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（新高考）小题必练19：有机合成与推断
主要考查烃及烃的衍生物的组成、结构、性质和变化规律，同分异构体现象，有机合成，有
机反应类型等知识。高考每年都有一个固定的选考大题考查有机合成与推断，涉及官能团的
判断、有机反应、结构简式和有机化学反应方程式的书写、同分异构体数目判断及书写以及
有机合成路线设计等内容。
1．(2020年浙江7月选考)某研究小组以邻硝基甲苯为起始原料，按下列路线合成利尿药美托
拉宗。
已知：R-COOH+
请回答：
(1)下列说法正确的是________。
A．反应Ⅰ的试剂和条件是Cl 和光照 B．化合物C能发生水解反应
2C．反应Ⅱ涉及到加成反应、取代反应 D．美托拉宗的分子式是C H ClN OS
16 14 3 3
(2)写出化合物D的结构简式________。
(3)写出B+E→F的化学方程式________。
(4)设计以A和乙烯为原料合成C的路线(用流程图表示，无机试剂任选)________。
(5)写出化合物A同时符合下列条件的同分异构体的结构简式________。
1H−NMR谱和IR谱检测表明：①分子中共有4种氢原子，其中苯环上的有2种；②有碳氧
双键，无氮氧键和－CHO。
【答案】(1)BC
(2)
(3) +H O
2
(4)
(5)
【解析】结合邻硝基甲苯、C的结构简式以及B的分子式，可以推测出A的结构简式为
、B的结构简式为 ， 被酸性的高锰酸钾溶液氧化为D，D的结构简式为 ，D分子中含有肽键，一定条件下
水解生成E，结合E的分子式可知，E的结构简式为 ，结合E的结
构简式、美托拉宗的结构简式、F 的分子式、题给已知可知，F 的结构简式为
。(1)A项，由 → ，与甲基对位的苯环上的氢
原子被氯原子代替，故反应Ⅰ试剂是液氯、FeCl ，其中FeCl 作催化剂，A错误；B项，化合物
3 3
C中含有肽键，可以发生水解，B正确；C项，结合F的结构简式和CHCHO、美托拉宗的结构
3
简式以及已知条件，反应Ⅱ涉及到加成反应、取代反应，C正确；D项，美托拉宗的分子式为
C H ClN OS ， D 错 误 ； 故 选 BC 。 (2) 由 分 析 知 化 合 物 D 的 结 构 简 式 为
16 16 3 3
；(3)由分析可知，B的结构简式为 ，E的结构简式为
，F的结构简式为 ，B和E发生取代反应生成F，其反应方程式为： + → +H O；
2
(4)乙烯与水发生加成反应生成乙醇，乙醇被氧化为乙酸， 在一定条件下被还原为
， 乙 酸 与 发 生 取 代 反 应 生 成 ， 流 程 图 为
；(5)分子中有
4种氢原子并且苯环上有2种，分子中含有碳氧双键，不含—CHO和氮氧键，故分子中苯环
上含有两个取代基，满足条件的它们分别为 、 、 、 。
【点睛】这类给出信息型推断，一般在流程推断图中找到相关的反应条件，就能按照给出
的官能团之间的反应进行准确推断。
2．【2020年天津卷】天然产物H具有抗肿瘤、镇痉等生物活性，可通过以下路线合成。已知： （Z=—COOR，—COOH等）
回答下列问题：
(1)A 的链状同分异构体可发生银镜反应，写出这些同分异构体所有可能的结构：
__________。
(2)在核磁共振氢谱中，化合物B有________组吸收峰。
(3)化合物X的结构简式为___________。
(4)D→E的反应类型为___________。
(5)F的分子式为_______，G所含官能团的名称为___________。
(6)化合物 H 含有手性碳原子的数目为_____，下列物质不能与 H 发生反应的是
_______(填序号)。
a．CHCl b．NaOH溶液 c．酸性KMnO 溶液 d．金属Na
3 4
(7)以 和 为原料，合成 ，写出路线流程图(无机试
剂和不超过2个碳的有机试剂任选)_______________。
【答案】（1） 、 、 、
（2）4
（3）
