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第58讲 有机合成与推断 -备战2023年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练
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【复习目标】
1．能基于官能团、价键类型及反应规律分析和推断有机化合物的化学性质，能根据有关信息书写相应的反应方程式。
2．能综合应用有关知识完成有机化合物推断、官能团检验、有机合成路线设计等任务。
【知识精讲】
考点一 有机合成的主要任务
1．有机合成：
使用相对简单易得的原料，通过有机化学反应来构建碳骨架和引入官能团，由此合成出具有特定结构和性质的目标分子。
2．有机合成中碳骨架的构建
(1)碳链增长的反应：加聚反应、缩聚反应、酯化反应等。
(2)碳链减短的反应：烷烃的裂化反应；酯类、糖类、蛋白质等的水解反应等。
(3)常见由链成环的方法
①二元醇成环，如HOCH2CH2OHeq \(――→,\s\up11(浓硫酸),\s\d4(△))
②羟基酸酯化成环，如eq \(――→,\s\up11(浓硫酸),\s\d4(△))。
③氨基酸成环，如H2NCH2CH2COOH―→
④二元羧酸成环，如HOOCCH2CH2COOHeq \(――→,\s\up11(浓硫酸),\s\d4(△))
⑤利用题目所给信息成环，如常给信息二烯烃与单烯烃的聚合成环：
3．有机合成中官能团的转化
(1)官能团的引入
(2)官能团的消除
①通过加成反应消除不饱和键(双键、三键、苯环)。
②通过消去、氧化、酯化反应消除羟基。
③通过加成或氧化反应消除醛基。
④通过水解反应消除酯基、肽键、碳卤键。
(3)官能团的改变
①利用官能团的衍生关系进行衍变，如R—CH2OHR—CHOeq \(――→,\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 \(――→,\s\up11(消去),\s\d4(－H2O))CH2===CH2eq \(――→,\s\up11(加成),\s\d4(＋Cl2))ClCH2—CH2Cleq \(――→,\s\up7(水解))HO—CH2—CH2—OH。
③通过某种手段改变官能团的位置，如
(4)官能团的保护
如：
①酚羟基的保护：
因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应，把—OH变为—ONa将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为—OH。
②碳碳双键的保护：
碳碳双键容易被氧化，在氧化其他基团前，可以利用其与HCl的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。
③氨基(—NH2)的保护：
如在对硝基甲苯→对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2 还原为—NH2，防止当KMnO4氧化—CH3时，—NH2 (具有还原性)也被氧化。
【例题1】以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线如图，则下列说法正确的是( )
A．A的结构简式是
B．①②的反应类型分别是取代反应、消去反应
C．反应②③的条件分别是浓硫酸加热、光照
D．酸性KMnO4溶液褪色可证明已完全转化为
【答案】B
【解析】
以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线为
。
A项，由上述分析可知，A为氯代环戊烷；B项，反应①为光照条件下的取代反应，反应②为在氢氧化钠醇溶液中加热条件下的消去反应；C项，反应②的反应试剂和反应条件为氢氧化钠醇溶液、加热，反应③的条件为常温；D项，B为环戊烯，含碳碳双键，环戊二烯也含碳碳双键，二者均能使KMnO4溶液褪色，则酸性KMnO4溶液褪色，不能证明环戊烷已完全转化成环戊二烯。
【例题2】某石油化工产品X的转化关系如图所示，下列判断错误的是( )
A．X→Y是加成反应
B．乙酸→W是酯化反应，也是取代反应
C．Y能与钠反应产生氢气
D．W能与NaOH溶液反应，但不能与稀硫酸反应
【答案】D
【解析】
X为石油化工产品，并结合图示转化关系可推知X为CH2===CH2，Y为C2H5OH，Z为CH3CHO，W为乙酸乙酯。乙酸乙酯与NaOH溶液和稀硫酸均能发生水解反应，D项不正确。
【例题3】对氨基苯甲酸可以甲苯为原料合成，已知苯环上的硝基可被还原为氨基：
，
产物苯胺还原性强，易被氧化，则由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤合理的是( )
A．甲苯eq \(――→,\s\up7(硝化))Xeq \(――→,\s\up7(氧化甲基))Yeq \(――→,\s\up7(还原硝基))对氨基苯甲酸
B．甲苯eq \(――→,\s\up7(氧化甲基))Xeq \(――→,\s\up7(硝化))Yeq \(――→,\s\up7(还原硝基))对氨基苯甲酸
C．甲苯eq \(――→,\s\up7(还原))Xeq \(――→,\s\up7(氧化甲基))Yeq \(――→,\s\up7(硝化))对氨基苯甲酸
D．甲苯eq \(――→,\s\up7(硝化))Xeq \(――→,\s\up7(还原硝基))Yeq \(――→,\s\up7(氧化甲基))对氨基苯甲酸
【答案】A
【解析】
由甲苯制取产物时，需发生硝化反应引入硝基，再将硝基还原得到氨基，将甲基氧化得到羧基；但氨基易被氧化，故甲基氧化为羧基应在硝基还原之前，否则生成的氨基也会被氧化，故先进行硝化反应，再将甲基氧化为羧基，最后将硝基还原为氨基。另外还要注意—CH3为邻、对位取代定位基，而—COOH为间位取代定位基，故B、C、D均错。
考点二 有机合成路线的设计与实施
1．有机合成路线的设计
(1)正推法。
即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。如以乙烯为原料合成乙酸乙酯，可采用正推法：
(2)逆推法。
即从目标分子着手，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。如采用逆推法，通过对苯甲酸苯甲酯()的结构分析可知合成该有机化合物的是苯甲酸与苯甲醇，继续逆推可得出原料分子为甲苯，如图所示：
设计合成路线时，要选择反应步骤少，试剂成本低，操作简单，毒性小，污染小，副产物少的路线，即
2．最佳合成途径的选择
(1)合成基本原则：原理正确，原料价廉，操作简便，步骤简单，条件适宜，易于分离。
具体而言：
①起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染。
②应尽量选择步骤较少的合成路线。为了减少合成步骤，应尽量选择与目标化合物结构相似的原料。
③合成路线要符合“绿色、环保”的要求，高效的有机合成应最大限度地利用原料分子中的每一个原子，使之转化到目标化合物中。
④有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现、不污染环境或污染小。
⑤要按一定的反应顺序和规律引入官能团，不能臆造不存在的反应。综合运用有机反应中官能团的衍变规律及有关的信息，掌握正确的解题方法，有时则要综合运用顺推和逆推的方法导出最佳的合成路线。
对于多种合理路线的选择，要综合考虑诸多因素：原料的来源和价格、能耗、反应速率、反应物的利用率、生产设备和技术条件是否具备、是否有污染物产生或排放等。
(2)有机合成路线的选择
①一元合成路线
如CH2===CH2―→CH3CH2X―→一元醇―→一元醛―→一元羧酸―→酯
②二元合成路线
如CH2===CH2―→―→二元醇―→二元醛―→二元羧酸―→链酯或环酯或聚酯
(3)芳香族化合物合成路线
3．有机合成中常见官能团的保护
(1)酚羟基的保护：
因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应，把—OH转变为—ONa，待氧化后再酸化将其转变为—OH；
(2)碳碳双键的保护：
碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键；
(3)氨基(—NH2)的保护：
如用对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH，再把—NO2还原为—NH2。
【例题4】请设计合理方案用合成(无机试剂任选，用反应流程图表示，并注明反应条件)。
已知：R—CH===CH2eq \(――→,\s\up11(HBr),\s\d4(过氧化物))R—CH2—CH2—Br。
【答案】
【例题5】如何由溴乙烷制取乙二酸？并指出各步转化的反应类型。
【答案】
由溴乙烷制取乙二酸的转化流程为
CH3CH2Breq \(――→,\s\up7(消去))CH2===CH2eq \(――→,\s\up11(Br2),\s\d4(加成))CH2Br—CH2Breq \(――→,\s\up7(水解))HOCH2—CH2OHeq \(――→,\s\up7(氧化))OHC—CHOeq \(――→,\s\up7(氧化))HOOC—COOH。
【例题6】请设计以CH2===CHCH3为主要原料(无机试剂任选)制备CH3CH(OH)COOH的合成路线流程图(须注明反应条件)。
【答案】
CH2===CHCH3eq \(――→,\s\up7(Cl2))eq \(――→,\s\up11(NaOH/H2O),\s\d4(△))
考点三 有机合成与推断
1．根据转化关系推断有机物的类别
有机综合推断题常以框图或变相框图的形式呈现一系列物质的衍变关系，经常是在一系列衍变关系中有部分产物已知或衍变条件已知，因而解答此类问题的关键是熟悉烃及各种衍生物之间的转化关系及转化条件。
醇、醛、羧酸、酯之间的相互衍变关系是有机结构推断的重要突破口，它们之间的相互转化关系如图所示：
上图中，A能连续氧化生成C，且A、C在浓硫酸存在下加热生成D，则：
①A为醇，B为醛，C为羧酸，D为酯。
②A、B、C三种物质中碳原子数相同，碳骨架结构相同。
③A分子中含—CH2OH结构。
2．根据特征现象推知官能团种类
3．根据反应条件推断有机反应类型
4．根据有机反应中定量关系推断
(1)烃和卤素单质的取代：取代1 ml 氢原子，消耗1 ml 卤素单质(X2)。
(2) 的加成：与H2、Br2、HCl、H2O等加成时按物质的量之比为1∶1反应。
(3)含—OH的有机物与Na反应时：2 ml —OH生成1 ml H2。
(4)1 ml —CHO对应2 ml Ag；或1 ml —CHO对应1 ml Cu2O(注意：HCHO中相当于有2个—CHO)。
(5)物质转化过程中相对分子质量的变化：
①RCH2OH―→RCHO―→RCOOH
M M－2 M＋14
②RCH2OHeq \(――→,\s\up11(CH3COOH),\s\d4(浓H2SO4，△))CH3COOCH2R
M M＋42
③RCOOHeq \(――→,\s\up11(CH3CH2OH),\s\d4(浓H2SO4，△))RCOOCH2CH3
M M＋28
(关系式中M代表第一种有机物的相对分子质量)
5．根据官能团的衍变推断反应类型
【例题7】已知：
①环己烯可以通过1，3丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到： (也可表示为)；
②实验证明，下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化：。
现仅以1，3丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环己烷：
请按要求填空：
(1)A的结构简式为________________；B的结构简式为________________。
(2)写出下列反应的化学方程式和反应类型。
反应④：____________________________________，反应类型____________；
反应⑤：____________________________________，反应类型____________。
【答案】
(1)
(2) 消去反应
加成反应
【解析】
由合成途径和信息①可推知，A是由两分子1，3丁二烯经下列反应制得的：；而由C的分子式为C7H14O和信息②可知B是A的氧化产物，其结构简式；C是B的加成产物，C的结构简式为。要得到，可使C消去—OH而得到D，反应方程式为eq \(――→,\s\up11(浓H2SO4),\s\d4(△))＋H2O，再由D发生加成反应而得到甲基环己烷：。
【例题8】氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚合为，从而具有胶黏性。某种氰基丙烯酸酯(G)的合成路线如下：
已知：
①A的相对分子质量为58，氧元素质量分数为0.276，核磁共振氢谱显示为单峰
回答下列问题：
(1)A的化学名称为________。
(2)B的结构简式为____________，其核磁共振氢谱显示为______组峰，峰面积比为________。
(3)由C生成D的反应类型为________。
(4)由D生成E的化学方程式为___________________________。
(5)G中的官能团有________、________、________。(填官能团名称)
(6)G的同分异构体中，与G具有相同官能团且能发生银镜反应的共有________种。(不含立体异构)
【答案】
(1)丙酮
(2) 2 6∶1
(3)取代反应 (4) ＋NaOHeq \(――→,\s\up11(H2O),\s\d4(△))＋NaCl
(5)碳碳双键 酯基 氰基 (6)8
【解析】
(1)A的相对分子质量为58，氧元素质量分数为0.276，经计算知A中只含一个氧原子，结合信息②知A是一种酮或醛，因A的核磁共振氢谱显示为单峰，即分子中只有1种氢原子，则A为，名称为丙酮。
(2)根据信息②可知，B的结构简式为，分子中含有2种氢原子，故核磁共振氢谱显示为2组峰，且峰面积比为6∶1。
(3)由B的结构简式及C的分子式可推知C为，在光照条件下C与Cl2应发生—CH3上的取代反应。
(4)由反应条件可知，D生成E的反应为氯原子的水解反应，由E的分子式为C4H5NO可推知，D为，该反应的化学方程式为＋NaOHeq \(――→,\s\up11(H2O),\s\d4(△)) ＋NaCl。(5)由E→F→G的反应条件可推知，G为，分子中含有碳碳双键、酯基、氰基3种官能团。(6)能发生银镜反应，则分子中含有醛基，且与G含有相同的官能团，符合条件的G的同分异构体应为甲酸酯类，分别为
【真题演练】
1．（2022·江苏·高考真题）精细化学品Z是X与反应的主产物，X→Z的反应机理如下：
下列说法不正确的是
A．X与互为顺反异构体
B．X能使溴的溶液褪色
C．X与HBr反应有副产物生成
D．Z分子中含有2个手性碳原子
【答案】D
【详解】
A．X与互为顺反异构体，故A正确；
B．X中含有碳碳双键，故能使溴的溶液褪色，故B正确；
C．X是不对称烯烃，与HBr发生加成反应还可以生成，故C正确；
D．Z分子中含有的手性碳原子如图：，含有1个手性碳原子，故D错误；
故选D。
2．（2022·北京·高考真题）高分子Y是一种人工合成的多肽，其合成路线如下。
下列说法不正确的是
A．F中含有2个酰胺基
B．高分子Y水解可得到E和G
C．高分子X中存在氢键
D．高分子Y的合成过程中进行了官能团保护
【答案】B
【详解】
A．由结构简式可知，F中含有2个酰胺基，故A正确，
B．由结构简式可知，高分子Y一定条件下发生水解反应生成 和，故B错误；
C．由结构简式可知，高分子X中含有的酰胺基能形成氢键，故C正确；
D．由结构简式可知，E分子和高分子Y中都含有氨基，则高分子Y的合成过程中进行了官能团氨基的保护，故D正确；
故选B。
