCH 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),澳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 CH2CH2Br 取代反应生成D,D与PB,发生取代反应生成卫( ）, 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 H,CCCH3;苯甲醛与乙醛在碱性条件下反应生成1，I被氢氧 CH-CHCOOH 化铜氧化，酸性条件下生成J(C ),J与氢气加成生 CH,CH,COOH 成K(〔 ),K与甲醇在浓硫酸催化作用下发生酯化 CH,CH,COOCH 反应生成(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CH3MgBr。 CH3 7.(1)甲苯羧基、氨基、羟基取代反应（或硝化反应） (2)C+ 选择性必修3·SJ +HCI(3)保护（酚）羟基不被氧化 (4④C8c,+2N0HaC6 +CH COONa+H2O OOCH OOCH (5)@4②，cCcH或H,c-◇-cH, (6)CH 。C思心8 浓硝酸，△ Fe 解析：H的结构筒式为N9OH,逆推可知c为 0,N一S801。织腹整个过程，可知烃A为芳香经，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、酸化引入一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KMnO4溶液反应，D 中一CH被氧化成一C00H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，可推如B为◇一、C 为 、D为 -CH 8。CH,、E为 0 61cH,、F为0，N门 -C00H COOH 0-CCH,,G为 0 0,N69OH。(3)C→D中消除酚羟基，F-→G中叉重新引 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（酚）羟基不被氧化。(4)D是C一。一CH,D与足量 NaOH溶液发生酯的水解反应。(5)①D为 CH 0-C-CH,,其 0 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-CH2CH200CH和CH(CH3)00CH两种不同 结构；有2个取代基为一CH3、一CH2O0CH,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-CH3、一CH,、一00CH,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,或耳，C一CH,。(6)以甲苯为原料合成 一1的方法是：先使甲苯发生取代反应产生邻硝基甲苯， 用酸性KMnO,氧化甲基为一COOH,得到邻硝基苯甲酸，用Fe在 HC1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