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第12题 有机合成与推断综合题-2024年高考化学专题复习
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这是一份第12题 有机合成与推断综合题-2024年高考化学专题复习，共95页。
1.(2022·全国甲卷)用N－杂环卡其碱(NHC base)作为催化剂，可合成多环化合物。下面是一种多环化合物H的合成路线(无需考虑部分中间体的立体化学)。
回答下列问题：
(1)A的化学名称为__________。
(2)反应②涉及两步反应，已知第一步反应类型为加成反应，第二步的反应类型为__________。
(3)写出C与Br2/CCl4反应产物的结构简式__________。
(4)E的结构简式为__________。
(5)H中含氧官能团的名称是__________。
(6)化合物X是C的同分异构体，可发生银镜反应，与酸性高锰酸钾反应后可以得到对苯二甲酸，写出X的结构简式____________________________。
(7)如果要合成H的类似物H′()，参照上述合成路线，写出相应的D′和G′的结构简式__________、_______________。
H′分子中有__________个手性碳(碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳)。
答案 (1)苯甲醇 (2)消去反应
(3) (4)
(5)硝基、酯基和羰基
(6)
(7) 5
解析 由合成路线，A的分子式为C7H8O，在Cu作催化剂的条件下发生催化氧化反应生成B，B的结构简式为，则A为，B与CH3CHO发生加成反应生成再发生消去反应生成C，C的结构简式为，C与Br2/CCl4发生加成反应得到再在碱性条件下发生消去反应生成D()，B与E在强碱的环境下还原得到F，E的分子式为C5H6O2，F的结构简式为，可推知E为，F与反应生成G，G与D反应生成H，据此分析解答。(1)A()的化学名称为苯甲醇。(2)B()先与CH3CHO发生碳氧双键的加成反应生成再发生消去反应生成C()，故第二步的反应类型为消去反应。(3)C与Br2/CCl4发生加成反应得到。
(4)E的结构简式为。
(5)H()含有的含氧官能团为硝基、酯基和羰基。
(6)C()的分子式为C9H8O，其同分异构体X可发生银镜反应，说明含有醛基，又与酸性高锰酸钾反应后可得到对苯二甲酸，则X的取代基处于苯环的对位，满足条件的X的结构简式为。
(7)若要合成H′()，相应的D′为，G′为，手性碳为六元环中标星号(*)碳原子，共5个。
2.(2022·全国乙卷)左旋米那普伦是治疗成人重度抑郁症的药物之一，以下是其盐酸盐(化合物K)的一种合成路线(部分反应条件已简化，忽略立体化学)：
已知：化合物F不能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳。
回答下列问题：
(1)A的化学名称是__________。
(2)C的结构简式为__________。
(3)写出由E生成F反应的化学方程式：
_________________________________________________________________。
(4)E中含氧官能团的名称为__________。
(5)由G生成H的反应类型为__________。
(6)I是一种有机物形成的盐，结构简式为__________。
(7)在E的同分异构体中，同时满足下列条件的总数为__________种。
a)含有一个苯环和三个甲基；
b)与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳；
c)能发生银镜反应，不能发生水解反应。
上述同分异构体经银镜反应后酸化，所得产物中，核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6∶3∶2∶1)的结构简式为________。
答案 (1)3－氯丙烯
(2)
(3)eq \(,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(甲苯))＋H2O
(4)羟基、羧基 (5)取代反应 (6)
(7)10
解析 (1)A属于氯代烯烃，其化学名称为3－氯丙烯。(2)A发生氧化反应生成B，B与C在NaNH2、甲苯条件下反应生成D，对比B、D的结构简式，结合C的分子式C8H7N，可推知C的结构简式为。(3)D与30%Na2CO3反应后再酸化生成E，E在浓硫酸、甲苯条件下反应生成F，F不能与饱和NaHCO3溶液反应产生CO2，F中不含羧基，F的分子式为C11H10O2，F在E的基础上脱去1个H2O分子，说明E发生分子内酯化反应生成F，E生成F的化学方程式为eq \(,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(甲苯))＋H2O。(4)E中含氧官能团为(醇)羟基、羧基。(5)F与(C2H5)2NH在AlCl3、甲苯条件下反应生成G，G与SOCl2、甲苯反应生成H，H的分子式为C15H20ClNO，H与I反应生成J，结合G、J的结构简式知，H的结构简式为，G与SOCl2发生取代反应生成H。(6)I的分子式为C8H4KNO2，I是一种有机物形成的盐，则I的结构简式为。(7)由E的结构简式知其分子式为C11H12O3，不饱和度为6；E的同分异构体与饱和NaHCO3溶液反应产生CO2，结合分子式中O原子的个数，说明含1个羧基；能发生银镜反应、不能发生水解反应说明还含1个醛基；若3个甲基在苯环上的位置为时，羧基、醛基在苯环上有3种位置；若3个甲基在苯环上的位置为时，羧基、醛基在苯环上有6种位置；若3个甲基在苯环上的位置为时，羧基、醛基在苯环上有1种位置；故符合题意的同分异构体共有3＋6＋1＝10种；上述同分异构体经银镜反应后酸化所得产物中核磁共振氢谱显示有4组氢且氢原子数量比为6∶3∶2∶1的结构简式为。
3.(2021·全国甲卷)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)1 ml D反应生成E至少需要________ ml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(—O—O—)
c.核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积比为3∶2∶2∶1
A.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：
答案 (1)1，3－苯二酚(或m－苯二酚或间苯二酚)
(2)2
(3)酯基、羟基、醚键(任意两种)
(4)eq \(――→,\s\up7(TsOH),\s\d5(PhMe))＋H2O
(5)取代反应
(6)C
(7)
解析 (1) 的化学名称为1，3－苯二酚或m－苯二酚或间苯二酚。(2)由D和E的分子式可知1 ml D反应生成E至少需要2 ml H2。(3)C与(CH3CO)2O发生取代反应生成D，D 的结构简式为，由D的结构简式和D→E的反应条件推出E的结构简式为，其含氧官能团的名称为酯基、羟基、醚键。(4)从E和F的结构简式可知，由E生成F的化学方程式为eq \(――→,\s\up7(TsOH),\s\d5(PhMe))
＋H2O。
(5)G生成H的第一步为水和G在酸催化下的加成反应，则结合G、H的结构简式可推断出第二步反应为取代反应。
(6)满足题给条件的B的同分异构体的结构简式为
，共4种，则答案选C。(7)参考题给流程，由题意可知由丙烯为原料合成目标产物的路线为
。
4.(2021·全国乙卷)卤沙唑仑W是一种抗失眠药物，在医药工业中的一种合成方法如下：
已知：(ⅰ)
(ⅱ) ＋H2O
回答下列问题：
(1)A的化学名称是________。
(2)写出反应③的化学方程式：_____________________________________
_________________________________________________________________。
(3)D具有的官能团名称是________________。(不考虑苯环)
(4)反应④中，Y的结构简式为________________。
(5)反应⑤的反应类型是________________。
(6)C的同分异构体中，含有苯环并能发生银镜反应的化合物共有________种。
(7)写出W的结构简式：___________________________________________。
答案 (1)邻氟甲苯(或2－氟甲苯)
(2)
(3)氨基、羰基、氟原子、溴原子
(4) (5)取代反应
(6)10 (7)
解析 (1)由A的两个取代基所处位置，可命名为邻氟甲苯或2－氟甲苯。(2)由综合推断可知C为，C发生已知信息(ⅰ)的反应，生成D，反应③的化学方程式为。(3)由D的结构简式可知，D具有的官能团有氨基、羰基、氟原子和溴原子。(4)D和Y发生取代反应生成F和HBr，由D和F的结构简式可知Y的结构简式为。(5)由E和发生反应生成F，结合它们的结构简式可知，反应⑤的反应类型为取代反应。(6)由综合推断可知C为，根据含有苯环并能发生银镜反应可知，C的同分异构体苯环上含有醛基、氟原子和氯原子，采用“定二移一”的方法，先确定氟原子和氯原子在苯环上的位置，再移动醛基的位置，氟原子和氯原子在苯环上可处于邻、间、对三种位置，然后移动醛基的位置，共有如下10种：。(7)F发生已知信息(ⅱ)的反应生成W，已知信息(ⅱ)的反应可理解为亚氨基与羰基加成，氮原子上的氢原子与氧原子相连，羰基碳与氮原子连接，然后羟基脱水生成醚，可得W为。
考情预测：预计在2023年高考中，仍会以合成新颖的实用有机物为主线，运用典型的合成路线，将信息和问题交织在一起，环环相扣，串联多类有机物结构、性质进行考查，同分异构体数目确定和书写，以及利用题给信息设计简短合成路线将是命题重点与难点。
智能点一 官能团的结构、特征性质及有机物的命名
1.官能团的结构、特征性质
[微练1] 按要求写出给定有机物的官能团名称
(1)(2019·全国卷Ⅰ改编) 的官能团名称为_________________________________________________________________。
(2)(2019·全国卷Ⅱ改编)的官能团名称为_________________________________________________________________。
(3)(2021·海南卷)D()中所含官能团名称为________、________。
(4)(2021·湖北卷)E()中的官能团名称是________、________。
(5)(2021·辽宁卷)D()中含氧官能团的名称为________。
答案 (1)羧基、酮羰基 (2)醚键、氯原子 (3)羟基 羧基 (4)醛基 醚键 (5)酯基和醚键
2.有机物的命名
(1)命名关键：①确定类别 ②选准主链
③注意细节(如数字与汉字不能直接相连)
(2)多官能团有机物命名：含有多个不同官能团化合物的关键在于要选择优先的官能团作为母体。官能团作为母体的优先顺序为(以“＞”符号表示优先)：羧酸＞酯＞醛＞酮＞醇＞胺
(3)实例
[微练2] 按要求写出给定有机物的名称
(1)(2020·全国卷Ⅱ)A()的化学名称为________。
(2)(2021·海南卷)A()的名称是________。
答案 (1)3－甲基苯酚(或间甲基苯酚) (2)异丙醇(或2－丙醇)
智能点二 官能团与反应类型及有机方程式
1.有机反应基本类型
2.有机氧化反应和还原反应
[微练3] 按要求写出反应类型
(1)(2019·全国卷Ⅰ改编)化合物G是一种药物合成中间体，其合成路线如下：
回答下列问题：
①根据转化关系，回答反应类型。
A→B：________；D—E：________；E→F：________。
②写出F到G的反应方程式：________________________________________
_________________________________________________________________；
_________________________________________________________________。
答案 ①氧化反应 取代反应(或酯化反应) 取代反应
②
(2)(2021·广东卷)天然产物Ⅴ具有抗疟活性，某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路线如下(部分反应条件省略，Ph表示—C6H5)：
反应②③④中属于还原反应的有________，属于加成反应的有________。
答案 ② ②④
(3)(2021·海南卷)甲双酮是一种抗惊厥药，以丙烯为起始原料的部分合成路线如下：
CH3CH===CH2eq \(――→,\s\up7(H2O/H＋),\s\d5(△))
A→B、B→C的反应类型分别为______、______。
答案 氧化反应 加成反应
智能点三 有限定条件同分异构体数目的判断和同分异构体书写
1.常见限制条件与结构关系总结
2.解题建模
(1)思维流程
(2)解题模板
[微练4] 按要求写出给定有机物同分异构体的种类或结构简式
(1)(2020·全国卷Ⅱ)化合物C()的同分异构体中能同时满足以下三个条件的有________个(不考虑立体异构体)。
(ⅰ)含有两个甲基；(ⅱ)含有酮羰基(但不含C===C===O)；(ⅲ)不含有环状结构。
答案 8
解析 C的分子式为C6H10O，满足题给条件的C的同分异构体有：
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧，共8个。
(2)(2021·河北卷)D()有多种同分异构体，其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为_________________、________。
①可发生银镜反应，也能与FeCl3溶液发生显色反应；
②核磁共振氢谱有四组峰，峰面积比为1∶2∶2∶3。
答案 或
解析 D的同分异构体可以发生银镜反应，也能与FeCl3溶液发生显色反应，则其分子中含醛基、酚羟基；核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶3，说明其分子结构对称，由此可知其结构简式为
。
(3)(2021·山东卷)符合下列条件的
A()的同分异构体有________种。
①含有酚羟基 ②不能发生银镜反应
③含有四种化学环境的氢
答案 4
解析 A的同分异构体中满足：①含有酚羟基；②不能发生银镜反应，说明结构中不含醛基；③含有四种化学环境的氢，说明具有对称结构，则满足条件的结构有：
，共有4种。
智能点四 依据合成框图及相关信息设计有机合成路线
[微练5] 按要求完成有机合成路线
(1)(2021·海南卷)设计以为原料合成乌头酸
()的路线(无机试剂任选)_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
已知：①R—Breq \(――→,\s\up7(NaCN))R—CN(上面为NaCN)
②
答案
(2)(2021·河北卷)W()是合成某种抗疟疾药物的中间体类似物。设计由2，4－二氯甲苯()和对三氟甲基苯乙酸
()制备W的合成路线：
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(无机试剂和四个碳以下的有机试剂任选)
已知信息：
(R1＝芳基)
答案
【题型建模】
[典例] (2020·全国卷Ⅰ)有机碱，例如二甲基胺()、苯胺()、吡啶()等，在有机合成中应用很普遍，目前“有机超强碱”的研究越来越受到关注。以下为有机超强碱F的合成路线：
已知如下信息：
①H2C===CH2eq \(――→,\s\up7(CCl3COONa),\s\d5(乙二醇二甲醚/△))
②
③苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体
回答下列问题：
(1)A的化学名称为________。
(2)由B生成C的化学方程式为____________________________________
_________________________________________________________________。
(3)C中所含官能团的名称为________。
(4)由C生成D的反应类型为________。
(5)D的结构简式为________。
(6)E的六元环芳香同分异构体中，能与金属钠反应，且核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为6∶2∶2∶1的有________种，其中，芳香环上为二取代的结构简式为________。
答案 (1)三氯乙烯 (2)＋KOHeq \(――→,\s\up7(醇),\s\d5(△))＋KCl＋H2O (3)碳碳双键、氯原子 (4)取代反应
(5)
(6)6
解析 结合A的分子式和已知信息①可知A的结构式为，B的结构简式为；结合D＋E―→F和E、F的结构简式以及D的分子式可确定D的结构简式为；结合B、D的结构简式以及B→C发生消去反应可确定C的结构简式为。(1)由A的结构式可确定其化学名称为三氯乙烯。(2)由B、C的结构简式可确定反应时1分子B消去1分子HCl，由此可写出反应的化学方程式。(3)根据C的结构简式可知C中含有碳碳双键和氯原子两种官能团。(4)C与二环己基胺()发生取代反应生成D。(6)E分子中仅含1个O原子，根据题中限定条件，其同分异构体能与金属钠反应，可知其同分异构体中一定含有—OH，再结合核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为6∶2∶2∶1，可知其同分异构体中一定含有2个—CH3，且2个—CH3处于对称的位置，符合条件的同分异构体有6种，分别是
。其中芳香环上为二取代的结构简式为。
题型解码
【分点突破】
微题型1 以推断为背景合成有确定结构的有机物
[精练1] (2022·山东卷)支气管扩张药物特布他林(H)的一种合成路线如下：
已知：
