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压轴有机合成与推断的7大核心考向
典例靶向突破。
>考向01给结构→问基础
1.(1)
1,4-丁二醇
(2)H0
0H+08→0入
0+2H,0
3)H00C
(6HCHO
COOH
(4)25
(5)AC
HN(CH3)2
>考向02陌生反应信息一
推断中间体/产物
2.(1)取代反应(水解反应)
羟基、酰胺基
(3)HO00
C00CH,或H0
CH
CH.
CH.
OH
CH
CH
COOH
CH
H.
酸性KMnO
OH
催化剂/△
OH
(Ph)P、DEAD
(4)
O=CNHCH,
CH
CH,NHCH2
CH
CHNH2
LiAIH
◆考向03
化学方程式书写
OH
3.(1)羰基
无
(2)消去反应
(3)C1H14O
H,C个CH
CH
+(CH,),NH'CI-
(5)AB
ig.8.
>考向04限定条件同分异构体
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HOCHCOOH
4.(1)对甲基苯酚(4-甲基苯酚)
(酚)羟基
2
(3)取代反应
加成反应
OCH,
CHOH
CHO
CHCHO
(4)2
+O2-→2
+2H,O
(⑤)保护酚羟基,防止被氧化
(6)13
OCH3
OCH
OH
◆考向05共面共线判断
5.(1)羧基、酯基
(2)CH3CH-CH2
OH
OH
(3)6
H
+nHCHO
H
CH2OH
+m-1)H,0
OOCH
CHO
CHO
(4)氧化反应
取代反应
(5)9
HO
OH或
或
HO
OH
OH
>考向06合成路线设计
6.(1)加成反应
(2)对羟基苯甲醛(或4-羟基苯甲醛)
(3)(酚)羟基、醛基
CHO
CHO
(4)
+CH,OH一定条件
+HBr
(⑤)HN
NH,
(612
B
OCH3
OH
OH
CHO
CHO
CHO
OH
Cl2
NaOH水溶液
HOOCCH2COOH
7)
光照
△
5-sa.o
OH
◆向07新高考最爱:评价与理由
7.(1)sp2
12
OCH.
〔CH,C
OCH
CH.COCI
+HCI
吡啶分子中,氮原子有孤电
OH
OOCCH,
子对,与氢离子形成配位键,消耗HC,促进反应正向进行。
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H.CO.
(3)酯基
(4)
(⑤)加成反应(还原反应)
H.CO
OCH;
OOCH
OOCH
CHO
HO
OH
CH
HO
OH
(6)4
(任写一种)
CH
H.C
CH:
OH
H.C
CH.
CHO
OH
NaOH乙醇溶液
△
H,Pd/C
CH,OH
03压轴强化训练
1.(1)加成反应
(2)苯甲醛
(3)羧基、碳碳双键
Br Br
CHCHCOOH 3NaOH
C2H,OH
△
C=CCOONa +2NaBr +3H2O
2.(1)苯甲醇
(2)加成反应
(3)sp2、sp3
+H2O
OH
COOH
COOH
HO
HO
OH
(④酮羰基、醚键、碳碳双键
(5)10
6
NaIO4、催化剂
HO
OH
OH
3.(1)CH-OCI
羰基
(2)2甲基丙酸
Br2
(3
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(4)a.加成反应;b.浓硫酸,加热:
4.(1)邻氣苯甲酸或2-氣苯甲酸
酯基、酚羟基
(2)取代反应
OH
(3)
C
NH2
OH
OH
COOH
COOCH
+CHOH
浓硫酸
+H20
(5)8
或
OH
OH
COOCH3
OOCCH
5.(1)酯基、氰基
(2)
NO
3
+K,C0→
+K,C0,→2
+2KBr+C0,↑+H,0
OH
HO
(5)O,N
C(CH),或O,N
-C(CH);
(⑥氧化反应
OH
HO
PDC
HO
NaBH CN
(7H,0
(8)
6.(1)碳碳双键
CHON
(2)14
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(3)顺反异构体中对应氢原子的化学位移不同
(4)BD
(5)2CH2=CH2+02
CH,OCH,CH,OH
1,3-戊二烯
CH,CH,CHBrCH,CH Br+2NaOH>CHCH CHCH =CH,+2NaBr+2H,O
7.(1)酰胺基
还原反应
(2)CD
+NaCl+C2HsOH
NH2
,8
NaNO,/HCI
H20
0-5℃
(6
C,HONa
CH:CH,OH-
HBr
CH:CH,Br
浓硫酸,加热
8.(1)4-异丙基硝基苯或4-硝基异丙基苯
(2)醛基
NH
NH2→
+H2O
加成反应或还原反应
(5
CH:
(6)4
(7)HN
CH.
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9.(1)
对氟苯甲醛或4-氟苯甲醛
醚键、醛基
(2)取代反应
NH+H,O
CHO
CH.CI
-N,和
.
n
KOH A
10.(1)间硝基苯酚或3-硝基苯酚
(2)硝基、醚键
3H-N
还原或加成
(⑤)4种
CH,CH,Br
压轴 有机合成与推断的7大核心考向
命题预测
有机合成与推断是高考化学综合题的高频压轴考点,以真实科研+家国情怀等情景,我国原创靶向药/抗癌药中间体、可降解高分子(PLGA/聚乳酸)、光/酶协同催化、CO₂资源化合成等高频背景来设问。设问:梯度+综合+开放(稳中有新)
基础送分(4–6分):命名、官能团名称、反应类型、杂化类型、分子式/结构简式
中档推理(4–6分):方程式书写、反应条件、中间体推断、波谱(¹H NMR)
压轴区分(4–6分):限定条件同分异构(苯环/手性/特定官能团)、逆合成路线设计(3–5步)、绿色合成评价(原子经济性/副产物)
预计 2026 年高考命题以原创药物/可降解材料为情境,2个陌生机理+杂环/手性+逆合成+同分异构+绿色合成,重信息迁移与逻辑链。
高频考法
1.给结构→问基础(送分题,必拿)
2.陌生反应信息→推断中间体/产物(核心)
3.化学方程式书写(必考1~2个)
4.限定条件同分异构体(难点必出)
5.共面/共线判断(高频小空)
6.合成路线设计(压轴4~6分)
7.新高考最爱:评价与理由(开放题)
知识·技法·思维
考向01 给结构 → 问基础
1、从实验现象突破
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
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
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
含有醛基或甲酸酯基或甲酸
加入Na,有H2产生
可能有—OH或—COOH
加入NaHCO3溶液有气体放出
含—COOH
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
浓硝酸、浓硫酸,加热
苯环上的取代
稀硫酸,加热
①酯的水解反应;
②二糖、多糖的水解反应等
氢卤酸(HX),加热
醇的取代
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
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
①醇的催化氧化反应;
②醛的氧化;
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
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;
③醛的氧化
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
考向02 陌生反应信息 → 推断中间体/产物
1、取代、加成类
信息示例
断键/成键本质
原料官能团→产物官能团
推断技巧
R—OH+SOCl2→R—Cl+SO2+HCl
C—O断,C—Cl成
醇羟基→氯原子
见SOCl2→羟基变氯(或羧基变酰氯)
R—COOH+R′—NH2→R—CONH—R′+H2O
羧基脱—OH,氨基脱—H,成酰胺键
羧基+氨基→酰胺基
羧酸+胺→脱水缩合生成酰胺
R—CHO+HCN→R—CH(OH)—CN
C=O打开,—CN加C,—OH加O
醛基→α-羟基腈基
醛/酮+HCN→生成含羟基的腈
R—COCl+R″—OH→R—COOR″+HCl
酰氯的C—Cl断,C—O成
酰氯+醇/酚→酯基
酰氯是强酰化剂,优先和羟基/氨基反应
2、还原、氧化选择性类
信息示例
选择性规律
原料官能团→产物官能团
推断技巧
−NO2Pd/C,H2→−NH2
只还原硝基,不碰苯环/双键
硝基→氨基
见Pd/C+H2+硝基→产物必含−NH2
R—COClNaBH4→ R—CH2OH
酰氯还原活性>酯基
酰氯→伯醇
弱还原剂NaBH4不还原酯基/羧基
R—CH=CH—CHO银氨溶液→R—CH=CH—COONH4
弱氧化剂只氧化醛基
醛基→羧基(或羧酸盐)
强氧化剂(如酸性KMnO4)会同时氧化碳碳双键
R—COOR′LiAlH4→R—CH2OH+R′−OH
酯基彻底还原
酯基→两个羟基
只有强还原剂LiAlH4能还原酯基到醇
3、信息→中间体/产物」通用解题步骤
(1)圈出信息:把题干里的陌生反应式、文字规律(如定位基、选择性)全部标红,提炼「官能团变化」。
(2)拆分结构:把原料/中间体拆成「不变骨架」(苯环/杂环/碳链)和「可变官能团」(羟基/硝基/卤素等)。
(3)套用规律:把信息里的断键/成键规律,套到「可变官能团」上,预测产物的官能团位置。
(4)验证合理性:原子守恒:数C/H/O/N/卤素原子数是否匹配。
定位基规则:苯环取代是否符合给定定位基优先级。
选择性:是否符合还原剂/氧化剂的选择性。
考向03 化学方程式书写
1、甲烷及烷烃 (易燃烧、易取代、可裂解)
1
乙烷与氯气光照取代(只写一取代物)
CH3CH3+Cl2HCl+CH3CH2Cl
2、乙烯及烯烃 (易氧化、能使酸性高锰酸钾褪色、易加成、易加聚)
1
乙烯能使酸性高锰酸钾褪色
5CH2=CH2+12KMnO4+18H2SO4―→10CO2+12MnSO4+6K2SO4+28H2O
2
1,3—丁二烯与溴水的1,2加成
3
1,3—丁二烯与溴水的1,4加成
4
烯烃与酸性高锰酸钾、臭氧反应
R—CH==CH2RCOOH+CO2↑
R1—CH==CH—R2R1CHO+R2CHO
3、乙炔及炔烃 (易氧化、能使酸性高锰酸钾褪色、易加成、易加聚)
1
乙炔与溴水加成
HC≡CH+Br2―→CHBr==CHBr
CHBr==CHBr+Br2―→CHBr2—CHBr2
4、苯及苯的同系物 (苯能氧化、易取代,难加成,不能使酸性高锰酸钾褪色)
1
苯环的磺化反应
2
乙苯被酸性高锰酸钾氧化
(与苯环直接相连的碳上必须有氢原子,无论侧链有多长,均将烃基氧化为羧基)
5、卤代烃 (易水解、能消去)
1
溴苯水解反应
(较难进行)
CH2Br—CH2Br+2NaOH+2NaBr
2
R-CH2CH2X的消去反应
R-CH2CH2X+NaOHRCH=CH2+NaX+H2O
3
