3.5 有机合成（举一反三专项训练，天津专用） 【上好课】 化学人教版选择性必修3

3.5 有机合成 题型01 碳链的增长和缩短 题型02 官能团的引入 题型03 官能团的保护 题型04 有机反应类型的判断方法 题型05 有机合成与推断的突破方法 题型06 有机合成路线的设计 题型07 限定条件下同分异构体的书写  题型01 碳链的增长和缩短 1．碳链增长的反应： 当原料分子中的碳原子数少于目标分子中的碳原子数时，可以通过引入含碳原子的官能团等方式使碳链增长。如： (1)CH≡CHCH2==CHCN(丙烯腈)CH2==CHCOOH(丙烯酸) 　　 (2) (3)羟醛缩合反应生成烯醛 2．碳链减短的反应：氧化反应等则可以使烃分子链缩短。 如： (1) (2)RC≡CHRCOOH (3) 3．成环反应 共轭二烯烃与含碳碳双键的化合物反应，得到环加成产物。 【典例1】．（26高三上·天津河西·月考）最理想的“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物的反应。下列属于最理想的“原子经济性反应”的是 A．用丙烯腈(CH2=CHCN)在酸性条件下水解制备丙烯酸的反应 B．乙醇的催化氧化 C．用乙醛发生羟醛缩合制备2﹣丁烯醛的反应 D．用环氧乙烷与水反应制备乙二醇的反应 【答案】D 【详解】A．丙烯腈在酸性条件下水解制备丙烯酸的反应方程式为CH2=CHCN+H++2H2O→CH2=CHCOOH+，产物除丙烯酸外还有，反应物中原子没有全部转化为期望的最终产物，A项不符合题意； B．乙醇的催化氧化反应的方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O，产物有乙醛和H2O两种，反应物中原子没有全部转化为期望的最终产物，B项不符合题意； C．乙醛发生羟醛缩合制备2-丁烯醛的方程式为CH3CHO+CH3CHOCH3CH=CHCHO+H2O，产物有2-丁烯醛和H2O两种，反应物中原子没有全部转化为期望的最终产物，C项不符合题意； D．用环氧乙烷与水反应制备乙二醇的方程式为+H2OHOCH2CH2OH，产物只有乙二醇一种，反应物中原子全部转化为期望的最终产物，D项符合题意； 答案选D。 【变式1-1】．．（2025·天津河北·一模）关于生物体中普遍存在的有机化合物，下列说法正确的是 A．核糖与葡萄糖互为同分异构体 B．聚丙烯酸钠是通过缩聚反应制得 C．苯胺在酸性下可发生水解反应 D．淀粉可以发生酯化反应和水解反应 【答案】D 【详解】A．葡萄糖分子式为C6H12O6，核糖的分子式为C5H10O5，两者分子式不同，不互为同分异构体，A错误； B．聚丙烯酸钠是通过加聚反应制得，B错误； C．苯胺在酸性条件下不能发生水解反应，C错误； D．淀粉中存在羟基，可以发生酯化反应，淀粉能发生水解反应，D正确； 故答案选D。 【变式1-2】．（2026·天津河西·三模）苯酚具有杀菌消炎的作用，可有如图路线在一定条件下合成。下列说法正确的是 A．A分子中所有原子共平面 B．A能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．B和C互为同系物 D．B和C在一定条件下能发生加聚反应 【答案】B 【详解】A．A分子中含甲基，具有类似甲烷的空间结构，所有原子一定不共面，A错误； B．A为甲苯，连接苯环上的C原子上有H原子，能被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸，而使其褪色，B正确； C．B为苯甲酸，C为苯酚，两者结构不相似，组成上相差的也不是n个CH2，不互为同系物，C错误； D．B和C分子中没有可发生加聚反应的官能团，不能发生加聚反应，D错误； 故选B。 【变式1-3】．（2026·上海浦东新·二模）中国科学家率先合成出可降解塑料：聚二氧化碳，对其判断合理的是 A．含碳量与不同 B．属于纯净物 C．会产生白色污染 D．结构可表示为 【答案】D 【详解】A．聚二氧化碳是通过二氧化碳加聚反应得到的，其含碳量与二氧化碳相同，A项错误； B．聚二氧化碳属于高聚物，是混合物，B项错误； C．聚二氧化碳是降解塑料，可以降解不会产生白色污染，C项错误； D．聚二氧化碳是通过二氧化碳加聚反应得到的，结构可表示为，D项正确； 答案选D。 题型02 官能团的引入 有选择地通过取代、加成、消去、氧化、还原等有机化学反应,可以实现有机化合物类别的转化,并引入目标官能团。 各类官能团的引入方法 官能团 引入方法 碳卤键 ①烃、酚的取代; ②不饱和烃与HX、X2(X代表卤素原子,下同)的加成; ③醇与氢卤酸(HX)的取代 羟基 ①烯烃与水的加成; ②醛、酮与氢气的加成; ③卤代烃在碱性条件下的水解; ④酯的水解; ⑤葡萄糖发酵产生乙醇 碳碳双键 ①某些醇或卤代烃的消去; ②炔烃不完全加成; ③烷烃的裂化 碳氧双键 ①醇的催化氧化; ②连在同一个碳上的两个羟基脱水; ③低聚糖或多糖水解可引入醛基; ④含碳碳三键的物质与水的加成 羧基 ①醛基的氧化; ②酯、酰胺、肽、蛋白质、羧酸盐的水解 苯环上引入不 同的官能团 ①卤代:X2和FeX3; ②硝化:浓硝酸和浓硫酸共热; ③烃基氧化; ④先卤代后水解 【典例2】．（25高三上·天津西青·期末）下列反应类型不能引入醇羟基的是（    ） A．消去反应 B．取代反应 C．加成反应 D．还原反应 【答案】A 【分析】在碳链上引入羟基，可由−Cl、−Br在碱性条件下水解(或取代)生成；可与C＝O与氢气发生加成反应生成或由C＝C与水发生加成反应生成；也可由酯发生水解反应生成，以此解答该题。 【详解】A．消去反应不能引入羟基，故A选； B．在碳链上引入羟基，可由−Cl、−Br在碱性条件下水解(或取代)生成，故B不选； C．在碳链上引入羟基，可由C＝O与氢气发生加成反应生成或由C＝C与水发生加成反应生成，故C不选； D．在碳链上引入羟基，可由C＝O与氢气发生加成反应生成，该反应也为还原反应，故D不选； 故答案选A。 【点睛】注意把握相关有机物官能团的性质以及转化，把握有机物合成的基本思路。 【变式2-1】．（25高二下·天津·期末）下列反应过程中不能引入醇羟基的是 A．醛的氧化反应 B．卤代烃的取代反应 C．烯烃的加成反应 D．酯的水解反应 【答案】A 【详解】A.醛的氧化反应引入的是羧基，故A符合题意； B.卤代烃取代反应能够引入羟基官能团，如溴乙烷在氢氧化钠的水溶液中加热情况下，水解得到乙醇，故B不符合题意； C.烯烃的加成反应能够引入羟基，如烯烃和水加成生成乙醇，引入了羟基，故C不符合题意； D.酯的水解反应能够引入羟基，如乙酸乙酯水解，能生成乙醇和乙酸，故D不符合题意； 所以本题正确答案为A。 【点睛】根据官能团的性质和各种反应类型的反应原理进行分析判断即可。 【变式2-2】．（25高二下·天津静海·期中）下列反应能引入羟基的是 A．溴乙烷和氢氧化钠的乙醇溶液共热 B．乙烯的水化 C．苯与浓硫酸和浓硝酸的混酸共热 D．乙酸和甘油的酯化 【答案】B 【详解】A. 溴乙烷和氢氧化钠的乙醇溶液共热生成乙烯、溴化钠和水，不能引入羟基，A错误；B. 乙烯的水化生成乙醇，能引入羟基，B正确；C. 苯与浓硫酸和浓硝酸的混酸共热发生硝化反应生成硝基苯和水，不能引入羟基，C错误；D. 乙酸和甘油的酯化生成酯类和水，不能引入羟基，D错误；答案选B。 【变式2-3】．（26·天津·一模）生活中常见的荧光棒的发光原理可用下式表示： ＋H2O2  → 2 ＋ 2CO2 二苯基草酸酯 上述反应产生的能量传递给荧光染料分子后，染料分子释放荧光。下列说法不正确的是 A．可用氯化铁溶液检验上述反应有苯酚生成 B．荧光棒发光过程涉及化学能到光能的转化 C．二苯基草酸酯苯环上的一氯代物共有3种 D．二苯基草酸酯与草酸二甲酯互为同系物 【答案】D 【详解】A．荧光棒中不含酚羟基，可用氯化铁溶液检验上述反应有苯酚生成，选项A正确；B．染料分子释放出荧光，化学能转化为光能，选项B正确；C．