资源简介

(共75张PPT)
第70讲
有机合成与推断综合突破
1.掌握烃及其衍生物的转化关系，基于官能团的变化认识其转化关系。
2.分析合成路线图中有机物的转化条件及部分有机物的分子结构，推断未知有机物的结构简式，掌握推断未知有机物分子结构的技巧。
复
习
目
标
1.掌握典型有机物的转化关系及反应类型
2.官能团、反应类型的推断(详见第67讲)
3.近年高考热点反应信息举例
(1)成环反应
形成环烃 　　　　　　　　　，取代反应
成环醚 　　　　　　　　　　， 反应
双烯合成六元环 　　　　　， 反应
取代
加成
(2)苯环上引入碳链
芳香烃的烷基化
芳香烃的酰基化
(3)还原反应
硝基还原为氨基
酮羰基还原成羟基
酯基还原成羟基
(4)醛、酮与胺制备亚胺
(5)胺生成酰胺的反应
取代
②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，取代反应
(6)卤代烃跟NaCN溶液取代再水解可得到羧酸
(7)烯烃通过臭氧氧化，再经过锌与水处理得到醛或酮
CH3CH2CHO＋
(8)羟醛缩合
1.(2023·全国甲卷，36)阿佐塞米(化合物L)是一种可用于治疗心脏、肝脏和肾脏病引起的水肿的药物。L的一种合成路线如右(部分试剂和条件略去)。
回答下列问题：
(1)A的化学名称是__________________________。
邻硝基甲苯(或2-硝基甲苯)
有机物A的结构简式为　　　　，该有机物的化学名称为
邻硝基甲苯或2-硝基甲苯。
(2)由A生成B的化学方程式为_______________________
__________________。
＋HCl
(3)反应条件D应选择____(填标号)。
a.HNO3/H2SO4 b.Fe/HCl
c.NaOH/C2H5OH d.AgNO3/NH3
b
有机物C到E的反应为还原反应，因此该反应的反应条件D应为b。
(4)F中含氧官能团的名称是________。
(5)H生成I的反应类型为____________。
羧基
消去反应
有机物H的酰胺处发生消去反应脱水得到氰基。
(6)化合物J的结构简式为__________。
(7)具有相同官能团的B的芳香同分异构体还有_____种(不考虑立体异构，填标号)。
a.10 　　　b.12 　　　 c.14 　　　　 d.16
其中，核磁共振氢谱显示4组峰，且峰面积比为
2∶2∶1∶1的同分异构体结构简式为____________。
d
分子式为C7H6ClNO2且含有—Cl、—NO2两种官能团的芳
香同分异构体共有17种，分别为 　　　 (有机物B)、
　　　 　、 　　 、 　　　　　、 　　　　、　　　　
　　　　 、　 　　　、 　　　　、 　　　　、　　　
　　　　　 、　　　　 、　　　　　、 　　　　　 、
　　　　　 　、　　　　 、　　　　　、　　　　　 ，
除有机物B外，其同分异构体的个数为16个。
2.(2023·湖北，17)碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一。某同学从基础化工原料乙烯出发，针对二酮H设计了如右合成路线：
回答下列问题：
(1)由A→B的反应中，乙烯的碳碳_____键断裂(填“π”或“σ”)。
π
(2)D的同分异构体中，与其具有相同官能团的有_____种(不考虑对映异构)，其中核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为9∶2∶1的结构简式为
________________________。
7
D为( 　　　　　)，分子式为C5H12O，含有羟基的同分异构体分别为
　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　 、
　　　　　　 　 、 　 　　　 、 　　　　　 (D自身)、
　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　共8种，除去
D自身，还有7种同分异构体。
(3)E与足量酸性KMnO4溶液反应生成的有机物的名称为________、_______。
乙酸
丙酮
E为　 　　　，酸性高锰酸钾可以将双键
氧化断开，生成　 　　　 和　　 　　　。
(4)G的结构简式为_____________________。
H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环
结构，主要产物为I( 　　　　　)和另一种α，
β-不饱和酮J，J的结构简式为_______________。
(5)已知：
,
若经此路线由H合成I，存在的问题有______(填标号)。
a.原子利用率低 b.产物难以分离
c.反应条件苛刻 d.严重污染环境
ab
根据已知反应特征可知，H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环结构，主要产物为
I(　　　　　 )和J( 　　　　　)。若经此路线
由H合成I，会同时产生两种不饱和酮，二者互溶，难以分离，导致原子利用率低。
3.(2022·全国乙卷，36)左旋米那普伦是治疗成人重度抑郁症的药物之一，如右是其盐酸盐(化合物K)的一种合成路线(部分反应条件已简化，忽略立体化学)：
已知：化合物F不能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳。
回答下列问题：
(1)A的化学名称是__________。
3-氯丙烯
A属于氯代烯烃，其化学名称为3-氯丙烯。
(2)C的结构简式为__________________。
(3)写出由E生成F反应的化学方程式：
_______________________________________。
＋H2O
D与30%Na2CO3反应后再酸化生成E，E在浓硫酸、甲苯条件下反应生成F，F不能与饱和NaHCO3溶液反应产生CO2，F中不含羧基，F的分子式为C11H10O2，F在E的基础上脱去1个H2O分子，说明E发生分子内酯化反应生成F。
