文档内容
题型 19 有机合成与推断
目录
.....................................................................................................................................1
【考向一】有机合成——官能团的转变..........................................................................................................1
【考向二】有机合成——碳链的增长与缩短..................................................................................................4
【考向三】有机合成——常见有机物的转化..................................................................................................5
【考向四】有机合成——合成路线设计..........................................................................................................7
【考向五】有机推断——根据条件确定官能团及反应..................................................................................9
【考向六】有机推断——根据性质确定官能团或物质................................................................................11
【考向七】有机推断——根据特征产物确定碳骨架和官能团的位置.........................................................12
【考向八】有机推断——根据关键数据推断官能团的数目........................................................................14
【考向九】有机推断——根据新信息类推....................................................................................................15
...................................................................................................................................18
【考向一】有机合成——官能团的转变
【典例1】（2023上·河北·高三石家庄一中实验学校校联考期末）中国科学技术大学的龚流柱教授课题组
首次合成手性烯基衍生物（M），结构如图所示。
已知：1-氯丙烯有顺、反异构体，结构简式分别为 、 。下列有关M的叙述正
确的是A．M中含氧官能团有3种 B．M可被催化氧化生成醛基
C．M分子有顺、反异构体 D．用钠可以证明M中含羟基
有机合成——官能团的转变
（1）官能团的引入(或转化)
引入的官能团 引入方法
①烃、酚的取代；
卤素原子 ②不饱和烃与HX、X 的加成；
2
③醇与氢卤酸(HX)反应
①烯烃与水加成；
②醛、酮与氢气加成；
羟基 ③卤代烃在碱性条件下水解；
④酯的水解；
⑤葡萄糖发酵产生乙醇
①某些醇或卤代烃的消去；
碳碳双键 ②炔烃不完全加成；