二苯基草酸酯结构对称，有邻、间、对3种同分异构体，则一氯代物共有3种，选项C正确；D．二苯基草酸酯含有苯环，草酸二甲酯结构不同，不是同系物，选项D不正确。答案选D。 点睛：本题考查有机物的结构和性质，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，题目难度不大，本题注意把握有机物的官能团的性质，答题时注意审题。易错点为选项D：苯基草酸酯含有苯环，草酸二甲酯结构不同，不是同系物。 题型03 官能团的保护 1．羟基的保护 (1)醇羟基 ①将醇羟基转化为醚键，反应结束后再脱除 R—OHR—O—R′ R″—O—R′R″—OH ②将醇羟基转化为酯基，再水解复原 (2)酚羟基 ①用NaOH溶液保护 ②用CH3I保护 2．氨基的保护 ①用酸转化为盐保护 ②用醋酸酐转化为酰胺保护 3．碳碳双键的保护 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。 CH2==CH2CH3CH2ClCH2==CH2 4．醛基(或酮羰基)的保护 用乙醇(或乙二醇)加成保护 ①。 ②O。 【典例3】．．（2026·湖北武汉·模拟预测）在无水环境中，醛或酮可在催化剂的作用下与醇发生反应，其机理如图所示。下列说法错误的是 A．总反应的化学方程式(不考虑催化剂)为 B．加入干燥剂或增加的浓度，可提高醛或酮的平衡转化率 C．甲醛和聚乙烯醇发生上述反应时，产物中可能含有六元环结构 D．在有机合成中，将醛转化为缩醛可保护醛基，缩醛再与水反应可恢复醛基 【答案】B 【详解】 A．根据以上反应机理可知，总反应的化学方程式：，A正确； B．加入干燥剂除去生成物水可提高醛或酮的平衡转化率，H+是催化剂，增加H+的浓度，不能提高醛或酮的平衡转化率，B错误； C．甲醛和聚乙烯醇发生上述反应时，聚乙烯醇链节含多个醇羟基，产物中可含有六元环结构，C正确； D．根据上述反应机理，在有机合成中，将醛转化为缩醛可保护醛基不被氧化，缩醛再与水反应可恢复醛基，D正确； 答案选B。 【变式3-1】．（2026·北京·高考真题）高分子Y是一种人工合成的多肽，其合成路线如下。 下列说法不正确的是 A．F中含有2个酰胺基 B．高分子Y水解可得到E和G C．高分子X中存在氢键 D．高分子Y的合成过程中进行了官能团保护 【答案】B 【详解】A．由结构简式可知，F中含有2个酰胺基，故A正确， B．由结构简式可知，高分子Y一定条件下发生水解反应生成 和，故B错误； C．由结构简式可知，高分子X中含有的酰胺基能形成氢键，故C正确； D．由结构简式可知，E分子和高分子Y中都含有氨基，则高分子Y的合成过程中进行了官能团氨基的保护，故D正确； 故选B。 【变式3-2】25-26高三下·北京·月考）由化合物、和合成药物中间体，转化关系如下图。 已知：生成时，与中均有键断裂。 下列说法不正确的是 A．的化学式为 B．和的过程中，均涉及上的加成反应 C．W的化学式为 D．若中的全部原子用标记，生成的的结构简式如上图 【答案】D 【详解】A．K的分子式为C5H4N2O，甲醇分子式为CH4O，M的分子式为C4H4N4，根据原子守恒可知L的化学式为，A正确； B．K中-CN（-C≡N）在K→M时，三键打开与L加成形成环状结构；M中残留的-CN在M→Q时进一步加成形成Q的稠环，两过程均涉及-CN加成，B正确； C．根据已知：生成时，与中均有键断裂，M的分子式为C4H4N4，的分子式为C5H5N5，结合元素守恒，生成的W为H2O，C正确； D．K中N为15N（-CN的N），中间体M为：，根据已知：生成时，与中均有键断裂，则生成的Q的结构简式为，D错误； 故选D。 【变式3-3】（25-26高三下·浙江杭州·月考）一种将CO2转化为高附加值物质的机理如图，其中的R代表H或有机基团。下列说法不正确的是 A．X的结构可能为 B．生成的催化剂为 C．在反应①中体现了碱性 D．若R为H，产物中还可能生成HOOCC≡CCOOH 【答案】C 【分析】反应总过程为端炔和发生羧基化反应生成炔酸，咪唑类物质作为催化剂循环参与反应。 【详解】 A．反应②中，咪唑负离子进攻CO2的亲电碳，生成，A正确； B．参与了整个循环，在反应②消耗，在反应④重新生成，反应前后性质和质量不变，是生成炔酸铯的催化剂，B正确； C．反应①中，给出质子，结合质子生成，因此在反应中体现酸性，不是碱性，C错误； D．若R=H，反应物为乙炔，两端都含有端炔氢，都可以发生羧基化反应，最终可以得到HOOCC≡CCOOH，D正确； 故选C。 题型04 有机反应类型的判断方法 有机反应类型的判断方法： 由反应特点推测反应类型　 从断键、成键的角度掌握各反应类型的特点，如取代反应的特点是有上有下或断一下一上一；加成反应的特点是只上不下或断一加二；消去反应的特点是只下不上 由反应条件推测反应类型　 ①NaOH水溶液作条件的反应：卤代烃的水解；酯或酰胺的碱性水解；NaOH醇溶液与卤代烃发生的是消去反应 ②以浓H2SO4作条件的反应：醇的消去；醇变醚；苯的硝化；酯化反应 ③以稀H2SO4作条件的反应：酯的水解；糖类的水解；蛋白质的水解 ④当反应条件为光照且与X2反应时，通常是X2与烷烃或苯环侧链烃基上的氢原子发生取代反应，而当反应条件为催化剂且与X2反应时，通常为苯环上的氢原子直接被取代 ⑤当反应条件为催化剂并有氧气时，通常是醇氧化为醛(或酮)或醛氧化为酸 注意：(1)卤代、硝化、磺化、酯化、水解、皂化、分子间脱水等反应，本质上属于取代反应。 (2)聚合反应包括加成聚合反应(简称加聚反应)和缩合聚合反应(简称缩聚反应)。 (3)有机物的加氢、脱氧属于还原反应，脱氢、加氧属于氧化反应。 【典例4】．（25-26高三上·江苏镇江·月考）合成抗肿瘤药氟他胺的部分流程如下。已知吡啶是一种有机碱。下列说法正确的是 A．丙最多与发生加成反应 B．甲到乙的反应类型为取代反应 C．吡啶在反应前后的质量不变，是该反应的催化剂 D．丙分子的核磁共振氢谱有6组峰 【答案】A 【详解】A．丙分子中含1个苯环，苯环可与H2发生加成反应，1mol苯环需3mol H2，其他基团（如酰胺键中的羰基）在高中阶段不考虑加成，故1mol丙最多与3mol H2加成，A正确； B．甲到乙是硝基（-NO2）被还原为氨基（-NH2），反应类型为还原反应，而非取代反应，B错误； C．吡啶是有机碱，与反应生成的HCl反应（生成吡啶盐酸盐），参与了反应，质量会改变，不是催化剂，C错误； D．丙分子中苯环为间位二取代，共有7种化学环境不同的H原子，如图：，则丙分子的核磁共振氢谱有7组峰，D错误； 故选A。 【变式4-1】．（24-25高二下·天津和平·期末）由有机化合物合成的合成路线中，不涉及的反应类型是 A．取代反应 B．还原反应 C．加成反应 D．氧化反应 【答案】B 【详解】 先与溴水发生加成反应，得到卤代烃，再水解（取代）得到醇，再催化氧化反应得到产物，不涉及到还原反应，故选：B。 【变式4-2】．（23-24高二下·天津南开·期末）由有机化合物合成的合成路线中，不涉及的反应类型是 A．取代反应 B．加成反应 C．消去反应 D．氧化反应 【答案】C 【详解】 如图所示为合成路线，，先与溴水发生加成反应，得到的卤代烃再水解（取代）得到醇，醇再催化氧化反应得到产物，不涉及到消去反应，故选C。 【变式4-3】（24-25高二下·天津·期中）已知苯可以进行如图转化： 下列说法错误的是 A．反应①的反应类型为取代反应，反应②的反应类型为消去反应 B．化合物B的结构简式为 C．仅用水就可以鉴别苯和溴苯 D．能与溴水发生加成反应，但不能与酸性KMnO4溶液反应 【答案】D 【分析】由有机物的转化关系可知，反应①在铁做催化剂作用下与溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢；催化剂作用下苯与氢气发生加成反应生成环己烷，则A为环己烷。