题型17 有机推断与合成综合题-高考化学二轮热点题型归纳与变式演练（新高考通用）

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目 录
题型综述
解题攻略
题组01 以字母、分子式为主要形式的有机推断
题组02 以结构简式为主要形式的有机推断
题组03 以“半推半知”为主要形式的的有机推断
高考练场
有机化学的结构与性质是有机化学的基础知识，涉及有机物的基本概念，有机物的组成与结构、有机反应类型、同分异构体的书写及判断，官能团的结构与性质、常见有机物的检验与鉴别等。在近几年的高考中题型主要为选择题，通常以药物、材料、新物质的合成为载体考查有机化学的核心知识。涉及的常见考点如下:有机物结构简式的确定、官能团的名称、反应类型的判断、有机物的命名、化学方程式的书写、同分异构体的分析和书写等，但知识点覆盖面广，侧重考查对知识的理解及综合运用能力。高考非选择题通常以药物、材料、新物质的合成为背景，根据合成路线命题形式不同可分为三个题组：一是以字母、分子式为主要形式的合成路线的有机推断，即在合成路线中各物质的结构简式是未知的，需要结合反应条件、分子式、目标产物、题给信息等进行推断；二是以结构简式为主要形式的合成路线的有机推断，此类试题中所涉及的有机物大多是陌生且比较复杂的，需要根据前后的变化来分析其反应特点；三是“半推半知”型的有机推断，即合成路线中部分有机物的结构简式是已知的，部分是未知的，审题时需要结合条件及已知结构去推断未知有机物的结构。
题组01 以字母、分子式为主要形式的有机推断
【例1-1】（2024·山东·高考真题）心血管药物缬沙坦中间体(F)的两条合成路线如下：
已知：
I．
Ⅱ．
回答下列问题：
（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。
（4）D的一种同分异构体含硝基和3种不同化学环境的氢原子(个数比为)，其结构简式为 。
（5）C→E的合成路线设计如下：
试剂X为 (填化学式)；试剂Y不能选用，原因是 。
【例1-2】（2023·山东·高考真题）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．R1NH2+OCNR2→
Ⅱ．
路线一：
（1）A的化学名称为 (用系统命名法命名)；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：
（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中原子的轨道杂化方式有 种。
【提分秘籍】有机推断题的突破口——题眼
有机推断解题的突破口也叫做题眼，题眼可以是一种特殊的现象、反应、性质、用途或反应条件，或在框图推断试题中，有几条线同时经过一种物质，往往这就是题眼。
题眼1、有机反应条件
条件1、这是烷烃和烷基中的氢被取代的反应条件。如：①烷烃的取代；芳香烃或芳香族化合物侧链烷基的取代；③不饱和烃中烷基的取代。
条件2、这是乙醇脱水生成乙烯的反应条件。
条件3、或为不饱和键加氢反应的条件，包括：-C=C-、=C=O、-C≡C-的加成。
条件4、是①醇消去H2O生成烯烃或炔烃；②醇分子间脱水生成醚的反应；③酯化反应的反应条件。
条件5、是①卤代烃水解生成醇；②酯类水解反应的条件。
条件6、是卤代烃消去HX生成不饱和烃的反应条件。
条件7、是①酯类水解（包括油脂的酸性水解）；②糖类的水解
条件8、或是醇氧化的条件。
条件9、或是不饱和烃加成反应的条件。
条件10、是苯的同系物侧链氧化的反应条件（侧链烃基被氧化成-COOH）。
条件11、显色现象：苯酚遇FeCl3溶液显紫色；与新制Cu（OH）2悬浊液反应的现象：1、沉淀溶解，出现深蓝色溶液则有多羟基存在；2、沉淀溶解，出现蓝色溶液则有羧基存在；3、加热后有红色沉淀出现则有醛基存在。
题眼2、有机物的性质
1、能使溴水褪色的有机物通常含有“—C＝C—”、“—C≡C—”或“—CHO”。
