考点5 有机合成及推断（核心考点精讲精练）-高考化学一轮复习（新高考专用）（解析版）

考点36有机合成及推断1．3年真题考点分布年份卷区考点分布有机物和官能团的名称结构简式书写反应类型和方程式书写同分异构体数目和结构简式书写合成路线设计2023海南√√√√广东√√√√√山东√√√√√湖南√√√√√北京√√√√湖北√√√√√辽宁√√√√√浙江√√√√√2022北京√√√√√山东√√√√√湖南√√√√浙江√√√√√广东√√√√√天津√√√√√2021江苏√√√√√海南√√√√辽宁√√√√山东√√√√√2．命题规律及备考策略【命题规律】近3年新高考卷对于该专题主要考查：有机物命名、官能团名称、有机反应类型判断、指定物质的结构简式书写、利用核磁共振氢谱推同分异构体及限制条件的同分异构体数目判断、化学方程式的书写、有机合成路线设计。【备考策略】能认识有机物的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念，能从各种有机物之间的转化关系分析与解决实际问题；可以通过分析、推理等方法认识有机物的本质特征、构成要素及其相互关系，建立模型。能运用模型解释官能团的引入、转换、保护和消除，揭示现象的本质和规律，能根据有机物的性质和转化，结合信息设计合成路线。【命题预测】有机推断和合成题常考点有有机物命名、官能团名称、有机反应类型判断、指定物质的结构简式书写、利用核磁共振氢谱推同分异构体及限制条件的同分异构体数目判断、化学方程式的书写、有机合成路线设计。从高考的命题走向来看，有机推断题向着综合型、信息化、能力型方向发展，常以新材料、新药物、新科技及社会热点为题材来综合考查考生的有机知识。考法1有机合成概念有机合成是指利用简单、易得的原料，通过有机反应，生成具有特定结构和功能的有机化合物任务有机合成的任务包括目标化合物分子骨架的构建和官能团的转化要求起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染应尽量选择步骤最少的合成路线合成路线要符合“绿色、环保”的要求有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现要按一定的反应顺序和规律引入官能团，不能臆造不存在的反应方法正向合成法此法采用正向思维方法，从已知原料入手，找出合成所需要的直接或间接的中间产物，逐步推向目标合成有机物，其思维程序是：原料中间产物产品逆向合成法此法采用逆向思维方法，从目标合成有机物的组成、结构、性质入手，找出合成所需的直接或间接的中间产物，逐步推向已知原料，其思维程序是：产品中间产物原料综合比较法采用综合思维的方法，将正向或逆向推导出的几种合成途径进行比较，得出最佳合成路线。其思维程序概括为：“比较题目所给知识原型→找出原料与合成物质的内在联系→确定中间产物→产品”路线选择一元合成二元合成芳香合成转化碳碳双键的形成一元卤代烃在强碱的醇溶液中消去HX醇在浓硫酸存在的条件下消去H2O二元卤代烃在锌粉存在的条件下消去X2烷烃的热裂解和催化裂化卤素原子的引入烷烃的卤代（主要应用于甲烷）烯烃、炔烃的加成（HX、X2）芳香烃苯环上的卤代（Fe做催化剂）芳香烃侧链上的卤代（光照）醇与HX的取代羟基的引入烯烃与水加成卤代烃的碱性水解醛（酮）的加氢还原酯的酸性或碱性水解羧基的引入苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化醛的催化氧化酯的水解肽、蛋白质的水解酯基的引入酯化反应硝基的引入硝化反应官能团的消除通过加成反应消除不饱和键通过消去反应或氧化反应或酯化反应等消除羟基（—OH）通过加成反应或氧化反应等消除醛基（—CHO）有机物成环二元酸和二元醇的酯化成环二元醇分子内脱水醚键成环二元醇分子间脱水醚键成环二元酸和二氨基化合物肽键成环氨基酸肽键成环官能团的保护在有机合成中，某些不希望起反应的官能团，在反应试剂或反应条件的影响下而产生副反应，这样就不能达到预计的合成目标，因此必须采取措施保护某些官能团，待完成反应后再除去保护基，使其复原保护措施必须符合如下要求，只对要保护的基团发生反应，而对其它基团不反应；反应较易进行，精制容易；保护基易脱除，在除去保护基时，不影响其它基团【典例1】(2023东北师大附中高三月考)化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下：已知：回答下列问题：（1）A的化学名称为为__________。（2）由C生成D和E生成F的反应类型分别为__________、_________。（3）E的结构简式为____________。（4）G为甲苯的同分异构体，由F生成H的化学方程式为___________。（5）芳香化合物X是F的同分异构体，X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2，其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积比为6∶2∶2∶1，写出2种符合要求的X的结构简式____________。（6）写出用环戊烷和2-丁炔为原料制备化合物的合成路线________（其他试剂任选）。【答案】（1）苯甲醛（2）加成反应、酯化反应（或取代反应）（3）（4）（5）、（6）【解析】可以用逆推法推断，利用已知②，结合由G为甲苯的同分异构体，可以确定H由G（C7H8）和F反应生成；结合流程信息可知E为，D为，C为，B为，结合已知①，可以确定A为。（2）C生成D的反应碳碳双键的加成反应，E生成F的反应为和乙醇的酯化反应。（5）F的同分异构体X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2，说明有机物分子中含有羧基，其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积比为6∶2∶2∶1，说明有机物分子结构对称，而且含有两个对称的—CH3，结合不饱和度分析一定含有—C≡CH，综上可知X为和。（6）依据逆推法，若要生成必然要生成，根据已知②可知，生成应该需要环戊烯和2-丁炔，而生成环戊烯必须需要一氯环戊烷，而一氯环戊烷可由环戊烷与氯气发生取代反应而得。合成路线见答案。【归纳总结】(1)一元合成路线：R—CH═CH2→卤代烃→一元醇→一元醛→一元羧酸→酯(2)二元合成路线：(3)芳香化合物合成路线⑷改变官能团的位置【典例2】（2023年金沙中学月考）近年来，以大豆素(化合物C)为主要成分的大豆异黄酮及其衍生物，因其具有优良的生理活性而备受关注。大豆素的合成及其衍生化的一种工艺路线如下：回答下列问题：(1)A的化学名称为_______。(2)反应生成E至少需要_______氢气。(3)写出E中任意两种含氧官能团的名称_______。(4)由E生成F的化学方程式为_______。(5)由G生成H分两步进行：反应1)是在酸催化下水与环氧化合物的加成反应，则反应2)的反应类型为_______。(6)化合物B的同分异构体中能同时满足下列条件的有_______(填标号)。a.含苯环的醛、酮b.不含过氧键()c.核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积比为3∶2∶2∶1A．2个B．3个C．4个D．5个(7)根据上述路线中的相关知识，以丙烯为主要原料用不超过三步的反应设计合成下图有机物，写出合成路线_______。【答案】(1)间苯二酚（或1,3-苯二酚）(2)2（3）酯基，醚键，酮基（任写两种）（4）+H2O（5）取代反应（6）C（7）【解析】由合成路线图，可知，A（间苯二酚）和B（）反应生成C（），与碳酸二甲酯发生酯化反应，生成，与氢气发生加成反应生成，发生消去反应，生成F，F先氧化成环氧化合物G，G在酸催化下水与环氧化合物的加成反应，然后发生酯的水解生成H。(1)A为，化学名称为间苯二酚（或1,3-苯二酚），故答案为：间苯二酚（或1,3-苯二酚）；(2)D为，与氢气发生加成反应生成，碳碳双键及酮基都发生了加成反应，所以反应生成E至少需要2氢气，故答案为：2；(3)E为，含有的含氧官能团的名称为酯基，醚键，酮基（任写两种），故答案为：酯基，醚键，酮基（任写两种）；(4)E为，发生消去反应，生成，化学方程式为+H2O，故答案为：+H2O；(5)由G生成H分两步进行：反应1)是在酸催化下水与环氧化合物的加成反应，则反应2)是将酯基水解生成羟基，反应类型为取代反应，故答案为：取代反应；(6)化合物B为，同分异构体中能同时满足下列条件：.含苯环的醛、酮；b.不含过氧键()；c.核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积比为3∶2∶2∶1，说明为醛或酮，而且含有甲基，根据要求可以写出：，，，，故有4种，答案为：C；(7)以丙烯为主要原料用不超过三步的反应设计合成下图有机物，可以将丙烯在m-CPBA的作用下生成环氧化合物，环氧化合物在酸催化下水发生加成反应，然后再与碳酸二甲酯发生酯化反应即可，故合成路线为：。1．（23·24上·合肥·阶段练习）八氢香豆素(H)是合成香料的原料，以A为原料制备H的合成路线如图所示：