Ⅰ.PhOH＋PhCH2Cleq \(――→,\s\up7(K2CO3))PhOCH2Pheq \(――→,\s\up7(H2),\s\d5(Pd－C))PhOH(Ph— ＝ )
Ⅱ.PhCOOC2H5＋
Ⅲ.R1Br＋R2NHCH2Pheq \(――→,\s\up7(一定条件))
(R1，R2＝烷基)
回答下列问题：
(1)A→B反应条件为________；B中含氧官能团有________种。
(2)B→C反应类型为________，该反应的目的是________。
(3)D结构简式为________；E→F的化学方程式为
_________________________________________________________________。
(4)H的同分异构体中，仅含有—OCH2CH3、 —NH2和苯环结构的有________种。
(5)根据上述信息，写出以4－羟基邻苯二甲酸二乙酯为主要原料制备合成
的路线______________________________________________。
答案 (1)浓硫酸，加热 2 (2)取代反应 保护酚羟基
(3)CH3COOC2H5
(4)6
(5)
解析 由C的结构简式和有机物的转化关系可知，在浓硫酸作用下，
与乙醇共热发生酯化反应生成，则A为B为；在碳酸钾作用下B与PhCH2Cl发生取代反应生成C，C与D(CH3COOC2H5)发生信息Ⅱ反应生成E()；在乙酸作用下E与溴发生取代反应生成
F()；一定条件下F与(CH3)3CNHCH2Ph发生取代反应G()；G在Pd—C做催化剂作用下与氢气反应生成H。(1)由分析可知，A→B的反应为在浓硫酸作用下，与乙醇共热发生酯化反应生成和水；B的结构简式为，含氧官能团为羟基、酯基，共有2种；(2)由分析可知，B→C的反应为在碳酸钾作用下与PhCH2Cl发生取代反应生成和氯化氢，由B和H都含有酚羟基可知，B→C的目的是保护酚羟基；(3)由分析可知，D的结构简式为CH3COOC2H5；E→F的反应为在乙酸作用下与溴发生取代反应生成和溴化氢，反应的化学方程式为＋Br2eq \(――→,\s\up7(CH3COOH))
＋HBr；(4)H的同分异构体仅含有—OCH2CH3和—NH2可知，同分异构体的结构可以视作
分子中苯环上的氢原子被—NH2取代所得结构，所得结构分别有1、3、2，共有6种；
(5)由题给信息可知，以4－羟基邻苯二甲酸二乙酯制备的合成步骤为在碳酸钾作用下与PhCH2Cl发生取代反应生成，发生信息Ⅱ反应生成，在Pd—C做催化剂作用下与氢气反应生成，合成路线为
。
[精练2] (2022·江西重点中学联考)有机化合物K是某抗高血压药物的中间体，其合成路线如图：
已知：
Ⅰ. (R：烃基)
Ⅱ.R1CH===CHR2eq \(――→,\s\up7(①过氧乙酸(CH3COOOH)),\s\d5(②(CH3COOH)))
(R1、R2：烃基)
Ⅲ. (R：烃基)
请回答下列问题：
(1)化合物B的名称是________。
(2)D中官能团的名称是________。
(3)E→F的反应类型是________；G＋J→K的反应类型是________。
(4)G的结构简式是________。
(5)若H中只含有一种官能团，则H→I的化学方程式是_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(6)C→D转化的路线如图，X的分子式为C3H6O，核磁共振氢谱只有一组峰，
Ceq \(――→,\s\up7(AlCl3),\s\d5(高温))中间产物Meq \(――→,\s\up7(X),\s\d5(加成))中间产物Neq \(――→,\s\up7(－H2O))D
①中间产物N的结构简式为________。
②中间产物M的同分异构体有多种，其中满足下列条件的同分异构体有________种。
a.能与NaHCO3反应放出CO2
b.硝基与苯环直接相连
其中核磁共振氢谱显示有4种H原子，其峰的面积之比为1∶2∶2∶2的结构简式为________。
答案 (1)对硝基苯酚(或4－硝基苯酚)
(2)醚键、羰基(或酮基)、硝基
(3)消去反应 取代反应(或酯化反应)
(4)
(5)H3COOCCH2CH2COOCH3＋2NaOHeq \(――→,\s\up7(△))NaOOCCH2CH2COONa＋2CH3OH
(6)① ②13
解析 由A的分子式、D的结构简式，可推知A为，苯酚发生硝化反应生成B，B发生信息Ⅰ中取代反应生成C，结合D的结构简式，可知苯酚发生羟基对位的硝化反应生成B，故B为C为
；D发生还原反应引入羟基生成E，结合F的分子式可知E发生消去反应生成F，故F为；F发生信息Ⅱ中加成反应生成G，故G为；G和J反应生成K，则J为HOOCCH2CH2COOH；H只含有一种官能团，H发生酯的水解反应、酸化生成J(HOOCCH2CH2COOH)，结合H的分子式可知，可推知H为CH3OOCCH2CH2COOCH3，I为
NaOOCCH2CH2COONa，据此分析解题。(1)由分析可知，化合物B的结构简式为：
，则其名称是对硝基苯酚(或4－硝基苯酚)；(2)由D的结构简式可知，D中官能团的名称是醚键、羰基(或酮基)、硝基；(3)由分析可知，E→F的反应类型是消去反应，G＋J→K的反应类型是酯化反应(或取代反应)；(4)由分析可知，G的结构简式是；(5)结合H、I的结构简式可知，H→I的化学方程式是CH3OOCCH2CH2COOCH3＋2NaOHeq \(――→,\s\up7(△))NaOOCCH2CH2COONa＋2CH3OH；
(6)①C→D转化中，C在氯化铝条件下转化为中间产物M为，X的分子式为C3H6O，核磁共振氢谱只有一组峰，可知X为，中间产物M与X反应生成中间产物N，而中间产物N脱去1分子水生成D，结合D的结构简式可知，中间产物M中的甲基与丙酮发生加成反应，故中间产物N为；
②中间产物M的结构简式为，即分子式为C8H7NO4，其中满足a.能与NaHCO3反应放出CO2，说明含有羧基；b.硝基与苯环直接相连；若苯环连有两个取代基即—NO2和—CH2COOH由邻、间、对三种；若苯环上有三个取代基即—NO2、—COOH、—CH3，先考虑前两个取代基有邻、间、对三种，再连接第三个取代基分别有4种、4种和2种位置关系，故一共符合条件的同分异构体有3＋4＋4＋2＝13种，其中核磁共振氢谱显示有4种H原子，其峰的面积之比为1∶2∶2∶2的结构简式为。
[精练3] (2022·河南名校模拟)异戊巴比妥对中枢神经系统有抑制作用，主要用于催眠、镇静、抗惊厥以及麻醉前给药。合成路线如图：
回答下列问题：
(1)A的名称是________，B所含官能团的名称为________。
(2)C的结构简式为________，异戊巴比妥的分子式为________。
(3)A→B的化学方程式为___________________________________________
_________________________________________________________________，
B→C的反应类型是________。
(4)M在分子组成上比B少1个—CH2—原子团，则M的同分异构体中是A的同系物的有________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有3种吸收峰，且峰面积之比为1∶1∶3的同分异构体的结构简式为________。
(5)已知在同一位置引入烷基时，一般先引入大的基团以控制中间体的质量，请设计一种由A制备的合成路线(试剂任选)。_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
答案 (1)丙二酸 酯基
(2) C11H18O3N2
(3)HOOCCH2COOH＋2CH3CH2OHeq \(,\s\up7(浓硫酸))＋2H2O 取代反应
(4)9
(5)HOOCCH2COOHeq \(――→,\s\up7(CH3CH2OH),\s\d5(浓硫酸，加热))eq \(――→,\s\up7(CH3CH2ONa),\s\d5(CH3CH2Br))
eq \(――→,\s\up7(CH3CH2ONa),\s\d5(CH3Br))
解析 A和乙醇发生酯化反应生成B，则A为HOOCCH2COOH；B和发生取代反应生成C，C和CH3CH2Br发生取代反应生成D，则C为。(1)A为HOOCCH2COOH，其名称为丙二酸；由B的结构简式可知，B所含官能团的名称为酯基；(2)由分析可知，C的结构简式为；由异戊巴比妥的结构简式可知，其分子式为C11H18O3N2；(3)HOOCCH2COOH和乙醇发生酯化反应生成，化学方程式为
HOOCCH2COOH＋2CH3CH2OHeq \(――→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(△))＋2H2O；B和发生取代反应生成C；(4)M在分子组成上比B少1个—CH2—原子团，M的同分异构体中是A的同系物的有：
，共9种；其中核磁共振氢谱有3种吸收峰，且峰面积之比为1∶1∶3的同分异构体的结构简式为；(5)HOOCCH2COOH和乙醇发生酯化反应生成，和CH3CH2Br发生取代反应生成，和CH3Br发生取代反应生成，则合成路线为HOOCCH2COOHeq \(――→,\s\up7(CH3CH2OH),\s\d5(浓硫酸，加热))eq \(――→,\s\up7(CH3CH2ONa),\s\d5(CH3CH2Br))eq \(――→,\s\up7(CH3CH2ONa),\s\d5(CH3Br))。
微题型2 以推断为背景合成未知结构的有机物
[精练4] (2022·安徽六校联考)化合物M是一种医药中间体，实验室中M的一种合成路线如下：
已知：①
②
③一个碳原子连接两个—OH不稳定，易自动脱水
回答下列问题：
(1)A中官能团的名称为________；B的化学名称为________；由C生成D的反应类型为________。
(2)F的结构简式为_____________________________________________；
(3)由G生成M的化学方程式为___________________________________
_________________________________________________________________。
(4)Q为D的同分异构体，同时满足下列条件的Q的所有结构简式有________种(不含立体异构)。
①苯环上连有2个取代基；
②既含—NH2，又能与银氨溶液发生银镜反应，且—NH2直接与苯环相连。
(5)参照上述合成路线和信息，以2－丙醇和苯为原料(无机试剂任选)，设计制备的合成路线。
答案 (1)碳碳双键、醛基 3－氯丁醛 取代(水解)反应
(2)
(3)＋2NaOHeq \(――→,\s\up7(△))＋2NaCl＋H2O
(4)15
(5)
解析 根据框图可知：A为
CH2===CHCH2CHO或CH3CH===CHCHO，根据已知①
可得C为
，C和氢氧化钠溶液加热发生取代反应生成D为；D被氧气氧化生成E为；E在酸性条件下加热生成F，F的结构简式为；由G在氢氧化钠溶液中加热可得M，则M的结构简式为：；以此分析解答。(1)根据上述分析：A为CH2===CHCH2CHO或CH3CH===CHCHO，含有的官能团为碳碳双键、醛基；B的化学名称为3－氯丁醛；和氢氧化钠溶液加热生成，该反应为取代反应。(2)根据上述分析可知：F的结构简式为。(3)根据上述分析可知：由G生成M的化学方程式为＋2NaOHeq \(――→,\s\up7(△))＋2NaCl＋H2O。(4)①苯环上连有2个取代基；②既含—NH2，又能与银氨溶液发生银镜反应，说明含有—CHO；且—NH2直接与苯环相连，符合条件的同分异构体有：
其中，－CHO可连在1或2或3或4或5处位置，且两个取代基在苯环上有邻、间、对三种位置关系，所以满足条件的同分异构体有5×3＝15种。(5)照上述合成路线和信息，以2－丙醇和苯为原料，制备的合成路线为：
。
[精练5] (2022·湖北八市联考)合成五元环有机化合物I的路线如下：
已知：
①
②
(R1、R2、R3表示烃基或氢)
请回答：
(1)B中的官能团名称是________、________，D的化学名称是________。
(2)反应④的类型为________。
(3)X是C的同分异构体，同时满足以下三个条件的X有________种(不考虑立体异构)。
a.苯环上有4个取代基；
b.1 ml X能消耗2 ml NaHCO3；
c.X能与A发生类似①的反应。
其中核磁共振氢谱有四组峰，峰面积比为2∶2∶2∶1的结构简式为________。
(4)I的结构简式为：________。
(5)根据上述信息，写出以异烟醛()和乙醇为原料，合成
的路线_______________________________________
_________________________________________________________________。
答案 (1)碳碳三键 酯基 2－甲基丙醛(或α－甲基丁醛)
(2)取代反应
(3)16
(4)
(5)CH3CH2OHeq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(Cu/△))CH3CHO
解析 A与B发生取代反应生成C，从A、C的结构简式及B分子式可推出B为HC≡C—COOCH3；D与E在碱性条件下与E发生类似已知，①的反应生成F，从D、F的结构简式及E分子式可推出E为CH3CHO，F反应生成G，由结构G的分子式可知，F与氢发生加成反应生成G为(CH3)2CHCH===CHCH2OH，C与G在酸性条件下共热反应生成H，H在铑催化剂作用下发生类似已知②反应生成I为。(1)由分析可知B为HC≡C—COOCH3，官能团为碳碳三键、酯基；D的名称为2－甲基丙醛(或α－甲基丁醛)；(2)由分析可知，C与G在酸性条件下共热发生取代反应生成H，故反应④为取代反应；(3)1 ml X能消耗2 ml NaHCO3，则分子中含有两个—COOH，能与A发生类似①反应，则含有碳碳三键(—C≡CH)，即四个取代基为(—COOH、—COOH、—NH2、—C≡CH)，采取“定三动一”的方法，符合条件的X有16种，其中有四种H，且个数比为2∶2∶2∶1的为：；(4)根据分析可知，I的结构简式为；(5)根据上述信息，以异烟醛()和乙醇为原料，合成的路线，首先将乙醇催化氧化生成乙醛，异烟醛()和乙醛在碱性条件下反应生成，合成路线如下：CH3CH2OHeq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(Cu/△))CH3CHO。
微题型3 以推断为背景合成有机高分子化合物
[精练6] (2022·九江一模)有机合成中成环及环的元素增减是合成路线设计的关键问题之一，由合成路线如下：
eq \(――→,\s\up7(KMnO4/H＋))Aeq \(――→,\s\up7(CH3CH2OH),\s\d5(浓H2SO4/△))Beq \(――→,\s\up7(①CH3CH2ONa/CH3CH2OH),\s\d5(②H3O＋))Ceq \(――→,\s\up7(H2),\s\d5(催化剂/△))D→E
eq \(――→,\s\up7(一定条件下))
已知：①＋CH3COOH
②＋CH3CH2OH
回答下列问题：
(1)A的分子式为________；B中所含官能团名称为________。
(2)C的结构简式为________；E→F反应类型是________。
(3)写出D→E的化学方程式__________________________________________
_________________________________________________________________。
(4)E的芳香族化合物的同分异构体中，核磁共振氢谱有四组峰且峰面积之比为9∶6∶2∶1的所有同分异构体的结构简式为________。
(5)以为原料合成，其合成路线为
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
答案 (1)C12H20O3 羰基、酯基
(2) 加聚反应
(3) ＋2H2O
(4)
(5)eq \(――→,\s\up7(KMnO4/H＋))
解析 由有机物的转化关系可知，与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成A为；在浓硫酸作用下，A与乙醇共热发生酯化反应生成B为；一定条件下B发生信息②反应生成C为；C在催化剂作用下与氢气共热发生加成反应生成D为；D在浓硫酸作用下共热发生消去反应生成E为；一定条件下E发生加聚反应生成。(1)由分析可知，A的结构简式为，分子式为C12H20O3；B的结构简式为，官能团为羰基、酯基；(2)由分析可知，C的结构简式为；E→F的反应为加聚反应；(3)D→E的反应为在浓硫酸作用下共热发生消去反应生成和水，反应的化学方程式为＋2H2O；
(4)E的芳香族化合物的同分异构体的核磁共振氢谱有四组峰且峰面积之比为9∶6∶2∶1说明分子结构对称，含有1个结构和2个—CH3，符合条件的结构简式为;(5)由题给有机物转化关系和信息可知，以为原料合成的合成步骤为与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成，在浓硫酸作用下，与乙醇共热发生酯化反应生成，一定条件下
发生信息②反应生成，则合成路线为eq \(――→,\s\up7(KMnO4/H＋))
。
题型特训
题型特训1 最新模拟专练
1.(2022·银川模拟)曲美布汀是一种消化系统药物的有效成分，能缓解各种原因引起的胃肠痉挛，可通过以下路线合成。
已知：R—CNeq \(――→,\s\up7(H＋))R—COOH
回答下列问题：
(1)G的官能团名称是________，①的反应条件是________。
(2)写出F的结构简式并用星号(*)标出手性碳原子________。
(3)反应③的反应类型是________。
(4)反应⑦的化学方程式为_________________________________________
