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专题二十三　有机合成路线的设计、有机综合推断
[考试要点]　1.掌握常见官能团间的相互转化。　2.掌握有机合成路线的设计。　3.掌握有机物的命名，识别官能团。利用信息能推断有机物。
考点一
有机合成路线的设计
1．有机合成中官能团的引入(或转化)
引入(或转化)的官能团 常见的反应过程
—OH ①烯烃与水加成( ＋H2O)；②卤代烃水解
(R—X＋NaOH)；③醛与氢气加成(R—CHO＋H2)；④酮与氢气加成(RCOR′＋H2)；⑤酯的水解(R—COOR′＋H2O)
引入(或转化)的官能团 常见的反应过程
—X ①烷烃卤代(X2、光照)；②烯(炔)烃加成(X2或HX)；③醇的取代反应(浓HX溶液)
①R—OH和R—X的消去反应(—OH、—X所连碳原子的邻位碳原子上有氢原子)；②炔烃不完全加成
引入(或转化)的官能团 常见的反应过程
—CHO ①某些醇(R—CH2OH)的氧化；②烯烃的氧化；③炔烃氧化；④糖类水解
—COOH ①醛的氧化(R—CHO＋O2)；②苯的同系物被KMnO4(H＋)氧化；③羧酸盐(RCOONa)酸化；④酯的水解(RCOOR′＋H2O)
—COO—(酯基) 酯化反应
2.有机合成中官能团的保护 依据官能团的化学性质，确定其保护方法
官能团 官能团的性质 保护方法
酚羟基
(—OH) 易被氧气、臭氧、H2O2溶液、酸性高锰酸钾溶液氧化 ①用NaOH溶液将酚羟基先转化为酚钠，然后再酸化重新转化为酚，如
②用碘甲烷先转化为醚，后用氢碘酸酸化重新转化为酚，如
官能团 官能团的性质 保护方法
碳碳双键
易与卤素单质加成，易被氧气、臭氧、H2O2溶液、酸性高锰酸钾溶液氧化 用氯化氢先通过加成转化为氯代物，后用NaOH的乙醇溶液在加热条件下通过消去反应重新转化为碳碳双键
官能团 官能团的性质 保护方法
醛基
(—CHO) 易被氧化 用乙醇(或乙二醇)进行保护：
氨基
(—NH2) 易被O2、O3、H2O2溶液、KMnO4(H＋)溶液氧化 先用盐酸转化为盐酸盐，再用NaOH溶液重新转化为氨基
3．有机合成中碳链的增长和缩短
类型 应用示例
增长
碳链


类型 应用示例
增长碳链
(该反应被称为“羟醛缩合反应”)
类型 应用示例
缩短
碳链
1．[2023·湖南卷，18(7)]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：
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)_________________。
解析：由C→D可知，—SO3H为对位定位基，则先令 和浓硫酸发生取
代反应生成 再和液溴发生取代反应生成 ，最后
使 水解得到
2．[2022·河北卷，18(6)]已知：(ⅰ)手性碳原子是指连有四个不同原子或原子团的碳原子
是一种姜黄素类似物，以香兰素
和环己烯(
)为原料，设计合成W的路线：
________________(无机及两个碳以下的有机试剂任选)。
解析：根据题给已知信息(ⅲ)，目标物质W可由2分子
与1分子
合成。
根据已知信息设计合成路线
1．已知： ，试写出由1，3-丁二烯和乙炔为原料
(无机试剂及催化剂任用)合成 的合成路线(用结构简式表示有
机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)：_________。
解析：CH2===CHCH===CH2和HC≡CH发生加成反应生成 和
溴单质发生加成反应生成 发生水解反应生
成 ，其合成路线见答案。
2．已知： ，
设计由苯甲醇( )为原料合成化合物 的路线
(其他试剂任选)：_____________________。
解析：由苯甲醇为原料合成化合物 ， 可由
发生酯化反应得到，
发生水解反应得到， 可由苯甲醛和HCN发生加成反应得到，苯甲醇发生氧化反应生成苯甲醛，其合成路线见答案。
从有机转化关系中提取信息设计合成路线
3．化合物J是一种医药中间体，实验室中J的一种合成路线如下：
已知：
(其中R1、R2为烃基或氢原子，R3为烃基)
回答下列问题：
参照上述部分合成路线和信息，以CH3CHO和 为原料(无
机试剂任选)，设计制备 的合成路线：______________。
考点二
有机综合推断
1．根据反应条件推断反应物或生成物
(1)“光照”为烷烃的卤代反应。
(2)“NaOH水溶液、加热”为R—X的水解反应，或酯( )的水解反应。
(3)“NaOH醇溶液、加热”为R—X的消去反应。
(4)“浓硝酸(浓硫酸)”为苯环上的硝化反应。
(5)“浓硫酸、加热”为R—OH的消去或酯化反应。
(6)“浓硫酸、170 ℃”是乙醇消去反应的条件。
2．根据有机反应的特殊现象推断有机物的官能团
