题20 有机化学综合——新高考五年真题一年模拟：命题逻辑透视与趋势研判（广东专用）

**基本信息** 以高考真题为载体，构建“结构-性质-转化-合成”逻辑链，系统整合有机推断、同分异构体、官能团转化方法，培养科学思维与探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |有机推断|6道高考真题|反应条件分析、官能团特征反应、谱图解析|从结构辨识到反应机理，建立“条件-产物-结构”推导链| |同分异构体|含3类题型|等效氢法、定一移一法、类别异构分类|基于碳链异构→位置异构→官能团异构的有序思维| |官能团转化与合成|5道合成题|逆合成分析、保护基策略、原子利用率评估|从单官能团转化到多步合成路线设计，体现转化规律与绿色化学理念|

题20 有机化学综合 1．（2026·广东·高考真题）羟基广泛存在于天然产物与药物的分子中。从化合物Ⅰ出发合成化合物Ⅲ．Ⅲ在化合物Ⅳ的辅助下，利用光催化实现羟基迁移，得目标产物Ⅶ。合成路线如下(部分条件及试剂略)。 （1）化合物Ⅰ中苯环侧链上的官能团为___________(写名称)。 （2）反应I+XⅡ和Ⅱ+H2Ⅲ的原子利用率均为100%。 ①X分子的空间构型为___________。 ②Ⅱ的核磁共振氢谱图中有5组峰，则Ⅱ的结构简式为___________。 （3）Ⅲ的同分异构体中，苯环上连有一个烷基且能与作用显色的共有___________种。 （4）下列说法正确的有___________。 A．由Ⅰ到Ⅲ的转化中，存在C原子杂化方式的改变 B．由Ⅰ到Ⅴ的转化中，有加成反应和消去反应发生 C．Ⅶ与浓硫酸共热，可生成存在顺反异构体的产物 D．由Ⅲ到Ⅶ的转化中，Ⅳ可以循环利用 （5）某兴趣小组拟设计以环己烷为原料，经四步反应合成化合物Ⅲ a(分子中不含手性碳原子)的路线。Ⅲa可经上述羟基迁移路径合成化合物VIIa。 ①Ⅲ a的结构简式为___________。 ②从Ⅲa出发，逐步逆推合成步骤：羟基腈⇒___________⇒醇⇒___________⇒环烷烃(填写有机化合物类别)。 ③合成Ⅲa的步骤中，第一步为取代反应，其化学方程式为___________(注明反应条件)；第四步所需无机试剂为___________。 ④可与发生反应，其产物的结构简式为___________。 2．（2025·广东·高考真题）我国科学家最近在光-酶催化合成中获得重大突破，光-酶协同可实现基于三组分反应的有机合成，其中的一个反应如下(反应条件略：Ph-代表苯基)。 （1）化合物1a中含氧官能团的名称为_______。 （2）①化合物2a的分子式为_______。 ②2a可与发生加成反应生成化合物Ⅰ．在Ⅰ的同分异构体中，同时含有苯环和醇羟基结构的共_______种(含化合物Ⅰ，不考虑立体异构)。 （3）下列说法正确的有_______。 A．在1a、2a和3a生成4a的过程中，有键断裂与键形成 B．在4a分子中，存在手性碳原子，并有20个碳原子采取杂化 C．在5a分子中，有大键，可存在分子内氢键，但不存在手性碳原子 D．化合物5a是苯酚的同系物，且可发生原子利用率为100%的还原反应 （4）一定条件下，与丙酮发生反应，溴取代丙酮中的，生成化合物3a．若用核磁共振氢谱监测该取代反应，则可推测：与丙酮相比，产物3a的氢谱图中_______。 （5）已知：羧酸在一定条件下，可发生类似于丙酮的取代反应。根据上述信息，分三步合成化合物Ⅱ。 ①第一步，引入溴：其反应的化学方程式为_______。 ②第二步，进行_______(填具体反应类型)：其反应的化学方程式为_______(注明反应条件)。 ③第三步，合成Ⅱ：②中得到的含溴有机物与1a、2a反应。 （6）参考上述三组分反应，直接合成化合物Ⅲ，需要以1a、_______(填结构简式)和3a为反应物。 3．（2024·广东·高考真题）将3D打印制备的固载铜离子陶瓷催化材料，用于化学催化和生物催化一体化技术，以实现化合物Ⅲ的绿色合成，示意图如下(反应条件略)。 （1）化合物I的分子式为_______，名称为_______。 （2）化合物Ⅱ中含氧官能团的名称是_______。化合物Ⅱ的某同分异构体含有苯环，在核磁共振氢谱图上只有4组峰，且能够发生银镜反应，其结构简式为_______。 （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．由葡萄糖到葡萄糖酸内酯的转化中，葡萄糖被还原 C．葡萄糖易溶于水，是因为其分子中有多个羟基，能与水分子形成氢键 D．由化合物Ⅱ到Ⅲ的转化中，存在C、O原子杂化方式的改变，有手性碳原子形成 （4）对化合物Ⅲ，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型 ① _______ _______ ② _______ _______ 取代反应 （5）在一定条件下，以原子利用率的反应制备。该反应中： ①若反应物之一为非极性分子，则另一反应物为_______(写结构简式)。 ②若反应物之一为V形结构分子，则另一反应物为_______(写结构简式)。 （6）以2-溴丙烷为唯一有机原料，合成。基于你设计的合成路线，回答下列问题： ①最后一步反应的化学方程式为_______(注明反应条件)。 ②第一步反应的化学方程式为_______(写一个即可，注明反应条件)。 4．（2023·广东·高考真题）室温下可见光催化合成技术，对于人工模仿自然界、发展有机合成新方法意义重大。一种基于、碘代烃类等，合成化合物ⅶ的路线如下(加料顺序、反应条件略)： （1）化合物i的分子式为___________。化合物x为i的同分异构体，且在核磁共振氢谱上只有2组峰。x的结构简式为___________(写一种)，其名称为___________。 （2）反应②中，化合物ⅲ与无色无味气体y反应，生成化合物ⅳ，原子利用率为。y为___________。 （3）根据化合物V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、条件 反应形成的新结构 反应类型 a ___________ ___________ 消去反应 b ___________ ___________ 氧化反应(生成有机产物) （4）关于反应⑤的说法中，不正确的有___________。 A．反应过程中，有键和键断裂 B．反应过程中，有双键和单键形成 C．反应物i中，氧原子采取杂化，并且存在手性碳原子 D．属于极性分子，分子中存在由p轨道“头碰头”形成的键 （5）以苯、乙烯和为含碳原料，利用反应③和⑤的原理，合成化合物ⅷ。 基于你设计的合成路线，回答下列问题： (a)最后一步反应中，有机反应物为___________(写结构简式)。 (b)相关步骤涉及到烯烃制醇反应，其化学方程式为___________。 (c)从苯出发，第一步的化学方程式为___________(注明反应条件)。 5．（2022·广东·高考真题）基于生物质资源开发常见的化工原料，是绿色化学的重要研究方向。以化合物I为原料，可合成丙烯酸V、丙醇VII等化工产品，进而可制备聚丙烯酸丙酯类高分子材料。 （1）化合物I的分子式为_______，其环上的取代基是_______(写名称)。 （2）已知化合物II也能以II′的形式存在。根据II′的结构特征，分析预测其可能的化学性质，参考①的示例，完成下表。 序号 结构特征 可反应的试剂 反应形成的新结构 反应类型 ① 加成反应 ② _______ _______ _______ 氧化反应 ③ _______ _______ _______ _______ （3）化合物IV能溶于水，其原因是_______。 （4）化合物IV到化合物V的反应是原子利用率的反应，且与化合物a反应得到，则化合物a为_______。 （5）化合物VI有多种同分异构体，其中含  结构的有_______种，核磁共振氢谱图上只有一组峰的结构简式为_______。 （6）选用含二个羧基的化合物作为唯一的含氧有机原料，参考上述信息，制备高分子化合物VIII的单体。 写出VIII的单体的合成路线_______(不用注明反应条件)。 6．（2021·广东·高考真题）天然产物Ⅴ具有抗疟活性，某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路线如下(部分反应条件省略，Ph表示-C6H5)： 已知： （1）化合物Ⅰ中含氧官能团有_______(写名称)。 （2）反应①的方程式可表示为：I+II=III+Z，化合物Z的分子式为_______。 （3）化合物IV能发生银镜反应，其结构简式为_______。 （4）反应②③④中属于还原反应的有_______，属于加成反应的有_______。 （5）化合物Ⅵ的芳香族同分异构体中，同时满足如下条件的有_______种，写出其中任意一种的结构简式：_______。 条件：a.能与NaHCO3反应；b. 最多能与2倍物质的量的NaOH反应；c. 能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应；d.核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子；e.不含手性碳原子(手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子)。 （6）根据上述信息，写出以苯酚的一种同系物及HOCH2CH2Cl为原料合成的路线_______(需注明反应条件)。 本专题作为广东卷化学非选择题的压轴能力板块（通常位于第20题），是检验学生将有机结构理论、反应机理与合成策略融会贯通的“试金石”，其立意可概括为“以结构为基，以转化为线，以功能导向为魂”。具体分述如下： · 考查意图： 依托药物分子、功能材料、天然产物等真实研发场景，考查学生对“官能团性质、立体化学、反应选择性、合成路线设计”等核心知识的系统掌握；同时检验学生在多步转化、信息迁移、逆向拆解等复杂任务中构建“结构→反应性→功能”完整逻辑链、识别关键中间体、进行严谨机理推演的高阶创新思维能力。 · 能力聚焦： 核心指向“宏观辨识与微观探析”及“科学探究与创新意识”素养。要求学生能熟练运用“电子效应+空间位阻+热力学/动力学控制”三重分析机制，并能在谱图解析、条件优化、异常归因等任务中保持逻辑严密性与创造性反思意识。 · 思维品质： 强调系统思维与辩证思维的融合。既要建立“目标分子→逆合成切断→关键反应→原料可得性”完整设计闭环，又要对预设路线的局限性保持高度警惕，结合副反应竞争、原子经济性、绿色溶剂替代等进行动态评估与迭代优化。 · 价值引领： 深度融入国家生物医药战略与粤港澳大湾区大健康产业需求，如抗肿瘤药物合成、OLED发光材料制备、岭南特色中药活性成分修饰等案例，体现有机合成在服务人民健康与产业升级中的支撑作用；同时渗透科研诚信与实验室安全教育，培养学生尊重事实、勇于创新、守护生命的职业品格。 近六年真题及最新模拟题显示，该题型呈现出从“知识复现”向“策略诊断”转型的鲜明特征： · 情境创设：从“教材原型”向“前沿研发”深化。 早期试题多以课本经典反应（如酯化、卤代）为背景进行步骤填空；近年逐步转向顶刊文献、专利技术和药物研发痛点等非标场景。例如2025年全运会场馆用光响应智能涂层中偶氮苯衍生物的顺反异构调控合成、2026年固态电解质聚合物单体的高纯度无金属催化合成路径、2024年新会陈皮中川陈皮素的结构修饰以提高生物利用度等，强调合成设计的现实适配性与问题导向。 · 知识融合：从“单一反应”向“多学科交叉”拓展。 打破传统仅关注官能团转化的局限，增加与分析检测（NMR/IR/MS/HPLC表征）、物理有机（Hammett方程、同位素标记）、安全防护（MSDS解读、应急处理）及绿色化学（E因子、溶剂替代、催化效率）的联动。例如将区域选择性与取代基电子参数关联、将产率波动与原料纯度/水分含量结合、将后处理方案与产物pKa/溶解度挂钩，考查维度更加立体。 · 设问创新：从“步骤填空”向“路线评估”升级。 问题设置减少纯反应式书写类内容，增加设计合理性、异常归因、条件优化、绿色评价类内容。如“该步骤缺少…导致…”“若将X换为Y，则选择性提高的原因是…”“产物ee值偏低最可能源于…”“该路线不符合绿色化学原则体现在…”等句式增多；部分题目引入原始谱图、反应监控数据或安全警示标识，提升信息整合与决策支持要求。 · 难度控制：从“高难稳定”向“精细区分”调整。 整体难度维持在0.55-0.70，但内部区分度显著增强。基础层保障核心反应类型识记合格考要求，进阶层通过隐含立体化学、保护基策略、数据陷阱等拉开差距，避免“背反应模板得高分”，更契合新高考对创新能力的选拔导向。 针对上述趋势，备考需构建“结构解构-转化追踪-路线迭代”三位一体的复习体系： · 复习理念：坚持“结构为本、转化为纲、功能为要” · 摒弃“死记反应”的误区，明确有机合成的核心是“通过可控转化实现特定功能分子的精准构建”，而非固定套路套用。 · 强化“全链条”意识，将所有反应环节置于“目标→逆合成→关键步骤→纯化验证”完整研发循环中审视，培养系统性合成思维。 · 方法落地：实施三阶能力进阶训练 · 一阶：结构解构专项训练。 建立“高频官能团-反应性-立体效应-常见缺陷”速查图谱，重点标注三类易错点：①电子效应误判（如吸电子基对亲核取代的加速/减速作用混淆）；②立体化学忽略（如SN2构型翻转、E/Z选择性）；③保护基使用不当（如脱保护条件与主结构兼容性问题）。每日精选3-5组分子结构进行“5分钟反应性拆解”，训练精准识别主导因素的能力。 · 二阶：转化追踪整合训练。 围绕典型体系（药物合成、材料单体、天然产物修饰）绘制“反应条件-选择性/产率-产物纯度”三维响应图。例如“不对称氢化”主题串联：手性配体/溶剂/温度→ee值/转化率→HPLC峰面积/NMR信号，形成转化驱动型合成认知。 · 三阶：路线迭代实战训练。 精选含立体错误、副反应干扰、绿色评价类问题的真题与模拟题，开展“风险评估与优化”练习：对每个合成步骤，追溯其选择性损失、安全隐患与改进空间，识别常见漏洞（如未防氧化、溶剂毒性高、原子经济性低、后处理复杂）。每周安排2次限时微测，强化规范表达与责任意识。 · 策略优化：精准对接命题动向 · 关注行业标准： 研读《ICH Q3 杂质研究指导原则》《GB/T 27476 实验室安全》等标准，预判重点考查的质量阈值与安全规范。 · 强化教材延伸： 所有创新合成最终落脚于教材核心反应。定期开展“课本反应前沿化改造”活动，确保学生能从新颖路线中识别出基础转化逻辑及其工程化修正条件。 · 模拟适配升级： 优先选用体现“前沿研发”“多学科交叉”“路线评估”特征的新题型，避免重复训练陈旧的方程式书写类题目；对错题按“结构误判”“转化误解”“路线缺失”三类归因，针对性补弱。 维度 具体考点 课标依据 教材锚点 能力层级 结构与性质 官能团反应性、电子/空间效应 选修5•有机化学基础 P30-60 理解应用 立体化学（构型、构象、手性） 选修5•有机化学基础 P60-80 分析综合 合成策略 逆合成分析、保护基策略、选择性控制 选修5•有机合成 P100-120 分析综合 多步合成中的物料平衡与路径优化 选修5•有机合成 P110-120 分析综合 表征验证 NMR/IR/MS谱图解析、纯度测定 选修5•有机化学基础 P80-95 分析综合 反应监控与中间体确证 课标•证据推理 贯穿 分析综合 STSE 有机合成在医药/材料/农业中的应用 课标•社会责任 贯穿 价值认同 粤港澳湾区生物医药与大健康产业 课标•文化传承 贯穿 价值认同 · 结构误判误区： 脱离分子环境谈反应性。如认为“所有伯卤代烃都易发生SN2”（忽略β-支链位阻）；或在强碱条件下忽略消除反应竞争；或将芳香亲电取代定位规则机械套用于杂环体系；或忽视共轭效应对酸碱性/亲核性的决定性影响。 · 转化误解误区： 忽视反应实际发生条件与选择性。如认为“NaBH₄一定能还原酯”（实际需LiAlH₄或活化）；或将Wittig反应产物E/Z比例视为固定值；或在酸性条件下写OH⁻参与反应；或忽略过渡金属催化中对氧气/水分的极端敏感性；或未考虑溶剂极性对离子型/自由基路径的选择性调控。 · 路线缺失误区： 仅关注主反应而忽视系统集成。如为提高产率牺牲立体纯度（如省略手性助剂）；或追求短路线忽略关键中间体稳定性；或未考虑保护基引入/脱除对总收率的累积损耗；或将实验室小试结果直接外推至放大生产而未考虑混合/传热限制。 · 证据不足误区： 合成结论缺乏充分验证。如仅凭TLC单点断定产物纯净；或未做对照实验排除原料残留干扰；或忽略NMR积分误差，将微小杂质峰视为无关信号；或将MS分子量匹配等同于结构确证，未结合二维谱验证连接方式。 · 绿色缺失误区： 仅关注收率而忽视环境代价。如因某试剂效果好就认定其必工业化，忽视重金属残留/生物累积性；或对原子经济性追求极致，未权衡催化剂回收难度与废水处理成本；或忽视反应过程中的放热风险与VOCs排放；或将“微量”等同于“无害”。 · 表达失范误区： 答题时使用模糊语言代替专业术语。如用“洗干净”代替“用饱和NaHCO₃溶液洗涤至pH=7”，用“加热回流”代替“在80℃油浴中氮气保护下搅拌反应4 h”，导致论证不被认可；或在书写合成分析时遗漏关键条件（温度、气氛、当量比、时间）、立体化学标注或谱图归属依据，使建议失去可操作性与科学性。 一、有机推断知识必备 1．有机物结构的推断方法 （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(H2SO4)”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，则表示有机物分子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，则该物质分子中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基或苯的同系物(连接苯环的碳原子上有氢原子)。 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悬浊液并加热，有红色沉淀生成(或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现)，说明该物质分子中含有—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，说明该有机物分子结构的对称性越高，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； ②2—OH(醇、酚、羧酸)H2； ③2—COOHCO2，—COOHCO2； ⑤RCH2OHCH3COOCH2R。 (Mr)　　　 　 　(Mr＋42) 3．有机推断中常考的信息反应 类型 举例 脱水反应 Diels­Alder反应 二氯代烃与Na成环 形成杂环化合物(制药) 环氧乙烷开环 羟醛缩合α­H反应 苯环支链碳α­ H取代反应 烯烃α­ H取代反应 CH3—CH===CH2＋Cl2 ClCH2—CH===CH2＋HCl 羧酸α­H卤代反应 增长碳链 2R—ClR—R＋2NaCl R—ClR—CNR—COOH nCH2===CH2 CH2—CH2 nCH2===CH—CH===CH2 CH2—CH===CH—CH2 2R—CC—HR—CC—CC—R＋H2↑(Glaser反应) 缩短碳链 二、同分异构体的数目判断和书写 1．同分异构体的类型 （1）碳链异构 （2）官能团位置异构 （3）类别异构(官能团异构) 2．同分异构体数目的判断方法 （1）一取代产物数目的判断 ①基元法：例如丁基有四种异构体，则丁醇、戊醛、戊酸等都有四种同分异构体。 ②替代法：例如二氯苯(C6H4Cl2)有三种同分异构体，四氯苯也有三种同分异构体(将H替代Cl)；又如CH4的一氯代物只有一种，新戊烷[C(CH3)4]的一氯代物也只有一种。 ③等效氢法：等效氢法是判断同分异构体数目的重要方法，判断等效氢原子的三条原则是：同一碳原子上的氢原子是等效的，如CH4中的4个氢原子等同；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个氢原子等同；处于对称位置上的氢原子是等效的，如CH3CH3中的6个氢原子等同，乙烯分子中的4个H等同， 苯分子中的6个氢等同，(CH3)3CC(CH3)3上的18个氢原子等同。 （2）二取代或多取代产物数目的判断 定一移一或定二移一法。对于二元取代物同分异构体的数目判断，可固定一个取代基的位置，再移动另一取代基的位置以确定同分异构体的数目。 3．同分异构体的常见题型与同分异构体的书写步骤 （1）常见题型 ①限定范围书写或补写同分异构体。 ②判断是否是同分异构体。 方法：先看分子式是否相同，再看结构是否不同。对结构不同的要从两个方面来考虑：一是原子或原子团的连接顺序；二是原子或原子团的空间位置。 ③判断取代产物同分异构体的数目。 方法：分析有机物的结构特点，确定不同位置的氢原子种数，再确定取代产物同分异构体数目；或者依据烃基的同分异构体数目进行判断。 （2）同分异构体的书写步骤 ①先判断该有机物是否有类别异构。 ②就每一类物质，先写出碳链异构体，再写出官能团的位置异构体。 ③碳链异构体按“主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边”的规律书写。 ④检查是否有书写重复或书写遗漏，根据“碳四价”原理检查是否有书写错误。 （3）同分异构体的书写规律 ①烷烃：烷烃只存在碳链异构，书写时应注意要全而不重复，具体规则如下：成直链，一条线；摘一碳，挂中间；往边移，不到端；摘二碳，成乙基；二甲基，同、邻、间。 ②具有官能团的有机物，一般书写的顺序：碳链异构→位置异构→官能团异构。 ③芳香族化合物：取代基在苯环上的相对位置有邻、间、对3种。 三、有机合成中官能团的转化与保护 1. 常见官能团的引入、转化的方法 引入的官能团 引入(或转化)官能团的常用方法 —OH 烯烃与水的加成反应、卤代烃水解反应、醛(酮)催化加氢反应、酯类水解反应、多糖发酵、羟醛缩合、醛(酮)与格氏试剂反应后在酸性条件下的水解反应等 —X 烷烃与卤素单质的取代反应、烯烃α－H(或苯环上的烷基)与卤素单质光照下的取代反应、烯烃(炔烃)与卤素单质或HX的加成反应、醇类与HX的取代反应等 引入的官能团 引入(或转化)官能团的常用方法 醇类或卤代烃的消去反应等 —CHO RCH2OH(伯醇)氧化、烯烃臭氧氧化等 —COOH 醛类的氧化、等有机物被酸性KMnO4氧化成、酯类的水解、醛(酮)与HCN加成后在酸性条件下水解生成α－羟基酸等 —COO— 酯化反应 Ar—NO2 硝化反应 Ar—NH2 硝基的还原(Fe/HCl) 2．官能团的保护方法 有机合成过程中，为了避免有些官能团发生变化，必须采取措施保护官能团，待反应完成后再使其复原。有时在引入多种官能团时，需要选择恰当的顺序保护特定官能团。例如，同时引入酚羟基和硝基时，由于酚羟基具有强还原性，而硝基的引入使用了强氧化剂硝酸，故需先硝化，再引入酚羟基。 被保护的官能团 被保护的官能团性质 保护方法 酚羟基 易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化 ①NaOH溶液与酚羟基反应，先转化为酚钠，最后再酸化重新转化为酚羟基： ②用碘甲烷先转化为苯甲醚，最后再用氢碘酸酸化重新转化为酚： 被保护的官能团 被保护的官能团性质 保护方法 氨基 易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化 用盐酸先转化为盐，最后再用NaOH溶液重新转化为氨基 碳碳双键 易与卤素单质加成，易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化 用氯化氢先与烯烃加成转化为氯代物，最后用NaOH醇溶液通过消去反应，重新转化为碳碳双键 被保护的官能团 被保护的官能团性质 保护方法 醛基 易被氧化 醛基保护一般是把醛基制成缩醛，最后再将缩醛水解得到醛基(常用乙二醇) 羧基 易与碱反应、易发生酯化反应 先酯化反应，最后再水解得到羧基 1．（2026·广东广州·二模）一种光催化剂催化键氧化亚胺化的路径如下图所示： （1）Ⅰ中的官能团名称是___________，化合物Ⅲ的名称是___________。 （2）化合物Ⅴ的分子式是___________。 （3）化合物Ⅱ的另一种生成途径需要对氯苯甲醇为原料，写出该反应的化学方程式___________。 （4）化合物Ⅵ是比化合物Ⅱ多一个碳原子的同系物，在Ⅵ的质谱图中，分子离子峰对应的最大质荷比数值是___________，苯环上有三个取代基且能与氯化铁溶液发生显色反应的Ⅵ的同分异构体有___________种。 （5）关于上述合成路线的相关物质及转化，下列说法正确的有___________。 A．Ⅱ和Ⅳ合成Ⅴ的过程中，只有 键的断裂与形成 B．化合物Ⅴ的核磁共振氢谱有5组吸收峰，且分子中不存在手性碳原子 C．在催化过程中还起到氧化剂和还原剂的作用 D．化合物Ⅱ在一定条件下可以发生还原反应 （6）以甲苯和溴甲烷为有机原料，参照上述路线，合成化合物Ⅶ()，回答下列问题。 已知： 合成化合物Ⅶ的一种路线设计如下 第一步：由芳香烃引入卤素，该步骤的反应类型是___________。 第二步：由卤代烃转化为含氧有机物。 第三步：由第二步生成物与溴甲烷反应合成醚类有机物，写出该步骤的化学方程式___________。 第四步：用甲苯制备对硝基甲苯。 第五步：以第三步、第四步产物为反应物，使用催化剂，进行后续目标产物Ⅶ的合成(不考虑其他副产物)。 2．（2026·广东佛山·二模）光酶协同催化为药物合成提供绿色、高选择性新途径。其中的两个催化反应如下(Ph-表示苯基C6H5—)： （1）化合物1a的官能团名称为___________；该化合物可由醇通过消去反应产生，反应的化学方程式为___________。 （2）化合物2a的链状同分异构体中，满足下列条件的有___________种(不考虑立体异构体)。 ①只有一种官能团    ②能发生银镜反应 其中含有两个甲基的结构简式为___________。 （3）下列说法正确的是___________。 A．