3．（2022·北京·高考真题）碘番酸是一种口服造影剂，用于胆部X—射线检查。其合成路线如下：
已知：R1COOH+R2COOH+H2O
(1)A可发生银镜反应，A分子含有的官能团是___________。
(2)B无支链，B的名称是___________。B的一种同分异构体，其核磁共振氢谱只有一组峰，结构简式是___________。
(3)E为芳香族化合物，E→F的化学方程式是___________。
(4)G中含有乙基，G的结构简式是___________。
(5)碘番酸分子中的碘位于苯环上不相邻的碳原子上。碘番酸的相对分子质量为571，J的相对分子质量为193，碘番酸的结构简式是___________。
(6)口服造影剂中碘番酸含量可用滴定分析法测定，步骤如下。
步骤一：称取amg口服造影剂，加入Zn粉、NaOH溶液，加热回流，将碘番酸中的碘完全转化为I-，冷却、洗涤、过滤，收集滤液。
步骤二：调节滤液pH，用bml∙L-1AgNO3标准溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液的体积为cmL。
已知口服造影剂中不含其它含碘物质。计算口服造影剂中碘番酸的质量分数___________。
【答案】
(1)醛基
(2)正丁酸
(3)
(4)
(5)
(6)
【分析】本流程的目的，以A为原料制取碘番酸。由A可发生银镜反应，可确定A为醛，由B无支链，可确定B为CH3CH2CH2COOH，则A为CH3CH2CHO；依据题干信息，可确定D为 ；E为芳香族化合物，则E为；由J的结构简式，可确定F为。由题给信息，要确定G为。
【详解】
（1）由A的分子式C4H8O及可发生银镜反应，可确定A分子含有的官能团是醛基。答案为：醛基；
（2）B的分子式为C4H8O2、无支链，由醛氧化生成，则B为CH3CH2CH2COOH，名称是正丁酸。B的一种同分异构体，其核磁共振氢谱只有一组峰，则表明分子中8个H原子全部构成-CH2-，B的不饱和度为1，则其同分异构体应具有对称的环状结构，从而得出其结构简式是。答案为：正丁酸；；
（3）由分析知，E为，F为，则E→F的化学方程式是。答案为：；
（4）由分析可知，G的结构简式是。答案为：；
（5）碘番酸的相对分子质量为571，J的相对分子质量为193，由相对分子质量差可确定，J生成碘番酸时，分子中引入3个I原子，而碘番酸分子中的碘位于苯环上不相邻的碳原子上，则碘番酸的结构简式是。答案为：；
（6）——3AgNO3，n(AgNO3)= bml∙L-1×c×10-3L=bc×10-3ml，则口服造影剂中碘番酸的质量分数为=。答案为：。
4．（2022·江苏·高考真题）化合物G可用于药用多肽的结构修饰，其人工合成路线如下：
(1)A分子中碳原子的杂化轨道类型为_______。
(2)B→C的反应类型为_______。
(3)D的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：_______。
①分子中含有4种不同化学环境的氢原子；②碱性条件水解，酸化后得2种产物，其中一种含苯环且有2种含氧官能团，2种产物均能被银氨溶液氧化。
(4)F的分子式为，其结构简式为_______。
(5)已知：(R和R'表示烃基或氢，R''表示烃基)；
写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)_______。
【答案】
(1)sp2和sp3
(2)取代反应
(3)
(4)
(5)
【分析】A（）和CH3I发生取代反应生成B（）；B和SOCl2发生取代反应生成C（）；C和CH3OH发生取代反应生成D（）；D和NH2OH发生反应生成E（）；E经过还原反应转化为F，F经酸性水解后再调节pH到7转化为G，该过程酯基发生水解，酯基转化为羧基，则F为。
（1）A分子中，苯环上的碳原子和双键上的碳原子为sp2杂化，亚甲基上的碳原子为sp3杂化，即A分子中碳原子的杂化轨道类型为sp2和sp3。
（2）B→C的反应中，B中的羟基被氯原子代替，该反应为取代反应。
（3）D的分子式为C12H14O3，其一种同分异构体在碱性条件水解，酸化后得2种产物，其中一种含苯环且有2种含氧官能团，2种产物均能被银氨溶液氧化，说明该同分异构体为酯，且水解产物都含有醛基，则水解产物中，有一种是甲酸，另外一种含有羟基和醛基，该同分异构体属于甲酸酯；同时，该同分异构体分子中含有4种不同化学环境的氢原子，则该同分异构体的结构简式为。
（4）由分析可知，F的结构简式为。
（5）根据已知的第一个反应可知，与CH3MgBr反应生成，再被氧化为，根据已知的第二个反应可知，可以转化为，根据流程图中D→E的反应可知，和NH2OH反应生成；综上所述，的合成路线为：。
5．（2022·湖北·高考真题）化合物F是制备某种改善睡眠药物的中间体，其合成路线如下：
回答下列问题：
(1)的反应类型是___________。
(2)化合物B核磁共振氢谱的吸收峰有___________组。
(3)化合物C的结构简式为___________。
(4)的过程中，被还原的官能团是___________，被氧化的官能团是___________。
(5)若只考虑氟的位置异构，则化合物F的同分异构体有___________种。
(6)已知、和的产率分别为70%、82%和80%，则的总产率为___________。
(7)配合物可催化转化中键断裂，也能催化反应①：
反应①：
为探究有机小分子催化反应①的可能性，甲、乙两个研究小组分别合成了有机小分子(结构如下图所示)。在合成的过程中，甲组使用了催化剂，并在纯化过程中用沉淀剂除；乙组未使用金属催化剂。研究结果显示，只有甲组得到的产品能催化反应①。
根据上述信息，甲、乙两组合成的产品催化性能出现差异的原因是___________。
【答案】
(1)取代反应(或酯化反应)
(2)5
(3)
(4)酯基 碳碳双键
(5)5
(6)45.92%
(7)甲组使用的Pd催化剂未完全除尽，继续催化反应①
【分析】A→B条件为甲醇和浓硫酸，该反应为酯化反应，B→C，条件为CH3I和有机强碱，结合C的分子式以及D的结构简式可分析得出C的结构简式为，C与CH2=CHCH2Br发生取代反应生成D，由E的结构可分析出，D中酯基被还原成醇羟基，碳碳双键被氧化成羧基，然后发生酯化反应生成E，E与Pd配合物在碱的催化下反应生成F。
（1）A→B条件为甲醇和浓硫酸，根据A和B的结构简式可分析出，该反应为酯化反应，属于取代反应，故答案为：取代反应(或酯化反应)；
（2）核磁共振氢谱的吸收峰数目等于有机物中氢元素的种类，即有多少种化学环境不同的氢原子，由B的结构简式可知，B中有5种H，所以核磁共振氢谱有五组吸收峰，故答案为5；
（3）B与CH3I反应生成C，结合D的结构简式可推测出C的结构简式为，故答案为；
（4）E结构中存在环状酯结构，采用逆推的方式可得到，存在羧基和醇羟基，再结合两种官能团的位置及支链中碳原子的个数，可推得D中碳碳双键被氧化，酯基被还原，故答案为酯基；碳碳双键；
（5）只考虑氟的位置异构， F中氟原子没取代之前只有6种类型氢原子，如图：，取代后有6种氟代物，除去F本身，应为5种同分异构体，故F有5种同分异构体；
（6）的过程中，分成三步进行，且三步反应、和的产率分别为70%、82%和80%，则的产率=70%82%80%=45.92%，故答案为45.92%；
（7）甲乙两组合成的小分子催化剂结构相同，但只有使用了催化剂的甲组才能催化反应①，而乙组不能催化反应①，说明有机小分子S-1不是反应①的催化剂，根据已知条件，配合物也能催化反应①，可推测，金属Pd在催化甲组合成S-1后，并没有完全除尽，有残留，所以最终其催化作用的依然为金属Pd，故答案为：甲组使用的Pd催化剂未完全除尽，继续催化反应①。
6．（2022·北京·高考真题）碘番酸可用于X射线的口服造影液，其合成路线如图所示。
已知：R-COOH+R’-COOH+H2O
(1)A可发生银镜反应，其官能团为___________。
(2)B无支链，B的名称为___________；B的一种同分异构体中只有一种环境氢，其结构简式为___________。
(3)E是芳香族化合物，的方程式为___________。
(4)G中有乙基，则G的结构简式为___________。
(5)碘番酸中的碘在苯环不相邻的碳原了上，碘番酸的相对分了质量为571，J的相对分了质量为193。则碘番酸的结构简式为___________。
(6)通过滴定法来确定口服造影液中碘番酸的质量分数。
第一步 取样品，加入过量粉，溶液后加热，将I元素全部转为，冷却，洗涤。
第二步 调节溶液，用溶液滴定至终点，用去。已知口服造影液中无其他含碘物质，则碘番酸的质量分数为___________。
【答案】
(1)醛基
(2)丁酸
(3)+HNO3+H2O
(4)
(5)
(6)
【分析】由题给信息和有机物的转化关系可知，CH3CH2CH2CHO发生氧化反应生成CH3CH2CH2COOH，则A为CH3CH2CH2CHO、B为CH3CH2CH2COOH；CH3CH2CH2COOH发生信息反应生成，则D为；在浓硫酸作用下，与发烟硝酸共热发生硝化反应生成，则E为、F为；在催化剂作用下，与反应生成CH3CH2CH2COOH和，则G为；与在镍做催化剂条件下，与铝、氢氧化钠发生还原反应后，调节溶液pH生成，与氯化碘发生取代反应生成，则碘番酸的结构简式为。
（1）由分析可知，能发生银镜反应的A的结构简式为CH3CH2CH2CHO，官能团为醛基，故答案为：醛基；
（2）由分析可知，无支链的B的结构简式为CH3CH2CH2COOH，名称为丁酸，丁酸的同分异构体中只有一种环境氢说明同分异构体分子的结构对称，分子中含有2个醚键和1个六元环，结构简式为，故答案为：丁酸；；
（3）由分析可知，E→F的反应为在浓硫酸作用下，与发烟硝酸共热发生硝化反应生成和水，反应的化学方程式为+HNO3+H2O；
（4）由分析可知，含有乙基的G的结构简式为；
（5）由分析可知，相对分了质量为571的碘番酸的结构简式为；
（6）由题给信息可知，和硝酸银之间存在如下关系：3I—3AgNO3，由滴定消耗cmLbml/L硝酸银可知，碘番酸的质量分数为×100%=，故答案为：。
7．（2022·湖南·高考真题）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)
【分析】A（）和反应生成B（C12H14O4），根据“已知①”可以推出B的结构简式为；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；D和HOCH2CH2OH反应生成E（）；E在一定条件下转化为F（）；F和CH3I在碱的作用下反应得到G（C15H18O5），G和反应得到H（），对比F和H的结构简式可得知G的结构简式为；H再转化为I（）；I最终转化为J（）。
（1）A的结构简式为，其官能团为醚键和醛基。
（2）由分析可知，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）由分析可知，B的结构简式为。
（4）由分析可知，C、D的结构简式分别为C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成为手性碳原子，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；综上所述，合成路线为：。
8．（2022·河北·高考真题）舍曲林(Sertraline)是一种选择性羟色胺再摄取抑制剂，用于治疗抑郁症，其合成路线之一如下：
已知：
(ⅰ)手性碳原子是指连有四个不同原子或原子团的碳原子
(ⅱ)
(ⅲ)
回答下列问题：
(1)①的反应类型为_______。
(2)B的化学名称为_______。
(3)写出一种能同时满足下列条件的D的芳香族同分异构体的结构简式_______。
(a)红外光谱显示有键；(b)核磁共振氢谱有两组峰，峰面积比为1∶1。
(4)合成路线中，涉及手性碳原子生成的反应路线为_______、_______(填反应路线序号)。
(5)H→I的化学方程式为_______，反应还可生成与I互为同分异构体的两种副产物，其中任意一种的结构简式为_______(不考虑立体异构)。
(6)W是一种姜黄素类似物，以香兰素()和环己烯()为原料，设计合成W的路线_______(无机及两个碳以下的有机试剂任选)。
【答案】
(1)氧化反应
(2)3，4-二氯苯甲酸
(3)
(4)⑥ ⑨
(5) ##
(6)
【分析】A在KMnO4作用下，甲基被氧化为羧基，得到B，B中羧基上的-OH被SOCl2中的Cl取代得到C，C中的Cl原子与苯环上的H原子在AlCl3环境发生消去反应得到D，D中羰基在和乙酸酐共同作用下生成碳碳双键得到E，E在一定条件下脱去酯基生成F，F中的碳碳双键加氢得到G，G与SOCl2反应得到H，H脱去HCl得到I，I中的羰基发生已知(ⅱ)的反应得到目标产物舍曲林。
（1）据分析，①是中的甲基被KMnO4氧化为羧基，反应类型是氧化反应。
（2）据分析，B的结构简式是，名称是3，4-二氯苯甲酸。
（3）从D的结构简式可知，其分子式为C13H8Cl2O，能满足核磁共振氢谱两组峰，且峰面积比为1：1的结构应是高度对称结构，又含有C=O，则该芳香族同分异构体的结构简式为：。
（4）手性碳原子指连接四个不同原子或原子团的碳，题给合成路线中涉及手性碳原子的物质是G()、H()、I()和Sertraline()，则涉及手性碳原子生成的反应路线是G和Sertraline的生成，即路线⑥和⑨。
（5）据分析，H→I是H中的碳基上的Cl与苯环消去HCl，形成一个环，化学方程式为：；当该碳基上的Cl与苯环上的其它氢原子消去，则得到I的同分异构体，有和。
（6）根据题给信息(ⅲ)，目标物资W可由2个与1个合成，故设计合成路线如下：
。
9．（2022·全国·高考真题）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/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
【分析】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，D为，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与生成G，G与D反应生成H，据此分析解答。
（1）由分析可知，A的结构简式为，其化学名称为苯甲醇；
（2）由B、C的结构简式，结合反应条件，可知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）根据分析可知，C与Br2/CCl4发生加成反应得到；
（4）由分析，E的结构简式为；
（5）H的结构简式为，可其分子中含有的含有官能团为硝基、酯基和羰基；
（6）C的结构简式为，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）G与D反应生成H的反应中，D中碳碳双键断裂与G中HC—NO2和C=O成环，且C=O与—CHO成环，从而得到H，可推知，若要合成H′()，相应的D′为，G′为，手性碳原子为连有4各不同基团的饱和碳原子，则H′()的手性碳原子为，共5个。
10．（2022·浙江·高考真题）某研究小组按下列路线合成药物氯氮平。
已知：
①；
②
请回答：
(1)下列说法不正确的是_______。
A．硝化反应的试剂可用浓硝酸和浓硫酸
B．化合物A中的含氧官能团是硝基和羧基
C．化合物B具有两性
D．从C→E的反应推测，化合物D中硝基间位氯原子比邻位的活泼
(2)化合物C的结构简式是_______；氯氮平的分子式是_______；化合物H成环得氯氮平的过程中涉及两步反应，其反应类型依次为_______。
(3)写出E→G的化学方程式_______。
(4)设计以和为原料合成的路线(用流程图表示，无机试剂任选)_______。
(5)写出同时符合下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式_______。
①谱和IR谱检测表明：分子中共有3种不同化学环境的氢原子，有键。
