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专题五
微专题9　有机推断与合成
有机化学基础
命题规律
考向1　有机物的结构与性质
1．(2025·广东卷)在法拉第发现苯200周年之际，我国科学家首次制备了以金属M为中心的多烯环配合物。该配合物具有芳香性，其多烯环结构(如图)形似梅花。该多烯环上 (　　)
A．C—H是共价键
B．有8个碳碳双键
C．共有16个氢原子
D．不能发生取代反应
【解析】 该配合物具有芳香性，存在的是共轭大π键，不存在简单的碳碳双键，B错误；该物质分子中有10个H原子，C错误；该配合物具有芳香性，性质与苯环相似，可以发生取代反应，D错误。
A
2．(2025·安徽卷)一种天然保幼激素的结构简式如图所示，下列关于该物质的说法错误的是 (　　)
A．分子式为C19H32O3
B．存在4个C—O σ键
C．含有3个手性碳原子
D．水解时会生成甲醇
【解析】该分子中醚键含有2个C—O σ键，酯基中含有3个C—O σ键，则1个分子中共有5个C—O σ键，B错误。
B
3．(2025·福建卷)头孢菌素抑制转肽酶的机制如图所示：

下列说法错误的是 (　　)
A．头孢菌素能发生酯化反应
B．头孢菌素虚框内有5个采取sp2杂化的碳原子
C．产物实框内有2个手性碳原子
D．CH3COOH中最多有6个原子共平面
【解析】头孢菌素分子的虚框内的羰基碳原子和双键碳原子的杂化轨道类型均为sp2，数目为6，B错误。
B
4．(2025·河南卷)化合物M是从红树林真菌代谢物中分离得到的一种天然产物，其结构如图所示。下列关于M的说法正确的是 (　　)
A．分子中所有的原子可能共平面
B．1 mol M最多能消耗4 mol NaOH
C．既能发生取代反应，又能发生加成反应
D．能形成分子间氢键，但不能形成分子内氢键
C
【解析】M分子中存在饱和碳原子，故分子中所有原子不可能共平面，A错误；M分子中含有2个酚羟基、1个酚酯基和1个羧基，故1 mol M最多能消耗5 mol NaOH，B错误；M分子中存在羟基和羧基，能够发生取代反应，存在苯环结构，能够发生加成反应，C正确；M分子中存在羟基和羧基，能形成分子间氢键，分子中部分羟基与羧基距离较近，也能形成分子内氢键，D错误。
5．(2024·广东卷)从我国南海的柳珊瑚中分离得到的柳珊瑚酸(结构如图)，具有独特的环系结构。下列关于柳珊瑚酸的说法不正确的是 (　　)
A．能使溴的CCl4溶液褪色
B．能与氨基酸的氨基发生反应
C．其环系结构中3个五元环共平面
D．其中碳原子的杂化方式有sp2和sp3
【解析】 该物质含有碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液褪色，A正确；该物质含有羧基，能与氨基酸的氨基发生反应，B正确；三个五元环相交处的C原子为sp3杂化，具有类似甲烷的四面体结构，即环系结构中3个五元环不可能共平面，C错误；该物质中形成双键的碳原子为sp2杂化，其余碳原子为sp3杂化，D正确。
C
6．(2024·安徽卷) D 乙酰氨基葡萄糖(结构简式如图所示)是一种天然存在的特殊单糖。下列有关该物质说法正确的是 (　　)
A．分子式为C8H14O6N
B．能发生缩聚反应
C．与葡萄糖互为同系物
D．分子中含有σ键，不含π键
【解析】根据结构简式可知分子式为C8H15O6N，A错误；分子中含有多个羟基，可以发生缩聚反应，B正确；葡萄糖的分子式为C6H12O6，不含N元素，与该分子组成元素不同，不互为同系物，C错误；分子中含有酰胺基，C与O之间存在π键，D错误。
B
7．(2024·山东卷)植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性，其结构简式如图所示。下列关于阿魏萜宁的说法错误的是 (　　)
A．可与Na2CO3溶液反应
B．消去反应产物最多有2种
C．酸性条件下的水解产物均可生成高聚物
D．与Br2反应时可发生取代和加成两种反应
B
【解析】酚羟基可与Na2CO3 溶液反应，A正确；羟基有3种不同的邻位H原子，消去产物最多有3种，B错误；酸性条件下水解产物结构为
和 ，前者分子中有2个羟基，1个碳碳双键，后者分子中既含有羧
基，也含有羟基，均可生成高聚物，C正确；碳碳双键可与Br2发生加成反应，酚羟基的邻位可与Br2发生取代反应，D正确。
8．(2024·福建卷)药物X与病毒蛋白对接的原理如图所示：

下列说法错误的是 (　　)
A．Ⅰ为加成反应
B．X分子中参与反应的官能团为醛基
C．Y分子中无手性碳原子
D．Z分子中虚框内所有原子可能共平面
【解析】由Y的结构简式可知，与羟基所连的碳原子连接着4个互不相同的原子或原子团，则该碳原子是手性碳原子，C错误。
C
考向2　有机推断与合成
9．(2025·广东卷)我国科学家最近在光 酶催化合成中获得重大突破，光 酶协同可实现基于三组分反应的有机合成，其中一个反应如下［反应条件略；Ph—代表苯基(C6H5—)］。
(1) 化合物1a中含氧官能团的名称为_______。
(2) ①化合物2a的分子式为_______。
②化合物2a可与H2O发生加成反应生成化合物Ⅰ。在Ⅰ的同分异构体中，同时含有苯环和醇羟基结构的共____种(含化合物Ⅰ)。
(3) 下列说法正确的有_____(填字母)。
A．在1a、2a和3a生成4a的过程中，有π键断裂与σ键形成
B．在4a分子中，存在手性碳原子，并有20个碳原子采取sp2杂化
C．在5a分子中存在大π键，可存在分子内氢键，但不存在手性碳原子
D．化合物5a是苯酚的同系物，且可发生原子利用率为100%的还原反应
醛基
C8H8
5
AB
(4) 一定条件下，Br2与丙酮(CH3COCH3)发生反应，溴取代丙酮中的α H，生成化合物3a。若用核磁共振氢谱监测该取代反应，则可推测：与丙酮相比，产物3a的氢谱图中___________________________________________________________ ____________________________。
丙酮的单一甲基峰消失，出现两个新信号峰，峰面积之比为3∶2，且峰的位置较丙酮有所偏移
(5) 已知：羧酸在一定条件下，可
发生类似于丙酮的α H取代反应。根
据上述信息，分三步合成化合物Ⅱ(结
构如图)。
①第一步，引入溴。其反应的化学方程式为_____________________________ _______。
②第二步，进行___________(填具体反应类型)。其反应的化学方程式为
__________________________________________________(注明反应条件)。
③第三步，合成Ⅱ。第二步中得到的含溴有机物与1a、2a反应。
(6) 参考上述三组分反应，直接合成化合物Ⅲ，需要以1a、___________(填结构简式)和3a为反应物。
CH3COOH＋Br2―→CH2BrCOOH＋ HBr
酯化反应
CH2BrCOOH＋CH3OH ======= CH2BrCOOCH3＋H2O
浓硫酸
【解析】 1a和2a先发生碳碳双键的加成反应，生成 ，再和3a
发生取代反应得到主产物4a，两分子1a发生醛基的加成反应得到副产物5a。(2) ②化合物Ⅰ的分子式为C8H10O，分子中含有苯环和醇羟基结构的同分异构体有

