2023届高考化学二轮复习专题四物质转化与应用—有机大题突破三有机化学综合推断学案

这是一份2023届高考化学二轮复习专题四物质转化与应用—有机大题突破三有机化学综合推断学案，共83页。
大题突破三　有机化学综合推断

结构已知推断反应部位型
1.(2022·全国甲卷,36)用N-杂环卡宾碱(NHC base)作为催化剂,可合成多环化合物。下面是一种多环化合物H的合成路线(无需考虑部分中间体的立体化学)。

回答下列问题:
(1)A的化学名称为　　 　　。 
(2)反应②涉及两步反应,已知第一步反应类型为加成反应,第二步的反应类型为　 。
(3)写出C与Br2/CCl4反应产物的结构简式　　　　　　　　。 
(4)E的结构简式为　　　　　　　　。 
(5)H中含氧官能团的名称是　　　　　　　　。 
(6)化合物X是C的同分异构体,可发生银镜反应,与酸性高锰酸钾反应后可以得到对苯二甲酸,写出X的结构简式　　　　　　　　。 
(7)如果要合成H的类似物H′(),参照上述合成路线,写出相应的D′和G′的结构简式　　　　　　　　、　　　　　　　　。H′分子中有　　　　个手性碳(碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳)。 
解析:A的分子式为C7H8O,在Cu作催化剂的条件下发生催化氧化生成B,B的结构简式为,则A为,其名称为苯甲醇;B与CH3CHO发生加成反应生成,再发生消去反应生成C;C与Br2/CCl4发生加成反应得到,在碱性条件下发生消去反应生成D;B与E在强碱性环境下还原得到F,E的分子式为C5H6O2,结合F的结构简式,可推知E为。
(5)由H的结构简式可知,其分子中的含氧官能团有硝基、酯基和(酮)羰基。
(6)C的同分异构体X可发生银镜反应,说明含有醛基,与酸性高锰酸钾反应后可得到对苯二甲酸,说明X的取代基处于苯环的对位,则满足条件的X的结构简式为。
(7)由G与D生成H的反应的断键成环方式可推知,若要合成H′(),相应的D′为,G′为;手性碳原子为连有4个不同的原子或基团的饱和碳原子,则H′分子中的手性碳原子共5个,如图所示,(标*的为手性碳原子)。
答案:(1)苯甲醇　(2)消去反应
(3)
(4)
(5)硝基、酯基和(酮)羰基
(6)
(7)　　5
2.(2022·海南卷,18)黄酮哌酯是一种解痉药,可通过如下路线合成:

回答问题:
(1)A→B的反应类型为　　　　　　。 
(2)已知B为一元强酸,室温下B与NaOH溶液反应的化学方程式为  　。 
(3)C的化学名称为　　　　　,D的结构简式为　　　　　　　。 
(4)E和F可用　　　　　　(写出试剂)鉴别。 
(5)X是F的同分异构体,符合下列条件。X可能的结构简式为　 (任写一种)。 
①含有酯基　②含有苯环　③核磁共振氢谱有两组峰
(6)已知酸酐能与羟基化合物反应生成酯。写出下列F→G反应方程式中M和N的结构简式　　　　　　、　　　　　　。 
+
(7)设计以为原料合成的路线   　(其他试剂任选)。 
已知:+CO2
解析:(1)A()与浓硫酸在加热的条件下发生苯环上的取代反应生成B(),即反应类型为取代反应(或磺化反应)。
(2)B为一元强酸,室温下B与NaOH溶液反应生成和H2O,反应的化学方程式为+NaOH+H2O。
(3)C的结构简式为,则其化学名称为苯酚,苯酚与NaOH反应生成,和CO2在一定条件下反应,再与HCl反应生成D,则D的结构简式为。
(4)由E、F的结构简式可知,F含有酚羟基,而E没有,因此可用FeCl3溶液鉴别两者,前者溶液变成紫色,后者无明显现象。
(5)F的分子式为C10H10O4,X是F的同分异构体,X含有苯环和酯基,其核磁共振氢谱有两组峰,说明X只有2种不同环境的H原子,则满足条件的X的结构简式为或。
(6)酸酐能与羟基化合物反应生成酯,则F与苯甲酸酐反应可生成G、苯甲酸和水,故M和N的结构简式为和H2O。
(7)已知+CO2,则以为原料合成时,可先将与浓硫酸在加热的条件下发生取代反应生成,再依次与NaOH(熔融条件下)、HCl反应生成,再与CH3COCl发生取代反应生成,经氧化可得到,再与AlCl3反应可得到。
答案:(1)取代反应(或磺化反应)
(2)+NaOH+H2O
(3)苯酚　
(4)FeCl3(溶液)(或其他合理答案)
(5)(或)
(6)　H2O
(7)
半知半推综合推断型
1.(2022·湖南卷,19)物质J是一种具有生物活性的化合物。该化合物的合成路线如下:

已知:①+[Ph3P+CH2R′]Br-
②
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为　　　　　、　　　　　。 
(2)F→G、G→H的反应类型分别是　　　　　　、　　　　　　。 
(3)B的结构简式为　　　　　　　　　　　。 
(4)C→D反应方程式为 　　　　　　　　　　　。 
(5)是一种重要的化工原料,其同分异构体中能够发生银镜反应的有　　　　种(考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为4∶1∶1的结构简式为　　　　　　　。 
(6)I中的手性碳原子个数为　　　　(连四个不同的原子或原子团的碳原子称为手性碳原子)。 
(7)参照上述合成路线,以和为原料,设计合成的路线   　(无机试剂任选)。 
解析:A()和[Ph3P+CH2CH2COOH]Br-在碱的作用下反应生成B(C12H14O4),根据“已知①”可以推出B的结构简式为;B和HCOONH4发生反应得到C(C12H16O4),C又转化为D(C12O14O3),根据“已知②”可推出C的结构简式为,D的结构简式为;D和HOCH2CH2OH反应生成E,E在一定条件下转化为F,F和CH3I在碱的作用下反应得到G(C15H18O5),G和反应得到H,对比F和H的结构简式可得知G的结构简式为。
(1)由A的结构简式可知,其官能团为醚键和醛基。
(2)对比F和G的结构简式可知F→G的反应为取代反应;G→H反应中,的碳碳双键变为碳碳单键,则该反应为加成反应。
(5)的同分异构体能发生银镜反应,说明分子中含有醛基,根据分子式C4H6O可得知,该物质分子中还含有碳碳双键或者三元环,则符合条件的同分异构体有5种,它们分别是
CH2CHCH2CHO、、、和,其中核磁共振氢谱有 3组峰,且峰面积之比为4∶1∶1的结构简式是 。
(6)连四个不同的原子或原子团的碳原子称为手性碳原子,则I中手性碳原子的个数为1,即连有甲基的碳原子。
(7)结合G→I的转化过程可知,可先将转化为,再使和反应生成,最终在碱的作用下转化为。
答案:(1)醚键　醛基　　
(2)取代反应　加成反应
(3)
(4)+H2O
(5)5　
(6)1　
(7)
2.(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 　　　　　　　　　　　。 
解析:A发生氧化反应生成B,B与C在NaNH2、甲苯条件下反应生成D,对比B、D的结构简式,结合C的分子式,可推知C的结构简式为;D与Na2CO3溶液反应后再酸化生成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,则F的结构简式为;F与(C2H5)2NH在AlCl3、甲苯条件下反应生成G,G在SOCl2、甲苯条件下反应生成H,H的分子式为C15H20ClNO,H与I反应生成J,结合G、J的结构简式知,H的结构简式为;I的分子式为C8H4KNO2,I是一种有机物形成的盐,则I的结构简式为。
(1)A的结构简式为CH2CHCH2Cl,属于氯代烯烃,其化学名称为3氯
1丙烯。
(3)E生成F为分子内酯化反应,化学方程式为 +H2O。
(4)由E的结构简式可知,E中含氧官能团的名称为(醇)羟基、羧基。
(5)由G、H的结构简式可知,G与SOCl2发生取代反应生成H。
(7)E的结构简式为,E的分子式为C11H12O3,不饱和度为6。E的同分异构体与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳,结合分子中氧原子的个数,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)。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4组氢且氢原子数量比为6∶3∶2∶1的结构简式为
、。
答案:(1)3氯1丙烯(或3氯丙烯)
(2)
(3) +H2O
(4)羟基、羧基　(5)取代反应
(6)
(7)10
、

　　有机化学综合推断题往往以新药、新材料的合成为背景,以实际问题为任务,以化学知识为工具,联系生产实际和科技成果应用,以框图推断的形式,围绕主要的知识点设置问题,串联多个重要的有机反应而组合成综合题。有时还会引入新信息,涉及知识面广、综合性强、思维容量大,几乎涵盖了有机化学基础的所有主干知识。常考点有有机物的命名、分子式与结构简式的书写、官能团的判断与书写、反应类型及反应条件的判断、有机化学方程式的书写、同分异构体数目推断与书写。通过考查学生的自学能力、迁移能力,体现了宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识的化学学科核心素养。

命题热点1　推断有机物的结构简式、结构式

1.根据试剂或有机反应的特殊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。
2.根据有机反应中定量关系进行推断
(1)1 mol醛基消耗2 mol [Ag(NH3)2]OH生成2 mol Ag单质、1 mol H2O、3 mol NH3;1 mol甲醛消耗4 mol [Ag(NH3)2]OH。
(2)1 mol醛基消耗2 mol Cu(OH)2生成1 mol Cu2O 沉淀、2 mol H2O。
(3)和NaHCO3反应生成气体:1 mol —COOH生成1 mol CO2气体。
(4)和Na反应生成气体:1 mol —COOH生成0.5 mol H2;1 mol —OH生成0.5 mol H2。
(5)和NaOH反应:1 mol —COOH(或酚羟基或—X)消耗1 mol NaOH;1 mol(R为链烃基)消耗1 mol NaOH;1 mol消耗2 mol NaOH。
3.根据反应条件推知反应物或生成物的结构
条件
反应及对应的物质种类
浓H2SO4、加热
R—OH的消去或酯化反应
HNO3、浓H2SO4、加热
苯环上的硝化反应
稀硫酸、加热
酯水解,二糖、多糖等水解
稀硫酸(H+)
羧酸盐、苯酚钠酸化
NaOH水溶液、加热
R—X的水解反应或酯(RCOOR′)的水解反应
NaOH醇溶液、加热
R—X的消去反应
溴水或溴的CCl4溶液
碳碳双键、碳碳三键的加成
浓溴水
酚取代、醛氧化
氯气(Br2)、光照
烷烃取代、苯的同系物侧链上的取代
液溴、FeBr3(Fe)
苯的同系物发生苯环上的取代
氧气、Cu或Ag作催化剂、加热
某些醇氧化、醛氧化
氢气、Ni作催化剂、加热
碳碳双键、碳碳三键、苯、醛、酮加成

1.(2022·山东威海二模节选)某种新型药物的中间体D的一种合成路线如下:
A(C10H14O2)B(C10H13NO4)C(C10H11NO6)　　　　　　　　　　　　　　 　
D
A的结构简式为　　　　　　　　　　。 
答案:
2.(2022·湖南益阳二模节选)化合物H是合成雌酮激素的中间体,科学家们采用如下合成路线:

F的结构简式为　　　　　　　　　　　。 
答案:

推断有机物的结构简式、结构式思维模式


命题热点2　官能团及常见有机物的名称

1.常见有机物的命名
(1)弄清系统命名法中四种字的含义。
①烯、炔、醛、酮、酸、酯……指官能团。
②二、三、四……指相同取代基或官能团的个数。
③1、2、3……指官能团或取代基的位置。
④甲、乙、丙……指主链碳原子个数分别为1、2、3……
(2)含苯环的有机物命名。
①苯环作母体的有苯的同系物、卤代苯、硝基取代物等。如的名称为邻二甲苯或1,2-二甲苯;的名称为间二氯苯或1,3-二氯苯。
②苯环作取代基,有机物除含苯环外,还含有其他官能团。如的名称为苯甲醇;的名称为对苯二甲酸或 1,4-苯二甲酸。
(3)多官能团物质的命名。
命名含有多个不同官能团化合物的关键在于要选择优先的官能团作为母体。官能团作为母体的优先顺序为(以“>”表示优先)羧酸>酯>醛>酮>醇>烯。如的名称为甲基丙烯酸甲酯。
2.官能团的辨认与书写
官能团
结构
性质
碳碳双键

