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文档简介
专题14有机合成与推断综合题型研究目录第一部分考情精析第二部分重难考点深解【考点01】有机推断【考点02】有机合成第三部分解题思维优化【题型01】考查以字母、分子式为主要形式的合成路线的有机推断 【题型02】考查以结构简式为主要形式的合成路线的有机推断 【题型03】考查“半推半知”型的有机推断 核心考向聚焦主战场转移:聚焦真实科研/生产情境,融合谱图分析,深化合成路径评估,侧重核心素养与知识综合应用。核心价值:立足有机化学核心,对接化工生产与科研实际,考查信息提取、逻辑推理能力,培育科学探究素养与化学学科应用意识。关键能力与思维瓶颈关键能力:本专题侧重信息提取与整合、结构分析与推理能力,考查合成路径设计与评价、官能团转化应用,强化逻辑思维与化学语言规范表达能力。培优瓶颈:尖子生易在陌生信息快速转化、复杂合成路径设计与多官能团协同转化分析处遇瓶颈,对谱图细节解读、反应机理深层推导及规范化学用语表达的精准度把控不足,综合思维与创新设计能力待突破。命题前瞻与备考策略预测:2026年高考中,离有机合成与推断题将以科技前沿、绿色化工真实情境为载体,深化多谱图整合分析,融合跨模块知识,侧重合成路径优化与绿色评价,强化信息迁移和创新设计能力考查。策略:备考应深耕机理,精练谱图,积累模型,强化合成设计与规范表达,提升信息迁移能力。重点训练:1.陌生信息迁移与机理推导训练2.多谱图整合分析与结构推断训练3.复杂合成路径设计与优化训练4.化学用语规范书写与表达训练
考点01有机推断一、重难知识梳理1.有机推断题的突破口——题眼有机推断解题的突破口也叫做题眼,题眼可以是一种特殊的现象、反应、性质、用途或反应条件,或在框图推断试题中,有几条线同时经过一种物质,往往这就是题眼。题眼1、有机反应条件条件1、这是烷烃和烷基中的氢被取代的反应条件。如:①烷烃的取代;芳香烃或芳香族化合物侧链烷基的取代;③不饱和烃中烷基的取代。条件2、这是乙醇脱水生成乙烯的反应条件。条件3、或为不饱和键加氢反应的条件,包括:-C=C-、=C=O、-C≡C-的加成。条件4、是①醇消去H2O生成烯烃或炔烃;②醇分子间脱水生成醚的反应;③酯化反应的反应条件。条件5、是①卤代烃水解生成醇;②酯类水解反应的条件。条件6、是卤代烃消去HX生成不饱和烃的反应条件。条件7、是①酯类水解(包括油脂的酸性水解);②糖类的水解条件8、或是醇氧化的条件。条件9、或是不饱和烃加成反应的条件。条件10、是苯的同系物侧链氧化的反应条件(侧链烃基被氧化成-COOH)。条件11、显色现象:苯酚遇FeCl3溶液显紫色;与新制Cu(OH)2悬浊液反应的现象:1、沉淀溶解,出现深蓝色溶液则有多羟基存在;2、沉淀溶解,出现蓝色溶液则有羧基存在;3、加热后有红色沉淀出现则有醛基存在。题眼2、有机物的性质①能使溴水褪色的有机物通常含有“—C=C—”、“—C≡C—”或“—CHO”。②能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物通常含有“—C=C—”或“—C≡C—”、“—CHO”或为“苯的同系物”、醇类、酚类。③能发生加成反应的有机物通常含有“—C=C—”、“—C≡C—”、“—CHO”或“苯环”,其中“—CHO”和“苯环”只能与H2发生加成反应。④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”。⑤能与钠反应放出H2的有机物必含有“—OH”、“—COOH”。⑥能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应放出CO2或使石蕊试液变红的有机物中必含有-COOH。⑦能发生消去反应的有机物为醇或卤代烃。⑧能发生水解反应的有机物为卤代烃、酯、糖或蛋白质。⑨遇FeCl3溶液显紫色的有机物必含有酚羟基。⑩能发生连续氧化的有机物是伯醇或乙烯,即具有“—CH2OH”的醇。比如有机物A能发生如下反应:A→B→C,则A应是具有“—CH2OH”的醇,B就是醛,C应是酸。⑪加入浓溴水出现白色沉淀的有机物含有酚羟基、遇碘变蓝的有机物为淀粉遇浓硝酸变黄的有机物为蛋白质题眼3、有机物之间的转化①直线型转化:(与同一物质反应)醇醛羧酸乙烯乙醛乙酸炔烃烯烃烷烃②交叉型转化淀粉葡萄糖麦芽糖蛋白质氨基酸淀粉葡萄糖麦芽糖蛋白质氨基酸二肽醇酯羧酸醛卤代烃烯烃醇题眼4、有机数据信息(1)有机分子中原子个数比①C︰H=1︰1,可能为乙炔、苯、苯乙烯、苯酚。②C︰H=l︰2,可能分为单烯烃、甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖等。③C︰H=1︰4,可能为甲烷、甲醇、尿素[CO(NH2)2]。(2)常见式量相同的有机物和无机物①式量为28的有:C2H4,N2,CO。②式量为30的有:C2H6,NO,HCHO。③式量为44的有:C3H8,CH3CHO,CO2,N2O。④式量为46的有:CH3CH2OH,HCOOH,NO2。⑤式量为60的有:C3H7OH,CH3COOH,HCOOCH3,SiO2。⑥式量为74的有:CH3COOCH3,CH3CH2COOH,CH3CH2OCH2CH3,Ca(OH)2,HCOOCH2CH3,C4H9OH。⑦式量为100的有:CH2=C(OH)COOCH3,CaCO3,KHCO3,Mg3N2。⑧式量为120的有:C9H12(丙苯或三甲苯或甲乙苯),MgSO4,NaHSO4,KHSO3,CaSO3,NaH2PO4,MgHPO4,FeS2。⑨式量为128的有:C9H20(壬烷),C10H8(萘)。(3)有机反应数据信息①根据与H2加成时所消耗H2的物质的量进行突破:1mol=C=C=加成时需1molH2,1molHX,1mol—C≡C—完全加成时需2molH2,1mol—CHO加成时需1molH2,而1mol苯环加成时需3molH2。②含1mol—OH或1mol—COOH的有机物与活泼金属反应放出0.5molH2。③含1mol—COOH的有机物与碳酸氢钠溶液反应放出1molCO2。④1mol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84。1mol一元酸与足量乙醇反应生成1mol酯时,其相对分子质量将增加28。1mol二元酸与足量乙醇反应生成酯时,其相对分子质量将增加56。