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压轴题13 有机合成与推断
一、有机物的结构特征
1.有机物分子中共平面的碳原子数
(1) 根据共轭体系确定共平面的碳原子数。
(2) 根据化学键是否可以旋转,确定分子中共平面碳原子数。
(3)注意限定条件:“最少”或“最多”有几个碳原子共平面。
2.限定条件下的同分异构体书写
二、有机物的分类与结构、性质的关系
1.有机物结构的检验
特性
举例
说明
使酸性高锰酸钾溶液褪色
RCH2OH、RCHO
、
、
、
酚羟基和部分醇羟基都能使酸性高锰酸钾溶
液褪色
使溴水褪色
、
、RCHO
醛基、碳碳双键和碳碳三键都能使溴水褪色
能发生银镜反应
RCHO、HCOOR、HCOOH
醛基、甲酸酯和甲酸均能发生银镜反应
能发生水解反应
RCH2-X、RCOOR′、
碳卤键、酯基、酰胺基可发生水解反应
与FeCl3溶液发生显色反应
含有酚羟基
2.有机物结构特征确定有机物的性质
(1) 根据有机物碳原子数目及官能团,确定有机物物理性质(熔点、沸点、溶解性)。
(2) 根据有机物的饱和性与不饱和性,确定能否发生加成反应和聚合反应等。
1
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(3) 根据有机物的官能团类型,确定有机物的分类及其性质。
(4) 根据各类有机物的化学性质,确定能发生的反应类型。
3.含氧官能团与性质
官能团
结构
性质
醇羟基
—OH
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
被强氧化剂氧化(如乙醇被酸性K2Cr2O7、KMnO4溶液氧化)
酚羟基
—OH
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)、易氧化(如无色的苯酚晶体易被空气中的氧气氧化为红色)、显色反应(如
苯酚遇FeCl3溶液呈紫色)
醛基
易被氧化(如乙醛与银氨溶液共热生成银镜)、可被还原
(酮)羰基
可被还原(如:
在Ni 粉催化、加热条件下被H2还原为CHOH)
羧基
酸性(如乙酸的酸性强于碳酸)、易取代(如发生酯化反应)
酯基
易水解 (如乙酸乙酯在稀硫酸、加热条件下发生酸性水解;乙酸乙酯在NaOH
溶液、加热条件下发生碱性水解)
醚键
可水解(如环氧乙烷在酸催化下与水共热生成乙二醇)
三、有机反应规律
1.有机反应类型与常见的有机反应
反应类型
重要的有机反应
取代反应
烷烃的卤代:CH4+Cl2―――→CH3Cl+HCl(可继续反应生成CH2Cl2、CHCl3、CCl4)
丙烯、甲苯在一定条件下,分别与氯气发生取代反应:
CH2===CH—CH3+Cl2―――→CH2===CH—CH2Cl+HCl
苯环上的卤代:
苯环上的硝化:
苯环上的磺化:
注意:苯环上的定位效应
(1) 邻、对位取代基:—R、—OH、—NH2、—OR、—X(Cl、Br、I)等(为斥电子基)
(2) 间位取代基:—NO2、—CHO、—COOH、—CN、—COR、—CF3等(为吸电子基)
卤代烃的水解:CH3CH2Br+NaOH―――→CH3CH2OH+NaBr
醇分子间脱水:CH3CH2—OH+HO—CH2CH3―――→CH3CH2—O—CH2CH3+H2O
酯化反应:
2
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酯化反应形成环——内酯、交酯:
==
⥫
⥬
+H2O
酯的水解反应(含皂化反应):
糖类的水解:
二肽水解:
加成反应
烯烃、炔烃的催化加氢:CH2===CH2+H2―――→CH3—CH3 CH≡CH+
H2―――→CH2===CH2
苯环加氢:
CH2===CH2+H2O―――――→CH3CH2OH
CH3—CH===CH2+HBr―――→
CH3—CH===CH2+HBr―――→
1,3-丁二烯的加成反应:
CH2===CH—CH===CH2+Br2―→CH2Br—CHBr—CH===CH2(1,2-加成)
CH2===CH—CH===CH2+Br2―――→CH2Br—CH===CH—CH2Br(1,4-加成)
炔烃的加成反应:CH≡CH+Br2―→CHBr===CHBr CHBr===CHBr+Br2―→CHBr2—CHBr2
Diels-Alder 反应:
消去反应
醇分子内脱水(生成烯烃):C2H5OH―――→CH2===CH2↑+H2O
卤代烃脱HX(生成烯烃):CH3CH2Br+NaOH―――→CH2===CH2↑+NaBr+H2O
加聚反应
单烯烃的加聚:nCH2===CH2―――→CH2—CH2
共轭二烯烃的加聚:
缩聚反应
二元醇与二元羧酸之间的缩聚:
3
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α-羟基酸之间的缩聚:
α-氨基酸之间的缩聚:
nH2NCH2COOH+
==
⥫
⥬
+(2n-1)H2O
苯酚与HCHO 的缩聚:
氧化反应
催化氧化:2CH3CH2OH+O2―――→2CH3CHO+2H2O 2CH3CHO+
O2―――→2CH3COOH
CH2===CH2+O2―――→
(环氧乙烷)
醛基与银氨溶液的反应:
CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH―――→CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
