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第12題　有機合成與推斷綜合題
復習建議：4課時(題型突破2課時　習題2課時)
1.(2022·全國甲卷)用N－雜環卡其堿(NHC base)作為催化劑，可合成多環化合物。下面是一種多環化合物H的合成路線(無需考慮部分中間體的立體化學)。
回答下列問題：
(1)A的化學名稱為__________。
(2)反應②涉及兩步反應，已知第一步反應類型為加成反應，第二步的反應類型為__________。
(3)寫出C與Br2/CCl4反應產物的結構簡式__________。
(4)E的結構簡式為__________。
(5)H中含氧官能團的名稱是__________。
(6)化合物X是C的同分異構體，可發生銀鏡反應，與酸性高錳酸鉀反應后可以得到對苯二甲酸，寫出X的結構簡式____________________________。
(7)如果要合成H的類似物H′()，參照上述合成路線，寫出相應的D′和G′的結構簡式__________、_______________。
H′分子中有__________個手性碳(碳原子上連有4個不同的原子或基團時，該碳稱為手性碳)。
答案　(1)苯甲醇　(2)消去反應
(3)　(4)
(5)硝基、酯基和羰基
(6)
(7)　　5
解析　由合成路線，A的分子式為C7H8O，在Cu作催化劑的條件下發生催化氧化反應生成B，B的結構簡式為，則A為，B與CH3CHO發生加成反應生成再發生消去反應生成C，C的結構簡式為，C與Br2/CCl4發生加成反應得到再在堿性條件下發生消去反應生成D()，B與E在強堿的環境下還原得到F，E的分子式為C5H6O2，F的結構簡式為，可推知E為，F與反應生成G，G與D反應生成H，據此分析解答。(1)A()的化學名稱為苯甲醇。(2)B()先與CH3CHO發生碳氧雙鍵的加成反應生成再發生消去反應生成C()，故第二步的反應類型為消去反應。(3)C與Br2/CCl4發生加成反應得到。
(4)E的結構簡式為。
(5)H()含有的含氧官能團為硝基、酯基和羰基。
(6)C()的分子式為C9H8O，其同分異構體X可發生銀鏡反應，說明含有醛基，又與酸性高錳酸鉀反應后可得到對苯二甲酸，則X的取代基處于苯環的對位，滿足條件的X的結構簡式為。
(7)若要合成H′()，相應的D′為，G′為，手性碳為六元環中標星號(*)碳原子，共5個。
2.(2022·全國乙卷)左旋米那普倫是治療成人重度抑郁癥的藥物之一，以下是其鹽酸鹽(化合物K)的一種合成路線(部分反應條件已簡化，忽略立體化學)：
已知：化合物F不能與飽和碳酸氫鈉溶液反應產生二氧化碳。
回答下列問題：
(1)A的化學名稱是__________。
(2)C的結構簡式為__________。
(3)寫出由E生成F反應的化學方程式：
_________________________________________________________________。
(4)E中含氧官能團的名稱為__________。
(5)由G生成H的反應類型為__________。
(6)I是一種有機物形成的鹽，結構簡式為__________。
(7)在E的同分異構體中，同時滿足下列條件的總數為__________種。
a)含有一個苯環和三個甲基；
b)與飽和碳酸氫鈉溶液反應產生二氧化碳；
c)能發生銀鏡反應，不能發生水解反應。
上述同分異構體經銀鏡反應后酸化，所得產物中，核磁共振氫譜顯示有四組氫(氫原子數量比為6∶3∶2∶1)的結構簡式為________。
答案　(1)3－氯丙烯
(2)
(3)＋H2O　
(4)羥基、羧基　(5)取代反應　(6)
(7)10　
解析　(1)A屬于氯代烯烴，其化學名稱為3－氯丙烯。(2)A發生氧化反應生成B，B與C在NaNH2、甲苯條件下反應生成D，對比B、D的結構簡式，結合C的分子式C8H7N，可推知C的結構簡式為。(3)D與30%Na2CO3反應后再酸化生成E，E在濃硫酸、甲苯條件下反應生成F，F不能與飽和NaHCO3溶液反應產生CO2，F中不含羧基，F的分子式為C11H10O2，F在E的基礎上脫去1個H2O分子，說明E發生分子內酯化反應生成F，E生成F的化學方程式為＋H2O。(4)E中含氧官能團為(醇)羥基、羧基。(5)F與(C2H5)2NH在AlCl3、甲苯條件下反應生成G，G與SOCl2、甲苯反應生成H，H的分子式為C15H20ClNO，H與I反應生成J，結合G、J的結構簡式知，H的結構簡式為，G與SOCl2發生取代反應生成H。(6)I的分子式為C8H4KNO2，I是一種有機物形成的鹽，則I的結構簡式為。(7)由E的結構簡式知其分子式為C11H12O3，不飽和度為6；E的同分異構體與飽和NaHCO3溶液反應產生CO2，結合分子式中O原子的個數，說明含1個羧基；能發生銀鏡反應、不能發生水解反應說明還含1個醛基；若3個甲基在苯環上的位置為時，羧基、醛基在苯環上有3種位置；若3個甲基在苯環上的位置為時，羧基、醛基在苯環上有6種位置；若3個甲基在苯環上的位置為時，羧基、醛基在苯環上有1種位置；故符合題意的同分異構體共有3＋6＋1＝10種；上述同分異構體經銀鏡反應后酸化所得產物中核磁共振氫譜顯示有4組氫且氫原子數量比為6∶3∶2∶1的結構簡式為。
3.(2021·全國甲卷)近年來，以大豆素(化合物C)為主要成分的大豆異黃酮及其衍生物，因其具有優良的生理活性而備受關注。大豆素的合成及其衍生化的一種工藝路線如下：
回答下列問題：
(1)A的化學名稱為________________。
(2)1 mol D反應生成E至少需要________ mol氫氣。
(3)寫出E中任意兩種含氧官能團的名稱：________。
(4)由E生成F的化學方程式為___________________________________
_________________________________________________________________。
(5)由G生成H分兩步進行：反應1)是在酸催化下水與環氧化合物的加成反應，則反應2)的反應類型為________。
(6)化合物B的同分異構體中能同時滿足下列條件的有________(填標號)。
a.含苯環的醛、酮
b.不含過氧鍵(—O—O—)
c.核磁共振氫譜顯示四組峰，且峰面積比為3∶2∶2∶1
A.2個 B.3個 C.4個 D.5個
(7)根據上述路線中的相關知識，以丙烯為主要原料用不超過三步的反應設計合成：
答案　(1)1，3－苯二酚(或m－苯二酚或間苯二酚)
(2)2
(3)酯基、羥基、醚鍵(任意兩種)
(4)＋H2O
(5)取代反應
(6)C
(7)
解析　(1) 的化學名稱為1，3－苯二酚或m－苯二酚或間苯二酚。(2)由D和E的分子式可知1 mol D反應生成E至少需要2 mol H2。(3)C與(CH3CO)2O發生取代反應生成D，D 的結構簡式為，由D的結構簡式和D→E的反應條件推出E的結構簡式為，其含氧官能團的名稱為酯基、羥基、醚鍵。(4)從E和F的結構簡式可知，由E生成F的化學方程式為
