高考复习主观题突破三有机合成与综合推断

主观题突破三有机合成与综合推断高考总复习优化设计GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI2026突破点1有机物的官能团、反应类型及方程式突破点2限制条件同分异构体数目的判断及书写目录索引

突破点3有机合成路线的分析与设计突破点1有机物的官能团、反应类型及方程式必备知识•梳理1.识记常见官能团的结构与名称

链接高考1有机化合物官能团的识别酮羰基

氟原子、羧基

酮羰基

醚键

羧基羟基

醛基

羧基

羟基

醚键和羟基

2.在掌握烷烃系统命名法的基础上重点关注以下两方面:(1)含官能团的有机物的命名链接高考2有机化合物的命名异丁酸或2-甲基丙酸

1,2-二甲苯(或邻二甲苯)2,6-二氯甲苯

邻硝基甲苯

3-氯丙烯

3,4-二氯苯甲酸

3.依据反应条件判断有机反应类型

反应条件反应类型和可能的官能团(或基团)浓硫酸、△①醇的消去(醇羟基)②酯化反应(羟基或羧基)稀硫酸、△①酯的水解(酯基)②糖类的水解反应NaOH水溶液、△①卤代烃的水解(—X)②酯的水解(酯基)NaOH醇溶液、△卤代烃的消去(—X)H2/催化剂加成(碳碳双键、碳碳三键、醛基、羰基、苯环)O2/Cu或Ag、△醇羟基催化氧化LiAlH4或NaBH4羧酸的还原Cl2(Br2)/铁或FeX3作催化剂苯环上的取代反应卤素单质(Cl2或溴蒸气)、光照①烷烃的取代反应②苯环上烷烃基的取代反应关键能力•提升1.(2024·全国甲卷)白藜芦醇(化合物I)具有抗肿瘤、抗氧化、消炎等功效。以下是某课题组合成化合物I的路线。回答下列问题:(1)A中的官能团名称为__________。

(2)由C生成D的反应类型为__________。

(3)由E生成F的化学方程式为______________________________。

(4)已知G可以发生银镜反应,G的化学名称为____________________。

硝基

取代反应

对甲氧基苯甲醛

解析:(1)A中官能团为—NO2,名称为硝基。(2)C中的—OH被(CH3O)2SO2中的—OCH3取代,所以由C生成D的反应类型为取代反应。(4)由G的分子式C8H8O2和G可以发生银镜反应知,G分子中含有—CHO,结合H的结构可知G为,其名称为对甲氧基苯甲醛(或4-甲氧基苯甲醛)。2.(2025·甘肃卷)毛兰菲是一种具有抗肿瘤活性的天然菲类化合物,可按下图路线合成(部分试剂省略):(1)化合物A中的含氧官能团名称为___________________,化合物A与足量NaOH溶液反应的化学方程式为______________________________。

(2)化合物B的结构简式为___________。

(3)关于化合物C的说法成立的有__________。

①与FeCl3溶液作用显色②与新制氢氧化铜反应,生成砖红色沉淀③与D互为同系物④能与HCN反应(4)C→D涉及的反应类型有__________,__________。

(5)F→G转化中使用了CH3OLi,其名称为__________。

醛基、(酚)羟基

②④

加成反应

取代反应

甲醇锂

(6)毛兰菲的一种同分异构体I具有抗氧化和抗炎活性,可由多取代苯甲醛J出发,经多步合成得到(如下图)。已知J的1H-NMR谱图显示四组峰,峰面积比为1∶1∶2∶6。J和I的结构简式为__________,__________。

解析:(1)由结构简式可知A中的含氧官能团名称为醛基、(酚)羟基,由酚羟基具有酸性,可写出A与足量NaOH溶液反应的化学方程式。

3.(2024·黑吉辽卷)特戈拉赞(化合物K)是抑制胃酸分泌的药物,其合成路线如下:回答下列问题:(1)B中含氧官能团只有醛基,其结构简式为______________。

(2)G中含氧官能团的名称为__________和__________。

(3)J→K的反应类型为__________。

(4)E→F转化可能分三步:①E分子内的咪唑环与羧基反应生成X;②X快速异构化为Y;③Y与(CH3CO)2O反应生成F。第③步化学方程式为______________________________。

羧基

(酚)羟基

取代反应

(5)苯环具有与咪唑环类似的性质。参考E→X的转化,设计化合物I的合成路线如下(部分反应条件已略去)。其中M和N的结构简式为__________和__________。

(4)E→F分为三步,分别为

(5)参照E→X合成路线可知化合物I合成路线如下:学科素养•发展1.(2025·安徽安庆3月二模)托伐普坦J是一种选择性血管加压素V2受体拮抗药,可用于血容量扩张,其前体的最新合成路线如下:回答下列问题:(1)A的化学名称为_____________。

