专题01 有机合成路线的设计与优化 （重难点讲义）化学鲁科版选择性必修3

专题01 有机合成路线的设计与优化 1.通过有机合成的训练熟悉常见有机物之间的相互转化。 2.能找到有机合成的一般思路与方法。 3.逐步学会设计和准确表达有机合成路线图。 4.掌握碳链增长、缩短及成环的常见反应类型与方法。 5.熟练运用引入羟基、卤素原子、碳碳双键等官能团的典型反应，准确书写反应方程式。 6.理解逆合成分析法的基本思想及一般步骤，能应用逆合成分析思想进行简单有机化合物的路线设计。 一、有机合成路线的设计思路 高考有机合成题的设计，核心在于对比原料与目标产物的结构差异，通过“逆向切割”确定关键中间体，再结合已知反应正向构建路线。 1. 逆向合成分析 逆向分析是设计合成路线的核心思维。即从目标分子出发，逐步反向推导至易得原料。逆向分析的关键步骤包括： （1）识别目标分子中的关键官能团； （2）判断碳骨架的变化； （3）利用题给信息或课本原型反应，将目标分子拆解为前体。 2. 官能团的引入与转化 官能团是有机物性质的核心，其引入与转化是合成设计的基础。高考真题中频繁考查以下转化： （1）引入卤原子：烷烃取代、烯烃、炔烃加成、醇的取代等。 （2）引入羟基：烯烃水合、卤代烃水解、醛、酮还原、羧酸还原等。 （3）引入羧基：醛的氧化、醇的氧化、烯烃、苯同系物的氧化等。 （4）引入羰基：醇的氧化、烯烃的氧化等。 3. 碳骨架的构建 合成中常需改变碳骨架，包括增长、缩短、成环与开环。 （1）增长碳链：常见于炔烃加成、格氏试剂反应、醛、酮的羟醛缩合等。 （2）缩短碳链：如烯烃的臭氧分解、羧酸的脱羧反应。 （3）成环反应：形成环醚、环酯、环酰胺等。 （4）开环反应：环醚的开环加成、环酯的水解等。 二、有机合成路线的优化策略 优化合成路线是提升效率、减少副反应、体现绿色化学思想的关键。高考题虽不直接要求“优化”，但在设计路线时，隐含了对原子经济性、步骤简洁性、条件温和性等方面的考查。 1. 原子经济性与步骤简洁性 理想的合成应追求高原子利用率和最少的反应步骤。在设计中，应优先选择一步实现多个官能团转化的反应，如同时完成还原与烷基化。 2. 官能团的保护与去保护 当反应物中存在多个官能团，且其中某个官能团在反应条件下可能被破坏时，需采用保护策略。常见官能团的保护方法： （1）酚羟基：先用NaOH转化为酚钠，反应后酸化恢复。 （2）氨基：先用盐酸成盐，后用NaOH溶液恢复。 （3）碳碳双键：先与HCl加成保护，后消去恢复。 （4）醛基：先转化为缩醛或缩酮，后水解恢复。 3. 反应条件的选择与优化 反应条件（温度、溶剂、催化剂、pH等）直接影响收率和选择性。高考题常通过“反应条件略去”来考查学生对条件推理的能力。优化条件时需注意： （1）催化剂的选择：如Ru(II)催化端烯烃复分解反应。 （2）溶剂的影响：极性溶剂利于SN2反应，非极性溶剂利于自由基反应。 （3）温度控制：低温可抑制副反应，高温可加速反应。 4. 绿色化学原则的体现 绿色化学强调原子经济、低毒、低能耗、少废物。高考题越来越多地引入“循环利用”“废物减排”等情境。在有机合成中，可优化之处包括： （1）使用无害试剂：优先用水、乙醇等绿色溶剂，避免苯、CCl4等有毒溶剂。 （2）减少副产物：选择选择性高的催化剂，避免异构体生成。 （3）原子经济反应：如加成、重排等原子利用率100%的反应。 【方法技巧】解决有机合成题的基本步骤 第一步：要正确判断合成的有机物属于何种有机物，它带有什么官能团，它和哪些知识、信息有关，它的特点等。 第二步：根据现有原料、信息和有关反应规律，尽可能合理地把目标有机物解剖成若干片段，或寻找官能团的引入、转化、保护方法，或设法将各片段(小分子化合物)拼接衍变，尽快找出合成目标有机物的关键和突破点。 第三步：将正向思维和逆向思维、纵向思维和横向思维相结合，选择出最佳合成方案。 三、碳骨架的构建 1．碳链的增长 (1)卤代烃的取代反应 ①溴乙烷与氰化钠的反应：CH3CH2Br＋NaCN―→CH3CH2CN＋NaBr，CH3CH2CNCH3CH2COOH。 ②溴乙烷与丙炔钠的反应：CH3CH2Br＋NaC≡CCH3―→CH3CH2C≡CCH3＋NaBr。 (2)醛、酮的加成反应 ①丙酮与HCN的反应：＋HCN。 ②乙醛与HCN的反应：CH3CHO＋HCN。 ③羟醛缩合(以乙醛为例)：CH3CHO＋CH3CHO。 2．碳链的缩短 (1)与酸性KMnO4溶液的氧化反应 ①烯烃、炔烃的反应 如CH3COOH＋。 ②苯的同系物的反应 如。 (2)脱羧反应 无水醋酸钠与氢氧化钠的反应：CH3COONa＋NaOHCH4↑＋Na2CO3。 3．成环反应 (1)二元醇成环，如HOCH2CH2OH＋H2O。 (2)羟基酸酯化成环，如：＋H2O。 (3)氨基酸成环，如：H2NCH2CH2COOH―→＋H2O。 (4)二元羧酸成环，如：HOOCCH2CH2COOH＋H2O。 (5)利用题目所给信息成环，如常给信息二烯烃与单烯烃的聚合成环：＋。 四、官能团的引入和转化 1．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醇与氢卤酸(HX)的取代 ③不饱和烃与HX、X2(X代表卤素原子，下同)的加成； 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寡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Fe； ②硝化：浓硝酸和浓硫酸共热； ③烃基氧化； ④先卤代后水解 2.官能团的消除 (1)通过加成反应消除不饱和键(双键、三键)。 (2)通过消去、氧化、酯化反应消除羟基。 (3)通过加成或氧化反应消除醛基。 (4)通过水解反应消除酯基、肽键、碳卤键。 3．官能团的保护与恢复 (1)碳碳双键：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。 HOCH2CH==CHCH2OHHOCH2CH2CHClCH2OH HOOC—CH==CH—COOH。 (2)酚羟基：在氧化其他基团前可以用NaOH溶液或CH3I保护。 。 (3)醛基(或酮羰基)：在氧化其他基团前可以用乙醇(或乙二醇)加成保护。 ①。 ②。 (4)氨基：在氧化其他基团前可以用醋酸酐将氨基转化为酰胺，然后再水解转化为氨基。 。 (5)醇羟基、羧基可以成酯保护。 五、有机合成路线的设计 1．基本流程 2．合成路线的核心 合成路线的核心在于构建目标化合物分子的碳骨架和引入必需的官能团。 3．合成路线的推断方法 (1)正推法 ①路线：某种原料分子目标分子。 ②过程：首先比较原料分子和目标化合物分子在结构上的异同，包括官能团和碳骨架两个方面的异同；然后，设计由原料分子转向目标化合物分子的合成路线。 (2)逆推法 ①路线：目标分子原料分子。 ②过程：在逆推过程中，需要逆向寻找能顺利合成目标化合物的中间有机化合物，直至选出合适的起始原料。 (3)优选合成路线依据 ①合成路线是否符合化学原理。 ②合成操作是否安全可靠。 ③绿色合成。绿色合成主要出发点是：有机合成中的原子经济性；原料的绿色化；试剂与催化剂的无公害性。 题型01碳链的增长 【典例01】（25-26高三上·江西·月考）丙烯可发生如下转化(反应条件略)： 下列说法不正确的是 A．产物有2种且互为同分异构体(不考虑立体异构) B．可提高转化的反应速率 C．是缩聚反应，该工艺有利于减轻温室效应 D．过程中，处碳氧键比处更易断裂 【答案】C 【解析】丙烯与HOCl发生加成反应得到M，M有CH3-CHCl-CH2OH和CH3-CHOH-CH2Cl两种可能的结构，在Ca(OH)2环境下脱去HCl生成物质Y()，Y在H+环境水解引入羟基，再脱去H+得到主产物Z；Y与CO2发生加聚反应得到物质P。根据分析可知，产物M有2中结构且互为同分异构体，A正确；根据分析可知，H+促进Y中醚键的水解，后又脱离，使Z成为主产物，故可提高转化的反应速率，B正确；是CO2与Y发生加聚反应，没有小分子生成，不是缩聚反应，该工艺有利于消耗CO2，减轻温室效应，C错误；题干部分可以看出，是a出碳氧键断裂，故处碳氧键比处更易断裂，D正确；故选C。 【变式探究】（25-26高三上·山西大同·期中）丁醛在不同条件下反应如下图。下列说法错误的是 A．低温(25℃，NaOH)下，发生加成反应，产物有羟基 B．I产物和II产物红外光谱不同 C．II产物中所有原子一定共平面 D．两种产物均能发生银镜反应 【答案】C 【解析】低温下发生加成反应生成I，在高温条件下发生羟醛缩合反应生成Ⅱ。低温下，2分子丁醛发生加成反应，产物Ⅰ含羟基和醛基，A正确；产物Ⅰ含羟基和醛基，产物Ⅱ含碳碳双键和醛基，红外光谱检测的是官能团的特征吸收峰，二者官能团不同，因此红外光谱不同，B正确；产物Ⅱ中存在饱和碳原子，饱和碳原子为四面体结构，与之相连的原子无法共平面，C错误；两种产物均含醛基，醛基可发生银镜反应，D正确；故选C。 题型02 官能团的保护 【典例02】（2025·湖南·模拟预测）生活因有机而多姿多彩，化合物M是合成镇静类药物氯硝西泮(N)的关键前体，制取N的部分流程如下。 下列说法错误的是 A．从M到Q的反应为取代反应 B．P→M引入硝基时需要“一系列反应Ⅰ”的目的是防止氨基被氧化 C．Q分子中所有原子可能在同一平面 D．1molN最多可与3molNaOH反应 【答案】C 【解析】由图可知，M到Q发生的反应为与发生取代反应生成和氯化氢，故A正确；P分子中的氨基具有还原性，与浓硝酸和浓硫酸的混酸发生硝化反应时易被氧化，所以P→M引入硝基时需要“一系列反应Ⅰ”防止氨基被氧化，故B正确；由结构简式可知，Q分子中氨基氮原子的杂化方式为sp3杂化，—NH2和与该氮直接相连的碳原子的空间构型为三角锥形，则Q分子中所有原子不可能在同一平面，故C错误；由结构简式可知，N分子中含有的酰胺基和碳氯键能与氢氧化钠溶液反应，其中1mol碳氯键消耗2mol氢氧化钠，所以1molN最多可与3mol氢氧化钠反应，故D正确；故选C。 【变式探究】（24-25高二下·北京·期中）有机物Y是一种药物中间体，其合下列说法不正确的是 A．反应②属于取代反应 B．可用NaOH溶液实现④ C．F水解可得到E D．有机物Y的合成过程中进行了官能团保护 【答案】C 【解析】观察反应②的过程，是一个原子或原子团被另一个原子或原子团所替代的反应，符合取代反应的定义，所以反应②属于取代反应，A正确；在④中，转化为，需要碱性条件下进行，可以用溶液实现，B正确；分析F的结构，其水解后不能得到E。因为F水解的产物与E的结构不相符，C错误；在有机物Y的合成过程中，先将进行了转化（如反应①），之后又通过反应④将其还原回来，这属于对官能团的保护，D正确；故选C。 题型03 官能团的转化 【典例03】（2026·浙江·二模）以异丁醛(M)为原料制备化合物的合成路线如下，下列说法不正确的是 A．