，共5种。(3) 在1a、2a和3a生成4a的过程中，1a、2a先发生碳碳双键的加成反应，该过程存在π键断裂，随后生成物与3a发生取代反应脱去1分子HBr生成4a，该过程存在σ键形成，A正确；
4a分子中，存在手性碳原子： (标“*”碳原子为手性碳原子)，
苯环以及酮羰基的碳原子均为sp2杂化，共计20个，B正确；在5a分子中，苯环内有大π键，酮羰基和羟基相邻较近，可存在分子内氢键，与羟基相连的碳原子是手性碳原子，C错误；化合物5a与氢气发生还原反应是原子利用率为100%的反应，但化合物5a含有酮羰基和多个苯环，不是苯酚的同系物，D错误。(4) 丙酮的核磁共振氢谱中存在单峰，α 溴代丙酮受溴原子吸电子效应影响，核磁共振氢谱图会出现两组峰，峰面积之比为3∶2，且峰的位置较丙酮有所偏移。(5) ①已知羧酸在一定条件下，可发生类似于丙酮的α H取代反应，则第一步反应为羧酸的α H取代反应引入溴，化学方程式为CH3COOH＋Br2―→CH2BrCOOH＋HBr。
②第二步CH2BrCOOH与甲醇发生酯化(取代)反应：CH2BrCOOH＋CH3OH ====== CH2BrCOOCH3＋H2O。③第三步1a、2a发生碳碳双键的加成反应，生成 ，再与CH2BrCOOCH3发生取代反应得到 。
(6) 化合物Ⅲ的结构简式为 ，将虚线所示断键，左侧表示
1a基团，右侧表示3a基团，则合成化合物 Ⅲ 还需要 。
浓硫酸
10．(2025·安徽卷)有机化合物C和F是制造特种工程塑料的两种重要单体，均可以苯为起始原料按下列如图所示的路线合成(部分反应步骤和条件略去)：
(1) B中含氧官能团名称为_________；B→C的反应类型为___________。
(2) 已知A→B反应中还生成(NH4)2SO4和MnSO4，写出A→B的化学方程式：
______________________________________________________________。
(3) 脂肪烃衍生物G是C的同分异构体，分子中含有羟甲基(—CH2OH)，核磁共振氢谱有两组峰。G的结构简式为_____________________________。
(4) 下列说法错误的是____(填字母)。
a．A能与乙酸反应生成酰胺　 b．B存在2种位置异构体
c．D→E反应中，CCl4是反应试剂 d．E→F的过程中涉及取代反应
酮羰基
还原反应
HOCH2—C≡C—C≡C—CH2OH
b
(5) 4，4' 二羟基二苯砜(H)和F在一定条件下缩聚，得到性能优异的特种工程塑料——聚醚砜醚酮(PESEK)。

写出PESEK的结构简式：_______________________________。
(6) 制备PESEK反应中，单体之一选用芳香族氟化物F，而未选用对应的氯化物，可能的原因是______________________________________________________ ________________________________。
电负性：F＞Cl，C—F极性更大，易断裂，且氟原子半径小，空间位阻小，更容易发生缩聚反应
(7) 已知酮可以被过氧酸(如间氯过氧苯甲酸，MCPBA)氧化为酯：
。参照题干合成路线，写出以苯为主要原料制备
苯甲酸苯酯( )的合成路线(其他试剂任选)。
【答案】
【解析】(3)G的不饱和度为4，碳原子数为6，含有—CH2OH，且为脂肪烃衍物，核磁共振氢谱只有两组峰，满足条件的结构简式为
HOCH2—C≡C—C≡C—CH2OH。(4)A分子中含有氨基，能和乙酸发生取代反应生成酰胺基，a正确；B的位置异构体只有1种，即 ，b错误；D→E的反应中，
氟苯取代了CCl4中的2个氯原子，故CCl4是反应物，c正确；E→F的反应涉及卤代烃的水解(即取代)反应，d正确。(5)H与F发生缩聚反应时，H中羟基的O—H断裂，F中的C—F断裂，连接形成缩聚产物。
11．(2025·河南卷)化合物I具有杀虫和杀真菌活性，如图所示的是其合成路线之一(部分反应条件已简化)。
(1) I中含氧官能团的名称是_____________。
(2) A的结构简式为_____________。
(3) 由B生成C的化学方程式为_________________________________________。反应时，在加热搅拌下向液体B中滴加异丙醇；若改为向异丙醇中滴加B则会导致
更多副产物的生成，副产物可能的结构简式为__________________________(写出一种即可)。
(4) 由D生成E的反应类型为___________。
醚键，酯基
取代反应
(5) 由F生成H的反应中可能生成中间体J，已知J的分子式为C23H26F3NO3，则J
的结构简式为________________________________________________________(写出一种即可)。
(6) G的同分异构体中，含有碳氧双键的还有____种(不考虑立体异构)；其中，能发生银镜反应，且核磁共振氢谱显示为两组峰的同分异构体的结构简式为
_______。
6
【解析】A在氯气和氯化铁催化下生成B，根据B的结构可推出A的结构简式
为 ，B与异丙醇发生取代反应生成C，C与浓硝酸发生取代反应生成
D，根据F的结构推出D的结构简式为 ，D与 发
生取代反应生成E，E的结构简式为 ，E与铁粉和盐酸
发生还原反应生成F，F与3 戊酮在一定条件下生成H，H与乙酰氯发生反应生成I。
(3)B与异丙醇反应时，在加热搅拌下向液体B中滴加异丙醇，异丙醇较少，优先和活泼的酰氯发生反应，若改为向异丙醇中滴加B，则异丙醇足量，会与苯环上的氯原子发生取代，则一种副产物的结构简式见答案。(6)含有碳氧双键，说明含有醛基或酮羰基，若含有醛基，则同分异构体可视为C4H9—CHO，丁基有4种不同的结构，则共有4种属于醛的同分异构体；若含有羰基，除了G本身外，还存
在 ，2种结构，故符合要求的同分异构体的数目为6，其中能发
生银镜反应(说明含有醛基)，且核磁共振氢谱显示为两组峰的同分异构体的结构
简式为 。
12．(2025·福建卷)神经肽抑制剂J的合成路线如图所示(THF为溶剂)。
(1) B中含氧官能团有_______________(填名称)。
(2) B的核磁共振氢谱有____组峰。
(3) 熔点：B_____(填“>”“<”或“＝”)C，判断依据是________________ ____________________________________。
(4) Ⅰ的化学方程式为______________________________________________。
(5) Ⅵ中C6H5CHO发生反应的反应类型为___________。
酯基、酰胺基
7
＜
二者均为分子晶体，C中含有的羧基可以形成分子间氢键
加成反应
(6) Ⅶ中还可能生成J的立体异构体K，请继续在如图所示的结构简式中补全K。
【答案】
(7) 某药物合成中存在如下反应：