③烷烃裂化
①醇的催化氧化；
碳氧双键 ②连在同一个碳原子上的两个羟基脱水；
③含碳碳三键的物质与水加成
①醛基氧化；
羧基
②酯、肽、蛋白质的水解
（2）官能团的消除
①消除双键或三键：加成反应。
②消除羟基：消去、氧化、酯化反应。
③消除醛基：加成或还原和氧化反应。
④消除酯基、肽键、卤素原子：水解反应。
（3）官能团的保护
被保护的官能团 被保护的官能团的性质 保护方法
①用NaOH溶液先转化为酚钠，后酸化
重新转化为酚：
易被氧气、臭氧、双氧水、
酚羟基
酸性高锰酸钾溶液氧化 ②用碘甲烷先转化为苯甲醚，后用氢碘
酸酸化重新转化为酚：易被氧气、臭氧、双氧水、 先用盐酸转化为盐，后用NaOH溶液重
氨基
酸性高锰酸钾溶液氧化 新转化为氨基
易与卤素单质加成，易被氧 用氯化氢先通过加成反应转化为氯代
碳碳双键 气、臭氧、双氧水、酸性高 物，待氧化后再用NaOH醇溶液通过消
锰酸钾溶液氧化 去反应重新转化为碳碳双键
乙醇(或乙二醇)加成保护，后酸化重新
转化为醛：
易被氧气、银氨溶液、新制
醛基
Cu(OH) 悬浊液氧化
2
【变式1-1】（2023上·黑龙江·高三牡丹江一中校考期末）如图是合成某种药物的中间类似物。下列有关说
法错误的是
A．该物质含有4种官能团并存在顺反异构，不存在手性碳原子
B．该物质在一定条件下能发生取代、加成、氧化、还原、加聚反应
C．核磁共振氢谱上共有9个峰
D．1mol该物质在一定条件下最多与7mol H 反应、3mol NaOH反应
2
【变式1-2】（2023上·河北邯郸·高三磁县第一中学校考）如图所示是合成某种药物的中间体类似物。下列
有关该物质的说法错误的是
A．该物质含有3种官能团
B．该物质中的碳原子不可能全部共面
C．该物质能使溴的 溶液褪色
D． 该物质最多与 发生加成反应【考向二】有机合成——碳链的增长与缩短
【典例2】（2023上·黑龙江哈尔滨·高三哈师大附中校考）格氏试剂(RMgX)与醛、酮反应是制备醇的重要
途径。Z的一种制备方法如图：
下列说法不正确的是
A．以CH COCH 、CH MgBr和水为原料也可制得Z
3 3 3
B．Y分子与Z分子中均含有手性碳原子
C．Z易溶于水是因为Z分子与水分子之间能形成氢键
D．X中碳原子的杂化轨道类型为sp3和sp2
举例
2CH≡CH―→CH===CH—C≡CH
2
2R—Cl――→R—R＋2NaCl
CHCHO――→
3
R—Cl――→R—CN――→R—COOH
CHCHO――→ ――→
3
增长碳链
2CHCHO――→
3
nCH===CH ――→ ；
2 2
nCH==CH—CH==CH ――→
2 2＋(n－1)H O
2
＋NaOH――→RH＋NaCO
2 3
缩短碳链
R —CH==CH—R ――→R CHO＋R CHO
1 2 1 2
【变式2-1】（2023下·北京海淀）下列反应在有机合成中不能用于增长碳链的是
A．乙酸丙酯的水解反应 B．溴乙烷与NaCN的取代反应
C．乙醛与HCN的加成反应 D．乙烯的加聚反应
【变式2-2】一定条件下，炔烃可以进行自身化合反应。如乙炔的自身化合反应为
。下列关于该反应的说法不正确的是
A．该反应使碳链增加了2个碳原子 B．该反应引入了新官能团
C．该反应属于加成反应 D．该反应属于取代反应
【考向三】有机合成——常见有机物的转化
【典例3】（2023上·上海静安·高三上海市回民中学校考期中）化合物E是香料、染料的中间体，一种合成
路线如下。
回答下列问题。
（1）A中官能团名称为 ，②的反应类型是 。1molA与NaOH热溶液充分反应，消耗NaOH的物
质的量为 mol。
（2）反应④的化学方程式 。D与乙二醇反应产生聚酯的方程式 。
（3）写出与D互为同分异构体的含酯基的化合物的结构简式(2个) 。
（4）写出以乙烯为原料(其他原料任选)制取丁二酸( )的合成路线。合成路线常用的表示方式为： 。