可以是 B．化合物中和杂化的原子个数比为1:4 C．的过程中可能发生了加成和消去反应 D．过程中有生成 【答案】B 【解析】反应物M：异丁醛，结构式为 ，它有一个α-氢原子；产物N的结构是 ，即3-羟基-2，2-二甲基丙醛。反应M → N这是一个典型的交叉羟醛缩合反应（Crossed Aldol Condensation）。异丁醛（M）在碱性条件下，其α-碳原子失去一个质子，形成一个亲核的碳负离子。这个碳负离子进攻另一个醛的羰基碳。为了让产物是N，被进攻的醛必须只有一个碳原子，也就是甲醛（HCHO），A正确；化合物N中杂化原子为醛基（-CHO）中的C和O，共2个。杂化原子为中心季碳C、两个甲基C、亚甲基C、羟基O，共 个。因此和杂化的原子个数比为2：5，B错误；N到P的过程形成了新的碳-碳键和碳-碳双键，这确实涉及了加成和消去反应，C正确；P到Q的反应分为3步，首先是酯在碱性条件下的水解，得到和，随后经酸化得到，最后发生分子内酯化并脱羧，会生成，D正确；故选B。 【变式探究】（25-26高二下·河北衡水中学·期中）由苯酚合成的路线(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NaOH醇溶液、加热 C．B在Cu催化作用下与反应：22 D．1个D分子中存在2个手性碳原子 【答案】B 【解析】A与氢气发生加成反应得到B，B在浓硫酸作用下发生消去反应得到C，C发生加成反应得到D（）；D碱性条件下发生消去反应得到E；E与Br2发生1，4-加成反应得到F（），F与氢气加成得到G，G水解得到H；据此作答。F的结构简式为，分子式为C6H8Br2，A正确；B生成C为醇的消去反应，条件为浓硫酸、加热，B错误；B中与羟基直接相连的碳原子上有1个氢原子，可以被氧化成羰基，方程式正确，C正确；D的结构简式为，与溴原子直接相连的碳原子为手性碳原子，共2个，D正确；故选B。 题型04 信息给予的有机合成与推断 【典例04】（2026·河北沧州·二模）化合物Ⅰ是一种重要的谷物田除草剂，其两条合成路线如下。 已知：Ⅰ. ； Ⅱ. 。 回答下列问题： (1)A→B的反应试剂和条件是___________；C的结构简式是___________。 (2)D→F的反应类型为___________。 (3)F在“①条件甲”时反应的化学方程式为___________。 (4)“试剂X”的化学名称是___________。 (5)E的同分异构体中，含六元碳环，核磁共振氢谱中有5组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶2∶4的有机物的结构简式是___________。 (6)H的一种合成路线设计如下： J中含氧官能团的名称为___________；K的结构简式是___________。 【答案】(1）浓HNO3、浓H2SO4、加热 (2)取代反应 (3)+NaOH+ (4)苯甲胺 (5) (6）硝基 【解析】由A（C7H4F4）、B（C7H3NO2F）化学式间的差异可知A→B是硝化反应，结合F的化学式可知A为，B为，B→C是硝基还原为氨基的过程，C为。由已知Ⅱ提示知D为，D→F发生取代反应，结合D、F的结构简式和E的分子式，可知E为；结合F、G的结构简式可知F→G是酯基在碱性条件下水解，再酸化得到羧基；结合G、I的结构简式和G→I的反应条件，可知试剂X为苯甲胺()。（1）根据分析，A→B是硝化反应，反应试剂和条件是浓HNO3、浓H2SO4、加热；结合已知I知B→C是硝基还原为氨基的过程，C的结构简式是； （2）根据分析，D→F是D中羟基H原子被取代，发生取代反应； （3）F在“①条件甲”时酯基在碱性条件下发生水解，化学方程式为+NaOH+； （4）根据分析，“试剂X”为，名称是苯甲胺； （5）E分子式为C6H11O2Br，不饱和度为1，其同分异构体中除六元碳环外，还有2个O原子、1个Br原子，核磁共振氢谱中有5组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶2∶4的有机物的结构简式是； （6）结合B→C可知，先和NH2NH2反应生成，随后再和发生取代反应生成产物，因此J为，含氧官能团为硝基；K为。 【变式探究】（2026·湖南长沙·三模）某生物活性物质的前体H的合成路线如下： 已知：① ② 回答下列问题： (1)用系统命名法对A命名：___________。 (2)的反应方程式是___________。 (3)D的结构简式是___________。 (4)的反应类型是___________。 (5)H中含氧官能团的名称是___________。 (6)B裂解的具体过程是先在催化剂作用下裂解生成中间产物X，同时得到一种单质，X再发生消去反应生成C： 写出的反应方程式：___________。 (7)G的同分异构体中，满足下列条件的有___________种。 ①苯环上有4个取代基    ②能够与发生显色反应 ③能够发生银镜反应     ④1 mol该物质最多能与3 mol NaOH反应 (8)依据以上流程信息，结合所学知识，设计以乙醇为原料合成的合成路线___________。(无机试剂任选) 【答案】(1)2-甲基丙烯(2-甲基-1-丙烯、甲基丙烯均可) (2)+2HCHO    (3)(或其它结构简式均可) (4)加成反应 (5)(酚)羟基、(酮)羰基 (6)  +C (7)6 (8) 【解析】经过裂解得到，和和HBr发生加成反应得到D，结合H的结构简式可以推知D的结构简式为；由E的结构简式和F的分子式可知，E和发生加成反应生成F，F发生已知反应①的水解反应得到G，则F的结构简式为，据此分析作答。（1）A的系统命名为2-甲基丙烯； （2）A和HCHO发生加成反应生成B，配平之后的方程式为+2HCHO ； （3）由分析可知，D的结构简式为； （4）由分析可知，E和反应后变成了，故为加成反应； （5）H的结构简式为，含氧官能团的名称为(酚)羟基、(酮)羰基； （6）B的分子式为，恰好比X多一个碳原子，故还生成碳单质。发生消去反应，结合分子式可推测X为二醇，结构简式为，故的反应方程式为 +C； （7）能与发生显色反应说明含有酚羟基，能发生银镜反应说明含有醛基(-CHO)或甲酸酯基()。1 mol该物质最多能与3 mol NaOH反应，由于分子中只有4个氧原子，要消耗3个NaOH，唯一的官能团组合方案是：①3个酚羟基(-OH)：直接消耗3 mol NaOH；②1个醛基()：满足银镜反应，且不与NaOH反应。若为甲酸酯基，则1 mol该物质会消耗4 mol NaOH，不符合题意。故该物质结构为苯环与三个-OH和一个相连。采取“定一移一”的方法，先分析苯环上连三个酚羟基的结构，共有3种：，分别有2、1、3种等效位置可以连，故满足条件的同分异构体有6种； （8）由逆合成分析法可知：CH3NH2NH2CH3CH=NHCH3CHO+NH3CH3CH2OH，故合成路线为： 。 题型05 有机合成路线设计 【典例05】（2026·海南海口·模拟预测）药物合成中间体F的一种合成路线如下。 回答问题： (1)A的化学名称为_______。 (2)B→C的反应类型为_______。 (3)C中所含官能团的名称为_______。 (4)C的同分异构体X，符合条件：①有苯环；②遇溶液显紫色；③核磁共振氢谱有4组峰。X结构简式为_______(写一种)。 (5)D中含有两个五元环，其结构简式为_______。 (6)补全EF的离子方程式：_______。 (7)从出发，辅之以含1~2个碳原子的有机物，设计合成的路线_______。 【答案】(1)1,4-丁二酸或丁二酸 (2)加成反应 (3)酮羰基 (4)或 (5) (6) (7) 【解析】A与反应生成B，B与发生加成反应生成C，C与发生加成反应生成D，D中含有两个五元环，D的结构简式为；E在碱性条件下水解生成F和，结合原子守恒，F的结构简式为，据此解答。（1）A结构为，名称是1,4-丁二酸或丁二酸。 （2）B中两个羰基之间的活泼碳氢键断裂，和的双键发生加成得到C，属于加成反应。 （3）C结构中仅含酮羰基官能团。 （4）C分子式为，不饱和度为4，符合条件：苯环占4个不饱和度，遇溶液显紫色，含酚羟基，核磁共振氢谱有4组峰说明对称性高，符合条件的结构为：、。 （5）由分析可知，D结构简式为。 （6）根据原子守恒，F的结构简式为，离子方程式补全即可。 （7）合成思路：加氢还原得到，卤原子水解得到羟基，氧化得到含有2个酮羰基的化合物：，再与发生类似B→C的加成反应即可得到目标产物，但题目给定物质只有含1~2个碳原子的有机物为原料，故还需要用两分子乙醛发生羟醛缩合反应得到，具体路线是：。 【变式探究】（2026·陕西渭南·二模）类黄酮是一种重要的天然化合物，具有抗氧化性，可增强人体的抵抗力，具有抗癌作用。某有机化学研究所发现了一种可以人工合成类黄酮方法，其合成路线如下。回答下列问题： (1)A的名称为___________。A的酸性比苯酚___________(填“强”或“弱”) (2)B→C反应的化学方程式___________。 (3)C生成D的反应类型为___________。 (4)由C到F分析可知，的作用是___________。 (5)由G经两步反应生成H，第一步为分子内成环加成反应，第二步反应为消去反应，中间产物的结构简式为___________。 (6)M是D的同分异构体，同时满足以下条件的D的同分异构体有___________种。(不考虑立体异构) ①1 mol M可以与2 mol NaOH反应；②含两个甲基，且两个甲基在同一个碳原子上连接；③含两个苯环且不直接相连。 (7)已知：苯酚与羧酸很难直接发生酯化反应，乙酸()与三氯化磷()反应可以生成乙酰氯()。请结合题中信息，设计由对二甲苯和苯酚为原料，合成对苯二甲酸二苯酚酯()的合成路线___________ (无机试剂任选)。 【答案】(1）邻乙基苯酚（或2-乙基苯酚） 弱 (2) (3)取代反应 (4)保护酚羟基，防止酚羟基在后续反应中被氧化 (5) (6)12 (7) 【解析】A→B反应过程中侧链由乙基失去2个H原子生成了-CH=CH2，B→C根据D的结构可知是B中的C=C与水发生加成反应，C为，C→D为C中的酚羟基上的取代反应，逆推可知C7H7Cl的结构简式为，D→E为-OH被氧化为酮，F→G产生了酯基，应该为酰氯与羟基形成酯基，逆推F为，据此解答。（1）A的结构为苯环的邻位连羟基和乙基，名称为邻乙基苯酚（或2-乙基苯酚）；乙基为给电子基团，使羟基O-H键极性减弱，酸性比苯酚弱。 （2）B与水发生加成反应生成C，化学方程式：。 （3）C中酚羟基的H被苄基取代生成醚，反应类型为取代反应。 （4）后续反应中酚羟基易被氧化，反应E→F重新得到酚羟基，因此的作用是保护酚羟基，防止酚羟基在后续反应中被氧化。 （5）第一步为乙酰基甲基碳对酯羰基的分子内加成，中间产物结构简式为：，该物质的醇羟基再脱水消去()形成产物H。 （6）根据D的结构，满足条件②和③的D的同分异构体M的碳骨架为，苯环上存在3种H，再根据条件①分别在苯环上连2个羟基，采用“定一移二”法，其同分异构体为（数字表示第2个—OH的位置，下同）、、，共有7+4+1=12种结构。 （7）逆推法得到该物质需要和苯酚一定条件下反应得到，由对苯二甲酸与SOCl2反应得到，对二甲苯经酸性高锰酸钾氧化可得到对苯二甲酸。合成路线为。 【巩固练】 1．（25-26高三上·云南·月考）卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应，可得格氏试剂R-MgX，它可与醛、酮等羰基化合物加成：，产物经水解可以得到醇。现欲合成CH3C(OH)(C2H5)2，下列所选用的卤代烃和羰基化合物的组合正确的是 A．乙醛和1-氯丁烷 B．2-丁酮和1-氯丙烷 C．丙醛和1-溴丙烷 D．3-戊酮和一氯甲烷 【答案】D 【解析】此反应原理为羰基的π键断裂后，烃基R-加在碳原子上，-MgX加在O原子上，产物再经过水解得到醇，即发生取代反应，氢原子(-H)取代-MgX。乙醛（CH3CHO）和1-氯丁烷的格氏试剂（CH3CH2CH2CH2MgCl）反应，生成的产物经水解，得到CH3CH(OH)CH2CH2CH2CH3，A错误；2-丁酮（）和1-氯丙烷的格氏试剂（CH3CH2CH2MgCl）反应，生成的产物经水解，得到，B错误；丙醛（CH3CH2CHO）和1-溴丙烷的格氏试剂（CH3CH2CH2MgBr）反应，生成的产物经水解，得到CH3CH2CH(OH)CH2CH2CH3，C错误；3-戊酮（）和一氯甲烷的格氏试剂（CH3MgCl）反应，生成的产物经水解，得到，D正确；故选D。 2．（2025·湖北黄冈·三模）烃基卤化镁也称格氏试剂，能够与羰基等发生格氏反应： 下列转化不能通过格氏反应实现的是(格式试剂可根据需要任选) A．甲醛转化为正丁醇 B．乙醛转化为乙醇 C．丙酮转化为叔丁醇 D．二氧化碳转化为乙酸 【答案】B 【解析】甲醛（HCHO）羰基碳连两个H，与丙基格氏试剂（CH3CH2CH2-MgX）反应，加成后水解生成CH3CH2CH2CH2OH（正丁醇），A正确；由以上分析可知，格氏反应为增碳反应，从乙醛到乙醇没有增碳，故不能通过格氏反应制备，B错误；丙酮[(CH3)2CO]羰基碳连两个CH3，与甲基格氏试剂（CH3-MgX）反应，加成后水解生成(CH3)3COH（叔丁醇），C正确；二氧化碳（O=C=O）与甲基格氏试剂（CH3-MgX）反应生成CH3COOMgX，水解后得CH3COOH（乙酸），D正确；故选B。 3．（25-26高三上·宁夏银川·月考）生活因有机而多姿多彩，化合物M是合成镇静类药物氯硝西泮(N)的关键前体，制取N的部分流程如下。下列说法错误的是 A．Q分子中含有2种含氧官能团 B．从M到Q的反应为取代反应 C．Q分子中所有原子可能在同一平面 D．P→M引入硝基时需要“一系列反应Ⅰ”的目的是防止氨基被氧化 【答案】C 【解析】结合Q的结构简式可知，其中含有硝基、羰基两种含氧官能团，A正确；由图可知，M到Q发生的反应为与发生取代反应生成和氯化氢，B正确；由结构简式可知，Q分子中氨基氮原子的杂化方式为sp3杂化，—NH2和与该氮直接相连的碳原子的空间构型为三角锥形，则Q分子中所有原子不可能在同一平面，C错误；P分子中的氨基具有还原性，与浓硝酸和浓硫酸的混酸发生硝化反应时易被氧化，所以P→M引入硝基时需要“一系列反应Ⅰ”防止氨基被氧化，D正确；故选C。 4．（25-26高三下·福建福州·开学考试）5，5-二甲基海因(简称DMH)是一种用途很广的有机合成中间体，也是具有一定刚性的杂环化合物，可用于制备一系列有价值的衍生物，其合成路线如图所示。 下列说法错误的是 A．反应②中有水生成 B．DMH中只含1种官能团 C．图中含手性碳原子的有机物有1种 D．反应①和反应③的原子利用率均为100% 【答案】C 【解析】反应②中化合物II的羟基被氨基取代，化合物II脱去一个羟基，NH3脱去H，生成水，A正确；根据DMH的结构，所含官能团均为酰胺键，属于同一种官能团，因此只含1种官能团，B正确；I、II、III、IV、DMH中的饱和碳原子上均至少有2个相同的基团，不满足手性碳要求，故没有手性碳原子，C错误；反应①是丙酮与HCN的加成反应，产物只有II，原子利用率100%；反应③是氨基与发生加成反应生成，所有原子全部进入产物IV，原子利用率100%， D正确；故选C。 5．（2026·浙江宁波·模拟预测）官能团的转化是有机合成中的重要问题。某种药物的合成过程如图所示，下列说法正确的是 A．该反应为取代反应，生成的另一种产物可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．分离提纯后的产物在X射线衍射图中可以观察到宽化的“馒头状”峰 C．该反应过程中还可能产生含四元环且官能团与主产物相同的副产物 D．该生成物与足量加成后的产物中含有4个手性碳原子 【答案】C 【解析】该反应为取代反应；生成另一种产物为叔丁醇，叔丁醇α-碳无氢，不能被酸性高锰酸钾氧化，无法使高锰酸钾褪色，A错误；提纯后的纯净有机产物属于晶体，晶体的X射线衍射图为明锐的衍射峰，宽化的"馒头状"峰是非晶体的特征，B错误；反应物中氨基位于两个酯基之间：除了进攻右侧脱保护后的羧基（关六元环得到主产物），氨基还可以进攻左侧的甲酯羰基，发生氨解关环，得到四元环酰胺，其官能团（酰胺键、酯基、噻吩结构）与主产物完全相同，属于副产物，C正确；生成物与足量加成后，碳碳双键发生加成反应，酯基和酰胺基不加成，手性碳原子（连4个不同基团的碳）数目为3个，因此D错误；故选C。 6．（2026·陕西安康·三模）一种有机物的结构简式如图所示。下列关于该有机物的说法错误的是 A．存在4种官能团 B．分子中最多有5个碳原子共直线 C．该有机物最多可以消耗 D．该有机物最多能与发生加成反应 【答案】D 【解析】该有机物含有的官能团为：(酚)羟基、酯基、碳碳三键、羧基，共4种官能团，A正确；碳碳三键是直线形结构且连在苯环上，故分子中共直线的碳原子最多有5个：，B正确；该有机物分子中含有2个羟基、1个羧基，该有机物最多可以消耗，C正确；分子中只有1个苯环、1个碳碳三键能与氢气发生加成反应，羧基、酯基均不能与发生加成反应，故该有机物最多能与发生加成反应，D错误；故选D。 7．（2025·河南·模拟预测）环己酮可以在Zr基催化剂作用下转化为环己醇，其可能的反应机理如图所示。 下列说法错误的是 A．该反应的还原剂是 B．反应过程中涉及O-H键的断裂和形成 C．用同位素标记的代替可得到 D．环己酮转化为环己醇的反应为 【答案】C 【解析】由反应机理图可知变为，发生了还原反应，还原剂为，正确，A项不符合题意；由反应机理图可知，反应的总反应为，可知有O-H键的断裂和形成，正确，B项不符合题意；用同位素标记的代替可得到，错误，C项符合题意；环己酮可以在Zr基催化剂作用下转化为环己醇，反应总方程式为，正确，D项不符合题意；故选C。 8．（2026·重庆·模拟预测）蜂胶可作抗氧化剂，其主要活性成分咖啡酸苯乙酯的合成路线如下： 下列说法错误的是 A．生成Ⅲ时另一产物W可能为丙酮 B．物质Ⅲ最多可与反应 C．CAPE所有碳原子可能共面 D．CAPE存在顺反异构 【答案】B 【解析】Ⅰ中环断裂和Ⅱ反应生成Ⅲ，结合质量守恒，还生成丙酮：CH3COCH3，反应为，Ⅲ和反应转化为CAPE。根据质量守恒，Ⅰ中环断裂和Ⅱ反应生成Ⅲ时另一产物W的分子式为C3H6O，可能为丙酮CH3COCH3，故A正确；物质Ⅲ中只有苯环能与氢气发生加成反应，所以最多可与3mol H2反应，故B错误；CAPE含有苯环、碳碳双键、碳氧双键等平面结构，单键可以旋转，所有碳原子可能共面，故C正确；  CAPE含有C=C，且双键左右两边含有一对不同基团，所以CAPE有顺反异构体，故D正确；故选B。 9．（2026·湖北·二模）化合物F(分子中含3个环状结构)是一种合成治疗哮喘药物的中间体，某研究小组按以下路线合成该化合物(反应条件及试剂已简化)，下列叙述错误的是 A．物质C、D、E均不含手性碳 B．物质D中的碳原子包含了3种杂化方式 C．物质C有属于酚类的同分异构体 D．1 mol物质E彻底转化为F需消耗1 molNaOH 【答案】D 【解析】符合手性碳原子的要求是碳原子要以单键连接4个互不相同的原子（或原子团），物质C中与-OH、炔基相连的碳原子在环中左右属对称结构，不是手性碳原子，同理物质D、E也不存在手性碳原子，A正确；物质D中的碳原子包含碳碳三键的sp杂化、C=O的以sp2杂化及只以单键相结合的sp3三种杂化方式，B正确；物质C的不饱和度为4，可能存在含苯环的结构，故存在酚类的同分异构体，C正确；物质E中存在酯基和酰胺基，1 mol物质E发生水解需消耗2 mol NaOH，D错误；故选D。 10．（2026·江苏·一模）化合物Z是合成一种天然产物的重要中间体，其合成路线如下： 下列说法正确的是 A．1 mol X最多能与发生加成反应 B．Y存在顺反异构体 C．X、Z可用溶液鉴别 D．用取代，则步骤Ⅱ的产物为 【答案】D 【解析】X分子中含有苯环和醛基，苯环可与3 mol 加成，醛基可与1 mol 加成，因此1 mol X最多能与发生加成反应，A错误；顺反异构体的形成条件是：碳碳双键两端的每个碳原子都连接2个不同的原子或基团；Y的结构中，双键的一个碳原子连接了2个H原子（），不满足顺反异构的条件，因此Y不存在顺反异构体，B错误；X和Z分子中均含有酚羟基，遇溶液均会发生显色反应，因此无法用溶液鉴别二者，C错误；用取代，则步骤Ⅰ为与发生取代反应生成，在加热条件下发生重排生成，D正确；故选D。 【强化练】 11．（2026·重庆·二模）某聚合物P合成路线如下： 已知：① ② ③F的分子式为 请回答： (1)化合物B的结构简式是_______；化合物E的化学名称是_______。 (2)F中官能团名称为_______ (3)下列说法不正确的是_______。 A．化合物B和E发生取代反应生成C B．化合物D的分子式为 C．化合物D和F发生缩聚反应生成P D．聚合物P属于聚酯类物质 E.F在一定条件下水解生成的产物的物质的量比为1:2 (4)化合物C与过量NaOH溶液反应的化学方程式是_______。 (5)符合下列条件的F的芳香族同分异构体有_______种，其中核磁共振氢谱峰面积之比为1:1:2:2的是_______(填结构简式) A．能与新制悬浊液发生反应     B．能与反应产生气泡 C．不含键和片段 (6)根据上述信息，以乙烯和对苯乙烯为原料，设计的合成路线_______。 