＋H2O。
(5)G生成H的第一步為水和G在酸催化下的加成反應，則結合G、H的結構簡式可推斷出第二步反應為取代反應。
(6)滿足題給條件的B的同分異構體的結構簡式為
，共4種，則答案選C。(7)參考題給流程，由題意可知由丙烯為原料合成目標產物的路線為
。
4.(2021·全國乙卷)鹵沙唑侖W是一種抗失眠藥物，在醫藥工業中的一種合成方法如下：
已知：(ⅰ)
(ⅱ) ＋H2O
回答下列問題：
(1)A的化學名稱是________。
(2)寫出反應③的化學方程式：_____________________________________
_________________________________________________________________。
(3)D具有的官能團名稱是________________。(不考慮苯環)
(4)反應④中，Y的結構簡式為________________。
(5)反應⑤的反應類型是________________。
(6)C的同分異構體中，含有苯環并能發生銀鏡反應的化合物共有________種。
(7)寫出W的結構簡式：___________________________________________。
答案　(1)鄰氟甲苯(或2－氟甲苯)
(2)
(3)氨基、羰基、氟原子、溴原子
(4) 　(5)取代反應
(6)10　(7)
解析　(1)由A的兩個取代基所處位置，可命名為鄰氟甲苯或2－氟甲苯。(2)由綜合推斷可知C為，C發生已知信息(ⅰ)的反應，生成D，反應③的化學方程式為。(3)由D的結構簡式可知，D具有的官能團有氨基、羰基、氟原子和溴原子。(4)D和Y發生取代反應生成F和HBr，由D和F的結構簡式可知Y的結構簡式為。(5)由E和發生反應生成F，結合它們的結構簡式可知，反應⑤的反應類型為取代反應。(6)由綜合推斷可知C為，根據含有苯環并能發生銀鏡反應可知，C的同分異構體苯環上含有醛基、氟原子和氯原子，采用“定二移一”的方法，先確定氟原子和氯原子在苯環上的位置，再移動醛基的位置，氟原子和氯原子在苯環上可處于鄰、間、對三種位置，然后移動醛基的位置，共有如下10種：。(7)F發生已知信息(ⅱ)的反應生成W，已知信息(ⅱ)的反應可理解為亞氨基與羰基加成，氮原子上的氫原子與氧原子相連，羰基碳與氮原子連接，然后羥基脫水生成醚，可得W為。
考情預測：預計在2023年高考中，仍會以合成新穎的實用有機物為主線，運用典型的合成路線，將信息和問題交織在一起，環環相扣，串聯多類有機物結構、性質進行考查，同分異構體數目確定和書寫，以及利用題給信息設計簡短合成路線將是命題重點與難點。
智能點一　官能團的結構、特征性質及有機物的命名
1.官能團的結構、特征性質
官能團 結構 性質
不飽和烴 碳碳雙鍵 易加成、易氧化、易聚合
二烯烴 ①跟X2、H2、HX等發生1，2或1，4加成反應；②加聚；③易被氧化；④能與乙烯等發生雙烯合成反應形成六元環
碳碳三鍵 —C≡C— 易加成、易氧化
鹵素原子 —X(X表示Cl、Br等) 易取代(如溴乙烷與NaOH水溶液共熱生成乙醇)、易消去(如溴乙烷與NaOH醇溶液共熱生成乙烯)
羥基 醇羥基 —OH 易取代、易消去(如乙醇在濃硫酸、170 ℃條件下生成乙烯)、易催化氧化、易被強氧化劑氧化(如乙醇在酸性K2Cr2O7溶液的作用下被氧化為乙醛甚至乙酸)
酚羥基 —OH 極弱酸性(酚羥基中的氫能與NaOH溶液反應，但酸性極弱，不能使指示劑變色)、易氧化(如無色的苯酚晶體易被空氣中的氧氣氧化為粉紅色)、顯色反應(如苯酚遇FeCl3溶液呈紫色)
羰基 醛基 易氧化(如乙醛與銀氨溶液共熱生成銀鏡)、易還原
(酮)羰基 易還原(如丙酮在催化劑、加熱條件下被H2還原為2－丙醇)
羧基 酸性(如乙酸的酸性強于碳酸，乙酸與NaOH溶液反應)、易取代(如乙酸與乙醇在濃硫酸、加熱條件下發生酯化反應)
酯基 易水解(如乙酸乙酯在稀硫酸、加熱條件下發生酸性水解，乙酸乙酯在NaOH溶液、加熱條件下發生堿性水解)
醚鍵 R—O—R 如環氧乙烷在酸催化下與水一起加熱生成乙二醇
硝基 —NO2 如酸性條件下，硝基苯在鐵粉催化下被還原為苯胺
[微練1]　按要求寫出給定有機物的官能團名稱
(1)(2019·全國卷Ⅰ改編) 的官能團名稱為_________________________________________________________________。
(2)(2019·全國卷Ⅱ改編)的官能團名稱為_________________________________________________________________。
(3)(2021·海南卷)D()中所含官能團名稱為________、________。
(4)(2021·湖北卷)E()中的官能團名稱是________、________。
(5)(2021·遼寧卷)D()中含氧官能團的名稱為________。
答案　(1)羧基、酮羰基　(2)醚鍵、氯原子　(3)羥基　羧基　(4)醛基　醚鍵　(5)酯基和醚鍵
2.有機物的命名
(1)命名關鍵：①確定類別　②選準主鏈
③注意細節(如數字與漢字不能直接相連)
(2)多官能團有機物命名：含有多個不同官能團化合物的關鍵在于要選擇優先的官能團作為母體。官能團作為母體的優先順序為(以“＞”符號表示優先)：羧酸＞酯＞醛＞酮＞醇＞胺
(3)實例
類別 結構簡式 名稱
烷烴 3，4－二甲基己烷
烯烴 2－乙基－1－丁烯
二烯烴 2，3－二甲基－1，3－丁二烯
芳香烴 鄰甲基乙苯
鹵代烴 3－甲基－2－氯丁烷
醇 3－甲基－2－乙基－1－丁醇
醛 2－甲基丙醛
酯 甲酸異丙酯
高聚物 聚甲基丙烯酸甲酯
多官能團 Cl—CH2COOH 氯乙酸
鄰羥基苯甲酸 (或2－羥基苯甲酸)
[微練2]　按要求寫出給定有機物的名稱
(1)(2020·全國卷Ⅱ)A()的化學名稱為________。
(2)(2021·海南卷)A()的名稱是________。
答案　(1)3－甲基苯酚(或間甲基苯酚)　(2)異丙醇(或2－丙醇)
智能點二　官能團與反應類型及有機方程式
1.有機反應基本類型
反應類型 重要的有機反應
取代反應 鹵代烴的水解：CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr
苯環上的鹵代： 苯環上的磺化：＋HO—SO3H(濃) ＋H2O
皂化反應：＋3NaOH ＋3C17H35COONa
酯化反應(環酯)： ＋H2O
二肽水解：＋H2O―→
加成反應 烯烴的加成：CH3—CH===CH2＋HCl
炔烴的加成：CH≡CH＋H2O
苯環加氫：
Diels－Alder反應：
消去反應 醇分子內脫水生成烯烴：C2H5OHCH2===CH2↑＋H2O
鹵代烴脫HX生成烯烴：CH3CH2Br＋NaOHCH2===CH2↑＋NaBr＋H2O
加聚反應 單烯烴的加聚：nCH2===CH2?CH2—CH2?