_________________________________________________________________。
(5)化合物M是E的同分异构体，已知M与E具有相同的官能团，且M为苯的二元取代物，则M的可能结构有________种(不考虑立体异构)；其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为________。
(6)根据题中信息，设计由CH3CH2OH、CH3CH===CHCH2Br制备
CH3COOCH2CH===CHCH2NH2的合成路线________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
(无机试剂任选)。
答案 (1)羟基、碳溴键 光照
(2)
(3)取代反应
(4)
＋HBr
(5)15
(6)CH3CH===CHCH2Breq \(――→,\s\up7(NaOH(aq)),\s\d5(△))
CH3CH===CHCH2OHeq \(――→,\s\up7(NBS/AlBN))
BrCH2CH===CHCH2OHeq \(――→,\s\up7(NH3))
eq \b\lc\ \rc\](\a\vs4\al\c1(H2NCH2CH===CHCH2OH,CH3H2OH\(――→,\s\up7(KMnO4/H＋))CH3COOH,\(――→,\s\up7(CH3CH2OH),\s\d5(浓硫酸，△))CH3COOCH2CH3))
―→CH3COOCH2CH===CHCH2NH2
解析 根据C的结构简式以及A的分子式，A为甲苯，结构简式为，根据C的结构简式中—CN的位置，反应①发生取代反应，—Cl取代甲基上的H，即B的结构简式为，B与NaCN反应—CN取代—Cl的位置，根据E的结构简式，C中“—CH2CN”中1个“C—H”断裂，C2H5Br中“C—Br”发生断裂，“—C2H5”取代“—CH2Br”上的一个H原子，即D的结构简式为，根据G的结构简式，反应⑤应是—COOH转化成—CH2OH，即F的结构简式为，根据曲美布汀的结构简式，CH3—NH—CH3中“N—H”键断裂，G中“C—Br”键发生断裂，即H的结构简式为，据此分析；(1)根据G的结构简式，G中所含官能团为羟基和碳溴键；根据上述分析，反应①条件为光照；(2)手性碳原子是碳原子连有四个不同的原子或原子团，因此F中含有手性碳原子，即；(3)根据上述分析，反应③为取代反应；(4)根据上述分析，反应⑦为取代反应，其反应方程式为＋HBr；(5)M是E的同分异构体，M与E具有相同的官能团，E中所含官能团为羧基，M为苯的二元取代物，苯环上有2个取代基，—CH2CH2CH3和—COOH(共有3种，邻间对)、—CH(CH3)2和—COOH(共有3种)、—CH2CH3和—CH2COOH(共有3种)、—CH3和—CH2CH2COOH(共有3种)、—CH3和—CH(CH3)COOH(共有3种)，总共有3×5＝15种；核磁共振氢谱为五组峰，说明有五种不同的氢原子，应是对称结构，即；(6)分析题中原料和制备物质可知，制备物质的碳原子数增多，应利用合成路线中的反应⑧，即制备目标产物所需的物质为CH3COOC2H5和HOCH2CH===CHCH2NH2，CH3COOC2H5可由CH3COOH和C2H5OH通过酯化反应得到，酸性高锰酸钾溶液将CH3CH2OH氧化成CH3COOH，利用合成路线F→G→H合成HOCH2CH===CHCH2NH2，路线为
CH3CH===CHCH2Breq \(――→,\s\up7(NaOH(aq)),\s\d5(△))
CH3CH===CHCH2OHeq \(――→,\s\up7(NBS/AlBN))
BrCH2CH===CHCH2OHeq \(――→,\s\up7(NH3))
eq \b\lc\ \rc\](\a\vs4\al\c1(H2NCH2CH===CHCH2OH,CH3H2OH\(――→,\s\up7(KMnO4/H＋))CH3COOH,\(――→,\s\up7(CH3CH2OH),\s\d5(浓硫酸，△))CH3COOCH2CH3))
―→CH3COOCH2CH===CHCH2NH2。
2.(2022·河南名校联盟模拟)洛哌丁胺(I)可用于腹泻的治疗，其一种合成路线如下：
已知：R—Xeq \(――→,\s\up7(Mg),\s\d5(THF))R—MgX(X代表卤素原子)
回答下列问题：
(1)A的化学名称是________。
(2)B的结构简式为________。
(3)C生成D的化学方程式为______________________________________
_______________________________________________(有3种反应产物)。
(4)F中官能团的名称是________。
(5)F生成G的反应类型是________。
(6)W是E的芳香族同分异构体，W能发生银镜反应，其核磁共振氢谱有4组峰，写出符合要求的W的结构简式：________(写一种即可)。
(7)写出以为起始原料制备的合成路线：_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________(其他试剂任用)。
答案 (1)对二氯苯(或1，4－二氯苯)
(2)
(3)＋2KOH―→＋C2H5OH＋K2CO3
(4)羧基和碳溴键
(5)取代反应
(6)
(7)
解析 (1)根据A的结构简式和命名规则可知A的化学名称是：对二氯苯(或1，4－二氯苯)；(2)根据题给信息以及C的分子式可知B的结构简式为：；(3)根据B的结构简式以及B生成C时所用的反应物可知C的结构简式为：
，C生成D的反应为肽键和酯基在碱性条件下的水解，故对应的方程式为：＋2KOH―→＋C2H5OH＋K2CO3；(4)根据F的结构简式可知F中官能团的名称是羧基和碳溴键；(5)由图可知F生成G为F中羧基中的一部分被氯原子取代，故为取代反应；(6)W能发生银镜反应说明其中含有醛基，其核磁共振氢谱有4组峰说明结构中含有4种等效氢，则符合要求的W的结构简式为：
；(7)根据题给信息由制备，根据卤代烃水解的性质由制备，再催化氧化生成，再根据题给信息生成产物，具体路线如下：
3.(2022·甘肃第一次高考诊断)科学家临床实验证实中草药金银花可抑制新冠病毒复制，其有效成分是“绿原酸”，以下是科研小组设计的“绿原酸(F)”的合成路线：
已知：
回答下列问题：
(1)化合物A的名称为________。
(2)F的分子式是________，E中的官能团名称为________。
(3)D经过①②两步反应转化为E，反应①的反应条件为_________________________________________________________________，
化合物B的结构简式为________。
(4)C→D的化学方程式为___________________________________________
_________________________________________________________________。
(5)绿原酸在碱性条件下完全水解后，再酸化得到的芳香族化合物的同分异构体有多种，满足以下条件的有________种(不考虑立体异构)。
a.含有苯环
b.1 ml该物质能与2 ml NaHCO3反应
写出核磁共振氢谱显示峰面积之比为3∶2∶2∶1的结构简式________。(写出一种即可)
(6)写出以CH3CH2COOH为基础原料制备聚乳酸()的合成路线：(合成路线见题干，无机试剂可任选)__________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
答案 (1)1，2－二氯乙烯
(2)C16H18O9 羟基、羧基
(3)氢氧化钠水溶液、加热
(4)
＋HBr
(5)10
(6)CH3CH2COOHeq \(――→,\s\up7(Br2/PBr3))
解析 由已知反应原理可知，A与发生加成反应生成B，结合D结构简式可知，A中氯原子位于两个碳原子上，结构简式为，A生成B为；B生成C引入羧基，C生成D引入溴原子，D发生水解反应生产E，E最终生成F；(1)化合物A的结构简式为，名称为1，2－二氯乙烯；(2)F的分子式是C16H18O9，E的官能团名称为羟基、羧基；(3)D经过①②两步反应转化为E，反应①为卤代氢在氢氧化钠水溶液条件下的取代反应；由分析可知，化合物B的结构简式为；(4)比较BD结构简式，可知C结构简式为，C→D为溴和C发生的取代反应，化学方程式为＋HBr；(5)绿原酸中含有酯基，在碱性条件下完全水解后，再酸化得到的芳香族化合物；其同分异构体有多种，满足1 ml该物质能与2 ml NaHCO3反应，则1个分子中含有2个羧基；如果苯环上有1个取代基：，有1种情况；如果苯环上有2个取代基：—CH2COOH、—COOH，则有邻间对3种情况；如果苯环上有3个取代基：—CH3、—COOH、—COOH，2个羧基处于邻位时，甲基有2种情况；2个羧基处于间位时，甲基有3种情况；2个羧基处于对位时，甲基有1种情况；合计有10种情况；核磁共振氢谱显示峰面积之比为3∶2∶2∶1的结构简式为：。(6)聚乳酸()的单体为，则需要在CH3CH2COOH中与羧基相连的碳原子上首先引入一个卤素原子(反应原理类似C生成D的反应)，然后水解引入羟基，最后发生缩聚反应生成产物；故合成路线可以为：CH3CH2COOHeq \(――→,\s\up7(Br2/PBr3))。
4.(2023·河北名校模拟)白杨素(化合物C)具有抗氧化、抗过敏等广泛药理、生理活性。一种合成白杨素及其酮类衍生物G的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)A的分子式是________，B中含氧官能团的名称是________。
(2)由B生成C的化学方程式为_____________________________________
_________________________________________________________________。
(3)制备D所需试剂除BrCH2COOH外，还有________，由C和D生成E的反应类型是________。
(4)已知G的分子中含有两个苯环，则G的结构简式为________。
(5)化合物H是D的同分异构体且能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳，H可能的结构有________种，其中核磁共振氢谱显示两组峰的结构简式为________。
答案 (1)C6H6O3 (酚)羟基、酮羰基
(2) ＋HCl＋H2O
(3)CH3CH2OH、浓H2SO4(或乙醇、浓硫酸) 取代反应
(4)
(5)5
解析 (1)A的分子式是C6H6O3，B中含氧官能团的名称是(酚)羟基、酮羰基。(2)B生成C的反应可看成与先发生加成反应得，分子内再发生取代反应，氯原子与醇羟基所连碳原子上的氢原子结合生成氯化氢和，再发生消去反应得到C()，故由B生成C的化学方程式为
＋HCl＋H2O。(3)BrCH2COOC2H5由BrCH2COOH与CH3CH2OH在浓H2SO4、加热下发生酯化反应制得，故制备D所需试剂除BrCH2COOH外，还有CH3CH2OH、浓H2SO4；根据C、D、E的结构简式可知，由C和D生成E的反应类型是取代反应。(4)F为，F的分子式为C17H12O6，F与氢气在一定条件下反应生成G，G的分子式为C17H14O6，且G的分子中含有两个苯环，则G的结构简式为。(5)化合物H是D(BrCH2COOCH2CH3)的同分异构体且能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳，说明含—COOH，则H可看作是丁酸烃基中的一个氢原子被一个溴原子取代所得，丁酸由一个丙基和一个羧基构成，丙基有正丙基和异丙基，正丙基内有3种氢原子、异丙基内有2种氢原子，则H可能的结构有5种，其中核磁共振氢谱显示两组峰的结构简式为。
5.(2022·西安一模)我国科学家合成一种抗击新冠病毒潜在药物，合成路线如图所示：
已知：Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题：
(1)B的结构简式是________；D转化为E的反应类型是________。
(2)G转化为H的化学方程式是____________________________________
_________________________________________________________________。
(3)D中官能团的名称是________，检验E、F的试剂可以是________。
(4)C的同分异构体有很多，其中含有苯环且能与氢氧化钠溶液反应的结构有________种。
(5)已知：RNO2eq \(――→,\s\up7(Fe，HCl),\s\d5(△))RNH2，写出以甲苯和乙酸为原料制备乙酰对甲苯胺 ()的合成路线
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
(无机试剂和有机溶剂任选)。
答案 (1) 消去反应
(2)
＋HBr
(3)羟基和羧基 碳酸氢钠或NaHCO3
(4)3
(5)
解析 由有机物的转化关系可知，A()在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成B为；在铜做催化剂作用下，B与氧气共热发生催化氧化反应生成C为，C发生信息Ⅰ反应生成D为，D在浓硫酸共热作用下发生消去反应生成E为；在苯作用下，E与SOCl2发生取代反应生成F为；G与发生取代反应生成，则G为；一定条件下，与发生取代反应生成。(1)由分析可知，B 的结构简式为；D转化为E的反应为在浓硫酸共热作用下发生消去反应生成和水；(2)由分析可知，G 转化为H的反应的化学方程式为＋HBr；(3)D的结构简式为，官能团为羟基和羧基；E、F的结构简式分别为，则用能与E反应，不能与F反应的碳酸氢钠鉴别E和F；(4)C的同分异构体含有苯环且能与氢氧化钠溶液反应说明同分异构体分子中含有酚羟基和乙烯基，酚羟基和乙烯基在苯环上共有邻、间、对3种结构；(5)由题给信息和有机物转化关系可知，以甲苯和乙酸为原料制备乙酰对甲苯胺的合成步骤为在浓硫酸作用下与浓硝酸共热发生硝化反应生成与铁、盐酸发生还原反应生成；在苯作用下，乙酸与SOCl2发生取代反应生成CH3COCl，一定条件下CH3COCl与发生取代反应生成，合成路线为
6.(2022·哈尔滨师大附中期末)化合物M是二苯乙炔类液晶材料的一种，最简单的二苯乙炔类化合物是。以互为同系物的单取代芳烃A、G为原料合成M的一种路线(部分反应条件略去)如下：
回答下列问题：
(1)A的结构简式为________。
(2)B中含有的官能团名称是________，C分子中有________个手性碳原子。
(3)①、④的反应类型分别是________、________。
(4)⑤的化学方程式为_________________________________________
_________________________________________________________________。
(5)B的同分异构体中能同时满足如下条件：①苯环上有两个取代基；②能发生银镜反应。共有________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积比为6∶2∶2∶1∶1的是________(写结构简式)。
(6)参照上述合成路线，设计一条由苯乙烯和甲苯为起始原料制备的合成路线：
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
答案 (1)
(2)羰基 1
(3)取代反应 加成反应
(4) ＋2KOHeq \(――→,\s\up7(乙醇),\s\d5(△))
＋2KBr＋2H2O
(5)15
(6)
解析 通过反应①条件和B的结构逆推得到A为，B在LiAlH4作用下得到C，C在KHSO4和阻聚剂共同作用下发生消去反应得到D，D为，D在溴的四氯化碳中被溴加成得到E，E为，E又在KOH的乙醇溶液中消去HBr得到F，F为；从结构和反应⑥的物质和条件逆推，结合A、G为互为同系物的单取代芳烃，判断G的结构简式为；消去HI得到二苯乙炔类化合物M，M为。(1)据分析，由反应①条件和B的结构逆推得到A的结构简式为；
(2)B()中含有的官能团名称是羰基；连接着四个不同的原子或原子团的碳是手性碳，C分子中有1个手性碳原子；(3)据分析，反应①取代了苯环上的一个H，是取代反应，反应④是碳碳双键在溴的CCl4溶液中发生加成反应；(4)据分析，反应⑤是E在KOH的乙醇溶液中消去HBr得到F，化学方程式为：＋2KOHeq \(――→,\s\up7(乙醇),\s\d5(△))
＋2KBr＋2H2O；(5)B的分子式为C10H12O，不饱和度是5，同分异构体中能同时满足如下条件：①苯环上有两个取代基，从B的分子式减去苯环的六个碳原子，还有4个C和1个O作为两个取代基的组成；②能发生银镜反应，分子中有—CHO；可能的组合共有
，每一种都有邻、间、对异构体，则B的同分异构体共有15种；其中核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积比为6∶2∶2∶1∶1，则该分子存在两个甲基，且两个基团在苯环的对位，则结构简式为；(6)由目标产物的结构，结合题给F合成M的信息，可确定欲制备需先得到；苯乙烯通过溴的四氯化碳溶液加成后，在KOH的乙醇环境下消去HBr可得到；根据反应⑥可知在该条件下甲苯可生成；故设计合成路线：
。
7.(2022·江西重点中学盟校联考)沙丁胺醇有明显的支气管舒张作用，临床上主要用于治疗喘息型支气管炎、支气管哮喘等，其中一条通用的合成路线如图：
已知：R—X＋。
结合上述合成路线，请回答：
(1)沙丁胺醇的分子式为________；A→B的反应类型________。
(2)D→E过程的主要目的是________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)请写出D→E过程的化学反应方程式_______________________________
_________________________________________________________________。
(4)化合物F的结构简式为________。
(5)A的同分异构体中满足下列条件的有________种。
①属于芳香族化合物；②可以发生银镜反应