【答案】(1） 2-溴乙醇 (2)碳碳三键  酯基 (3)BC (4)＋4NaOH＋2＋2NaBr (5）16 (6) 【解析】A的分子式为C8H10，其不饱和度为4，结合D的结构简式可知A中存在苯环，因此A中取代基不存在不饱和键，D中苯环上取代基位于对位，因此A的结构简式为，A被酸性高锰酸钾氧化为B，D中含有酯基，结合已知信息反应可知C的结构简式为，B与E在酸性条件下反应生成，该反应为酯化反应，因此E的结构简式为HOCH2CH2Br，D和F发生已知反应得到化合物P中的五元环，则化合物F中应含有碳碳三键，而化合物P是聚合结构，其中的基本单元来自化合物D和化合物F，所以化合物F应为。（1）①由上分析知化合物B的结构简式为：。 ②E的结构简式为：，名称为：2-溴乙醇。 （2）物质F的结构简式为：，其中官能团的名称为：碳碳三键、酯基。 （3） A．化合物B是对苯二甲酸，化合物E是2-溴乙醇，在酸性条件下发生酯化反应生成物质C，酯化反应也是取代反应，故A正确；物质D的结构简式为，由此可知化合物D的分子式为，故B错误；缩聚反应除形成缩聚物外，还有水、醇、氨或氯化氢等低分子副产物产生，化合物D和化合物F的聚合反应生成P不涉及低分子副产物的产生，不属于缩聚反应，故C错误；聚合物P中含有酯基，所以属于聚酯类物质，故D正确； E．物质F在一定条件下水解生成乙二醇和丙炔酸，故E正确； 答案选BC。 （4）化合物C与过量氢氧化钠溶液反应时，酯基水解，卤原子处也能在加热时和水溶液发生水解。方程式为：＋4NaOH＋2＋2NaBr。 （5）①化合物F的分子式为，不饱和度为6。因同分异构体属于芳香族化合物，则含有苯环，这就剩余2个碳原子，4个氧原子，2个不饱和度。条件要求能与反应产生气泡，则必含有；还要求能与新制悬浊液发生反应 ，则含有，也可能只含有羧基（既能和反应产生气泡，也能和新制悬浊液发生酸碱中和反应），综合全部条件，同分异构体苯环上取代基组合有三种， ⅰ、两个，在苯环上有邻间对三种情况。 ⅱ、一个、一个(甲酸酯基)，在苯环上也有三种情况。 ⅲ、一个羧基（），一个醛基和一个羟基，苯环上三个互相不同旳基团，排列共有10种情况。 故满足所有条件的同分异构体共有种。 ②同分异构体中核磁共振氢谱峰面积之比为1:1:2:2的是：。 （6）根据题给信息知，如果合成，则需要有：和，这两种物质应该由苯乙烯和乙烯分别来制取。结合其他信息可得制取流程图如下：。 12．（2026·陕西安康·三模）化合物F是制备一种祛痰药的中间体，其一种合成路线如图所示(部分反应条件已省略)： 已知：①； ②； ③苯环上取代基的定位效应：和是邻、对位定位基团，和是间位定位基团。 回答下列问题： (1)A的名称为_______，F中含氧的官能团名称为_______。 (2)反应的反应类型为_______。 (3)的化学方程式为_______。 (4)的反应类型为取代反应，除了生成D外，还生成，则化合物M的结构简式为_______，化合物M在合成路线中的作用是_______。 (5)N的同分异构体中含有的有_______种(不考虑立体异构)，写出其中核磁共振氢谱显示3组峰的结构简式：_______。 (6)以为原料，设计的合成路线：_______(用流程图表示，无机试剂、有机溶剂任选)。 【答案】(1）邻硝基甲苯或2-硝基甲苯 羟基 (2)还原反应 (3)+  +HCl (4）或   保护氨基 (5）8 (6)   【解析】由已知可得B发生还原反应生成C：；C和M发生取代反应生成D，除了生成D外，还生成，结合M化学式可知，M为；D中氯原子和N发生取代反应生成E，结合D、E结构可知，N为；E和氢氧化钠溶液反应生成F。（1）A的名称是邻硝基甲苯或2-硝基甲苯，F中含有的含氧官能团名称为羟基； （2）有机反应中加氢或去氧反应为还原反应，反应的过程中转化为，反应为还原反应； （3）由分析可知，的化学方程式为 + +HCl； （4）由分析可知，M的结构简式为，M在反应中和结合，后来又转化为，故在合成路线中的作用是保护氨基； （5）N为 ，N的同分异构体要求含有，则余下基团为，可知是戊烷的一元取代物，取代基为，共有8种同分异构体，其中核磁共振氢谱显示3组峰的结构简式为； （6）已知，苯环上取代基的定位效应：和是邻、对位定位基团，和是间位定位基团。首先将中硝基还原为氨基得到，再和溴发生取代反应，引入溴原子生成，然后和反应将羧基转化为得到产物，流程为 。 13．（2026·青海西宁·一模）化合物H是一种重要药物中间体，其合成路线如下： 已知：。 回答下列问题： (1)A的化学名称为________，由A→B的反应类型为________。 (2)A→B时，若不加催化剂会导致生成一种分子式为的副产物，其结构简式为________。 (3)E的结构简式为________。 (4)由C→D的化学方程式为________。 (5)某芳香族化合物X在分子组成上比H少4个氢原子，其他原子数目相同，X能发生银镜反应，1 mol X能与2 mol NaOH反应，其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积之比为，写出一种符合要求的X的结构简式：________。 (6)已知，设计以乙炔和甲醛为原料，制备的合成路线：________（无机试剂任用）。 【答案】(1）乙二醛 加成反应 (2)    (3)   (4)+O2+2H2O (5)或     (6) CH2=CH-CH=CH2    【解析】A（）与乙炔（）在一定条件下反应生成B，B的分子式为，结合已知信息可推出B的结构简式为，A与乙炔发生加成反应生成B，B与氢气在催化下发生加成反应生成C（），C在Cu、O2、加热条件下发生氧化反应生成D（），F与Mg在无水乙醚中反应生成G（），F的分子式为，可推出F的结构简式为，E与Br2在加热的条件下发生反应生成F，E的分子式为，可推出E的结构简式为，E与Br2在加热的条件下发生加成反应生成F，D与G发生加成反应再经H2O/H+水解生成H（）。（1）A的结构简式为，化学名称为乙二醛；由分析可得A→B的反应类型为加成反应； （2）A（）与乙炔（）在不加催化剂的条件下生成副产物（分子式为），1分子乙二醛的两个醛基分别和1分子乙炔的一个端炔氢加成得到副产物，则副产物结构简式为； （3）由分析可得E的结构简式为； （4）由分析可得C在Cu、O2、加热条件下发生氧化反应生成D（）和水，则C→D的化学方程式为+O2+2H2O； （5）X比H少4个H，O数目和H相同，故分子式为，含苯环，能发生银镜反应说明含醛基，1 mol X消耗2 mol NaOH，且只有2个O，说明有-OOCH直接连苯环，核磁共振氢谱峰面积比为6：3：2：1，则符合要求的X的结构简式为或 ； （6）利用已知反应，乙炔和甲醛先加成得到丁炔二醇（），再加氢得到丁二醇（），消去得到1，3-丁二烯（），最后依据已知条件，1，3-丁二烯和乙炔发生加成反应得到目标产物1，3-环己二烯（），合成路线为 CH2=CH-CH=CH2。 14．（2026·重庆·模拟预测）抗病毒药物阿比朵尔主要用于治疗和预防甲型、乙型流感病毒引起的呼吸道感染。有机物G是合成阿比朵尔的重要中间产物，其合成路线如下： 已知：硝基是吸电子基团。 回答下列问题： (1)A的化学名称为______；酸性强弱比较：A______苯酚(填“>”或“<”)。 (2)C的官能团名称为______。 (3)从C转化为D涉及两步反应，反应类型依次是______。 (4)反应中，E和硫酸二甲酯按物质的量之比为1：1反应，有甲醇生成，该反应的化学方程式为______。(有机物E、F可用字母替代表示) (5)同时满足下列条件的C的同分异构体有______种，写出一种核磁共振氢谱有三组峰且峰面积比为6：2：1的结构简式______。 ①含苯环，但无其他环状结构；②侧链上无不饱和碳原子；③不含碳氧单键。 (6)有机物M()是合成阿比朵尔的另一种中间体，合成路线如下，其中Y的结构简式为______。 【答案】(1）对硝基苯酚或4-硝基苯酚 > (2)酯基、氨基 (3)加成反应、消去反应 (4) (5）9 或 (6) 【解析】本题是有机物合成的推断题，发生酚羟基氢的取代；发生还原反应；在对比苯酚和对硝基苯酚的酸性强弱的时候要考虑硝基的吸电子效应，在考虑C→D的反应类型的时候，可以对比C和D结构简式的不同来分析，可以发现，首先是氨基和羰基的加成生成羟基，随后是羟基脱水发生消去反应；同样在分析F→G的方程式时，可以对比F和G的结构简式的不同，可以分析出该反应为F和溴的取代反应，以此解题。（1）结合A的结构简式可知，A的化学名称为对硝基苯酚或4-硝基苯酚；对硝基苯酚中，硝基（）是强吸电子基团，通过​​其吸电子效应​​降低苯环电子云密度，使羟基所在对位的电子云向硝基偏移，进一步增强O-H键极性，促进H⁺解离，其酸性增强，故答案为：>； （2）结合C的结构简式可知，C的官能团名称为酯基、氨基； （3）对比C和D的结构简式可知，首先是C中氨基和中羰基发生加成反应生成羟基，随后发生羟基的分子内脱水即消去反应，生成碳氮双键，故答案为：加成反应；消去反应； （4）由题干信息，发生取代反应，生成产物有F，甲醇及，反应方程式为： ； （5）由题干信息知满足条件的C的同分异构体基团情况有2种：含1个苯环，1个硝基，两个甲基，对应同分异构体情况为两个甲基位置有邻、间、对三种，硝基位置如图：共2+3+1=6种；或含1个苯环，1个硝基，1个乙基，硝基和乙基在苯环上位置有邻、间、对三种；总共有6+3=9种； C的结构简式为，其同分异构体中①含有苯环(不含其他环)；②核磁共振氢谱有三组峰，峰面积比为6:2:1，结合C的结构简式可知，苯环外有1个不饱和度，且应该是对称结构，符合要求的为：或 (写出一种情况即可)； （6）在铁和氯化铵的作用下，硝基被还原为氨基，则X为；结合流程中C→D的反应是氨基和羰基的加成生成羟基，随后是羟基分子内脱水即消去反应原理可知，Y为。 15．（2026·广东茂名·二模）纤维素通过氧化降解得到化合物Ⅰ，用化合物Ⅰ生产其他有机产品的部分路线如图所示（反应条件略）。 (1)化合物Ⅰ中的含氧官能团名称为___________。 (2)①化合物Ⅳ的同分异构体中，同时满足如下条件的有___________种（不考虑立体异构），写出其中任意一种的结构简式___________。 a.能发生水解    b.能与Na反应    c.不含结构 ②1 mol化合物Ⅳ可与1 mol氢气反应生成化合物x，若用核磁共振氢谱监测该加成反应，则可推测：与化合物Ⅳ相比，化合物x的氢谱图中___________。 (3)下列说法正确的有___________。 A．反应①中，有π键的断裂与σ键的形成 B．化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均易溶于水 C．化合物Ⅴ和Ⅵ互为同分异构体，且所有碳原子和氧原子均可共平面 D．化合物Ⅶ分子中，不存在手性碳原子 (4)①可用试剂___________（填试剂名称）鉴别化合物Ⅳ和Ⅶ。 ②仅用化合物Ⅶ作唯一单体合成高分子，该反应的化学方程式为___________。 (5)参考上述化合物Ⅰ→Ⅱ的反应，可由化合物y经过系列反应生成医药合成的中间体z。 ①化合物z的名称为___________。 ②第一步反应生成的芳香族化合物为___________（写结构简式）。 ③最后一步反应的化学方程式为___________（注明反应条件）。 【答案】(1)羟基、醛基 (2）4 或或或 由原来2组峰（峰面积比）变成4组峰（峰面积比）(3)BC (4）溶液或溶液等 (5）苯乙酸乙酯 【解析】（1）化合物Ⅰ中的含氧官能团为羟基、醛基； （2）①化合物Ⅳ的化学式为C3H6O3，同分异构体满足：a.能发生水解，含有酯基；b.能与Na反应，根据结构推测只能有羟基；c.不含结构；则符合要求的结构为或或或，共4种； ②原Ⅳ只有2种不同化学环境的氢，1 mol化合物Ⅳ可与1 mol氢气反应生成化合物x为，x有4种不同化学环境的氢；因此与Ⅳ相比，x的氢谱图中由原来2组峰（峰面积比）变成4组峰（峰面积比）； （3）反应①断裂的是I分子中碳碳σ单键，最终生成甲醛（Ⅲ）时，形成了醛基的π键，整个过程有σ键断裂、π键形成，A错误；化合物I含羟基、醛基多个亲水基团，化合物Ⅱ是羟基乙醛也含亲水的羟基、醛基，化合物Ⅲ是标记氧的甲醛，甲醛本身与水互溶；三种都是小分子，亲水基团占比高，因此均易溶于水，B正确；V中所有碳原子都是sp2杂化，所有C、O都可共平面；Ⅵ中两个羰基碳都是sp2杂化，甲基碳通过单键旋转可以转到羰基平面上，因此所有3个C和2个O都可以共平面， C正确；化合物Ⅶ中与羟基相连的碳原子，连接了四个完全不同的基团，属于手性碳原子，D错误；故选BC； （4）① 化合物Ⅳ为中性多羟基酮，化合物Ⅶ含羧基和羟基，具有酸性，可用碳酸氢钠或碳酸钠溶液鉴别，产生气泡的是化合物Ⅶ； ②化合物Ⅶ既有羟基又有羧基，可以发生缩聚反应，故反应方程式为：； （5）① z为苯乙酸与乙醇形成的酯，名称为苯乙酸乙酯； ②根据Ⅰ→Ⅱ的反应规律，第一步应该生成和HOCH2CHO； ③最后一步为苯乙酸与乙醇的酯化反应，。 16．（2026·安徽滁州·二模）我国原创用于治疗结直肠癌的新药Z已成功登陆海外市场。Z的一种合成路线如下(部分试剂及反应条件略)。 (1)有机物A的名称为_______，B中含有官能团的名称为_______。 (2)Q的结构简式为_______。 (3)A与足量的水溶液在加热条件下反应的化学方程式为_______。 (4)下列说法错误的是_______(填字母)。 a.第一步发生取代反应 b.K中杂化方式的碳原子有1个 c.在一定条件下L可以发生水解反应 d.Z的分子式为 (5)的同分异构体同时满足下列条件的有_______种(不考虑立体异构)。 ①苯环上只有两个取代基 ②不能发生水解反应 ③能发生银镜反应，且1 mol能生成4 mol 其中，核磁共振氢谱显示三组峰(峰面积比为2:2:1)的同分异构体的结构简式为_______。 (6)Q的一种合成路线如下： 已知：①R1NH2+R2COOH+HN=CHNH2+NH3↑+H2O。 ②。 根据已知信息，则R的结构简式为_______。 【答案】(1）2-溴丙酸乙酯 醛基、（酚）羟基、醚键 (2) (3)+2NaOH>CH3CH(OH)COONa +C2H5OH+NaBr (4)bd (5）12 (6) 【解析】物质A（）与B发生取代反应，生成D和；D中的酯基在碱性条件下水解生成羧酸盐，然后在酸性条件下转化成羧基，生成E；E中醛基与羧基先加成后消去，形成碳碳双键，生成G；G在催化下与J反应，引入羧基，生成K；K经两步反应，羧基转化成酰胺基，生成L；L与Q发生取代反应，生成Z和。（1）由物质A键线式可知含有官能团为酯基和碳溴键，A由2-溴丙酸与乙醇发生酯化反应生成，故其名称为2-溴丙酸乙酯； 由分析和物质A、D结构简式可得物质B的结构简式为，含有官能团为醛基、（酚）羟基、醚键； （2）由分析可知，L与Q反应得到Z，根据L和Z的结构简式，可得物质Q的结构简式为； （3）A与足量溶液在加热条件下反应，酯基碱性水解生成羧酸盐和醇，碳溴键断开，水解生成羟基和，反应的化学方程式为+2NaOHCH3CH(OH)COONa +C2H5OH+NaBr； （4）由分析可知，D→E第一步反应为酯基的碱性水解，属于取代反应，a正确；K中有2个甲基（），杂化的碳原子有2个，b错误；L中有酰胺基，在酸性或碱性条件下能发生水解反应，c正确；由Z分子的键线式可得其分子式为，d错误； 答案选bd； （5）根据题目条件可知的同分异构体，不饱和度为6，①苯环上只有两个取代基；②不能发生水解反应，不含酯基,；③能发生银镜反应，且1 mol能生成4 mol，含有2个醛基；若两个取代基相同，即取代基为；若取代基不同，则有和、和、和，每种取代基组合均有邻、间、对3种结构，所以，符合条件的同分异构体有； 核磁共振氢谱显示三组峰，峰面积比为2:2:1，不同类型氢原子个数为4:4:2，说明该分子结构对称，可能的结构简式为； （6）根据已知反应②和X的结构简式逆推可得物质W为 ，物质T为HN=CHNH2，由已知反应①逆推可知R中含有羧基和氨基，结构简式为。 17．（2026·广东深圳·一模）化合物V是一种重要的免疫增强剂，工业上可以进行如下路线的合成： (1)化合物I的分子式___________。化合物II中含氧官能团的名称是___________。 (2)化合物II的某种同分异构体，在核磁共振氢谱图上只有4组峰，能够发生银镜反应，且苯环上的一氯代物有2种，其结构简式为___________(写出一种即可)。 (3)关于上述示意图中的相关物质及转化，下列说法正确的有___________。 A．由化合物I到II的转化中，有键的断裂与形成 B．化合物II是乙烯的同系物，存在大键，且所有碳原子一定共平面 C．1个IV分子中存在2个手性碳原子，且IV可形成分子内氢键 D．1个V分子中杂化的原子数为3 (4)由化合物III到IV的转化中，生成一种副产物，其分子式为，请写出其结构简式为___________。 (5)以1,2-二溴乙烷和为有机原料，合成。基于你设计的合成路线，回答下列问题： ①第一步，引入羟基，其反应的化学方程式为___________。 ②第二步，反应的化学方程式为___________。 ③第三步，第二步的产物与反应的物质的量之比为___________。 ④最后一步的反应条件为___________。 【答案】(1） 硝基 (2)或 (3)AC (4) (5） 、加热 【解析】由流程可知，Ⅰ中醛基和先加成，再发生消去反应转化为Ⅱ；Ⅱ发生还原（加成）反应转化得到Ⅲ，Ⅲ和发生加成反应转化为Ⅳ，Ⅳ中硝基还原为氨基得到Ⅴ。（1）由结构简式知，化合物Ⅰ的分子式为：。化合物Ⅱ中含氧官能团的名称是硝基。 （2）其同分异构体在核磁共振氢谱图上只有4组峰，说明一共含有四种环境的氢原子；能够发生银镜反应，则含有醛基；苯环上的一氯代物有2种，则苯环上有2种环境的氢，化合物Ⅱ的同分异构体的结构简式为或。 （3）I到II是羟醛缩合脱水，断裂（醛基）的键，形成新双键的键，存在键的断裂与形成，A正确；II含苯环和硝基，结构与乙烯不相似，不满足同系物定义，B错误；IV结构中，连和连的两个碳均连4个不同基团，共2个手性碳，位置为：；的氧可与羟基的氢形成分子内氢键，C正确；V中，杂化的原子包括3个饱和碳原子、1个N原子、羟基和羧基上基团的2个O原子，共6个，D错误；故选。 （4）由流程可知，Ⅲ中硝基所连碳上有2个氢，其中1个氢和发生加成反应，使得中醛基转化为羟基得到Ⅳ，则另1个氢也会进一步和发生加成反应生成副产物，结合副产物分子式，其结构简式为：。 （5）合成思路：1，2-二溴乙烷在加热条件下和氢氧化钠水溶液反应生成，在铜催化条件下加热被氧气氧化为和硝基甲烷发生类似Ⅲ到Ⅳ的转化生成，在浓硫酸加热条件下，羟基发生取代反应生成醚键，形成环，得到目标产物。 ①第一步：引入羟基，方程式为：。 ②第二步：乙二醇氧化为乙二醛，方程式：。 ③1分子乙二醛含2个醛基，每个醛基与1分子反应，物质的量之比为。 ④最后一步是醇羟基脱水生成醚键成环，得到，反应条件为浓、加热。 18．（2026·广东韶关·二模）曼尼希碱类缓蚀剂结构稳定、缓蚀效果良好，在油田酸化作业中有广泛应用。由胺醛酮合成莱曼尼希碱(4a)的方法如下。 (1)化合物1a的官能团名称为______。 (2)①化合物2a的分子式为______。 ②化合物3a的芳香族同分异构体中，能发生银镜反应有______种(不考虑立体异构)。 (3)下列说法正确的有______。 A．化合物1a在水中的溶解度比3a大 B．化合物4a中存在手性碳原子 C．该反应的原子利用率为100% D．反应过程中，有σ键与π键的断裂，且存在C原子杂化方式的改变 (4)由于1a中存在双官能团，1a、2a和3a反应还能生成缓蚀效果更好的双曼尼希碱5a，则5a的结构简式为______。 (5)根据上述信息，以苯胺、甲苯、3a为原料合成化合物Ⅰ。 ①第一步，引入氯：其反应的化学方程式为______。 ②第二步，进行______(填反应类型)。 ③第三步，②中得到的产物进行氧化，反应的化学方程式为______(注明反应条件)。 ④第四步，③中得到的产物与苯胺、3a在一定条件下反应生成化合物Ⅰ。 (6)已知：与官能团直接相连的碳原子上的氢原子称为。除酮类物质外，其它含有活泼的有机物与胺、醛在一定条件下，也可发生上述类似的反应。 根据上述信息直接合成化合物Ⅱ，需要以、和______(填结构简式)为反应物。 【答案】(1)氨基 (2） 4 (3)AD (4) (5） 取代反应（或水解反应） (6) 【解析】在一定条件下，该反应遵循分步缩合机理，苯乙酮的α-H受羰基吸电子影响具有酸性，先与甲醛发生加成反应生成中间体，最后对苯二胺与中间体发生取代反应脱水得到化合物4a。（1）根据题干可知，化合物1a的官能团名称为氨基。 （2）①化合物2a为甲醛，分子式为。 ②化合物3a的同分异构体属芳香族，含苯环，能发生银镜反应，有醛基，还剩一个饱和C原子。当苯环上有一个取代基时，饱和C原子连接苯环和醛基，有一种结构；当苯环上有2个取代基时，甲基和醛基各作为一个取代基，含有邻、间、对三种结构。所以，符合条件的同分异构体有4种。 （3）化合物1a中含有氨基，可与水形成分子间氢键，而3a不能，所以1a在水中的溶解度更大，A正确；手性碳原子为连接4个不同基团或原子的碳原子，根据4a的结构简式可知，该结构无手性碳原子，B错误；根据题干信息可知，该曼尼希反应会脱去1分子水，原子利用率小于100%，C错误；反应中断裂酮α位的键、甲醛羰基的π键，甲醛中碳原子从杂化变为杂化，存在杂化方式改变，D正确； 答案选AD。 （4）1a（对苯二胺）有两个氨基，每个氨基均可与中间体发生取代反应，因此5a的结构简式为。 （5）①第一步甲苯侧链引入氯，光照下甲苯与氯气发生取代反应，方程式为。 ②第二步氯化苄水解得到苯甲醇，属于取代反应（或水解反应）。 ③第三步苯甲醇催化氧化得到苯甲醛，方程式为。 ④参照题干反应机理，3a与苯甲醛发生取代反应生成，再和苯胺发生取代反应脱水生成化合物Ⅰ。 （6）根据题干反应规律，在该反应中，3-氧代戊二酸提供活泼  α − H  ，甲胺提供氨基，还需要一个物质提供醛基，而化合物Ⅱ形成了环状结构，所以可知提供醛基的物质为二元醛，再根据C原子数和题干的反应机理可推得该物质为丁二醛。 19．（25-26高二下·辽宁锦州·月考）有机物W用作调香剂、高分子材料合成的中间体等，制备W的一种合成路线如下。 已知：。请回答下列问题： (1)A的官能团名称为_______，第②步的反应类型为_______。 (2)质谱检测E分子离子峰的质荷比数值为_______。 (3)第③步的化学反应方程为_______。 (4)下列说法正确的是_______。 a．1 mol D与足量的Na和足量的分别反应，生成的物质的量与生成的物质的量之比为 b．W的加聚产物会与溴的四氯化碳溶液发生加成反应 c．苯甲醇与苯酚互为同系物 d．第①步反应的原子利用率是 (5)化合物G比D分子量小28，且氧原子个数相同。G的同分异构体中同时满足下列条件的共有_______种。其中核磁共振氢谱中有4组峰的结构简式为_______。 ①有1个苯环；②与溶液有显色反应(羟基直接连在苯环上会产生的现象)；③不能与碳酸氢钠溶液反应；④不能发生水解反应。 (6)下图为某合成路线的一部分：。已知：H属于氯代烃，有3种不同化学环境的氢原子，H和I的结构简式分别为_______、_______。 【答案】(1）碳碳双键 取代反应 (2)148 (3)2 (4)ad (5）6 、 (6） 【解析】A与溴单质加成得到B()，可推出A的结构简式为：，B水解得到C()，C氧化得到，注意中间羟基连接的碳原子上没有氢，无法被催化氧化），中醛基进一步氧化得到D()，D在浓硫酸加热的条件下发生羟基的消去反应得到E()，E和F酯化得到W，据此分析。（1）由A的结构简式可知其官能团为碳碳双键；第②步B水解得到C，属于取代反应； （2）质谱检测E分子离子峰的质荷比数值等于其相对分子质量，为148； （3）C氧化得到，反应方程式为：2； （4）1 mol D()与足量的Na反应生成1 mol氢气，与足量的NaHCO3反应生成1mol二氧化碳，生成H2的物质的量与生成CO2的物质的量之比为1：1，a正确；W的加聚产物中不含碳碳双键，不能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，b错误；苯甲醇与苯酚结构不相似，不是同系物，c错误；第①步反应为加成反应，原子利用率是100%，d正确；故选ad； （5）化合物G比D分子量小28，，且氧原子个数相同，可知G比D少2个碳原子，①有1个苯环；②与FeCl3溶液有显色反应，可知含有酚羟基；③不能与碳酸氢钠溶液反应，可知不含羧基；④不能发生水解反应，可知不含酯基。结合不饱和度，可知G中应含醛基，综上可知G中含2个酚羟基和一个醛基，若两个羟基邻位，醛基有2个位置；若两个羟基间位，醛基有3个位置，若两个羟基对位，醛基有1个位置，共6种结构；其中核磁共振氢谱中有4组峰的结构简式为、； （6）结合已知反应可知可由与CH3CHClCH2Cl发生取代反应得到，CH3CHClCH2Cl可由CH3CH=CH2（I）与氯气发生加成反应得到，CH3CH=CH2可由卤代烃在NaOH乙醇溶液作用下发生消去反应生成，H有3种不同化学环境的氢原子，可知H应为。 20．（25-26高二下·江苏苏州·月考）氯苯唑酸(Tafamidis)是用于治疗神经损害的药物，一种合成路线如图所示(部分条件省略，副产物均未标出)： 已知： 回答下列问题： (1)A的化学名称为______；B→C的反应类型为______。 (2)E中含氧官能团的名称为______。 (3)反应⑤的化学方程式为______，该反应还会产生一种与G互为同分异构体的副产物，其结构简式为______。 (4)一定条件下，G与氢气充分加成后的产物中含有的手性碳原子有______个。 (5)已知有机物J是D的同分异构体，写出一种满足下列条件的J的结构简式______。 ①红外光谱实验发现分子结构中含苯环； ②能发生银镜反应； ③含有两种不同化学环境的氢原子。 (6)研究发现反应⑥的一种可能历程是经由两步完成的，如图所示： 若第一步为加成反应，第二步为消去反应，写出M的结构简式：______。 【答案】(1）甲苯 取代反应 (2)（酚）羟基、羧基 (3） (4)5 (5)或 (6) 【解析】根据D结构，结合A分子式，可以推出A为；A被酸性高锰酸钾氧化为B（）；根据D结构，结合C分子式，可以推出C为；根据G与D结构，以及F分子式，可以推出F为，则E为；据此作答。（1）A的化学名称为甲苯；结合分析知，B→C的反应类型为取代反应； （2）E中含氧官能团的名称为（酚）羟基、羧基； （3）结合已知，反应⑤为取代反应，化学方程式为；F的取代反应可以是D中的-COCl和F中的-NH2反应生成-CONH-和HCl，也可以是D中的-COCl和F中的-OH反应生成-COO-和HCl，因此该反应还会产生一种与G互为同分异构体的副产物，其结构简式为； （4）中酯基、酰胺基不与氢气加成，苯环与氢气可以加成，则G与氢气充分加成后的产物中含有的手性碳原子如图，共5个； （5）满足条件的J的苯环上有4个取代基，分别为3个氯原子，一个醛基，含有两种不同化学环境的氢原子的结构简式为或； （6）第一步为羰基与羟基的加成反应，第二步为羟基的消去反应，则M的结构简式为。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 有机合成路线的设计与优化 1.通过有机合成的训练熟悉常见有机物之间的相互转化。 2.能找到有机合成的一般思路与方法。 3.逐步学会设计和准确表达有机合成路线图。 4.掌握碳链增长、缩短及成环的常见反应类型与方法。 5.熟练运用引入羟基、卤素原子、碳碳双键等官能团的典型反应，准确书写反应方程式。 6.理解逆合成分析法的基本思想及一般步骤，能应用逆合成分析思想进行简单有机化合物的路线设计。 一、有机合成路线的设计思路 高考有机合成题的设计，核心在于对比原料与目标产物的结构差异，通过“逆向切割”确定关键中间体，再结合已知反应正向构建路线。 1. 逆向合成分析 逆向分析是设计合成路线的核心思维。即从目标分子出发，逐步反向推导至易得原料。逆向分析的关键步骤包括： （1）识别目标分子中的关键官能团； （2）判断碳骨架的变化； （3）利用题给信息或课本原型反应，将目标分子拆解为前体。 2. 官能团的引入与转化 官能团是有机物性质的核心，其引入与转化是合成设计的基础。高考真题中频繁考查以下转化： （1）引入卤原子：烷烃取代、烯烃、炔烃加成、醇的取代等。 （2）引入羟基：烯烃水合、卤代烃水解、醛、酮还原、羧酸还原等。 （3）引入羧基：醛的氧化、醇的氧化、烯烃、苯同系物的氧化等。 （4）引入羰基：醇的氧化、烯烃的氧化等。 3. 碳骨架的构建 合成中常需改变碳骨架，包括增长、缩短、成环与开环。 （1）增长碳链：常见于炔烃加成、格氏试剂反应、醛、酮的羟醛缩合等。 （2）缩短碳链：如烯烃的臭氧分解、羧酸的脱羧反应。 （3）成环反应：形成环醚、环酯、环酰胺等。 （4）开环反应：环醚的开环加成、环酯的水解等。 二、有机合成路线的优化策略 优化合成路线是提升效率、减少副反应、体现绿色化学思想的关键。高考题虽不直接要求“优化”，但在设计路线时，隐含了对原子经济性、步骤简洁性、条件温和性等方面的考查。 1. 原子经济性与步骤简洁性 理想的合成应追求高原子利用率和最少的反应步骤。在设计中，应优先选择一步实现多个官能团转化的反应，如同时完成还原与烷基化。 2. 官能团的保护与去保护 当反应物中存在多个官能团，且其中某个官能团在反应条件下可能被破坏时，需采用保护策略。常见官能团的保护方法： （1）酚羟基：先用NaOH转化为酚钠，反应后酸化恢复。 （2）氨基：先用盐酸成盐，后用NaOH溶液恢复。 （3）碳碳双键：先与HCl加成保护，后消去恢复。 （4）醛基：先转化为缩醛或缩酮，后水解恢复。 3. 反应条件的选择与优化 反应条件（温度、溶剂、催化剂、pH等）直接影响收率和选择性。高考题常通过“反应条件略去”来考查学生对条件推理的能力。优化条件时需注意： （1）催化剂的选择：如Ru(II)催化端烯烃复分解反应。 （2）溶剂的影响：极性溶剂利于SN2反应，非极性溶剂利于自由基反应。 （3）温度控制：低温可抑制副反应，高温可加速反应。 4. 绿色化学原则的体现 绿色化学强调原子经济、低毒、低能耗、少废物。高考题越来越多地引入“循环利用”“废物减排”等情境。在有机合成中，可优化之处包括： （1）使用无害试剂：优先用水、乙醇等绿色溶剂，避免苯、CCl4等有毒溶剂。 （2）减少副产物：选择选择性高的催化剂，避免异构体生成。 （3）原子经济反应：如加成、重排等原子利用率100%的反应。 【方法技巧】解决有机合成题的基本步骤 第一步：要正确判断合成的有机物属于何种有机物，它带有什么官能团，它和哪些知识、信息有关，它的特点等。 第二步：根据现有原料、信息和有关反应规律，尽可能合理地把目标有机物解剖成若干片段，或寻找官能团的引入、转化、保护方法，或设法将各片段(小分子化合物)拼接衍变，尽快找出合成目标有机物的关键和突破点。 第三步：将正向思维和逆向思维、纵向思维和横向思维相结合，选择出最佳合成方案。 三、碳骨架的构建 1．碳链的增长 (1)卤代烃的 ①溴乙烷与氰化钠的反应：CH3CH2Br＋NaCN―→CH3CH2CN＋NaBr，CH3CH2CNCH3CH2COOH。 ②溴乙烷与丙炔钠的反应：CH3CH2Br＋NaC≡CCH3―→CH3CH2C≡CCH3＋NaBr。 (2)醛、酮的 ①丙酮与HCN的反应：＋HCN。 ②乙醛与HCN的反应：CH3CHO＋HCN。 ③羟醛缩合(以乙醛为例)：CH3CHO＋CH3CHO。 2．碳链的缩短 (1)与酸性KMnO4溶液的 ①烯烃、炔烃的反应 如CH3COOH＋。 ②苯的同系物的反应 如。 (2)脱羧反应 无水醋酸钠与氢氧化钠的反应：CH3COONa＋NaOHCH4↑＋Na2CO3。 3．成环反应 (1)二元醇成环，如HOCH2CH2OH＋H2O。 (2)羟基酸酯化成环，如：＋H2O。 (3)氨基酸成环，如：H2NCH2CH2COOH―→＋H2O。 (4)二元羧酸成环，如：HOOCCH2CH2COOH＋H2O。 (5)利用题目所给信息成环，如常给信息二烯烃与单烯烃的聚合成环：＋。 四、官能团的引入和转化 1．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醇与氢卤酸(HX)的取代 ③不饱和烃与HX、X2(X代表卤素原子，下同)的加成； 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寡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Fe； ②硝化：浓硝酸和浓硫酸共热； ③烃基氧化； ④先卤代后水解 2.