2a和3a互为同系物 B．3a分子的核磁共振氢谱有5组吸收峰 C．1a分子中所有碳原子可能共平面，且不存在顺反异构 D．4a分子中存在手性碳原子，1mol 4a分子最多能与5mol H2发生加成反应 （4）根据上述信息，以苯、化合物1a和为有机原料，分三步合成化合物5a。 ①第一步：引入硝基，并将硝基还原为氨基。其中引入硝基过程的化学方程式为___________(注明反应条件)。 ②第二步：发生取代反应，反应的化学方程式为___________。 ③第三步：利用化合物1a和②中有机产物，采用催化剂___________(填“X”或“Y”)催化合成化合物5a，该反应类型为___________。 3．（2026·广东广州·模拟预测）我国科研人员研发出“一锅法”无溶剂合成治疗高血压药物尼群地平(化合物5a)，反应如图所示(反应条件和部分反应产物略)。 （1）化合物1a的化学名称为_______。 （2）化合物2a的分子式是_______；在化合物2a的同分异构体中，既能发生银镜反应，又能与溶液反应的有_______种(不包含立体异构)。 （3）下列说法正确的是_______(填选项字母)。 A．上述反应过程中，有σ键和π键的断裂与形成 B．化合物1a分子中有大π键，化合物1a能与形成氢键 C．化合物2a和3a分子中均存在一个手性碳原子 D．化合物4a中的C、N原子均为杂化 （4）化合物3a可由常见的有机试剂乙醇通过四步反应合成。 ①第一步反应为乙醇与非极性分子的反应，反应的化学方程式为_______(注明反应条件)。 ②第二步反应为第一步反应产物发生的加成反应，反应的化学方程式为_______(不需要注明反应条件)。 ③最后一步反应的反应类型为_______。 （5）参考合成路线，以化合物1a、4a及化合物Ⅰ_______(填结构简式)和化合物Ⅱ_______(填结构简式)，可以直接合成降压药尼莫地平(结构简式如图所示)。 4．（2026·广东·模拟预测）PET是一种用途广泛的高分子材料，其合成的方法如图所示(反应所需的部分试剂与条件省略)。 （1）化合物I的分子式为___________。化合物Ⅲ与酸性KMnO4溶液反应可得到化合物Ⅳ，则化合物Ⅳ的官能团名称为___________。 （2）化合物Ⅴ是环状分子，与H2O加成可得到化合物Ⅵ，则化合物Ⅴ的结构简式为___________。 （3）根据（2）中化合物Ⅴ的结构，化合物VII是化合物V的一种同分异构体，其核磁共振氢谱中峰面积比为3：1，且能发生银镜反应，请写出一种符合条件的化合物Ⅶ的结构简式：___________。 （4）根据化合物Ⅳ的结构特征，分析预测Ⅳ的核磁共振氢谱有___________种。 （5）下列关于反应①②的说法中正确的有___________(填标号)。 A．反应①为原子利用率达100% B．化合物Ⅵ中能形成分子间氢键，熔沸点较乙醇的高 C．反应②过程中，有π键和σ键的断裂和形成 D．化合物Ⅱ中，氧原子采取sp3杂化，且不含手性碳原子 （6）请以与丙烯为含碳原料，利用所学知识与上述合成路线的信息，合成化合物，并基于你的合成路线，回答下列问题： (a)从出发，第一步反应的方程式为___________，其反应类型是___________。 (b)相关步骤涉及酯化反应，其化学方程式为___________(注明反应条件)。 5．（2026·广东深圳·三模）克拉生坦钠是一种小分子内皮素A受体选择性拮抗剂，可用于预防脑动脉瘤性蛛网膜下腔出血后的脑血管痉挛、与血管痉挛相关的脑梗塞以及脑缺血症状，其中的一个反应如下： （1）化合物2a的分子式为___________。 （2）①化合物1a其含氧官能团的名称是___________。 ②1a可与甲酸发生酯化反应生成化合物Ⅰ。在Ⅰ的同分异构体中，含有苯酚结构和酯基，且苯环上双取代的结构的共___________种(不考虑立体异构)。 （3）关于以上反应的说法中，正确的是___________(填字母)。 A．在1a、2a和3a生成4a的过程中，有键形成、无键断裂 B．在4a分子中，有大键，可存在分子间氢键，但不存在手性碳原子 C．反应过程中，碳原子的杂化方式发生了变化 D．化合物3a难溶于水，原因是3a不能与水分子形成氢键 （4）根据化合物1a的结构特征，其在Cl2和光照条件下发生单取代反应生成Ⅱ，若用核磁共振氢谱监测该取代反应，则可推测：与1a相比，产物Ⅱ的氢谱图中___________。 （5）芳香化合物Ⅲ是1a多一个的同分异构体，x含有醚键(C-O-C)，遇FeCl3溶液显紫色，且苯环上只有两种氢，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为写出其中一种结构简式___________。 （6）参考以上合成，以苯酚、化合物3a和丙二酸()为原料(乙醇和其它无机试剂任选)，通过丙二酸先制备化合物2a进而与1a、3a可以制备化合物5a()，基于你设计的合成路线，回答以下问题： ①其中涉及到酯化反应的方程式为：___________。 ②合成化合物2a过程中，第一步反应的方程式为___________。 6．（2026·广东茂名·三模）卡培他滨()是一种特殊用途的药物，它的一种合成路线如下： （1）B中官能团名称为___________。F→G的反应类型为___________。 （2）F的结构简式为___________。 （3）反应G+H→I+X，则X的结构简式为___________。 （4）1个B分子中含有___________个手性碳原子。1个分子中含有___________个键。 （5）有机物中的基团间会产生相互影响，影响彼此反应的活性。A→B反应中，A与按物质的量之比为1∶1的比例反应，只生成B，原因是___________。 （6）E的同分异构体有多种，同时满足下列条件的同分异构体共有___________种。 ①分子中不含有甲基和结构 ②与NaOH溶液反应时，1 mol该物质最多消耗2 molNaOH （7）参考上述路线，设计如下转化： X和Y的结构简式分别为___________和___________，由Y生成所需的无机试剂是___________(写名称)。 7．（2026·广东深圳·模拟预测）我国科学家在光/镍协同催化合成中取得进展，可以实现基于三组分反应的有机合成，其中一个反应如下(反应条件略)： （1）化合物1a的分子式为_______，其官能团名称为_______。 （2）下列说法正确的有_______。 A．在1a、2a和3a生成4a的过程中，有π键断裂与σ键形成 B．在4a分子中，存在手性碳原子，有8个碳原子采取sp2杂化 C．在5a分子中，有大π键，可存在分子内氢键，不存在手性碳原子 D．化合物5a是苯酚同系物，可发生原子利用率100%的还原反应 （3）2a与等物质的量的H2发生加成反应生成化合物I，化I的核磁共振氢谱的谱图中吸收峰面积比为_______。在I的同分异构体中，能与FeCl3溶液作用显色的有_______种。 （4）已知：在一定条件下可发生类似苯的溴代反应。根据上述信息，以、丙烯酸(H2C=CH-COOH)和3a等为原料合成化合物II。 ①第一步，引入溴，其反应的化学方程式为_______(不需注明反应条件)。 ②第二步，进行_______(填具体反应类型)：其反应的化学方程式为_______(注明反应条件)。 ③第三步，合成II：①和②中得到的有机产物与3a反应。 （5）参考上述三组分反应，直接合成化合物III，需要以_______、2a、3a为反应物。 8．（2026·广东惠州·模拟预测）一锅法合成某抗肿瘤药物前驱体的反应如图（Ph表示苯基）。请根据所学知识回答下列问题： （1）化合物1a的分子式________。 （2）2a中官能团的名称为________。 （3）化合物1a的同分异构体中，含有苯环的结构（不含1a）共有________种。 （4）下列说法错误的有________（填标号）。 A．合成过程中存在键、键的断裂和形成 B．2a、3a、4a均能发生加聚反应 C．2a存在顺反异构体，且可发生原子利用率为100%的还原反应 D．4a分子中存在手性碳原子，且有11个杂化的原子 （5）一定条件下，与发生反应，溴取代中的，生成化合物2a。可采用核磁共振氢谱法区分和2a的理由是：________。 （6）已知： 。根据上述信息，选用合适的原料分三步合成化合物Ⅰ（）。 ①第一步，引入氯，其反应的化学方程式为________。 ②第二步，进行________（填具体反应类型）反应，其反应的化学方程式为________。 ③第三步，合成I，第二步得到的含氯有机物与1a、2a反应。 （7）参考上述反应，直接合成化合物Ⅱ（），需要以1a、________（填结构简式）和3a为反应物。 9．（2026·广东深圳·模拟预测）一锅法合成某抗肿瘤药物前驱体的反应如图(Ph表示苯基)。请根据所学知识回答下列问题： （1）化合物1a的分子式为_________。 （2）中官能团的名称为_________。 （3）化合物1a的同分异构体中，含有苯环的结构(不含1a)共有_________种。 （4）下列说法正确的有_________(填标号)。 A．合成过程中存在键、键的断裂和形成 B．、、均能发生加聚反应 C．2a可发生原子利用率为100%的还原反应 D．分子中存在手性碳原子，且有11个杂化的原子 （5）一定条件下，与发生反应，溴取代中的，生成化合物。可采用核磁共振氢谱法区分和2a的理由是：__________。 （6）已知：。根据上述信息，选用合适的原料分三步合成化合物Ⅰ()。 ①第一步，引入氯，其反应的化学方程式为__________。 ②第二步，进行__________(填具体反应类型)反应，其反应的化学方程式为__________。 ③第三步，合成Ⅰ，第二步得到的含氯有机物与1a、2a反应。 （7）参考上述反应，直接合成化合物Ⅱ()，需要以1a、__________(填结构简式)和3a为反应物。 10．（2026·广东佛山·模拟预测）一种含吡啶环()的药物中间体可以通过以下反应进行合成。 已知：①Me—代表：—CH3 ②吡啶环与苯环相似，具有芳香性 （1）化合物1a的分子式_______。 （2）化合物3a的含氧官能团名称为_______。 （3）下列说法正确的有_______。 A．1a和2a生成3a过程中，存在π键断裂和形成 B．2a所有原子共线 C．3a分子中，碳原子均为sp2杂化 D．3a能与FeCl3溶液发生显色反应 （4）4a为1a的同系物，相对分子质量比1a小14；在4a的同分异构体中，能发生银镜反应且含有2个—COOH的结构共有_______种(不考虑立体异构)。 （5）以甲醇和丙酮为有机原料，其他无机试剂住选，分四步合成有机物1a。 第一步，引入溴：Br2与丙酮中α-H发生取代反应，其化学反应方程式为_______。 第二步，增长碳链NaCN发生取代反应，生成有机产物_______。 第三步，进行水解，得到羧酸。 第四步，与CH3OH合成1a，反应类型为_______。 （6）参考上述合成3a的反应，直接合成化合物5a，需要以_______和_______(填结构简式)为反应物。 24 / 25 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 题20 有机化学综合 1．（2026·广东·高考真题）羟基广泛存在于天然产物与药物的分子中。从化合物Ⅰ出发合成化合物Ⅲ．Ⅲ在化合物Ⅳ的辅助下，利用光催化实现羟基迁移，得目标产物Ⅶ。合成路线如下(部分条件及试剂略)。 （1）化合物Ⅰ中苯环侧链上的官能团为___________(写名称)。 （2）反应I+XⅡ和Ⅱ+H2Ⅲ的原子利用率均为100%。 ①X分子的空间构型为___________。 ②Ⅱ的核磁共振氢谱图中有5组峰，则Ⅱ的结构简式为___________。 （3）Ⅲ的同分异构体中，苯环上连有一个烷基且能与作用显色的共有___________种。 （4）下列说法正确的有___________。 A．由Ⅰ到Ⅲ的转化中，存在C原子杂化方式的改变 B．由Ⅰ到Ⅴ的转化中，有加成反应和消去反应发生 C．Ⅶ与浓硫酸共热，可生成存在顺反异构体的产物 D．由Ⅲ到Ⅶ的转化中，Ⅳ可以循环利用 （5）某兴趣小组拟设计以环己烷为原料，经四步反应合成化合物Ⅲ a(分子中不含手性碳原子)的路线。Ⅲa可经上述羟基迁移路径合成化合物VIIa。 ①Ⅲ a的结构简式为___________。 ②从Ⅲa出发，逐步逆推合成步骤：羟基腈⇒___________⇒醇⇒___________⇒环烷烃(填写有机化合物类别)。 ③合成Ⅲa的步骤中，第一步为取代反应，其化学方程式为___________(注明反应条件)；第四步所需无机试剂为___________。 ④可与发生反应，其产物的结构简式为___________。 【答案】（1）碳碳三键 （2） V形（角形） （3）6 （4）ACD （5） 酮 卤代烃 HCN 【解析】根据题中（2）信息，结合化合物Ⅲ的分子式(C9H12O)可知化合物Ⅱ的分子式为C9H10O，X为H2O。