(2)B到C的反应类型为_____________。

(3)D转化为E的化学方程式为______________________________。

(4)J中存在的官能团名称为__________________。

邻硝基苯甲酸

还原反应

(酮)羰基,酰胺基

解析:A在K2CO3、丙酮存在下与硫酸二甲酯发生取代反应生成B,B在HCl、乙酸乙酯、SnCl2下将—NO2还原为—NH2生成C,C与TsCl在py下发生取代反应生成D,D与4-溴丁酸乙酯在DMF下发生取代反应生成E,E在KOt-Bu,tol下反应成环,生成F,F在H2SO4作用下生成G,G经多步反应生成J。

的名称为邻硝基苯甲酸(或2-硝基苯甲酸)。(2)B到C的过程中由—NO2转变为—NH2,可知B到C的反应类型为还原反应。(3)根据D到E的反应试剂为4-溴丁酸乙酯,确定反应物之一为

,生成物中存在HBr。(4)分析J的结构简式,可得官能团的名称为(酮)羰基,酰胺基。2.(2025·黑龙江齐齐哈尔一模)玛巴洛沙韦(化合物Q)是一种新型抗流感药物,其合成路线如图(部分试剂已省略)。回答下列问题:(1)A中含氧官能团的名称为_______________。

(2)A到B的反应类型为__________(填字母,下同),M到N的反应类型为__________。

A.取代反应 B.还原反应C.氧化反应 D.消去反应(3)化合物I的名称为________________(系统命名法)。

(4)写出化合物D到化合物E的化学方程式:____________________。

羧基和醚键

AB3,4-二氟苯甲酸

(1)由化合物A结构简式可知,含氧官能团的名称为羧基和醚键。(2)A到B的反应类型是A中的氨基与羧基生成酰胺基的取代反应;M到N的反应类型是碳氧双键转化为醇羟基,是得氢的过程,为还原反应。(3)化合物I的名称为3,4-二氟苯甲酸。3.(2025·黑龙江大庆二模)甲磺酸贝舒地尔片(化合物J)是一种甲磺酸盐,用于治疗慢性抗宿主病,其合成路线如图所示。②MsOH为甲磺酸,一种常见的有机酸,其结构简式为CH3SO3H。

回答下列问题:(1)C的结构简式为__________。

(2)I的含氧官能团名称是______________。

(3)F生成G的化学方程式是____________________。

醚键、酰胺基

(4)G成环制得H的过程中涉及两步反应,反应类型依次是加成反应和__________。

(5)H到I分两步进行,已知SOCl2是常用的卤化试剂,可将羟基转化为氯原子,则合成过程中H与SOCl2反应生成的有机产物的结构简式为__________。

消去反应

4.(2025·浙江杭州二模)化合物K具有治疗心血管疾病的功效,其合成路线如下(部分反应条件及试剂已简化):请回答:(1)化合物A中可以发生水解反应的官能团名称是__________。

(2)E+F→G的化学方程式是______________________________。

(3)I的结构简式是________________。

酯基

突破点2限制条件同分异构体数目的判断及书写真题体验1.(1)(2025·河北卷)写出满足下列条件A(

)的芳香族同分异构体的结构简式:__________。

(a)不与FeCl3溶液发生显色反应;(b)红外光谱表明分子中不含C═O;(c)核磁共振氢谱有三组峰,峰面积比为1∶1∶3;(d)芳香环的一取代物有两种。(2)(2025·河南卷)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__________。

62.(1)(2024·河北卷)同时满足下列条件的I(

)的同分异构体共有__________种。

(a)核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶2;(b)红外光谱中存在C═O和硝基苯基(

)吸收峰。其中,可以通过水解反应得到化合物H(

)的同分异构体的结构简式为_____________________________。

6(2)(2024·安徽卷)D(

)的同分异构体中,同时满足下列条件的有__________种(不考虑立体异构),写出其中一种同分异构体的结构简式:____________________________________________。

①含有手性碳②含有2个碳碳三键③不含甲基4CH≡C—CH2—CH2—CH2—CH(NH2)—C≡CH解析:

根据题目所给条件,同分异构体中含有2个碳碳三键,说明结构中不含苯环,结构中不含甲基,说明三键在碳链的两端,同分异构体中又含有手性碳原子,因此,可能的结构有CH≡C—CH2—CH2—CH2—CH(NH2)—C≡CH、CH≡C—CH2—CH2—CH(NH2)—CH2—C≡CH、HC≡C—CH(CH2NH2)—CH2—CH2—C≡CH、HC≡C—CH(CH2CH2NH2)—CH2—C≡CH,共4种。(3)(2024·全国甲卷)I(

)的同分异构体中,同时满足下列条件的共有__________种(不考虑立体异构)。

①含有手性碳原子(连有4个不同的原子或基团的碳为手性碳原子);②含有两个苯环;③含有两个酚羟基;④可发生银镜反应。9(4)(2024·甘肃卷)化合物Ⅲ(

)的同分异构体中,同时满足下列条件的有__________种(不考虑氧原子与酯基相连的情况)。

①含有苯环且苯环上的一溴代物只有一种;②能与新制Cu(OH)2反应,生成砖红色沉淀;③核磁共振氢谱显示有4组峰,峰面积之比为1∶2∶3∶6。6(5)(2024·黑吉辽卷)(D)的同分异构体中,与D官能团完全相同,且水解生成丙二酸的有