(1)使溴水褪色，则表示该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键或醛基。
(2)使酸性KMnO4溶液褪色，则该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基或苯的同系物(侧链烃基中与苯环直接相连的碳原子上必须含有氢原子)。
(3)遇FeCl3溶液显紫色或加入浓溴水出现白色沉淀，表示该物质分子中含有酚羟基。
(4)加入新制Cu(OH)2并加热，有砖红色沉淀生成(或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现)，表示该物质中含有—CHO。
(5)加入金属钠，有H2产生，表示该物质分子中可能有—OH或—COOH。
(6)加入NaHCO3溶液有气体放出，表示该物质分子中含有—COOH。
3．以特征产物为突破口来推断碳架结构和官能团的位置
(1)醇的氧化产物与结构的关系
(2)由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。
(3)由取代产物的种类或氢原子环境可确定碳架结构。有机物取代产物越少或相同环境的氢原子数越多，说明该有机物结构的对称性越高，因此可由取代产物的种类或氢原子环境联想到该有机物碳架结构的对称性而快速进行解题。
(4)由加氢后的碳架结构可确定碳碳双键或碳碳三键的位置。
(5)由有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯，可确定该有机物是含羟基的羧酸；根据酯的结构，可确定—OH与—COOH的相对位置。
1．(2024·新课标卷，30)四氟咯草胺(化合物G)是一种新型除草剂，可有效控制稻田杂草。G的一条合成路线如下(略去部分试剂和条件，忽略立体化学)。
回答下列问题：
(1)反应①的反应类型为________；加入K2CO3的作用是_________________。
(2)D分子中采用sp3杂化的碳原子数是________________。
(3)对照已知反应Ⅰ，反应③不使用(C2H5)3N也能进行，原因是_____________________。
(4)E中含氧官能团名称是_________________。
(5)F的结构简式是________；反应⑤分两步进行，第一步产物的分子式为C15H18F3NO4，其结构简式是_______________。
(6)G中手性碳原子是________(写出标号)。
(7)化合物H是B的同分异构体，具有苯环结构，核磁共振氢谱中显示为四组峰，且可以发生已知反应Ⅱ。则H的可能结构是____________。
解析：(1)由A和C的结构简式结合B的分子式可知，B的结构简式为
，反应①中，A中的C—Br σ键断裂形成C—N σ键，反应类
型为取代反应；反应①为
＋HBr，加入K2CO3是为了消耗反应产生的HBr，促进反应向右进行。
(2)由C的结构简式及结合D的分子式可知，D的结构简式为 ，
有“*”标记的5个饱和碳原子，故D分子中采取sp3杂化的碳原子数是5。(3)根据已知反应Ⅰ可知，(C2H5)3N的作用是结合HCl分子，促进反应正向进
行，由(2)中分析知，D的结构简式为 ，D分子中含有次氨
基，可代替(C2H5)3N结合HCl分子。
(4)由题图知，E中的含氧官能团为酯基。(5)由 结合F的分子式，
以及G的结构简式可知，F的结构简式为 ；由第一步产物的分
子式为 C15H18F3NO4可知，该分子的不饱和度为6，结合E的结构简式可知，该产物比E少了一个苯环和一个饱和碳原子，故第一步产物的结构简
式为 。
(6)手性碳原子是指与四个各不相同的原子或基团相连的碳原子，故G中的手性碳原子为3、4。(7)B的分子式为C8H11N，不饱和度为4，H能发生已知反应Ⅱ，说明H中含有—NH2或—NH—，有苯环结构且不饱和度为4，故还含有两个饱和碳原子，该分子中有四种氢原子，由于氮原子上含一种氢原子，且含有苯环，故该分子中两个甲基在苯环两侧对称分布，则H可能的结构为
答案：(1)取代反应　消耗反应生成的HBr，促进反应正向进行
(2)5　(3)D分子中有叔氨基，可代替(C2H5)3N结合HCl分子　(4)酯基
(5)
(6)3、4
(7)
　
2．(2023·全国乙卷，36)奥培米芬(化合物J)是一种雌激素受体调节剂，以下是一种合成路线(部分反应条件已简化)。
已知：
回答下列问题：
(1)A中含氧官能团的名称是_____________________。
(2)C的结构简式为__________________________。
(3)D的化学名称为_____________________。
(4)F的核磁共振氢谱显示为两组峰，峰面积比为1∶1，其结构简式为____________。
(5)H的结构简式为____________。
(6)由I生成J的反应类型是____________。