(6)请利用所学知识和题中涉及的反应，设计以苯酚、甲醛和H2NC(CH3)3为原料合成化合物的路线(用流程图表示，无机试剂任选)_______________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
答案 (1)C13H21NO3 加成反应
(2)保护酚羟基
(3) ＋CH3COOOCCH3eq \(――→,\s\up7(H＋))
＋CH3COOH
(4)
(5)25
(6)
解析 由有机物的转化关系可知，在酸性条件下与HCHO 发生加成反应生成B为；B与氯化氢发生取代反应生成C为；C与CH3COONa发生取代反应生成D，，酸性条件下D与乙酸酐发生取代反应生成E为；E在CH3Cl作用下与溴发生取代反应生成F为；F与发生取代反应生成H为；H在盐酸中发生水解反应生成I，I在催化剂作用下与氢气反应生成J。(1)由分析可知，沙丁胺醇的结构简式为，分子式为C13H21NO3；A→B的反应为在酸性条件下与HCHO 发生加成反应生成；(2)由D和I的结构简式中都含有酚羟基可知，D→E过程的主要目的是保护酚羟基；(3)由分析可知，D→E过程反应的化学反应方程式为＋
CH3COOOCCH3eq \(――→,\s\up7(H＋))＋CH3COOH；(4)由分析可知，F的结构简式为；(5)A的同分异构体属于芳香族化合物，且可以发生银镜反应说明A的同分异构体中含—CHO或，若苯环上只有一个取代基，则有
3种；若苯环上有两个取代基，可能的组合共有，每一种都有邻、间、对异构体，共12种；若苯环上有三个取代基，分别为—CHO、—CH3、—OH，共10种，故符合条件的结构简式共25种；(6)由题给有机物的转化关系可知，以苯酚、甲醛和H2NC(CH3)3为原料合成化合物的合成步骤为酸性条件下与甲醛发生加成反应生成与氯化氢发生取代反应生成与H2NC(CH3)3发生取代反应生成，则合成路线为
8.(2022·江淮名校联考)盐酸克林沙星是一种高效的抗菌消炎盐酸盐类药物(盐酸盐的通式为R·HCl)，其合成方法如下。
盐酸克林沙星
已知：(1)R—CH3eq \(――→,\s\up7(CrO3),\s\d5(H2SO4)) R—COOH
(2)
(R1、R2、R3和R4代表除H外的任意基团)
回答下列问题：
(1) 的化学名称为________，其最多有________个原子共平面。
(2)C的分子式为C7H2ClFN2O5，则生成A的反应方程式为_________________________________________________________________；
B→C的反应类型为________。
(3)已知E分子中有两个六元环，则E的结构简式为________。
(4) 的水解产物为C2H5OH和________；该产物具有结构且苯环上有5个取代基的同分异构体有________种。
(5)盐酸克林沙星服用过量会引发头晕等酸中毒现象，应及时就医，服用或注射主要成分为________的药物。(填写正确答案标号)
A.NaOH B.BaCO3
C.BaSO4 D.NaHCO3
答案 (1)3－氟甲苯或间氟甲苯 13
(2) ＋2HNO3eq \(――→,\s\up7(浓硫酸))＋2H2O 取代反应
(3)
(4) 14 (5)D
解析 和硝酸和硫酸反应，从后续物质的结构分析，该反应为取代反应，产物A为，结合信息分析B的结构简式为，根据题中信息可知，C的结构简式为，据此解答。
(1) 的化学名称为3－氟甲苯或间氟甲苯，其中苯环上有12个原子共平面，甲基上还有一个氢原子可能在这个平面上，故其最多有13个原子共平面。(2)生成A的方程式为：＋2HNO3eq \(――→,\s\up7(浓硫酸))＋2H2O。B到C为羧基上的羟基被氯原子代替，为取代反应。(3)已知E分子中有两个六元环，由所给信息(2)推断，只能是硝基被取代，生成E和HNO2，则E的结构简式为。(4) 含有酯基，其水解产物为C2H5OH和；该产物具有结构且苯环上有5个取代基的同分异构体中，还有一个取代基，可能是—CH2COOH、—OOCCH3、—COOCH3、—CH2OOCH、—COCH2OH、—CHOHCHO、—OCH2CHO，因为苯环上没有对称性，苯环上有2个位置，故同分异构体有14种。(5)盐酸克林沙星服用过量会引发头晕等酸中毒现象，需要使用试剂与酸反应，氢氧化钠碱性太强，不能使用；碳酸钡和酸反应生成钡离子，有毒；硫酸钡不能和酸反应；碳酸氢钠和酸反应，且其碱性较弱，故选用碳酸氢钠。
题型特训2 经典考题专练
1.(2020·全国卷Ⅲ)苯基环丁烯酮( PCBO)是一种十分活泼的反应物，可利用它的开环反应合成一系列多官能团化合物。近期我国科学家报道用PCBO与醛或酮发生[4＋2]环加成反应，合成了具有生物活性的多官能团化合物(E)，部分合成路线如下：
已知如下信息：
回答下列问题：
(1)A的化学名称是________。
(2)B的结构简式为________。
(3)由C生成D所用的试剂和反应条件为________；该步反应中，若反应温度过高，C易发生脱羧反应，生成分子式为C8H8O2的副产物，该副产物的结构简式为________。
(4)写出化合物E中含氧官能团的名称________；E中手性碳(注：连有四个不同的原子或基团的碳)的个数为________。
(5)M为C的一种同分异构体。已知：1 ml M与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2 ml二氧化碳；M与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸。M的结构简式为________。
(6)对于，选用不同的取代基R′，在催化剂作用下与PCBO发生的[4＋2]反应进行深入研究，R′对产率的影响见下表：
请找出规律，并解释原因___________________________________________
_________________________________________________________________。
答案 (1)2－羟基苯甲醛(或水杨醛)
(2)
(3)乙醇、浓硫酸/加热
(4)羟基、酯基 2
(5)
(6)随着R′体积增大，产率降低；原因是R′体积增大，位阻增大
解析 (1)由A的结构简式可知A为2－羟基苯甲醛(或水杨醛)。(2)由题给已知信息可知，A与乙醛在强碱性环境中发生加成反应生成B，结合B的分子式可知B的结构简式为。(3)由C与D的结构简式可知，C与乙醇发生酯化反应生成D，所用的试剂和反应条件为乙醇、浓硫酸/加热；C发生脱羧反应生成分子式为C8H8O2的物质，该物质的结构简式为。(4)由E的结构简式()可知，其含氧官能团为羟基和酯基；E中手性碳原子有2个(，如图中·所示)。
(5)1 ml M与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2 ml CO2，说明M中含有2个羧基，又因M与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸，说明两个取代基在苯环上的位置处于对位，根据C的分子式(C9H8O4)可推知M为。(6)由题表中数据可知，随着R′体积增大，产率降低，是因为R′体积增大，位阻增大。
2.(2019·全国卷Ⅰ)化合物G是一种药物合成中间体，其合成路线如下：
回答下列问题：
(1)A中的官能团名称是________。
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。写出B的结构简式，用星号(*)标出B中的手性碳________。
(3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(不考虑立体异构，只需写出3个)
(4)反应④所需的试剂和条件是______________________________________。
(5)⑤的反应类型是________________________________________。
(6)写出F到G的反应方程式_______________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(7)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备
的合成路线________(无机试剂任选)。
答案 (1)羟基 (2)
(3)
(4)C2H5OH/浓H2SO4、加热
(5)取代反应
(6)
(7)C6H5CH3eq \(――→,\s\up7(Br2),\s\d5(光照))C6H5CH2Br
解析 A为醇，高锰酸钾氧化A生成酮(B)；B与甲醛在碱溶液中发生加成反应生成C，C与酸性高锰酸钾反应生成D()，将—CH2OH氧化成—COOH，观察E的结构简式知，D与乙醇在浓硫酸加热条件下反应生成E，E在一定条件下引入丙基生成F，F水解并酸化生成G。结合E、G的结构简式可知F为。(1)A中的官能团为羟基。(2)根据手性碳原子定义，B中—CH2—上没有手性碳，上没有手性碳，故B分子中只有2个手性碳原子。(3)B的同分异构体能发生银镜反应，说明含有醛基，所以可以看成环己烷分子中2个氢原子分别被甲基、醛基取代，或一个氢原子被—CH2CHO取代。(4)反应④所需的试剂和条件是乙醇/浓硫酸、加热。(5)反应⑤中，CH3CH2CH2Br与E发生取代反应。(6)F在碱溶液中水解生成羧酸盐，再酸化得到G。
3.(2022·湖南卷)物质J是一种具有生物活性的化合物。该化合物的合成路线如下：
已知：①；
②
回答下列问题：
(1)A中官能团的名称为__________、__________。
(2)F→G、G→H的反应类型分别是__________、__________。
(3)B的结构简式为__________。
(4)C→D反应方程式为_________________________________。
(5) 是一种重要的化工原料，其同分异构体中能够发生银镜反应的有________种(考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为4∶1∶1的结构简式为__________。
(6)I中的手性碳原子个数为__________(连四个不同的原子或原子团的碳原子称为手性碳原子)。
(7)参照上述合成路线，以和为原料，设计合成的路线__________(无机试剂任选)。
答案 (1)醚键 醛基
(2)取代反应 加成反应
(3)
(4)
(5)5 (6)1
(7)
解析 (1)A的结构简式为，其官能团为醚键和醛基。(2)G的结构简式为，对比F和G的结构简式可知F→G的反应为取代反应；G→H反应中，的碳碳双键变为碳碳单键，则该反应为加成反应。(3)A()和反应生成B(C12H14O4)，根据“已知①”可以推出B的结构简式为。(4)B和HCOONH4发生反应得到C(C12H16O4)，C又转化为D(C12O14O3)，根据“已知②”可推出C的结构简式为，D的结构简式为，则C→D的化学方程式为。(5) 的同分异构体能发生银镜反应，说明该物质含有醛基，根据分子式C4H6O可得知，该物质还含有碳碳双键或者三元环，还要分析顺反异构，则符合条件的同分异构体有5种，它们分别是CH2===CHCH2CHO、(与后者互为顺反异构体)、 (与前者互为顺反异构体)、和，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为4∶1∶1的结构简式是。
(6)连四个不同的原子或原子团的碳原子称为手性碳原子，则I中手性碳原子的个数为1，是连有甲基的碳原子。(7)结合G→I的转化过程可知，可先将转化为，再使和反应生成，并最终转化为。
官能团
结构
性质
不饱和烃
碳碳双键
易加成、易氧化、易聚合
二烯烃
①跟X2、H2、HX等发生1，2或1，4加成反应；②加聚；③易被氧化；④能与乙烯等发生双烯合成反应形成六元环
碳碳三键
—C≡C—
易加成、易氧化
卤素原子
—X(X表示Cl、Br等)
易取代(如溴乙烷与NaOH水溶液共热生成乙醇)、易消去(如溴乙烷与NaOH醇溶液共热生成乙烯)
羟基
醇羟基
—OH
易取代、易消去(如乙醇在浓硫酸、170 ℃条件下生成乙烯)、易催化氧化、易被强氧化剂氧化(如乙醇在酸性K2Cr2O7溶液的作用下被氧化为乙醛甚至乙酸)
酚羟基
—OH
极弱酸性(酚羟基中的氢能与NaOH溶液反应，但酸性极弱，不能使指示剂变色)、易氧化(如无色的苯酚晶体易被空气中的氧气氧化为粉红色)、显色反应(如苯酚遇FeCl3溶液呈紫色)
羰基
醛基
易氧化(如乙醛与银氨溶液共热生成银镜)、易还原
(酮)羰基
易还原(如丙酮在催化剂、加热条件下被H2还原为2－丙醇)
羧基
酸性(如乙酸的酸性强于碳酸，乙酸与NaOH溶液反应)、易取代(如乙酸与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应)
酯基
易水解(如乙酸乙酯在稀硫酸、加热条件下发生酸性水解，乙酸乙酯在NaOH溶液、加热条件下发生碱性水解)
醚键
R—O—R
如环氧乙烷在酸催化下与水一起加热生成乙二醇
硝基
—NO2
如酸性条件下，硝基苯在铁粉催化下被还原为苯胺
类别
结构简式
名称
烷烃
3，4－二甲基己烷
烯烃
2－乙基－1－丁烯
二烯烃
2，3－二甲基－1，3－丁二烯
芳香烃
邻甲基乙苯
卤代烃
3－甲基－2－氯丁烷
醇
3－甲基－2－乙基－1－丁醇
醛
2－甲基丙醛
酯
甲酸异丙酯
高聚物
聚甲基丙烯酸甲酯
多官能团
Cl—CH2COOH
氯乙酸
邻羟基苯甲酸
(或2－羟基苯甲酸)
反应类型
重要的有机反应
取代反应
卤代烃的水解：CH3CH2Br＋NaOHeq \(――→,\s\up7(H2O),\s\d5(△))CH3CH2OH＋NaBr
苯环上的卤代：
苯环上的磺化：＋HO—SO3H(浓)eq \(――→,\s\up7(△))
＋H2O
皂化反应：＋3NaOHeq \(――→,\s\up7(△))
＋3C17H35COONa
酯化反应(环酯)：
eq \(,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(△))＋H2O
二肽水解：＋H2O―→
加成反应
烯烃的加成：CH3—CH===CH2＋HCleq \(――→,\s\up7(催化剂))
炔烃的加成：CH≡CH＋H2Oeq \(――→,\s\up7(汞盐))
苯环加氢：
Diels－Alder反应：
消去反应
醇分子内脱水生成烯烃：C2H5OHeq \(――→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(170 ℃))CH2===CH2↑＋H2O
卤代烃脱HX生成烯烃：CH3CH2Br＋NaOHeq \(――→,\s\up7(乙醇),\s\d5(△))CH2===CH2↑＋NaBr＋H2O
加聚反应
单烯烃的加聚：nCH2===CH2eq \(――→,\s\up7(催化剂))CH2—CH2
双烯烃的加聚：
缩聚反应
二元醇与二元酸之间的缩聚：
nHOCH2CH2OHeq \(,\s\up7(一定条件))
＋(2n－1)H2O
羟基酸之间的缩聚：
＋(n－1)H2O
氨基酸之间的缩聚：nH2NCH2COOH＋
eq \(――→,\s\up7(一定条件))
＋(2n－1)H2O
苯酚与HCHO的缩聚：
＋nHCHOeq \(――→,\s\up7(H＋))
＋(n－1)H2O
反应类型
重要的有机反应
氧化反应
催化氧化：2CH3CH2OH＋O2eq \(――→,\s\up7(Cu/Ag),\s\d5(△))
2CH3CHO＋2H2O
醛基与银氨溶液的反应：
CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OHeq \(――→,\s\up7(△))
CH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O
醛基与新制氢氧化铜的反应：
CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq \(――→,\s\up7(△))
CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O
还原反应
醛基加氢：CH3CHO＋H2eq \(――→,\s\up7(Ni),\s\d5(△))CH3CH2OH
硝基还原为氨基：
第一步
根据限定条件确定同分异构体中所含官能团
第二步
结合所给有机物有序思维：碳链异构→官能团位置异构→官能团类别异构
第三步
确定同分异构体种数或根据性质书写结构简式
结构
要求
(邻甲基苯甲酸)
①属于芳香族化合物
②能与银氨溶液反应产生光亮的银镜
③能与NaOH溶液反应
模型：第一步：根据限定条件确定基团和官能团
含有苯环，(酚)—OH，—CHO或苯环和
第二步：将已知基团或官能团在苯环上排布
(1)若为(酚)—OH、—CHO，还剩余一个碳原子(“—CH2—”)，最后分别将“—CH2—”插入其中，图示如下：(数字表示“—CH2—”插入的位置)
(2)若为—OOCH，插入“—CH2—”图示如下：
第三步：算总数17种
表达方式
Aeq \(――→,\s\up7(反应物),\s\d5(反应条件))Beq \(――→,\s\up7(反应物),\s\d5(反应条件))C……―→D
总体思路
根据目标分子与原料分子的差异构建碳骨架和实现官能团转化
设计关键
信息及框图流程的运用
常用方法
正向合
成法
从某种原料分子开始，对比目标分子与原料分子的结构(碳骨架及官能团)，对该原料分子进行碳骨架的构建和官能团的引入(或者官能团的转化)，从而设计出合理的合成路线，其思维程序为
逆向合
成法
从目标分子着手，分析目标分子的结构，然后由目标分子逆推出原料分子，并进行合成路线的设计，其思维程序为
正逆双
向合
成法
采用正推和逆推相结合的方法，是解决合成路线题的最实用的方法，其思维程序为
概括：前推后，后推前，两边推中间，紧抓题给条件、信息和官能团。
具体步骤：
(1)从有机物转换关系连线上提取反应试剂及条件，进而确定反应前后物质含有的官能团；
(2)对于不常见反应试剂及条件，从已知的信息中找到提示，进而可类比判断合成路线中可能发生的反应及官能团的变化；
(3)反应试剂及条件未给出，信息未涉及，可从转化关系中相邻物质的结构简式的细微变化或官能团变化来判断。