⑤1mol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。⑥由—CHO变为—COOH时,相对分子质量将增加16。⑦分子中与饱和链烃相比,若每少2个氢原子,则分子中可能含双键。⑧烃和卤素单质的取代:取代1mol氢原子,消耗1mol卤素单质(X2)。⑨1mol—CHO对应2molAg;或1mol—CHO对应1molCu2O。题眼5反应类型与官能团的关系:反应类型可能官能团加成反应C=C、C≡C、-CHO、羰基、苯环加聚反应C=C、C≡C酯化反应羟基或羧基水解反应-X、酯基、肽键、多糖等单一物质能发生缩聚反应分子中同时含有羟基和羧基或羧基和胺基题眼6特征反应现象:反应的试剂有机物现象与溴水反应(1)烯烃、二烯烃(2)炔烃溴水褪色,且产物分层(3)醛溴水褪色,且产物不分层(4)苯酚有白色沉淀生成与酸性高锰酸钾反应(1)烯烃、二烯烃(2)炔烃(3)苯的同系物(4)醇(5)醛高锰酸钾溶液均褪色与金属钠反应(1)醇放出气体,反应缓和(2)苯酚放出气体,反应速度较快(3)羧酸放出气体,反应速度更快与氢氧化钠反应(1)卤代烃分层消失,生成一种有机物(2)苯酚浑浊变澄清(3)羧酸无明显现象(4)酯分层消失,生成两种有机物与碳酸氢钠反应羧酸放出气体且能使石灰水变浑浊银氨溶液或新制氢氧化铜(1)醛有银镜或红色沉淀产生(2)甲酸或甲酸钠加碱中和后有银镜或红色沉淀产生(3)甲酸酯有银镜或红色沉淀生成2.限定条件下同分异构体的书写技巧1)确定基团明确书写什么物质的同分异构体,该物质的组成情况怎么样。解读限制条件,从性质联想结构,将物质分裂成一个个基团,基团可以是官能团,也可是烃基(尤其是官能团之外的饱和碳原子)。2)组装分子要关注分子的结构特点,包括几何特征和化学特征。几何特征指所组装的分子是空间结构还是平面结构,有无对称性。化学特征包括等效氢。3)含苯环同分异构体数目的确定技巧(1)若苯环上连有2个取代基,其结构有邻、间、对3种。(2)若苯环上连有3个相同的取代基,其结构有3种。(3)若苯环上连有—X、—X、—Y3个取代基,其结构有6种。(4)若苯环上连有—X、—Y、—Z3个不同的取代基,其结构有10种。4)酯()的同分异构体书写:(1)按—R中所含碳原子数由少到多,—R′中所含碳原子数由多到少的顺序书写。(2)用组合法推断先确定一基团同分异构体的数目,再确定另一基团同分异构体的数目,从而确定两基团组合后同分异构体数目的方法。如饱和一元酯,—R1有m种结构,—R2有n种结构,共有m×n种酯的结构。实例:分子式为C9H18O2的酯在酸性条件下水解得到的两种有机物的相对分子质量相等,则形成该酯的酸为C3H7COOH(2种结构),醇为C5H11OH(8种结构),故该酯的结构共有2×8=16种。3.判断同分异构体数目的常用方法和思路基团连接法将有机物看作由基团连接而成,由基团的异构体数目可推断有机物的异构体数目。如:丁基有四种,丁醇(C4H9—OH)、C4H9—Cl分别有四种换位思考法将有机物分子中的不同原子或基团换位进行思考。如乙烷分子中共有6个H原子,若有一个氢原子被Cl原子取代所得一氯乙烷只有一种结构,那么五氯乙烷也只有一种结构等效氢原子法(又称对称)分子中等效氢原子有如下情况:①分子中同一个碳上的氢原子等效;②同一个碳的甲基氢原子等效;③分子中处于镜面对称位置(相当于平面镜成像时)上的氢原子等效定一移一法分析二元取代物的方法,如分析C3H6Cl2的同分异构体,先固定其中一个Cl的位置,移动另外一个Cl二、培优瓶颈及突破策略1.培优瓶颈尖子生在有机推断培优中,瓶颈主要表现为四方面:(1)复杂陌生信息的快速解码能力不足,尤其对新型反应机理和多官能团协同转化的理解存在断层;(2)合成路线设计的系统性思维欠缺,表现为正向推导易陷入细节迷宫、逆向切断缺乏全局规划;(3)立体化学与动态反应过程的空间想象薄弱,对构象异构、手性中心控制等高阶考点掌握不牢。(4)化学用语表达不规范,结构简式、反应条件书写易出现细节失误。2.突破策略(1)培养信息转化能力:建立"反应模板库",通过对比分析近5年高考真题中的陌生反应(如2023年全国卷的光催化环化、2024年的酶催化不对称合成),提炼电子转移规律与官能团转化逻辑,形成"条件-中间体-产物"关联网络。①网络构建三要素a.条件锚点:按反应类型分类(如"光照"对应自由基反应、"Pd/C"暗示加氢还原),标注特征条件(如"浓H2SO4/△"对应脱水或酯化)。b.中间体特征:记录关键中间体的结构信号(如三元环中间体对应环氧开环、烯醇式中间体暗示酮式-烯醇式互变)。c.产物关联:建立"官能团转化树",例如"醇→醛→羧酸"的氧化序列,标注每步所需条件(如CrO₃/Py氧化醇为醛)。②动态关联技巧a.多条件交叉映射:同一产物可能通过不同条件生成(如烯烃可由醇脱水或卤代烃消除得到),需对比条件差异(如浓H2SO4/△vsKOH/醇△)。b.中间体捕捉训练:分析真题中"隐藏中间体"(如2024年全国卷的环氧化物中间体),通过"条件→中间体结构→产物变化"链条反推反应机理。③工具化记忆策略a.制作可视化表格:按"反应类型-条件-中间体-产物"四列整理,重点标注2023-2025年高考出现的新型反应(如光催化偶联、酶催化不对称合成)。b.场景化联想训练:看到"O3/Zn"条件时,立即关联"烯烃臭氧化→醛/酮产物",同步记忆中间体臭氧化物的结构特征。(2)培养合成设计能力:训练"逆合成分析法",从目标分子结构逆向拆解关键碳骨架构建步骤(如羟醛缩合、环加成反应),配合"正向验证"检查原子经济性与反应可行性,推荐使用"合成路线思维导图"工具辅助规划。(3)培养空间思维能力:利用分子模型教具或Chemdraw软件动态模拟反应过程,重点突破桥环化合物、螺环结构的立体选择性控制,掌握手性合成中"诱导基团优先级"判断法则。