(4)E中含氧官能团的名称为____________。
(5)由G生成H的反应类型为__________。
羟基、羧基
取代反应
结合G、J的结构简式及H的分子式知，H的
结构简式为　 　　　 　，G与SOCl2发生取
代反应生成H。
(6)I是一种有机物形成的盐，结构简式为____________。
I的分子式为C8H4KNO2，I是一种有机物形成的盐，
再结合J的结构简式知，I的结构简式为 　　　。
(7)在E的同分异构体中，同时满足下列条件的总数为____种。
a.含有一个苯环和三个甲基；
b.与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳；
c.能发生银镜反应，不能发生水解反应。
上述同分异构体经银镜反应后酸化，所得产物中，核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6∶3∶2∶1)的结构简式
为____________________________________________。
10
、
由E的结构简式知其分子式为C11H12O3，不饱和度为6；E的同分异构体与饱和NaHCO3溶液反应产生CO2，结合分子式中O原子的个数，说明含1个羧基；能发生银镜反应、不能发生水解反应说明还含1个醛基；若3个甲基在苯环上的位置
为　　　时，羧基、醛基在苯环上有3种位置；若3个甲基在苯环上的位置为
　 　时，羧基、醛基在苯环上有6种位置；若3个甲基在苯环上的位置为　　
时，羧基、醛基在苯环上有1种位置；故符合题意的同分异构体共有3＋6＋1＝10种。
4.(2022·山东，19)支气管扩张药物特布他林(H)的一种合成路线如右：
Ⅱ.PhCOOC2H5＋　　　　　　　
Ⅲ.R1Br＋R2NHCH2Ph　　　　　　　　　　　　　　　　　　　R1，R2＝烷基
回答下列问题：
(1)A→B反应条件为______________；B中含氧官能团有____种。
(2)B→C反应类型为__________，该反应的目的是_____________。
浓硫酸，加热
2
取代反应
保护酚羟基
(3)D结构简式为_______________；E→F的化学方
程式为_____________________________________
_____________________________。
CH3COOC2H5
＋HBr
(4)H的同分异构体中，仅含有—OCH2CH3、—NH2和苯环结构的有_____种。
6
由C的结构简式和有机物的转化关系可知，在浓硫酸作用下， 　　 　　(A)与乙醇
共热发生酯化反应生成　　　 　　　(B)；在碳酸钾作用下B与PhCH2Cl发生取代
反应生成C，C与CH3COOC2H5(D)发生信息Ⅱ反应最终生成 　　 　　 　　(E)；
在乙酸作用下E与溴发生取代反应生成　　　　　　　　　　(F)；一定条件
下F与(CH3)3CNHCH2Ph发生取代反应生成 　　　　 　　　　　 (G)；G在
Pd-C作催化剂作用下与氢气反应生成H。
由H的同分异构体中仅含有—OCH2CH3、—NH2和苯环结构可知，同分异构体的
结构可以视作　　　　　　　　　　　　、　　　　　　、　　　　　　　分
子中苯环上的氢原子被—NH2取代所得，所得结构分别有1、3、2种，共有6种。
(5)根据题述信息，写出以4-羟基邻苯二甲酸二乙
酯为主要原料制备合成　 　　 　　　的路线。
答案　
由题给信息可知，以4-羟基邻苯二甲酸二乙酯制备　　　　　　的合成步骤为在
碳酸钾作用下　 　　　　　　与PhCH2Cl发生取代反应生成 　　　　　　　，
　　　　　　　　　　 发生信息Ⅱ反应生成　　　　　　　，　　　　　　
在Pd-C作催化剂作用下与氢气反应生成　 　　　　，合成路线见答案。
根据转化关系进行有机推断思路
课时精练
1.(2023·辽宁，19)加兰他敏是一种天然生物碱，可作为阿尔茨海默症的药物，其中间体的合成路线如右。
已知：
1
2
3
4
5
①Bn为
②　　　　＋R3NH2―→　　　　　　(R1为烃
基，R2、R3为烃基或H)
回答下列问题：
(1)A中与卤代烃成醚活性高的羟基位于酯基的_____位(填“间”或“对”)。
(2)C发生酸性水解，新产生的官能团为羟基和_______(填名称)。
1
2
3
4
5
对
羧基
有机物C在酸性条件下发生水解，其含有的酯基发生水解生成羟基和羧基。
(3)用O2代替PCC完成D→E的转化，化学方程式
为_______________________________________
__________。
(4)F的同分异构体中，红外光谱显示有酚羟基、无N—H键的共有____种。
1
2
3
4
5
2
＋O2
＋2H2O
3
1
2
3
4
5
F的同分异构体中不含有N—H，说明结构
中含有　　　　结构，又因红外光谱中显
示有酚羟基，说明结构中含有苯环和羟基，
固定羟基的位置，　　　　有邻、间、对
三种情况，故有3种同分异构体。
(5)H→I的反应类型为___________。
(6)某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去)，其中M和N的结构简式分别为
______________和______________。
1
2
3
4
5
取代反应
1
2
3
4
5
利用逆合成法分析，有机物N可以与NaBH4反应生成最终产物，类似于题中有机物G与NaBH4反应生成有机物H，故有机
物N的结构简式为　　　　　 ，有机物M
可以发生已知条件②所给的反应生成有机物N，说明有机物M中含有C==O，结合反应原料中含有羟基，说明原料发生反应生成有机物M的反应是羟基的催化氧化，有
机物M的结构简式为 　　　　。
2.(2023·山东，19)根据杀虫剂氟铃脲(G)的两条合成路线，回答下列问题。
1
2
3
4
5
已知：Ⅰ.