(7)在D的同分异构体中，同时满足下列条件的共有________种。
①能发生银镜反应；②遇FeCl3溶液显紫色；③含有苯环。
其中，核磁共振氢谱显示为五组峰且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为____________。
解析：由C的分子式和E的结构简式可以推出C为 ，则D
为 ，F的核磁共振氢谱显示有两组峰，且峰面积比为1∶1，结合原
子守恒和E、G的结构简式可以推出F为BrCH2CH2Cl，结合已知信息、H
的分子式和G的结构简式可以推出H为 。
(1)从A的结构简式可看出，其含氧官能团为醚键、羟基。(3)D的结构简式为 ，名称为苯乙酸。(6)对比I、J的结构简式可知，I中酯基
水解得到J，水解反应属于取代反应。(7)遇FeCl3溶液显紫色，则苯环上连有—OH，能发生银镜反应，说明分子中含有—CHO。当苯环上连有—OH、—CH2CHO时，二者在苯环上有邻、间、对3种位置关系；当苯环上连有—OH、—CHO、—CH3时，三者在苯环上有10种位置关系。故符合条件的D的同分异构体一共有13种。其中核磁共振氢谱有五组峰且峰面
积比为2∶2∶2∶1∶1的结构简式为
答案：(1)醚键、羟基
(2) 　 (3)苯乙酸
(4)ClCH2CH2Br
(5)
(6)取代反应(或水解反应)
(7)13
1．某喹啉类化合物P的合成路线如下：
(4)下列关于E的说法正确的是________。
A．能发生银镜反应
B．能发生氧化、消去、加聚反应
C．核磁共振氢谱显示峰面积比为3∶2∶2∶3
D．1 mol E可以与6 mol H2发生反应
(5)G的结构简式为______________。
(6)H→I的反应类型为______________。
(7)由I和E合成P的流程如下，M与N互为同分异构体，写出J、M、N的结构简式：_________________、___________________________、___________________。
解析：A的分子式为C3H6，且A为链状，则A为CH2===CH—CH3，则B应为CH2BrCHBrCH3；结合C的分子式及C→D的反应条件可知，C为HC≡CCH3；D可由试剂a和C(HC≡C—CH3)在NaNH2作用下发生反应得到，再结合化合物P的结构简式分析，试剂a应为
D的结构简式为 ；D的分子式比E多两个氢原子，则D分子中
的羟基被氧化生成酮羰基，得到E的结构简式为
，
。
(6)H中的—NO2转化为—NH2得到I，H→I的反应类型为还原反应。(7)由已知信息和I、E的结构简式分析，I、E加成得到J，J为 ，
J中醛基发生加成反应得到M为 ，M异构化得到N
为 ，N中羟基与相邻碳上的氢脱水得到
P(
)。
2．某研究小组按下列路线合成药物氯氮平。
。
请回答：
(1)下列说法不正确的是________。
A．硝化反应的试剂可用浓硝酸和浓硫酸
B．化合物A中的含氧官能团是硝基和羧基
C．化合物B具有两性
D．从C→E的反应推测，化合物D中硝基间位氯原子比邻位的活泼
(2)化合物C的结构简式是_________；氯氮平的分子式是_________；化合物H成环得氯氮平的过程中涉及两步反应，其反应类型依次为______________________________________。
解析：甲苯硝化得到硝基苯，结合H的结构简式，可知A为 ，
再还原得到B为 ，B和甲醇发生酯化反应生成 ，结合
信息②可知E为 ，再结合信息②可知G为
，以此解题。
(1)硝化反应是指苯在浓硝酸和浓硫酸存在的情况下，加热时发生的一种反应，试剂是浓硝酸和浓硫酸，A正确；化合物A中的含氧官能团是硝基和羧基，B正确；化合物B含有羧基和氨基，故化合物B具有两性，C正确；从C→E的反应推测，化合物D中硝基邻位氯原子比间位的活泼，D错误；(2)化合物C的结构简式是 ；根据氯氮平的结构简式可知其分
子式为：C18H19ClN4；对比H和氯氮平的结构简式可知，H→氯氮平经历的反应是先发生加成反应，后发生消去反应；
(3)E→G的方程式为：
；
(4)乙烯首先氧化得到环氧乙烷 ，乙烯和HCl加成生成CH3CH2Cl，之后NH3和 反应生成 ，再和CH3NH2反应生成 ，
结合信息②和CH3CH2Cl反应得到 ，具体流程见答案。(5)化合物F的同分异构体，有1个不饱和度，其有3种氢原子，含有N—H键，且分子中含有一个环，其成环原子数≥4，则这样的结构有
、
、
、
。
答案：(1)D　(2) C18H19ClN4　加成反应，消去反应
(3)
大题突破系列04
有机化学基础
某课题组研制了一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物P，合成路线如下：
请回答：
(1)化合物A的结构简式是____________；
化合物E的结构简式是____________。
(2)下列说法不正确的是________。
A．化合物B分子中所有的碳原子共平面
