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有机合成与推断综合题的分析应用
有机综合题常见推断方法
1.以特征产物为突破口来推断碳骨架结构和官能团的位置
(1)醇的氧化产物与结构的关系
(2)由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。
(3)由取代产物的种类或氢原子环境可确定碳骨架结构。有机物取代产物越少或相同化学环境的氢原子
数越多，说明该有机物结构的对称性越高，因此可由取代产物的种类或氢原子环境联想到该有机物碳
骨架结构的对称性而快速进行解题。
(4)由加氢后的碳骨架结构可确定碳碳双键或碳碳三键的位置。
(5)由有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯，可确定该有机物是含羟基的羧酸；根据酯的结构，可
确定 —OH与—COOH的相对位置。
2.根据关键数据推断官能团的数目
(1)—CHO
(2)2—OH(醇、酚) H ，2—COOH H 。
2 2
(3)2—COOH CO ，—COOH CO 。
2 2
(4) —C≡C— 。
(5)RCH OH CH COOCH R。
2 3 2
(M) (M+42)
r r
3.根据新信息类推
(1)丙烯α⁃H被取代的反应：CH
3
—CH==CH
2
+Cl
2
Cl—CH
2
—CH==CH
2
+HCl。
(2)共轭二烯烃的1，4⁃ 加成反应：①CH ==CH—CH==CH +Br ―→ ；
2 2 2
② + 。
(3)烯烃被O 氧化：R—CH==CH R—CHO+HCHO。
3 2
(4)苯环侧链的烃基(与苯环直接相连的碳原子上含有氢原子)被酸性KMnO 溶液氧化：
4
。
(5)苯环上的硝基被还原： 。
(6)醛、酮的加成反应(加长碳链，—CN水解得—COOH)：
①CH CHO+HCN ；
3
② +HCN ；
③CH CHO+NH (制备胺)；
3 3
④CH CHO+CH OH (制半缩醛)。
3 3
(7)羟醛缩合： + 。
(8)醛或酮与格氏试剂(R'MgX)发生加成反应，所得产物经水解可得醇：
+R'MgX―→ 。
(9)羧酸分子中α⁃H被取代的反应：RCH
2
COOH+Cl
2
+HCl。(10)羧酸用LiAlH 还原时，可生成相应的醇：RCOOH RCH OH。
4 2
(11)酯交换反应(酯的醇解)：R COOR +R OH―→R COOR +R OH。
1 2 3 1 3 2
1.(2024·河北，18)甲磺司特(M)是一种在临床上治疗支气管哮喘、特应性皮炎和过敏性鼻炎等疾病的药
物。M的一种合成路线如下(部分试剂和条件省略)。
回答下列问题：
(1)A的化学名称为 。
(2)B→C的反应类型为 。
(3)D的结构简式为 。
(4)由F生成G的化学方程式为 。
(5)G和H相比，H的熔、沸点更高，原因为 。
(6)K与E反应生成L，新构筑官能团的名称为 。
(7)同时满足下列条件的I的同分异构体共有 种。
(a)核磁共振氢谱显示为4组峰，且峰面积比为3∶2∶2∶2；
(b)红外光谱中存在C==O和硝基苯基( )吸收峰。
其中，可以通过水解反应得到化合物H的同分异构体的结构简式为 。
答案 (1)丙烯酸 (2)加成反应 (3) (4) +HNO
3
+H O (5)H分子中存在羟基，能形成分子间氢键 (6)酰胺基 (7) 6
2解析 由图可知，A与CH OH发生酯化反应生成B，则A的结构简式为CH ==CHCOOH；B与CH SH发
3 2 3
生加成反应生成C( )；C在碱性条件下发生水解反应，酸化后生成D(
)；D与SOCl 发生取代反应生成E( )；由F的分子式及F
2
转化为G的条件可知，F为 ；F发生硝化反应生成G，结合I的结构简式为
知，G为 ；G在一定条件下反应生成H( )；H与 发生取代
反应生成I( )；I与CH CH ONa发生反应生成J( )；J发生硝基的还原生成K(
3 2
)；K与E发生取代反应生成L；L与 反应生成M。
(7)I的分子式为C H NO ，其不饱和度为6，其中苯环占4个不饱和度，C==O和硝基各占1个不饱和度，
9 9 4
因此满足条件的同分异构体中除了苯环、C==O和硝基之外没有其他不饱和结构。由题给信息，结构中存