种(不考虑立体异构)。

6模型构建1.限制条件同分异构体的书写步骤

(1)“碎片”推测:依据分子式(不饱和度)信息,特殊结构信息、类别信息、化合物性质等推知官能团。(2)碳架构建:除“碎片”以外的碳原子,按碳架异构搭建。(3)“碎片”组装:先在碳架上进行基团定位→再考虑取代基的碳链异构→再考虑取代基在碳架上的位置异构→最后考虑官能团类别异构。(4)方法选择:“端基碎片”的位置异构一般选择“等效氢”“定一移一”等方法;“非端基碎片”的位置异构一般选择“插入法”。2.限定条件的同分异构体结构的推断分析

常见限定条件有机物分子中的官能团或结构特征属于芳香族化合物含苯环能与NaHCO3或Na2CO3溶液反应放出CO2气体—COOH能与钠反应产生H2—OH或—COOH能与Na2CO3溶液反应—OH(酚)或—COOH能与NaOH溶液反应—OH(酚)或—COOH或—COOR或—X(或碳卤键)能发生银镜反应或能与新制Cu(OH)2反应含醛基(—CHO)、甲酸酯(HCOOR)能与FeCl3溶液发生显色反应或与饱和溴水反应产生白色沉淀—OH(酚)能发生水解反应—COOR或—CONH—或—X(或碳卤键)常见限定条件有机物分子中的官能团或结构特征既能发生水解反应又能发生银镜反应(或水解产物能发生银镜反应)甲酸酯(HCOOR)核磁共振氢谱有n组峰有n种不同化学环境的氢原子,若峰面积之比中出现3或6时,常可考虑分子中含有1个或2个甲基3.记住含苯环同分异构体的数目(1)若苯环上连有2个取代基,则有邻、间、对3种结构。(2)若苯环上连有3个相同的取代基,则有连、均、偏3种结构。(3)若苯环上连有—X、—X、—Y3个取代基,则有6种结构。(4)若苯环上连有—X、—Y、—Z3个不同的取代基,则有10种结构。模型应用1.(1)(2025·江苏卷)写出同时满足下列条件的G(

)的一种同分异构体的结构简式:____________________。

①含有3种不同化学环境的氢原子;②碱性条件下水解后酸化,生成X和Y两种有机产物,n(X)∶n(Y)=2∶1,X的相对分子质量为60,Y含苯环且能与FeCl3溶液发生显色反应。解析:G的分子式为C14H17O4Cl,不饱和度为6。其同分异构体碱性条件下水解后酸化得X和Y,且n(X)∶n(Y)=2∶1,Y含苯环且能与FeCl3溶液作用显紫色,则含酚羟基,所以该同分异构体是X和Y形成的酯,X的相对分子质量为60,可知X为CH3COOH,所以结构中有两个—OOCCH3基团,含两个不饱和度,加上苯环4个不饱和度,得出该结构中其余基团饱和。分子中含17个H,有3种不同化学环境,则该结构对称,除两个—OOCCH3外,其余11个H只有两种不同化学环境,苯环上存在对称的两个H,剩余9个H完全一样,(2)(2023·新课标卷)在B(

)的同分异构体中,同时满足下列条件的共有__________种(不考虑立体异构);

①含有手性碳;②含有3个甲基;③含有苯环。其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为3∶3∶3∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为__________。

9(3)(2023·全国乙卷)在D(

)的同分异构体中,同时满足下列条件的共有__________种;

①能发生银镜反应;②遇FeCl3溶液显紫色;③含有苯环。其中,核磁共振氢谱显示为五组峰,且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为__________。

13解析:能发生银镜反应说明该结构中含有醛基,能遇FeCl3溶液显紫色说明该结构中含有酚羟基。若苯环上有—OH、—CH2CHO两个取代基,可能的结构有3种;若苯环上有—OH、—CH3和—CHO三个取代基,可能的结构有10种,所以符合条件的同分异构体共13种。其中,核磁共振氢谱显示为五组峰,且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1,说明这种同分异构体中不能含有甲基且结构为一种对称结构,因此,这种同分异构体的结构简式为

。(4)(2023·浙江1月卷)写出3种同时符合下列条件的化合物C()的同分异构体的结构简式:____________________。

①分子中只含一个环,且为六元环;②1H-NMR谱和IR谱检测表明:分子中共有2种不同化学环境的氢原子,无氮氮键,有乙酰基()。(5)(2023·浙江6月卷)写出同时符合下列条件的化合物D[

]的同分异构体的结构简式:__________。

①分子中含有苯环;②1H-NMR谱和IR谱检测表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,有酰胺基()。(6)(2023·全国甲卷)具有相同官能团的B()的芳香同分异构体还有________种(不考虑立体异构,填字母)。

a.10 b.12

c.14

d.16其中,核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积比为2∶2∶1∶1的同分异构体结构简式为__________。

d2.(2025·安徽安庆3月二模)某化合物的分子式为C9H11O2N,符合下列条件的同分异构体有__________种(不考虑立体异构)。

①与C具有相同的官能团(C中含官能团:—NH2、