B．化合物D的分子式为C12H12N6O4
C．化合物D和F发生缩聚反应生成P
D．聚合物P属于聚酯类物质
(3)化合物C与过量NaOH溶液反应的化学方程式是__________________。
(4)在制备聚合物P的过程中还生成了一种分子式为C20H18N6O8的环状化合物。用键线式表示其结构______________________。
(5)写出3种同时满足下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式(不考虑立体异构体)： _________________________________。
①H-NMR谱显示只有2种不同化学环境的氢原子；②只含有六元环；③含
有
结构片段，不含—C≡C—键。
(6)以乙烯和丙炔酸为原料，设计如图化合物的合成路线(用流程图表示，无机试剂、有机溶剂任选)：______________________。
(3) 中酯基能与NaOH溶液发生水解反应、溴原子能与
NaOH溶液在加热条件下发生取代反应，因此反应的化学方程式为
(5)化合物F的分子式为C8H6O4，不饱和度为6，其同分异构体中含有
结构片段，不含—C≡C—键，且只有2种不同化学环境的氢原子，说明结构高度对称，推测其含有2个相同结构片段，不饱和度为4，余2个不饱和度，推测含有两个六元环，由此得出符合题意的同分
异构体为
(6)由逆向合成法可知，丙炔酸应与 通过酯化反应得到目标化合物，而 中的烃基又能通过 水解得到，乙烯与Br2加成可
得 。即
。
答案：(1)
HOCH2CH2Br　(2)C
有机合成与推断大题解题方略
(1)解答有机化合物的合成与综合推断类题的思路
(2)推断未知有机化合物的结构简式
解题时，要认真审题、分析题意，搞清未知有机化合物与已知有机化合物之间的关系(如组成差异、结构变化等)，结合题给信息和所学知识进行推理，排除干扰，确定未知有机化合物的结构简式。
①顺推法：以有机化合物的结构、性质、转化条件和实验现象等为主线，采用正向分析及推理，确定未知有机化合物。
②逆推法：以有机化合物的结构、性质、转化条件和实验现象等为主线，采用逆向分析及推理，确定未知有机化合物。
③综合法：综合应用顺推法和逆推法进行推理，确定未知有机化合物。
化合物M( )是我国自主研发的一种新药中间体。实验室由有机化
合物A和B制备M的一种合成路线如图所示：
回答下列问题：
(1)A的结构简式为______________，由A生成C的试剂和条件为______________。
(2)B中官能团的名称为____________，由G生成M的反应类型为____________。
(3)由B生成F的化学方程式为_______________，检验B生成了F的方法为______________________。
(4)Q为F的同分异构体，同时满足下列条件的Q的结构有________种(不考虑立体异构)。
①除苯环外无其他环状结构；②能发生水解反应；③能发生银镜反应，且1 mol Q与足量银氨溶液反应生成4 mol Ag。
(5)参照上述合成路线和信息，以溴苯和丙酮为原料(无机试剂任选)，设计制备 的合成路线：____________________。
解析：(1)A的结构简式为 或 ；A生成C是醇的
消去反应，试剂和条件为浓硫酸、加热。(2)B的结构简式为
，官能团的名称为羟基、酯基；由G生成M的反应类型为
取代反应。
(4)第一步：根据信息分析Q分子中含有的官能团。由已知信息知可能含有的官能团为酯基、醛基。第二步：分类讨论。F的同分异构体Q可以分三种情况：①苯环上连有—CHO、—CH3、—OOCH三种基团，有10种同分异构体；②苯环上连有—CHO、—CH2OOCH或—CH2CHO、—OOCH两种基团，有6种同分异构体；③苯环上连有—CH(CHO)OOCH一种基团，有1种同分异构体。第三步：计算符合条件的Q的总数。10＋3＋3＋1＝17，共17种。
答案：(1) 浓硫酸、加热
(2)羟基、酯基　取代反应
或
1．(2024·黑、吉、辽，19)特戈拉赞(化合物K)是抑制胃酸分泌的药物，其合成路线如下：
已知：
Ⅰ.Bn为
Ⅱ. 不稳定，能分别快速异构化为
回答下列问题：
(1)B中含氧官能团只有醛基，其结构简式为________。
(2)G中含氧官能团的名称为____________和____________。
(3)J→K的反应类型为________。
，咪唑为
；
(4)D的同分异构体中，与D官能团完全相同，且水解生成丙二酸的有________种(不考虑立体异构)。
(5)E→F转化可能分三步：①E分子内的咪唑环与羧基反应生成X；②X快速异构化为Y；③Y与(CH3CO)2O反应生成F。第③步化学方程式为________________。
(6)苯环具有与咪唑环类似的性质。参考E→X的转化，设计化合物I的合成路线如下(部分反应条件已略去)。其中M和N的结构简式为________和________。
