文档文本内容
第16 天 押有机推断
路线分析：以结构简式串联——官能团转化与保护、断键位
置
（2025·贵州·高考真题）喹吖啶酮衍生物(化合物G)可作为OLED(有机发光二极管)发光层
材料，一种合成路线如图。
回答下列问题：
（1）化合物B 的官能团名称为________。
例1
（2）化合物C 在核磁共振氢谱上有________组吸收峰。
（3）化合物D 中碳原子的杂化类型为________。
（4）化合物D→E 分两步进行，第①步的化学方程式为________。(
此处可用-
PTZ 表示)
（5）化合物E→F 反应中，
转化为________(写结构简式)。从分子设计角度考虑，F 转化为
G，性质如何变化？________(答两点)。
（6）H 为C 的同系物，以化合物H 为起始原料合成K，合成路线与C→G 反应类似，如图，H 的结构简式
为________。同等条件下，该路线中化合物I 转化为J 的产率比E 转化为F 的产率高，分析可能的原
因是________。
（2025·福建·高考真题）神经肽抑制剂J 的合成路线如下。(THF 为溶剂)
（1）B 中含氧官能团有：________、________。(填名称)
（2）理论上，B 的核磁共振氢谱有________组峰。
（3）熔点：B________C(填“>”“<”或“=”，判断依据是：________。
（4）I 的化学方程式为________。
例2
（5）VI 中
发生的反应类型为________。
（6）Ⅶ中还可能生成J 的立体异构体K，补全K 的结构简式________。
（7）某药物合成中有反应：
参考该反应，可以设计C+L→F，则L 的结构简式为________。C→F 反应的原子利用率：以L 为反应物
________以D 为反应物。(填“>”“<”或“=”)
（2025·海南·高考真题）药物I 的一种合成路线如下：
其中G 为
回答问题：
（1）A 的化学名称为______。
（2）B
C 反应类型为______。
（3）D 的结构简式为______。
（4）E 的同分异构体X，符合条件：①含有两个苯环；②核磁共振氢谱有2 组峰且峰面积之比为
。X
的结构简式为______。(写出一种即可)。
（5）G 中所含有的官能团名称为______。
（6）E→F 的反应方程式为______。
例3
（7）比照上图合成I 的路线信息，从
出发，辅之以C6H5CH2Cl 及一个或两个碳的有机物(无机试剂
任选)，设计合成
的路线______。
已知：①羧基在催化氢化条件下不被还原；②
。
“路线分析”是有机推断题的主流形式，命题呈现“结构简式串联、步骤清晰、考查全面”的特点。
试题以药物、功能材料等的完整合成路线为载体，从起始原料到目标产物，给出大部分中间体的结构简式
或分子式，要求填空推导少量未给出的中间体、反应类型、试剂条件、官能团名称、同分异构体等。考查
重点包括：官能团的识别与转化（氧化、还原、取代、加成、消去、水解、酯化、酰胺化）、官能团的保
护与脱保护（酚羟基、氨基、羰基）、断键与成键位置的分析（如酯化反应、酰胺化、环化）、反应类型
的判断、反应条件的选择（酸/碱、温度、催化剂）、同分异构体的书写（限定条件）等。近年趋势是强化
对多步反应中官能团转化逻辑的考查，以及从产物逆推原料、从分子式反推结构的思维能力。预计2026 年
将继续以“药物合成路线”为背景，要求学生从整体上把握碳骨架构建和官能团转化的脉络。
官能团的识别与命名：根据结构简式写出官能团名称。常见考点：羧基、酯基、酰胺基、氨基、
羟基、醛基、酮羰基、醚键、碳溴键、硝基等。
反应类型的判断：根据反应物和产物的结构变化，结合反应条件（如酸/碱、加热、催化剂、光照
等），判断反应类型：取代、加成、消去、氧化、还原、水解、酯化、酰胺化、硝化、卤代、傅
克反应、羟醛缩合、环加成等。常见考点：硝基还原为氨基是还原反应；酯的水解是取代反应；
苯环上引入硝基是取代（硝化）反应。
官能团的保护与脱保护：在合成路线中，为防止某些官能团（如酚羟基、氨基、醛基、羰基）在
后续反应中被破坏，需要先引入保护基，之后再脱除。需识别保护基引入和脱除的步骤，并理解
其目的。常见考点：酚羟基用乙酸酐酯化保护，之后水解恢复；氨基用Boc、Cbz、Ac 保护，之后
酸解脱除；羰基用乙二醇形成缩酮保护，之后酸水解恢复。
断键位置与成键位置分析：分析每一步反应中断裂的化学键和形成的化学键（单键、双键、环状