化合物Ⅰ与H2O发生加成反应生成化合物Ⅱ，根据化合物Ⅲ的结构简式结合化合物Ⅱ的核磁共振氢谱图中有5组峰，可推出化合物Ⅱ的结构简式为，化合物Ⅱ与H2发生加成反应生成化合物Ⅲ，化合物Ⅲ与ⅠⅤ（Py-COOH）发生酯化反应生成化合物Ⅴ，化合物Ⅴ在光、催化剂作用下重排生成化合物ⅤⅠ，化合物ⅤⅠ发生水解反应生成化合物ⅤⅡ和Py-COOH，据此回答。 （1）由化合物Ⅰ的结构可知，Ⅰ中苯环侧链上的官能团为碳碳三键； （2）①由分析知，X为H2O分子，中心O原子上的价电子对数为 ，为sp3杂化，含有2个孤电子对，空间构型为Ⅴ形（角形）； ②化合物Ⅰ和水加成，生成烯醇式中间体：，该物质不稳定转化为化合物Ⅱ，故Ⅱ的结构简式为：； （3）Ⅲ（）的同分异构体中，苯环上连有一个烷基，能与作用显色，则含有羟基，则苯环上的含有1个烷基和酚羟基，的结构有正丙基（）、异丙基（），苯环上由2个取代基时有邻、间、对三种情况，则符合条件的同分异构体共有2×3=6种； （4）A．Ⅰ中支链上含C≡C（C 为sp杂化）；Ⅱ中支链上含C=O（C 为sp2杂化）；Ⅲ中支链上全为单键饱和碳（sp3杂化），Ⅰ到Ⅲ过程中碳原子杂化类型发生sp→sp2→sp3的改变，A正确； B．由分析知，Ⅰ→Ⅱ为加成反应，Ⅱ→Ⅲ为加成反应；Ⅲ→Ⅴ为Py-COOH发生酯化（取代），全程无消去反应，B错误； C．ⅤⅡ的结构为，与浓硫酸共热发生醇消去可生成或，其中存在顺反异构体，C正确； D．Ⅲ和ⅠⅤ（Py-COOH）酯化生成Ⅴ；Ⅴ光催化重排为ⅤⅠ；ⅤⅠ水解得到ⅤⅡ，同时重新生成Py-COOH(ⅠⅤ)，ⅠⅤ可循环使用，D正确； 故选ACD； （5）①根据题意，Ⅲa可经上述羟基迁移路径合成化合物ⅤⅡa，结合Ⅲ a分子中不含手性碳原子可推出Ⅲa的结构简式为； ②从Ⅲa可由环己酮（）与HCN发生加成反应获得，可由环己醇（）发生氧化反应获得，环己醇可由发生水解反应获得，可由环己烷与氯气在光照下发生取代反应获得，故合成路线逆推为羟基腈⇒酮⇒醇⇒卤代烃⇒环烷烃； ③第一步为环己烷与氯气在光照下发生取代反应，化学方程式为；第四步为酮羰基与HCN发生加成反应，故所需无机试剂为HCN； ④ 可与发生加成反应，其产物的结构简式为。 2．（2025·广东·高考真题）我国科学家最近在光-酶催化合成中获得重大突破，光-酶协同可实现基于三组分反应的有机合成，其中的一个反应如下(反应条件略：Ph-代表苯基)。 （1）化合物1a中含氧官能团的名称为_______。 （2）①化合物2a的分子式为_______。 ②2a可与发生加成反应生成化合物Ⅰ．在Ⅰ的同分异构体中，同时含有苯环和醇羟基结构的共_______种(含化合物Ⅰ，不考虑立体异构)。 （3）下列说法正确的有_______。 A．在1a、2a和3a生成4a的过程中，有键断裂与键形成 B．在4a分子中，存在手性碳原子，并有20个碳原子采取杂化 C．在5a分子中，有大键，可存在分子内氢键，但不存在手性碳原子 D．化合物5a是苯酚的同系物，且可发生原子利用率为100%的还原反应 （4）一定条件下，与丙酮发生反应，溴取代丙酮中的，生成化合物3a．若用核磁共振氢谱监测该取代反应，则可推测：与丙酮相比，产物3a的氢谱图中_______。 （5）已知：羧酸在一定条件下，可发生类似于丙酮的取代反应。根据上述信息，分三步合成化合物Ⅱ。 ①第一步，引入溴：其反应的化学方程式为_______。 ②第二步，进行_______(填具体反应类型)：其反应的化学方程式为_______(注明反应条件)。 ③第三步，合成Ⅱ：②中得到的含溴有机物与1a、2a反应。 （6）参考上述三组分反应，直接合成化合物Ⅲ，需要以1a、_______(填结构简式)和3a为反应物。 【答案】（1）醛基 （2） 5 （3）AB （4）丙酮的单一甲基峰消失，出现两个新信号峰：峰面积之比为3：2，且峰的位置较丙酮有所偏移 （5） 酯化反应 （6）CH2=CH（CH3）CH（CH3）=CH2 【解析】根据题干信息，1a和2a先发生碳碳双键的加成反应，生成，再和3a发生取代反应得到主产物，两分子1a发生醛基的加成反应得到副产物5a，据此解答。 （1）由其结构简式可知，化合物1a中含氧官能团的名称为醛基； （2）①化合物2a是苯乙烯，的分子式为； ②化合物Ⅰ的分子式为，分子中含有苯环，则其余结构均为饱和结构，含有醇羟基的结构的同分异构体有、、、、，共计5种； （3）A．在1a、2a和3a生成4a的过程中，1a、2a先发生碳碳双键的加成反应，生成，该过程存在键断裂，随后与3a发生取代反应脱去1分子HBr生成4a，该过程存在键形成，A正确； B．连接4个不同基团的碳原子是手性碳原子，4a分子中，存在手性碳原子，如图：，苯环是平面结构，三个苯环以及酮羰基的碳原子均为杂化，共计20个，B正确； C．在5a分子中，苯环内有大键，酮羰基和羟基相邻较近，可存在分子内氢键，且与羟基相连的碳原子是手性碳原子，C错误； D．化合物5a与氢气发生还原反应是原子利用率为100%的反应，但化合物5a含有酮羰基且羟基未连接在苯环上，不是苯酚的同系物，D错误； 故选AB； （4）丙酮的氢谱：两个甲基等效：核磁共振氢谱出现单峰； α−溴代丙酮的氢谱：受溴吸电子效应影响，甲基与亚甲基上的氢不等效，核磁共振氢谱图会出现两组峰，面积之比为3：2； 故氢谱变化：丙酮的单一甲基峰消失，出现两个新信号峰：峰面积之比为3：2，且峰的位置较丙酮有所偏移； （5）比较化合物Ⅱ与主产物的结构简式可知，主要在右侧含氧官能团不同，化合物Ⅱ含有酯基，故推测合成Ⅱ发生的反应有酯化反应； ①已知羧酸在一定条件下，可发生类似于丙酮的取代反应，则第一步反应为羧酸中的取代反应引入溴，化学方程式为； ②第二步与甲醇发生酯化(取代)反应，化学方程式为，题目要求填具体反应类型，故此处填酯化反应； ③第三步1a、2a发生碳碳双键的加成反应，生成，再与发生取代反应得到； （6）结合化合物Ⅲ的结构简式，将其断键，左侧表示1a基团，右侧是3a基团，则需要合成Ⅲ的还差，即合成流程是1a与先发生1，4加成反应，生成，再与3a发生取代反应得到目标产物。 3．（2024·广东·高考真题）将3D打印制备的固载铜离子陶瓷催化材料，用于化学催化和生物催化一体化技术，以实现化合物Ⅲ的绿色合成，示意图如下(反应条件略)。 （1）化合物I的分子式为_______，名称为_______。 （2）化合物Ⅱ中含氧官能团的名称是_______。化合物Ⅱ的某同分异构体含有苯环，在核磁共振氢谱图上只有4组峰，且能够发生银镜反应，其结构简式为_______。 （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．由葡萄糖到葡萄糖酸内酯的转化中，葡萄糖被还原 C．葡萄糖易溶于水，是因为其分子中有多个羟基，能与水分子形成氢键 D．由化合物Ⅱ到Ⅲ的转化中，存在C、O原子杂化方式的改变，有手性碳原子形成 （4）对化合物Ⅲ，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型 ① _______ _______ ② _______ _______ 取代反应 （5）在一定条件下，以原子利用率的反应制备。该反应中： ①若反应物之一为非极性分子，则另一反应物为_______(写结构简式)。 ②若反应物之一为V形结构分子，则另一反应物为_______(写结构简式)。 （6）以2-溴丙烷为唯一有机原料，合成。基于你设计的合成路线，回答下列问题： ①最后一步反应的化学方程式为_______(注明反应条件)。 ②第一步反应的化学方程式为_______(写一个即可，注明反应条件)。 【答案】（1） C8H8 苯乙烯 （2） 酮羰基 （3）ACD （4） H2；催化剂、加热 加成反应 HBr；加热 （5） CH3CH=CH2 （6） （或） 【解析】苯乙烯的碳碳双键先与水加成得到，上的羟基发生催化氧化得到Ⅱ，Ⅰ转化为Ⅱ的本质是苯乙烯被O2氧化为，Ⅱ转化为Ⅲ的本质是被葡萄糖还原为。 （1）由I的结构可知，其分子式为C8H8；名称为：苯乙烯； （2）由Ⅱ的结构可知，其含氧官能团为：酮羰基；化合物Ⅱ的某同分异构体含有苯环，在核磁共振氢谱图上只有4组峰，且能够发生银镜反应，即具有4种等效氢，含有醛基，符合条件的结构简式为：； （3）A．由化合物I到Ⅱ的转化中，I的碳碳双键先与水加成得到，上的羟基催化氧化得到Ⅱ，有π键的断裂与形成，故A正确； B．葡萄糖为HOCH2-（CHOH）4CHO，被氧化为葡萄糖酸：HOCH2-（CHOH）4COOH，葡萄糖酸中的羧基和羟基发生酯化反应生成葡萄糖酸内脂，由该过程可知，葡萄糖被氧化，故B错误； C．葡萄糖为HOCH2-（CHOH）4CHO，有多个羟基，能与水分子形成氢键，使得葡萄糖易溶于水，故C正确； D．化合物Ⅱ图中所示C为sp2杂化，转化为Ⅲ图中所示C为sp3杂化，C原子杂化方式改变，且该C为手性碳原子，O的杂化方式由sp2转化为sp3，故D正确； 故选ACD； （4）①由Ⅲ的结构可知，Ⅲ中的苯环与H2加成可得新结构，反应试剂、条件为：H2，催化剂、加热，反应类型为加成反应； ②Ⅲ可发生多种取代反应，如：Ⅲ与HBr在加热的条件下羟基被Br取代，反应试剂、条件为：HBr，加热，反应形成新结构，（其他合理答案也可）； （5）原子利用率的反应制备，反应类型应为加成反应， ①若反应物之一为非极性分子，该物质应为H2，即该反应为与H2加成； 若反应物之一为V形结构分子，该物质应为H2O，即该反应为CH3CH=CH2与H2O加成； （6）与NaOH水溶液在加热条件下反应得到，与NaOH醇溶液在加热条件下反应得到CH3CH=CH2，CH3CH=CH2被酸性高锰酸钾溶液氧化为CH3COOH，和CH3COOH在浓硫酸作催化剂，加热的条件下发生酯化反应生成，具体合成路线为：。 ①最后一步为和CH3COOH在浓硫酸作催化剂，加热的条件下发生酯化反应生成，反应化学方程式为：； ②第一步的化学方程式为：或。 4．（2023·广东·高考真题）室温下可见光催化合成技术，对于人工模仿自然界、发展有机合成新方法意义重大。一种基于、碘代烃类等，合成化合物ⅶ的路线如下(加料顺序、反应条件略)： （1）化合物i的分子式为___________。化合物x为i的同分异构体，且在核磁共振氢谱上只有2组峰。x的结构简式为___________(写一种)，其名称为___________。 （2）反应②中，化合物ⅲ与无色无味气体y反应，生成化合物ⅳ，原子利用率为。y为___________。 （3）根据化合物V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、条件 反应形成的新结构 反应类型 a ___________ ___________ 消去反应 b ___________ ___________ 氧化反应(生成有机产物) （4）关于反应⑤的说法中，不正确的有___________。 A．反应过程中，有键和键断裂 B．反应过程中，有双键和单键形成 C．反应物i中，氧原子采取杂化，并且存在手性碳原子 D．属于极性分子，分子中存在由p轨道“头碰头”形成的键 （5）以苯、乙烯和为含碳原料，利用反应③和⑤的原理，合成化合物ⅷ。 基于你设计的合成路线，回答下列问题： (a)最后一步反应中，有机反应物为___________(写结构简式)。 (b)相关步骤涉及到烯烃制醇反应，其化学方程式为___________。 (c)从苯出发，第一步的化学方程式为___________(注明反应条件)。 【答案】（1）   (或  或  ) 戊酮(或二甲基丙醛或二甲基氧杂环丁烷) （2）或氧气 （3） 浓硫酸，加热 、，加热(或酸性溶液)     (或  ) （4）CD （5）   和     ↑ 【解析】①  与HBr加热发生取代反应生成  ，②乙烯在催化剂作用下氧化生成  ，③  与  发生开环加成生成  ，④  发生取代反应生成  ，⑤  与  及CO反应生成  。 （1）化合物i  的分子式为。  不饱和度为1，x可形成碳碳双键或碳氧双键或一个圆环，化合物x为i的同分异构体，且在核磁共振氢谱上只有2组峰,说明分子中有对称结构，不对称的部分放在对称轴上，x的结构简式含酮羰基时为  (或含醛基时为  或含圆环是为  )，其名称为戊酮(或二甲基丙醛或二甲基氧杂环丁烷)。故答案为：；  (或  或  )；戊酮(或二甲基丙醛或二甲基氧杂环丁烷)； （2）反应②中，化合物ⅲ与无色无味气体y反应，生成化合物ⅳ，原子利用率为，②乙烯在催化剂作用下氧化生成  ，y为或氧气。故答案为：或氧气； （3）根据化合物V  的结构特征，分析预测其可能的化学性质：含有羟基，且与羟基相连的碳的邻碳上有氢，可在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成  ，与羟基相连的碳上有氢，可在铜名银催化作用下氧化生成  ，或酸性溶液中氧化生成  ，见下表： 序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型 a 浓硫酸，加热    消去反应 b 、，加热(或酸性溶液)   (或  ) 氧化反应(生成有机产物) 故答案为：浓硫酸，加热；  ；、，加热(或酸性溶液)；  (或  )； （4）A． 从产物中不存在键和键可以看出，反应过程中，有键和键断裂，故A正确； B． 