R′
—CH3
—C2H5
—CH2CH2C6H5
产率/%
91
80
63
1.(2022·全国甲卷)用N－杂环卡其碱(NHC base)作为催化剂，可合成多环化合物。下面是一种多环化合物H的合成路线(无需考虑部分中间体的立体化学)。
回答下列问题：
(1)A的化学名称为__________。
(2)反应②涉及两步反应，已知第一步反应类型为加成反应，第二步的反应类型为__________。
(3)写出C与Br2/CCl4反应产物的结构简式__________。
(4)E的结构简式为__________。
(5)H中含氧官能团的名称是__________。
(6)化合物X是C的同分异构体，可发生银镜反应，与酸性高锰酸钾反应后可以得到对苯二甲酸，写出X的结构简式____________________________。
(7)如果要合成H的类似物H′()，参照上述合成路线，写出相应的D′和G′的结构简式__________、_______________。
H′分子中有__________个手性碳(碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳)。
答案 (1)苯甲醇 (2)消去反应
(3) (4)
(5)硝基、酯基和羰基
(6)
(7) 5
解析 由合成路线，A的分子式为C7H8O，在Cu作催化剂的条件下发生催化氧化反应生成B，B的结构简式为，则A为，B与CH3CHO发生加成反应生成再发生消去反应生成C，C的结构简式为，C与Br2/CCl4发生加成反应得到再在碱性条件下发生消去反应生成D()，B与E在强碱的环境下还原得到F，E的分子式为C5H6O2，F的结构简式为，可推知E为，F与反应生成G，G与D反应生成H，据此分析解答。(1)A()的化学名称为苯甲醇。(2)B()先与CH3CHO发生碳氧双键的加成反应生成再发生消去反应生成C()，故第二步的反应类型为消去反应。(3)C与Br2/CCl4发生加成反应得到。
(4)E的结构简式为。
(5)H()含有的含氧官能团为硝基、酯基和羰基。
(6)C()的分子式为C9H8O，其同分异构体X可发生银镜反应，说明含有醛基，又与酸性高锰酸钾反应后可得到对苯二甲酸，则X的取代基处于苯环的对位，满足条件的X的结构简式为。
(7)若要合成H′()，相应的D′为，G′为，手性碳为六元环中标星号(*)碳原子，共5个。
2.(2022·全国乙卷)左旋米那普伦是治疗成人重度抑郁症的药物之一，以下是其盐酸盐(化合物K)的一种合成路线(部分反应条件已简化，忽略立体化学)：
已知：化合物F不能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳。
回答下列问题：
(1)A的化学名称是__________。
(2)C的结构简式为__________。
(3)写出由E生成F反应的化学方程式：
_________________________________________________________________。
(4)E中含氧官能团的名称为__________。
(5)由G生成H的反应类型为__________。
(6)I是一种有机物形成的盐，结构简式为__________。
(7)在E的同分异构体中，同时满足下列条件的总数为__________种。
a)含有一个苯环和三个甲基；
b)与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳；
c)能发生银镜反应，不能发生水解反应。
上述同分异构体经银镜反应后酸化，所得产物中，核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6∶3∶2∶1)的结构简式为________。
答案 (1)3－氯丙烯
(2)
(3)eq \(,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(甲苯))＋H2O
(4)羟基、羧基 (5)取代反应 (6)
(7)10
解析 (1)A属于氯代烯烃，其化学名称为3－氯丙烯。(2)A发生氧化反应生成B，B与C在NaNH2、甲苯条件下反应生成D，对比B、D的结构简式，结合C的分子式C8H7N，可推知C的结构简式为。(3)D与30%Na2CO3反应后再酸化生成E，E在浓硫酸、甲苯条件下反应生成F，F不能与饱和NaHCO3溶液反应产生CO2，F中不含羧基，F的分子式为C11H10O2，F在E的基础上脱去1个H2O分子，说明E发生分子内酯化反应生成F，E生成F的化学方程式为eq \(,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(甲苯))＋H2O。(4)E中含氧官能团为(醇)羟基、羧基。(5)F与(C2H5)2NH在AlCl3、甲苯条件下反应生成G，G与SOCl2、甲苯反应生成H，H的分子式为C15H20ClNO，H与I反应生成J，结合G、J的结构简式知，H的结构简式为，G与SOCl2发生取代反应生成H。(6)I的分子式为C8H4KNO2，I是一种有机物形成的盐，则I的结构简式为。(7)由E的结构简式知其分子式为C11H12O3，不饱和度为6；E的同分异构体与饱和NaHCO3溶液反应产生CO2，结合分子式中O原子的个数，说明含1个羧基；能发生银镜反应、不能发生水解反应说明还含1个醛基；若3个甲基在苯环上的位置为时，羧基、醛基在苯环上有3种位置；若3个甲基在苯环上的位置为时，羧基、醛基在苯环上有6种位置；若3个甲基在苯环上的位置为时，羧基、醛基在苯环上有1种位置；故符合题意的同分异构体共有3＋6＋1＝10种；上述同分异构体经银镜反应后酸化所得产物中核磁共振氢谱显示有4组氢且氢原子数量比为6∶3∶2∶1的结构简式为。
3.(2021·全国甲卷)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)1 ml D反应生成E至少需要________ ml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(—O—O—)
c.核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积比为3∶2∶2∶1
A.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：
答案 (1)1，3－苯二酚(或m－苯二酚或间苯二酚)
(2)2
(3)酯基、羟基、醚键(任意两种)
(4)eq \(――→,\s\up7(TsOH),\s\d5(PhMe))＋H2O
(5)取代反应
(6)C
(7)
解析 (1) 的化学名称为1，3－苯二酚或m－苯二酚或间苯二酚。(2)由D和E的分子式可知1 ml D反应生成E至少需要2 ml H2。(3)C与(CH3CO)2O发生取代反应生成D，D 的结构简式为，由D的结构简式和D→E的反应条件推出E的结构简式为，其含氧官能团的名称为酯基、羟基、醚键。(4)从E和F的结构简式可知，由E生成F的化学方程式为eq \(――→,\s\up7(TsOH),\s\d5(PhMe))
＋H2O。
(5)G生成H的第一步为水和G在酸催化下的加成反应，则结合G、H的结构简式可推断出第二步反应为取代反应。
(6)满足题给条件的B的同分异构体的结构简式为
，共4种，则答案选C。(7)参考题给流程，由题意可知由丙烯为原料合成目标产物的路线为
。
4.(2021·全国乙卷)卤沙唑仑W是一种抗失眠药物，在医药工业中的一种合成方法如下：
已知：(ⅰ)
(ⅱ) ＋H2O
回答下列问题：
(1)A的化学名称是________。
(2)写出反应③的化学方程式：_____________________________________
_________________________________________________________________。
(3)D具有的官能团名称是________________。(不考虑苯环)
(4)反应④中，Y的结构简式为________________。
(5)反应⑤的反应类型是________________。
(6)C的同分异构体中，含有苯环并能发生银镜反应的化合物共有________种。
(7)写出W的结构简式：___________________________________________。
答案 (1)邻氟甲苯(或2－氟甲苯)
(2)
(3)氨基、羰基、氟原子、溴原子
(4) (5)取代反应
(6)10 (7)
解析 (1)由A的两个取代基所处位置，可命名为邻氟甲苯或2－氟甲苯。(2)由综合推断可知C为，C发生已知信息(ⅰ)的反应，生成D，反应③的化学方程式为。(3)由D的结构简式可知，D具有的官能团有氨基、羰基、氟原子和溴原子。(4)D和Y发生取代反应生成F和HBr，由D和F的结构简式可知Y的结构简式为。(5)由E和发生反应生成F，结合它们的结构简式可知，反应⑤的反应类型为取代反应。(6)由综合推断可知C为，根据含有苯环并能发生银镜反应可知，C的同分异构体苯环上含有醛基、氟原子和氯原子，采用“定二移一”的方法，先确定氟原子和氯原子在苯环上的位置，再移动醛基的位置，氟原子和氯原子在苯环上可处于邻、间、对三种位置，然后移动醛基的位置，共有如下10种：。(7)F发生已知信息(ⅱ)的反应生成W，已知信息(ⅱ)的反应可理解为亚氨基与羰基加成，氮原子上的氢原子与氧原子相连，羰基碳与氮原子连接，然后羟基脱水生成醚，可得W为。
考情预测：预计在2023年高考中，仍会以合成新颖的实用有机物为主线，运用典型的合成路线，将信息和问题交织在一起，环环相扣，串联多类有机物结构、性质进行考查，同分异构体数目确定和书写，以及利用题给信息设计简短合成路线将是命题重点与难点。
智能点一 官能团的结构、特征性质及有机物的命名
1.官能团的结构、特征性质
[微练1] 按要求写出给定有机物的官能团名称
(1)(2019·全国卷Ⅰ改编) 的官能团名称为_________________________________________________________________。
(2)(2019·全国卷Ⅱ改编)的官能团名称为_________________________________________________________________。
(3)(2021·海南卷)D()中所含官能团名称为________、________。
(4)(2021·湖北卷)E()中的官能团名称是________、________。
(5)(2021·辽宁卷)D()中含氧官能团的名称为________。
答案 (1)羧基、酮羰基 (2)醚键、氯原子 (3)羟基 羧基 (4)醛基 醚键 (5)酯基和醚键
2.有机物的命名
(1)命名关键：①确定类别 ②选准主链
③注意细节(如数字与汉字不能直接相连)
(2)多官能团有机物命名：含有多个不同官能团化合物的关键在于要选择优先的官能团作为母体。官能团作为母体的优先顺序为(以“＞”符号表示优先)：羧酸＞酯＞醛＞酮＞醇＞胺
(3)实例
[微练2] 按要求写出给定有机物的名称
(1)(2020·全国卷Ⅱ)A()的化学名称为________。
(2)(2021·海南卷)A()的名称是________。
答案 (1)3－甲基苯酚(或间甲基苯酚) (2)异丙醇(或2－丙醇)
智能点二 官能团与反应类型及有机方程式
1.有机反应基本类型
2.有机氧化反应和还原反应
[微练3] 按要求写出反应类型
(1)(2019·全国卷Ⅰ改编)化合物G是一种药物合成中间体，其合成路线如下：
回答下列问题：
①根据转化关系，回答反应类型。
A→B：________；D—E：________；E→F：________。
②写出F到G的反应方程式：________________________________________
_________________________________________________________________；
_________________________________________________________________。
答案 ①氧化反应 取代反应(或酯化反应) 取代反应
②
(2)(2021·广东卷)天然产物Ⅴ具有抗疟活性，某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路线如下(部分反应条件省略，Ph表示—C6H5)：
反应②③④中属于还原反应的有________，属于加成反应的有________。
答案 ② ②④
(3)(2021·海南卷)甲双酮是一种抗惊厥药，以丙烯为起始原料的部分合成路线如下：
CH3CH===CH2eq \(――→,\s\up7(H2O/H＋),\s\d5(△))
A→B、B→C的反应类型分别为______、______。
答案 氧化反应 加成反应
智能点三 有限定条件同分异构体数目的判断和同分异构体书写
1.常见限制条件与结构关系总结
2.解题建模
(1)思维流程
(2)解题模板
[微练4] 按要求写出给定有机物同分异构体的种类或结构简式
(1)(2020·全国卷Ⅱ)化合物C()的同分异构体中能同时满足以下三个条件的有________个(不考虑立体异构体)。
(ⅰ)含有两个甲基；(ⅱ)含有酮羰基(但不含C===C===O)；(ⅲ)不含有环状结构。
答案 8
解析 C的分子式为C6H10O，满足题给条件的C的同分异构体有：
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧，共8个。
(2)(2021·河北卷)D()有多种同分异构体，其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为_________________、________。
①可发生银镜反应，也能与FeCl3溶液发生显色反应；
②核磁共振氢谱有四组峰，峰面积比为1∶2∶2∶3。
答案 或
解析 D的同分异构体可以发生银镜反应，也能与FeCl3溶液发生显色反应，则其分子中含醛基、酚羟基；核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶3，说明其分子结构对称，由此可知其结构简式为
。
(3)(2021·山东卷)符合下列条件的
A()的同分异构体有________种。
①含有酚羟基 ②不能发生银镜反应
③含有四种化学环境的氢
答案 4
解析 A的同分异构体中满足：①含有酚羟基；②不能发生银镜反应，说明结构中不含醛基；③含有四种化学环境的氢，说明具有对称结构，则满足条件的结构有：
，共有4种。
智能点四 依据合成框图及相关信息设计有机合成路线
[微练5] 按要求完成有机合成路线
(1)(2021·海南卷)设计以为原料合成乌头酸
()的路线(无机试剂任选)_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
已知：①R—Breq \(――→,\s\up7(NaCN))R—CN(上面为NaCN)
②
答案
(2)(2021·河北卷)W()是合成某种抗疟疾药物的中间体类似物。设计由2，4－二氯甲苯()和对三氟甲基苯乙酸
()制备W的合成路线：
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(无机试剂和四个碳以下的有机试剂任选)
已知信息：
(R1＝芳基)
答案
【题型建模】
[典例] (2020·全国卷Ⅰ)有机碱，例如二甲基胺()、苯胺()、吡啶()等，在有机合成中应用很普遍，目前“有机超强碱”的研究越来越受到关注。以下为有机超强碱F的合成路线：
已知如下信息：
①H2C===CH2eq \(――→,\s\up7(CCl3COONa),\s\d5(乙二醇二甲醚/△))
②
③苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体
回答下列问题：
(1)A的化学名称为________。
(2)由B生成C的化学方程式为____________________________________
_________________________________________________________________。
(3)C中所含官能团的名称为________。
(4)由C生成D的反应类型为________。
(5)D的结构简式为________。
(6)E的六元环芳香同分异构体中，能与金属钠反应，且核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为6∶2∶2∶1的有________种，其中，芳香环上为二取代的结构简式为________。
答案 (1)三氯乙烯 (2)＋KOHeq \(――→,\s\up7(醇),\s\d5(△))＋KCl＋H2O (3)碳碳双键、氯原子 (4)取代反应
(5)
(6)6
解析 结合A的分子式和已知信息①可知A的结构式为，B的结构简式为；结合D＋E―→F和E、F的结构简式以及D的分子式可确定D的结构简式为；结合B、D的结构简式以及B→C发生消去反应可确定C的结构简式为。(1)由A的结构式可确定其化学名称为三氯乙烯。(2)由B、C的结构简式可确定反应时1分子B消去1分子HCl，由此可写出反应的化学方程式。(3)根据C的结构简式可知C中含有碳碳双键和氯原子两种官能团。(4)C与二环己基胺()发生取代反应生成D。(6)E分子中仅含1个O原子，根据题中限定条件，其同分异构体能与金属钠反应，可知其同分异构体中一定含有—OH，再结合核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为6∶2∶2∶1，可知其同分异构体中一定含有2个—CH3，且2个—CH3处于对称的位置，符合条件的同分异构体有6种，分别是
。其中芳香环上为二取代的结构简式为。
题型解码
【分点突破】
微题型1 以推断为背景合成有确定结构的有机物
[精练1] (2022·山东卷)支气管扩张药物特布他林(H)的一种合成路线如下：
已知：
Ⅰ.PhOH＋PhCH2Cleq \(――→,\s\up7(K2CO3))PhOCH2Pheq \(――→,\s\up7(H2),\s\d5(Pd－C))PhOH(Ph— ＝ )
Ⅱ.PhCOOC2H5＋
Ⅲ.R1Br＋R2NHCH2Pheq \(――→,\s\up7(一定条件))