Ⅱ.
G(　　　　　　　　　　　　　　　　)
(1)A的化学名称为_______________(用系统命名法命名)；B→C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______________________。
1
2
3
4
5
2,6-二氯甲苯
＋2KCl
酰胺基
1
2
3
4
5
A为　　　　　，系统命名为2,6-二氯甲苯；B与KF发生取代反应生成C，化学
方程式为 　　　 　＋2KF 　　　　　　　　 ＋2KCl；D为　 　　　　　，
含氧官能团为酰胺基。
(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中碳原子的轨道杂化方式有____种。
1
2
3
4
5
2
②④
3
1
2
3
4
5
H为　 　　　　　，由结构特征可知，含有2种不同化学环境的氢；I为
　 　 　　　，H→I为还原反应，F为　　　　　　　　　　，I→F为加成反
应，F→J发生类似路线一中D→E反应；J为　　　　　　 　　，J→G为
加成反应；J中C原子的杂化方式有sp、sp2、sp3三种。
3.(2023·湖南，18)含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性，一种合成该类化合物的路线如右(部分反应条件已简化)：
回答下列问题：
(1)B的结构简式为_______________________。
(2)从F转化为G的过程中所涉及的反应类型是____________、__________。
1
2
3
4
5
消去反应
加成反应
(3)物质G所含官能团的名称为________、___________。
(4)依据题述流程提供的信息，下列反应产物J
的结构简式为____________________。
1
2
3
4
5
醚键
碳碳双键
1
2
3
4
5
根据上述反应流程分析， 与呋喃反应生成　 　 　　　，
继续与HCl反应生成有机
物J(　　　 　　　)。
(5)下列物质的酸性由大到小的顺序是_____________(写标号)。
1
2
3
4
5
①　　　　　　　②　　　　　　
③
③>①>②
—CH3是推电子基团，使磺酸基团酸性减弱，—CF3是吸电子基团，使磺酸基团酸性增强。
(6)　　(呋喃)是一种重要的化工原料，其能够发生银镜反应的同分异构体中。除H2C==C==CH—CHO外，还有_____种。
1
2
3
4
5
4
呋喃是一种重要的化工原料，其同分异构体中可以发生银镜反应，说明其同分异构体中含有醛基，这样的同分异构体共有4种，分别为CH3－C≡C－CHO、CH≡C－CH2－CHO、
　 　　、 　　　。
(7)甲苯与溴在FeBr3催化下发生反应，会同时生成对溴甲苯和邻溴甲苯，依据由C到D的反应信息，设计以甲苯为原料选择性合成邻溴甲苯的路线(无机试剂任选)。
1
2
3
4
5
答案　
4.(2023·北京，17)化合物P是合成抗病毒药物普拉那韦的原料，其合成路线如右。
1
2
3
4
5
已知：
(1)A中含有羧基，A→B的化学方程式是
______________________________________
__________________________。
CH2BrCOOH＋CH3CH2OH
CH2BrCOOCH2CH3＋H2O
(2)D中含有的官能团是_______。
1
2
3
4
5
醛基
D的结构简式为　　　，含有的官能团为醛基。
(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
________________。
1
2
3
4
5
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C—H键极性增强
1
2
3
4
5
2-戊酮的羰基相邻的两个碳原子上均有C—H，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C—H断裂与苯甲醛的醛基加成得到E,3号碳原子上的C—H也可以断裂与苯甲醛
的醛基加成得到副产物　　　　　。
(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Cu催化条件下，J不能被O2氧化
1
2
3
4
5
ac
1
2
3
4
5
F的结构简式为 　　　　　　，存在顺反
异构体，a项正确；
J的结构简式为 　　　　　　　 ， 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；
J中与羟基直接相连的碳原子上无H原子，
在加热和Cu催化条件下，J不能被O2氧化，c项正确。
(5)L分子中含有两个六元环。L的结构简式是
_________________。
1
2
3
4
5
(6)已知：　　　　　　　　　　，依据D→E的原理，L和M反应得到了P。M的结构简式是
__________________。
5.(2023·河北模拟预测)有机物J是一种提高血液中白细胞含量的缓释药的成分，一种合成路线如图所示。
回答下列问题：
(1)A的化学名称为________。A→B的反应类型为__________。
(2)C的结构简式为________________。D中官能团的名称为_______。
1
2
3
4
5
丙烯
取代反应
ClCH2CH2CH2Cl
羟基
1
2
3
4
5
根据E的结构简式、C→D→E的反应条件、C的分子式，可知D为HOCH2CH2CH2OH、C为ClCH2CH2CH2Cl。D中官能团的名称为羟基。
(3)写出反应I→J的化学方程式：
______________________________________
_______________________________________________。
1
2
3
4
5
＋CH3OH
＋H2O
(4)I的同分异构体有多种，满足下列条件的同分异构体有___种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有4
组峰的结构简式为____________________________
____________________________________________
_________________________________________(任写一种)。
1
2
3
4
5
①与I具有相同的官能团；②苯环上有两个取代基。
15
、
、
、
、
1
2
3
4
5
I的同分异构体与I具有相同的官能团，则有碳碳双键、羧基、碳氯键，苯环上有两个取代基，可以为—Cl和—CCl==CHCOOH、—Cl
和—CH==CClCOOH、—Cl和　 　 　　、
—COOH和—CCl==CHCl、—COOH和
—CH==CCl2，共5种情况，两个不同取代基在苯环上有邻、间、对3种位置关系，则共有15种满足条件的同分异构体。核磁共振氢谱有4组峰，则有4种不同化学环境的H原子，
1
2
3
4
5
符合条件的同分异构体为　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　 、
　　　　　　　　　　　 、　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　 、
　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　
　　　　　　　　　 。
(5)参照题述路线，设计以CH2==C(CH3)2为原料合成　　 　　　的路线(其他试剂任选)。
1
2
3
4
5
答案　CH2==C(CH3)2
返回1．(2023·辽宁，19)加兰他敏是一种天然生物碱，可作为阿尔茨海默症的药物，其中间体的合成路线如下。
已知：
①Bn为
②＋R3NH2―→ (R1为烃基，R2、R3为烃基或H)
回答下列问题：
(1)A中与卤代烃成醚活性高的羟基位于酯基的________位(填“间”或“对”)。
(2)C发生酸性水解，新产生的官能团为羟基和______________(填名称)。
(3)用O2代替PCC完成D→E的转化，化学方程式为________________________________
______________________________________________________________________________。
(4)F的同分异构体中，红外光谱显示有酚羟基、无N—H键的共有________种。
(5)H→I的反应类型为______________。
(6)某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去)，其中M和N的结构简式分别为______________和______________。
2．(2023·山东，19)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.