反应物中不存在双键，酰碘基中碘原子离去与羟基中氢离去，余下的部分结合形成酯基中单键，所以反应过程中，有双键和单键形成，故B正确； C． 反应物i  中，氧原子采取杂化，但与羟基相连的碳有对称轴，其它碳上均有2个氢，分子中不存在手性碳原子，故C错误； D． 属于极性分子，分子中存在由p轨道“肩并肩”形成的键，故D错误； 故答案为：CD； （5）以苯、乙烯和为含碳原料，利用反应③和⑤的原理，合成化合物ⅷ。乙烯与水在催化剂加热加压条件下合成乙醇；乙烯在银催化作用下氧化生成环氧乙醚；苯在铁催化作用下与溴生成溴苯，溴苯与环氧乙醚生成  ，与HI反应合成  ，最后根据反应⑤的原理，  与乙醇、CO合成化合物ⅷ。 (a)最后一步反应中，有机反应物为  和。故答案为：  和； (b)相关步骤涉及到烯烃制醇反应，其化学方程式为。故答案为：； (c)从苯出发，第一步的化学方程式为    ↑。故答案为：    ↑。 5．（2022·广东·高考真题）基于生物质资源开发常见的化工原料，是绿色化学的重要研究方向。以化合物I为原料，可合成丙烯酸V、丙醇VII等化工产品，进而可制备聚丙烯酸丙酯类高分子材料。 （1）化合物I的分子式为_______，其环上的取代基是_______(写名称)。 （2）已知化合物II也能以II′的形式存在。根据II′的结构特征，分析预测其可能的化学性质，参考①的示例，完成下表。 序号 结构特征 可反应的试剂 反应形成的新结构 反应类型 ① 加成反应 ② _______ _______ _______ 氧化反应 ③ _______ _______ _______ _______ （3）化合物IV能溶于水，其原因是_______。 （4）化合物IV到化合物V的反应是原子利用率的反应，且与化合物a反应得到，则化合物a为_______。 （5）化合物VI有多种同分异构体，其中含  结构的有_______种，核磁共振氢谱图上只有一组峰的结构简式为_______。 （6）选用含二个羧基的化合物作为唯一的含氧有机原料，参考上述信息，制备高分子化合物VIII的单体。 写出VIII的单体的合成路线_______(不用注明反应条件)。 【答案】（1） C5H4O2 醛基 （2） -CHO O2 -COOH -COOH CH3OH - COOCH3 酯化反应(取代反应) （3）Ⅳ中羧基能与水分子形成分子间氢键 （4）乙烯 （5） 2    （6）   【解析】（1）根据化合物Ⅰ的结构简式可知，其分子式为C5H4O2；其环上的取代基为醛基，故答案为：C5H4O2；醛基； （2）②化合物Ⅱ'中含有的-CHO可以被氧化为-COOH，故答案为：-CHO；O2；-COOH； ③化合物Ⅱ'中含有-COOH，可与含有羟基的物质(如甲醇)发生酯化反应生成酯，故答案为：-COOH；CH3OH；- COOCH3；酯化反应(取代反应)； （3）化合物Ⅳ中含有羧基，能与水分子形成分子间氢键，使其能溶于水，故答案为：Ⅳ中羧基能与水分子形成分子间氢键； （4）化合物Ⅳ到化合物Ⅴ的反应是原子利用率100%的反应，且1 molⅣ与1 mola反应得到2molV，则a的分子式为C2H4，为乙烯，故答案为：乙烯； （5）化合物Ⅵ的分子式为C3H6O，其同分异构体中含有  ，则符合条件的同分异构体有  和  ，共2种，其中核磁共振氢谱中只有一组峰的结构简式为  ，故答案为：  ； （6）根据化合物Ⅷ的结构简式可知，其单体为  ，其原料中的含氧有机物只有一种含二个羧基的化合物，原料可以是  ，  发生题干Ⅳ→V的反应得到  ，  还原为  ，再加成得到  ，  和  发生酯化反应得到目标产物，则合成路线为  ，故答案为：  。 6．（2021·广东·高考真题）天然产物Ⅴ具有抗疟活性，某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路线如下(部分反应条件省略，Ph表示-C6H5)： 已知： （1）化合物Ⅰ中含氧官能团有_______(写名称)。 （2）反应①的方程式可表示为：I+II=III+Z，化合物Z的分子式为_______。 （3）化合物IV能发生银镜反应，其结构简式为_______。 （4）反应②③④中属于还原反应的有_______，属于加成反应的有_______。 （5）化合物Ⅵ的芳香族同分异构体中，同时满足如下条件的有_______种，写出其中任意一种的结构简式：_______。 条件：a.能与NaHCO3反应；b. 最多能与2倍物质的量的NaOH反应；c. 能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应；d.核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子；e.不含手性碳原子(手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子)。 （6）根据上述信息，写出以苯酚的一种同系物及HOCH2CH2Cl为原料合成的路线_______(需注明反应条件)。 【答案】 （酚）羟基、醛基 C18H15OP ② ②④ 10 【解析】（1）根据有机物Ⅰ的结构，有机物Ⅰ为对醛基苯酚，其含氧官能团为（酚）羟基、醛基； （2）反应①的方程式可表示为：Ⅰ+Ⅱ=Ⅲ+Z，根据反应中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的分子式和质量守恒定律可知，反应前与反应后的原子个数相同，则反应后Z的分子式为C18H15OP； （3）已知有机物Ⅳ可以发生银镜反应，说明有机物Ⅳ中含有醛基，又已知有机物Ⅳ可以发生反应生成，则有机物Ⅳ一定含有酚羟基，根据有机物Ⅳ的分子式和可以得出，有机物Ⅳ的结构简式为； （4）还原反应时物质中元素的化合价降低，在有机反应中一般表现为加氢或者去氧，所以反应②为还原反应，其中反应②④为加成反应； （5）化合物Ⅵ的分子式为C10H12O4，能与NaHCO3反应说明含有羧基，能与NaOH反应说明含有酚羟基或羧基或酯基，最多能与2倍物质的量的NaOH反应，由于该分子共有4个氧原子，不可能再含有羧基和酯基，说明除1个羧基外还含有1个酚羟基，能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应，能与Na反应的官能团为醇羟基、酚羟基、羧基，这说明一定还含有1个醇羟基，核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子且不含手性碳原子，说明含有两个甲基取代基，并且高度对称，据此可知共有三个取代基，分别是-OH、-COOH和，则 如果-COOH、酚-OH相邻，有4种排列方式； 如果-COOH、酚-OH相间，有4种排列方式； 如果-COOH、酚-OH相对，有2种排列方式，所以符合条件的同分异构体有10种，任意一种的结构简式为。 （6）根据题给已知条件对甲苯酚与HOCH2CH2Cl反应能得到，之后水解反应得到，观察题中反应可知得到目标产物需要利用反应④，所以合成的路线为。 本专题作为广东卷化学非选择题的压轴能力板块（通常位于第20题），是检验学生将有机结构理论、反应机理与合成策略融会贯通的“试金石”，其立意可概括为“以结构为基，以转化为线，以功能导向为魂”。具体分述如下： · 考查意图： 依托药物分子、功能材料、天然产物等真实研发场景，考查学生对“官能团性质、立体化学、反应选择性、合成路线设计”等核心知识的系统掌握；同时检验学生在多步转化、信息迁移、逆向拆解等复杂任务中构建“结构→反应性→功能”完整逻辑链、识别关键中间体、进行严谨机理推演的高阶创新思维能力。 · 能力聚焦： 核心指向“宏观辨识与微观探析”及“科学探究与创新意识”素养。要求学生能熟练运用“电子效应+空间位阻+热力学/动力学控制”三重分析机制，并能在谱图解析、条件优化、异常归因等任务中保持逻辑严密性与创造性反思意识。 · 思维品质： 强调系统思维与辩证思维的融合。既要建立“目标分子→逆合成切断→关键反应→原料可得性”完整设计闭环，又要对预设路线的局限性保持高度警惕，结合副反应竞争、原子经济性、绿色溶剂替代等进行动态评估与迭代优化。 · 价值引领： 深度融入国家生物医药战略与粤港澳大湾区大健康产业需求，如抗肿瘤药物合成、OLED发光材料制备、岭南特色中药活性成分修饰等案例，体现有机合成在服务人民健康与产业升级中的支撑作用；同时渗透科研诚信与实验室安全教育，培养学生尊重事实、勇于创新、守护生命的职业品格。 近六年真题及最新模拟题显示，该题型呈现出从“知识复现”向“策略诊断”转型的鲜明特征： · 情境创设：从“教材原型”向“前沿研发”深化。 早期试题多以课本经典反应（如酯化、卤代）为背景进行步骤填空；近年逐步转向顶刊文献、专利技术和药物研发痛点等非标场景。例如2025年全运会场馆用光响应智能涂层中偶氮苯衍生物的顺反异构调控合成、2026年固态电解质聚合物单体的高纯度无金属催化合成路径、2024年新会陈皮中川陈皮素的结构修饰以提高生物利用度等，强调合成设计的现实适配性与问题导向。 · 知识融合：从“单一反应”向“多学科交叉”拓展。 打破传统仅关注官能团转化的局限，增加与分析检测（NMR/IR/MS/HPLC表征）、物理有机（Hammett方程、同位素标记）、安全防护（MSDS解读、应急处理）及绿色化学（E因子、溶剂替代、催化效率）的联动。例如将区域选择性与取代基电子参数关联、将产率波动与原料纯度/水分含量结合、将后处理方案与产物pKa/溶解度挂钩，考查维度更加立体。 · 设问创新：从“步骤填空”向“路线评估”升级。 问题设置减少纯反应式书写类内容，增加设计合理性、异常归因、条件优化、绿色评价类内容。如“该步骤缺少…导致…”“若将X换为Y，则选择性提高的原因是…”“产物ee值偏低最可能源于…”“该路线不符合绿色化学原则体现在…”等句式增多；部分题目引入原始谱图、反应监控数据或安全警示标识，提升信息整合与决策支持要求。 · 难度控制：从“高难稳定”向“精细区分”调整。 整体难度维持在0.55-0.70，但内部区分度显著增强。基础层保障核心反应类型识记合格考要求，进阶层通过隐含立体化学、保护基策略、数据陷阱等拉开差距，避免“背反应模板得高分”，更契合新高考对创新能力的选拔导向。 针对上述趋势，备考需构建“结构解构-转化追踪-路线迭代”三位一体的复习体系： · 复习理念：坚持“结构为本、转化为纲、功能为要” · 摒弃“死记反应”的误区，明确有机合成的核心是“通过可控转化实现特定功能分子的精准构建”，而非固定套路套用。 · 强化“全链条”意识，将所有反应环节置于“目标→逆合成→关键步骤→纯化验证”完整研发循环中审视，培养系统性合成思维。 · 方法落地：实施三阶能力进阶训练 · 一阶：结构解构专项训练。 建立“高频官能团-反应性-立体效应-常见缺陷”速查图谱，重点标注三类易错点：①电子效应误判（如吸电子基对亲核取代的加速/减速作用混淆）；②立体化学忽略（如SN2构型翻转、E/Z选择性）；③保护基使用不当（如脱保护条件与主结构兼容性问题）。每日精选3-5组分子结构进行“5分钟反应性拆解”，训练精准识别主导因素的能力。 · 二阶：转化追踪整合训练。 围绕典型体系（药物合成、材料单体、天然产物修饰）绘制“反应条件-选择性/产率-产物纯度”三维响应图。例如“不对称氢化”主题串联：手性配体/溶剂/温度→ee值/转化率→HPLC峰面积/NMR信号，形成转化驱动型合成认知。 · 三阶：路线迭代实战训练。 精选含立体错误、副反应干扰、绿色评价类问题的真题与模拟题，开展“风险评估与优化”练习：对每个合成步骤，追溯其选择性损失、安全隐患与改进空间，识别常见漏洞（如未防氧化、溶剂毒性高、原子经济性低、后处理复杂）。每周安排2次限时微测，强化规范表达与责任意识。 · 策略优化：精准对接命题动向 · 关注行业标准： 研读《ICH Q3 杂质研究指导原则》《GB/T 27476 实验室安全》等标准，预判重点考查的质量阈值与安全规范。 · 强化教材延伸： 所有创新合成最终落脚于教材核心反应。定期开展“课本反应前沿化改造”活动，确保学生能从新颖路线中识别出基础转化逻辑及其工程化修正条件。 · 模拟适配升级： 优先选用体现“前沿研发”“多学科交叉”“路线评估”特征的新题型，避免重复训练陈旧的方程式书写类题目；对错题按“结构误判”“转化误解”“路线缺失”三类归因，针对性补弱。 维度 具体考点 课标依据 教材锚点 能力层级 结构与性质 官能团反应性、电子/空间效应 选修5•有机化学基础 P30-60 理解应用 立体化学（构型、构象、手性） 选修5•有机化学基础 P60-80 分析综合 合成策略 逆合成分析、保护基策略、选择性控制 选修5•有机合成 P100-120 分析综合 多步合成中的物料平衡与路径优化 选修5•有机合成 P110-120 分析综合 表征验证 NMR/IR/MS谱图解析、纯度测定 选修5•有机化学基础 P80-95 分析综合 反应监控与中间体确证 课标•证据推理 贯穿 分析综合 STSE 有机合成在医药/材料/农业中的应用 课标•社会责任 贯穿 价值认同 粤港澳湾区生物医药与大健康产业 课标•文化传承 贯穿 价值认同 · 结构误判误区： 脱离分子环境谈反应性。