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_____(填“>”“<”或“＝”)以D为反应物。
＞
【解析】对比A和B的结构简式可知，A与X发生取代反应生成B，则X为CH3NHCH2COOCH3；B发生水解反应生成C，C分子中羧基与D分子中氨基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经过一系列反应生成G，G与C6H5CHO发生加成反应生成H，H发生消去反应生成J。(2)由B的结构简式可知，分子中含有7种不同化学环境的氢原子，故其核磁共振氢谱有7组峰。(3)二者均为分子晶体，C分子中含有的羧基可以形成分子间氢键，使其熔点高于B。
(6)J分子中碳碳双键两端碳原子上分别连接2个不同的原子或原子团，故J存在顺反
异构体。(7)由题给信息可知，L为 。C＋L经过一步反应得到F，过
程中失去1个H2O分子，C＋D经过2步反应脱去2个H2O分子得到F，故以L为反应物原子利用率更大。
13．(2025·山东卷)麻醉药布比卡因(I)的两条合成路线如图所示：
(1) A的结构简式为___________；B中含氧官能团名称为_______。
(2) C→D的反应类型为___________；D＋E→H化学方程式为

______________________________________。
(3) G的同分异构体中，同时满足下列条件的结构简式为

_____________________________________(写出一种即可)。
① 含有氨基(—NH2)；②含2个苯环；③含4种不同化学环境的氢原子。
羧基
取代反应
(4) H中存在酰胺基N原子(a)和杂环N原子(b)，N原子电子云密度越大，碱性越强，则碱性较强的N原子是____(填“a”或“b”)。
(5) 结合路线信息，用H2/PtO2催化加氢时，下列有机物中最难反应的是____(填字母)。
b
A
(6) 以 为主要原料合成 。
利用上述信息补全合成路线。
______________________________________________________
【解析】A的分子式为C6H7N，结合I的结构式可推出A的结构式为 ，
A被酸性KMnO4氧化为B( )，B与H2发生加成反应生成
C( )，C与PCl3发生取代反应生成D( )，D与E( )
发生取代反应生成H( )，H与1 溴丁烷发生取代反应生成目标产物；
另一条合成路线：B与SOCl2反应生成F( )，F与E( )发生取代
反应生成G( )，G与H2加成得到H，H与1 溴丁烷发生取代反
应生成目标产物。(3) G的同分异构体含有4种不同化学环境的氢原子，说明物质结构高度对称，且含有氨基和2个苯环，则符合条件的同分异构体的结构简式为
或 。
14．(2024·安徽卷)化合物Ⅰ是一种药物中间体，可由下列路线合成(Ph代表苯基，部分反应条件略去)：
ⅱ) RMgX易与含活泼氢化合物(HY)反应：RMgX＋HY―→RH＋Y—Mg—X，HY代表H2O、ROH、RNH2、RC≡CH等。
(1) A、B中含氧官能团名称分别为_______、_______。
(2) E在一定条件下还原得到 ，后者的化学名称为________________ ___________。
(3) H的结构简式为______________________。
(4) 在E→F反应中，下列物质不能用作反应溶剂的是_____(填字母)。
羟基
醛基
1，2 二甲基苯(邻二甲苯)
bc
(5) D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)，写出其中一种同分异构体的结构简式：
___________________________________________________________________
_____________________________________________________________。
①含有手性碳原子；②含有2个碳碳三键；③不含甲基
4
(6) 参照上述合成路线，设计以 和不超过3个碳的有机物为
原料，制备一种光刻胶单体 的合成路线(其他试剂任选)。
【答案】
【解析】(3) 有机物G在MnO2的氧化下生成有机物H，有机物H的结构简式见答案。(4) bc中都含有活泼氢，会与F发生反应，因此不能用作反应溶剂。(5) D的不饱和度为4，2个碳碳三键的不饱和度为4，剩下的都是饱和碳原子和饱和氮原子，手性碳需要连接四个各不相同的原子或原子团，由于不含甲基，可推断手性碳上连有一个氢原子 ，另外三个原子团中分别含有碳碳三键和氨基，且碳碳三键和氨基要在链端，剩下的三个饱和碳原子分布在手性碳和碳碳三键之间、手性碳和氨基之间，即可分析出4种符合要求的同分异构体。
15．(2024·山东卷)心血管药物缬沙坦中间体(F)的两条合成路线如下：
(1) A结构简式为________；B→C反应类型为___________。
(2) C＋D→F化学方程式为
_______________________________________________________。
(3) E中含氧官能团名称为_______；F中手性碳原子有____个。
取代反应
醛基
1
NaOH
KMnO4会将羟基氧化为羧基，同时也会氧化氰基
【解析】由已知Ⅰ可推知A中含碳氯键，结合A的分子式和F的碳骨架，可知A
为 ，B为 ，通过B、C分子式比较及辅助反应物，可推知C
为 ，将C、F结构对比，可知D为 ，E＋D→F的
过程根据已知信息Ⅱ，可知E为 。(3) F中连接酯基和氨基的碳原子为手性碳原子。(4) D分子中含6个C、2个O、1个N，分子有1个不饱和度，若含硝基，则无其他官能团，分子中三种氢个数比为6∶6∶1，推测存在两两等效的甲基，符合条件的D的同分异构体见答案。
16．(2024·广东卷) 将3D打印制备的固载铜离子陶瓷催化材料，用于化学催化和生物催化一体化技术，以实现化合物Ⅲ的绿色合成，示意图如下(反应条件略)。
(1) 化合物Ⅰ的分子式为_______，名称为_________。
C8H8
苯乙烯
(2) 化合物Ⅱ中含氧官能团的名称是___________。化合物Ⅱ的某同分异构体含有苯环，在核磁共振氢谱图上只有4组峰，且能够发生银镜反应，其结构简式为
______。
(酮)羰基
(3) 关于上述示意图中的相关物质及转化，下列说法正确的有______(填字母)。
A．由化合物Ⅰ到Ⅱ的转化中，有π键的断裂与形成
B．由葡萄糖到葡萄糖酸内酯的转化中，葡萄糖被还原
C．葡萄糖易溶于水，是因为其分子中有多个羟基，能与水分子形成氢键
D．由化合物Ⅱ到Ⅲ的转化中，存在C、O原子杂化方式的改变，有手性碳原子形成
ACD
(4) 对化合物Ⅲ，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 ___________________
___________
② ____________________
_________________ 取代反应
H2；催化剂、加热
加成反应
HBr；浓硫酸，加热
(5) 在一定条件下，以原子利用率100%的反应制备HOCH(CH3)2。该反应中：
①若反应物之一为非极性分子，则另一反应物为___________(写结构简式)。
②若反应物之一为V形结构分子，则另一反应物为_____________(写结构简式)。
CH3CH＝CH2
(6) 以2 溴丙烷为唯一有机原料，合成 CH3COOCH(CH3)2。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
___________________________________________________(注明反应条件)。
②第一步反应的化学方程式为
_________________________________________________________
______________________________________(写一个即可，注明反应条件)。
【解析】(3) 由化合物Ⅰ到Ⅱ的转化中，Ⅰ的碳碳双键先与水加成得到 ，
上的羟基催化氧化得到Ⅱ，有π键的断裂与形成，A正确；葡萄糖为HOCH2(CHOH)4CHO，被氧化为葡萄糖酸：HOCH2(CHOH)4COOH，葡萄糖酸中的羧基和羟基发生酯化反应生成葡萄糖酸内酯，该过程中葡萄糖被氧化，B错误；葡萄糖结构中有多个羟基，能与水分子形成氢键，使得葡萄糖易溶于水，C正确；化合物Ⅱ到Ⅲ的转化中，羰基转化为羟基，碳原子杂化方式由sp2转化为sp3，且该C原子为手性碳原子，O原子的杂化方式由sp2转化为sp3，D正确。
17．(2024·福建卷)软珊瑚素的关键中间体(L)的某合成路线如图所示(不考虑立体异构)：
已知：TBS和PMB为保护基团。
酮羰基
碳溴键
还原反应
正四面体形
I2，碱，CH2Cl2
(5) 由J生成L的过程涉及两种官能团的转化，分别示意如下：