雙烯烴的加聚：
縮聚反應 二元醇與二元酸之間的縮聚： nHOCH2CH2OH ＋(2n－1)H2O
羥基酸之間的縮聚： ＋(n－1)H2O
氨基酸之間的縮聚：nH2NCH2COOH＋ ＋(2n－1)H2O
苯酚與HCHO的縮聚： ＋nHCHO ＋(n－1)H2O
2.有機氧化反應和還原反應
反應類型 重要的有機反應
氧化反應 催化氧化：2CH3CH2OH＋O2 2CH3CHO＋2H2O
醛基與銀氨溶液的反應： CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OH CH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O
醛基與新制氫氧化銅的反應： CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O
還原反應 醛基加氫：CH3CHO＋H2CH3CH2OH
硝基還原為氨基：
[微練3]　按要求寫出反應類型
(1)(2019·全國卷Ⅰ改編)化合物G是一種藥物合成中間體，其合成路線如下：
回答下列問題：
①根據轉化關系，回答反應類型。
A→B：________；D—E：________；E→F：________。
②寫出F到G的反應方程式：________________________________________
_________________________________________________________________；
_________________________________________________________________。
答案　①氧化反應　取代反應(或酯化反應)　取代反應
②
(2)(2021·廣東卷)天然產物Ⅴ具有抗瘧活性，某研究小組以化合物Ⅰ為原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路線如下(部分反應條件省略，Ph表示—C6H5)：
反應②③④中屬于還原反應的有________，屬于加成反應的有________。
答案　②　②④
(3)(2021·海南卷)甲雙酮是一種抗驚厥藥，以丙烯為起始原料的部分合成路線如下：
CH3CH===CH2
A→B、B→C的反應類型分別為______、______。
答案　氧化反應　加成反應
智能點三　有限定條件同分異構體數目的判斷和同分異構體書寫
1.常見限制條件與結構關系總結
2.解題建模
(1)思維流程
第一步 根據限定條件確定同分異構體中所含官能團
第二步 結合所給有機物有序思維：碳鏈異構→官能團位置異構→官能團類別異構
第三步 確定同分異構體種數或根據性質書寫結構簡式
(2)解題模板
結構 要求
(鄰甲基苯甲酸) ①屬于芳香族化合物 ②能與銀氨溶液反應產生光亮的銀鏡 ③能與NaOH溶液反應
模型：第一步：根據限定條件確定基團和官能團 含有苯環，(酚)—OH，—CHO或苯環和
第二步：將已知基團或官能團在苯環上排布 (1)若為(酚)—OH、—CHO，還剩余一個碳原子(“—CH2—”)，最后分別將“—CH2—”插入其中，圖示如下：(數字表示“—CH2—”插入的位置) (2)若為—OOCH，插入“—CH2—”圖示如下：
第三步：算總數17種
[微練4]　按要求寫出給定有機物同分異構體的種類或結構簡式
(1)(2020·全國卷Ⅱ)化合物C()的同分異構體中能同時滿足以下三個條件的有________個(不考慮立體異構體)。
(ⅰ)含有兩個甲基；(ⅱ)含有酮羰基(但不含C===C===O)；(ⅲ)不含有環狀結構。
答案　8
解析　C的分子式為C6H10O，滿足題給條件的C的同分異構體有：
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧，共8個。
(2)(2021·河北卷)D()有多種同分異構體，其中能同時滿足下列條件的芳香族化合物的結構簡式為_________________、________。
①可發生銀鏡反應，也能與FeCl3溶液發生顯色反應；
②核磁共振氫譜有四組峰，峰面積比為1∶2∶2∶3。
答案　或
解析　D的同分異構體可以發生銀鏡反應，也能與FeCl3溶液發生顯色反應，則其分子中含醛基、酚羥基；核磁共振氫譜有四組峰，峰面積之比為1∶2∶2∶3，說明其分子結構對稱，由此可知其結構簡式為
。
(3)(2021·山東卷)符合下列條件的
A()的同分異構體有________種。
①含有酚羥基　②不能發生銀鏡反應
③含有四種化學環境的氫
答案　4
解析　A的同分異構體中滿足：①含有酚羥基；②不能發生銀鏡反應，說明結構中不含醛基；③含有四種化學環境的氫，說明具有對稱結構，則滿足條件的結構有：
，共有4種。
智能點四　依據合成框圖及相關信息設計有機合成路線
表達方式 ABC……―→D
總體思路 根據目標分子與原料分子的差異構建碳骨架和實現官能團轉化
設計關鍵 信息及框圖流程的運用
常用方法 正向合 成法 從某種原料分子開始，對比目標分子與原料分子的結構(碳骨架及官能團)，對該原料分子進行碳骨架的構建和官能團的引入(或者官能團的轉化)，從而設計出合理的合成路線，其思維程序為
逆向合 成法 從目標分子著手，分析目標分子的結構，然后由目標分子逆推出原料分子，并進行合成路線的設計，其思維程序為
正逆雙 向合 成法 采用正推和逆推相結合的方法，是解決合成路線題的最實用的方法，其思維程序為
[微練5]　按要求完成有機合成路線
(1)(2021·海南卷)設計以為原料合成烏頭酸
()的路線(無機試劑任選)_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
已知：①R—BrR—CN(上面為NaCN)
②
答案　
(2)(2021·河北卷)W()是合成某種抗瘧疾藥物的中間體類似物。設計由2，4－二氯甲苯()和對三氟甲基苯乙酸
()制備W的合成路線：
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(無機試劑和四個碳以下的有機試劑任選)
已知信息：
(R1＝芳基)
答案　
【題型建模】
[典例]　(2020·全國卷Ⅰ)有機堿，例如二甲基胺()、苯胺()、吡啶()等，在有機合成中應用很普遍，目前“有機超強堿”的研究越來越受到關注。以下為有機超強堿F的合成路線：
已知如下信息：
①H2C===CH2
②
③苯胺與甲基吡啶互為芳香同分異構體
回答下列問題：
(1)A的化學名稱為________。
(2)由B生成C的化學方程式為____________________________________
_________________________________________________________________。
(3)C中所含官能團的名稱為________。
(4)由C生成D的反應類型為________。
(5)D的結構簡式為________。
(6)E的六元環芳香同分異構體中，能與金屬鈉反應，且核磁共振氫譜有四組峰，峰面積之比為6∶2∶2∶1的有________種，其中，芳香環上為二取代的結構簡式為________。
答案　(1)三氯乙烯　(2)＋KOH＋KCl＋H2O　(3)碳碳雙鍵、氯原子　(4)取代反應
(5)　
(6)6　
解析　結合A的分子式和已知信息①可知A的結構式為，B的結構簡式為；結合D＋E―→F和E、F的結構簡式以及D的分子式可確定D的結構簡式為；結合B、D的結構簡式以及B→C發生消去反應可確定C的結構簡式為。(1)由A的結構式可確定其化學名稱為三氯乙烯。(2)由B、C的結構簡式可確定反應時1分子B消去1分子HCl，由此可寫出反應的化學方程式。(3)根據C的結構簡式可知C中含有碳碳雙鍵和氯原子兩種官能團。(4)C與二環己基胺()發生取代反應生成D。(6)E分子中僅含1個O原子，根據題中限定條件，其同分異構體能與金屬鈉反應，可知其同分異構體中一定含有—OH，再結合核磁共振氫譜有4組峰，且峰面積之比為6∶2∶2∶1，可知其同分異構體中一定含有2個—CH3，且2個—CH3處于對稱的位置，符合條件的同分異構體有6種，分別是
。其中芳香環上為二取代的結構簡式為。
?題型解碼
概括：前推后，后推前，兩邊推中間，緊抓題給條件、信息和官能團。
具體步驟： (1)從有機物轉換關系連線上提取反應試劑及條件，進而確定反應前后物質含有的官能團； (2)對于不常見反應試劑及條件，從已知的信息中找到提示，進而可類比判斷合成路線中可能發生的反應及官能團的變化； (3)反應試劑及條件未給出，信息未涉及，可從轉化關系中相鄰物質的結構簡式的細微變化或官能團變化來判斷。
【分點突破】
微題型1　以推斷為背景合成有確定結構的有機物
