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专练 57 有机合成推断（一）
授课提示：对应学生用书113页
1．[2024·浙江1月]某研究小组按下列路线合成镇静药物氯硝西泮（部分反应条件已简
化）。
已知：\s\up7(\a\vs4\al(CROBr＋HN
请回答：
（1）化合物E的含氧官能团名称是 。
（2）化合物C的结构简式是 。
（3）下列说法不正确的是 。
A．化合物A→D的转化过程中，采用了保护氨基的措施
B．化合物A的碱性弱于D
C．化合物B与NaOH水溶液共热，可生成A
D．化合物G→氯硝西泮的反应类型是取代反应
（4）写出F→G的化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（5）聚乳酸（ ）是一种可降解高聚物，可通过化合物开环聚合得到。设计以乙炔为原料合成X的路线（用流程图表示，无机试
剂任选）。
（6）写出同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式 。
①是苯的二取代物；
②1HNMR谱和IR谱检测表明：分子中共有4种不同化学环境的氢原子，无碳氧单键。
答案：（1）硝基、羰基 （2）
（3）BD
（4）
（ 5 ）（6）
解析：A与乙酸发生取代反应生成B，则B的结构简式为 ；B发生硝
化反应生成C，结合D的结构简式可知C为 ；E发生取代反应生成F，根
据F和G的分子式以及氯硝西泮的结构简式，结合题给已知条件可知，F的结构简式为
，G的结构简式为 。
（3）A→B的过程中，氨基被转化为酰胺基，硝化反应后再水解出氨基，属于氨基的
保护，A项正确；硝基为吸电子基团，使化合物中负电荷向硝基偏移，导致氨基中的 N原
子结合质子的能力减弱，所以碱性：A>D，B项错误；B的结构简式为 ，
在氢氧化钠溶液、加热的条件下，酰胺基发生水解反应，可转化为化合物A，C项正确；G
的结构简式为 ，G中氨基与酮羰基发生脱水缩合反应，生成了氯硝西泮，不属于取代反应，D项错误。（5）本题可采用逆推法， 可由 发
生分子间酯化反应生成， 可由 水解得到， 可由CHCHO
3
与HCN加成得到，而乙炔与HO发生加成反应可生成CHCHO，由此设计合成路线。
2 3
（6）由B的结构简式可知，其同分异构体苯环上的取代基上有一个不饱和度；分子中共
有4种不同化学环境的氢原子，无碳氧单键，则满足条件的结构简式有
2．[2023·全国甲卷][化学——选修5：有机化学基础]
阿佐塞米（化合物L）是一种可用于治疗心脏、肝脏和肾脏病引起的水肿的药物。L
的一种合成路线如下（部分试剂和条件略去）。
已知：R—COOH――→R—COCl――→R—CONH
2
回答下列问题：
（1）A的化学名称是 。
（2）由A生成B的化学方程式为 。
（3）反应条件D应选择 （填标号）。
a．HNO/H SO b．Fe/HCl
3 2 4
c．NaOH/C HOH d．AgNO/NH
2 5 3 3（4）F中含氧官能团的名称是 。
（5）H生成I的反应类型为 。
（6）化合物J的结构简式为 。
（7）具有相同官能团的B的芳香同分异构体还有 种（不考虑立体异构，填
标号）。
a．10 b．12 c．14 d．16
其中，核磁共振氢谱显示4组峰，且峰面积比为2∶2∶1∶1的同分异构体结构简式为
。
答案：（1）邻硝基甲苯（或2硝基甲苯）
（2）
（3）b
（4）羧基
（5）消去反应
（6）
（7）d
解析：根据有机物C的结构，有机物 B被酸性高锰酸钾氧化为 C，则有机物B为
，有机物B由有机物A与Cl 发生取代反应得到，有机物A为 ，
2
有机物E为有机物C发生还原反应得到的，有机物E经一系列反应得到有机物G，根据已
知条件，有机物G发生两步反应得到有机物H，有机物G与SOCl 发生第一步反应得到中