②分子中含一个环，其成环原子数。
【答案】
(1)D
(2) C18H19ClN4 加成反应，消去反应
(3)+→+CH3OH
(4)；CH3CH2Cl，NH3
(5)，，，
【分析】甲苯硝化得到硝基苯，结合H的结构简式，可知A，再还原得到B为，B和甲醇发生酯化反应生成C，结合信息②可知E为，再结合信息②可知G为，以此解题。
（1）A．硝化反应是指苯在浓硝酸和浓硫酸存在的情况下，加热时发生的一种反应，试剂是浓硝酸和浓硫酸，A正确；
B．由分析可知化合物A是，其中的含氧官能团是硝基和羧基，B正确；
C．由分析可知化合物B为，含有羧基和氨基，故化合物B具有两性，C正确；
D．从C→E的反应推测，化合物D中硝基邻位氯原子比间位的活泼，D错误；
故选D；
（2）由分析可知化合物C的结构简式是；根据氯氮平的结构简式可知其分子式为：C18H19ClN4；对比H和氯氮平的结构简式可知，H→氯氮平经历的反应是先发生加成反应，后发生消去反应；
（3）由分析可知E→G的方程式为：+→+CH3OH；
（4）乙烯首先氧化得到环氧乙烷，乙烯和HCl加成生成CH3CH2Cl，之后NH3和反应生成，再和反应生成，结合信息②和CH3CH2Cl反应得到，具体流程为：；CH3CH2Cl，NH3；
（5）化合物F的同分异构体，则有1个不饱和度，其有3种等效氢，含有N—H键，且分子中含有含一个环，其成环原子数，则这样的结构有，，，。
【课后精练】
1．（2022·上海市松江二中高三阶段练习）克伦特罗是一种平喘药，但被违法添加在饲料中，俗称“瘦肉精”，其结构简式如下图。下列有关“瘦肉精”的说法错误的是
A．可发生氧化反应生成含“”的物质B．虚线框中的结构含有三个甲基
C．1ml瘦肉精最多能与3ml发生加成反应D．分子中有8种不同化学环境的氢
【答案】D
【详解】
A．该有机物连羟基的碳原子连有一个氢原子，则可发生氧化反应生成含“”的物质，A正确；
B．键线式中端点和拐点为碳原子，碳氢键和与碳原子相连的氢原子省略，则虚线框中的结构含有三个甲基，B正确；
C．瘦肉精中只有苯环能与H2发生加成反应，则1ml瘦肉精最多能与3ml发生加成反应，C正确；
D．瘦肉精分子中有7种不同化学环境的氢，D错误；
故选D。
2．（2022·江苏·海安高级中学高三阶段练习）2021年我国科学家以CO2为原料人工合成淀粉，其效率约为传统农业生产淀粉的8.5倍，其部分合成路线如图所示，下列有关说法正确的是
A．反应①的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O
B．消耗1mlCH3OH转移电子数目为4×6.02×1023
C．化合物a能与NaOH发生反应
D．实际应用中，加入氧气的量越多，淀粉的产率越高
【答案】A
【详解】
A．由反应①的图示和元素守恒知化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O，A正确；
B．甲醇转化为甲醛的反应为：CH3OH+O2=H2O2+HCHO，甲醇是还原剂，甲醇中碳为-2价失去电子升高为甲醛中碳的0价，消耗1mlCH3OH转移电子数目为2×6.02×1023，B错误；
C．化合物a的官能团是羰基和醇羟基，不能与与NaOH发生反应，C错误；
D．淀粉的产率涉及多种因素，适当增加氧气的量可以增加淀粉产率，但不能无限制的增加氧气的量，D错误；
故选A。
3．（2022·北京·清华附中高三阶段练习）胡妥油(D)用作香料的原料，它可由A合成得到，下列说法正确的是
已知：
A．可由2－甲基1，3－丁二烯和丙烯酸加成得到
B．从B到C的反应是消去反应
C．等量B分别与足量Na、NaHCO3反应，产生的气体前者比后者多
D．胡妥油(D)分子中所有碳原子一定处于同一平面
【答案】A
【详解】
A．2－甲基1，3－丁二烯和丙烯酸发生加成反应：+→，故A正确；
B．B含有羟基、羧基，C含有酯基，从B到C的反应是酯化反应，故B错误；
C．B含有羧基、羟基，都可与钠反应，只有羧基与碳酸氢钠反应，等物质的量的B分别与足量的Na、NaHCO3反应，产生的气体相等，故C错误；
D．有机物D中环状结构含3个亚甲基，为四面体结构，则所以碳原子不会共面，故D错误；
故答案选A。
4．（2022·云南·昆明一中高三阶段练习）据报道，南方医科大学、香港大学、昆明理工大学联合科研团队对傣族药用植物叶下珠中的抗病毒天然活性分子进行结构优化，合成了叶下珠素HB-43(结构如图)，抗乙肝病毒活性提高了100倍，毒性降低1000倍，且能有效抑制新型冠状病毒奥密克戎变种的体内感染。下列有关叶下珠素HB-43的说法错误的是
A．属于芳香族化合物
B．能与溶液发生显色反应
C．一定条件下能发生取代、加成、消去反应
D．含9个手性碳(连有4个不同原子或原子团的碳)
【答案】D
【详解】
A．该有机物含有苯环，属于芳香族化合物，故A正确；
B．该有机物分子中含有酚羟基，能与溶液发生显色反应，故B正确；
C．烷烃的烃基和氯气光照条件下可发生取代反应，酯和酰胺水解也是取代反应，苯环和氢气在一定条件下可发生加成反应，部分醇羟基相邻碳原子上有氢原子，能发生消去反应，故C正确；
D．分子中连有4个不同原子或原子团的碳原子，为手性碳原子，如图标示共有8个，，故D错误；
答案选D。
5．（2022·上海市控江中学高三阶段练习）化合物Y能用于高性能光学树脂的合成，可由化合物X与2-甲基丙烯酰氯在一定条件下反应制得如图，下列有关化合物X、Y的说法正确的是
A．X分子中所有原子一定在同一平面上B．Y分子中有4种化学环境不同的氢原子
C．X、Y均不能使酸性溶液褪色D．X→Y的反应为取代反应
【答案】D
【详解】
A．X中与苯环直接相连的2个H、3个Br、1个O和苯环碳原子一定在同一平面上，由于单键可以旋转，X分子中羟基氢与其它原子不一定在同一平面上，A项错误；
B．Y分子苯环上只有1种H，甲基有1种H，亚甲基有1种H，Y分子中有3种化学环境不同的氢原子，B项错误；
C．X中含酚羟基，X能与酸性KMnO4溶液反应，Y中含碳碳双键，Y能使酸性KMnO4溶液褪色，C项错误；
D．对比X、2-甲基丙烯酰氯和Y的结构简式，X+2－甲基丙烯酰氯→Y+HCl，反应类型为取代反应，D项正确；
答案选D。
6．（2021·江苏淮安·高三期中）止吐药米格列奈中间体N的合成反应如图(已知：Ph为苯基)。下列叙述错误的是
A．M合成N的反应为取代反应
B．中间体N的分子式为C22H16O8N2
C．M、N都能使酸性的KMnO4溶液褪色
D．物质的量相同的M与N最多消耗等量的NaOH
【答案】D
【详解】
A．M合成N是M中的-OH被代替，反应为取代反应，故A正确；
B．根据N的结构简式，中间体N的分子式为C22H16O8N2，故B正确；
C．M、N中与苯基直接相连的碳原子上含有H原子，所以都能使酸性的KMnO4溶液褪色，故C正确；
D．1mlM最多消耗2mlNaOH，1ml N最多消耗4mlNaOH，故D错误；
选D。
7．（2022·四川巴中·一模）脱氢醋酸常用于生产食品保鲜剂，脱氢醋酸的制备方法如图。下列说法错误的是
A．a分子中所有原子处于同一平面
B．a、 b均能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
C．在一定条件下，a、b均能与H2，发生加成反应
D．b与互为同分异构体
【答案】A
【详解】
A．a分子中含有1个单键碳，不可能所有原子处于同一平面，故A错误；
B． a、 b分子中都含有碳碳双键，均能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，故B正确；
C．在一定条件下，a中的碳碳双键、b中的碳碳双键和酮羰基均能与H2发生加成反应，故C正确；
D．b与分子式都是C8H8O，结构不同，互为同分异构体，故D正确；
选A。
8．（2022·河北沧州·高三开学考试）有机物乙是重要的药物中间体，可由甲在一定条件下合成。下列说法正确的是
A．甲的分子式为C17H28O
B．乙能发生加成、取代、氧化反应
C．甲与互为同分异构体
D．1ml乙能与3mlH2发生加成反应
【答案】B
【详解】
A．甲的分子式为C17H26O，故A错误；
B．乙含有羰基、碳碳双键、羧基，能发生加成、取代、氧化反应，故B正确；
C．甲的分子式为C17H26O，分子式为C17H22O，分子式不同，不互为同分异构体，故C错误；
D．羰基和碳碳双键可以发生加成反应，则1ml乙能与2mlH2发生加成反应，故D错误；
故选：B。
9．（2022·江苏省如东高级中学高三开学考试）有机物甲、乙、丙存在以下转化关系，下列说法正确的是
A．甲转化为乙的反应类型和乙转化为丙的反应类型均为取代反应
B．乙属于芳香烃，其发生sp2杂化的碳原子有13个
C．丙分子式为C13H3O3，其所有原子可能共平面
D．丙与足量H2加成后的产物分子中有5个手性碳
【答案】A
【详解】
A．甲中的Cl原子与苯酚中羟基上的H结合生成HCl和乙，属于取代反应；乙中羧基中的羟基与乙中右边苯环上的H原子结合生成H2O，得到丙，属于取代反应，A正确；
B．乙中含有O原子，不属于烃类，B错误；
C．丙的分子式为C13H8O2，C错误；
D．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子。丙与足量H2加成后的产物中有4个手性碳原子，如图中“*”标识所示 。D错误；
答案选A。
10．（2022·上海市育才中学高三阶段练习）金纳米粒子催化剂对有机锡与苄基溴化物的Stille偶联反应，具有高效催化作用，反应过程如图。下列说法错误的是
A．X属于芳香烃
B．Z可以发生取代反应、氧化反应和加成反应
C．X和Z均不可能所有原子共平面
D．可用溴的四氯化碳溶液鉴别X和Z
【答案】A
【详解】
A．只由碳氢两种元素组成的有机化合物叫作烃；X含有溴元素，不是烃，A错误；
B．Z中苯环、支链上氢可以发生取代反应；支链含有碳碳双键，可以发生氧化反应和加成反应，B正确；
C．X、Z中均含有饱和碳原子，不可能所有原子共平面，C正确；
D．Z中碳碳双键可以和溴加成使溴的四氯化碳溶液褪色，X不能使溴的四氯化碳溶液褪色，可以鉴别X和Z，D正确；
故选A。
11．（2022·江苏镇江·高三开学考试）异黄酮类是药用植物的有效成分之一。一种异黄酮类化合物Z的部分合成路线如图：
下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是
A．1ml X与足量溴水反应消耗
B．1ml Y最多能与3ml NaOH反应
C．Y分子中存在顺反异构体
D．Z与足量加成所得有机物中含6个手性碳原子
【答案】D
【详解】
A．X中能与溴反应的为两个酚羟基的邻位和对位，其中只有两个位置可以被取代，消耗的Br2为2ml，A错误；
B．Y中，2ml酚羟基可消耗2ml氢氧化钠，1ml酚酯基可消耗2ml氢氧化钠，1ml醇酯基可消耗1ml氢氧化钠，总共需要消耗5ml氢氧化钠，B错误；
C．顺反异构是去观察碳碳双键的同侧是否具有同种原子或基团，由Y的结构可知，不含有双键碳碳，所以Y不存在顺反异构，C错误；
D．Z与足量的氢气加成以后的产物为： ，由加成后的产物可知其所包含的手性碳数目为6个，D正确；
故选D。
12．（2022·山东·汶上县第一中学高三开学考试）工业上以有机物a、一氧化碳和乙醇为原料催化合成有机物d的反应机理如图所示，下列有关叙述正确的是
A．该反应的催化剂为
B．总反应式为
C．a、b、c、d均存在顺反异构
D．反应(Ⅳ)是生成酮的取代反应
【答案】B
【详解】
A．整个过程反应为RC≡CH+CO+CH3CH2OH RCH=CHCOOC2H5该反应的催化剂为HMLn，故A错误 ；
B．由反应机理如图所示过程知：总反应式为RC≡CH+CO+CH3CH2OH RCH=CHCOOC2H5故B正确；
C．顺反异构必须含有碳碳双键，a物质中无碳碳双键，不存在顺反异构；故C错误；
D．过程（Ⅳ）是-OC2H5替代MLn ，属于取代反应，但产物属于酯，不是生成酮的反应，
故D错误；
故选：B。
13．（2022·河北唐山·高三开学考试）有机化合物M、N、P之间满足如下转化关系，下列有关说法错误的是
A．M的分子式为
B．最多可消耗
C．P在一定条件下可与乙醇缩聚形成高聚物
D．N、P均可与溶液反应
【答案】C
【分析】M含有酯基，在酸性条件下水解为N和乙二酸，P是HCOO-COOH。
【详解】
A．根据M的结构简式可知，M的分子式为，故A正确；
B．与NaOH反应生成2ml、1mlNaOOC-COONa，最多可消耗，故B正确；
C．在一定条件下HCOO-COOH可与乙醇发反应生成CH3CH2OOC-COOCH2CH3，乙醇中含有1个羟基，不能发生缩聚反应，故C错误；
D．N中含有酚羟基，N与溶液反应生成 和碳酸氢钠，P是HCOO-COOH，含有羧基，P与溶液反应放出二氧化碳气体，故D正确；
选C。
14．（2022·全国·高三阶段练习）有机物P是一种重要的药物合成中间体，可通过M和N在浓硫酸作用下合成，下列有关说法错误的是
A．有机物N的分子式为
B．有机物M分子中所有原子可能处于同一平面
C．M、N、P均能使酸性溶液褪色
D．有机物P最多能与氢气发生加成反应
【答案】D
【详解】
A．由N的结构简式可知，其分子式为，故A正确；
B．与碳碳三键直接相连的原子处于同一直线，与双键相连的原子共平面，单键可以旋转，则机物M分子中所有原子可能处于同一平面，故B正确；
C．M、N、P中含有碳碳三键或碳碳双键，均能使酸性溶液褪色，故C正确；
D．有机物P分子中的2个碳碳双键、1个碳碳三键和酮羰基均可与氢气发生加成反应，但酯基中的碳氧双键不能和氢气发生加成反应，则有机物P最多能与氢气发生加成反应，故D错误；
答案选D。
15．（2022·北京·杨镇第一中学高三阶段练习）骨胶黏剂是一种极具应用前景的医用高分子材料。某骨胶黏剂的制备原料为聚酯三元醇，其合成原理如下：
已知：
下列说法不正确的是
A．单体M1可用于配制化妆品
B．改变M1在三种单体中的比例，可调控聚酯三元醇的相对分子质量
C．该合成反应为加聚反应
D．X、Y、Z中包含的结构片段不可能有
【答案】D
【分析】由信息中的已知反应可知，三种单体再生成聚酯三元醇时主要反生信息中的酯交换反应，其反应原理为醇羟基断开H原子，酯基断开碳氧单键，断开处相互结合生成新的物质。
【详解】
A．单体M1为丙三醇，丙三醇具有吸水性，用于配制化妆品，选项A正确；
B．改变M1在三种单体中的比例，则产物的结构简式会改变，相对分子质量也会改变，选项B正确；
C．根据上述反应原理可知，反应为加聚反应，选项C正确；
D．根据信息的反应原理，X、Y、Z中包含的结构片段可能有 ，选项D不正确。
答案选D。
16．（2022·山东日照·高三开学考试）有机物A存在如图转化关系，下列说法错误的是
A．由A→B的过程发生取代反应
B．化合物B的同分异构体有8种
C．化合物D一定能通过加成反应得到化合物A
D．化合物D的同分异构体中最多9个原子共平面
【答案】B
【分析】由有机物的转化关系可知，饱和一元氯代烃A在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成饱和一元醇B，在铜做催化剂条件下，饱和一元醇B与氧气发生催化氧化反应生成饱和一元醛或酮C，在浓硫酸作用下，饱和一元醇B共热发生消去反应生成烯烃D。
【详解】
A．由分析可知，A→B的反应为饱和一元氯代烃A在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成饱和一元醇B和氯化钠，水解反应属于取代反应，故A正确；
B．分子式为C5H12O的含氧衍生物可能是醇或醚，其中属于醇的同分异构体有8种，则符合分子式的醇和醚的同分异构体一定大于8种，故B错误；
C．由分析可知，A为饱和一元氯代烃、B为饱和一元醇、D为烯烃，由转化关系可知，一定条件烯烃D与氯化氢发生加成反应能生成A，故C正确；
D．2—二甲基—2—丁烯分子中最多9个原子共平面，化合物D的同分异构体中2—二甲基—2—丁烯分子中共平面原子数目最多，则化合物D的同分异构体中最多9个原子共平面，故D正确；
故选B。
