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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(教师版)_高考一二三轮复习_化学_2027年高考化学专项复习

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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________。
【答案】(1)碳溴键、羧基
(2)4
(3)
、
(4)
+2NaOH
+2CH3CH2OH
(5)     
     更不容易被氧化、在水中溶解度增大、发光性能得到提高
(6)     
     I 为中心对称,E 为轴对称,E 中两个PTZ 基团因空间位阻无
法自由旋转而I 可以,因此
的产率更高
【解析】该合成路线以含溴苯环化合物A 为原料:A 经
氧化(苯环侧链氧化为羧基)得到B(
);
与乙醇发生酯化反应生成C(
);C 经取代反应得到D;D 先发生酯的水解反应生成
,酸化生成E(
),E
脱水成环得到F;F 与乙酸经氧化反应得到目标产物G(喹吖啶酮衍生物)。
(1)由分析可知,B 的结构简式为:
,因此B 的官能团是碳溴键、羧基,故答
案为:碳溴键、羧基;
(2)由分析可知,C 的结构简式为:
,分子中不同化学环境的H 原子有
4 种,因此核磁共振氢谱有4 组吸收峰,故答案为:4;
(3)由D 的结构简式可知,D 含苯环和不饱和
键(C 为
杂化,形成平面结构)和饱和碳原子(C
为
杂化,形成四面体结构),因此碳原子的杂化类型为
、
,故答案为:
、
;
(4)由分析可知,D→E 第①步是酯的水解反应,化学方程式为:
+2NaOH
+2CH3CH2OH;
(5)E→F 反应中会生成水,
(酸酐)水解生成
,因此转化产物是
;F 转
化为G 过程中,发生的是氧化反应,故该物质更不容易被氧化,同时形成更多的S=O 键,极性增强,
同时会与水分子形成氢键,提升在水中的溶解性,由题干信息可知,化合物G 可作为OLED 发光层材
料,由此可知,F 转化为G 会提升发光性能;
(6)H 为C 的同系物,结合H 的分子式
及反应路线,H 的结构简式为:
,结合I→J 的反应条件,可知该过程发生的是题目中E→F 的反应,则I 的结
构简式为
,J 的结构简式为
,J
发生F→G 的反应生成K,I 是中心对称结构,空间位阻小,E 是轴对称结构,两个PTZ 基团因空间位
阻无法自由旋转而I 可以,因此
的产率更高。
(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________。
(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________。
例2
(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“=”)
【答案】(1)     酯基     酰胺基
(2)7
(3)     <     二者均为分子晶体,C 中含有的羧基可以形成分子间氢键
(4)
(5)加成反应
(6)
(7)     
     >
【解析】对比A(
)、B(
)的结构简式可知A 与
发生取代反应生成B,化合物X 为
;
发生水解反应生成
C(
),
中
与D 中
脱水形成含有酰胺键的E,
E 先发生加成反应再脱水生成F,F 经过一系列反应G,G 与
发生加成反应生成H,H 发生
消去反应生成J。
(1)B 的结构简式为
,含氧官能团为酯基、酰胺基,故答案为:酯基;酰胺基;
(2)B 的结构简式为
,根据等效氢法可知该物质有7 种氢,如图
,核磁共振氢谱有7 组峰,故答案为:7;
(3)二者均为分子晶体,对比B、C 的结构,C 中含有的羧基可以形成分子间氢键,使其熔点高于B,故
答案为:<;二者均为分子晶体,C 中含有的羧基可以形成分子间氢键;
(4)根据分析可知化合物X 为
,A 与
发生取代反应生成B 的化
学方程式为
,故答案
为:
;
(5)根据分析可知,VI 中
醛基发生加成反应得到羟基,故答案为:加成反应;
(6)J 中因碳碳双键存在顺反异构,其异构体K 的结构简式为
,故答案为:
;
(7)C 为
,F 为
,结合题中信息C+L
F,失去1 个
,L 为
;C→F 反应的原子利用率:以L 为反应物一步反应去掉1 个
得到F,
以D 为反应物经过两步反应脱去2 个
得到F,C→F 反应的原子利用率:以L 为反应物>以D 为反
应物,故答案为:
;>。
(2025·海南·高考真题)药物I 的一种合成路线如下:
例3
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______。
(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
。
【答案】(1)丙酸
(2)取代反应
(3)
(4)
或
(5)氨基、醚键
(6)
+Br2
+HBr
(7)
【解析】根据题干信息,由A
B 发生了取代反应(A 中的-OH 被-Cl 取代),B
C 发生取代反应(B 中
的-Cl 被
取代),C 和D 的分子式相同为同分异构体,结合E 的结构简式和D
E 的反应条件
以及B
C 的取代过程可知,D 的结构简式为:
,E
F 在光照条件下发生的取代反应,
苯环侧链亚甲基上的H 被溴原子取代,生成F(含-COCHBrCH3),由结构简式可知F
H 发生取代
反应,则G 的结构简式为
,H 与H2发生还原反应,最终
生成I。
(1)A 的化学名称为:丙酸。
(2)由分析可知B
C 的反应类型为:取代反应。
(3)由分析可知,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
,说
明其结构高度对称,则X 的结构简式为: 
或
。
(5)结合分析可知,G 中所含有的官能团名称:为氨基、醚键。
(6)E→F 的反应方程式为:
+Br2
+HBr。
(7)结合题干和已知信息,苯酚发生A→F 的一系列反应可生成
,再发生已知信息②的反
应生成
,再发生氰基的水解反应生成
,再利用已知信息①发生
H→I 的反应生成
,再发生羟基的消去反应即可得到目标产物,故合成路线
为:
。
“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
:______
:______。
【答案】(1)酮羰基,羟基
(2)     
     消去反应
(3)>
(4)
(5)12
(6)     
     