K的结构简式为_________________。
(6) Y是A的同分异构体，且满足下述条件。Y的结构简式为_____________。
① Y可以发生银镜反应；
② Y的核磁共振氢谱有2组峰，且峰面积之比为9∶1。
【解析】A与Br2在碱性、CH2Cl2作溶剂条件下发生取代反应生成B，B被NaBH4还原为C，C经过一系列反应生成D，D与HCON(CH3)2发生取代反应生成E，根据A到B的转化信息可知，F与在I2、碱、CH2Cl2条件下发生取代反应生成G，G经一系列反应转化为H，H和E先反应后水解生成J，J经过反应Ⅵ生成
K( )，K经过反应Ⅶ生成L。
18．(2023·福建卷)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：Boc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_____(填“>”或“<”)B。
(3) 请从物质结构角度分析(C2H5)3N能与HCl反应的原因：_________________ ___________________________________。
(4) A→B的反应类型是______________________。
(5) 写出D的结构简式：_________________。
(6) 写出E→F反应的化学方程式：
____________________________________________________。
羧基、酰胺基
＞
(C2H5)3N中N原子上有孤电子对，能与H＋形成配位键
酯化反应(或取代反应)
(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3∶2∶1∶1，写出该同分异构体的结构
简式：___________________________(只写一种)。
【解析】A和C2H5OH发生酯化反应生成B，加(Boc)2O发生取代反应生成C，
加入NaBH4发生还原反应生成D为 ，接着发生消去反应生成
E，加入HCONH2发生取代反应生成F。(7) 丁二酸为 ，分子内
脱水后的结构为 ，该分子上的H被取代后的衍生物核磁共振氢谱峰面积
之比为3∶2∶1∶1，根据A的分子式为C5H7O3N，则该同分异构体的结构简式见答案。
1．(2024·河北卷)化合物X是由细菌与真菌共培养得到的一种天然产物，结构简式如图。下列相关表述错误的是
(　　)
A．可与Br2发生加成反应和取代反应
B．可与FeCl3溶液发生显色反应
C．含有4种含氧官能团
D．存在顺反异构
【解析】化合物X含碳碳双键，可与Br2发生加成反应，酚羟基邻位碳上有氢，可与Br2发生取代反应，A正确；X中含酚羟基，可与FeCl3溶液发生显色反应，B正确；X中含有羟基、醛基、羰基、醚键4种含氧官能团，C正确；X中只含1个碳碳双键，且双键一侧碳原子上连有2个相同的甲基，故不存在顺反异构，D错误。
D
2．非天然氨基酸AHPA是一种重要的药物中间体，其合成路线之一如图所示：
(1) A可由HOCH2COOH氧化得到，HOCH2COOH的化学名称是___________。
羟基乙酸
(2) C的结构简式为___________。
(3) D中手性碳原子数目为____。
(4) E转化为AHPA的反应类型为_____________________。
(5) AHPA中酸性官能团名称为_______，碱性官能团名称为_______。
(6) 写出同时满足下列条件的AHPA的同分异构体的结构简式：__________。
① 含苯环且苯环只有一个取代基；
② 红外光谱显示含氧官能团只有—OH和—CONH2；
③ 核磁共振氢谱显示有6组峰，且峰面积比为4∶2∶2∶2∶2∶1。
3
加成反应、还原反应
羧基
氨基
(7) 参照上述合成路线，设计以苄基氯( )为主要原料制备
的合成路线(其他原料、试剂任选)。
【答案】
【解析】A发生加成反应，然后碱化生成B，B和C发生加成反应生成D，结合D的结构，可以推知C的结构简式为 ，D先加碱加热发生消去反应，然后酸化生成E，E发生加成反应和还原反应生成AHPA。(3)D分子中与硝基和2个羟基相连的碳原子为手性碳原子，则D分子中手性碳原子的数目为3。(5)AHPA中酸性官能团名称为羧基，碱性官能团名称为氨基。
3．(2021·广东卷)天然产物Ⅴ具有抗疟活性，某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路线如下(部分反应条件省略，—Ph表示—C6H5)：
(1) 化合物Ⅰ中含氧官能团有_________________(写名称)。
(2) 反应①可表示为Ⅰ＋Ⅱ―→Ⅲ＋Z，化合物Z的分子式为___________。
醛基、(酚)羟基
C18H15PO
(3) 化合物Ⅳ能发生银镜反应，其结构简式为____________________。
(4) 反应②③④中属于还原反应的有_____，属于加成反应的有_______。
(5) 化合物Ⅵ的芳香族同分异构体中，同时满足如下条件的有_____种，写出其中任意一种的结构简式：
_____________________________。
条件：(a) 能与 NaHCO3反应；(b) 最多能与2倍物质的量的NaOH反应；(c) 能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应；(d) 核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子；(e) 不含手性碳原子(手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子)。
②
②④
10
(6) 根据上述信息，写出以苯酚的一种同系物及HOCH2CH2Cl为原料合成
的路线(不需注明反应条件)。
【答案】
【解析】 (2) 由原子守恒可知Z为Ph3P＝O，分子式为C18H15PO。(3) 反应②为加成反应，结合化合物Ⅳ的分子式和性质(能发生银镜反应)，可知其结构简式
为 。(5) 化合物Ⅵ的分子式为C10H12O4，除苯环外还有1
个不饱和度、4个C、4个O；(a) 能与 NaHCO3反应，说明含有—COOH；(b) 最多能与2倍物质的量的NaOH反应，说明含有1个—COOH和一个酚羟基；(c) 能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应，说明还有1个醇羟基；(d) 核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子，说明有2个位置相同的甲基；(e) 不含手性碳原子；即该芳香
族化合物中苯环上有3个不同的取代基：—COOH、—OH、 ，则符合条件的同分异构体共有10种。
核心突破
能力1　有机物结构的概述
1．有机物的结构
(1) 链状结构和环状结构
①主链与支链
②环状结构(稳定性： )。
(2) 碳原子的杂化类型：sp、sp2、sp3。
(3) 碳原子间的化学键：单键、双键、三键。
2．不饱和度(Ω)
不饱和度 举例
Ω＝1 1个双键、1个环、—NO2
Ω＝2 1个碳碳三键，—CN(氰基)、2个碳碳双键(或1个双键和1个环)
Ω＝3 3个碳碳双键(或2个双键和1个环)
Ω＝4 考虑可能含苯环
3．有机化合物常见官能团与分类
类别 官能团
结构 名称
烃 烷烃 — —
烯烃
碳碳双键
炔烃 —C≡C— 碳碳三键
芳香烃 — —
类别 官能团
