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2024年化学高考二轮复习
专题十五 有机合成与推断（解析版）
一、考纲解读
考纲导向
1、有机推断
2、有机合成
3、限定条件同分异构体数目的确定和书写
命题分析
有机推断与合成题为高考非选择题，通常以药物、材料、新物质的合成为背景，根据合成路线命题形式总体可分为三类：第一类是有机推断型，即在合成路线中各物质的结构简式是未知的，需要结合反应条件、分子式、目标产物、题给信息等进行推断；第二类是结构已知型，即合成路线中各物质的结构简式是已知的，此类试题中所涉及的有机物大多是陌生且比较复杂的，需要根据前后的变化来分析其反应特点；第三类是“半推半知”型，即合成路线中部分有机物的结构简式是已知的，部分是未知的，审题时需要结合条件及已知结构去推断未知有机物的结构。考查的知识点相对比较稳定,有结构简式的推断、官能团的名称、有机物命名、反应类型的判断、有机化学方程式的书写、同分异构体数目的判断、结合核磁共振氢谱书写指定有机物的结构简式、合成路线设计等。
预计在2024年高考中，仍会以合成新颖的实用有机物为主线，运用典型的合成路线，将信息和问题交织在一起，环环相扣，串联多类有机物结构、性质进行考查，同分异构体数目确定和书写，以及利用题给信息设计简短合成路线将会是命题重点。
二、知识点梳理
网络图
重点拓展
高频考点一 有机推断
一、官能团的结构与性质
类型 官能团 主要化学性质
烷烃 ①在光照下发生卤代反应；②不能使酸性KMnO4溶液褪色；③高温分解
不饱和烃 烯烃 ①跟X2、H2、HX、H2O等发生加成反应；②加聚；③易被氧化，可使酸性KMnO4溶液褪色
炔烃 —C≡C— ①跟X2、H2、HX、H2O等发生加成反应；②易被氧化，可使酸性KMnO4溶液褪色；③加聚
苯 ①取代——硝化反应、磺化反应、卤代反应(Fe或Fe3＋作催化剂)；②与H2发生加成反应
苯的同系物 ①取代反应；②使酸性KMnO4溶液褪色
卤代烃 ①与NaOH溶液共热发生取代反应；②与NaOH醇溶液共热发生消去反应
醇 —OH ①跟活泼金属Na等反应产生H2；②消去反应，加热时，分子内脱水生成烯烃；③催化氧化；④与羧酸及无机含氧酸发生酯化反应
酚 —OH ①弱酸性；②遇浓溴水生成白色沉淀；③遇FeCl3溶液呈紫色
醛 ①与H2加成为醇；②被氧化剂(如O2、[Ag(NH3)2]＋、Cu(OH)2等)氧化为羧酸
胺 —NH2 ①与酸反应②与羧酸反应
羧酸 ①酸的通性；②酯化反应
酯 发生水解反应，生成羧酸(盐)和醇
酰胺 ①酸性水解②碱性水解
二、有机物的主要化学性质
物质 结构特点 主要化学性质
甲烷 只有C—H键，正四面体分子 在光照条件下发生取代反应
乙烯 平面分子，官能团是碳碳双键 与X2、H2、H2O、HX加成；被酸性KMnO4溶液或酸性K2Cr2O7溶液氧化；发生加聚反应
苯 平面分子，碳碳键性质相同 在催化剂存在下与X2、HNO3发生取代反应；与H2发生加成反应
乙醇 官能团为羟基 与活泼金属发生置换反应；被催化氧化生成酸；与羧酸发生酯化反应
乙酸 官能团为羧基 具有酸的通性；能与醇发生酯化反应
葡萄糖 官能团为醛基和羟基 具有醇的性质；能与银氨溶液反应得到银镜；与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀
纤维素与淀粉 — 均能水解，水解的最终产物为葡萄糖
油脂 官能团为酯基和碳碳双键 在酸(或碱)催化下水解生成丙三醇和高级脂肪酸(或高级脂肪酸盐)，碱性水解又称皂化反应
蛋白质 官能团为羧基和氨基 能水解(最终产物为氨基酸)；在酸、碱、重金属盐、紫外线等作用下变性；遇硝酸变黄色；灼烧时有烧焦羽毛气味
三、常见重要官能团的检验方法
官能团种类 试剂 判断依据
碳碳双键或碳碳三键 溴的CCl4溶液 橙红色褪去
酸性KMnO4溶液 紫红色褪去
碳卤键 NaOH溶液、稀硝酸、AgNO3溶液 有沉淀生成
醇羟基 钠 有H2放出
酚羟基 FeCl3溶液 显紫色
浓溴水 有白色沉淀产生
醛基 银氨溶液 有银镜生成
新制Cu(OH)2悬浊液 有砖红色沉淀产生
羧基 NaHCO3溶液 有CO2气体放出
四、有机反应类型
有机反应基本类型 有机物类型
取代反应 卤代反应 饱和烃、苯和苯的同系物等
酯化反应 醇、羧酸、纤维素等
水解反应 卤代烃、酯等
硝化反应 苯和苯的同系物等
磺化反应
加成反应 烯烃、炔烃、苯和苯的同系物、醛等
消去反应 卤代烃、醇等
氧化反应 燃烧 绝大多数有机物
强氧化剂：酸性KMnO4溶液 烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、醛、酚等
直接(或催化)氧化 醇、醛、葡萄糖等
新制Cu(OH)2悬浊液、新制银氨溶液 醛
还原反应 醛、酮、葡萄糖等
聚合反应 加聚反应 烯烃、炔烃等
缩聚反应 苯酚与甲醛、多元醇与多元羧酸、氨基酸等
与FeCl3 溶液显色反应 酚类
五、反应类型与官能团的关系：
反应类型 可能官能团
加成反应 碳碳双键、碳碳三键、醛基、羰基、苯环
加聚反应 碳碳双键、碳碳三键
酯化反应 羟基或羧基
水解反应 碳卤键、酯基、肽键、多糖等
单一物质能发生缩聚反应 分子中同时含有羟基和羧基或羧基和胺基
六、确定官能团的方法
1.根据试剂或特征现象推知官能团的种类
①使溴水褪色，则表示该物质中可能含有“”或“”结构。
②使KMnO4(H＋)溶液褪色，则该物质中可能含有“”、“”或“—CHO”等结构或为苯的同系物。
③遇FeCl3溶液显紫色，或加入溴水出现白色沉淀，则该物质中含有酚羟基。
④遇浓硝酸变黄，则表明该物质是含有苯环结构的蛋白质。
⑤遇I2变蓝则该物质为淀粉。
⑥加入新制的Cu(OH)2悬浊液，加热煮沸有红色沉淀生成或加入银氨溶液加热有银镜生成，表示含有—CHO。
⑦加入Na放出H2，表示含有—OH或—COOH。
⑧加入NaHCO3溶液产生气体，表示含有—COOH。
2.根据数据确定官能团的数目
①
②2—OH(醇、酚、羧酸)H2
③2—COOHCO2，—COOHCO2
④ ，—C≡C—(或二烯、烯醛)—CH2CH2—
⑤某有机物与醋酸反应，相对分子质量增加42，则含有1个—OH；增加84，则含有2个—OH。即—OH转变为—OOCCH3。
⑥由—CHO转变为—COOH，相对分子质量增加16；若增加32，则含2个—CHO。
⑦当醇被氧化成醛或酮后，相对分子质量减小2，则含有1个—OH；若相对分子质量减小4，则含有2个—OH。
3.根据性质确定官能团的位置
①若醇能氧化为醛或羧酸，则醇分子中应含有结构“—CH2OH”；若能氧化成酮，则醇分子中应含有结构“—CHOH—”。
②由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。
③由一卤代物的种类可确定碳架结构。
④由加氢后的碳架结构，可确定“”或“—C≡C—”的位置。
七、有机反应类型的推断
1.有机化学反应类型判断的基本思路
2.根据反应条件推断反应类型
①在NaOH的水溶液中发生水解反应，可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。
②在NaOH的乙醇溶液中加热，发生卤代烃的消去反应。
③在浓H2SO4存在的条件下加热，可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。
④能与溴水或溴的CCl4溶液反应，可能为烯烃、炔烃的加成反应。
⑤能与H2在Ni作用下发生反应，则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。
⑥在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下，发生醇的氧化反应。
⑦与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应，则该物质发生的是—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在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。
⑨在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应；在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代反应。
高频考点二 有机合成
一、官能团的引入、消除与保护：
1、引入常见的官能团
引入官能团 有关反应
羟基-OH 烯烃与水加成,醛/酮加氢,卤代烃水解,酯的水解、醛的氧化　
卤素原子（－X） 烃与X2取代,不饱和烃与HX或X2加成，醇与HX取代
碳碳双键C=C 某些醇或卤代烃的消去，炔烃加氢
醛基-CHO 某些醇(－CH2OH)氧化,烯氧化,糖类水解，（炔水化）
羧基COOH 醛氧化, 酯酸性水解, 羧酸盐酸化，(苯的同系物被强氧化剂氧化)
酯基-COO- 酯化反应
2、有机合成中的成环反应
①加成成环：不饱和烃小分子加成（信息题）；
②二元醇分子间或分子内脱水成环；
③二元醇和二元酸酯化成环；
④羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子的成环。
3、有机合成中的增减碳链的反应
⑴增加碳链的反应：
有机合成题中碳链的增长，一般会以信息形式给出，常见方式为有机物与HCN反应或者不饱和化合物间的聚合、①酯化反应 ②加聚反应 ③ 缩聚反应
⑵减少碳链的反应：
① 水解反应：酯的水解，糖类、蛋白质的水解；
② 裂化和裂解反应；
氧化反应：燃烧，烯催化氧化（信息题），脱羧反应（信息题）。
4、官能团的消除
①通过加成消除不饱和键；
②通过加成或氧化等消除醛基(—CHO)；
③通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基(—OH)
5、官能团的保护
在有机合成中，某些不希望起反应的官能团，在反应试剂或反应条件的影响下发生副反应，这样就不能达到预计的合成目标，因此，必须采取保护某些官能团，待完成反应后，再除去保护基，使其复原。如：
(1)为了防止—OH被氧化可先将其酯化；
(2)为保护碳碳双键不被氧化可先将其与HBr加成或与水加成；
(3)为保护酚羟基，可先用NaOH溶液使转化为，再通入CO2使其复原。
6、官能团的改变
①利用官能团的衍生关系进行衍变，如
R—CH2OHR—CHOR—COOH；
②通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如
CH3CH2OHCH2==CH2Cl—CH2—CH2ClHO—CH2—CH2—OH；