(R1，R2＝烷基)
回答下列问题：
(1)A→B反应条件为________；B中含氧官能团有________种。
(2)B→C反应类型为________，该反应的目的是________。
(3)D结构简式为________；E→F的化学方程式为
_________________________________________________________________。
(4)H的同分异构体中，仅含有—OCH2CH3、 —NH2和苯环结构的有________种。
(5)根据上述信息，写出以4－羟基邻苯二甲酸二乙酯为主要原料制备合成
的路线______________________________________________。
答案 (1)浓硫酸，加热 2 (2)取代反应 保护酚羟基
(3)CH3COOC2H5
(4)6
(5)
解析 由C的结构简式和有机物的转化关系可知，在浓硫酸作用下，
与乙醇共热发生酯化反应生成，则A为B为；在碳酸钾作用下B与PhCH2Cl发生取代反应生成C，C与D(CH3COOC2H5)发生信息Ⅱ反应生成E()；在乙酸作用下E与溴发生取代反应生成
F()；一定条件下F与(CH3)3CNHCH2Ph发生取代反应G()；G在Pd—C做催化剂作用下与氢气反应生成H。(1)由分析可知，A→B的反应为在浓硫酸作用下，与乙醇共热发生酯化反应生成和水；B的结构简式为，含氧官能团为羟基、酯基，共有2种；(2)由分析可知，B→C的反应为在碳酸钾作用下与PhCH2Cl发生取代反应生成和氯化氢，由B和H都含有酚羟基可知，B→C的目的是保护酚羟基；(3)由分析可知，D的结构简式为CH3COOC2H5；E→F的反应为在乙酸作用下与溴发生取代反应生成和溴化氢，反应的化学方程式为＋Br2eq \(――→,\s\up7(CH3COOH))
＋HBr；(4)H的同分异构体仅含有—OCH2CH3和—NH2可知，同分异构体的结构可以视作
分子中苯环上的氢原子被—NH2取代所得结构，所得结构分别有1、3、2，共有6种；
(5)由题给信息可知，以4－羟基邻苯二甲酸二乙酯制备的合成步骤为在碳酸钾作用下与PhCH2Cl发生取代反应生成，发生信息Ⅱ反应生成，在Pd—C做催化剂作用下与氢气反应生成，合成路线为
。
[精练2] (2022·江西重点中学联考)有机化合物K是某抗高血压药物的中间体，其合成路线如图：
已知：
Ⅰ. (R：烃基)
Ⅱ.R1CH===CHR2eq \(――→,\s\up7(①过氧乙酸(CH3COOOH)),\s\d5(②(CH3COOH)))
(R1、R2：烃基)
Ⅲ. (R：烃基)
请回答下列问题：
(1)化合物B的名称是________。
(2)D中官能团的名称是________。
(3)E→F的反应类型是________；G＋J→K的反应类型是________。
(4)G的结构简式是________。
(5)若H中只含有一种官能团，则H→I的化学方程式是_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(6)C→D转化的路线如图，X的分子式为C3H6O，核磁共振氢谱只有一组峰，
Ceq \(――→,\s\up7(AlCl3),\s\d5(高温))中间产物Meq \(――→,\s\up7(X),\s\d5(加成))中间产物Neq \(――→,\s\up7(－H2O))D
①中间产物N的结构简式为________。
②中间产物M的同分异构体有多种，其中满足下列条件的同分异构体有________种。
a.能与NaHCO3反应放出CO2
b.硝基与苯环直接相连
其中核磁共振氢谱显示有4种H原子，其峰的面积之比为1∶2∶2∶2的结构简式为________。
答案 (1)对硝基苯酚(或4－硝基苯酚)
(2)醚键、羰基(或酮基)、硝基
(3)消去反应 取代反应(或酯化反应)
(4)
(5)H3COOCCH2CH2COOCH3＋2NaOHeq \(――→,\s\up7(△))NaOOCCH2CH2COONa＋2CH3OH
(6)① ②13
解析 由A的分子式、D的结构简式，可推知A为，苯酚发生硝化反应生成B，B发生信息Ⅰ中取代反应生成C，结合D的结构简式，可知苯酚发生羟基对位的硝化反应生成B，故B为C为
；D发生还原反应引入羟基生成E，结合F的分子式可知E发生消去反应生成F，故F为；F发生信息Ⅱ中加成反应生成G，故G为；G和J反应生成K，则J为HOOCCH2CH2COOH；H只含有一种官能团，H发生酯的水解反应、酸化生成J(HOOCCH2CH2COOH)，结合H的分子式可知，可推知H为CH3OOCCH2CH2COOCH3，I为
NaOOCCH2CH2COONa，据此分析解题。(1)由分析可知，化合物B的结构简式为：
，则其名称是对硝基苯酚(或4－硝基苯酚)；(2)由D的结构简式可知，D中官能团的名称是醚键、羰基(或酮基)、硝基；(3)由分析可知，E→F的反应类型是消去反应，G＋J→K的反应类型是酯化反应(或取代反应)；(4)由分析可知，G的结构简式是；(5)结合H、I的结构简式可知，H→I的化学方程式是CH3OOCCH2CH2COOCH3＋2NaOHeq \(――→,\s\up7(△))NaOOCCH2CH2COONa＋2CH3OH；
(6)①C→D转化中，C在氯化铝条件下转化为中间产物M为，X的分子式为C3H6O，核磁共振氢谱只有一组峰，可知X为，中间产物M与X反应生成中间产物N，而中间产物N脱去1分子水生成D，结合D的结构简式可知，中间产物M中的甲基与丙酮发生加成反应，故中间产物N为；
②中间产物M的结构简式为，即分子式为C8H7NO4，其中满足a.能与NaHCO3反应放出CO2，说明含有羧基；b.硝基与苯环直接相连；若苯环连有两个取代基即—NO2和—CH2COOH由邻、间、对三种；若苯环上有三个取代基即—NO2、—COOH、—CH3，先考虑前两个取代基有邻、间、对三种，再连接第三个取代基分别有4种、4种和2种位置关系，故一共符合条件的同分异构体有3＋4＋4＋2＝13种，其中核磁共振氢谱显示有4种H原子，其峰的面积之比为1∶2∶2∶2的结构简式为。
[精练3] (2022·河南名校模拟)异戊巴比妥对中枢神经系统有抑制作用，主要用于催眠、镇静、抗惊厥以及麻醉前给药。合成路线如图：
回答下列问题：
(1)A的名称是________，B所含官能团的名称为________。
(2)C的结构简式为________，异戊巴比妥的分子式为________。
(3)A→B的化学方程式为___________________________________________
_________________________________________________________________，
B→C的反应类型是________。
(4)M在分子组成上比B少1个—CH2—原子团，则M的同分异构体中是A的同系物的有________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有3种吸收峰，且峰面积之比为1∶1∶3的同分异构体的结构简式为________。
(5)已知在同一位置引入烷基时，一般先引入大的基团以控制中间体的质量，请设计一种由A制备的合成路线(试剂任选)。_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
答案 (1)丙二酸 酯基
(2) C11H18O3N2
(3)HOOCCH2COOH＋2CH3CH2OHeq \(,\s\up7(浓硫酸))＋2H2O 取代反应
(4)9
(5)HOOCCH2COOHeq \(――→,\s\up7(CH3CH2OH),\s\d5(浓硫酸，加热))eq \(――→,\s\up7(CH3CH2ONa),\s\d5(CH3CH2Br))
eq \(――→,\s\up7(CH3CH2ONa),\s\d5(CH3Br))
解析 A和乙醇发生酯化反应生成B，则A为HOOCCH2COOH；B和发生取代反应生成C，C和CH3CH2Br发生取代反应生成D，则C为。(1)A为HOOCCH2COOH，其名称为丙二酸；由B的结构简式可知，B所含官能团的名称为酯基；(2)由分析可知，C的结构简式为；由异戊巴比妥的结构简式可知，其分子式为C11H18O3N2；(3)HOOCCH2COOH和乙醇发生酯化反应生成，化学方程式为
HOOCCH2COOH＋2CH3CH2OHeq \(――→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(△))＋2H2O；B和发生取代反应生成C；(4)M在分子组成上比B少1个—CH2—原子团，M的同分异构体中是A的同系物的有：
，共9种；其中核磁共振氢谱有3种吸收峰，且峰面积之比为1∶1∶3的同分异构体的结构简式为；(5)HOOCCH2COOH和乙醇发生酯化反应生成，和CH3CH2Br发生取代反应生成，和CH3Br发生取代反应生成，则合成路线为HOOCCH2COOHeq \(――→,\s\up7(CH3CH2OH),\s\d5(浓硫酸，加热))eq \(――→,\s\up7(CH3CH2ONa),\s\d5(CH3CH2Br))eq \(――→,\s\up7(CH3CH2ONa),\s\d5(CH3Br))。
微题型2 以推断为背景合成未知结构的有机物
[精练4] (2022·安徽六校联考)化合物M是一种医药中间体，实验室中M的一种合成路线如下：
已知：①
②
③一个碳原子连接两个—OH不稳定，易自动脱水
回答下列问题：
(1)A中官能团的名称为________；B的化学名称为________；由C生成D的反应类型为________。
(2)F的结构简式为_____________________________________________；
(3)由G生成M的化学方程式为___________________________________
_________________________________________________________________。
(4)Q为D的同分异构体，同时满足下列条件的Q的所有结构简式有________种(不含立体异构)。
①苯环上连有2个取代基；
②既含—NH2，又能与银氨溶液发生银镜反应，且—NH2直接与苯环相连。
(5)参照上述合成路线和信息，以2－丙醇和苯为原料(无机试剂任选)，设计制备的合成路线。
答案 (1)碳碳双键、醛基 3－氯丁醛 取代(水解)反应
(2)
(3)＋2NaOHeq \(――→,\s\up7(△))＋2NaCl＋H2O
(4)15
(5)
解析 根据框图可知：A为
CH2===CHCH2CHO或CH3CH===CHCHO，根据已知①
可得C为
，C和氢氧化钠溶液加热发生取代反应生成D为；D被氧气氧化生成E为；E在酸性条件下加热生成F，F的结构简式为；由G在氢氧化钠溶液中加热可得M，则M的结构简式为：；以此分析解答。(1)根据上述分析：A为CH2===CHCH2CHO或CH3CH===CHCHO，含有的官能团为碳碳双键、醛基；B的化学名称为3－氯丁醛；和氢氧化钠溶液加热生成，该反应为取代反应。(2)根据上述分析可知：F的结构简式为。(3)根据上述分析可知：由G生成M的化学方程式为＋2NaOHeq \(――→,\s\up7(△))＋2NaCl＋H2O。(4)①苯环上连有2个取代基；②既含—NH2，又能与银氨溶液发生银镜反应，说明含有—CHO；且—NH2直接与苯环相连，符合条件的同分异构体有：
其中，－CHO可连在1或2或3或4或5处位置，且两个取代基在苯环上有邻、间、对三种位置关系，所以满足条件的同分异构体有5×3＝15种。(5)照上述合成路线和信息，以2－丙醇和苯为原料，制备的合成路线为：
。
[精练5] (2022·湖北八市联考)合成五元环有机化合物I的路线如下：
已知：
①
②
(R1、R2、R3表示烃基或氢)
请回答：
(1)B中的官能团名称是________、________，D的化学名称是________。
(2)反应④的类型为________。
(3)X是C的同分异构体，同时满足以下三个条件的X有________种(不考虑立体异构)。
a.苯环上有4个取代基；
b.1 ml X能消耗2 ml NaHCO3；
c.X能与A发生类似①的反应。
其中核磁共振氢谱有四组峰，峰面积比为2∶2∶2∶1的结构简式为________。
(4)I的结构简式为：________。
(5)根据上述信息，写出以异烟醛()和乙醇为原料，合成
的路线_______________________________________
_________________________________________________________________。
答案 (1)碳碳三键 酯基 2－甲基丙醛(或α－甲基丁醛)
(2)取代反应
(3)16
(4)
(5)CH3CH2OHeq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(Cu/△))CH3CHO
解析 A与B发生取代反应生成C，从A、C的结构简式及B分子式可推出B为HC≡C—COOCH3；D与E在碱性条件下与E发生类似已知，①的反应生成F，从D、F的结构简式及E分子式可推出E为CH3CHO，F反应生成G，由结构G的分子式可知，F与氢发生加成反应生成G为(CH3)2CHCH===CHCH2OH，C与G在酸性条件下共热反应生成H，H在铑催化剂作用下发生类似已知②反应生成I为。(1)由分析可知B为HC≡C—COOCH3，官能团为碳碳三键、酯基；D的名称为2－甲基丙醛(或α－甲基丁醛)；(2)由分析可知，C与G在酸性条件下共热发生取代反应生成H，故反应④为取代反应；(3)1 ml X能消耗2 ml NaHCO3，则分子中含有两个—COOH，能与A发生类似①反应，则含有碳碳三键(—C≡CH)，即四个取代基为(—COOH、—COOH、—NH2、—C≡CH)，采取“定三动一”的方法，符合条件的X有16种，其中有四种H，且个数比为2∶2∶2∶1的为：；(4)根据分析可知，I的结构简式为；(5)根据上述信息，以异烟醛()和乙醇为原料，合成的路线，首先将乙醇催化氧化生成乙醛，异烟醛()和乙醛在碱性条件下反应生成，合成路线如下：CH3CH2OHeq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(Cu/△))CH3CHO。
微题型3 以推断为背景合成有机高分子化合物
[精练6] (2022·九江一模)有机合成中成环及环的元素增减是合成路线设计的关键问题之一，由合成路线如下：
eq \(――→,\s\up7(KMnO4/H＋))Aeq \(――→,\s\up7(CH3CH2OH),\s\d5(浓H2SO4/△))Beq \(――→,\s\up7(①CH3CH2ONa/CH3CH2OH),\s\d5(②H3O＋))Ceq \(――→,\s\up7(H2),\s\d5(催化剂/△))D→E
eq \(――→,\s\up7(一定条件下))
已知：①＋CH3COOH
②＋CH3CH2OH
回答下列问题：
(1)A的分子式为________；B中所含官能团名称为________。
(2)C的结构简式为________；E→F反应类型是________。
(3)写出D→E的化学方程式__________________________________________
_________________________________________________________________。
(4)E的芳香族化合物的同分异构体中，核磁共振氢谱有四组峰且峰面积之比为9∶6∶2∶1的所有同分异构体的结构简式为________。
(5)以为原料合成，其合成路线为
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
答案 (1)C12H20O3 羰基、酯基
(2) 加聚反应
(3) ＋2H2O
(4)
(5)eq \(――→,\s\up7(KMnO4/H＋))
解析 由有机物的转化关系可知，与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成A为；在浓硫酸作用下，A与乙醇共热发生酯化反应生成B为；一定条件下B发生信息②反应生成C为；C在催化剂作用下与氢气共热发生加成反应生成D为；D在浓硫酸作用下共热发生消去反应生成E为；一定条件下E发生加聚反应生成。(1)由分析可知，A的结构简式为，分子式为C12H20O3；B的结构简式为，官能团为羰基、酯基；(2)由分析可知，C的结构简式为；E→F的反应为加聚反应；(3)D→E的反应为在浓硫酸作用下共热发生消去反应生成和水，反应的化学方程式为＋2H2O；
(4)E的芳香族化合物的同分异构体的核磁共振氢谱有四组峰且峰面积之比为9∶6∶2∶1说明分子结构对称，含有1个结构和2个—CH3，符合条件的结构简式为;(5)由题给有机物转化关系和信息可知，以为原料合成的合成步骤为与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成，在浓硫酸作用下，与乙醇共热发生酯化反应生成，一定条件下
发生信息②反应生成，则合成路线为eq \(――→,\s\up7(KMnO4/H＋))
。
题型特训
题型特训1 最新模拟专练
1.(2022·银川模拟)曲美布汀是一种消化系统药物的有效成分，能缓解各种原因引起的胃肠痉挛，可通过以下路线合成。
已知：R—CNeq \(――→,\s\up7(H＋))R—COOH
回答下列问题：
(1)G的官能团名称是________，①的反应条件是________。
(2)写出F的结构简式并用星号(*)标出手性碳原子________。
(3)反应③的反应类型是________。
(4)反应⑦的化学方程式为_________________________________________
_________________________________________________________________。
(5)化合物M是E的同分异构体，已知M与E具有相同的官能团，且M为苯的二元取代物，则M的可能结构有________种(不考虑立体异构)；其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为________。