常见有机物转化应用举例
（1）
（2）
（3）
（4）
【变式3-1】聚氯乙烯是生活中常用的塑料。工业生产聚氯乙烯的一种工艺路线如下：
反应①的化学方程式为 ，反应类型为 ；反应②的反应类型为 。
【变式3-2】（2023上·江西宜春·高二江西省丰城中学校考期末）E是合成某药物的中间体，其一种合成路
线如图：（1）A中官能团的名称是 、 。
（2）A→B的反应条件和试剂是 ，反应方程式为 。
（3）D→E的反应类型是 。
（4）写出B→C的化学方程式 。
（5）E的分子式为 。
（6）B的环上一溴代物有 种，二溴代物有 种(不考虑立体异构)
【考向四】有机合成——合成路线设计
【典例4】（2023·湖北武汉·华中师大一附中校考模拟预测）在无水环境中，醛或酮可在 的催化下与醇
发生反应，其机理如下图所示。下列说法错误的是
A．加入干燥剂或增加 的浓度，可提高醛或酮的平衡转化率
B．甲醛和聚乙烯醇( )发生上述反应时，产物中可含有六元环结构
C．总反应的化学方程式为 +2ROH +H O
2
D．在有机合成中，将醛转化为缩醛可保护醛基，缩醛再与水反应可恢复醛基
有机合成路线设计的几种常见类型
根据目标分子与原料分子在碳骨架和官能团两方面变化的特点，我们将合成路线的设计分为
（1）以熟悉官能团的转化为主型
例如：请设计以 CH==CHCH 为主要原料(无机试剂任选)制备CHCH(OH)COOH的合成路线流程图(须注
2 3 3明反应条件)。
（2）以分子碳骨架变化为主型
例如：请以苯甲醛和乙醇为原料设计苯乙酸乙酯( )的合成路线流程图(须注明反应
条件)。
提示：R—Br＋NaCN―→R—CN＋NaBr
（3）陌生官能团兼有碳骨架显著变化型(多为考查的重点)
要注意模仿题干中的变化，找到相似点，完成陌生官能团及骨架的变化。例如：
【变式4-1】对羟基苯甲醛是一种用途极广的有机合成中间体。两种主要工业合成路线如图所示。
下列说法正确的是A．苯酚和对羟基苯甲醇互为同系物
B．对羟基苯甲醇的一氯代物有4种(不考虑立体异构)
C．对甲基苯酚的同分异构体中含有苯环的有4种(不包括其本身)
D．对羟基苯甲醛中所有原子共平面
【变式4-2】（2023上·天津河西）最理想的“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终
产物的反应。下列属于最理想的“原子经济性反应”的是
A．用丙烯腈(CH =CHCN)在酸性条件下水解制备丙烯酸的反应
2
B．乙醇的催化氧化
C．用乙醛发生羟醛缩合制备2﹣丁烯醛的反应
D．用环氧乙烷与水反应制备乙二醇的反应
【考向五】有机推断——根据条件确定官能团及反应
【典例5】（2023上·江苏无锡）下列每个选项的甲、乙两个反应中，属于同一种反应类型的是
甲 乙
A 溴乙烷水解制备乙醇 乙烯水化制备乙醇
B 乙烯使溴水褪色 乙烯使 溶液褪色
C 甲苯与 溶液反应生成 甲苯燃烧
D 苯与浓硝酸反应制备硝基苯 苯与氢气反应生成环己烷
A．A B．B C．C D．D
1．根据反应条件确定可能的官能团及反应
反应条件 可能的官能团及反应
①醇的消去(含有醇羟基)
浓硫酸/△
②酯化反应(含有羟基或羧基)
①酯的水解(含有酯基)
稀硫酸/△
②二糖、多糖的水解
①卤代烃的水解(含有—X)
NaOH溶液/△
②酯的水解(含有酯基)
NaOH醇溶液/△ 卤代烃的消去(含有—X)
H/催化剂 加成或还原含有碳碳双键、碳碳三键、醛基、羰基
2O/Cu、加热 醇羟基氧化[含有—CH(OH)—、—CHOH]
2 2
Cl(Br)/Fe 苯环上的取代反应
2 2
Cl(Br)/光照 烷烃或苯环上烷烃基的取代反应
2 2
【变式5-1】用丙醛制聚丙烯的过程中发生的反应类型为
①取代 ②消去 ③加聚 ④缩聚 ⑤氧化 ⑥还原
A．①④⑥ B．⑤②③
C．②④⑤ D．⑥②③