2
间体 ，中间体 与氨水发生反应得到有机物H，有机物H的结构为 ，有机物I与有机物J发生反应得到有机物K，根据
有机物I、K的结构和有机物J的分子式可以得到有机物J的结构为 ，有机物K
经后续反应得到目标化合物阿佐塞米（有机物L），据此分析解题。
（1）根据分析，有机物A的结构简式为 ，该有机物的化学名称为邻硝基
甲苯（或2硝基甲苯）。
（2）根据分析，有机物A发生反应生成有机物B为取代反应，反应的化学方程式为
。
（3）根据分析，有机物C生成有机物E的反应为还原反应，根据反应定义，该反应
为一个加氢的反应，因此该反应的反应条件D应为b：Fe/HCl。
（4）有机物F中的含氧官能团为—COOH，名称为羧基。
（5）有机物H生成有机物I的反应发生在有机物H的酰胺处，该处与POCl 发生消去
3
反应脱水得到氰基。
（6）根据分析可知有机物J的结构简式为 。
（7）分子式为C HClNO 的芳香同分异构体且含有—Cl、—NO 两种官能团的共有
7 6 2 2
17 种 ， 分 别 为 ：，
除有机物B外，其同分异构体的个数为16个；在这些同分异构体中核磁共振氢谱的峰
面积比为2∶2∶1∶1，说明其结构中有4种化学环境的H原子，该物质应为一种对称结构，
则该物质为 。
3．[2024·湖南常德检测]以乙烯为原料合成二酮H的路线如下：
（1）有机物 H 中所含官能团的名称为 ，有机物 G 的结构简式为
。
（2）D的同分异构体中，与D具有相同官能团的有 种（不考虑对映异构），
其中核磁共振氢谱上只有三组峰的结构简式为 。（3）有机物H的某种同分异构体W为 ，分析预测其可能的化学性质，
参考Ⅰ的示例，完成下表。
反应形成
序号 结构特征 反应试剂、条件 反应类型
的新结构
H，催化剂，加
Ⅰ —CH===CH— 2 —CH—CH— 加成反应
热 2 2
Ⅱ ① 银氨溶液，加热 ② 氧化反应
Ⅲ —OH ③ —CH===CH— ④
（4）下列说法正确的是 （填标号）。
A.有机物A中碳原子均采取sp3杂化
B.有机物E存在顺反异构体
C.有机物F分子中含有1个手性碳原子
D.G→H的反应过程中，有π键的断裂和形成
（5）以环戊烷和CHCHMgBr为含碳原料合成 ，基于你设计的合成路线，回
3 2
答下列问题：
①除已给含碳原料外，最后一步反应物为 （写结构简式）。
②相关步骤涉及到卤代烃到醇的转化，其反应条件为 。
③从环戊烷出发，第一步反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
____________________________________________________________（注明反应条
件）。
答 案 ： （ 1 ） 碳 碳 双 键 、 （ 酮 ） 羰 基 （ 2 ） 7
（3）①—CHO ②—COONH ③浓硫酸、加热 ④消去反应
4
（4）CD （5）① ②NaOH溶液、加热③ ＋Cl――→ ＋HCl
2
解析：（1）由H的结构简式可知，有机物 H中所含官能团的名称为碳碳双键、
（酮）羰基；类比D→E的反应，F在氧化铝催化及加热条件下发生消去反应生成G，再结
合H的结构可知，G的结构简式为 。
（2）D的分子式为C H O，其中含有羟基，则D的同分异构体中，与D具有相同官
5 12
能 团 的 有 、 、
、 、
、 、
，共7种（不考虑对映异构）；其中核磁共振氢谱上只有三
组峰的结构简式为 。
（3）①②由W的结构简式可知，W中含有—CHO，可以和银氨溶液在加热条件下发
生氧化反应，形成的新结构为—COONH ；③④W中含有—OH，—OH所连C的相邻C
4
上有H，可以在浓硫酸、加热的条件下发生消去反应，形成的新结构为—CH===CH—。
（4）有机物A中含有碳碳双键，其中碳原子均采取sp2杂化，A错误；有机物E中碳
碳双键上的其中一个碳原子上同时连接2个甲基，不存在顺反异构，B错误；有机物F分
子中同时连接1个—OH和1个—CH 的碳原子为手性碳原子，C正确；由上述分析可知，
3
G为HC，结合G→H的反应条件与H的结构可知，G→H的反应过程中，有碳碳双键的断
3
裂和形成，即存在π键的断裂和形成，D正确。
（5）①由上述分析可知，除已给含碳原料外，最后一步反应物为 ；②卤代烃到醇的
转化为取代反应，其反应条件为NaOH溶液、加热；③从环戊烷出发，第一步中环戊烷和
Cl 在光照条件下发生取代反应得到一氯环戊烷，第一步反应的化学方程式为 ＋
2
Cl――→ ＋HCl。
2
4．[2024·湖北卷]某研究小组按以下路线对内酰胺F的合成进行了探索：
回答下列问题：
（1）从实验安全角度考虑，A→B中应连有吸收装置，吸收剂为 。
（2）C 的名称为 ，它在酸溶液中用甲醇处理，可得到制备
（填标号）的原料。
a.涤纶 b．尼龙 c．维纶 d．有机玻璃
（3）下列反应中不属于加成反应的有 （填标号）。
a.A→B b．B→C c．E→F
（4）写出C→D的化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。（5）已知O――→NR（亚胺）。然而，E在室温下主要生成 G，原因
是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（6）已知亚胺易被还原。D→E 中，催化加氢需在酸性条件下进行的原因是
，若催化加氢时，不加入酸，则生成分子式为C H NO 的化合物H，其结构简式为
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。
答案：（1）NaOH（或KOH或FeSO ）溶液
4
（2）甲基丙烯腈（或2甲基丙烯腈或α甲基丙烯腈） d
（3）bc
（4）
（5）G可形成大π键更稳定
（6）防止催化加氢得到的氨基与羰基反应生成亚胺；促使反应正向进行
解析：（1）A→B反应中用到剧毒的HCN气体，需吸收处理，HCN有弱酸性，可以
用NaOH、KOH等碱性溶液吸收，CN－可以与Fe2＋配位形成Fe（CN），故也可用亚铁盐
吸收。（2）C中含有碳碳双键、氰基，命名时以氰基为主官能团，母体为图中虚线所示
，名为丙烯腈，主链从氰基中的C开始编号，甲基在2号位，可命名为2甲基丙烯
腈；与氰基直接相连的C为α—C，故也可命名为α甲基丙烯腈。C在酸溶液中用甲醇处理，
可发生反应：
，
产物为甲基丙烯酸甲酯，其发生加聚反应可得有机玻璃。（3）A中碳氧双键断开，形
成O—H、C—C σ键，A→B属于加成反应，a不符合题意；B→C为消去反应，E→F为取
代反应，b、c符合题意。（4）对比C、D的结构可知，反应时C中碳碳双键断裂，与
C H O 发生加成反应，结合D的结构可知，C H O 的结构简式为 ，则反应
6 10 3 6 10 3的化学方程式为 。
（5）已知反应相当于酮羰基脱去O，氨基脱去2个H，共脱去1分子水。E中的氨基
与酮羰基可发生类似已知信息中的反应生成G′：
→
G′与G互为同分异构体，G中的碳碳双键可以与相邻的碳氧双键形成大 π键而提高其
稳定性，G′则没有这样的结构优势，因此G′会转化为更稳定的G。（6）D→E中，催化加
氢将D中的氰基转化为氨基，在酸性条件下，氨基上的 N原子会提供孤电子对与H＋结合
而形成—NH，从而促使反应正向进行，且可防止氨基与酮羰基反应生成亚胺；若不加酸，
E会生成亚胺G′，结合已知信息“亚胺易被还原”，知在催化加氢的条件下，亚胺中的
C===N双键易与H 发生加成反应：
2
，产物分子式为C H NO 。
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