17．（2022·山西·晋城市第一中学校高三阶段练习）以芳香族化合物A为原料制备某药物中间体G的路线如下：
已知：
①同一碳原子上连两个烃基时不稳定，易发生反应：。
②
③。
请回答下列问题：
(1)G中含氧官能团的名称为_______。
(2)C→D的反应类型是_______。
(3)F→G的化学方程式为_______。
(4)H是D的同分异构体，同时满足下列条件的H有_______种(不包括立体异构)。
①遇氯化铁溶液发生显色反应；②能发生水解反应；③苯环上只有两个取代基。
其中，核磁共振氢谱显示4组蜂，且峰的面积之比为3：2：2：1的结构简式为_______(写一种即可)。
(5)根据上述路线中的相关知识，设计以和乙酸为原料制备的合成路线。(无机试剂任选)。_______。
【答案】
(1)羟基、酯基
(2)取代反应
(3)
(4)9 或
(5)
【分析】（A）中含有碳氯键和酯基两种官能团，在NaOH水溶液加热条件下，酯基和碳氯键发生水解反应，生成，同一碳原子上连两个烃基时不稳定，易发生反应：，所以，经酸化后生成物质（B），B中含有酚羟基，能与发生邻位取代生成（C），C与发生取代生成（D）和NaBr，根据已知②，可知，所以E的结构为，结合已知③，可知（E）在BBr3条件下生成（F），结合F与（G）的结构，以及反应条件为可知，F与R发生了酯化反应，故R的结构为。
【详解】
（1）（A）中含有碳氯键和酯基两种官能团。
（2）由分析可知（B）中含有酚羟基，能与发生邻位取代生成（C），反应原理为：。
（3）由分析结合（F）与（G）的结构，以及反应条件为可知，F与R发生了酯化反应，故R的结构为，反应的方程式为。
（4）已知D的分子式为，H是D的同分异构体，经计算可知其不饱和度等于5，遇氯化铁溶液发生显色反应，因此H的结构中含有酚羟基，能发生水解反应，H中含有酯基，结合分子式以及不饱和度，可知H中含有一个酚羟基，一个酯基，题目要求苯环上只有两个取代基，所以苯环上的两个取代基的组合有、、，又因为苯环上两个取代基的位置关系有邻、间、对三种，所以满足条件的H的同分异构体有种。其中核磁共振氢谱显示4组峰，且峰面积之比为，当、两组取代基处于苯环的对位时，可以满足题目要求，其结构为、。
（5）结合题目路线中的相关知识，以和乙酸为原料制备的合成步骤为：在氢氧化钠溶液加热的条件下反应生成，与乙酸发生信息②中的反应生成，在一定条件下发生加聚反应生成，故合成路线为：。
18．（2022·上海市松江二中高三阶段练习）下图中I是一种高分子化合物，其合成路线如图：
已知：
①
②
(1)A的名称为_______(系统命名法)，反应①所需的试剂与条件是_______。
(2)Ⅰ的结构简式为_______；反应②的化学方程式为_______。
(3)写出一种符合下列条件的H的同分异构体的结构简式_______。
①与H具有相同官能团，并且能发生银镜反应
②属于芳香族化合物
③分子中有5种不同环境的氢原子
(4)只用一种试剂检验F中的碳碳双键，这种试剂是_______。检验F是否完全转化为G的实验方案是_______。
(5)设计一条以乙醛为有机原料(其他无机试剂任选)合成巴豆酸()的合成路线。(合成路线常用的表示方式为：AB……目标产物)_______
【答案】
(1)2－甲基丙烷 氢氧化钠醇溶液、加热
(2)
+(CH3)2CHCH2OHH2O+
(3)
(4)溴的四氯化碳溶液 取反应后的溶液少许于试管中，先滴加氢氧化钠溶液，然后在加入新制的氢氧化铜并加热，如果没有砖红色沉淀生成，说明已经完全转化，否则没有
(5)2CH3CHO→CH3CHOHCH2CHOCH3CH=CHCHOCH3CH=CHCOOH
【分析】E和甲醛发生已知信息的反应生成F为，F中的醛基被氧化然后酸化生成G为，G和D发生酯化反应生成H，依据H的结构简式可知D的结构简式为(CH3)2CHCH2OH，所以依据已知信息可知C的结构简式为(CH3)2C＝CH2，这说明烷烃A是异丁烷，结构简式为(CH3)2CHCH3，A在光照条件下和氯气发生取代反应生成卤代烃B，B发生消去反应生成C。H中含有碳碳双键，发生加聚反应生成I的结构简式为，据此解答。
【详解】
（1）A是异丁烷，系统命名法为2－甲基丙烷；反应①是卤代烃的消去反应，所需的试剂与条件是氢氧化钠醇溶液、加热。
（2）Ⅰ的结构简式为；反应②是酯化反应，反应的化学方程式为+(CH3)2CHCH2OHH2O+。
（3）H的结构简式为，其同分异构体满足①与H具有相同官能团，并且能发生银镜反应，即含有碳碳双键和甲酸形成的酯基；②属于芳香族化合物，含有苯环；③分子中有5种不同环境的氢原子，则符合条件的有机物结构简式可以为
（4）；F为，由于醛基也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以可以用溴的四氯化碳溶液检验碳碳双键；检验F是否完全转化为G，即只需要检验是否存在醛基即可，所以实验方案是取反应后的溶液少许于试管中，先滴加氢氧化钠溶液，然后在加入新制的氢氧化铜并加热，如果没有砖红色沉淀生成，说明已经完全转化，否则没有。
（5）根据已知信息可知要合成巴豆酸需要2分子乙醛首先生成CH3CH=CHCHO，然后利用新制氢氧化铜氧化并酸化即得到，合成路线为2CH3CHO→CH3CHOHCH2CHOCH3CH=CHCHOCH3CH=CHCOOH。
19．（2022·湖南·高三阶段练习）酮基布洛芬片具有镇痛、消炎及解热作用，副作用小，毒性低。其合成路线如图所示：
(1)有机物A的化学名称为_______。
(2)酮基布洛芬中官能团的名称为_______，反应③的反应类型为_______。
(3)E→F反应的化学方程式为_______。
(4)G是C的同分异构体，则符合下列条件的G有_______种(不考虑立体异构)；
①分子中含有苯环(不含其它环)，且该化合物属于酰胺类；
②与溶液作用显紫色。
请写出其中核磁共振氢谱共有5组峰的有机物的结构简式：_______。
(5)以乙烷和碳酸二甲酯()为原料(无机试剂任选)，设计制备异丁酸的一种合成路线：_______。
【答案】
(1)间甲基苯甲酸(或3-甲基苯甲酸)
(2)羧基、羰基 取代反应
(3)或者
(4) 32 或或
(5)
【分析】根据题干条件，A转化为B发生取代反应，Cl取代了甲基上的H，故此步反应条件应为光照；B转化为C的过程中，H、O个数均没有改变，多了1个C和1个N，少了一个Cl，故可知C结构：，此步发生取代反应，-CN取代了-Cl；同理，E结构为：，D转化为E发生取代反应，苯环取代了-Cl；E转化为F发生取代反应取代了E中上的H；F转化为酮基布洛芬步骤中在条件下可以将-CN变为-COOH。
【详解】
（1）有机物A中甲基与羧基位置相间，且羧基为官能团，故命名为间甲基苯甲酸或3-甲基苯甲酸；
（2）酮基布洛芬的官能团名称为羧基、羰基；C结构：，C转化为D，氯原子取代了羟基，为取代反应；
（3）E到F为取代反应，生成，和继续反应生成或者；反应为
或者
（4）根据条件，G中含有苯环，并含有酚羟基、碳碳三键和结构，当M上有3个不同取代基时，有等10种同分异构体以及等10种同分异构体。当M上有2种不同取代基时，有以下4种情况(和—OH)、(和—OH)、(和—OH)、(和—OH)，故共有12种。同分异构体共有32种。
（5）异丁酸结构简式为：，原料为乙烷，则反应过程中碳原子数增加；原料中有，可根据题干过程逆推，比如产物中—COOH，想要获得—COOH，可以参照F转化为酮基布洛芬步骤中在H+条件下将—CN转化为—COOH。故可得出，同理可得出合成路线：
20．（2022·湖南郴州·一模）高聚物G是一种合成纤维，由A与E为原料制备J和G的一种合成路线如下：
已知：
①酯能被还原为醇
②
回答下列问题：
(1)A的结构简式为_______。
(2)H的名称是_______，J中含有的官能团名称为过氧键和_______。
(3)B生成C和D生成H反应类型分别为_______、_______。
(4)写出的化学方程式：_______。
(5)芳香化合物M是C的同分异构体，符合下列要求的M有_______种(不考虑立体异构)
①与碳酸钠溶液反应产生气体 ②只有1种官能团 ③苯环上有2个取代基；
其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积之比的结构简式为_______。
(6)参照上述合成路线，写出用为原料制备化合物的合成路线(其他无机试剂任选)。_______
【答案】
(1)
(2)邻苯二甲醛 醚键
(3)取代反应 氧化反应
(4)
(5) 12
(6)。
【分析】A分子式为C8H10，A被氧化为邻苯二甲酸，逆推可知A是；邻苯二甲酸和甲醇反应酯化反应生成C，C是，C被还原为醇，D是；和H2O2反应生成I，I和甲醇反应生成J，由J的结构简式逆推，可知I是；和己二酸发生缩聚反应生成G，G是；
【详解】
（1）A分子式为C8H10，A被氧化为邻苯二甲酸，逆推可知A是；
（2）根据H的结构简式，可知H的名称是邻苯二甲醛，J中含有的官能团名称为过氧键和醚键；
（3）B生成C是邻苯二甲酸和甲醇发生酯化反应生成，反应类型是取代反应； D生成H是中的羟基被氧化为醛基，反应类型为氧化反应；
（4）和己二酸发生缩聚反应生成和水；反应的化学方程式为
（5）与碳酸钠溶液反应产生气体，说明含有羧基， ②只有1种官能团 ③苯环上有2个取代基，若2个取代基为-CH2COOH、-CH2COOH，有3种结构；若2个取代基为-CH2CH2COOH、-COOH，有3种结构；若2个取代基为-CH(COOH)2、-CH3，有3种结构；若2个取代基为-CH(CH3)COOH、-COOH，有3种结构；共12种。
其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积之比，说明结构对称，结构简式为。
（6）氧化为，和H2O2反应生成，在浓硫酸作用下发生反应生成，合成路线为。
21．（2021·北京市顺义区第一中学高三阶段练习）化合物H是一种有机材料的中间体，实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如图所示：
已知：
①RCHO+R´CHO
②RCHO + R’CH2CHOH2O+
③
请回答下列问题：
(1)芳香化合物B的名称是_______
(2)由D生成E的反应类型是_______
(3)D的结构简式为_______X的结构简式为_______
(4)写出化合物A加聚反应的方程式_______
(5)写出E生成F的反应方程式_______
(6)某芳香有机物为化合物H(C14H14O2)的同分异构体，其核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为9：2：2：1，且能发生银镜反应，写出符合条件的其中一种结构简式：_______
【答案】
(1)苯甲醛
(2)氧化反应
(3)
(4)n
(5)Br2+→
(6)或
【分析】根据A→B+ C的反应试剂,结合题给已知①,可知芳香族化合物B的结构简式为，C的结构简式为CH3CHO，B、C中都含醛基，B+C→D发生题给已知②的反应,结合D的分子式可知D的结构简式为，与新制 Cu(OH)2 在加热条件下反应， D 中醛基被氧化，产物酸化后得到的 E 的结构简式为，E 与 Br2 的 CCl4溶液发生加成反应生成 F ， F 的结构简式为，F 在 KOH /醇、加热条件下发生消去反应，产物经酸化后得到的 G 的结构简式为，根据题给已知③， G+X→H ，结合 H 的结构简式逆推出 X 的结构简式为。
【详解】
（1）芳香化合物B的结构简式为：名称是苯甲醛；
（2）D结构简式为，与新制 Cu(OH)2 在加热条件下反应， D 中醛基被氧化，产物酸化后得到的 E 的结构简式为，反应类型属于氧化反应；
（3）由分析可知D的结构简式为，X的结构简式为；
（4）A的结构简式为 ，加聚反应的方程式为：
n；
（5）E 的结构简式为， F 的结构简式为，E生成F的反应方程式为：
Br2+ →；
（6）某芳香有机物为化合物H(C14H14O2)的同分异构体，其核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为9：2：2：1，且能发生银镜反应，说明有醛基或者甲酸某酯，符合条件的结构简式有：、。
22．（2023·湖北·高三阶段练习）有机物H是一种用于治疗多发性骨髓瘤的药品，其合成路线如下：
回答下列问题
(1)A的化学名称为_______。
(2)C→D反应的化学方程式为_______。
(3)E→F反应的反应类型为_______。
(4)H中含氮官能团的名称为_______。
(5)G→H反应中的“叔丁基钾”是催化剂，则G→H的反应另一个产物是_______。
(6)在B的同分异构体中，同时满足下列条件的总数为_______种，其中分子结构中含有手性碳的结构简式为_______。
a.分子中含有苯环 b.分子中含有氨基 c.能与溶液反应产生气体
【答案】
(1)邻二甲苯（1，2-二甲苯）
(2)
(3)取代反应
(4)酰胺基、氨基
(5)甲醇或CH3OH
(6)17
【分析】由B的结构简式，结合反应条件，A为，A与硝酸发生硝化反应生成B，B被酸性高锰酸钾氧化生成C，C与甲醇发生酯化反应生成D，D上甲基发生溴代生成E，E与反应生成F，F上的硝基被还原成氨基生成G，G与叔丁基钾生成H和甲醇。
【详解】
（1）A为A的化学名称为邻二甲苯（1，2-二甲苯）。故答案为：邻二甲苯（1，2-二甲苯）；
（2）C与甲醇发生酯化反应生成D，C→D反应的化学方程式为。故答案为：；
（3）E，E与反应生成F，E→F反应的反应类型为取代反应。故答案为：取代反应；
（4）H中含氮官能团的名称为酰胺基、氨基。故答案为：酰胺基、氨基；
（5）G→H反应中的“叔丁基钾”是催化剂，则G→H的反应另一个产物是甲醇或CH3OH。故答案为：甲醇或CH3OH；
（6）在B的同分异构体中，a.分子中含有苯环 b.分子中含有氨基c.能与溶液反应产生气体，说明含有羧基，氨基、羧基和甲基三个不同的取代基在苯环上的位置异构有10种，-CH2COOH与氨基在苯环上的位置异构有3种，-CH2NH2与羧基在位置异构3种，当苯环上只有一种取代基只有1种，同时满足下列条件的总数为17种，当一个碳上连有4个不同的原子或原子团时，出现手性异构，其中分子结构中含有手性碳的结构简式为。
故答案为：17；。官能团
引入方法
碳卤键
①烃、酚的取代；
②不饱和烃与HX、X2的加成；
③醇与氢卤酸(HX)的取代
羟基
①烯烃与水加成；
②醛、酮与氢气加成；
③卤代烃在碱性条件下的水解；
④酯的水解；
⑤葡萄糖发酵产生乙醇
碳碳双键
①某些醇或卤代烃的消去；
②炔烃的不完全加成；
③烷烃的裂化
碳氧双键
①醇的催化氧化；
②连在同一个碳上的两个羟基脱水；
③低聚糖和多糖水解可引入醛基；
④含碳碳三键的物质与水加成
羧基
①醛基氧化；
②酯、肽、蛋白质、羧酸盐的水解
苯环上引入不同的官能团
①卤代：X2和Fe(或X2和FeX3)；
②硝化：浓硝酸和浓硫酸共热；
③烃基氧化；
④先卤代后水解
反应现象
思考方向
溴水褪色
可能含有碳碳双键、碳碳三键或酚羟基、醛基等
酸性高锰酸钾溶液褪色
可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基、酚羟基或有机物为苯的同系物等
遇氯化铁溶液显紫色
含有酚羟基
生成银镜或砖红色沉淀
含有醛基或甲酸酯基
与钠反应产生H2
可能含有羟基或羧基
加入碳酸氢钠溶液产生CO2
含有羧基
加入浓溴水产生白色沉淀
含有酚羟基
反应条件
思考方向
氯气、光照
烷烃取代、苯的同系物侧链上的取代
液溴、催化剂
苯及其同系物发生苯环上的取代
浓溴水
碳碳双键和碳碳三键的加成、酚的取代、醛的氧化
氢气、催化剂、加热
苯、醛、酮的加成
氧气、催化剂、加热
某些醇的氧化、醛的氧化
酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液
烯、炔、苯的同系物、醛、醇等的氧化
银氨溶液或新制的
氢氧化铜
醛、甲酸、甲酸酯、
葡萄糖等的氧化
氢氧化钠溶液、加热
卤代烃水解、酯的水解等
氢氧化钠的醇溶液、加热
卤代烃的消去
浓硫酸，加热
