文档内容
专题 14 有机合成与推断(题型突破)
目 录
2
2
考点一 有限定条件同分异构体数目的判断及书写 3
【真题研析·规律探寻】 3
解题技巧 4
【核心提炼·考向探究】 5
1.同分异构体书写的常见限制条件 5
2.限定条件下同分异构体书写方法 5
【题型特训·命题预测】 6
考点二 依据合成框图及相关信息设计有机合成路线 10
【真题研析·规律探寻】 10
解题技巧 12
【核心提炼·考向探究】 12
【题型特训·命题预测】 12
考点三 有机合成与推断综合 14
【真题研析·规律探寻】 14
解题技巧 19
【核心提炼·考向探究】 20
1.官能团的结构、特征性质 20
2.有机物的命名 21
3.由反应条件推断官能团或反应类型 21
4.有机反应类型及重要有机反应 22
5.常见有机物之间的转化 24
6.有机推断题的常见“突破口” 24
【题型特训·命题预测】 24
题型一 依据有机物的结构与性质进行推断 24
题型二 依据题中的新信息进行推断 32考点要求 考题统计 考情分析
2023浙江1月选考21题,12分; 【命题规律】
2023湖南卷18题,15分;2022海 有机合成与推断题为高考的经典题型,通常以药
南卷18题,14分;2022河北卷18 物、材料、新物质的合成为背景,根据合成路线
命题形式总体可分为三类:第一类是有机推断
题,15分;2022山东卷19题,12
型;第二类是结构已知型;第三类是“半推半
分;2022湖南卷19题,15分;
知”型。考查的知识点相对比较稳定,有结构简
2022浙江1月选考31题,12分;
式的推断、官能团的名称、有机物命名、反应类
2022浙江6月选考31题,12分;
型的判断、有机化学方程式的书写、同分异构体
2022江苏卷16题,15分;2022广
数目的判断、结合核磁共振氢谱书写指定有机物
有机合成与推断 东卷21题,14分;2021全国甲卷
的结构简式、合成路线设计等。
36题,15分;2021浙江1月选考
【命题预测】
31题,12分;2021浙江6月选考
预计在2024年高考中,仍会以合成新颖的实用
31题,12分;2021湖南卷19题,
有机物为主线,运用典型的合成路线,将信息和
15分;2021河北卷18题,15分;
问题交织在一起,环环相扣,串联多类有机物结
2021广东卷20题,14分;2021山
构、性质进行考查,同分异构体数目确定和书
东卷19题,12分;2021天津卷18 写,以及利用题给信息设计简短合成路线将是命
题,14分;2021海南卷18题,14 题重点与难点。
分;考点一 有限定条件同分异构体数目的判断及书写
1.(2022•辽宁省选择性考试节选)化合物I(C H O)的同分异构体满足以下条件的有___________种(不
10 14
考虑立体异构);
i.含苯环且苯环上只有一个取代基
ii.红外光谱无醚键吸收峰
其中,苯环侧链上有3种不同化学环境的氢原子,且个数比为6∶2∶1的结构简式为___________(任
写一种)。
2.(2022•海南省选择性考试节选)X是F( )的同分异构体,符合下列条件。X可能的
结构简式为_______(任写一种)。
①含有酯基 ②含有苯环 ③核磁共振氢谱有两组峰
3.(2022•河北省选择性考试节选)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.(2022•山东卷节选)H( )的同分异构体中,仅含有-OCH CH、-NH 和苯环
2 3 2
结构的有_______种。
5.(2022•湖南选择性考试节选) 是一种重要的化工原料,其同分异构体中能够发生银
镜反应的有_______种(考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为4:1:1的结构简式
为_______;
6.(2022·浙江省1月选考节选)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(不包括立体异构体)____ _____________。
①有两个六元环(不含其他环结构),其中一个为苯环;
②除苯环外,结构中只含2种不同的氢;
③不含—O—O—键及—OH
7.(2022·浙江省6月选考节选)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 。
8.(2023·广东省高三模拟节选)化合物Ⅰ( )的同分异构体中能同时满足以下条件的有
___________种(不考虑立体异构)。其中苯环上只有两种取代基的结构简式为___________(任写一种)。
①能发生银镜反应;
②能与FeCl 溶液发生显色反应;
3
③核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子。
9.(2022·全国乙卷36(7))在E()的同分异构体中,同时满足下列条件的总数为_______种。
a)含有一个苯环和三个甲基;
b)与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳;
c)能发生银镜反应,不能发生水解反应。
上述同分异构体经银镜反应后酸化,所得产物中,核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6:
3:2:1)的结构简式为_______。
第一步 根据限定条件确定同分异构体中所含官能团。
第二步 结合所给有机物有序思维:碳链异构→官能团位置异构→官能团类别异构。
第三步 确定同分异构体种数或根据性质书写结构简式。1.同分异构体书写的常见限制条件