已知：①

+

；②

请回答下列问题：(1)DMF[]是一种用途广泛的极性惰性溶剂。DMF能与水以任意比例混合，则DMF水溶液中存在的氢键除外，还有。(2)

的名称为反-2-戊烯，按此命名原则，A的名称为。(3)D的结构简式为。(4)指出反应类型：E→F、G→H。(5)写出F转化为G的化学方程式：。(6)有机物X是H的同分异构体，X具有如下结构和性质：①含有

结构，环上所有碳原子均为饱和碳原子，且环上只有一个取代基。②能使溴的四氯化碳溶液褪色。③能发生银镜反应。④能水解。若不考虑立体异构，则X的可能结构有种。(7)写出以

和为原料，合成

的路线流程图：(无机试剂和有机溶剂任用)。(1)、(2)顺-1，4-二氯-2-丁烯(3)

(4)加成反应或还原反应氧化反应(5)

(6)8(7)【分析】有机物A和CH2(CN)2在KHCO3/DMF条件下，发生取代反应得到B，B经多步反应转化为C，C和D转化为E，E转化为F，F转化为G，G发生信息②的反应得到H，由H的结构可推出G为

，则F为

，E为

，对比C和E的结构，可知D为

，据此分析解答。（1）DMF水溶液中存在的氢键，由DMF结构

可知，分子中含有电负性较大的N、O原子均可以与水分子中的H原子形成氢键，所以除外，还有、；（2）A分子中两个-CH2Cl基团在双键的同侧，则为顺式结构，则A的名称为顺-1，4-二氯-2-丁烯；（3）由分析可知D的结构简式为

；（4）由分析可知E为

，F为

，G为

，E和氢气发生加成反应可得到F，反应类型为加成反应或还原反应；G被过氧乙酸氧化得到H，反应类型为氧化反应；（5）F分子中含有醇羟基，发生催化氧化生成G，化学方程式为

；（6）H的分子式为C10H16O2，不饱和度为3，有机物X是H的同分异构体，X具有如下结构和性质：①含有

结构，用去一个不饱和度，环上所有碳原子均为饱和碳原子，且环上只有一个取代基，则取代基是含有4个碳原子，且有2个不饱和度的取代基；②能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明含有不饱和键；③能发生银镜反应，说明含有醛基；④能水解说明含有HCOO-；综上所述，该取代基可看作HCOO-取代了-CH=CH-CH3、或CH2=C(CH3)-或CH2=CH-CH2-中的一个H原子形成的，分别有3种、2种、3种，若不考虑立体异构，则X的可能结构共有8种；（7）

和

发生已知①的反应可制备

，由

转化为

可以先加成再消去，则以

和为原料，合成

的路线流程图为：

。2．（23·24上·南充·模拟预测）奥扎格雷(化合物F)是世界上第一个上市的强力血栓素合成酶特性抑制剂。F的一种合成路线如下(部分试剂和条件略去)。回答下列问题：(1)化合物B的化学名称为。化合物F中含氧官能团名称是。(2)由化合物A合成B、B合成C的反应条件应分别选择、(填字母标号)。A．Br2(g，少量)，光照

