文档内容
第 70 讲 有机合成与推断综合突破
[复习目标] 1.掌握烃及其衍生物的转化关系，基于官能团的变化认识其转化关系。2.分析
合成路线图中有机物的转化条件及部分有机物的分子结构，推断未知有机物的结构简式，掌
握推断未知有机物分子结构的技巧。
1．掌握典型有机物的转化关系及反应类型
2．官能团、反应类型的推断(详见第67讲)
3．近年高考热点反应信息举例
(1)成环反应
形成环烃
，取代反应
成环醚
，取代反应
双烯合成六元环
，加成反应
(2)苯环上引入碳链
芳香烃的烷基化
芳香烃的酰基化
(3)还原反应
硝基还原为氨基
酮羰基还原成羟基酯基还原成羟基
(4)醛、酮与胺制备亚胺
(5)胺生成酰胺的反应
② ，取代反应
(6)卤代烃跟NaCN溶液取代再水解可得到羧酸
CHCHBr――→CHCHCN――――→CHCHCOOH
3 2 3 2 3 2
(7)烯烃通过臭氧氧化，再经过锌与水处理得到醛或酮
――――→CHCHCHO＋
3 2
(8)羟醛缩合
1．(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
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) ＋Cl―――→ ＋HCl (3)b (4)羧基 (5)消去反应 (6) (7)d
2
解析 (1)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。(3)有机物C到E的反应为还原反应，因此该反应的反应条件 D应为b。(5)有机物H
的酰胺处发生消去反应脱水得到氰基。(7)分子式为C HClNO 且含有—Cl、—NO 两种官
7 6 2 2
能团的芳香同分异构体共有 17 种，分别为 (有机物 B)、 、
、 、 、 、
、 、 、 、
、 、 、 、
、 、 ，除有机物B外，其同分异构体的
个数为16个。2．(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 。 (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。
3．(2022·全国乙卷，36)左旋米那普伦是治疗成人重度抑郁症的药物之一，以下是其盐酸盐
(化合物K)的一种合成路线(部分反应条件已简化，忽略立体化学)：已知：化合物F不能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳。
回答下列问题：
(1)A的化学名称是__________。
(2)C的结构简式为__________。
(3)写出由E生成F反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(4)E中含氧官能团的名称为__________。
(5)由G生成H的反应类型为__________。
(6)I是一种有机物形成的盐，结构简式为____________________________________。
(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__________。
答案 (1)3-氯丙烯
(2) (3) ＋HO (4)羟基、羧基 (5)取代
2
反应(6)
(7)10
、
解析 (1)A属于氯代烯烃，其化学名称为3-氯丙烯。(3)D与30%Na CO 反应后再酸化生成
2 3
E，E在浓硫酸、甲苯条件下反应生成F，F不能与饱和NaHCO 溶液反应产生CO ，F中不
3 2
含羧基，F的分子式为C H O ，F在E的基础上脱去1个HO分子，说明E发生分子内酯
11 10 2 2
化反应生成F。(5)结合G、J的结构简式及H的分子式知，H的结构简式为 ，
G与SOCl 发生取代反应生成H。(6)I的分子式为C HKNO ，I是一种有机物形成的盐，再
2 8 4 2
结合J的结构简式知，I的结构简式为 。(7)由E的结构简式知其分子式为
C H O ，不饱和度为6；E的同分异构体与饱和NaHCO 溶液反应产生CO ，结合分子式中
11 12 3 3 2
O原子的个数，说明含1个羧基；能发生银镜反应、不能发生水解反应说明还含1个醛基；
若3个甲基在苯环上的位置为 时，羧基、醛基在苯环上有3种位置；若3个甲基在苯
环上的位置为 时，羧基、醛基在苯环上有6种位置；若3个甲基在苯环上的位置为
时，羧基、醛基在苯环上有1种位置；故符合题意的同分异构体共有3＋6＋1＝10