【解析】A 的分子式为C4H8O2,A 和
反应生成B,且B 的分子式为C11H17NO2,故可知该反应
为加成反应,再结合I 的结构简式,可推出B 的结构简式为
,后续其他物质均已知。
(1)观察A 的结构简式可知,A 中含有的官能团为酮羰基,羟基。
(2)根据A 的结构简式,可知A 的分子式为C4H8O2,
的分子式为C7H9N,A 和
反应生成B,且B 的分子式为C11H17NO2,故可知该反应为加成反应,即碳氧双键发生加
成,再结合I 的结构简式,可推出B 的结构简式为
;
脱去一分子水,同时生
成不饱和键,故该反应类型为消去反应。
(3)吡啶(a:
)氮原子在六元环中,采用sp2杂化,孤对电子不参与大π 键,碱性较强;吡咯(b:
)氮原子在五元环中,采用sp2杂化,孤对电子参与大π 键,碱性较弱。
(4)已知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,结合D 的结构,
可推出该步骤的反应为
。
(5)III 的分子式为C11H15NO。能发生银镜反应说明含有醛基;苯环上两个取代基处于对位,且一个为-
NH2,故符合条件的同分异构体为
、
、
、
、
、
、
、
、
、
、
、
共12 种。
(6)III 生成C 的第一步为
,发生的是加成反应,故可推出M 的结构简式为
,第二步M 脱水生成N,则N 为
,第三步N 再加成生成P,结合最后一步
的产物结构,可推出P 为
,P 通过原子排序得到C。
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)
【答案】(1)     取代反应     sp3杂化、sp 杂化
(2)
(3)
(4)
、
、
、
(写出任意一种即可)
(5)
【解析】该合成是有机功能分子H 的逐步构建流程,结合已知傅克酰基化信息,正向+逆推分析如下:起
始物A(
)和乙酰氯发生傅克酰基化引入乙酰基得到B;B 的侧链不饱和烃基被酸性高锰酸钾
氧化为羧基,得到C
;C 的羧基和乙醇发生酯化反应得到酯D
;D 经Na/乙醚关环得到二酮中间体E
;E 和给定季铵盐在强碱
条件下反应得到
F
,F 经关环、转化最终得到目标含氮分子H
。
(1)A→B 是傅克酰基化反应,苯环上的氢被乙酰基取代,属于取代反应; 碳正离子中间体为
,甲基中的C 形成4 个σ 键,无孤电子对,为
杂化,带正电的酰基碳共形成2 个σ 键,
无孤电子对,为
杂化;
(2)C 的三个取代基分别是
(由A 的侧链氧化得到)、
(A 自带取代基)、
(A→B 引入的乙酰基),结合A 分子式
,可得A 的结构:
;
(3)原料季铵盐为
,反应中
作为离去基团,结合质子
后形成铵盐,结构为
;
(4)C 分子式为
,条件分析: ① 含碳碳双键(使溴水褪色)、含酚羟基(遇
显色); 
② 1 mol M 消耗4 mol NaOH,说明含4 个酚羟基(或2 个酚酯基,共消耗4 mol NaOH); ③ 1 个手
性碳(连4 个不同基团),6 种等效氢,对称性高。符合要求的结构有:
、
、
、
;
(5)起始原料的碳碳双键被酸性高锰酸钾氧化,双键断裂得到羧基,对应题干中
的氧化过程,将
侧链转化为羧基;利用题目给出的原料乙醇,羧基在浓硫酸加热条件下与乙醇发生酯化反应得到羧酸
乙酯,对应题干中
的酯化过程;模仿题干
的转化,用Na/乙醚处理羧酸乙酯,关环得到
对应题干中E 结构的二酮中间体;模仿题干
的转化,二酮中间体在
和题目给出的季铵盐
原料反应,得到
,最终模仿F→G 的转化生成目标产物。路线为
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)。
【答案】(1)醚键
(2)     
     消去反应
(3)取少许THF 溶液于试管中,加入少许
粉末若变蓝则含水,若不变蓝则不含水(或取少许THF
溶液于试管中,加入绿豆粒大小的钠,若产生气泡,则含水,若无气泡产生则不含水)