CH3—CH2—CHCl2的消去反应(成三键)
CH3—CH2—CHCl2+2NaOHCH3—C≡CH↑+2NaCl+2H2O
6、乙醇及醇类 (易氧化、易取代、能消去)
1
R—CH2OH的催化氧化
2
丙三醇与硝酸反应
7、苯酚及酚类 (易氧化、易取代、能加成)
1
向苯酚钠溶液中通入少量CO2气体
`
向苯酚钠溶液中通入过量量CO2气体
`
2
苯酚与甲醛的缩聚反应
8、乙醛及醛类 (易氧化、能加成)
1
甲醛与Cu(OH)2反应
HCHO+4Cu(OH)2+2NaOHNa2CO3+2Cu2O↓ +6H2O
2
羟醛缩合(两分子乙醛)
9、乙酸及羧酸 (酸性、酯化反应)
1
乙醇与硝酸的酯化反应
C2H5OH+HONO2C2H5—O—NO2(硝酸乙酯)+H2O
2
甲酸与银氨溶液的反应
HCOOH+2Ag(NH3)2OH(NH4)2CO3+2Ag↓+2NH3+H2O
3
乙二酸与酸性高锰酸钾溶液的反应
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4―→K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
考向04 限定条件同分异构体
结构
要求
(邻甲基苯甲酸)
①属于芳香化合物
②能与银氨溶液反应产生光亮的银镜
③能与NaOH溶液反应
第一步:确定有机物的类别,找出该有机物常见的类别异构体 (可以结合不饱和度)
技巧:原题有机物属于羧酸类,与羟基醛、酯互为类别异构体
第二步:结合类别异构体和已知限定条件确定基团和官能团 (核心步骤)
与银氨溶液
与NaOH溶液
备注
注意细节乃做题制胜法宝
羧酸
×
√
羟基醛
√
苯酚 √
醇羟基与NaOH溶液不反应,但酚羟基可以
酯
甲酸酯√
√
酯与银氨溶液不反应,但甲酸酯可以
综上所述,符合本题条件的有两大类:①羟基醛[(酚)—OH,—CHO];②甲酸酯(—OOCH)
第三步:按类别去找,方便快捷不出错
①若为羟基醛[(酚)—OH,—CHO],则还剩余一个碳原子,分两种情况讨论
若本环有有两个侧链,此时—CH2—只能和醛基一起,有邻、间、对3种
若本环有有三个侧链,则为—OH,—CHO、—CH3,苯环连接三个不同的取代基总共有10种
②若为甲酸酯(—OOCH):则用—OOCH取代甲苯上的氢原子,总共4种
第四步:总共17种
考向05 共面/共线判断
1、甲烷(CH4)是正四面体结构,最多有3个原子共面
2、乙烯(CH2=CH2)分子是平面结构,2个碳原子、4个氢原子共平面
3、苯()分子是平面正六边形结构,6个碳原子、6个氢原子共平面;处于对位的四个原子共直线
4、乙炔()分子是直线型结构,4个原子在同一直线上
5、甲醛()分子是平面结构,4个原子共平面
考向06 合成路线设计
1.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:
(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:
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
2.最佳合成途径的选择
(1)合成基本原则:原理正确,原料价廉,操作简便,步骤简单,条件适宜,易于分离。
具体而言:
①起始原料、溶剂和催化剂要廉价、易得、低毒性、低污染。
②应尽量选择步骤较少的合成路线。为了减少合成步骤,应尽量选择与目标化合物结构相似的原料。
③合成路线要符合“绿色、环保”的要求,高效的有机合成应最大限度地利用原料分子中的每一个原子,使之转化到目标化合物中。
④有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现、不污染环境或污染小。
⑤要按一定的反应顺序和规律引入官能团,不能臆造不存在的反应。综合运用有机反应中官能团的衍变规律及有关的信息,掌握正确的解题方法,有时则要综合运用顺推和逆推的方法导出最佳的合成路线。
对于多种合理路线的选择,要综合考虑诸多因素:原料的来源和价格、能耗、反应速率、反应物的利用率、生产设备和技术条件是否具备、是否有污染物产生或排放等。
(2)有机合成路线的选择
①一元合成路线
以乙烯为例:②,
③,
⑤。
②二元合成路线
以乙烯为例:②,
④,
⑤。
③芳香族化合物合成路线
a. 。
b.
。
3.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。
(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。
典例·靶向·突破
考向01 给结构 → 问基础
1.【新情境——真实应用、产业背景、陌生机理】(2026·山东日照·一模)阿托品(化合物I)为一种抗胆碱药物,一种合成路线如下:
已知:Ⅰ、 Ⅱ、
Ⅲ、(R为,,)
回答下列问题:
★(1)A的结构简式为______,B的化学名称为______。
(2)B→C的化学方程式为______。
★(3)D的结构简式为______。
(4)H的同分异构体中,同时满足下列条件的有______种(不考虑立体异构)。
①与H具有相同官能团 ②芳香族化合物 ③不能与溶液显色
(5)下列说法错误的是______(填标号)。
A.E含有2种官能团 B.G→I的反应类型为取代反应
C.I中含有4个手性碳原子 D.E既能与盐酸反应也能与氢氧化钠反应
(6)以为原料合成过程如下:
上述反应还需的两种反应物分别为______、______(填结构简式)。
破题关键
抓反应条件+用已知信息
A→B:酸性条件下环氧乙烷开环(已知Ⅰ),A是环氧乙烷,B是乙二醇。
B→C:Cu/O₂、加热是醇的催化氧化,乙二醇被氧化为乙二醛。
C→D→E:结合已知Ⅲ(曼尼希型反应)和E的结构,D是3-氧代丁酸(乙酰乙酸),分子式C₄H₆O₃,符合β-酮酸结构,后续脱羧(已知Ⅱ)得到E。
E→I:E脱羧后,再与F还原得到的醇发生酯化反应得到I。
考向02 陌生反应信息 → 推断中间体/产物
2.【热点——新质生产力、医药研发】(2026·江苏南通·一模)化合物G是合成某种抗肿瘤药物的重要中间体,其合成路线如下:
(1)A→B的反应类型为___________,C分子中官能团有___________(填名称)。
(2)若省去“D→E”,D会发生副反应生成。W的结构简式为___________。
(3)写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式:___________。
①分子中含有苯环,碱性条件下水解后酸化,生成X和Y两种有机物;
②X和Y均含有两种不同化学环境的氢原子。
★(4)写出以、为原料制备的合成路线流程图___________[须用和DEAD,无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干]。
解题技巧
一、同分异构体
条件拆解:含苯环+可碱性水解(说明是酯类)
水解后酸化得到的X、Y均只有2种化学环境的氢(说明结构高度对称)
思路:优先设计对称二酯,如水解后生成对苯二甲酸(2种氢)和乙醇(2种氢),或对羟基苯甲酸与叔丁醇等对称结构。
二、合成路线核心逻辑
目标分子含醚键和CH3NHCH2—,解题关键:
1. 构建CH3NHCH2—:环己酮与CH3NH2发生还原胺化(先成亚胺,再用NaBH4或LiAlH4还原),得到含CH3NHCH2—的环己醇。
2.成醚:用(Ph)3P + DEAD}实现邻甲基苯酚的酚羟基与环己醇的羟基发生取代,构建目标醚键。
考向03 化学方程式书写
3.【情景——天然药物、抗菌应用】(2026·天津河东·一模)沉香中含有一种天然药物卡拉酮,具有镇静抗菌作用,其部分合成路线如图所示。
回答下列问题
(1)A中含氧官能团名称为___________;A是否有顺反异构体___________(填“有”或“无”)。
(2)G→H的反应类型为___________。
(3)B的分子式为___________;写出B的符合下列条件的同分异构体___________(写1种)。
①含苯环;②水溶液显弱酸性,能与碳酸钠反应;
③核磁共振显现出4组峰,峰面积比为9:2:2:1。
★(4)D→E的化学方程式为___________。
(5)下列有关H的描述正确的是___________。
A.难溶于水,易溶于有机溶剂
B.在酸性或碱性条件下都能发生水解反应
C.1mol H 最多能与3mol氢气发生加成反应
D.有3个手性碳原子
(6)已知A→B为羟醛缩合反应,在一定条件下可逆向进行,请写出J的逆反应产物M以及J的异构体N的结构简式(N含有两个六元环)___________、___________。
考向解码
G→H的反应类型
G在碱的作用下,脱去HI,同时形成内酯环,属于消去反应(也可看作分子内酯化反应)
考向04 限定条件同分异构体
4.【情景——医药应用、合成逻辑】(2026·宁夏吴忠·一模)6-APA()是青霉素类抗生素的母核,与有机物H缩合生成阿莫西林。某题组用为原料设计阿莫西林的合成路线:
已知:
(1)A的化学名称是________,官能团名称为________。
(2)F的结构简式为________。
(3)反应①、⑤的类型分别是________、________。
(4)反应④的化学方程式________。
(5)说明反应①、⑦的目的:________。
★(6)满足下列条件I的同分异构体有________种。
①与发生显色反应;
②与新制氢氧化铜悬浊液产生砖红色沉淀;
③不发生水解反应
其中核磁共振氢谱显示为5组峰,且峰面积比为2:2:2:1:1的同分异构体的结构简式为________。
考向解码
同分异构体
条件拆解:① 与FeCl3显色 → 含酚羟基
② 与新制Cu(OH)2生成砖红色沉淀 → 含醛基(—CHO)
③ 不发生水解 → 无酯基、酰胺基等可水解基团
I的分子式为C8H8O2,同分异构体需满足:苯环上连有—OH、—CHO、—CH3三个取代基。
计数:
固定酚羟基和甲基邻位,醛基有4种位置,固定酚羟基和甲基间位,醛基有4种位置
固定酚羟基和甲基对位,醛基有2种位置,总计:10种
考向05 共面/共线判断
5.【情景——经典药物、跨学科融合】(2026·河北沧州·一模)阿司匹林()为解热镇痛、非甾体抗炎药、抗血小板聚集药,以下为其合成路线之一(部分反应条件已简化)。
回答下列问题:
(1)阿司匹林中含有官能团的名称是_______。
(2)C3H6能使溴水褪色,C3H6的结构简式为_______。
★(3)C到D反应方程式为,中最多有_______个原子共面;苯酚与甲醛在强酸加热条件下生成酚醛树脂,其化学方程式为_______。
(4)由B生成C、F生成阿司匹林的反应类型分别为_______、_______。
(5)同时满足下列条件的F的同分异构体共有_______种。
①芳香族化合物
②与FeCl3溶液发生显色反应
③能发生银镜反应
写出其中一种核磁共振氢谱峰面积之比为2:2:1:1的结构简式:_______。
考向解码
分析丙酮(CH3COCH3)的原子共面:
羰基(C=O)为平面结构,与羰基直接相连的两个甲基中,各有1个H可旋转至该平面。
最多共面原子数:羰基C、O+两个甲基各1个C+两个甲基各1个H,共9个原子共面。