③通过某种手段改变官能团的位置，如
。
二、有机合成原则、有机合成的分析方法及解题方法
1.有机合成原则
(1)合成线路简捷，步骤少、操作简单、安全可靠，能耗低，易于实现，产品易于分离、产率较高；
(2)基础原料要价廉、易得、低毒性、低污染；
(3)符合“绿色化学”的思想:原子的经济性、原料的绿色化,试剂与催化剂的无公害性。
2.有机合成的分析方法
(1)正合成分析法：从基础原料入手，找出合成所需的直接或间接的中间体，逐步推向合成的目标有机物，其合成示意图：基础原料→中间体1→中间体2……→目标有机物。
(2)逆合成分析法：设计复杂有机物的合成路线时常用的方法。它是由目标有机物倒推寻找上一步反应的中间体n，而中间体n又可以由中间体(n－1)得到，依次倒推，最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线，
合成示意图：目标有机物→中间体n→中间体(n－1)……→基础原料。
(3)类比合成分析法：比较题目所给知识，找出原料与合成物质的内在联系，确定中间产物，最后得到目标产物——产品。
3.有机合成的解题方法
三、高考常见的新信息反应总结
1.丙烯α H被取代的反应：
CH3CHCH2＋Cl2ClCH2CHCH2＋HCl。
2.共轭二烯烃的1,4 加成反应：
②。
3.烯烃被O3氧化：
4.苯环侧链的烃基(与苯环相连的碳上含有氢原子)被酸性KMnO4溶液氧化：
。
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)：
；
；
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α-H被取代的反应：。
10.羧酸用LiAlH4还原时，可生成相应的醇：RCOOHRCH2OH。
11.酯交换反应(酯的醇解)：R1COOR2＋R3OH―→R1COOR3＋R2OH。
四、常用的合成路线
有机合成往往要经过多步反应才能完成，因此确定有机合成的途径和路线时，要进行合理选择。
1.一元合成路线
R—CH=CH2卤代烃一元醇一元醛一元羧酸酯
2.二元合成路线
CH2CH2 CH2X—CH2XCH2OH—CH2OH
HOOC—COOH链酯、环酯、聚酯
3.芳香化合物的合成路线
①
②
芳香酯
注意：与Cl2反应时条件不同所得产物不同，光照时，只取代侧链甲基上的氢原子，生成；而Fe作催化剂时，取代苯环上甲基邻、对位上的氢原子，生成。
高频考点三 限定条件同分异构体数目的确定和书写
一、同分异构体数目的判断方法
1．等效氢法，适用于一卤代物、醇的找法
单官能团有机物分子可以看作烃分子中一个氢原子被其他的原子或官能团取代的产物，确定其同分异构体数目时，实质上是看处于不同位置的氢原子的数目，可用“等效氢法”判断。
1）判断“等效氢”的三原则是：
(1)同一碳原子上的氢原子是等效的，如CH4中的4个氢原子等效。
(2)同一碳原子上所连的甲基上的氢原子是等效的，如C(CH3)4中的4个甲基上的12个氢原子等效。
(3)处于对称位置上的氢原子是等效的，如CH3CH3中的6个氢原子等效，乙烯分子中的4个氢原子等效，苯分子中的6个氢原子等效，CH3C(CH3)2C(CH3)2CH3上的18个氢原子等效。
2）应用
(1)一卤代烃：看作是氯原子取代烃分子中的氢原子，以“C5H11Cl”为例
(2)醇：看作是—OH原子取代烃分子中的氢原子，以“C5H12O”为例
2、变键法：即将有机物中某个位置化学键进行变化得到新的有机物，适用于烯烃、炔烃、醛和羧酸
(1)烯烃：单键变双键，要求相邻的两个碳上至少各有1个氢原子，以“C5H10”为例
箭头指的是将单键变成双键 新戊烷中间碳原子上无氢原子，不能变成双键
(2)炔烃：单键变三键，要求相邻的两个碳上至少各有2个氢原子，以“C5H8”为例
箭头指的是将单键变成三键 异戊烷第2个碳原子只有1个氢原子，两边单键不能变成三键 新戊烷中间碳原子上无氢原子，不能变成三键
(3)醛：醛基属于端位基，将烃分子中链端的甲基变成醛基，以“C5H10O”为例
箭头指向是指将链端甲基变成醛基，数甲基个数即可
(4)羧酸：羧基属于端位基，将烃分子中链端的甲基变成羧基，以“C5H10O2”为例
箭头指向是指将链端甲基变成羧基，数甲基个数即可
3、插键法：在有机物结构式中的某个化学键的位置插入原子而得到新的有机物的结构，适用于醚和酯
(1)醚：醚键可以理解为在C—C单键之间插入氧原子，以“C5H12O”为例
箭头指向是指在C—C单键之间插入氧原子
(2)酯：酯可以理解在左、右两边插入氧原子，可以先找出酮，再插入氧，以“C5H10O2”为例
若在链端，注意只能在一边插入氧原子，另外要注意对称性，此法对含苯环类的非常有效
4．烃基取代法
(1)记住常见烃基的结构：丙基有2种结构，丁基有4种结构，戊基有8种结构。
(2)将有机物分子拆分为烃基和官能团两部分，根据烃基同分异构体的数目，确定目标分子的数目，如C4H10O属于醇的可改写为C4H9—OH，共有4种结构，C5H10O属于醛的可改写为C4H9—CHO，共有4种结构。
5、多官能团同分异构体
(1)同种官能团：定一移一，以“C3H6Cl2”为例
先找一氯代物，再利用等效氢法，再用氯原子取代一氯代物上的氢原子
CH3CH2CH3的二氯代物数目：第1步固定1个Cl原子有2种：①，②。第2步固定第2个氯原子：①有3种，②有2种，其中①b和②d重复，故CH3CH2CH3的二氯代物有4种。
(2)不同种官能团：变键优先，取代最后，以“羟基醛(C5H10O2)”为例
先找戊醛，再用羟基取代氢原子
6．换元法
若烃中含有a个氢原子，则其n元取代物和(a－n)元取代物的同分异构体数目相同。
如：二氯苯C6H4Cl2有3种同分异构体：、、，用H代替Cl，用Cl代替H，则四氯苯也有3种同分异构体。
7、组合法：饱和一元酯R1COOR2，R1—有m种，R2—有n种，共有m×n种酯。
8、强化记忆常见同分异构体的数目
（1)烷烃
烷烃 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 癸烷
个数 1 1 1 2 3 5 9 75
注：还可用公式计算碳原子数小于10的烷烃同分异构体的数目：按C=2n-8+2n-4+1（n为烷烃碳原子数目）计算结果取整数即为烷烃同分异构体的数目，如庚烷中n=7,C=27-8+27-4+1=9.5，整数为9，故庚烷的同分异构体数目为9；又如辛烷中n=8,C=28-8+28-4+1=18，整数为18，故庚烷的同分异构体数目为18；依此类推，可计算出壬烷的同分异构体数目为35。
(2)烷基
烷基 甲基 乙基 丙基 丁基 戊基
个数 1 1 2 4 8
(3)含苯环同分异构体数目确定技巧
①若苯环上连有2个取代基，其结构有邻、间、对3种
②若苯环上连有3个相同的取代基，其结构有3种
③若苯环上的三个取代基有两个相同时，其结构有6种
④若苯环上的三个取代基都不同时，其结构有10种
(4)C4H10的二氯代物有9种；
(5)C3H8的一氯一溴二元取代物有5种；
二、限定条件的同分异构体数目的判断
1、限定的可能条件
①酸（-COOH、-OH（酚羟基））。
②能发生银镜反应的官能团：含醛基的有机物,例如甲醛HCHO,乙醛CH3CHO。
③能发生水解反应的官能团：酯类物质,水解生成对应的醇和羧酸；肽键水解成氨基酸，卤代烃水解生成醇。
④使溴水发生沉淀的或能使FeCl3变色的官能团：酚羟基（-OH）。
⑤能使高锰酸钾（KMnO4）溶液或溴水褪色的：碳碳双键或碳碳三键。
⑥水解产物含有α氨基酸的（H2N-CH2-COOH)。
⑦与Na2CO3反应放出CO2：含羧基的有机物（-COOH）。
⑧能与NaOH溶液反应：含-OH（酚羟基）、-COOH、-COO-、-X等。
⑧核磁共振的氢谱的峰数（有几种峰就有几种氢原子，先确定对称轴）或峰面积（峰面积即是氢原子的数目。）
2、限定条件的同分异构体书写和数目判断技巧
(1)确定碎片：明确书写什么物质的同分异构体，该物质的组成情况怎么样？解读限制条件，从性质联想结构，将物质分裂成一个个碎片，碎片可以是官能团，也可是烃基(尤其是官能团之外的饱和碳原子)
(2)组装分子：要关注分子的结构特点，包括几何特征和化学特征。几何特征是指所组装的分子是空间结构还是平面结构，有无对称性。化学特征包括等效氢
(3)解题思路
例：确定(邻甲基苯甲酸)符合下列要求的同分异构体的种类 。
①属于芳香化合物
②能与银氨溶液反应产生光亮的银镜
③能与NaOH溶液反应
解析：
第一步：确定有机物的类别，找出该有机物常见的类别异构体 (可以结合不饱和度)。
技巧：原题有机物属于羧酸类，与羟基醛、酯互为类别异构体
第二步：结合类别异构体和已知限定条件确定基团和官能团(核心步骤)
与银氨溶液 与NaOH溶液 备注 注意细节乃做题制胜法宝
羧酸 × √
羟基醛 √ 苯酚 √ 醇羟基与NaOH溶液不反应，但酚羟基可以
酯 甲酸酯√ √ 酯与银氨溶液不反应，但甲酸酯可以
综上所述，符合本题条件的有两大类：①羟基醛[(酚)—OH，—CHO]；②甲酸酯(—OOCH)
第三步：按类别去找，方便快捷不出错
①若为羟基醛[(酚)—OH，—CHO]，则还剩余一个碳原子，分两种情况讨论
若本环有有两个侧链，此时—CH2—只能和醛基一起，有邻、间、对3种
若本环有有三个侧链，则为—OH，—CHO、—CH3，苯环连接三个不同的取代基总共有10种
②若为甲酸酯(—OOCH)：则用—OOCH取代甲苯上的氢原子，总共4种
第四步：总共17种
3．含苯环同分异构体数目的确定技巧
(1)若苯环上连有2个取代基，其结构有邻、间、对3种。
(2)若苯环上连有3个相同的取代基，其结构有3种。
(3)若苯环上连有—X、—X、—Y 3个取代基，其结构有6种。
(4)若苯环上连有—X、—Y、—Z 3个不同的取代基，其结构有10种。
4．酯()的同分异构体书写：
(1)按—R中所含碳原子数由少到多，—R′中所含碳原子数由多到少的顺序书写。
(2)用组合法推断
先确定一基团同分异构体的数目，再确定另一基团同分异构体的数目，从而确定两基团组合后同分异构体数目的方法。如饱和一元酯，—R1有m种结构，—R2有n种结构，共有m×n种酯的结构。
实例：分子式为C9H18O2的酯在酸性条件下水解得到的两种有机物的相对分子质量相等，则形成该酯的酸为C3H7COOH(2种结构)，醇为C5H11OH(8种结构)，故该酯的结构共有2×8＝16种。
三、限定条件和同分异构体书写技巧
1．确定碎片：明确书写什么物质的同分异构体，该物质的组成情况怎么样？解读限制条件，从性质联想结构，将物质分裂成一个个碎片，碎片可以是官能团，也可是烃基(尤其是官能团之外的饱和碳原子)
2．组装分子：要关注分子的结构特点，包括几何特征和化学特征
(1)几何特征是指所组装的分子是空间结构还是平面结构，有无对称性