官能团的消除 (1)通过 消除不饱和键(双键、三键)。 (2)通过消去、氧化、 消除羟基。 (3)通过加成或 消除醛基。 (4)通过 消除酯基、肽键、碳卤键。 3．官能团的保护与恢复 (1)碳碳双键：在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的 将其保护起来，待氧化后再利 用 转变为碳碳双键。 HOCH2CH==CHCH2OHHOCH2CH2CHClCH2OH HOOC—CH==CH—COOH。 (2)酚羟基：在氧化其他基团前可以用NaOH溶液或CH3I保护。 。 (3)醛基(或酮羰基)：在氧化其他基团前可以用乙醇(或乙二醇) 。 ①。 ②。 (4)氨基：在氧化其他基团前可以用醋酸酐将氨基转化为 ，然后再水解转化为 。 。 (5)醇羟基、羧基可以成酯保护。 五、有机合成路线的设计 1．基本流程 2．合成路线的核心 合成路线的核心在于构建目标化合物分子的 和引入必需的 。 3．合成路线的推断方法 (1)正推法 ①路线：某种原料分子目标分子。 ②过程：首先比较原料分子和目标化合物分子在结构上的异同，包括 和 两个方面的异同；然后，设计由 转向目标化合物分子的合成路线。 (2)逆推法 ①路线：目标分子原料分子。 ②过程：在逆推过程中，需要 寻找能顺利合成目标化合物的 ，直至选出合适的起始原料。 (3)优选合成路线依据 ①合成路线是否符合化学原理。 ②合成操作是否安全可靠。 ③绿色合成。绿色合成主要出发点是：有机合成中的 ；原料的 ；试剂与催化剂的 性。 题型01碳链的增长 【典例01】（25-26高三上·江西·月考）丙烯可发生如下转化(反应条件略)： 下列说法不正确的是 A．产物有2种且互为同分异构体(不考虑立体异构) B．可提高转化的反应速率 C．是缩聚反应，该工艺有利于减轻温室效应 D．过程中，处碳氧键比处更易断裂 【变式探究】（25-26高三上·山西大同·期中）丁醛在不同条件下反应如下图。下列说法错误的是 A．低温(25℃，NaOH)下，发生加成反应，产物有羟基 B．I产物和II产物红外光谱不同 C．II产物中所有原子一定共平面 D．两种产物均能发生银镜反应 题型02 官能团的保护 【典例02】（2025·湖南·模拟预测）生活因有机而多姿多彩，化合物M是合成镇静类药物氯硝西泮(N)的关键前体，制取N的部分流程如下。 下列说法错误的是 A．从M到Q的反应为取代反应 B．P→M引入硝基时需要“一系列反应Ⅰ”的目的是防止氨基被氧化 C．Q分子中所有原子可能在同一平面 D．1molN最多可与3molNaOH反应 【变式探究】（24-25高二下·北京·期中）有机物Y是一种药物中间体，其合下列说法不正确的是 A．反应②属于取代反应 B．可用NaOH溶液实现④ C．F水解可得到E D．有机物Y的合成过程中进行了官能团保护 题型03 官能团的转化 【典例03】（2026·浙江·二模）以异丁醛(M)为原料制备化合物的合成路线如下，下列说法不正确的是 A．可以是 B．化合物中和杂化的原子个数比为1:4 C．的过程中可能发生了加成和消去反应 D．过程中有生成 【变式探究】（25-26高二下·河北衡水中学·期中）由苯酚合成的路线(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NaOH醇溶液、加热 C．B在Cu催化作用下与反应：22 D．1个D分子中存在2个手性碳原子 题型04 信息给予的有机合成与推断 【典例04】（2026·河北沧州·二模）化合物Ⅰ是一种重要的谷物田除草剂，其两条合成路线如下。 已知：Ⅰ. ； Ⅱ. 。 回答下列问题： (1)A→B的反应试剂和条件是___________；C的结构简式是___________。 (2)D→F的反应类型为___________。 (3)F在“①条件甲”时反应的化学方程式为___________。 (4)“试剂X”的化学名称是___________。 (5)E的同分异构体中，含六元碳环，核磁共振氢谱中有5组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶2∶4的有机物的结构简式是___________。 (6)H的一种合成路线设计如下： J中含氧官能团的名称为___________；K的结构简式是___________。 【变式探究】（2026·湖南长沙·三模）某生物活性物质的前体H的合成路线如下： 已知：① ② 回答下列问题： (1)用系统命名法对A命名：___________。 (2)的反应方程式是___________。 (3)D的结构简式是___________。 (4)的反应类型是___________。 (5)H中含氧官能团的名称是___________。 (6)B裂解的具体过程是先在催化剂作用下裂解生成中间产物X，同时得到一种单质，X再发生消去反应生成C： 写出的反应方程式：___________。 (7)G的同分异构体中，满足下列条件的有___________种。 ①苯环上有4个取代基    ②能够与发生显色反应 ③能够发生银镜反应     ④1 mol该物质最多能与3 mol NaOH反应 (8)依据以上流程信息，结合所学知识，设计以乙醇为原料合成的合成路线___________。(无机试剂任选) 题型05 有机合成路线设计 【典例05】（2026·海南海口·模拟预测）药物合成中间体F的一种合成路线如下。 回答问题： (1)A的化学名称为_______。 (2)B→C的反应类型为_______。 (3)C中所含官能团的名称为_______。 (4)C的同分异构体X，符合条件：①有苯环；②遇溶液显紫色；③核磁共振氢谱有4组峰。X结构简式为_______(写一种)。 (5)D中含有两个五元环，其结构简式为_______。 (6)补全EF的离子方程式：_______。 (7)从出发，辅之以含1~2个碳原子的有机物，设计合成的路线_______。 【变式探究】（2026·陕西渭南·二模）类黄酮是一种重要的天然化合物，具有抗氧化性，可增强人体的抵抗力，具有抗癌作用。某有机化学研究所发现了一种可以人工合成类黄酮方法，其合成路线如下。回答下列问题： (1)A的名称为___________。A的酸性比苯酚___________(填“强”或“弱”) (2)B→C反应的化学方程式___________。 (3)C生成D的反应类型为___________。 (4)由C到F分析可知，的作用是___________。 (5)由G经两步反应生成H，第一步为分子内成环加成反应，第二步反应为消去反应，中间产物的结构简式为___________。 (6)M是D的同分异构体，同时满足以下条件的D的同分异构体有___________种。(不考虑立体异构) ①1 mol M可以与2 mol NaOH反应；②含两个甲基，且两个甲基在同一个碳原子上连接；③含两个苯环且不直接相连。 (7)已知：苯酚与羧酸很难直接发生酯化反应，乙酸()与三氯化磷()反应可以生成乙酰氯()。请结合题中信息，设计由对二甲苯和苯酚为原料，合成对苯二甲酸二苯酚酯()的合成路线___________ (无机试剂任选)。 【巩固练】 1．（25-26高三上·云南·月考）卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应，可得格氏试剂R-MgX，它可与醛、酮等羰基化合物加成：，产物经水解可以得到醇。现欲合成CH3C(OH)(C2H5)2，下列所选用的卤代烃和羰基化合物的组合正确的是 A．乙醛和1-氯丁烷 B．2-丁酮和1-氯丙烷 C．丙醛和1-溴丙烷 D．3-戊酮和一氯甲烷 2．（2025·湖北黄冈·三模）烃基卤化镁也称格氏试剂，能够与羰基等发生格氏反应： 下列转化不能通过格氏反应实现的是(格式试剂可根据需要任选) A．甲醛转化为正丁醇 B．乙醛转化为乙醇 C．丙酮转化为叔丁醇 D．二氧化碳转化为乙酸 3．（25-26高三上·宁夏银川·月考）生活因有机而多姿多彩，化合物M是合成镇静类药物氯硝西泮(N)的关键前体，制取N的部分流程如下。下列说法错误的是 A．Q分子中含有2种含氧官能团 B．从M到Q的反应为取代反应 C．Q分子中所有原子可能在同一平面 D．P→M引入硝基时需要“一系列反应Ⅰ”的目的是防止氨基被氧化 4．（25-26高三下·福建福州·开学考试）5，5-二甲基海因(简称DMH)是一种用途很广的有机合成中间体，也是具有一定刚性的杂环化合物，可用于制备一系列有价值的衍生物，其合成路线如图所示。 下列说法错误的是 A．反应②中有水生成 B．DMH中只含1种官能团 C．图中含手性碳原子的有机物有1种 D．反应①和反应③的原子利用率均为100% 5．（2026·浙江宁波·模拟预测）官能团的转化是有机合成中的重要问题。某种药物的合成过程如图所示，下列说法正确的是 A．该反应为取代反应，生成的另一种产物可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．分离提纯后的产物在X射线衍射图中可以观察到宽化的“馒头状”峰 C．该反应过程中还可能产生含四元环且官能团与主产物相同的副产物 D．该生成物与足量加成后的产物中含有4个手性碳原子 6．（2026·陕西安康·三模）一种有机物的结构简式如图所示。下列关于该有机物的说法错误的是 A．存在4种官能团 B．分子中最多有5个碳原子共直线 C．该有机物最多可以消耗 D．该有机物最多能与发生加成反应 7．（2025·河南·模拟预测）环己酮可以在Zr基催化剂作用下转化为环己醇，其可能的反应机理如图所示。 下列说法错误的是 A．该反应的还原剂是 B．反应过程中涉及O-H键的断裂和形成 C．用同位素标记的代替可得到 D．环己酮转化为环己醇的反应为 8．（2026·重庆·模拟预测）蜂胶可作抗氧化剂，其主要活性成分咖啡酸苯乙酯的合成路线如下： 下列说法错误的是 A．生成Ⅲ时另一产物W可能为丙酮 B．物质Ⅲ最多可与反应 C．CAPE所有碳原子可能共面 D．CAPE存在顺反异构 9．（2026·湖北·二模）化合物F(分子中含3个环状结构)是一种合成治疗哮喘药物的中间体，某研究小组按以下路线合成该化合物(反应条件及试剂已简化)，下列叙述错误的是 A．物质C、D、E均不含手性碳 B．物质D中的碳原子包含了3种杂化方式 C．物质C有属于酚类的同分异构体 D．1 mol物质E彻底转化为F需消耗1 molNaOH 10．（2026·江苏·一模）化合物Z是合成一种天然产物的重要中间体，其合成路线如下： 下列说法正确的是 A．1 mol X最多能与发生加成反应 B．Y存在顺反异构体 C．X、Z可用溶液鉴别 D．用取代，则步骤Ⅱ的产物为 【强化练】 11．