考向06 合成路线设计
6.【情景——高端材料合成、聚合机理】(2026·湖南长沙·二模)连续纤维增强复合材料具有高强度、耐腐蚀等优点,广泛应用于航空航天、汽车等领域。该材料常用聚酰胺为树脂基体。以下是一种新型芳香聚酰胺树脂Ⅰ的合成路线。
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型是______。
(2)C的化学名称是______。
(3)D中含氧官能团的名称为______。
(4)D→E的化学方程式是______。
(5)J的结构简式为______。
(6)F的同分异构体中满足以下条件的有______种(不考虑立体异构)。
①遇溶液显紫色; ②可发生银镜反应;
③可以与饱和溶液反应生成; ④苯环上有2种取代基。
★(7)结合以上合成路线信息,用对甲基苯甲醛()和丙二酸为原料(无机试剂任选),设计合成的路线______。
考向解码
聚合反应的逆推思维
题目里E→F的缩合是本题的碳链增长关键,必须用上;
官能团转化:甲基到羟甲基的转化是构建聚酯重复单元的核心,用“卤代+水解”或“氧化+还原”都可以实现;
聚合反应:最终是通过缩聚反应形成聚酯,注意小分子水的生成。
考向07 新高考最爱:评价与理由
7.【情景——天然药物、性质关联】(2026·天津·模拟预测)毛兰素(F)是一种具有抗肿瘤活性的有机物,某合成路线如下:
(1)的结构与苯环相似,则氮原子杂化方式为_______,最多共面的原子个数为_______。已知此类物质的碱性随原子电子云密度的增大而增强。现有、、三种物质,碱性从强到弱排序为_______。
★(2)步骤I的化学方程式为_______。从结构角度说明加入可以提高A转化率的理由_______。
(3)C中含氧官能团有醚键、_______(写名称)。
(4)X的结构简式为_______。
(5)步骤V的反应类型为_______。
(6)B的同分异构体中,同时满足下列条件的有_______种,其中一种的结构简式为_______。
①遇溶液显紫色
②能发生银镜反应
③核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为6:2:1:1
(7)根据上述信息,设计由、和为原料,制备的合成路线(试剂任选) _______。
考向解码
提高A转化率的理由(结构角度)
吡啶C5H5N是有机碱,分子中的N原子有孤电子对,可以和步骤Ⅰ生成的HCl发生酸碱中和反应:C5H5N+HCl→C5H5NH+Cl-
从化学平衡角度看:酯化反应是可逆反应,HCl是产物之一,吡啶消耗了HCl,使平衡正向移动,从而提高反应物A的转化率
模块说明:
强化训练,试题优先选择今年各地市一模试题,尽量涵盖上述所有考向。选择题20-25题,非选择题10-15题。
1.(2026·山东滨州·一模)荧光探针K的合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型是___________。
(2)试剂a的名称为___________。
(3)写出E中所含官能团的名称___________。
(4)F→G中,反应①的化学方程式为___________。
(5)写出一种满足下列条件的G的同分异构体的结构简式___________。
i.核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为1∶1∶1
ii.含有一个苯环和一个五元环
(6)由B合成C的反应过程如下:
写出L的结构简式___________。
(7)J→K的过程中还生成了一种K的同分异构体X。依据J→K的反应原理,X的结构简式为___________(不考虑立体异构)。
2.(2026·四川成都·二模)有机物H是抗病毒药物的中间体。某实验室由芳香化合物A制备H的合成路线如下。
已知:①;
②
(1)A物质的名称为______。
(2)B→D的反应类型为______。
(3)H中碳原子的杂化方式为______。写出反应F+G→H的化学方程式:______。
(4)化合物E中的官能团名称是______。
(5)同时符合下列条件的化合物F的同分异构体有______种。
①含有结构;②1 mol该物质最多消耗4 mol NaOH;③核磁共振氢谱中有6组吸收峰。其中所有官能团都在一个苯环上的结构简式为______。
(6)由合成,根据题中信息已知,先成环后消去,实现下列转化过程,其中M的结构简式为______,“一定条件”为______。
3.(2026·广东深圳·一模)化合物E是一种广泛应用于光固化产品的光引发剂,可采用化合物A为原料,按如图路线合成:
回答下列问题:
(1)化合物B的分子式为______,化合物D的一种官能团名称为______。
(2)化合物A的名称为______;X为______(填化学式)。
(3)芳香族化合物F是C的同分异构体,能发生加聚反应,滴入溶液呈紫色,其核磁共振氢谱显示有五种不同化学环境的氢,且峰面积之比为,请写出一种符合条件的结构简式______。
(4)根据化合物E的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、反应条件
形成的新结构
反应类型
a
,催化剂
________
b
________
________
消去反应
4.(2026·河北保定·一模)化合物I是合成某种药物活性成分的中间体,一种以甲苯为原料的合成路线如图所示:
(1)C的化学名称是___________,E中含氧官能团的名称为___________。
(2)的反应类型是___________。
(3)已知:。写出H的结构简式:___________。
(4)写出反应的化学方程式:___________。
(5)X是E的同分异构体,同时满足下列条件的X有___________种(不包括立体异构)。
①遇氯化铁溶液发生显色反应;②能发生水解反应;③苯环上只有两个取代基。
其中,核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰的面积之比为3:2:2:1的结构简式为___________(写一种即可)。
5.(2026·陕西商洛·二模)化合物K是合成某生物碱的中间体,一种合成路线如下(略去部分试剂与反应条件,忽略立体化学)。
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为___________。
(2)B发生消去反应得到的有机物结构简式为___________。
(3)A→C的化学方程式为___________。
(4)用“*”标出D中的手性碳原子___________。
(5)写出一种满足下列条件的F的同分异构体的结构简式___________。
①含硝基,能与溶液发生显色反应
②核磁共振氢谱显示3组峰,且峰面积比为9:2:2
(6)G→H的反应类型为___________。
(7)J+F→K中另一产物的化学式为___________。
(8)依据G→J的反应信息,写出以和为原料制备J的合成路线___________(无机试剂任选)。
6.(2026·广东汕头·一模)铜催化提高1,3-二烯烃选择性的合成方法如下:
已知:①是苯基()
②
(1)Ⅰ的官能团名称是______,写出Ⅱ的分子式______。
(2)Ⅱ的其中一种水解产物能与Ⅲ发生酯化反应,生成化合物V。在V的芳香族同分异构体中,能与溶液反应的有______种。
(3)Ⅳ分子存在顺反异构体,可采用核磁共振氢谱法对二者进行区分,请写出该方法可行的理由之一:______;上述Ⅳ合成方法的优点之一是在的催化作用下,提高了Ⅱ与Ⅰ反应位置的选择性,请写出该反应条件下还可能生成的副产物结构______(不考虑立体异构)。
(4)关于上述合成方法,以下说法正确的是______。
A.Ⅰ分子中所有原子一定共平面
B.Ⅱ分子在该过程中存在键断裂
C.Ⅲ中杂化的原子比杂化的原子多5个
D.Ⅳ是反式产物,在一定条件下可以发生加聚反应
(5)利用该方法合成化合物Ⅵ的路线如下
①第一步,由乙烯与氧气发生原子利用率100%的反应,写出该反应的化学方程式(不要求反应条件)______。
②第二步,由第一步反应产物与生成Ⅶ,写出Ⅶ的结构简式:______。
③第三步,由Ⅱ,Ⅶ和Ⅷ______(填写Ⅷ的名称)仿照上述反应可获得Ⅵ,Ⅷ可由二溴代物制备,写出合理的化学方程式:______。
7.(2026·浙江·二模)化合物K是一种治疗脑血管疾病的药物,某课题组设计的合成路线如下:
(1)化合物E中含氮官能团的名称是___________;C→D的反应类型是___________。
(2)下列说法不正确的是___________。
A.1 mol化合物A与足量溴水反应,最多消耗
B.化合物H与完全加成后的产物分子中有4个手性碳原子
C.化合物E中碳原子的杂化类型有3种
D.化合物K的分子式为
(3)写出E→G的化学方程式___________。
(4)I→J反应过程中还有HCl和生成,化合物J的结构简式是___________。
(5)D→E反应过程中有副产物生成,写出一种可能的副产物的结构简式___________(其分子式为)
(6)以和乙醇为原料,设计化合物的合成路线___________(用流程图表示,无机试剂任选)。
8.(2026·山东青岛·一模)化合物I是一种新型杀菌剂,广泛应用于谷物病虫害的防治。以下为化合物I的简化部分条件的合成路线。
已知:①R-W+Mg→R-MgW(R为烃基,W为卤族元素);
②+R3-NH2+H2O。
回答下列问题:
(1)A的系统名称是_______。
(2)F中含氧官能团的名称为_______。
(3)C的结构简式为_______。
(4)F→G反应的化学方程式为_______;G→H的反应类型为_______。
(5)H与M反应生成I的过程中有HCl生成,则M的结构简式为_______。
(6)L是F的同系物,且相对分子质量比F少14,则L的同分异构体中,同时满足下列条件的共有_______种。
①含有手性碳原子;②能发生银镜反应;③含苯环且苯环上只有一个取代基。
(7)E→F过程发生一系列反应,如下图所示,其中Y为加成反应产物,Y在酸性条件下水解的产物除F外,还有有机物Z和盐类物质(已略去),则Z的结构简式为_______。
9.(2026·山东聊城·一模)化合物H是一种具有重要药理活性的有机分子,其合成路线如下:
已知:①吡啶()与苯环类似,具有芳香性。
②异构化生成D的反应类似酮式一烯醇式互变:
③
回答下列问题:
(1)A的结构简式为___________,的名称为___________,C中含氧官能团的名称为___________。
(2)D→E的反应类型为___________,C+F→G的化学方程式为___________。
(3)化合物X的分子式,符合下列条件的X的结构简式为___________。
①含有六元环,且具有芳香性
②六元环上只有2种不同化学环境的氢原子
③N原子与Cl原子不直接相连
(4)以、和为主要原料合成。利用上述信息补全合成路线,___________。
10.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)药物Z的研发具有重要的意义,它的一种合成路线如下(略去部分试剂和条件)。