(2)化学特征包括等效氢、核磁共振氢谱
三、高频考点突破
高频考点一 有机推断
典例精析
1．药物中间体G的一种合成路线如下图所示：
已知：+
回答下列问题：
(1)A中官能团的名称为 ，A与H2加成得到的物质的名称为 ，由A生成B的化学方程式为 。
(2)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 消去反应
b 氧化反应(生成有机产物)
(3)试剂X的结构简式为 。
答案：(1)羧基、碳碳双键 1，4-丁二酸 +2CH3OH+2H2O
(2)浓硫酸，加热 O2，Cu，加热
(3)
解析：由有机合成路线分析可知A与甲醇发生酯化反应生成B，B为，对比E和F可以得出E脱2个-OH，试剂X脱掉-NH2上的2个H，所以试剂X为，结合此分析回答。
（1）由A的结构简式可知，该有机物中含有羧基、碳碳双键两种官能团；A中碳碳双键可以与氢气发生加成得到1，4—丁二酸；A与甲醇发生酯化反应，反应方程式为：+2CH3OH+2H2O。
（2）E中含有羟基，且α—C上有2个氢原子，则可以与O2在Cu作催化剂、加热条件下发生氧化反应，形成醛基；E中含有羟基，且β—C上有氢原子，则在浓硫酸、加热的条件下可以发生消去反应，形成碳碳双键。
（3）由分析可知，对比E和F的结构变化可以得出E脱2个-OH，试剂X脱掉-NH2上的2个H，所以试剂X为。
2．合成重要化合物H，设计路线如下：
已知：2；
(1)化合物B中含有的官能团名称为 。
(2)下列说法正确的是______。
A．化合物B属于酯类化合物 B．B→C的反应类型为消去反应
C．化合物C和D可通过-NMR区别 D．化合物H的分子式为
(3)化合物M的结构简式是 。
(4)C生成D有气体产生，其化学反应方程式 。
答案：(1)(酮)羰基、酯基(2)AC(3)(或)
(4)+H2O+
解析：A()和M(C6H10O3)反应生成B()，对比A、B的结构简式可知，A中的碳碳双键转变为碳碳单键，则该反应为加成反应，M为；B经过系列反应，转化为C()、D()、E()，E和N发生反应得到F(-)，根据“已知”的第二个反应可以得知，N为BrMgCH2CH2NHCH3；F在浓硫酸的作用下发生消去反应生成G，G为；G再转化为H()。
（1）B为，其中官能团名称为：(酮)羰基、酯基；
（2）A．化合物B含有酯基，属于脂类化合物，A正确；
B．对比化合物B和C的结构简式可知，B→C的反应中，B中的碳氧双键变为C中的碳碳双键，且生成了六元环，则B→C的反应不属于消去反应，B错误；
C．化合物C的分子中有7种氢原子，化合物D的分子中有5种氢原子，它们的1H—NMR谱图中分别有7组峰和5组峰，故可以用1H—NMR区分化合物C和D，C正确；
D．化合物H的分子式为C14H21N，D错误；
故选AC；
（3）由分析可知，化合物M的结构简式是(或)；
（4）C属于酯类化合物，在酸性环境中，会发生水解反应生成和CH3CH2OH，在加热条件下脱羧生成D和CO2，故C生成D的化学反应方程式为+H2O+；
变式训练
3．（2024·江苏连云港·统考一模·节选）化合物G是一种治疗心脑血管疾病的药物，其合成路线如下：
(1)的反应类型为 。
(3)下列关于化合物D、E的说法正确的是 (填序号)。
a．D和E互为同分异构体
b．D和E分子中所有原子均可共平面
c．D和E分子中以杂化的碳原子个数比为
(4)F的分子式为，则F的结构简式为 。
答案：(1)取代反应(3)ac(4)
解析：结合合成路线分析可知，AB发生与乙酸酐的取代反应，BC发生酯化反应生成酯，CD成环，DE为异构化反应，由酮羰基异构为醇烯，结合E和G的结构简式分析可知，F与E发生了加成反应生成了G，故F的结构简式为：。
（1）结合分析可知，A→B发生与乙酸酐的取代反应；
（3）结合分析及化合物D、E的结构可知，D和E互为同分异构体；
且D和E分子中以杂化的碳原子个数比为；但D存在饱和碳原子，故不可能所有原子同平面。故选ac。
（4）结合分析可知F的结构为：。
4．（2024·浙江宁波·镇海中学校考模拟预测·节选）激酶抑制剂的一种合成路线如下：
已知：Ⅰ．，烷基，酰基
Ⅱ．
回答下列问题：
(1)A的结构简式为 ；C中含氧官能团有 种。
(2)研究发现，在反应中加入三氟乙酸乙酯有利于提高D的产率，原因是 。
(3)的化学方程式为 ，该反应不能用甲酸或乙酸代替磷酸的原因是 。
(4)的反应类型为 。
答案：(1) 2
(2)用作温和的脱水剂，与水反应使平衡正移
(3) 甲酸和乙酸高温易挥发，可能和反应物反应形成酰胺；甲酸高温易分解
(4)取代反应
解析：根据已知反应Ⅰ，结合B的结构，可知A为，根据B的结构和反应以及C的分子式，可知C为，C到D脱水成环，D到E胺化，E为，E到F成环，F为根据反应Ⅱ，可知G为，G和H发生取代反应生成I，I在NaOH/H2O发生水解反应，再和C2H5NH5发生取代反应生成API，据此分析解题。
（1）根据分析可知，A的结构简式为；C为其中含氧官能团有酯基、羰基共2种。
（2）研究发现，在C→D反应中加入三氟乙酸乙酯有利于提高D的产率，原因是C到D脱水成环，三氟乙酸乙酯可用作温和的脱水剂，与水反应使平衡正移。
（3）E→F的化学方程式为，，该反应不能用甲酸或乙酸代替磷酸的原因是甲酸和乙酸高温易挥发，可能和反应物反应形成酰胺；甲酸高温易分解。
（4）根据分析可知，J→API的反应类型为取代反应。
高频考点二 有机合成
典例精析
1.药物中间体G的一种合成路线如下图所示：
(5)根据上述路线中的相关知识，以和为主要原料设计合成，写出合成路线。
。
答案：(5)
解析：（5）由和合成，逆向分析：含醚键，可由合成，由水解得到，由得到，由1，3-丁二烯与氯气发生1，4-加成得到，由此得出合成路线为
。
2. (6)以HCHO、化合物M、为原料合成化合物E 。
答案：(6)
解析：（6）根据“已知”的第一个反应可知，和HCHO可以反应生成；结合A→D的系列反应可得，和反应生成，可再转化为，最终生成；综上所述，以HCHO、、为原料生成合成路线为: 。
变式训练
3.（2024·江苏连云港·统考一模·节选）化合物G是一种治疗心脑血管疾病的药物，其合成路线如下：
(5)已知：＋(、、、为烃基或H)，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，合成路线流程图示例见本题题干)。
答案：(5)。
解析：（5）结合已知：＋(、、、为烃基或H)，可知，合成目标分子需要先在苯酚上引入酯基，同时烯烃需要转化成酮羰基，二者发生已知条件的反应即可，故可设计合成路线如下：。
4.（2024·浙江宁波·镇海中学校考模拟预测·节选）激酶抑制剂的一种合成路线如下：
已知：Ⅰ．，烷基，酰基
Ⅱ．
(5)已知：，综合上述信息，写出以甲苯和丙烯酸为主要原料制备的合成路线 。
答案：
解析：（5）已知：，综合上述信息，可知以甲苯和丙烯酸为主要原料制备的合成路线为：
高频考点三 限定条件同分异构体数目的确定和书写
典例精析
1. (4)G（）分子脱去2个H原子得到有机物Y，Y的同分异构体中，含有苯环及苯环上含两个及两个以上取代基的共有 种，其中含三个取代基，核磁共振氢谱显示四组峰且峰面积之比为6：2：2：1的是 (任写一种的结构简式)。
答案：(4)15 、
解析：（4）G有3个不饱和度，去掉2个H不饱和度为4，苯环含4个不饱和度，则题中所述的同分异构体含一个苯环、2个饱和碳、1个饱和N；含有苯环和两个取代基，组合一，—NH2与—CH2CH3，组合二，—CH3与—CH2NH2，组合三，—CH3与—NHCH3，结合苯环上二元取代位置异构有3种，所以含有苯环和两个取代基的同分异构体共9种，含有苯环和三个取代基，三个取代基为2个甲基，1个氨基，共6种，二元取代和三元取代加起来一共15种；根据信息峰面积之比有6的这组峰，说明有对称甲基，且核磁共振氢谱显
示四组峰的是、 (任答一种)。
2. (5)写出3种同时符合下列条件的F（）的同分异构体的结构简式 。
①含的基团(该基团成环的碳上不能再取代)
②有8种不同环境的氢原子
答案：(5)、、
解析：（5）符合题干条件的F的同分异构体的结构简式或键线式有：、、；
变式训练
3. (4)写出一种符合下列条件的化合物I（）的同分异构体的结构简式 。
①既能发生水解反应，水解产物之一能与氯化铁发生显色反应
②该结构中含有四种化学环境的氢原子，个数比为9：3：2：2
答案：(4)
解析：（4）既能发生水解反应，水解产物之一能与氯化铁发生显色反应，说明同分异构体是酚酯类物质，四种化学环境的氢，个数比为9：3：2：2则可以断定，有和-CH3结构，且有两个取代基且在苯环对位，综上有：符合条件。故答案
为；
4． (5)H为酮基布洛芬（）的同分异构体，则符合下列条件的H有 种。
①含 的酯类化合物
②其中一个苯环上还有一个取代基
其中核磁共振氢谱有8组峰，且峰面积之比为3∶2∶2∶2∶2∶1∶1∶1的结构简式为 。
答案：(5)18
解析：（5）H的取代基可为 、 、、 、 、 6种，上有三种H，即，则符合条件的H有种，其中核磁共振氢谱有8组峰，且峰面积之比为3：2：2：2：2：1：1：1的结构简式为 。
四、考场演练
1．（2024·江西·二模）化合物H可用于治疗血栓性疾病和心血管疾病，其一种合成路线如下：
已知：，其中R、R＇为氢或烃基。
回答下列问题：
(1)A的化学名称为 。
(2)E→F的反应类型为 。
(3)C的结构简式为 ，其分子中官能团的名称为 。
(4)D→E反应中有与E互为同分异构体的副产物生成，该副产物的结构简式为 。
(5)M是G的芳香族同分异构体，1molM与足量NaHCO3溶液反应生成44.8L(标准状况下)CO2，M有 种(不含立体异构)。其中核磁共振氢谱显示有5组峰，且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的结构简式为 。
(6)参照上述合成路线，设计以乙酸和为原料制备的合成路线流程图： (其他无机试剂任用)。
答案：(1)对甲基苯甲酸(或4-甲基苯甲酸)(2)还原反应(3) ；醚键、氨基
(4)(5) 10 ；
(6)
解析：
由题干合成路线图可知，根据D的结构简式、A的分子式以及题干已知信息可知，A的结构简式为：，由A到B的转化信息和B的分子式可知，B的结构简式为：，由D的结构简式和B+C转化为D的转化条件可知，C的结构简式为：，
（1）由分析可知，A的结构简式为：，则A的化学名称为对甲基苯甲酸或者4-甲基苯甲酸，故答案为：对甲基苯甲酸或者4-甲基苯甲酸；
（2）由题干路线图可知，E在NaBH4作用下还原为F，即该反应的反应类型为还原反应；
（3）由分析可知，C的结构简式为：，其分子中官能团的名称为：氨基和醚键；