光照条件下环己烷与氯气发生取代反应生成一氯环己烷，则B为一氯环己烷；一氯环己烷在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成环己烯。 【详解】A．由分析可知，反应①为在铁做催化剂作用下与溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢，反应②为一氯环己烷在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成环己烯、溴化钠和水，故A正确； B．由分析可知，B为一氯环己烷，结构简式为，故B正确； C．苯的密度比水小，溴苯的密度比水大，则仅用水就可以鉴别苯和溴苯，有机层在下方的为溴苯，有机层在上方的苯，故C正确； D．环己烯分子中含有的碳碳双键能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，故D错误； 故选D。 题型05 有机合成与推断的突破方法 1.根据反应条件推断反应物或生成物 (1)“光照”为烷烃的卤代反应。 (2)“NaOH水溶液、加热”为R—X的水解反应,或酯()的水解反应。 (3)“NaOH醇溶液、加热”为R—X的消去反应。 (4)“HNO3(浓H2SO4)、加热”为苯环上的硝化反应。 (5)“浓H2SO4、加热”为R—OH的消去或酯化反应。 (6)“浓H2SO4、170 ℃”是乙醇消去反应的条件。 2.根据有机反应的特殊现象推断有机物的官能团 (1)使溴水褪色,则表示该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键或醛基。 (2)使酸性KMnO4溶液褪色,则该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基或苯的同系物(侧链烃基中与苯环直接相连的碳原子上必须含有氢原子)。 (3)遇FeCl3溶液显紫色或加入浓溴水出现白色沉淀,表示该物质分子中含有酚羟基。 (4)加入新制Cu(OH)2并加热,有砖红色沉淀生成(或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现),表示该物质中含有—CHO。 (5)加入金属钠,有H2产生,表示该物质分子中可能有—OH或—COOH。 (6)加入NaHCO3溶液有气体放出,表示该物质分子中含有—COOH。 3.以特征产物为突破口来推断碳架结构和官能团的位置 (1)醇的氧化产物与结构的关系 (2)由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。 (3)由取代产物的种类或氢原子环境可确定碳架结构。有机物取代产物越少或相同环境的氢原子数越多,说明该有机物结构的对称性越高,因此可由取代产物的种类或氢原子环境联想到该有机物碳架结构的对称性而快速进行解题。 (4)由加氢后的碳架结构可确定碳碳双键或碳碳三键的位置。 (5)由有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯,可确定该有机物是含羟基的羧酸;根据酯的结构,可确定—OH与—COOH的相对位置。 4.根据关键数据推断官能团的数目 (1)—CHO; (2)2—OH(醇、酚、羧酸)H2; (3)2—COOHCO2,—COOHCO2; (4)—C≡C—; (5)。 【典例5】．（24高二下·天津静海·期中）某有机化合物的结构简式如图，推断它可以发生的反应类型有 ①取代    ②加成    ③消去    ④水解    ⑤酯化    ⑥中和    ⑦加聚 A．①③⑤⑥ B．②④⑥⑦ C．①②④⑤⑥ D．①②③⑤⑥ 【答案】D 【详解】根据有机物的结构简式可知分子中含有酚羟基、醇羟基和羧基，另外还含有苯环，则可以发生①取代、②加成、③消去、⑤酯化、⑥中和，不能发生④水解和⑦加聚，综上所述，①②③⑤⑥符合题意，答案选D。 【变式5-1】．．（2026·天津河北·一模）2025年10月28日，中国上海举办了以“AI+点击化学”为议题的国际科学大会。下图所示化合物是“点击化学”研究中的常用分子。关于该化合物的说法错误的是 A．无手性碳原子 B．能与氨基酸和蛋白质中的氨基反应 C．能使溴水和酸性溶液褪色 D．最多能与等物质的量的反应 【答案】D 【详解】A．手性碳原子要求是连有4种不同原子或基团的饱和碳原子，该分子中所有饱和碳原子均连有2个氢原子，不存在手性碳原子，A正确； B．该分子含有羧基，羧基可以和氨基酸、蛋白质中的氨基发生脱水缩合反应，B正确； C．该分子含有碳碳三键，可与溴水发生加成反应使溴水褪色，也可被酸性溶液氧化使高锰酸钾溶液褪色，C正确； D．一个该分子中含有1个羧基，同时还含有1个酰胺键，1mol羧基消耗1mol ，1mol酰胺键碱性水解消耗1mol ，因此1mol该化合物最多消耗2mol，D错误； 答案是D。 【变式5-2】（25-26高三下·天津宁河·开学考试）我国科学家报道了如下反应。 有关该反应的说法错误的是 A．可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别反应物与产物 B．反应物与产物互为同分异构体 C．1 mol反应物与1 mol产物均至少与3 mol的发生加成反应 D．反应过程中有碳氢键的断裂和碳碳双键的形成 【答案】A 【详解】A．反应物含碳碳三键，产物含碳碳双键，二者都能被酸性高锰酸钾氧化，均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，无法鉴别，A错误； B．反应物和产物的分子式完全相同，结构不同，互为同分异构体，B正确； C．当为烷基（无额外不饱和键，对应最少加成量）时：1mol反应物含1mol碳碳三键（消耗）+1mol羰基（消耗），共消耗；1mol产物含2mol碳碳双键（消耗）+1mol羰基（消耗），也共消耗；若含有不饱和键可能会消耗更多，因此二者均至少与加成，C正确； D．反应中碳碳三键转化为两个碳碳双键，过程中存在碳氢键的断裂和新碳碳双键的形成，D正确； 故选A。 【变式5-3】．（25-26高三上·北京海淀·期末）化合物M可合成航空飞行器液体燃料Q，转化关系如下图。 下列说法正确的是 A．等物质的量的M与加成生成1-戊醇 B．Q的核磁共振氢谱有两组峰 C．用的溶液能区分P与Q D．1 mol Q完全燃烧需要 【答案】D 【详解】A．等物质的量的M与H2发生加成反应后，酮羰基转化为羟基，生成环戊醇，A错误； B．由Q得结构式可知，其分子中含有3中不同化学环境的氢原子，所以核磁共振氢谱有3组峰，B错误； C．P和Q的区别为苯环，而苯环不与Br2的CCl4溶液反应，两者均无现象，C错误； D．Q分子式为C15H24，1 mol该物质完全燃烧需要氧气的物质的量为O2，D正确； 故选D。 题型06 有机合成路线的设计 1．一元合成路线 R—CH===CH2R—CH2—CH2XR—CH2—CH2OHR—CH2—CHOR—CH2—COOH―→酯 2．二元合成路线 CH2===CH2CH2X—CH2XHOH2C—CH2OHOHC—CHOHOOC—COOH―→链酯、环酯、聚酯 3．芳香族化合物合成路线 4．设计给定物质的合成路线 表达方式 A反应物B反应物C……→D 总体思路 根据目标分子与原料分子的差异构建碳骨架和实现官能团转化 设计关键 信息及框图流程的运用 常用方法 正向合成法 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，其思维程序为……。 逆向合成法 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，其思维程序为……。 正逆双向合成法 采用正推和逆推相结合的方法，是解决合成路线题的最实用的方法，其思维程序为……。 【典例6】．（2025·天津武清·二模）布洛芬(Ⅰ)具有抗炎、镇痛、解热作用，通过对该分子进行如下修饰可降低对胃肠道的刺激，其中为吡啶环。下列说法错误的是 A．