【变式5-2】（2023上·湖北·高三武汉二中校联考）在有取代基的苯环上发生取代反应，取代基有定位效应，
烃基、羟基、卤原子均为邻对位定位基，定位效应羟基强于卤原子，硝基为间位定位基。若苯环上连有不
同定位效应的取代基，则以邻对位取代基为主。下列事实和定位效应不相符合的是
A． 与浓硝酸和浓硫酸的混合物在加热作用下，生成
B．苯酚 与溴水反应生成
C．由 合成 ，需要先引入硝基，再引入碳溴键
D．苯与足量液溴在 催化下直接合成
【考向六】有机推断——根据性质确定官能团或物质
【典例6】（2023上·黑龙江大庆·高三大庆实验中学校考期末）我国科学家提出的聚集诱导发光机制已成
为研究热点之一，一种具有聚集诱导发光性能的物质，其分子结构如图所示。下列说法正确的是A．分子中C原子有 、 两种杂化方式，N原子均为 杂化
B．分子中含有手性碳原子
C．该物质可发生取代反应、加成反应、消去反应
D．该物质既有酸性又有碱性
根据反应物性质确定可能的官能团或物质
反应物性质 可能的官能团或物质
与NaHCO 溶液反应 —COOH
3
与NaCO 溶液反应 —COOH、酚羟基
2 3
与Na反应 —COOH、—OH
与银氨溶液反应产生银镜 —CHO
与新制Cu(OH) 悬浊液反应产生红色沉淀 —CHO
2
使溴水褪色 、—C≡C—、—CHO
加溴水产生白色沉淀、遇Fe3＋发生显色反应 酚羟基
、—C≡C—、—OH、—CHO、苯的
使酸性KMnO 溶液褪色
4
同系物(侧链上与苯环相连的碳原子上有氢原
子)
A――→B――→C A是醇(含有—CHOH)或乙烯
2
【变式6-1】（2024·广西·统考模拟预测）10-羟基喜树碱具有抗癌作用，其结构简式如图。下列有关该化合
物的说法正确的是
A．有2种含氧官能团 B．可与 溶液发生显色反应C．可与 溶液反应产生 D．有2个手性碳原子
【变式6-2】（2023上·河北·高三石家庄一中实验学校校联考期末）中国科学技术大学的龚流柱教授课题组
首次合成手性烯基衍生物（M），结构如图所示。
已知：1-氯丙烯有顺、反异构体，结构简式分别为 、 。下列有关M的叙述正
确的是
A．M中含氧官能团有3种 B．M可被催化氧化生成醛基
C．M分子有顺、反异构体 D．用钠可以证明M中含羟基
【考向七】有机推断——根据特征产物确定碳骨架和官能团的位置
【典例7】（2023下·宁夏银川）分子式为C H O 的有机物在一定条件下具有如下性质：
4 8 3
①在浓硫酸存在下，能与CH CH OH、CH COOH反应；
3 2 3
②在浓硫酸存在下，能脱水生成一种能使溴水褪色的物质，该物质只存在一种结构；
③在浓硫酸存在下，能生成一种分子式为C H O 的五元环状化合物。
4 6 2
则C H O 的结构简式为
4 8 3
A．HOCH COOCH CH₃ B．HOCH CH CH COOH
2 2 2 2 2
C．CH CH(OH)CH COOH D．CH CH CH(OH)COOH
3 2 3 2
以特征产物为突破口推断碳骨架和官能团的位置
（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。有机物取代产物越少或相同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的对称性
而快速解题。
（4）由加氢后的碳骨架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，可确定该有机物中含羟基和羧基；根据酯的结构，可
确定—OH与—COOH的相对位置。
【变式7-1】（2023·安徽淮南·统考二模）重要的有机聚合物(N)的某种合成路线如图所示(考虑顺反异构)，
下列说法正确的是
A．醇类物质L的分子中sp3杂化的原子数为4个
B．单体M的结构简式为
C．聚合物N难以降解
D．聚合物N中最多有4个碳原子共线
【变式7-2】（2023上·陕西西安）由乙炔与甲醛合成1，3－丁二烯的路线如图：
