03 有机物的综合推断(3)——依据题给信息进行推断 （附答案解析）-备战2023年高考化学大题逐空突破系列（全国通用）

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有机物的综合推断(3)——依据题给信息进行推断
【高考必备知识——常考有机信息的解读与应用】
1．烯烃的有关信息
(1)双烯合成：1，3－丁二烯与乙烯(乙炔)发生环化加成反应得到环己烯(环己二烯)
方程式
，
机理解读
，1，3－丁二烯发生1，4－加成，合成六元环的首选方法
实例

(2)烯烃的氧化反应
①臭氧氧化：烯烃通过臭氧氧化并经锌和水处理得到醛或酮：
方程式

机理解读
，生成醛或酮
实例

②酸性高锰酸钾溶液氧化
方程式

机理解读
酸性高锰酸钾溶液的氧化性更强，碳碳双键上的氢原子进一步氧化，形成羧酸(R″—COOH)，若R″为H原子，则最终氧化为CO2
烯烃、炔烃与酸性高锰酸钾溶液反应的规律

③硼氢化氧化
方程式

机理解读
此反应可理解为一个加成反应，注意羟基加成在含氢原子较多的双键碳原子上，而氢则加在含氢原子较少的碳原子上
实例

(3)丙烯上的甲基(α­H)在500℃～600℃取代：
2．与芳香烃有关的信息
(1)博－克烷基化反应
方程式

机理解读
实质为苯与卤代烃发生取代反应
实例
＋
(2)博－克酰基化反应
方程式


机理解读
实质为苯中的氢与酰基化合物中酰基的取代反应
实例

(3)苯环上的硝基被还原
方程式

机理解读
实质为硝基加氢去氧的反应
3．与格氏试剂有关的信息
格氏试剂：RMgX(X表示卤素原子)，用RX与金属Mg制取。是有机合成中常用的一种试剂，起到增长碳链的作用
(1)格氏试剂(R′MgX)与醛或酮反应
方程式

机理解读
格氏试剂与醛、酮反应时，格氏试剂的烃基进攻羰基碳，生成卤代烃氧基镁，酸化后得到醇。即：
(2)格氏试剂(R′MgX)与酯的反应
方程式

机理解读
格氏试剂与酯的反应，从形式上可以看成二步：首先格氏试剂的烃基取代酯中的烷氧基(—OCH2CH3)生成醛或酮；生成的醛或酮再进一步与格氏试剂反应，最终生成醇
实例

4．与醛、酮、酯有关的信息
(1)醛与醛缩合——羟醛缩合
方程式

机理解读
含有α－H的醛在稀碱(10% NaOH)的作用下对碳氧双键进行加成生成β－羟基醛；生成的β－羟基醛在加热条件下再发生消去反应而脱去水

(2)酯与酯缩合
方程式
RCOOR′＋R″CH2COOR′＋R′OH
机理解读
也是α－H的机理，从反应形式上看，是一个取代反应；即：

(3)酯交换反应
方程式
RCOOR′＋R″OHRCOOR″＋R′OH(R、R′、R″代表烃基)
机理解读
酯化反应为可逆反应，在酯的溶液中，是有少量的游离醇和酸存在的。酯交换反应中的醇能够与酯溶液中少量游离的酸进行酯化反应，新的酯化反应就生成了新的酯和新的醇。即：酯脱OR′，醇脱氢，类比于酯化反应中的“酸脱羟基，醇脱氢”
5．其它类型的有机信息
(1)炔烃通过臭氧化并经锌和水处理得到羧酸

(2)烯烃与冷的高锰酸钾在碱性条件下的反应

(3)乙炔自身加成：2CH≡CHCH2==CH—C≡CH
(4)卤代烃跟氰化钠溶液反应再水解可得到羧酸：CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH
(5)卤代烃与炔钠的反应：2CH3C≡CH＋2Na2CH3C≡CNa＋H2↑
CH3C≡CNa＋CH3CH2ClCH3C≡CCH2CH3＋NaCl
(6)卤代烃和钠反应：2R—Cl＋2NaR—R+2NaCl
(7)醛与氢氰酸的加成反：
(8)醛、酮与NH3加成反应制备胺：
(9)醛、酮与醇加成反应制备半缩醛：
(10)羧酸分子中的α­H被取代的反应：
(11)羧酸用LiAlH4还原时，可生成相应的醇：RCOOHRCH2OH
【巩固练习】
1．熟地吡喃酮是从中药熟地中提取的有效成分，化合物F是合成熟地吡喃酮的一种中间体，合成路线如图所示