Ⅰ的分子式为 B．Ⅰ与氢气加成后的产物，环上的一氯代物有4种 C．Ⅱ的同分异构体中，吡啶环上仅连一个取代基的结构有5种 D．Ⅲ中含有2个手性碳原子 【答案】D 【详解】A．结合Ⅰ的结构式，可知分子式为C13H18O2，A正确； B．Ⅰ与H2加成后苯环变为环己烷，环上对位连两个不同取代基，故换上有4种不同化学环境的H，一氯代物4种，B正确； C．Ⅱ的同分异构体中，吡啶环上仅连一个取代基的结构有5种，分别如下，C正确； D．Ⅲ中仅与苯环、-CH3、-COO-、H相连的碳为手性碳（1个），无其他手性碳，D错误； 故选D。 【变式6-1】．（24-25高二下·天津南开·期末）植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性，其结构简式如图所示。 下列关于阿魏萜宁的说法错误的是 A．水溶液呈酸性 B．阿魏萜宁最多与发生反应 C．阿魏萜宁最多与发生反应 D．酸性条件下水解的产物均可发生聚合反应 【答案】B 【详解】A．根据阿魏萜宁结构简式可知，含有酚羟基，水溶液具有弱酸性，A项正确； B．阿魏萜宁结构中含有1个碳碳双键、1个苯环，能与发生加成反应，阿魏萜宁最多消耗，B项错误； C．阿魏萜宁结构中含有1个酚羟基，1个酯基，能与发生反应，阿魏萜宁最多消耗，C项正确； D．酸性条件下水解的产物有、，能发生加聚反应生成高聚物，也能发生缩聚反应生成高聚物，能发生缩聚反应，D项正确； 答案选B。 【变式6-2】．（24-25高二下·天津西青·期末）由苯酚合成H的路线(部分反应试剂、反应条件已略去)如图，下列说法不正确的是 A．F的分子式为 B．B生成C的反应条件为浓硫酸、加热 C．A有毒，如不慎沾到皮肤上，应立即用乙醇冲洗，再用水冲洗 D．H是乙醇的同系物 【答案】D 【分析】 A与氢气加成到B，B发生消去反应得到C，C与溴水加成得到D：，D发生消去反应得到E，E与溴水发生1,4加成得到F：，F与氢气加成得到G，G水解得到H。 【详解】 A．F为，分子式为，A正确； B．B到C为醇的消去反应，条件为浓硫酸、加热，B正确； C．苯酚易溶于乙醇，微溶于水，故如苯酚不慎沾到皮肤上，应立即用乙醇冲洗，再用水冲洗，C正确； D．H中含2个羟基，与乙醇不是同系物，D错误； 故选D。 【变式6-3】．（24-25高二下·天津河北·期末）在电影《哪吒2之魔童闹海》中，陈塘关百姓需要治病的药材时，申公豹运入陈塘关的中药中有一味药材为三七，其所含三七素是止血活性成分，结构简式如下图所示。下列关于三七素的说法错误的是 A．分子式为C5H8N2O5 B．镍催化下能与氢气发生加成反应 C．是一种含有其他官能团的氨基酸 D．分子中碳原子可能全部处于同一平面 【答案】B 【详解】A．由结构，分子式为C5H8N2O5，A正确； B．分子中含有羧基、酰胺基，镍催化下不能与氢气发生加成反应，B错误； C．分子中含羧基、酰胺基，是一种含有其他官能团的氨基酸，C正确； D．与羰基直接相连的原子共面，碳碳单键、碳氮单键可以旋转，则分子中碳原子可能全部处于同一平面，D正确； 故选B。 题型07 限定条件下同分异构体的书写 以合成路线图中的某一有机物的分子式或结构简式为依据提供条件，如核磁共振氢谱中峰的组数及面积比、使FeCl3溶液显色、1 mol有机物与Na或NaHCO3反应生成气体的物质的量等来书写符合条件的该有机物的同分异构体的结构简式或数目判断是历届各地高考的必考点。解答是必须认真审题，依据题目提供的条件，采用等效氢法、烃基取代法、定一移一法或定二移一法进行书写。 1．等效氢法 单官能团有机物分子可以看作烃分子中一个氢原子被其他的原子或官能团取代的产物，确定其同分异构体数目时，实质上是看处于不同位置的氢原子的数目，可用“等效氢法”判断。判断“等效氢”的三原则是： （1）同一碳原子上的氢原子是等效的，如CH4中的4个氢原子等效。 （2）同一碳原子上所连的甲基上的氢原子是等效的，如 C(CH3)4中的4个甲基上的12个氢原子等效。 （3）处于对称位置上的氢原子是等效的，如CH3CH3中的6个氢原子等效，乙烯分子中的4个氢原子等效，苯分子中的6个氢原子等效，CH3C(CH3)2C(CH3)2CH3上的18个氢原子等效。 2．烃基取代法 （1）记住常见烃基的结构：丙基有2种结构，丁基有4种结构，戊基有8种结构。 （2）将有机物分子拆分为烃基和官能团两部分，根据烃基同分异构体的数目，确定目标分子的数目，如C4H10O属于醇的可改写为C4H9—OH，共有4种结构，C5H10O属于醛的可改写为C4H9—CHO，共有4种结构。 3．定一移一法或定二移一法 对于二元代物的同分异构体的判断，可固定一个取代基的位置，再移动另一个取代基，以确定同分异构体的数目。如CH3CH2CH3的二氯代物数目：第1步固定1个氯原子，有2种：（1），（2）。第2步固定第2个氯原子：（1）有3种，（2）有2种，其中（1）b和（2）d重复，故CH3CH2CH3的二氯代物有4种。对于三元代物的同分异构体的判断，可固定两个取代基的位置，再移动另一个取代基，以确定同分异构体的数目。如苯环上有三个取代基，则分别固定两个取代基的位置（邻、间、对），再移动另一个取代基。 【典例7】．（24-25高二下·天津和平·阶段练习）按要求写出下列同分异构体的数目或结构简式。 (1)化合物X是A()的同分异构体，可发生银镜反应，与酸性高锰酸钾反应后可以得到对苯二甲酸，写出X的结构简式_______。 (2)B()是一种重要的化工原料，其同分异构体中能够发生银镜反应的有_______种(考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为4:1:1的结构简式为_______。 (3)C的同分异构体W(不考虑手性异构)可发生银镜反应：且1molW最多与2molNaOH发生反应，产物之一可被氧化成二元醛。满足上述条件的W有_______种，若W的核磁共振氢诸有四组峰，则其结构简式为_______。 (4)D()的同分异构体中，同时满足下列条件的共有_______种； ①能发生银镜反应；②遇FeCl3溶液显紫色；③含有苯环。 其中，核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积比为2：2：2：1：1的同分异构体的结构简式为_______。 (5)E()的同分异构体中，与其具有相同官能团的有_______种(不考虑对映异构)，其中核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为1:2:9的结构简式为_______。 (6)F()的同分异构体中，仅含有、和苯环结构的有_______种。 【答案】(1) (2) 5 (3) 4 HCOOCH2C(CH3)2CH2Br (4) 13 (5) 8 HOCH2C(CH3)3 (6)6 