解析：B中含有2个氧原子，其含氧官能团只有醛基，则B中含有2个醛
基，结合C的结构分析知B的结构简式为 比较F、G的分子式知，F
中酯基水解、酸化后得到的G为
(1)由上述分析可知，B的结构简式为
。
(2)G为 ，其中含氧官能团的名称为羧基、(酚)羟基。(3)J→K的过
程中—Bn转变为—H，结合反应条件可知，该反应为还原反应。(4)D为 ，其同分异构体与D官能团完全相同，则含有两个酯
基，且水解生成丙二酸，则其结构简式可表示为R2OOCCH2COOR1，R1和R2的碳原子数目之和为5，则可以为—CH3和—C4H9
(—CH2CH2CH2CH3、 有4种；
或—C2H5和—C3H7(—CH2CH2CH3、 )，有2种，故总共有6种符合条件的同分异构体。(5)第①步E分子内的咪唑环与羧基反应生成的X为
，由已知Ⅱ知
快速异构化得
到的Y为
，
与(CH3CO)2O发生
取代反应生成
和CH3COOH，
则第③步化学方程式为 ＋(CH3CO)2O―→
＋CH3COOH。
(6) 氧化得到的M为 ， 中羧基与苯环发
生E→F中第①步反应得到的N为 ， 中碳氧双键发生加成反应
得到 。
答案：(1) 　(2)羧基　(酚)羟基
(3)还原反应　(4)6
2．(2023·辽宁卷，19)加兰他敏是一种天然生物碱，可作为阿尔茨海默病的药物，其中间体的合成路线如下。
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____________。
解析：合成全景　
。
答案：(1)对　(2)羧基
(3)2
1．2021年诺贝尔生理学或医学奖颁发给发现温度和触觉感受器的两位科学家，其中温度感受器的发现与辣椒素有关，已知辣椒素的结构简式如图所示。下列有关辣椒素的说法正确的是(　　)
A．所有氮原子可能共面
B．含有4种官能团
C．分子式为C18H25NO3
D．分子中的碳、氮原子的杂化方式均相同
模块融合
(三)物质结构与有机化学
B
解析：B　该物质分子中含有 结构，具有甲烷的四面体结构，因此该物质分子中所有碳原子不可能共面，A错误；根据物质分子结构简式可知：该物质分子中含有酚羟基、醚键、酰胺基、碳碳双键4种官能团，B正确；根据物质分子的结构简式可知其分子式为C18H27NO3，C错误；在该物质分子中碳原子的杂化方式为sp2、sp3杂化，氮原子的杂化方式是sp3杂化，因此分子中的碳、氮原子的杂化方式不完全相同，D错误。
2．羟甲香豆素(丙)是一种治疗胆结石的药物，部分合成路线如下图所示。下列说法不正确的是(　　)
A.甲分子中的含氧官能团为羟基、
酯基
B．常温下1 mol乙最多能与含4 mol
NaOH的水溶液完全反应
C．丙能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．丙分子中碳原子轨道杂化类型
为sp2和sp3，且所有的碳原子可能
共平面
B
解析：B　由甲的结构简式可知，甲中含有酯基和羟基两种含氧官能团，A正确；乙中含有酚羟基和酯基，1 mol酚羟基和1 mol酯基均消耗1 mol NaOH，但该结构中的酯基水解得到酚羟基又消耗1 mol NaOH，故1 mol乙最多与含3 mol NaOH的水溶液完全反应，B错误；丙中含有的酚羟基和碳碳双键均易被高锰酸钾氧化而使
其溶液褪色，C正确；丙分子中甲基碳原子为sp3杂化，其余碳原子采用sp2杂化，该结构中苯环、碳碳双键、酯基片段均为平面结构，所有碳原子可能共平面，D正确。
3．核酸采样管里的红色病毒保存液，其主要成分是胍盐和少量的双咪唑烷类，一种胍盐和双咪唑烷的分子结构如图所示，以下说法中不正确的是(　　)
A．双咪唑丁烷可以与羧酸反应生成酰胺
B．盐酸胍易溶于水，双咪唑丁烷难溶于水
C．盐酸胍的分子式为CH6N3Cl，属于盐类
D．双咪唑丁烷常用作配体，其配位原子是N
A
解析：A　A．双咪唑丁烷属于烃的衍生物，不含氨基或亚氨基，不可以与羧酸反应生成酰胺，A错误；B.盐酸胍含有氨基和亚氨基，属于盐，易溶于水，双咪唑丁烷为烷烃的含氮衍生物，难溶于水，B正确；C.根据结构信息，盐酸胍的分子式为CH6N3Cl，属于盐类，C正确；D.双咪唑丁烷中的氮原子含有孤电子对，常用作配体，配位原子是N，D正确。
4．在碱存在的条件下，卤仿可以经过α-消除形成二卤卡宾。这种反应中间体可以被烯烃捕获，得到环丙烷化产物。如用氯仿和KOH处理环己烯可合成7，7-二氯双环[4.1.0]庚烷。下列有关说法正确的是(　　)
A．二氯环丙烷共有2种不同的
结构(不考虑立体异构)
B．7，7-二氯双环[4.1.0]庚烷中
所有碳原子可能共面
C．形成二卤卡宾反应过程中，
碳原子的杂化方式没有发生改变
D．环己烯和7，7-二氯双环[4.1.0]
庚烷均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
