有机物的综合推断（二）-利用有机物的转化关系推断 （附答案解析）-2023年高考化学大题专项突破

有机物的综合推断⑵——利用有机物的转化关系推断

【高考必备知识】

1.熟知常见有机物的转化路径

(1)一元转化路径

NaOH/H2。o2①Ag(NH3)2OH

RCHCHC1RCHCHOHCuia

RCH=CH2里1】22A22RCH2CHORCHCOOH

2一定条件②H+,A2

能靠A»RCH2COOCH3

⑵二元转化路径

NaOH/H2。O2-fHO①Ag(NH3)2OH900H

CH=CHCH-CH

2222Cu/A®1T"

ACHOCOOH

OHOH

(链酯)

乙二醇

(环酯)

浓H2s。4公

OO

H叶1一C—OCH2cH2一叱H(聚酯)

⑶芳香合成路径

6CH2OH

CH3CH2CICH2OHCHO(5COOH

©备(DAg(NH3)2OH

ACu/A©IF浓H2sO4公

2.根据题给转化关系图，推断有机物的结构简式

在有机推断题中，经常遇到转化步骤中出现“有机物结构简式一字母代替有机物(给出分子式)一有机物结

构简式”，要求写出“字母代替有机物(或者是有机试剂)”的结构简式的题型。对于此类有机物结构的推断，

需要考虑如下几点：

(1)在限定的转化中，反应的条件是什么，其目的是什么？

(2)转化过程发生了什么反应，有机物结构发生了什么变化？

(3)然后根据转化前后(有时要分析、比较几步转化)有机物的结构及分子式的比较，写出“字母所代替的有机物(或

者是有机试剂)”的结构简式

【巩固练习】

1.InubosinB是一种可引发神经再生的天然菊苣碱，其实验室合成路线如下：

CHO

COOHCOOCH3COOCH3Av-Br

COOH

CH3I(X7

号^CHNO迺卫

(TS"OCH3HC1GY'OCH—a1615D4-C5CN人Q/E

NH

NO2N022OHOH

ABCEInubosinB

(1)E中含氧官能团的名称为

(2)B到C的反应类型为,写出D的结构简式

(3)写出A到B的化学反应方程式__________________________________________

(4)F为化合物B的同分异构体，其苯环上有两个取代基。满足下列条件的F有.种，任写出其中两种结

构简式：___________________________

①可与FeCb溶液发生显色反应

②1molF可与足量NaHCO3溶液反应生成44.8L气体(标准状况下)

③核磁共振氢谱显示苯环上有2组峰，且峰面积之比为1：1

(5)参照题干合成方案，以苯和邻氨基苯甲醛为原料，设计路线合成CQO(无机试剂任选)

2.以下路线可合成有机物F,F可用作驱虫剂：

(1)A中含氧官能团的名称是；E的分子式为

(2)B的结构简式为；B-C的反应类型为

(3)C中的手性碳原子(注：碳原子上连有4个不同的原子或原子团，该碳原子称为手性碳原子)有个。

(4)写出反应③的化学反应方程式___________________________________________

(5)已知芳香族化合物G比A少4个氢原子，且与A具有相同的含氧官能团，G的核磁共振氢谱图显示其有5组

峰，且峰面积之比为6：2：2：1：1,则G可能的结构简式为(任写一个)

(6)根据题目信息，设计由制备的合成路线(无机试剂任选)

COOH

3.苯丁酸氮芥(Chlorambucil)是目前临床上最重要的一种一线抗肿瘤药物，它的一种合成路线如图:

《》

已知：苯胺(\=二—NH2?)容易被氧化

(1)B的化学名称是,C一D的反应类型是,H中含氧官能团的名称为

(2)C的结构简式是,步骤③的目的是

(3)G与8反应的物质的量的比例是

(4)F-G的化学方程式是______________________________________________

(5)F有多种同分异构体，写出一种符合下列条件的同分异构体的结构简式

①含一个手性碳原子，含苯环，与F具有相同的官能团

②核磁共振氢谱有6组峰，峰面积之比是3：3：2：2：2：1

4.化合物H是合成某新型杀虫剂的中间体，其合成路线如图:

⑴化合物A可由卤代煌与NaCN反应获得。CN-中◎键与兀键的数目比为.