【详解】（1） A为苯丙烯醛，化合物X是A的同分异构体，可发生银镜反应，说明含有醛基，与酸性高锰酸钾反应后可以得到对苯二甲酸，X为芳香化合物，且有两个处于对位取代基，满足条件的X的结构简式为，故答案为：； （2） B()是一种重要的化工原料，其同分异构体中能够发生银镜反应即含有醛基的有CH3CH=CHCHO存在顺反异构、CH3(CHO)C=CH2、OHCCH2CH=CH2，等5种，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为4:1:1的结构简式为，故答案为：5；； （3）已知C的分子式为：C6H11O2Br，C的同分异构体W(不考虑手性异构)可发生银镜反应即含有醛基或甲酸酯基，且1molW最多与2molNaOH发生反应，产物之一可被氧化成二元醛，即含有甲酸酯基和-CH2Br，且含有HCOOCH2-结构，则满足上述条件的W有：HCOOCH2CH2CH2CH2CH2Br、HCOOCH2CH(CH3)CH2CH2Br、HCOOCH2CH2CH(CH3)CH2Br、HCOOCH2C(CH3)2CH2Br等4种，若W的核磁共振氢诸有四组峰，则其结构简式为：HCOOCH2C(CH3)2CH2Br，故答案为：4；HCOOCH2C(CH3)2CH2Br； （4） D()同时满足下列条件①能发生银镜反应即含有醛基或HCOO-；②遇FeCl3溶液显紫色含有酚羟基；③含有苯环的同分异构体，若苯环上连有2个基团则有：-OH、-CH2CHO一种情况，则有邻、间、对三种位置异构，若苯环上连有3个基态即-CH3、-OH和-CHO一种情况，则有10种位置异构，共有3+10=13种，其中，核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积比为2：2：2：1：1的同分异构体的结构简式为：，故答案为：13；； （5） E()的同分异构体中，与其具有相同官能团即含有醇羟基，碳链异构有CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)2和C(CH3)4，则每一种又分别有羟基的位置异构有：3种、4种和1种，一共有3+4+1=8种(不考虑对映异构)，其中核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为1:2:9的结构简式为：HOCH2C(CH3)3，故答案为：8；HOCH2C(CH3)3； （6） F()的同分异构体中，仅含有-OCH2CH3、-NH2和苯环结构，即含有3个-OCH2CH3和1个-NH2，先考虑3个-OCH2CH3在苯环上有邻偏均三种位置关系，再考虑连-NH2则分别有2种、3种和1种位置异构，即一共有2+3+1=6种，故答案为：6。 【变式7-1】．．（24-25高二下·天津静海·阶段练习）限定条件下同分异构体的书写： (1)某烃A分子式为C6H12，能使溴水褪色，且所有碳原子都在同一平面内，该物质的结构简式为___________。 (2)具有支链的化合物B的分子式为C4H6O2，B可以使Br2的四氯化碳溶液褪色。也能与NaHCO3反应，则B的结构简式是___________。与B具有相同官能团的同分异构体C存在顺反异构，试写出C的反式异构体的结构简式___________ (3)化合物D结构为 ，其同分异构体中能与银氨溶液反应的有___________种，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积为6：1：1的结构简式为___________。 (4)有机物E()的同分异构体中，符合下列条件的结构简式为___________(任写一种)。 ①含有酯基 ②含有苯环 ③核磁共振氢谱有两组峰 书写同分异构体的方法有哪些？___________。(任写两点) 【答案】(1)(CH3)2C=C(CH3)2 (2) (3) 2种 (CH3)2CHCHO (4) 、 类别异构、碳链异构、位置异位 【详解】（1）某烃A分子式为C6H12，能使溴水褪色，说明含有碳碳双键，且所有碳原子都在同一平面内，说明与结构与乙烯类似，该物质的结构简式为：(CH3)2C=C(CH3)2； （2） 具有支链的化合物B的分子式为C4H6O2，B可以使Br2的四氯化碳溶液褪色，说明含有碳碳双键，也能与NaHCO3反应说明含有-COOH，则B的结构简式是；与B具有相同官能团的同分异构体C存在顺反异构，说明存在双键， 双键一侧的原子团不相同为反式结构，C的反式异构体的结构简式； （3） 化合物D结构为 ，其同分异构体中能与银氨溶液反应(含有醛基)的有2种，OHCCH2CH2CH3、OHCCH(CH3)2；其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积为6：1：1的结构简式：OHCCH(CH3)2； （4） 有机物E()的同分异构体中，①含有酯基 ②含有苯环 ③核磁共振氢谱有两组峰(说明结构对称)符合条件的结构简式为、； 书写同分异构体的方法：类别异构、碳链异构、位置异位。 【变式7-2】．（25高二下·天津和平·期末）按要求回答下列问题： (1)分子或离子团中的大π键可表示为，其中m表示参与形成大π键的原子数，n表示参与形成大π键的电子数。已知环戊二烯阴离子(C5H)的结构与苯分子相似，具有芳香性苯分子中大π键可表示为，则C5H中大π键应表示为___________。 (2)写出丙炔酸的键线式___________。 (3)请写出将有机物转化为的化学方程式___________。 (4)苯胺与盐酸的反应的化学方程式___________。 (5)有机合成E→F   所用的化合物X的分子式为C5H10O，该化合物能发生银镜反应，写出其结构简式___________，化合物X的含有碳氧双键(  )的同分异构体(不包括X、不考虑立体异构)数目为___________。 (6)已知某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化成羧酸和酮，例如： 分子式为C10H20的某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化后，生成正丁酸(CH3CH2CH2COOH)和3一己酮(CH3CH2COCH2CH2CH3)，请据此推测该烯烃的结构简式___________。 (7)1，4-二氧杂环己烷(又称1，4-二氧六环或1，4-二噁烷；()是一种常用的溶剂，在医药、化妆品、香料等精细化学品的生成中有广泛应用。请以乙烯为基础原料，使用逆合成法分析设计它的合成路线。___________ 【答案】(1) (2)   (3) +NaHCO3+H2O+CO2↑ (4)+HCl   (5) (CH3)2CHCH2CHO 6 (6) (7)  HOCH2CH2OHCH2Br-CH2Br CH2=CH2 【详解】（1）环戊二烯阴离子的结构和苯相似，参与形成大π键的原子有5个，每个碳原子提供一个电子形成大π键，加上得到的一个电子，参与形成大π键的电子数有6个，则其大π键可表示为。 （2）丙炔酸分子中有三个碳原子，其中两个碳原子间为碳碳三键，还有一个碳原子是羧基碳原子，结构简式为CHCCOOH，键线式为。 （3）将有机物转化为，即将羧基转化为盐，而酚羟基不变，所以需要加入一种物质，和羧基反应而和酚羟基不反应，由于酸性：羧酸>碳酸>苯酚>，根据强酸制取弱酸的原理，可以选择NaHCO3，反应方程式为：+NaHCO3  +H2O+CO2↑。 （4）苯胺有碱性，可以和盐酸反应生成苯胺盐酸盐，化学方程式为：+HCl  。 （5）根据E和F的结构简式可知，X中含有5个碳原子，能发生银镜反应，说明分子中有醛基，碳架结构不变，则X的结构简式为(CH3)2CHCH2CHO。X的含有碳氧双键的同分异构体可以是醛，也可以是酮。若为醛，则是丁基和醛基相连，丁基有四种，则X属于醛的结构有四种，去掉X本身，则属于醛的同分异构体有三种；若为酮，戊烷有三种碳架，若为正戊烷，则酮羰基有两种不同位置，若为异戊烷，则酮羰基只有一种位置，若为新戊烷，则没有酮羰基的位置，则X属于酮的同分异构体有三种，共有6种同分异构体。 （6）根据已知，碳碳双键的碳原子若连有氢原子，则被酸性高锰酸钾溶液氧化为羧基，若没有氢原子，则被氧化为酮羰基。分子式为C10H20的烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化后，生成正丁酸(CH3CH2CH2COOH)和3一己酮(CH3CH2COCH2CH2CH3)，则正丁酸中的羧基碳原子在烯烃中是连有碳碳双键的碳原子，且该碳原子上有一个氢原子，3-己酮中的酮羰基碳原子在烯烃中也是连有碳碳双键的碳原子，该碳原子上没有氢原子，将这两个片段相连即可推测出该烯烃的结构简式为：。 （7）1，4-二氧六环属于醚类，可以由乙二醇发生分子间脱水生成，而乙二醇可以由1，2-二溴乙烷发生水解得到，1，2-二溴乙烷可以用乙烯和溴加成得到，故用逆合成法设计的合成路线为：  HOCH2CH2OHCH2Br-CH2Br CH2=CH2。 