A
解析：A　环丙烷的二氯代物中，氯原子位于同一个碳原子上时有1种结构，氯原子位于2个不同的碳原子上时有1种结构，共计2种结构，A正确；7，7-二氯双环[4.1.0]庚烷中所有碳原子均为饱和碳原子，且存在连有3个碳原子的饱和碳原子，故其分子中所有碳原子不可能共平面，B错误；卤仿经过α-消除形成二卤卡宾的过程中，碳原子由sp3杂化转化为sp2杂化，C错误；7，7-二氯双环[4.1.0]庚烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D错误。
3
4
5
1
2
1．3，4-二羟基肉桂酸乙酯
具有抗炎作用和治疗自身免疫性疾病的潜
力。由气体A制备该物质的合成路线如图：
课时作业
(二十三)　有机合成路线的设计、有机综合推断
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
(7)根据上述路线中的相关知识，设计以乙醇为主要原料制备
的合成路线______________________。
3
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。
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(5)由E→F的反应条件及E的结构简式可知，F的结构简式为
，则E→F的化学方程式为
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(6)由题意可知，符合条件的芳香族化合物X分子中含两个—COOH，苯环上的取代基有三种情况：①—COOH、—CH2COOH，二者在苯环上有邻、间、对3种位置关系；②—CH(COOH)2，此时有1种结构；③1个—CH3、2个—COOH，3个取代基在苯环上有6种位置关系，则符合条件的X共有10种。其中核磁共振氢谱的峰面积之比为3∶2∶2∶1的结构简式为
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答案：(1)乙烯　(2)羟基
(3)
(4)取代反应(酯化反应)
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2．伊伐布雷定(H)用于治疗心脏左下部分收缩不好所致长期心力衰竭或不能耐受的慢性稳定型心绞痛，其合成路线如下：
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回答下列问题：
(1)H中含氧官能团的名称为________；D的分子式为________。
(2)由A生成B的化学方程式为______________________。
(3)由D生成E反应类型为________。
(4)G的结构简式为________。
(5)F与足量NaOH溶液混合加热发生水解反应，生成的钠盐是________。
(6)芳香族化合物X的分子式比E少3个CH2，则满足下列条件的X的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。
①只有一种含氧官能团且均与苯环直接相连；②与FeCl3溶液作用显紫色；③苯环上有3个取代基，除苯环外无其他环状结构。
其中核磁共振氢谱峰面积比为2∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为________________________(写出其中任意一种)。
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解析：由B的分子式和C的结构简式可知，B的结构简式为 ；由F的结构简式、F到G的转化条件及H的结构简式可知，G的结构简式为
(1)由H的结构简式可知，其含氧官能团的名称为酰胺基、醚键；由D的结构简式可知，D的分子式为C11H11NO2。(3)由D、E的结构简式可知，由D生成E反应类型为加成反应(或还原反应)。(4)
由前面的分析可知，G的结构简式为
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(5)由F的结构简式可知，F与足量NaOH溶液混合加热发生水解反应的化
学方程式为
，则生成的钠盐是Na2CO3。(6)芳香族化合物X的分
子式比E少3个CH2，则X的分子式为C8H9NO2，故满足下列条件：①只有一种含氧官能团且均与苯环直接相连；②与FeCl3溶液作用显紫色即含有酚羟基；
CH3CH2OH + Na2CO3+
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③苯环上有3个取代基，除苯环外无其他环状结构，则三个取代基其中两个为酚羟基另一个为—CH===CHNH2或
—N===CHCH3或—CH2N===CH2或