加成、氧化、聚合
碳碳三键
—C≡C—
加成、氧化、聚合
卤素原子
(碳卤键)
—X(X表示
Cl、Br等)
取代(如CH3CH2X与NaOH水溶液共热生成乙醇)、消去(如CH3CH2X与NaOH醇溶液共热生成乙烯)
醇羟基
—OH
取代、消去、易催化氧化、被强氧化剂氧化(如乙醇在酸性K2Cr2O7溶液的作用下被氧化为乙醛甚至乙酸)

续　表
官能团
结构
性质
酚羟基
—OH
弱酸性(酚羟基中的氢能与NaOH溶液反应,但酸性极弱,不能使指示剂变色)、氧化(如无色的晶体易被空气中的氧气氧化为粉红色)、显色反应(如苯酚遇FeCl3溶液显紫色)
醛基

氧化(如乙醛与银氨溶液共热生成银镜)、还原
酮羰基

还原(如在催化加热条件下被还原为)
羧基

酸性(如乙酸的酸性强于碳酸的,乙酸与NaOH溶液反应)、易取代(如乙酸与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应)
酯基

水解(如乙酸乙酯在稀硫酸、加热条件下发生酸性水解,在NaOH溶液、加热条件下发生碱性水解)
醚键

如环氧乙烷在酸催化下与水一起加热生成乙二醇
硝基
—NO2
如酸性条件下,硝基苯在铁粉催化下被还原为苯胺:
酰胺基

水解(酸性水解生成羧酸和铵盐,碱性水解生成羧酸盐和氨)
氨基
—NH2
碱性,与盐酸反应

1.按要求写出指定官能团的名称。
(1)(2022·山东威海二模)中含氧官能团的名称为　　 　　　。 
(2)(2022·山东日照二模)中含氧官能团的名称为　　　　　　　　。 
(3)(2022·湖南永州模拟)中官能团的名称为　　　　　　　。 
(4)(2022·湖南益阳二模)中官能团的名称为　　　　　　　　。 
(5)(2022·福建福州二模)中的含氧官能团的名称是　　　　　　　　。 
(6)(2022·广东潮州二模)中官能团的名称是　　　　　　　　。 
答案:(1)酰胺基、醚键
(2)醚键、羟基
(3)羟基、酯基、硝基、碳氯键
(4)氨基、羧基
(5)酮羰基、羧基
(6)酯基、碳碳双键

规范表达——得高分
(1)官能团名称书写。
①找关键词,按要求书写。
②名称不能出现错别字。
(2)结构简式不规范:苯环写错、漏“H”多“H”,连接方式不符合
习惯。

2.写出下列有机物的名称。
(1)(2022·广东韶关二模)的名称为　　　　。 
(2)(2022·广东茂名二模)的名称为　　　　　　　　。 
(3)(2022·山东菏泽二模)的名称为　　　　　　　　。 
(4)(2022·湖南株洲二模)的名称为　　　　　　　　。 
(5)(2022·福建福州二模)的名称为　　　　　　　　。 
答案:(1)甲苯
(2)间甲基苯酚(或3-甲基苯酚)
(3)邻硝基甲苯(或2-硝基甲苯)
(4)邻苯二甲酸(或1,2-苯二甲酸)
(5)邻二氯苯(或1,2-二氯苯)

有机物命名
(1)总体命题趋势:苯环连接多基团。
(2)常见基团作为母体的优先顺序:—COOH>—SO3H>—COOR>—CHO>酮羰基>—OH>—NH2>醚键>碳碳双键

命题热点3　有机反应类型的判断与化学方程式的书写

1.常见有机反应类型总结
反应类型
特点
具体类型
反应举例
取代
反应
原子或原子团被其他原子或原子团代替
烷烃的卤代
CH4+Cl2CH3Cl+HCl
苯环上的取代
+Br2+HBr
+HO—NO2(浓)+H2O
酯化反应
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
卤代烃、酯、酰胺的水解反应(多糖、双糖、蛋白质水解)
CH3CH2Cl+NaOHC2H5OH+NaCl
+H2O+CH3CH2OH
+NaOHCH3COONa+C2H5OH
RCONH2+NaOHRCOONa+NH3↑
醇与卤化氢(HX)的反应
C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O

续　表
反应类型
特点
具体类型
反应举例
加成反应
含双键或三键或苯环的不饱和碳原子变饱和
碳碳双键、三键
的加成
CH2CH2+HClCH3—CH2Cl
CH≡CH+2Br2CHBr2—CHBr2
苯环的加成
+3H2
醛、酮的加成
+H2
CH3CHO+H2CH3CH2OH
+H—CN
消去反应
生成双键
或三键
醇的消去反应
C2H5OHCH2CH2↑+H2O
卤代烃的
消去反应
C2H5Br+NaOHCH2CH2↑+NaBr+H2O
加聚反应
含碳碳双键或三键,相互加成并聚合生成高分子化合物
双键的加聚
nCH2CH2CH2—CH2
nCH2CH—OOCCH3
三键的加聚
CHCH
共轭双键的加聚
nCH2CH—CHCH2CH2—CHCH—CH2
缩聚反应
聚合得到高分子的同时生成小分子
生成酯基的缩聚
n+n
+(2n-1)H2O
nHO—CH2—COOH+
(n-1)H2O
氨基酸的缩聚
nH2N—CH2—COOH+(n-1)H2O
酚醛树脂的生成
n+nHCHO+(n-1)H2O

续　表
反应类型
特点
具体类型
反应举例
有机氧
化反应
“加氧”或
“去氢”
催化氧化
2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O
2CH3CHO+O22CH3COOH
碳碳双键被酸性
KMnO4溶液氧化
RCHCH2R—COOH+CO2↑
+R″COOH
苯的同系物被
酸性KMnO4
溶液氧化

醛基的氧化
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
有机还
原反应
“加氢”或
“去氧”
醛、酮的还原
CH3CHO+H2CH3CH2OH

硝基被还原
为氨基
+3Fe+6HCl+3FeCl2+2H2O
2.化学方程式书写注意事项
(1)配平。
有机反应化学方程式书写也要注意满足原子守恒,特别注意酯化反应、缩聚反应不能漏掉小分子。
(2)注明反应条件。
有机反应是在一定条件下进行的,有时条件不同,产物不同,如:
有机物
反应条件
举例
卤代烃
强碱的水
溶液、加热
CH3CH2Br+NaOHC2H5OH+NaBr
强碱的醇
溶液、加热
CH3CH2Br+NaOHCH2CH2↑+NaBr+H2O
(3)常见的易错反应。
+CO2+H2O+NaHCO3(注意产物是NaHCO3,而不是Na2CO3)
+3NaOH++2H2O(注意酚羟基显弱酸性,可以和NaOH溶液反应)