[精練1]　(2022·山東卷)支氣管擴張藥物特布他林(H)的一種合成路線如下：
已知：
Ⅰ.PhOH＋PhCH2ClPhOCH2PhPhOH(Ph—　＝　)
Ⅱ.PhCOOC2H5＋
Ⅲ.R1Br＋R2NHCH2Ph
(R1，R2＝烷基)
回答下列問題：
(1)A→B反應條件為________；B中含氧官能團有________種。
(2)B→C反應類型為________，該反應的目的是________。
(3)D結構簡式為________；E→F的化學方程式為
_________________________________________________________________。
(4)H的同分異構體中，僅含有—OCH2CH3、 —NH2和苯環結構的有________種。
(5)根據上述信息，寫出以4－羥基鄰苯二甲酸二乙酯為主要原料制備合成
的路線______________________________________________。
答案　(1)濃硫酸，加熱　2　(2)取代反應　保護酚羥基
(3)CH3COOC2H5
(4)6
(5)
解析　由C的結構簡式和有機物的轉化關系可知，在濃硫酸作用下，
與乙醇共熱發生酯化反應生成，則A為B為；在碳酸鉀作用下B與PhCH2Cl發生取代反應生成C，C與D(CH3COOC2H5)發生信息Ⅱ反應生成E()；在乙酸作用下E與溴發生取代反應生成
F()；一定條件下F與(CH3)3CNHCH2Ph發生取代反應G()；G在Pd—C做催化劑作用下與氫氣反應生成H。(1)由分析可知，A→B的反應為在濃硫酸作用下，與乙醇共熱發生酯化反應生成和水；B的結構簡式為，含氧官能團為羥基、酯基，共有2種；(2)由分析可知，B→C的反應為在碳酸鉀作用下與PhCH2Cl發生取代反應生成和氯化氫，由B和H都含有酚羥基可知，B→C的目的是保護酚羥基；(3)由分析可知，D的結構簡式為CH3COOC2H5；E→F的反應為在乙酸作用下與溴發生取代反應生成和溴化氫，反應的化學方程式為＋Br2
＋HBr；(4)H的同分異構體僅含有—OCH2CH3和—NH2可知，同分異構體的結構可以視作
分子中苯環上的氫原子被—NH2取代所得結構，所得結構分別有1、3、2，共有6種；
(5)由題給信息可知，以4－羥基鄰苯二甲酸二乙酯制備的合成步驟為在碳酸鉀作用下與PhCH2Cl發生取代反應生成，發生信息Ⅱ反應生成，在Pd—C做催化劑作用下與氫氣反應生成，合成路線為
。
[精練2]　(2022·江西重點中學聯考)有機化合物K是某抗高血壓藥物的中間體，其合成路線如圖：
已知：
Ⅰ. (R：烴基)
Ⅱ.R1CH===CHR2
(R1、R2：烴基)
Ⅲ. (R：烴基)
請回答下列問題：
(1)化合物B的名稱是________。
(2)D中官能團的名稱是________。
(3)E→F的反應類型是________；G＋J→K的反應類型是________。
(4)G的結構簡式是________。
(5)若H中只含有一種官能團，則H→I的化學方程式是_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(6)C→D轉化的路線如圖，X的分子式為C3H6O，核磁共振氫譜只有一組峰，
C中間產物M中間產物ND
①中間產物N的結構簡式為________。
②中間產物M的同分異構體有多種，其中滿足下列條件的同分異構體有________種。
a.能與NaHCO3反應放出CO2
b.硝基與苯環直接相連
其中核磁共振氫譜顯示有4種H原子，其峰的面積之比為1∶2∶2∶2的結構簡式為________。
答案　(1)對硝基苯酚(或4－硝基苯酚)
(2)醚鍵、羰基(或酮基)、硝基
(3)消去反應　取代反應(或酯化反應)
(4)
(5)H3COOCCH2CH2COOCH3＋2NaOHNaOOCCH2CH2COONa＋2CH3OH
(6)①　②13　
解析　由A的分子式、D的結構簡式，可推知A為，苯酚發生硝化反應生成B，B發生信息Ⅰ中取代反應生成C，結合D的結構簡式，可知苯酚發生羥基對位的硝化反應生成B，故B為C為
；D發生還原反應引入羥基生成E，結合F的分子式可知E發生消去反應生成F，故F為；F發生信息Ⅱ中加成反應生成G，故G為；G和J反應生成K，則J為HOOCCH2CH2COOH；H只含有一種官能團，H發生酯的水解反應、酸化生成J(HOOCCH2CH2COOH)，結合H的分子式可知，可推知H為CH3OOCCH2CH2COOCH3，I為
NaOOCCH2CH2COONa，據此分析解題。(1)由分析可知，化合物B的結構簡式為：
，則其名稱是對硝基苯酚(或4－硝基苯酚)；(2)由D的結構簡式可知，D中官能團的名稱是醚鍵、羰基(或酮基)、硝基；(3)由分析可知，E→F的反應類型是消去反應，G＋J→K的反應類型是酯化反應(或取代反應)；(4)由分析可知，G的結構簡式是；(5)結合H、I的結構簡式可知，H→I的化學方程式是CH3OOCCH2CH2COOCH3＋2NaOHNaOOCCH2CH2COONa＋2CH3OH；
(6)①C→D轉化中，C在氯化鋁條件下轉化為中間產物M為，X的分子式為C3H6O，核磁共振氫譜只有一組峰，可知X為，中間產物M與X反應生成中間產物N，而中間產物N脫去1分子水生成D，結合D的結構簡式可知，中間產物M中的甲基與丙酮發生加成反應，故中間產物N為；
②中間產物M的結構簡式為，即分子式為C8H7NO4，其中滿足a.能與NaHCO3反應放出CO2，說明含有羧基；b.硝基與苯環直接相連；若苯環連有兩個取代基即—NO2和—CH2COOH由鄰、間、對三種；若苯環上有三個取代基即—NO2、—COOH、—CH3，先考慮前兩個取代基有鄰、間、對三種，再連接第三個取代基分別有4種、4種和2種位置關系，故一共符合條件的同分異構體有3＋4＋4＋2＝13種，其中核磁共振氫譜顯示有4種H原子，其峰的面積之比為1∶2∶2∶2的結構簡式為。
[精練3]　(2022·河南名校模擬)異戊巴比妥對中樞神經系統有抑制作用，主要用于催眠、鎮靜、抗驚厥以及麻醉前給藥。合成路線如圖：
回答下列問題：
(1)A的名稱是________，B所含官能團的名稱為________。
(2)C的結構簡式為________，異戊巴比妥的分子式為________。
(3)A→B的化學方程式為___________________________________________
_________________________________________________________________，
B→C的反應類型是________。
(4)M在分子組成上比B少1個—CH2—原子團，則M的同分異構體中是A的同系物的有________種(不考慮立體異構)，其中核磁共振氫譜有3種吸收峰，且峰面積之比為1∶1∶3的同分異構體的結構簡式為________。
(5)已知在同一位置引入烷基時，一般先引入大的基團以控制中間體的質量，請設計一種由A制備的合成路線(試劑任選)。_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
答案　(1)丙二酸　酯基
(2)　C11H18O3N2
(3)HOOCCH2COOH＋2CH3CH2OH＋2H2O　取代反應
(4)9　
(5)HOOCCH2COOH
解析　A和乙醇發生酯化反應生成B，則A為HOOCCH2COOH；B和發生取代反應生成C，C和CH3CH2Br發生取代反應生成D，則C為。(1)A為HOOCCH2COOH，其名稱為丙二酸；由B的結構簡式可知，B所含官能團的名稱為酯基；(2)由分析可知，C的結構簡式為；由異戊巴比妥的結構簡式可知，其分子式為C11H18O3N2；(3)HOOCCH2COOH和乙醇發生酯化反應生成，化學方程式為
HOOCCH2COOH＋2CH3CH2OH＋2H2O；B和發生取代反應生成C；(4)M在分子組成上比B少1個—CH2—原子團，M的同分異構體中是A的同系物的有：
，共9種；其中核磁共振氫譜有3種吸收峰，且峰面積之比為1∶1∶3的同分異構體的結構簡式為；(5)HOOCCH2COOH和乙醇發生酯化反應生成，和CH3CH2Br發生取代反應生成，和CH3Br發生取代反應生成，則合成路線為HOOCCH2COOH。
微題型2　以推斷為背景合成未知結構的有機物
[精練4]　(2022·安徽六校聯考)化合物M是一種醫藥中間體，實驗室中M的一種合成路線如下：
已知：①
②
③一個碳原子連接兩個—OH不穩定，易自動脫水
回答下列問題：
(1)A中官能團的名稱為________；B的化學名稱為________；由C生成D的反應類型為________。
(2)F的結構簡式為_____________________________________________；