B．液溴，FeBr3催化

C．Br2的CCl4溶液

D．Br2的水溶液(3)由化合物C的后续转换反应可知，C中(填“a”或“b”)处碳溴键更活泼。(4)化合物D的结构简式为。化合物D转化为E的反应类型为。(5)化合物E与NaOH水溶液共热，所发生反应的化学方程式为。(6)与具有相同官能团的同分异构体有种(不考虑立体异构)。(1)对溴甲苯或4-溴甲苯羧基(2)BA(3)a(4)取代反应(5)+NaOH+CH3OH(6)4【分析】与液溴在溴化铁作催化剂的条件下发生对位的取代反应生成，再在光照条件下发生甲基中的取代反应生成，C与在碳酸钾的作用下生成D：，D在一定条件下与发生取代反应生成E（），E在一定条件下发生水解反应生成F。【详解】（1）化合物B（）的化学名称为对溴甲苯或4-溴甲苯；化合物F中含氧官能团名称是羧基；（2）由化合物A合成B发生的是苯环上的取代，条件是液溴，FeBr3催化，B合成C的反应是甲基中的取代，条件为Br2(g，少量)，光照，故选B、A；（3）C与在碳酸钾的作用下生成D：，D在一定条件下与发生取代反应生成E（），由化合物C的后续转换反应可知，C中a处碳溴键更活泼；（4）化合物D的结构简式为，D在一定条件下与发生反应生成E和HBr,反应类型为取代反应；（5）化合物E与NaOH水溶液共热，发生酯在碱性条件下的水解反应，所发生反应的化学方程式为+NaOH+CH3OH；（6）满足条件的同分异构体为CH2=CHCOOCH3、CH3COOCH=CH2、HCOOCH2CH=CH2、共4种。3．（22·23上·浙江·一模）某研究小组拟以甲苯为原料合成医药盐酸氨溴索，合成过程如下图所示。请回答：

已知：①。②

(易被氧化)(1)下列说法不正确的是_______(选填序号)。A．化合物A能与碳酸氢钠反应产生气体B．由B→C可推知邻对位的氢比间位的氢活泼C．化合物B既能与酸反应，又能与碱反应，属于两性有机物D．盐酸氨溴索的分子式是(2)化合物C的结构简式是。(3)写出的化学方程式。(4)参考题给信息，设计以

为有机原料合成化合物

的合成路线图(无机试剂、有机溶剂任选)。(5)写出

的符合下列要求的3种同分异构体的结构简式：(不考虑立体异构)。①属于脂环烃，且分子中只有2种氢原子。②存在碳碳双键，不存在叁键、

结构单元。(1)D(2)

(3)

(4)

(5)

、

、

、

、

【分析】因为“”，结合题给信息，A中含“”B中含“”，结合盐酸氨溴索中的苯环结构，可知A是

、B是

。因为“”，结合题给信息逆推，F是。根据E的分子式，逆推可得D是

，E是

。所以C是

；（1）A．A中含有羧基，酸性强于，所以可以与反应生成，选项A正确；B．B转化为C时溴原子取代了氨基的邻、对位，所以能够活化其邻、对位上的H原子，选项B正确；C．B中既有呈碱性的氨基、又有呈酸性的羧基，所以B既能与酸反应，又能与碱反应，选项C正确；D．盐酸氨溴索分子中H原子共18个，盐酸氨溴索的分子式是，选项D不正确；答案选D；（2）化合物C的结构简式是

；（3）是

与

反应生成

和HCl，的化学方程式为

；（4）要合成含氨基的物质，可根据题给信息1，将氧化为羧基，再沿着信息1进行，合成路线为

；（5）甲苯的不饱和度为4，同分异构体中“存在碳碳双键，不存在碳碳三键”，只能存在环烯结构(依次考虑五元环、四元环、三元环)，又“只有2种氢原子”，可依据分子对称性和不饱和度(不饱和度为1的可以是双键或环)等条件书写同分异构体有：