下列说法正确的是
A．X的结构简式为HOCH CH=CHCH OH
2 2
B．反应③的转化条件a为NaOH醇溶液，加热
C．1，3－丁二烯与等物质的量的Br 发生加成，所得产物可能有2种
2
D．①、②、③的反应类型依次为取代反应、加成反应、消去反应
【考向八】有机推断——根据关键数据推断官能团的数目【典例8】（2024·甘肃·模拟预测）多组分反应可将多个原料分子一次性组合生成目标分子。我国科学家利
用多组分反应合成了一种亲水亲脂分子车用于输送药物分子。下列说法正确的是
A．该分子车含有四个肽键 B． 是亲水基团
C．该分子车含酰胺官能团 D．该反应原子利用率可达100%
根据关键数据推断官能团的数目
（1）—CHO
（2）2—OH(醇、酚、羧酸)――→H
2
（3）2—COOH――→CO，—COOH――→CO
2 2
（4）
（5）RCHOH――→CHCOOCH R
2 3 2
(M) (M＋42)
r r
【变式8-1】（2023上·河北·高三石家庄一中实验学校校联考期末）中国科学技术大学的龚流柱教授课题组
首次合成手性烯基衍生物（M），结构如图所示。
已知：1-氯丙烯有顺、反异构体，结构简式分别为 、 。下列有关M的叙述正
确的是
A．M中含氧官能团有3种 B．M可被催化氧化生成醛基
C．M分子有顺、反异构体 D．用钠可以证明M中含羟基
【变式8-2】（2024上·辽宁·高三校联考期末）多西环素属于四环素类抗生素，对立克次体、衣原体、支原
体及原虫等均有抑制作用。其结构如图，下列说法错误的是A．分子式为C H N O
22 24 2 8
B．分子中有5个手性碳原子
C．分子中含有三种含氧官能团
D．能发生氧化反应、还原反应、水解反应、酯化反应
【考向九】有机推断——根据新信息类推
【典例9】（2023·全国·高三专题练习）维生素E是一种人体必需的脂溶性维生素，现已广泛应用于医药、
营养品、化妆品等。天然的维生素E由多种生育酚组成，其中 生育酚(化合物E)含量最高，生理活性也最
高。下面是化合物E的一种合成路线，其中部分反应略去。
已知以下信息：
a)b)
c)
回答下列问题：
反应物C含有三个甲基，其结构简式为 。
高考常见的新信息反应总结
（1）丙烯αH被取代的反应：CH—CH==CH ＋Cl――→Cl—CH —CH==CH ＋HCl。
3 2 2 2 2
（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）苯环侧链的烃基被酸性KMnO 溶液氧化：
4
。
（5）苯环上硝基被还原： 。
（6）醛、酮的加成反应(加长碳链，—CN水解得—COOH)：
③ (作用：制备胺)；
④ (作用：制半缩醛)。（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：
。
（9）羧酸分子中的αH被取代的反应：
。
（10）羧酸用LiAlH 还原时，可生成相应的醇：RCOOH――→RCHOH。
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
【变式9-1】（2023上·宁夏石嘴山）卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应，可得格氏试剂RMgX，它可与醛、
酮等羰基化合物加成，所得产物经水解可得醇： ，其
中：R表示烃基，X表示卤原子。这是某些复杂醇的合成方法之一，现欲合成 ，（已知：
酮是两个烃基与羰基相连的有机物，最简单的酮是丙酮： ），可选用的醛或酮与格氏试剂
是
A．HCHO与 B．CH CH CHO与CH CH MgX
3 2 3 2
C．CH CHO与CH CH MgX D． 与CH CH MgX
3 3 2 3 2
【变式9-2】可降解聚合物P的合成路线如下已知：i.
ii.