在“ ”，根据核磁共振氢谱中峰面积之比为3∶2∶2∶2可知，结构中不存在羟基、存在
甲基，结构高度对称，硝基苯基和C==O共占用3个O原子，还剩余1个O原子，因此剩余的O原子只能
插入两个相邻的C原子之间。不考虑该O原子，碳架异构有2种，且每种都有3个位置可以插入该O原子，
如图： ， (序号表示插入O原子的位置)，符合题意的同分异构体
共有6种。其中，能够水解生成H( )的结构简式为
。
2.(2024·湖南，17)化合物H是一种具有生物活性的苯并呋喃衍生物，合成路线如下(部分条件忽略，溶
剂未写出)：回答下列问题：
(1)化合物A在核磁共振氢谱上有 组吸收峰。
(2)化合物D中含氧官能团的名称为 、 。
(3)反应③和④的顺序不能对换的原因是 。
(4)在同一条件下，下列化合物水解反应速率由大到小的顺序为 (填标号)。
① ②
③
(5)化合物G→H的合成过程中，经历了取代、加成和消去三步反应，其中加成反应的化学方程式为
。
(6)依据以上流程信息，结合所学知识，设计以 和Cl CHOCH 为原料合成 的路
2 3
线(HCN等无机试剂任选)。
答案 (1)6 (2)醛基 醚键 (3)防止酚羟基被氧化 (4)①③②
(5)(6)
解析 (1)由A的结构可知，A有6种等效氢，即核磁共振氢谱上有6组吸收峰。(4) 中F的
电负性很强，—CF 为吸电子基团，使—OOCH中C—O更易断裂，水解反应更易进行， 中
3
—CH 是斥电子基团，使—OOCH中C—O更难断裂，水解反应更难进行，因此在同一条件下，化合物水
3
解反应速率由大到小的顺序为①③②。(5)化合物G→H的合成过程中，G发生取代反应，羟基上的H被—
CH COCH 取代得到 ， 中的醛基发生加成反应得到 ，
2 3
中的羟基发生消去反应得到H。(6) 和Cl CHOCH 在TiCl 的作用下发生类似反应
2 3 4
⑥的反应得到 ， 与HCN加成得到 ， 在酸性
条件下水解得到 ，再发生缩聚反应得到 ，具体合成路线见答案。
3.(2023·湖北，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9∶2∶1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
答案 (1)π (2)7
(3)乙酸 丙酮
(4)
(5) ab解析 (2)D为( )，分子式为C H O，含有羟基的同分异构体分别为
5 12
、 、 、
、 (D自身)、 、
、 共8种，除去D自身，还有7种同分异构体，其中
核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为9∶2∶1的结构简式为 。(3)E为
，酸性高锰酸钾可以将双键氧化断开，生成 和 。(5)根据
已知反应特征可知，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
J( )。若经此路线由H合成I，会同时产生两种不饱和酮，二者互溶，难以分离，导致原子利
用率低。题型突破练(A) [分值：50 分]
1.(11分)(2024·江西赣州二模)有机化合物H是合成药物盐酸维拉帕米的重要中间体，其合成路线如下。
(1)A分子中所含官能团的名称为 ，D生成E的反应类型为 。
(CH O)
3 2
(2) SO 的结构简式为 ，则其化学名称是 。
2
(3)A~E中含有手性碳原子的化合物是 (填字母)。化合物G中的C原子的杂化方式有
种。
(4)化合物F的结构简式为 。
(5)由C生成D的化学方程式为 。
(6)仅含一种官能团的芳香族化合物W是B的同分异构体，1 mol W能与2 mol NaOH溶液发生反应，W共
有 种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比为6∶2∶1∶1的结构简式为
(任写一种)。
答案 (1)(酚)羟基、醚键 取代反应 (2)硫酸二甲酯 (3)E 3 (4)BrCH CH CH Cl
2 2 2(5) +NaCN +NaCl (6)17 、
(任写一种)
解析 根据C的结构简式和C到D的转化条件并结合D的分子式可知，D的结构简式为