醇的消去、醇和羧酸的酯化
浓硝酸、浓硫酸，加热
苯环上的取代
稀硫酸，加热
酯的水解、二糖和多糖等的水解
氢卤酸(HX)，加热
醇的取代
【复习目标】
1．能基于官能团、价键类型及反应规律分析和推断有机化合物的化学性质，能根据有关信息书写相应的反应方程式。
2．能综合应用有关知识完成有机化合物推断、官能团检验、有机合成路线设计等任务。
【知识精讲】
考点一 有机合成的主要任务
1．有机合成：
使用相对简单易得的原料，通过有机化学反应来构建碳骨架和引入官能团，由此合成出具有特定结构和性质的目标分子。
2．有机合成中碳骨架的构建
(1)碳链增长的反应：加聚反应、缩聚反应、酯化反应等。
(2)碳链减短的反应：烷烃的裂化反应；酯类、糖类、蛋白质等的水解反应等。
(3)常见由链成环的方法
①二元醇成环，如HOCH2CH2OHeq \(――→,\s\up11(浓硫酸),\s\d4(△))
②羟基酸酯化成环，如eq \(――→,\s\up11(浓硫酸),\s\d4(△))。
③氨基酸成环，如H2NCH2CH2COOH―→
④二元羧酸成环，如HOOCCH2CH2COOHeq \(――→,\s\up11(浓硫酸),\s\d4(△))
⑤利用题目所给信息成环，如常给信息二烯烃与单烯烃的聚合成环：
3．有机合成中官能团的转化
(1)官能团的引入
(2)官能团的消除
①通过加成反应消除不饱和键(双键、三键、苯环)。
②通过消去、氧化、酯化反应消除羟基。
③通过加成或氧化反应消除醛基。
④通过水解反应消除酯基、肽键、碳卤键。
(3)官能团的改变
①利用官能团的衍生关系进行衍变，如R—CH2OHR—CHOeq \(――→,\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 \(――→,\s\up11(消去),\s\d4(－H2O))CH2===CH2eq \(――→,\s\up11(加成),\s\d4(＋Cl2))ClCH2—CH2Cleq \(――→,\s\up7(水解))HO—CH2—CH2—OH。
③通过某种手段改变官能团的位置，如
(4)官能团的保护
如：
①酚羟基的保护：
因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应，把—OH变为—ONa将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为—OH。
②碳碳双键的保护：
碳碳双键容易被氧化，在氧化其他基团前，可以利用其与HCl的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。
③氨基(—NH2)的保护：
如在对硝基甲苯→对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2 还原为—NH2，防止当KMnO4氧化—CH3时，—NH2 (具有还原性)也被氧化。
【例题1】以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线如图，则下列说法正确的是( )
A．A的结构简式是
B．①②的反应类型分别是取代反应、消去反应
C．反应②③的条件分别是浓硫酸加热、光照
D．酸性KMnO4溶液褪色可证明已完全转化为
【答案】B
【解析】
以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线为
。
A项，由上述分析可知，A为氯代环戊烷；B项，反应①为光照条件下的取代反应，反应②为在氢氧化钠醇溶液中加热条件下的消去反应；C项，反应②的反应试剂和反应条件为氢氧化钠醇溶液、加热，反应③的条件为常温；D项，B为环戊烯，含碳碳双键，环戊二烯也含碳碳双键，二者均能使KMnO4溶液褪色，则酸性KMnO4溶液褪色，不能证明环戊烷已完全转化成环戊二烯。
【例题2】某石油化工产品X的转化关系如图所示，下列判断错误的是( )
A．X→Y是加成反应
B．乙酸→W是酯化反应，也是取代反应
C．Y能与钠反应产生氢气
D．W能与NaOH溶液反应，但不能与稀硫酸反应
【答案】D
【解析】
X为石油化工产品，并结合图示转化关系可推知X为CH2===CH2，Y为C2H5OH，Z为CH3CHO，W为乙酸乙酯。乙酸乙酯与NaOH溶液和稀硫酸均能发生水解反应，D项不正确。
【例题3】对氨基苯甲酸可以甲苯为原料合成，已知苯环上的硝基可被还原为氨基：
，
产物苯胺还原性强，易被氧化，则由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤合理的是( )
A．甲苯eq \(――→,\s\up7(硝化))Xeq \(――→,\s\up7(氧化甲基))Yeq \(――→,\s\up7(还原硝基))对氨基苯甲酸
B．甲苯eq \(――→,\s\up7(氧化甲基))Xeq \(――→,\s\up7(硝化))Yeq \(――→,\s\up7(还原硝基))对氨基苯甲酸
C．甲苯eq \(――→,\s\up7(还原))Xeq \(――→,\s\up7(氧化甲基))Yeq \(――→,\s\up7(硝化))对氨基苯甲酸
D．甲苯eq \(――→,\s\up7(硝化))Xeq \(――→,\s\up7(还原硝基))Yeq \(――→,\s\up7(氧化甲基))对氨基苯甲酸
【答案】A
【解析】
由甲苯制取产物时，需发生硝化反应引入硝基，再将硝基还原得到氨基，将甲基氧化得到羧基；但氨基易被氧化，故甲基氧化为羧基应在硝基还原之前，否则生成的氨基也会被氧化，故先进行硝化反应，再将甲基氧化为羧基，最后将硝基还原为氨基。另外还要注意—CH3为邻、对位取代定位基，而—COOH为间位取代定位基，故B、C、D均错。
考点二 有机合成路线的设计与实施
1．有机合成路线的设计
(1)正推法。
即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。如以乙烯为原料合成乙酸乙酯，可采用正推法：
(2)逆推法。
即从目标分子着手，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。如采用逆推法，通过对苯甲酸苯甲酯()的结构分析可知合成该有机化合物的是苯甲酸与苯甲醇，继续逆推可得出原料分子为甲苯，如图所示：
设计合成路线时，要选择反应步骤少，试剂成本低，操作简单，毒性小，污染小，副产物少的路线，即
2．最佳合成途径的选择
(1)合成基本原则：原理正确，原料价廉，操作简便，步骤简单，条件适宜，易于分离。
具体而言：
①起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染。
②应尽量选择步骤较少的合成路线。为了减少合成步骤，应尽量选择与目标化合物结构相似的原料。
③合成路线要符合“绿色、环保”的要求，高效的有机合成应最大限度地利用原料分子中的每一个原子，使之转化到目标化合物中。
④有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现、不污染环境或污染小。
⑤要按一定的反应顺序和规律引入官能团，不能臆造不存在的反应。综合运用有机反应中官能团的衍变规律及有关的信息，掌握正确的解题方法，有时则要综合运用顺推和逆推的方法导出最佳的合成路线。
对于多种合理路线的选择，要综合考虑诸多因素：原料的来源和价格、能耗、反应速率、反应物的利用率、生产设备和技术条件是否具备、是否有污染物产生或排放等。
(2)有机合成路线的选择
①一元合成路线
如CH2===CH2―→CH3CH2X―→一元醇―→一元醛―→一元羧酸―→酯
②二元合成路线
如CH2===CH2―→―→二元醇―→二元醛―→二元羧酸―→链酯或环酯或聚酯
(3)芳香族化合物合成路线
3．有机合成中常见官能团的保护
(1)酚羟基的保护：
因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应，把—OH转变为—ONa，待氧化后再酸化将其转变为—OH；
(2)碳碳双键的保护：
碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键；
(3)氨基(—NH2)的保护：
如用对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH，再把—NO2还原为—NH2。
【例题4】请设计合理方案用合成(无机试剂任选，用反应流程图表示，并注明反应条件)。
已知：R—CH===CH2eq \(――→,\s\up11(HBr),\s\d4(过氧化物))R—CH2—CH2—Br。
【答案】
【例题5】如何由溴乙烷制取乙二酸？并指出各步转化的反应类型。
【答案】
由溴乙烷制取乙二酸的转化流程为
CH3CH2Breq \(――→,\s\up7(消去))CH2===CH2eq \(――→,\s\up11(Br2),\s\d4(加成))CH2Br—CH2Breq \(――→,\s\up7(水解))HOCH2—CH2OHeq \(――→,\s\up7(氧化))OHC—CHOeq \(――→,\s\up7(氧化))HOOC—COOH。
【例题6】请设计以CH2===CHCH3为主要原料(无机试剂任选)制备CH3CH(OH)COOH的合成路线流程图(须注明反应条件)。
【答案】
CH2===CHCH3eq \(――→,\s\up7(Cl2))eq \(――→,\s\up11(NaOH/H2O),\s\d4(△))
考点三 有机合成与推断
1．根据转化关系推断有机物的类别
有机综合推断题常以框图或变相框图的形式呈现一系列物质的衍变关系，经常是在一系列衍变关系中有部分产物已知或衍变条件已知，因而解答此类问题的关键是熟悉烃及各种衍生物之间的转化关系及转化条件。
醇、醛、羧酸、酯之间的相互衍变关系是有机结构推断的重要突破口，它们之间的相互转化关系如图所示：
上图中，A能连续氧化生成C，且A、C在浓硫酸存在下加热生成D，则：
①A为醇，B为醛，C为羧酸，D为酯。
②A、B、C三种物质中碳原子数相同，碳骨架结构相同。
③A分子中含—CH2OH结构。
2．根据特征现象推知官能团种类
3．根据反应条件推断有机反应类型
4．根据有机反应中定量关系推断
(1)烃和卤素单质的取代：取代1 ml 氢原子，消耗1 ml 卤素单质(X2)。
(2) 的加成：与H2、Br2、HCl、H2O等加成时按物质的量之比为1∶1反应。
(3)含—OH的有机物与Na反应时：2 ml —OH生成1 ml H2。
(4)1 ml —CHO对应2 ml Ag；或1 ml —CHO对应1 ml Cu2O(注意：HCHO中相当于有2个—CHO)。
(5)物质转化过程中相对分子质量的变化：
①RCH2OH―→RCHO―→RCOOH
M M－2 M＋14
②RCH2OHeq \(――→,\s\up11(CH3COOH),\s\d4(浓H2SO4，△))CH3COOCH2R
M M＋42
③RCOOHeq \(――→,\s\up11(CH3CH2OH),\s\d4(浓H2SO4，△))RCOOCH2CH3
M M＋28
(关系式中M代表第一种有机物的相对分子质量)
5．根据官能团的衍变推断反应类型
【例题7】已知：
①环己烯可以通过1，3丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到： (也可表示为)；
②实验证明，下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化：。
现仅以1，3丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环己烷：
请按要求填空：
(1)A的结构简式为________________；B的结构简式为________________。
(2)写出下列反应的化学方程式和反应类型。
反应④：____________________________________，反应类型____________；
反应⑤：____________________________________，反应类型____________。
【答案】
(1)
(2) 消去反应
加成反应
【解析】
由合成途径和信息①可推知，A是由两分子1，3丁二烯经下列反应制得的：；而由C的分子式为C7H14O和信息②可知B是A的氧化产物，其结构简式；C是B的加成产物，C的结构简式为。要得到，可使C消去—OH而得到D，反应方程式为eq \(――→,\s\up11(浓H2SO4),\s\d4(△))＋H2O，再由D发生加成反应而得到甲基环己烷：。
【例题8】氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚合为，从而具有胶黏性。某种氰基丙烯酸酯(G)的合成路线如下：
已知：
①A的相对分子质量为58，氧元素质量分数为0.276，核磁共振氢谱显示为单峰
回答下列问题：
(1)A的化学名称为________。
(2)B的结构简式为____________，其核磁共振氢谱显示为______组峰，峰面积比为________。
(3)由C生成D的反应类型为________。
(4)由D生成E的化学方程式为___________________________。
(5)G中的官能团有________、________、________。(填官能团名称)
(6)G的同分异构体中，与G具有相同官能团且能发生银镜反应的共有________种。(不含立体异构)
【答案】
(1)丙酮
(2) 2 6∶1
(3)取代反应 (4) ＋NaOHeq \(――→,\s\up11(H2O),\s\d4(△))＋NaCl
(5)碳碳双键 酯基 氰基 (6)8
【解析】
(1)A的相对分子质量为58，氧元素质量分数为0.276，经计算知A中只含一个氧原子，结合信息②知A是一种酮或醛，因A的核磁共振氢谱显示为单峰，即分子中只有1种氢原子，则A为，名称为丙酮。
(2)根据信息②可知，B的结构简式为，分子中含有2种氢原子，故核磁共振氢谱显示为2组峰，且峰面积比为6∶1。
(3)由B的结构简式及C的分子式可推知C为，在光照条件下C与Cl2应发生—CH3上的取代反应。
(4)由反应条件可知，D生成E的反应为氯原子的水解反应，由E的分子式为C4H5NO可推知，D为，该反应的化学方程式为＋NaOHeq \(――→,\s\up11(H2O),\s\d4(△)) ＋NaCl。(5)由E→F→G的反应条件可推知，G为，分子中含有碳碳双键、酯基、氰基3种官能团。(6)能发生银镜反应，则分子中含有醛基，且与G含有相同的官能团，符合条件的G的同分异构体应为甲酸酯类，分别为
【真题演练】
1．（2022·江苏·高考真题）精细化学品Z是X与反应的主产物，X→Z的反应机理如下：
下列说法不正确的是
A．X与互为顺反异构体
B．X能使溴的溶液褪色
C．X与HBr反应有副产物生成
D．Z分子中含有2个手性碳原子
【答案】D
【详解】
A．X与互为顺反异构体，故A正确；
B．X中含有碳碳双键，故能使溴的溶液褪色，故B正确；
C．X是不对称烯烃，与HBr发生加成反应还可以生成，故C正确；
D．Z分子中含有的手性碳原子如图：，含有1个手性碳原子，故D错误；
故选D。
2．（2022·北京·高考真题）高分子Y是一种人工合成的多肽，其合成路线如下。
下列说法不正确的是
A．F中含有2个酰胺基
B．高分子Y水解可得到E和G
C．高分子X中存在氢键
D．高分子Y的合成过程中进行了官能团保护
【答案】B
【详解】
A．由结构简式可知，F中含有2个酰胺基，故A正确，
B．由结构简式可知，高分子Y一定条件下发生水解反应生成 和，故B错误；
C．由结构简式可知，高分子X中含有的酰胺基能形成氢键，故C正确；
D．由结构简式可知，E分子和高分子Y中都含有氨基，则高分子Y的合成过程中进行了官能团氨基的保护，故D正确；
故选B。
3．（2022·北京·高考真题）碘番酸是一种口服造影剂，用于胆部X—射线检查。其合成路线如下：
已知：R1COOH+R2COOH+H2O
(1)A可发生银镜反应，A分子含有的官能团是___________。