（4）加成反应
（5）羰基、酯基 1（6）a
【解析】(1)A的链状同分异构体可发生银镜反应说明该同分异构体中含有醛基，故可能的
结构为 、 、 、 ；(2)根据B的结构，有
机物B中含有4种不同化学环境的H原子，故在核磁共振氢谱中有4组峰；(3)根据有机物C
和有机物D的结构，有机物C与有机物X发生酯化反应生成有机物D，则有机物D的结构简
式为 ；(4)D→E为已知条件的反应，反应类型为加成反应；(5)根据F的结构简
式，有机物F的分子式为C H O，有机物G中含有的官能团名称是酯基、羰基；(6)根据有机
13 12 3
物H的结构，有机物H中含有1个手性碳原子，为左下角与羟基相邻的碳原子；有机物H中
含有羟基，可以与金属Na发生反应；有机物H中含有羟基，并且与羟基相连的碳原子上有氢
原子，同时苯环上有甲基，都可以与酸性高锰酸钾溶液反应；有机物H中含有酯基，可以被
NaOH水解；有机物H中不含与CHCl 反应的基团，故不与CHCl 反应，故选择a；故答案为：
3 3
1；a。(7)利用 和 反应制得 ，可先将环己醇脱水得
环己烯，将环己烯（ ）与溴发生加成反应再发生消去反应制得1,3-环己二烯（ ），将
1,3-环己二烯与 发生已知条件的反应制得 ，反应的具体流程为：。
【点睛】根据所给信息分析同分异构体结构并写出可能的同分异构体；根据有机物结构分
析有机物中H原子的化学环境；根据反应前后有机物结构和分子式推断反应前反应的结构；
根据已知条件判断有机反应类型；根据有机物结构判断有机物可能发生的反应。
1．瑞德西韦在临床上用于对于新冠肺炎的治疗有一定的疗效。如图是合成该药的中间体M
的合成路线。
已知：RCOOH RCOCl
回答下列问题：
(1)A的名称为________；乳酸生成物质E的反应类型是________。
(2)E中含有的官能团的名称________。
(3)反应物质A生成物质B中加入CHCOCl的目的是________。
3
(4)反应物C生成D的化学方程式为________。
(5)符合下列条件的B的同分异构体有________种。
①能与FeCl 溶液显色 ②能发生银镜反应
3
其中苯环上的一氯代物有两种的物质的结构简式为________。
【答案】(1)苯酚 取代
(2)溴原子、羧基 保(3)护羟基不在苯环上引入硝基时被混酸氧化
(4) +H O +CH COOH
2 3
(5)13
【解析】由 M 的合成路线分析可知，A(C HO)与 CHCOCl 发生取代反应生成 B(
6 6 3
)，则A为 ，B与浓硫酸浓硝酸在加热的条件下发生取代(硝化)反应
生成C，C在酸性条件下水解生成D；乳酸与Br 发生取代反应生成E，E与NH 再发生取代
2 3
反应生成F，F与SOCl 发生已知反应生成 ，则F为 ，
2
与 发生取代反应生成G；D、G在一定条件下分别取代H中的Cl原子生成中间体
M。(1)根据上述分析可知，A的结构简式为 ，其名称为苯酚，乳酸与Br 发生取代反
2
应生成E；(2)E的结构简式为 ，含有的官能团有溴原子和羧基；(3)酚羟基容易
被氧化，因此加入CHCOCl的目的是为了保护羟基不在苯环上引入硝基时被混酸氧化；(4)C
3
在酸性条件下水解生成D，反应的化学方程式为 +H O
2
+CH COOH；(5)B的结构简式为 ，其分子式为C HO，其同
3 8 8 2分异构体中能与FeCl3溶液显色，则含有酚羟基，能发生银镜反应，则含有醛基，满足条件的
有两种情况：①苯环上连—OH、—CHCHO，共有邻间对3种结构；②苯环上连—OH、—
2
CH、—CHO，共有10种结构，则符合条件的同分异构体共有3+10=13种，其中苯环上的一氯
3
代物有两种的物质的结构简式为 。
2．有机物Ⅰ是有机合成中间体，如可合成J或高聚物等，其合成J的线路图如图：
已知：① ，A苯环上的一氯代物只有2种
②有机物B是最简单的单烯烃，J为含有3个六元环的酯类
③ ( 、 为烃基或H原子)
回答以下问题：