RioNccR1

\/NaClO\

XAHO»/NH2

;

⑵已知R2NH2-R2+CO2,则B—=c反应的化学方程式为.

N^C^O

(3)过量NaClO与化合物C反应生成的副产物,可分别与化合物B、C发生加成反应生成新

H0H0

八।)।"

〈/-N—C—N—C

的副产物，其结构简式分别为

(4)化合物D中氮原子的轨道杂化类型为o

0

C2HSO^^JI

UU2H5

(5)0的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式

①只有一个六元环；②只有一种化学环境的氢原子；③能发生水解反应，水解产物只有一种。

CN

CN

I、rx/^°Y>Np^/NH2-HCl

(6)己知：CH2co(X'H3+BrCH2cH2Br-l八COOCH'。写出以CH2=CH2和'山为原料制备KgOH的

合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。

5.H(3一澳-5一甲氧基苯甲酸甲酯)是重要的有机物中间体，可以由A(C7H8)通过下图路线合成

请回答下列问题:

(1)C的化学名称为,G中所含的官能团有酸键、(填名称)

(2)B的结构简式为,B生成C的反应类型为

(3)由G生成H的化学方程式为________________________________________________

(4)化合物F的同分异构体中能同时满足下列条件的共有种

①氨基和羟基直接连在苯环上；②苯环上有三个取代基且能发生水解反应

CH2cH3

H1|

(5)设计用对硝基乙苯(1NO?)为起始原料制备化合物H+NY^C玉°H的合成路线(其他试剂任选)

6.美托洛尔是一种治疗高血压药物的中间体，可以通过以下方法合成：

美托洛尔

请回答下列问题：

(DA中含氧官能团的名称是

(2)美托洛尔的分子式为

(3)反应③中加入的试剂X的分子式为C3H5OCI,X的结构简式为

(4)在上述①②③三步反应中，属于取代反应的是(填序号)

(5)写出反应①的化学方程式：________________________________________________

(6)B的同分异构体满足下列条件：①能与FeCb溶液发生显色反应；②能发生银镜反应；③分子中有4种不同化

学环境的氢，1mol该物质与足量金属钠反应产生1molHjo写出一种符合条件的同分异构体的结构简式：

O

(7)根据已知知识并结合题目所给信息，写出以CH30H和广々%1为原料制备的合

HOOC

HOH2C

成路线流程图(无机试剂任用)

7.化合物G是制备治疗高血压药物纳多洛尔的中间体。实验室由A制备G的一种路线如下:

OH

(1)A的化学名称是

(2)H中所含官能团的名称是；由G生成H的反应类型是

(3)C的结构简式为；F的结构简式为

(4)由D生成E的化学方程式为____________________________________________________________

(5)芳香族化合物X是F的同分异构体，1molX最多可与4moiNaOH反应，其核磁共振氢谱显示分子中有3种

不同化学环境的氢，且峰面积比为3：3：lo写出两种符合要求的X的结构简式：

COOH

(6)写出以甲苯和(CH3co)2。为原料(其他无机试剂任选)制备化合物(2^°—C—CH3的路线

O

8.苯是一种非常重要的化工原料，利用苯可以合成多种有机物。如图所示的是由苯合成芳纶、PF树脂和肉桂酸

乙酯的路线：

HOO

H-f-C0H

C(芳纶)

HOOC

条件LA条件2B

(CHNQ,)(C„H„N2)催化剂

OHOH

CH^OHCPF树脂)

CH3

CHOCH=CHCOOC2H5

D

A(肉桂酸乙酯)