结构）。常见考点：酯化反应中断羟基的O-H 键和羧基的C-O 键，形成C-O 键；酰胺化反应中氨
基的N-H 和羧基的C-O 键断裂，形成C-N 键；加成反应中断π 键，形成σ 键；消去反应中断C-H
和C-X 键，形成C=C 键。
反应条件的推断：根据反应类型和反应物结构，推断所需试剂和条件。常见考点：酯化反应需浓
硫酸、加热；硝化反应需浓硝酸、浓硫酸、加热；还原反应（硝基→氨基）可用Fe+HCl 或H₂/
Pd；氧化反应（醇→醛）可用PCC 或Cu/O₂；醛基氧化为羧基可用酸性KMnO₄ 或Ag(NH₃)₂⁺。
结构简式的推断（正推或逆推）：根据前后物质的结构简式、分子式、反应类型，推断未给出的
中间体。常用方法：从目标产物逆推前一步；从已知物正推；结合原子守恒和官能团转化规律。
常见考点：根据C、D、E 的结构推断D 为某羟基酸；根据G 的分子式和反应条件推断H 为某还原
产物。
核磁共振氢谱与同分异构体：根据核磁共振氢谱的峰组数、峰面积比，结合不饱和度和官能团限
定，书写同分异构体。常见考点：含有酚羟基、能发生银镜反应、酯基水解、对称结构等限定条
件下的同分异构体数目及结构简式。
芳香族化合物的取代反应位置：苯环上已有取代基时，新取代基的引入位置受原有取代基的定位
效应影响（邻对位定位基、间位定位基）。常见考点：硝化反应中，甲苯的硝化主要生成邻硝基
甲苯和对硝基甲苯；苯酚的溴代生成2,4,6-三溴苯酚。
有机化学方程式的书写：根据反应物和产物，配平书写化学方程式或离子方程式。需注意小分子
产物（H₂O、HCl、HBr、CO₂、N₂ 等）的生成。常见考点：酯化反应生成水；取代反应生成HX；
硝基还原生成水；水解反应生成醇和酸。
分子内氢键与熔点、沸点：分子内氢键降低熔点、沸点，分子间氢键升高熔点、沸点。常见考点：
邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，熔点低于对羟基苯甲醛；羧酸二聚体形成分子间氢键，沸点较高。
(一)有机合成路线设计的三个核心问题
1．合成目标化合物分子的骨架
反应目的
具体方法或反应
增长碳链或增加支链
聚合反应、加成反应(不饱和烃与HCN)、酯化反应、
格氏试剂与有机物反应
缩短碳链
氧化反应、酯水解反应
形成碳环
双烯加成
2．引入所需官能团(注意官能团转化和相互影响)
官能团
引入方法
碳碳双键
醇、卤代烃的消去反应，炔烃的不完全加成
卤素原子
烯、炔的加成反应，烷烃取代反应，醇、酚的取代反应
羟基
卤代烃水解，酯水解，醛、酮加氢，烯烃水化
醛基
伯醇的催化氧化、炔烃水化、烯烃氧化
羧基
酯水解、氰基水解、醛基氧化
酯基
醇酸酯化
3．官能团保护——先保护，再恢复；先占位，后移除；先消去，后加成。
（1）酚羟基
常用的保护方法：①NaOH 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用碘甲烷先转化为醚，最后再用氢碘酸酸化重新转化为酚：
。
（2）氨基
常用的保护方法：用盐酸先转化为盐，最后再用NaOH 溶液重新转化为氨基。
（3）碳碳双键
常用的保护方法：用氯化氢先与烯烃加成转化为氯代物，最后再用NaOH 醇溶液通过消去反应重新转
化为碳碳双键：
HOCH2CH==CHCH2OH
HOCH2CH2CHClCH2OH
HOOC—CH==CH—COOH。
（4）醛基：易被氧化
常用的保护方法：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)：
。
(二)有机合成路线设计模型
（三）有机合成流程图中官能团的转化与反应类型判断
1．常见反应试剂、条件与反应类型总结
（1）NaOH 的水溶液、加热 酯的水解反应或卤代烃的水解反应。
（2）NaOH 的乙醇溶液、加热 卤代烃的消去反应。
（3）浓H2SO4、加热 醇的消去反应、酯化反应或成醚反应等。
（4）溴水或溴的CCl4溶液 烯烃、炔烃的加成反应。
（5）H2/Ni 烯烃、炔烃、芳香烃、醛、酮的加成反应或还原反应。
（6）O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热) 醇的氧化反应。
（7）O2或新制的Cu(OH)2或银氨溶液 —
CHO
的氧化反应
(如果连续两次出现O2，则为醇→醛→羧酸
的过程)。
（8）稀H2SO4、加热 酯、低聚糖、多糖等的水解反应。
（9）光照、X2(表示卤素单质) 烷基上的取代反应。