1.(2022·山东日照二模节选)有机物H为缓释激素类片剂药物的主要成分,其合成路线如图:

已知:
Ⅰ.
Ⅱ.RCNRCH2NH2
D生成E的反应类型为　　　　;E生成F的化学方程式为　  　。 
答案:消去反应

2.(2022·湖南永州模拟节选)阿扎司琼对化疗药物引起的恶心和呕吐具有明显的抑制作用,如图是某课题组报道的阿扎司琼的合成工艺路线。

请回答下列问题:
(1)反应①到⑤中不属于取代反应的是　　 　　。(填反应序号①～⑤) 
(2)写出B与NaOH溶液反应的化学方程式:　　　　　　　　　　。 
答案:(1)④
(2)+2NaOH+CH3OH+H2O

判断有机反应类型的常用方法
(1)根据官能团种类判断发生的反应类型。
(2)根据特定的反应条件判断反应类型。
(3)根据反应物和产物的结构不同判断反应类型。

命题热点4　限制条件下同分异构体的数目的判断及书写

1.常见限制条件与结构关系总结

2.限制条件的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以及该物质的组成情况。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,也可以是烃基(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.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。

1.(2022·山东临沂二模节选)A的结构简式为,符合下列条件的A的同分异构体有　　　　种(不考虑立体异构)。 
①含有苯环和两个—NH2;
②能与NaOH溶液发生反应;
③核磁共振氢谱为4组峰,且峰面积比为4∶2∶1∶1。
解析:符合题意的A的同分异构体为、、、、、,共6种。
答案:6
2.(2022·福建漳州二模节选)化合物X与E()互为同分异构体,且满足下列条件:
①属于芳香族化合物且能与NaHCO3反应;
②能发生银镜反应;
③酸性条件下可发生水解反应,其产物之一能与FeCl3发生显色反应;
④核磁共振氢谱有5组峰,峰面积之比为1∶2∶2∶2∶1。
则X的结构简式为　　　　　　　　　　　　。 
解析:由条件①可知,X中含有羧基,由条件②可知,X中含有醛基,由条件③可知,苯环侧链含有 —OOCH,由条件④可知,X存在对称结构,则X的结构简式为。
答案:
3.(2022·福建福州二模节选)的同分异构体中,同时满足以下条件的结构简式为    (不考虑顺反异构)。
A.能发生加成反应
B.核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为2∶2∶1
解析:由题给物质可知,其同分异构体有1个不饱和度,能发生加成反应说明含有碳碳双键,核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为2∶2∶1说明存在对称结构,则符合条件的同分异构体有H2NCH2CHCHCH2NH2、CH2C(CH2NH2)2。
答案:H2NCH2CHCHCH2NH2、CH2C(CH2NH2)2

限制条件下某物质的同分异构体数目及结构简式


命题热点5　合成路线的分析与设计

一、有机合成中官能团的转变
1.常见官能团的引入(或转化)方法
官能团
引入(或转化)的常用方法
—OH
烯烃与水的加成反应、卤代烃的水解反应、醛(酮)的催化加氢反应、酯类的水解反应、多糖发酵、羟醛缩合反应、醛(酮)与格氏试剂反应后在酸性条件下的水解反应等
—X
烷烃与卤素单质的取代反应、烯烃α-H(或苯环上的烷基)与卤素单质光照下的取代反应、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

醇类或卤代烃的消去反应、炔烃不完全加成
—CHO
RCH2OH(伯醇)的氧化、羟醛缩合、烯烃(臭氧)的氧化等
—COOH
醛类的氧化、被酸性KMnO4溶液氧化成、酯类的水解、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

硝化反应

硝基的还原(Fe/HCl)
2.官能团的消除
官能团
消除的常用方法
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。有时在引入多种官能团时,需要选择恰当的顺序保护特定官能团。例如,同时引入酚羟基和硝基时,由于酚羟基具有强还原性,而硝基的引入使用了强氧化剂硝酸,故需先硝化,再引入酚羟基。
4.有机物碳骨架的构建
项目
反应特点
举例
延长碳链
醛、酮与格氏试剂反应
CH3CHO
卤代烃与氰化物的取代
R—ClR—CNR—COOH
醛、酮与HCN的加成
CH3CHO
羟醛缩合(常用)
2CH3CHO
烷基化(苯环上引入烷基)
+R—Cl+HCl
酰基化(苯环上引入酰基)
++HCl
缩短碳链
羧酸盐脱羧减少一个碳原子
+NaOHRH+Na2CO3
烯烃氧化,双键断裂
R1—CHCH—R2R1CHO+R2CHO
苯的同系物被氧化

二、有机合成路线设计的几种常见类型
根据目标分子与原料分子在碳骨架和官能团两方面变化的特点,我们将合成路线的设计分为以下情况:
1.以熟悉官能团的转化为主型
如:请设计以CH2CHCH3为主要原料(无机试剂任用)制备CH3CH(OH)COOH的合成路线流程图(须注明反应条件)。
CH2CHCH3
2.以分子骨架变化为主型
如:请以苯甲醛和乙醇为原料设计苯乙酸乙酯()的合成路线流程图(注明反应条件)。
提示:R—Br+NaCNR—CN+NaBr


3.陌生官能团兼有骨架显著变化型
要注意模仿题干中的变化,找到相似点,完成陌生官能团及骨架的变化。
如:模仿

　香兰素　　　　　　　A

　　B　　　　　　　　　C

　 　D　　 　 　　　多巴胺
设计以苯甲醇、硝基甲烷为主要原料制备苯乙胺()的合成路线流程图。
关键是找到原流程中与新合成路线中的相似点(碳骨架的变化、官能团的变化、硝基引入及转化为氨基的过程)。



1.(2022·广东汕头二模节选)已知:2+ROH
设计以乙醇为原料合成的路线(用流程图表示,无机试剂任选):   　。 
答案:C2H5OHCH3COOHCH3COOCH2CH3
2.(2022·山东日照二模节选)有机物H为缓释激素类片剂药物的主要成分,其合成路线如图:

已知:Ⅰ.
Ⅱ.RCNRCH2NH2
结合题中所给信息,设计以甲醛和为原料,合成的合成路线(其他试剂任选):  　。 
答案:

有机合成的解题技能



结构已知推断反应部位型

(2022·广东卷,21)基于生物质资源开发常见的化工原料,是绿色化学的重要研究方向。以化合物Ⅰ为原料,可合成丙烯酸Ⅴ、丙醇Ⅶ等化工产品,进而可制备聚丙烯酸丙酯类高分子材料。

(1)化合物Ⅰ的分子式为　　　　　,其环上的取代基是　　　　　(写名称)。 
(2)已知化合物Ⅱ也能以Ⅱ′的形式存在。根据Ⅱ′的结构特征,分析预测其可能的化学性质②,参考①的示例,完成下表。
序号
①
②
③
结构
特征
—CHCH—
　　　 
　　　 
可反应
的试剂
H2
　　　 
　　　 
反应形
成的新
结构
—CH2—CH2—
　　　 
　　　 
反应
类型
加成反应
氧化反应
　　　 
(3)化合物Ⅳ能溶于水③,其原因是  　。 
(4)化合物Ⅳ到化合物Ⅴ的反应是原子利用率100%的反应,且1 mol Ⅳ与1 mol化合物a反应得到2 mol Ⅴ④,则化合物a为　　　　。 
(5)化合物Ⅵ有多种同分异构体,其中含结构的有　　　　种,核磁共振氢谱图上只有一组峰⑤的结构简式为　　　　　　　　。 
(6)选用含二个羧基的化合物作为唯一的含氧有机原料,参考上述信息,制备高分子化合物Ⅷ的单体⑥。

　　　　　　　　 Ⅷ
写出Ⅷ的单体的合成路线   　(不用注明反应条件)。 
[审题指导]
①根据化合物Ⅰ的结构简式可知其分子式及其环上的取代基的名称。
②根据化合物Ⅱ′的结构简式可知其含有羧基、醛基、碳碳双键三种官能团,因此具备这三种官能团的性质。
③化合物Ⅳ的结构简式为,含有的官能团羧基是亲水基团。
④根据化合物Ⅳ的结构简式为,化合物Ⅴ的结构简式为,由Ⅳ到Ⅴ的反应的原子利用率为100%,且1 mol Ⅳ与1 mol化合物a反应得到2 mol Ⅴ,可推知a。
⑤根据同分异构体的要求:含结构及核磁共振氢谱图上只有一组峰,可推知同分异构体的种类,符合核磁共振氢谱图上只有一组峰的物质为。
⑥根据所学的有机化学基础知识,以及参考已知的流程信息,可设计合成高分子化合物Ⅷ的单体。
解析:(1)根据化合物Ⅰ的结构简式可知,其分子式为C5H4O2;其环上的取代基为醛基。
(2)②化合物Ⅱ′中含有的—CHO可以被氧化为—COOH;③化合物Ⅱ′中含有—COOH,可与含有羟基的物质(如甲醇)发生酯化反应生成酯。
(3)化合物Ⅳ中含有羧基,能与水分子形成分子间氢键,使其能溶于水。
(4)化合物Ⅳ到化合物Ⅴ的反应是原子利用率100%的反应,且1 mol Ⅳ与1 mol化合物a反应得到2 mol Ⅴ,则化合物a的分子式为C2H4,为乙烯。
(5)化合物Ⅵ的分子式为C3H6O,其同分异构体中含有,则符合条件的同分异构体有和,共2种,其中核磁共振氢谱中只有一组峰的结构简式为。
(6)根据化合物Ⅷ的结构简式可知,其单体为,选用含2个羧基的化合物作为唯一的含氧有机原料,原料可以是,发生题干Ⅳ→Ⅴ的反应得到,还原为,再经过加成得到,和发生酯化反应得到目标产物。
答案:(1)C5H4O2　醛基
(2)②—CHO　O2　—COOH　③—COOH　CH3OH　—COOCH3　酯化反应(取代反应)(答案合理即可)
(3)化合物Ⅳ中羧基能与水分子形成分子间氢键
(4)乙烯　(5)2　
(6)


1.(2022·湖南长沙模拟)H是某重要药物合成的中间体,其合成路线如图:

回答下列问题:
(1)A的名称为　　　　　。 
(2)D生成E的另一种产物的结构简式为　　　　　　　　　　。 
(3)反应④的化学方程式为  　。 
(4)实际上反应④和⑦均包括两步反应历程,反应④的两步反应类型均为　　　　　(填反应类型,下同)反应;而反应⑦是先发生了　　　　　反应,后发生消去反应。 
(5)满足下列条件的B的同分异构体有　　　种。 
a.含结构
b.分子中含两个—NO2
其中核磁共振氢谱为2∶2∶2∶1∶1的结构简式有　 。 
(6)已知:(其中R为烃基或酰基)
Ⅰ.+HCl
Ⅱ.++H2O
根据给予信息并参照题中合成路线中的相关信息,以、、
为主要原料(溶剂和无机物任选)设计制备 的合成路线:   　。 
解析:(1)A的名称为联苯或二联苯。
(2)由质量守恒可知2个D发生取代反应生成E,另一种产物的结构简式为CH3CH2OH。
(3)反应④的化学方程式为
2+I2 +2HI。
(4)反应④中先与I2发生取代反应得到,再与E发生取代反应得到F,两步反应类型均为取代反应;反应⑦是2个G与C中—NH2发生加成反应再发生醇羟基的消去反应得到H。
(5)满足条件的同分异构体有、、1、
1,其中核磁共振氢谱为2∶2∶2∶1∶1的结构简式有、。
(6)与发生已知信息Ⅰ的反应得到,再发生流程中F到G的反应,再与发生已知信息Ⅱ的反应得到,合成路线为 　。
答案:(1)联苯(或二联苯)
(2)CH3CH2OH(或C2H5OH)
(3)2+I2+2HI
(4)取代　加成
(5)11　、
(6) 　