醛基与新制氢氧化铜的反应(注意反应在碱性条件下进行):
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH―――→CH3COONa+Cu2O↓+3H2O
苯的同系物的氧化(以甲苯为例):
酚的氧化(苯酚为例):
(醌)(酚羟基易被氧化,苯酚被氧化后颜色变成粉红色)
还原反应
醛基催化加氢(也属于加成反应):CH3CHO+H2―――→CH3CH2OH
羰基催化加氢(也属于加成反应):
油脂的氢化反应——不饱和油脂氢化(人造奶油)(加成反应):
硝基还原为氨基:
注意事项
(1) 有机反应的条件与产物:
①乙醇在浓硫酸、170 ℃条件下生产乙烯;乙醇在浓硫酸、140 ℃条件下生产乙醚
②溴乙烷在氢氧化钠的水溶液中加热,生成乙醇;溴乙烷在氢氧化钠的乙醇溶液中加热,生
4
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成乙烯
(2) 易写错的有机反应:
(注意产物是NaHCO3,而不是Na2CO3)
2.常考的有机反应信息
反应类型
举例
成
环
反
应
脱水反应
生成内酯
二元酸与二元醇形
成酯
生成醚
―――→
+H2O
Diels-Alder
反应
二氯代烃与
Na 成环
形成杂环化
合物
开环反应
环氧乙烷开环
+HBr―→HO—CH2—CH2—Br
α-H 反应
羟醛缩合反应
―――→
苯环侧链碳α-H 取
代反应
烯烃α-H 取代反应
CH3CH===CH2+Cl2―――→ClCH2CH===CH2+HCl
5
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羧酸α-H 卤代反应
酯基α-H 取代反应
增长碳链的反应
2CH≡CH―→CH2===CH—C≡CH
2R—Cl+2Na―→R—R+2NaCl
R—Cl―――→R—CN―――→R—COOH
nCH2===CH2―――→CH2—CH2
nCH2===CH—CH===CH2―――→CH2—CH===CH—CH2
增长碳链的反应
CH3CH===CH2 +CO+H2―――→
缩短碳链的反应
+NaOH―――→RH+Na2CO3
、
RC≡CH―――→RCOOH
形成碳氮双键
醛、酮与羟胺反应
醛、酮与肼反应
还原反应
酯基还原
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四、有机转化与推断
1.利用题给转化关系图进行有机物结构(或结构简式)的推断
在有机推断中,经常遇到转化步骤中出现“有机物结构简式——字母代替有机物(或给出分子式)——有机
物结构简式”,要求写出“字母代替有机物(或有机试剂)”的结构简式。对于此类有机物结构的推断,需要
考虑如下几点:
(1) 分析反应的“条件”:明确每一步有机反应的目的和反应的类型。
(2) 比较反应前后有机物的结构变化:即有机物在转化中的反应“部位”和“结构”变化(包括碳链结构或
官能团的变化)。
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的化学环境可确定碳骨架。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化学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。
3.根据关键数据推断官能团的数目
(1)—CHO
(2)2—OH(醇、酚、羧酸)――→H2
(3)2—COOH――→CO2,
—COOH――→CO2
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(5)RCH2OH――→CH3COOCH2R
(Mr) (Mr+42)
五、有机合成线路的设计
1.常见有机物之间转化
2.官能团的保护
有机合成过程中,为了避免有些官能团发生变化,必须采取措施保护官能团,待反应完成后再使其复原。
有时在引入多种官能团时,需要选择恰当的顺序保护特定官能团。例如,同时引入酚羟基和硝基时,由于
酚羟基具有强还原性,而硝基的引入使用了强氧化剂硝酸,故需先硝化,再引入酚羟基。
被保护的
官能团
被保护的官能团性质
保护方法
酚羟基
易被氧气、臭氧、双氧水、
酸性高锰酸钾溶液氧化
NaOH
①
溶液与酚羟基反应,先转化为酚钠,最后再酸化重新
转化为酚羟基:
②用碘甲烷先转化为苯甲醚,最后再用氢碘酸酸化重新转化
为酚:
氨基
易被氧气、臭氧、双氧水、
酸性高锰酸钾溶液氧化
用盐酸先转化为盐,最后再用NaOH 溶液重新转化为氨基
碳碳
双键
易与卤素单质及卤化氢加
成,易被氧气、臭氧、双氧
水、酸性高锰酸钾溶液氧化
用氯化氢先与烯烃加成转化为氯代物,最后用NaOH 醇溶液
通过消去反应,重新转化为碳碳双键
醛基
易被氧化
醛基保护一般是把醛基制成缩醛,最后再将缩醛水解得到醛
基(常用乙二醇):
―――→
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羧基
易与碱反应、易发生酯化反
应
先酯化,最后再水解得到羧基
题型01 以官能团转化为主线的有机合成
1.(江苏省南通市2025 届高三第一次调研测试)化合物H 是一种治疗胃肠道疾病药物的中间体,其合成路
线如下:
(1)C 中含氧官能团的名称为羟基、 。
(2)D→E 的反应类型为 。
(3)化合物B 的分子式为
,其结构简式为 。
(4)写出同时满足下列条件的F 的一种同分异构体的结构简式: 。