（10）Fe 粉、X2 苯环上的取代反应。
2．官能团的转化与反应类型的关系
（四）有机合成流程图中官能团的引入与定位官能团的保护与恢复问题
1．官能团引入顺序的基本原则
（1）优先保护敏感官能团
若目标分子中存在易被氧化、还原或参与副反应的官能团(如羟基、氨基、醛基)，需先引入保护基，再
引入其他官能团。
（2）先构建碳骨架，后引入官能团
碳骨架扩展(如傅克烷基化、炔烃
⁃
/烯烃增长)通常优先于官能团转化，避免官能团干扰反应。示例：由
苯合成苯甲酸，先通过傅克酰基化引入羰基，再氧化为羧酸。
⁃
（3）阶段性转化
分步引入官能团，避免多官能团一步反应导致生成副产物。
2．官能团定位的关键策略
（1）定位基的选择，①芳香环：利用邻、对位定位基(—OH、—CH3)或间位定位基(—NO2、—COOH)
控制取代位置。如合成间硝基苯甲酸，需先引入羧基(间位定位基)，再硝化。②脂肪链：通过双键、
三键或杂原子(O 或N)引导官能团位置。
（2）官能团的相互转化顺序调整：如将醇氧化为醛或酮，再转化为羧酸；或通过还原胺化将羰基转化
为氨基。
1．（2025·吉林长春·模拟预测）一种抗肿瘤药物G 的合成路线如下：
已知：（1）哌啶：
；ph：
（2）TsOH：对甲苯磺酸(一种强酸)
回答下列问题：
（1）化合物A 中含有的官能团为______(填写官能团名称)。
（2）有机物B 的结构简式为______，
的反应类型为______。
（3）含氮物质的碱性通常来源于氮原子的孤对电子，任何可以影响其电子云密度的因素均可影响氮原子
的碱性。吡啶(a：
)和吡咯(b：
)均为平面形分子，二者碱性大小为：a______b(用>，<表
示)。
（4）
经过多步反应完成，其中一步反应为C 与HCOOH 发生加成反应，所得产物中有两个-OH 连
接在同一个碳原子上，写出此反应的化学方程式：______。
（5）化合物III 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)。
①分子中含有-
，且直接和苯环相连 ②能发生银镜反应 ③苯环上两个取代基处于对位
（6）III 生成C 经过以下步骤完成：
分别写出
和
的结构简式
：______
：______。
2．（2025·江苏南京·模拟预测）有机分子材料化合物H 的一种合成路线如下：
已知：
（1）A→B 的反应类型为___________。A→B 的反应过程中形成了一种碳正离子中间体
，该
中间体中C 的杂化方式为___________。
（2）A 的结构简式为___________。
（3）E 转化为F 时，还生成一种铵盐，其结构简式为___________。
（4）写出同时满足下列条件的C 的一种芳香族同分异构体M 的结构简式：___________。
①M 能使溴的四氯化碳溶液褪色，能与FeCl3溶液发生显色反应
②1 mol M 能与4 mol NaOH 溶液反应
③M 分子中含有1 个手性碳原子和6 种不同化学环境的氢原子
（5）写出以
、
和
为原料制备
的合
成路线流程图___________。(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)
3．（2025·江苏徐州·模拟预测）G 是合成滴眼液阿卡他定的中间体，其合成路线如下：
回答下列问题：
（1）A 中含氧官能团名称为___________。
（2）
反应过程可看作
。A 发生水解反应生成
和
的分子式均为
，则X 的结构简式为___________，
的反应类型为___________。
（3）检验试剂THF(
)中是否含水的方法为___________。
（4）写出同时满足下列条件的C 的一种芳香族同分异构体的结构简式：___________。
能发生银镜反应，能使溴的
溶液褪色，且核磁共振氢谱峰面积之比为3:2:2:1。
（5）写出以
和
为原料制备
的合成路线流程图
___________(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。
4．（2025·江苏泰州·模拟预测）物质K 是一种病毒DNA 聚合酶抑制剂，可抑制某些病毒DNA 的复制。其
合成路线如下：
已知：
（1）B 中含氧官能团的名称为__________。
（2）①和②顺序不能互换，原因是__________。
（3）H 的结构简式_____。