、

、

、

、

。考法2有机推断题给突破口物理特征有机物中各类代表物的颜色、状态、气味、溶解性、密度、熔点、沸点等往往各有特点，平时留心归纳，解题时可能由此找到题眼反应条件反应的特定条件可以是突破口。例如“浓H2SO4，170℃”的条件可能是乙醇消去制乙烯；“烃与溴水反应”，则该烃应为不饱和烃，且反应一定是加成反应，而不会是取代反应转化关系某有机物能氧化再氧化，该有机物就可能是烯烃或醇。因为；。这是两条重要的氧化系列。若某物既被氧化又被还原，则该物质A可能是醛，醛是能被氧化(转化成羧酸)又能被还原(转化为醇)的物质结构关系这其实也是转化关系的原理，如某醇催化氧化能得到相应的醛，则该醇必为伯醇；若醇催化氧化得到的是酮，则醇必为仲醇；若醇催化氧化得不到相应的醛、酮，则必为叔醇。消去反应、生成环酯的反应等都与特定的结构有关特征现象从特征现象突破，如加FeCl3溶液发生显色反应，有机物可能是酚类。能与银氨溶液反应生成银镜，则有机物为含醛基的物质。特征现象可以从产生气体沉淀颜色、溶液颜色变化等方面考虑题给信息点化学性质能使溴水褪色的有机物通常含有“-C＝C-”、“”或“”能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物通常含有“-C＝C-”或“”、“”或“苯的同系物”能发生加成反应的有机物通常含有“-C＝C-”、“”、“”或“苯环”能发生银镜反应或能与新制的Cu（OH）2悬浊液反应的有机物必含有“-CHO”能与钠反应放出H2的有机物必含有“-OH”或“-COOH”能与Na2CO3和NaHCO3溶液反应放出CO2或能使石蕊试液变红的有机物中必含有“-COOH”能发生消去反应的有机物为醇或卤代烃能发生水解反应的有机物为卤代烃、酯、糖类（低聚糖和多糖）或蛋白质遇FeCl3溶液显紫色的有机物必含有酚羟基反应条件当反应条件为NaOH的醇溶液并加热时，通常为卤代烃的消去反应当反应条件为NaOH的水溶液并加热时，通常为卤代烃或酯的水解反应当反应条件为浓H2SO4并加热时，通常为醇脱水生成醚和不饱和烃的反应或醇与酸的酯化反应当反应条件为稀酸并加热时，通常为酯或淀粉的水解反应当反应条件为催化剂并有氧气时，通常是醇氧化生成醛（酮）或醛氧化生成酸的反应当反应条件为催化剂存在下的加氢反应时，通常为碳碳双键、碳碳三键、苯环或醛基的加成反应当反应条件为光照且与X2（卤素单质）反应时，通常是X2与烷烃或苯环侧链烃基上的H原子发生取代反应，而当反应条件为有催化剂存在且与X2反应时，通常为苯环上的H原子直接被取代反应数据1mol“—CHO”完全反应时生成2molAg或1molCu2O2mol“-OH”或“-COOH”与足量活泼金属完全反应时放出1molH21mol“-COOH”与足量碳酸氢钠溶液完全反应时放出1molCO21mol一元醇与足量乙酸反应生成1mol酯时，其相对分子质量将增加42，1mol二元醇与足量乙酸反应生成酯时，其相对分子质量将增加841mol某酯A发生水解反应生成B和乙酸时，若A与B的相对分子质量相差42，则生成1mol乙酸，若A与B的相对分子质量相差84时，则生成2mol乙酸【典例3】（2023年金沙中学月考）（2023年金沙中学月考）叶酸拮抗剂是一种多靶向性抗癌药物。以苯和丁二酸酐为原料合成该化合物的路线如下：回答下列问题：已知：①②(1)A的结构简式为_______；(2)，的反应类型分别是_______，_______；(3)M中虚线框内官能团的名称为a_______，b_______；(4)B有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)①苯环上有2个取代基②能够发生银镜反应③与溶液发生显色发应其中核磁共振氢谱有五组峰，且峰面积之比为6：2：2：1：1的结构简式为_______；(5)结合上述信息，写出丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反应方程式_______；(6)参照上述合成路线，以乙烯和为原料，设计合成的路线_______(其他试剂任选)。【答案】（1）(2)还原反应；取代反应（3）酰胺基、羧基（4）15；（5）（6）【解析】（1)由已知信息①可知，与反应时断键与成键位置为，由此可知A的结构简式为；(2)A→B的反应过程中失去O原子，加入H原子，属于还原反应；D→E的反应过程中与醛基相连的碳原子上的H原子被溴原子取代，属于取代反应；(3)由图可知，M中虚线框内官能团的名称为a：酰胺基；b：羧基；(4)的同分异构体满足：①能发生银镜反应，说明结构中存在醛基，②与FeCl3溶液发生显色发应，说明含有酚羟基，同时满足苯环上有2个取代基，酚羟基需占据苯环上的1个取代位置，支链上苯环连接方式（红色点标记）：、共五种，因此一共有5×3=15种结构；其中核磁共振氢谱有五组峰，因酚羟基和醛基均无对称结构，因此峰面积之比为6：2：2：1：1的结构简式一定具有对称性(否则苯环上的氢原子不等效)，即苯环上取代基位于对位，核磁共振氢谱中峰面积比为6的氢原子位于与同一碳原子相连的两个甲基上，因此该同分异构的结构简式为；(5)丁二酸酐()和乙二醇(HOCH2CH2OH)合成聚丁二酸乙二醇酯()的过程中，需先将转化为丁二酸，可利用已知信息②实现，然后利用B→C的反应类型合成聚丁二酸乙二醇酯，因此反应方程式为；(6)以乙烯和为原料合成的路线设计过程中，可利用E→F的反应类型实现，因此需先利用乙烯合成，中醛基可通过羟基催化氧化而得，中溴原子可利用D→E的反应类型实现，因此合成路线为，故答案为：【易错警示】有机推断主要是将有机物的组成、结构、性质的考查整合在一起，并多与新的信息紧密结合，考查根据有机物的组成和结构推断同分异构体的结构、根据相互衍生关系和性质推断有机物的结构或反应条件和反应类型、根据实验现象（或典型用途）推断有机物的组成或结构、根据反应规律推断化学反应方式等。（1）从物理特征突破：有机物中各类代表物的颜色、状态、气味、溶解性、密度、熔点、沸点等往往各有特点，解题时可能由物理特征找到题眼。（2）从反应条件突破：有机反应往往各有特定的条件，因此反应的特定条件可以是突破口。例如“浓H2SO4，170℃”的条件可能是乙醇消去制乙烯；“烃与溴水反应”，则该烃应为不饱和烃，且反应一定是加成反应，而不会是取代反应。（3、从转化关系突破：例如某有机物能氧化再氧化，该有机物就可能是烯烃或醇。因为。这是两条重要的氧化系列。若某物既被氧化又被还原，则该物质A可能是醛，醛是能被氧化(转化成羧酸)又能被还原(转化为醇)的物质。4、从结构关系突破：这其实也是转化关系的原理。如某醇催化氧化能得到相应的醛，则该醇必为伯醇；若醇催化氧化得到的是酮，则醇必为仲醇；若醇催化氧化得不到相应的醛、酮，则必为叔醇。消去反应、生成环酯的反应等都与特定的结构有关。5、从实验现象突破：如加FeCl3溶液发生显色反应，有机物可能是酚类。能与银氨溶液反应生成银镜，则有机物为含醛基的物质。特征现象可以从产生气体沉淀颜色、溶液颜色变化等方面考虑。【典例4】（2023年随州第一中学月考）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1molⅣ与1mola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：。1．（22·23学年下·柳州·模拟预测）葛根素具有广泛的药理作用，临床上主要用于心脑血管疾病的治疗，其一种合成路线如图：已知：i．BnBr为ii．iii．RCH2CHO+R1CH2CHORCH2CH=CHCHO+H2Oiv：(1)A的名称为，C的结构简式为。(2)由B到C的化学方程式为，反应4的反应类型为。(3)试剂2中官能团名称是。(4)反应1和反应3的目的是。(5)B的同分异构体有多种，其中符合下列条件的结构有种。①属于芳香族化合物；②与B具有相同种类的数目的官能团。(6)结合题述信息。由乙醇和苯甲醇合成的路线是。(1)间苯二酚(2)+CH3COCl+HCl；取代反应(3)羟基、醛基(4)保护醇羟基(5)5(6)【分析】根据D的结构简式及A的分子式知，A为，A和溴水发生取代反应生成B为，根据C的分子式及反应条件知，B和试剂1发生信息ii的反应生成C，根据D的结构简式及C的分子式知，C为，试剂1为CH3COCl；根据反应条件及根据D的结构简式知，C和试剂2发生信息iii的反应然后酸化生成D，则试剂2为；根据信息iv知，F为、E为、J为；根据I的结构简式及H的分子式知，G和甲醇发生取代反应生成H，H为；(6)乙醇发生催化氧化生成CH3CHO，苯甲醇发生催化氧化生成苯甲醛，苯甲醛和乙醛发生信息iii的反应生成。（1）A为，A的名称为间苯二酚，C的结构简式为，故答案为：间苯二酚；；（2）由B到C的化学方程式为+CH3COCl+HCl，反应3的反应类型为取代反应，故答案为：+CH3COCl+HCl；取代反应；（3）试剂5为，试剂2中官能团名称是羟基、醛基，故答案为：羟基、醛基；（4）反应1和反应4的目的是保护醇羟基，故答案为：保护醇羟基；（5）B为，B的同分异构体符合下列条件：①属于芳香族化合物，说明含有苯环；②与B具有相同种类的数目的官能团，说明含有2个酚羟基和1个溴原子，所以符合条件的同分异构体有5种，如下（6）乙醇发生催化氧化生成CH3CHO，苯甲醇发生催化氧化生成苯甲醛，合成路线为，故答案为：。2．（22·23学年下·大庆·二模）回答下列问题：I是一种重要的高分子合成材料，其一种合成路线如图所示。