如认为“所有伯卤代烃都易发生SN2”（忽略β-支链位阻）；或在强碱条件下忽略消除反应竞争；或将芳香亲电取代定位规则机械套用于杂环体系；或忽视共轭效应对酸碱性/亲核性的决定性影响。 · 转化误解误区： 忽视反应实际发生条件与选择性。如认为“NaBH₄一定能还原酯”（实际需LiAlH₄或活化）；或将Wittig反应产物E/Z比例视为固定值；或在酸性条件下写OH⁻参与反应；或忽略过渡金属催化中对氧气/水分的极端敏感性；或未考虑溶剂极性对离子型/自由基路径的选择性调控。 · 路线缺失误区： 仅关注主反应而忽视系统集成。如为提高产率牺牲立体纯度（如省略手性助剂）；或追求短路线忽略关键中间体稳定性；或未考虑保护基引入/脱除对总收率的累积损耗；或将实验室小试结果直接外推至放大生产而未考虑混合/传热限制。 · 证据不足误区： 合成结论缺乏充分验证。如仅凭TLC单点断定产物纯净；或未做对照实验排除原料残留干扰；或忽略NMR积分误差，将微小杂质峰视为无关信号；或将MS分子量匹配等同于结构确证，未结合二维谱验证连接方式。 · 绿色缺失误区： 仅关注收率而忽视环境代价。如因某试剂效果好就认定其必工业化，忽视重金属残留/生物累积性；或对原子经济性追求极致，未权衡催化剂回收难度与废水处理成本；或忽视反应过程中的放热风险与VOCs排放；或将“微量”等同于“无害”。 · 表达失范误区： 答题时使用模糊语言代替专业术语。如用“洗干净”代替“用饱和NaHCO₃溶液洗涤至pH=7”，用“加热回流”代替“在80℃油浴中氮气保护下搅拌反应4 h”，导致论证不被认可；或在书写合成分析时遗漏关键条件（温度、气氛、当量比、时间）、立体化学标注或谱图归属依据，使建议失去可操作性与科学性。 一、有机推断知识必备 1．有机物结构的推断方法 （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(H2SO4)”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，则表示有机物分子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，则该物质分子中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基或苯的同系物(连接苯环的碳原子上有氢原子)。 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悬浊液并加热，有红色沉淀生成(或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现)，说明该物质分子中含有—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，说明该有机物分子结构的对称性越高，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； ②2—OH(醇、酚、羧酸)H2； ③2—COOHCO2，—COOHCO2； ⑤RCH2OHCH3COOCH2R。 (Mr)　　　 　 　(Mr＋42) 3．有机推断中常考的信息反应 类型 举例 脱水反应 Diels­Alder反应 二氯代烃与Na成环 形成杂环化合物(制药) 环氧乙烷开环 羟醛缩合α­H反应 苯环支链碳α­ H取代反应 烯烃α­ H取代反应 CH3—CH===CH2＋Cl2 ClCH2—CH===CH2＋HCl 羧酸α­H卤代反应 增长碳链 2R—ClR—R＋2NaCl R—ClR—CNR—COOH nCH2===CH2 CH2—CH2 nCH2===CH—CH===CH2 CH2—CH===CH—CH2 2R—CC—HR—CC—CC—R＋H2↑(Glaser反应) 缩短碳链 二、同分异构体的数目判断和书写 1．同分异构体的类型 （1）碳链异构 （2）官能团位置异构 （3）类别异构(官能团异构) 2．同分异构体数目的判断方法 （1）一取代产物数目的判断 ①基元法：例如丁基有四种异构体，则丁醇、戊醛、戊酸等都有四种同分异构体。 ②替代法：例如二氯苯(C6H4Cl2)有三种同分异构体，四氯苯也有三种同分异构体(将H替代Cl)；又如CH4的一氯代物只有一种，新戊烷[C(CH3)4]的一氯代物也只有一种。 ③等效氢法：等效氢法是判断同分异构体数目的重要方法，判断等效氢原子的三条原则是：同一碳原子上的氢原子是等效的，如CH4中的4个氢原子等同；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个氢原子等同；处于对称位置上的氢原子是等效的，如CH3CH3中的6个氢原子等同，乙烯分子中的4个H等同， 苯分子中的6个氢等同，(CH3)3CC(CH3)3上的18个氢原子等同。 （2）二取代或多取代产物数目的判断 定一移一或定二移一法。对于二元取代物同分异构体的数目判断，可固定一个取代基的位置，再移动另一取代基的位置以确定同分异构体的数目。 3．同分异构体的常见题型与同分异构体的书写步骤 （1）常见题型 ①限定范围书写或补写同分异构体。 ②判断是否是同分异构体。 方法：先看分子式是否相同，再看结构是否不同。对结构不同的要从两个方面来考虑：一是原子或原子团的连接顺序；二是原子或原子团的空间位置。 ③判断取代产物同分异构体的数目。 方法：分析有机物的结构特点，确定不同位置的氢原子种数，再确定取代产物同分异构体数目；或者依据烃基的同分异构体数目进行判断。 （2）同分异构体的书写步骤 ①先判断该有机物是否有类别异构。 ②就每一类物质，先写出碳链异构体，再写出官能团的位置异构体。 ③碳链异构体按“主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边”的规律书写。 ④检查是否有书写重复或书写遗漏，根据“碳四价”原理检查是否有书写错误。 （3）同分异构体的书写规律 ①烷烃：烷烃只存在碳链异构，书写时应注意要全而不重复，具体规则如下：成直链，一条线；摘一碳，挂中间；往边移，不到端；摘二碳，成乙基；二甲基，同、邻、间。 ②具有官能团的有机物，一般书写的顺序：碳链异构→位置异构→官能团异构。 ③芳香族化合物：取代基在苯环上的相对位置有邻、间、对3种。 三、有机合成中官能团的转化与保护 1. 常见官能团的引入、转化的方法 引入的官能团 引入(或转化)官能团的常用方法 —OH 烯烃与水的加成反应、卤代烃水解反应、醛(酮)催化加氢反应、酯类水解反应、多糖发酵、羟醛缩合、醛(酮)与格氏试剂反应后在酸性条件下的水解反应等 —X 烷烃与卤素单质的取代反应、烯烃α－H(或苯环上的烷基)与卤素单质光照下的取代反应、烯烃(炔烃)与卤素单质或HX的加成反应、醇类与HX的取代反应等 引入的官能团 引入(或转化)官能团的常用方法 醇类或卤代烃的消去反应等 —CHO RCH2OH(伯醇)氧化、烯烃臭氧氧化等 —COOH 醛类的氧化、等有机物被酸性KMnO4氧化成、酯类的水解、醛(酮)与HCN加成后在酸性条件下水解生成α－羟基酸等 —COO— 酯化反应 Ar—NO2 硝化反应 Ar—NH2 硝基的还原(Fe/HCl) 2．官能团的保护方法 有机合成过程中，为了避免有些官能团发生变化，必须采取措施保护官能团，待反应完成后再使其复原。有时在引入多种官能团时，需要选择恰当的顺序保护特定官能团。例如，同时引入酚羟基和硝基时，由于酚羟基具有强还原性，而硝基的引入使用了强氧化剂硝酸，故需先硝化，再引入酚羟基。 被保护的官能团 被保护的官能团性质 保护方法 酚羟基 易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化 ①NaOH溶液与酚羟基反应，先转化为酚钠，最后再酸化重新转化为酚羟基： ②用碘甲烷先转化为苯甲醚，最后再用氢碘酸酸化重新转化为酚： 被保护的官能团 被保护的官能团性质 保护方法 氨基 易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化 用盐酸先转化为盐，最后再用NaOH溶液重新转化为氨基 碳碳双键 易与卤素单质加成，易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化 用氯化氢先与烯烃加成转化为氯代物，最后用NaOH醇溶液通过消去反应，重新转化为碳碳双键 被保护的官能团 被保护的官能团性质 保护方法 醛基 易被氧化 醛基保护一般是把醛基制成缩醛，最后再将缩醛水解得到醛基(常用乙二醇) 羧基 易与碱反应、易发生酯化反应 先酯化反应，最后再水解得到羧基 1．（2026·广东广州·二模）一种光催化剂催化键氧化亚胺化的路径如下图所示： （1）Ⅰ中的官能团名称是___________，化合物Ⅲ的名称是___________。 （2）化合物Ⅴ的分子式是___________。 （3）化合物Ⅱ的另一种生成途径需要对氯苯甲醇为原料，写出该反应的化学方程式___________。 （4）化合物Ⅵ是比化合物Ⅱ多一个碳原子的同系物，在Ⅵ的质谱图中，分子离子峰对应的最大质荷比数值是___________，苯环上有三个取代基且能与氯化铁溶液发生显色反应的Ⅵ的同分异构体有___________种。 （5）关于上述合成路线的相关物质及转化，下列说法正确的有___________。 A．Ⅱ和Ⅳ合成Ⅴ的过程中，只有 键的断裂与形成 B．化合物Ⅴ的核磁共振氢谱有5组吸收峰，且分子中不存在手性碳原子 C．在催化过程中还起到氧化剂和还原剂的作用 D．化合物Ⅱ在一定条件下可以发生还原反应 （6）以甲苯和溴甲烷为有机原料，参照上述路线，合成化合物Ⅶ()，回答下列问题。 已知： 合成化合物Ⅶ的一种路线设计如下 第一步：由芳香烃引入卤素，该步骤的反应类型是___________。 第二步：由卤代烃转化为含氧有机物。 第三步：由第二步生成物与溴甲烷反应合成醚类有机物，写出该步骤的化学方程式___________。 第四步：用甲苯制备对硝基甲苯。 第五步：以第三步、第四步产物为反应物，使用催化剂，进行后续目标产物Ⅶ的合成(不考虑其他副产物)。 【答案】（1） 碳氯键 硝基苯 （2） （3） （4） 154.5 10 （5）CD （6） 取代反应 【解析】由图可知，化合物Ⅰ中甲基在光催化剂作用下氧化为化合物Ⅱ中醛基，化合物Ⅲ中硝基被光催化剂还原为化合物Ⅳ中的氨基，然后化合物Ⅱ和化合物Ⅳ发生缩合反应脱去一分子水生成Ⅴ。 （1）由化合物Ⅰ的结构可知，官能团为碳氯键；化合物III的名称为硝基苯； （2）由化合物V的结构可知其分子式为； （3）原料对氯苯甲醇在催化剂、加热条件下被氧化为对氯苯甲醛，同时生成水，化学方程式为； （4）化合物II为对氯苯甲醛，VI比II多一个碳原子的同系物，即为，分子离子峰对应的质荷比为分子量最大值，即154.5；苯环上有三个取代基且能与氯化铁溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，且该化合物的不饱和度为5，则另外两个取代基分别是和，三个不同取代基在苯环上有10种位置异构，即符合条件的同分异构体有10种； （5）A．Ⅱ与Ⅳ合成V是发生缩合反应得到，过程中断裂的键、键，缩合后形成的、键与的键，不只有键断裂形成，A错误； B．由化合物Ⅴ的结构可知，化合物Ⅴ的核磁共振氢谱有6组吸收峰，分子内不存在连4种不同基团的饱和碳原子，无手性碳，B错误； C．在催化Ⅰ生成Ⅱ的过程中将甲基氧化为醛基，起到氧化剂的作用，在催化Ⅲ生成Ⅳ的过程中将硝基还原为氨基，起到还原剂的作用，C正确； D．化合物Ⅱ含醛基、苯环，醛基可被还原为羟基，苯环可催化加氢，能发生还原反应，D正确； （6）① 甲苯与在催化下苯环引入溴原子，苯环上氢被溴取代，反应类型为取代反应； ② 第二步溴代甲苯水解得到对甲基苯酚，第三步苯酚羟基与溴甲烷发生取代生成醚，化学方程式为。 2．（2026·广东佛山·二模）光酶协同催化为药物合成提供绿色、高选择性新途径。其中的两个催化反应如下(Ph-表示苯基C6H5—)： （1）化合物1a的官能团名称为___________；该化合物可由醇通过消去反应产生，反应的化学方程式为___________。 （2）化合物2a的链状同分异构体中，满足下列条件的有___________种(不考虑立体异构体)。 ①只有一种官能团    ②能发生银镜反应 其中含有两个甲基的结构简式为___________。 （3）下列说法正确的是___________。 A．2a和3a互为同系物 B．3a分子的核磁共振氢谱有5组吸收峰 C．1a分子中所有碳原子可能共平面，且不存在顺反异构 D．4a分子中存在手性碳原子，1mol 4a分子最多能与5mol H2发生加成反应 （4）根据上述信息，以苯、化合物1a和为有机原料，分三步合成化合物5a。 ①第一步：引入硝基，并将硝基还原为氨基。其中引入硝基过程的化学方程式为___________(注明反应条件)。 ②第二步：发生取代反应，反应的化学方程式为___________。 ③第三步：利用化合物1a和②中有机产物，采用催化剂___________(填“X”或“Y”)催化合成化合物5a，该反应类型为___________。 