结构 名称
烃
的
衍
生
物 卤代烃
(或—X) 碳卤键
(或卤素原子)
醇 —OH (醇)羟基
酚 —OH (酚)羟基
醚
醚键
类别 官能团
结构 名称
烃
的
衍
生
物 醛
醛基
酮
(酮)羰基
羧酸
羧基
酯
酯基
类别 官能团
结构 名称
烃
的
衍
生
物 胺 —NH2 氨基
酰胺
酰胺基
硝基化
合物 —NO2 硝基
磺酸基
化合物 —SO3H 磺酸基
4．限定条件下有机物同分异构体的书写
(1) Ω≥4时，考虑含苯环的对称结构，以满足限定条件中“几种不同化学环境的氢原子”。
(2) 根据总不饱和度Ω(结合1个苯环的不饱和度为4)，推测有机物可能存在的结构与官能团。
(3) 根据有机物的性质分析可能存在的结构与官能团。如：
同分异构体 存在的性质或结构
能水解，水解产物酸化后得到 (分子中所有碳原子杂化类型相同)
同分异构体 存在的性质或结构
能水解，水解产物酸化后得到
和 ，都能发生银镜反应，其中
能和FeCl3溶液发生显色反应
能水解，水解后的酸化产物( )能与NaOH反应
同分异构体 存在的性质或结构
的同分异构体；含有苯环；能
和FeCl3溶液发生显色反应；能发生银镜反应；有4种不同化学环境的氢原子
(4) 常见含氧官能团的性质
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)、醇发生催化氧化可生成醛或酮、醇在强氧化剂条件下(如酸性K2Cr2O7或KMnO4溶液)可被氧化成羧酸
注意：醇羟基不与氢氧化钠反应
酚羟基 —OH 酚羟基能与NaOH溶液反应(但酸性极弱，不能使石蕊变色)、易被氧化(在空气中苯酚易被氧化，生成红色物质)、能发生显色反应(苯酚遇FeCl3呈紫色)
官能团 结构 性质
醛基
易被氧化(如乙醛与银氨溶液加热发生银镜反应)、可被还原为醇
酮羰基
能发生加成反应(如与格氏试剂反应)；可被还原，与氢气在催化条件下加热发生加成反应生成醇
羧基
酸性强于碳酸，能与碳酸钠、碳酸氢钠反应；能与醇发生酯化反应
官能团 结构 性质
酯基 易水解(酯在酸性条件下加热水解为可逆反应；在碱性条件下加热能完全水解)
醚键
开环反应。如：
(5) 有关有机物分子中共平面的碳原子数目
①根据共轭体系确定共平面的碳原子数(需注意碳原子的杂化类型)。
②碳碳单键可以旋转，碳碳双键不能旋转，来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。
(6) 其他限定结构
限定结构 结构解读
芳香族化合物
含有苯环( )
含有手性碳原子
手性碳原子( )：连有四个不同基团的碳原子。
如： (标“*”碳原子为手性碳原子)
限定结构 结构解读
α 氨基酸
含 的结构水解产物之一是α 氨基酸，通式为
5．1 mol官能团所消耗的NaOH、Br2、H2的物质的量的确定
消耗物 举例 说明
NaOH ①1 mol醇酯基消耗1 mol NaOH
②1 mol酚酯基消耗2 mol NaOH
③1 mol酚羟基消耗1 mol NaOH
④醇羟基不消耗NaOH
⑤1 mol羧基消耗1 mol NaOH
⑥1 mol卤素原子消耗1 mol NaOH
消耗物 举例 说明
Br2
①1 mol碳碳三键消耗2 mol Br2
②1 mol碳碳双键消耗1 mol Br2
③酚羟基的每个邻、对位各消耗1 mol Br2
消耗物 举例 说明
H2 ①1 mol酮羰基、醛基、碳碳双键消耗1 mol H2
②1 mol碳碳三键(或碳氮三键)消耗2 mol H2
③1 mol苯环消耗3 mol H2
①一般条件下羧基、酯基、酰胺基不与H2反应
②酸酐中的碳氧双键一般不与H2反应
例1：某有机物结构简式为 ，写出同时满足下列条件的该有机
物的一种同分异构体的结构简式：　　　。
①能发生银镜反应；②能发生水解反应；③与FeCl3溶液发生显色反应；④分子中只有4种不同化学环境的氢原子。
［思维过程］
例2：请判断满足下列条件的 的同分异构体有多少种？
a．遇FeCl3溶液发生显色反应；b．能发生银镜反应；c．含有—NH2。
［思维过程］
a．遇FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；b．能发生银镜反应，说明含有醛基；c．含有—NH2，还含有Cl原子。则同分异构体含有4种取代基：
—NH2、—OH、—CHO、—Cl。
法Ⅱ：“定二移二”画图法
12种
12种
6种
［及时巩固］
举例 限定条件
(1) 与C2H5OH发生酯化反应的有机产物有多种同分
异构体，其中一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同
分异构体的结构简式：_________________________________ ①分子中不同化学环境的氢原子个数之比是6∶2∶2∶1∶1；
②能发生水解反应，且1 mol该物质完全水解时消耗2 mol NaOH
举例 限定条件
(2) 的一种同分异构体同时满足下列条件，写
出该同分异构体的结构简式：_________________________ ①分子中含有苯环，能与FeCl3溶液发生显色反应，不能发生银镜反应；
②碱性条件水解生成2种产物，酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢原子
举例 限定条件
(3)写出同时满足下列条件的 的一种同分异构体的结构简式：
_______________________________________ ①含有苯环，且分子中有一个手性碳原子；
②能发生水解反应，水解产物之一是α 氨基酸，另一水解产物分子中只有2种不同化学环境的氢原子
举例 限定条件
(4)写出同时满足下列条件的 的一种同分异构体的结构简式：
____________________________________________________ ①能发生银镜反应；
②能发生水解反应，其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应；
③分子中只有4种不同化学环境的氢原子
举例 限定条件
(5)写出同时满足下列条件的
的一种同分异构体的结构简式：
____________________________________________________ ①含有2个苯环；
②分子中含有3种不同化学环境的氢原子
举例 限定条件
(6)写出同时满足下列条件的
的一种同分异构体的结构简式：
_______________________ ①能发生银镜反应，其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应；
②分子中含有6种不同化学环境的氢原子，且分子中含有2个苯环
能力2　常见有机物的化学性质
1．烯烃(以丙烯为例)
加成反应
氧化反应
取代反应
加聚反应
2．二烯烃(以1，3 丁二烯为例)
加成反应
加聚反应
Diels
Alder反应
3．苯
取代反应
加成反应
4．甲苯
取代反应24
氧化反应
5．卤代烃(以溴乙烷为例)
取代反应
(水解反应)
消去反应
检验卤代烃中卤素原子的步骤 ①将卤代烃加入NaOH水溶液中加热水解；②加稀硝酸酸化；③加入AgNO3溶液，根据卤化银沉淀的颜色，判断卤代烃中卤素原子种类
6．醇(以乙醇为例)
取代反应
消去反应
氧化反应
7．酚(以苯酚为例)
酸性
取代
反应
8．醛、酮(以乙醛、丙酮为例)
加
成
反
应
加
成
反
应 ［羟醛缩合反应(α H反应)］