(3)由G生成M的化學方程式為___________________________________
_________________________________________________________________。
(4)Q為D的同分異構體，同時滿足下列條件的Q的所有結構簡式有________種(不含立體異構)。
①苯環上連有2個取代基；
②既含—NH2，又能與銀氨溶液發生銀鏡反應，且—NH2直接與苯環相連。
(5)參照上述合成路線和信息，以2－丙醇和苯為原料(無機試劑任選)，設計制備的合成路線。
答案　(1)碳碳雙鍵、醛基　3－氯丁醛　取代(水解)反應
(2)
(3)＋2NaOH＋2NaCl＋H2O
(4)15
(5)
解析　根據框圖可知：A為
CH2===CHCH2CHO或CH3CH===CHCHO，根據已知①
可得C為
，C和氫氧化鈉溶液加熱發生取代反應生成D為；D被氧氣氧化生成E為；E在酸性條件下加熱生成F，F的結構簡式為；由G在氫氧化鈉溶液中加熱可得M，則M的結構簡式為：；以此分析解答。(1)根據上述分析：A為CH2===CHCH2CHO或CH3CH===CHCHO，含有的官能團為碳碳雙鍵、醛基；B的化學名稱為3－氯丁醛；和氫氧化鈉溶液加熱生成，該反應為取代反應。(2)根據上述分析可知：F的結構簡式為。(3)根據上述分析可知：由G生成M的化學方程式為＋2NaOH＋2NaCl＋H2O。(4)①苯環上連有2個取代基；②既含—NH2，又能與銀氨溶液發生銀鏡反應，說明含有—CHO；且—NH2直接與苯環相連，符合條件的同分異構體有：
其中，－CHO可連在1或2或3或4或5處位置，且兩個取代基在苯環上有鄰、間、對三種位置關系，所以滿足條件的同分異構體有5×3＝15種。(5)照上述合成路線和信息，以2－丙醇和苯為原料，制備的合成路線為：
。
[精練5]　(2022·湖北八市聯考)合成五元環有機化合物I的路線如下：
已知：
①
②
(R1、R2、R3表示烴基或氫)
請回答：
(1)B中的官能團名稱是________、________，D的化學名稱是________。
(2)反應④的類型為________。
(3)X是C的同分異構體，同時滿足以下三個條件的X有________種(不考慮立體異構)。
a.苯環上有4個取代基；
b.1 mol X能消耗2 mol NaHCO3；
c.X能與A發生類似①的反應。
其中核磁共振氫譜有四組峰，峰面積比為2∶2∶2∶1的結構簡式為________。
(4)I的結構簡式為：________。
(5)根據上述信息，寫出以異煙醛()和乙醇為原料，合成
的路線_______________________________________
_________________________________________________________________。
答案　(1)碳碳三鍵　酯基　2－甲基丙醛(或α－甲基丁醛)
(2)取代反應
(3)16　
(4)
(5)CH3CH2OHCH3CHO
解析　A與B發生取代反應生成C，從A、C的結構簡式及B分子式可推出B為HC≡C—COOCH3；D與E在堿性條件下與E發生類似已知，①的反應生成F，從D、F的結構簡式及E分子式可推出E為CH3CHO，F反應生成G，由結構G的分子式可知，F與氫發生加成反應生成G為(CH3)2CHCH===CHCH2OH，C與G在酸性條件下共熱反應生成H，H在銠催化劑作用下發生類似已知②反應生成I為。(1)由分析可知B為HC≡C—COOCH3，官能團為碳碳三鍵、酯基；D的名稱為2－甲基丙醛(或α－甲基丁醛)；(2)由分析可知，C與G在酸性條件下共熱發生取代反應生成H，故反應④為取代反應；(3)1 mol X能消耗2 mol NaHCO3，則分子中含有兩個—COOH，能與A發生類似①反應，則含有碳碳三鍵(—C≡CH)，即四個取代基為(—COOH、—COOH、—NH2、—C≡CH)，采取“定三動一”的方法，符合條件的X有16種，其中有四種H，且個數比為2∶2∶2∶1的為：；(4)根據分析可知，I的結構簡式為；(5)根據上述信息，以異煙醛()和乙醇為原料，合成的路線，首先將乙醇催化氧化生成乙醛，異煙醛()和乙醛在堿性條件下反應生成，合成路線如下：CH3CH2OHCH3CHO。
微題型3　以推斷為背景合成有機高分子化合物
[精練6]　(2022·九江一模)有機合成中成環及環的元素增減是合成路線設計的關鍵問題之一，由合成路線如下：
ABCD→E
已知：①＋CH3COOH
②＋CH3CH2OH
回答下列問題：
(1)A的分子式為________；B中所含官能團名稱為________。
(2)C的結構簡式為________；E→F反應類型是________。
(3)寫出D→E的化學方程式__________________________________________
_________________________________________________________________。
(4)E的芳香族化合物的同分異構體中，核磁共振氫譜有四組峰且峰面積之比為9∶6∶2∶1的所有同分異構體的結構簡式為________。
(5)以為原料合成，其合成路線為
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
答案　(1)C12H20O3　羰基、酯基
(2) 　加聚反應
(3) ＋2H2O
(4)
(5)
解析　由有機物的轉化關系可知，與酸性高錳酸鉀溶液發生氧化反應生成A為；在濃硫酸作用下，A與乙醇共熱發生酯化反應生成B為；一定條件下B發生信息②反應生成C為；C在催化劑作用下與氫氣共熱發生加成反應生成D為；D在濃硫酸作用下共熱發生消去反應生成E為；一定條件下E發生加聚反應生成。(1)由分析可知，A的結構簡式為，分子式為C12H20O3；B的結構簡式為，官能團為羰基、酯基；(2)由分析可知，C的結構簡式為；E→F的反應為加聚反應；(3)D→E的反應為在濃硫酸作用下共熱發生消去反應生成和水，反應的化學方程式為＋2H2O；
(4)E的芳香族化合物的同分異構體的核磁共振氫譜有四組峰且峰面積之比為9∶6∶2∶1說明分子結構對稱，含有1個結構和2個—CH3，符合條件的結構簡式為;(5)由題給有機物轉化關系和信息可知，以為原料合成的合成步驟為與酸性高錳酸鉀溶液發生氧化反應生成，在濃硫酸作用下，與乙醇共熱發生酯化反應生成，一定條件下
發生信息②反應生成，則合成路線為
。
題型特訓
題型特訓1　最新模擬專練
1.(2022·銀川模擬)曲美布汀是一種消化系統藥物的有效成分，能緩解各種原因引起的胃腸痙攣，可通過以下路線合成。
已知：R—CNR—COOH
回答下列問題：
(1)G的官能團名稱是________，①的反應條件是________。
(2)寫出F的結構簡式并用星號(*)標出手性碳原子________。
(3)反應③的反應類型是________。
(4)反應⑦的化學方程式為_________________________________________
_________________________________________________________________。
(5)化合物M是E的同分異構體，已知M與E具有相同的官能團，且M為苯的二元取代物，則M的可能結構有________種(不考慮立體異構)；其中核磁共振氫譜為五組峰的結構簡式為________。
(6)根據題中信息，設計由CH3CH2OH、CH3CH===CHCH2Br制備
CH3COOCH2CH===CHCH2NH2的合成路線________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
(無機試劑任選)。
答案　(1)羥基、碳溴鍵　光照
(2)
(3)取代反應
(4)
＋HBr
(5)15　
(6)CH3CH===CHCH2Br
CH3CH===CHCH2OH
BrCH2CH===CHCH2OH
―→CH3COOCH2CH===CHCH2NH2