NaOH0

溶液

NO2NH2

已知：I.人

Fe/HCl

OHRR

稀NaOH溶液II—HnO

II.2RCHCHOR—CHCH=C—CHO

2~~△'R—CH2CH—CH—CHO..........-2

(1)反应条件1是____________

(2)B分子中的官能团的名称为,B-C的反应类型为

(3)D的结构简式为，生成PF树脂的化学方程式为

⑷试剂E是______

(5)由J合成肉桂酸乙酯的化学方程式为o

(6)写出同时满足下列条件的肉桂酸乙酯的一种同分异构体：。

①苯环上仅有2个取代基且处于对位；②能发生水解反应和银镜反应，其中一种水解产物遇FeCb溶液显色；

③存在顺反异构

(7)以D为原料，选用必要的无机试剂合成乙二醛，写出合成路线(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系,

箭头上或下注明试剂和反应条件)

9.有机物1(、<>N02)可用于生产治疗血栓栓塞性静脉炎的药物，工业上合成它的一种路线图如下，图

O

中A是苯的组成最简单的同系物，G到H的另一生成物是H2OO

浓HNO3

因浓H2sol

已知：RCHO+CH3COR1>RCH=CHCOR1(R^R1可以是烽基也可以是氢原子)

(1)下面有关G的说法中正确的有(填标号)

A.可用浓澳水除去A中的GB.在空气中易变质

C.可用于消毒杀菌D.G—H的反应为加成反应

(2)A的名称是,B-C的反应类型为

(3)H中官能团名称为,I的分子式为

(4)写出C-D的化学反应方程式：____________________________________________

(5)B有多种芳香族同分异构体，其中苯环上有两个取代基且一个为一NH2的结构共有种，写出核磁共振

氢谱有4组峰的物质的结构简式_____________________________

(6)以两种醛为基本原料，经三步转化可得到丙二醛，请写出制备丙二醛的流程图

10.有机化合物F为一种药物合成中间体。其合成路线如图。

OH

(1)A的名称为；反应①的条件为

(2)反应②的化学方程式为____________________________________________________

(3)D的结构简式为

()

⑷反应④分两步进行，第一步中D与II发生加成反应的化学方程式为,第二步的反应类型为

(5)反应⑤中E断键的位置为(填编号)

OH

(6)的同分异构体中，满足下列条件：①除苯环外，没有其他环；②苯环上只有两个取代基；③能与

()O

NaHCCh溶液反应生成气体；④遇FeCb溶液显紫色的同分异构体共有种；其中核磁共振氢谱有四组

峰，峰面积比为2：2：1：1的结构简式为

H.1923年，在汉阳兵工厂工作的我国化学家吴蕴初先生研制出了廉价生产味精的方案，并于1926年向英、美、

法等化学工业发达国家申请专利。这也是历史上中国的化学产品第一次在国外申请专利。以下是利用化学方法

合成味精的流程：

请回答下列问题：

(1)下列有关蛋白质和氨基酸的说法不正确的是(填字母)

a.蛋白质都是高分子化合物b.谷氨酸(H)自身不能发生反应

c.氨基酸和蛋白质都能发生盐析d.天然蛋白质水解最终产物都是a-氨基酸

(2)C的系统命名是；F中含氧官能团名称是

(3)E-F的反应类型是；R的结构简式为

⑷写出G和NH3反应的化学方程式：_______________________________________________

(5)T是H的同分异构体，T同时具备下列条件的结构有种

①能发生水解反应；②只有2种官能团，其中一种是一NH2；③1molT发生银镜反应能生成4moi银

其中在核磁共振氢谱上有4组峰且峰面积比为2：2：2：3的可能结构简式为

（6）参照上述流程，以〈一〉一CH2cH2co0H和甲醇为原料（其他无机试剂任选），设计合成苯丙氨酸

NH2

（1^CH，HCOOH）的流程

【有机物的综合推断⑵——利用有机物的转化关系推断】答案

1.（1）羟基、酯基

COOCH.