已知:①
②
③
(1)A的名称为___________。
(2)B中官能团的名称为___________。
(3)E的结构简式为___________。
(4)F生成Z的过程中,第一步和第二步的总反应化学方程式为:___________,第三步的反应类型为___________。
(5)同时满足下列条件C的同分异构体有___________种。
①红外光谱显示含
②可与发生显色反应,1mol该物质能与2mol反应
③苯环上有3个取代基且苯环上的一氯代物有两种
④核磁共振氢谱有6组峰,峰面积比为1:2:2:2:2:6
(6)根据上述合成路线,完成下列问题。
①M的结构简式___________。
②N的结构简式___________。
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压轴 有机合成与推断的7大核心考向
命题预测
有机合成与推断是高考化学综合题的高频压轴考点,以真实科研+家国情怀等情景,我国原创靶向药/抗癌药中间体、可降解高分子(PLGA/聚乳酸)、光/酶协同催化、CO₂资源化合成等高频背景来设问。设问:梯度+综合+开放(稳中有新)
基础送分(4–6分):命名、官能团名称、反应类型、杂化类型、分子式/结构简式
中档推理(4–6分):方程式书写、反应条件、中间体推断、波谱(¹H NMR)
压轴区分(4–6分):限定条件同分异构(苯环/手性/特定官能团)、逆合成路线设计(3–5步)、绿色合成评价(原子经济性/副产物)
预计 2026 年高考命题以原创药物/可降解材料为情境,2个陌生机理+杂环/手性+逆合成+同分异构+绿色合成,重信息迁移与逻辑链。
高频考法
1.给结构→问基础(送分题,必拿)
2.陌生反应信息→推断中间体/产物(核心)
3.化学方程式书写(必考1~2个)
4.限定条件同分异构体(难点必出)
5.共面/共线判断(高频小空)
6.合成路线设计(压轴4~6分)
7.新高考最爱:评价与理由(开放题)
知识·技法·思维
考向01 给结构 → 问基础
1、从实验现象突破
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
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
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
含有醛基或甲酸酯基或甲酸
加入Na,有H2产生
可能有—OH或—COOH
加入NaHCO3溶液有气体放出
含—COOH
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
浓硝酸、浓硫酸,加热
苯环上的取代
稀硫酸,加热
①酯的水解反应;
②二糖、多糖的水解反应等
氢卤酸(HX),加热
醇的取代
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
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
①醇的催化氧化反应;
②醛的氧化;
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
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;
③醛的氧化
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
考向02 陌生反应信息 → 推断中间体/产物
1、取代、加成类
信息示例
断键/成键本质
原料官能团→产物官能团
推断技巧
R—OH+SOCl2→R—Cl+SO2+HCl
C—O断,C—Cl成
醇羟基→氯原子
见SOCl2→羟基变氯(或羧基变酰氯)
R—COOH+R′—NH2→R—CONH—R′+H2O
羧基脱—OH,氨基脱—H,成酰胺键
羧基+氨基→酰胺基
羧酸+胺→脱水缩合生成酰胺
R—CHO+HCN→R—CH(OH)—CN
C=O打开,—CN加C,—OH加O
醛基→α-羟基腈基
醛/酮+HCN→生成含羟基的腈
R—COCl+R″—OH→R—COOR″+HCl
酰氯的C—Cl断,C—O成
酰氯+醇/酚→酯基
酰氯是强酰化剂,优先和羟基/氨基反应
2、还原、氧化选择性类
信息示例
选择性规律
原料官能团→产物官能团
推断技巧
−NO2Pd/C,H2→−NH2
只还原硝基,不碰苯环/双键
硝基→氨基
见Pd/C+H2+硝基→产物必含−NH2
R—COClNaBH4→ R—CH2OH
酰氯还原活性>酯基
酰氯→伯醇
弱还原剂NaBH4不还原酯基/羧基
R—CH=CH—CHO银氨溶液→R—CH=CH—COONH4
弱氧化剂只氧化醛基
醛基→羧基(或羧酸盐)
强氧化剂(如酸性KMnO4)会同时氧化碳碳双键
R—COOR′LiAlH4→R—CH2OH+R′−OH
酯基彻底还原
酯基→两个羟基
只有强还原剂LiAlH4能还原酯基到醇
3、信息→中间体/产物」通用解题步骤
(1)圈出信息:把题干里的陌生反应式、文字规律(如定位基、选择性)全部标红,提炼「官能团变化」。
(2)拆分结构:把原料/中间体拆成「不变骨架」(苯环/杂环/碳链)和「可变官能团」(羟基/硝基/卤素等)。
(3)套用规律:把信息里的断键/成键规律,套到「可变官能团」上,预测产物的官能团位置。
(4)验证合理性:原子守恒:数C/H/O/N/卤素原子数是否匹配。
定位基规则:苯环取代是否符合给定定位基优先级。
选择性:是否符合还原剂/氧化剂的选择性。
考向03 化学方程式书写
1、甲烷及烷烃 (易燃烧、易取代、可裂解)
1
乙烷与氯气光照取代(只写一取代物)
CH3CH3+Cl2HCl+CH3CH2Cl
2、乙烯及烯烃 (易氧化、能使酸性高锰酸钾褪色、易加成、易加聚)
1
乙烯能使酸性高锰酸钾褪色
5CH2=CH2+12KMnO4+18H2SO4―→10CO2+12MnSO4+6K2SO4+28H2O
2
1,3—丁二烯与溴水的1,2加成
3
1,3—丁二烯与溴水的1,4加成
4
烯烃与酸性高锰酸钾、臭氧反应
R—CH==CH2RCOOH+CO2↑
R1—CH==CH—R2R1CHO+R2CHO
3、乙炔及炔烃 (易氧化、能使酸性高锰酸钾褪色、易加成、易加聚)
1
乙炔与溴水加成
HC≡CH+Br2―→CHBr==CHBr
CHBr==CHBr+Br2―→CHBr2—CHBr2
4、苯及苯的同系物 (苯能氧化、易取代,难加成,不能使酸性高锰酸钾褪色)
1
苯环的磺化反应
2
乙苯被酸性高锰酸钾氧化
(与苯环直接相连的碳上必须有氢原子,无论侧链有多长,均将烃基氧化为羧基)
5、卤代烃 (易水解、能消去)
1
溴苯水解反应
(较难进行)
CH2Br—CH2Br+2NaOH+2NaBr
2
R-CH2CH2X的消去反应
R-CH2CH2X+NaOHRCH=CH2+NaX+H2O
3
CH3—CH2—CHCl2的消去反应(成三键)
CH3—CH2—CHCl2+2NaOHCH3—C≡CH↑+2NaCl+2H2O
6、乙醇及醇类 (易氧化、易取代、能消去)
1
R—CH2OH的催化氧化
2
丙三醇与硝酸反应
7、苯酚及酚类 (易氧化、易取代、能加成)
1
向苯酚钠溶液中通入少量CO2气体
`
向苯酚钠溶液中通入过量量CO2气体
`
2
苯酚与甲醛的缩聚反应
8、乙醛及醛类 (易氧化、能加成)
1
甲醛与Cu(OH)2反应
HCHO+4Cu(OH)2+2NaOHNa2CO3+2Cu2O↓ +6H2O
2
羟醛缩合(两分子乙醛)
9、乙酸及羧酸 (酸性、酯化反应)
1
乙醇与硝酸的酯化反应
C2H5OH+HONO2C2H5—O—NO2(硝酸乙酯)+H2O
2
甲酸与银氨溶液的反应
HCOOH+2Ag(NH3)2OH(NH4)2CO3+2Ag↓+2NH3+H2O
3
乙二酸与酸性高锰酸钾溶液的反应
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4―→K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
考向04 限定条件同分异构体
结构
要求
(邻甲基苯甲酸)
①属于芳香化合物
②能与银氨溶液反应产生光亮的银镜
③能与NaOH溶液反应
第一步:确定有机物的类别,找出该有机物常见的类别异构体 (可以结合不饱和度)
技巧:原题有机物属于羧酸类,与羟基醛、酯互为类别异构体
第二步:结合类别异构体和已知限定条件确定基团和官能团 (核心步骤)
与银氨溶液
与NaOH溶液
备注
注意细节乃做题制胜法宝
羧酸
×
√
羟基醛
√
苯酚 √
醇羟基与NaOH溶液不反应,但酚羟基可以
酯
甲酸酯√
√
酯与银氨溶液不反应,但甲酸酯可以
综上所述,符合本题条件的有两大类:①羟基醛[(酚)—OH,—CHO];②甲酸酯(—OOCH)
第三步:按类别去找,方便快捷不出错
①若为羟基醛[(酚)—OH,—CHO],则还剩余一个碳原子,分两种情况讨论
若本环有有两个侧链,此时—CH2—只能和醛基一起,有邻、间、对3种
若本环有有三个侧链,则为—OH,—CHO、—CH3,苯环连接三个不同的取代基总共有10种
②若为甲酸酯(—OOCH):则用—OOCH取代甲苯上的氢原子,总共4种
第四步:总共17种
考向05 共面/共线判断
1、甲烷(CH4)是正四面体结构,最多有3个原子共面
2、乙烯(CH2=CH2)分子是平面结构,2个碳原子、4个氢原子共平面
3、苯()分子是平面正六边形结构,6个碳原子、6个氢原子共平面;处于对位的四个原子共直线
4、乙炔()分子是直线型结构,4个原子在同一直线上
5、甲醛()分子是平面结构,4个原子共平面
考向06 合成路线设计
1.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:
(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:
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
2.最佳合成途径的选择
(1)合成基本原则:原理正确,原料价廉,操作简便,步骤简单,条件适宜,易于分离。
具体而言:
①起始原料、溶剂和催化剂要廉价、易得、低毒性、低污染。
②应尽量选择步骤较少的合成路线。为了减少合成步骤,应尽量选择与目标化合物结构相似的原料。
③合成路线要符合“绿色、环保”的要求,高效的有机合成应最大限度地利用原料分子中的每一个原子,使之转化到目标化合物中。
④有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现、不污染环境或污染小。
⑤要按一定的反应顺序和规律引入官能团,不能臆造不存在的反应。综合运用有机反应中官能团的衍变规律及有关的信息,掌握正确的解题方法,有时则要综合运用顺推和逆推的方法导出最佳的合成路线。
对于多种合理路线的选择,要综合考虑诸多因素:原料的来源和价格、能耗、反应速率、反应物的利用率、生产设备和技术条件是否具备、是否有污染物产生或排放等。
(2)有机合成路线的选择
①一元合成路线
以乙烯为例:②,
③,
⑤。
②二元合成路线
以乙烯为例:②,
④,
⑤。
③芳香族化合物合成路线
a. 。
b.