加
成
反
应
加
成
反
应
氧
化
反
应
缩
聚
反
应
［及时巩固］写出下列化学方程式的主要产物。
9．羧酸、酯
取代反应 酯化反应
取代反应 酯的水
解反应

10．胺、酰胺
胺 碱性
取代反应
酰胺 水解反应

能力3　有机化学反应的基本规律
1．有机反应的类型
反应类型 重要的有机反应
取代反应
反应类型 重要的有机反应
取代反应 (3)苯环上的取代反应
①傅氏反应
反应类型 重要的有机反应
取代反应
反应类型 重要的有机反应
取代反应
反应类型 重要的有机反应
取代反应

反应类型 重要的有机反应
加成反应
反应类型 重要的有机反应
消去反应
加聚反应

反应类型 重要的有机反应
缩聚反应
反应类型 重要的有机反应
氧化反应
反应类型 重要的有机反应
还原反应
2．有机成环反应与开环反应
类型 举例
Diels Alder反应
二氯代烃与
Na反应
羟醛缩合反应
类型 举例
二元酯成环
脱水成环
类型 举例
脱水成环
类型 举例
形成杂环
化合物
开环
3．形成碳氮单键和碳氮双键
形成碳氮单键
形成碳氮双键

能力4　有机物转化、推断与有机合成
1．有机物转化中间体结构简式的书写
在有机物转化的流程中，试题常常以“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”形式来考查有机物中间体的结构，要求书写用字母代替的有机物(或有机试剂)的结构简式，有时还要求书写副产物的结构简式。对于此类问题，需要仔细分析有机物转化前后结构的变化：
(1) 比较反应前后(往往要分析几步转化)有机物结构变化的部位。
(2) 分析转化目的、反应条件与结构变化之间的关系。
例：除草剂苯嘧磺草胺的中间体M合成路线如下。
(1) A→B的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2) 已知：
①K的结构简式是　　　。
②判断并解释K中氟原子对α H的活泼性的影响：_____________。
(3) M的分子式为C13H7ClF4N2O4。除苯环外，M分子中还有一个含2个氮原子的六元环，在合成M的同时还生成产物甲醇和乙醇。由此可知，在生成M时，L分子和G分子断裂的化学键均为C—O和_______，M的结构简式是_____________。
［思维过程］流程图中有机物结构分析：
(1) A→B的过程为A中羧基与甲醇中羟基发生酯化反应，化学方程式为
(2) ①根据已知反应可知，酯基的α H与另一分子的酯基发生取代反应，则产
物K的结构简式为 。②氟原子为吸电子基团，能降低相连碳原子的电子云密度，使得碳原子的正电性增加，有利于增强α H的活泼性。
(3) M分子中除苯环外还有一个含2个氮原子的六元环，在合成M的同时还生成产物甲醇和乙醇，结合其分子式，可推测为G与L中N—H与酯基分别发生反应，形成酰胺基，所以断裂的化学键均为C—O和N—H，M的结构简式为
。
［及时巩固］根据合成路线流程图反应前后有机物结构简式的差别进行推测。
举例 依据
(1)反应①中加入的试剂X的分子式为C8H8O2，X的结构简式为____________ 分子式、结构简式
举例 依据
(2)B的结构简式为______________________ 分子式、结构简式、反应条件
举例 依据
(3)实现D→E的转化中，加入的化合物X能发生银镜反应，X的结构简式为
_____________ 物质的化学性质、结构简式
举例 依据
(4)合成F时还可能生成一种相对分子质量为285的副产物G，G的结构简式为
__________________ (H—1，C—12，N—14，Cl—35.5，Br—80) 相对分子质量、结构简式
举例 依据
(5)E→F的反应中还可能生成一种有机副产物，该副产物的结构简式为
_________________________ 结构简式、反应过程
2．有机合成线路的设计
(1) 常见有机物之间的转化关系：
①烯烃转化为卤代烃、醇、醛、羧酸和酯：
②醛或酮增长碳链，转化为羟基酸、“α β”不饱和的醛或酮及醇：
③苯或甲苯为原料的转化
(2) 常见官能团的引入、消除及保护方法
①常见官能团的引入
引入官能团 引入(或转化)官能团的常用方法
—OH 卤代烃水解反应、烯烃与水加成反应、醛(酮)催化加氢反应、酯类水解反应、醛(酮)与格氏试剂反应后在酸性条件下的水解反应等
—X 烯烃α H(或苯环上的甲基)与卤素单质在光照下的取代反应、烯烃(炔烃)与卤素单质或HX的加成反应、醇类与HX的取代反应等
醇或卤代烃的消去反应
引入官能团 引入(或转化)官能团的常用方法
—CHO RCH2OH(伯醇)氧化、羟醛缩合、烯烃的臭氧化等
—COOH
醛类的氧化、含 结构的有机物被酸性KMnO4溶液氧化
成 、酯类在酸性条件下水解、醛(酮)与HCN加成后在酸性条
件下水解生成α 羟基酸等
—COO— 酯化反应
Ar—NO2 硝化反应
Ar—NH2 硝基的还原
②官能团的消除
消除的基团 常用方法
双键 加成反应、氧化反应
羟基 消去反应、氧化反应、酯化反应、取代反应
醛基 还原反应、氧化反应
—X 取代反应、消去反应
③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。
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 ①用NaOH溶液将酚羟基转化为酚钠，最后酸化重新转
化为酚羟基： ；
②用CH3I先转化为苯甲醚，最后用氢碘酸酸化重新转化为酚羟基： 　
被保护的官能团 被保护的官能团性质 保护方法
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 易与卤素单质加成，易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化
(3) 利用题给信息，设计有机合成线路：
在有机合成线路设计时，经常要利用有机物转化流程图中的反应信息的条件来完成有机合成设计。
被保护的
官能团 被保护的官
能团性质 保护方法
醛基 易被氧化 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)：
［及时巩固］ 完成下列有机合成线路设计。
(1) 以CH2＝CH2为原料，无机试剂与有机溶剂任选，设计合成路线。
(2) 以 为主要原料，根据已知信息，无机试剂与有机溶剂任选，设计合成路线。
已知：
【答案】合成1：
合成2：
合成3：
合成4：
合成5：
(3) 以 和含1~2个碳原子的有机物为原料，无机试剂与有机溶剂任选，设计合成路线。
已知：
【答案】合成1：
合成2：
合成3：
合成4：
合成5：
类型1　有机物的结构与性质(选择题)
例1　可利用如下反应合成某新型有机太阳能电池材料的中间体。下列说法正确的是 (　　)
A．可用邻羟基苯甲醛和溴水在铁粉催化下合成X
B．X分子可形成分子内氢键和分子间氢键
C．1 mol Y最多可消耗3 mol NaOH
D．类比上述反应， 和 可生成
B
【解析】邻羟基苯甲醛与溴水发生取代反应可生成X，不需要催化剂，A错误；X分子中羟基的氢原子和醛基的氧原子可形成分子内氢键，羟基和羟基可形成分子间的氢键，B正确； Y中的碳溴键水解生成酚羟基以及酯基水解生成的酚羟基和羧基都可以与NaOH反应，故1 mol Y最多可消耗4 mol NaOH， C错误；类比题
述反应， 和 反应可生成 ，D错误。
类型2　有机合成——增长碳链
例2　阿斯巴甜(G)是一种广泛应用于食品工业的添加剂，一种合成阿斯巴甜(G)的路线如下：
已知信息：
(1) A中官能团的名称是_______。
(2) A→B的化学方程式为___________________________________。
(3) D的结构简式为_________________________，D生成E的反应中浓硫酸的作用是_____________________。
醛基
催化作用和吸水作用
(4) E→G的反应类型为___________。
(5) 写出能同时满足下列条件的C的同分异构体的结构简式：____________。
①分子中含有苯环，且苯环上有2个取代基；
②能与FeCl3溶液发生显色反应；
③能在氢氧化钠溶液中发生水解反应，且酸化后含有苯环的水解产物的核磁共振氢谱只有2组峰。
取代反应
例3　葛根素具有广泛的药理作用，临床上主要用于心脑血管疾病的治疗，其一种合成路线如图：
(1) 化合物A的名称是___________________________，“试剂1”的结构简式：__________。
间苯二酚(或1，3 苯二酚)
CH3COCl
(2) 由C→D反应的化学方程式为
_________________________________________________________ (写总反应)。
(3) 化合物D的一种同分异构体能与NaHCO3的水溶液反应生成气体，核磁共振氢谱检测到4组峰(峰面积比为2∶4∶4∶1)，其结构简式为
_______________________________________(写出一种即可)。
(4) E分子中含有3个六元环，下列描述正确的是____(填字母)。
a．E分子中存在手性碳原子
b．E分子中存在2种含氧官能团
c．1 mol E与溴水反应最多可消耗4 mol Br2
d．1个E分子中至少有9个碳原子共平面
(5) “反应5”的反应类型为___________。
(6) 在有机合成反应时，往往需要先将要保护的基团“反应掉”，待条件适宜时，再将其“复原”，这叫作“基团保护”。上述反应中起基团保护作用的是_____(填字母)。
a．反应1和反应3　 b．反应4和反应5
c．反应2和反应6
c
取代反应
ac
【解析】(3) 化合物D的一种同分异构体能与NaHCO3的水溶液反应生成气体，说明含有羧基，核磁共振氢谱检测到四组峰(峰面积比为2∶4∶4∶1)，说明含有
四种氢原子且结构对称，其中一种结构简式见答案。(4) E为 ，
E分子中不存在手性碳原子，a错误；E分子中存在3种含氧官能团，分别是醚键、羰基和羟基，b错误；苯环上酚羟基的邻位和溴以1∶1发生取代反应，碳碳双键和溴以1∶1发生加成反应，则1 mol E与溴水反应最多可消耗4 mol Br2，c正确；
1个E分子中至少有11个碳原子共平面，d错误。(6) 反应1和反应3是
保护 的①号羟基，反应2和6是保护②③④⑤号羟基，所以ac正确。
类型3　有机合成中的成环反应
例4　F是合成吡啶类农药的重要中间体，其主要合成路线如下：