种。
4．(2022·山东，19)支气管扩张药物特布他林(H)的一种合成路线如下：已知：Ⅰ.PhOH＋PhCH Cl――→PhOCH Ph――→PhOH Ph—＝
2 2
Ⅱ.PhCOOC H＋ ――→ ――→
2 5
Ⅲ.R Br＋R NHCH Ph―――→ ――→ R ，R ＝烷基
1 2 2 1 2
回答下列问题：
(1)A→B反应条件为__________；B中含氧官能团有__________种。
(2)B→C反应类型为__________，该反应的目的是__________。
(3)D结构简式为__________；E→F的化学方程式为__________。
(4)H的同分异构体中，仅含有—OCH CH、—NH 和苯环结构的有__________种。
2 3 2
(5)根据上述信息，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。
答案 (1)浓硫酸，加热 2 (2)取代反应 保护酚羟基
(3)CH COOC H ＋ Br ― ― ― ― →
3 2 5 2＋HBr
(4)6
(5) ― ― ― → ― ―― ―― →― ― ― ― →
――→
解析 由C的结构简式和有机物的转化关系可知，在浓硫酸作用下， (A)
与乙醇共热发生酯化反应生成 (B)；在碳酸钾作用下B与PhCH Cl发生
2
取 代 反 应 生 成 C ， C 与 CHCOOC H(D) 发 生 信 息 Ⅱ 反 应 最 终 生 成
3 2 5
(E) ； 在 乙 酸 作 用 下 E 与 溴 发 生 取 代 反 应 生 成
(F)；一定条件下 F 与(CH)CNHCH Ph 发生取代反应生成
3 3 2(G)；G在Pd-C作催化剂作用下与氢气反应生成H。
(4)由H的同分异构体中仅含有—OCH CH 、—NH 和苯环结构可知，同分异构体的结构可
2 3 2
以视作 、 、 分子中
苯环上的氢原子被—NH 取代所得，所得结构分别有1、3、2种，共有6种。(5)由题给信息
2
可知，以 4-羟基邻苯二甲酸二乙酯制备 的合成步骤为在碳酸钾作用下
与PhCH Cl发生取代反应生成 ，
2
发 生 信 息 Ⅱ 反 应 生 成 ，
在Pd-C作催化剂作用下与氢气反应生成 ，合成路线
见答案。
根据转化关系进行有机推断思路课时精练
1．(2023·辽宁，19)加兰他敏是一种天然生物碱，可作为阿尔茨海默症的药物，其中间体的
合成路线如下。
已知：
①Bn为
② ＋R NH ―→ (R 为烃基，R 、R 为烃基或H)
3 2 1 2 3
回答下列问题：
(1)A中与卤代烃成醚活性高的羟基位于酯基的______________位(填“间”或“对”)。
(2)C发生酸性水解，新产生的官能团为羟基和______________(填名称)。
(3)用O 代替PCC完成D→E的转化，化学方程式为_________________________
2
________________________________________________________________________。
(4)F的同分异构体中，红外光谱显示有酚羟基、无N—H键的共有______________种。
(5)H→I的反应类型为______________。
(6)某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去)，其中M和N的结构简式分别为
______________和______________。答案 (1)对 (2)羧基
(3)2 ＋O――→2 ＋2HO
2 2
(4)3 (5)取代反应
(6)
解析 (2)有机物C在酸性条件下发生水解，其含有的酯基发生水解生成羟基和羧基。(4)F
的同分异构体中不含有N—H，说明结构中含有 结构，又因红外光谱中显示有酚
羟基，说明结构中含有苯环和羟基，固定羟基的位置， 有邻、间、对三种情况，
故有3种同分异构体。(6)利用逆合成法分析，有机物N可以与NaBH 反应生成最终产物，
4
类似于题中有机物G与NaBH 反应生成有机物H，故有机物N的结构简式为 ，
4
有机物M可以发生已知条件②所给的反应生成有机物N，说明有机物M中含有C==O，结
合反应原料中含有羟基，说明原料发生反应生成有机物 M的反应是羟基的催化氧化，有机
物M的结构简式为 。
2．(2023·山东，19)根据杀虫剂氟铃脲(G)的两条合成路线，回答下列问题。
已知：Ⅰ.