已知：①R-OH

R-O

②③E分子式为：C6H10O，具有六元环结构，其核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为1：2：2。请回答以下问题：(1)A中的碳原子杂化方式为；B中的含氧官能团的名称为。(2)E的结构简式为；F的名称为。(3)反应⑤的反应类型为。(4)在一定条件下D与H生成聚酯类高分子化合物I的化学方程式为。(5)与D含有相同官能团的同分异构体有种。(6)反应①在制备D的过程中所起的作用是。(7)请结合学习过的知识设计由有机物A制备

的合成路线(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下：。(1)sp3；sp2醚键(2)

环己醇(3)消去反应(4)

(5)8(6)保护醇羟基，防止合成过程中被氧化(7)

【分析】根据已知①可推断B的结构简式为：

，D的结构简式为：

，根据已知③可推断E的结构简式为：

，结合G可推断F的结构简式为：

，I的结构简式为：

。（1）A中全部连接单键的碳原子杂化方式为sp3,其中连接双键的碳原子杂化方式为sp2。据推断可知B的结构简式为：

，含氧官能团的名称为醚键。故答案为：sp3；sp2；醚键；（2）根据已知③可推断E的结构简式为：

；F的结构简式为：

，名称为环己醇。故答案为：

；环己醇；（3）反应⑤的反应类型为醇羟基的消去反应。故答案为：消去反应；（4）在一定条件下D与H生成聚酯类高分子化合物I的化学方程式为：

，故答案为：

；（5）D的结构简式为：

，与D含有相同官能团的同分异构体即在

上连接两个羧基，一个羟基，可以是：两个羧基连在1号碳上，羟基可以连在1,2,3三种，两个羧基连在1.2号碳上，羟基可以连在1,2,3三种，两个羧基都连在2号碳上，羟基可以连在1或3上只有一种，，羧基连在1.3号碳上，羟基可以连在1或3上只有一种，所以共8种。故答案为：8；（6）反应①在制备D的过程中所起的作用是：保护醇羟基，防止合成过程中被氧化。故答案为：保护醇羟基，防止合成过程中被氧化；（7）结合学习过的知识设计由有机物A制备

的合成路线：

。故答案为：

。3．（23·24上·江西·模拟预测）吡扎地尔是一种降血脂、抗血小板聚集药。一种合成路线如图。

请回答下列问题：(1)吡扎地尔中含氧官能团有(填名称)。(2)E→F的反应类型是。B中C原子的杂化类型是。(3)已知吡啶()是一种有机碱，F→吡扎地尔的化学方程式为，吡啶的作用是。(4)D的芳香族同分异构体有种，其中在核磁共振氢谱上有4组蜂且峰的面积之比为2:2:2:3的结构简式为。(5)参照上述流程：→Y的结构简式为，Z→W的反应试剂和条件是。(1)酯基、醚键(2)取代反应sp2、sp3(3)+

+2HCl吸收副产物HCl，促进反应正向进行，提高原料转化率(或产品产率)(4)5(5)O2、Cu，加热【分析】合成路线中所有物质的结构简式都已经给出，2分子A与1分子甲醛和1分子二乙胺反应生成B()，B()在硝酸、硫酸和氨水的作用下转化为C()，C()在KOH的作用下发生酯基水解，在CaO的作用下进一步脱羧，转化为D()，D()中甲基上的氢原子被氯原子所取代转化为E()，E()中的氯原子被羟基所取代转化为F()，1分子F()与2分子G()发生取代反应生成吡扎地尔(