【变式7-3】（26高一下·天津西青·阶段练习）完成下列问题。 (1)有机化合物的官能团和空间结构与有机化合物的性质密切相关。 ①下列物质中与乙烯互为同系物的是___________(填字母)。 A．          B． C．        D． ②下列物质与乙醇互为同分异构体的是___________(填字母)。 A．        B． C．        D． ③下列物质中所有原子在同一平面上的是___________(填字母)。 A．乙烷    B．乙烯    C．四氯化碳    D．苯 ④下列几组物质可以用分液法进行分离的是___________(填字母)。 A．苯和水    B．乙酸和水    C．乙醇和水    D．四氯化碳和水 (2)用石油裂化和裂解过程中得到的乙烯、丙烯来合成丙烯酸乙酯的路线如下：      根据以上材料和所学的化学知识回答下列问题： ①分子B中所含官能团的名称为___________。 ②由写出丙烯酸乙酯的分子式___________。 ③制得有机化合物A的化学方程式为___________，反应类型是___________。 【答案】(1) C B BD AD (2) 碳碳双键、羧基 加成反应 【详解】（1）分子结构相似且相差若干个“CH2”的两种有机物互为同系物，与乙烯互为同系物的有机物需满足官能团的种类和个数相同，且相差若干个“CH2”的物质为。与乙醇互为同分异构体的是物质满足分子式相同且结构不同的物质是。乙烷分子中至多5个原子共面，四氯化碳为正四面体分子，乙烯、苯均为平面形分子。乙醇与乙酸均溶于水，只能用蒸馏法分离，苯和四氯化碳难溶于水，可以用分液法分离。 （2）乙烯和水发生加成反应得到乙醇，即为A；丙烯与氧气发生催化氧化得到丙烯酸，即B，乙醇与丙烯酸发生酯化反应得到丙烯酸乙酯。分子B中所含官能团的名称为碳碳双键和羧基，丙烯酸乙酯的分子式为，乙烯和水发生加成反应得到乙醇：。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.5 有机合成 题型01 碳链的增长和缩短 题型02 官能团的引入 题型03 官能团的保护 题型04 有机反应类型的判断方法 题型05 有机合成与推断的突破方法 题型06 有机合成路线的设计 题型07 限定条件下同分异构体的书写  题型01 碳链的增长和缩短 1．碳链增长的反应： 当原料分子中的碳原子数少于目标分子中的碳原子数时，可以通过引入含碳原子的官能团等方式使碳链增长。如： (1)CH≡CHCH2==CHCN(丙烯腈)CH2==CHCOOH(丙烯酸) 　　 (2) (3)羟醛缩合反应生成烯醛 2．碳链减短的反应：氧化反应等则可以使烃分子链缩短。 如： (1) (2)RC≡CHRCOOH (3) 3．成环反应 共轭二烯烃与含碳碳双键的化合物反应，得到环加成产物。 【典例1】．（26高三上·天津河西·月考）最理想的“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物的反应。下列属于最理想的“原子经济性反应”的是 A．用丙烯腈(CH2=CHCN)在酸性条件下水解制备丙烯酸的反应 B．乙醇的催化氧化 C．用乙醛发生羟醛缩合制备2﹣丁烯醛的反应 D．用环氧乙烷与水反应制备乙二醇的反应 【变式1-1】．．（2025·天津河北·一模）关于生物体中普遍存在的有机化合物，下列说法正确的是 A．核糖与葡萄糖互为同分异构体 B．聚丙烯酸钠是通过缩聚反应制得 C．苯胺在酸性下可发生水解反应 D．淀粉可以发生酯化反应和水解反应 【变式1-2】．（2026·天津河西·三模）苯酚具有杀菌消炎的作用，可有如图路线在一定条件下合成。下列说法正确的是 A．A分子中所有原子共平面 B．A能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．B和C互为同系物 D．B和C在一定条件下能发生加聚反应 【变式1-3】．（2026·上海浦东新·二模）中国科学家率先合成出可降解塑料：聚二氧化碳，对其判断合理的是 A．含碳量与不同 B．属于纯净物 C．会产生白色污染 D．结构可表示为 题型02 官能团的引入 有选择地通过取代、加成、消去、氧化、还原等有机化学反应,可以实现有机化合物类别的转化,并引入目标官能团。 各类官能团的引入方法 官能团 引入方法 碳卤键 ①烃、酚的取代; ②不饱和烃与HX、X2(X代表卤素原子,下同)的加成; ③醇与氢卤酸(HX)的取代 羟基 ①烯烃与水的加成; ②醛、酮与氢气的加成; ③卤代烃在碱性条件下的水解; ④酯的水解; ⑤葡萄糖发酵产生乙醇 碳碳双键 ①某些醇或卤代烃的消去; ②炔烃不完全加成; ③烷烃的裂化 碳氧双键 ①醇的催化氧化; ②连在同一个碳上的两个羟基脱水; ③低聚糖或多糖水解可引入醛基; ④含碳碳三键的物质与水的加成 羧基 ①醛基的氧化; ②酯、酰胺、肽、蛋白质、羧酸盐的水解 苯环上引入不 同的官能团 ①卤代:X2和FeX3; ②硝化:浓硝酸和浓硫酸共热; ③烃基氧化; ④先卤代后水解 【典例2】．（25高三上·天津西青·期末）下列反应类型不能引入醇羟基的是（    ） A．消去反应 B．取代反应 C．加成反应 D．还原反应 【变式2-1】．（25高二下·天津·期末）下列反应过程中不能引入醇羟基的是 A．醛的氧化反应 B．卤代烃的取代反应 C．烯烃的加成反应 D．酯的水解反应 【变式2-2】．（25高二下·天津静海·期中）下列反应能引入羟基的是 A．溴乙烷和氢氧化钠的乙醇溶液共热 B．乙烯的水化 C．苯与浓硫酸和浓硝酸的混酸共热 D．乙酸和甘油的酯化 【变式2-3】．（26·天津·一模）生活中常见的荧光棒的发光原理可用下式表示： ＋H2O2  → 2 ＋ 2CO2 二苯基草酸酯 上述反应产生的能量传递给荧光染料分子后，染料分子释放荧光。下列说法不正确的是 A．可用氯化铁溶液检验上述反应有苯酚生成 B．荧光棒发光过程涉及化学能到光能的转化 C．二苯基草酸酯苯环上的一氯代物共有3种 D．二苯基草酸酯与草酸二甲酯互为同系物 题型03 官能团的保护 1．羟基的保护 (1)醇羟基 ①将醇羟基转化为醚键，反应结束后再脱除 R—OHR—O—R′ R″—O—R′R″—OH ②将醇羟基转化为酯基，再水解复原 (2)酚羟基 ①用NaOH溶液保护 ②用CH3I保护 2．氨基的保护 ①用酸转化为盐保护 ②用醋酸酐转化为酰胺保护 3．碳碳双键的保护 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。 CH2==CH2CH3CH2ClCH2==CH2 4．醛基(或酮羰基)的保护 用乙醇(或乙二醇)加成保护 ①。 ②O。 【典例3】．．（2026·湖北武汉·模拟预测）在无水环境中，醛或酮可在催化剂的作用下与醇发生反应，其机理如图所示。下列说法错误的是 A．总反应的化学方程式(不考虑催化剂)为 B．加入干燥剂或增加的浓度，可提高醛或酮的平衡转化率 C．甲醛和聚乙烯醇发生上述反应时，产物中可能含有六元环结构 D．在有机合成中，将醛转化为缩醛可保护醛基，缩醛再与水反应可恢复醛基 【变式3-1】．（2026·北京·高考真题）高分子Y是一种人工合成的多肽，其合成路线如下。 下列说法不正确的是 A．F中含有2个酰胺基 B．高分子Y水解可得到E和G C．高分子X中存在氢键 D．高分子Y的合成过程中进行了官能团保护 【变式3-2】25-26高三下·北京·月考）由化合物、和合成药物中间体，转化关系如下图。 已知：生成时，与中均有键断裂。 下列说法不正确的是 A．的化学式为 B．和的过程中，均涉及上的加成反应 C．W的化学式为 D．若中的全部原子用标记，生成的的结构简式如上图 【变式3-3】（25-26高三下·浙江杭州·月考）一种将CO2转化为高附加值物质的机理如图，其中的R代表H或有机基团。下列说法不正确的是 A．X的结构可能为 B．生成的催化剂为 C．