(6)根据题中信息，设计由CH3CH2OH、CH3CH===CHCH2Br制备
CH3COOCH2CH===CHCH2NH2的合成路线________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
(无机试剂任选)。
答案 (1)羟基、碳溴键 光照
(2)
(3)取代反应
(4)
＋HBr
(5)15
(6)CH3CH===CHCH2Breq \(――→,\s\up7(NaOH(aq)),\s\d5(△))
CH3CH===CHCH2OHeq \(――→,\s\up7(NBS/AlBN))
BrCH2CH===CHCH2OHeq \(――→,\s\up7(NH3))
eq \b\lc\ \rc\](\a\vs4\al\c1(H2NCH2CH===CHCH2OH,CH3H2OH\(――→,\s\up7(KMnO4/H＋))CH3COOH,\(――→,\s\up7(CH3CH2OH),\s\d5(浓硫酸，△))CH3COOCH2CH3))
―→CH3COOCH2CH===CHCH2NH2
解析 根据C的结构简式以及A的分子式，A为甲苯，结构简式为，根据C的结构简式中—CN的位置，反应①发生取代反应，—Cl取代甲基上的H，即B的结构简式为，B与NaCN反应—CN取代—Cl的位置，根据E的结构简式，C中“—CH2CN”中1个“C—H”断裂，C2H5Br中“C—Br”发生断裂，“—C2H5”取代“—CH2Br”上的一个H原子，即D的结构简式为，根据G的结构简式，反应⑤应是—COOH转化成—CH2OH，即F的结构简式为，根据曲美布汀的结构简式，CH3—NH—CH3中“N—H”键断裂，G中“C—Br”键发生断裂，即H的结构简式为，据此分析；(1)根据G的结构简式，G中所含官能团为羟基和碳溴键；根据上述分析，反应①条件为光照；(2)手性碳原子是碳原子连有四个不同的原子或原子团，因此F中含有手性碳原子，即；(3)根据上述分析，反应③为取代反应；(4)根据上述分析，反应⑦为取代反应，其反应方程式为＋HBr；(5)M是E的同分异构体，M与E具有相同的官能团，E中所含官能团为羧基，M为苯的二元取代物，苯环上有2个取代基，—CH2CH2CH3和—COOH(共有3种，邻间对)、—CH(CH3)2和—COOH(共有3种)、—CH2CH3和—CH2COOH(共有3种)、—CH3和—CH2CH2COOH(共有3种)、—CH3和—CH(CH3)COOH(共有3种)，总共有3×5＝15种；核磁共振氢谱为五组峰，说明有五种不同的氢原子，应是对称结构，即；(6)分析题中原料和制备物质可知，制备物质的碳原子数增多，应利用合成路线中的反应⑧，即制备目标产物所需的物质为CH3COOC2H5和HOCH2CH===CHCH2NH2，CH3COOC2H5可由CH3COOH和C2H5OH通过酯化反应得到，酸性高锰酸钾溶液将CH3CH2OH氧化成CH3COOH，利用合成路线F→G→H合成HOCH2CH===CHCH2NH2，路线为
CH3CH===CHCH2Breq \(――→,\s\up7(NaOH(aq)),\s\d5(△))
CH3CH===CHCH2OHeq \(――→,\s\up7(NBS/AlBN))
BrCH2CH===CHCH2OHeq \(――→,\s\up7(NH3))
eq \b\lc\ \rc\](\a\vs4\al\c1(H2NCH2CH===CHCH2OH,CH3H2OH\(――→,\s\up7(KMnO4/H＋))CH3COOH,\(――→,\s\up7(CH3CH2OH),\s\d5(浓硫酸，△))CH3COOCH2CH3))
―→CH3COOCH2CH===CHCH2NH2。
2.(2022·河南名校联盟模拟)洛哌丁胺(I)可用于腹泻的治疗，其一种合成路线如下：
已知：R—Xeq \(――→,\s\up7(Mg),\s\d5(THF))R—MgX(X代表卤素原子)
回答下列问题：
(1)A的化学名称是________。
(2)B的结构简式为________。
(3)C生成D的化学方程式为______________________________________
_______________________________________________(有3种反应产物)。
(4)F中官能团的名称是________。
(5)F生成G的反应类型是________。
(6)W是E的芳香族同分异构体，W能发生银镜反应，其核磁共振氢谱有4组峰，写出符合要求的W的结构简式：________(写一种即可)。
(7)写出以为起始原料制备的合成路线：_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________(其他试剂任用)。
答案 (1)对二氯苯(或1，4－二氯苯)
(2)
(3)＋2KOH―→＋C2H5OH＋K2CO3
(4)羧基和碳溴键
(5)取代反应
(6)
(7)
解析 (1)根据A的结构简式和命名规则可知A的化学名称是：对二氯苯(或1，4－二氯苯)；(2)根据题给信息以及C的分子式可知B的结构简式为：；(3)根据B的结构简式以及B生成C时所用的反应物可知C的结构简式为：
，C生成D的反应为肽键和酯基在碱性条件下的水解，故对应的方程式为：＋2KOH―→＋C2H5OH＋K2CO3；(4)根据F的结构简式可知F中官能团的名称是羧基和碳溴键；(5)由图可知F生成G为F中羧基中的一部分被氯原子取代，故为取代反应；(6)W能发生银镜反应说明其中含有醛基，其核磁共振氢谱有4组峰说明结构中含有4种等效氢，则符合要求的W的结构简式为：
；(7)根据题给信息由制备，根据卤代烃水解的性质由制备，再催化氧化生成，再根据题给信息生成产物，具体路线如下：
3.(2022·甘肃第一次高考诊断)科学家临床实验证实中草药金银花可抑制新冠病毒复制，其有效成分是“绿原酸”，以下是科研小组设计的“绿原酸(F)”的合成路线：
已知：
回答下列问题：
(1)化合物A的名称为________。
(2)F的分子式是________，E中的官能团名称为________。
(3)D经过①②两步反应转化为E，反应①的反应条件为_________________________________________________________________，
化合物B的结构简式为________。
(4)C→D的化学方程式为___________________________________________
_________________________________________________________________。
(5)绿原酸在碱性条件下完全水解后，再酸化得到的芳香族化合物的同分异构体有多种，满足以下条件的有________种(不考虑立体异构)。
a.含有苯环
b.1 ml该物质能与2 ml NaHCO3反应
写出核磁共振氢谱显示峰面积之比为3∶2∶2∶1的结构简式________。(写出一种即可)
(6)写出以CH3CH2COOH为基础原料制备聚乳酸()的合成路线：(合成路线见题干，无机试剂可任选)__________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
答案 (1)1，2－二氯乙烯
(2)C16H18O9 羟基、羧基
(3)氢氧化钠水溶液、加热
(4)
＋HBr
(5)10
(6)CH3CH2COOHeq \(――→,\s\up7(Br2/PBr3))
解析 由已知反应原理可知，A与发生加成反应生成B，结合D结构简式可知，A中氯原子位于两个碳原子上，结构简式为，A生成B为；B生成C引入羧基，C生成D引入溴原子，D发生水解反应生产E，E最终生成F；(1)化合物A的结构简式为，名称为1，2－二氯乙烯；(2)F的分子式是C16H18O9，E的官能团名称为羟基、羧基；(3)D经过①②两步反应转化为E，反应①为卤代氢在氢氧化钠水溶液条件下的取代反应；由分析可知，化合物B的结构简式为；(4)比较BD结构简式，可知C结构简式为，C→D为溴和C发生的取代反应，化学方程式为＋HBr；(5)绿原酸中含有酯基，在碱性条件下完全水解后，再酸化得到的芳香族化合物；其同分异构体有多种，满足1 ml该物质能与2 ml NaHCO3反应，则1个分子中含有2个羧基；如果苯环上有1个取代基：，有1种情况；如果苯环上有2个取代基：—CH2COOH、—COOH，则有邻间对3种情况；如果苯环上有3个取代基：—CH3、—COOH、—COOH，2个羧基处于邻位时，甲基有2种情况；2个羧基处于间位时，甲基有3种情况；2个羧基处于对位时，甲基有1种情况；合计有10种情况；核磁共振氢谱显示峰面积之比为3∶2∶2∶1的结构简式为：。(6)聚乳酸()的单体为，则需要在CH3CH2COOH中与羧基相连的碳原子上首先引入一个卤素原子(反应原理类似C生成D的反应)，然后水解引入羟基，最后发生缩聚反应生成产物；故合成路线可以为：CH3CH2COOHeq \(――→,\s\up7(Br2/PBr3))。
4.(2023·河北名校模拟)白杨素(化合物C)具有抗氧化、抗过敏等广泛药理、生理活性。一种合成白杨素及其酮类衍生物G的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)A的分子式是________，B中含氧官能团的名称是________。
(2)由B生成C的化学方程式为_____________________________________
_________________________________________________________________。
(3)制备D所需试剂除BrCH2COOH外，还有________，由C和D生成E的反应类型是________。
(4)已知G的分子中含有两个苯环，则G的结构简式为________。
(5)化合物H是D的同分异构体且能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳，H可能的结构有________种，其中核磁共振氢谱显示两组峰的结构简式为________。
答案 (1)C6H6O3 (酚)羟基、酮羰基
(2) ＋HCl＋H2O
(3)CH3CH2OH、浓H2SO4(或乙醇、浓硫酸) 取代反应
(4)
(5)5
解析 (1)A的分子式是C6H6O3，B中含氧官能团的名称是(酚)羟基、酮羰基。(2)B生成C的反应可看成与先发生加成反应得，分子内再发生取代反应，氯原子与醇羟基所连碳原子上的氢原子结合生成氯化氢和，再发生消去反应得到C()，故由B生成C的化学方程式为
＋HCl＋H2O。(3)BrCH2COOC2H5由BrCH2COOH与CH3CH2OH在浓H2SO4、加热下发生酯化反应制得，故制备D所需试剂除BrCH2COOH外，还有CH3CH2OH、浓H2SO4；根据C、D、E的结构简式可知，由C和D生成E的反应类型是取代反应。(4)F为，F的分子式为C17H12O6，F与氢气在一定条件下反应生成G，G的分子式为C17H14O6，且G的分子中含有两个苯环，则G的结构简式为。(5)化合物H是D(BrCH2COOCH2CH3)的同分异构体且能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳，说明含—COOH，则H可看作是丁酸烃基中的一个氢原子被一个溴原子取代所得，丁酸由一个丙基和一个羧基构成，丙基有正丙基和异丙基，正丙基内有3种氢原子、异丙基内有2种氢原子，则H可能的结构有5种，其中核磁共振氢谱显示两组峰的结构简式为。
5.(2022·西安一模)我国科学家合成一种抗击新冠病毒潜在药物，合成路线如图所示：
已知：Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题：
(1)B的结构简式是________；D转化为E的反应类型是________。
(2)G转化为H的化学方程式是____________________________________
_________________________________________________________________。
(3)D中官能团的名称是________，检验E、F的试剂可以是________。
(4)C的同分异构体有很多，其中含有苯环且能与氢氧化钠溶液反应的结构有________种。
(5)已知：RNO2eq \(――→,\s\up7(Fe，HCl),\s\d5(△))RNH2，写出以甲苯和乙酸为原料制备乙酰对甲苯胺 ()的合成路线
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
(无机试剂和有机溶剂任选)。
答案 (1) 消去反应
(2)
＋HBr
(3)羟基和羧基 碳酸氢钠或NaHCO3
(4)3
(5)
解析 由有机物的转化关系可知，A()在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成B为；在铜做催化剂作用下，B与氧气共热发生催化氧化反应生成C为，C发生信息Ⅰ反应生成D为，D在浓硫酸共热作用下发生消去反应生成E为；在苯作用下，E与SOCl2发生取代反应生成F为；G与发生取代反应生成，则G为；一定条件下，与发生取代反应生成。(1)由分析可知，B 的结构简式为；D转化为E的反应为在浓硫酸共热作用下发生消去反应生成和水；(2)由分析可知，G 转化为H的反应的化学方程式为＋HBr；(3)D的结构简式为，官能团为羟基和羧基；E、F的结构简式分别为，则用能与E反应，不能与F反应的碳酸氢钠鉴别E和F；(4)C的同分异构体含有苯环且能与氢氧化钠溶液反应说明同分异构体分子中含有酚羟基和乙烯基，酚羟基和乙烯基在苯环上共有邻、间、对3种结构；(5)由题给信息和有机物转化关系可知，以甲苯和乙酸为原料制备乙酰对甲苯胺的合成步骤为在浓硫酸作用下与浓硝酸共热发生硝化反应生成与铁、盐酸发生还原反应生成；在苯作用下，乙酸与SOCl2发生取代反应生成CH3COCl，一定条件下CH3COCl与发生取代反应生成，合成路线为
6.(2022·哈尔滨师大附中期末)化合物M是二苯乙炔类液晶材料的一种，最简单的二苯乙炔类化合物是。以互为同系物的单取代芳烃A、G为原料合成M的一种路线(部分反应条件略去)如下：
回答下列问题：
(1)A的结构简式为________。
(2)B中含有的官能团名称是________，C分子中有________个手性碳原子。
(3)①、④的反应类型分别是________、________。
(4)⑤的化学方程式为_________________________________________
_________________________________________________________________。
(5)B的同分异构体中能同时满足如下条件：①苯环上有两个取代基；②能发生银镜反应。共有________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积比为6∶2∶2∶1∶1的是________(写结构简式)。
(6)参照上述合成路线，设计一条由苯乙烯和甲苯为起始原料制备的合成路线：
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
答案 (1)
(2)羰基 1
(3)取代反应 加成反应
(4) ＋2KOHeq \(――→,\s\up7(乙醇),\s\d5(△))
＋2KBr＋2H2O
(5)15
(6)
解析 通过反应①条件和B的结构逆推得到A为，B在LiAlH4作用下得到C，C在KHSO4和阻聚剂共同作用下发生消去反应得到D，D为，D在溴的四氯化碳中被溴加成得到E，E为，E又在KOH的乙醇溶液中消去HBr得到F，F为；从结构和反应⑥的物质和条件逆推，结合A、G为互为同系物的单取代芳烃，判断G的结构简式为；消去HI得到二苯乙炔类化合物M，M为。(1)据分析，由反应①条件和B的结构逆推得到A的结构简式为；
(2)B()中含有的官能团名称是羰基；连接着四个不同的原子或原子团的碳是手性碳，C分子中有1个手性碳原子；(3)据分析，反应①取代了苯环上的一个H，是取代反应，反应④是碳碳双键在溴的CCl4溶液中发生加成反应；(4)据分析，反应⑤是E在KOH的乙醇溶液中消去HBr得到F，化学方程式为：＋2KOHeq \(――→,\s\up7(乙醇),\s\d5(△))
＋2KBr＋2H2O；(5)B的分子式为C10H12O，不饱和度是5，同分异构体中能同时满足如下条件：①苯环上有两个取代基，从B的分子式减去苯环的六个碳原子，还有4个C和1个O作为两个取代基的组成；②能发生银镜反应，分子中有—CHO；可能的组合共有
，每一种都有邻、间、对异构体，则B的同分异构体共有15种；其中核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积比为6∶2∶2∶1∶1，则该分子存在两个甲基，且两个基团在苯环的对位，则结构简式为；(6)由目标产物的结构，结合题给F合成M的信息，可确定欲制备需先得到；苯乙烯通过溴的四氯化碳溶液加成后，在KOH的乙醇环境下消去HBr可得到；根据反应⑥可知在该条件下甲苯可生成；故设计合成路线：
。
7.(2022·江西重点中学盟校联考)沙丁胺醇有明显的支气管舒张作用，临床上主要用于治疗喘息型支气管炎、支气管哮喘等，其中一条通用的合成路线如图：
已知：R—X＋。
结合上述合成路线，请回答：
(1)沙丁胺醇的分子式为________；A→B的反应类型________。
(2)D→E过程的主要目的是________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)请写出D→E过程的化学反应方程式_______________________________
_________________________________________________________________。
(4)化合物F的结构简式为________。
(5)A的同分异构体中满足下列条件的有________种。
①属于芳香族化合物；②可以发生银镜反应
(6)请利用所学知识和题中涉及的反应，设计以苯酚、甲醛和H2NC(CH3)3为原料合成化合物的路线(用流程图表示，无机试剂任选)_______________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