(2)B无支链，B的名称是___________。B的一种同分异构体，其核磁共振氢谱只有一组峰，结构简式是___________。
(3)E为芳香族化合物，E→F的化学方程式是___________。
(4)G中含有乙基，G的结构简式是___________。
(5)碘番酸分子中的碘位于苯环上不相邻的碳原子上。碘番酸的相对分子质量为571，J的相对分子质量为193，碘番酸的结构简式是___________。
(6)口服造影剂中碘番酸含量可用滴定分析法测定，步骤如下。
步骤一：称取amg口服造影剂，加入Zn粉、NaOH溶液，加热回流，将碘番酸中的碘完全转化为I-，冷却、洗涤、过滤，收集滤液。
步骤二：调节滤液pH，用bml∙L-1AgNO3标准溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液的体积为cmL。
已知口服造影剂中不含其它含碘物质。计算口服造影剂中碘番酸的质量分数___________。
【答案】
(1)醛基
(2)正丁酸
(3)
(4)
(5)
(6)
【分析】本流程的目的，以A为原料制取碘番酸。由A可发生银镜反应，可确定A为醛，由B无支链，可确定B为CH3CH2CH2COOH，则A为CH3CH2CHO；依据题干信息，可确定D为 ；E为芳香族化合物，则E为；由J的结构简式，可确定F为。由题给信息，要确定G为。
【详解】
（1）由A的分子式C4H8O及可发生银镜反应，可确定A分子含有的官能团是醛基。答案为：醛基；
（2）B的分子式为C4H8O2、无支链，由醛氧化生成，则B为CH3CH2CH2COOH，名称是正丁酸。B的一种同分异构体，其核磁共振氢谱只有一组峰，则表明分子中8个H原子全部构成-CH2-，B的不饱和度为1，则其同分异构体应具有对称的环状结构，从而得出其结构简式是。答案为：正丁酸；；
（3）由分析知，E为，F为，则E→F的化学方程式是。答案为：；
（4）由分析可知，G的结构简式是。答案为：；
（5）碘番酸的相对分子质量为571，J的相对分子质量为193，由相对分子质量差可确定，J生成碘番酸时，分子中引入3个I原子，而碘番酸分子中的碘位于苯环上不相邻的碳原子上，则碘番酸的结构简式是。答案为：；
（6）——3AgNO3，n(AgNO3)= bml∙L-1×c×10-3L=bc×10-3ml，则口服造影剂中碘番酸的质量分数为=。答案为：。
4．（2022·江苏·高考真题）化合物G可用于药用多肽的结构修饰，其人工合成路线如下：
(1)A分子中碳原子的杂化轨道类型为_______。
(2)B→C的反应类型为_______。
(3)D的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：_______。
①分子中含有4种不同化学环境的氢原子；②碱性条件水解，酸化后得2种产物，其中一种含苯环且有2种含氧官能团，2种产物均能被银氨溶液氧化。
(4)F的分子式为，其结构简式为_______。
(5)已知：(R和R'表示烃基或氢，R''表示烃基)；
写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)_______。
【答案】
(1)sp2和sp3
(2)取代反应
(3)
(4)
(5)
【分析】A（）和CH3I发生取代反应生成B（）；B和SOCl2发生取代反应生成C（）；C和CH3OH发生取代反应生成D（）；D和NH2OH发生反应生成E（）；E经过还原反应转化为F，F经酸性水解后再调节pH到7转化为G，该过程酯基发生水解，酯基转化为羧基，则F为。
（1）A分子中，苯环上的碳原子和双键上的碳原子为sp2杂化，亚甲基上的碳原子为sp3杂化，即A分子中碳原子的杂化轨道类型为sp2和sp3。
（2）B→C的反应中，B中的羟基被氯原子代替，该反应为取代反应。
（3）D的分子式为C12H14O3，其一种同分异构体在碱性条件水解，酸化后得2种产物，其中一种含苯环且有2种含氧官能团，2种产物均能被银氨溶液氧化，说明该同分异构体为酯，且水解产物都含有醛基，则水解产物中，有一种是甲酸，另外一种含有羟基和醛基，该同分异构体属于甲酸酯；同时，该同分异构体分子中含有4种不同化学环境的氢原子，则该同分异构体的结构简式为。
（4）由分析可知，F的结构简式为。
（5）根据已知的第一个反应可知，与CH3MgBr反应生成，再被氧化为，根据已知的第二个反应可知，可以转化为，根据流程图中D→E的反应可知，和NH2OH反应生成；综上所述，的合成路线为：。
5．（2022·湖北·高考真题）化合物F是制备某种改善睡眠药物的中间体，其合成路线如下：
回答下列问题：
(1)的反应类型是___________。
(2)化合物B核磁共振氢谱的吸收峰有___________组。
(3)化合物C的结构简式为___________。
(4)的过程中，被还原的官能团是___________，被氧化的官能团是___________。
(5)若只考虑氟的位置异构，则化合物F的同分异构体有___________种。
(6)已知、和的产率分别为70%、82%和80%，则的总产率为___________。
(7)配合物可催化转化中键断裂，也能催化反应①：
反应①：
为探究有机小分子催化反应①的可能性，甲、乙两个研究小组分别合成了有机小分子(结构如下图所示)。在合成的过程中，甲组使用了催化剂，并在纯化过程中用沉淀剂除；乙组未使用金属催化剂。研究结果显示，只有甲组得到的产品能催化反应①。
根据上述信息，甲、乙两组合成的产品催化性能出现差异的原因是___________。
【答案】
(1)取代反应(或酯化反应)
(2)5
(3)
(4)酯基 碳碳双键
(5)5
(6)45.92%
(7)甲组使用的Pd催化剂未完全除尽，继续催化反应①
【分析】A→B条件为甲醇和浓硫酸，该反应为酯化反应，B→C，条件为CH3I和有机强碱，结合C的分子式以及D的结构简式可分析得出C的结构简式为，C与CH2=CHCH2Br发生取代反应生成D，由E的结构可分析出，D中酯基被还原成醇羟基，碳碳双键被氧化成羧基，然后发生酯化反应生成E，E与Pd配合物在碱的催化下反应生成F。
（1）A→B条件为甲醇和浓硫酸，根据A和B的结构简式可分析出，该反应为酯化反应，属于取代反应，故答案为：取代反应(或酯化反应)；
（2）核磁共振氢谱的吸收峰数目等于有机物中氢元素的种类，即有多少种化学环境不同的氢原子，由B的结构简式可知，B中有5种H，所以核磁共振氢谱有五组吸收峰，故答案为5；
（3）B与CH3I反应生成C，结合D的结构简式可推测出C的结构简式为，故答案为；
（4）E结构中存在环状酯结构，采用逆推的方式可得到，存在羧基和醇羟基，再结合两种官能团的位置及支链中碳原子的个数，可推得D中碳碳双键被氧化，酯基被还原，故答案为酯基；碳碳双键；
（5）只考虑氟的位置异构， F中氟原子没取代之前只有6种类型氢原子，如图：，取代后有6种氟代物，除去F本身，应为5种同分异构体，故F有5种同分异构体；
（6）的过程中，分成三步进行，且三步反应、和的产率分别为70%、82%和80%，则的产率=70%82%80%=45.92%，故答案为45.92%；
（7）甲乙两组合成的小分子催化剂结构相同，但只有使用了催化剂的甲组才能催化反应①，而乙组不能催化反应①，说明有机小分子S-1不是反应①的催化剂，根据已知条件，配合物也能催化反应①，可推测，金属Pd在催化甲组合成S-1后，并没有完全除尽，有残留，所以最终其催化作用的依然为金属Pd，故答案为：甲组使用的Pd催化剂未完全除尽，继续催化反应①。
6．（2022·北京·高考真题）碘番酸可用于X射线的口服造影液，其合成路线如图所示。
已知：R-COOH+R’-COOH+H2O
(1)A可发生银镜反应，其官能团为___________。
(2)B无支链，B的名称为___________；B的一种同分异构体中只有一种环境氢，其结构简式为___________。
(3)E是芳香族化合物，的方程式为___________。
(4)G中有乙基，则G的结构简式为___________。
(5)碘番酸中的碘在苯环不相邻的碳原了上，碘番酸的相对分了质量为571，J的相对分了质量为193。则碘番酸的结构简式为___________。
(6)通过滴定法来确定口服造影液中碘番酸的质量分数。
第一步 取样品，加入过量粉，溶液后加热，将I元素全部转为，冷却，洗涤。
第二步 调节溶液，用溶液滴定至终点，用去。已知口服造影液中无其他含碘物质，则碘番酸的质量分数为___________。
【答案】
(1)醛基
(2)丁酸
(3)+HNO3+H2O
(4)
(5)
(6)
【分析】由题给信息和有机物的转化关系可知，CH3CH2CH2CHO发生氧化反应生成CH3CH2CH2COOH，则A为CH3CH2CH2CHO、B为CH3CH2CH2COOH；CH3CH2CH2COOH发生信息反应生成，则D为；在浓硫酸作用下，与发烟硝酸共热发生硝化反应生成，则E为、F为；在催化剂作用下，与反应生成CH3CH2CH2COOH和，则G为；与在镍做催化剂条件下，与铝、氢氧化钠发生还原反应后，调节溶液pH生成，与氯化碘发生取代反应生成，则碘番酸的结构简式为。
（1）由分析可知，能发生银镜反应的A的结构简式为CH3CH2CH2CHO，官能团为醛基，故答案为：醛基；
（2）由分析可知，无支链的B的结构简式为CH3CH2CH2COOH，名称为丁酸，丁酸的同分异构体中只有一种环境氢说明同分异构体分子的结构对称，分子中含有2个醚键和1个六元环，结构简式为，故答案为：丁酸；；
（3）由分析可知，E→F的反应为在浓硫酸作用下，与发烟硝酸共热发生硝化反应生成和水，反应的化学方程式为+HNO3+H2O；
（4）由分析可知，含有乙基的G的结构简式为；
（5）由分析可知，相对分了质量为571的碘番酸的结构简式为；
（6）由题给信息可知，和硝酸银之间存在如下关系：3I—3AgNO3，由滴定消耗cmLbml/L硝酸银可知，碘番酸的质量分数为×100%=，故答案为：。
7．（2022·湖南·高考真题）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)
【分析】A（）和反应生成B（C12H14O4），根据“已知①”可以推出B的结构简式为；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；D和HOCH2CH2OH反应生成E（）；E在一定条件下转化为F（）；F和CH3I在碱的作用下反应得到G（C15H18O5），G和反应得到H（），对比F和H的结构简式可得知G的结构简式为；H再转化为I（）；I最终转化为J（）。
（1）A的结构简式为，其官能团为醚键和醛基。
（2）由分析可知，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）由分析可知，B的结构简式为。
（4）由分析可知，C、D的结构简式分别为C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成为手性碳原子，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；综上所述，合成路线为：。
8．（2022·河北·高考真题）舍曲林(Sertraline)是一种选择性羟色胺再摄取抑制剂，用于治疗抑郁症，其合成路线之一如下：
已知：
(ⅰ)手性碳原子是指连有四个不同原子或原子团的碳原子
(ⅱ)
(ⅲ)
回答下列问题：
(1)①的反应类型为_______。
(2)B的化学名称为_______。
(3)写出一种能同时满足下列条件的D的芳香族同分异构体的结构简式_______。
(a)红外光谱显示有键；(b)核磁共振氢谱有两组峰，峰面积比为1∶1。
(4)合成路线中，涉及手性碳原子生成的反应路线为_______、_______(填反应路线序号)。
(5)H→I的化学方程式为_______，反应还可生成与I互为同分异构体的两种副产物，其中任意一种的结构简式为_______(不考虑立体异构)。
(6)W是一种姜黄素类似物，以香兰素()和环己烯()为原料，设计合成W的路线_______(无机及两个碳以下的有机试剂任选)。
【答案】
(1)氧化反应
(2)3，4-二氯苯甲酸
(3)
(4)⑥ ⑨
(5) ##
(6)
【分析】A在KMnO4作用下，甲基被氧化为羧基，得到B，B中羧基上的-OH被SOCl2中的Cl取代得到C，C中的Cl原子与苯环上的H原子在AlCl3环境发生消去反应得到D，D中羰基在和乙酸酐共同作用下生成碳碳双键得到E，E在一定条件下脱去酯基生成F，F中的碳碳双键加氢得到G，G与SOCl2反应得到H，H脱去HCl得到I，I中的羰基发生已知(ⅱ)的反应得到目标产物舍曲林。
（1）据分析，①是中的甲基被KMnO4氧化为羧基，反应类型是氧化反应。
（2）据分析，B的结构简式是，名称是3，4-二氯苯甲酸。
（3）从D的结构简式可知，其分子式为C13H8Cl2O，能满足核磁共振氢谱两组峰，且峰面积比为1：1的结构应是高度对称结构，又含有C=O，则该芳香族同分异构体的结构简式为：。
（4）手性碳原子指连接四个不同原子或原子团的碳，题给合成路线中涉及手性碳原子的物质是G()、H()、I()和Sertraline()，则涉及手性碳原子生成的反应路线是G和Sertraline的生成，即路线⑥和⑨。
（5）据分析，H→I是H中的碳基上的Cl与苯环消去HCl，形成一个环，化学方程式为：；当该碳基上的Cl与苯环上的其它氢原子消去，则得到I的同分异构体，有和。
（6）根据题给信息(ⅲ)，目标物资W可由2个与1个合成，故设计合成路线如下：
。
9．（2022·全国·高考真题）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/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
【分析】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，D为，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与生成G，G与D反应生成H，据此分析解答。
（1）由分析可知，A的结构简式为，其化学名称为苯甲醇；
（2）由B、C的结构简式，结合反应条件，可知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）根据分析可知，C与Br2/CCl4发生加成反应得到；
（4）由分析，E的结构简式为；
（5）H的结构简式为，可其分子中含有的含有官能团为硝基、酯基和羰基；
（6）C的结构简式为，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）G与D反应生成H的反应中，D中碳碳双键断裂与G中HC—NO2和C=O成环，且C=O与—CHO成环，从而得到H，可推知，若要合成H′()，相应的D′为，G′为，手性碳原子为连有4各不同基团的饱和碳原子，则H′()的手性碳原子为，共5个。
10．（2022·浙江·高考真题）某研究小组按下列路线合成药物氯氮平。
已知：
①；
②
请回答：
(1)下列说法不正确的是_______。
A．硝化反应的试剂可用浓硝酸和浓硫酸
B．化合物A中的含氧官能团是硝基和羧基
C．化合物B具有两性
D．从C→E的反应推测，化合物D中硝基间位氯原子比邻位的活泼
(2)化合物C的结构简式是_______；氯氮平的分子式是_______；化合物H成环得氯氮平的过程中涉及两步反应，其反应类型依次为_______。
(3)写出E→G的化学方程式_______。
(4)设计以和为原料合成的路线(用流程图表示，无机试剂任选)_______。
(5)写出同时符合下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式_______。
①谱和IR谱检测表明：分子中共有3种不同化学环境的氢原子，有键。
②分子中含一个环，其成环原子数。
【答案】
(1)D
(2) C18H19ClN4 加成反应，消去反应
(3)+→+CH3OH
(4)；CH3CH2Cl，NH3
(5)，，，