能发生银镜反应:苯环上一取代物只有一种;分子中含有3 种不同化学环境的氢原子。
(5)已知:
。写出以
和
为原料制备
合成路线流程图 (无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。
2.(山东省济宁市2025 届高三下学期第一次适应性检测)那可丁是世界范围内使用的经典镇咳药物,也是
一种抗肿瘤活性高且毒副作用小的新型抗肿瘤药物,中间体H 的两条合成路线如下:
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回答下列问题:
(1)A 生成B 试剂NaOH 的作用为 。
(2)A 中官能团的名称为 ,E 的结构简式 。
(3)写出C→F 的化学方程式 。
(4)满足下列条件化合物D 的所有同分异构体有 种。
a.可以与活泼金属Na 反应生成氢气,但不与NaHCO3溶液反应
b.分子中含有酯基
c.含有苯环,且有两个取代基
(5)D→E 的合成路线设计如下:
。试剂X 为
(填化学名称);试剂Y 为 (填化学名称)。
题型02 以反应条件为主线的有机合成
3.(山东省青岛市平度市2025 届高三高考模拟检测)化合物L 是一种用于治疗充血性心力衰竭药物的合成
中间体。其一种合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)B 中官能团的名称为 。
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(2)试剂X 是 ,D 的结构简式 。
(3)E+K → L 的化学方程式为 。
(4)F → G 的反应类型为 。
(5)与J 具有相同官能团的芳香同分异构体有 种。
(6)以1,4-丁二醇和流程中的E 为原料(无机试剂任选)合成化合物
,写出合成路线流程
图。
4.(江西省萍乡市2025 届高三一模)沙丁胺醇是目前临床治疗支气管哮喘、哮喘型支气管炎、肺气肿患者
支气管痉挛及急性哮喘发作等的首选药物,其一种合成路径如下:
回答下列问题:
(1)有机物A 的化学名称为 。
(2)A 生成B 的反应类型为 。
(3)F 中含氧官能团的名称是 。
(4)写出D 的结构简式: 。
(5)写出加热条件下E 与足量NaOH 溶液反应的化学方程式: 。
(6)满足下列条件的G 的同分异构体有 种(不包括立体异构)。
①属于芳香族化合物且苯环上只有三个取代基;
②含有叔丁基(
);
1mol
③
该有机物可与2mol
反应。
(7)以环己烷(
)和甲胺(
)为主要原料合成
的路线为
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。写出X、Y 对应的结构简
式: 、 。
题型03 限定条件的同分异构体的书写
5.(山东省青岛市2025 届高三下学期第一次适应性检测)抗肿瘤药物香叶木宁(J)的两条合成路线如下:
已知:①CH3OH
CH3Cl
②
R-Cl
③
R-OCH3
回答下列问题。
(1)B 的名称为 。K 中含氧官能团的名称为 。
(2)写出E→F 的方程式 。
(3)H 的结构简式为 。
(4)H→I 的反应类型是 。
(5)符合下列条件D 的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①只含有一个环状结构
②环上含有三个取代基,其中一个是-NH2
(6)丙二腈[CH2(CN)2]可用于制备
,写出丙二腈与氢氧化钠溶液在加热条件下水解的离子方程式
。
6.(河南省豫西北教研联盟2024-2025 学年高三下学期第二次质量检测)盐酸阿扎司琼(H)作为一种抗肿瘤
辅助药,可以有效缓解恶心呕吐,其合成路线如下。
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已知:
+NH3
+HCl
回答下列问题:
(1)由B 生成C 的反应类型为 。
(2)由C 生成D 的化学方程式为 。
(3)已知X 是一种卤代烃且没有同分异构体,其质谱图如图所示。X 的名称为 。
(4)G 的结构简式为 。
(5)H 中含氧官能团的名称为 。
(6)在实际生产中,由A 生成B 的反应所用浓
可用乙酸酐
代替,从绿色化学角度分析
这样做的优点是 。
(7)在A 的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种(不考虑立体异构);
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①含有苯环、羟基和酯基;②含有手性碳原子;③能发生银镜反应。
其中,核磁共振氢谱峰面积比为2:2:1:1:1 的同分异构体的结构简式为 (写出一种即可)。
题型04 以信息为线索的有机物的合成
7.(河北省秦皇岛市2025 届高三第一次模拟)四氢巴马汀具有。较强的镇静和止痛效果,副作用小,其中
间体
的合成路线如图。
已知:
(
为烃基,
为烃基或
)。
回答下列问题:
(1)
的官能团名称为 ,
中碳原子的杂化方式有 种。
(2)
的结构简式为 ,
的反应类型为 。
(3)反应
的化学方程式为 。
(4)芳香族化合物
与
互为同分异构体,符合下列条件的
的结构有 种;其中核磁共振氢谱中峰面
积之比为
的结构简式为 (任写一种)。
①有3 个甲基与苯环直接相连
②能发生银镜反应,且
最多能生成
(5)设计以
为有机原料合成
的路线 (其他无机试剂与溶剂任选)。