已知：。回答下列问题：
(1)F中含氧官能团的名称是__________
(2)AB的反应类型为___________
(3)C的核磁共振氢谱有___________组吸收峰
(4)D的结构简式是_________________________________________________
(5)E和F________同分异构体 (填“是”或“不是”)
(6)化合物是合成抗菌药磺胺甲唑的一种中间体，写出以乙二酸和丙酮()为原料合成该化合物的反应方程式(其他无机及有机试剂任选)

2．有机物J是合成降血脂药贝利贝特的重要中间体，其合成路线如下：

已知：①TBSCl为 ②
③
(1)F中含有的含氧官能团名称为________，F→G的反应类型为________
(2)试剂a的结构简式为__________________，TBSCl的作用为____________________
(3)G中含有两个酯基，G的结构简式为__________，H→I反应的化学方程式为_______________________________
(4)满足以下条件的CH3COOCH2CH==CHCH2OH的同分异构体有________种
①能发生水解反应 ②1 mol该物质发生银镜反应生成4 mol Ag
(5)以和为原料，合成，写出路线流程图(无机试剂和不超过2个碳的有机试剂任选)
3．以苹果酸(A)为原料可以合成抗艾滋病药物沙奎那韦的中间体(G)，其合成路线如图：

已知：ⅰ．RCOOH或R1COOR2RCH2OH或R1CH2OH
ⅱ．SOCl2在酯化反应中作催化剂，若羧酸和SOCl2先混合会生成酰氯，酰氯与醇再反应生成酯；若醇和SOCl2先混合会生成氯化亚硫酸酯，氯化亚硫酸酯与羧酸再反应生成酯
(1)为得到较多量的产物B，反应①应进行的操作是________________________________________________
(2)反应②的化学方程式为________________________________________，反应②和⑤的目的是______________
(3)D的结构简式为_______________________，G的分子式为______________
(4) M为C的同分异构体，M可由含有苯环的有机物N加氢还原苯环得到。N的分子中有五个取代基，1 mol N 能与4 mol NaOH反应，但只能与2 mol NaHCO3反应，N分子中有4种化学环境不同的氢。则M的结构简式为________________
(5)以为原料合成，写出能获得更多目标产物的较优合成路线(其他试剂任选)。
4．丁苯酞(J)是治疗轻、中度急性脑缺血的药物，合成J的一种路线如下：

已知：
(1)G中官能团的名称为____________
(2)用系统命名法给D命名：____________
(3)请写出H→J反应的化学方程式：_______________________________，该反应的反应类型是____________
(4)根据CX(X有多种同分异构体)写出满足下列条件的X的同分异构体的结构简式____
①除苯环外无其他环，且苯环上的一氯代物只有两种
②能与FeCl3溶液发生显色反应，但不能发生水解反应
③0.5 mol该同分异构体与足量银氨溶液反应，生成216 g Ag固体
(5)参照题中信息写出以乙烯和甲苯为原料，合成的路线流程图(其他试剂自选)
5．花椒毒素对血液中多种病毒有很好的灭活作用，还可用于治疗皮肤顽疾。花椒毒素的一种中间体L的合成路线如下：

已知：
(1)A属于芳香烃，其名称是________
(2)D为顺式结构。B→D的化学方程式是______________________________
(3)下列关于E的说法正确的是________
a．E的酸性弱于G b．E在水中的溶解度大于A c．一定条件下，E能形成网状高分子化合物
(4)G→J的反应类型是__________
(5)已知：J→K＋2CH3CH2OH，且K分子含两个环状结构
①J中含有的官能团是醚键、________和________
②K的结构简式是__________________
(6)F与K反应生成L的步骤如下：
中间产物1和中间产物2的结构简式分别是______________________、____________________
6．吡唑类化合物G是一种重要的医用中间体，其合成路线如下：