2、能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物通常含有“—C＝C—”或“—C≡C—”、“—CHO”或为“苯的同系物”、醇类、酚类。
3、能发生加成反应的有机物通常含有“—C＝C—”、“—C≡C—”、“—CHO”或“苯环”，其中“—CHO”和“苯环”只能与H2发生加成反应。
4、能发生银镜反应或能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应的有机物必含有“—CHO”。
5、能与钠反应放出H2的有机物必含有“—OH”、“—COOH”。
6、能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应放出CO2或使石蕊试液变红的有机物中必含有-COOH。
7、能发生消去反应的有机物为醇或卤代烃。
8、能发生水解反应的有机物为卤代烃、酯、糖或蛋白质。
9、遇FeCl3溶液显紫色的有机物必含有酚羟基。
10、能发生连续氧化的有机物是伯醇或乙烯，即具有“—CH2OH”的醇。比如有机物A能发生如下反应：A→B→C，则A应是具有“—CH2OH”的醇，B就是醛，C应是酸。
11、加入浓溴水出现白色沉淀的有机物含有酚羟基 、遇碘变蓝的有机物为淀粉 遇浓硝酸变黄的有机物为蛋白质
题眼3、有机物之间的转化
1、直线型转化：（与同一物质反应）
醇醛羧酸 乙烯乙醛乙酸
炔烃烯烃 烷烃
2、交叉型转化
淀粉
葡萄糖
麦芽糖
蛋白质
氨基酸
二肽
醇
酯
羧酸
醛
卤代烃
烯烃
醇

题眼4、有机数据信息
（1）有机分子中原子个数比
1. C︰H=1︰1，可能为乙炔、苯、苯乙烯、苯酚。
2. C︰H=l︰2，可能分为单烯烃、甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖等。
3. C︰H=1︰4，可能为甲烷、甲醇、尿素[CO(NH2)2]。
（2）常见式量相同的有机物和无机物
1. 式量为28的有：C2H4，N2，CO。
2. 式量为30的有：C2H6，NO，HCHO。
3. 式量为44的有：C3H8，CH3CHO，CO2，N2O。
4. 式量为46的有：CH3CH2OH，HCOOH，NO2。
5. 式量为60的有：C3H7OH，CH3COOH，HCOOCH3，SiO2。
6. 式量为74的有：CH3COOCH3，CH3CH2COOH，CH3CH2OCH2CH3，
Ca(OH)2，HCOOCH2CH3，C4H9OH。
7. 式量为100的有：CH2=C(OH)COOCH3，CaCO3，KHCO3，Mg3N2。
8. 式量为120的有： C9H12(丙苯或三甲苯或甲乙苯)，MgSO4，NaHSO4，KHSO3，CaSO3，NaH2PO4，MgHPO4，FeS2。
9. 式量为128的有：C9H20(壬烷)，C10H8(萘)。
（3）有机反应数据信息
1、根据与H2加成时所消耗H2的物质的量进行突破：1ml=C＝C=加成时需1mlH2，1mlHX，1ml—C≡C—完全加成时需2mlH2，1ml—CHO加成时需1mlH2，而1ml苯环加成时需3mlH2。
2、含1ml—OH或1ml—COOH的有机物与活泼金属反应放出0.5mlH2。
3、含1ml—COOH的有机物与碳酸氢钠溶液反应放出1mlCO2。
4、1ml一元醇与足量乙酸反应生成1ml酯时，其相对分子质量将增加42。
1ml二元醇与足量乙酸反应生成酯时，其相对分子质量将增加84。
1ml一元酸与足量乙醇反应生成1ml酯时，其相对分子质量将增加28。
1ml二元酸与足量乙醇反应生成酯时，其相对分子质量将增加56。
5、1ml某酯A发生水解反应生成B和乙酸时，若A与B的相对分子质量相差42，则生成1ml乙酸。
6、由—CHO变为—COOH时，相对分子质量将增加16。
7、分子中与饱和链烃相比，若每少2个氢原子，则分子中可能含双键。
8、烃和卤素单质的取代：取代1 ml 氢原子，消耗1 ml 卤素单质(X2)。
