有机推断与合成路线（讲）-2023年高考化学二轮复习讲练测（新高考专用）（解析版）

专题17有机推断与合成路线

公考纲考情

1.有机化合物的组成与结构：（1）能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式；

（2）了解常见有机化合物的结构；了解有机化合物分子中的官能团，能正确地表示它们的结构；（3）了解确定有机

化合物结构的化学方法和物理方法（如质谱、红外光谱、核磁共振氢谱等）；（4）能正确书写有机化合物的同分异

构体（不包括手性异构体）；（5）能够正确命名简单的有机化合物；（6）了解有机分子中官能团之间的相互影响。

2.炫及其衍生物的性质与应用：（1）掌握烷、烯、快和芳香煌的结构与性质；（2）掌握卤代煌、醇、酚、醛、

竣酸、酯的结构与性质，以及它们之间的相互转化；（3）了解蜂类及衍生物的重要应用以及炫的衍生物的合成方

法；（4）根据信息能设计有机化合物的合成路线。

3.糖类、氨基酸和蛋白质：（1）了解糖类、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点、主要化学性质及应用；（2）了

解糖类、氨基酸和蛋白质在生命过程中的作用。4.合成高分子：（1）了解合成高分子的组成与结构特点；能依据

简单合成高分子的结构分析其链节和单体；（2）了解加聚反应和缩聚反应的含义；（3）了解合成高分子在高新技术

领域的应用以及在发展经济、提高生活质量方面中的贡献。

合考点梳理

高频考点一常见有机物及官能团的主要性质

有机物通式官能团主要化学性质

烷煌C"H2〃+2无在光照时与气态卤素单质发生取代反应

\/（1）与卤素单质、比或H2。等发生加成

烯烧Cm2rtc=c

/\反应

焕煌C-2—C三C—（2）被酸性KMnCU溶液等强氧化剂氧化

一卤代煌：（1）与NaOH水溶液共热发生取代反应生成醇

卤代燃—X（X表示卤素原子）

R—X（2）与NaOH醇溶液共热发生消去反应

（1）与活泼金属反应产生H2

（2）与卤化氢或浓氢卤酸反应生成卤代煌

一元醇：

醇醇羟基一OH（3）脱水反应：乙醇

R—OH

140℃分子间脱水生成酸

」70℃分子内脱水生成烯

(4)催化氧化为醛或酮

(5)与段酸或无机含氧酸反应生成酯

\/

醛R—O—R-c—o—c—性质稳定，一般不与酸、碱、氧化剂反应

酸键/

(1)有弱酸性，比碳酸酸性弱

(2)与浓溟水发生取代反应，生成白色沉淀2,4,6-

酚OOH酚羟基一OH三澳苯酚

(3)遇FeCb溶液呈紫色(显色反应)

(4)易被氧化

(1)与此发生加成反应生成醇

00

醛1II(2)被氧化剂(Ch、多伦试剂、斐林试剂、酸性高铳

R—C—H醛基—C—H

酸钾等)氧化为陵酸

(1)具有酸的通性

0()(2)与醇发生酯化反应

竣酸IIII

R—C—OH竣基―C_OH(3)不能与比发生加成反应

(4)能与含—NH2的物质生成含肽键的酰胺

0O(1)发生水解反应生成较酸和醇

酯1II

R—JO-酯基一C-OR(2)可发生醇解反应生成新酯和新醇

O

RCH(NH2)C氨基一NH2

氨基酸II

OOH竣基—COOH两性化合物，能形成肽键一NH—

(1)具有两性

0

II(2)能发生水解反应

结构复杂无肽键一C—NH一

蛋白质(3)在一定条件下变性

通式氨基一NH2

(4)含苯基的蛋白质遇浓硝酸变黄发生颜色反应

竣基一COOH

(5)灼烧有特殊气味

羟基一0H(1)氧化反应，含醛基的糖能发生银镜反应(或与新

醛基一CHO制氢氧化铜反应)

糖C„(H2O)„,

()(2)加氢还原

II_

翔基一C一(3)酯化反应

(4)多糖水解

(5)葡萄糖发酵分解生成乙醇

RC00CH2

10(1)水解反应(在碱性溶液中的水解称为皂化反应)