（4）由题干路线图中D→E为D中的酮羰基与苯环上烃基邻位上的H发生加成后再消去得到E的反应机理可知，该过程中有与E互为同分异构体的副产物生成，该副产物的结构简式为；
（5）根据G的分子式为：C9H8O4，不饱和度为：=6，M是G的芳香族同分异构体，1molM与足量NaHCO3溶液反应生成44.8L即=2mol(标准状况下)CO2，即M中含有2个-COOH，则若只含有1个取代基则有：，若含有2个取代基即-CH2COOH和-COOH，则有邻、间、对三种，若含有三个取代基即：-COOH、-COOH和-CH3则有6种位置关系，即符合条件的M一共有1+3+6=10种，其中核磁共振氢谱显示有5组峰，且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的结构简式为：；
（6）由题干路线图中E到F的转化信息可知，可由被NaBH4还原制得，根据题干D到E的转化信息可知，可由在POCl3左右下转化而得，根据题干B+C转化为D的转化信息可知，可由CH3COCl和转化生成，根据题干信息可知，CH3COOH与SOCl2作用转化得到CH3COCl，据此分析确定合成路线流程图为：
2．（2023·北京·高考）化合物是合成抗病毒药物普拉那韦的原料，其合成路线如下。
已知：R-Br
(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．在加热和催化条件下，不能被氧化·
(5)L分子中含有两个六元环。的结构简式是 。
(6)已知： ，依据的原理，和反应得到了。的结构简式是 。
答案：(1)(2)醛基
(3)羰基为强吸电子基团，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键极性增强 (4)ac
(5) (6)
解析：A中含有羧基，结合A的分子式可知A为；A与乙醇发生酯化反应，B的结构简式为；D与2-戊酮发生加成反应生成E，结合E的结构简式和D的分子式可知D的结构简式为 ，E发生消去反应脱去1个水分子生成F，F的结构简式为 ，D→F的整个过程为羟醛缩合反应，结合G的分子式以及G能与B发生已知信息的反应可知G中含有酮羰基，说明F中的碳碳双键与发生加成反应生成G，G的结构简式为 ；B与G发生已知信息的反应生成J，J为 ；K在溶液中发生水解反应生成 ，酸化得到 ；结合题中信息可知L分子中含有两个六元环，由L的分子式可知 中羧基与羟基酸化时发生酯化反应，L的结构简式为 ；由题意可知L和M可以发生类似D→E的加成反应得到 ， 发生酮式与烯醇式互变得到 ， 发生消去反应得到P，则M的结构简式为 。
（1）A→B的化学方程式为。
（2）D的结构简式为 ，含有的官能团为醛基；
（3）①羰基为强吸电子基团，使得相邻碳原子上的电子偏向碳基上的碳原子，使得相邻碳原子上的键极性增强，易断裂。②2-戊酮酮羰基相邻的两个碳原子上均有键，均可以断裂与苯甲醛的醛基发生加成反应，如图所示 ，1号碳原子上的键断裂与苯甲醛的醛基加成得到E，3号碳原子上的键也可以断裂与苯甲醛的醛基加成得到副产物 ；
（4）a．F的结构简式为 ，存在顺反异构体，a项正确；
b．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；
c．J的结构简式为 ，与羟基直接相连的碳原子上无H原子，在加热和作催化剂条件下，J不能被氧化，c项正确；
故选ac；
（5）由上分析L为
（6）由上分析M为 。
3．（2023·福建·高考）沙格列汀是治疗糖尿病的常用药物，以下是制备该药物重要中间产物F的合成路线。
已知：表示叔丁氧羰基。
(1)A中所含官能团名称 。
(2)判断物质在水中的溶解度：A B(填“>”或“<”)
(3)请从物质结构角度分析能与反应的原因 。
(4)的反应类型 。
(5)写出D的结构简式 。
(6)写出的化学反应方程式 。
(7)A的其中一种同分异构体是丁二酸分子内脱水后的分子上一个H被取代后的烃的衍生物，核磁共振氢谱图的比例为，写出该同分异构体的结构简式 。(只写一种)
答案：(1)羧基、酰胺基(2)>
(3)(C2H5)3N结构中的N原子有孤对电子，分子偏碱性，能和酸性的HCl发生反应
(4)酯化反应或取代反应(5)
(6)+ HCONH2+HCOOC2H5(7)
解析：和C2H5OH发生酯化反应生成，加Boc-OH发生取代反应生成，加入氢气发生加成反应生成，发生消去反应生成，加入HCONH2发生取代反应生成。
（1）A为，官能团为羧基、酰胺基；
（2）A中含有羧基，属于亲水基，B中含有酯基，属于疏水基，故A的溶解度大于B的溶解度；
（3）(C2H5)3N结构中的N原子有孤对电子，分子偏碱性，能和酸性的HCl发生反应；
故答案为：(C2H5)3N结构中的N原子有孤对电子，分子偏碱性，能和酸性的HCl发生反应。
（4）根据分析可知，A→B的反应类型为酯化反应或取代反应；
（5）根据分析可知D结构简式为为；
（6）根据分析可知E→F的化学反应方程式为+ HCONH2+ HCOOC2H5；
（7）丁二酸为，分子内脱水时，两个羧基间脱水，脱水产物分子上一个H被取代后的烃的衍生物是A的同分异构体，核磁共振氢谱图的比例为3:2:1:1，则该同分异构体的结构简式为；
4．（2023·河北·高考）2，5-二羟基对苯二甲酸是一种重要的化工原料，广泛用于合成高性能有机颜料及光敏聚合物；作为钠离子电池的正、负电极材料也表现出优异的性能。利用生物质资源合成的路线如下：
已知：
回答下列问题：
(1)的反应类型为 。
(2)C的结构简式为 。
(3)D的化学名称为 。
(4)的化学方程式为 。
(5)写出一种能同时满足下列条件的G的同分异构体的结构简式 。
(a)核磁共振氢谱有两组峰，且峰面积比为；
(b)红外光谱中存在吸收峰，但没有吸收峰；
(c)可与水溶液反应，反应液酸化后可与溶液发生显色反应。
(6)阿伏苯宗是防晒霜的添加剂之一。试以碘甲烷、对羟基苯乙酮()和对叔丁基甲苯[]为原料，设计阿伏苯宗的合成路线 。(无机试剂和三个碳以下的有机试剂任选)
答案：(1)加成反应(或还原反应)(2)CH3OOCCH2CH2COOH(3)丁二酸二甲酯
(4)+4NaOH+2CH3OH+2H2O
(5)
(6)
解析：
与H2在催化剂存在下发生加成反应生成，与CH3OH反应生成C，C的分子式为C5H8O4，则C的结构简式为CH3OOCCH2CH2COOH；C与CH3OH在酸存在下反应生成D；F与I2/KI、H2O2发生芳构化反应生成G，G的分子式为C10H10O6，G与NaOH/H2O加热反应生成H，H与H+/H2O反应生成DHTA，结合DHTA的结构简式知，G的结构简式为，H的结构简式为。
（1）对比A、B的结构简式，A→B为A与H2发生的加成反应（或还原反应）生成B。
（2）根据分析，C的结构简式为CH3OOCCH2CH2COOH；
（3）D的结构简式为CH3OOCCH2CH2COOCH3，D中官能团为酯基，D的化学名称为丁二酸二甲酯。
（4）G的结构简式为，H的结构简式为，G→H的化学方程式为+4NaOH+2CH3OH+2H2O。
（5）G的分子式为C10H10O6，G的同分异构体的红外光谱中存在C=O吸收峰、但没有O—H吸收峰，能与NaOH水溶液反应，反应液酸化后可与FeCl3溶液发生显色反应，G的同分异构体中含有、不含—OH，G的同分异构体的核磁共振氢谱有两组峰、且峰面积比为3∶2，则符合条件的G的同分异构体的结构简式为。
（6）对比与、CH3I、的结构简式，结合题给已知，可由与在1)NaNH2、2)H+/H2O作用下合成得到；可由与CH3I发生取代反应制得；可由先发生氧化反应生成、再与CH3OH发生酯化反应制得，则合成路线为：。
5．（2024·浙江·高考）某研究小组通过下列路线合成镇静药物氯硝西泮。
已知：
请回答：
(1)化合物E的含氧官能团的名称是 。
(2)化合物C的结构简式是 。
(3)下列说法不正确的是_______。
A．化合物A→D的过程中，采用了保护氨基的方法
B．化合物A的碱性比化合物D弱
C．化合物B在氢氧化钠溶液加热的条件下可转化为化合物A
D．化合物G→氯硝西泮的反应类型为取代反应
(4)写出F→G的化学方程式 。
(5)聚乳酸()是一种可降解高分子，可通过化合物X()开环聚合得到，设计以乙炔为原料合成X的路线 (用流程图表示，无机试剂任选)。
(6)写出同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式 。
①分子中含有二取代的苯环。
②谱和谱检测表明：分子中共有4种不同化学环境的氢原子，无碳氧单键。
答案：(1)硝基、羰基(或酮羰基、酮基)(2)(3)BD
(4)+NH3+HBr或+2NH3+NH4Br
(5)CH≡CH CH3CHO。
(6)或或或或
解析：A发生取代反应生成B，B在硫酸作用下与硝酸发生对位取代生成C；C水解生成D，D取代生成E，E发生取代反应生成F，结合已知信息，根据其分子式，可推出F为：；F发生取代反应生成G：；
（1）化合物E的结构简式为，分子结构中的含氧官能团有硝基、羰基(或酮羰基、酮基)；
（2）根据分析可知，化合物C结构简式：；
（3）A．氨基易被氧化，在进行硝化反应前，先将其转化为稳定的酰胺基，硝化反应后再水解出氨基，属于氨基的保护，A正确；
B．硝基为吸电子基团，硝基的存在会导致N原子结合质子能力减弱，所以碱性：A＞D，B错误；
C．B为，在氢氧化钠溶液加热的条件下发生水解反应，可转化为化合物A，C正确；
D．化合物G（）转化为氯硝西泮（），是羰基与氨基发生了加成反应后再发生消去反应，D错误；
故答案选BD；
（4）F发生取代反应生成G：+NH3+HBr；由于HBr可与NH3反应生成NH4Cl，所以该反应也可写为+2NH3+NH4Cl。
（5）可由发生分子间酯化反应生成，可由酸化得到，乙醛与HCN发生加成反应生成，而乙炔与H2O发生加成反应生成乙醛(CH3CHO)，故合成路线为 CH≡CH CH3CHO。
（6）B为，其同分异构体分子中含有二取代的苯环；分子中共有4种不同化学环境的氢原子，无碳氧单键，则其结构简式可有、、、、等；
6．（2024·宁夏银川·二模）克里唑替尼(化合物N)是一种可用于治疗小细胞性肺癌，灭杀肺部肿瘤的药物。N的一种合成路线如下(部分试剂和条件略去)。
回答下列问题：
(1)A的化学名称是 。
(2)N中含氧官能团的名称是 。
(3)B生成C的反应类型为 。
(4)由C生成E的化学方程式为 。
(5)已知：J+KL+CH3OI，则K的结构简式为 。
(6)F分子中手性碳的数目为 。
(7)P是G的同系物，相对分子质量比G小14。P的同分异构体中，满足下列条件的有 种，其中任意一种的结构简式为 。
①含有结构单元：
②含有两个—NH2
③核磁共振氢谱显示有3组峰，且峰面积之比为2∶1∶1
答案：(1)苯乙酸(2)醚键(3)还原反应