⑵还原反应（）HC

+2HI

OHOH

OH

（任写两种）

HN

^|—COOH

HOOCNHCOOH

coonHOOCCH2C()()HCOOH

o

解析:发生取代反应生成

CH3I

COOCH3

和发生还原反应得到

COOCH.3C()()CH3

,由D的分子式知,和

OCH.3OCH3

NH2

CHO

发生取代反应得到(D)和

在A1C13作用下反应得到

OHC

CQQCOOH

OH0H

发生水解反应得到OH和CH3OHO（4）F为化合物B的同分

异构体，其苯环上有两个取代基，满足下列条件：①可与FeCb溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；②ImolF

可与足量NaHCCh溶液反应生成44.8L气体（标准状况下），说明含有2个竣基；③核磁共振氢谱显示苯环上有2

组峰，且峰面积之比为1：1,说明苯环上的两个取代基处于对位，则符合条件的F有

OHOH

/一\H

2HC

H（）（）CCOOH2\

N-COOH

COOH

OHOH

N

HOOCNHCOOH

HOOCCH2C()()H

OH

HN

『C（）（）H

（、（）（）H，共5种。⑸和液液在催化剂FeBc作用下反应生成和邻氨

H

基苯甲醛反应生成结合-知,在A1C13作用下反应可生成

2.（1）醛基CioHifiOz

COOH

⑵酯化（或取代）反应

(3)3

COOCH3,-过氧化氢

(4)+HBr------->COOCH3

/Br

LNa()H溶液/△LiAlHi

(o)Hn

(6)T浓/过氧化氢”浓无水四氢啖喃

ii.H2SO4/AL

COOHC()()CH3C(X)CH3

(A^COOH

解析：本题可从两边向中间推导，由A和C的结构简式和反应条件可知B的结构简式为「k;由C和E

/k^cOOCH3

的结构简式和反应条件可知D的结构简式为。(1)由A的结构简式可知其含氧官能团为醛基；由E

/k^COOH

的结构简式可知其分子式为CIOHI602O(2)B的结构简式为/=;B和甲醇发生酯化(或取代)反应生成C。(3)

Z^COOCH,

由C的结构简式可知C中的手性碳原子有3个，如图o(4)反应③为加成反应:+

/k^COOCH3

Br

HBr处”>^o(5)根据题意，G的分子式为CWHI2O,G中含有苯环，含有醛基，核磁共振氢谱图显

CH3

OHCCCH：；

示有5组峰，峰面积之比为6：2：2：1：1故符合条件的G的结构简式有

CH,CHO

(6)工先与甲醇发生酯化反应生成;

COOHC()()CH3

与HBr发生加成反应生成；Br

C()()CH3

根据DfE,在一定条件下反应生成

Br

C()()CH3

（）在LiAlH、无水四氢吠喃条件下反应

()，4

()()

即得到产物

OH°

OH

3.（1）硝基苯取代反应羟基、酯基

⑵保护苯胺不被氧化（3）1：2

浓H2s。4c

+CH3OH_^nQooCH3+H2O

NH

(4)NH22

=COH

-Xy4X-°

（5）JNH2

解析：（3）F与甲醇发生酯化反应生成G,G与8发生开环加成得H,结合H的结构可知，G与8的物质的量之

比是1：2;（5）F有多种同分异构体，符合①含一个手性碳原子，含苯环，与F具有相同的官能团；②核磁共振

氢谱有6组峰，峰面积之比是3：3：2：2：2：1,说明该同分异构体中有苯环、及基、氨基。结构简式为

-HCY-4COOH

X

7NH2。

4.(1)1:2

+NaClO

(4)sp2>sp3杂化

CH3

(5)

CH3

O'

R,

,CNHO

CH2=CH2-^*CH2Br—CH2Br---------------------22

(6)(COOC2H5

NHNH2

h\/2*HCkf\/1NaClO/ClO•CONH2

^^COOHH2°L^COOH冰水浴0

'COOC2H5

解析：（1）CN—中C原子与N原子之间形成共价三键，其中一个是。键，两个是兀键，则CN—中。键与兀键的数

目比1：2。

CONH2NH2CONH2

(2)B是1],c是,根据信息，则B―>C反应的化学方程式为『+

N

NH2

NaClO+CO2T+NaCl;