已知：
Ⅱ．R1—CHO＋R2NH2R1CH===N—R2
(1)反应①所需试剂、条件分别是____________；C的名称是__________
(2)A→B的化学方程式为________________________________________
(3)D中官能团的名称为________________；测定E所含化学键和官能团的仪器是________________
(4)D→E的反应类型为____________；F的结构简式是________________________
(5)X为D的同分异构体，写出满足如下条件X的结构简式________________________
①含有苯环
②核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为2∶2∶1
③1 mol X与足量银氨溶液反应生成4 mol Ag
(6)以丙醛和乙酸为原料合成，写出合成路线(其他试剂任选)。
7．药物M可用于治疗动脉硬化，其合成路线如下。

已知：
(1)M的官能团有____________
(2)D与I通过酯化反应合成药物M的化学方程式是____________________________________
(3)B的核磁共振氢谱只有1个峰，A→B的化学方程式是______________________________
(4)由C合成D的反应中n(C9H14O)∶n(H2)＝________
(5)E→F的反应类型是__________
(6)已知：，以G为原料，选择必要的无机试剂合成I，设计合成路线(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)
(7)G的同分异构体有多种，写出满足下列条件的同分异构体的结构简式：________________
①不存在顺反异构 ②结构中含有酚羟基 ③苯环上有两个取代基且位于邻位

8．化合物H是合成一种能治疗头风、 痈肿和皮肤麻痹等疾病药物的重要中间体，其合成路线如下：

已知下列信息：
回答下列问题：
(1)A的分子式为________；D中官能团的名称为________
(2)C的结构简式为____________________
(3)合成路线中D到E的反应类型为__________
(4)鉴别E和F可选用的试剂为______(填标号)
a．FeCl3溶液　　　b．溴水　　　c．酸性KMnO4溶液　　　d．NaHCO3 溶液
(5)G到H的反应方程式为________________________________________________
(6)有机物W是C的同系物，且具有以下特征：
ⅰ.比C少 3个碳原子；ⅱ.含甲基，能发生银镜反应
符合上述条件的W有________种；其中核磁共振氢谱峰面积之比为1∶2∶2∶2∶3 的W的结构简式为______

9．化合物N是一种具有玫瑰香味的香料，可用作化妆品和食品的添加剂。实验室制备N的两种合成路线如下：

已知：ⅰ． (R1、R3为烃基，R2为H或烃基)
ⅱ． (R1、R2、R3为烃基)
回答下列问题：
(1)H的化学名称为__________，AB所需的试剂是____________
(2)DE反应类型是__________，J含有的官能团名称是__________________
(3)G、M的结构简式分别为____________、__________
(4)I与新制Cu(OH)2悬浊液发生反应的方程式为________________________________________
(5)写出满足下列条件的K的同分异构体的结构简式________________________________(写出两种即可)
①属于芳香族化合物 ②能发生银镜反应 ③核磁共振氢谱有4组峰，峰面积比为1∶1∶2∶6
(6)已知H2C===CH2CH3CHO。根据本题信息，写出以乙烯为原料制备不超过五步的合成路线(乙醚及其他无机试剂任选)