Ⅱ.
路线一：A(C7H6Cl2)B(C7H3Cl2N)CDE(C8H3F2NO2)
G()
(1)A的化学名称为____________________(用系统命名法命名)；B→C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：H(C6H3Cl2NO3)IF JG
(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中碳原子的轨道杂化方式有______种。
3．(2023·湖南，18)含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性，一种合成该类化合物的路线如下(部分反应条件已简化)：
回答下列问题：
(1)B的结构简式为________________________________________________________。
(2)从F转化为G的过程中所涉及的反应类型是______________、______________。
(3)物质G所含官能团的名称为____________、______________。
(4)依据上述流程提供的信息，下列反应产物J的结构简式为__________________。
(5)下列物质的酸性由大到小的顺序是__________________(写标号)。
①　 ②
③
(6)(呋喃)是一种重要的化工原料，其能够发生银镜反应的同分异构体中。除H2C==C==CH—CHO外，还有__________种。
(7)甲苯与溴在FeBr3催化下发生反应，会同时生成对溴甲苯和邻溴甲苯，依据由C到D的反应信息，设计以甲苯为原料选择性合成邻溴甲苯的路线(无机试剂任选)。
4．(2023·北京，17)化合物P是合成抗病毒药物普拉那韦的原料，其合成路线如下。
已知：
(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Cu催化条件下，J不能被O2氧化
(5)L分子中含有两个六元环。L的结构简式是__________________________。
(6)已知：??，依据D→E的原理，L和M反应得到了P。M的结构简式是__________________________。
5．(2023·河北模拟预测)有机物J是一种提高血液中白细胞含量的缓释药的成分，一种合成路线如图所示。
回答下列问题：
(1)A的化学名称为________。A→B的反应类型为____________。
(2)C的结构简式为______________。D中官能团的名称为________。
(3)写出反应I→J的化学方程式：_________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(4)I的同分异构体有多种，满足下列条件的同分异构体有________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有4组峰的结构简式为______________________________________________
____________________________________________________________________(任写一种)。
①与I具有相同的官能团；②苯环上有两个取代基。
(5)参照上述路线，设计以CH2==C(CH3)2为原料合成的路线(其他试剂任选)。
1．(1)对　(2)羧基
(3)2＋O22＋2H2O
(4)3　(5)取代反应
(6)　
解析　(2)有机物C在酸性条件下发生水解，其含有的酯基发生水解生成羟基和羧基。(4)F的同分异构体中不含有N—H，说明结构中含有结构，又因红外光谱中显示有酚羟基，说明结构中含有苯环和羟基，固定羟基的位置，有邻、间、对三种情况，故有3种同分异构体。(6)利用逆合成法分析，有机物N可以与NaBH4反应生成最终产物，类似于题中有机物G与NaBH4反应生成有机物H，故有机物N的结构简式为，有机物M可以发生已知条件②所给的反应生成有机物N，说明有机物M中含有C==O，结合反应原料中含有羟基，说明原料发生反应生成有机物M的反应是羟基的催化氧化，有机物M的结构简式为。
2．(1)2,6-二氯甲苯　＋2KF＋2KCl　酰胺基　
(2)2　②④　3
3．(1)　(2)消去反应　加成反应
(3)醚键　碳碳双键　(4)
(5)③>①>②　(6)4
(7)
解析　(4)根据上述反应流程分析，与呋喃反应生成，继续与HCl反应生成有机物J()。(5)－CH3是推电子基团，使磺酸基团酸性减弱，－CF3是吸电子基团，使磺酸基团酸性增强。(6)呋喃是一种重要的化工原料，其同分异构体中可以发生银镜反应，说明其同分异构体中含有醛基，这样的同分异构体共有4种，分别为CH3—C≡C—CHO、CH≡C—CH2—CHO、、。
4．(1)CH2BrCOOH＋CH3CH2OHCH2BrCOOCH2CH3＋H2O　(2)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羰基上的碳原子，使得相邻碳原子上的C—H键极性增强　②
(4)ac　(5)
(6)
解析　(2)D的结构简式为，含有的官能团为醛基。(3)②2-戊酮的羰基相邻的两个碳原子上均有C—H，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C—H断裂与苯甲醛的醛基加成得到E,3号碳原子上的C—H也可以断裂与苯甲醛的醛基加成得到副产物。(4)F的结构简式为，存在顺反异构体，a项正确；J的结构简式为，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；J中与羟基直接相连的碳原子上无H原子，在加热和Cu催化条件下，J不能被O2氧化，c项正确。
5．(1)丙烯　取代反应
(2)ClCH2CH2CH2Cl　羟基
(3)＋CH3OH＋
H2O
(4)15　、
、、
、 (任写一种即可)
(5)CH2==C CH3 2
