2026苏教版高考化学一轮复习第30讲　有机物推断与合成（学用）

第30讲有机物推断与合成备考导航复习目标1.认识有机合成的关键是碳骨架的构建和官能团的转化。2.了解设计有机合成路线的一般方法。3.体会有机合成在创造新物质、提高生活质量及促进社会发展等方面的重要贡献。熟记网络课前自测1.A→B过程中有一种分子式为C8H10O2的副产物生成,该副产物的结构简式为____________。2.已知:。由苯乙烯制备有机材料中间体G的一种合成路线如图所示。X的结构简式为______。3.A→B的反应过程中会产生一种与B互为同分异构体的副产物,写出该副产物的结构简式:___。4.由乙烯合成乙二酸乙二酯(),设计合成路线,无机试剂任用。5.已知:。写出以乙烯、苯酚为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用)。考点1有机推断知识梳理有机推断的突破口1.根据分子式，利用不饱和度(Ω)推断可能含有的官能团2.根据特征反应推断官能团如根据Aeq\o(→,\s\up7(氧化))Beq\o(→,\s\up7(氧化))C，可推测出A分子中含有—CH2OH。3.根据反应条件推断有机反应类型和官能团反应条件可能的反应浓硫酸，△①醇的消去；②酯化反应；③苯环的硝化；④醇分子间脱水NaOH/水，△①卤代烃的水解；②酯的水解NaOH/醇，△卤代烃的消去X2(如Cl2、Br2)/FeX3苯环的卤代X2(如Cl2、Br2)/光照烷基的卤代O3或KMnO4/H＋氧化反应Fe/HCl硝基被还原为氨基H2，催化剂、△①醛被还原为醇；②酮被还原为醇LiAlH4酯被还原为醇有机物的转化规律依据上图体会由乙烯合成一元酯、二元酯、环状酯、高聚酯、芳香酯的方法；体会由苯合成二卤代物、四卤代物的方法。甲苯在有机合成中的应用：典题悟法依据结构差异，推断断键位置制备可用于治疗帕金森病的吡贝地尔的部分合成路线如图：物质A的结构简式为_____________。依据特征条件，推断反应规律(1)(2018·江苏卷)合成丹参醇的部分路线如下：已知:+‖,B的分子式为C9H14O。写出B的结构简式:_________________。(2)已知:CH3CHO+CH3CHOCH3CHCHCHO+H2O。D,则D的结构简式为________________。根据反应类型推断结构简式(2021·徐州模拟)已知：A→B过程中,先发生加成反应,再发生消去反应,写出消去过程中另一种主要副产物分子(含3个甲基)的结构简式:______。依据性质、分子式及前后结构简式推断(1)(2021·如皋三模)如图是B→C反应过程，温度太高会产生一种副产物X(分子式为C12H18O3)。X的结构简式为______。(2)如图所示,C→D过程中,还可能生成分子式为C20H30O2的副产物,该副产物的结构简式为______。依据定量数据，推断基团数目(1)合成中间体F时还生成一种相对分子质量比F小81副产物G(Br—80)。G的结构简式为______________________。(2)Q是COOH(D)(D)的同系物，Q的相对分子质量比D大14。Q有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有______种。a.含苯环的单环化合物b.能发生银镜反应c.能发生水解反应写出其中满足核磁共振氢谱的峰面积之比为6∶2∶1∶1且水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应的结构简式：____________(写一种即可)。同分异构体(1)顺反异构：D生成E的过程中有副产物F(C17H16O4)生成，则F的结构简式为_________。(2)分子内重排和异构化①“重排”指有机物分子中的一个基团迁移到另外一个原子上，其分子式不变。由D合成F的路线如图所示。E分子中含有酯基，则E的结构简式为____________。②喹啉()及其衍生物是合成药物的重要原料，E是一种取代喹啉醇。由D合成E需要三步反应，合成路线如图所示：中间产物1、中间产物2的结构简式分别是_____、_______。该过程中还会生成副产物H，H也是一种取代喹啉醇且与E互为同分异构体，则H的结构简式为_____________。考点2有机合成线路的设计知识梳理有机合成的解题思路官能团的转化1.用衍变关系引入官能团，如：卤代烃eq\o(,\s\up7(水解),\s\do5(取代))伯醇(R—CH2OH)eq\o(,\s\up7(氧化),\s\do5(还原))醛(R—CHO)eq\o(→,\s\up7(氧化))羧酸(R—COOH)2.通过不同反应，增加官能团的个数，如：3.