9、1 ml —CHO对应2 ml Ag；或1 ml —CHO对应1 ml Cu2O。
题眼5 反应类型与官能团的关系：
题眼6 特征反应现象：
【变式演练】
【变式1-1】（2024·云南丽江·一模）利喘贝是一种新的平喘药，其合成过程如图：
已知：ⅰ.。
ⅱ.R1-CHOR1-CH=CH-COOH。
回答下列问题：
（1）A中碳原子的杂化方式有 种。
（2）C的化学名称为 。
（3）E中所含官能团的名称为 。
（4）E+L→G的反应类型是 。
（5）由C生成D反应的化学方程式为 。
（6）H苯环上的一氯代物有两种，能与氯化铁溶液发生显色反应且能发生银镜反应，I的结构简式为
（7）满足下列条件的J的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①能与FeCl3溶液发生显色反应；②能发生水解反应
（8）已知同一个碳原子上连两个羟基时不稳定，易发生反应：，己-3-烯二酸()是目前国际上应用广泛的防腐剂。请结合相关信息，设计仅以乙炔与CH2(COOH)2为有机原料制备己-3-烯二酸的合成路线 。
【变式1-2】．（2024·河南郑州·一模）靛蓝在我国生产和使用已有三千多年的历史。1870年，德国化学家拜耳首次合成了靛蓝，并于1905年因确定靛蓝的结构而获得诺贝尔化学奖。靛蓝的一种合成路线如图所示：
已知：
（1）靛蓝中含有的官能团除了亚氨基()外，还有___________。
A．碳碳双键B．酮羰基C．酰胺键D．醛基
（2）B的化学名称为 ；的反应类型为 ；所需的试剂与条件为 。
（3）写出第一步反应的反应式： 。
（4）F分子中一定有___________个原子在同一条直线上。
A．3B．4C．5D．6
拜耳当时给出的靛蓝的结构实际上是错误的，他给出的其实是异靛蓝(结构如图)的结构。
（5）靛蓝与异靛蓝互为 。
A．构造异构体 B．顺反异构体 C．对映异构体
（6）靛蓝和异靛蓝都是分子晶体。已知异靛蓝的沸点高于靛蓝，从结构及作用力角度解释原因 。
（7）写出满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式 。
i．苯环上有三个取代基，其中一个为氰基()
ii．能与溶液反应
iii．核磁共振氢谱中共有三组峰，其面积之比为
（8）写出由A合成B的另一种转化路线 。
题组02 以结构简式为主要形式的有机推断
【例2-1】（2024·天津·高考真题）天然产物P是具有除草活性的植物化感物质，其合成路线如下：
（1）A因官能团位置不同而产生的异构体(不包含A)数目为 ；其中核磁共振氢谱有四组峰的异构体的结构简式为 ，系统命名为 。
（2）B的含氧官能团名称为 。
（3）写出的化学方程式 。
（4）D的结构简式为 。
（5）的反应类型为 。
（6）根据G与H的分子结构，判断下列说法正确的是 (填序号)。
a．二者互为同分异构体 b．H的水溶性相对较高 c．不能用红外光谱区分二者
（7）已知产物P在常温下存在如下互变异构平衡。下列说法错误的是 (填序号)。
a．P和经催化加氢可得相同产物 b．P和互为构造异构体
c．P存在分子内氢键 d．含有手性碳原子
（8）已知氯代烃与醇在碱的作用下生成醚。以甲苯和化合物C为原料，参照题干路线，完成目标化合物的合成 (无机试剂任选)。
【例2-2】（2024·福建·高考真题）软珊瑚素的关键中间体(L)的某合成路线如下。(不考虑立体异构)
已知：和为保护基团。
（1）B中官能团有碳碳双键、 、 。(写名称)
（2）Ⅱ的反应类型为 ；的空间结构为 。
（3）Ⅲ的化学方程式为 。
（4）Ⅳ的反应条件为 。
（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：
① ②
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 。
①Y可以发生银镜反应。②Y的核磁共振氢谱有2组峰，峰面积之比为9:1。
【提分秘籍】官能团的引入、消除与保护：