(4)(5)）(6)1
(7) 12 或等
解析：
A发生多步取代反应生成B，B发生还原反应生成C，C和D发生取代反应生成E，结合C、E结构，D为，E发生还原反应生成F，F发生取代反应生成G；H发生取代反应生成I，I发生取代反应生成J，J和K发生取代反应生成L，结合J、L结构，结合（5）K为，L、G发生取代反应生成M，M和HCl反应生成N，据此解答。
（1）A的化学名称是苯乙酸。
（2）N中含氧官能团的名称是醚键。
（3）B生成C的反应类型为还原反应。
（4）C和发生取代反应生成E，化学方程式为。
（5）已知：J+KL+CH3OI，则K的结构简式为。
（6）F分子中手性碳如图星号所示，数目为1。
（7）G为，P是G的同系物，相对分子质量比G小14。P的同分异构体中，①含有结构单元：，该结构上下对称，②含有两个—NH2，③核磁共振氢谱显示有3组峰，其中且峰面积之比为2∶1∶1，可以存在取代基的为如图8个位置，其中①⑤、②⑥、③⑦、④⑧必须满足有一组没有取代基，故-Cl、-Cl、-NH2、-NH2四个取代基每个可以在上部或下部3个位置，且每个有4种结构，故满足条件的有3×4=12种，满足条件的结构为或等。
7．（2024·山东日照·二模）三唑类化合物作为农药的常用杀菌剂，是农药界的研究热点，一种含三唑的缩酮类农药的合成方法如下：
已知：
Ⅰ．
Ⅱ．
回答下列问题：
(1)B的名称为 ，D中含氧官能团的名称为 。
(2)H的结构简式为 ，E→F的反应类型为 。
(3)C→D的化学方程式为 。
(4)C的同系物的同分异构体中，满足下列条件的共有 种(不考虑立体异构)；
①比C多一个碳原子，含有苯环
②能发生水解反应且产物之一能与发生显色反应。
(5)根据上述信息，写出以为主要原料制备的合成路线 。
答案：(1) 乙酸苯酚酯 醚键、(酮)羰基
(2) 加成反应
(3)
(4)13
(5)
解析：
根据逆推法，由D得到C为，根据已知Ⅰ，得到B为，根据已知Ⅱ以及G结构简式，得E为，E到F分子式没变，结合G结构简式知，发生加成反应，则F为，根据I结构简式，可知H为。
（1）的名称为乙酸苯酚酯，D中含氧官能团的名称为醚键、(酮)羰基；
（2）根据分析知，H的结构简式为，E→F的反应类型为加成反应；
（3）根据原子守恒知，C→D的化学方程式为；
（4）C的同系物的同分异构体中，①比C多一个碳原子，含有苯环，则分子式为C9H10O2；②能发生水解反应且产物之一能与发生显色反应，则含有（R为H或者烃基）；当R为乙基，有1种结构；当R为甲基，则另一取代基是甲基，有3种结构；当R为氢原子，还有2个甲基取代基时，有6种结构；当R为氢原子，还有1个乙基取代基时，有3种结构；因此共有13种同分异构体；
（5）根据流程可以得到：。
8．（2024·内蒙古呼和浩特·二模）帕罗维德(Paxlovid)是一种有效的病毒抑制剂，可以在病毒感染早期有效干预抑制病毒复制。下图是合成帕罗韦德的重要中间体之一(Ⅰ)的合成路线。
请回答下列问题：
(1)A的核磁共振氢谱只有一组峰，其结构简式为 ，A→B的反应类型 。
(2)C→D的反应条件为 ，D的结构简式为 ，E的名称是 。
(3)F中的官能团名称为 。
(4)写出G→H转化第一步反应的化学方程式 。
(5)芳香化合物N为I的同分异构体，满足下列条件的N有 种；
①能与溶液发生显色反应； ②最多消耗。
其中核磁共振氢谱中有5组峰，其峰面积之比为的同分异构体的结构简式为 。
答案：(1) 加成反应
(2) 浓硫酸，加热 4-氯-2-甲基-2-丁烯(1-氯-3-甲基-2-丁烯)
(3)碳碳双键，酯基
(4)+2NaOH+H2O+CH3CH2OH
(5) 12 ，
解析：A(C3H6O)的核磁共振氢谱只有一组峰，结合A的分子式和B结构可知，A为丙酮，A和乙炔发生加成反应得B，B和氢气加成生成C，结合C化学式可知，C为；C在浓硫酸催化作用下发生消去反应生成D；D和HCl发生加成反应生成E；E生成F，F被高锰酸钾氧化生成G；G中酯基水解后酸化得到H，H生成I；
（1） 由分析，A的结构简式为，A→B的反应类型为加成反应；
（2） C→D是醇的消去反应，反应条件是浓硫酸、加热，D(C5H8)的结构简式为，E的名称是4-氯-2-甲基-2-丁烯(1-氯-3-甲基-2-丁烯)；
（3） 由F结构可知，F中的官能团名称为碳碳双键，酯基；
（4） G→H转化第一步反应是酯基在碱性溶液中的水解，同时羧基也消耗氢氧化钠，化学方程式为：+2NaOH+C2H5OH+H2O；
（5）I含有7个碳、3个氧，不饱和度为4；芳香化合物N为I的同分异构体，满足下列条件：
①能与FeCl3溶液发生显色反应，则含有酚羟基；②1molN最多消耗2mol NaOH，则含有2个酚羟基；
剩余1个碳1个氧，可能在同一个基团中，可能是-OCH3或-CH2OH，与两个酚羟基在不同位置的情况分别都是6种，故满足条件的N有12种
核磁共振氢谱中有5组峰，其峰面积之比为1:2:2:2:1，则不含甲基，含氧侧链为-CH2OH，有一定对称性；其结构可以为：，。
9．（2023·天津·高考）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。近期，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：
(1)阿托酸所含官能团名称为碳碳双键、 。
(2)A→B的反应类型为 。
(3)A的含有苯环且能发生银镜反应的同分异构体数目为 ，其中在核磁共振氢谱中呈现四组峰的结构简式为 。
(4)写出B→C反应方程式： 。
(5)C→D反应所需试剂及条件为 。
(6)在D→E反应中，用Mg作阳极、Pt作阴极进行电解，则CO2与D的反应在 (填“阳极”或“阴极”)上进行。
(7)下列关于E的叙述错误的是 (填序号)。
a．可发生聚合反应
b．分子内9个碳原子共平面
c．分子内含有1个手性碳原子
d．可形成分子内氢键和分子间氢键
(8)结合题干信息，完成以下合成路线： 。
（ ）
答案：(1)羧基
(2)加成反应(或还原反应）
(3) 4
(4)+H2O
(5)O2，△/催化剂
(6)阴极
(7)b
(8)。
解析：(A)与氢气发生加成反应生成(B)，在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成(C)，对比和(D)的结构简式可知，到的转化发生的是氧化反应，的在1)CO2电催化、2)酸化条件下转化成(E)，在1)KOH溶液、2)盐酸条件下转化成阿托酸。
（1）阿托酸的结构简式为，其所含官能团的名称为碳碳双键、羧基；
（2）A的结构简式为、B的结构简式为，与氢气发生加成反应生成，所以A→B的反应类型为加成反应或还原反应；
（3）A的结构简式为，其符合题目要求的同分异构体为①一个侧链②两个侧链(甲基有邻、间、对三种位置)，所以符合要求的同分异构体的数目为1+3=4，其中在核磁共振氢谱中呈现四组峰的结构简式为；
（4）B的结构简式为、C的结构简式为，在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成，B→C反应方程式为+H2O；
（5）对比(C)和(D)的结构简式可知，到的转化发生的是氧化反应，所以C→D反应所需试剂为O2、条件为加热、催化剂；
（6）D的结构简式为、E结构简式为，E比D多一个碳原子、两个氧原子和两个氢原子，E中碳元素化合价降低， D得电子生成E，即发生还原反应，所以在D→E反应中，用Mg作阳极、Pt作阴极进行电解，CO2与D的反应在阴极上进行；
（7）E结构简式为：
a．E中含有羧基和醇羟基，所以可以发生聚合反应，故a正确；
b．苯环及直接连接苯环的碳原子共平面，连接羧基和苯环的碳原子为饱和碳原子，该碳原子采取sp3杂化，为四面体结构，由于单键可以旋转，所以分子中最少有7个碳原子共平面、最多有8个碳原子共平面，故b错误；
c．分子中连接羧基和苯环的碳原子连了4个不同的原子或原子团，该碳原子为手性碳原子，分子中只有该碳原子为手性碳原子，故c正确；
d．E分子中含有羧基和羟基，由于羧基和羟基间距小，所以该分子既可形成分子内氢键，又可以形成分子间氢键，故d正确；
故答案为：b；
（8）在浓硫酸作催化剂、加热条件下反应生成， ，在1)CO2电催化、2)酸化条件下转化成，在浓硫酸、加热条件下生成，所以合成路线为，，。
10．（2024·黑龙江齐齐哈尔·三模）唑草酮是一种广谱除草剂，在农业上应用范围比较广，除草效果比较好。唑草酮的一种合成路线如下图。
已知：是一种叠氮化试剂。
回答下列问题：
(1)C中官能团的名称为 。
(2)由A生成C的反应类型为 ，该反应的目的是 。
(3)的化学方程式为 。
(4)已知中键的极性越大，则的碱性越弱。下列物质的碱性由强到弱的顺序为 (填标号)。
a． b． c．
(5)C的同分异构体中符合下列条件的有 种。
①含有苯环，且苯环上有3个取代基
②能发生银镜反应
③含有
(6)化合物的合成路线如下图(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)碳氟键、酰胺基
(2) 取代反应 保护氨基
(3)
(4)a>c>b
(5)30
(6)
解析：由有机物的转化关系可知，A与乙酸酐发生取代反应生成C，C与SOCl2发生取代反应生成D，D在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成E，一定条件下转化为，E与CH3COCOOH发生取代反应生成G，DPPA作用下G发生取代反应生成H，一定条件下H先后与CF2HCl、HNO3发生取代反应生成I，I经多步转化生成唑草酮。
（1）由C的结构简式可知，含有官能团的名称为碳氟键、酰胺基。
（2）由分析可知，A与乙酸酐发生取代反应生成C和乙酸，A和D分子中都含有氨基，说明该步反应的作用是保护氨基。
（3）由分析可知，F→G的反应为F与CH3COCOOH发生取代反应生成G和水，反应的化学方程式为：+CH3COCOOH+H2O。
（4）元素的电负性越大，非金属性越强，有机物分子中C X键的极性越大，元素的电负性大小顺序为：F＞Cl＞H，则C X键的极性大小顺序为C—F＞C—Cl＞C—H，所以由题给信息可知，三种物质碱性由弱到强的顺序为＞＞，故答案为：a>c>b。
（5）化合物C的分子式为C8H8ONF，C的同分异构体中，①含有苯环，且苯环上有3个取代基、②能发生银镜反应、③含有-NH2，则苯环上的3个取代基为：-F、-NH2和-CH3CHO ，有10种结构；-F、-CH2NH2和-CHO，有10种结构；-CH2F、-NH2和-CHO，有 10 种结构；共有 30 种。
（6）由题给合成路线可知，以苯胺为原料合成的合成步骤为一定条件下转化为，与发生取代反应生成，DPPA作用下转化为，合成路线为：。