8.(河北省唐山市2025 届高三下学期一模)甲基卡泰斯特可用于治疗溃疡性结肠炎。一种合成甲基卡泰斯
特的路线如下图所示:
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已知:
回答下列问题:
(1)A 中含氧官能团的名称为 ,
的反应类型为 。
(2)有机物B 的分子式为
,其结构简式为 。
(3)
反应的化学方程式为 。
(4)
分子中碳原子和氮原子均为
杂化,该分子中共平面的原子最多有 个。
(5)同时满足下列条件的H 的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①能与
溶液反应;
②苯环上有3 个取代基,2 个
互为间位。
其中核磁共振氢谱有5 组峰,且峰面积之比为
的结构简式为 (任写一种)。
(6)结合题给信息,以邻氨基苯甲酸和苯胺为原料,设计
的合成路线 。
题型05 逆向设计有机物的合成路线
9.(江西省重点中学盟校2025 届高三下第一次联考)氰氟虫腙是一种缩氨基脲类杀虫剂,可有效防治多种
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害虫。下图为它的一种合成路线:
已知:
请回答下列问题:
(1)B 中含有的官能团名称是 。
(2)C→D 的反应条件及试剂是 。
(3)由D 生成E 的化学方程式为 。
(4)G 的结构简式为 。
(5)化合物
含有多种同分异构体,其中符合下列条件的芳香族化合物的同分异构体有 种。
①能使
溶液显色
②与新制
溶液反应有砖红色沉淀
③苯环上至多有3 个取代基
④有1 个-
基团
其中核磁共振氢谱峰面积之比为
的结构简式为 。
(6)参照上述合成路线,以甲苯和甲醇为原料,书写合成的路线 (无机试剂任选)。
10.(江苏省苏北四市2025 届高三上学期一模)化合物M 可用于心衰治疗,一种合成路线如下:
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(1)A 分子中含有的官能团为 。
(2)B 分子中采取
杂化的原子数目有 个。
(3)
的反应类型为 。
(4)
中有副产物
生成,该副产物的结构简式为 。
(5)C 的一种同分异构体同时满足下列条件:能与
溶液发生显色反应,分子中含有4 种不同化学环境
的氢原子。写出该同分异构体的结构简式: 。
(6)已知:
、
写出以
为原料制备的
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) 。
题型06 正向设计有机物的合成路线
11.(广东省广州市真光中学2025 届高三模拟)二氧化碳的转化与综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”
战略的重要途径。我国学者以电催化反应为关键步骤,用CO2作原料,实现了重要医药中间体——阿托酸
的合成,其合成路线如下:
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(1)化合物A 的分子式为 。化合物x 为A 的芳香族同分异构体,且在核磁共振氢谱上有4 组
峰,x 的结构简式为 ,其名称为 。
(2)反应③中,化合物C 与无色无味气体y 反应,生成化合物D,原子利用率为
。y 为 。
(3)根据化合物E 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
氧化反应(生成有机产物)
b
H2,催化剂,加热
反应
c
-CH=CH2
反应
(4)关于反应④⑤的说法中,不正确的有 。
a.阿托酸分子中所有碳原子均采取sp2杂化,分子内所有原子一定共平面
b.化合物D、E、阿托酸均含有手性碳原子
c.化合物E 可形成分子内氢键和分子间氢键
d. 反应④中,用Mg 作阳极、Pt 作阴极进行电解,则CO2与D 的反应在阴极上进行。
(5)以
为唯一有机原料,参考上述信息,合成化合物
。
基于你设计的合成路线,回答下列问题:
①最后一步反应的化学方程式为 。
②相关步骤涉及到CO2电催化反应,发生该反应的有机反应物为 (写结构简式)。
12.(山东省实验中学2025 届高三下学期第一次适应性检测)化合物K 是合成抗病毒药物普拉那韦的原
料,其合成路线如下。
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已知:①
;
RBr
②
RMgBr
;
回答下列问题:
(1)A 具有酸性,且酸性比乙酸 (填“强”或“弱”),A→B 的反应类型为 ,J 中含
有的官能团的名称是 。
(2)D→E 过程中有副产物E’生成,E’为E 的同分异构体,则E’的结构简式为 。
(3)E 有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
a.经红外光谱测定分子中含
结构,且苯环上只有两个取代基
b.能发生水解反应,且苯环上的一氯代物只有两种结构
c.能与银氨溶液反应产生银镜
(4)写出J→K 的化学方程式 。
(5)一种以乙醛、丙酮、
为原料,制备某有机物的合成路线如下图所示。其中有机物M、N 的结
构简式分别为 、 。
L
1.(内蒙古呼和浩特市高三第一次模拟)依折麦布(H)是口服降胆固醇药物,是胆固醇吸收抑制剂。下图是
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合成依折麦布的路线。
已知:
I.Bn 为
II.