，由E、G的结构简式可知，F的结构简式为BrCH CH CH Cl。(6)已知B的分子式为
2 2 2
C H O ，仅含一种官能团的芳香族化合物W是B的同分异构体，1 mol W能与2 mol NaOH溶液发生反应
8 10 2
即含有2个酚羟基，则若含有3个取代基即—OH、—OH和—CH CH ，共有6种位置关系，若含有4个取
2 3
代基即2个—OH和2个—CH ，则有11种位置关系，即W共有6+11=17种，其中核磁共振氢谱有四组峰，
3
且峰面积之比为6∶2∶1∶1的结构简式为 、 。
2.(10分)斑蝥素是斑蝥的有效成分，现代药理研究表明斑蝥素对肝癌、胃癌、肺癌等多种癌症均有抑制作
用，斑蝥素的一种合成路线如下(部分试剂和条件略去)。
已知：在有机合成中，极性视角有助于我们理解一些反应历程。例如受酯基吸电子作用影响，酯基α碳上
的C—H极性增强，易断裂，在碱性条件下，与另一分子酯发生酯缩合反应：(1)A的化学名称是 。
(2)A→B的反应类型为 。
(3)B→C中，根据酯缩合机理还会生成一种与C互为同分异构体的副产物K，请从极性视角分析生成K更
容易的原因为 。
(4)已知H为五元环结构，写出H的结构简式： 。
(5)J中含有 个手性碳原子。
(6)写出同时满足下列条件的化合物J的一种同分异构体的结构简式： 。
a.含苯环；b.最多能与2倍物质的量的NaOH反应；c.能发生银镜反应；d.不含—O—O—；e.核磁共振氢谱
表明分子中有4种不同化学环境的氢原子。
答案 (1)丙烯酸甲酯 (2)加成反应 (3)产物K( )中S相对C电负性大，使得其α碳上的C—H
极性增强，更容易断裂 (4) (5)4 (6) 、 (任意一个即可)
解析 由图知，A(H C==CHCOOCH )与(HS—CH COOCH )发生加成反应生成B( )，
2 3 2 3
B在碱性条件下生成C( )，C与HCN发生加成反应生成D( )，D在POCl 条件
3
下发生消去反应生成E( )，E在HCl/CH COOH条件下发生水解反应生成F( )，F
3
在SOCl 条件下脱水生成G，由分子式得到G为 ，G与H(C H O)反应生成I，由I和H的分子式推
2 4 4
出H为 ，I再反应生成J，据此解答。(5)J( )的结构简式中*标注的为手性碳，共含有4个手性
碳原子。3.(11分)(2024·山西晋城模拟)二联吡啶铂(Ⅱ)配合物(H)在传感器中有重要应用，一种合成路线如图。回答
下列问题：
已知：R NH—NH +RCHO R NH—N==CHR+H O
1 2 1 2
(1)有机物D中含有官能团的名称为 。
(2)写出A→B的反应方程式： ， 该反应的反应类型为 。
(3)试剂b的结构简式为 。
(4)C H Br的同分异构体有多种，其中含有两个甲基的结构有 种(不考虑立体异构)。
8 17
(5)B Pin 的结构为 ，可由频哪醇( )和四(二甲氨基)二硼合成制得，频哪醇在浓硫
2 2
酸作用下，加热，可制得分子式为C H O 的物质，写出其结构： 。
12 24 2
(6)请从物质结构角度分析有机物G能与HCl反应的原因：。
答案 (1)醛基、碳溴键
(2)
取代反应 (3) (4)12 (5) (6)G结构中的N原子有孤电子对，分子偏碱
性，能和酸性的HCl发生反应
解析 结合C的结构简式及B→C的反应条件，可推知B为 ，则A→B为溴代反应，
结合A的分子式，可知A为 ； 结合E→F的结构简式，则试剂a应为 ；F→G发生
已知条件的反应，则试剂b为 。(4)C H Br的同分异构体中，含有两个甲基，且含有
8 17
溴原子(箭头代表溴原子的位置)： ， ，
， ， ，共12种。(5)频哪醇(
)在浓硫酸作用下，加热，可制得分子式为C H O 的物质，不饱和度为1，说明是两个频哪醇
12 24 2
分子脱水成环状醚，所以C H O 的结构为 。
12 24 2
4.(18分)(2024·河南高三联考)以A和芳香烃E为原料制备除草剂茚草酮中间体(I)的合成路线如下：(1)I中除碳碳双键外的官能团的名称为 ；C中共平面的原子最多有 个。
(2)D+H→I的反应类型为 。
(3)D中碳原子的杂化轨道类型有 ；A中电负性最大的元素为 (写元素名称)。
(4)写出F→G的化学方程式： 。
(5)B的同分异构体中，满足下列条件的结构有 种；