)；（1）观察吡扎地尔的结构简式，分子中含有的含氧官能团为酯基、醚键；（2）根据流程，E中的氯原子被羟基所取代生成F，则E→F发生取代反应；观察B的结构简式，分子中含有碳碳双键、酯基和饱和烃基，双键中的C原子的杂化类型为sp2，饱和烃基中的C原子杂化类型为sp3，则C原子的杂化类型为sp2、sp3；（3）F在吡啶的作用下与G发生取代反应，则F→吡扎地尔的化学方程式为+

+2HCl；反应中生成了HCl，吡啶用于吸收副产物HCl，促进反应正向进行，提高原料转化率；（4）D的分子式为C7H9N，存在四个不饱和度，D的芳香族同分异构体要求同分异构体中含有苯环，若苯环上有2个取代基，则它们是甲基、氨基，有3种结构，若苯环上只有1个取代基，则它是—CH2NH2或—NHCH3，符合条件的同分异构体共有5种；其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为2:2:2:3的结构简式为；（5）根据流程，X→Y发生取代反应，氯原子取代甲基上的氢原子，则Y的结构简式为；Z→W发生醇的催化氧化反应，其反应试剂和条件是O2、Cu，加热。【基础过关】1．（2023·河北沧州·沧州市第二中学校联考三模）酯类光刻胶K的一种合成路线如图所示。

回答下列问题：(1)J中含氧官能团的名称是；B→C的反应类型是。(2)对C命名时，主官能团为醛基，羟基为取代基，则C的名称是。(3)写出F→G的化学方程式：。(4)已知I为二元醇，H→J中有机碱的作用是。(5)L是E的同系物且Mr(L)-Mr(E)=14，L的结构有种(不包括立体异构体)。其中，含手性碳原子的结构简式为。(6)以乙醇为原料合成

，设计合成路线(无机试剂任选)。(1)酯基、羟基加成反应(2)2－甲基－3－羟基丙醛(或3－羟基－2－甲基丙醛)(3)CH2=C(CH3)COONa+

+NaBr(4)吸收产物中的氯化氢，促进反应向生成产物的方向进行，提高产率(5)8CH2=CHCH(CH3)COOH(6)CH3CH2OHCH3CHOCH3CH(OH)CH2CHOCH3CH=CHCHOCH3CH=CHCOOH【分析】由题干合成路线可知，根据C的结构简式和B的分子式以及B到C的转化条件可知，B的结构简式为CH3CH2CHO，由A的分子式可知，A的结构简式为CH3CH2CH2OH，由H的结构简式和E的分子式和E到H的转化条件可知，E的结构简式为：CH2=C(CH3)COOH，由E到F的转化条件可知，F的结构简式为：CH2=C(CH3)COONa，由K、J的结构简式和F到G的转化条件可知，G的结构简式为：

，(5)由分析可知，E为CH2=C(CH3)COOH即甲基丙烯酸，L是E的同系物且Mr(L)-Mr(E)=14，则L为烯戊酸分子式为C5H8O2，丁烯的同分异构体有3种：a、CH2=CHCH2CH3，b、CH3CH=CHCH3、c、CH2=C(CH3)2，羧基取代烯烃上1个氢得到的同分异构体依次有4种、2种、2种，故符合条件的L的同分异构体共8种，其中，含1个手性碳原子的结构是CH2=CH*CH(CH3)COOH，带*为手性碳，(6)由题干合成路线图中A到B、B到C、C到D、D到E的转化条件可知，由乙醇催化氧化可制得乙醛CH3CHO，由乙醛发生醛醛缩合制得CH3CH(OH)CH2CHO，在发生消去反应可得CH3CH=CHCHO，最后选择性催化氧化醛基即可制得：CH3CH=CHCOOH，由此确定合成路线，据此分析解题。【详解】（1）由题干合成路线图可知，J含碳碳双键、酯基、羟基，其中含氧官能团有酯基和羟基，B即CH3CH2CHO与HCHO发生加成反应生成C即HOCH2CH(CH3)CHO含有羟基，则B→C的反应类型是加成反应，故答案为：酯基和羟基；加成反应；（2）由题干合成路线图可知，对C即HOCH2CH(CH3)CHO命名时，主官能团为醛基，羟基为取代基，则C的名称是2－甲基－3－羟基丙醛(或3－羟基－2－甲基丙醛)；（3）由分析可知，F的结构简式为：CH2=C(CH3)COONa，G的结构简式为：

，则F→G发生取代反应，副产物为溴化钠，化学方程式为CH2=C(CH3)COONa+

+NaBr；（4）由题干合成路线图可知，I为二元醇，H生成J的副产物为HCl，有机碱用于吸收HCl，促进反应物向产物方向转化，提高产物的产率(或收率)；（5）由分析可知，E为CH2=C(CH3)COOH即甲基丙烯酸，L是E的同系物且Mr(L)-Mr(E)=14，则L为烯戊酸分子式为C5H8O2，丁烯的同分异构体有3种：a、CH2=CHCH2CH3，b、CH3CH=CHCH3、c、CH2=C(CH3)2，羧基取代烯烃上1个氢得到的同分异构体依次有4种、2种、2种，故符合条件的L的同分异构体共8种，其中，含1个手性碳原子的结构是CH2=CH*CH(CH3)COOH，带*为手性碳，故答案为：8；CH2=CHCH(CH3)COOH；（6）由题干合成路线图中A到B、B到C、C到D、D到E的转化条件可知，由乙醇催化氧化可制得乙醛CH3CHO，由乙醛发生醛醛缩合制得CH3CH(OH)CH2CHO，在发生消去反应可得CH3CH=CHCHO，最后选择性催化氧化醛基即可制得：CH3CH=CHCOOH，故合成路线如下：CH3CH2OHCH3CHOCH3CH(OH)CH2CHOCH3CH=CHCHOCH3CH=CHCOOH。2．（2023·广西南宁·南宁二中校考模拟预测）丹皮酚(G)具有抗心律失常、增强免疫力等多种药理作用，一种合成丹皮酚及其衍生物H的合成路线如下：