为烃基,
、
为烃基或
(1)H 中的含氧官能团有 、 。
(2)
的反应类型为 。
(3)
反应的化学方程式为 。
(4)
过程中加入的
,其成分为具有碱性的
,
二异丙基乙胺,它的作用是:①溶解反应物
使反应充分进行;② 。
(5)满足下列条件的,
的同分异构体共有 种(不考虑立体异构);
I.含有苯环 II.红外光谱有醛基吸收峰 III.不含甲基
其中,含有手性碳原子的结构简式为 。
(6)由2-氯丙烷与苯胺合成物质
的合成路线如下(反应条件已略去),其中
和
的结构简式为
和 。
2.(河北省石家庄市2025 届高三下学期教学质量检测)氯苯唑酸(Tafamidis)是用于治疗转甲状腺素蛋白淀
粉样多发性神经病的药物,一种合成路线如下图所示(部分条件省略,副产物均未标出):
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已知:
回答下列问题:
(1)A→B 的反应类型为 ;C 的化学名称为 。
(2)H 中含氧官能团的名称为 。
(3)反应④的化学方程式为 。
(4)已知:有机物J 是E 的同分异构体,满足下列条件的J 的结构有 种(不考虑立体异构);
ⅰ.红外光谱未检测到
的吸收峰;X 射线衍射实验发现分子结构中含苯环;
ⅱ.能发生银镜反应;
ⅲ.1molJ 与足量NaOH 溶液反应时,最多消耗3molNaOH。
写出其中任意一种的结构简式 。
(5)反应⑤的过程中同时生成一种副产物(G 的同分异构体),其结构简式为 。
(6)研究发现反应⑥的一种可能历程是经由两步完成的,如下图所示:
若第一步为加成反应,第二步为消去反应,则M 的结构简式为 。
3.(山东省烟台市2025 届高三下学期第一次适应性检测)抗过敏药卢帕他定的一种合成路线如下:
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已知:Ⅰ.ROH
RCl;
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)A 中碳原子的杂化方式为 ,M 的名称为 ,C→D 发生了 (填反应类
型)、互变异构的转化。
(2)E→F 的化学方程式为 ,N 的结构简式为 。
(3)化合物G(C6H7N)也可用于合成中间体F,合成路线如下:
G
①
中官能团的名称为 。
X
②
经一系列反应后得到Y(分子式为C7H8O2),符合下列条件Y 的同分异构体有 种。
i.能使FeCl3溶液显紫色:ii.核磁共振谱有4 组峰且峰面积比为3:2:2:1。
I→F
③
中除生成F 和G 外,还能生成一种含有七元环的副产物K,其结构简式为 。
4.(陕西省2025 届高三下学期三模)化合物Ⅰ是药物合成的中间体,可由化合物A 经如下路线合成。
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回答下列问题:
(1)A 中含氧官能团的名称为 。
(2)
的反应类型为 。
(3)
的反应中,
的作用为 。
(4)F 的结构筒式为 。
(5)G 与足量的氢氧化钠溶液在加热条件下反应的化学方程式为 。
(6)关于化合物I,下列说法正确的是________(填字母)。
A.I 可以发生银镜反应,也可以与盐酸发生反应
B.1 个I 分子中含有2 个手性碳原子
C.1molI 分子含有
杂化的原子个数为
D.I 分子间只存在氢键,不存在范德华力
(7)符合下列条件的A 的同分异构体有 种。
①分子中含有苯环
②分子中含有
,且
与苯环直接相连
③可以与新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下产生砖红色沉淀
(8)参照上述合成路线和信息,设计以
为原料合成有机物
的路线如下(反应条件略去):
,
其中J 和K 的结构简式分别为 和 。
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5.(北京市平谷区2025 届高三下学期一模)氘代药物是近年来医药领域的研究热点,它是指将药物分子上
特定位点进行氘原子(D)与普通氢原子(H)替换所获得的药物。一种治疗迟发性运动障碍的氘代药物Q
的合成路线如下所示(部分试剂及反应条件略)。
资料:同位素会影响键能,一般同位素的质量数越大键能也会越大。
(1)E 中所含官能团的名称为 。
(2)A→B 的反应方程式为 。
(3)下列说法不正确的是______。
A.A 可形成分子内氢键
B.J 与
互为同系物
C.M 中存在手性碳原子
D.氘代药物的特点之一是分子稳定性增强
(4)已知:
过程中脱去一个水分子,且形成一个含氮的六元环。
L
①
的结构简式为 。
②上述反应中
键易断裂的原因是 。
(5)为了提高J 的利用率,以G 为原料,调整Q 的合成路线如下。
写出两种中间产物的结构简式,中间产物1 ;中间产物2 。假设每步反应的原料利用率均为
a,若生产相同量的Q,调整后J 的利用率是以前的 倍(用含a 的代数式表示)。