油脂R'COOCHII

1酯基—c一°R(2)硬化反应

RWC(X)CH2

高频考点二合成路线的分析与设计

1.有机合成中官能团的转变

(1)官能团的引入(或转化)

\/

c=c

—OH\+H2O；R—X+H2O；R—CHO+H2；RCOW+H2；

R—COOR'+H2O；多糖水解

—X烷烧+X2；烯(快)煌+X2或HX；R—OH+HX

官能团\/

c=cR—OH和R—X的消去；焕烧不完全加成

的引入/\

—CHO某些醇氧化；烯垃氧化；焕烧水化；糖类水解

R—CHO+Ch;苯的同系物被强氧化剂氧化;较酸盐酸化;R—COOR/

—COOH

+H2O

—COO—酯化反应

(2)官能团的消除

①消除双键：加成反应。

②消除羟基：消去、氧化、酯化反应。

③消除醛基：还原和氧化反应。

(3)官能团的保护

被保护的

被保护的官能团性质保护方法

官能团

①用NaOH溶液先转化为酚钠，后酸化重新转化为酚：

^2X()11NaOH溶液

易被氧气、臭氧、双氧水、酸

H

酚羟基

性高锌酸钾溶液氧化②用碘甲烷先转化为苯甲醛，后用氢碘酸酸化重新转化

CH3I

为酚：'"/HI

易被氧气、臭氧、双氧水、酸

氨基先用盐酸转化为盐，后用NaOH溶液重新转化为氨基

性高铳酸钾溶液氧化

易与卤素单质加成，易被氧

用氯化氢先通过加成转化为氯代物，后用NaOH醇溶液

碳碳双键气、臭氧、双氧水、酸性高镭

通过消去反应重新转化为碳碳双键

酸钾溶液氧化

"一A、4,田《'XcHOCH3cH20H

乙醇(或乙—醇)加成保护：\=/—:>

醛基易被氧化0c2H5

CXCH0

2.增长碳链或缩短碳链的方法

举例

2cH三CH―>CH2=CH—C=CH

2R—Cl-^R—R+2NaCI

OH

…F3cHzMgBy屋HCH2cH3

CH3cH3H/H20)

HCNH

R—Cl------>R—CN-T1T-1T20VR—COOH

OHOH

|H卜

CHSCHO-SCHS-CH-CN-^CHS-C'H-COOH

nCH2=CH2^SCH2—CH2

增长碳链

I

HCH2=CH—CH=CH2^S

CH2—CH=CH—CH2

OH

2cH3cHo'aOH稀溶脾CH3cH—CH2cH()

+R-Cl-^&+HC1

O+CLLR3O1R+HG

(产OH

IIJHfVcHiOH

1VzJ2+(〃—DH2O

0

ICaO

R-C—()—Na__^NaCO

缩短碳链+NaOHRH+23

03

Ri—CH=CH—R27n7H^)RICHO+R2CHO

3.常见有机物转化应用举例

(1)

CH3COOCH2CH3

⑵

NaOH/OO0O

C&=CH22fH2-CH2*CH2-CH2叫H-X-工心HO-&&OH

cici8H1AH

浓破酸

OO1

CH.-O-CHO-C-C-O-CH2CH2OH

CH,-O-C?9I催化剂

gHO4C-C-O-CH2cH2-0+H

(3)

OHO

CHtMgBrI[O]

CH3cHO•CH3—CH-CH3--------CH.3—C-CH,

n/HjO

浓硫酸]△

+CH2—CHtv催化剂CH2=CH—CH3CH^H—CH.C1

|HCI螂

3

CH.,—CH—CH3

Cl

OHO()

“U…cNaOH稀溶液CH3—CH—CH2—C—H浓硫酸CH3—CH-CH—C—H

4.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

(1)以熟悉官能团的转化为主型

如：以CH2=CHCH3为主要原料(无机试剂任用)设计CH3CH(OH)COOH的合成路线流程图(须注明反应条

件）。

CH3—CH—CH2CH3—CH—CH2CH3—c—CHO

CbIINaOH/H2OIIO2/CuIIO2

ClClOHOH

CH2=CHCH3---△*△)