①含有苯环；②与FeCl 溶液发生显色反应；③含有2个甲基，且连在同一个碳原子上。
3
其中，核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比为6∶2∶2∶1的结构简式为 。
(6)利用原子示踪技术追踪G→H的反应过程如下：
根据上述信息，写出以乙醇和 为原料合成 的路线(无机试剂任选)。
答案 (1)酮羰基、碳氯键 17 (2)取代反应 (3)sp2、sp3 氧 (4) +2CH CH OH
3 2
+2H O (5)13 (6)CH CH OH CH COOH
2 3 2 3
CH COOC H
3 2 5(或CH CH OH CH CHO CH COOH CH COOC H
3 2 3 3 3 2 5
)
解析 A发生加成反应生成羟基得到B，B发生消去反应生成碳碳双键得到C，C发生取代反应生成D；结
合G的结构简式可知，E为邻二甲苯，F为 ，F发生酯化反应生成G，G转化为H，D和H
发生取代反应生成I和HCl。(5)B除苯环外还有1个氯、3个碳、1个氧，其同分异构体中，满足下列条件：
①含有苯环；②与FeCl 溶液发生显色反应，含酚羟基；③含有2个甲基，且连在同一个碳原子上，若含
3
有—OH、—CCl(CH ) ，则有邻、间、对3种；若含有—OH、—CH(CH ) 、—Cl，则有10种情况，共13
3 2 3 2
种；其中核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比为6∶2∶2∶1的结构简式为 。
题型突破练(B) [分值：50 分]
1.(18分)(2024·湖北三模)颠茄酮是合成麻醉剂阿托品的重要原料。20世纪初，化学家维尔施泰特通过十余
步反应合成颠茄酮，但总产率仅有0.75%，部分合成步骤如下：
十几年后，化学家罗宾逊改进了合成思路，仅用3步反应便完成合成，总产率达90%。主要合成步骤如下：
已知：
(1)I的名称为 ；J中含有官能团的名称为 。
(2)C→D、G→颠茄酮的反应类型分别为 、 。
(3)B→C转化的第①步反应中，B的碳碳 (填“σ”或“π”)键断裂。第②步反应的化学方程式为
。(4)颠茄酮的分子式为 。K的结构简式为 。
(5)写出一种同时满足以下条件的颠茄酮的同分异构体的结构简式： 。
①属于酰胺类物质
②核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积之比为9∶2∶2
③能使溴的四氯化碳溶液褪色
答案 (1)甲胺 酮羰基、羧基 (2)加成反应(或还原反应) 氧化反应 (3)π
(4)C H NO
8 13
(5) (或 )
解析 (3)σ键的键能大于π键，B→C转化的第①步反应中，B的碳碳π键断裂。第①步是加成反应，产物
为 ，第②步是 与(CH ) NH发生取代反应生成 和HBr。(4)根据颠茄酮的结构简式可知，
3 2
颠茄酮的分子式为C H NO。根据题目信息，K生成颠茄酮为脱羧反应，由颠茄酮逆推，可知K的结构简
8 13
式为 。(5)①属于酰胺类物质，含有酰胺键；②核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积之比为
9∶2∶2，说明含有三个等效的甲基；③能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明含有碳碳不饱和键，符合条件
的颠茄酮的同分异构体有 、 。
2.(10分)(2024·湖南长郡中学模拟)化合物I是合成唑啉酮类除草剂的一种中间体，其合成路线如下。
已知：ⅰ. ；
ⅱ.—NH + ；
2
ⅲ.R —COOH+R NH 。
1 2 2
(1)A→B反应所需的试剂和条件是 。
(2)已知：2CH COOH―→a+H O。C→D的化学方程式为 。
3 2
(3)由C合成F的过程中，C→D的目的是 。
(4)G→H的化学方程式为 。
(5)符合下列条件的D的同分异构体有 种。
①苯环上有两个对位取代基，其中一个为氟原子；
②属于酰胺类化合物；
③不考虑立体异构。
(6)化合物 I 的另一种合成路线如下：
已知： +R NH +R —OH
3 2 2
①K的结构简式为 。
②M→I的过程中，还可能生成高分子N。写出N的一种结构简式： 。