在反应①中体现了碱性 D．若R为H，产物中还可能生成HOOCC≡CCOOH 题型04 有机反应类型的判断方法 有机反应类型的判断方法： 由反应特点推测反应类型　 从断键、成键的角度掌握各反应类型的特点，如取代反应的特点是有上有下或断一下一上一；加成反应的特点是只上不下或断一加二；消去反应的特点是只下不上 由反应条件推测反应类型　 ①NaOH水溶液作条件的反应：卤代烃的水解；酯或酰胺的碱性水解；NaOH醇溶液与卤代烃发生的是消去反应 ②以浓H2SO4作条件的反应：醇的消去；醇变醚；苯的硝化；酯化反应 ③以稀H2SO4作条件的反应：酯的水解；糖类的水解；蛋白质的水解 ④当反应条件为光照且与X2反应时，通常是X2与烷烃或苯环侧链烃基上的氢原子发生取代反应，而当反应条件为催化剂且与X2反应时，通常为苯环上的氢原子直接被取代 ⑤当反应条件为催化剂并有氧气时，通常是醇氧化为醛(或酮)或醛氧化为酸 注意：(1)卤代、硝化、磺化、酯化、水解、皂化、分子间脱水等反应，本质上属于取代反应。 (2)聚合反应包括加成聚合反应(简称加聚反应)和缩合聚合反应(简称缩聚反应)。 (3)有机物的加氢、脱氧属于还原反应，脱氢、加氧属于氧化反应。 【典例4】．（25-26高三上·江苏镇江·月考）合成抗肿瘤药氟他胺的部分流程如下。已知吡啶是一种有机碱。下列说法正确的是 A．丙最多与发生加成反应 B．甲到乙的反应类型为取代反应 C．吡啶在反应前后的质量不变，是该反应的催化剂 D．丙分子的核磁共振氢谱有6组峰 【变式4-1】．（24-25高二下·天津和平·期末）由有机化合物合成的合成路线中，不涉及的反应类型是 A．取代反应 B．还原反应 C．加成反应 D．氧化反应 【变式4-2】．（23-24高二下·天津南开·期末）由有机化合物合成的合成路线中，不涉及的反应类型是 A．取代反应 B．加成反应 C．消去反应 D．氧化反应 【变式4-3】（24-25高二下·天津·期中）已知苯可以进行如图转化： 下列说法错误的是 A．反应①的反应类型为取代反应，反应②的反应类型为消去反应 B．化合物B的结构简式为 C．仅用水就可以鉴别苯和溴苯 D．能与溴水发生加成反应，但不能与酸性KMnO4溶液反应 题型05 有机合成与推断的突破方法 1.根据反应条件推断反应物或生成物 (1)“光照”为烷烃的卤代反应。 (2)“NaOH水溶液、加热”为R—X的水解反应,或酯()的水解反应。 (3)“NaOH醇溶液、加热”为R—X的消去反应。 (4)“HNO3(浓H2SO4)、加热”为苯环上的硝化反应。 (5)“浓H2SO4、加热”为R—OH的消去或酯化反应。 (6)“浓H2SO4、170 ℃”是乙醇消去反应的条件。 2.根据有机反应的特殊现象推断有机物的官能团 (1)使溴水褪色,则表示该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键或醛基。 (2)使酸性KMnO4溶液褪色,则该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基或苯的同系物(侧链烃基中与苯环直接相连的碳原子上必须含有氢原子)。 (3)遇FeCl3溶液显紫色或加入浓溴水出现白色沉淀,表示该物质分子中含有酚羟基。 (4)加入新制Cu(OH)2并加热,有砖红色沉淀生成(或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现),表示该物质中含有—CHO。 (5)加入金属钠,有H2产生,表示该物质分子中可能有—OH或—COOH。 (6)加入NaHCO3溶液有气体放出,表示该物质分子中含有—COOH。 3.以特征产物为突破口来推断碳架结构和官能团的位置 (1)醇的氧化产物与结构的关系 (2)由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。 (3)由取代产物的种类或氢原子环境可确定碳架结构。有机物取代产物越少或相同环境的氢原子数越多,说明该有机物结构的对称性越高,因此可由取代产物的种类或氢原子环境联想到该有机物碳架结构的对称性而快速进行解题。 (4)由加氢后的碳架结构可确定碳碳双键或碳碳三键的位置。 (5)由有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯,可确定该有机物是含羟基的羧酸;根据酯的结构,可确定—OH与—COOH的相对位置。 4.根据关键数据推断官能团的数目 (1)—CHO; (2)2—OH(醇、酚、羧酸)H2; (3)2—COOHCO2,—COOHCO2; (4)—C≡C—; (5)。 【典例5】．（24高二下·天津静海·期中）某有机化合物的结构简式如图，推断它可以发生的反应类型有 ①取代    ②加成    ③消去    ④水解    ⑤酯化    ⑥中和    ⑦加聚 A．①③⑤⑥ B．②④⑥⑦ C．①②④⑤⑥ 【变式5-1】．．（2026·天津河北·一模）2025年10月28日，中国上海举办了以“AI+点击化学”为议题的国际科学大会。下图所示化合物是“点击化学”研究中的常用分子。关于该化合物的说法错误的是 A．无手性碳原子 B．能与氨基酸和蛋白质中的氨基反应 C．能使溴水和酸性溶液褪色 D．最多能与等物质的量的反应 【变式5-2】（25-26高三下·天津宁河·开学考试）我国科学家报道了如下反应。 有关该反应的说法错误的是 A．可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别反应物与产物 B．反应物与产物互为同分异构体 C．1 mol反应物与1 mol产物均至少与3 mol的发生加成反应 D．反应过程中有碳氢键的断裂和碳碳双键的形成 【变式5-3】．（25-26高三上·北京海淀·期末）化合物M可合成航空飞行器液体燃料Q，转化关系如下图。 下列说法正确的是 A．等物质的量的M与加成生成1-戊醇 B．Q的核磁共振氢谱有两组峰 C．用的溶液能区分P与Q D．1 mol Q完全燃烧需要 题型06 有机合成路线的设计 1．一元合成路线 R—CH===CH2R—CH2—CH2XR—CH2—CH2OHR—CH2—CHOR—CH2—COOH―→酯 2．二元合成路线 CH2===CH2CH2X—CH2XHOH2C—CH2OHOHC—CHOHOOC—COOH―→链酯、环酯、聚酯 3．芳香族化合物合成路线 4．设计给定物质的合成路线 表达方式 A反应物B反应物C……→D 总体思路 根据目标分子与原料分子的差异构建碳骨架和实现官能团转化 设计关键 信息及框图流程的运用 常用方法 正向合成法 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，其思维程序为……。 逆向合成法 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，其思维程序为……。 正逆双向合成法 采用正推和逆推相结合的方法，是解决合成路线题的最实用的方法，其思维程序为……。 【典例6】．（2025·天津武清·二模）布洛芬(Ⅰ)具有抗炎、镇痛、解热作用，通过对该分子进行如下修饰可降低对胃肠道的刺激，其中为吡啶环。下列说法错误的是 A．Ⅰ的分子式为 B．Ⅰ与氢气加成后的产物，环上的一氯代物有4种 C．Ⅱ的同分异构体中，吡啶环上仅连一个取代基的结构有5种 D．Ⅲ中含有2个手性碳原子 【变式6-1】．（24-25高二下·天津南开·期末）植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性，其结构简式如图所示。 下列关于阿魏萜宁的说法错误的是 A．水溶液呈酸性 B．阿魏萜宁最多与发生反应 C．阿魏萜宁最多与发生反应 D．酸性条件下水解的产物均可发生聚合反应 【变式6-2】．（24-25高二下·天津西青·期末）由苯酚合成H的路线(部分反应试剂、反应条件已略去)如图，下列说法不正确的是 A．F的分子式为 B．B生成C的反应条件为浓硫酸、加热 C．