回答下列问题：(1)A的化学名称为，C中的官能团名称为。(2)每个D分子中含有个手性碳(连有4个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳)。(3)反应②的反应类型为，反应④的化学方程式为。(4)芳香化合物X是G的同分异构体，满足下列条件的X共有种。①与NaHCO3溶液反应放出CO2②与FcCl3溶液显色③苯环上有两个取代基其中，符合上述条件的X中，核磁共振氢谱峰面积比为3∶2∶2∶1∶1∶1的结构简式为。(5)根据上述路线中的有关知识，由甲醇、环己醇和丙氨酸(

)为主要原料，设计制备

的合成路线：。(1)苯甲醇羟基、硝基(2)2(3)加成反应

(4)6

(5)

【分析】A苯甲醇在铜作催化剂条件下氧化为苯甲醛B，B与硝基乙烷在醛基上加成反应转化为化合物C再进一步还原为D，间苯二酚E和乙酸作用生成F，结合G的结构式得知F的结构简式为

，F生成G，D和G通过先加成后消去最后得到H。【详解】（1）A是苯甲醇；C中的官能团是羟基和硝基；（2）D分子中有2个手性碳原子，如图

；（3）反应②是醛基上发生加成反应；反应④的方程式为

；（4）G的结构简式为

，分子式为C9H10O3，同分异构体中与碳酸氢钠反应放出气体说明有羧基，与氯化铁显色说明有酚羟基，苯环上有2个取代基，结构有以下几种：

（位置有邻间对）和

（位置有邻间对）共6种，符合条件的是

；（5）用逆推思维分析合成路线要得到

这一物质，需要有

和

，

可以由环己醇氧化得到，

可以由丙氨酸与甲醇酯化反应得到，故合成路线为：

。3．（2023·四川绵阳·四川省绵阳南山中学校考模拟预测）3，4-二羟基肉桂酸乙酯(

)具有治疗自身免疫性疾病的潜力。由气体A制备3，4-二羟基肉桂酸乙酯(1)的合成路线如图：

已知：+

回答下列问题：(1)已知气体A对氢气的相对密度为14，A的化学名称是。(2)B中含有的官能团的名称为。(3)D的结构简式为。(4)E→F的反应类型是，化学上把连有四个不同基团的碳原子称为手性碳，E中含有个手性碳。(5)G→H第①步化学反应方程式为。(6)芳香族化合物X是H同分异构体，1molX与足量NaHCO3溶液反应可生成2molCO2，符合条件的X有种，其中核磁共振氢谱的峰面积比为3：2：2：1的结构简式为(任写出一种)。(1)乙烯(2)羟基(3)(4)消去反应1(5)(6)10或【分析】气体A对氢气的相对密度为14，则A的相对分子质量是14×2＝28，A和水发生加成反应生成B，根据B的分子式知，A为CH2＝CH2，B为CH3CH2OH，C和D发生信息中的反应生成E，根据E的结构简式知，B发生催化氧化生成的C为CH3CHO，D为；由H的结构可知，E发生消去反应生成F为

，F发生银镜反应生成G为

，G中氯原子水解引入羟基生成H，H与乙醇发生酯化反应生成3，4﹣二羟基肉桂酸乙酯。据此回答问题。【详解】（1）根据分析可知，A为CH2＝CH2，A的化学名称是乙烯，故答案为：乙烯；（2）B的结构简式为CH3CH2OH，B中含有的官能团的名称为羟基，故答案为：羟基；（3）由分析可知，D的结构简式为，故答案为：；（4）E→F的反应类型是消去反应，化学上把连有四个不同基团的碳原子称为手性碳，E中连接醇羟基的碳原子为手性碳原子，所以E中含有1个手性碳，故答案为：消去反应；1；（5）G→H的第①步化学反应方程式为，故答案为：；（6）芳香族化合物X是H的同分异构体，1molX与足量NaHCO3溶液反应可生成2molCO2，说明X分子含有2个羧基，苯环有1个侧链为-CH(COOH)2，苯环有2个侧链为-COOH、-CH2COOH，有邻、间、对3种位置关系，苯环有3个侧链为-COOH、-COOH、-CH3，2个羧基有邻、间、对3种位置关系，对应的甲基分别有2种、3种、1种，故符合条件的X共有1+3+2+3+1＝10种，其中核磁共振氢谱的峰面积比为3：2：2：1的结构简式为或，故答案为：10；或；【能力提升】1．（2023·陕西西安·陕西师大附中校考模拟预测）化合物J是合成紫草酸药物的一种中间体，其合成路线如图：

已知：i．

(R为烃基)ii．R-CHOR-CH2OH(R为烃基)回答以下问题：(1)化合物

的名称为。(2)化合物D中含有的官能团名称为。(3)化合物B的结构简式为。A→B的反应类型为。(4)D→E反应的目的是。(5)F→H的化学方程式为。(6)符合下列条件的A的同分异构体有种。①能与FeCl3溶液作用显色②能发生银镜反应③核磁共振氢谱峰面积之比为1∶2∶2∶2∶1其中，能发生水解反应的结构简式为。(1)3-溴-1-丙烯(2)醚键、酚羟基、羟基、碳碳双键(3)取代反应(4)保护羟基(5)+H2O2+H2O(6)4【分析】由图可知，A