(4)
或
(其它合理答案)
(5)
【解析】(1)观察A 的结构可知,其含氧官能团为醚键;
(2)A 发生水解反应生成
和X,根据原子守恒可推出X 的结构简式
;X、
Y 分子式相同,
过程中Y 脱去小分子形成不饱和键,反应类型为消去反应;
(3)无水硫酸铜遇水变蓝,利用此性质检验THF 中是否含水;
(4)能发生银镜反应说明含醛基,能使溴的
溶液褪色说明含碳碳双键,结合核磁共振氢谱峰面积之
比为3:2:2:1,可写出符合条件的结构:
或
;
(5)
水解生成
,
经催化氧化生成苯甲醛,根据题中C 到D 反应可知,苯
甲醛和
反应生成
,根据题干中E 到F 反应可知,
在相同条件下反应生成
,根据题干中F 到G 反应可
知,
与
反应生成目标产物
,具体流程为
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)。
【答案】(1)醚键、羟基
(2)酚羟基易被氧化
(3)
(4)
或
或
(5)
【解析】A 与碘甲烷发生取代反应生成B,B 催化氧化生成C,C 在一定条件下转化为D,D 与HF 作用生
成E;结合已知与D 的分子式可知D 为
,E 为
;E 与乙二醇反应生成F,F 在一定条件下反应生成G,G 与碘甲烷反应生
成H,结合H 的分子式与I 的结构可知H 为
;H 后续经过一系列反应
生成K;据此作答。
(1)B 中含氧官能团的名称为醚键、羟基;
(2)①②顺序不能互换,原因是:酚羟基易被氧化;
(3)H 的结构简式为
;
(4)F(
)的芳香族同分异构体中,满足下列条件①遇FeCl3溶液显色;
说明含有酚羟基;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;说明有酯基且水解产物中一个高度对称,如
;一个
含有碳碳双键且双键碳上连有不同基团,如
、
、
;则符合要求的同分异构体的结构简式为
、
、
(任选1 个);
(5)根据H 到I,I 到J 的合成路线可知,
与
发生反应生成
;
与溴单质发生加成反应生成
,
在碱性条件下水解生成
,
催化氧化生成
;则合成路线为:
。
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)。
【答案】(1)     
苯二酚     2
(2)     醚键、酮羰基、酚羟基     还原反应
(3)
(4)
或
(5)
【解析】A 与
发生取代反应生成B,结合B 的结构简式和A 的分子式可知A 为
,B 与BnBr
发生取代反应生成C,C 发生硝化反应生成D,酚羟基邻位上引入了硝基,D 中硝基被还原为氨基而
生成E,E 和
在NaOH 作用下反应得到F,F 与
发生取代反应生成G,结合H 的
结构简式和G 的分子式可知G 为
,则
的结构简式为
,据此解答。
(1)A 为
,苯环的对位上连接了2 个羟基,用系统命名法进行命名,A 的名称为
苯二酚,该结
构中所有的碳原子的价层电子对数均为3,无孤对电子,采取
杂化;每个O 原子连有2 个σ 键,孤
电子对数为2,价层电子对数为
,采取
杂化,所以
杂化的原子有2 个;
(2)根据E 的结构简式可知,E 中含氧官能团的名称为醚键、酮羰基、酚羟基,D 中硝基被还原为氨基而
生成E,则D→E 的反应类型为还原反应;
(3)C 发生硝化反应生成D,其化学方程式为:
;
(4)根据分析可知,G 的结构简式为
或
;
(5)结合已知信息ii 可知,生成
的反应物为
和苯胺,
可
由乙炔和
发生加成反应得到,参照D→E 的反应,苯胺由硝基苯还原得到,所以合成路线为:
。
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:_____。
【答案】(1)邻羟基苯甲醛或
羟基苯甲醛
(2)醚键
(3)还原反应
(4)ac
(5)
(6)     12 种     
或
(7)     
     