考点02有机合成一、重难知识梳理(一)官能团的引入、消除与保护1、引入常见的官能团引入官能团有关反应羟基-OH烯烃与水加成,醛/酮加氢,卤代烃水解,酯的水解、醛的氧化卤素原子(-X)烃与X2取代,不饱和烃与HX或X2加成,醇与HX取代碳碳双键C=C某些醇或卤代烃的消去,炔烃加氢醛基-CHO某些醇(-CH2OH)氧化,烯氧化,糖类水解,(炔水化)羧基-COOH醛氧化,酯酸性水解,羧酸盐酸化,(苯的同系物被强氧化剂氧化)酯基-COO-酯化反应2、有机合成中的成环反应①加成成环:不饱和烃小分子加成(信息题);②二元醇分子间或分子内脱水成环;③二元醇和二元酸酯化成环;④羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子的成环。3、有机合成中的增减碳链的反应⑴增加碳链的反应:有机合成题中碳链的增长,一般会以信息形式给出,常见方式为有机物与HCN反应或者不饱和化合物间的聚合、①酯化反应、②加聚反应、③缩聚反应⑵减少碳链的反应:①水解反应:酯的水解,糖类、蛋白质的水解;②裂化和裂解反应;氧化反应:燃烧,烯催化氧化(信息题),脱羧反应(信息题)。4、官能团的消除①通过加成消除不饱和键;②通过加成或氧化等消除醛基(—CHO);③通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基(—OH)5、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发生副反应,这样就不能达到预计的合成目标,因此,必须采取保护某些官能团,待完成反应后,再除去保护基,使其复原。如:(1)为了防止—OH被氧化可先将其酯化;(2)为保护碳碳双键不被氧化可先将其与HBr加成或与水加成;(3)为保护酚羟基,可先用NaOH溶液使转化为,再通入CO2使其复原。6、官能团的改变①利用官能团的衍生关系进行衍变,如R—CH2OHeq\o(,\s\up7(O2),\s\do5(H2))R—CHOeq\o(――→,\s\up7(O2))R—COOH;②通过某种化学途径使一个官能团变为两个,如CH3CH2OHeq\o(――――→,\s\up7(消去),\s\do5(-H2O))CH2==CH2eq\o(――→,\s\up7(加成),\s\do5(+Cl2))Cl—CH2—CH2Cleq\o(――→,\s\up7(水解))HO—CH2—CH2—OH;③通过某种手段改变官能团的位置,如。(二)常用的合成路线有机合成往往要经过多步反应才能完成,因此确定有机合成的途径和路线时,要进行合理选择。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CH2CH2CH2X—CH2XCH2OH—CH2OHHOOC—COOH链酯、环酯、聚酯3.芳香化合物的合成路线①②芳香酯注意:与Cl2反应时条件不同所得产物不同,光照时,只取代侧链甲基上的氢原子,生成;而Fe作催化剂时,取代苯环上甲基邻、对位上的氢原子,生成。二、培优瓶颈及突破策略1.培优瓶颈尖子生在有机合成培优中主要面临三大瓶颈(1)复杂碳骨架构建的策略性不足,尤其在多环/螺环结构设计中缺乏成环逻辑预判;(2)官能团转化的选择性控制薄弱,对区域/立体选择性反应条件的精准记忆不足;(3)合成路线的经济性评估能力欠缺,忽略原子利用率与步骤优化。2.突破策略(1)碳骨架构建:建立"环系合成模块库",分类整理D-A反应、分子内环化等成环策略,通过对比2024年新课标卷中的甾体化合物合成题,训练"骨架拆解-模块匹配-条件选择"三步法。①骨架拆解(逆向切断)a.从目标分子结构出发,通过"切断法"(Disconnection)将碳骨架拆分为可合成的简单片段,优先识别特征性成环结构(如六元环可能对应D-A反应)、官能团邻位关系(如1,3-二醇暗示羟醛缩合)。b.标记分子中的"战略键"(如环系连接处、官能团相邻碳键),参考2024年新课标卷中"桥环化合物"的拆解案例,训练"从复杂到简单"的逆向思维。②模块匹配(合成子转化):a.将拆解得到的片段转化为实际合成子(如亲电/亲核试剂),匹配已知反应模块(如格氏试剂构建碳链、Suzuki偶联形成芳环连接)。b.建立"反应模块库",按"成环反应""碳链延长""官能团引入"分类存储,例如遇到四元环结构优先联想[2+2]环加成模块。③条件选择(立体/区域控制)a.针对匹配的反应模块,筛选能满足选择性要求的反应条件(如使用手性催化剂控制立体构型、通过温度/溶剂调节区域选择性)。b.对比真题中相似反应的条件差异(如2023年浙江卷中"酸催化vs碱催化"的产物区别),制作"条件-选择性"关联表。(2)选择性控制:制作"官能团反应优先级表",针对羟基/羰基共存体系的保护基策略、不对称催化中的手性配体选择等难点,结合真题案例(如2023年山东卷的手性药物合成)进行条件敏感性分析。(3)路线优化:引入"绿色合成评估维度",从步骤数、原子经济性、溶剂毒性三方面对比不同合成路径,参考2025年高考样题中的路线评价题型,培养经济环保的合成思维。
题型01考查以字母、分子式为主要形式的合成路线的有机推断 典|例|精|析典例1(2025·山东卷)麻醉药布比卡因(I)的两条合成路线如下:已知:Ⅰ.Ⅱ.回答下列问题:(1)A结构简式为;B中含氧官能团名称为。(2)反应类型为;化学方程式为。(3)G的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为(写出一种即可)。①含
②含2个苯环
③含4种不同化学环境的氢原子(4)H中存在酰胺基N原子(a)和杂环N原子(b),N原子电子云密度越大,碱性越强,则碱性较强的N原子是(填“a”或“b”)。(5)结合路线信息,用催化加氢时,下列有机物中最难反应的是_______(填标号)。A.苯() B.吡啶()C.环己-1,3-二烯() D.环己-1,4-二烯()(6)以,,为主要原料合成。利用上述信息补全合成路线。【答案】(1)羧基(2)取代反应(3)或(4)b(5)A(6),【分析】A的分子式为C6H7N,结合I的结构式可推出A的结构式为,A被高锰酸钾氧化为B(),B与氢气加成生成C(),C与三氯化磷发生取代反应生成D(),D与E()发生取代反应生成H(),H与1-溴丁烷发生取代反应生成目标产物。另一条合成路线为:B与SOCl2反应生成F(),F与E()发生取代反应生成G(),G与氢气加成得到H,H与1-溴丁烷发生取代反应生成目标产物,据此解答。【解析】(1)由分析可知,A的结构式为,B为,B含有的含氧官能团名称为羧基,故答案为:;羧基;(2)由分析可知,C与三氯化磷发生取代反应生成D(),D与E()发生取代反应生成H(),化学方程式为:,故答案为:取代反应;;(3)G为,满足以下条件的①含
②含2个苯环