通过不同反应，改变官能团的位置，如：有机合成中常见官能团的引入官能团引入官能团的常用方法—OH①烯烃与水加成;②卤代烃水解;③醛(或酮)和氢气加成;④酯的水解—X(卤素原子)①烯烃(炔烃)与X2或HX加成;②醇与HX取代;③烃的卤代β⁃C上有氢原子的醇或卤代烃消去—COOH①—CHO被银氨溶液或新制Cu(OH)2氧化后酸化或被O2等氧化;②酯在酸性条件下水解;③酯在碱性条件下水解后酸化—CHO含有—CH2OH结构的醇催化氧化含有结构的醇催化氧化酯化反应在苯环上引入—X用FeX3作催化剂,与X2反应—NO2与浓硝酸、浓硫酸的混合物发生硝化反应—COOH含有、结构的有机物被酸性高锰酸钾溶液氧化有机合成中官能团的消除官能团消除官能团的常用方法—OH①消去反应;②氧化反应;③酯化反应—X(卤素原子)①消去反应;②水解反应碳碳双键(或碳碳三键)加成反应—CHO①还原反应;②氧化反应加成反应—COOH①与盐或碱反应;②酯化反应水解反应有机合成中官能团的保护和恢复官能团被保护的官能团性质保护和恢复方法(举例)碳碳双键易与卤素单质加成,易被O2、臭氧、酸性KMnO4溶液等氧化先用氯化氢与烯烃加成转化为氯代物,再在NaOH醇溶液、加热条件下发生消去反应恢复碳碳双键:如HOCH2CHCHCH2OHHOCH2CH2CHClCH2OHHOOC—CHCH—COOH醇羟基易被酸性KMnO4溶液氧化成酯保护,再水解、酸化,重新转化为醇羟基酚羟基易被O2、酸性KMnO4溶液、浓硝酸等氧化①用NaOH溶液先转化为酚钠,再酸化,重新转化为酚羟基;②用CH3I或(CH3)2SO4先转化为苯甲醚,再用HI酸化,重新转化为酚羟基:醛基(或羰基)①醛基易被氧化;②醛基(或羰基)易被还原与乙醇(或乙二醇)发生缩醛反应,再酸化,重新转化为醛基(或羰基):或羧基除了能与羟基酯化,还能与其他官能团反应成酯保护,再水解、酸化,重新转化为羧基氨基易被氧化先用醋酸酐将氨基转化为酰胺,再水解,重新转化为氨基:典题悟法写出OH→OHOH的合成路线流程图(无机试剂可任选)。补充完成由环戊烷转化为最终产物的过程中各步反应所需的条件、有机物的结构简式及反应类型。以乙烯为原料(无机试剂任用),设计制备的合成路线。已知:RCHO。请以和CH2CHCHO为原料制备,写出制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。已知:①;②+‖。请写出以和BrCH2COOC2H5为原料制备的合成路线流程图。已知:。以、为原料合成,写出合成路线流程图(无机试剂任用)。已知:。考点3有机合成综合知识梳理成环反应举例反应类型成环烃取代反应成环醚取代反应成环状酯取代反应双烯合成反应(Diels-Alder反应)由共轭双烯烃与烯烃或炔烃(或其衍生物)进行1,4-加成，生成环状化合物的反应称为双烯合成反应(该反应是合成六元环的常用方法)增长碳链的反应举例说明醛、酮的加成反应先加成后消去：具有α-H的醛(或酮)，在催化剂作用下，α-H加成到羰基氧上，生成β-羟基醛(或酮)，然后脱水生成α，β-不饱和醛(或酮)醛、酮与格氏试剂(RMgX)加成合成醇先加成后水解增长1个碳原子(—COOH)先加成后水解：醛、酮与HCN先加成后水解，可制备增加1个碳原子的α-羟基羧酸醛、酮与胺制备亚胺先加成后消去芳香烃的傅氏反应(取代反应)芳香烃的烷基化反应芳香烃的酰基化反应卤代烃的取代反应先取代后水解；卤代烃与NaCN反应制备增长1个碳原子的羧酸卤代烃与醇钠在一定条件下发生反应生成不对称醚卤代烃与苯酚在碱性条件下反应生成苯酚醚缩短碳链的反应(烯烃或炔烃的氧化)举例说明臭氧作氧化剂+R2CHO无H端的碳碳双键变为_______________,有H端的碳碳双键变为______酸性高锰酸钾溶液作氧化剂+R2COOH无H端的碳碳双键变为_______________,有H端的碳碳双键变为______胺的取代反应举例说明胺与卤代烃反应RNH2+R'BrRNHR'+HBr烃基取代氨基中的H原子胺与酰氯反应生成酰胺取代氨基中的H原子胺与酸酐反应生成酰胺++CH3COOH乙酰基取代氨基中的H原子还原反应举例说明硝基被还原为氨基去“O”或加“H”羰基被还原成羟基酯基被还原成羟基氧化反应举例说明醇被氧化为醛2RCH2OH+O22RCHO+2H2O伯醇可被催化氧化为醛醇被氧化为酮仲醇可被氧化为酮氧化生成苯甲酸含有结构的有机物均可被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸考点4常考有机信息解读烯烃的氧化反应1.烯烃被臭氧氧化举例解读信息++CH3CHO正向:直接将碳碳双键变为碳氧双键逆向:去掉O后将双键连接起来即可及时巩固__________、_________、_____________2.烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化举例解读信息+正向:烯烃中双键断裂,双键两端的基团:“CH2”变成CO2;“CHR”变成“RCOOH”;变成。