6.(山西省2025 届高三一模)有机物X 作为有机太阳能电池中的添加剂,可提高太阳能电池的光电转换效
率和稳定性。X 的一种合成路线如下:
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已知:
回答下列问题:
(1)A 的化学名称是 (用系统命名法命名)。
(2)C 的结构简式为 ;
化学反应类型为 。
(3)M 的酸性 (填“大于”或“小于”)
的酸性,其原因是 。
(4)
的化学方程式为 。
(5)X 的结构简式为
,已知虚线圈内所有原子共平面。
X
①
中N 原子的杂化方式为 。
②在生成X 时,E 分子和P 分子断裂的化学键为 。
(6)有机物Y 是B 的同分异构体,则满足下列条件的Y 的结构简式为 。
①苯环上只有两个取代基,其中一个为氯原子;
②能发生银镜反应;
③核磁共振氢谱峰面积之比为
。
7.(湖南省重点中学2024-2025 学年高三下学期联考)化合物I 是除草剂茚草酮的中间体,其合成路线如
图:
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回答下列问题:
(1)A 含有 种官能团,E 的名称为 ,H 的官能团名称为 。
(2)B 在水中溶解度比C 大,原因是 。
(3)
的反应类型为 。
(4)
的化学方程式为 。
(5)D
的制备过程中,
可以提高原料利用率,原因是 。
(6)J 为B 的同分异构体,写出满足下列条件的J 的结构简式 (任写一种)。
①含有苯环;
②能与
溶液发生显色反应;
③核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为
。
8.(河南省商丘市2025 届高三下学期教学质量检测(一模))维生素B7是生物体内合成维生素C 的必要
物质,其一种合成路线如图所示(Ph 代表苯基,部分反应条件略去):
回答下列回题:
(1)A 中的官能团名称为 。
(2)A 与Br2发生加成反应生成B,B 的名称为 。
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(3)D 的分子式为C19H18N2O5,则D 的结构简式为 。
(4)B→C 的化学方程式为 。
(5)M 比C 的分子组成少2 个氧原子,M 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),写出其中一种含有手性碳原子的同分异构体的结构简式: 。
①含有2 个
②含有2 个苯基(C6H5—)③含有2 个甲基
(6)参照上述合成路线,设计以
和苯胺为原料制备
的合成路线: (其他无机
试剂及四个C 以下的有机试剂任选)。
9.(河南省创新发展联盟2025 届高三下学期一模)奥司他韦被称为流感特效药,具有抗病毒的生物学活
性,其主流合成路线如图所示:
已知:
的结构简式为
。回答下列问题:
(1)写出A 的结构简式 ;其中碳原子的杂化方式是 。
(2)B 中含氧官能团名称为 。
(3)已知C 的分子式为C4H6,写出B→D 的化学方程式为 。
(4)E→F 的反应分两步进行,第一步反应是加成反应,第二步的反应类型是 。
(5)有关奥司他韦(M),下列说法错误的是___________。
A.其官能团种类为5 种
B.其所有碳原子有可能共平面
C.1mol 奥司他韦最多可与3mol H2发生加成D.可与盐酸反应生成有机盐
(6)在B 的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种(不考虑立体异构)。
①链状结构;②能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体;③含-CF3。
(7)已知
(R1、R2、R3、R4为烃基或氢原子),请结合题中流程,
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写出利用CH3CH2CH2Br 和
为主要原料制备的
合成路线 (无机试剂任选)。
10.(河南省创新发展联盟2025 届高三下学期一模)我国学者发现一种潜在新药——千金藤素Q(
),其中间体K 的合成路线如图所示。
已知:①CbzCl:
;②
→
。
回答下列问题:
(1)A
B 的反应物
的化学名称是 。
(2)B
C 由两步反应完成,如图所示:
。则X 相对于B 新引入的官能团
是 (填名称),X 转化为C 的反应类型是 。
(3)D 的结构简式为 。
(4)
的化学方程式为 。Y 为G 的同分异构体,且Y 中含2 个连在不同碳原子上的羟基,
其中核磁共振氢谱中有3 组峰,峰面积之比为
的同分异构体的结构简式是 (不考虑立体异
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构)。
(5)利用中间体K 制备千金藤素Q 的合成路线如图所示,由已知信息②知,L 的结构简式是 。
11.(山东省泰安市2025 届高三一模)一种抗病毒花物的合成路线如下:
已知:Ⅰ.