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2024年化学高考二轮复习
专题十五 有机合成与推断（解析版）
一、考纲解读
考纲导向
1、有机推断
2、有机合成
3、限定条件同分异构体数目的确定和书写
命题分析
有机推断与合成题为高考非选择题，通常以药物、材料、新物质的合成为背景，根据合成路线命题形式总体可分为三类：第一类是有机推断型，即在合成路线中各物质的结构简式是未知的，需要结合反应条件、分子式、目标产物、题给信息等进行推断；第二类是结构已知型，即合成路线中各物质的结构简式是已知的，此类试题中所涉及的有机物大多是陌生且比较复杂的，需要根据前后的变化来分析其反应特点；第三类是“半推半知”型，即合成路线中部分有机物的结构简式是已知的，部分是未知的，审题时需要结合条件及已知结构去推断未知有机物的结构。考查的知识点相对比较稳定,有结构简式的推断、官能团的名称、有机物命名、反应类型的判断、有机化学方程式的书写、同分异构体数目的判断、结合核磁共振氢谱书写指定有机物的结构简式、合成路线设计等。
预计在2024年高考中，仍会以合成新颖的实用有机物为主线，运用典型的合成路线，将信息和问题交织在一起，环环相扣，串联多类有机物结构、性质进行考查，同分异构体数目确定和书写，以及利用题给信息设计简短合成路线将会是命题重点。
二、知识点梳理
网络图
重点拓展
高频考点一 有机推断
一、官能团的结构与性质
类型 官能团 主要化学性质
烷烃 ①在光照下发生卤代反应；②不能使酸性KMnO4溶液褪色；③高温分解
不饱和烃 烯烃 ①跟X2、H2、HX、H2O等发生加成反应；②加聚；③易被氧化，可使酸性KMnO4溶液褪色
炔烃 —C≡C— ①跟X2、H2、HX、H2O等发生加成反应；②易被氧化，可使酸性KMnO4溶液褪色；③加聚
苯 ①取代——硝化反应、磺化反应、卤代反应(Fe或Fe3＋作催化剂)；②与H2发生加成反应
苯的同系物 ①取代反应；②使酸性KMnO4溶液褪色
卤代烃 ①与NaOH溶液共热发生取代反应；②与NaOH醇溶液共热发生消去反应
醇 —OH ①跟活泼金属Na等反应产生H2；②消去反应，加热时，分子内脱水生成烯烃；③催化氧化；④与羧酸及无机含氧酸发生酯化反应
酚 —OH ①弱酸性；②遇浓溴水生成白色沉淀；③遇FeCl3溶液呈紫色
醛 ①与H2加成为醇；②被氧化剂(如O2、[Ag(NH3)2]＋、Cu(OH)2等)氧化为羧酸
胺 —NH2 ①与酸反应②与羧酸反应
羧酸 ①酸的通性；②酯化反应
酯 发生水解反应，生成羧酸(盐)和醇
酰胺 ①酸性水解②碱性水解
二、有机物的主要化学性质
物质 结构特点 主要化学性质
甲烷 只有C—H键，正四面体分子 在光照条件下发生取代反应
乙烯 平面分子，官能团是碳碳双键 与X2、H2、H2O、HX加成；被酸性KMnO4溶液或酸性K2Cr2O7溶液氧化；发生加聚反应
苯 平面分子，碳碳键性质相同 在催化剂存在下与X2、HNO3发生取代反应；与H2发生加成反应
乙醇 官能团为羟基 与活泼金属发生置换反应；被催化氧化生成酸；与羧酸发生酯化反应
乙酸 官能团为羧基 具有酸的通性；能与醇发生酯化反应
葡萄糖 官能团为醛基和羟基 具有醇的性质；能与银氨溶液反应得到银镜；与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀
纤维素与淀粉 — 均能水解，水解的最终产物为葡萄糖
油脂 官能团为酯基和碳碳双键 在酸(或碱)催化下水解生成丙三醇和高级脂肪酸(或高级脂肪酸盐)，碱性水解又称皂化反应
蛋白质 官能团为羧基和氨基 能水解(最终产物为氨基酸)；在酸、碱、重金属盐、紫外线等作用下变性；遇硝酸变黄色；灼烧时有烧焦羽毛气味
三、常见重要官能团的检验方法
官能团种类 试剂 判断依据
碳碳双键或碳碳三键 溴的CCl4溶液 橙红色褪去
酸性KMnO4溶液 紫红色褪去
碳卤键 NaOH溶液、稀硝酸、AgNO3溶液 有沉淀生成
醇羟基 钠 有H2放出
酚羟基 FeCl3溶液 显紫色
浓溴水 有白色沉淀产生
醛基 银氨溶液 有银镜生成
新制Cu(OH)2悬浊液 有砖红色沉淀产生
羧基 NaHCO3溶液 有CO2气体放出
四、有机反应类型
有机反应基本类型 有机物类型
取代反应 卤代反应 饱和烃、苯和苯的同系物等
酯化反应 醇、羧酸、纤维素等
水解反应 卤代烃、酯等
硝化反应 苯和苯的同系物等
磺化反应
加成反应 烯烃、炔烃、苯和苯的同系物、醛等
消去反应 卤代烃、醇等
氧化反应 燃烧 绝大多数有机物
强氧化剂：酸性KMnO4溶液 烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、醛、酚等
直接(或催化)氧化 醇、醛、葡萄糖等
新制Cu(OH)2悬浊液、新制银氨溶液 醛
还原反应 醛、酮、葡萄糖等
聚合反应 加聚反应 烯烃、炔烃等
缩聚反应 苯酚与甲醛、多元醇与多元羧酸、氨基酸等
与FeCl3 溶液显色反应 酚类
五、反应类型与官能团的关系：
反应类型 可能官能团
加成反应 碳碳双键、碳碳三键、醛基、羰基、苯环
加聚反应 碳碳双键、碳碳三键
酯化反应 羟基或羧基
水解反应 碳卤键、酯基、肽键、多糖等
单一物质能发生缩聚反应 分子中同时含有羟基和羧基或羧基和胺基
六、确定官能团的方法
1.根据试剂或特征现象推知官能团的种类
①使溴水褪色，则表示该物质中可能含有“”或“”结构。
②使KMnO4(H＋)溶液褪色，则该物质中可能含有“”、“”或“—CHO”等结构或为苯的同系物。
③遇FeCl3溶液显紫色，或加入溴水出现白色沉淀，则该物质中含有酚羟基。
④遇浓硝酸变黄，则表明该物质是含有苯环结构的蛋白质。
⑤遇I2变蓝则该物质为淀粉。
⑥加入新制的Cu(OH)2悬浊液，加热煮沸有红色沉淀生成或加入银氨溶液加热有银镜生成，表示含有—CHO。
⑦加入Na放出H2，表示含有—OH或—COOH。
⑧加入NaHCO3溶液产生气体，表示含有—COOH。
2.根据数据确定官能团的数目
①
②2—OH(醇、酚、羧酸)H2
③2—COOHCO2，—COOHCO2
④ ，—C≡C—(或二烯、烯醛)—CH2CH2—
⑤某有机物与醋酸反应，相对分子质量增加42，则含有1个—OH；增加84，则含有2个—OH。即—OH转变为—OOCCH3。
⑥由—CHO转变为—COOH，相对分子质量增加16；若增加32，则含2个—CHO。
⑦当醇被氧化成醛或酮后，相对分子质量减小2，则含有1个—OH；若相对分子质量减小4，则含有2个—OH。
3.根据性质确定官能团的位置
①若醇能氧化为醛或羧酸，则醇分子中应含有结构“—CH2OH”；若能氧化成酮，则醇分子中应含有结构“—CHOH—”。
②由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。
③由一卤代物的种类可确定碳架结构。
④由加氢后的碳架结构，可确定“”或“—C≡C—”的位置。
七、有机反应类型的推断
1.有机化学反应类型判断的基本思路
2.根据反应条件推断反应类型
①在NaOH的水溶液中发生水解反应，可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。
②在NaOH的乙醇溶液中加热，发生卤代烃的消去反应。
③在浓H2SO4存在的条件下加热，可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。
④能与溴水或溴的CCl4溶液反应，可能为烯烃、炔烃的加成反应。
⑤能与H2在Ni作用下发生反应，则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。
⑥在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下，发生醇的氧化反应。
⑦与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应，则该物质发生的是—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在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。
⑨在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应；在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代反应。
高频考点二 有机合成
一、官能团的引入、消除与保护：
1、引入常见的官能团
引入官能团 有关反应
羟基-OH 烯烃与水加成,醛/酮加氢,卤代烃水解,酯的水解、醛的氧化　
卤素原子（－X） 烃与X2取代,不饱和烃与HX或X2加成，醇与HX取代
碳碳双键C=C 某些醇或卤代烃的消去，炔烃加氢
醛基-CHO 某些醇(－CH2OH)氧化,烯氧化,糖类水解，（炔水化）
羧基COOH 醛氧化, 酯酸性水解, 羧酸盐酸化，(苯的同系物被强氧化剂氧化)
酯基-COO- 酯化反应
2、有机合成中的成环反应
①加成成环：不饱和烃小分子加成（信息题）；
②二元醇分子间或分子内脱水成环；
③二元醇和二元酸酯化成环；
④羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子的成环。
3、有机合成中的增减碳链的反应
⑴增加碳链的反应：
有机合成题中碳链的增长，一般会以信息形式给出，常见方式为有机物与HCN反应或者不饱和化合物间的聚合、①酯化反应 ②加聚反应 ③ 缩聚反应
⑵减少碳链的反应：
① 水解反应：酯的水解，糖类、蛋白质的水解；
② 裂化和裂解反应；
氧化反应：燃烧，烯催化氧化（信息题），脱羧反应（信息题）。
4、官能团的消除
①通过加成消除不饱和键；
②通过加成或氧化等消除醛基(—CHO)；
③通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基(—OH)
5、官能团的保护
在有机合成中，某些不希望起反应的官能团，在反应试剂或反应条件的影响下发生副反应，这样就不能达到预计的合成目标，因此，必须采取保护某些官能团，待完成反应后，再除去保护基，使其复原。如：
(1)为了防止—OH被氧化可先将其酯化；
(2)为保护碳碳双键不被氧化可先将其与HBr加成或与水加成；
(3)为保护酚羟基，可先用NaOH溶液使转化为，再通入CO2使其复原。
6、官能团的改变
①利用官能团的衍生关系进行衍变，如
R—CH2OHR—CHOR—COOH；
②通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如
CH3CH2OHCH2==CH2Cl—CH2—CH2ClHO—CH2—CH2—OH；