答案 (1)浓硝酸、浓硫酸、加热 (2) + +CH COOH
3
(3)保护氨基 (4) +
(5)5 (6)① ② (或 )解析 根据A的分子式以及D的结构简式可知，A为 ，A中F原子邻位的氢被硝基取代，生成
B( )，B与氢气反应，硝基被还原，生成C( )，C与试剂a反应生成D，已知
2CH COOH―→a+H O，则试剂a为 ，D与 反应生成E，结合E的分子式可知，E为
3 2
，E发生水解反应生成F( )，F发生已知ⅰ中的反应生成G(
)，G与试剂b发生已知ⅱ中的反应生成H，结合H的分子式可知，H为
，试剂b为CH COCOOH，H再发生已知ⅲ的反应生成I。(5)D为
3
，符合下列条件的D的同分异构体：①苯环上有两个对位取代基，其中一个为氟原子；
②属于酰胺类化合物，则含—CONH—；③不考虑立体异构；含有2个取代基，除氟原子外，对位基团可
以为—CONHCH 、—CH CONH 、—CH NHCOH、—NHCOCH 、—N(CH )COH，共5种。(6)①M与
3 2 2 2 3 3
发生已知信息的反应生成I，则M为 ，L异构化得到M，K与
NH 先发生加成反应再发生消去反应生成L，则K为 。②M生成I的过程中可能
3
生成 或 ， 或可以发生缩聚反应生成高分子 或
。
3.(11分)(2024·山东，17)心血管药物缬沙坦中间体(F)的两条合成路线如下：
已知：
Ⅰ. +
Ⅱ.R —CHO R CH NHR
1 1 2 2
回答下列问题：
(1)A结构简式为 ；B→C反应类型为 。
(2)C+D→F化学方程式为 。
(3)E中含氧官能团名称为 ；F中手性碳原子有 个。
(4)D的一种同分异构体含硝基和3种不同化学环境的氢原子(个数比为6∶6∶1)，其结构简式为
。
(5)C→E的合成路线设计如下：
C G(C H NO) E
14 11
试剂X为 (填化学式)；试剂Y不能选用KMnO ，原因是 。
4
答案 (1) 取代反应 (2)(3)醛基 1 (4) (5)NaOH水溶液 G中的—CH OH会被KMnO 氧化为—COOH，无法
2 4
得到E
解析 结合已知Ⅰ和F中苯环的连接特点，可逆向推出A为 ，B为 ，对比B和
C的分子式，结合F的结构简式可知，B甲基上的1个H被Br取代得到C，C为 ，
B→C为取代反应；C、D在乙醇的作用下得到F，对比C、F的结构简式可知，D为 ，E
与D发生类似已知信息Ⅱ的反应，可得E为 。(3)E为 ，含氧官能团
为醛基；F中手性碳原子有1个，位置如图： 。(4)D为 ，含硝
基(—NO )和3种不同化学环境的氢原子(个数比为6∶6∶1)的D的同分异构体结构简式为
2
。(5)C为 ，E为 ，结合 C→E的合成路线可知，C
在NaOH水溶液的作用下，Br被羟基取代，得到G： ，G与试剂Y(合适的氧化剂，
如O )发生氧化反应得到E，试剂Y不能选用KMnO ，原因是G中的—CH OH会被KMnO 氧化为—
2 4 2 4
COOH，无法得到E。
4.(11分)F是合成某药物的中间体，一种制备F的合成路线如图所示。(1)C中含有的官能团的名称为 。
(2)B的结构简式为 ；B在核磁共振氢谱上有 组峰。
(3)B→C 的反应类型是 。
(4)E→F 的化学方程式为 。
(5)G是C的芳香族同分异构体，G同时具备下列条件的结构有 种。
①遇氯化铁溶液发生显色反应
②能发生银镜反应
③有3个取代基与苯环直接相连
(6)以 和HOOCCH COOH为原料合成 的合成路线：
2
A' B'
则A'、B'的结构简式分别为 、 。
答案 (1)羟基、醛基 (2) 6 (3)还原反应 (4) +
+
(5)20 (6)
解析 (2)A发生催化氧化反应生成B ，根据A的结构简式，可知B的结构简式为 ；
结构不对称，在核磁共振氢谱上有6组峰。(5)①遇氯化铁溶液发生显色反应，含有酚羟基；②能发生银镜反应，含有醛基；③有3个取代基与苯环直接相连；3个取代基可能是—OH、—
CHO、—CH CH ，在苯环上有10种结构；3个取代基可能是—OH、—CH CHO、—CH ，在苯环上有10
2 3 2 3
种结构，符合条件的C的同分异构体共20种。(6) 发生水解反应生成 ，
发生催化氧化反应生成 ，则A'、B'的结构简式分别为
、 。
