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大单元九 有机化学基础
第30讲　有机物推断与合成
构建 体系
能力 自测 1. A→B过程中有一种分子式为C8H10O2的副产物生成，该副产物的结构简式为 。
能力 自测
能力 自测 3. A→B的反应过程中会产生一种与B互为同分异构体的副产物，写出该
副产物的结构简式：_____________。
能力 自测
能力 自测
考点研析
考点1　有机推断
1
有机推断的突破口
1. 根据分子式，利用不饱和度(Ω)推断可能含有的官能团
2. 根据特征反应推断官能团
3. 根据反应条件推断有机反应类型和官能团
反应条件 可能的反应
浓硫酸，△ ① 醇的消去；
② 酯化反应；
③ 苯环的硝化；
④ 醇分子间脱水
反应条件 可能的反应
NaOH/水，△ ① 卤代烃的水解；
② 酯的水解
反应条件 可能的反应
NaOH/醇，△ 卤代烃的消去
X2(如Cl2、Br2)/FeX3　 苯环的卤代
X2(如Cl2、Br2)/光照 烷基的卤代
O3或KMnO4/H＋ 氧化反应
Fe/HCl 硝基被还原为氨基
H2，催化剂、△ ① 醛被还原为醇；
② 酮被还原为醇
LiAlH4 酯被还原为醇
2
有机物的转化规律
1. 乙烯在有机合成中的应用。
体会由乙烯合成一元酯、二元酯、环状酯、高聚酯、芳香酯的方法；体会由苯合成二卤代物、四卤代物的方法。
2. 甲苯在有机合成中的应用：
例1　制备可用于治疗帕金森病的吡贝地尔的部分合成路线如图：
物质A的结构简式为___________________。
1
依据结构差异，推断断键位置
例2　(1) (2018·江苏卷)合成丹参醇的部分路线如下：
2
依据特征条件，推断反应规律
A→B过程中，先发生加成反应，再发生消去反应，写出消去过程中另一种主要
副产物分子(含3个甲基)的结构简式：___________________。
3
根据反应类型推断结构简式
例4　(1) 如图是B→C反应过程，温度太高会产生一种副产物X(分子式为C12H18O3)。
X的结构简式为___________________。
4
依据性质、分子式及前后结构简式推断
(2) 如图所示，C→D过程中，还可能生成分子式为C20H30O2的副产物，该副产
物的结构简式为_______________。
例5　(1) 合成中间体F时还生成一种相对分子质量比F小81的副产物G(Br—80)。
G的结构简式为____________________________。
5
依据定量数据，推断基团数目
a. 含苯环的单环化合物
b. 能发生银镜反应
c. 能发生水解反应
写出其中满足核磁共振氢谱的峰面积之比为6∶2∶1∶1且水解产物之一能与
FeCl3溶液发生显色反应的结构简式：___________________________________ (写一种即可)。
14
例6　(1) 顺反异构：D生成E的过程中有副产物F(C17H16O4)生成，则F的结构简
式为____________________________。
6
同分异构体
(2) 分子内重排和异构化
① “重排”指有机物分子中的一个基团迁移到另外一个原子上，其分子式不
变。由D合成F的路线如图所示。E分子中含有酯基，则E的结构简式为
__________________。
中间产物1、中间产物2的结构简式分别是_____________、_______________。该过程中还会生成副产物H，H也是一种取代喹啉醇且与E互为同分异构体，则H的
结构简式为___________________。
根据相对分子质量变化确定官能团的衍变
考点2　有机合成线路的设计
1
有机合成的解题思路
2
官能团的转化
1. 用衍变关系引入官能团，如：
2. 通过不同反应，增加官能团的个数，如：
3. 通过不同反应，改变官能团的位置，如：
3
有机合成中常见官能团的引入
官能团 引入官能团的常用方法
—OH ① 烯烃与水加成；②卤代烃水解；③醛(或酮)和氢气加成；④酯的水解
—X(卤素原子) ① 烯烃(炔烃)与X2或HX加成；②醇与HX取代；③烃的卤代
β-C上有氢原子的醇或卤代烃消去
4
有机合成中官能团的消除
官能团 消除官能团的常用方法
—OH ① 消去反应；②氧化反应；③酯化反应；④取代反应
—X(卤素原子) ① 消去反应；②水解反应
碳碳双键(或碳碳三键) ①加成反应；②氧化反应
—CHO ① 还原反应(或加成反应)；②氧化反应
加成反应(或加成反应)
—COOH ① 与盐或碱反应；②酯化反应
水解反应
5
有机合成中官能团的保护和恢复
流程图：
例8　补充完成由环戊烷转化为最终产物的过程中各步反应所需的条件、有机物的结构简式及反应类型。
流程图：
流程图：
流程图：
考点3　有机合成综合
1
成环反应
2
增长碳链的反应