③通过某种手段改变官能团的位置，如
。
二、有机合成原则、有机合成的分析方法及解题方法
1.有机合成原则
(1)合成线路简捷，步骤少、操作简单、安全可靠，能耗低，易于实现，产品易于分离、产率较高；
(2)基础原料要价廉、易得、低毒性、低污染；
(3)符合“绿色化学”的思想:原子的经济性、原料的绿色化,试剂与催化剂的无公害性。
2.有机合成的分析方法
(1)正合成分析法：从基础原料入手，找出合成所需的直接或间接的中间体，逐步推向合成的目标有机物，其合成示意图：基础原料→中间体1→中间体2……→目标有机物。
(2)逆合成分析法：设计复杂有机物的合成路线时常用的方法。它是由目标有机物倒推寻找上一步反应的中间体n，而中间体n又可以由中间体(n－1)得到，依次倒推，最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线，
合成示意图：目标有机物→中间体n→中间体(n－1)……→基础原料。
(3)类比合成分析法：比较题目所给知识，找出原料与合成物质的内在联系，确定中间产物，最后得到目标产物——产品。
3.有机合成的解题方法
三、高考常见的新信息反应总结
1.丙烯α H被取代的反应：
CH3CHCH2＋Cl2ClCH2CHCH2＋HCl。
2.共轭二烯烃的1,4 加成反应：
②。
3.烯烃被O3氧化：
4.苯环侧链的烃基(与苯环相连的碳上含有氢原子)被酸性KMnO4溶液氧化：
。
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)：
；
；
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α-H被取代的反应：。
10.羧酸用LiAlH4还原时，可生成相应的醇：RCOOHRCH2OH。
11.酯交换反应(酯的醇解)：R1COOR2＋R3OH―→R1COOR3＋R2OH。
四、常用的合成路线
有机合成往往要经过多步反应才能完成，因此确定有机合成的途径和路线时，要进行合理选择。
1.一元合成路线
R—CH=CH2卤代烃一元醇一元醛一元羧酸酯
2.二元合成路线
CH2CH2 CH2X—CH2XCH2OH—CH2OH
HOOC—COOH链酯、环酯、聚酯
3.芳香化合物的合成路线
①
②
芳香酯
注意：与Cl2反应时条件不同所得产物不同，光照时，只取代侧链甲基上的氢原子，生成；而Fe作催化剂时，取代苯环上甲基邻、对位上的氢原子，生成。
高频考点三 限定条件同分异构体数目的确定和书写
一、同分异构体数目的判断方法
1．等效氢法，适用于一卤代物、醇的找法
单官能团有机物分子可以看作烃分子中一个氢原子被其他的原子或官能团取代的产物，确定其同分异构体数目时，实质上是看处于不同位置的氢原子的数目，可用“等效氢法”判断。
1）判断“等效氢”的三原则是：
(1)同一碳原子上的氢原子是等效的，如CH4中的4个氢原子等效。
(2)同一碳原子上所连的甲基上的氢原子是等效的，如C(CH3)4中的4个甲基上的12个氢原子等效。
(3)处于对称位置上的氢原子是等效的，如CH3CH3中的6个氢原子等效，乙烯分子中的4个氢原子等效，苯分子中的6个氢原子等效，CH3C(CH3)2C(CH3)2CH3上的18个氢原子等效。
2）应用
(1)一卤代烃：看作是氯原子取代烃分子中的氢原子，以“C5H11Cl”为例
(2)醇：看作是—OH原子取代烃分子中的氢原子，以“C5H12O”为例
2、变键法：即将有机物中某个位置化学键进行变化得到新的有机物，适用于烯烃、炔烃、醛和羧酸
(1)烯烃：单键变双键，要求相邻的两个碳上至少各有1个氢原子，以“C5H10”为例
箭头指的是将单键变成双键 新戊烷中间碳原子上无氢原子，不能变成双键
(2)炔烃：单键变三键，要求相邻的两个碳上至少各有2个氢原子，以“C5H8”为例
箭头指的是将单键变成三键 异戊烷第2个碳原子只有1个氢原子，两边单键不能变成三键 新戊烷中间碳原子上无氢原子，不能变成三键
(3)醛：醛基属于端位基，将烃分子中链端的甲基变成醛基，以“C5H10O”为例
箭头指向是指将链端甲基变成醛基，数甲基个数即可
(4)羧酸：羧基属于端位基，将烃分子中链端的甲基变成羧基，以“C5H10O2”为例
箭头指向是指将链端甲基变成羧基，数甲基个数即可
3、插键法：在有机物结构式中的某个化学键的位置插入原子而得到新的有机物的结构，适用于醚和酯
(1)醚：醚键可以理解为在C—C单键之间插入氧原子，以“C5H12O”为例
箭头指向是指在C—C单键之间插入氧原子
(2)酯：酯可以理解在左、右两边插入氧原子，可以先找出酮，再插入氧，以“C5H10O2”为例
若在链端，注意只能在一边插入氧原子，另外要注意对称性，此法对含苯环类的非常有效
4．烃基取代法
(1)记住常见烃基的结构：丙基有2种结构，丁基有4种结构，戊基有8种结构。
(2)将有机物分子拆分为烃基和官能团两部分，根据烃基同分异构体的数目，确定目标分子的数目，如C4H10O属于醇的可改写为C4H9—OH，共有4种结构，C5H10O属于醛的可改写为C4H9—CHO，共有4种结构。
5、多官能团同分异构体
(1)同种官能团：定一移一，以“C3H6Cl2”为例
先找一氯代物，再利用等效氢法，再用氯原子取代一氯代物上的氢原子
CH3CH2CH3的二氯代物数目：第1步固定1个Cl原子有2种：①，②。第2步固定第2个氯原子：①有3种，②有2种，其中①b和②d重复，故CH3CH2CH3的二氯代物有4种。
(2)不同种官能团：变键优先，取代最后，以“羟基醛(C5H10O2)”为例
先找戊醛，再用羟基取代氢原子
6．换元法
若烃中含有a个氢原子，则其n元取代物和(a－n)元取代物的同分异构体数目相同。
如：二氯苯C6H4Cl2有3种同分异构体：、、，用H代替Cl，用Cl代替H，则四氯苯也有3种同分异构体。
7、组合法：饱和一元酯R1COOR2，R1—有m种，R2—有n种，共有m×n种酯。
8、强化记忆常见同分异构体的数目
（1)烷烃
烷烃 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 癸烷
个数 1 1 1 2 3 5 9 75
注：还可用公式计算碳原子数小于10的烷烃同分异构体的数目：按C=2n-8+2n-4+1（n为烷烃碳原子数目）计算结果取整数即为烷烃同分异构体的数目，如庚烷中n=7,C=27-8+27-4+1=9.5，整数为9，故庚烷的同分异构体数目为9；又如辛烷中n=8,C=28-8+28-4+1=18，整数为18，故庚烷的同分异构体数目为18；依此类推，可计算出壬烷的同分异构体数目为35。
(2)烷基
烷基 甲基 乙基 丙基 丁基 戊基
个数 1 1 2 4 8
(3)含苯环同分异构体数目确定技巧
①若苯环上连有2个取代基，其结构有邻、间、对3种
②若苯环上连有3个相同的取代基，其结构有3种
③若苯环上的三个取代基有两个相同时，其结构有6种
④若苯环上的三个取代基都不同时，其结构有10种
(4)C4H10的二氯代物有9种；
(5)C3H8的一氯一溴二元取代物有5种；
二、限定条件的同分异构体数目的判断
1、限定的可能条件
①酸（-COOH、-OH（酚羟基））。
②能发生银镜反应的官能团：含醛基的有机物,例如甲醛HCHO,乙醛CH3CHO。
③能发生水解反应的官能团：酯类物质,水解生成对应的醇和羧酸；肽键水解成氨基酸，卤代烃水解生成醇。
④使溴水发生沉淀的或能使FeCl3变色的官能团：酚羟基（-OH）。
⑤能使高锰酸钾（KMnO4）溶液或溴水褪色的：碳碳双键或碳碳三键。
⑥水解产物含有α氨基酸的（H2N-CH2-COOH)。
⑦与Na2CO3反应放出CO2：含羧基的有机物（-COOH）。
⑧能与NaOH溶液反应：含-OH（酚羟基）、-COOH、-COO-、-X等。
⑧核磁共振的氢谱的峰数（有几种峰就有几种氢原子，先确定对称轴）或峰面积（峰面积即是氢原子的数目。）
2、限定条件的同分异构体书写和数目判断技巧
(1)确定碎片：明确书写什么物质的同分异构体，该物质的组成情况怎么样？解读限制条件，从性质联想结构，将物质分裂成一个个碎片，碎片可以是官能团，也可是烃基(尤其是官能团之外的饱和碳原子)
(2)组装分子：要关注分子的结构特点，包括几何特征和化学特征。几何特征是指所组装的分子是空间结构还是平面结构，有无对称性。化学特征包括等效氢
(3)解题思路
例：确定(邻甲基苯甲酸)符合下列要求的同分异构体的种类 。
①属于芳香化合物
②能与银氨溶液反应产生光亮的银镜
③能与NaOH溶液反应
解析：
第一步：确定有机物的类别，找出该有机物常见的类别异构体 (可以结合不饱和度)。
技巧：原题有机物属于羧酸类，与羟基醛、酯互为类别异构体
第二步：结合类别异构体和已知限定条件确定基团和官能团(核心步骤)
与银氨溶液 与NaOH溶液 备注 注意细节乃做题制胜法宝
羧酸 × √
羟基醛 √ 苯酚 √ 醇羟基与NaOH溶液不反应，但酚羟基可以
酯 甲酸酯√ √ 酯与银氨溶液不反应，但甲酸酯可以
综上所述，符合本题条件的有两大类：①羟基醛[(酚)—OH，—CHO]；②甲酸酯(—OOCH)
第三步：按类别去找，方便快捷不出错
①若为羟基醛[(酚)—OH，—CHO]，则还剩余一个碳原子，分两种情况讨论
若本环有有两个侧链，此时—CH2—只能和醛基一起，有邻、间、对3种
若本环有有三个侧链，则为—OH，—CHO、—CH3，苯环连接三个不同的取代基总共有10种
②若为甲酸酯(—OOCH)：则用—OOCH取代甲苯上的氢原子，总共4种
第四步：总共17种
3．含苯环同分异构体数目的确定技巧
(1)若苯环上连有2个取代基，其结构有邻、间、对3种。
(2)若苯环上连有3个相同的取代基，其结构有3种。
(3)若苯环上连有—X、—X、—Y 3个取代基，其结构有6种。
(4)若苯环上连有—X、—Y、—Z 3个不同的取代基，其结构有10种。
4．酯()的同分异构体书写：
(1)按—R中所含碳原子数由少到多，—R′中所含碳原子数由多到少的顺序书写。
(2)用组合法推断
先确定一基团同分异构体的数目，再确定另一基团同分异构体的数目，从而确定两基团组合后同分异构体数目的方法。如饱和一元酯，—R1有m种结构，—R2有n种结构，共有m×n种酯的结构。
实例：分子式为C9H18O2的酯在酸性条件下水解得到的两种有机物的相对分子质量相等，则形成该酯的酸为C3H7COOH(2种结构)，醇为C5H11OH(8种结构)，故该酯的结构共有2×8＝16种。
三、限定条件和同分异构体书写技巧
1．确定碎片：明确书写什么物质的同分异构体，该物质的组成情况怎么样？解读限制条件，从性质联想结构，将物质分裂成一个个碎片，碎片可以是官能团，也可是烃基(尤其是官能团之外的饱和碳原子)
2．组装分子：要关注分子的结构特点，包括几何特征和化学特征
(1)几何特征是指所组装的分子是空间结构还是平面结构，有无对称性