CH3—c—COOHCH3—CH—C'OOH

H/NiI

2OH

（2）以分子骨架变化为主型

CH2COOCH2CH3

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+NaCN->R—CN+NaBr

（3）陌生官能团兼有骨架显著变化型（常为考查的重点）

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ABC

CH2CH2NH2

D多巴胺

入NH2

设计以苯甲醇、硝基甲烷为主要原料制备苯乙胺（V）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。（碳架的变化、官能团的变化；硝基引入及转化为氨基的过

程）

高频考点二有机合成与推断

1.根据反应条件推断反应物或生成物

(1)“光照”为烷燃的卤代反应。

(2)“NaOH水溶液、加热”为R—X的水解反应，或酯(口一C一°R‘)的水解反应。

(3)“NaOH醇溶液、加热”为R—X的消去反应。

(4)“HNC>3(浓H2soQ”为苯环上的硝化反应。

(5)“浓H2so4、加热”为R—0H的消去或酯化反应。

(6)“浓H2SO4、170"C”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)使滨水褪色，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(侧链煌基中与

苯环直接相连的碳原子上必须含有氢原子)。

(3)遇FeCb溶液显紫色或加入浓滨水出现白色沉淀，表示该物质分子中含有酚羟基。

(4)加入新制Cu(0H)2悬浊液并加热，有石专红色沉淀生成(或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现)，表示该

物质中含有一CHO。

(5)加入金属钠，有H?产生，表示该物质分子中可能有一0H或一COOH。

(6)加入NaHCCh溶液有气体放出，表示该物质分子中含有一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

氧化成醛

分子中含有CH20H

或竣酸

氧化成酮

醇分子中含有—CH—0H

分子中含有—jH

⑵由消去反应的产物可确定“一OH”或“一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较酸；根据酯的结构，可确定

—0H与一COOH的相对位置。

4.根据关键数据推断官能团的数目

2[AgNH32L八

----------->2Ag

(1)—CHO,

^2^CU2O

(2)2—OH(醇、酚、竣酸)盘我以；

cccijNa2co3NaHCO?

(3)，—CUIJH---------—CUUH1>

BrBrBrBr

、/ii41

c=c-。—C—II

(4)Z'工II电_CW——BrBr;

CH3COOH

(5)RCH2OH—gt^-^CHsCOOCHoRo

(Mr)(M+42)

5.根据新信息类推

高考常见的新信息反应总结如下

⑴丙烯a-H被取代的反应：CH3-CH=CH2+Cl2—Cl—CH2—CH=CH2+HC1O

(2)共辗二烯垃的1,4-加成反应：

CH2—CH=CH—CH2

BrBr

@CH2=CH—CH=CH2+Br2

①。3

(3)烯燃被。3氧化：R—CH=CH2-®7R»R—CHO+ECHO«

（4）苯环侧链的炫基（与苯环相连的碳原子上含有氢原子）被酸性KMnO4溶液氧化:

NONH

A.2A2

(5)苯环上的硝基被还原：'/%_出1J。

(6)酸、酮的加成反应(加长碳链，一CN水解得一COOH)：

OH

、L.

①CH3cHO+HCN―>CH3CH—CN.

OH

I

oCHs—c—CN

②CH3c―CH3+HCN图1郊CHs.

OH

③CH3cHO+NH3鲤^CH3—CH—NH2

（作用：制备胺）；

OH

@CH3CHO+CH3OH^^^^CH3—CH一8H3

（作用：制半缩醛）。

RiOHRi

III

OH—C—CHOR—CH—C—CHO

⑺羟醛缩合：，俚当

R—'H+R2Rzo

（8）醛或酮与格氏试剂（R，MgX）发生加成反应，所得产物经水解可得醇:

R-CT)R—C—OMgX

水

I解H

H+R，MgX―>

（9）粉酸分子中的a-H被取代的反应:

RCHCOOH

RCIhCOOH+Ch^S1Cl

+HCL

(10)我酸用LiAlE还原时，可生成相应的醇:

RCOOH^^RCHoOH«

(11)酯交换反应(酯的醇解):

R1COOR2+R30H—>R,COOR3+R2OH»

题型一有机推断综合

例1.(2022•北京卷)碘番酸可用于X射线的口服造影液，其合成路线如图所示。

A[O]B

（C4H8。）（C4H8。2）

EG

（C7H6O）（CiiHnNO0

1C1调节pHNaOH,Al

碘番酸

Ni催化剂

oo

nn

催化剂+H2o

已知：R-COOH+R-COOHeoe,

R-R

(1)A可发生银镜反应，其官能团为.