举例 说明
醛、酮的加成反应 先加成后消去：具有α-H的醛(或酮)，在催化剂作用下，α-H加成到羰基氧上，生成β-羟基醛(或酮)，然后脱水生成α，β-不饱和醛(或酮)
醛、酮与格氏试剂(RMgX)加成合成醇 先加成后水解
3
缩短碳链的反应(烯烃或炔烃的氧化)
(酮)羰基
醛基
(酮)羰基
羧基
4
胺的取代反应
5
还原反应
6
氧化反应
流程图：
流程图：
考点4　常考的有机信息
1
Diels-Alder反应
2
双烯(或烯与炔等)成环
3
羟醛缩合反应
4
烯烃的氧化反应
1. 烯烃被臭氧氧化
2. 烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化
5
醛、酮与格氏试剂(RMgX)加成合成醇
CH3CH2CH
6
环氧烷的开环加成
7
官能团的保护与恢复
CH3CH2CH2CHO
8
有关α-H的反应
38
有关官能团的引入顺序
例：一种药物中间体有机物F的合成路线如下：
[解题思路]
[错因分析]
(1) 加入格氏试剂会与其他官能团(如羧基)反应
(2) 氧化反应的顺序不同造成的错误
[注意]
① 先设计可能的合成路线；② 检验合成路线与已知信息是否矛盾；③ 检验合成路线与已有知识是否矛盾。
[形成内酯或交酯]
例13　咖啡鞣酸是重要的中药有效成分之一，具有广泛抗菌作用。H是合成咖啡鞣酸的中间体，一种合成路线如下：
1
成环反应
已知咖啡鞣酸的结构如图所示。回答下列问题：
(1) 咖啡鞣酸中所含官能团有羟基、酯基和_____________________(填名称)。
(2) E→F的反应类型是____________。
(3) E分子中有___个手性碳原子。
(4) 写出C→D的化学方程式：______________________________________。
羧基、碳碳双键
取代反应
2
(5) W是G的同分异构体，W分子中不含环状结构，W能发生水解反应，完全水解后只生成羧酸X和醇Y两种有机物，X、Y的核磁共振氢谱均只有2组峰，X的峰面
积之比为1∶1，Y的峰面积之比为2∶1。W的结构简式为
____________________________________________________。
[成醚反应]
例14　F是一种抗心肌缺血药物的中间体，可以通过以下方法合成：
(1) A中的含氧官能团为_________________(填名称)。
(2) B的结构简式为__________________________________；C→D的反应类型是_____________。
(3) 写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式：
_________________________________________________________________。
① 分子中含有2个苯环；
② 分子中含有3种不同化学环境的氢原子。
醚键、醛基
取代反应
[Diels-Alder反应]
例15　(2025·苏锡常镇考前模拟)一种合成抗病毒生物活性类化合物G的路线部分如下：
吸收生成的HCl，促进反应正向进行
消去反应
③①②
[形成杂环]
例16　(2025·苏北八市三模)有机化合物H是一种利尿药物的中间体，其一种合成路线如图所示：
(1) A→B所需的反应物及反应条件是________________。
(2) C→D的反应类型为____________。
(3) F的分子式为C7H6O2NCl，F的结构简式为_________________。
(4) 写出同时满足下列条件的H的一种同分异构体的结构简式：
____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
Cl2、FeCl3
取代反应
例17　化合物G是一种应用于临床的抗肿瘤药物，其合成路线如下：
2
开环反应
(1) A中含氧官能团的名称为_____________。
(2) C的分子式为C19H16N2O6，写出C的结构简式：_______________________。
(3) 合成路线中，设计①和⑥两个步骤的目的是___________________________________________________________________________。
羧基、硝基
保护A中羧基邻位的氨基，防
止在反应④过程中参与反应
(4) G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 含有苯环，且苯环上有3个取代基；
② 分子中含有2个手性碳原子；
③ 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3种不同化学环境的氢原子。
[羟醛缩合]