【分析】甲苯硝化得到硝基苯，结合H的结构简式，可知A，再还原得到B为，B和甲醇发生酯化反应生成C，结合信息②可知E为，再结合信息②可知G为，以此解题。
（1）A．硝化反应是指苯在浓硝酸和浓硫酸存在的情况下，加热时发生的一种反应，试剂是浓硝酸和浓硫酸，A正确；
B．由分析可知化合物A是，其中的含氧官能团是硝基和羧基，B正确；
C．由分析可知化合物B为，含有羧基和氨基，故化合物B具有两性，C正确；
D．从C→E的反应推测，化合物D中硝基邻位氯原子比间位的活泼，D错误；
故选D；
（2）由分析可知化合物C的结构简式是；根据氯氮平的结构简式可知其分子式为：C18H19ClN4；对比H和氯氮平的结构简式可知，H→氯氮平经历的反应是先发生加成反应，后发生消去反应；
（3）由分析可知E→G的方程式为：+→+CH3OH；
（4）乙烯首先氧化得到环氧乙烷，乙烯和HCl加成生成CH3CH2Cl，之后NH3和反应生成，再和反应生成，结合信息②和CH3CH2Cl反应得到，具体流程为：；CH3CH2Cl，NH3；
（5）化合物F的同分异构体，则有1个不饱和度，其有3种等效氢，含有N—H键，且分子中含有含一个环，其成环原子数，则这样的结构有，，，。
【课后精练】
1．（2022·上海市松江二中高三阶段练习）克伦特罗是一种平喘药，但被违法添加在饲料中，俗称“瘦肉精”，其结构简式如下图。下列有关“瘦肉精”的说法错误的是
A．可发生氧化反应生成含“”的物质B．虚线框中的结构含有三个甲基
C．1ml瘦肉精最多能与3ml发生加成反应D．分子中有8种不同化学环境的氢
【答案】D
【详解】
A．该有机物连羟基的碳原子连有一个氢原子，则可发生氧化反应生成含“”的物质，A正确；
B．键线式中端点和拐点为碳原子，碳氢键和与碳原子相连的氢原子省略，则虚线框中的结构含有三个甲基，B正确；
C．瘦肉精中只有苯环能与H2发生加成反应，则1ml瘦肉精最多能与3ml发生加成反应，C正确；
D．瘦肉精分子中有7种不同化学环境的氢，D错误；
故选D。
2．（2022·江苏·海安高级中学高三阶段练习）2021年我国科学家以CO2为原料人工合成淀粉，其效率约为传统农业生产淀粉的8.5倍，其部分合成路线如图所示，下列有关说法正确的是
A．反应①的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O
B．消耗1mlCH3OH转移电子数目为4×6.02×1023
C．化合物a能与NaOH发生反应
D．实际应用中，加入氧气的量越多，淀粉的产率越高
【答案】A
【详解】
A．由反应①的图示和元素守恒知化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O，A正确；
B．甲醇转化为甲醛的反应为：CH3OH+O2=H2O2+HCHO，甲醇是还原剂，甲醇中碳为-2价失去电子升高为甲醛中碳的0价，消耗1mlCH3OH转移电子数目为2×6.02×1023，B错误；
C．化合物a的官能团是羰基和醇羟基，不能与与NaOH发生反应，C错误；
D．淀粉的产率涉及多种因素，适当增加氧气的量可以增加淀粉产率，但不能无限制的增加氧气的量，D错误；
故选A。
3．（2022·北京·清华附中高三阶段练习）胡妥油(D)用作香料的原料，它可由A合成得到，下列说法正确的是
已知：
A．可由2－甲基1，3－丁二烯和丙烯酸加成得到
B．从B到C的反应是消去反应
C．等量B分别与足量Na、NaHCO3反应，产生的气体前者比后者多
D．胡妥油(D)分子中所有碳原子一定处于同一平面
【答案】A
【详解】
A．2－甲基1，3－丁二烯和丙烯酸发生加成反应：+→，故A正确；
B．B含有羟基、羧基，C含有酯基，从B到C的反应是酯化反应，故B错误；
C．B含有羧基、羟基，都可与钠反应，只有羧基与碳酸氢钠反应，等物质的量的B分别与足量的Na、NaHCO3反应，产生的气体相等，故C错误；
D．有机物D中环状结构含3个亚甲基，为四面体结构，则所以碳原子不会共面，故D错误；
故答案选A。
4．（2022·云南·昆明一中高三阶段练习）据报道，南方医科大学、香港大学、昆明理工大学联合科研团队对傣族药用植物叶下珠中的抗病毒天然活性分子进行结构优化，合成了叶下珠素HB-43(结构如图)，抗乙肝病毒活性提高了100倍，毒性降低1000倍，且能有效抑制新型冠状病毒奥密克戎变种的体内感染。下列有关叶下珠素HB-43的说法错误的是
A．属于芳香族化合物
B．能与溶液发生显色反应
C．一定条件下能发生取代、加成、消去反应
D．含9个手性碳(连有4个不同原子或原子团的碳)
【答案】D
【详解】
A．该有机物含有苯环，属于芳香族化合物，故A正确；
B．该有机物分子中含有酚羟基，能与溶液发生显色反应，故B正确；
C．烷烃的烃基和氯气光照条件下可发生取代反应，酯和酰胺水解也是取代反应，苯环和氢气在一定条件下可发生加成反应，部分醇羟基相邻碳原子上有氢原子，能发生消去反应，故C正确；
D．分子中连有4个不同原子或原子团的碳原子，为手性碳原子，如图标示共有8个，，故D错误；
答案选D。
5．（2022·上海市控江中学高三阶段练习）化合物Y能用于高性能光学树脂的合成，可由化合物X与2-甲基丙烯酰氯在一定条件下反应制得如图，下列有关化合物X、Y的说法正确的是
A．X分子中所有原子一定在同一平面上B．Y分子中有4种化学环境不同的氢原子
C．X、Y均不能使酸性溶液褪色D．X→Y的反应为取代反应
【答案】D
【详解】
A．X中与苯环直接相连的2个H、3个Br、1个O和苯环碳原子一定在同一平面上，由于单键可以旋转，X分子中羟基氢与其它原子不一定在同一平面上，A项错误；
B．Y分子苯环上只有1种H，甲基有1种H，亚甲基有1种H，Y分子中有3种化学环境不同的氢原子，B项错误；
C．X中含酚羟基，X能与酸性KMnO4溶液反应，Y中含碳碳双键，Y能使酸性KMnO4溶液褪色，C项错误；
D．对比X、2-甲基丙烯酰氯和Y的结构简式，X+2－甲基丙烯酰氯→Y+HCl，反应类型为取代反应，D项正确；
答案选D。
6．（2021·江苏淮安·高三期中）止吐药米格列奈中间体N的合成反应如图(已知：Ph为苯基)。下列叙述错误的是
A．M合成N的反应为取代反应
B．中间体N的分子式为C22H16O8N2
C．M、N都能使酸性的KMnO4溶液褪色
D．物质的量相同的M与N最多消耗等量的NaOH
【答案】D
【详解】
A．M合成N是M中的-OH被代替，反应为取代反应，故A正确；
B．根据N的结构简式，中间体N的分子式为C22H16O8N2，故B正确；
C．M、N中与苯基直接相连的碳原子上含有H原子，所以都能使酸性的KMnO4溶液褪色，故C正确；
D．1mlM最多消耗2mlNaOH，1ml N最多消耗4mlNaOH，故D错误；
选D。
7．（2022·四川巴中·一模）脱氢醋酸常用于生产食品保鲜剂，脱氢醋酸的制备方法如图。下列说法错误的是
A．a分子中所有原子处于同一平面
B．a、 b均能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
C．在一定条件下，a、b均能与H2，发生加成反应
D．b与互为同分异构体
【答案】A
【详解】
A．a分子中含有1个单键碳，不可能所有原子处于同一平面，故A错误；
B． a、 b分子中都含有碳碳双键，均能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，故B正确；
C．在一定条件下，a中的碳碳双键、b中的碳碳双键和酮羰基均能与H2发生加成反应，故C正确；
D．b与分子式都是C8H8O，结构不同，互为同分异构体，故D正确；
选A。
8．（2022·河北沧州·高三开学考试）有机物乙是重要的药物中间体，可由甲在一定条件下合成。下列说法正确的是
A．甲的分子式为C17H28O
B．乙能发生加成、取代、氧化反应
C．甲与互为同分异构体
D．1ml乙能与3mlH2发生加成反应
【答案】B
【详解】
A．甲的分子式为C17H26O，故A错误；
B．乙含有羰基、碳碳双键、羧基，能发生加成、取代、氧化反应，故B正确；
C．甲的分子式为C17H26O，分子式为C17H22O，分子式不同，不互为同分异构体，故C错误；
D．羰基和碳碳双键可以发生加成反应，则1ml乙能与2mlH2发生加成反应，故D错误；
故选：B。
9．（2022·江苏省如东高级中学高三开学考试）有机物甲、乙、丙存在以下转化关系，下列说法正确的是
A．甲转化为乙的反应类型和乙转化为丙的反应类型均为取代反应
B．乙属于芳香烃，其发生sp2杂化的碳原子有13个
C．丙分子式为C13H3O3，其所有原子可能共平面
D．丙与足量H2加成后的产物分子中有5个手性碳
【答案】A
【详解】
A．甲中的Cl原子与苯酚中羟基上的H结合生成HCl和乙，属于取代反应；乙中羧基中的羟基与乙中右边苯环上的H原子结合生成H2O，得到丙，属于取代反应，A正确；
B．乙中含有O原子，不属于烃类，B错误；
C．丙的分子式为C13H8O2，C错误；
D．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子。丙与足量H2加成后的产物中有4个手性碳原子，如图中“*”标识所示 。D错误；
答案选A。
10．（2022·上海市育才中学高三阶段练习）金纳米粒子催化剂对有机锡与苄基溴化物的Stille偶联反应，具有高效催化作用，反应过程如图。下列说法错误的是
A．X属于芳香烃
B．Z可以发生取代反应、氧化反应和加成反应
C．X和Z均不可能所有原子共平面
D．可用溴的四氯化碳溶液鉴别X和Z
【答案】A
【详解】
A．只由碳氢两种元素组成的有机化合物叫作烃；X含有溴元素，不是烃，A错误；
B．Z中苯环、支链上氢可以发生取代反应；支链含有碳碳双键，可以发生氧化反应和加成反应，B正确；
C．X、Z中均含有饱和碳原子，不可能所有原子共平面，C正确；
D．Z中碳碳双键可以和溴加成使溴的四氯化碳溶液褪色，X不能使溴的四氯化碳溶液褪色，可以鉴别X和Z，D正确；
故选A。
11．（2022·江苏镇江·高三开学考试）异黄酮类是药用植物的有效成分之一。一种异黄酮类化合物Z的部分合成路线如图：
下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是
A．1ml X与足量溴水反应消耗
B．1ml Y最多能与3ml NaOH反应
C．Y分子中存在顺反异构体
D．Z与足量加成所得有机物中含6个手性碳原子
【答案】D
【详解】
A．X中能与溴反应的为两个酚羟基的邻位和对位，其中只有两个位置可以被取代，消耗的Br2为2ml，A错误；
B．Y中，2ml酚羟基可消耗2ml氢氧化钠，1ml酚酯基可消耗2ml氢氧化钠，1ml醇酯基可消耗1ml氢氧化钠，总共需要消耗5ml氢氧化钠，B错误；
C．顺反异构是去观察碳碳双键的同侧是否具有同种原子或基团，由Y的结构可知，不含有双键碳碳，所以Y不存在顺反异构，C错误；
D．Z与足量的氢气加成以后的产物为： ，由加成后的产物可知其所包含的手性碳数目为6个，D正确；
故选D。
12．（2022·山东·汶上县第一中学高三开学考试）工业上以有机物a、一氧化碳和乙醇为原料催化合成有机物d的反应机理如图所示，下列有关叙述正确的是
A．该反应的催化剂为
B．总反应式为
C．a、b、c、d均存在顺反异构
D．反应(Ⅳ)是生成酮的取代反应
【答案】B
【详解】
A．整个过程反应为RC≡CH+CO+CH3CH2OH RCH=CHCOOC2H5该反应的催化剂为HMLn，故A错误 ；
B．由反应机理如图所示过程知：总反应式为RC≡CH+CO+CH3CH2OH RCH=CHCOOC2H5故B正确；
C．顺反异构必须含有碳碳双键，a物质中无碳碳双键，不存在顺反异构；故C错误；
D．过程（Ⅳ）是-OC2H5替代MLn ，属于取代反应，但产物属于酯，不是生成酮的反应，
故D错误；
故选：B。
13．（2022·河北唐山·高三开学考试）有机化合物M、N、P之间满足如下转化关系，下列有关说法错误的是
A．M的分子式为
B．最多可消耗
C．P在一定条件下可与乙醇缩聚形成高聚物
D．N、P均可与溶液反应
【答案】C
【分析】M含有酯基，在酸性条件下水解为N和乙二酸，P是HCOO-COOH。
【详解】
A．根据M的结构简式可知，M的分子式为，故A正确；
B．与NaOH反应生成2ml、1mlNaOOC-COONa，最多可消耗，故B正确；
C．在一定条件下HCOO-COOH可与乙醇发反应生成CH3CH2OOC-COOCH2CH3，乙醇中含有1个羟基，不能发生缩聚反应，故C错误；
D．N中含有酚羟基，N与溶液反应生成 和碳酸氢钠，P是HCOO-COOH，含有羧基，P与溶液反应放出二氧化碳气体，故D正确；
选C。
14．（2022·全国·高三阶段练习）有机物P是一种重要的药物合成中间体，可通过M和N在浓硫酸作用下合成，下列有关说法错误的是
A．有机物N的分子式为
B．有机物M分子中所有原子可能处于同一平面
C．M、N、P均能使酸性溶液褪色
D．有机物P最多能与氢气发生加成反应
【答案】D
【详解】
A．由N的结构简式可知，其分子式为，故A正确；
B．与碳碳三键直接相连的原子处于同一直线，与双键相连的原子共平面，单键可以旋转，则机物M分子中所有原子可能处于同一平面，故B正确；
C．M、N、P中含有碳碳三键或碳碳双键，均能使酸性溶液褪色，故C正确；
D．有机物P分子中的2个碳碳双键、1个碳碳三键和酮羰基均可与氢气发生加成反应，但酯基中的碳氧双键不能和氢气发生加成反应，则有机物P最多能与氢气发生加成反应，故D错误；
答案选D。
15．（2022·北京·杨镇第一中学高三阶段练习）骨胶黏剂是一种极具应用前景的医用高分子材料。某骨胶黏剂的制备原料为聚酯三元醇，其合成原理如下：
已知：
下列说法不正确的是
A．单体M1可用于配制化妆品
B．改变M1在三种单体中的比例，可调控聚酯三元醇的相对分子质量
C．该合成反应为加聚反应
D．X、Y、Z中包含的结构片段不可能有
【答案】D
【分析】由信息中的已知反应可知，三种单体再生成聚酯三元醇时主要反生信息中的酯交换反应，其反应原理为醇羟基断开H原子，酯基断开碳氧单键，断开处相互结合生成新的物质。
【详解】
A．单体M1为丙三醇，丙三醇具有吸水性，用于配制化妆品，选项A正确；
B．改变M1在三种单体中的比例，则产物的结构简式会改变，相对分子质量也会改变，选项B正确；
C．根据上述反应原理可知，反应为加聚反应，选项C正确；
D．根据信息的反应原理，X、Y、Z中包含的结构片段可能有 ，选项D不正确。
答案选D。
16．（2022·山东日照·高三开学考试）有机物A存在如图转化关系，下列说法错误的是
A．由A→B的过程发生取代反应
B．化合物B的同分异构体有8种
C．化合物D一定能通过加成反应得到化合物A
D．化合物D的同分异构体中最多9个原子共平面
【答案】B
【分析】由有机物的转化关系可知，饱和一元氯代烃A在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成饱和一元醇B，在铜做催化剂条件下，饱和一元醇B与氧气发生催化氧化反应生成饱和一元醛或酮C，在浓硫酸作用下，饱和一元醇B共热发生消去反应生成烯烃D。
【详解】
A．由分析可知，A→B的反应为饱和一元氯代烃A在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成饱和一元醇B和氯化钠，水解反应属于取代反应，故A正确；
B．分子式为C5H12O的含氧衍生物可能是醇或醚，其中属于醇的同分异构体有8种，则符合分子式的醇和醚的同分异构体一定大于8种，故B错误；
C．由分析可知，A为饱和一元氯代烃、B为饱和一元醇、D为烯烃，由转化关系可知，一定条件烯烃D与氯化氢发生加成反应能生成A，故C正确；
D．2—二甲基—2—丁烯分子中最多9个原子共平面，化合物D的同分异构体中2—二甲基—2—丁烯分子中共平面原子数目最多，则化合物D的同分异构体中最多9个原子共平面，故D正确；
故选B。
17．（2022·山西·晋城市第一中学校高三阶段练习）以芳香族化合物A为原料制备某药物中间体G的路线如下：
已知：
①同一碳原子上连两个烃基时不稳定，易发生反应：。
②
③。
请回答下列问题：
(1)G中含氧官能团的名称为_______。
(2)C→D的反应类型是_______。