和
为邻对位定位基;
和苯酚的化学性质相似;Et-为乙基。
Ⅱ.①
②
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)C 中含氧官能团的名称为 ;A 中最多有 个原子共面;
反应另一产物的名称为
。
(2)已知苯
,第一步反应所需无机试剂为 ,
的反应类型为 。
(3)
中反应①的方程式为 。
(4)F 的结构简式为 。
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(5)符合下列条件的F 的同分异构体有 种。
①遇
溶液显色②在酸性条件下水解生成羧酸且羧基直接与苯环相连③苯环有三个取代基。
12.(甘肃省兰州市2025 届高三一模)阿法替尼(Afatinib)是不可逆型酪氨酸激酶抑制剂,可持久地抑制
肿瘤细胞的增殖和生长,其工业合成路线如下图所示:
请回答:
(1)B 中含氧官能团的名称为 。
(2)F、H 的结构简式分别为 、 。
(3)反应D→E 的反应类型为 。
(4)反应I→J 的化学方程式为 。
(5)C 有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
a.能发生银镜反应 b.不含醚键
其中核磁共振氢谱有3 组峰;峰面积之比为6:1:1 的结构简式为 (任写一个即可)。
13.(广西来宾市2025 届高三一模)化合物H 是一种合成药物中间体,一种合成化合物H 的人工合成路线
如图所示。
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已知:Ⅰ.同一个碳原子上连两个羟基时不稳定,易发生反应:
;
Ⅱ.
。
请回答下列问题:
(1)A (填“存在”或“不存在”)顺反异构体。
(2)B→C 经历了先加成再消去的反应过程,中间产物的结构简式为 。
(3)反应③所加试剂及条件为 ,反应④的反应类型为 。
(4)由G 生成H 的化学方程式为 。
(5)E 的含氧官能团的名称是 。满足下列条件的E 的同分异构体有 种(不考虑立体异构),
写出其中核磁共振氢谱有5 组峰,且峰面积之比为
的结构简式为 。
a.苯环上有两个对位的取代基 b.其中一个取代基为
(6)根据以上题目信息,写出以苯和丙酮为原料制备
的合成路线流程图 (无机试剂和有
机溶剂任用)。
14.(福建省龙岩市2025 届高三下学期一模)下图是抗炎镇痛药J 的一种合成路线(部分反应条件已简化)。
已知:
。
(1)A→B 反应的条件是 。
(2)化合物F 的官能团名称是 、 。
(3)亚硫酰氯(SOCl2)分子中S 原子的杂化轨道类型为 ,其分子构型为 。
(4)化合物G 的结构简式是 。
(5)D+G→H 的化学方程式是 。
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(6)比较酸性:
(填“>”或“<”)
。
(7)Y 是C 的同分异构体,遇FeCl3溶液显特征颜色且能发生银镜反应,则Y 的结构有 种。
15.(广东省梅州市2025 届高三一模)化合物E 是一种广泛应用于光固化产品的光引发剂,可采用A 为原
料,按如下图路线合成:
(1)化合物A 的分子式为 ,名称为 (系统命名法)。
(2)化合物C 中官能团的名称是 。化合物C 的某同分异构体含有苯环且核磁共振氢谱图上有4
组峰,峰面积之比为
,能与新制
反应生成砖红色沉淀,其结构简式为 (写一
种)。
(3)关于上述合成路线中的相关物质及转化,下列说法正确的有___________。
A.化合物D 和E 不能通过红外光谱鉴别
B.C→D 的转化为取代反应,试剂X 为HBr
C.化合物C 中,碳原子的杂化轨道类型为
和
杂化
D.化合物E 可溶于水是因为其分子中的含氧官能团能与水分子形成氢键
(4)对化合物E,分析预测其含氧官能团可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新物质
反应类型
①
②
消去反应
(5)已知:烯醇不稳定,很快会转化为醛,即
。在一定条件下,以原子利
用率100%的反应制备
。该反应中
①若反应物之一为V 形分子,则另一反应物可能为 (写出一种结构简式)。
②若反应物之一为平面三角形分子,则另一反应物为 (写结构简式)。
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(6)以乙炔为唯一有机原料,通过四步合成可降解高分子聚乳酸(
)。基于设计的合成路线,
回答下列问题:
已知:
①第一步反应的化学方程式为 (注明反应条件)。
②最后一步反应的化学方程式为 。
16.(辽宁省名校联盟2025 届高三下学期联考)Imrecoxib 是我国科学家研发出来的一款高效低毒的非甾体
抗炎药,其临床综合表现明显优于国外同类药物Rofecoxib(已撤市)等。下图是Imrecoxib 的两条合成路
线。
回答下列问题:
(1)有机化学中将烃分子中氢原子被氰基(一CN)取代后的产物命名为“腈”,则合成路线II 中所用到溶剂
的名称为 。
(2)
反应的反应类型为 。(
是一种有机碱,推测其在
反应中的作用是
。
(3)从
反应中官能团的转化角度分析,Jones 试剂的成分可能为_______(填字母)。
A.
粉与盐酸的混合物
B.
与浓硫酸的混合物
C.
与液氨的混合物
D.