(1) B的分子式为_________，其环上的含氧取代基是_______(写名称)。化合物H是B的同分异构体，分子中含有苯环，核磁共振氢谱上有4组峰，峰面积比为
1∶1∶2∶6，则H的结构简式为______________________________(写一种)。
C8H10O
醛基
(2) 关于B→C的反应，下列说法不正确的是_____(填字母)。
A．该反应属于加成反应
B．反应过程中有碳原子由 sp2杂化转变为 sp3杂化
C．化合物B和C均有3个手性碳原子
D．化合物B易溶于水
CD
(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
示例 NaBH4，酸性 —CH2OH 还原反应
a ___________________
__________ 水解反应
b ___________________________
_______ 氧化反应(生成有机产物)
NaOH水溶液，加热
新制氢氧化铜、NaOH，加热
(4) 参考以上合成路线，以 和乙烯为原料设计制备 的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用，有机物用结构简式表示)。

①相关反应涉及卤代烃的消去反应，其化学方程式为
_______________________________。
②最后一步反应中，有机反应物B为_______(写结构简式)。
【解析】(1) B 的分子式为C8H10O，其环上的含氧取代基是醛基；B的同分异构体H，分子中含有苯环，核磁共振氢谱上有4组峰，峰面积比为1∶1∶2∶6，则H为对称结构，符合条件的结构简式见答案。(2) B→C的反应属于加成反应，碳碳双键变成碳碳单键，所以反应过程中有碳原子由sp2杂化转变为sp3杂化，A、B正确；化合物B有3个手性碳原子，化合物C有4个手性碳原子，C错误；化合物B
疏水基团较大，难溶于水，D错误。(4) ，产物在氢氧化钠的乙醇溶液中发生消去反应，生成 ，再与乙烯发生成环反应生成 ，最后再加氢生成 。
类型4　有机合成中的氧化与还原反应
例5　化合物G是一种药物合成中间体，其合成路线如图。
已知：A分子中只含有一种官能团且能与NaHCO3反应生成CO2。
(1) A的化学名称是_________，C中官能团名称是_____________。
(2) C→D的反应类型是___________。
(3) F的结构简式是_______。
(4) G与足量H2在催化剂作用下反应产物中手性碳原子数目为__。
丁二酸
羰基、羧基
还原反应
4
(5) F的同分异构体同时满足以下条件的有_____种(不考虑立体异构)。
①苯环上只有两个取代基；②含醛基且与苯环直接相连。
其中核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积比为4∶2∶2∶1∶1的是_____________
(写结构简式)。
(6) 参考上述合成路线，设计以苯和甲苯为原料制备 的合成路线(无机试剂任选)。
【答案】
12
类型5　药物合成
例6　新型单环β 内酰胺类降脂药物H的合成路线如下：
(1) D的化学名称是____________________________________。
(2) A中H、C和O的电负性由大到小的顺序为__________。
(3) 中官能团名称是_______________。
(4) G→H的反应类型是___________。
(5) C与E反应生成F的化学方程式为
_______________________________________________。
对甲氧基苯甲醛(或4 甲氧基苯甲醛)
O＞C＞H
氨基、碳氯键
取代反应
(6) 写出同时满足下列条件的B的所有同分异构体的结构简式为
______________________________。
①能发生银镜反应；②能与NaHCO3反应放出气体；③1 mol B的同分异构体最多能与2 mol NaOH反应；④核磁共振氢谱显示为4组峰，且峰面积之比为1∶1∶2∶6。
(7) 某药物中间体的合成线路如下(部分反应条件已省略)：