解析　根據C的結構簡式以及A的分子式，A為甲苯，結構簡式為，根據C的結構簡式中—CN的位置，反應①發生取代反應，—Cl取代甲基上的H，即B的結構簡式為，B與NaCN反應—CN取代—Cl的位置，根據E的結構簡式，C中“—CH2CN”中1個“C—H”斷裂，C2H5Br中“C—Br”發生斷裂，“—C2H5”取代“—CH2Br”上的一個H原子，即D的結構簡式為，根據G的結構簡式，反應⑤應是—COOH轉化成—CH2OH，即F的結構簡式為，根據曲美布汀的結構簡式，CH3—NH—CH3中“N—H”鍵斷裂，G中“C—Br”鍵發生斷裂，即H的結構簡式為，據此分析；(1)根據G的結構簡式，G中所含官能團為羥基和碳溴鍵；根據上述分析，反應①條件為光照；(2)手性碳原子是碳原子連有四個不同的原子或原子團，因此F中含有手性碳原子，即；(3)根據上述分析，反應③為取代反應；(4)根據上述分析，反應⑦為取代反應，其反應方程式為＋HBr；(5)M是E的同分異構體，M與E具有相同的官能團，E中所含官能團為羧基，M為苯的二元取代物，苯環上有2個取代基，—CH2CH2CH3和—COOH(共有3種，鄰間對)、—CH(CH3)2和—COOH(共有3種)、—CH2CH3和—CH2COOH(共有3種)、—CH3和—CH2CH2COOH(共有3種)、—CH3和—CH(CH3)COOH(共有3種)，總共有3×5＝15種；核磁共振氫譜為五組峰，說明有五種不同的氫原子，應是對稱結構，即；(6)分析題中原料和制備物質可知，制備物質的碳原子數增多，應利用合成路線中的反應⑧，即制備目標產物所需的物質為CH3COOC2H5和HOCH2CH===CHCH2NH2，CH3COOC2H5可由CH3COOH和C2H5OH通過酯化反應得到，酸性高錳酸鉀溶液將CH3CH2OH氧化成CH3COOH，利用合成路線F→G→H合成HOCH2CH===CHCH2NH2，路線為
CH3CH===CHCH2Br
CH3CH===CHCH2OH
BrCH2CH===CHCH2OH
―→CH3COOCH2CH===CHCH2NH2。
2.(2022·河南名校聯盟模擬)洛哌丁胺(I)可用于腹瀉的治療，其一種合成路線如下：
已知：R—XR—MgX(X代表鹵素原子)
回答下列問題：
(1)A的化學名稱是________。
(2)B的結構簡式為________。
(3)C生成D的化學方程式為______________________________________
_______________________________________________(有3種反應產物)。
(4)F中官能團的名稱是________。
(5)F生成G的反應類型是________。
(6)W是E的芳香族同分異構體，W能發生銀鏡反應，其核磁共振氫譜有4組峰，寫出符合要求的W的結構簡式：________(寫一種即可)。
(7)寫出以為起始原料制備的合成路線：_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________(其他試劑任用)。
答案　(1)對二氯苯(或1，4－二氯苯)
(2)
(3)＋2KOH―→＋C2H5OH＋K2CO3
(4)羧基和碳溴鍵
(5)取代反應
(6)
(7)
解析　(1)根據A的結構簡式和命名規則可知A的化學名稱是：對二氯苯(或1，4－二氯苯)；(2)根據題給信息以及C的分子式可知B的結構簡式為：；(3)根據B的結構簡式以及B生成C時所用的反應物可知C的結構簡式為：
，C生成D的反應為肽鍵和酯基在堿性條件下的水解，故對應的方程式為：＋2KOH―→＋C2H5OH＋K2CO3；(4)根據F的結構簡式可知F中官能團的名稱是羧基和碳溴鍵；(5)由圖可知F生成G為F中羧基中的一部分被氯原子取代，故為取代反應；(6)W能發生銀鏡反應說明其中含有醛基，其核磁共振氫譜有4組峰說明結構中含有4種等效氫，則符合要求的W的結構簡式為：
；(7)根據題給信息由制備，根據鹵代烴水解的性質由制備，再催化氧化生成，再根據題給信息生成產物，具體路線如下：
3.(2022·甘肅第一次高考診斷)科學家臨床實驗證實中草藥金銀花可抑制新冠病毒復制，其有效成分是“綠原酸”，以下是科研小組設計的“綠原酸(F)”的合成路線：
已知：
回答下列問題：
(1)化合物A的名稱為________。
(2)F的分子式是________，E中的官能團名稱為________。
(3)D經過①②兩步反應轉化為E，反應①的反應條件為_________________________________________________________________，
化合物B的結構簡式為________。
(4)C→D的化學方程式為___________________________________________
_________________________________________________________________。
(5)綠原酸在堿性條件下完全水解后，再酸化得到的芳香族化合物的同分異構體有多種，滿足以下條件的有________種(不考慮立體異構)。
a.含有苯環
b.1 mol該物質能與2 mol NaHCO3反應
寫出核磁共振氫譜顯示峰面積之比為3∶2∶2∶1的結構簡式________。(寫出一種即可)
(6)寫出以CH3CH2COOH為基礎原料制備聚乳酸()的合成路線：(合成路線見題干，無機試劑可任選)__________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
答案　(1)1，2－二氯乙烯
(2)C16H18O9　羥基、羧基
(3)氫氧化鈉水溶液、加熱　
(4)
＋HBr
(5)10　
(6)CH3CH2COOH
解析　由已知反應原理可知，A與發生加成反應生成B，結合D結構簡式可知，A中氯原子位于兩個碳原子上，結構簡式為，A生成B為；B生成C引入羧基，C生成D引入溴原子，D發生水解反應生產E，E最終生成F；(1)化合物A的結構簡式為，名稱為1，2－二氯乙烯；(2)F的分子式是C16H18O9，E的官能團名稱為羥基、羧基；(3)D經過①②兩步反應轉化為E，反應①為鹵代氫在氫氧化鈉水溶液條件下的取代反應；由分析可知，化合物B的結構簡式為；(4)比較BD結構簡式，可知C結構簡式為，C→D為溴和C發生的取代反應，化學方程式為＋HBr；(5)綠原酸中含有酯基，在堿性條件下完全水解后，再酸化得到的芳香族化合物；其同分異構體有多種，滿足1 mol該物質能與2 mol NaHCO3反應，則1個分子中含有2個羧基；如果苯環上有1個取代基：，有1種情況；如果苯環上有2個取代基：—CH2COOH、—COOH，則有鄰間對3種情況；如果苯環上有3個取代基：—CH3、—COOH、—COOH，2個羧基處于鄰位時，甲基有2種情況；2個羧基處于間位時，甲基有3種情況；2個羧基處于對位時，甲基有1種情況；合計有10種情況；核磁共振氫譜顯示峰面積之比為3∶2∶2∶1的結構簡式為：。(6)聚乳酸()的單體為，則需要在CH3CH2COOH中與羧基相連的碳原子上首先引入一個鹵素原子(反應原理類似C生成D的反應)，然后水解引入羥基，最后發生縮聚反應生成產物；故合成路線可以為：CH3CH2COOH。
4.(2023·河北名校模擬)白楊素(化合物C)具有抗氧化、抗過敏等廣泛藥理、生理活性。一種合成白楊素及其酮類衍生物G的工藝流程如下：
回答下列問題：
(1)A的分子式是________，B中含氧官能團的名稱是________。
(2)由B生成C的化學方程式為_____________________________________
_________________________________________________________________。
(3)制備D所需試劑除BrCH2COOH外，還有________，由C和D生成E的反應類型是________。
(4)已知G的分子中含有兩個苯環，則G的結構簡式為________。
(5)化合物H是D的同分異構體且能與碳酸氫鈉溶液反應放出二氧化碳，H可能的結構有________種，其中核磁共振氫譜顯示兩組峰的結構簡式為________。
答案　(1)C6H6O3　(酚)羥基、酮羰基
(2) ＋HCl＋H2O
(3)CH3CH2OH、濃H2SO4(或乙醇、濃硫酸)　取代反應
(4)
(5)5　
解析　(1)A的分子式是C6H6O3，B中含氧官能團的名稱是(酚)羥基、酮羰基。(2)B生成C的反應可看成與先發生加成反應得，分子內再發生取代反應，氯原子與醇羥基所連碳原子上的氫原子結合生成氯化氫和，再發生消去反應得到C()，故由B生成C的化學方程式為
＋HCl＋H2O。(3)BrCH2COOC2H5由BrCH2COOH與CH3CH2OH在濃H2SO4、加熱下發生酯化反應制得，故制備D所需試劑除BrCH2COOH外，還有CH3CH2OH、濃H2SO4；根據C、D、E的結構簡式可知，由C和D生成E的反應類型是取代反應。(4)F為，F的分子式為C17H12O6，F與氫氣在一定條件下反應生成G，G的分子式為C17H14O6，且G的分子中含有兩個苯環，則G的結構簡式為。(5)化合物H是D(BrCH2COOCH2CH3)的同分異構體且能與碳酸氫鈉溶液反應放出二氧化碳，說明含—COOH，則H可看作是丁酸烴基中的一個氫原子被一個溴原子取代所得，丁酸由一個丙基和一個羧基構成，丙基有正丙基和異丙基，正丙基內有3種氫原子、異丙基內有2種氫原子，則H可能的結構有5種，其中核磁共振氫譜顯示兩組峰的結構簡式為。