③含4种不同化学环境的氢原子,说明物质结构高度对称,如或,故答案为:或;(4)H为,存在酰胺基N原子(a)和杂环N原子(b),N原子电子云密度越大,碱性越强,烷基是给电子基,酰胺基受旁边碳氧双键的影响,导致杂环N原子(b)上电子云密度增大,碱性增强,所以碱性较强的N原子(b),故答案为:b;(5)合成路线中涉及到用H2/PtO2加成的路线有B→C,G→H,B→C反应中,吡啶环被加成,G→H转化时,吡啶环被加成,但苯环仍然存在,说明苯环不易被加成,C,D选项中含有碳碳双键,碳碳双键不稳定,易发生加成反应,所以下列有机物最难反应的是苯环,故答案为:A;(6)根据题目中的信息,与发生取代反应生成,与1-溴丙烷发生取代反应生成,与氢气加成得到,若先与氢气加成,得到,两处-NH-均可发生取代,因此,先发生取代反应,所以需要补充的合成路线为,故答案为。典例2(2024·北京卷)除草剂苯嘧磺草胺的中间体M合成路线如下。(1)D中含氧官能团的名称是。(2)A→B的化学方程式是。(3)I→J的制备过程中,下列说法正确的是(填序号)。a.依据平衡移动原理,加入过量的乙醇或将J蒸出,都有利于提高I的转化率b.利用饱和碳酸钠溶液可吸收蒸出的I和乙醇c.若反应温度过高,可能生成副产物乙醚或者乙烯(4)已知:①K的结构简式是。②判断并解释K中氟原子对的活泼性的影响。(5)M的分子式为。除苯环外,M分子中还有个含两个氮原子的六元环,在合成M的同时还生成产物甲醇和乙醇。由此可知,在生成M时,L分子和G分子断裂的化学键均为键和键,M的结构简式是。【答案】(1)硝基、酯基(2)(3)abc(4)使的活泼性增强。F的电负性大,—CF3为吸电子基团(极性强),α位C—H键极性增强,易断裂(5)【分析】B发生硝化反应得到D,即B为,A与CH3OH发生酯化反应生成B,即A为,D发生还原反应得到E,结合E的分子式可知,D硝基被还原为氨基,E为,E在K2CO3的作用下与发生反应得到G,结合G的分子式可知,G为,I与C2H5OH在浓硫酸加热的条件下生成J,结合I与J的分子式可知,I为CH3COOH,J为CH3COOC2H5,J与在一定条件下生成K,发生类似的反应,结合L的结构简式和K的分子式可知,K为,G和L在碱的作用下生成M,M的分子式为,除苯环外,M分子中还有个含两个氮原子的六元环,在合成M的同时还生成产物甲醇和乙醇,可推测为G与L中键与酯基分别发生反应,形成酰胺基,所以断裂的化学键均为键和键,M的结构简式为。【解析】(1)由D的结构简式可知,D中含氧官能团为硝基、酯基;(2)A→B的过程为A中羧基与甲醇中羟基发生酯化反应,化学方程式为:;(3)I→J的制备过程为乙酸与乙醇的酯化过程,a.依据平衡移动原理,加入过量的乙醇或将乙酸乙酯蒸出,都有利于提高乙酸的转化率,a正确;b.饱和碳酸钠溶液可与蒸出的乙酸反应并溶解乙醇,b正确;c.反应温度过高,乙醇在浓硫酸的作用下发生分子间脱水生成乙醚,发生分子内消去反应生成乙烯,c正确;故选abc;(4)①根据已知反应可知,酯基的与另一分子的酯基发生取代反应,中左侧不存在,所以产物K的结构简式为;②氟原子可使的活泼性增强。F的电负性大,—CF3为吸电子基团(极性强),α位C—H键极性增强,易断裂;(5)M分子中除苯环外还有一个含两个氮原子的六元环,在合成M的同时还生成产物甲醇和乙醇,再结合其分子式,可推测为G与L中键与酯基分别发生反应,形成酰胺基,所以断裂的化学键均为键和键,M的结构简式为。方|法|提|练解题核心是“抓分子式差异、推官能团变化、联反应规律”。第一步,对比相邻物质分子式,计算不饱和度变化,推断官能团的增减与转化(如加成、消去、取代);第二步,结合题干已知反应信息,关联字母代表物质的结构特征,逆向验证推导合理性;第三步,巧用分子式守恒,排查成键断键细节,规避官能团遗漏;最后,规范书写结构简式与反应条件,确保推导逻辑连贯、结论精准,符合高考答题要求。变|式|巩|固变式1(2025·山东·一模)一种药物——扩瞳剂的合成路线如下:已知:①
②(1)A的官能团名称为,的反应试剂和反应条件为;(2)F的结构简式为,的反应类型为,F生成产物的化学方程式为;(3)符合下列条件的C的同分异构体的结构简式为;①属于芳香族化合物
②能发生银镜反应③含有4种化学环境的氢
④能够与溶液反应(4)己知:综合上述信息,由和合成的路线如下则的结构简式分别为、。【答案】(1)碳氯键乙醇、浓硫酸、加热(2)取代反应+HOCH2CH2N(CH3)2+CH3CH2OH(3)(4)【分析】由产物和A的分子式可推知,A为,A与氰化钠发生取代反应生成B(),B在酸性条件下生成C(),C与溴单质生成D(),D与乙醇发生酯化反应生成E(),E发生信息反应生成F(),F与HOCH2CH2N(CH3)2发生取代反应生成,据此分析;【解析】(1)A的官能团名称为碳氯键,为酯化反应,反应试剂和反应条件为乙醇、浓硫酸、加热;(2)根据分析,F的结构简式为,的反应类型为取代反应,F生成产物的化学方程式为+HOCH2CH2N(CH3)2+CH3CH2OH;(3)C()的同分异构体①属于芳香族化合物;②能发生银镜反应含有醛基或-OOCH结构;③含有4种化学环境的氢;④能够与溶液反应说明含有羧基或酚羟基或酯基,综上所述,可确定含有-OOCH,含有4种化学环境的氢的结构简式为;(4)发生信息反应生成,,发生信息②反应,生成N,M与N在酸性条件下生成产物。变式2(2025·北京·模拟预测)某研究小组按下列路线合成抗炎镇痛药“消炎痛”(部分反应条件已简化)。已知:ⅰ.ⅱ.ⅲ.(1)化合物D中官能团的名称是。(2)A为芳香族化合物,A→B的化学方程式是。(3)下列说法正确的是(填序号)。a.F中氮原子的杂化方式均为b.B→D的反应类型为氧化反应c.E的芳香醛类同分异构体共有6种(4)F→G的化学方程式是。(5)I的结构简式是。(6)由F可制备物质K,转化过程如下图:写出试剂a和中间产物Q的结构简式:、。【答案】(1)羧基、碳氯键(2)+Cl2+HCl(3)bc(4)++H2O(5)(6)【分析】A为芳香族化合物,结合A的分子式可知,A为甲苯,A发生苯环上的取代反应生成B,则B的结构简式为:,B中甲基被氧化为羧基生成D,D发生信息i的反应生成E为,F与发生信息ii的反应生成G为,G和E发生取代反应生成H为,H发生信息ii的第二步反应生成I为,I发生酯基的水解反应生成消炎痛;【解析】(1)由结构可知,D中官能团的名称是羧基、碳氯键;(2)A为甲苯,A与氯气在催化剂作用下发生苯环的取代反应生成B,方程式为:+Cl2+HCl;(3)a.F中氨基氮原子形成3个共价键,且存在1对孤对电子,价电子对数为4,杂化方式均为sp3,a错误;b.B→D的反应是甲基被氧化为羧基,反应类型为氧化反应,b正确;c.E为,不饱和度为1,E的芳香醛类同分异构体共有、、(箭头所指醛基的位置),共有6种同分异构体,c正确;故选bc;(4)F与发生信息ii的反应生成G,++H2O;(5)由分析可知,I的结构简式是;(6)由P→Q的条件可知,P发生信息iii的反应,则P中必须含有氨基和羧基两种官能团,F发生信息ii的反应生成P为,则试剂a为,P发生信息iii的反应生成Q为,Q中醚键转化为酚羟基得到K。