。
3.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。
(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。
典例·靶向·突破
考向01 给结构 → 问基础
1.【新情境——真实应用、产业背景、陌生机理】(2026·山东日照·一模)阿托品(化合物I)为一种抗胆碱药物,一种合成路线如下:
已知:Ⅰ、 Ⅱ、
Ⅲ、(R为,,)
回答下列问题:
★(1)A的结构简式为______,B的化学名称为______。
(2)B→C的化学方程式为______。
★(3)D的结构简式为______。
(4)H的同分异构体中,同时满足下列条件的有______种(不考虑立体异构)。
①与H具有相同官能团 ②芳香族化合物 ③不能与溶液显色
(5)下列说法错误的是______(填标号)。
A.E含有2种官能团 B.G→I的反应类型为取代反应
C.I中含有4个手性碳原子 D.E既能与盐酸反应也能与氢氧化钠反应
(6)以为原料合成过程如下:
上述反应还需的两种反应物分别为______、______(填结构简式)。
【答案】(1) 1,4-丁二醇 (2)
(3) (4)25 (5)AC (6)HCHO
【详解】(1)由分析知,A为;B为,系统命名为1,4-丁二醇。
(2)由分析知,是在铜作催化剂条件下与氧气反应生成和水,化学方程式为。
(3)由分析知,D的结构简式为。
(4)由分析知,H为,满足条件①与H具有相同官能团②芳香族化合物 ③不能与FeCl3溶液显色的同分异构体有:苯环上的取代基为一个时,取代基可以为、 共3种;当苯环上的取代基为2个时,取代基可以为和、和、和、和,每种有邻间对三种结构,共种;当苯环上的取代基为3个时,取代基只能为、和,同分异构体数目为10种,故满足条件的H的同分异构体数目为种。
(5)A.E为,含有羧基、酮羰基、氨基3种官能团,A错误;
B.由分析知,G→I的反应类型为取代反应(酯化反应),B正确;
C.手性碳原子是指连有四个不同的原子或原子团的饱和碳原子,I()中含有3个手性碳原子,图中标有*的碳原子为手性碳,C错误;
D.E的结构中含有氨基,能与盐酸反应,同时含有羧基,能与氢氧化钠反应,D正确;故选AC。
(6)合成时发生已知反应Ⅲ的反应,因此还需的两种反应物分别为HCHO、。
破题关键
抓反应条件+用已知信息
A→B:酸性条件下环氧乙烷开环(已知Ⅰ),A是环氧乙烷,B是乙二醇。
B→C:Cu/O₂、加热是醇的催化氧化,乙二醇被氧化为乙二醛。
C→D→E:结合已知Ⅲ(曼尼希型反应)和E的结构,D是3-氧代丁酸(乙酰乙酸),分子式C₄H₆O₃,符合β-酮酸结构,后续脱羧(已知Ⅱ)得到E。
E→I:E脱羧后,再与F还原得到的醇发生酯化反应得到I。
考向02 陌生反应信息 → 推断中间体/产物
2.【热点——新质生产力、医药研发】(2026·江苏南通·一模)化合物G是合成某种抗肿瘤药物的重要中间体,其合成路线如下:
(1)A→B的反应类型为___________,C分子中官能团有___________(填名称)。
(2)若省去“D→E”,D会发生副反应生成。W的结构简式为___________。
(3)写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式:___________。
①分子中含有苯环,碱性条件下水解后酸化,生成X和Y两种有机物;
②X和Y均含有两种不同化学环境的氢原子。
★(4)写出以、为原料制备的合成路线流程图___________[须用和DEAD,无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干]。
【答案】(1)取代反应(水解反应) 羟基、酰胺基 (2)
(3)或
(4)
【详解】(1)A→B的反应是酯基的水解反应, 反应类型是取代反应(水解反应);C分子中官能团有羟基、酰胺基;
(2)若省去“D→E”,亚氨基失去保护,结合W的分子式可知,D中羟基和亚氨基的氢原子发生分子内脱水生成四元环,W的结构简式为;
(3)A分子除了苯环外,还有7个碳原子,4个氧原子,2个不饱和度,其同分异构体满足分子中含有苯环,碱性条件下水解后酸化,生成X和Y两种有机物,说明含有酯基,X和Y均含有两种不同化学环境的氢原子,说明结构高度对称,满足条件的结构简式为或;
(4)根据目标产物,需要将中甲基的碳链增长,运用B→C的反应原理,需要先将甲基氧化为羧基,但考虑到酚羟基也会被氧化,所以先将酚羟基转化为醚键,故合成思路是先还原为,再运用E→F的反应原理,得到,将苯环的甲基氧化为羧基得到,再运用B→C的反应原理增长碳链得到,再发生C→D的还原反应得到目标产物,故合成路线是。
解题技巧
一、同分异构体
条件拆解:含苯环+可碱性水解(说明是酯类)
水解后酸化得到的X、Y均只有2种化学环境的氢(说明结构高度对称)
思路:优先设计对称二酯,如水解后生成对苯二甲酸(2种氢)和乙醇(2种氢),或对羟基苯甲酸与叔丁醇等对称结构。
二、合成路线核心逻辑
目标分子含醚键和CH3NHCH2—,解题关键:
1. 构建CH3NHCH2—:环己酮与CH3NH2发生还原胺化(先成亚胺,再用NaBH4或LiAlH4还原),得到含CH3NHCH2—的环己醇。
2.成醚:用(Ph)3P + DEAD}实现邻甲基苯酚的酚羟基与环己醇的羟基发生取代,构建目标醚键。
考向03 化学方程式书写
3.【情景——天然药物、抗菌应用】(2026·天津河东·一模)沉香中含有一种天然药物卡拉酮,具有镇静抗菌作用,其部分合成路线如图所示。
回答下列问题
(1)A中含氧官能团名称为___________;A是否有顺反异构体___________(填“有”或“无”)。
(2)G→H的反应类型为___________。
(3)B的分子式为___________;写出B的符合下列条件的同分异构体___________(写1种)。
①含苯环;②水溶液显弱酸性,能与碳酸钠反应;
③核磁共振显现出4组峰,峰面积比为9:2:2:1。
★(4)D→E的化学方程式为___________。
(5)下列有关H的描述正确的是___________。
A.难溶于水,易溶于有机溶剂
B.在酸性或碱性条件下都能发生水解反应
C.1mol H 最多能与3mol氢气发生加成反应
D.有3个手性碳原子
(6)已知A→B为羟醛缩合反应,在一定条件下可逆向进行,请写出J的逆反应产物M以及J的异构体N的结构简式(N含有两个六元环)___________、___________。
【答案】(1)羰基 无 (2)消去反应 (3) C10H14O
(4)或
(5)AB (6)
【详解】(1)A中含氧官能团名称为羰基;A中双键碳的一端连有相同基团,无顺反异构体;
(2)结合流程,G→H的反应类型为消去反应;
(3)B的分子式为C10H14O;B的同分异构体需满足①含苯环;②水溶液显弱酸性,能与碳酸钠反应,则含有酚羟基;③核磁共振显现出4组峰,峰面积比为9:2:2:1,则含有3个相同环境的甲基;即符合条件的同分异构体为;
(4)依据分析,D→E的化学方程式为或;
(5)A.H含酯基与烃基,亲水基少,难溶于水、易溶于有机溶剂,A正确;
B.H含酯基,酸、碱性条件下均可水解,B正确;
C.1 mol H中含2 mol碳碳双键,可与H2加成,最多消耗2 mol H2,C错误;
D.H中共有4个手性碳原子,即,D错误;故选AB;
(6)A→B为羟醛缩合反应,在一定条件下可逆向进行,故B中的六元环中的碳碳双键需断裂让一侧形成酮羰基即可逆反应合成A;化合物J断裂碳碳双键形成酮羰基,故M为,M在哌啶、乙酸条件下要形成两个六元环,中2号酮羰基邻位-CH3中C-H键断裂,与1号酮羰基发生加成、消去的反应生成N,则化合物N的结构简式为。
考向解码
G→H的反应类型
G在碱的作用下,脱去HI,同时形成内酯环,属于消去反应(也可看作分子内酯化反应)
考向04 限定条件同分异构体
4.【情景——医药应用、合成逻辑】(2026·宁夏吴忠·一模)6-APA()是青霉素类抗生素的母核,与有机物H缩合生成阿莫西林。某题组用为原料设计阿莫西林的合成路线:
已知:
(1)A的化学名称是________,官能团名称为________。
(2)F的结构简式为________。
(3)反应①、⑤的类型分别是________、________。
(4)反应④的化学方程式________。
(5)说明反应①、⑦的目的:________。
★(6)满足下列条件I的同分异构体有________种。
①与发生显色反应;
②与新制氢氧化铜悬浊液产生砖红色沉淀;
③不发生水解反应
其中核磁共振氢谱显示为5组峰,且峰面积比为2:2:2:1:1的同分异构体的结构简式为________。
【答案】(1)对甲基苯酚(4-甲基苯酚) (酚)羟基 (2) (3)取代反应 加成反应
(4)2+O22+2H2O (5)保护酚羟基,防止被氧化 (6)13
【详解】(1)由题干合成路线图中A的结构简式可知,A的化学名称是对甲基苯酚或者4-甲基苯酚;其中含有的官能团名称为(酚)羟基;
(2)由分析知,F的结构简式为;
(3)由题干合成路线图可知,反应①是酚羟基转化为-OCH3,属于取代反应,反应⑤为醛基与HCN在碱性条件下发生加成反应生成E;
(4)由分析可知,D的结构简式为:,则反应④即D发生催化氧化反应生成I,则该反应的化学方程式为:2+O22+2H2O;
(5)由题干合成路线图可知,反应①将酚羟基转化为-OCH3,反应⑦又将-OCH3转化为-OH,则说明反应①、⑦的目的为:保护酚羟基,防止被氧化。
(6)由流程图可知,I的结构简式为,I的分子式为C8H8O2,不饱和度为:,则满足条件:①与FeCl3发生显色反应,即含有酚羟基;②与新制氢氧化铜悬浊液产生砖红色沉淀,即含有醛基或者甲酸酯基;③不发生水解反应,即不含酯基。则苯环上的取代基可以为:-OH和-CH2CHO(有邻、间、对3种位置异构体),或者-OH、-CH3和-CHO(有10种位置异构体),从而得出I的同分异构体有3+10=13种,其中核磁共振氢谱显示为5组峰,且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为:。