(1)A的化学名称为____________；E的化学式为____________。
(2) 的反应类型：___________；H分子中官能团的名称是__________________。
(3)J的结构简式为___________。
(4)写出I在一定条件下生成高聚物的化学反应方程式_________________________。
(5)有机物K是G的一种同系物，相对分子质量比G少14，则符合下列条件的K的同分异
构体有___种(不考虑立体异构)。
a．苯环上只有两个取代基
b．既能发生银镜反应也能与FeCl 溶液反应
3
写出其中核磁共振氢谱有6个峰，峰面积之比为2∶2∶1∶1∶1∶1的结构简式___________。
【答案】(1)对甲基苯甲醛(或4-甲基苯甲醛) C H O
10 12 2
(2)消去反应 氯原子、羧基(3)
(4)n +(n-1)HO
2
(5)6
【解析】根据已知①，A为 ，根据流程 和已知②
可知，B为乙烯、C为乙醇、D为乙醛，根据已知③，可知E为 ，
被银氨溶液氧化生成F( )，F发生消去反
应生成G( )。根据J分子结构中含有3个六元环可知，G与HCl发生
加成反应，氯原子加在羧基邻位碳上，生成H为 ，H在碱性条件下
发生水解反应再酸化生成I为 ，两分子I在浓硫酸作用下发生成酯化
反应，生成环酯J为 。(1)A的化学名称为对甲基苯甲醛(或4-甲基苯甲醛)；E的化学式为C H O；(2) 的反应类型为消去反应，H分子中官能团
10 12 2
的名称是氯原子、羟基；(3)J的结构简式为 ；(4)I在一定条
件下发生缩聚反应生成高聚物的化学反应方程式为 n
+(n-1)HO；(5))K是G的一种同系物，相对分子质量比G小14，说明K
2
比G少一个—CH—，根据题意知，K的同分异构体分子中含有酚羟基和醛基，根据分子式知
2
还应有碳碳双键，即有—OH和—CH=CH—CHO或 连接在苯环上，分别得到3种同
分异构体，故符合条件的同分异构体有6种，其中 的核磁共振氢谱有
6个峰，峰面积之比为2∶2∶1∶1∶1∶1。
3．聚碳酸酯(简称PC)是重要的工程塑料，某种PC塑料(N)的合成路线如下：
已知：R COOR +R OH R COOR +R OH
1 2 3 1 3 2
(1)①的反应类型是_______________。K中含有的官能团名称是_______________。
(2)E的名称是_______________。(3)④是加成反应，G的核磁共振氢谱有三种峰，G的结构简式是__________________。
(4)⑦的化学方程式是______________________________________________。
(5)⑥中还有可能生成分子式为C H O 产物。分子式为C H O 且符合下列条件的同分异
9 12 2 9 12 2
构体共有__________种。写出其中两种核磁共振氢谱有 5 组峰的物质的结构简式
_______________________________
A．属于芳香化合物 ，且苯环上只有两个取代基 B．1mol该物质能消耗1mol NaOH
【答案】(1)催化氧化 羰基
(2)乙二醇
(3)CH =CHCH
2 3
(4)
(5)21 、
【解析】A为CH=CH ，A发生氧化反应生成环氧乙烷，反应③为信息i的反应，生成
2 2
HOCH CHOH和CHOCOOCH ；④是加成反应，根据原子守恒知，G为C H，G的核磁共振
2 2 3 3 3 6
氢谱有三种峰，则G为CH=CHCH，根据K结构简式知，J为 ；J发生氧化反
2 3
应生成丙酮和L，根据L分子式及M结构简式知，L为 ，F、M发生信息i的反应生
成N，则F为CHOCOOCH ，E为HOCH CHOH。(1)根据分析可知，A为CH=CH ，A发生氧
3 3 2 2 2 2
化反应生成环氧乙烷，①的反应类型是催化氧化；根据K的结构简式，K中含有的官能团名
称是羰基；(2)根据分析可知，E为HOCH CHOH，E的名称是乙二醇；(3)根据分析可得，④是