(3)F→G的化学方程式为_______。
(4)H是D的同分异构体，同时满足下列条件的H有_______种(不包括立体异构)。
①遇氯化铁溶液发生显色反应；②能发生水解反应；③苯环上只有两个取代基。
其中，核磁共振氢谱显示4组蜂，且峰的面积之比为3：2：2：1的结构简式为_______(写一种即可)。
(5)根据上述路线中的相关知识，设计以和乙酸为原料制备的合成路线。(无机试剂任选)。_______。
【答案】
(1)羟基、酯基
(2)取代反应
(3)
(4)9 或
(5)
【分析】（A）中含有碳氯键和酯基两种官能团，在NaOH水溶液加热条件下，酯基和碳氯键发生水解反应，生成，同一碳原子上连两个烃基时不稳定，易发生反应：，所以，经酸化后生成物质（B），B中含有酚羟基，能与发生邻位取代生成（C），C与发生取代生成（D）和NaBr，根据已知②，可知，所以E的结构为，结合已知③，可知（E）在BBr3条件下生成（F），结合F与（G）的结构，以及反应条件为可知，F与R发生了酯化反应，故R的结构为。
【详解】
（1）（A）中含有碳氯键和酯基两种官能团。
（2）由分析可知（B）中含有酚羟基，能与发生邻位取代生成（C），反应原理为：。
（3）由分析结合（F）与（G）的结构，以及反应条件为可知，F与R发生了酯化反应，故R的结构为，反应的方程式为。
（4）已知D的分子式为，H是D的同分异构体，经计算可知其不饱和度等于5，遇氯化铁溶液发生显色反应，因此H的结构中含有酚羟基，能发生水解反应，H中含有酯基，结合分子式以及不饱和度，可知H中含有一个酚羟基，一个酯基，题目要求苯环上只有两个取代基，所以苯环上的两个取代基的组合有、、，又因为苯环上两个取代基的位置关系有邻、间、对三种，所以满足条件的H的同分异构体有种。其中核磁共振氢谱显示4组峰，且峰面积之比为，当、两组取代基处于苯环的对位时，可以满足题目要求，其结构为、。
（5）结合题目路线中的相关知识，以和乙酸为原料制备的合成步骤为：在氢氧化钠溶液加热的条件下反应生成，与乙酸发生信息②中的反应生成，在一定条件下发生加聚反应生成，故合成路线为：。
18．（2022·上海市松江二中高三阶段练习）下图中I是一种高分子化合物，其合成路线如图：
已知：
①
②
(1)A的名称为_______(系统命名法)，反应①所需的试剂与条件是_______。
(2)Ⅰ的结构简式为_______；反应②的化学方程式为_______。
(3)写出一种符合下列条件的H的同分异构体的结构简式_______。
①与H具有相同官能团，并且能发生银镜反应
②属于芳香族化合物
③分子中有5种不同环境的氢原子
(4)只用一种试剂检验F中的碳碳双键，这种试剂是_______。检验F是否完全转化为G的实验方案是_______。
(5)设计一条以乙醛为有机原料(其他无机试剂任选)合成巴豆酸()的合成路线。(合成路线常用的表示方式为：AB……目标产物)_______
【答案】
(1)2－甲基丙烷 氢氧化钠醇溶液、加热
(2)
+(CH3)2CHCH2OHH2O+
(3)
(4)溴的四氯化碳溶液 取反应后的溶液少许于试管中，先滴加氢氧化钠溶液，然后在加入新制的氢氧化铜并加热，如果没有砖红色沉淀生成，说明已经完全转化，否则没有
(5)2CH3CHO→CH3CHOHCH2CHOCH3CH=CHCHOCH3CH=CHCOOH
【分析】E和甲醛发生已知信息的反应生成F为，F中的醛基被氧化然后酸化生成G为，G和D发生酯化反应生成H，依据H的结构简式可知D的结构简式为(CH3)2CHCH2OH，所以依据已知信息可知C的结构简式为(CH3)2C＝CH2，这说明烷烃A是异丁烷，结构简式为(CH3)2CHCH3，A在光照条件下和氯气发生取代反应生成卤代烃B，B发生消去反应生成C。H中含有碳碳双键，发生加聚反应生成I的结构简式为，据此解答。
【详解】
（1）A是异丁烷，系统命名法为2－甲基丙烷；反应①是卤代烃的消去反应，所需的试剂与条件是氢氧化钠醇溶液、加热。
（2）Ⅰ的结构简式为；反应②是酯化反应，反应的化学方程式为+(CH3)2CHCH2OHH2O+。
（3）H的结构简式为，其同分异构体满足①与H具有相同官能团，并且能发生银镜反应，即含有碳碳双键和甲酸形成的酯基；②属于芳香族化合物，含有苯环；③分子中有5种不同环境的氢原子，则符合条件的有机物结构简式可以为
（4）；F为，由于醛基也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以可以用溴的四氯化碳溶液检验碳碳双键；检验F是否完全转化为G，即只需要检验是否存在醛基即可，所以实验方案是取反应后的溶液少许于试管中，先滴加氢氧化钠溶液，然后在加入新制的氢氧化铜并加热，如果没有砖红色沉淀生成，说明已经完全转化，否则没有。
（5）根据已知信息可知要合成巴豆酸需要2分子乙醛首先生成CH3CH=CHCHO，然后利用新制氢氧化铜氧化并酸化即得到，合成路线为2CH3CHO→CH3CHOHCH2CHOCH3CH=CHCHOCH3CH=CHCOOH。
19．（2022·湖南·高三阶段练习）酮基布洛芬片具有镇痛、消炎及解热作用，副作用小，毒性低。其合成路线如图所示：
(1)有机物A的化学名称为_______。
(2)酮基布洛芬中官能团的名称为_______，反应③的反应类型为_______。
(3)E→F反应的化学方程式为_______。
(4)G是C的同分异构体，则符合下列条件的G有_______种(不考虑立体异构)；
①分子中含有苯环(不含其它环)，且该化合物属于酰胺类；
②与溶液作用显紫色。
请写出其中核磁共振氢谱共有5组峰的有机物的结构简式：_______。
(5)以乙烷和碳酸二甲酯()为原料(无机试剂任选)，设计制备异丁酸的一种合成路线：_______。
【答案】
(1)间甲基苯甲酸(或3-甲基苯甲酸)
(2)羧基、羰基 取代反应
(3)或者
(4) 32 或或
(5)
【分析】根据题干条件，A转化为B发生取代反应，Cl取代了甲基上的H，故此步反应条件应为光照；B转化为C的过程中，H、O个数均没有改变，多了1个C和1个N，少了一个Cl，故可知C结构：，此步发生取代反应，-CN取代了-Cl；同理，E结构为：，D转化为E发生取代反应，苯环取代了-Cl；E转化为F发生取代反应取代了E中上的H；F转化为酮基布洛芬步骤中在条件下可以将-CN变为-COOH。
【详解】
（1）有机物A中甲基与羧基位置相间，且羧基为官能团，故命名为间甲基苯甲酸或3-甲基苯甲酸；
（2）酮基布洛芬的官能团名称为羧基、羰基；C结构：，C转化为D，氯原子取代了羟基，为取代反应；
（3）E到F为取代反应，生成，和继续反应生成或者；反应为
或者
（4）根据条件，G中含有苯环，并含有酚羟基、碳碳三键和结构，当M上有3个不同取代基时，有等10种同分异构体以及等10种同分异构体。当M上有2种不同取代基时，有以下4种情况(和—OH)、(和—OH)、(和—OH)、(和—OH)，故共有12种。同分异构体共有32种。
（5）异丁酸结构简式为：，原料为乙烷，则反应过程中碳原子数增加；原料中有，可根据题干过程逆推，比如产物中—COOH，想要获得—COOH，可以参照F转化为酮基布洛芬步骤中在H+条件下将—CN转化为—COOH。故可得出，同理可得出合成路线：
20．（2022·湖南郴州·一模）高聚物G是一种合成纤维，由A与E为原料制备J和G的一种合成路线如下：
已知：
①酯能被还原为醇
②
回答下列问题：
(1)A的结构简式为_______。
(2)H的名称是_______，J中含有的官能团名称为过氧键和_______。
(3)B生成C和D生成H反应类型分别为_______、_______。
(4)写出的化学方程式：_______。
(5)芳香化合物M是C的同分异构体，符合下列要求的M有_______种(不考虑立体异构)
①与碳酸钠溶液反应产生气体 ②只有1种官能团 ③苯环上有2个取代基；
其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积之比的结构简式为_______。
(6)参照上述合成路线，写出用为原料制备化合物的合成路线(其他无机试剂任选)。_______
【答案】
(1)
(2)邻苯二甲醛 醚键
(3)取代反应 氧化反应
(4)
(5) 12
(6)。
【分析】A分子式为C8H10，A被氧化为邻苯二甲酸，逆推可知A是；邻苯二甲酸和甲醇反应酯化反应生成C，C是，C被还原为醇，D是；和H2O2反应生成I，I和甲醇反应生成J，由J的结构简式逆推，可知I是；和己二酸发生缩聚反应生成G，G是；
【详解】
（1）A分子式为C8H10，A被氧化为邻苯二甲酸，逆推可知A是；
（2）根据H的结构简式，可知H的名称是邻苯二甲醛，J中含有的官能团名称为过氧键和醚键；
（3）B生成C是邻苯二甲酸和甲醇发生酯化反应生成，反应类型是取代反应； D生成H是中的羟基被氧化为醛基，反应类型为氧化反应；
（4）和己二酸发生缩聚反应生成和水；反应的化学方程式为
（5）与碳酸钠溶液反应产生气体，说明含有羧基， ②只有1种官能团 ③苯环上有2个取代基，若2个取代基为-CH2COOH、-CH2COOH，有3种结构；若2个取代基为-CH2CH2COOH、-COOH，有3种结构；若2个取代基为-CH(COOH)2、-CH3，有3种结构；若2个取代基为-CH(CH3)COOH、-COOH，有3种结构；共12种。
其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积之比，说明结构对称，结构简式为。
（6）氧化为，和H2O2反应生成，在浓硫酸作用下发生反应生成，合成路线为。
21．（2021·北京市顺义区第一中学高三阶段练习）化合物H是一种有机材料的中间体，实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如图所示：
已知：
①RCHO+R´CHO
②RCHO + R’CH2CHOH2O+
③
请回答下列问题：
(1)芳香化合物B的名称是_______
(2)由D生成E的反应类型是_______
(3)D的结构简式为_______X的结构简式为_______
(4)写出化合物A加聚反应的方程式_______
(5)写出E生成F的反应方程式_______
(6)某芳香有机物为化合物H(C14H14O2)的同分异构体，其核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为9：2：2：1，且能发生银镜反应，写出符合条件的其中一种结构简式：_______
【答案】
(1)苯甲醛
(2)氧化反应
(3)
(4)n
(5)Br2+→
(6)或
【分析】根据A→B+ C的反应试剂,结合题给已知①,可知芳香族化合物B的结构简式为，C的结构简式为CH3CHO，B、C中都含醛基，B+C→D发生题给已知②的反应,结合D的分子式可知D的结构简式为，与新制 Cu(OH)2 在加热条件下反应， D 中醛基被氧化，产物酸化后得到的 E 的结构简式为，E 与 Br2 的 CCl4溶液发生加成反应生成 F ， F 的结构简式为，F 在 KOH /醇、加热条件下发生消去反应，产物经酸化后得到的 G 的结构简式为，根据题给已知③， G+X→H ，结合 H 的结构简式逆推出 X 的结构简式为。
【详解】
（1）芳香化合物B的结构简式为：名称是苯甲醛；
（2）D结构简式为，与新制 Cu(OH)2 在加热条件下反应， D 中醛基被氧化，产物酸化后得到的 E 的结构简式为，反应类型属于氧化反应；
（3）由分析可知D的结构简式为，X的结构简式为；
（4）A的结构简式为 ，加聚反应的方程式为：
n；
（5）E 的结构简式为， F 的结构简式为，E生成F的反应方程式为：
Br2+ →；
（6）某芳香有机物为化合物H(C14H14O2)的同分异构体，其核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为9：2：2：1，且能发生银镜反应，说明有醛基或者甲酸某酯，符合条件的结构简式有：、。
22．（2023·湖北·高三阶段练习）有机物H是一种用于治疗多发性骨髓瘤的药品，其合成路线如下：
回答下列问题
(1)A的化学名称为_______。
(2)C→D反应的化学方程式为_______。
(3)E→F反应的反应类型为_______。
(4)H中含氮官能团的名称为_______。
(5)G→H反应中的“叔丁基钾”是催化剂，则G→H的反应另一个产物是_______。
(6)在B的同分异构体中，同时满足下列条件的总数为_______种，其中分子结构中含有手性碳的结构简式为_______。
a.分子中含有苯环 b.分子中含有氨基 c.能与溶液反应产生气体
【答案】
(1)邻二甲苯（1，2-二甲苯）
(2)
(3)取代反应
(4)酰胺基、氨基
(5)甲醇或CH3OH
(6)17
【分析】由B的结构简式，结合反应条件，A为，A与硝酸发生硝化反应生成B，B被酸性高锰酸钾氧化生成C，C与甲醇发生酯化反应生成D，D上甲基发生溴代生成E，E与反应生成F，F上的硝基被还原成氨基生成G，G与叔丁基钾生成H和甲醇。
【详解】
（1）A为A的化学名称为邻二甲苯（1，2-二甲苯）。故答案为：邻二甲苯（1，2-二甲苯）；
（2）C与甲醇发生酯化反应生成D，C→D反应的化学方程式为。故答案为：；
（3）E，E与反应生成F，E→F反应的反应类型为取代反应。故答案为：取代反应；
（4）H中含氮官能团的名称为酰胺基、氨基。故答案为：酰胺基、氨基；
（5）G→H反应中的“叔丁基钾”是催化剂，则G→H的反应另一个产物是甲醇或CH3OH。故答案为：甲醇或CH3OH；
（6）在B的同分异构体中，a.分子中含有苯环 b.分子中含有氨基c.能与溶液反应产生气体，说明含有羧基，氨基、羧基和甲基三个不同的取代基在苯环上的位置异构有10种，-CH2COOH与氨基在苯环上的位置异构有3种，-CH2NH2与羧基在位置异构3种，当苯环上只有一种取代基只有1种，同时满足下列条件的总数为17种，当一个碳上连有4个不同的原子或原子团时，出现手性异构，其中分子结构中含有手性碳的结构简式为。
故答案为：17；。官能团
引入方法
碳卤键
①烃、酚的取代；
②不饱和烃与HX、X2的加成；
③醇与氢卤酸(HX)的取代
羟基
①烯烃与水加成；
②醛、酮与氢气加成；
③卤代烃在碱性条件下的水解；
④酯的水解；
⑤葡萄糖发酵产生乙醇
碳碳双键
①某些醇或卤代烃的消去；
②炔烃的不完全加成；
③烷烃的裂化
碳氧双键
①醇的催化氧化；
②连在同一个碳上的两个羟基脱水；
③低聚糖和多糖水解可引入醛基；
④含碳碳三键的物质与水加成
羧基
①醛基氧化；
②酯、肽、蛋白质、羧酸盐的水解
苯环上引入不同的官能团
①卤代：X2和Fe(或X2和FeX3)；
②硝化：浓硝酸和浓硫酸共热；
③烃基氧化；
④先卤代后水解
反应现象
思考方向
溴水褪色
可能含有碳碳双键、碳碳三键或酚羟基、醛基等
酸性高锰酸钾溶液褪色
可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基、酚羟基或有机物为苯的同系物等
遇氯化铁溶液显紫色
含有酚羟基
生成银镜或砖红色沉淀
含有醛基或甲酸酯基
与钠反应产生H2
可能含有羟基或羧基
加入碳酸氢钠溶液产生CO2
含有羧基
加入浓溴水产生白色沉淀
含有酚羟基
反应条件
思考方向
氯气、光照
烷烃取代、苯的同系物侧链上的取代
液溴、催化剂
苯及其同系物发生苯环上的取代
浓溴水
碳碳双键和碳碳三键的加成、酚的取代、醛的氧化
氢气、催化剂、加热
苯、醛、酮的加成
氧气、催化剂、加热
某些醇的氧化、醛的氧化
酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液
烯、炔、苯的同系物、醛、醇等的氧化
银氨溶液或新制的
氢氧化铜
醛、甲酸、甲酸酯、
葡萄糖等的氧化
氢氧化钠溶液、加热
卤代烃水解、酯的水解等
氢氧化钠的醇溶液、加热
卤代烃的消去
浓硫酸，加热
醇的消去、醇和羧酸的酯化
浓硝酸、浓硫酸，加热
苯环上的取代
稀硫酸，加热
酯的水解、二糖和多糖等的水解
氢卤酸(HX)，加热
醇的取代
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