解析　(2)根据E的结构简式、C→D→E的反应条件、C的分子式，可知D为HOCH2CH2CH2OH、C为ClCH2CH2CH2Cl。D中官能团的名称为羟基。
(4)I的同分异构体与I具有相同的官能团，则有碳碳双键、羧基、碳氯键，苯环上有两个取代基，可以为—Cl和—CCl==CHCOOH、—Cl和—CH==CClCOOH、—Cl和、—COOH和—CCl==CHCl、—COOH和—CH==CCl2，共5种情况，两个不同取代基在苯环上有邻、间、对3种位置关系，则共有15种满足条件的同分异构体。核磁共振氢谱有4组峰，则有4种不同化学环境的H原子，符合条件的同分异构体为、、、、。第70讲　有机合成与推断综合突破
[复习目标]　1.掌握烃及其衍生物的转化关系，基于官能团的变化认识其转化关系。2.分析合成路线图中有机物的转化条件及部分有机物的分子结构，推断未知有机物的结构简式，掌握推断未知有机物分子结构的技巧。
1．掌握典型有机物的转化关系及反应类型
2．官能团、反应类型的推断(详见第67讲)
3．近年高考热点反应信息举例
(1)成环反应
形成环烃 ，取代反应
成环醚 ，取代反应
双烯合成六元环 ，加成反应
(2)苯环上引入碳链
芳香烃的烷基化
芳香烃的酰基化
(3)还原反应
硝基还原为氨基
酮羰基还原成羟基
酯基还原成羟基
(4)醛、酮与胺制备亚胺
(5)胺生成酰胺的反应
②，取代反应
(6)卤代烃跟NaCN溶液取代再水解可得到羧酸
CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH
(7)烯烃通过臭氧氧化，再经过锌与水处理得到醛或酮
CH3CH2CHO＋
(8)羟醛缩合
1．(2023·全国甲卷，36)阿佐塞米(化合物L)是一种可用于治疗心脏、肝脏和肾脏病引起的水肿的药物。L的一种合成路线如下(部分试剂和条件略去)。
已知：R—COOHR—COClR—CONH2
回答下列问题：
(1)A的化学名称是________________________________________________________。
(2)由A生成B的化学方程式为____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)反应条件D应选择__________(填标号)。
a．HNO3/H2SO4 b．Fe/HCl
c．NaOH/C2H5OH d．AgNO3/NH3
(4)F中含氧官能团的名称是_______________________________________________。
(5)H生成I的反应类型为_________________________________________________。
(6)化合物J的结构简式为_________________________________________________。
(7)具有相同官能团的B的芳香同分异构体还有__________种(不考虑立体异构，填标号)。
a．10 b．12 c．14 d．16
其中，核磁共振氢谱显示4组峰，且峰面积比为2∶2∶1∶1的同分异构体结构简式为_______________________________________________。
答案　(1)邻硝基甲苯(或2-硝基甲苯)
(2)＋Cl2＋HCl　(3)b　(4)羧基　(5)消去反应　(6)　(7)d　
解析　(1)有机物A的结构简式为，该有机物的化学名称为邻硝基甲苯或2-硝基甲苯。(3)有机物C到E的反应为还原反应，因此该反应的反应条件D应为b。(5)有机物H的酰胺处发生消去反应脱水得到氰基。(7)分子式为C7H6ClNO2且含有—Cl、—NO2两种官能团的芳香同分异构体共有17种，分别为(有机物B)、、、、、、、、、、、、、、、、，除有机物B外，其同分异构体的个数为16个。
2．(2023·湖北，17)碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一。某同学从基础化工原料乙烯出发，针对二酮H设计了如下合成路线：
回答下列问题：
(1)由A→B的反应中，乙烯的碳碳________键断裂(填“π”或“σ”)。
(2)D的同分异构体中，与其具有相同官能团的有________种(不考虑对映异构)，其中核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为9∶2∶1的结构简式为____________________。
(3)E与足量酸性KMnO4溶液反应生成的有机物的名称为________、________。
(4)G的结构简式为________________________________________________________。
(5)已知：
，
H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环结构，主要产物为I()和另一种α，β-不饱和酮J，J的结构简式为_______________________________________。
若经此路线由H合成I，存在的问题有________________(填标号)。
a．原子利用率低 b．产物难以分离
c．反应条件苛刻 d．严重污染环境
答案　(1)π　(2)7　
(3)乙酸　丙酮
(4)
(5)　ab
解析　(2)D为()，分子式为C5H12O，含有羟基的同分异构体分别为、、、、(D自身)、、、共8种，除去D自身，还有7种同分异构体。(3)E为，酸性高锰酸钾可以将双键氧化断开，生成和。(5)根据已知反应特征可知，H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环结构，主要产物为I()和J()。若经此路线由H合成I，会同时产生两种不饱和酮，二者互溶，难以分离，导致原子利用率低。
3．(2022·全国乙卷，36)左旋米那普伦是治疗成人重度抑郁症的药物之一，以下是其盐酸盐(化合物K)的一种合成路线(部分反应条件已简化，忽略立体化学)：
已知：化合物F不能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳。