考向解码
同分异构体
条件拆解:① 与FeCl3显色 → 含酚羟基
② 与新制Cu(OH)2生成砖红色沉淀 → 含醛基(—CHO)
③ 不发生水解 → 无酯基、酰胺基等可水解基团
I的分子式为C8H8O2,同分异构体需满足:苯环上连有—OH、—CHO、—CH3三个取代基。
计数:
固定酚羟基和甲基邻位,醛基有4种位置,固定酚羟基和甲基间位,醛基有4种位置
固定酚羟基和甲基对位,醛基有2种位置,总计:10种
考向05 共面/共线判断
5.【情景——经典药物、跨学科融合】(2026·河北沧州·一模)阿司匹林()为解热镇痛、非甾体抗炎药、抗血小板聚集药,以下为其合成路线之一(部分反应条件已简化)。
回答下列问题:
(1)阿司匹林中含有官能团的名称是_______。
(2)C3H6能使溴水褪色,C3H6的结构简式为_______。
★(3)C到D反应方程式为,中最多有_______个原子共面;苯酚与甲醛在强酸加热条件下生成酚醛树脂,其化学方程式为_______。
(4)由B生成C、F生成阿司匹林的反应类型分别为_______、_______。
(5)同时满足下列条件的F的同分异构体共有_______种。
①芳香族化合物
②与FeCl3溶液发生显色反应
③能发生银镜反应
写出其中一种核磁共振氢谱峰面积之比为2:2:1:1的结构简式:_______。
【答案】(1)羧基、酯基 (2)CH3CH=CH2
(3) 6
(4)氧化反应 取代反应 (5) 9 或或
【详解】(1)由阿司匹林的结构简式可知,其含有的官能团为羧基、酯基。
(2)环丙烷或丙烯的分子式为C3H6,结合已知“C3H6能使溴水褪色”判断为丙烯,其结构简式为CH3CH=CH2。
(3)中基础共面原子:酮羰基碳、氧原子、两个甲基碳(共4个),可旋转共面的氢原子;每个甲基各1个(共2个),丙酮中最多有6个原子共面;苯酚与甲醛在强酸作用下发生缩聚反应生成酚醛树脂()和H2O,化学方程式为。
(4)B()与O2反应生成C(),该反应为氧化反应,F()生成阿司匹林()的化学反应方程式为,反应类型为取代反应。
(5)F为,具备以下条件:“①芳香族化合物;②与FeCl3溶液发生显色反应;③能发生银镜反应”的F的同分异构体中,除含苯环外,还应含有1个酚羟基、1个甲酸酯基或2个酚羟基和1个醛基。①含有苯环、2个酚羟基、一个醛基的同分异构体数目为6种;②苯环上连有酚羟基、甲酸酯基的同分异构体数目为3种,共9种;其中核磁共振氢谱峰面积之比为2:2:1:1的结构简式为或或。
考向解码
分析丙酮(CH3COCH3)的原子共面:
羰基(C=O)为平面结构,与羰基直接相连的两个甲基中,各有1个H可旋转至该平面。
最多共面原子数:羰基C、O+两个甲基各1个C+两个甲基各1个H,共9个原子共面。
考向06 合成路线设计
6.【情景——高端材料合成、聚合机理】(2026·湖南长沙·二模)连续纤维增强复合材料具有高强度、耐腐蚀等优点,广泛应用于航空航天、汽车等领域。该材料常用聚酰胺为树脂基体。以下是一种新型芳香聚酰胺树脂Ⅰ的合成路线。
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型是______。
(2)C的化学名称是______。
(3)D中含氧官能团的名称为______。
(4)D→E的化学方程式是______。
(5)J的结构简式为______。
(6)F的同分异构体中满足以下条件的有______种(不考虑立体异构)。
①遇溶液显紫色; ②可发生银镜反应;
③可以与饱和溶液反应生成; ④苯环上有2种取代基。
★(7)结合以上合成路线信息,用对甲基苯甲醛()和丙二酸为原料(无机试剂任选),设计合成的路线______。
【答案】(1)加成反应 (2)对羟基苯甲醛(或4-羟基苯甲醛) (3)(酚)羟基、醛基
(4) (5) (6)12
(7)
【详解】(1)由分析可得A→B的反应类型是加成反应;
(2)C的结构简式为,则其名称为对羟基苯甲醛或4-羟基苯甲醛;
(3)由分析可得D的结构简式为,D中含氧官能团为醛基、(酚)羟基;
(4)由分析可得D→E的化学方程式是;
(5)由分析可得J的结构简式为;
(6)根据信息可知,F()的同分异构体中一定含有酚羟基、醛基和羧基,且苯环上只有2种取代基,结合F的分子式,可推断出存在同分异构体(邻位、间位、对位3种)、(邻位、间位、对位3种)、(邻位、间位、对位3种)、(邻位、间位、对位3种),共12种;
(7)与氯气在光照条件下发生取代反应生成,在NaOH水溶液中加热得到,和丙二酸发生反应生成,在一定条件发生缩聚反应生成最终产物,则总体合成路线为。
考向解码
聚合反应的逆推思维
题目里E→F的缩合是本题的碳链增长关键,必须用上;
官能团转化:甲基到羟甲基的转化是构建聚酯重复单元的核心,用“卤代+水解”或“氧化+还原”都可以实现;
聚合反应:最终是通过缩聚反应形成聚酯,注意小分子水的生成。
考向07 新高考最爱:评价与理由
7.【情景——天然药物、性质关联】(2026·天津·模拟预测)毛兰素(F)是一种具有抗肿瘤活性的有机物,某合成路线如下:
(1)的结构与苯环相似,则氮原子杂化方式为_______,最多共面的原子个数为_______。已知此类物质的碱性随原子电子云密度的增大而增强。现有、、三种物质,碱性从强到弱排序为_______。
★(2)步骤I的化学方程式为_______。从结构角度说明加入可以提高A转化率的理由_______。
(3)C中含氧官能团有醚键、_______(写名称)。
(4)X的结构简式为_______。
(5)步骤V的反应类型为_______。
(6)B的同分异构体中,同时满足下列条件的有_______种,其中一种的结构简式为_______。
①遇溶液显紫色
②能发生银镜反应
③核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为6:2:1:1
(7)根据上述信息,设计由、和为原料,制备的合成路线(试剂任选) _______。
【答案】(1) sp2 12 >>
(2) 吡啶分子中,氮原子有孤电子对,与氢离子形成配位键,消耗HCl,促进反应正向进行。
(3)酯基 (4) (5)加成反应(还原反应)
(6) 4 、、、(任写一种)
(7)
【详解】(1)①的结构与苯环相似,为平面六边形,故氮原子杂化方式为sp2杂化;
②根据环的平面结构特点,中,,1-7号原子均共平面,再者2,3,4,6号碳原子所连的H原子也在这个平面,7号C做多可以旋转1个H原子到该平面,故最多7+4+1=12,12个原子共平面;
③因为碱性随N原子电子云密度增大而增强,-CH3为推电子基团,导致N原子电子云密度增大,碱性增强,而Cl原子为吸电子基团,导致N原子电子云密度减小,碱性减弱,所以分析三种物质中取代基对N原子电子云密度的影响,进而排序为碱性:>>
(2)A中酚羟基与CH3COCl发生取代反应生成B和HCl,步骤Ⅰ的化学方程式为 ,是有机碱,N原子含有孤电子对,可与形成配位键,促进反应正向进行,故答案为:步骤Ⅰ的化学方程式为 ;吡啶分子中,氮原子有孤电子对,与氢离子形成配位键,消耗HCl,促进反应正向进行。
(3)由C的结构简式可知,C中官能团有醚键、酯基、碳碘键或碘原子,其中含氧官能团为酯基,故答案为酯基;
(4)对比D、F的结构简式,结合X的分子式、E生成F的反应条件,可知X存在碳碳三键,D中的-I与X发生取代反应生成E
,则X为 ;
(5)由分析可知,E结构为,E结构中碳碳三键与氢气发生加成反应生成F,故答案为加成反应或者还原反应;
(6)B的同分异构体同时满足条件:①遇FeCl3显紫色,说明含有酚羟基;②能发生银镜反应,说明含有醛基或-OOCH;③核磁共振氢谱有4组峰,峰面积比为6:2:1:1,含有四种氢原子,且氢原子的个数之比为6:2:1:1,结构对称,含有2个等效的甲基,符合条件的结构简式为、、、,故同时满足条件的有4种,结构简式如上所示;
(7)根据题中信息可知,先将在NaOH乙醇溶液中消去成,再将苯环与ICl在CH2Cl2溶剂中作用下生成,二则反应生成,最后在还原成目标产物,其合成路线为:
考向解码
提高A转化率的理由(结构角度)
吡啶C5H5N是有机碱,分子中的N原子有孤电子对,可以和步骤Ⅰ生成的HCl发生酸碱中和反应:C5H5N+HCl→C5H5NH+Cl-
从化学平衡角度看:酯化反应是可逆反应,HCl是产物之一,吡啶消耗了HCl,使平衡正向移动,从而提高反应物A的转化率
模块说明:
强化训练,试题优先选择今年各地市一模试题,尽量涵盖上述所有考向。选择题20-25题,非选择题10-15题。
1.(2026·山东滨州·一模)荧光探针K的合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型是___________。
(2)试剂a的名称为___________。
(3)写出E中所含官能团的名称___________。
(4)F→G中,反应①的化学方程式为___________。
(5)写出一种满足下列条件的G的同分异构体的结构简式___________。
i.核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为1∶1∶1
ii.含有一个苯环和一个五元环
(6)由B合成C的反应过程如下:
写出L的结构简式___________。
(7)J→K的过程中还生成了一种K的同分异构体X。依据J→K的反应原理,X的结构简式为___________(不考虑立体异构)。
【答案】(1)加成反应 (2)苯甲醛 (3)羧基、碳碳双键
(4)
(5) (6) (7)
【详解】(1)A→B是中N=C键与A发生加成反应;