（2026·重庆·二模）某聚合物P合成路线如下： 已知：① ② ③F的分子式为 请回答： (1)化合物B的结构简式是_______；化合物E的化学名称是_______。 (2)F中官能团名称为_______ (3)下列说法不正确的是_______。 A．化合物B和E发生取代反应生成C B．化合物D的分子式为 C．化合物D和F发生缩聚反应生成P D．聚合物P属于聚酯类物质 E.F在一定条件下水解生成的产物的物质的量比为1:2 (4)化合物C与过量NaOH溶液反应的化学方程式是_______。 (5)符合下列条件的F的芳香族同分异构体有_______种，其中核磁共振氢谱峰面积之比为1:1:2:2的是_______(填结构简式) A．能与新制悬浊液发生反应     B．能与反应产生气泡 C．不含键和片段 (6)根据上述信息，以乙烯和对苯乙烯为原料，设计的合成路线_______。 12．（2026·陕西安康·三模）化合物F是制备一种祛痰药的中间体，其一种合成路线如图所示(部分反应条件已省略)： 已知：①； ②； ③苯环上取代基的定位效应：和是邻、对位定位基团，和是间位定位基团。 回答下列问题： (1)A的名称为_______，F中含氧的官能团名称为_______。 (2)反应的反应类型为_______。 (3)的化学方程式为_______。 (4)的反应类型为取代反应，除了生成D外，还生成，则化合物M的结构简式为_______，化合物M在合成路线中的作用是_______。 (5)N的同分异构体中含有的有_______种(不考虑立体异构)，写出其中核磁共振氢谱显示3组峰的结构简式：_______。 (6)以为原料，设计的合成路线：_______(用流程图表示，无机试剂、有机溶剂任选)。 13．（2026·青海西宁·一模）化合物H是一种重要药物中间体，其合成路线如下： 已知：。 回答下列问题： (1)A的化学名称为________，由A→B的反应类型为________。 (2)A→B时，若不加催化剂会导致生成一种分子式为的副产物，其结构简式为________。 (3)E的结构简式为________。 (4)由C→D的化学方程式为________。 (5)某芳香族化合物X在分子组成上比H少4个氢原子，其他原子数目相同，X能发生银镜反应，1 mol X能与2 mol NaOH反应，其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积之比为，写出一种符合要求的X的结构简式：________。 (6)已知，设计以乙炔和甲醛为原料，制备的合成路线：________（无机试剂任用）。 14．（2026·重庆·模拟预测）抗病毒药物阿比朵尔主要用于治疗和预防甲型、乙型流感病毒引起的呼吸道感染。有机物G是合成阿比朵尔的重要中间产物，其合成路线如下： 已知：硝基是吸电子基团。 回答下列问题： (1)A的化学名称为______；酸性强弱比较：A______苯酚(填“>”或“<”)。 (2)C的官能团名称为______。 (3)从C转化为D涉及两步反应，反应类型依次是______。 (4)反应中，E和硫酸二甲酯按物质的量之比为1：1反应，有甲醇生成，该反应的化学方程式为______。(有机物E、F可用字母替代表示) (5)同时满足下列条件的C的同分异构体有______种，写出一种核磁共振氢谱有三组峰且峰面积比为6：2：1的结构简式______。 ①含苯环，但无其他环状结构；②侧链上无不饱和碳原子；③不含碳氧单键。 (6)有机物M()是合成阿比朵尔的另一种中间体，合成路线如下，其中Y的结构简式为______。 15．（2026·广东茂名·二模）纤维素通过氧化降解得到化合物Ⅰ，用化合物Ⅰ生产其他有机产品的部分路线如图所示（反应条件略）。 (1)化合物Ⅰ中的含氧官能团名称为___________。 (2)①化合物Ⅳ的同分异构体中，同时满足如下条件的有___________种（不考虑立体异构），写出其中任意一种的结构简式___________。 a.能发生水解    b.能与Na反应    c.不含结构 ②1 mol化合物Ⅳ可与1 mol氢气反应生成化合物x，若用核磁共振氢谱监测该加成反应，则可推测：与化合物Ⅳ相比，化合物x的氢谱图中___________。 (3)下列说法正确的有___________。 A．反应①中，有π键的断裂与σ键的形成 B．化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均易溶于水 C．化合物Ⅴ和Ⅵ互为同分异构体，且所有碳原子和氧原子均可共平面 D．化合物Ⅶ分子中，不存在手性碳原子 (4)①可用试剂___________（填试剂名称）鉴别化合物Ⅳ和Ⅶ。 ②仅用化合物Ⅶ作唯一单体合成高分子，该反应的化学方程式为___________。 (5)参考上述化合物Ⅰ→Ⅱ的反应，可由化合物y经过系列反应生成医药合成的中间体z。 ①化合物z的名称为___________。 ②第一步反应生成的芳香族化合物为___________（写结构简式）。 ③最后一步反应的化学方程式为___________（注明反应条件）。 16．（2026·安徽滁州·二模）我国原创用于治疗结直肠癌的新药Z已成功登陆海外市场。Z的一种合成路线如下(部分试剂及反应条件略)。 (1)有机物A的名称为_______，B中含有官能团的名称为_______。 (2)Q的结构简式为_______。 (3)A与足量的水溶液在加热条件下反应的化学方程式为_______。 (4)下列说法错误的是_______(填字母)。 a.第一步发生取代反应 b.K中杂化方式的碳原子有1个 c.在一定条件下L可以发生水解反应 d.Z的分子式为 (5)的同分异构体同时满足下列条件的有_______种(不考虑立体异构)。 ①苯环上只有两个取代基 ②不能发生水解反应 ③能发生银镜反应，且1 mol能生成4 mol 其中，核磁共振氢谱显示三组峰(峰面积比为2:2:1)的同分异构体的结构简式为_______。 (6)Q的一种合成路线如下： 已知：①R1NH2+R2COOH+HN=CHNH2+NH3↑+H2O。 ②。 根据已知信息，则R的结构简式为_______。 17．（2026·广东深圳·一模）化合物V是一种重要的免疫增强剂，工业上可以进行如下路线的合成： (1)化合物I的分子式___________。化合物II中含氧官能团的名称是___________。 (2)化合物II的某种同分异构体，在核磁共振氢谱图上只有4组峰，能够发生银镜反应，且苯环上的一氯代物有2种，其结构简式为___________(写出一种即可)。 (3)关于上述示意图中的相关物质及转化，下列说法正确的有___________。 A．由化合物I到II的转化中，有键的断裂与形成 B．化合物II是乙烯的同系物，存在大键，且所有碳原子一定共平面 C．1个IV分子中存在2个手性碳原子，且IV可形成分子内氢键 D．1个V分子中杂化的原子数为3 (4)由化合物III到IV的转化中，生成一种副产物，其分子式为，请写出其结构简式为___________。 (5)以1,2-二溴乙烷和为有机原料，合成。基于你设计的合成路线，回答下列问题： ①第一步，引入羟基，其反应的化学方程式为___________。 ②第二步，反应的化学方程式为___________。 ③第三步，第二步的产物与反应的物质的量之比为___________。 ④最后一步的反应条件为___________。 18．（2026·广东韶关·二模）曼尼希碱类缓蚀剂结构稳定、缓蚀效果良好，在油田酸化作业中有广泛应用。由胺醛酮合成莱曼尼希碱(4a)的方法如下。 (1)化合物1a的官能团名称为______。 (2)①化合物2a的分子式为______。 ②化合物3a的芳香族同分异构体中，能发生银镜反应有______种(不考虑立体异构)。 (3)下列说法正确的有______。 A．化合物1a在水中的溶解度比3a大 B．化合物4a中存在手性碳原子 C．该反应的原子利用率为100% D．反应过程中，有σ键与π键的断裂，且存在C原子杂化方式的改变 (4)由于1a中存在双官能团，1a、2a和3a反应还能生成缓蚀效果更好的双曼尼希碱5a，则5a的结构简式为______。 (5)根据上述信息，以苯胺、甲苯、3a为原料合成化合物Ⅰ。 ①第一步，引入氯：其反应的化学方程式为______。 ②第二步，进行______(填反应类型)。 ③第三步，②中得到的产物进行氧化，反应的化学方程式为______(注明反应条件)。 ④第四步，③中得到的产物与苯胺、3a在一定条件下反应生成化合物Ⅰ。 (6)已知：与官能团直接相连的碳原子上的氢原子称为。除酮类物质外，其它含有活泼的有机物与胺、醛在一定条件下，也可发生上述类似的反应。 根据上述信息直接合成化合物Ⅱ，需要以、和______(填结构简式)为反应物。 19．（25-26高二下·辽宁锦州·月考）有机物W用作调香剂、高分子材料合成的中间体等，制备W的一种合成路线如下。 已知：。请回答下列问题： (1)A的官能团名称为_______，第②步的反应类型为_______。 (2)质谱检测E分子离子峰的质荷比数值为_______。 (3)第③步的化学反应方程为_______。 (4)下列说法正确的是_______。 a．1 mol D与足量的Na和足量的分别反应，生成的物质的量与生成的物质的量之比为 b．W的加聚产物会与溴的四氯化碳溶液发生加成反应 c．苯甲醇与苯酚互为同系物 d．第①步反应的原子利用率是 (5)化合物G比D分子量小28，且氧原子个数相同。G的同分异构体中同时满足下列条件的共有_______种。其中核磁共振氢谱中有4组峰的结构简式为_______。 ①有1个苯环；②与溶液有显色反应(羟基直接连在苯环上会产生的现象)；③不能与碳酸氢钠溶液反应；④不能发生水解反应。 (6)下图为某合成路线的一部分：。已知：H属于氯代烃，有3种不同化学环境的氢原子，H和I的结构简式分别为_______、_______。 20．（25-26高二下·江苏苏州·月考）氯苯唑酸(Tafamidis)是用于治疗神经损害的药物，一种合成路线如图所示(部分条件省略，副产物均未标出)： 已知： 回答下列问题： (1)A的化学名称为______；B→C的反应类型为______。 (2)E中含氧官能团的名称为______。 (3)反应⑤的化学方程式为______，该反应还会产生一种与G互为同分异构体的副产物，其结构简式为______。 (4)一定条件下，G与氢气充分加成后的产物中含有的手性碳原子有______个。 (5)已知有机物J是D的同分异构体，写出一种满足下列条件的J的结构简式______。 ①红外光谱实验发现分子结构中含苯环； ②能发生银镜反应； ③含有两种不同化学环境的氢原子。 (6)研究发现反应⑥的一种可能历程是经由两步完成的，如图所示： 若第一步为加成反应，第二步为消去反应，写出M的结构简式：______。 / 学科网（北京）股份有限公司 $