回答下列问题：
(1)A的化学名称是__________。
(2)C的结构简式为__________。
(3)写出由E生成F反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(4)E中含氧官能团的名称为__________。
(5)由G生成H的反应类型为__________。
(6)I是一种有机物形成的盐，结构简式为____________________________________。
(7)在E的同分异构体中，同时满足下列条件的总数为__________种。
a．含有一个苯环和三个甲基；
b．与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳；
c．能发生银镜反应，不能发生水解反应。
上述同分异构体经银镜反应后酸化，所得产物中，核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6∶3∶2∶1)的结构简式为__________。
答案　(1)3-氯丙烯
(2)　(3)＋H2O　(4)羟基、羧基　(5)取代反应
(6)
(7)10
、
解析　(1)A属于氯代烯烃，其化学名称为3-氯丙烯。(3)D与30%Na2CO3反应后再酸化生成E，E在浓硫酸、甲苯条件下反应生成F，F不能与饱和NaHCO3溶液反应产生CO2，F中不含羧基，F的分子式为C11H10O2，F在E的基础上脱去1个H2O分子，说明E发生分子内酯化反应生成F。(5)结合G、J的结构简式及H的分子式知，H的结构简式为，G与SOCl2发生取代反应生成H。(6)I的分子式为C8H4KNO2，I是一种有机物形成的盐，再结合J的结构简式知，I的结构简式为。(7)由E的结构简式知其分子式为C11H12O3，不饱和度为6；E的同分异构体与饱和NaHCO3溶液反应产生CO2，结合分子式中O原子的个数，说明含1个羧基；能发生银镜反应、不能发生水解反应说明还含1个醛基；若3个甲基在苯环上的位置为时，羧基、醛基在苯环上有3种位置；若3个甲基在苯环上的位置为时，羧基、醛基在苯环上有6种位置；若3个甲基在苯环上的位置为时，羧基、醛基在苯环上有1种位置；故符合题意的同分异构体共有3＋6＋1＝10种。
4．(2022·山东，19)支气管扩张药物特布他林(H)的一种合成路线如下：
已知：Ⅰ.PhOH＋PhCH2ClPhOCH2PhPhOH　Ph—＝
Ⅱ.PhCOOC2H5＋
Ⅲ.R1Br＋R2NHCH2Ph　R1，R2＝烷基
回答下列问题：
(1)A→B反应条件为__________；B中含氧官能团有__________种。
(2)B→C反应类型为__________，该反应的目的是__________。
(3)D结构简式为__________；E→F的化学方程式为__________。
(4)H的同分异构体中，仅含有—OCH2CH3、—NH2和苯环结构的有__________种。
(5)根据上述信息，写出以4-羟基邻苯二甲酸二乙酯为主要原料制备合成的路线。
答案　(1)浓硫酸，加热　2　(2)取代反应　保护酚羟基
(3)CH3COOC2H5　＋Br2＋HBr
(4)6
(5)
解析　由C的结构简式和有机物的转化关系可知，在浓硫酸作用下，(A)与乙醇共热发生酯化反应生成(B)；在碳酸钾作用下B与PhCH2Cl发生取代反应生成C，C与CH3COOC2H5(D)发生信息Ⅱ反应最终生成(E)；在乙酸作用下E与溴发生取代反应生成(F)；一定条件下F与(CH3)3CNHCH2Ph发生取代反应生成(G)；G在Pd-C作催化剂作用下与氢气反应生成H。
(4)由H的同分异构体中仅含有—OCH2CH3、—NH2和苯环结构可知，同分异构体的结构可以视作、、分子中苯环上的氢原子被—NH2取代所得，所得结构分别有1、3、2种，共有6种。(5)由题给信息可知，以4-羟基邻苯二甲酸二乙酯制备的合成步骤为在碳酸钾作用下与PhCH2Cl发生取代反应生成，发生信息Ⅱ反应生成，在Pd-C作催化剂作用下与氢气反应生成，合成路线见答案。
根据转化关系进行有机推断思路
课时精练
1．(2023·辽宁，19)加兰他敏是一种天然生物碱，可作为阿尔茨海默症的药物，其中间体的合成路线如下。
已知：
①Bn为
②＋R3NH2―→(R1为烃基，R2、R3为烃基或H)
回答下列问题：
(1)A中与卤代烃成醚活性高的羟基位于酯基的______________位(填“间”或“对”)。
(2)C发生酸性水解，新产生的官能团为羟基和______________(填名称)。
(3)用O2代替PCC完成D→E的转化，化学方程式为_________________________
________________________________________________________________________。
(4)F的同分异构体中，红外光谱显示有酚羟基、无N—H键的共有______________种。
(5)H→I的反应类型为______________。
(6)某药物中间体的合成路线如下(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)对　(2)羧基
(3)2＋O22＋2H2O
(4)3　(5)取代反应
(6)　
解析　(2)有机物C在酸性条件下发生水解，其含有的酯基发生水解生成羟基和羧基。(4)F的同分异构体中不含有N—H，说明结构中含有结构，又因红外光谱中显示有酚羟基，说明结构中含有苯环和羟基，固定羟基的位置，有邻、间、对三种情况，故有3种同分异构体。(6)利用逆合成法分析，有机物N可以与NaBH4反应生成最终产物，类似于题中有机物G与NaBH4反应生成有机物H，故有机物N的结构简式为，有机物M可以发生已知条件②所给的反应生成有机物N，说明有机物M中含有C==O，结合反应原料中含有羟基，说明原料发生反应生成有机物M的反应是羟基的催化氧化，有机物M的结构简式为。
2．(2023·山东，19)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.