（4）F 的芳香族同分异构体中，同时满足下列条件的一种结构简式为__________。
①遇
溶液显色；
②在碱性条件下水解后酸化，一种产物核磁共振氢谱显示有2 组峰且峰面积之比为3:1，另一产物存在顺反
异构。
（5）已知连接在苯环上卤原子难以直接水解。参照上述合成路线，以
和
为原料，
设计合成
的路线__________（无机试剂任选）。
5．（2025·甘肃平凉·模拟预测）化合物H 是一种药物中间体，其合成路线如下：
已知：i．BnBr 代表
；ii．
。
回答下列问题：
（1）用系统命名法进行命名，A 的名称为___________，其中sp3杂化的原子有___________个。
（2）E 中含氧官能团的名称为___________，D→E 的反应类型为___________。
（3）C→D 的化学方程式为___________。
（4）G 的结构简式为___________。
（5）设计以硝基苯和乙炔为原料合成
的路线图：___________(无机试剂任选)。
6．（2025·吉林长春·模拟预测）有机物M 是胺类盐酸盐，是重要的药物合成中间体，其中一条合成路线
如下图所示。
已知：
其中
、
为烃基或氢原子
回答下列问题：
（1）A 的名称为_____。
（2）C 中含氧官能团的名称为硝基、_____。
（3）C→D 的反应类型为_____。
（4）关于D、E 两种互变异构体，说法正确的是_____。
a.D 存在顺反异构体
b.E 中有3 种杂化轨道类型的碳原子
c.D、E 经催化加氢可得相同产物
（5）G→H 的化学方程式为_____。
（6）B 的同分异构体中，含有二取代苯环的结构且能发生水解反应的共有_____种；写出一种B 的同分异
构体，核磁共振氢谱图中的峰面积比为
，结构简式为_____（任意一种）。
（7）参照题干合成路线，以环己醇（
）为原料制取
的合成路线如下图。
M 的结构简式：_____；N 的结构简式：_____。
7．（2025·安徽·模拟预测）具有抗肿瘤活性的天然产物H 可通过以下路线合成。
回答下列问题：
（1）E 和F 中都含有的官能团名称为_______。
（2）已知F→G 的反应中还有一种单质和一种化合物生成，写出F→G 的化学方程式_______。
（3）A 的一种同分异构体M 可发生银镜反应，且M 不含碳碳双键。M 的结构简式为_______。
（4）化合物X 的结构简式为_______。
（5）A 可在一定条件下发生聚合反应，其聚合产物的结构简式为_______。
（6）下列说法不正确的是_______(填标号，D 中部分碳原子编号如图)。
a．B 的核磁共振氢谱有3 组峰
b．G→H 的反应类型为还原反应
c．A 和B、F 和G 分别互为同系物
d．D→E 中3 和8 之间形成了新的碳碳键
（7）若使用下图物质发生类似D→E 的反应较为困难，其可能的原因是_______。
（8）参照题干合成路线，写出以环己酮为主要原料合成如下化合物(结构简式如图)的合成路线(其他试剂
任选)_______。
8．（2025·吉林·模拟预测）普利类药物是常用的一线降压药，EHPB 是合成众多普利类药物的重要中间体。
EHPB 的一种合成方法如图所示：
已知：
(R 表示烃基或氢原子，
、
表示烃基)。
回答下列问题：
（1）化合物Ⅱ和物质X 合成化合物Ⅲ的原子利用率为100%，写出该步反应的化学方程式：_______。
（2）化合物Ⅵ到Ⅶ的转化反应是第一个以中国科学家命名的反应(黄鸣龙还原反应)，该反应的部分机理如
图所示：
其中①和②的反应类型分别为_______、_______。
（3）化合物Ⅳ易溶于水的原因为_______。
（4）化合物EHPB 中能与钠反应的官能团名称为_______。
（5）M 是化合物Ⅶ含苯环的同分异构体，在核磁共振氢谱图上有5 组峰，峰面积之比为
，能发
生银镜反应和水解反应，不含醚键和过氧键，则符合条件的M 有_______种(不考虑立体异构)。
（6）已知在有机化合物中，基团吸电子能力：
，基团推电子能力：
。一
般来说，体系越缺电子，酸性越强；体系越富电子，碱性越强。下列说法错误的是_______(填选项字
母)。
A．与Na 反应的容易程度：
B．给出
的能力：
C．酸性：
D．碱性：
（7）结合上述合成路线，设计以化合物Ⅰ、化合物Ⅱ和甲苯为原料制备
的合成路线
如图所示，写出Y 和Z 的结构简式：Y：_______、Z：_______。