逆向:将O去掉,剩余部分用碳碳双键连接起来(若有CO2生成,则将CO2变为“CH2”)及时巩固____________HOOC(CH2)3COOH_________CO2+_________醛、酮与格氏试剂(RMgX)加成合成醇举例解读信息先加成后水解及时巩固___________________________________________________________________________________________________________先加成后水解有关α-H的反应举例及时巩固烯烃CH3—CHCH2+Cl2ClCH2—CHCH2+HClCH3CH2CHCH2+Cl2______+HCl苯环侧链羧酸CH3COOHeq\o(→,\s\up7(PBr3),\s\do5(△))CH2BrCOOH酮酯CH2(COOC2H5)2eq\o(→,\s\up7(CH2BrCH2Br),\s\do5(C2H5ONa))酮、酯__________有关官能团引入的顺序例请以为原料,设计一条合成的合理路线(无机试剂任选)。已知:①、②苯环上原有取代基对新引入取代基位置的影响叫作定位效应,原有的取代基叫作定位取代基,几种定位取代基的定位效应如下表所示:定位取代基—CH3—Br—OH—NH2—COOH—NO2定位效应邻位、对位间位[答案][注意]①先设计可能的合成路线；②检验合成路线与已知信息是否矛盾；③检验合成路线与已有知识是否矛盾。典题悟法成环反应[成醚反应]F是一种抗心肌缺血药物的中间体,可以通过以下方法合成:C14H14O2ABC(1)A中的含氧官能团为_______________(填名称)。(2)B的结构简式为______;C→D的反应类型是____________。(3)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式:__________________。①分子中含有2个苯环;②分子中含有3种不同化学环境的氢原子。(4)已知:RCH2CNRCH2CH2NH2,请写出以为原料制备化合物X()的合成路线流程图(无机试剂可任选)。合成路线流程图示例:CH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3。[合成六元环](2024·苏州三模)一种合成抗病毒生物活性类化合物G的路线部分如下：已知：。(1)X的化学式为C7H7BrO2,写出其结构简式:______。B→C过程中,N(C2H5)3的作用是___________________________________________________。(2)D是一种不稳定的中间体,C→D的反应类型是____________。(3)物质A呈酸性的原因是—SO3H(结构为)中羟基的氧氢键断裂,且极性越强,氧氢键越易断裂。下列物质的酸性由强到弱的顺序是_________(填序号)。①②③(4)写出满足下列条件的一种F的同分异构体:____________。①能发生银镜反应且能使溴的CCl4溶液褪色;②碱性条件水解后酸化的一种产物能与FeCl3溶液发生显色反应;③核磁共振氢谱中存在4组峰。(5)写出以、为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。[形成杂环](2024·南京期中)某有机物G具有解热、镇痛以及抗炎等功效，如图为G的合成路线：(1)A→B的反应类型为____________。(2)D中氮原子的杂化方式为_______________。(3)C→D的转化经历CXD的反应过程,其中反应Ⅰ为加成反应,试写出中间体X的结构简式:______。(4)D的一种同分异构体符合下列条件,写出该同分异构体的结构简式:_______________。既能发生银镜反应又能发生水解反应，含苯环的水解产物含有手性碳原子和6种不同化学环境的氢原子。(5)已知:(R、R'、R″表示烃基)写出以和为原料合成的合成路线(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)。开环反应化合物G是一种应用于临床的抗肿瘤药物，其合成路线如下：(1)A中含氧官能团的名称为_______________。(2)C的分子式为C19H16N2O6，写出C的结构简式：___。(3)合成路线中，设计①和⑥两个步骤的目的是____________________________________________。(4)G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含有苯环，且苯环上有3个取代基；②分子中含有2个手性碳原子；③能发生水解反应，水解产物之一是α-氨基酸，另一水解产物分子中只有3种不同化学环境的氢原子。(5)已知：(R、R1代表烃基或H，R2代表烃基)。写出以和(环氧乙烷)为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任选，合成路线流程图示例见本题题干)。增长碳链[羟醛缩合](2024·无锡模拟)以胍盐离子液体(GIL)为催化剂合成化合物G的路线如图：(1)化合物G中sp、sp2杂化的碳原子数目之比为_________。(2)B→D过程中还可能经历B→X→D，其中物质X与C互为同分异构体，X的结构简式为___。