中酚羟基和发生取代反应生成B

，B发生已知i原理转化为C，C中醛基还原为羟基得到D，D和乙酸酐得到E，E转化为F，F中醛基氧化为羧基得到H，H最终转化为J；【详解】（1）化合物的名称为3-溴-1-丙烯；（2）由D结构可知，D含有官能团为醚键、酚羟基、羟基、碳碳双键；（3）由分析可知，化合物B的结构简式为；A→B的反应类型为取代反应；（4）D→E反应将羟基转化为酯基，在后续反应中酯基又转化为羟基，故其目的是保护羟基；（5）F中醛基氧化为羧基得到H，化学方程式为+H2O2+H2O；（6）A

的同分异构体符合以下条件：①能与FeCl3溶液作用显色，含有酚羟基；②能发生银镜反应，含有醛基；③核磁共振氢谱峰面积之比为1∶2∶2∶2∶1，则结构对称，且不含甲基；结构可以为：

，共4种，能水解则为甲酸酯，结构为。2．（2023·上海·统考模拟预测）用于治疗神经性疾病的药物布立西坦的合成路线如下图所示。已知：

(1)反应①是反应，反应④是反应。(请填写反应类型)(2)有机物I中的含氧官能团名称是；有机物F的结构简式为(3)已知反应⑤为酯交换反应，则另一产物的结构简式为。(4)已知反应⑥的原子利用率为100%，则物质M为。(5)写出满足下列条件的有机物K的同分异构体：。①可以发生银镜反应；②分子中存在3种化学环境不同的H原子，且个数比为1∶2∶3。(6)手性碳是指与四个各不同原子或基团相连的碳原子，用C*表示。已知分子J中有2个手性碳，请用*将其在下图的结构简式中标出。

(7)写出以和为原料制备的路线。(合成路线的表示方式为：甲乙……目标产物)(1)取代还原(2)羧基

(3)(CH3)3COH(4)HBr(5)或

(6)

(7)

【分析】乙酸与Br2/P反应生成BrCH2COOH，BrCH2COOH与SOCl2、(CH3)3COH反应生成BrCH2COOC(CH3)3，BrCH2COOC(CH3)3与CH3CH2CH2CH(COOCH3)2反应生成

，

在氢氧化钠溶液中水解后酸化，生成F，F发生反应④生成

，则F为

，

反应生成K，K与物质M反应生成I，已知反应⑥的原子利用率为100%，则M为HBr，I反应生成J。【详解】（1）根据分析可知，反应①为取代反应，反应④羧基被还原为羟基，反应类型为还原反应。（2）根据I的结构简式可知，其中含氧官能团名称为羧基。根据分析可知，F的结构简式为

。（3）反应⑤为酯交换反应，根据

和K的结构简式可知，另一种产物的结构简式为(CH3)3COH。（4）已知反应⑥原子利用率为100%，I相比较K多了一个H和一个Br，则M为HBr。（5）①可以发生银镜反应，则含有醛基，分子中存在3种不同化学环境的氢原子，且个数比为1：2：3，K的不饱和度为2，醛基的不饱和度为1，K中含有两个O原子，则其同分异构体中含有两个醛基，同时同分异构体中只有3种不同化学环境的氢原子，说明其结构较为对称，满足条件的同分异构体为或

。（6）手性碳是指与四个各不相同原子或基团连接的碳原子，J中含有2个手性碳，如图位置所示

。（7）CH3(CH2)3COOH与Br2/P反应生成CH3CH2CH2CHBrCOOH，CH3CH2CH2CHBrCOOH发生卤代烃的消去反应生成CH3CH2CH=CHCOONa，CH3CH2CH=CHCOONa酸化得到CH3CH2CH=CHCOOH，CH3CH2CH=CHCOOH与甲醇发生酯化反应得到产物，合成路线为

。【真题感知】1．（2023·海南·统考高考真题）局部麻醉药福莫卡因的一种合成路线如下：回答问题：(1)A的结构简式：，其化学名称。(2)B中所有官能团名称：。(3)B存在顺反异构现象，较稳定异构体的构型为式(填“顺”或“反”)。(4)B→C的反应类型为。(5)与E互为同分异构体之——X，满足条件①含有苯环②核磁共振氢谱只有1组吸收峰，则X的简式为：(任写一种)(6)E→F的反应方程式为。(7)结合下图合成路线的相关信息。以苯甲醛和一两个碳的有机物为原料，设计路线合成

。(1)

苯甲醛(2)碳碳双键、酯基。(3)反(4)还原反应(5)

(6)

(7)【详解】结合B的结构式，可逆向推得A的结构为

,B与氢气一定条件下反应还原生成C，C在SOCl2条件下发生取代反应生成D，D在HCHO、HCl、ZnCl2，发生取代反应生成E(

)，E与

发生取代生成F，F与

发生取代反应生成福莫卡因。（1）结合上述分析可知，A的结构简式：

，其化学名称苯甲醛；（2）结合题干信息中B的结构式，B中所有官能团名称碳碳双键、酯基；（3）顺式中的两个取代基处于同一侧，空间比较拥挤，范德华力较大，分子内能较高，不稳定，反式较顺式稳定；（4）结合上述分析，B→C的反应类型为还原反应；（5）E的结构为

，同分异构体满足①含有苯环②核磁共振氢谱只有1组吸收峰，说明结构高度对称，则X的一种结构简式为

；（6）E→F的反应方程式为：

；（7）乙醇分别催化氧化为乙醛、乙酸，乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯，乙醛乙酸乙酯反应生成CH3CH=CHCOOC2H5；苯甲醛与CH3CH=CHCOOC2H5反应生成

，再水解生成

，合成路线为：

。2．（2023·北京·统考高考真题）化合物是合成抗病毒药物普拉那韦的原料，其合成路线如下。

已知：R-Br

(1)A中含有羧基，A→B的化学方程式是