2.限定条件下同分异构体书写方法
(1)“碎片”推测:依据分子式(不饱和度)信息、特殊结构信息、类别信息、化合物性质等推断官能团。
(2)碳架构建:除“碎片”以外的碳原子,按碳架异构搭建。
(3)“碎片”组装:先在苯环上进行基团定位→再考虑取代基的碳链异构→再考虑取代基在苯环上的位
置异构→最后考虑官能团类别异构。
(4)方法选择:“端基碎片”的位置异构一般选择“等效氢”,“定一移一”等方法;“非端基碎片”
的位置异构一般选择“插入法”。
①端基官能团(又称一价官能团),指在有机物的结构简式中只能位于末端的官能团,主要包括卤素原子、
硝基、氨基、羟基、羧基、醛基等。书写含有这些官能团的同分异构体时,可将其分子式变形为烃基和官能团
两部分,如R-CHO、R-X等。它们的同分异构体则取决于烃基部分的异构体数目,如甲基1种,乙基1种,丙
基2种,丁基4种。
②非端基官能团,分为桥基官能团、三叉基官能团、十字基官能团。桥基官能团(也称二价官能团)通常有:
羰基、酯基、酰胺基等;三叉基包括苯环的三取代、 、 ;十字基官能团包括 等;桥基
官能团通常采用插入法,其余均可采用烃基分配法确定。1.写出下列符合限定条件的同分异构体数目
结构简式 限定条件 种类
①能发生银镜反应,②酸性条件下水解产物物质的量之
比为2∶1,③不与NaHCO 溶液反应
3
①能与NaHCO 溶液反应,②还能与FeCl 溶液发生显色
3 3
反应
①含有六元环
②能发生银镜反应
①能使FeCl 溶液变紫色
3
②苯环上只有两个取代基团
③能发生水解反应
1.R为M( )的同分异构体,同时满足下列条件的R的结构有_______种(不含
立体异构)。
①只含两种官能团,能与FeCl 溶液发生显色反应,且苯环上连有两个取代基;
3
②1mol R最多能与2mol NaHCO 反应;
3
③核磁共振氢谱有6组吸收峰。
2. 的同分异构体中能同时满足下列条件的有_______种。
a.含苯环的醛、酮 b.不含过氧键( )
c.核磁共振氢谱显示四组峰,且峰面积比为3:2:2:1
3. 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_______。
4.F(C H N)的同分异构体中含有苯环的还有_______种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱中有4
8 11
组峰,且面积比为6∶2∶2∶1的是_______(写出其中的一种的结构简式)。
5.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。6.A( )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能与FeCl 溶液发生显色反应;②含有苯环,且苯环上含有硝基;③含有三种不同化学环境的氢原子。
3
7.H( )的同分异构体中,同时满足下列条件的有_______种(不考虑立体异构)。
①能发生水解反应和银镜反应;②苯环上有两个取代基;③含有碳碳双键。
其中,核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为 的同分异构体的结构简式为_______。
8.C( )的芳香化合物同分异构体中,能发生水解反应的有_______种(不含立体异构),其中核
磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的结构简式为_______。
9.芳香族化合物X是E( )的同分异构体,X具有以下特点:①只有一个环状
结构;②具有两个相同的官能团;③能发生银镜反应,X共有_______种(不考虑立体异构)。其中核磁共振
氢谱有四种不同化学环境的氢,且峰面积之比为3∶2∶2∶1,写出满足条件的所有结构:_______(写结构
简式)。
10.化合物I( )的同分异构体满足以下条件的有_______种(不考虑立体异构);
i.含苯环且苯环上只有一个取代基
ii.红外光谱无醚键吸收峰
其中,苯环侧链上有3种不同化学环境的氢原子,且个数比为 的结构简式为_______(任写一种)。
11.化合物W与H互为同系物,分子式为C H O,满足以下条件,化合物W的同分异构体有
10 12 2
_______种,写出其中核磁共振氢谱为5组峰的物质的结构简式_______。
a.苯环上有两个取代基;b.遇FeCl 溶液显紫色;c.可以发生银镜反应
3
12.T是与R( )组成元素种类相同的芳香化合物,满足下列条件的T有_______种结构。
①相对分子质量比R多14;
②能与金属 反应放出氢气,但不与NaHCO 反应;
3
③能发生银镜反应。
其中,在核磁共振氢谱上有5组峰且峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2的结构简式为_______(写出符合题
意的一种即可)。13.V( )的同分异构体有多种,满足下列条件的有_______种,写出其中核磁共振氢
谱峰面积比为2:2:2:3的结构简式_______。
①苯环上含有二个取代基,其中一个为
②可以发生水解反应
14.T是与R( )组成元素种类相同的芳香化合物,满足下列条件的T有___________种结构。
①相对分子质量比R多14;②能与金属Na反应放出氢气,但不与NaHCO 反应;③能发生银镜反应。
3
其 中 , 在 核 磁 共 振 氢 谱 上 有 5 组 峰 且 峰 面 积 之 比 为 1∶ 1∶ 2∶ 2∶ 2 的 结 构 简 式 为