【答案】（1） 碳碳双键 +或+ （2） 4 （3）CD （4） ++ +→+H2O X 加成反应 【解析】（1）化合物1a的官能团名称为碳碳双键；该化合物可由醇通过消去反应产生，醇的结构式可以为或，反应的化学方程式为+或+； （2）化合物2a的化学式为C5H8O2，只有一种官能团，且能发生银镜反应，其同分异构体有两个醛基，另外还有三个碳，对应的可能结构为，，，，一共4种同分异构体；其中含有两个甲基的结构简式为； （3）A．2a化合物中含有两个羰基，3a化合物除了羰基外还含有苯环，结构并不相似，不是同系物，A错误； B．3a分子的核磁共振氢谱吸收峰有8组吸收峰，B错误； C．1a分子苯环平面、碳碳双键平面可通过单键旋转共平面，所有碳原子可能共平面，双键其中一个碳原子上连有2个，不存在顺反异构，C正确； D．4a分子中与苯环相连的碳原子是手性碳，4a分子中苯环和羰基均可以与发生加成反应，1 mol 4a分子最多能与5 mol 发生加成反应，D正确； 故答案选CD； （4）观察化合物3a与化合物5a，以苯、化合物1a和为有机原料，则应通过苯和合成得到，随后与化合物1a在催化剂X的作用下得到化合物5a；①第一步，在苯环上引入硝基，对应的化学方程式为++；②第二步：发生取代反应，反应的化学方程式为+→+；③第三步：利用化合物1a和②中有机产物，采用催化剂X催化合成化合物5a，该反应类型为加成反应。 3．（2026·广东广州·模拟预测）我国科研人员研发出“一锅法”无溶剂合成治疗高血压药物尼群地平(化合物5a)，反应如图所示(反应条件和部分反应产物略)。 （1）化合物1a的化学名称为_______。 （2）化合物2a的分子式是_______；在化合物2a的同分异构体中，既能发生银镜反应，又能与溶液反应的有_______种(不包含立体异构)。 （3）下列说法正确的是_______(填选项字母)。 A．上述反应过程中，有σ键和π键的断裂与形成 B．化合物1a分子中有大π键，化合物1a能与形成氢键 C．化合物2a和3a分子中均存在一个手性碳原子 D．化合物4a中的C、N原子均为杂化 （4）化合物3a可由常见的有机试剂乙醇通过四步反应合成。 ①第一步反应为乙醇与非极性分子的反应，反应的化学方程式为_______(注明反应条件)。 ②第二步反应为第一步反应产物发生的加成反应，反应的化学方程式为_______(不需要注明反应条件)。 ③最后一步反应的反应类型为_______。 （5）参考合成路线，以化合物1a、4a及化合物Ⅰ_______(填结构简式)和化合物Ⅱ_______(填结构简式)，可以直接合成降压药尼莫地平(结构简式如图所示)。 【答案】（1）间硝基苯甲醛或3－硝基苯甲醛 （2） 5 （3）AB （4） 2CH3CHO   酯化反应或取代反应 （5）       【解析】（1）由化合物1a（）的结构可知，官能团为醛基、硝基，苯甲醛为母体，则1a的化学名称为间硝基苯甲醛或3－硝基苯甲醛； （2）由化合物2a（）的结构可知，2a的分子式为；在化合物2a的同分异构体中，既能发生银镜反应，又能与溶液反应，则有醛基和羧基，则剩下3个碳原子，用定一移一法分析，若连端碳，位置有3种，若连中间碳上，位置有2种，共有5种同分异构体； （3）A．在上述反应中，有键和N—H键的断裂，有键和C—N键的形成，则有σ键和π键断裂与形成，A正确； B．由化合物1a（）的结构可知，官能团为醛基、硝基，醛基可以与形成氢键，B正确； C．根据手性碳的定义：碳原子连接四个不同的基团，化合物2a和3a没有手性碳，C错误； D．化合物4a为乙酸铵，C原子有和杂化，N原子为杂化，D错误； 故选AB。 （4）化合物3a（）可由常见的有机试剂乙醇通过四步反应合成，根据结构逆推，可得：CH3CH2OHCH3CHO   ①第一步为醇的氧化反应，反应的化学方程式为； ②第二步反应为两分子乙醛的加成反应，化学方程式为2CH3CHO ；③最后一步反应为酯化反应或取代反应； （5）由题目的合成路线可知，可由与和化合物4a及化合物1a合成。 4．（2026·广东·模拟预测）PET是一种用途广泛的高分子材料，其合成的方法如图所示(反应所需的部分试剂与条件省略)。 （1）化合物I的分子式为___________。化合物Ⅲ与酸性KMnO4溶液反应可得到化合物Ⅳ，则化合物Ⅳ的官能团名称为___________。 （2）化合物Ⅴ是环状分子，与H2O加成可得到化合物Ⅵ，则化合物Ⅴ的结构简式为___________。 （3）根据（2）中化合物Ⅴ的结构，化合物VII是化合物V的一种同分异构体，其核磁共振氢谱中峰面积比为3：1，且能发生银镜反应，请写出一种符合条件的化合物Ⅶ的结构简式：___________。 （4）根据化合物Ⅳ的结构特征，分析预测Ⅳ的核磁共振氢谱有___________种。 （5）下列关于反应①②的说法中正确的有___________(填标号)。 A．反应①为原子利用率达100% B．化合物Ⅵ中能形成分子间氢键，熔沸点较乙醇的高 C．反应②过程中，有π键和σ键的断裂和形成 D．化合物Ⅱ中，氧原子采取sp3杂化，且不含手性碳原子 （6）请以与丙烯为含碳原料，利用所学知识与上述合成路线的信息，合成化合物，并基于你的合成路线，回答下列问题： (a)从出发，第一步反应的方程式为___________，其反应类型是___________。 (b)相关步骤涉及酯化反应，其化学方程式为___________(注明反应条件)。 【答案】（1） C6H8O 羧基 （2） （3）CH3CHO （4）2 （5）AB （6） +CH3CH=CH2→   加成反应 + CH3CH(OH)CH3+H2O 【解析】与乙烯发生加成反应成环得到，乙烯氧化可以得到V，V是环状分子，环状分子环氧乙烷，V是，与加成可得到化合物，化合物Ⅲ 被酸性溶液氧化可得到对苯二甲酸，化合物Ⅳ为，和发生缩聚反应得到PET，据此分析。 （1）根据结构简式，化合物I的分子式为；化合物Ⅲ 被酸性溶液氧化可得到，其官能团为羧基； （2）根据分析，化合物V的结构简式为； （3）化合物V为，化合物VII是化合物V的一种同分异构体，能发生银镜反应，说明有醛基，且核磁共振氢谱中峰面积比为3：1，说明有两种等效氢且个数比为3：1，则符合条件的结构简式为CH3CHO； （4）化合物IV为，分子对称，共有2种等效氢，则其核磁共振氢谱有2种； （5）A．根据分析，反应①为加成反应，原子利用率为100%，A正确； B．化合物VI中有2个羟基，每分子可形成2个分子间氢键，而1个乙醇分子只可以形成1个分子间氢键，故化合物VI熔沸点高于乙醇，B正确； C．根据生成，可知有键和键的断裂，有π键的形成，无π键的断裂，C错误； D．化合物Ⅱ中，氧原子采取杂化，手性碳原子连有4个不同的原子或基团，氧原子所连碳原子为手性碳原子，化合物Ⅱ中含2个手性碳原子，D错误； 故选AB； （6）(a)与丙烯发生加成反应形成环状结构，生成，从出发，第一步反应的化学方程式为+CH3CH=CH2→； (b)可以转化为甲苯，甲苯可以被酸性高锰酸钾氧化为苯甲酸，丙烯可以转化为2-丙醇，由和2-丙醇发生酯化反应生成，化学方程式为+ CH3CH(OH)CH3+H2O。 5．（2026·广东深圳·三模）克拉生坦钠是一种小分子内皮素A受体选择性拮抗剂，可用于预防脑动脉瘤性蛛网膜下腔出血后的脑血管痉挛、与血管痉挛相关的脑梗塞以及脑缺血症状，其中的一个反应如下： （1）化合物2a的分子式为___________。 （2）①化合物1a其含氧官能团的名称是___________。 ②1a可与甲酸发生酯化反应生成化合物Ⅰ。在Ⅰ的同分异构体中，含有苯酚结构和酯基，且苯环上双取代的结构的共___________种(不考虑立体异构)。 （3）关于以上反应的说法中，正确的是___________(填字母)。 A．在1a、2a和3a生成4a的过程中，有键形成、无键断裂 B．在4a分子中，有大键，可存在分子间氢键，但不存在手性碳原子 C．反应过程中，碳原子的杂化方式发生了变化 D．化合物3a难溶于水，原因是3a不能与水分子形成氢键 （4）根据化合物1a的结构特征，其在Cl2和光照条件下发生单取代反应生成Ⅱ，若用核磁共振氢谱监测该取代反应，则可推测：与1a相比，产物Ⅱ的氢谱图中___________。 （5）芳香化合物Ⅲ是1a多一个的同分异构体，x含有醚键(C-O-C)，遇FeCl3溶液显紫色，且苯环上只有两种氢，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为写出其中一种结构简式___________。 （6）参考以上合成，以苯酚、化合物3a和丙二酸()为原料(乙醇和其它无机试剂任选)，通过丙二酸先制备化合物2a进而与1a、3a可以制备化合物5a()，基于你设计的合成路线，回答以下问题： ①其中涉及到酯化反应的方程式为：___________。 ②合成化合物2a过程中，第一步反应的方程式为___________。 【答案】（1） （2） 醚键、羟基 9 （3）BC （4）1a的单一甲基峰消失，出现一个新信号峰；与原峰面积之比为，且峰的位置较1a有所偏移 （5）或 （6） 【解析】（1）观察2a的结构，中心碳原子连接1个Br，两个酯基（），则分子式为：； （2）①1a结构：苯环上连有（酚羟基） 和 （醚键），故答案为：醚键、羟基； ②1a（）与甲酸酯化生成I（），I的结构为苯环上连（甲酸酯基）和，题目要求同分异构体：苯环直接连（酚羟基）；酯基类型为 （、、共三种，）；两个取代基在苯环上，位置关系为邻、间、对；固定羟基的苯环位置，三种酯基每种均有邻、间、对三种位置，故有种，故答案为：9； （3）A．在1a、2a生成4a的反应中，主要发生的是亲核取代与成环反应，有C-C、C-O等键的形成，C=O、N=C的键和键的断裂和形成，A错误； B．a分子中含有苯环和吡啶环，存在大 π 键；分子中含有−OH，可形成分子间氢键；观察其手性碳（连有4个不同基团的饱和碳原子），4a中不存在手性碳原子，B正确； C．反应中，2a中连有Br的中心碳原子原为杂化，反应后成环或形成双键体系，部分碳原子的杂化方式由转变为，杂化方式发生变化，C正确； D．3a分子中含有较大的疏水基团（苯环、吡啶环），虽然含有能与水形成氢键，但疏水作用占主导，导致其难溶于水，D错误； 故选BC； （4）1a在/光照条件下，发生侧链烷基的自由基取代反应，上的氢被氯原子取代，生成，反应前中有3个等效氢，在氢谱中表现为3H的单峰，反应后中有2个等效氢，在氢谱中表现为2H的单峰，故答案为：1a的单一甲基峰消失，出现一个新信号峰；与原峰面积之比为，且峰的位置较1a有所偏移； （5）比1a（）多一个 ，即分子式为；含醚键，遇显色，即含有酚羟基和醚键；苯环上只有两种H，峰面积比为3:2:2:2:1，即苯环具有高度对称性(对位双取代)，且含有和，则结构为苯环对位分别连接和（或），即结构简式为：或； （6）①溴代丙二酸与乙醇在浓硫酸催化、加热条件下发生完全酯化反应，生成溴代丙二酸二乙酯和水，反应方程式为：； ②丙二酸在光照下，与溴单质发生的取代反应，生成溴代丙二酸和溴化氢，反应方程式为：。 6．（2026·广东茂名·三模）卡培他滨()是一种特殊用途的药物，它的一种合成路线如下： （1）B中官能团名称为___________。F→G的反应类型为___________。 （2）F的结构简式为___________。 （3）反应G+H→I+X，则X的结构简式为___________。 （4）1个B分子中含有___________个手性碳原子。1个分子中含有___________个键。 （5）有机物中的基团间会产生相互影响，影响彼此反应的活性。A→B反应中，A与按物质的量之比为1∶1的比例反应，只生成B，原因是___________。 （6）E的同分异构体有多种，同时满足下列条件的同分异构体共有___________种。 ①分子中不含有甲基和结构 ②与NaOH溶液反应时，1 mol该物质最多消耗2 molNaOH （7）参考上述路线，设计如下转化： X和Y的结构简式分别为___________和___________，由Y生成所需的无机试剂是___________(写名称)。 【答案】（1） 羟基、醚键 取代反应 （2）    （3） （4） 4 12 （5）O原子的电负性较强，具有吸电子效应，与醚键相邻的碳原子上的羟基中的H活性最强，最易发生取代 （6）3 （7）       稀硫酸 【解析】由有机物的转化关系可知，氯化氢作用下A与甲醇发生取代反应生成B；氯化氢作用下B与丙酮先发生缩酮反应生成C；Py作催化剂条件下C与TsCl发生取代反应生成D；D与硼氢化钠发生还原反应生成E；E在稀硫酸作用下发生水解反应生成F： ，F与乙酸酐发生取代反应生成G；G与H发生取代反应生成I；二氯甲烷作用下I与J发生取代反应生成K；K在碱性条件下水解脱去酯基得到目标产物卡培他滨。 （1）由B的结构简式可知，官能团名称为羟基、醚键。由分析可知，F的结构简式为 ，含多个羟基，与乙酸酐发生酯化（取代）反应生成G。 （2）由分析可知，F的结构简式为 。 （3）由G、H和I的结构简式可知，G和H发生取代反应生成I，同时生成一分子乙酸，X的结构简式为。 （4）手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子。