Ⅱ.
路线一：A(C7H6Cl2)B(C7H3Cl2N)CDE(C8H3F2NO2)
G()
(1)A的化学名称为______________(用系统命名法命名)；B→C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：H(C6H3Cl2NO3)IF JG
(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中碳原子的轨道杂化方式有____________种。
答案　(1)2,6-二氯甲苯　＋2KF＋2KCl　酰胺基　
(2)2　②④　3
解析　(1)A为，系统命名为2,6-二氯甲苯；B与KF发生取代反应生成C，化学方程式为＋2KF＋2KCl；D为，含氧官能团为酰胺基。(2)H为，由结构特征可知，含有2种不同化学环境的氢；I为，H→I为还原反应，F为，I→F为加成反应，F→J发生类似路线一中D→E反应；J为，J→G为加成反应；J中C原子的杂化方式有sp、sp2、sp3三种。
3．(2023·湖南，18)含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性，一种合成该类化合物的路线如下(部分反应条件已简化)：
回答下列问题：
(1)B的结构简式为________________________________________________________。
(2)从F转化为G的过程中所涉及的反应类型是__________________、__________________。
(3)物质G所含官能团的名称为__________________、__________________。
(4)依据上述流程提供的信息，下列反应产物J的结构简式为__________________。
(5)下列物质的酸性由大到小的顺序是__________________(写标号)。
①　②
③
(6)(呋喃)是一种重要的化工原料，其能够发生银镜反应的同分异构体中。除H2C==C==CH—CHO外，还有__________种。
(7)甲苯与溴在FeBr3催化下发生反应，会同时生成对溴甲苯和邻溴甲苯，依据由C到D的反应信息，设计以甲苯为原料选择性合成邻溴甲苯的路线(无机试剂任选)。
答案　(1)　(2)消去反应　加成反应　(3)醚键　碳碳双键　(4)
(5)③>①>②　(6)4
(7)
解析　(4)根据上述反应流程分析，与呋喃反应生成，继续与HCl反应生成有机物J()。(5)—CH3是推电子基团，使磺酸基团酸性减弱，—CF3是吸电子基团，使磺酸基团酸性增强。(6)呋喃是一种重要的化工原料，其同分异构体中可以发生银镜反应，说明其同分异构体中含有醛基，这样的同分异构体共有4种，分别为CH3－C≡C－CHO、CH≡C－CH2－CHO、、。
4．(2023·北京，17)化合物P是合成抗病毒药物普拉那韦的原料，其合成路线如下。
已知：
(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Cu催化条件下，J不能被O2氧化
(5)L分子中含有两个六元环。L的结构简式是
________________________________________________________________________。
(6)已知：??，依据D→E的原理，L和M反应得到了P。M的结构简式是________________________________________________________________________。
答案　(1)CH2BrCOOH＋CH3CH2OHCH2BrCOOCH2CH3＋H2O　(2)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羰基上的碳原子，使得相邻碳原子上的C—H键极性增强　②
(4)ac　(5)
(6)
解析　(2)D的结构简式为，含有的官能团为醛基。(3)②2-戊酮的羰基相邻的两个碳原子上均有C—H，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C—H断裂与苯甲醛的醛基加成得到E,3号碳原子上的C—H也可以断裂与苯甲醛的醛基加成得到副产物。(4)F的结构简式为，存在顺反异构体，a项正确；J的结构简式为，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；J中与羟基直接相连的碳原子上无H原子，在加热和Cu催化条件下，J不能被O2氧化，c项正确。
5．(2023·河北模拟预测)有机物J是一种提高血液中白细胞含量的缓释药的成分，一种合成路线如图所示。
回答下列问题：
(1)A的化学名称为________。A→B的反应类型为________。
(2)C的结构简式为________。D中官能团的名称为________。
(3)写出反应I→J的化学方程式：__________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)I的同分异构体有多种，满足下列条件的同分异构体有________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有4组峰的结构简式为_______________________________________
___________________________________________________________(任写一种)。
①与I具有相同的官能团；②苯环上有两个取代基。
(5)参照上述路线，设计以CH2==C(CH3)2为原料合成的路线(其他试剂任选)。
答案　(1)丙烯　取代反应
(2)ClCH2CH2CH2Cl　羟基
(3)＋CH3OH＋
H2O
(4)15　、、
、、 (任写一种即可)
(5)CH2==C CH3 2
解析　(2)根据E的结构简式、C→D→E的反应条件、C的分子式，可知D为HOCH2CH2CH2OH、C为ClCH2CH2CH2Cl。D中官能团的名称为羟基。
(4)I的同分异构体与I具有相同的官能团，则有碳碳双键、羧基、碳氯键，苯环上有两个取代基，可以为—Cl和—CCl==CHCOOH、—Cl和—CH==CClCOOH、—Cl和、—COOH和—CCl==CHCl、—COOH和—CH==CCl2，共5种情况，两个不同取代基在苯环上有邻、间、对3种位置关系，则共有15种满足条件的同分异构体。核磁共振氢谱有4组峰，则有4种不同化学环境的H原子，符合条件的同分异构体为、、、、。第70讲　有机合成与推断综合突破