_________________________________________(写出符合题意的一种即可)。
15.R为M( )的同分异构体,同时满足下列条件的R的结构有________种(不含立
体异构)。
①只含两种官能团,能与FeCl 溶液发生显色反应,且苯环上连有两个取代基;
3
②1 mol R最多能与2 mol NaHCO 反应;
3
③核磁共振氢谱有6组吸收峰。
16.化合物X是B( )的同分异构体,能发生银镜反应,则符合条件的X有_______种;其
中核磁共振氢谱有三组峰,峰面积比为 的同分异构体的结构简式为_______(任填一种)。
17.写出符合下列条件的D()的所有同分异构体的结构简式_______(同一碳原子上不能连2个-OH):
①能发生银镜反应但不能发生水解
②核磁共振氢谱峰面积比为2∶2∶2∶1∶1
③遇FeCl ,溶液显紫色
3
18.写出3种同时符合下列条件的化合物A( )的同分异构体的结构简式(不包括立体异构
体)_______。
①分子中存在六元环;
②不与钠反应;
③H-NMR显示只有4种不同化学环境的氢原子
19.M为 的一种同分异构体,且M含有苯环。已知:1mol M与饱和碳酸氢钠溶液
充分反应能放出2mol二氧化碳。M可能的结构有_______种。若M与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲
酸。M的结构简式为_______。
20.M与D()互为同分构体,同时满足下列条件的M的结构有_______种。写出其中任三种结构简式
_______
a.能发生银镜反应,遇FeCl 显紫色。
3b.结构中存在-NO 。
2
c.核磁共振氢谱显示有4组峰,峰面积之比为1:2:2:2。
21.苯的二元取代物M是酮基布洛芬( )的同分异构体,则符合条件
的M有_______种(不考虑立体异构);
①分子中含有两个苯环,且两个取代基均在苯环的对位;
②遇FeCl 溶液显紫色;
3
③能发生银镜反应;
④1mol M最多与3 mol NaOH反应。
其中不能与溴水发生加成反应的同分异构体的结构简式为_______ 。
10 或
22.化合物W的相对分子质量比化合物C大14,且满足下列条件的W的结构有_______种。其中核磁
共振氢谱图中有5组峰,峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的结构简式为_______。
①遇FeCl 溶液显紫色;②属于芳香族化合物;③能发生银镜反应。
3
23.(2022·浙江省马寅初中学高三选考模拟节选)写出同时满足下列条件的化合物B()的同分异构体的结
构简式:_______。
①1H-NMR谱图和IR谱检测表明:分子中含有5种不同化学环境的氢原子,无N-H键
②分子中含有两个环,且每个环成环原子数≥4
24.(2023届·江苏省南通市高三期初调研节选) 的一种同分异构体符合下列条件,
写出该同分异构体的结构简式:_______
I.能使溴的CCl 溶液褪色,能与Na反应放出H,不能与NaHCO 溶液反应;
4 2 3
Ⅱ.分子中含一个五元碳环和3种化学环境不同的氢原子。
25.(2023届·河北省邢台市高三开学考试节选)苯环上的一氯代物只有一种的A( )的
同分异构体有_______种,写出其中任意一种的结构简式_______。
26.(2022·河北省名校联盟高三联考节选)满足下列条件的A的芳香族同分异构体有_______种,其中苯
环上只有两个取代基的结构简式是_______。
①能发生银镜反应;
②核磁共振氢谱共有三组峰,且峰面积之比为2∶2∶1。考点二 依据合成框图及相关信息设计有机合成路线
1.(2022•海南省选择性考试节选)设计以 为原料合成 的路线_______(其他试
剂任选)。已知: +CO 。
2
2.(2022•河北省选择性考试节选)已知: 。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)。
3.(2022•湖南选择性考试节选)以 和 为原料,设计合成
的路线_______(无机试剂任选)。
4.(2022•山东卷节选)已知:
Ⅰ.
Ⅱ.、Ⅲ.
写出以4-羟基邻苯二甲酸二乙酯为主要原料制备合成 的路线_______。
5.(2022·浙江省1月选考节选)已知:R Br R MgBr
1 1
+
以化合物苯乙炔( )、溴苯和环氧乙烷( )为原料,设计如图所示化合物的合成路线(用流程
图表示,无机试剂、有机溶剂任选)_______。
第一步:从目标产物的结构出发
先观察目标产物的结构特点,特别是观察目标产物中所含的官能团。
第二步:目标产物中碳骨架与原料物质中碳骨架的联系
分析原料物质中碳骨架的变化和官能团的引入(或转化),结合已知信息或利用合成路线的某些片段,
采用逆推或正推法初步分析合成思路。
第三步:拆分
从目标产物出发逆推,切断关键的官能团或化学键,拆分得到反应物(或原料);从原料正推得到中间
产物。
第四步:合成
根据之前拆分的步骤和关键物质从原料正向梳理,设计合成路线。表达方式 A――→B――→C……―→D
总体思路 根据目标分子与原料分子的差异构建碳骨架和实现官能团转化
设计关键 信息及框图流程的运用
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
正向合 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
成法 能团的转化),从而设计出合理的合成路线,其思维程序为
……。
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
常用方法 逆向合
料分子,并进行合成路线的设计,其思维程序为