变式3(2025·山东聊城·三模)有机物Q是一种染料中间体,它的一种合成路线如下。已知:①有机物Q为芳香化合物,分子中含有一个五元环,M的核磁共振氢谱有三组峰②③亚胺结构中键性质类似于羰基。(1)B的化学名称是,的化学方程式是,的反应类型是。(2)由,可以直接合成H,设计的目的是。(3)G分子中含氧官能团有磺酸基()、(写名称),有机物Q的结构简式为。(4)已知由合成的路线如下:写出Y的结构简式。的同分异构体中能满足发生银镜反应且为链状的共有种。【答案】(1)一氯乙酸取代反应(2)防止生成副产物对硝基氯苯(3)硝基(4)8【分析】由C与NaCN发生取代反应生成D(),可推知C的结构为,由B与甲醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成C,可推知B的结构为,由A与Cl2在催化量的P的作用下生成B,可推知A为,由E的分子式为C6H5Cl,结合E与浓硫酸发生已知反应生成F(),可推知E为,F()与浓硫酸、浓硝酸反应生成G,则G为,G与水发生反应生成H(),H和反应,结合分子式可知,发生了取代反应,可推知J的结构式为(),J经还原生成M,结合M的核磁共振氢谱有三组峰,发生将硝基还原为氨基的反应,则M为,D()和M()发生已知信息②生成Q,结合信息①可得Q为:,回答下列问题;【解析】(1)根据分析可知:B的化学名称是一氯乙酸;B→C的化学方程式为:;C→D的反应类型是取代反应;(2)设计E→F的目的是防止生成副产物对硝基氯苯;(3)根据分析可知:G分子中含氧官能团有磺酸基和、硝基;有机物Q的结构简式为:;(4)和反应生成X(),X()在一定条件下生成Y(),Y(脱水得到;的同分异构体中能满足发生银镜反应且为链状的有、、、、、、、共8种。变式4(2025·北京·三模)新型药物奥氮平(M)可用于治疗精神类疾病,下图为该药物的一种合成路线。(1)D能发生银镜反应。A→B反应的化学方程式是。(2)条件a是。(3)J的结构简式是。(4)第I步:试剂x为,反应过程中能量的变化示意图如下;第II步:为催化剂,Sn被氧化到最高价态。①将x中的F原子替换为Br原子后,反应速率明显减慢。下列因素与此实验结果有关的是。a.卤原子与碳原子电负性差异b.碳卤键键能差异c.能否形成分子内氢键②x与E实际的物质的量之比为,明显高于理论值,主要原因是:a.提高E的转化率;b.。③F的化学式为;分子结构中含有一个五元环、一个六元环、一个七元环;其中七元环中N原子存在两种杂化形式。F的结构简式为。④F常以其盐酸盐的形式存在,最多能与形成盐。⑤E与Sn单质的物质的量之比的理论值为。(5)F和K生成M的反应仅有生成。①M的结构简式是。②还有另一副产物M′生成,生成原理与生成M的相同,M′含两个七元环。M′的结构简式是。【答案】(1)CH3CH2CH2Br+NaOHCH3CH2CH2OH+NaBr(2)O2、Cu、加热(3)(4)a试剂x在该条件下会与KOH发生水解反应32:3(5)【分析】D能发生银镜反应,D中含有“-CHO”,结合A的分子式可知,A为1-溴丙烷,D为丙醛,B为1-丙醇,G为乙烯,I为环氧乙烷,结合K的结构简式和J→K的条件可知,J的结构简式为(二乙醇胺),F的化学式为,其中七元环中N原子存在两种杂化形式(分别为sp2和sp3),且分子结构中含有一个五元环、一个六元环、一个七元环,推测F的结构简式为,K的结构简式为,且F和K生成M的反应仅有生成,则该反应为取代反应,M为,以此解题。【解析】(1)D能发生银镜反应,D中含有醛基,结合A的分子式可知,A为1-溴丙烷,A→B为卤代烃的水解反应,方程式为:CH3CH2CH2Br+NaOHCH3CH2CH2OH+NaBr;(2)B→D为醇的催化氧化,条件为O2、Cu、加热;(3)结合分析知,J的结构简式为:;(4)①结合反应过程可知,反应过程由苯环上和F相连的碳原子吸引氮原子引起,F的电负性大于Br,相应苯环上和F相连的碳原子的正电荷更加集中,更加容易反应,故将x中的F原子替换为Br原子后,反应速率明显减慢,故选a;②x与E实际的物质的量之比为,明显高于理论值,一方面是为了提高E的转化率,另一方面碱性条件下x可以水解,会消耗一些,故答案为:试剂x在该条件下会与KOH发生水解反应;③结合分析可知F的结构简式为;④F中N原子上含有孤电子对,可以结合HCl,结合F的结构简式可知,最多能与3形成盐;⑤E中硝基(−NO2)还原为氨基(−NH2),N元素的化合价从+3→-3,转移6e-;Sn元素的化合价从0→+4,转移4e-,根据得失电子守恒:n(E)×6=n(Sn)×4,故n(E):n(Sn)=4:6=2:3,理论值为2:3;(5)①结合分析可知,M为;②还有另一副产物M′生成,生成原理与生成M的相同,M′含两个七元环,结合F的结构简式可知M′的结构简式是。
题型02考查以结构简式为主要形式的合成路线的有机推断 典|例|精|析典例1(2025·江西卷)一种抗癌药物中间体(I),其合成步骤如图(部分试剂和条件略去)。已知,回答下列问题:(1)化合物B(填“含”或“不含”)手性碳原子。(2)B到C的有机反应类型是。(3)写出由D生成E的化学反应方程式。(4)已知化合物G含键,则G中(填“1”或“2”)号氮原子碱性更强。(5)化合物H中核磁共振氢谱峰有组峰。(6)H到I反应的目的是。(7)参照上述合成路线,画出A的同分异构体中可由乙二醇与环戊二酮合成的结构简式(写出三种,不考虑立体异构)。【答案】(1)不含(2)水解反应(取代反应)(3)(4)2(5)6(6)脱除保护基(7)【分析】物质A先与乙二醇发生反应成环,得到物质B,物质B中含有酯基,发生水解反应生成物质C,物质C的羧基发生取代反应得到物质D,根据给出的信息反应,羰基碳具有较大的正电性(氧原子电负性较强),而CH3MgBr中的碳显负电性(与金属离子Mg2+直接相连)所以物质D的羰基碳容易与CH3MgBr发生取代反应,生成E,据此解答。【解析】(1)手性碳首先要求碳原子连接4个不同的基团,B中并没有符合的碳原子。(2)B到C先发生碱性不可逆水解,再酸化,将酯基彻底转化为羧基,有机反应类型为水解反应(取代反应)。