1个B分子中含有4个手性碳原子：。乙酸酐结构简式为，单键均为σ键，双键含1个σ键，共个σ键。 （5）由A的结构简式可知，A分子中含有4个羟基。由于O原子的电负性较强，具有吸电子效应，与醚键相邻的碳原子上的羟基极性较大，H原子活性最强，最易发生取代反应生成B。 （6）E的同分异构体分子中不含有甲基和结构，1 mol同分异构体最多消耗2 mol氢氧化钠说明含有2个羧基，或2个甲酸酯基，或1个羧基和1个甲酸酯基，分子中无甲基说明碳链没有支链，羧基与酯基连在碳链的两端，则符合条件的同分异构体为：HOOC(CH2)7COOH、HCOO(CH2)7OOCH、HCOO(CH2)7COOH，共有3种； （7）由有机物的转化关系可知，氯化氢作用下与丙酮先发生缩酮反应生成 ，则X的结构简式为： ；铜作催化剂条件下X与氧气共热发生催化氧化反应生成 ；Y在稀硫酸作用下发生水解反应生成。 7．（2026·广东深圳·模拟预测）我国科学家在光/镍协同催化合成中取得进展，可以实现基于三组分反应的有机合成，其中一个反应如下(反应条件略)： （1）化合物1a的分子式为_______，其官能团名称为_______。 （2）下列说法正确的有_______。 A．在1a、2a和3a生成4a的过程中，有π键断裂与σ键形成 B．在4a分子中，存在手性碳原子，有8个碳原子采取sp2杂化 C．在5a分子中，有大π键，可存在分子内氢键，不存在手性碳原子 D．化合物5a是苯酚同系物，可发生原子利用率100%的还原反应 （3）2a与等物质的量的H2发生加成反应生成化合物I，化I的核磁共振氢谱的谱图中吸收峰面积比为_______。在I的同分异构体中，能与FeCl3溶液作用显色的有_______种。 （4）已知：在一定条件下可发生类似苯的溴代反应。根据上述信息，以、丙烯酸(H2C=CH-COOH)和3a等为原料合成化合物II。 ①第一步，引入溴，其反应的化学方程式为_______(不需注明反应条件)。 ②第二步，进行_______(填具体反应类型)：其反应的化学方程式为_______(注明反应条件)。 ③第三步，合成II：①和②中得到的有机产物与3a反应。 （5）参考上述三组分反应，直接合成化合物III，需要以_______、2a、3a为反应物。 【答案】（1） C4H6O2 碳碳双键、酯基 （2）AB （3） 1:2:2:2 13 （4） 取代反应(或酯化反应) （5） 【解析】根据题干信息，3a与1a的碳碳双键加成，再与2a发生取代反应生成4a，另有副反应生成副产物5a； 【解析】（1）1a的结构为：CH2=CH-COOCH3；分子式：C4H6O2；官能团：碳碳双键、酯基； （2）A．1a含碳碳双键（π键），反应中双键加成断裂π键，同时形成新σ键，A正确； B．4a中与苯环、酯基侧链、异丁基相连的碳为手性碳； sp2杂化：苯环6个C + 醛基C=O的C + 酯基C=O的C，共8个sp2碳，B正确； C．5a中连羟基、羰基、苯环的碳原子是手性碳，C错误； D．5a含羰基、羟基，不是苯酚同系物（苯酚同系物仅酚羟基+烷基苯）；还原反应加H2，原子利用率不是100%，D错误； 故答案选AB； （3）2a结构：对溴苯甲醛 ；等物质的量H2只加成醛基：-CHO→-CH2OH，因此化合物I为， 有4种化学环境的氢，且等效氢比例：1:2:2:2；因此核磁共振氢谱的谱图吸收峰面积为1:2:2:2； 同分异构体遇FeCl3显色说明含酚羟基、还有溴原子取代苯环：二取代（取代基为-OH、-CH2Br）：邻、间、对3种； 三取代（取代基为-OH、-Br、-CH3三取代苯）：10种；合计13种； （4）①吡啶环类似苯，与Br2发生取代引入Br：由题意得，氮原子的间位发生取代：； ②目标II含乙酯基，原料丙烯酸H2C=CH-COOH与乙醇酯化，属于取代反应（酯化反应）； 反应条件：浓硫酸、加热，反应方程式为； （5）结合化合物Ⅲ的结构简式，将其断键：，下侧表示2a基团，右侧是3a基团，则需要合成Ⅲ的还差，即合成流程是3a脱硼生成叔丁基自由基并与1a发生1,4-加成形成α-羰基自由基，再与2a发生取代反应生成化合物III。 8．（2026·广东惠州·模拟预测）一锅法合成某抗肿瘤药物前驱体的反应如图（Ph表示苯基）。请根据所学知识回答下列问题： （1）化合物1a的分子式________。 （2）2a中官能团的名称为________。 （3）化合物1a的同分异构体中，含有苯环的结构（不含1a）共有________种。 （4）下列说法错误的有________（填标号）。 A．合成过程中存在键、键的断裂和形成 B．2a、3a、4a均能发生加聚反应 C．2a存在顺反异构体，且可发生原子利用率为100%的还原反应 D．4a分子中存在手性碳原子，且有11个杂化的原子 （5）一定条件下，与发生反应，溴取代中的，生成化合物2a。可采用核磁共振氢谱法区分和2a的理由是：________。 （6）已知： 。根据上述信息，选用合适的原料分三步合成化合物Ⅰ（）。 ①第一步，引入氯，其反应的化学方程式为________。 ②第二步，进行________（填具体反应类型）反应，其反应的化学方程式为________。 ③第三步，合成I，第二步得到的含氯有机物与1a、2a反应。 （7）参考上述反应，直接合成化合物Ⅱ（），需要以1a、________（填结构简式）和3a为反应物。 【答案】（1）C7H9N （2）碳碳双键、碳溴键 （3）4 （4）AD （5）环辛烯的等效氢有4种，核磁氢谱图中峰的数目为4组；2a中溴原子的引入会改变结构的对称性，使等效氢种类增多至8种，同时核磁氢谱图中峰的数目也增加 （6） 酯化反应（或取代反应） （7） 【解析】一锅法合成过程中，1a中发生断裂，2a中键发生断裂，3a中键发生断裂，断键后的1a和2a、3a连接在一起，形成了新的N-C键，同时产物还有和，据此分析作答。 （1）化合物1a 的分子式为C7H9N； （2）2a（）结构中的官能团名称为：碳碳双键、碳溴键； （3）化合物 的分子式为： ，其同分异构体中含有苯环的结构有：、、、，共4种（不含1a）； （4）A．由分析可知合成过程中存在键断裂（1a中发生断裂，2a中键发生断裂，3a中键发生断裂）和形成（4a中形成新的），未涉及键的断裂和形成，故A错误； B． 、 、 结构中均存在碳碳双键，能发生加聚反应，故B正确； C．（）结构中碳碳双键两端均连有2个不同的原子或基团，存在顺反异构；可与H2发生加氢还原反应生成，此反应中原子利用率为100%，故C正确； D．4a 分子中存在手性碳原子，如图所示，该碳原子连有4个不同的原子和基团，为手性碳原子；结构中sp3杂化的原子有8个，分别如图所示，故D错误； 故选AD； （5）环辛烯结构对称，等效氢有4种，核磁氢谱图中峰的数目为4组；生成2a后，结构对称性消失，等效氢种类增加，变为8种，氢谱图中峰的数目也增多，故可用核磁共振氢谱法区分二者； （6）根据上述已知信息，选用合适的原料分三步合成化合物I（），且第二步得到的含氯有机物与 、 反应生成化合物Ⅰ，则该反应的第一步为引入氯原子，选取 为原料，第一步为：，第二步酯化反应（取代反应）：；第三步含氯物质与1a、2a反应合成产物Ⅰ：； ①引入氯的化学方程式为：； ②第二步为酯化反应（或取代反应），； （7）参考上述反应，直接合成化合物Ⅱ（），需要以 、 为反应物，则另外一个物质为：。 9．（2026·广东深圳·模拟预测）一锅法合成某抗肿瘤药物前驱体的反应如图(Ph表示苯基)。请根据所学知识回答下列问题： （1）化合物1a的分子式为_________。 （2）中官能团的名称为_________。 （3）化合物1a的同分异构体中，含有苯环的结构(不含1a)共有_________种。 （4）下列说法正确的有_________(填标号)。 A．合成过程中存在键、键的断裂和形成 B．、、均能发生加聚反应 C．2a可发生原子利用率为100%的还原反应 D．分子中存在手性碳原子，且有11个杂化的原子 （5）一定条件下，与发生反应，溴取代中的，生成化合物。可采用核磁共振氢谱法区分和2a的理由是：__________。 （6）已知：。根据上述信息，选用合适的原料分三步合成化合物Ⅰ()。 ①第一步，引入氯，其反应的化学方程式为__________。 ②第二步，进行__________(填具体反应类型)反应，其反应的化学方程式为__________。 ③第三步，合成Ⅰ，第二步得到的含氯有机物与1a、2a反应。 （7）参考上述反应，直接合成化合物Ⅱ()，需要以1a、__________(填结构简式)和3a为反应物。 【答案】（1） （2）碳碳双键、碳溴键 （3）4 （4）BC （5）核磁共振氢谱图上的吸收峰数不同（或其他合理答案） （6） 取代（或酯化） （7） 【解析】1a中氨基的两个氢原子与2a、3a中的卤素原子发生取代反应生成4a，以此解答。 （1）1a结构为，为苯环连接一个甲胺基，按照系统命名法，以甲胺为主链，苯基为取代基，其名称为苯甲胺。 （2）由2a的结构简式可知，其中官能团的名称为碳碳双键、碳溴键。 （3）1a分子式为C7H9N，含有苯环的结构：、、、共有 4 种。 （4）A．合成过程中只发生了取代反应，即1a中断掉2个氮氢单键，2a中断掉1个碳溴单键，3a中断掉1个碳氯单键，同时生成了4a中2个新的碳氮单键，以及副产物HBr和HCl，因此只存在σ键的断裂和形成，A错误； B．2a、3a、4a三者分子中均含有碳碳双键，可以作为单体发生加聚反应，B正确； C．2a中含有碳碳双键，发生原子利用率为100%的还原反应，如与H2发生加成反应，C正确； D．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，4a中存在手性碳原子：；4a中sp3杂化原子：与N相连的1个亚甲基碳、N原子、环辛烯中6个饱和碳，一共为8个，D错误； 故选BC。 （5）环辛烯分子结构对称，其核磁共振氢谱中峰的组数较少；而2a中由于溴原子的引入破坏了分子的对称性，导致氢原子的化学环境种类增多，核磁共振氢谱图上的吸收峰数不同，可采用核磁共振氢谱法区分。 （6）①第一步，引入氯，由苯乙酸和氯气在一定条件下发生取代反应，其反应的化学方程式为：； ②第二步，由第一步反应生成的PhCHClCOOH与乙醇进行取代（或酯化）反应，其反应的化学方程式为：。 （7）根据原反应规律，1a、RBr和3a发生取代反应生成，N上的取代基R来自RBr，因此RBr为。 10．（2026·广东佛山·模拟预测）一种含吡啶环()的药物中间体可以通过以下反应进行合成。 已知：①Me—代表：—CH3 ②吡啶环与苯环相似，具有芳香性 （1）化合物1a的分子式_______。 （2）化合物3a的含氧官能团名称为_______。 （3）下列说法正确的有_______。 A．1a和2a生成3a过程中，存在π键断裂和形成 B．2a所有原子共线 C．3a分子中，碳原子均为sp2杂化 D．3a能与FeCl3溶液发生显色反应 （4）4a为1a的同系物，相对分子质量比1a小14；在4a的同分异构体中，能发生银镜反应且含有2个—COOH的结构共有_______种(不考虑立体异构)。 （5）以甲醇和丙酮为有机原料，其他无机试剂住选，分四步合成有机物1a。 第一步，引入溴：Br2与丙酮中α-H发生取代反应，其化学反应方程式为_______。 第二步，增长碳链NaCN发生取代反应，生成有机产物_______。 第三步，进行水解，得到羧酸。 第四步，与CH3OH合成1a，反应类型为_______。 （6）参考上述合成3a的反应，直接合成化合物5a，需要以_______和_______(填结构简式)为反应物。 【答案】（1）C7H10O5 （2）酯基、羟基 （3）AD （4）9 （5） 取代反应(或酯化反应) （6） 【解析】由题意可知，由1a和2a反应生成3a为还原反应。 （1）由题意可知，化合物1a的分子式为C7H10O5； （2）由题意可知，化合物3a的含氧官能团名称为酯基、羟基； （3）A．1a和2a生成3a过程中，存在1a的碳氧双键断裂，2a的碳氮三键断裂和吡啶中的大π键形成，存在π键断裂和形成，A正确； B．2a中左边的-NH2中的N原子为sp3杂化，结构为四面体形，故2a中并不是所有原子共线，B错误； C．3a分子中，含1个甲基，其碳原子的杂化方式为sp3，C错误； D．3a含酚羟基，能与FeCl3溶液发生显色反应，D正确； 故答案选AD； （4）4a为1a的同系物，相对分子质量比1a小14，则4a的分子式为C6H8O5，能发生银镜反应且含有2个—COOH的结构中含1个醛基、2个羧基，主链为戊二酸的结构有：、，共有2种；主链为丁二酸的结构有：、、，共有3种；主链为丙二酸的结构有：、、、，共有4种；共9种； （5）引入溴：Br2与丙酮中α-H发生取代反应，其化学反应方程式为；增长碳链NaCN发生取代反应，其反应方程式为：，故生成有机产物；水解后得到的产物为：；与CH3OH合成1a，反应类型为取代反应(或酯化反应)； （6）参考上述合成3a的反应，直接合成化合物5a，需要以和为反应物。 30 / 54 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $