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专题 14 有机合成与推断(题型突破)
(考试时间：75分钟 试卷满分：100分)
1．(12分)心脏病治疗药左西孟坦中间体属于哒嗪酮类化合物，其合成路线如图：
回答下列问题：
(1)K中含氧官能团的名称是___。
(2)C的名称为___，D→E的反应类型是___。
(3)条件1是___，I的结构简式为___(用“*”标注手性碳原子)。
(4)写出K→L反应的化学方程式：___。
(5)化合物K的同分异构体中，写出满足下列条件的同分异构体有___种。
①能发生水解反应；
②属于芳香族化合物。
(6)设计由丙酮( )和OHC—CHO为原料，结合本题合成路线中的无机试剂 制
备的合成路线：___(合成需要三步)。
【答案】(1)(酚)羟基、(酮)羰基 (2)苯酚 加成反应
(3)NaOH水溶液，加热
(4) +HOOC—CHO +H O
2
(5)6(6)
【解析】苯与Cl 在Fe或FeCl 作用下反应产生B是氯苯，结构简式是 ，在与NaOH溶
2 3
液作用然后酸化得到C是苯酚： ，C与浓硫酸混合加热发生取代反应产生D，D与
CH=CH 在AlCl 作用下发生苯环上羟基邻位的加成反应产生E，E与HO+作用，脱去磺酸基反应产生F，
2 2 3 3
F与NaH、CHI发生取代反应产生G，G与NBS在CCl 及加热条件下发生乙基的亚甲基上的取代反应产生
3 4
H，H与NaOH的水溶液共热，发生取代反应产生I： ，I然后发生催化氧化反应产生J，J
与HI作用产生K，K与HOOCCHO在KOH然后酸化条件下反应得到L，L与 HN-NH 作用得到M：
2 2
。(1)根据图示可知化合物K含氧官能团的名称是(酚)羟基、(酮)羰基；(2)根据上述
分析可知化合物C结构简式是 ，名称为苯酚；根据D、E结构的不同可知D与CH=CH 在
2 2
AlCl 作用下发生苯环上羟基邻位的加成反应产生E，故D→E的反应类型是加成反应；(3)化合物H是
3
，其中含有Br原子，与NaOH的水溶液共热，Br原子被-OH取代，发生取代反应产生I：，所以条件1是NaOH水溶液，加热；手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的C
原子，在I中手性C原子用“※”标注为 ；(4)化合物K是 ，K与
HOOC-CHO先在KOH作用下反应，然后酸化得到L，同时产生HO，该反应的化学方程式为：
2
+HOOC—CHO +H O；(5)化合物K是 ，
2
其同分异构体满足条件：①能发生水解反应，说明含有酯基；②属于芳香族化合物，说明其中含有苯环，
其可能的结构简式是： 、 、 、
、 、 ，共6种不同结构；(6)丙酮(
)与OHC-CHO在KOH作用反应产生 ， 与H 在催化剂存在条件下加热，
2
发生加成反应产生环戊醇 ，然后与浓硫酸共热，发生消去反应产生环戊烯 ，故以丙酮与乙二醛为原料制取环戊烯的流程图为：
。
2．(12分)化合物 G是一种生物拮抗剂的前体，它的合成路线如下所示：
请回答：
(1)A的官能团名称是 。
(2)下列说法正确的是___________。
A．化合物B、C 都具有碱性
B．C→D 的反应类型是还原反应
C．已知用甲酸乙酯代替HC(OC H) 和D反应生成E，推测其限度相对较小
2 5 3
D．化合物G 的分子式是C HClN
9 8 4
(3)化合物 F的结构简式是 。
(4)已知D→E的反应生成三个相同的小分子，写出化学方程式 。
(5)写出同时符合下列条件E的同分异构的结构简式 。
①分子中只含一个苯环、不含其它环
②可以发生银镜反应
③核磁共振氢谱表明分子中有3 种不同化学环境的氢原子
(6)完成以F为原料合成G的路线(用流程图表示，无机试剂任选) 。
【答案】(1)碳氯键 (2)BC (3)(4)CH(OC H)+ +3C HOH
2 5 2 5
(5)
(6)
【解析】A( )在浓硫酸催化作用下与浓硝酸发生硝化反应生成 B： ，B与
CHNH 发生取代反应生成 C： ，C 与氢气在 Pd/C 作用下发生还原反应生成 D(
3 2
)，D与CH(OC H) 反应生成E： ，E与氯气发生取代反应生成
2 5 3
F： ，F经过多步反应生成G。(1)A为 ，官能团为碳氯键；(2)A项，
化合物B： 中没有碱性基团而不具有碱性，A错误；B项，C与氢气在Pd/C作用下发生还原反应生成D( )， C→D 的反应类型是还原反应，B正确；C项，HC(OC H)
2 5 3
和D反应生成E的过程中断裂碳氧键和氮氢键，形成碳碳双键和碳氮单键，若用甲酸乙酯代替HC(OC H)
2 5 3
和D反应生成E，因甲酸乙酯中碳氧键的影响使得反应的限度相对较小，C正确；D项，化合物G 的分子
式是C HClN ，D错误；故选BC；(3)由上述分析知化合物 F的结构简式是 ；
9 7 4
(4)D 与 CH(OC H) 反 应 生 成 E ： 和 三 个 相 同 的 小 分 子 ： CH(OC H)+
2 5 3 2 5
→ +3C HOH；(5)①分子中只含一个苯环、不含其它环；②可以
2 5
发生银镜反应，含有醛基；③核磁共振氢谱表明分子中有3 种不同化学环境的氢原子，说明该分子具有高
度的对称性，同时符合条件的 E( )同分异构的结构简式为： 、
、 、 ；(6)F在浓硫酸催化作用下引入硝基，再发生硝
基 的 还 原 反 应 生 成 氨 基 ， 再 与 CH(OC H) 反 应 生 成 目 标 产 物 ：
2 5 3。
3．(12分)药物瑞德西韦(Remdesivir)对最初的新型冠状病毒有较好的抑制作用，K(
)，为该药物合成的中间体，其合成路线如下：
已
知： ，
回答下列问题：
(1)Ⅰ的名称是 ，J的结构简式是 。
(2)下列说法正确的是___________。
A．B→C的反应类型为取代反应 B．有机物F是稠环芳香烃
C．1molD最多能与3molNaOH反应 D．K的分子式为C H NPO
20 25 2 7
(3)写出E→F的化学方程式 。
(4)X是C的同分异构体，写出满足下列条件的X的结构简式 。
①能与FeCl 溶液发生显色反应
3
② 谱和IR谱检测表明：分子中有4种不同化学环境的氢原子且比值为2：2：2：1，有
C≡C，无C-O-C、O-O和一个碳原子或氮原子上连两个或两个以上羟基的结构。(5)设计由苯甲醇为原料制备化合物 的合成路线(用流程图表示，无机试剂任
选) 。
【答案】(1) 氨基乙酸或甘氨酸 HNCH COOCH CH(CH CH)
2 2 2 2 3 2
(2)AD
(3) + +HCl
(4) 、 、 、
(5)
【解析】由题干有机合成流程图信息可知，由C的分子式和D的结构简式以及C到D的转化条件可知，C的结构简式为： ，由B的分子式和B到C的转化条件可知，B的结构简式为： ，由A
的分子式和A到B的转化条件可知，A的结构简式为： ，由G的结构简式和G到H的转化条件以及
H的分子式可知，H的结构简式为：HOCH CN，由H到I的转化条件以及I的分子式可知，I的结构简式
2
为：HNCH COOH，由K的结构简式和F、J的分子式可知，F的结构简式为： ，J的结构简
2 2
式为：HNCH COOCH CH(CH CH)，由D、F的结构简式和D到E、E到F的转化条件可知，E的结构简
2 2 2 2 3 2
式为： 。(1)I的结构简式为：HNCH COOH，故Ⅰ的名称是氨基乙酸或者甘氨酸，J的
2 2
结构简式是HNCH COOCH CH(CH CH)；(2)A项，，B的结构简式为： ，C的结构简式为：
2 2 2 2 3 2
，B→C的反应为： +CH COCl +HCl，即反应类型为取代反应，A正确；B
3项，F的结构简式为： ，有机物F不属于烃类，更不是稠环芳香烃，B错误；C项，由题
干D的结构简式可知，D分子中含有磷酸酚酯基，故1molD最多能与4molNaOH反应，C错误；D项，由
题干K的结构简式可知，K的分子式为C H NPO ，D正确；故选AD；(3)由分析可知，E的结构简式为：
20 25 2 7
，F的结构简式为： 则E→F的化学方程式为： +
+HCl；(4)由题干可知，C的分子式为：C HNO ，不饱和度为：
8 7 4
=6，则C满足条件：①能与FeCl 溶液发生显色反应即含有酚羟基，② 谱和IR谱检测表明：分
3
子中有4种不同化学环境的氢原子且比值为2：2：2：1，有C≡C，无C-O-C、O-O和一个碳原子或氮原子
上连两个或两个以上羟基的结构，即分子存在对称性的同分异构体X的结构简式有：
、 、 、 ；
(5)本题采用逆向合成法即 可由 发生酯化反应制得，根据题干流程图中H到I的转化信息可知， 可由 在酸性条件下水解得到，
根据题干流程图中G到H的转化信息可知， 可由 和HCN催化加成
制得，而 催化氧化即可制得 ，由此分析确定合成路线为：
。
4．(12分)双咪唑是合成治疗高血压药物替米沙坦的一种中间体，其合成路线如下：
已知： 。请回答：
(1)化合物A中所含官能团的名称为 。(2)下列有关说法正确的是___________。
A．②的反应类型为还原反应
B．双咪唑的分子式为C H N
18 22 4
C．化合物D在酸性、碱性条件下水解，均可生成盐
D．常温下，化合物F在水中有较大的溶解度
(3)③的化学方程式为 。
(4)E的结构简式为 。
(5)写出3种同时符合下列条件的化合物H的同分异构体的结构简式 。
①分子中只含有1个环，且为连有-NO 的苯环；
2
②分子中共有3种不同化学环境的氢原子。
(6)参照上述合成路线，设计由 和 合成 的路线
(其它无机试剂任选)。
【答案】(1)羧基、硝基 (2)AC
(3)
(4)
(5) 、 、(6)
【解析】A( )与甲醇发生酯化反应生成B( )，B在Fe/HCl作用下发生还原反应生成C(
)。C发生取代反应生成D。D在浓硫酸催化作用下与硝酸发生硝化反应生成E(
)。E在Fe/HCl作用下发生还原反应生成F，F与乙酸条件下成环生成G(
)和水，G在氢氧化钠条件下发生水解反应后酸化得H( )，H与
反应生成目标产物。(1)化合物A( )中所含官能团的名称为羧基、硝基；(2)A项，B在Fe/HCl作用下发生还原反应生成C( )，故②的反应类型为还原反应，A正确；B项，双咪唑的
分子式为C H N，B错误；C项，化合物D含有酯基和酰胺键，在酸性、碱性条件下水解，均可生成盐，
19 20 4
C正确；D项，常温下，化合物F在有机溶剂中有较大的溶解度，水中溶解度小，D错误；故选AC；(3)C(
)发生取代反应生成D： ；(4)D在浓硫
酸催化作用下与硝酸发生硝化反应生成E( )；(5)同分异构体为①分子中只含有1个
环，且为连有-NO 的苯环；②分子中共有3种不同化学环境的氢原子，该分子高度对称，满足条件的H(
2
) 、 、 ；(6)反应物 在
Fe/HCl作用下发生还原反应生成 ，甲苯在高锰酸钾条件下被氧化成苯甲酸，苯甲酸与反应生成目标产物： 。
5．(12分)有机物I是合成一种治疗胃肠疼痛的药物溴丙胺太林的中间体，其合成路线如下：
回答下列问题
(1)B的化学名称为___________，化合物I中含氧官能团的名称___________。
(2)B→C的反应类型___________。
(3)写出在催化剂的作用下化合物C和过量氢氧化钠溶液反应的化学方程式___________。
(4)符合下列条件的G的同分异构体有___________种。
①分子中含有两个苯环结构，且苯环间以单键相连
②能发生银镜反应，能与FeCl 溶液发生显色反应。
3
上述同分异构体中，核磁共振氢谱为六组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶2∶2∶1的结构简式为
___________。
(5)结合上述流程相关信息，设计以二苯甲酮( )和乙醇、乙酸为原料合成化合物
的合理流程图(反应条件及无机物任选)___________
【答案】(1)邻氯甲苯或2—氯甲苯 羧基和醚键 (2)氧化反应(3) +3NaOH +NaCl+2HO
2
(4) 19
(5)
【解析】由A与B的分子式、C的结构，可知A为 、B为 ，A发生取代反应生成B，
B中甲基被氧化生成C。对比C、E的结构，结合反应条件，可知C中氯原子被取代、羧基发生中和反应
得到D，故D为 。由E、F、G、H的结构，可知E分子内脱去1分子水生成F，F中
羰基被还原生成G，G中羟基被-CN取代生成H。对比H、J的结构，结合I的分子式、反应条件，可知
H→I发生-CN转化为-COOH。(1)由以上分析可知，B为 ，名称为邻氯甲苯或2—氯甲苯。化合
物I为 ，含氧官能团的名称为羧基和醚键；(2)B中甲基被氧化生成C，故为氧化反应；(3)
和氢氧化钠溶液反应的方程式为： +3NaOH+NaCl+2HO；(4)能发生银镜反应，能与FeCl 溶液发生显色反应说明其结构中含有-H，-CHO，则两个苯
2 3
环上只有这两个取代基，其结构有 、 、 ，一共19种，其中满足核磁共振氢
谱为六组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶2∶2∶1的结构简式为： ；(5)根据图中的
信息可知，二苯甲酮在锌和氢氧化钠存在的情况下可以生成羟基，然后再在氰化钠和醋酸存在的情况下可
以把羟基换成氰基，再加入氢氧化钠和盐酸即可引入羧基，最后和乙醇发生酯化反应即可，具体路线为：
。
6．(12分)有机物Ⅰ是一种新合成药的主要成分，可用于治疗神经衰弱等障碍性疾病。一种合成有机物
I的路线如图所示。已知：① ②
回答下列问题：
(1)A的名称为___________，H中所含官能团的名称为___________，D→E的反应类型为___________。
(2)E的结构简式为___________，I的分子式为___________。
(3)写出B→C的化学方程式：___________。
(4)B的同分异构体有多种，其中苯环上有两个取代基的B的同分异构体有___________种(不包括立体
异构，不含B本身)。
(5)设计以CHCH=CH 和CO(NH) 为原料合成 的路线(无机试剂任选)。
3 2 2 2
___________
【答案】(1)对二甲苯或1，4-二甲苯 羧基 取代反应或酯化反应
(2) C H ON
14 10 6 4
(3) +2NaCN +2NaCl
(4)11
(5)CH CH=CH CHCHClCH Cl CHCHCNCH CN
3 2 3 2 3 2【解析】A 在光照条件下发生取代反生成B ， 与氰化钾发生取代反
应生成C为 ，C水解得D为 ，D与甲醇发生酯化反应生成E为
，E中酯基的α-H与乙二酸二乙酯发生取代反应生成 ，
水解生成G为 ，比较G和H的分子式可知，G发生信息中的反应生成H为 ，H发生取代反应生成I。(1)A 的名称为对二甲苯或
1，4-二甲苯，H 中所含官能团的名称为羧基，D为 ，D与甲醇发生
酯化反应生成E为 ，D→E的反应类型为取代反应或酯化反应；(2)E的结构简式为
，I 的分子式为C H ON；(3) 中氯被
14 10 6 4CN-取代，B→C的化学方程式： +2NaCN +2NaCl；(4)由于B为
，苯环上有两个取代基的同分异构体中。两个取代基可能为2个-CHCl(这两个取代基在苯环
2
上有邻位和间位两种位置关系)，1个—Cl和1个—CHCHCl(这两个取代基在苯环上有邻、间，对三种位
2 2
置关系)，1个—CH 和1个—CHCl (这两个取代基在苯环上有邻、间，对三种位置关系)，1个—Cl和1个
3 2
—CHClCH (这两个取代基在苯环上有邻，间，对三种位置关系)，则符合条件的B的同分异构体共11种；
3
(5)以CHCH=CH 和CO(NH) 为原料合成 的路线，由目标产物知，其可由丙烯先与
3 2 2 2
Cl 加成，再与NaCN取代，再水解，最后利用流程最后一步信息得到目标产物，具体合成路线为：
2
CHCH=CH CHCHClCH Cl CHCHCNCH CN
3 2 3 2 3 2
。7．(14分) 是 受体拮抗剂，以化合物A为原料制备G的合成路线如图所示。
已知： 。
回答下列问题：
(1)有机物D中官能团名称为_____。
(2)下列关于化合物C的叙述正确的是_____(填字母)。
A．所有碳原子均可能处于同一平面上
B．能发生取代反应和还原反应
C．1molC最多能消耗3molH
2
D．能与新制Cu(OH) 悬浊液反应产生砖红色沉淀
2
(3)Jones试剂又名琼斯试剂，是由CrCl、硫酸与水配成的溶液，Jones试剂在反应②中所起的作用是
3
_____。
(4)化合物E的分子式为C H N，则E的结构简式为_____。
18 22 2
(5)写出反应⑤的化学方程式：_____。
(6)同时满足下列条件的D的同分异构体有_____种(不考虑立体异构)；其中核磁共振氢谱有4组峰，且
峰面积之比为 的结构简式为_____(任写一种)。
I.能与FeCl，溶液发生显色反应。
3
Ⅱ. 与足量银氨溶液反应能生成4molAg。
Ⅲ.苯环上连有4个取代基，且所有含氧官能团都直接与苯环相连。
Ⅳ.苯环上只有一种化学环境的氢原子。
(7)利用所学知识并参考上述合成路线，以甲苯和苯胺( 为原料(其他试剂任选)，设计制备 的合成路线：_____。
【答案】(1)羧基、醚键 (2)BD (3)将醛基氧化为羧基
(4)
(5)
(6) 8 (或 )
(7)
【解析】B在稀盐酸、甲醇条件下发生“已知”中的反应，故生成C为 ，反应②过程中
是-CHO转化为-COOH，发生氧化反应； 中氨基与 中醛基脱去1分子水形成碳氮双键生成E，E为 ，E发生还原反应生成F，F为
，D和F为-COOH与-NH-之间脱去1分子水形成酰胺键生成G。(1)
有机物D中官能团名称为羧基、醚键；(2)由分析可知，C的结构简式为 ，则：A项，
分子中存在 结构，具有甲烷的四面体构型，所有碳原子不可能处于同一平面，故A错误；B项，
含有苯环等，可以发生取代反应，含有苯环与醛基，能与氢气发生加成反应，属于还原反应，故B正确；
C项，苯环、醛基能与氢气发生加成反应，1molC最多能消耗4molH ，故C错误；D项，含有醛基，能与
2
新制Cu(OH) 悬浊液反应产生砖红色沉淀，故D正确；故选BD。(3)反应②过程中是-CHO转化为-
2
COOH，发生氧化反应，Jones试剂在反应②中所起的作用是：将醛基氧化为羧基；(4)化合物E的分子式为
C H N，由F的结构可知，结合反应条件可知， 中氨基与 中醛基脱去1分子水形成碳氮
18 22 2双键生成E，E发生还原反应生成F，故E的结构简式为 。(5)反应⑤是-COOH与-
NH-之间脱去1分子水形成酰胺键，属于取代反应，反应式为
。(6)同时满足下列条件
的D( )的同分异构体：I.能与FeCl，溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，Ⅱ.
3
1molD与足量银氨溶液反应能生成4molAg，说明含有2个醛基，Ⅲ.苯环上连有4个取代基，且所有含氧
官能团都直接与苯环相连，苯环取代基除含有1个-OH、2个-CHO外，另外一个取代基为
CHCHCHCH、 形成的烃基，Ⅳ.苯环上只有一种化学环境的氢原子，存在对称
3 2 2 3
结构，CHCHCHCH、 形成的烃基均有2种，共有4种，且与酚羟基处于对位
3 2 2 3
位置，而2个醛基有2种位置，故符合条件的同分异构体共有2×4=8种，其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为9：2：2：1的结构简式为： (或 )。(7)由生
成E的转化可知，由 与 反应生成 ，甲苯
与氯气在光照条件下生成 ，然后在氢氧化钠水溶液、加热条件下水解生成 ，
再发生催化氧化生成 ，合成路线为：
。
8．(14分)化合物F是一种多靶向性抗癌药物的中间体，下图是以苯和丁二酸酐为原料合成该化合物的
路线：已知：
试回答下列问题：
(1)A的结构简式___________。
(2)A→B的反应类型___________。
(3) 中N原子的杂化方式___________。
(4)E有多种同分异构体，写出满足下列条件的一种结构简式___________。
①能够发生银镜反应
②分子中有4种不同化学环境的氢
(5)设计以乙烯和 为原料制备 的合成路线(无机试剂任用和有机
溶剂任用，合成路线示例见本题题干)___________。
【答案】(1)
(2)还原反应 (3)sp3、sp2杂化(4) 或
(5)
【解析】由已知反应可推测，苯与 在氯化铝催化作用下发生取代反应，生成A：
；比较AB可知，反应中碳氧双键消失，则反应为去氧加氢的还原反应生成B；
B与乙醇发生酯化反应生成物质C；D和溴化剂在一定条件下在D的碳支链上引入溴原子生成E；E物质中
醛基和溴原子与 反应生成物质F。(1)由已知反应可推测，苯与 反应时断键与
成键位置为 ，由此可知，生成A结构简式为 ；(2)A→B的反应中失去氧原子，加入氢原子的反应，属于还原反应；(3) 中氨基中氮原子的孤电
子对数目为 ，则氮原子为sp3杂化；环中氮原子的孤电子对数目为 ，则氮原子为sp2杂
化；故填sp3、sp2杂化；(4)E 有多种同分异构体，若①能够发生银镜反应，
则含有醛基，此外除苯环外还有6个碳原子；②分子中有4种不同化学环境的氢，则要求分子要有较强的
对称性，溴原子可以连接到羧基上；故其同分异构体可以为 或 ；(5)以
乙烯和 为原料制备 的路线，可以利用E生成F的原理实现，故首先
利用乙烯合成 ， 中醛基可以通过羟基氧化得到， 中溴
原子可利用D生成E实现，故合成路线可以为：。