【解析】根据路线推断,A 与CH3CH2Cl 在NaOH 溶液中发生取代反应,得到B;B 与CH3CH2NO2发生加
成、消去反应,得到C;C 被NaHS 还原得到D;D 发生结构互变,转化为E;E 在一定条件下转化为
F;F 与CH3NH2发生加成消去反应,得到G,G 为
,G 到H 为加成反应,H 为
,H 与HCl 反应生成胺类盐酸盐。
(1)A 为
,名称为邻羟基苯甲醛或
羟基苯甲醛;
(2)C 为
,含氧官能团的名称为硝基、醚键;
(3)根据分析,C 中硝基被还原为氨基,故C→D 的反应类型为还原反应;
(4)a.D 分子中,双键碳原子上所连接的原子或原子团都不相同,则存在顺反异构体,a 正确;
b.E 分子中,苯环上碳原子为
杂化,甲基、亚甲基碳原子为
杂化,双键碳原子为
杂化,则有2
种杂化轨道类型的碳原子,b 错误;
c.D、E 经催化加氢可得相同产物
,c 正确;
故答案选ac;
(5)G→H 的化学方程式为
;
(6)B 的同分异构体为苯的二元取代物,能够发生水解,说明结构中含有酯基,符合上述条件的同分异构
体有如下可能:
、
、
、
,
每种结构中,两个取代基的位置均有邻、间、对三种,则符合条件的结构有
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
或
;
(7)根据题目合成路线类比,M 为
,N 为
。
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)_______。
【答案】(1)(酮)羰基、酯基
(2)
+2CH3I+2NaH
+2NaI+2H2
    