1、引入常见的官能团
2、有机合成中的成环反应
①加成成环：不饱和烃小分子加成（信息题）；
②二元醇分子间或分子内脱水成环；
③二元醇和二元酸酯化成环；
④羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子的成环。
3、有机合成中的增减碳链的反应
⑴增加碳链的反应：
有机合成题中碳链的增长，一般会以信息形式给出，常见方式为有机物与HCN反应或者不饱和化合物间的聚合、①酯化反应 、 ②加聚反应、 ③ 缩聚反应
⑵减少碳链的反应：
① 水解反应：酯的水解，糖类、蛋白质的水解；
② 裂化和裂解反应；
氧化反应：燃烧，烯催化氧化（信息题），脱羧反应（信息题）。
4、官能团的消除
①通过加成消除不饱和键；
②通过加成或氧化等消除醛基(—CHO)；
③通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基(—OH)
5、官能团的保护
在有机合成中，某些不希望起反应的官能团，在反应试剂或反应条件的影响下发生副反应，这样就不能达到预计的合成目标，因此，必须采取保护某些官能团，待完成反应后，再除去保护基，使其复原。如：
（1）为了防止—OH被氧化可先将其酯化；
（2）为保护碳碳双键不被氧化可先将其与HBr加成或与水加成；
（3）为保护酚羟基，可先用NaOH溶液使转化为，再通入CO2使其复原。
6、官能团的改变
①利用官能团的衍生关系进行衍变，如
R—CH2OHeq \(,\s\up11(O2),\s\d4(H2))R—CHOeq \(――→,\s\up7(O2))R—COOH；
②通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如
CH3CH2OHeq \(――――→,\s\up11(消去),\s\d4(－H2O))CH2==CH2eq \(――→,\s\up11(加成),\s\d4(＋Cl2))Cl—CH2—CH2Cleq \(――→,\s\up7(水解))HO—CH2—CH2—OH；
③通过某种手段改变官能团的位置，如
。
【变式演练】
【变式2-1】（2024·山西·模拟预测）化合物是一种降脂药物的中间体，其合成路线如图所示(部分反应条件已简化)。
已知：
回答下列问题：
（1）化合物A的名称为 。
（2）由B生成C的反应类型是 。C和B的合成顺序不能对换，其理由是 。
（3）化合物中的含氧官能团的名称为 。
（4）C转化为D的过程中加入的作用是 。
（5）E的结构简式为 。
（6）C的同分异构体有多种，同时满足下列两个条件的有 种，其中核磁共振氢谱有5组峰，且峰的面积之比为的同分异构体的结构简式为 。
①与溶液能发生显色反应 ②能发生银镜反应
【变式2-2】（2024·河南·二模）依喜替康是一种具有较强抗肿瘤活性的药物。以物质A为起始物，经过如下一系列反应转化，最终可得到依喜替康衍生物H。回答下列问题：
（1）A中含有官能团的名称为 。
（2）转化中使用了三氟乙酸()。酸性远强于酸性的原因为 。
（3）C的结构简式为 ；C→D的反应类型为 ，设计该步骤的目
（4）的化学方程式为 。
（5）物质与互为同系物，其化学式为，则符合下列条件的物质Q的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①分子结构中除苯环外不含其他环，且苯环上只有三个取代基；
②分子结构中含有氨基和羧基()。
（6）已知。写出上述流程步骤中使用的试剂M的结构简式： 。
题组03 以“半推半知”为主要形式的的有机推断
【例3-1】（2024·贵州·高考真题）氨磺必利是一种多巴胺拮抗剂。以下为其合成路线之一(部分试剂和条件已略去)。
回答下列问题：
（1）Ⅰ的结构简式是 。
（2）Ⅱ含有的官能团名称是磺酸基、酯基、 和 。
（3）Ⅲ→Ⅳ的反应类型是 ，Ⅵ→Ⅶ的反应中的作用是 。
（4）Ⅴ是常用的乙基化试剂。若用a表示Ⅴ中的碳氢键，b表示Ⅴ中的碳氢键，则两种碳氢键的极性大小关系是a b(选填“>”“