2 2
加成反应，根据原子守恒知，G为C H，G的核磁共振氢谱有三种峰，则G为CH=CHCH；
3 6 2 3
(4)F 为 CHOCOOCH ，F、M 发生信息 i 的反应生成 N，⑦的化学方程式是
3 3
； (5)
分子式为C H O 且A．属于芳香化合物 ，且苯环上只有两个取代基，B．1mol该物质能消耗
9 12 21mol NaOH，即苯环上只有一个酚羟基，则该有机物的苯环上可以连一个羟基和一个
或-CHCHCHOH或 或 或 ，分别处于邻间对位置，
2 2 2
共5×3=15种，还可以为苯环上连一个羟基和一个 或-O-CH -CH-CH，分别处于邻
2 2 3
间对位置，则共有3×2=6种同分异构体；则符合要求的同分异构体的数目为21种；核磁共振
氢谱有5组峰，说明该物质含有5种不同环境的氢原子，物质的结构简式 ，
。
4．已知：①在稀碱溶液中，溴苯难发生水解；② CH-CHO+H O现有分子式为
3 2
C H OBr 的芳香族化合物X，其苯环上的一溴代物只有一种，其核磁共振氢谱图中有四
10 10 2 2
个吸收峰，吸收峰的面积比为1∶2∶6∶1，在一定条件下可发生下述一系列反应，其中C
能发生银镜反应，E遇FeCl 溶液显色且能与浓溴水反应。
3
(1)X中官能团的名称是__________________。
(2)F→H的反应类型是__________________。
(3)I的结构简式为_________________________。
(4)E不具有的化学性质__________________(选填序号)
A．取代反应 B．消去反应 C．氧化反应 D．1mol E最多能与2mol NaHCO 反应
3
(5)写出下列反应的化学方程式：
①X与足量稀NaOH溶液共热的化学方程式：_________________________。②F→G的化学方程式：________________________________。
(6)同时符合下列条件的E的同分异构体共有__________________种。
A．苯环上有两个对位取代基
B．不能发生水解反应
C．遇FeCl 溶液不显色
3
D．1mol E最多能分别与1mol NaOH和2mol Na反应
【答案】(1)酯基、溴原子
(2)消去
(3)
(4)BD
(5) +4NaOH +HCOONa+2NaBr+2H O
2
n +(n-1)HO
2
(6)4
【解析】A能连续被氧化，则A是醇，B是醛，C是羧酸，C能发生银镜反应，则C是甲酸或
二甲酸，X水解生成C和D，且X中只含2个氧原子，所以C是HCOOH，B是HCHO，A是
CHOH；D能与新制氢氧化铜反应，说明D中含有醛基，E遇FeCl 溶液显色，说明E中含有
3 3
酚羟基，由于在稀碱溶液中，连在苯环上的溴原子不易发生水解，说明X中酯基为甲酸与酚
形成的，即存在HCOO-，两个羟基同时连在同一碳原子上的结构是不稳定，会发生脱水反应，
说明存在-CHBr ，芳香族化合物X，其苯环上的一溴代物只有一种，说明X中苯环上只有一
2
类氢原子，其核磁共振氢谱图中有四个吸收峰，说明含有 4种氢原子，吸收峰的面积比为
1∶2∶6∶1，可以确定X含有2个甲基，结合E能与浓溴水反应，故HCOO-基团的邻、对位
位置有H原子，综上分析可推知X的结构简式为： ，X水解然后酸化得D，D的结构简式为： ，D被氧化生成E，E的结构简式为： ，
E和氢气发生加成反应生成F，F的结构简式为： ，F发生缩聚反应生成
G，G的结构简式为： ，H能使溴水褪色，应是F在浓硫酸、加热条件下发
生消去反应生成H，故H为 ，H能发生加聚反应生成I，I的结构简式为：
。(1)X为 ，含有官能团是：酯基、溴原子；(2)F在浓硫酸、
加热条件下发生消去反应生成H，H为 ，故F→H的反应类型是消去反应；(3)
由上述分析可知，I的结构简式为： ；(4)E的结构简式为： ，