Ⅱ. ――→
路线一：A(C HCl)――――→B(C HClN)――→C――→D―――→E(C HFNO )――――――→
7 6 2 7 3 2 8 3 2 2G( )
(1)A 的化学名称为______________(用系统命名法命名)；B→C 的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
D中含氧官能团的名称为____________；E的结构简式为____________。
路线二：H(C HClNO )――――→I――――――――→F ――――――→J――→G
6 3 2 3
(2)H中有________种化学环境的氢，①～④属于加成反应的是__________(填序号)；J中碳
原子的轨道杂化方式有____________种。
答案 (1)2,6-二氯甲苯 ＋2KF―――→ ＋2KCl 酰胺基
(2)2 ②④ 3
解析 (1)A为 ，系统命名为2,6-二氯甲苯；B与KF发生取代反应生成C，化
学方程式为 ＋2KF―――→ ＋2KCl；D为 ，含
氧官能团为酰胺基。(2)H为 ，由结构特征可知，含有2种不同化学环 境 的 氢 ； I 为 ， H→I 为 还 原 反 应 ， F 为
，I→F为加成反应，F→J发生类似路线一中D→E反应；J
为 ，J→G 为加成反应；J 中 C 原子的杂化方式有
sp、sp2、sp3三种。
3．(2023·湖南，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外，还有__________种。
2
(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
3
应信息，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)。
答案 (1) (2)消去反应 加成反应 (3)醚键 碳碳双键 (4)
(5)③>①>② (6)4
(7) ――→ ――→
解析 (4)根据上述反应流程分析， 与呋喃反应生成 ，
继续与HCl反应生成有机物J( )。(5)—CH 是推
3
电子基团，使磺酸基团酸性减弱，—CF 是吸电子基团，使磺酸基团酸性增强。(6)呋喃是一
3
种重要的化工原料，其同分异构体中可以发生银镜反应，说明其同分异构体中含有醛基，这
样的同分异构体共有4种，分别为CH －C≡C－CHO、CH≡C－CH －CHO、 、
3 2
。
4．(2023·北京，17)化合物P是合成抗病毒药物普拉那韦的原料，其合成路线如下。已知：
(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，J不能被O 氧化
2
(5)L分子中含有两个六元环。L的结构简式是
________________________________________________________________________。
(6)已知： ，依据D→E的原理，L和M反应得到了P。M的结构
简式是________________________________________________________________________。
答案 (1)CH BrCOOH＋CHCHOHCHBrCOOCH CH ＋HO (2)醛基 (3)①羰基为
2 3 2 2 2 3 2
强吸电子基团，使得相邻碳原子上的电子偏向羰基上的碳原子，使得相邻碳原子上的C—H键极性增强 ②
(4)ac (5)
(6)
解析 (2)D的结构简式为 ，含有的官能团为醛基。(3)②2-戊酮的羰基相邻的两个碳
原子上均有C—H，均可以断裂与苯甲醛的醛基发生加成反应，如图所示 ，1号碳原子
上的C—H断裂与苯甲醛的醛基加成得到E,3号碳原子上的C—H也可以断裂与苯甲醛的醛
基加成得到副产物 。(4)F的结构简式为 ，存在顺反异构体，a
项正确；J的结构简式为 ，K中含有酮羰基，J中不含有酮羰基，二者不
互为同系物，b项错误；J中与羟基直接相连的碳原子上无H原子，在加热和Cu催化条件下，
J不能被O 氧化，c项正确。
2
5．(2023·河北模拟预测)有机物J是一种提高血液中白细胞含量的缓释药的成分，一种合成
路线如图所示。回答下列问题：
(1)A的化学名称为________。A→B的反应类型为________。
(2)C的结构简式为________。D中官能团的名称为________。
(3)写出反应I→J的化学方程式：__________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)I的同分异构体有多种，满足下列条件的同分异构体有________种(不考虑立体异构)，其
中核磁共振氢谱有4组峰的结构简式为_______________________________________
___________________________________________________________(任写一种)。
①与I具有相同的官能团；②苯环上有两个取代基。
(5)参照上述路线，设计以CH==C(CH) 为原料合成 的路线(其他试剂任选)。
2 3 2
答案 (1)丙烯 取代反应
(2)ClCH CHCHCl 羟基
2 2 2
(3) ＋CHOH ＋
3
HO
2
(4)15 、 、
、 、
(任写一种即可)(5)CH ==CCH――→ ――――→ ―――→
2 3 2
―――→ ―――→
解析 (2)根据 E 的结构简式、C→D→E 的反应条件、C 的分子式，可知 D 为
HOCH CHCHOH、C为ClCH CHCHCl。D中官能团的名称为羟基。
2 2 2 2 2 2
(4)I的同分异构体与I具有相同的官能团，则有碳碳双键、羧基、碳氯键，苯环上有两个取
代基，可以为—Cl和—CCl==CHCOOH、—Cl和—CH==CClCOOH、—Cl和 、
—COOH和—CCl==CHCl、—COOH和—CH==CCl ，共5种情况，两个不同取代基在苯环
2
上有邻、间、对3种位置关系，则共有15种满足条件的同分异构体。核磁共振氢谱有4组
峰 ， 则 有 4 种 不 同 化 学 环 境 的 H 原 子 ， 符 合 条 件 的 同 分 异 构 体 为
、 、
、 、
。