(2)C和试剂a反应生成D,根据,由D逆推,a是,名称为苯甲醛;
(3)E的结构简式为,所含官能团的名称羧基、碳碳双键;
(4)F→G中,反应①是F在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应,羧基与氢氧化钠发生中和反应,化学方程式为;
(5)G的分子式为C9H6O2,不饱和度为7,符合以下条件i.核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为1∶1∶1,说明结构对称;ii.含有一个苯环和一个五元环,用去5个不饱和度;2个不饱和度考虑有2个酮羰基,符合条件的G的同分异构体为;
(6)B发生加成反应生成L,L氧化为M,M发生水解反应生成C,由C逆推,L是、M是;
(7)J→K为分子内-NH-与碳碳三键加成的反应,可分别发生在碳碳三键的两个碳上,依据J→K的反应原理,X的结构简式为。
2.(2026·四川成都·二模)有机物H是抗病毒药物的中间体。某实验室由芳香化合物A制备H的合成路线如下。
已知:①;
②
(1)A物质的名称为______。
(2)B→D的反应类型为______。
(3)H中碳原子的杂化方式为______。写出反应F+G→H的化学方程式:______。
(4)化合物E中的官能团名称是______。
(5)同时符合下列条件的化合物F的同分异构体有______种。
①含有结构;②1 mol该物质最多消耗4 mol NaOH;③核磁共振氢谱中有6组吸收峰。其中所有官能团都在一个苯环上的结构简式为______。
(6)由合成,根据题中信息已知,先成环后消去,实现下列转化过程,其中M的结构简式为______,“一定条件”为______。
【答案】(1)苯甲醇 (2)加成反应
(3) sp2、sp3 ++H2O
(4)酮羰基、醚键、碳碳双键 (5)10 (6) NaIO4、催化剂
【详解】(1)根据分析可知A的结构为,命名为苯甲醇。
(2)B为苯甲醛,与C发生醛基的加成反应得到D,分子中多了羟基,属于加成反应。
(3)H中双键碳为杂化,饱和烷基碳为杂化,故H中碳原子的杂化方式为、;根据分析可知,反应F+G→H的化学方程式为++H2O。
(4)根据分析可知,E为,故化合物E中的官能团名称是酮羰基、醚键、碳碳双键。
(5)化合物F的同分异构体要求:①含有结构;②1 mol该物质最多消耗4 mol NaOH,说明该物质可能存在酚羟基、羧基或者酚酯;③核磁共振氢谱中有6组吸收峰;故F的同分异构体可能的情况有:①1mol该物质含有羧基1mol和酚羟基3mol,则该情况下F的同分异构体情况为,共4种;②1mol该物质含有酚酯1mol和酚羟基3mol,则该情况下F的同分异构体情况为,共4种;③1mol该物质含有醛基1mol和酚羟基4mol,则该情况下F的同分异构体情况为,共2种;综上可知,F的同分异构体有10种,其中所有官能团都在一个苯环上的结构简式为 。
(6)先按照已知②进行分子内成环得到带羟基的M,之后醇羟基发生消去反应得到双键,醇消去的反应条件为浓硫酸、加热,故其中M的结构简式为 ;“一定条件”为已知反应①,即和催化剂。
3.(2026·广东深圳·一模)化合物E是一种广泛应用于光固化产品的光引发剂,可采用化合物A为原料,按如图路线合成:
回答下列问题:
(1)化合物B的分子式为______,化合物D的一种官能团名称为______。
(2)化合物A的名称为______;X为______(填化学式)。
(3)芳香族化合物F是C的同分异构体,能发生加聚反应,滴入溶液呈紫色,其核磁共振氢谱显示有五种不同化学环境的氢,且峰面积之比为,请写出一种符合条件的结构简式______。
(4)根据化合物E的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、反应条件
形成的新结构
反应类型
a
,催化剂
________
b
________
________
消去反应
【答案】(1) C4H7OCl 羰基 (2) 2-甲基丙酸 Br2 (3)
(4)a.加成反应;b.浓硫酸,加热;
【详解】(1)的分子式为C4H7OCl;中含有羰基和溴原子,共两种官能团;
(2)的名称是2-甲基丙酸(或异丁酸);
(3)中含有10个碳原子、12个氢原子、1个氧原子、5个不饱和度;F能发生加聚反应说明其含有碳碳双键或碳碳三键,滴入溶液呈紫色说明含有酚羟基,则含有1个碳碳双键,再由五种不同化学环境的氢原子个数比为6:2:2:1:1可知F含有2个位于对称位置的-CH3,则符合条件的有和;
(4)a. 中的苯环和羰基与H2发生加成反应生成;
b.由于E中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子含有氢原子,所以E能在浓硫酸、加热的条件下发生消去反应生成。
4.(2026·河北保定·一模)化合物I是合成某种药物活性成分的中间体,一种以甲苯为原料的合成路线如图所示:
(1)C的化学名称是___________,E中含氧官能团的名称为___________。
(2)的反应类型是___________。
(3)已知:。写出H的结构简式:___________。
(4)写出反应的化学方程式:___________。
(5)X是E的同分异构体,同时满足下列条件的X有___________种(不包括立体异构)。
①遇氯化铁溶液发生显色反应;②能发生水解反应;③苯环上只有两个取代基。
其中,核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰的面积之比为3:2:2:1的结构简式为___________(写一种即可)。
【答案】(1)邻氯苯甲酸或2-氯苯甲酸 酯基、酚羟基 (2)取代反应 (3)
(4)+CH3OH+H2O (5)8 或
【详解】(1)C的结构简式为,C的化学名称是邻氯苯甲酸或2-氯苯甲酸,E中含氧官能团的名称为酯基、酚羟基;
(2)A在FeCl3的催化下和Cl2发生取代反应生成B,为取代反应;
(3)由分析,H为;
(4)D和甲醇发生酯化反应生成E,反应为+CH3OH+H2O;
(5)E分子除苯环外含有3个氧、2个碳、1个不饱和度,X是E的同分异构体,同时满足下列条件:①遇氯化铁溶液发生显色反应,则含酚羟基;②能发生水解反应,则含有酯基;③苯环上只有两个取代基;则除酚羟基外,另一个取代基可以为—COOCH3、—OOCCH3、—CH2OOCH,各存在邻、间、对3种,共3×3=9种,除去自身剩余8种;其中核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰的面积之比为3:2:2:1,则含有甲基,且结构对称,结构简式为或 。
5.(2026·陕西商洛·二模)化合物K是合成某生物碱的中间体,一种合成路线如下(略去部分试剂与反应条件,忽略立体化学)。
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为___________。
(2)B发生消去反应得到的有机物结构简式为___________。
(3)A→C的化学方程式为___________。
(4)用“*”标出D中的手性碳原子___________。
(5)写出一种满足下列条件的F的同分异构体的结构简式___________。
①含硝基,能与溶液发生显色反应
②核磁共振氢谱显示3组峰,且峰面积比为9:2:2
(6)G→H的反应类型为___________。
(7)J+F→K中另一产物的化学式为___________。
(8)依据G→J的反应信息,写出以和为原料制备J的合成路线___________(无机试剂任选)。
【答案】(1)酯基、氰基 (2)
(3)+或2+22
(4) (5)或 (6)氧化反应
(7) (8)
【详解】(1)根据A的结构简式,A中官能团的名称为酯基、氰基;
(2)B中含有碳溴键,发生消去反应得到 ;
(3)A和B发生取代反应生成C,吸收生成的HBr,反应方程式为:+或2+22;
(4)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳,D中的手性碳原子为;
(5)F的分子式为,不饱和度为5,同分异构体满足①含硝基,能与溶液发生显色反应,说明苯环上存在酚羟基,含有硝基,说明其余结构均为饱和结构(苯环占用4个不饱和度,硝基占用1个不饱和度),②核磁共振氢谱显示3组峰,且峰面积比为9:2:2,说明含有3个相同环境的甲基,且含有2个酚羟基,满足条件的结构简式为或 ;
(6)G中羟基氧化为醛基生成H,反应类型是氧化反应;
(7)J+F→K反应中,羧基脱掉羟基,氨基脱掉氢,另一种产物为;
(8)根据的合成路线,先将中羟基氧化为醛基,醛基和中的氨基发生反应即可得到J,故合成路线是 。
6.(2026·广东汕头·一模)铜催化提高1,3-二烯烃选择性的合成方法如下:
已知:①是苯基()
②
(1)Ⅰ的官能团名称是______,写出Ⅱ的分子式______。
(2)Ⅱ的其中一种水解产物能与Ⅲ发生酯化反应,生成化合物V。在V的芳香族同分异构体中,能与溶液反应的有______种。
(3)Ⅳ分子存在顺反异构体,可采用核磁共振氢谱法对二者进行区分,请写出该方法可行的理由之一:______;上述Ⅳ合成方法的优点之一是在的催化作用下,提高了Ⅱ与Ⅰ反应位置的选择性,请写出该反应条件下还可能生成的副产物结构______(不考虑立体异构)。
(4)关于上述合成方法,以下说法正确的是______。
A.Ⅰ分子中所有原子一定共平面
B.Ⅱ分子在该过程中存在键断裂
C.Ⅲ中杂化的原子比杂化的原子多5个
D.Ⅳ是反式产物,在一定条件下可以发生加聚反应
(5)利用该方法合成化合物Ⅵ的路线如下
①第一步,由乙烯与氧气发生原子利用率100%的反应,写出该反应的化学方程式(不要求反应条件)______。
②第二步,由第一步反应产物与生成Ⅶ,写出Ⅶ的结构简式:______。