5.(2022·西安一模)我國科學家合成一種抗擊新冠病毒潛在藥物，合成路線如圖所示：
已知：Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列問題：
(1)B的結構簡式是________；D轉化為E的反應類型是________。
(2)G轉化為H的化學方程式是____________________________________
_________________________________________________________________。
(3)D中官能團的名稱是________，檢驗E、F的試劑可以是________。
(4)C的同分異構體有很多，其中含有苯環且能與氫氧化鈉溶液反應的結構有________種。
(5)已知：RNO2RNH2，寫出以甲苯和乙酸為原料制備乙酰對甲苯胺 ()的合成路線
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
(無機試劑和有機溶劑任選)。
答案　(1) 　消去反應
(2)
＋HBr
(3)羥基和羧基　碳酸氫鈉或NaHCO3
(4)3
(5)
解析　由有機物的轉化關系可知，A()在氫氧化鈉溶液中共熱發生水解反應生成B為；在銅做催化劑作用下，B與氧氣共熱發生催化氧化反應生成C為，C發生信息Ⅰ反應生成D為，D在濃硫酸共熱作用下發生消去反應生成E為；在苯作用下，E與SOCl2發生取代反應生成F為；G與發生取代反應生成，則G為；一定條件下，與發生取代反應生成。(1)由分析可知，B 的結構簡式為；D轉化為E的反應為在濃硫酸共熱作用下發生消去反應生成和水；(2)由分析可知，G 轉化為H的反應的化學方程式為＋HBr；(3)D的結構簡式為，官能團為羥基和羧基；E、F的結構簡式分別為，則用能與E反應，不能與F反應的碳酸氫鈉鑒別E和F；(4)C的同分異構體含有苯環且能與氫氧化鈉溶液反應說明同分異構體分子中含有酚羥基和乙烯基，酚羥基和乙烯基在苯環上共有鄰、間、對3種結構；(5)由題給信息和有機物轉化關系可知，以甲苯和乙酸為原料制備乙酰對甲苯胺的合成步驟為在濃硫酸作用下與濃硝酸共熱發生硝化反應生成與鐵、鹽酸發生還原反應生成；在苯作用下，乙酸與SOCl2發生取代反應生成CH3COCl，一定條件下CH3COCl與發生取代反應生成，合成路線為
6.(2022·哈爾濱師大附中期末)化合物M是二苯乙炔類液晶材料的一種，最簡單的二苯乙炔類化合物是。以互為同系物的單取代芳烴A、G為原料合成M的一種路線(部分反應條件略去)如下：
回答下列問題：
(1)A的結構簡式為________。
(2)B中含有的官能團名稱是________，C分子中有________個手性碳原子。
(3)①、④的反應類型分別是________、________。
(4)⑤的化學方程式為_________________________________________
_________________________________________________________________。
(5)B的同分異構體中能同時滿足如下條件：①苯環上有兩個取代基；②能發生銀鏡反應。共有________種(不考慮立體異構)，其中核磁共振氫譜為5組峰，且峰面積比為6∶2∶2∶1∶1的是________(寫結構簡式)。
(6)參照上述合成路線，設計一條由苯乙烯和甲苯為起始原料制備的合成路線：
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
答案　(1)
(2)羰基　1
(3)取代反應　加成反應
(4) ＋2KOH
＋2KBr＋2H2O
(5)15　
(6)
解析　通過反應①條件和B的結構逆推得到A為，B在LiAlH4作用下得到C，C在KHSO4和阻聚劑共同作用下發生消去反應得到D，D為，D在溴的四氯化碳中被溴加成得到E，E為，E又在KOH的乙醇溶液中消去HBr得到F，F為；從結構和反應⑥的物質和條件逆推，結合A、G為互為同系物的單取代芳烴，判斷G的結構簡式為；消去HI得到二苯乙炔類化合物M，M為。(1)據分析，由反應①條件和B的結構逆推得到A的結構簡式為；
(2)B()中含有的官能團名稱是羰基；連接著四個不同的原子或原子團的碳是手性碳，C分子中有1個手性碳原子；(3)據分析，反應①取代了苯環上的一個H，是取代反應，反應④是碳碳雙鍵在溴的CCl4溶液中發生加成反應；(4)據分析，反應⑤是E在KOH的乙醇溶液中消去HBr得到F，化學方程式為：＋2KOH
＋2KBr＋2H2O；(5)B的分子式為C10H12O，不飽和度是5，同分異構體中能同時滿足如下條件：①苯環上有兩個取代基，從B的分子式減去苯環的六個碳原子，還有4個C和1個O作為兩個取代基的組成；②能發生銀鏡反應，分子中有—CHO；可能的組合共有
，每一種都有鄰、間、對異構體，則B的同分異構體共有15種；其中核磁共振氫譜為5組峰，且峰面積比為6∶2∶2∶1∶1，則該分子存在兩個甲基，且兩個基團在苯環的對位，則結構簡式為；(6)由目標產物的結構，結合題給F合成M的信息，可確定欲制備需先得到；苯乙烯通過溴的四氯化碳溶液加成后，在KOH的乙醇環境下消去HBr可得到；根據反應⑥可知在該條件下甲苯可生成；故設計合成路線：
。
7.(2022·江西重點中學盟校聯考)沙丁胺醇有明顯的支氣管舒張作用，臨床上主要用于治療喘息型支氣管炎、支氣管哮喘等，其中一條通用的合成路線如圖：
已知：R—X＋。
結合上述合成路線，請回答：
(1)沙丁胺醇的分子式為________；A→B的反應類型________。
(2)D→E過程的主要目的是________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)請寫出D→E過程的化學反應方程式_______________________________
_________________________________________________________________。
(4)化合物F的結構簡式為________。
(5)A的同分異構體中滿足下列條件的有________種。
①屬于芳香族化合物；②可以發生銀鏡反應
(6)請利用所學知識和題中涉及的反應，設計以苯酚、甲醛和H2NC(CH3)3為原料合成化合物的路線(用流程圖表示，無機試劑任選)_______________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
答案　(1)C13H21NO3　加成反應
(2)保護酚羥基
(3) ＋CH3COOOCCH3
＋CH3COOH
(4)
(5)25
(6)
解析　由有機物的轉化關系可知，在酸性條件下與HCHO 發生加成反應生成B為；B與氯化氫發生取代反應生成C為；C與CH3COONa發生取代反應生成D，，酸性條件下D與乙酸酐發生取代反應生成E為；E在CH3Cl作用下與溴發生取代反應生成F為；F與發生取代反應生成H為；H在鹽酸中發生水解反應生成I，I在催化劑作用下與氫氣反應生成J。(1)由分析可知，沙丁胺醇的結構簡式為，分子式為C13H21NO3；A→B的反應為在酸性條件下與HCHO 發生加成反應生成；(2)由D和I的結構簡式中都含有酚羥基可知，D→E過程的主要目的是保護酚羥基；(3)由分析可知，D→E過程反應的化學反應方程式為＋
CH3COOOCCH3＋CH3COOH；(4)由分析可知，F的結構簡式為；(5)A的同分異構體屬于芳香族化合物，且可以發生銀鏡反應說明A的同分異構體中含—CHO或，若苯環上只有一個取代基，則有
3種；若苯環上有兩個取代基，可能的組合共有，每一種都有鄰、間、對異構體，共12種；若苯環上有三個取代基，分別為—CHO、—CH3、—OH，共10種，故符合條件的結構簡式共25種；(6)由題給有機物的轉化關系可知，以苯酚、甲醛和H2NC(CH3)3為原料合成化合物的合成步驟為酸性條件下與甲醛發生加成反應生成與氯化氫發生取代反應生成與H2NC(CH3)3發生取代反應生成，則合成路線為
8.(2022·江淮名校聯考)鹽酸克林沙星是一種高效的抗菌消炎鹽酸鹽類藥物(鹽酸鹽的通式為R·HCl)，其合成方法如下。
鹽酸克林沙星
已知：(1)R—CH3 R—COOH
(2)
(R1、R2、R3和R4代表除H外的任意基團)
回答下列問題：
(1) 的化學名稱為________，其最多有________個原子共平面。
(2)C的分子式為C7H2ClFN2O5，則生成A的反應方程式為_________________________________________________________________；
B→C的反應類型為________。