其中M和N的结构简式分别为___________
和___________________________________________________。
CH3CH2OH
【解析】(6) B为 ，1 mol B的同分异构体最多能与2 mol
NaOH反应，其能发生银镜反应且能与NaHCO3反应放出气体，则其分子中含有1个甲酸酯基和1个羧基，其中核磁共振氢谱显示为4组峰，且峰面积之比为1∶1∶2∶6的结构简式见答案。
例7　特戈拉赞(Tegoprazan) 用于治疗胃食管反流病。其关键中间体 (H) 的合成路线如下：
已知： 表示为Bn－。
(1) D中含氧官能团有醚键、_______________(写名称)。
(2) Ⅴ的反应类型为____________。
(3) Ⅶ的化学方程式为_________________________________________。
(4) 从化学平衡角度解释Ⅰ中 K2CO3的作用：_____________________________ _________________________________________。
酰胺基、硝基
取代反应
K2CO3与反应Ⅰ中生成的 HCl 反应，促进反应Ⅰ正向进行，提高 B 的产率
(5) 根据化合物BnCl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 产物的结构简式 反应类型
a H2，Ni，加热
_______________ 加成反应
b _________________
取代反应
NaOH溶液，加热
(6) W是A 的同分异构体，满足下列条件的W有_____种。
①含有六元环状结构单元： ，不含 ；②能与NaHCO3溶
液反应；③环上只有两个取代基。
其中核磁共振氢谱，峰面积比3∶2 ∶1的同分异构体的结构简式为
___________________ (任写一种)。
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【解析】(6) 环上只有两个取代基、能与NaHCO3溶液反应，说明两个取代基是—COOH和—CH2OH或—COOH和—OCH3或—CH2COOH和—OH三组，给环上
碳原子编号，如 ， —COOH(或—CH2COOH)在1号碳上时，再写
—CH2OH或—OCH3(或—OH)共有6种结构；—COOH(或—CH2COOH)在2号碳上时，再写—CH2OH或—OCH3(或—OH)共有9种结构；—COOH(或—CH2COOH)在3号碳上时，再写—CH2OH或—OCH3(或—OH)共有6种结构，所以共有21种，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积比为3∶2∶1的同分异构体的结构简式是见答案。
能力评价
1．白木香醛(如图)是沉香精油的主要成分之一。下列关于该化合物的说法不正确的是 (　　)
A．能发生银镜反应
B．能使溴的四氯化碳溶液褪色
C．其结构中两个碳环一定共平面
D．1 mol该化合物与足量Na反应可产生0.5 mol H2
C
【解析】 该分子中含有醛基，能发生银镜反应，A正确；该分子中含有碳碳双键，可发生加成反应，则能使溴的四氯化碳溶液褪色，B正确；该分子中两个碳环结合处碳为饱和碳原子，具有四面体结构，两个碳环不能共平面，C错误；醇羟基能和钠反应生成氢气，则1 mol该化合物与足量Na反应可产生0.5 mol H2，D正确。
2．华南植物园内的鹰爪花，其根部含有的鹰爪甲素可用于治疗疟疾，结构如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A．含有4个手性碳原子
B．同分异构体的结构中可能含有苯环
C．能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．可在120 ℃条件下烘干样品
C
【解析】 分子中有5个手性碳原子： (标“*”碳原子为手性
碳原子)，A错误；鹰爪甲素的分子式为C15H26O4，不饱和度为3，苯环的不饱和度为4，则其同分异构体的结构中不可能含有苯环，B错误；分子中存在碳碳双键、醇羟基，都能被酸性高锰酸钾氧化，使酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确；由鹰爪甲素的结构简式可知，其分子中有过氧键，过氧键热稳定性差，所以不能在120 ℃条件下干燥样品，D错误。
3．维格列汀常用于治疗2 型糖尿病，其结构简式如图所示。下列有关说法错误的是 (　　)
A．存在手性碳原子
B．在碱性溶液中能稳定存在
C．同分异构体中存在含苯环的羧酸类化合物
D．能与氢溴酸发生取代反应
B
【解析】 该有机物中含有手性碳原子(箭头指向的碳原子为手性碳原子)：
，A正确；该有机物中含有酰胺基，在碱性溶液中能发生水解，不能稳定存在，B错误；该有机物的分子式为C17H25N3O2，其不饱和度为7，苯环的不饱和度为4，羧基的不饱和度为1，故其同分异构体中存在含苯环的羧酸类化合物，C正确；该有机物中含有羟基，能与氢溴酸发生取代反应，D正确。
4．我国科研人员发现中药成分黄芩素能明显抑制某病毒的活性。下列相关说法错误的是 (　　)
A．黄芩素的分子式为C15H10O5
B．1 mol黄芩素与足量的溴水反应，最多消耗2 mol Br2
C．黄芩素分子中所有碳原子可能共平面
D．1 mol黄芩素与足量的H2反应，最多消耗7 mol H2
D
【解析】 由结构简式可知黄芩素的分子式为C15H10O5，A正确；黄芩素中酚羟基的邻、对位可与Br2发生取代反应，碳碳双键可与溴单质发生加成反应，结合结构可知1 mol黄芩素最多消耗2 mol Br2，B正确；苯环为平面结构，双键为平面结构， 黄芩素中所有碳原子可能共面，C正确；苯环、碳碳双键和羰基均能与H2发生加成反应，则1 mol黄芩素与足量的H2反应，最多消耗8 mol H2，D错误。
5．(2024·江苏卷) F是合成含松柏基化合物的中间体，其合成路线如下：
(1) A分子中的含氧官能团名称为醚键和_______。
羰基
(2) A→B中有副产物C15H24N2O2生成，该副产物的结构简式为___________。
(3) C→D的反应类型为__________；C转化为D时还生成H2O和__________(填结构简式)。
(4) 写出同时满足下列条件的F的一种芳香族同分异构体的结构简式：
____________________。
碱性条件下水解后酸化，生成X、Y和Z三种有机产物。X分子中含有一个手性碳原子；Y和Z分子中均有2种不同化学环境的氢原子，Y能与FeCl3溶液发生显色反应，Z不能被银氨溶液氧化。
消去反应
N(CH3)3
(5) 已知：HSCH2CH2SH与HOCH2CH2OH性质相似。写出以
、 、HSCH2CH2SH和HCHO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】
【解析】(4) 根据已知条件，该结构中含有两个酯基，其中Y有2种不同化学环境的氢原子，同时还可以与FeCl3溶液发生显色反应，故Y为对苯二酚，X含有1个手性碳原子，故X的结构为C2H5CH(CH3)COOH，Z为CH3COOH，故满足条件的结构简式见答案。
6．(2024·河北卷)甲磺司特(M)是一种在临床上治疗支气管哮喘、特应性皮炎和过敏性鼻炎等疾病的药物。M的一种合成路线如下(部分试剂和条件省略)。
(1) A的化学名称为_________。
(2) B→C的反应类型为___________。
(3) D的结构简式为______________。
(4) 由F生成G的化学方程式为_______________________________________。
(5) G和H相比，H的熔、沸点更高，原因为______________________________ _______。
(6) K与E反应生成L，新构筑官能团的名称为_________。
丙烯酸
加成反应
H分子中存在羟基，能形成分子间氢键
酰胺基
(7) 同时满足下列条件的I的同分异构体共有____种。
(a)核磁共振氢谱显示为4组峰，且峰面积比为3∶2∶2∶2；
(b)红外光谱中存在C＝O和硝基苯基( )吸收峰。
其中可以通过水解反应得到化合物H的同分异构体的结构简式为
________________________________。
6
【解析】A与甲醇发生酯化反应生成B，则A的结构简式为 ；B与
CH3SH发生加成反应生成C，C在碱性条件下发生酯的水解，酸化后生成D，则D的结构简式为 ；D与SOCl2发生取代反应生成E；由F的分子式可
知，F的结构简式为 ，F发生硝化反应生成G，G的结构简式为 ；
G在一定条件下发生水解反应生成H，H的结构简式为 ；H与 发生
取代反应生成I；I与乙醇钠发生反应生成J；J发生硝基的还原生成K，K的结构简
式为 ，K与E发生取代反应生成L；L与
反应生成M。
(6) E中的酰氯和K中的氨基发生反应生成酰胺基。(7)根据条件(b)，可确定同分异构体的基本结构为 ，苯环上连接两个取代基，且处于对位，因此剩余的原子需要构成1个基团，由于I分子侧链含有3个C，2个O，且存在1个不饱和度，可推知可能存在羰基＋醚键或酯基等，由于要保证(a)条件，因此不能构成—COOH或—OCOH等，且一定含有—CH3和—CH2—；若构成羰基＋醚键，
则有 ，共2种；若构成酯基，则有：
，共4种；共计6种。

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