10．化合物I是一种重要的有机合成中间体，其合成路线如图：

已知：Ⅰ． Ⅱ．
Ⅲ．
回答下列问题：
(1)实验室制备A的化学方程式为______________________________________，C→D、H→I的反应类型分别为________、________
(2)H中官能团的名称为________
(3)符合下列条件的D的同分异构体有________种
①能发生银镜反应；②能与FeCl3溶液发生显色反应
(4)G、I的结构简式分别为________、________
(5)写出以甲苯为原料制备的合成路线(其他试剂任选)
【有机物的综合推断(3)——依据题给信息进行推断】答案
1．(1)醚键、羟基　
(2)酯化(取代)反应　
(3)6
(4)
(5)是　
(6)2CH3CH2OH＋HOOCCOOHCH3CH2OOCCOOCH2CH3＋2H2O、
CH3CH2OOCCOOCH2CH3＋＋C2H5OH
解析：(1)根据F的结构简式，含氧官能团的名称是醚键、羟基。
(2)A→B为A与甲醇在浓硫酸加热的条件下发生酯化反应，反应类型为酯化(取代)反应。
(3)C为对称结构，其中C2H5—有2组氢原子，—OCH3有1组氢原子，苯环上有1组氢原子，—CH2COOCH3有2组氢原子，则核磁共振氢谱共有6组吸收峰。
(4)D的结构简式为。
(5)E和F的分子式均为C14H16O4，其结构不同，互为同分异构体。
(6)生成化合物，需要与乙二酸二乙酯反应制取，乙二酸二乙酯则需要乙二酸与足量的乙醇反应制取。
2．(1)羧基、羟基　酯化反应(或取代反应)
(2)CH2==CHMgI　(2)保护—CH2OH，防止其氧化
(3)
(4)12
(5)
解析：由合成路线可知，A发生取代反应生成B，B氧化生成C，C发生信息③的反应生成D，由D的结构简式可推出试剂a为CH2==CHMgI，D在一定条件下反应生成E，则A→B的目的为保护羟基，防止B→C时被氧化，E发生氧化反应生成F，结合F的分子式，可推出F为，F与发生酯化反应生成G，则G为，G分子内脱水生成H，则H为，H发生信息②的反应生成I，则I为，I和氢气发生加成反应得到J，据此分析解答。
(4)根据①知含有酯基，根据②知含有2个醛基，结合该分子不饱和度为2，得出分子中含有1个甲酸酯基和1个醛基；分子中共有6个碳原子，其中1个甲酸酯基和1个醛基各有1个碳原子，余下的4个碳原子可形成2种碳链，C—C—C—C和，若碳链为C—C—C—C，连接HCOO—和—CHO，采用定一移一的方法，有4种，有4种；若碳链为，连接HCOO—和—CHO，同样采用定一移一的方法，有3种，有1种，则满足条件的同分异构体有4＋4＋3＋1＝12种。
(5)若要合成，根据已知信息②的反应，可用在一定条件下反应，而由发生消去反应可生成，与Br2先加成再消去可生成，合成路线见答案。
3．(1)先将SOCl2与甲醇混合反应后，再加入苹果酸进行反应
(2) 保护两个羟基不被氯代
(3)　C12H11NO3Cl2
(4)、
(5)
解析：(4)C为，M为C的同分异构体，所以M的分子式为C9H14O6，
M可由含有苯环的有机物N加氢还原苯环得到，所以N的分子式为C9H8O6，不饱和度为6。1 mol N只能与2 mol NaHCO3反应，说明一个N分子中有2个—COOH，一个苯环和2个羧基已经占有了6个不饱和度，而1 mol N能与4 mol NaOH反应，说明除2个羧基外还有两个酚羟基，N有五个取代基，分子中有4种化学环境不同的氢，所以是高度对称的结构，所以N可能为或。则M的结构简式为或。
(5)经过反应机理R1COOR2R1CH2OH制得，经过消去反应可以获得，经过加聚反应即得到目标产物，合成路线见答案。
4．(1)羟基、碳溴键
(2)2­甲基­1­丙烯或2­甲基丙烯
(3)　酯化反应(或取代反应)
(4)、
(5)
解析：(2)D为，D的名称是2­甲基­1­丙烯(或2­甲基丙烯)。
(3)H为，J为，则H→J发生酯化反应，反应的化学方程式为。
(4)X为，则X的同分异构体中，能与FeCl3溶液发生显色反应，说明有酚羟基；0.5 mol该同分异构体与足量银氨溶液反应，生成Ag物质的量：＝2 mol，说明该物质有两个醛基；苯环上的一氯代物只有两种，则满足条件的同分异构体有、。(5)由和两种原料(乙烯、甲苯)的分子结构并且结合已知信息可知，要合成需要先合成苯甲醛和1,2­二溴乙烷；乙烯与溴发生加成反应可以合成1,2­二溴乙烷；根据题中B到C的变化可知，甲苯可以被氧气、二氧化锰在加热条件下氧化为苯甲醛。
5．(1)苯　
(2)
(3)bc　
(4)取代反应　
(5)①羟基　羰基　②
(6)　或
解析：