答案 (1)C13H21NO3 加成反应
(2)保护酚羟基
(3) ＋CH3COOOCCH3eq \(――→,\s\up7(H＋))
＋CH3COOH
(4)
(5)25
(6)
解析 由有机物的转化关系可知，在酸性条件下与HCHO 发生加成反应生成B为；B与氯化氢发生取代反应生成C为；C与CH3COONa发生取代反应生成D，，酸性条件下D与乙酸酐发生取代反应生成E为；E在CH3Cl作用下与溴发生取代反应生成F为；F与发生取代反应生成H为；H在盐酸中发生水解反应生成I，I在催化剂作用下与氢气反应生成J。(1)由分析可知，沙丁胺醇的结构简式为，分子式为C13H21NO3；A→B的反应为在酸性条件下与HCHO 发生加成反应生成；(2)由D和I的结构简式中都含有酚羟基可知，D→E过程的主要目的是保护酚羟基；(3)由分析可知，D→E过程反应的化学反应方程式为＋
CH3COOOCCH3eq \(――→,\s\up7(H＋))＋CH3COOH；(4)由分析可知，F的结构简式为；(5)A的同分异构体属于芳香族化合物，且可以发生银镜反应说明A的同分异构体中含—CHO或，若苯环上只有一个取代基，则有
3种；若苯环上有两个取代基，可能的组合共有，每一种都有邻、间、对异构体，共12种；若苯环上有三个取代基，分别为—CHO、—CH3、—OH，共10种，故符合条件的结构简式共25种；(6)由题给有机物的转化关系可知，以苯酚、甲醛和H2NC(CH3)3为原料合成化合物的合成步骤为酸性条件下与甲醛发生加成反应生成与氯化氢发生取代反应生成与H2NC(CH3)3发生取代反应生成，则合成路线为
8.(2022·江淮名校联考)盐酸克林沙星是一种高效的抗菌消炎盐酸盐类药物(盐酸盐的通式为R·HCl)，其合成方法如下。
盐酸克林沙星
已知：(1)R—CH3eq \(――→,\s\up7(CrO3),\s\d5(H2SO4)) R—COOH
(2)
(R1、R2、R3和R4代表除H外的任意基团)
回答下列问题：
(1) 的化学名称为________，其最多有________个原子共平面。
(2)C的分子式为C7H2ClFN2O5，则生成A的反应方程式为_________________________________________________________________；
B→C的反应类型为________。
(3)已知E分子中有两个六元环，则E的结构简式为________。
(4) 的水解产物为C2H5OH和________；该产物具有结构且苯环上有5个取代基的同分异构体有________种。
(5)盐酸克林沙星服用过量会引发头晕等酸中毒现象，应及时就医，服用或注射主要成分为________的药物。(填写正确答案标号)
A.NaOH B.BaCO3
C.BaSO4 D.NaHCO3
答案 (1)3－氟甲苯或间氟甲苯 13
(2) ＋2HNO3eq \(――→,\s\up7(浓硫酸))＋2H2O 取代反应
(3)
(4) 14 (5)D
解析 和硝酸和硫酸反应，从后续物质的结构分析，该反应为取代反应，产物A为，结合信息分析B的结构简式为，根据题中信息可知，C的结构简式为，据此解答。
(1) 的化学名称为3－氟甲苯或间氟甲苯，其中苯环上有12个原子共平面，甲基上还有一个氢原子可能在这个平面上，故其最多有13个原子共平面。(2)生成A的方程式为：＋2HNO3eq \(――→,\s\up7(浓硫酸))＋2H2O。B到C为羧基上的羟基被氯原子代替，为取代反应。(3)已知E分子中有两个六元环，由所给信息(2)推断，只能是硝基被取代，生成E和HNO2，则E的结构简式为。(4) 含有酯基，其水解产物为C2H5OH和；该产物具有结构且苯环上有5个取代基的同分异构体中，还有一个取代基，可能是—CH2COOH、—OOCCH3、—COOCH3、—CH2OOCH、—COCH2OH、—CHOHCHO、—OCH2CHO，因为苯环上没有对称性，苯环上有2个位置，故同分异构体有14种。(5)盐酸克林沙星服用过量会引发头晕等酸中毒现象，需要使用试剂与酸反应，氢氧化钠碱性太强，不能使用；碳酸钡和酸反应生成钡离子，有毒；硫酸钡不能和酸反应；碳酸氢钠和酸反应，且其碱性较弱，故选用碳酸氢钠。
题型特训2 经典考题专练
1.(2020·全国卷Ⅲ)苯基环丁烯酮( PCBO)是一种十分活泼的反应物，可利用它的开环反应合成一系列多官能团化合物。近期我国科学家报道用PCBO与醛或酮发生[4＋2]环加成反应，合成了具有生物活性的多官能团化合物(E)，部分合成路线如下：
已知如下信息：
回答下列问题：
(1)A的化学名称是________。
(2)B的结构简式为________。
(3)由C生成D所用的试剂和反应条件为________；该步反应中，若反应温度过高，C易发生脱羧反应，生成分子式为C8H8O2的副产物，该副产物的结构简式为________。
(4)写出化合物E中含氧官能团的名称________；E中手性碳(注：连有四个不同的原子或基团的碳)的个数为________。
(5)M为C的一种同分异构体。已知：1 ml M与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2 ml二氧化碳；M与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸。M的结构简式为________。
(6)对于，选用不同的取代基R′，在催化剂作用下与PCBO发生的[4＋2]反应进行深入研究，R′对产率的影响见下表：
请找出规律，并解释原因___________________________________________
_________________________________________________________________。
答案 (1)2－羟基苯甲醛(或水杨醛)
(2)
(3)乙醇、浓硫酸/加热
(4)羟基、酯基 2
(5)
(6)随着R′体积增大，产率降低；原因是R′体积增大，位阻增大
解析 (1)由A的结构简式可知A为2－羟基苯甲醛(或水杨醛)。(2)由题给已知信息可知，A与乙醛在强碱性环境中发生加成反应生成B，结合B的分子式可知B的结构简式为。(3)由C与D的结构简式可知，C与乙醇发生酯化反应生成D，所用的试剂和反应条件为乙醇、浓硫酸/加热；C发生脱羧反应生成分子式为C8H8O2的物质，该物质的结构简式为。(4)由E的结构简式()可知，其含氧官能团为羟基和酯基；E中手性碳原子有2个(，如图中·所示)。
(5)1 ml M与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2 ml CO2，说明M中含有2个羧基，又因M与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸，说明两个取代基在苯环上的位置处于对位，根据C的分子式(C9H8O4)可推知M为。(6)由题表中数据可知，随着R′体积增大，产率降低，是因为R′体积增大，位阻增大。
2.(2019·全国卷Ⅰ)化合物G是一种药物合成中间体，其合成路线如下：
回答下列问题：
(1)A中的官能团名称是________。
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。写出B的结构简式，用星号(*)标出B中的手性碳________。
(3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(不考虑立体异构，只需写出3个)
(4)反应④所需的试剂和条件是______________________________________。
(5)⑤的反应类型是________________________________________。
(6)写出F到G的反应方程式_______________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(7)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备
的合成路线________(无机试剂任选)。
答案 (1)羟基 (2)
(3)
(4)C2H5OH/浓H2SO4、加热
(5)取代反应
(6)
(7)C6H5CH3eq \(――→,\s\up7(Br2),\s\d5(光照))C6H5CH2Br
解析 A为醇，高锰酸钾氧化A生成酮(B)；B与甲醛在碱溶液中发生加成反应生成C，C与酸性高锰酸钾反应生成D()，将—CH2OH氧化成—COOH，观察E的结构简式知，D与乙醇在浓硫酸加热条件下反应生成E，E在一定条件下引入丙基生成F，F水解并酸化生成G。结合E、G的结构简式可知F为。(1)A中的官能团为羟基。(2)根据手性碳原子定义，B中—CH2—上没有手性碳，上没有手性碳，故B分子中只有2个手性碳原子。(3)B的同分异构体能发生银镜反应，说明含有醛基，所以可以看成环己烷分子中2个氢原子分别被甲基、醛基取代，或一个氢原子被—CH2CHO取代。(4)反应④所需的试剂和条件是乙醇/浓硫酸、加热。(5)反应⑤中，CH3CH2CH2Br与E发生取代反应。(6)F在碱溶液中水解生成羧酸盐，再酸化得到G。
3.(2022·湖南卷)物质J是一种具有生物活性的化合物。该化合物的合成路线如下：
已知：①；
②
回答下列问题：
(1)A中官能团的名称为__________、__________。
(2)F→G、G→H的反应类型分别是__________、__________。
(3)B的结构简式为__________。
(4)C→D反应方程式为_________________________________。
(5) 是一种重要的化工原料，其同分异构体中能够发生银镜反应的有________种(考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为4∶1∶1的结构简式为__________。
(6)I中的手性碳原子个数为__________(连四个不同的原子或原子团的碳原子称为手性碳原子)。
(7)参照上述合成路线，以和为原料，设计合成的路线__________(无机试剂任选)。
答案 (1)醚键 醛基
(2)取代反应 加成反应
(3)
(4)
(5)5 (6)1
(7)
解析 (1)A的结构简式为，其官能团为醚键和醛基。(2)G的结构简式为，对比F和G的结构简式可知F→G的反应为取代反应；G→H反应中，的碳碳双键变为碳碳单键，则该反应为加成反应。(3)A()和反应生成B(C12H14O4)，根据“已知①”可以推出B的结构简式为。(4)B和HCOONH4发生反应得到C(C12H16O4)，C又转化为D(C12O14O3)，根据“已知②”可推出C的结构简式为，D的结构简式为，则C→D的化学方程式为。(5) 的同分异构体能发生银镜反应，说明该物质含有醛基，根据分子式C4H6O可得知，该物质还含有碳碳双键或者三元环，还要分析顺反异构，则符合条件的同分异构体有5种，它们分别是CH2===CHCH2CHO、(与后者互为顺反异构体)、 (与前者互为顺反异构体)、和，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为4∶1∶1的结构简式是。
(6)连四个不同的原子或原子团的碳原子称为手性碳原子，则I中手性碳原子的个数为1，是连有甲基的碳原子。(7)结合G→I的转化过程可知，可先将转化为，再使和反应生成，并最终转化为。
官能团
结构
性质
不饱和烃
碳碳双键
易加成、易氧化、易聚合
二烯烃
①跟X2、H2、HX等发生1，2或1，4加成反应；②加聚；③易被氧化；④能与乙烯等发生双烯合成反应形成六元环
碳碳三键
—C≡C—
易加成、易氧化
卤素原子
—X(X表示Cl、Br等)
易取代(如溴乙烷与NaOH水溶液共热生成乙醇)、易消去(如溴乙烷与NaOH醇溶液共热生成乙烯)
羟基
醇羟基
—OH
易取代、易消去(如乙醇在浓硫酸、170 ℃条件下生成乙烯)、易催化氧化、易被强氧化剂氧化(如乙醇在酸性K2Cr2O7溶液的作用下被氧化为乙醛甚至乙酸)
酚羟基
—OH
极弱酸性(酚羟基中的氢能与NaOH溶液反应，但酸性极弱，不能使指示剂变色)、易氧化(如无色的苯酚晶体易被空气中的氧气氧化为粉红色)、显色反应(如苯酚遇FeCl3溶液呈紫色)
羰基
醛基
易氧化(如乙醛与银氨溶液共热生成银镜)、易还原
(酮)羰基
易还原(如丙酮在催化剂、加热条件下被H2还原为2－丙醇)
羧基
酸性(如乙酸的酸性强于碳酸，乙酸与NaOH溶液反应)、易取代(如乙酸与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应)
酯基
易水解(如乙酸乙酯在稀硫酸、加热条件下发生酸性水解，乙酸乙酯在NaOH溶液、加热条件下发生碱性水解)
醚键
R—O—R
如环氧乙烷在酸催化下与水一起加热生成乙二醇
硝基
—NO2
如酸性条件下，硝基苯在铁粉催化下被还原为苯胺
类别
结构简式
名称
烷烃
3，4－二甲基己烷
烯烃
2－乙基－1－丁烯
二烯烃
2，3－二甲基－1，3－丁二烯
芳香烃
邻甲基乙苯
卤代烃
3－甲基－2－氯丁烷
醇
3－甲基－2－乙基－1－丁醇
醛
2－甲基丙醛
酯
甲酸异丙酯
高聚物
聚甲基丙烯酸甲酯
多官能团
Cl—CH2COOH
氯乙酸
邻羟基苯甲酸
(或2－羟基苯甲酸)
反应类型
重要的有机反应
取代反应
卤代烃的水解：CH3CH2Br＋NaOHeq \(――→,\s\up7(H2O),\s\d5(△))CH3CH2OH＋NaBr
苯环上的卤代：
苯环上的磺化：＋HO—SO3H(浓)eq \(――→,\s\up7(△))
＋H2O
皂化反应：＋3NaOHeq \(――→,\s\up7(△))
＋3C17H35COONa
酯化反应(环酯)：
eq \(,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(△))＋H2O
二肽水解：＋H2O―→
加成反应
烯烃的加成：CH3—CH===CH2＋HCleq \(――→,\s\up7(催化剂))
炔烃的加成：CH≡CH＋H2Oeq \(――→,\s\up7(汞盐))
苯环加氢：
Diels－Alder反应：
消去反应
醇分子内脱水生成烯烃：C2H5OHeq \(――→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(170 ℃))CH2===CH2↑＋H2O
卤代烃脱HX生成烯烃：CH3CH2Br＋NaOHeq \(――→,\s\up7(乙醇),\s\d5(△))CH2===CH2↑＋NaBr＋H2O
加聚反应
单烯烃的加聚：nCH2===CH2eq \(――→,\s\up7(催化剂))CH2—CH2
双烯烃的加聚：
缩聚反应
二元醇与二元酸之间的缩聚：
nHOCH2CH2OHeq \(,\s\up7(一定条件))
＋(2n－1)H2O
羟基酸之间的缩聚：
＋(n－1)H2O
氨基酸之间的缩聚：nH2NCH2COOH＋
eq \(――→,\s\up7(一定条件))
＋(2n－1)H2O
苯酚与HCHO的缩聚：
＋nHCHOeq \(――→,\s\up7(H＋))
＋(n－1)H2O
反应类型
重要的有机反应
氧化反应
催化氧化：2CH3CH2OH＋O2eq \(――→,\s\up7(Cu/Ag),\s\d5(△))
2CH3CHO＋2H2O
醛基与银氨溶液的反应：
CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OHeq \(――→,\s\up7(△))
CH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O
醛基与新制氢氧化铜的反应：
CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq \(――→,\s\up7(△))
CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O
还原反应
醛基加氢：CH3CHO＋H2eq \(――→,\s\up7(Ni),\s\d5(△))CH3CH2OH
硝基还原为氨基：
第一步
根据限定条件确定同分异构体中所含官能团
第二步
结合所给有机物有序思维：碳链异构→官能团位置异构→官能团类别异构
第三步
确定同分异构体种数或根据性质书写结构简式
结构
要求
(邻甲基苯甲酸)
①属于芳香族化合物
②能与银氨溶液反应产生光亮的银镜
③能与NaOH溶液反应
模型：第一步：根据限定条件确定基团和官能团
含有苯环，(酚)—OH，—CHO或苯环和
第二步：将已知基团或官能团在苯环上排布
(1)若为(酚)—OH、—CHO，还剩余一个碳原子(“—CH2—”)，最后分别将“—CH2—”插入其中，图示如下：(数字表示“—CH2—”插入的位置)
(2)若为—OOCH，插入“—CH2—”图示如下：
第三步：算总数17种
表达方式
Aeq \(――→,\s\up7(反应物),\s\d5(反应条件))Beq \(――→,\s\up7(反应物),\s\d5(反应条件))C……―→D
总体思路
根据目标分子与原料分子的差异构建碳骨架和实现官能团转化
设计关键
信息及框图流程的运用
常用方法
正向合
成法
从某种原料分子开始，对比目标分子与原料分子的结构(碳骨架及官能团)，对该原料分子进行碳骨架的构建和官能团的引入(或者官能团的转化)，从而设计出合理的合成路线，其思维程序为
逆向合
成法
从目标分子着手，分析目标分子的结构，然后由目标分子逆推出原料分子，并进行合成路线的设计，其思维程序为
正逆双
向合
成法
采用正推和逆推相结合的方法，是解决合成路线题的最实用的方法，其思维程序为
概括：前推后，后推前，两边推中间，紧抓题给条件、信息和官能团。
具体步骤：
(1)从有机物转换关系连线上提取反应试剂及条件，进而确定反应前后物质含有的官能团；
(2)对于不常见反应试剂及条件，从已知的信息中找到提示，进而可类比判断合成路线中可能发生的反应及官能团的变化；
(3)反应试剂及条件未给出，信息未涉及，可从转化关系中相邻物质的结构简式的细微变化或官能团变化来判断。
R′
—CH3
—C2H5
—CH2CH2C6H5
产率/%
91
80
63
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