(3)由分析知,D到E的反应方程式为。(4)在化合物G中的含氮杂环中,每个碳原子均为sp2杂化,则每个碳原子剩余一个未杂化的且垂直杂环平面的p轨道,其中还含有一个电子,则三个碳原子,一共提供3个可离域的p电子,1号N原子为了保持5元平面环结构的稳定,也为sp2杂化,则其还剩余5-3=2个电子,位于未参与杂化的、垂直5元环平面的p轨道上,则一号N原子也可以提供2个可离域的p电子,题目已知化合物G中的大π键为,所以剩下6-2-3=1个未杂化的离域电子由2号N原子提供,因为2号N原子为sp2杂化,N原子价电子数为5,所以2号N原子在环平面杂化轨道的价电子数为5-1=4,而1号N原子在环平面杂化轨道的价电子数为3,则2号N原子的环平面电子云密度更高,对质子的吸引力更大,即碱性更强。(5)化合物H中含氮杂环上含有3种等效氢,四元碳环上含有2种等效氢,5元醚环中含有1种等效氢,一共3+2+1=6种,故核磁共振氢谱有6组峰。(6)对比A到B的反应与H到I的反应,可以得出乙二醇的作用是保护酮羰基,则最后一步的目的是脱除保护基。(7)环戊二酮有两种结构:,当为1,3-环戊二酮时:①乙二醇可以只与一个酮碳基反应,生成A的同分异构体:,②也可以与两个酮碳基同时反应:;当为1,2-环戊二酮时:③乙二醇只与一个酮碳基反应:生成,④乙二醇与两个酮碳基同时反应:,一共4种。典例2(2025·海南卷)药物I的一种合成路线如下:其中G为回答问题:(1)A的化学名称为。(2)BC反应类型为。(3)D的结构简式为。(4)E的同分异构体X,符合条件:①含有两个苯环;②核磁共振氢谱有2组峰且峰面积之比为。X的结构简式为。(写出一种即可)。(5)G中所含有的官能团名称为。(6)E→F的反应方程式为。(7)比照上图合成I的路线信息,从出发,辅之以C6H5CH2Cl及一个或两个碳的有机物(无机试剂任选),设计合成的路线。已知:①羧基在催化氢化条件下不被还原;②。【答案】(1)丙酸(2)取代反应(3)(4)或(5)氨基、醚键(6)+Br2+HBr(7)【分析】根据题干信息,由AB发生了取代反应(A中的-OH被-Cl取代),BC发生取代反应(B中的-Cl被取代),C和D的分子式相同为同分异构体,结合E的结构简式和DE的反应条件以及BC的取代过程可知,D的结构简式为:,EF在光照条件下发生的取代反应,苯环侧链亚甲基上的H被溴原子取代,生成F(含-COCHBrCH3),由结构简式可知FH发生取代反应,则G的结构简式为,H与H2发生还原反应,最终生成I。【解析】(1)A的化学名称为:丙酸。(2)由分析可知BC的反应类型为:取代反应。(3)由分析可知,D的结构简式为:。(4)E的同分异构体X,符合条件:①含有两个苯环;②核磁共振氢谱有2组峰且峰面积之比为,说明其结构高度对称,则X的结构简式为:或。(5)结合分析可知,G中所含有的官能团名称:为氨基、醚键。(6)E→F的反应方程式为:+Br2+HBr。(7)结合题干和已知信息,苯酚发生A→F的一系列反应可生成,再发生H→I的反应生成,再经取代反应生成,再经消去和酸化两步合成目标产物,合成路线为:。方|法|提|练解题关键是“辨结构差异、析官能团转化、用反应机理”。首先,对比相邻物质结构简式,明确官能团变化(如羟基氧化、酯基水解)及成键断键位置;其次,结合题干反应信息,迁移同类反应机理,推导未知物质结构;最后,逆向验证合成路径合理性,注意官能团保护细节,规范书写相关化学用语,兼顾推导逻辑与答题规范。变|式|巩|固变式1(2025·广东中山·模拟预测)G是一种四环素类药物合成中间体,其合成路线如下:(1)A分子中,与2号碳相比,1号碳的C-H键极性相对(填“较大”或“较小”)。(2)D→E会产生与E互为同分异构体且含五元环的副产物,其结构简式为。(3)E分子中含氧官能团名称为醚键、和,F分子中手性碳原子数目为。(4)下列说法正确的有______。A.F生成G是还原反应,反应过程中有π键断裂B.C分子中有大π键,存在手性碳原子C.D在水中的溶解度比HOOCCH2CH2COOH小,D与H2O之间可形成氢键D.E生成F中的“2)(CH2OH)2,H+”,分两步完成,第一步是取代反应(5)结合以上流程,以和为原料制备。①从开始,第一步反应的化学方程式,第二步反应的反应类型是,无机产物是。②最后一步反应的化学方程式。【答案】(1)较大(2)
(3)羰基羧基1(4)AC(5)+HBr+H2O取代反应HBrn+n+(2n-1)H2O【分析】A与B发生取代反应得到C,再经过酯基水解得到D,D发生脱水成环得到E,E中的酮羰基经过转化得到F,最后LiAlH4还原酯基得到G。【解析】(1)1号碳上吸电子基团比2号碳多,所以其电子云偏移程度大,极性较大。(2)D分子有2个羧基,均可以与苯环脱水成环,故副产物为。(3)E分子含氧官能团还有羧基、羰基;连接4个不同基团的C有手性,F分子手性碳如图所示,有一个手性碳。(4)A.F生成G为酯基的还原,反应过程有C=O键断裂,C=O键中含有π键,A正确;B.B分子中苯环上存在大π键,但分子中没有手性碳,B错误;C.D分子中的苯环为较强的疏水基团,而HOOCCH2CH2COOH有多个亲水基团,且分子体积小,所以D在水中溶解度较小,D分子中也具有亲水的羧基,可以与水分子形成氢键,C正确;D.E生成F的第一步反应为酮羰基质子化,活化羰基C,得到第二步为乙二醇中的一个带负电的O先与酮碳基中正电荷密度较高的羰基C加成得到,H2O+不稳定,易脱去,所以第三步为碳正离子重排,脱去一分子水,得到,第四步为乙二醇的另一个带负电的羟基进攻碳正离子,并去质子化得到稳定的电中性物质,所以第二步反应的第一个过程为加成反应,D错误,故选AC。(5)结合ABC、以及F到G之间的反应原理:合成路径第一步为将环戊醇中羟基取代,得到1-溴环戊烷:+HBr+H2O,第二步为利用B到C的反应,将1-溴环戊烷和丙二酸二甲酯发生取代反应得到,同时生成小分子无机产物HBr,第三步为利用F到G的反应,将其还原转化为,第四步为利用原料丙二酸二甲酯水解为丙二酸,最后与丙二酸发生缩聚反应得到目标产物,其化学方程式为n+n+(2n-1)H2O。变式2(2025·河南·模拟预测)以苯为原料合成邻溴苯酚的流程如下:回答下列问题:(1)E的名称是;H中官能团有(填名称)。(2)的反应类型是;已知:苯磺酸(B)是强酸,则与足量溶液反应,最多能消耗。(3)设计、步骤的目的是。(4)下列有机物中,电离常数最大的是(填代号)。a.
b.
c.