(3)
  
(4)
  
(5)
  
(6)ad
(7)有较大的空间位阻
(8)
  
【解析】A → B 为加成反应/还原反应(A 中的碳碳双键与氢气加成,双键变为单键);B → C 为取代反
应/酯化反应(B 中的羟基与特定试剂反应,引入酯基或醚键); C → D 为环化反应/缩合反应(分子
内发生成环反应,形成环状结构);G → H 为还原反应(G 中的某些保护基被脱去,或进一步还原得
到最终产物H)。
(1)观察可知E、F 都含有的官能团是(酮)羰基、酯基;
(2)由F→G 的反应物可以推断另外生成的化合物是NaI,单质为
。配平即可得反应方程式为;
+2CH3I+2NaH
+2NaI+2H2
 ;
(3)A 可发生银镜反应,故含有
,另外还有1 个不饱和度,不含碳碳双键,则必然有环状结构,故
应为
;
(4)C→D 为取代反应,断开酯基即可得到
;
(5)A 中碳碳三键可发生加聚反应,产物为
 ;
(6)a. B 核磁共振氢谱有4 组峰,a 错误;
b. G→H 发生了加氢,即为还原反应,b 正确;
c. A 和B、F 和G 官能团种类和数目均相同,分子仅相差n 个
,为同系物,c 正确;
d. D→E 中1 号和9 号之间、4 号和8 号之间分别形成了新的碳碳键,d 错误;
故选ad;
(7)题中物质和D 的区别在于多出了两个甲基,使得参与反应的基团较难靠近,即因有较大的空间位阻,
难以反应;
(8)结合题目所给信息,以环己酮为主要原料合成
,环己酮和CH3I 在NaH 的作用
下发生取代反应引入甲基,羰基发生还原反应生成羟基,醇发生分子间取代反应生成醚,合成路线为:
。
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:_______。
【答案】(1)
(2)     加成反应     消去反应
(3)Ⅳ中的羧基、羟基能与水形成分子间氢键
(4)羟基
(5)6
(6)AD
(7)     
     
【解析】原料Ⅰ是1,3-丁二烯,经氧气催化氧化得到化合物Ⅱ,Ⅱ为顺丁烯二酸酐(马来酸酐,五元环不
饱和酸酐);Ⅱ和物质X 发生原子利用率100%的反应,对比分子式,Ⅱ
→Ⅲ
(顺丁烯二酸),分子式差1 个
,因此X 是水,酸酐水解开环得到丁
烯二酸;Ⅲ的碳碳双键和水发生加成反应,得到化合物Ⅳ,即2-羟基-1,4-丁二酸(苹果酸),结构为
;Ⅳ的羟基被乙酰氯酰化,两个羧基脱水成酸酐,得到化合物Ⅴ
(带乙酰氧基的五元饱和酸酐);苯和Ⅴ经傅克酰基化得到化合物Ⅵ,再经黄鸣龙还原,将羰基还原
为亚甲基,得到化合物Ⅶ;最后Ⅶ和乙醇发生酯化反应,羧基转化为乙酯,得到目标产物EHPB,据
此分析作答。
【解析】(1)化合物Ⅱ与物质X 合成化合物Ⅲ的原子利用率为100%,结合化合物Ⅲ的结构简式可知,
发生酸酐的水解,X 为
,反应的化学方程式为
。
(2)反应①为酮羰基的加成反应,反应②为羟基的消去反应。
(3)化合物Ⅳ中的羧基、羟基能与水形成分子间氢键,故易溶于水。
(4)羟基能与钠反应,酯基不能。
(5)化合物Ⅶ的结构简式为
,不饱和度为5,化合物Ⅶ的某种含有苯环的同分异
构体能发生银镜反应和水解反应,不含醚键和过氧键,说明分子中含有甲酸某酯基,结合核磁共振氢
谱图上有5 组峰,峰面积之比为
,可知其结构高度对称,可得出符合条件的同分异构体有
、
、
、
、
、
,共6 种。
(6)烃基是推电子基团,推电子效应越强,醇中羟基的极性越弱,故醇与Na 反应的容易程度:
>
乙醇,极性越强,与Na 反应越容易,A 项错误;苯环的吸电子能力强于H,故羟基的活性:
,B 项正确;氯原子是吸电子基团,氯代乙酸的酸性随Cl 数目的增加而增强,
比
多一个Cl,酸性更强,C 项正确;甲基为推电子基团,故
中甲基为推电子基团,故
中氮原子上的电子云密度大,碱性强,D 项错误。
(7)以化合物Ⅰ(1,3-丁二烯)、化合物Ⅱ和甲苯为原料合成
,该化合物含有碳
碳双键和羧基,则类比题给合成路线设计的合成路线为
。