(1)由分子式可知A为苯。
(2)D为顺式结构，则D为，B→D的化学方程式是。
(3)E为。E含羧基、G含酚羟基，则羧酸的酸性强于酚，a错误；E中羧基和羟基均为亲水基团，且憎水基团短，可判断其易溶于水，则在水中的溶解度大于A，b正确；E中含羧基和羟基，因此能发生缩聚反应，一定条件下，2个羧基和1个羟基间的缩聚，能形成网状高分子化合物，c正确。
(4)G→J是发生已知反应ⅰ的反应，则羟基氢被烃基所取代，属于取代反应。
(5)已知：J→K＋2CH3CH2OH，且K分子含两个环状结构。则有一个乙氧基被取代成环状结构，分子内另外消去1个乙醇分子、引入一个碳碳双键，则①J为，J中含有的官能团是醚键、羟基和羰基。②K的结构简式是。
(6)据分析，F分子式为C3H4O3，不饱和度为2，F为OHC—CH2—COOH，F和K发生已知反应ⅱ的加成反应

得到中间产物1的结构简式为，和目标产物相比，该物质少1个含酯基的环状结构、少一个碳碳双键，所以中间产物可以先发生分子内酯化反应形成环状酯、再发生分子内消去反应引入碳碳双键，也可能交换顺序，先消去反应再酯化反应，中间产物2为或，得到目标产物。
6．(1)Cl2、光照　乙酸甲酯
(2)2CH2OH＋O22CHO＋2H2O
(3)碳碳双键、酯基　红外光谱仪
(4)加成反应　
(5)
(6)CH3CH2CHOCH3CHOHCHOCH3COOCH(CH3)CHO
解析：