N

N=C=O.N=C=O

⑶过量NaClO与化合物C反应生成的副产物］,NNCO与化合物B发生加

成反应生成新的副产物，结构简式为与化合物C发生加成反应生成

新的副产物,

NH2

(4)化合物D的结构简式是,其中六元环上的N原子形成1个共价单键，1个共价双键，N原子上还

有1对孤电子对，故该N原子杂化类型为sp2杂化，一NH2上的N原子形成3个共价键，同时该N原子上含有1

对孤电子对，故该N原子杂化类型为sp3杂化。

0

UL2H5

(5)o的一种同分异构体同时满足下列条件：①只有一个六元环，说明环上有6个原子；②只

有一种化学环境的氢原子，则分子中的12个H原子的位置相同；③能发生水解反应，水解产物只有一种，则该

O

CH3\/一《丁巴

X

CH//CH3

物质为环酯，则该同分异构体的结构简式为OO

CN

"ONX

XCOOCH

(6)CH2=CH2与Br2发生加成反应产生CH2Br—CH2Br,CH2Br—CH2Br与o反应产生25^

rx/CONH2rxzCON^3阻

HBr,八COOC风与H2O2反应产生人80a珥，然后八COO&Hs与NaClO/ClCT在冰水浴中反应产生D\X)OH,

NH2-HC1

再与HC1、HzO反应生成XCOOH

5.(1)3,5一二硝基苯甲酸酸基、淡原子

COOH

⑵取代反应

COOHCOOCH3

浓硫酸

(3)+CH3OH.A+H2O

OCH

；iOCH.i

(4)30

NO2NO2NH2

解析：(1)根据C的结构简式可知：C的化学名称为3,5-二硝基苯甲酸，G中所含的官能团有酿键、澳原子、绫基。

COOH

(2)酸性高镒酸钾溶液将甲苯中的甲基氧化为期基，故B的结构简式为,B生成C为叛基间位的氢原

子被硝基取代，故反应类型为取代反应。

COOH

浓H2so4

+CH3OH—

BrAOCH3

COOCHs

BrOCH：j

(4)化合物F的同分异构体中能同时满足下列条件：①氨基和羟基直接连在苯环上；②苯环上有三个取代基

且能发生水解反应，说明含有酯基；如果取代基为一NH2、一OH、CH3COO—,有10种；如果取代基为一NH2、

—OH、HCOOCH2—,有10种；如果取代基为一NH2、一0H、—COOCH3,有10种；所以符合条件的有10+

10+10=30种。

CH2cH3

(5)用对硝基乙苯)为起始原料制备化合物H^()[[对硝基乙苯的乙基被酸性高镒

NO2

COOHCOOH

酸钾溶液氧化为期基一COOH,反应生成对硝基苯甲酸]]|,然后]|再发生还原反应生成对氨基苯甲

NO2NO2

COOHCOOH

NH2NH2

6.(1)(酚)羟基、薮基

⑵Cl5H25NO3

⑶

⑷①③

0,①Ag(NH*)QH,A

Cu,A'OHC~<②H，HOOC

解析：(1)注意让解答的特定官能团“含氧”。

(2)注意键线式中氢原子数目的计算方法。

(3)对比C、D的分子结构，结合试剂X的分子式为C3H5OC1,可推知C—D发生取代反应，则X的结构简式为

G。

⑷对比反应前后物质结构的变化可知，①、③是取代反应，②是还原反应。

oo

反应①为)和据此可写出化学方

(5)A(3HcP和CH3ONa发生取代反应生成B(CHOCHNaCl,

HO

程式。

0

(6)有机物B为NHOCH,，其同分异构体满足条件：①能与FeC13溶液发生显色反应，则含有酚羟基；②

HO