d.(5)写出的化学方程式:。(6)J是的同系物,J的相对分子质量比多14.同时具备下列条件的的同分异构体有(填代号)(不包括立体异构体及J本身)。①属于芳香族化合物
②能与反应生成a.7种
b.10种
c.16种
d.23种其中核磁共振氢谱如图所示,且不能与溶液发生显色反应,写出所有其可能的结构简式:。【答案】(1)苯酚(酚)羟基、碳溴键(各1分)(2)取代反应3(3)定位,确保将溴引入到羟基邻位(4)b(5)+H2SO4(浓)+H2O(6)c【分析】该题是以苯为原料合成邻溴苯酚的流程,首先苯与浓硫酸反应生成苯磺酸,接着与氢氧化钠反应变成苯磺酸钠,之后与氢氧化钠在加热的条件下生成苯酚钠,酸化之后变成苯酚,这样引入了酚羟基;为了确保将溴引入到羟基邻位,我们使酚羟基已经活化的对位和一个邻位被占据,所以我们继续让苯酚和浓硫酸反应,使磺酸基占据对位和邻位,接着和Br2发生加成反应,这样溴原子占据酚羟基的邻位,之后消去磺酸基便可制得产物;【解析】(1)羟基直接连在苯环上,所以E的名称是苯酚,H中官能团有碳溴键和酚羟基;(2)从反应过程中可以看出苯酚与浓硫酸反应引入磺酸基团,同时生成了水,该反应为取代反应;“最多”,即碳酸钠足量,只生成碳酸氢钠,酚羟基与碳酸钠只生成碳酸氢钠,已知苯磺酸(B)是强酸,F另外两个磺酸基可以消耗1个碳酸钠,故可以与3mol碳酸钠反应;(3)目标产物是邻溴苯酚,酚羟基使苯环邻、对位氢活化,必须先将1个邻位、对位占用,再在另一个邻位引入溴原子;(4)酚羟基中键极性越强,越容易断裂。甲基是推电子基,使羟基极性减弱,氟、溴是吸电子基,使羟基极性增大,且氟的电负性大于溴,故间氟苯酚的酸性最强;(5)A和浓硫酸发生取代反应生成苯磺酸和水,故反应方程式为:+H2SO4(浓)+H2O(6)J分子含苯环,取代基有甲基、溴原子、羟基,依题意,同分异构体有三类:①1个取代基:(1种);②3个取代基:10种,除去其自身,共9种;③2个取代基:—和;和;有6种。符合条件的同分异构体有16种;观察核磁共振氢谱图可知,它有四组峰且峰的面积之比为,它的结构简式为。变式3(2025·河南·三模)黄芩素(L)作为一种具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等多种药理活性的天然成分,人工合成路线如图所示:已知:回答下列问题:(1)黄芩素中的含氧官能团的名称为。(2)A中碳原子的杂化轨道类型有种,反应B→C的反应类型为。(3)反应C→D中生成的D和另一种产物均能与溶液反应,则反应C→D的化学方程式为。(4)F的结构简式为。(5)D的同分异构体有多种,同时具备下列条件的结构有种(不考虑立体异构),写出其中核磁共振氢谱图中有6组峰的结构简式:。a.能与溶液发生显色反应
b.能使的溶液褪色c.能发生银镜反应(6)参考题中所给信息,写出以和为原料合成的合成路线:(无机试剂任选)。【答案】(1)(酚)羟基和醚键(2)2氧化反应(3)(4)(5)16(6)【分析】由A、C结论可推得B为苯甲醇,C与反应得D,D根据信息发生反应得E,根据E、G的结构简式结合F的分子式可得F为,以此作答;【解析】(1)根据L的结构简式得黄芩素中的含氧官能团的名称为(酚)羟基和醚键;(2)A中碳原子的杂化方式有sp2、sp3两种,反应B到C是将羟基转化为醛基,发生氧化反应;(3)反应C→D中生成的D和另一种产物均能与溶液反应,则反应C→D的化学方程式为;(4)由分析得F的结构简式为;(5)D的同分异构体能与溶液发生显色反应,证明结构中需要有苯环和酚羟基,能使的溶液褪色证明结构中有碳碳双键,能发生银镜反应,结构中含有醛基,符合条件的结构有以下几种,苯环上有2个侧链:、(邻间对3种);、(邻间对3种);苯环上有三个侧链:-OH、-CH=CH2、-CHO,结构有10种,共16种;其中核磁共振氢谱图中有6组峰的结构简式;(6)以和为原料合成,首先由与反应引入碳碳双键和羧基,再与SOCl2反应引入氯原子,最后碳碳双键发生加聚反应即得目标产物,合成路线如下:。变式4(2025·四川达州·模拟预测)昂丹司琼可用于预防和治疗手术后的恶心和呕吐。其某种合成路线如下(略去部分试剂、条件和步骤):已知:①。②。③不饱和度:又称缺氢指数,某一有机物衍变为相应的烃后,与相同碳数的饱和开链烃相比较,每缺少2个氢为1个不饱和度,用表示。回答下列问题:(1)有机物A的化学名称为。(2)的反应类型为。(3)中官能团的名称为。(4)的结构简式为。(5)已知试剂的分子式为,其结构简式为,存在两个且不存在的同分异构体有种(不考虑立体异构)。已知:①连二烯烃不稳定;②中不存在大键;③正四面体烷()的。(6)化合物的合成路线如下:参照上述的合成路线,写出第④步反应的化学方程式:(忽略立体化学)。【答案】(1)邻硝基苯胺(或1-氨基-2-硝基苯或2-硝基苯胺)(2)还原反应(3)碳溴键、氨基(4)(5)7(6)【分析】利用化合物A中-NH2的碱性与硫酸反应生成化合物B,B与CuBr反应生成化合物C,化合物C中的-NO2被Fe还原为-NH2形成化合物D;化合物D断裂N-H键与化合物E先加成后消去形成化合物F;化合物F中断裂C-Br键与碳碳双键处的C-H键发生取代反应成环,形成化合物G;根据G到过程提供了两个甲基和一个原子,且聚甲醛,提供了一个原子,再结合有机物I()去掉一个结构即可确定的结构简式为;根据昂丹司琼的结构简式逆推可得有机物的结构简式为。【解析】(1)有机物A()中硝基和氨基连在苯环的邻位,其化学名称为邻硝基苯胺或1-氨基-2-硝基苯或2-硝基苯胺。(2)由到属于“去氧加氢”的还原反应。(3)D中官能团有其名称为碳溴键,还有其名称为氨基。(4)根据G到过程提供了两个甲基和一个原子,且聚甲醛,提供了一个原子,再结合有机物I()去掉一个结构即可确定的结构简式为。(5)根据昂丹司琼的结构简式逆推可得有机物的结构简式为,该有机物有三个不饱和度,其同分异构体要求存在两个且不存在和连二烯结构,故其可能的碳骨架为、和,因不存在大键,则该结构固定一个的位置,另一个的位置可能为,同理,另外两个碳骨架固定一个的位置,另一个的位置可能为、、,合计7种。(6)先发生光卤代反应得到,再在和的作用下将还原为得到,再在碱性环境下发生已知信息②反应得到,再发生已知信息①反应醛醛加成得到,最后一步反应的化学方程式为。