成法
……。
采用正推和逆推相结合的方法,是解决合成路线题的最实用的方
正逆双
法,其思维程序为
向合成法
……。
1.以化合物I为原料,可合成丙烯酸V、丙醇VII等化工产品,进而可制备聚丙烯酸丙酯类高分子材
料。
选用含二个羧基的化合物作为唯一的含氧有机原料,参考上述信息,制备高分子化合物VIII的单体。
写出VIII的单体的合成路线_______(不用注明反应条件)。
2.(2023·浙江省温州中学高三模拟)以 、乙烯、甲醇为原料,设计下图所示化合物的合成路线
(用流程图表示,无机试剂(不含碳元素)、有机溶剂任选) _______。
8.(2022·湖南省高三三模节选)设计由HO(CH)OH和乙醇为起始原料制备
2 7的合成路线______(无机试剂、反应条件试剂任选)。
3.(2023·安徽省高三二模节选)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:_______。
4.已知: +RX――→ +HX(R 为烃基,X 为卤素原子)。2-氨基苯乙醚(
)可用作燃料、香料、医药中间体。请设计以苯酚和乙醇为起始原料制备2-氨基苯乙醚的
合成路线(无机试剂任选)。
5.(2023·河北省邢台市高三开学考试节选)已知:
(ⅰ)
(ⅱ)环氧羧酸酯在一定条件下可发生反应:
2-苯基-1-丙醇( )是一种重要的有机合成原料,请以苯乙酮( )
和 为原料,设计合成2-苯基-1-丙醇( )的合成路线_______(无机试剂、含有
两个及两个以下碳的有机试剂任选)。
考点三 有机合成与推断综合
1.(2023•湖北省选择性考试,17)碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一。某同学从基础化工原料
乙烯出发,针对二酮H设计了如下合成路线:回答下列
问题:
(1)由A→B的反应中,乙烯的碳碳_______键断裂(填“π”或“σ”)。
(2)D的同分异构体中,与其具有相同官能团的有_______种(不考虑对映异构),其中核磁共振氢谱有三
组峰,峰面积之比为 的结构简式为_______。
(3)E与足量酸性KMnO 溶液反应生成的有机物的名称为_______、_______。
4
(4)G的结构简式为_______。
(5)已知: ,H在碱性溶液中易发生分子内
缩合从而构建双环结构,主要产物为I( )和另一种α,β-不饱和酮J,J的结构简式为
_______。若经此路线由H合成I,存在的问题有_______(填标号)。
a.原子利用率低 b.产物难以分离 c.反应条件苛刻 d.严重污染环境
2.(2023•湖南卷,18)含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性,一种合成该类化
合物的路线如下(部分反应条件已简化):
回答下列问题:
(1)B的结构简式为_______;(2)从F转化为G的过程中所涉及的反应类型是_______、_______;
(3)物质G所含官能团的名称为_______、_______;
(4)依据上述流程提供的信息,下列反应产物J的结构简式为_______;
(5)下列物质的酸性由大到小的顺序是_______(写标号):
① ② ③
(6) (呋喃)是一种重要的化工原料,其能够发生银镜反应的同分异构体中。除HC=C=CH-CHO
2
外,还有_______种;
(7)甲苯与溴在FeBr 催化下发生反应,会同时生成对溴甲苯和邻溴甲苯,依据由C到D的反应信息,
3
设计以甲苯为原料选择性合成邻溴甲苯的路线_______(无机试剂任选)。
3.(2023•广东卷,20)室温下可见光催化合成技术,对于人工模仿自然界、发展有机合成新方法意义
重大。一种基于 、碘代烃类等,合成化合物ⅶ的路线如下(加料顺序、反应条件略):
(1)化合物i的分子式为 。化合物x为i的同分异构体,且在核磁共振氢谱上只有2组峰。x
的结构简式为 (写一种),其名称为 。
(2)反应②中,化合物ⅲ与无色无味气体y反应,生成化合物ⅳ,原子利用率为 。y为
。
(3)根据化合物V的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型
a 消去反应
b 氧化反应(生成有机产物)
(4)关于反应⑤的说法中,不正确的有___________。
A.反应过程中,有 键和 键断裂
B.反应过程中,有 双键和 单键形成
C.反应物i中,氧原子采取sp3杂化,并且存在手性碳原子
D. 属于极性分子,分子中存在由p轨道“头碰头”形成的 键
(5)以苯、乙烯和 为含碳原料,利用反应③和⑤的原理,合成化合物ⅷ。基于你设计的合成路线,回答下列问题:
(a)最后一步反应中,有机反应物为 (写结构简式)。
(b)相关步骤涉及到烯烃制醇反应,其化学方程式为 。
(c)从苯出发,第一步的化学方程式为 (注明反应条件)。
4.(2023•全国乙卷,36)奥培米芬(化合物J)是一种雌激素受体调节剂,以下是一种合成路线(部分反应
条件己简化)。
已知:
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称是_______。
(2)C的结构简式为_______。
(3)D的化学名称为_______。
(4)F的核磁共振谱显示为两组峰,峰面积比为1∶1,其结构简式为_______。
(5)H的结构简式为_______。
(6)由I生成J的反应类型是_______。
(7)在D的同分异构体中,同时满足下列条件的共有_______种;
①能发生银镜反应;②遇FeCl 溶液显紫色;③含有苯环。
3