A有毒，如不慎沾到皮肤上，应立即用乙醇冲洗，再用水冲洗 D．H是乙醇的同系物 【变式6-3】．（24-25高二下·天津河北·期末）在电影《哪吒2之魔童闹海》中，陈塘关百姓需要治病的药材时，申公豹运入陈塘关的中药中有一味药材为三七，其所含三七素是止血活性成分，结构简式如下图所示。下列关于三七素的说法错误的是 A．分子式为C5H8N2O5 B．镍催化下能与氢气发生加成反应 C．是一种含有其他官能团的氨基酸 D．分子中碳原子可能全部处于同一平面 题型07 限定条件下同分异构体的书写 以合成路线图中的某一有机物的分子式或结构简式为依据提供条件，如核磁共振氢谱中峰的组数及面积比、使FeCl3溶液显色、1 mol有机物与Na或NaHCO3反应生成气体的物质的量等来书写符合条件的该有机物的同分异构体的结构简式或数目判断是历届各地高考的必考点。解答是必须认真审题，依据题目提供的条件，采用等效氢法、烃基取代法、定一移一法或定二移一法进行书写。 1．等效氢法 单官能团有机物分子可以看作烃分子中一个氢原子被其他的原子或官能团取代的产物，确定其同分异构体数目时，实质上是看处于不同位置的氢原子的数目，可用“等效氢法”判断。判断“等效氢”的三原则是： （1）同一碳原子上的氢原子是等效的，如CH4中的4个氢原子等效。 （2）同一碳原子上所连的甲基上的氢原子是等效的，如 C(CH3)4中的4个甲基上的12个氢原子等效。 （3）处于对称位置上的氢原子是等效的，如CH3CH3中的6个氢原子等效，乙烯分子中的4个氢原子等效，苯分子中的6个氢原子等效，CH3C(CH3)2C(CH3)2CH3上的18个氢原子等效。 2．烃基取代法 （1）记住常见烃基的结构：丙基有2种结构，丁基有4种结构，戊基有8种结构。 （2）将有机物分子拆分为烃基和官能团两部分，根据烃基同分异构体的数目，确定目标分子的数目，如C4H10O属于醇的可改写为C4H9—OH，共有4种结构，C5H10O属于醛的可改写为C4H9—CHO，共有4种结构。 3．定一移一法或定二移一法 对于二元代物的同分异构体的判断，可固定一个取代基的位置，再移动另一个取代基，以确定同分异构体的数目。如CH3CH2CH3的二氯代物数目：第1步固定1个氯原子，有2种：（1），（2）。第2步固定第2个氯原子：（1）有3种，（2）有2种，其中（1）b和（2）d重复，故CH3CH2CH3的二氯代物有4种。对于三元代物的同分异构体的判断，可固定两个取代基的位置，再移动另一个取代基，以确定同分异构体的数目。如苯环上有三个取代基，则分别固定两个取代基的位置（邻、间、对），再移动另一个取代基。 【典例7】．（24-25高二下·天津和平·阶段练习）按要求写出下列同分异构体的数目或结构简式。 (1)化合物X是A()的同分异构体，可发生银镜反应，与酸性高锰酸钾反应后可以得到对苯二甲酸，写出X的结构简式_______。 (2)B()是一种重要的化工原料，其同分异构体中能够发生银镜反应的有_______种(考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为4:1:1的结构简式为_______。 (3)C的同分异构体W(不考虑手性异构)可发生银镜反应：且1molW最多与2molNaOH发生反应，产物之一可被氧化成二元醛。满足上述条件的W有_______种，若W的核磁共振氢诸有四组峰，则其结构简式为_______。 (4)D()的同分异构体中，同时满足下列条件的共有_______种； ①能发生银镜反应；②遇FeCl3溶液显紫色；③含有苯环。 其中，核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积比为2：2：2：1：1的同分异构体的结构简式为_______。 (5)E()的同分异构体中，与其具有相同官能团的有_______种(不考虑对映异构)，其中核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为1:2:9的结构简式为_______。 (6)F()的同分异构体中，仅含有、和苯环结构的有_______种。 【 【变式7-1】．．（24-25高二下·天津静海·阶段练习）限定条件下同分异构体的书写： (1)某烃A分子式为C6H12，能使溴水褪色，且所有碳原子都在同一平面内，该物质的结构简式为___________。 (2)具有支链的化合物B的分子式为C4H6O2，B可以使Br2的四氯化碳溶液褪色。也能与NaHCO3反应，则B的结构简式是___________。与B具有相同官能团的同分异构体C存在顺反异构，试写出C的反式异构体的结构简式___________ (3)化合物D结构为 ，其同分异构体中能与银氨溶液反应的有___________种，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积为6：1：1的结构简式为___________。 (4)有机物E()的同分异构体中，符合下列条件的结构简式为___________(任写一种)。 ①含有酯基 ②含有苯环 ③核磁共振氢谱有两组峰 书写同分异构体的方法有哪些？___________。(任写两点) 【变式7-2】．（25高二下·天津和平·期末）按要求回答下列问题： (1)分子或离子团中的大π键可表示为，其中m表示参与形成大π键的原子数，n表示参与形成大π键的电子数。已知环戊二烯阴离子(C5H)的结构与苯分子相似，具有芳香性苯分子中大π键可表示为，则C5H中大π键应表示为___________。 (2)写出丙炔酸的键线式___________。 (3)请写出将有机物转化为的化学方程式___________。 (4)苯胺与盐酸的反应的化学方程式___________。 (5)有机合成E→F   所用的化合物X的分子式为C5H10O，该化合物能发生银镜反应，写出其结构简式___________，化合物X的含有碳氧双键(  )的同分异构体(不包括X、不考虑立体异构)数目为___________。 (6)已知某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化成羧酸和酮，例如： 分子式为C10H20的某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化后，生成正丁酸(CH3CH2CH2COOH)和3一己酮(CH3CH2COCH2CH2CH3)，请据此推测该烯烃的结构简式___________。 (7)1，4-二氧杂环己烷(又称1，4-二氧六环或1，4-二噁烷；()是一种常用的溶剂，在医药、化妆品、香料等精细化学品的生成中有广泛应用。请以乙烯为基础原料，使用逆合成法分析设计它的合成路线。___________ 【变式7-3】（26高一下·天津西青·阶段练习）完成下列问题。 (1)有机化合物的官能团和空间结构与有机化合物的性质密切相关。 ①下列物质中与乙烯互为同系物的是___________(填字母)。 A．          B． C．        D． ②下列物质与乙醇互为同分异构体的是___________(填字母)。 A．        B． C．        D． ③下列物质中所有原子在同一平面上的是___________(填字母)。 A．乙烷    B．乙烯    C．四氯化碳    D．苯 ④下列几组物质可以用分液法进行分离的是___________(填字母)。 A．苯和水    B．乙酸和水    C．乙醇和水    D．四氯化碳和水 (2)用石油裂化和裂解过程中得到的乙烯、丙烯来合成丙烯酸乙酯的路线如下：      根据以上材料和所学的化学知识回答下列问题： ①分子B中所含官能团的名称为___________。 ②由写出丙烯酸乙酯的分子式___________。 ③制得有机化合物A的化学方程式为___________，反应类型是___________。 / 学科网（北京）股份有限公司 $