—CH===NCH3，两个酚羟基和另外一个取代基有6种位置关系，故符合条件的X的同分异构体有8×6＝48种(不考虑立体异构)
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其中核磁共振氢谱峰面积之比为2∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式
为
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答案：(1)酰胺基、醚键　C11H11NO2
(3)加成反应(或还原反应)
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(5)Na2CO3
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3．某药物中间体F的合成路线之一如图所示。
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请回答下列问题：
(1)A的化学名称为____________，B分子中官能团的名称为____________。
(2)B→C经历了两步反应，可表示为
①B＋HCHO―→X
②X＋HCl―→C＋H2O
则X的结构简式为______________，反应①与反应②的反应类型分别为________、________。
(3)F与足量氢气发生反应的化学方程式为______________。
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(4)芳香族化合物M是E的同分异构体，同时满足以下条件的M的结构有______种；M的某种结构水解后的产物，核磁共振氢谱显示有三组峰，该水解产物的结构简式为_________________________。
①能发生银镜反应；②能发生水解反应；③苯环上有6个取代基。
(5)乙酰乙酸甲酯( )可用于合成吡唑酮类药物。参考上述合
成路线，设计以CH3OH为原料合成 的合成路线_______(无机试剂和有机溶剂任用)。
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解析：结合A的分子式和B的结构可知，A为 ，C中—Cl被—CN取代生成D，D中—CN先转化为—COOH，再与乙醇发生酯化反应得到E。(4)①能发生银镜反应，说明含有醛基，②能发生水解反应，说明含有酯
基，③苯环上有6个取代基，满足条件的M的结构为
—OH在位置1、2、3，则M共有3种结构；M的某种结构水解后的产物，
核磁共振氢谱显示有三组峰，该水解产物的结构简式为
，
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答案：(1)苯酚　醚键
(2) 加成反应　取代反应
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4．丹参醇是存在于中药丹参中的一种天然产物。合成丹参醇的部分路线如下：
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请回答下列问题：
(1)C中含氧官能团的名称为________。
(2)E生成丹参醇可以通过________反应和________反应实现(填反应类型)。
(3)B的结构简式为____________。
(4) 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：______________________。
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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碱性条件水解生成两种产物，酸化后产物分子中均只有2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：____________(无机试剂和乙醇任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
解析：(1)根据C的结构简式可知，C中含氧官能团的名称为羟基、醚键、(酮)羰基。(2)对比E和丹参醇的结构简式可知，E先和溴发生加成反应，然后再在氢氧化钠水溶液中发生水解反应即可。
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(3)由A→B的反应条件是CH3MgBr，可知其与A发生加成反应经水解后生
成羟基，再结合C的结构简式可知，B的结构简式为