与乙醇的混合物
(4)文献表明合成路线I 和II 中每步反应的转化率均在
之间,且所用反应条件均比较温和,两条合
成路线中能更好贯彻“绿色化学”理念的是 (做出判断并阐述理由)。
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(5)已知
反应的原子利用率为
,则试剂
的同分异构体有 种。
(6)下图为某合成路线中的一部分。
①其中J 和K 的结构简式分别为 和 。
②已知
的反应类型为加成反应,则其方程式为 。
17.(江苏省南通市如皋市2025 届高三第一次适应性考试)有机物G 可以通过如下路线进行合成:
(1)有机物B 只有一种含氧官能团且能发生银镜反应,B 的结构简式为 。
(2)有机物C 中含有咪唑(
)的结构,咪唑与苯性质相似,且所有原子均位于同一平面。咪唑分子中轨
道杂化方式为sp2杂化的原子共有 个。
(3)C→D 反应分为多步,其中最后一步的转化为
→D,生成D 的反应类型为 反应。
(4)F→G 的反应条件除用K2CO3外,也可以选择下列物质中的 (填字母)。
A.浓硫酸 B.H2,催化剂 C.(C2H5)3N
(5)F 的一种同分异构体满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 。
能与NaHCO3溶液反应,能发生水解反应。水解后所得两种有机产物的碳原子数相同,且均含有2 种化学
环境不同的氢,其中一种水解产物具有顺反异构体。
(6)已知:RCOOH
RCONHR′(R、R′表示H 或烃基)。写出以
、
C2H5OOCCH2CH2COOC2H5、(CH3CO)2O、CH3NH2、BrCH2CH2NH2为原料制备
的合成路线
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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)。
18.(广东省湛江市2025 届高三第一次调研)新药物瑞格列奈(ⅷ)具有降血糖的作用,其合成路线如下。
已知:
回答下列问题:
(1)化合物ⅰ的分子式是 ,名称为 。
(2)化合物ⅱ的结构简式为 。
(3)化合物ⅲ的某同分异构体含有苯环,在核磁共振氢谱上有3 组峰,且能发生银镜反应,其结构简式是
。
(4)根据化合物ⅲ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
①
、高温高压
②
还原反应
(5)化合物ⅶ中含氧官能团的名称为 。
(6)关于上述合成路线中的相关物质及转化,下列说法正确的是_____(填字母)。
A.由化合物ⅳ到ⅴ的转化中,有
键的断裂和
键的生成
B.由化合物ⅶ到ⅷ的转化中,生成的小分子有机物能与水分子形成氢键
C.化合物ⅵ中存在2 个手性碳原子
D.化合物ⅳ中所有C、O 原子均可做配位原子
(7)以
和
合成
(无机试剂任选),基于
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你设计的合成路线,回答下列问题:
①最后一步的反应的化学方程式为 (注明反应条件)。
②合成路线中有
参与反应的化学方程式为 (注明反应条件)。
19.(广东省汕头市2025 届高三下学期一模)化合物E 是一种广泛应用于光固化产品的光引发剂,可采用
化合物A 为原料,按如图路线合成:
回答下列问题:
(1)化合物B 的分子式为 ,化合物D 的一种官能团名称为 。
(2)化合物A 的名称为 ;X 为 (填化学式)。
(3)芳香族化合物F 是C 的同分异构体,能发生加聚反应,滴入
溶液呈紫色,其核磁共振氢谱显示有
五种不同化学环境的氢,且峰面积之比为
,请写出一种符合条件的结构简式 。
(4)根据化合物E 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
,催化剂
b
消去反应
(5)关于该合成路线,说法正确的是___________。
A.化合物A 可溶于水是因为能与水形成氢键
B.化合物C 到化合物D 的转化过程中,有手性碳原子形成
C.化合物D 和化合物E 中C、O 原子的杂化方式均完全相同
D.反应过程中,有碳卤键和
键的断裂和形成
(6)化合物A 可以由丙酮(
)或异丁烯(
)为原料合成。基于你设计的合成路线,回答下
列问题:
①由丙酮为原料第一步反应的有机产物为 。
②由异丁烯为原料涉及醛转化为酸的反应的化学方程式为 。
20.(安徽省滁州市2025 届高三一模)白藜芦醇(化合物)具有抗肿瘤、抗氧化和消炎等功效。以下是某课
题组合成化合物的路线。
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回答下列问题:
(1)H 中的官能团名称为 。
(2)由A 生成B 和由C 生成D 的反应类型分别为 、 。
(3)C 物质的名称为 。
(4)写出和足量的溴水反应的化学方程式 。
(5)已知G 可以发生银镜反应,写出G 的结构简式 。
(6) 的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种(不考虑立体异构)。
①含有两个苯环;
②含有手性碳原子;
③能使
溶液显紫色;
④能和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳。
写出其中一种同分异构体的结构简式 。
(7)参照上述合成路线,设计以甲苯和苯甲醛为原料(其他试剂任选),制备
的合成路线
。
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