(3)已知E分子中有兩個六元環，則E的結構簡式為________。
(4) 的水解產物為C2H5OH和________；該產物具有結構且苯環上有5個取代基的同分異構體有________種。
(5)鹽酸克林沙星服用過量會引發頭暈等酸中毒現象，應及時就醫，服用或注射主要成分為________的藥物。(填寫正確答案標號)
A.NaOH B.BaCO3
C.BaSO4 D.NaHCO3
答案　(1)3－氟甲苯或間氟甲苯　13
(2) ＋2HNO3＋2H2O　取代反應
(3)
(4) 　14　(5)D
解析　和硝酸和硫酸反應，從后續物質的結構分析，該反應為取代反應，產物A為，結合信息分析B的結構簡式為，根據題中信息可知，C的結構簡式為，據此解答。
(1) 的化學名稱為3－氟甲苯或間氟甲苯，其中苯環上有12個原子共平面，甲基上還有一個氫原子可能在這個平面上，故其最多有13個原子共平面。(2)生成A的方程式為：＋2HNO3＋2H2O。B到C為羧基上的羥基被氯原子代替，為取代反應。(3)已知E分子中有兩個六元環，由所給信息(2)推斷，只能是硝基被取代，生成E和HNO2，則E的結構簡式為。(4) 含有酯基，其水解產物為C2H5OH和；該產物具有結構且苯環上有5個取代基的同分異構體中，還有一個取代基，可能是—CH2COOH、—OOCCH3、—COOCH3、—CH2OOCH、—COCH2OH、—CHOHCHO、—OCH2CHO，因為苯環上沒有對稱性，苯環上有2個位置，故同分異構體有14種。(5)鹽酸克林沙星服用過量會引發頭暈等酸中毒現象，需要使用試劑與酸反應，氫氧化鈉堿性太強，不能使用；碳酸鋇和酸反應生成鋇離子，有毒；硫酸鋇不能和酸反應；碳酸氫鈉和酸反應，且其堿性較弱，故選用碳酸氫鈉。
題型特訓2　經典考題專練
1.(2020·全國卷Ⅲ)苯基環丁烯酮(　PCBO)是一種十分活潑的反應物，可利用它的開環反應合成一系列多官能團化合物。近期我國科學家報道用PCBO與醛或酮發生[4＋2]環加成反應，合成了具有生物活性的多官能團化合物(E)，部分合成路線如下：
已知如下信息：
回答下列問題：
(1)A的化學名稱是________。
(2)B的結構簡式為________。
(3)由C生成D所用的試劑和反應條件為________；該步反應中，若反應溫度過高，C易發生脫羧反應，生成分子式為C8H8O2的副產物，該副產物的結構簡式為________。
(4)寫出化合物E中含氧官能團的名稱________；E中手性碳(注：連有四個不同的原子或基團的碳)的個數為________。
(5)M為C的一種同分異構體。已知：1 mol M與飽和碳酸氫鈉溶液充分反應能放出2 mol二氧化碳；M與酸性高錳酸鉀溶液反應生成對苯二甲酸。M的結構簡式為________。
(6)對于，選用不同的取代基R′，在催化劑作用下與PCBO發生的[4＋2]反應進行深入研究，R′對產率的影響見下表：
R′ —CH3 —C2H5 —CH2CH2C6H5
產率/% 91 80 63
請找出規律，并解釋原因___________________________________________
_________________________________________________________________。
答案　(1)2－羥基苯甲醛(或水楊醛)
(2)
(3)乙醇、濃硫酸/加熱　
(4)羥基、酯基　2
(5)
(6)隨著R′體積增大，產率降低；原因是R′體積增大，位阻增大
解析　(1)由A的結構簡式可知A為2－羥基苯甲醛(或水楊醛)。(2)由題給已知信息可知，A與乙醛在強堿性環境中發生加成反應生成B，結合B的分子式可知B的結構簡式為。(3)由C與D的結構簡式可知，C與乙醇發生酯化反應生成D，所用的試劑和反應條件為乙醇、濃硫酸/加熱；C發生脫羧反應生成分子式為C8H8O2的物質，該物質的結構簡式為。(4)由E的結構簡式()可知，其含氧官能團為羥基和酯基；E中手性碳原子有2個(，如圖中·所示)。
(5)1 mol M與飽和碳酸氫鈉溶液充分反應能放出2 mol CO2，說明M中含有2個羧基，又因M與酸性高錳酸鉀溶液反應生成對苯二甲酸，說明兩個取代基在苯環上的位置處于對位，根據C的分子式(C9H8O4)可推知M為。(6)由題表中數據可知，隨著R′體積增大，產率降低，是因為R′體積增大，位阻增大。
2.(2019·全國卷Ⅰ)化合物G是一種藥物合成中間體，其合成路線如下：
回答下列問題：
(1)A中的官能團名稱是________。
(2)碳原子上連有4個不同的原子或基團時，該碳稱為手性碳。寫出B的結構簡式，用星號(*)標出B中的手性碳________。
(3)寫出具有六元環結構、并能發生銀鏡反應的B的同分異構體的結構簡式_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(不考慮立體異構，只需寫出3個)
(4)反應④所需的試劑和條件是______________________________________。
(5)⑤的反應類型是________________________________________。
(6)寫出F到G的反應方程式_______________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(7)設計由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制備
的合成路線________(無機試劑任選)。
答案　(1)羥基　(2)
(3)
(4)C2H5OH/濃H2SO4、加熱
(5)取代反應
(6)
(7)C6H5CH3C6H5CH2Br
解析　A為醇，高錳酸鉀氧化A生成酮(B)；B與甲醛在堿溶液中發生加成反應生成C，C與酸性高錳酸鉀反應生成D()，將—CH2OH氧化成—COOH，觀察E的結構簡式知，D與乙醇在濃硫酸加熱條件下反應生成E，E在一定條件下引入丙基生成F，F水解并酸化生成G。結合E、G的結構簡式可知F為。(1)A中的官能團為羥基。(2)根據手性碳原子定義，B中—CH2—上沒有手性碳，上沒有手性碳，故B分子中只有2個手性碳原子。(3)B的同分異構體能發生銀鏡反應，說明含有醛基，所以可以看成環己烷分子中2個氫原子分別被甲基、醛基取代，或一個氫原子被—CH2CHO取代。(4)反應④所需的試劑和條件是乙醇/濃硫酸、加熱。(5)反應⑤中，CH3CH2CH2Br與E發生取代反應。(6)F在堿溶液中水解生成羧酸鹽，再酸化得到G。
3.(2022·湖南卷)物質J是一種具有生物活性的化合物。該化合物的合成路線如下：
已知：①；
②
回答下列問題：
(1)A中官能團的名稱為__________、__________。
(2)F→G、G→H的反應類型分別是__________、__________。
(3)B的結構簡式為__________。
(4)C→D反應方程式為_________________________________。
(5) 是一種重要的化工原料，其同分異構體中能夠發生銀鏡反應的有________種(考慮立體異構)，其中核磁共振氫譜有3組峰，且峰面積之比為4∶1∶1的結構簡式為__________。
(6)I中的手性碳原子個數為__________(連四個不同的原子或原子團的碳原子稱為手性碳原子)。
(7)參照上述合成路線，以和為原料，設計合成的路線__________(無機試劑任選)。
答案　(1)醚鍵　醛基
(2)取代反應　加成反應
(3)
(4)
(5)5　　(6)1
(7)
解析　(1)A的結構簡式為，其官能團為醚鍵和醛基。(2)G的結構簡式為，對比F和G的結構簡式可知F→G的反應為取代反應；G→H反應中，的碳碳雙鍵變為碳碳單鍵，則該反應為加成反應。(3)A()和反應生成B(C12H14O4)，根據“已知①”可以推出B的結構簡式為。(4)B和HCOONH4發生反應得到C(C12H16O4)，C又轉化為D(C12O14O3)，根據“已知②”可推出C的結構簡式為，D的結構簡式為，則C→D的化學方程式為。(5) 的同分異構體能發生銀鏡反應，說明該物質含有醛基，根據分子式C4H6O可得知，該物質還含有碳碳雙鍵或者三元環，還要分析順反異構，則符合條件的同分異構體有5種，它們分別是CH2===CHCH2CHO、(與后者互為順反異構體)、 (與前者互為順反異構體)、和，其中核磁共振氫譜有3組峰，且峰面積之比為4∶1∶1的結構簡式是。
(6)連四個不同的原子或原子團的碳原子稱為手性碳原子，則I中手性碳原子的個數為1，是連有甲基的碳原子。(7)結合G→I的轉化過程可知，可先將轉化為，再使和反應生成，并最終轉化為。

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