(4) 的分子式为C9H6O3，其同分异构体能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，不能发生银镜反应，说明不含有醛基；碱性条件下能水解，说明含有酯基，碱性条件下水解产物酸化后均只含2种不同化学环境的氢原子，所以水解产物中含苯环的分子具有对称结构，即
，再由碳原子总数和不饱和度可知，
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另一水解产物为 ，所以符合条件的同分异构体的结构
简式为 (5)
先和溴加成生成
，
再在氢氧化钠的乙醇溶液中发生消去反应生成
；
在CH3CH2MgBr作用下经水解生成
，
和
发生题给已知反应生成目标产物。
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答案：(1)羟基、醚键、(酮)羰基
(2)加成　取代(水解)
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5．化合物F是制备某种改善睡眠药物的中间体，其合成路线如下：
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回答下列问题：
(1)A→B的反应类型是________。
(2)化合物B核磁共振氢谱的吸收峰有________________组。
(3)化合物C的结构简式为____________________________。
(4)D→E的过程中，被还原的官能团是________，被氧化的官能团是________。
(5)若只考虑氟的位置异构，则化合物F的同分异构体有________种。
(6)已知A→D、D→E和E→F的产率分别为70%、82%和80%，则A→F的总产率为________。
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(7)Pd配合物可催化E→F转化中C—Br键断裂，也能催化反应①：
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为探究有机小分子催化反应①的可能性，甲、乙两个研究小组分别合成了有机小分子S-1(结构如图所示)。在合成S-1的过程中，甲组使用了Pd催化剂，并在纯化过程中用沉淀剂除Pd；乙组未使用金属催化剂。研究结果显示，只有甲组得到的产品能催化反应①。
根据上述信息，甲、乙两组合成的S-1产品催化性能出现差异的原因是__________________________。
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解析：A→B的反应条件为甲醇和浓硫酸，该反应为酯化反应，B→C的反应条件为CH3I和有机强碱，结合C的分子式以及D的结构简式可知，C的
结构简式为 ，C与CH2===CHCH2Br发生取代反应生成
D，由E的结构简式可知，D中酯基被还原成醇羟基，碳碳双键被氧化成羧基，然后发生酯化反应生成E，E与Pd配合物在碱的催化下反应生成F。
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(1)由上述分析可知，A→B为酯化反应，属于取代反应。(2)核磁共振氢谱的吸收峰数目等于有机化合物中氢原子的种类，由B的结构简式可知，B中有5种H，所以核磁共振氢谱有五组吸收峰。(3)由上述分析可知，C的
结构简式为
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(4)E结构中存在环状酯结构，采用逆推的方式可得到 ，
存在羧基和醇羟基，再结合两种官能团的位置及支链中碳原子的个数，可推得D中碳碳双键被氧化，酯基被还原。
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(5)只考虑氟的位置异构，F中氟原子没取代之前只有6种类型氢原子，如
图： ，取代后有6种一氟代物，除去F本身，应为5种同分异构体。(6)A→F的过程中，A→D、D→E和E→F的产率分别为70%、82%和80%，则A→F的总产率为70%×82%×80%＝45.92%。(7)甲、乙两组合成的小分子催化剂结构相同，但只有使用了Pd催化剂的甲组才能催化反应①，而乙组不能催化反应①，说明有机小分子S-1不是反应①的催化剂，根据已知条件，Pd配合物也能催化反应①，可推测，金属Pd在催化甲组合成S-1后，并没有完全除尽，有残留，所以最终起催化作用的依然是金属Pd。
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答案：(1)取代反应(或酯化反应)　(2)5
(3)
(4)酯基　碳碳双键　(5)5　(6)45.92%　(7)甲组使用的Pd催化剂未完全除尽，继续催化反应①

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