A项，E含有酚羟基和甲基，能发生取代反应，故A错误；B项，E不能发生消去反应，故B正
确；C项，E的官能团有酚羟基，易被氧化，故C错误；D项，羧基能和碳酸氢钠反应，所以
1mol E 最多能与 1mol NaHCO 反应，故 D 正确；故选 BD；(4)C 为 HCOOH，D 为
3；(5)①由上述推断，X为 ，故X与足量稀NaOH溶液
共 热 的 化 学 方 程 式 ： +4NaOH
+HCOONa+2NaBr+2H O ； ② F→G 为 聚 合 反 应 ， 故 反 应 的 化 学 方 程 式 ： n
2
+(n-1)HO；(6)E的同分异构体要求苯环上
2
有两个对位取代基；不能发生水解反应，说明没有酯基；遇FeCl 溶液不显色，说明没有酚羟
3
基；且1mol E最多能分别与1mol NaOH和2mol Na反应故E含有1个-OH、1个-COOH，符
合 条 件 的 同 分 异 构 体 有 ： 、 、
、 ，共有4种。
5．芳香烃A(C H)是重要的有机化工原料，由A制备聚巴豆酸甲酯和医药中间体K的合成路
7 8
线(部分反应条件略去)如图所示：
已知：①②
③ (弱碱性，易氧化)
回答下列问题：
(1)A的名称是____________，I含有的官能团是_______________________。
(2)②的反应类型是______________，⑤的反应类型是__________________。
(3)试剂B、X的结构简式分别为____________________、____________________。
(4)巴豆酸的化学名称为2-丁烯酸，有顺式和反式之分，巴豆酸分子中最多有_____个原子
共平面，反式巴豆酸的结构简式为_____________________。
(5)第⑦⑩两个步骤的目的是_________________________________________。
(6)既能发生银镜反应又能发生水解反应的二元取代芳香化合物W是F的同分异构体，W
共有_______种，其中苯环上只有两种不同化学环境的氢原子且属于酯类的结构简式___。
(7)将由B、甲醇为起始原料制备聚巴豆酸甲酯的合成路线补充完整(无机试剂及溶剂任
选)______________________________________________.
【答案】（1）甲苯 羧基、酰胺基
（2）氧化反应 取代反应（硝化反应）
（3）
（4）10
（5）保护氨基，防止其被氧化
（6）6
（7）
【解析】由分子式可知A为甲苯，B经反应可生成聚巴豆酸甲酯，由根据信息①可知，B为
，D为丙二酸，E为C HOOCCH COOC H ，由题给信息可知试剂 X为
2 5 2 2 5，甲苯发生硝化反应生成F为 ，F发生还原反应生成G为
，由I的结构简式、H的分子式可知H的结构简式为： ，H被酸性高
锰酸钾溶液氧化生成I，I发生取代反应生成G，J发生水解反应生成K，可知G→H是为了保
护氨基，防止被氧化。(1)根据流程图A(C H)是芳香烃，可知A是甲苯；根据I的结构简式，分
7 8
子中含有羧基、酰胺基两种官能团；(2)酸性高锰酸钾具有强氧化性，能将碳碳双键氧化，即②
发生氧化反应；反应⑤甲苯发生硝化反应，生成对硝基甲苯；(3)根据信息①可知，B的结构简
式为 ；根据信息②可知，试剂X的结构简式为 ；(4)反式-2-丁烯
酸分子的结构简式为 ，除了甲基上两个氢原子不在双键结构所确定的平面上，
其它所有原子都可能在同一平面上，共有10个原子；(5)第⑦、⑩两个步骤的目的是：第⑦步
先把氨基保护起来，防止氨基被酸性高锰酸钾氧化，第⑩步再水解，重新生成氨基；(6)既能发
生银镜反应又能发生水解反应的二元取代芳香化合物W只能为 、 、
或 、 、 ，苯环上只有两
种不同化学环境的氢原子且属于酯类的结构简式为 ；(7)分析知 B 为
，它经过与氢气发生加成反应，再发生消去反应、酯化反应、加聚反应，即可
得 到 聚 巴 豆 酸 甲 酯 。 具 体 合 成 路 线 ：【点睛】本题的解题关键在于已知信息的灵活运用，熟悉官能团的性质和有机反应类型。