(1)根据上述分析，反应①所需试剂和条件分别是Cl2、光照；C的结构简式为CH3COOCH3，属于酯，名称为乙酸甲酯。
(2)A生成B，反应类型为催化氧化，发生的化学方程式为2＋O22＋2H2O。
(3)根据D的结构简式，含有的官能团是碳碳双键、酯基；测定所含化学键和官能团的仪器是红外光谱仪。
(4)根据上述分析，D→E的反应类型为加成反应；F的结构简式为。
(5)核磁共振氢谱有三组峰，说明含有三种不同化学环境的氢原子，即该结构为对称结构，三种氢原子的个数比为2∶2∶1,1 mol X与足量银氨溶液反应生成4 mol Ag，说明1个X分子中含有2个醛基，符合条件的结构简式为。
(6)采用逆推法，根据信息Ⅰ，生成的物质是CH3COOCH(CH3)CHO，CH3CHOHCHO和CH3COOH通过酯化反应生成CH3COOCH(CH3)CHO，2个CH3CH2CHO分子在氢氧化钠溶液中加热得到CH3COOCH(CH3)CHO。
7．(1)酯基、羟基
(2)
(3)
(4)1∶2　
(5)取代反应
(6)
(7)
解析：(1)M的结构简式为，官能团为羟基和酯基。
(2)D与I通过酯化反应合成药物M即一定条件下，与发生酯化反应生成和水。
(3)A→B的反应为在铜做催化剂作用下，与氧气共热发生催化氧化反应生成，反应的化学方程式为＋O2＋2H2O。
(4)由C合成D的反应为在催化剂作用下，1 mol或与2 mol氢气加压发生加成反应生成，则n(C9H14O)∶n(H2)＝1∶2。
(5)结合题中给出的已知信息，E→F的反应为在氯化铝作用下，与发生取代反应生成。
(6)由题给信息应用逆推法，以为原料制备的合成步骤为在氢氧化钠溶液中共热反应生成，在催化剂作用下，与氧气共热发生催化氧化反应生成，在催化剂作用下，与氢气共热发生加成反应生成。
(7)由FG再结合F的结构简式可推G的结构简式为COCHCl2，由G的同分异构体苯环上有两个取代基且位于邻位、结构中含有酚羟基、不存在顺反异构可知，两个邻位取代基为—OH和—CH===CCl2，则符合条件的结构简式为。
8．(1)C7H7Br　羰基　
(2)
(3)还原反应　
(4)d
(5) ＋CH3OH ＋H2O
(6)13　、
解析：(1)根据C的成键特点，A的分子式为C7H7Br；D中含有的官能团结构是碳氧双键，即官能团为羰基。
(2)根据已知信息①的反应机理＋CH3OH，由D的结构简式逆推C的结构简式，。
(3)D―→E 反应过程中，D中的羰基被还原为羟基，所以反应类型为还原反应。
(4)E和F的结构上相差一个—COOH，应该利用—COOH的性质验证F和E的不同，只有NaHCO3可以和羧基反应。
(5)根据已知信息②，可以推断G的结构简式为，G和CH3OH在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应。
(6)由于W是C的同系物且比C少3个碳原子，所以W的分子式为C9H10O2，W的结构中含有一个和一个，又因为W可以发生银镜反应，所以可以推断W中一定含有醛基，且醛基的存在形式为，符合条件的W的结构简式有、、
、、
、、
、、
、、、、，共13种；核磁共振氢谱图中有5个信号峰，面积比为1∶2∶2∶2∶3，符合条件的W的结构简式为
、。
9．(1)苯甲醛　铁粉和液溴
(2)取代反应　碳碳双键、羧基
(3) 　CH3MgBr
(4)
(5) (写出两种即可)　　
(6)
解析：A―→B即苯转变为溴苯，C为苯基溴化镁，D为苯乙醇，E为，按信息反应ⅰ：＋G―→，则 G为丙酮，被新制的氢氧化铜悬浊液氧化后、再酸化得到J，J为，L为，N为，在M参与下L―→N，即信息反应ⅱ。目标产物合成中要碳链增长，仿照流程中的反应，只要得到 CH3CHO和C2H5MgBr发生信息反应ⅰ即可制得，则通过乙烯与HBr得到溴乙烷，溴乙烷与Mg在乙醚环境中反应得到。
(1)由流程知，H的化学名称为苯甲醛，A―→B即苯转变为溴苯，苯和液溴在溴化铁作用下发生取代反应即可，所需的试剂是铁粉和液溴。
(2)D―→E反应类型是取代反应，被新制的氢氧化铜悬浊液氧化后、再酸化得到J，J为，含有的官能团名称是碳碳双键、羧基。
(3)按信息反应ⅰ：＋G―→，则 G为丙酮，结构简式为，L为，N为，在M参与下L―→N，即信息反应ⅱ，则M的结构简式为CH3MgBr。
(4)I与新制Cu(OH)2悬浊液共热，生成、Cu2O和水，化学方程式为＋NaOH＋2Cu(OH)2Cu2O↓＋3H2O ＋。
(5)满足下列条件的K的分子式为C9H10O2，其不饱和度为5，则其同分异构体：①属于芳香族化合物，分子内有1个苯环，②能发生银镜反应，则含有醛基；③核磁共振氢谱有4组峰，峰面积比为1∶1∶2∶6，则分子内共4种氢原子，则结构简式为、、
、 (写出两种即可)。
(6)乙烯与HBr发生加成反应得到溴乙烷，溴乙烷与Mg在乙醚环境中反应得到C2H5MgBr，再与CH3CHO发生信息反应ⅰ即可制得。
10．(1)＋Br2＋HBr↑　氧化反应　取代反应　
(2)碳碳双键、羟基、羧基　
(3)13
(4)　
(5)
解析：根据A的分子式可知A为，由信息Ⅰ知，B为，C为，D为，D和乙醇发生酯化反应得到E为，根据信息Ⅱ知，G为，G发生信息Ⅲ得到H为，H在浓硫酸催化下发生自身酯化反应，得到Ⅰ为，据此回答问题。