[复习目标]　1.掌握烃及其衍生物的转化关系，基于官能团的变化认识其转化关系。2.分析合成路线图中有机物的转化条件及部分有机物的分子结构，推断未知有机物的结构简式，掌握推断未知有机物分子结构的技巧。
1．掌握典型有机物的转化关系及反应类型
2．官能团、反应类型的推断(详见第67讲)
3．近年高考热点反应信息举例
(1)成环反应
形成环烃 ，取代反应
成环醚 ，______反应
双烯合成六元环 ，______反应
(2)苯环上引入碳链
芳香烃的烷基化
芳香烃的酰基化
(3)还原反应
硝基还原为氨基
酮羰基还原成羟基
酯基还原成羟基
(4)醛、酮与胺制备亚胺
(5)胺生成酰胺的反应
②，取代反应
(6)卤代烃跟NaCN溶液取代再水解可得到羧酸
CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH
(7)烯烃通过臭氧氧化，再经过锌与水处理得到醛或酮
CH3CH2CHO＋
(8)羟醛缩合
1．(2023·全国甲卷，36)阿佐塞米(化合物L)是一种可用于治疗心脏、肝脏和肾脏病引起的水肿的药物。L的一种合成路线如下(部分试剂和条件略去)。
已知：R—COOHR—COClR—CONH2
回答下列问题：
(1)A的化学名称是_____________________________________________________________。
(2)由A生成B的化学方程式为____________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
(3)反应条件D应选择__________(填标号)。
a．HNO3/H2SO4 b．Fe/HCl
c．NaOH/C2H5OH d．AgNO3/NH3
(4)F中含氧官能团的名称是________________________________________________。
(5)H生成I的反应类型为__________________________________________________。
(6)化合物J的结构简式为__________________________________________________。
(7)具有相同官能团的B的芳香同分异构体还有__________种(不考虑立体异构，填标号)。
a．10 b．12 c．14 d．16
其中，核磁共振氢谱显示4组峰，且峰面积比为2∶2∶1∶1的同分异构体结构简式为_____________________________________________________________________________。
2．(2023·湖北，17)碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一。某同学从基础化工原料乙烯出发，针对二酮H设计了如下合成路线：
回答下列问题：
(1)由A→B的反应中，乙烯的碳碳________键断裂(填“π”或“σ”)。
(2)D的同分异构体中，与其具有相同官能团的有________种(不考虑对映异构)，其中核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为9∶2∶1的结构简式为____________________。
(3)E与足量酸性KMnO4溶液反应生成的有机物的名称为________、________。
(4)G的结构简式为________________________________________________________。
(5)已知：
，
H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环结构，主要产物为I()和另一种α，β-不饱和酮J，J的结构简式为_____________________________________________。
若经此路线由H合成I，存在的问题有________(填标号)。
a．原子利用率低 b．产物难以分离
c．反应条件苛刻 d．严重污染环境
3．(2022·全国乙卷，36)左旋米那普伦是治疗成人重度抑郁症的药物之一，以下是其盐酸盐(化合物K)的一种合成路线(部分反应条件已简化，忽略立体化学)：
已知：化合物F不能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳。
回答下列问题：
(1)A的化学名称是__________。
(2)C的结构简式为________________。
(3)写出由E生成F反应的化学方程式：__________________________________________。
(4)E中含氧官能团的名称为__________。
(5)由G生成H的反应类型为__________。
(6)I是一种有机物形成的盐，结构简式为________________。
(7)在E的同分异构体中，同时满足下列条件的总数为__________种。
a．含有一个苯环和三个甲基；
b．与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳；
c．能发生银镜反应，不能发生水解反应。
上述同分异构体经银镜反应后酸化，所得产物中，核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6∶3∶2∶1)的结构简式为__________________________________________。
4．(2022·山东，19)支气管扩张药物特布他林(H)的一种合成路线如下：
已知：Ⅰ.PhOH＋PhCH2ClPhOCH2PhPhOH　Ph—＝
Ⅱ.PhCOOC2H5＋
Ⅲ.R1Br＋R2NHCH2Ph　R1，R2＝烷基
回答下列问题：
(1)A→B反应条件为________________；B中含氧官能团有__________种。
(2)B→C反应类型为__________，该反应的目的是__________________。
(3)D结构简式为__________；E→F的化学方程式为________________________________。
(4)H的同分异构体中，仅含有—OCH2CH3、—NH2和苯环结构的有__________种。
(5)根据上述信息，写出以4-羟基邻苯二甲酸二乙酯为主要原料制备合成的路线。
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
根据转化关系进行有机推断思路

展开更多......

收起↑