其中,核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为_______。
5.(2023•全国甲卷,36)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 c.NaOH/C HOH d.AgNO/NH
3 2 4 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_______。
6.(2023•北京卷,17)化合物 是合成抗病毒药物普拉那韦的原料,其合成路线如下。
已知:P-Br
(1)A中含有羧基,A→B的化学方程式是 。
(2)D中含有的官能团是 。
(3)关于D→E的反应:
① 的羰基相邻碳原子上的C-H键极性强,易断裂,原因是 。
②该条件下还可能生成一种副产物,与E互为同分异构体。该副产物的结构简式是 。
(4)下列说法正确的是 (填序号)。
a.F存在顺反异构体
b.J和K互为同系物
c.在加热和Cu催化条件下, 不能被O 氧化
2
(5)L分子中含有两个六元环。 的结构简式是 。
(6)已知: ,依据 的原理, 和 反应得到了 。
的结构简式是 。
第一步:审题
看清题中已知信息和框图信息,综合已知信息和框图信息,理解物质的转化过程。
第二步:分析
一看碳链结构变化:根据已知物质的结构简式,确定反应前后碳链的增减、形状的变化 (如碳链变成
了碳环),确定反应过程。
二看官能团变化:如果反应中已经给出了部分物质的结构简式,可对比这些物质的结构简式,确定未
知物质的结构和反应过程。
三看反应条件:观察反应过程的条件,可推断物质变化过程中可能发生的反应和反应类型。
第三步:解题
有机推断的过程完成后,分析题中问题,确定所要书写的有机物的结构、重要的反应等,解答时要注
意规范书写有机物的结构简式,特别注意氢原子数的书写,有些题目解答过程可能和分析过程交替进行,
从而使解题过程不断深入,此外,有些题目的问题中也蕴含着解题的信息,应注意合理运用。
第四步:检查
最后要对照试题进行认真的检查核对,避免失误。1.官能团的结构、特征性质
官能团 结构 性质
碳碳双
易加成、易氧化、易加聚
键
①跟X、H、HX等发生1,2或1,4加成
不饱和烃 2 2
二烯烃 反应;②加聚;③易被氧化;④能与乙烯等
发生双烯合成反应形成六元环
碳碳三
—C≡C— 易加成、易氧化
键
易取代(如溴乙烷与NaOH水溶液共热生成
卤素原子 —X(X表示Cl、Br等) 乙醇)、易消去(如溴乙烷与NaOH醇溶液共
热生成乙烯)
易取代、易消去(如乙醇在浓硫酸、170 ℃条
件下生成乙烯)、易催化氧化、易被强氧化
醇 —OH
剂氧化(如乙醇在酸性KCr O 溶液的作用下
2 2 7
被氧化为乙醛甚至乙酸)
羟基 极弱酸性(酚羟基中的氢能与NaOH溶液反
应,但酸性极弱,不能使指示剂变色)、易
酚羟基 —OH 氧化(如无色的苯酚晶体易被空气中的氧气
氧化为粉红色)、显色反应(如苯酚遇FeCl 溶
3
液呈紫色)
易氧化(如乙醛与银氨溶液共热生成银镜)、
醛基
易还原
羰基
易还原(如丙酮在催化剂、加热条件下被H
2
(酮)羰基
还原为2-丙醇)
酸性(如乙酸的酸性强于碳酸,乙酸与NaOH
羧基 溶液反应)、易取代(如乙酸与乙醇在浓硫
酸、加热条件下发生酯化反应)
易水解(如乙酸乙酯在稀硫酸、加热条件下
酯基 发生酸性水解,乙酸乙酯在NaOH溶液、加
热条件下发生碱性水解)
如环氧乙烷在酸催化下与水一起加热生成乙
醚键 R—O—R
二醇
如酸性条件下,硝基苯在铁粉催化下被还原
硝基 —NO
2
为苯胺2.有机物的命名
(1)命名关键:①确定类别 ②选准主链 ③注意细节(如数字与汉字不能直接相连)
(2)多官能团有机物命名:含有多个不同官能团化合物的关键在于要选择优先的官能团作为母体。官能
团作为母体的优先顺序为(以“>”符号表示优先):羧酸>酯>醛>酮>醇>胺。
3.由反应条件推断官能团或反应类型
反应条件 思维方向
氯气、光照 烷烃取代、苯的同系物侧链上的取代
液溴、催化剂 苯及苯的同系物发生苯环上的取代
浓溴水 碳碳双键和碳碳三键加成、酚取代、醛氧化
氢气、催化剂、加热 碳碳双键和碳碳三键苯、醛、酮加成
氧气、催化剂、加热 某些醇氧化、醛氧化
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、醇酚等氧化
银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液 醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖等氧化
氢氧化钠溶液、加热 卤代烃水解、酯水解等
氢氧化钠的醇溶液、加热 卤代烃消去
浓硫酸,加热 醇消去、醇酯化、醇成醚
浓硝酸、浓硫酸,加热 苯环上取代
稀硫酸,加热 酯水解、二糖和多糖等水解
氢卤酸(HX),加热 醇取代
4.有机反应类型及重要有机反应
反应
重要的有机反应
类型
卤代烃的水解:CHCHBr+NaOH――→CHCH OH + NaBr
3 2 3 2
硝化反应: +HO—NO ――→ + H O
2 2
取代 苯环上的卤代: +Cl――→ + HC l
2
反应
苯环上的磺化: +HO—SOH(浓)――→ + H O
3 2
皂化反应: +3NaOH――→ +3C H COONa
17 35酯化反应(环酯): + H O
2
二肽水解: +HO―→
2
烯烃的加成:CH—CH===CH +HCl――→
3 2
或CHCHCHCl
3 2 2
加成
炔烃的加成:CH≡CH+HO――→
2
反应
苯环加氢:
DielsAlder反应:
消去 醇分子内脱水生成烯烃:C HOH――→CH == =CH ↑ + H O
2 5 2 2 2
反应 卤代烃脱HX生成烯烃:CHCHBr+NaOH――→CH == =CH ↑ + NaBr + H O
3 2 2 2 2
单烯烃的加聚:nCH===CH ――→CH —CH
2 2 2 2
加聚
反应
双烯烃的加聚: ――→
二元醇与二元酸之间的缩聚:n +nHOCH CHOH
2 2
+(2n-1)H O
2
缩聚 羟基酸的缩聚: + ( n - 1)H 2 O
反应
氨基酸之间的缩聚:nHNCH COOH+ ――→
2 2
+ ( 2 n - 1)H O
2
苯酚与HCHO的缩聚:n +nHCHO――→ +(n-1)H O
2
催化氧化:2CHCHOH+O――→2CHCHO+2HO
3 2 2 3 2
醛基与银氨溶液的反应:CHCHO+2[Ag(NH)]OH――→CHCOONH + 2Ag ↓ +
3 3 2 3 4
氧化
3NH + H O
反应 3 2
醛基与新制氢氧化铜的反应:CHCHO+2Cu(OH) +NaOH――→CH COONa +
3 2 3
Cu O↓ + 3H O
2 2
还原 醛基加氢:CHCHO+H――→CHCHOH
3 2 3 2反应
硝基还原为氨基:
5.常见有机物之间的转化
6.有机推断题的常见“突破口”
突破口 常见实例
①浓硫酸加热可能是乙醇制乙烯或酯化反应;②NaOH的醇溶液可能是卤代烃消去反
应生成烯;③NaOH的水溶液是卤代烃取代反应生成醇;④光照可能是烷烃或苯环侧
反应条件
链发生卤代反应;⑤Fe或FeX 作催化剂是苯环卤代反应;⑥浓硫酸、浓硝酸是苯环
3
发生硝化;⑦稀硫酸或NaOH溶液可能是酯的水解;⑧Cu/O 是醇氧化生成醛
2
①加FeCl 溶液发生显色反应,可能是酚类;②能与银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液
3
反应一定含醛基;③能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色的含有碳碳双键或碳碳三键;
特征现象
④与Na反应生成H 的含有-OH或-COOH;⑤与碳酸盐反应生成CO 的含有-
2 2
COOH;⑥能水解的含有酯基或-X
①连续氧化,醇→醛→羧酸;②既能被氧化又能被还原的是醛;③A(ⅰ:NaOH溶
转化关系
液;ⅱ:H+)→B,则A、B可能分别为酯、酸
①相对分子质量增加16,可能是加进了一个氧原子;②根据发生酯化反应生成物减轻
特定的量
的质量就可以求出羟基或羧基的个数;③由Ag的质量可确定醛基的个数
题型一 依据有机物的结构与性质进行推断
1.(2023·吉林长春高三质量监测一模)卡龙酸是一种医药中间体,主要用于蛋白酶抑制剂的合成。以
下是卡龙酸的一种合成路线(部分试剂和条件省略,不考虑立体异构)(1)A中碳原子杂化方式为 。
(2)反应②所需的试剂和条件为 。
(3)D的化学名称为 。
(4)反应③的化学方程式为 ,反应类型为 。
(5)G中含有的官能团名称为 。
(6)写出满足下列条件的B的同分异构体的结构简式 。
①能发生银镜反应;②核磁共振氢谱显示有3组峰,峰面积之比为
(7)以乙炔和乙醇为有机原料,合成 的路线如下(反应条件
已略去,无机试剂任选),其中Y的结构简式为 。
2.(2024·河南新乡高三一模)化合物F是合成某药物的中间体,其合成路线如下:
(1)A的名称为 。
(2)B分子中含氧官能团的名称为 , 中碳原子的杂化方式为 。
(3) A、B、C、D、E分子中含有手性碳原子的是 (填标号)。
(4)C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: (任写一种)。
①除苯环外不含其他的环,且苯环上有5个取代基。
②分子中有4种不同化学环境的氢原子。
(5)D→E的反应类型为 。(6)设计以乙烯和 为原料制备治疗类风湿关节炎药物中间体 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) 。
3.(2024·江苏徐州高三期中)化合物F是制备汉防已甲素的重要中间体,一种合成路线如下:
(1)A分子中碳原子杂化轨道类型为 。
(2)C→D的反应类型为 。
(3)D→E的反应须经历D→X→E,中间体X的分子式为C H NO Br,写出X的结构简式
18 19 3 2
。
(4)写出满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式 。
①分子中含3种不同化学环境的氢原子
②一定条件下能与银氨溶液反应,且在碱性条件下能水解
(5)已知: (R、 代表烃基或H, 代表烃基)。写出以
、CHNO 和 为原料制备 的合成路线流程图(无机试剂
3 2
和有机溶剂任选,合成路线流程图示例见本题题干) 。
4.(2024·江苏镇江高三期中)某研究小组按下列路线合成药物利培酮。已知:①
②
请回答:
(1)化合物A中碳原子的杂化方式是 。
(2)E→F的过程中涉及两步反应,其反应类型依次为 。
(3)G的结构简式为 。
(4)写出同时符合下列条件的化合物A的一种同分异构体的结构简式 。
① 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,没有C=N键和氮氧键
②分子中有一个含氧六元环 ,无其他环
(5)设计以 、 和 为原料合成 的路线 (用流程图表
示,其它无机试剂任选)。
5.(2024·湖南省湘东九校高三联考)苯巴比妥是一种巴比妥类的镇静剂及安眠药,其合成路线如下所
示(部分试剂和产物已略去):
已知:
i.
ii.