(3)E→F的反应过程中加入KOH溶液可以提高F的产率，其原因是_______________________________________________________________________________________。(4)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式：______________________________________。能发生水解反应，生成两种产物均含苯环，且两种产物中核磁共振氢谱分别为2组峰和4组峰。(5)已知:①RCNRCOOH;②RCN。写出以CH3CHO、和CH3CN为原料制备的合成路线流程图(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)。[格氏试剂的应用](2022·江苏卷)化合物G可用于药用多肽的结构修饰，其人工合成路线如下：(1)A分子中碳原子的杂化轨道类型为_______________。(2)B→C的反应类型为____________。(3)D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分子中含有4种不同化学环境的氢原子；②碱性条件水解，酸化后得2种产物，其中一种含苯环且有2种含氧官能团，2种产物均能被银氨溶液氧化。(4)F的分子式为C12H17NO2，其结构简式为______________________。(5)已知:①(R和R'表示烃基或氢,R″表示烃基);②+。写出以和CH3MgBr为原料制备的合成路线流程图(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)。缩短碳链——双键的氧化(2023·海安期末)F是一种新型大环芳酰胺的合成原料，可通过以下方法合成：(1)A中含氧官能团的名称为_______________。(2)D→E的反应类型为____________。(3)若B直接硝化，则主要产物的结构简式为______________。(4)写出一种符合下列条件的B的同分异构体的结构简式：__________________________________________。①能与FeCl3溶液发生显色反应;②分子中含有2个苯环,共有3种不同化学环境的氢原子。(5)已知:R3COOH+,写出以、CH3CH2OH和CH3CH2CH2NH2为原料制备的合成路线流程图(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)。α-H的取代反应(2023·江苏卷)化合物I是鞘氨醇激酶抑制剂，其合成路线如图：(1)A的酸性比环己醇的___(填“强”“弱”或“无差别”)。(2)B的分子式为C2H3OCl,可由乙酸与SOCl2反应合成,B的结构简式为______。(3)A→C中加入(C2H5)3N是为了结合反应中产生的_________(填化学式)。(4)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式:______。①碱性条件水解后酸化生成两种产物,产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且室温下不能使2%酸性KMnO4溶液褪色;②加热条件下,铜催化另一产物与氧气反应,所得有机产物的核磁共振氢谱中只有1组峰。(5)G的分子式为C8H8Br2,F→H的反应类型为____________。(6)写出以、和CH2CH2为原料制备的合成路线流程图(须用NBS和AIBN,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)。官能团的保护和恢复(2024·盐城联考)化合物G可通过如下图所示的方法进行合成：(1)1molE分子中采取sp2杂化的碳原子数目是_________________________________。(2)A→B的反应需经历A→X→B的过程,X的分子式为C10H13NO6,则X的结构简式为______。(3)E→F的反应类型为____________。(4)B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能发生银镜反应，能与FeCl3溶液发生显色反应。②分子中含有4种不同化学环境的氢，峰面积之比为1∶2∶2∶6。(5)设计以和CH3CH2Cl为原料制取的合成路线流程图(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)。官能团的定位效应(2024·连云港期中)化合物H可以用于治疗皮炎，其合成路线如图：(1)化合物B的熔点比化合物A的高，主要原因是________________________________________________________________________________________________。(2)D的分子式为C2H2OCl2，则D的结构简式可能为__