试写出G和聚合物P的结构简式是 。
1．（2023·全国卷）下列反应得到相同的产物，相关叙述错误的是
A．①的反应类型为取代反应 B．反应②是合成酯的方法之一
C．产物分子中所有碳原子共平面 D．产物的化学名称是乙酸异丙酯
2．（2023·全国卷）藿香蓟具有清热解毒功效，其有效成分结构如下。下列有关该物质的说法错误的是
A．可以发生水解反应 B．所有碳原子处于同一平面
C．含有2种含氧官能团 D．能与溴水发生加成反应
3．（2023·全国卷）光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。
下列说法错误的是A．该高分子材料可降解 B．异山梨醇分子中有3个手性碳
C．反应式中化合物X为甲醇 D．该聚合反应为缩聚反应
4．（2023·北京卷）一种聚合物 的结构简式如下，下列说法不正确的是
A． 的重复单元中有两种官能团
B． 可通过单体 缩聚合成
C． 在碱性条件下可发生降解
D． 中存在手性碳原子
5．（2023·北京卷）化合物 与 反应可合成药物中间体 ，转化关系如下。
已知L能发生银镜反应，下列说法正确的是
A．K的核磁共振氢谱有两组峰 B．L是乙醛
C．M完全水解可得到K和L D．反应物K与L的化学计量比是1∶1
6．（2023年高考天津卷化学真题）如图所示，是芥酸的分子结构，关于芥酸，下列说法正确的是
A．芥酸是一种强酸 B．芥酸易溶于水 C．芥酸是顺式结构 D．分子式为7．（2023·山东卷）抗生素克拉维酸的结构简式如图所示，下列关于克拉维酸的说法错误的是
A．存在顺反异构
B．含有5种官能团
C．可形成分子内氢键和分子间氢键
D．1mol该物质最多可与1molNaOH反应
8．（2023·全国卷）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 。
9．（2023·山东卷）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．R NH +OCNR →
1 2 2
Ⅱ．
路线一：
（1）A的化学名称为 (用系统命名法命名)； 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：
（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中原子的轨道杂化方式有
种。
1．（2023·吉林·统考模拟预测）染料木黄酮的结构如图，下列说法正确的是
A．分子式为C H O
15 9 5
B．经核磁共振氢谱测定，分子中存在4种官能团
C．1mol该物质与足量溴水反应，最多可消耗4mol Br
2
D．1mol该物质与足量H 反应，最多可消耗8molH
2 2
2．已知卤代烃可与金属钠反应，生成碳链较长的烃：R-X+2Na+R＇X RR＇+2NaX。现有 和
的混合物，使其与金属钠反应，不可能生成的烃是A．己烷 B．正丁烷 C．2，3—二甲基丁烷 D．2—甲基丁烷
3．（2023·甘肃天水）以乙烯为原料，可以制备乙酸乙酯
（1）③的反应类型是 ，乙醇分子中官能团的名称是 。
（2）写出反应①的化学方程式 。
（3）利用图示装置制取乙酸乙酯。写出生成乙酸乙酯的化学方程式： 。
4.（2023上·天津·高三天津市第七中学校考）对乙酰氨基酚(T)为非甾体类抗炎药，具有解热镇痛作用。其
结构简式如图所示，下列有关说法错误的是
A．1molT最多能与2molNaOH反应 B．能与饱和溴水发生取代反应
C．T中含有两种官能团 D．能与Na CO 反应放出CO
2 3 2
5.（2023上·天津·高三天津市第七中学校考）对乙酰氨基酚(T)为非甾体类抗炎药，具有解热镇痛作用。其
结构简式如图所示，下列有关说法错误的是
A．1molT最多能与2molNaOH反应 B．能与饱和溴水发生取代反应
C．T中含有两种官能团 D．能与Na CO 反应放出CO
2 3 2
6．（2023上·河南安阳）对苯二甲酸双羟基酯可用作香料，其结构简式如图所示。下列关于对苯二甲酸双
羟基酯的说法中错误的是
A．分子式为
B．可由 和 发生取代反应进行制备
C．能发生氧化反应和缩聚反应
D．苯环上的二氯代物有2种(不考虑立体异构)
7．（2023上·辽宁·高三沈阳二中校考）对以下转化判断正确的是A．A→B过程中发生了加成反应
B．1molB最多可以和5mol氢气反应
C．A中含有4种官能团
D．C不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
8．氯吡格雷(Clopidogrel)是一种用于预防和治疗因血小板高聚集引起的心、脑及其他动脉循环障碍疾病的
药物。以A为原料合成氯吡格雷的路线如下：
已知：R—CHO ，R—CN RCOOH。
（1）D→E的反应类型是 。
（2）C分子间可在一定条件下反应生成含有3个六元环的产物，该反应的化学方程式为 。