例18　(2025·南通一模)化合物H是一种治疗胃肠道疾病药物的中间体，其合成路线如下：
3
增长碳链
(1) C中含氧官能团的名称为羟基、__________________。
(2) D→E的反应类型为____________。
(3) 化合物B的分子式为C10H11NO4，其结构简式为___________。
(4) 写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式：
__________________________。
能发生银镜反应；苯环上一取代物只有一种；分子中含有3种不同化学环境的氢原子。
酰胺基、酯基
还原反应
【解析】 　(2) 由D、E的结构简式可看出，该反应过程中，D分子中的醛基被还原为羟基，故该反应为还原反应。(4) 能发生银镜反应说明分子中含有醛基，分子中含有3种不同化学环境的氢原子说明分子具有高度对称性，结合F的结构简式可知，分子中除了含有一个苯环外还含有3个不饱和度，故可考虑分子中含有2个醛基和一个硝基，剩余的4个C原子可形成一个连有3个甲基的C原子，即—C(CH3)3结构，故符合条件的同分异构体的结构简式见答案。
[格氏试剂的应用]
例19　(2025·苏州三模)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)：
(1) A→B中使用MnO2而不使用KMnO4(H＋)的原因是_____________________________________________。
(2) E→F反应中，下列物质不能用作反应溶剂的是_________(填字母)。
防止B分子中的醛基被
进一步氧化
bcd
(3) 化合物H的分子式为C31H26N2O，则其结构简式为__________________。
(4) J是相对分子质量比D少14的一种有机物，写出同时满足下列条件的J的一种
链状同分异构体的结构简式：____________________________________________。
① 含有1个手性碳原子；② 含有2个碳碳三键且不含甲基
例20　(2025·扬州)化合物F是一种可以保护胃黏膜的新药，其一种合成路线如图：
4
缩短碳链——双键的氧化
(1) A→B时可能生成一种分子式为C7H10N2O8的副产物，该副产物的结构简式为
_______________。
(2) B→C的反应类型为____________。
(3) C→D的转化中，X的分子式为(C8H7O2Cl)，则X的结构简式为
__________________________。
还原反应
例21　有机物F是合成抗真菌药物泊沙康唑的重要中间体，其合成路线如图：
5
α-H的取代反应
(1) A中含有的官能团名称为__________________。
(2) B→C中涉及官能团转化的碳原子杂化方式由_________变为_________。
(3) E→F中有一种分子式为C13H14O3F2的副产物生成，其结构简式为
_________________________。
(4) 写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式：
_____________________________________________。
① 既能与FeCl3溶液发生显色反应，又能与银氨溶液发生银镜反应；
② 分子中有4种不同化学环境的氢原子。
羰基、碳氟键
sp3
sp2
【解析】 根据A、B的结构简式知，A中羰基发生加成反应后水解生成B，B发生消去反应生成C，C发生取代反应生成D，D发生取代反应生成E，E发生还原反应生成F。(4) F的一种同分异构体同时满足下列条件：①既能与FeCl3溶液发生显色反应，又能与银氨溶液发生银镜反应，说明含有酚羟基和醛基，根据氧原子个数及不饱和度知，除了苯环和醛基外不含其他环或不饱和键；②分子中有4种不同化学环境的氢原子，结构对称，则符合要求的同分异构体结构简式见答案。
例22　(2025·南京、盐城一模)加兰他敏(G)可用于治疗阿尔兹海默病，其一种合成路线如下：
6
官能团的保护和恢复
(1) A分子中含氧官能团的名称为羟基、醚键和______。
(3) B→C的反应类型为____________。
(4) 已知C难溶于水，而18-冠-6(结构如图所示)可溶于水和甲苯，
且分子空腔直径与K＋相当。C→D的过程中使用18-冠-6可提升
K3[Fe(CN)6]水溶液氧化C的效率，其原因为______________________
______________________________________________________。
醛基
取代反应
18-冠-6易与K＋相互作用，
增大K3[Fe(CN)6]在甲苯中的溶解度，提高氧化C的速率
(5) 写出同时满足下列条件的G的一种同分异构体的结构简式：