③第三步,由Ⅱ,Ⅶ和Ⅷ______(填写Ⅷ的名称)仿照上述反应可获得Ⅵ,Ⅷ可由二溴代物制备,写出合理的化学方程式:______。
【答案】(1)碳碳双键 (2)14
(3)顺反异构体中对应氢原子的化学位移不同 或
(4)BD
(5)2 1,3-戊二烯
【详解】(1)Ⅰ的官能团名称是碳碳双键;Ⅱ的分子式为。
(2)Ⅱ的其中一种水解产物乙酸与Ⅲ发生酯化反应,生成化合物V,说明化合物V为;V的芳香族同分异构体中,能与溶液反应,说明其存在羧基,则当苯环上有一个取代基时,取代基可以为或;当苯环上有两个取代基时,取代基可以为:①和,②和,每种情况存在邻间对三种同分异构体;当苯环上有三个取代基时,取代基可以为2个和1个,存在6种同分异构体,故满足条件的V的同分异构体共有14种。
(3)顺反异构体中对应氢原子的化学位移不同,可采用核磁共振氢谱法对Ⅳ分子存在的两种顺反异构体进行区分;该反应条件下合成Ⅳ,本质是Ⅰ中碳碳双键与Ⅱ、Ⅲ发生了1,4加成反应,故该反应条件下还可能生成的副产物为Ⅰ中碳碳双键发生1,2加成的两种产物,分别为、 。
(4)A.Ⅰ分子中所有原子可能共平面,A错误;
B.Ⅱ分子在该过程中存在N-O键的断裂,B正确;
C.Ⅲ中杂化的原子有苯环上6个碳原子,杂化的原子有1个碳原子和1个氧原子,故Ⅲ中杂化的原子比杂化的原子多4个,C错误;
D.化合物Ⅳ中碳碳双键的双键碳上的取代基处于反式位置,故其是反式产物,碳碳双键在一定条件下可以发生加聚反应,D正确;
故答案为BD。
(5)①由乙烯与氧气发生原子利用率100%的反应生成 ,故该反应的化学方程式为2 。
②由第一步反应产物与经过已知②的反应生成Ⅶ,故Ⅶ的结构简式。
③由Ⅱ,Ⅶ和Ⅷ仿照上述反应可获得Ⅵ,故Ⅷ为,Ⅷ的名称为1,3-戊二烯;Ⅷ可由二溴代物发生消去反应制备,该化学方程式为。
7.(2026·浙江·二模)化合物K是一种治疗脑血管疾病的药物,某课题组设计的合成路线如下:
(1)化合物E中含氮官能团的名称是___________;C→D的反应类型是___________。
(2)下列说法不正确的是___________。
A.1 mol化合物A与足量溴水反应,最多消耗
B.化合物H与完全加成后的产物分子中有4个手性碳原子
C.化合物E中碳原子的杂化类型有3种
D.化合物K的分子式为
(3)写出E→G的化学方程式___________。
(4)I→J反应过程中还有HCl和生成,化合物J的结构简式是___________。
(5)D→E反应过程中有副产物生成,写出一种可能的副产物的结构简式___________(其分子式为)
(6)以和乙醇为原料,设计化合物的合成路线___________(用流程图表示,无机试剂任选)。
【答案】(1)酰胺基 还原反应 (2)CD
(3)
(4) (5)或
(6)
【详解】(1)根据E的结构,其中含氮官能团的名称是酰胺基;C→D反应中-NO转化为-NH2,反应类型为还原反应。
(2)A.A中含1个酚羟基,其邻、对位能与Br2发生取代反应,故1 mol化合物A与足量溴水反应,最多消耗,A正确;
B.化合物H与完全加成后的产物为,其中有4个手性碳原子:,B正确;
C.根据化合物E的结构,苯环和C=O的碳原子为sp2杂化,其余碳原子为sp3杂化,C错误;
D.根据化合物K的结构,其分子式为,D错误;
故答案为CD。
(3)E为,F为,二者在乙醇钠作用下反应生成G()、NaCl和乙醇,E→G的化学反应方程式为。
(4)据分析,J为。
(5)D为,其羟基和氨基上的氢原子均可与乙酸酐可发生取代反应,因此副产物可能有:、。
(6)类比H→K的合成路线,在NaNO2/HCl作用下生成,然后水解得到;乙醇与HBr在浓硫酸、加热条件下生成CH3CH2Br;与CH3CH2Br在乙醇钠作用下发生取代反应得到;故合成路线为。
8.(2026·山东青岛·一模)化合物I是一种新型杀菌剂,广泛应用于谷物病虫害的防治。以下为化合物I的简化部分条件的合成路线。
已知:①R-W+Mg→R-MgW(R为烃基,W为卤族元素);
②+R3-NH2+H2O。
回答下列问题:
(1)A的系统名称是_______。
(2)F中含氧官能团的名称为_______。
(3)C的结构简式为_______。
(4)F→G反应的化学方程式为_______;G→H的反应类型为_______。
(5)H与M反应生成I的过程中有HCl生成,则M的结构简式为_______。
(6)L是F的同系物,且相对分子质量比F少14,则L的同分异构体中,同时满足下列条件的共有_______种。
①含有手性碳原子;②能发生银镜反应;③含苯环且苯环上只有一个取代基。
(7)E→F过程发生一系列反应,如下图所示,其中Y为加成反应产物,Y在酸性条件下水解的产物除F外,还有有机物Z和盐类物质(已略去),则Z的结构简式为_______。
【答案】(1)4-异丙基硝基苯或4-硝基异丙基苯 (2)醛基 (3)
(4) ++H2O 加成反应或还原反应 (5)
(6)4 (7)
【详解】(1)由A的结构简式,以苯环为主体,取代基为异丙基、硝基,其系统名称为4-异丙基硝基苯或4-硝基异丙基苯。
(2)由F的结构简式可知,其含氧官能团为醛基。
(3)由B和C的结构简式,可知B转化成C是硝基被还原成氨基的过程,所以C的正确结构简式为:
(4)F到G发生醛基的加成反应,得到羟基,再发生羟基的消去反应得到碳氮双键,则反应的化学方程式为:++H2O,由G和H的结构简式可得,碳氮双键断开,与氢原子加成,发生的是加成反应或还原反应。
(5)H与M反应生成I的过程有HCl生成,对比H和I的结构简式,可得M的结构简式为:
(6)L是F的同系物,且相对分子质量比F少 14,即L的分子式为C9H9OCl,除苯环外还有一个 -CHO、一个-Cl、两个饱和C原子,其中含有手性碳原子、能发生银镜反应、含苯环且苯环上只有一个取代基的结构有:、、、,共4种。
(7)与Mg反应生成X:,与(CH3)2NCHO生成中间产物Y,其中Y为加成反应产物,则Y为再与HCl反应生成F( )和Z(),故X为:,Z为:。
9.(2026·山东聊城·一模)化合物H是一种具有重要药理活性的有机分子,其合成路线如下:
已知:①吡啶()与苯环类似,具有芳香性。
②异构化生成D的反应类似酮式一烯醇式互变:
③
回答下列问题:
(1)A的结构简式为___________,的名称为___________,C中含氧官能团的名称为___________。
(2)D→E的反应类型为___________,C+F→G的化学方程式为___________。
(3)化合物X的分子式,符合下列条件的X的结构简式为___________。
①含有六元环,且具有芳香性
②六元环上只有2种不同化学环境的氢原子
③N原子与Cl原子不直接相连
(4)以、和为主要原料合成。利用上述信息补全合成路线,___________。
【答案】(1) 对氟苯甲醛或4-氟苯甲醛 醚键、醛基 (2)取代反应 +
(3)和
(4)
【详解】(1)根据分析,A结构简式为,的系统命名法为:4-氟苯甲醛,习惯命名法为:对氟苯甲醛;C的结构简式为,含氧官能团的名称为醚键、醛基;
(2)D→E的方程式为,反应类型是取代反应;F中的五元环上的亚甲基与C中的醛基发生加成反应生成醇羟基,然后再让醇羟基发生消去反应生成碳碳双键,故C+F→G化学方程式为+;
(3)化合物X的分子式,不饱和度为4,满足①含有六元环,且具有芳香性,可能是苯环,也可能是吡啶环,其余结构均为饱和结构,②六元环上只有2种不同化学环境的氢原子,若是苯环,则为对位取代,③N原子与Cl原子不直接相连,满足条件的结构简式为和;
(4)根据题干路线可知,与发生取代反应生成,再与发生已知信息③的反应生成,再发生还原反应生成目标产物,故合成路线是:。
10.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)药物Z的研发具有重要的意义,它的一种合成路线如下(略去部分试剂和条件)。
已知:①
②
③
(1)A的名称为___________。
(2)B中官能团的名称为___________。
(3)E的结构简式为___________。
(4)F生成Z的过程中,第一步和第二步的总反应化学方程式为:___________,第三步的反应类型为___________。
(5)同时满足下列条件C的同分异构体有___________种。
①红外光谱显示含
②可与发生显色反应,1mol该物质能与2mol反应
③苯环上有3个取代基且苯环上的一氯代物有两种
④核磁共振氢谱有6组峰,峰面积比为1:2:2:2:2:6
(6)根据上述合成路线,完成下列问题。
①M的结构简式___________。
②N的结构简式___________。
【答案】(1)间硝基苯酚或3-硝基苯酚 (2)硝基、醚键 (3)
(4)+CH3NH2+H2O 还原或加成
(5)4种 (6)
【详解】(1)根据分析可知,A的结构简式为,名称为间硝基苯酚或3-硝基苯酚;
(2)根据分析可知,B的结构简式为,官能团的名称为醚键、硝基;
(3)根据分析可知,E的结构简式为;
(4)F生成Z的过程中,第一步是氨基和醛基的加成反应得到羟基,第二步是羟基的消去反应得到碳氮双键,总反应化学方程式为:+CH3NH2+H2O;
(5)C的分子式为,不饱和度为4,满足①红外光谱显示含,②可与发生显色反应,说明含有酚羟基,则其余结构均为饱和结构,1 mol该物质能与2 mol反应,说明含有2个酚羟基,③苯环上有3个取代基且苯环上的一氯代物有两种,说明取代基的结构对称(如两个对称的酚羟基),④核磁共振氢谱有6组峰,峰面积比为1:2:2:2:2:6,说明有2个结构对称的甲基,满足条件的结构简式为、、、,共4种。
(6)①根据已知信息②M中含有醛基,发生类似F→Z的反应,则M的结构简式为;
②根据已知信息③,氨基的氢原子可以和卤代烃发生取代反应,则N的结构简式为。
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