题型03考查“半推半知”型的有机推断典|例|精|析典例1(2025·河南卷)化合物I具有杀虫和杀真菌活性,以下为其合成路线之一(部分反应条件已简化)。回答下列问题:(1)I中含氧官能团的名称是。(2)A的结构简式为。(3)由B生成C的化学方程式为。反应时,在加热搅拌下向液体B中滴加异丙醇;若改为向异丙醇中滴加B则会导致更多副产物的生成,副产物可能的结构简式为(写出一种即可)。(4)由D生成E的反应类型为。(5)由F生成H的反应中可能生成中间体J,已知J的分子式为,则J的结构简式为(写出一种即可)。(6)G的同分异构体中,含有碳氧双键的还有种(不考虑立体异构);其中,能发生银镜反应,且核磁共振氢谱显示为两组峰的同分异构体的结构简式为。【答案】(1)醚键,酯基(2)(3)(4)取代反应(5)或(6)6【分析】A在氯气和氯化铁催化下生成B,根据B的结构可推出A为,B与异丙醇发生取代反应生成C,C与浓硝酸发生取代反应生成D,根据F的结构推出D为,D与发生取代反应生成E,E为,E与铁粉,氯化氢发生还原反应生成F,F与3-戊酮在一定条件下生成H,H与乙酰氯发生反应生成I,据此解答。【解析】(1)由I的结构式可知,其含氧官能团为醚键,酯基,故答案为:醚键,酯基;(2)由分析可知,A为,故答案为:;(3)由分析可知,B与异丙醇发生取代反应生成C和氯化氢,化学方程式为:;反应时,在加热搅拌下向液体B中滴加异丙醇,异丙醇较少,滴加下去优先和活泼的酰氯发生反应,若改为向异丙醇中滴加B,则异丙醇足量,会苯环上的氯原子发生取代,导致更多副产物的生成,副产物的结构简式为,故答案为:;;(4)根据C的结构推出D为,D与发生取代反应生成E,故答案为:取代反应;(5)由F生成H的反应中可能生成中间体J,已知J的分子式为,说明F生成H发生了已知信息第一步反应,然后第二步反应,第二步两种产物互为顺反异构体,则J的结构简式为或,故答案为:或;(6)G为3-戊酮,分子式为C5H10O,它的同分异构体中,含有碳氧双键,说明为醛或酮,若为醛,可以看成将醛基挂在-C4H9上,共有4种同分异构体,分别为:,若为酮,除了G本身外,共有2种同分异构体,分别为:,共有6种符合要求的同分异构体,其中,能发生银镜反应(含有醛基),且核磁共振氢谱显示为两组峰的同分异构体的结构简式为,故答案为:6;。典例2(2025·黑吉辽蒙卷)含呋喃骨架的芳香化合物在环境化学和材料化学领域具有重要价值。一种含呋喃骨架的芳香化合物合成路线如下:回答下列问题:(1)A→B的化学方程式为。(2)C→D实现了由到的转化(填官能团名称)。(3)G→H的反应类型为。(4)E的同分异构体中,含苯环(不含其他环)且不同化学环境氢原子个数比为的同分异构体的数目有种。(5)M→N的三键加成反应中,若参与成键的苯环及苯环的反应位置不变,则生成的与N互为同分异构体的副产物结构简式为。(6)参考上述路线,设计如下转化。X和Y的结构简式分别为和。【答案】(1)+CH3OH+H2O(2)羟基醛基(3)取代反应(4)4(5)(6)【分析】A为邻羟基苯甲酸,与甲醇发生酯化反应生成B(),在LiAlH4的作用下,发生还原反应生成C(),C被氧气氧化为D(),D和CBr4反应生成E(),E在CuI作用下,生成F(),F与反应生成G,结合H的结构可推出G为,G与反应生成H,H在一定条件下转化为M(),M与PtCl2反应生成N(),据此解答。【解析】(1)由分析可知,A为邻羟基苯甲酸,与甲醇发生酯化反应生成B,化学方程式为+CH3OH+H2O;(2)由分析可知,C为,C被氧气氧化为D(),羟基转化为醛基,故答案为:羟基;醛基;(3)G为,与反应生成,属于取代反应的特征,故答案为:取代反应;(4)E为,含苯环(不含其他环)且不同化学环境氢原子个数比为的同分异构体,如果为醛基,溴原子,甲基的组合时,可形成
两种,如果为酮碳基,溴原子组合时可形成
,一共有4种,故答案为:4;(5)M→N的三键加成反应中,若参与成键的苯环及苯环的反应位置不变,N为,可以推断出M中的三键与右侧苯环连接时可以形成N中的六元环或五元环,因此可能的副产物为,故答案为:;(6)参考上述路线,可先将消去生成,再与反应生成,与在一定条件下得到目标产物,故答案为:;。方|法|提|练解题核心是“抓已知信息、联未知片段、融推断逻辑”。首先,充分利用题干给出的部分结构、反应条件等已知信息,锁定突破口,推导相邻物质的结构特征;其次,结合未知片段的分子式、不饱和度,迁移同类反应规律,补齐未知结构;最后,正向串联已知与推导片段,逆向验证整体合理性,注意官能团协同转化,规范书写,精准突破“半知半隐”的推断难点。变|式|巩|固变式1(2025·北京丰台·二模)有机化合物K作为高活性农用杀菌剂,其合成路线如下。已知:i.RCOOHRCOClii.+R2OH(1)A分子含有的官能团名称是。(2)D→E的化学方程式是。(3)F的结构简式是。(4)依据E→F的反应原理,F在一定条件下缩聚成高分子的化学方程式为。(5)下列说法正确的是(填序号)。a.I能与溶液反应b.J的分子式为,核磁共振氢谱显示峰面积比为1:4:6c.1molK最多能与7mol发生加成反应(6)B与F合成G过程如下。①判断并解释F中基团对α-H活泼性的影响。②已知:,L和M的结构简式分别为、。【答案】(1)羧基、氯原子或碳氯键(2)(3)(4)n(5)ab(6)增强α-H的活泼性,酯基和羰基均为吸电子基团,可以使α位C-H极性增强,易断裂【分析】A()反应生成B(),D()与C2H5OH在浓硫酸、加热条件下反应生成E(),E与CH3COOC2H5在C2H5ONa的条件下反应,生成F(),B与F反应生成L(),异构化为,再脱去HCl生成G,G反应生成I(),I与J()反应脱水生成K()。【解析】(1)根据已知i以及B的结构简式可知,A的结构简式为,官能团名称是羧基、氯原子或碳氯键;(2)D(C7H6O2)与C2H5OH在浓硫酸、加热条件下反应生成E(C9H10O2),这是一个酯化反应,D为羧酸,其结构简式为,反应的化学方程式为;(3)E()与CH3COOC2H5在C2H5ONa的条件下反应,结合已知条件ii生成F,F的结构简式为;(4)依据E→F的反应原理,F在一定条件下缩聚成高分子的化学方程式为n(5)a.I的结构简式为,含有的羧基能与溶液反应,a正确;b.J的分子式为,结构简式为:核磁共振氢谱显示峰面积比为1:4:6,b正确;c.1molK()最多能与8mol发生加成反应,c错误;(6)F的结构简式为,酯基和羰基均为吸电子基团,可以使α位C-H极性增强,易断裂,B与F反应生成L,反应方程式为:,根据已知:可得,异构化为,再脱去HCl生成G。变式2(2025·山东·模拟预测)松香烷是多种天然化合物的结构基础,化合物Ⅰ是合成松香烷的中间体,其合成路线如图所示(部分反应条件已省略,Ph—表示苯基)。已知:①②③④回答下列问题:(1)化合物C中含氧官能团的名称为;C+E→F的反应类型为。(2)G→H的反应条件为;D的结构简式为。(3)H→I的化学方程式为。(4)化合物E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核磁共振
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