(2)化学特征包括等效氢、核磁共振氢谱
三、高频考点突破
高频考点一 有机推断
典例精析
1．药物中间体G的一种合成路线如下图所示：
已知：+
回答下列问题：
(1)A中官能团的名称为 ，A与H2加成得到的物质的名称为 ，由A生成B的化学方程式为 。
(2)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 消去反应
b 氧化反应(生成有机产物)
(3)试剂X的结构简式为 。
2．合成重要化合物H，设计路线如下：
已知：2；
(1)化合物B中含有的官能团名称为 。
(2)下列说法正确的是______。
A．化合物B属于酯类化合物 B．B→C的反应类型为消去反应
C．化合物C和D可通过-NMR区别 D．化合物H的分子式为
(3)化合物M的结构简式是 。
(4)C生成D有气体产生，其化学反应方程式 。
变式训练
3．（2024·江苏连云港·统考一模·节选）化合物G是一种治疗心脑血管疾病的药物，其合成路线如下：
(1)的反应类型为 。
(3)下列关于化合物D、E的说法正确的是 (填序号)。
a．D和E互为同分异构体
b．D和E分子中所有原子均可共平面
c．D和E分子中以杂化的碳原子个数比为
(4)F的分子式为，则F的结构简式为 。
4．（2024·浙江宁波·镇海中学校考模拟预测·节选）激酶抑制剂的一种合成路线如下：
已知：Ⅰ．，烷基，酰基
Ⅱ．
回答下列问题：
(1)A的结构简式为 ；C中含氧官能团有 种。
(2)研究发现，在反应中加入三氟乙酸乙酯有利于提高D的产率，原因是 。
(3)的化学方程式为 ，该反应不能用甲酸或乙酸代替磷酸的原因是 。
(4)的反应类型为 。
高频考点二 有机合成
典例精析
1.药物中间体G的一种合成路线如下图所示：
(5)根据上述路线中的相关知识，以和为主要原料设计合成，写出合成路线。
。
2. (6)以HCHO、化合物M、为原料合成化合物E 。
变式训练
3.（2024·江苏连云港·统考一模·节选）化合物G是一种治疗心脑血管疾病的药物，其合成路线如下：
(5)已知：＋(、、、为烃基或H)，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，合成路线流程图示例见本题题干)。
4.（2024·浙江宁波·镇海中学校考模拟预测·节选）激酶抑制剂的一种合成路线如下：
已知：Ⅰ．，烷基，酰基
Ⅱ．
(5)已知：，综合上述信息，写出以甲苯和丙烯酸为主要原料制备的合成路线 。
高频考点三 限定条件同分异构体数目的确定和书写
典例精析
1. (4)G（）分子脱去2个H原子得到有机物Y，Y的同分异构体中，含有苯环及苯环上含两个及两个以上取代基的共有 种，其中含三个取代基，核磁共振氢谱显示四组峰且峰面积之比为6：2：2：1的是 (任写一种的结构简式)。
2. (5)写出3种同时符合下列条件的F（）的同分异构体的结构简式 。
①含的基团(该基团成环的碳上不能再取代)
②有8种不同环境的氢原子
变式训练
3. (4)写出一种符合下列条件的化合物I（）的同分异构体的结构简式 。
①既能发生水解反应，水解产物之一能与氯化铁发生显色反应
②该结构中含有四种化学环境的氢原子，个数比为9：3：2：2
4． (5)H为酮基布洛芬（）的同分异构体，则符合下列条件的H有 种。
①含 的酯类化合物
②其中一个苯环上还有一个取代基
其中核磁共振氢谱有8组峰，且峰面积之比为3∶2∶2∶2∶2∶1∶1∶1的结构简式为 。
四、考场演练
1．（2024·江西·二模）化合物H可用于治疗血栓性疾病和心血管疾病，其一种合成路线如下：
已知：，其中R、R＇为氢或烃基。
回答下列问题：
(1)A的化学名称为 。
(2)E→F的反应类型为 。
(3)C的结构简式为 ，其分子中官能团的名称为 。
(4)D→E反应中有与E互为同分异构体的副产物生成，该副产物的结构简式为 。
(5)M是G的芳香族同分异构体，1molM与足量NaHCO3溶液反应生成44.8L(标准状况下)CO2，M有 种(不含立体异构)。其中核磁共振氢谱显示有5组峰，且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的结构简式为 。
(6)参照上述合成路线，设计以乙酸和为原料制备的合成路线流程图： (其他无机试剂任用)。
2．（2023·北京·高考）化合物是合成抗病毒药物普拉那韦的原料，其合成路线如下。
已知：R-Br
(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．在加热和催化条件下，不能被氧化·
(5)L分子中含有两个六元环。的结构简式是 。
(6)已知： ，依据的原理，和反应得到了。的结构简式是 。
3．（2023·福建·高考）沙格列汀是治疗糖尿病的常用药物，以下是制备该药物重要中间产物F的合成路线。
已知：表示叔丁氧羰基。
(1)A中所含官能团名称 。
(2)判断物质在水中的溶解度：A B(填“>”或“<”)
(3)请从物质结构角度分析能与反应的原因 。
(4)的反应类型 。
(5)写出D的结构简式 。
(6)写出的化学反应方程式 。
(7)A的其中一种同分异构体是丁二酸分子内脱水后的分子上一个H被取代后的烃的衍生物，核磁共振氢谱图的比例为，写出该同分异构体的结构简式 。(只写一种)
4．（2023·河北·高考）2，5-二羟基对苯二甲酸是一种重要的化工原料，广泛用于合成高性能有机颜料及光敏聚合物；作为钠离子电池的正、负电极材料也表现出优异的性能。利用生物质资源合成的路线如下：
已知：
回答下列问题：
(1)的反应类型为 。
(2)C的结构简式为 。
(3)D的化学名称为 。
(4)的化学方程式为 。
(5)写出一种能同时满足下列条件的G的同分异构体的结构简式 。
(a)核磁共振氢谱有两组峰，且峰面积比为；
(b)红外光谱中存在吸收峰，但没有吸收峰；
(c)可与水溶液反应，反应液酸化后可与溶液发生显色反应。
(6)阿伏苯宗是防晒霜的添加剂之一。试以碘甲烷、对羟基苯乙酮()和对叔丁基甲苯[]为原料，设计阿伏苯宗的合成路线 。(无机试剂和三个碳以下的有机试剂任选)
5．（2024·浙江·高考）某研究小组通过下列路线合成镇静药物氯硝西泮。
已知：
请回答：
(1)化合物E的含氧官能团的名称是 。
(2)化合物C的结构简式是 。
(3)下列说法不正确的是_______。
A．化合物A→D的过程中，采用了保护氨基的方法
B．化合物A的碱性比化合物D弱
C．化合物B在氢氧化钠溶液加热的条件下可转化为化合物A
D．化合物G→氯硝西泮的反应类型为取代反应
(4)写出F→G的化学方程式 。
(5)聚乳酸()是一种可降解高分子，可通过化合物X()开环聚合得到，设计以乙炔为原料合成X的路线 (用流程图表示，无机试剂任选)。
(6)写出同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式 。
①分子中含有二取代的苯环。
②谱和谱检测表明：分子中共有4种不同化学环境的氢原子，无碳氧单键。
6．（2024·宁夏银川·二模）克里唑替尼(化合物N)是一种可用于治疗小细胞性肺癌，灭杀肺部肿瘤的药物。N的一种合成路线如下(部分试剂和条件略去)。
回答下列问题：
(1)A的化学名称是 。
(2)N中含氧官能团的名称是 。
(3)B生成C的反应类型为 。
(4)由C生成E的化学方程式为 。
(5)已知：J+KL+CH3OI，则K的结构简式为 。
(6)F分子中手性碳的数目为 。
(7)P是G的同系物，相对分子质量比G小14。P的同分异构体中，满足下列条件的有 种，其中任意一种的结构简式为 。
①含有结构单元：
②含有两个—NH2
③核磁共振氢谱显示有3组峰，且峰面积之比为2∶1∶1
7．（2024·山东日照·二模）三唑类化合物作为农药的常用杀菌剂，是农药界的研究热点，一种含三唑的缩酮类农药的合成方法如下：
已知：
Ⅰ．
Ⅱ．
回答下列问题：
(1)B的名称为 ，D中含氧官能团的名称为 。
(2)H的结构简式为 ，E→F的反应类型为 。
(3)C→D的化学方程式为 。
(4)C的同系物的同分异构体中，满足下列条件的共有 种(不考虑立体异构)；
①比C多一个碳原子，含有苯环
②能发生水解反应且产物之一能与发生显色反应。
(5)根据上述信息，写出以为主要原料制备的合成路线 。
8．（2024·内蒙古呼和浩特·二模）帕罗维德(Paxlovid)是一种有效的病毒抑制剂，可以在病毒感染早期有效干预抑制病毒复制。下图是合成帕罗韦德的重要中间体之一(Ⅰ)的合成路线。
请回答下列问题：
(1)A的核磁共振氢谱只有一组峰，其结构简式为 ，A→B的反应类型 。
(2)C→D的反应条件为 ，D的结构简式为 ，E的名称是 。
(3)F中的官能团名称为 。
(4)写出G→H转化第一步反应的化学方程式 。
(5)芳香化合物N为I的同分异构体，满足下列条件的N有 种；
①能与溶液发生显色反应； ②最多消耗。
其中核磁共振氢谱中有5组峰，其峰面积之比为的同分异构体的结构简式为 。
9．（2023·天津·高考）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。近期，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：
(1)阿托酸所含官能团名称为碳碳双键、 。
(2)A→B的反应类型为 。
(3)A的含有苯环且能发生银镜反应的同分异构体数目为 ，其中在核磁共振氢谱中呈现四组峰的结构简式为 。
(4)写出B→C反应方程式： 。
(5)C→D反应所需试剂及条件为 。
(6)在D→E反应中，用Mg作阳极、Pt作阴极进行电解，则CO2与D的反应在 (填“阳极”或“阴极”)上进行。
(7)下列关于E的叙述错误的是 (填序号)。
a．可发生聚合反应
b．分子内9个碳原子共平面
c．分子内含有1个手性碳原子
d．可形成分子内氢键和分子间氢键
(8)结合题干信息，完成以下合成路线： 。
（ ）
10．（2024·黑龙江齐齐哈尔·三模）唑草酮是一种广谱除草剂，在农业上应用范围比较广，除草效果比较好。唑草酮的一种合成路线如下图。
已知：是一种叠氮化试剂。
回答下列问题：
(1)C中官能团的名称为 。
(2)由A生成C的反应类型为 ，该反应的目的是 。
(3)的化学方程式为 。
(4)已知中键的极性越大，则的碱性越弱。下列物质的碱性由强到弱的顺序为 (填标号)。
a． b． c．
(5)C的同分异构体中符合下列条件的有 种。
①含有苯环，且苯环上有3个取代基
②能发生银镜反应
③含有
(6)化合物的合成路线如下图(部分反应条件已略去)，其中M和N的结构简式分别为 和 。
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