结构已知推断反应部位型
高考有机综合大题中有一类是已知有机物的结构简式,一般物质的陌生度相对较高。解答这类问题的关键是认真分析每步转化中反应物和产物的结构,弄清官能团发生什么改变、转化的条件以及碳原子个数是否发生变化。结合教材中典型物质的性质,规范解答关于有机物的命名、反应类型的判断、有机化学方程式的书写、同分异构体结构简式的书写,最后模仿已知有机物的转化过程,对比原料的结构和最终产物的结构,设计构造目标碳骨架、官能团的合成路线。

半知半推综合推断型

(2021·山东卷,19)一种利胆药物F的合成路线如图:

已知:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)A的结构简式为　　　　　　　　　;符合下列条件的A的同分异构体有　　　　种。 
①含有酚羟基　②不能发生银镜反应　③含有四种化学环境的氢
(2)检验B中是否含有A的试剂为　　　　　　;B→C的反应类型为　　　　　　。 
(3)C→D的化学方程式为  　; 
E中含氧官能团共　　　　种。 
(4)已知:,综合上述信息,写出由和制备的合成路线   　。 
[审题指导]
①由F的结构简式确定,该题可以采用逆推法推出各物质的结构简式。由已知信息Ⅱ以及F的结构简式和E的分子式可知E的结构简式为。
②D发生已知信息Ⅰ的反应得到E,则D的结构简式为。
③C与CH3OH发生反应生成D,C相较于D少1个碳原子,说明C→D是酯化反应,因此C的结构简式为。
④B→C碳链不变,而A→B碳链增长,且增长的碳原子数等于中碳原子数,同时B→C的反应条件为NaClO2、H+,NaClO2具有氧化性,因此B→C为氧化反应,A→B为取代反应,C8H8O3的不饱和度为5,说明苯环上的取代基中含有不饱和键,因此A的结构简式为,B的结构简式为。
解析:(1)A的结构简式为。A的同分异构体需满足的条件为①含有酚羟基;②不能发生银镜反应,说明结构中不含醛基;③含有四种化学环境的氢,说明具有对称结构,则满足条件的A的同分异构体有、、、,共4种。
(2)A中含有酚羟基,B中不含酚羟基,可利用FeCl3溶液检验B中是否含有A,若含有A,则加入FeCl3溶液后溶液呈紫色;由上述分析可知,B→C的反应类型为氧化反应。
(3)C→D为与CH3OH在浓硫酸作催化剂并加热条件下发生酯化反应生成,化学方程式为+CH3OH+H2O;E的结构简式为,其含氧官能团为醚键、酚羟基、酯基,共3种。
(4)由和制备,由已知信息Ⅰ知需要先制得,可利用题干中A→B的反应实现,因此需要与HBr在40 ℃下发生加成反应生成,因此合成路线为。
答案:(1)　4
(2)FeCl3溶液　氧化反应
(3)+CH3OH+H2O　3
(4)

　(2022·山东潍坊二模)化合物M是一种医药中间体。实验室制备M的一种合成路线如图:

　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　
已知:①+
②RCNRCOOH
③
回答下列问题:
(1)A的化学名称是　　　　　　　,D中含氧官能团的名称是　　　　　　　。 
(2)C→D的反应类型是　　　　　。 
(3)F的结构简式是　 。 
(4)G能发生缩聚反应,写出其反应的化学方程式:　 。 
(5)写出符合下列条件的C的同分异构体的结构简式:　 。 
①苯环上有3个取代基
②能发生银镜反应
③核磁共振氢谱有5组峰,峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1
(6)参照上述合成路线,以苯酚和HOCH2CH2COCl为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线:  　。 
解析:根据有机物C的结构简式可以反推出,有机物B与HCHO反应生成有机物C,根据B的分子式可知有机物B的结构简式为;有机物A与CH3COCl反应生成有机物B,根据有机物A的分子式可知,有机物A为;有机物C与浓盐酸反应生成有机物D,结合有机物D的分子式可以得D为;D与NaCN发生取代反应生成E,有机物E与CH3CHO发生已知反应①生成有机物F,结合有机物G的结构简式可以得到有机物F的结构简式为,则E的结构简式为。
(1)A的化学名称为对甲基苯酚或4-甲基苯酚,D的结构简式为,其中含氧官能团的名称为(酚)羟基、羰基。
(2)有机物C与浓盐酸反应生成有机物D,C的结构简式为,D的结构简式为,可知 —OH被Cl原子取代,因此C→D为取代反应。
(3)由上述分析可知,F的结构简式为。
(4)G中含羟基、羧基,能发生缩聚反应,其反应的化学方程式为

(5)C的结构简式为,其同分异构体苯环上有3个取代基,能发生银镜反应,说明含有醛基,又核磁共振氢谱有5组峰,说明含有5种不同化学环境的氢原子,峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1,满足条件的结构有、、、。
(6)HOCH2CH2COCl发生消去反应可得CH2CHCOCl,再与发生取代反应得,进一步发生取代反应得到目标产物。故合成路线为HOCH2CH2COClCH2CHCOCl。
答案:(1)对甲基苯酚(或4-甲基苯酚)　(酚)羟基、羰基
(2)取代反应
(3)
(4)
(5)、、、
(6)

半知半推综合推断型
高考命题时常给出部分有机物的结构简式,考查有机物的命名、反应类型、反应条件的分析、限定条件下同分异构体数目的判断、结构简式的书写、有机合成等。解答这类问题的关键是以已知一个或几个有机物为突破口,抓住特征条件(特殊性质或特征反应,关系条件能告诉有机物间的联系,类别条件可给出物质的范围和类别)。再从突破口向外发散,用正推和逆推、两边推中间相结合的方法,推出其他各有机物的结构简式,然后结合设问分析相关物质的官能团、反应的化学方程式及反应类型等。


(一)题空集训
推断有机物的结构简式、结构式
1.是一种重要的化工原料,可用于合成可降解的高聚物C以及抗肿瘤药物G。

已知:R1OH+
E的分子式是　　　　;F的结构简式是　　　　　　　　　　。 
解析:D与甲醇发生酯化反应生成的E为,分子式为C11H10O3,E发生信息中的反应生成F,试剂X为,生成的F为。
答案:C11H10O3　
2.那可丁是一种支气管解痉性镇咳药,能解除支气管平滑肌痉挛,抑制肺牵张反射引起的咳嗽。化合物H是制备该药物的重要中间体,合成路线如图:

已知:a.
b.RNH2RNHCH3
化合物G的结构简式为　　　　　　　　　　。 
解析:G发生已知信息b中的反应生成H,由H的结构简式逆推可知G的结构简式为。
答案:。
官能团及常见有机物的名称
1.按要求写出指定官能团的名称。
(1)中显酸性的官能团的名称是　　　　　　。 
(2)中含氧官能团的名称为　　　　　　　　。 
(3)中含氧官能团的名称为　　　　　　　　。 
(4)中含氧官能团的名称为　　　　　　　　　　　。 
答案:(1)羧基
(2)醛基
(3)酯基、酚羟基、醚键
(4)硝基、酰胺基、羧基
2.写出下列有机物的名称。
(1):　 。 
(2):　 。 
(3):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4):　 。 
(5):　 。 
(6):　　　　　　　　　　　　　　　。 
(7):　 。 
答案:(1)邻苯二甲酸(或1,2苯二甲酸)　(2)邻羟基苯甲酸(或2羟基苯甲酸)　(3)聚甲基丙烯酸甲酯　(4)间苯二酚　(5)4硝基苯甲醛(或对硝基苯甲醛)　(6)2苯基丙烯(或α甲基苯乙烯) (7)聚乙
烯醇
有机反应类型的判断与化学方程式的书写
1.化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如图:
D
A B C E
F
G
回答下列问题:
(1)根据转化关系,回答下列反应的反应类型。
A→B:　　　　 　　　;D→E:　　　　 　　　;
E→F:　　　 　　　　。 
(2)写出F到G反应的离子方程式:   　。 
答案:(1)氧化反应　取代反应(或酯化反应)　取代反应
(2)+OH-+C2H5OH、+H+
2.氧化白藜芦醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反应合成W的一种方法:

(1)回答下列反应类型:
A→B:　　　　　　　;D→E:　　　　　　　。 
(2)写出上述Heck反应的化学方程式:   　。 
答案:(1)取代反应　取代反应
(2)+HI
限制条件下同分异构体数目判断及书写
1.写出化合物A()同时符合下列条件的同分异构体的结构简式:  　。 
核磁共振氢谱和红外光谱检测表明:①分子中共有4种氢原子,其中苯环上的有2种;②有碳氧双键,无氮氧键和—CHO。
解析:分子中有4种氢原子,其中苯环上有2种,说明苯环上有2个处于对位的不同取代基,取代基上共有2种氢原子;还要符合有碳氧双键,无氮氧键和—CHO。
答案:、、、
2.X为的同分异构体,写出满足如下条件的X的结构简式:
　 。 
①含有苯环;②有三种不同化学环境的氢原子,个数比为6∶2∶1;
③1 mol X与足量金属Na反应可生成 2 g H2。
解析:的同分异构体X为1 mol时,与足量Na反应生成2 g H2,则X中含2个羟基,由X中不同化学环境的氢原子的个数比可知2个羟基在苯环上处于对称位置,且X中含有2个甲基,也处于对称位置,故符合条件的X的结构简式为、。
答案:、
合成路线的分析与设计
1.已知以下信息:
CH3CH2CHCH2CH3CHBrCHCH2。设计一条以1丁醇和NBS为原料制备顺丁橡胶()的合成路线:   　。 
答案:CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CHCH2CH3CHBrCHCH2CH2CHCHCH2
2.已知
参照上述合成路线,以和化合物B为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线:　　　　　　　　　　　　。 
答案:


(二)题型集训
结构已知推断反应部位型
1.(2022·湖南沅江二模)化合物H是合成雌酮激素的中间体,科学家们采用如图合成路线:

回答下列问题:
(1)A生成B的反应类型为　　　　　　。 
(2)B生成C的化学方程式为  　。 
(3)D中官能团的名称为　　　　 　　　,F的结构简式为　　　　　　　　。 
(4)E的同分异构体中符合下列条件的有　　　　种,其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为 6∶2∶2∶1∶1的结构简式为　  
　　　　　　　　。 
①能发生银镜反应
②苯环上有三个取代基且其中两个为酚羟基
(5)写出以苯和为原料制备化合物的合成路线: 
　(其他试剂任选)。 
解析:由题干合成路线图,结合B和D的结构简式以及转化条件可以推测C的结构简式为,结合E和G的结构简式以及转化条件可推测F的结构简式为。
(1)结合A、B的结构特点,分析A→B反应类型为取代反应。
(2)B到C发生的反应为硝化反应,结合D的结构中—NH2的位置,可确定B发生间位取代,引入—NO2,故反应的化学方程式为+
HNO3(浓)+H2O。
(3)由D的结构简式可知,其官能团的名称为氨基和羧基,由分析可知,F的结构简式为。
(4)E的分子式为C10H12O3,根据限定条件,能发生银镜反应则有醛基或甲酸酯,再根据苯环上有两个酚羟基,则排除甲酸酯,即含氧官能团为 —CHO、—OH、—OH,苯环上有三个取代基且有两个相同,应有6种同分异构体,第三个取代基有:—CH2CH2CH2CHO、—CH2、—、—、— 5种,故总共有5×6=30(种),其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的结构简式为、OHC—。
(5)以苯和为原料制备化合物,结合目标产物结构,可确定生成酯类物质,结合题干合成路线图中第一步反应,发生取代反应,实现苯环上碳链增长,可得其合成路线

答案:(1)取代反应　
(2)+HNO3(浓)+H2O
(3)氨基和羧基　　
(4)30　、OHC—
(5)
2.(2022·山东聊城二模)甘草素(G)常用作糖果、糕点、啤酒、乳品、巧克力等生产中的食品添加剂。一种制备G的合成路线图如下:

已知:RCHO+R′COCH3
RCHCHCOR′,其中R、R′为烃基或氢。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为　　　　　,A→B的反应类型为　　　　　　。 
(2)D与银氨溶液混合共热的化学方程式为  　。
(3)F的分子式为　　 　　;G中含有官能团的化学名称为羟基、
　　　　　　　　。 
(4)C的同分异构体中,同时满足如下条件的有　　　　种。 
a.苯环上有4个取代基;
b.能与NaHCO3反应生成气体;
c.能与3倍物质的量的NaOH反应;
d.分子中有6个氢原子化学环境相同。
其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的结构简式为　　　　　　　　(任写一种)。 
(5)综合上述信息,写出由苯酚和乙醇制备的合成路线:    　(无机试剂任选)。 
解析:结合A和C的结构及转化条件可知B为;根据C和E的结构简式,再结合已知信息可知D为。
(1)根据A的结构简式可知A的化学名称为 1,3苯二酚或间苯二酚;
A→B为酚羟基邻位上的氢被取代,为取代反应。
(2)由分析可知D为,则D与银氨溶液混合共热的化学方程式为+2[Ag(NH3)2]OH2Ag↓++3NH3+H2O。
(3)根据F的结构简式可知,其分子式为C19H20O6;根据G的结构简式可知,G中含有官能团的化学名称为羟基、羰基、醚键。
(4)能与NaHCO3反应生成气体,说明含有—COOH;能与3倍物质的量的NaOH反应,说明除羧基外,还有2个酚羟基;分子中有6个氢原子化学环境相同,说明含有2个—CH3,则含有异丙基(),则其同分异构体中异丙基的位置分别为、、、、、,则满足条件的C的同分异构体共有16种。其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的结构简式为或。
(5)乙醇被酸性高锰酸钾溶液氧化为乙酸,乙酸和苯酚发生类似题干合成路线图中A→B的反应生成,乙醇催化氧化生成乙醛,根据已知信息可知和乙醛发生反应生成目标产物,具体路线如下,
答案:(1)1,3苯二酚(或间苯二酚)　取代反应
(2)+2[Ag(NH3)2]OH2Ag↓++
3NH3+H2O
(3)C19H20O6　　羰基、醚键
(4)16　(或)
(5)
半知半推综合推断型
1.(2022·湖南衡阳二模)药物瑞德西韦对新型冠状病毒(COVID19)有明显抑制作用。K是合成瑞德西韦的关键中间体,其合成路线如图:

已知:①R—OHR—Cl;
②。
回答下列问题:
(1)B的名称为　　　　　　　。 
(2)J的结构简式为　 。 
(3)I中官能团的名称为　　　　　　。 
(4)D→E的反应类型为　　　 　　　,G→H的反应类型为　　　　　　。 
(5)理论上,K物质在碱性条件下可以水解,最多可消耗　　　　mol
NaOH。 
(6)芳香族化合物X与C互为同分异构体,符合下列条件的X的结构有　　　　　种(不考虑立体异构)。 
①分子中含有硝基且与苯环直接相连
②能与NaHCO3溶液发生反应
(7)写出以苯甲醛为原料制备的合成路线:  　(无机试剂任选)。 
解析:A发生硝化反应生成B,B与CH3COCl反应生成C,根据C的结构简式,结合题目已知信息可知,B为,逆推可知A为。D发生已知信息①的反应生成E,根据F的结构简式可知E为,E和A发生取代反应生成F,G发生已知信息②的反应生成H,H进一步发生反应得到I,根据I的结构简式知H为HOCH2CN,G为HCHO,I的发生酯化反应生成J,F、J发生取代反应生成K,逆推可知J的结构简式为。
(1)根据上述分析可知B是,其名称为对硝基苯酚。
(2)根据上述分析可知J的结构简式是。
(3)I的结构简式是HOOCCH2NH2,所含官能团的名称为羧基、氨基。
(4)D与SOCl2在加热条件下反应产生E和HCl,故D→E的反应类型为取代反应。G是HCHO,HCHO与HCN发生加成反应生成HOCH2CN,则G→H的反应类型为加成反应。
(5)根据K的结构简式可知,K分子水解得到一个羧基、一个磷酸分子、两个酚羟基,它们都可以与NaOH发生反应,则1 mol K在碱性条件下水解,能消耗6 mol NaOH。
(6)C的结构简式是,芳香族化合物X与C互为同分异构体,X符合条件①分子中含有硝基且与苯环直接相连;②能与NaHCO3溶液发生反应,根据分子中含有的O原子数,可知其含1个—COOH。当X中苯环只有2个侧链时,分别为—NO2、—CH2COOH,分别处于邻、间、对位,有3种结构;当X中苯环有3个侧链时,分别为—NO2、—CH3、—COOH,都处于邻位,有3种结构,都处于间位,只有1种结构,若其中2个处于邻位,则有2×3=6(种)结构,故符合条件的X的结构有3+3+1+6=13(种)(不考虑立体异构)。
(7)苯甲醛()与HCN发生加成反应生成,该物质酸化可得,2分子的发生酯化反应生成目标产物,故由苯甲醛制取目标产物的合成路线为。
答案:(1)对硝基苯酚
(2)
(3)羧基、氨基
(4)取代反应　加成反应
(5)6
(6)13
(7)
2.(2022·山东泰安二模)化合物I是有机合成中的一种中间体,合成路线如图(部分反应条件已省略),回答下列问题:

已知:①
②
③2+H2O
④
(1)B中含氧官能团的名称为　　　　　　;化合物B→C的反应类型是　　　　　　。 
(2)最理想的“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物的反应。A→B的反应属于最理想的“原子经济性反应”,化合物X结构简式是　　　 　　　　　;化合物E的结构简式是　　　　　　　　　　。 
(3)写出H→I的化学方程式:  　。 
(4)写出两种同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式(不包括立体异构):  　。 
①包含两个碳环,且只含两个—CH2—
②包含,是不对称碳原子,苯环上只有1个取代基
(5)以化合物为原料,设计的合成路线: 
　(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选)。 
解析:由A、B的结构简式和已知信息①可得X是,再由B的分子式为C11H12O3和C的分子式为C11H14O2得C的结构简式为,由D和已知信息②可得E为,由信息和题图可得H为
。
(1)由B的结构简式可得B中含氧官能团的名称为羰基、羧基;由B的结构简式()和C的结构简式(),可知B→C是去氧的反应,所以反应类型是还原反应。
(2)由分析可知化合物X的结构简式是;化合物E的结构简式是。
(3)由H()、I()和已知信息③可得H→I 的化学方程式为+H2O。
(4)B的分子式为C11H12O3,同时符合限定条件的同分异构体含有苯环、羧基和羟基等基团,可能为、、、。
(5)结合题干信息可知由化合物制取,应该将六元环变成五元环,结合题干路线知先氧化双键,然后在一定条件下形成五元环,再氧化得最终产物,故合成路线为。
答案:(1)羰基、羧基　　还原反应
(2)　
(3) +H2O
(4)、、、
(5)