能发生银镜反应，则含有醛基(一CHO)或甲酸酯基；③有4种不同化学环境的氢，分子结构存在对称性，1mol

该物质与足量金属钠反应产生1molH2,结合B的分子组成,则含有2个一OH,符合上述条件的同分异构体有

CHOCHO

HOI(H;iC

H3c

O

先与金属钠反应生成再与发生取代反应生成J

(7)CH30HCEONa,OCH3类比

HOH..CHOH,C

““，在Cu或Ag催化作用下氧化生成

反应②,在H2/Pd以及CH30H中转化为

HOH2cOHC

碱性条件下，加入银氨溶液，加热，再酸化生成,据此写出合成路线流程图。

HOOC

7.⑴蔡

(2)羟基、酸键取代反应

CH3COO

OH

OH

SO3H

解析：依据反应条件，A、D、H的结构以及其他几个有机物的分子式，可推出8为0^

8.(1)浓硝酸、浓硫酸、加热

⑵氨基缩聚反应

OII

(3)CHCHO/\+〃CH3CHO一定条件(〃)

3>HCH+OH+TH2O

(4)银氨溶液(或新制氢氧化铜悬浊液)

CH=CHCOOHCH=CHCOOC2H5

浓硫酸

+CH3cH20H.

A+H2O

H2浓硫酸淡水NaOH水溶液

(7)CH3CHOnN^V7A-^CH3CH2OH-1r7=U^UCH2=CH2------>CH2Br—CH2Br--------△-------->CH2OH—CH2OH

-7^-^OHC—CHO

Cu/A

解析：第一条合成路线中，根据芳纶的结构可以倒推出B的结构为H2N^^，^NH2，根据已知信息I可知

A的结构为O2N—N02。第二条合成路线中，苯在一定条件下反应生成苯酚，苯酚与醛可发生缩聚反

应，根据PF树脂的结构可推出D为乙醛。第三条合成路线中，苯通过一系列反应转化得到苯甲醛，根据已知信

H1

__

CH2CHO

息II,苯甲醛和乙醛在氢氧化钠溶液中发生反应生成H,H的结构简式为

热生成I,I根据肉桂酸乙酯的结构倒推J与乙醇反应生成肉桂酸乙酯，则J

9.(1)BC

⑵甲苯取代反应

(3)酯基、趣基Ci9Hi5O6N

(4)ChN-—CH2cl+NaOH--~~>O2N—CH2OH+NaCl

(5)6HOOC—或HCOO_<^—NHz

HCHOHzOO2

(^CHjCHO^^^CHz^HCHO^y^HOCHzCHzCHOc-OHCCH2CHO

解析：苯最简单的同系物是甲苯，由G转化为H的条件及物质的结构简式及另一种产物H2O可推出G是苯酚。

由I、H的结构简式可推出F中苯环上的两种取代基处于对位上，故B是对硝基甲苯，B通过取代反应生成

D是CH?OH、E是Q卜<^CHC)。再结合反应信息及F的

o

分子式知F的结构简式为/=、II(1)苯酚可与淡水反应，但生成的三澳苯酚可溶解在

02『J^^CH=CH—c—CH3。

甲苯中，A错误；苯酚在空气中易氧化变质，B正确；苯酚可使蛋白质变性，起到杀菌消毒的作用，C正确；G—H

的反应属于取代反应，D错误。(5)除去一NH2、苯环后还有一个C、2个O,故另一个取代基可能是一COOH或

HCOO—,两个取代基在苯环上各可形成3种同分异构体(邻、间、对)，故共有6种同分异构体。其中核磁共振

氢谱有4组峰的物质的结构简式为HOOC一NH2或HCOO—

10.(1)甲苯光照

消去反应

(6)3H(YZ)^C=C—C()()H

CII3

解析：(1)A为人,A的名称为甲苯；反应①为甲苯中甲基上的H原子被一C1取代生成B,该