回答下列问题:
(1)A→B的反应试剂与条件为 。
(2)D的化学名称为 。
(3)F→苯巴比妥的化学方程式为 。
(4)符合下列条件的苯巴比妥的同分异构体共有 种。①分子中有2个苯环
②既能与 溶液反应也能与盐酸反应
③核磁共振氢谱共5组峰
(5)苯巴比妥钠(结构为 )是苯巴比妥的钠盐,两者均有镇静安眠的疗效。请
从结构—性质—用途的角度分析以下原因:
①苯巴比妥钠比苯巴比妥更适用于静脉注射:
②苯巴比妥钠的水溶液易变质,需制成粉针剂保存: 。
(6)巴比妥类药物可发生酮式-烯醇式互变异构电离出H+ 。分子状
态的药物更易被大脑吸收,药效更快。可设计将R 、R 用 (填序号)替代来研制快效巴比妥类新
1 2
药。
①卤素原子②硝基③烷烃基
(7)参照上述合成路线和信息,设计以CHCHOH、CH(COOH) 、CO(NH) 为原料,以及必要的有机
3 2 2 2 2 2
溶剂、无机溶剂合成 的路线 。
6.(2024·重庆沙坪坝重庆一中高三月考)Pomalidomide是第三代免疫调节剂,用于治疗复发难治多发
性骨髓瘤,其合成路线如下图所示:
已知: 。回答下列问题:
(1)A中所含官能团名称为 ;F的名称为 。
(2)G的结构简式为 。
(3)B→C的反应方程式为 。
(4)生成E的反应类型为 。
(5)下列说法错误的是___________(填序号)。
A. 与足量NaHCO 溶液反应,放出 气体
3
B. 与新制氢氧化铜反应最多生成 沉淀
C.B的同分异构体中,只存在一种能水解的官能团,且苯环上有三个取代基的有20种(不考虑立体异
构)
D.E的核磁共振氢谱有11组峰
(6)I的结构简式为 。
(7)以邻二硝基苯和丙二酸为原料,仅限三步合成有机物 ,写出中间产物Ⅰ和中间产
物Ⅱ的结构简式:
、 。
7.(2023·湖北省武汉市高三调研测试)化合物M(奥司他韦)是目前治疗流感的最常用药物之一,其合成
路线如下:
已知:(B oc) O的结构简式为
2
回答下列问题:
(1)M中不含氧的官能团的名称是_______。
(2)有机物C的结构简式为_______。
(3)E与NaOH溶液共热的化学方程式为_______。
(4) (B oc) O的核磁共振氢谱有_______组峰。
2
(5)G→H的反应类型是_______。
(6)B有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体共有_______种(不考虑立体异构)。a.分子结构中含有-CF
3
b.能与NaHCO 溶液发生反应产生气体
3
(7)参照上述合成路线,以CHCHO和 为原料设计合成
3
的路线_______(其它试剂任选)。
8.(2023·浙江省七彩阳光联盟、金华十二校高三联考)聚乙烯吡咯烷酮(PVP)是一种水溶性聚合物,在
水中具有优良的溶解性,还有生物降解性、生理相容性、低毒性、高分子表面活性剂性质以及与某些化合
物具有良好的复配能力和对盐、酸及热的高稳定性,目前广泛用于医药、日用化学品、食品加工、表面活
性剂工业等领域,需求量很大。某一种合成聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的路线如图:
试分析并回答:
(1)下列有关 吡咯烷酮的说法不正确的是 _______ 。
A.它的分子式是C HON,易溶于水
4 7
B.它的官能团名称是肽键,能发生水解反应
C.它可以用 与氨在一定条件下制取
D.它不能用来合成尼龙 (聚丁内酰胺)
(2)反应(I)有副反应,在生成 的同时,产物另外还有三种无机氧化物,其化学方程式是
_______ ,该有机产物的名称是 _______ 。
(3)合成乙烯吡咯烷酮时,先发生反应(II),而不用 吡咯烷酮直接与氯乙烯反应的主要原因是
_______ 。
(4)写出符合下列条件的 吡咯烷酮的同分异构体的结构简式 _______ 。
①含酰胺基(羰基与-NH 直接相连);
2
②链状结构且能使溴水褪色。
(5)试以乙炔为原料,用图示表示 的合成路线 _______(①写明条件、试剂、反应类型等;②α—吡咯烷酮钠可直接使用)。
9.白藜芦醇的化学合成前体化合物H的合成路线如下:(其中R表示
)
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称是_______。
(2)A生成B的化学方程式是_______。
(3)D生成E的化学方程式可表示为:D=E+H O,E的结构简式是_______。
2
(4)反应①②③④⑤中属于消去反应的有_______。
(5)W是分子式比A少两个CH 的有机化合物,W的同分异构体中,同时满足如下条件的有_______种,
2
其中核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积比为3:2:2:1的结构简式为_______。
条件:a)芳香族化合物;b)1 mol W与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2 mol二氧化碳。
(6)根据上述信息,写出以 为原料合成 的路线(不需注明
反应条件)_______。
题型二 依据题中的新信息进行推断
10.(2024·北京丰台区高三期中)螺环化合物M具有抗病毒、抗肿瘤功能,其合成路线如下:已知:Ⅰ.-CHO+-CH -COOR +H O
2 2
Ⅱ.