6．化合物G是一种药物合成中间体，其合成路线如图：
已知：R CHCOOCH CH+R COOCH CH +CH CHOH
1 2 2 3 2 2 3 3 2
（1）化合物B的名称是 。
（2）反应③的反应类型是 。
（3）写出D到E的反应方程式 。
（4）E、F、G中相同官能团的名称是 。
（5）X是G的同分异构体，X具有五元碳环结构，其核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积
之比为6∶2∶1∶1。X的结构简式为 （任写其一，不考虑立体异构）。
【答案】（1）环己烯
（2）取代反应（或酯化反应）
（3） +C HOH
2 5
（4）羰基
（5） 、 、 、
【解析】A与乙烯发生加成反应生成B，B发生氧化反应生成C，对比C、E的结构，结合D
的分子式、给予的信息可知，C与乙醇发生酯化反应生成D，D发生取代反应生成E，故D的结构简式为 。E发生取代反应生成F，F发生酯的水解反应生成G，以此解答
该题。(1)由化合物B的结构简式可知B的名称是：环己烯，故答案为：环己烯；(2) D的结构简
式为 ，C的结构简为 ，则反应③是C和乙醇发生酯化反应，生成
D，酯化反应为取代反应，故答案为：取代反应（或酯化反应）；(3)对比C、E的结构，结合D的
分子式、给予的信息可知，C与乙醇发生酯化反应生成D，D发生取代反应生成E，故D的结
构简式为 ，则 D 到 E 的反应方程式为：
+C HOH；(4)E结构简式为 ，含有官能团为羰基和酯基；F的
2 5
结构简式为 ，含有官能团为羰基和酯基；G的结构简式为 ，含
有官能团为羰基和羧基；则E、F、G中相同官能团的名称是羰基，故答案为：羰基；(5)X是G
的同分异构体，X具有五元碳环结构，其核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积之比为
6∶ 2∶ 1∶ 1 ， X 存 在 对 称 结 构 ， 符 合 要 求 的 X 的 结 构 简 式 有 ：
。
7．化合物H是一种昆虫信息素，可通过如图路线合成。已知：①核磁共振氢谱显示C、E有6种不同化学环境的氢原子，G有5种不同化学环境
的氢原子。
②CH CH=CH CHCH=CHCOOCH
3 2 3 3
③CH COOH CH↑
3 4
④
回答下列问题：
（1）D中含氧官能团的名称为__________，B的结构简式为___________。
（2）由D生成E的化学方程式为_____________，其反应类型为___________。
（3）H的结构简式为__________。
（4）D的同分异构体中，不能发生水解反应，且1mol该物质与足量银氨溶液反应会生成
4mol Ag单质的芳香族化合物共有________种，其中核磁共振氢谱中有4组峰，且峰面积之
比为3∶2∶2∶1的结构简式是________(任写一种)。
（5）参照上述合成路线，设计一条以B为原料制备新型导电高分子材料PPA( )
的合成路线。__________
【答案】（1）羧基
（2） +Br → 加成反应
2
（3）（4）10 或
（5）
【解析】本题可通过框图和题给条件，先由A和D推出B、C的结构简式，再由D推出E、
F、G、H的结构简式。A与乙烯反应生成B(C H)，则B的结构简式为 ；再结合
8 8
已知条件②，推出 C 为 ；D 和 Br 反应生成 E，则 E 为
2
；再由已知条件③可知 F 为 ；结合已知条件①可知 G 为
；结合已知条件④可知H为 。(1)D中含氧官能团为羧基；(2)由D生成E的化学方程式为 +Br → ，该反应是加成反应；
2
(4)根据题目要求，符合条件的同分异构体有10种，分别为
。核
磁共振氢谱中有4组峰，且峰面积之比为3∶2∶2∶1的是 ；(5)B为
，B和溴反应加成反应生成 ， 发生消去
反应生成 ，再通过加成反应即可合成 PPA( )，合成路线为：
。