___________________________________。
碱性条件下水解后酸化，生成X和Y两种芳香族化合物。X是一种α-氨基酸，分子中不含甲基；Y的核磁共振氢谱中有3组峰，且峰面积之比为1∶2∶2。
官能团与性质的推断
限定条件 可能含有的官能团或结构片段
能发生酯化反应 羟基(或羧基)
既能发生银镜反应，又能发生水解反应，仅有1个不饱和度
与Na2CO3、NaHCO3溶液反应放出CO2气体 —COOH
醇能被氧化为醛 —CH2OH(至少有2个α-H)
核磁共振氢谱中有n组峰 有n种处于不同化学环境的氢原子
限定条件 可能含有的官能团或结构片段
能发生消去反应
能发生水解反应 酯基或—X(卤素原子)或酰胺基
能与NaOH溶液反应 酚羟基或—COOH或酯基或—X(卤素原子)
能与Na反应放出氢气 羟基或—COOH
质量测评
1. (2025·南京二模)氘代丁苯那嗪(G)可用于治疗成人迟发性运动障碍，其合成路线如下：
(1) B分子中的官能团名称为羰基和______。
(2) B→C的反应类型为____________。
(3) C→D中有副产物C13H28N2O生成，该副产物一种可能的结构简式为
___________________________________。
(4) E转化为G时，还生成一种胺类化合物，其结构简式为___________。
酯基
取代反应
N(CH3)3
(5) 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：
__________________________________________________________________。
能发生水解反应，生成X、Y两种有机产物。X分子中氕(H)原子与氘(D)原子的个数之比为1∶6；Y分子中不同化学环境的氢原子个数之比是2∶2∶2∶1∶1，能被银氨溶液氧化。
(1) A分子中含氧官能团有羧基、醚键和______。
(2) 写出B的结构简式：_____________。
(3) E→F中还生成另一种有机物X，X分子中除苯环外还含有一个六元环。写出
X的结构简式：____________。
(4) D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：
_________________________________________________________。
分子中含有手性碳原子；在酸性条件下水解生成两种产物，其中一种能与FeCl3溶液发生显色反应，且有2种不同化学环境的氢原子。
羰基
练习1　有机物推断与合成(一)
1. (2025·苏锡常镇二模)化合物G是一种麻醉药物，其合成路线如图：
(1) B分子中采取sp2杂化和sp3杂化的碳原子个数之比为_________。
9∶2
(2) E→F中有副产物C22H22O2生成，该副产物的结构简式为______________。
(4) G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：
_________________________________________。
吸收生成的HCl，提
高F的转化率
2. (2025·南京期中)一种化合物H的合成路线如图(Ph—代表苯基)：
(1) 化合物G中含有的官能团名称是_____________________。
碳碳三键、羰基
(2) 有机物F的分子式为C10H10，则其结构简式为_________________________。
(3) D和乙二醇(HOCH2CH2OH)以物质的量之比为2∶1完全酯化的产物有多种同分异构体，写出同时满足下列条件的一种同分异构体的结构简式：
___________________________________________。
① 分子中含有3种不同化学环境的氢原子； ② 能发生银镜反应；③ 能发生水解反应，且1 mol该分子水解时消耗4 mol NaOH。
(4) C→D的过程中，第一步C与CO2反应的生成物的结构简式为____________。
3. (2025·南通高三上调研)药物H的合成路线如图：
(1) H分子中的含氧官能团名称为羧基、__________________。E→F的反应类型为____________。
醚键、酰胺基
还原反应
(2) D→E的反应需经历D→X(C16H26N2O2)→E的过程，X的结构简式为______。
(4) 写出同时满足下列条件的E的同分异构体的结构简式(任写一种)：
__________________________________________________________________。
① 能与FeCl3溶液发生显色反应；② 分子中含有4种不同化学环境的氢原子。
该物质中有