(1)A→B的反应类型为 。
(2)C中含有的官能团是 。
(3)酸性环境下电化学氧化法可实现B→D的一步合成,阳极区涉及到的反应有:
ⅰ.Mn2+-e-=Mn3+;
ⅱ. ,Mn2+可循环利用。
(4)D→E的化学方程式为 。
(5)试剂a的分子式为C HOCl,其结构简式为 。
4 5 3
(6)H分子中含有一个六元环和一个五元环。I的结构简式为 。
(7)关于J的说法正确的是 。
a.含有手性碳原子
b.能发生消去反应
c.在加热和Cu催化条件下,不能被O 氧化
2
d.存在含苯环和碳碳三键的同分异构体
(8)E、K中均含有“—C≡N”,K的结构简式为 。
11.(2024·重庆市重庆八中高三适应性考试)某研究小组按如图所示路线合成抗癌药物J(存达,
Treanda)。已知:① ;
②2RCOOH +RCOOH
回答下列问题:
(1)A中所含官能团的名称为 。D的化学名称为 。
(2)B的结构简式为 。
(3)B→C的反应类型为 。
(4)F→G的化学方程式为 。
(5)同时符合下列条件的化合物E的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①能发生银镜反应 ②能与NaHCO 反应产生气体 ③无环状结构
3
(6)等物质的量的I与J分别在一定条件下与足量NaOH溶液反应,消耗NaOH的物质的量之比为
。
(7)用流程图表示以乙烯为原料,合成三乙醇胺( ),其他无机试剂任选 。
12.(2024·辽宁省部分县级重点中学高三联考)化合物W是合成风湿性关
节炎药物罗美昔布的一种中间体,其合成路线如下。已知:
(ⅰ) + ;
(ⅱ) +RCl 。
(1)A的化学名称是 ,B中所含官能团的名称是 。
(2)D→E和F→G的作用是 。
(3)写出由G生成H的反应的化学方程式: 。
(4)写出I的结构简式: 。
(5)X的同分异构体中,写出符合下列条件的结构简式: 。
①含有苯环;
②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为2∶2∶2∶1。
(6)由C生成D的反应类型是 。
(7)由甲苯和 制备 的合成路线如下(部分反应条件已略去),其中M
和N的结构简式分别为 和 。13.有机化合物H是合成药品的重要中间
体,其合成路线如图所示:
已知:
(1)H中的含氧官能团名称是___________。
(2)用系统命名法写出A的名称___________;G的结构简式为:___________。
(3)X比A多一个碳原子,且为A的同系物,请问X的结构有___________种(不考虑立体异构)。
(4)请写出B在条件①下的化学反应方程式:___________。
(5)写出D和E反应生成F时,其副产物为___________。
(6)根据上述路线中的相关知识,以 和E为原料(无机试剂任选),设计合成有机物
,写出合成路线___________。
14.利格列汀是一种 抑制剂,为广大糖尿病患者提供了一种强效、安全及简便的治疗方案。
其部分合成路线如图:已知:i. ( 、 、 均为烃基)
ii.
(1)B与氢气加成后得产物X,满足下列要求的X的同分异构体有___________(写结构简式)。
I.具有两性 II.两分子X间可形成六元环
(2)A+B→C的反应方程式___________。
(3)H的结构简式为___________,反应①与反应②___________(填“可以”或“不可以”)交换顺序,
原因是___________。
(4)下列关于F的说法中,正确的是___________(填标号)。
a.为平面型分子 b.可以发生水解反应 c.分子中含 结构
(5)根据题目信息,写出以邻苯二胺( )和1-丙醇为主要原料(其它试剂自选)制备
的合成路线___________。
≡CCH BrBr ≡CCH Br15.2, 3-二羟基苯甲酸属于医药中间体,该物质对环境可能有危害。最近研
2 2 2
究发现以该物质为原料可以合成一种具有杀菌活性的化合物J,其合成路线如下:已知:①由B和一种一溴代烃发生取代反应可以生成C。
②
回答下列问题:
(1)A的分子式为___________。
(2)E中含氧官能团的名称为___________。
(3)由A →B的反应类型为___________。
(4)由C →D的化学反应方程式为___________。
(5)A的一种同分异构体 与足量NaHCO 溶液发生反应的化学方程式为___________。
3
(6)F的结构简式为___________。
(7)同时符合下列条件的B的同分异构体还有___________种;其中核磁共振氢谱峰面积之比为3:2:
2: 1的所有同分异构体的结构简式为___________。
①含有苯环
②苯环上有3个取代基
③消耗 Na与NaOH之比为2 : 3
16.(2023·湖南省湖湘名校教育联合体高三大联考)近日,由蒋华良院士和饶子和院士领衔的联合课题
组,综合利用虚拟筛选和酶学测试相结合的策略进行药物筛选,发现肉桂硫胺是抗击新型冠状病毒的潜在
用药,其合成路线如图:已知:I.
II.
回答下列问题:
(1)D中所含官能团名称为____。
(2)F的结构简式为____。
(3)由A生成B的化学方程式为____。
(4)下列说法正确的是____(填标号)。
A.验证由C生成D后的反应混合液中还残留有C,可以采用酸性高锰酸钾溶液
B.E的化学名称为3-苯基丙烯酸,1molE与足量的H 反应,最多可以消耗5molH
2 2
C.I的分子式为C H NOS,F与H生成I的反应为取代反应
20 25 2
D.C分子中最多有15个原子共平面
(5)符合下列条件的D的同分异构体共有____种。
①含有苯环;与NaOH溶液反应时,最多可消耗3molNaOH
②能水解,且能发生银镜反应其中核磁共振氢谱显示有四种不同化学环境的氢,且峰面积之比为
6∶2∶1∶1的结构简式为____(任写一种)。
(6)设计由乙醇制备 的合成路线____(无机试剂任选)。
17.化合物M是一种新型有机酰胺,在工业生产中有重要作用,以有机物A、乙烯和苯为原料合成M
的路线如下:已知:i)RCHO+R'CHCHO
2
ⅱ)
回答下列问题:
(1)已知A是一种烃的含氧衍生物,相对分子质量为58,氧的质量分数为55.2%,核磁共振氢谱显示只
有一组峰,可发生银镜反应,试写出A的结构简式:___________。
(2)B→C的反应类型为___________反应;D中含氧官能团为___________(填写名称)。
(3)F+H→M的化学反应方程式为:___________。
(4)X是G的一种同系物,分子式为C H NO ,写出一种同时满足下列条件的X的同分异构体的结构
9 11 2
简式:___________。
①属于 氨基酸
②含有苯环,且苯环上只有一个取代基
③分子中有7种不同化学环境的氢
(5)参照上述合成路线,以乙烯、乙醇为原料,设计制备 的合成路线:___________。