2个羧基都会与F分子中氨基生成酰胺基，故与F反应会产生副产物，产率变低
4. (2025·苏州期末)化合物F是一种心血管药物，其合成路线如图：
(1) C中含氧官能团的名称为_______________。
(2) 化合物E中有___个手性碳原子。
羰基、羟基
3
(4) 写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式：
___________________________________。
酸性条件下水解生成2种产物；2种产物均含有4种不同化学环境的氢原子，且苯环上的一氯代物均只有2种。
练习2　有机物推断与合成(二)
1. (2025·苏锡常镇一模)化合物G是一种激素类药物，其合成路线如图：
(1) A分子中碳原子的杂化类型为_____________。
(2) B分子中含氧官能团的名称为_______________。
sp2、sp3
醚键、羰基
(3) 化合物C的分子式为C10H14O2，C的结构简式为_______________。
(4) F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：
____________________________________。
酸性条件下能水解生成M和N，M和N均可被酸性KMnO4溶液氧化且生成相同的芳香族化合物，该芳香族化合物分子中不同化学环境的氢原子数目之比为1∶1。
2. (2025·无锡)化合物H为合成阿帕替尼的中间体，一种合成路线如下(部分反应条件已简化)：
(1) A的名称是_________；
B→C的化学方程式为 ____________________________________________。
苯乙酸
(3) 反应条件X应选择___(填字母)。
a. KMnO4/H＋　　　　 b. C2H5OH/NaOH　　　　
c. H2/Pd　　　　 d. HNO3、H2SO4/加热
sp2、sp3
c
(4) F中的官能团名称为酯基、_____________________；G的结构简式为
_______________________。
(5) 满足下列条件的H的同分异构体有___种。
酰胺基、碳氯键
7
(6) 化合物H的另一种合成路线如图：
N的结构简式为________________________。
3. (2025·淮安第一次联考)化合物F是合成一种天然茋类化合物的重要中间体，其合成路线如图：
(1) A在水中的溶解度______(填“大于”“小于”或“等于”)C在水的溶解度。
大于
(2) B→C的反应类型为____________。
(3) C→D的反应中有副产物X(分子式为C12H15O6Br)生成，写出X的结构简式：
_______________________。
(4) A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 能发生银镜反应；
② 在一定条件下完全水解后酸化，含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目之比为1∶2。
取代反应
(答案合理即可)
4. (2025·徐连淮宿一模)化合物M可用于心衰治疗，一种合成路线如图：
(1) A分子中含有的官能团名称为__________________。
(2) B分子中采取sp3杂化的原子数目有___个。
(3) E→F的反应类型为____________。
(4) F→G中有副产物C24H29NO2生成，该副产物的结构简式为______________。
(5) C的一种同分异构体同时满足下列条件：能与FeCl3溶液发生显色反应，分子中含有4种不同化学环境的氢原子。写出该同分异构体的结构简式：
__________________________________________。
羧基、酰胺基
6
取代反应
【解析】 (2) B分子中的C、O、N原子都采取sp3杂化，故共有6个原子采取sp3杂化。(3) 由E、F的结构简式可看出，该反应可看作是E分子中N原子上的H原子被
代替的反应，故反应类型为取代反应。(4) 由F与G的结构简式可看出，F生成
G的反应可看作是F分子中右侧羰基邻位的碳原子上的H原子被甲基代替的反应，结合副产物和G的分子式，该副产物的产生可看作是G分子中右侧羰基邻位碳原子上的2个H原子都被甲基代替得到，故该副产物的结构简式见答案。(5) 能与FeCl3溶液发生显色反应，说明分子中含有酚羟基；分子中含有4种不同化学环境的氢原子，说明分子高度对称；结合C分子中含有4个不饱和度，故同分异构体分子中除了苯环外不再含有其他不饱和基团，符合条件的同分异构体结构简式见答案。

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