(2)B无支链,B的名称为.;B的一种同分异构体中只有一种环境氢,其结构简式为

(3)E是芳香族化合物，E——>F的方程式为

(4)G中有乙基，则G的结构简式为

(5)碘番酸中的碘在苯环不相邻的碳原了上，碘番酸的相对分了质量为571,J的相对分了质量为193。

则碘番酸的结构简式为

(6)通过滴定法来确定口服造影液中碘番酸的质量分数。

第一步取amg样品，加入过量Zn粉，NaOH溶液后加热，将I元素全部转为冷却，洗涤。

第二步调节溶液pH,用bmol-L」AgNC)3溶液滴定至终点，用去cmL。已知口服造影液中无其他含碘

物质，则碘番酸质量分数为

()

【答案】(1)醛基(2)①.丁酸②.[

57100cb

(6)--------%0/

【解析】由题给信息和有机物的转化关系可知，CH3CH2CH2CHO发生氧化反应生成CHKH2cH2coOH,

则A为CH3cH2cH2cHO、B为CH3cH2cH2coOH；CH3cH2cH2coOH发生信息反应生成

(lT<>

OO

,则D为IIII;在浓硫酸作用下，

CHcCH^H；—C-O-C—CW<HrHiCHta<CH­C-0-(—t

(Hi>■

与发烟硝酸共热发生硝化反应生成,则E为:；在催化剂作用下，

(X)H

CH=CCH,CHj

4■反应生成CH3cH2cH2co0H和,则G为

CHJH(H—(一。一(—•H•

NO2

(|XX)HC(X)H

I

CH=CCH2CH1CH=CCH2CH5

与在镇做催化剂条件下，与铝、氢氧化钠发生还原反应后，调节溶液pH

NO2

o

生成小、、川与氯化碘发生取代反应生成

（1）由分析可知，能发生银镜反应的A的结构简式为CH3cH2cH2CHO,官能团为醛基，故答案为：醛基;

（2）由分析可知，无支链的B的结构简式为CH3cH2cH2co0H,名称为丁酸，丁酸的同分异构体中只有

一种环境氢说明同分异构体分子的结构对称，分子中含有2个酸键和1个六元环，结构简式为，故答案为:

丁酸;

（3）由分析可知，ETF的反应为在浓硫酸作用下，，与发烟硝酸共热发生硝化反应生成一

■

和水，反应的化学方程式为+HN6―

A+H2O；

(4)由分析可知,

(5)由分析可知,

(6)

碘番酸的质量分数为

3a

【变式探究】（2022•山东卷）支气管扩张药物特布他林（H）的一种合成路线如下:

PhCHQ

+

C,HQHPhCH2clDH2O/H

A—2>B(CHO)COOCHEG/OJ

910425△

K2cO3NaH

PhCH2O

BrH2

2FC风产G&风NOJ

CHjCOOHPd-C

已知:

K,CO,H,

:

IPhOH+PhCH2Cl-―修PhOCH2Ph-pdPhOHPh-=

o

RNaHCOOC2H5H2O/H*

II.、PhCOOC凡+R,〉CHCOOC凡------>.PhCOCH

ph△R'

R,R'=H，烷基，酰基

H

HLRBr+(NHCH2Ph―7H条件》N-CH2Ph小、

区水2=烷基

R.

回答下列问题:

(1)A-B反应条件为；B中含氧官能团有.种。

(2)B-C反应类型为,该反应的目的是

(3)D结构简式为.;E-F的化学方程式为.

(4)H的同分异构体中，仅含有-OCH2cH3、-NH?和苯环结构的有种。

(5)根据上述信息，写出以4—羟基邻苯二甲酸二乙酯为主要原料制备合成的路线.

【答案】(1)浓硫酸,加热2(2)取代反应保护酚羟基

00

OCHiSr

CHQOOH

(3)CH3COOC2H5A+Br2+HBr(4)6

pOH

HO：

cooc八K2CO3.4.•，：，，，A•<

(5)

805.曲威aCH3CH2COOC2H5H2OH

02

【解析】由c的结构简式和有机物的转化关系可知，在浓硫酸作用下,与乙醉共热发生酯化反

COOH

应生成，则A为、B为;在碳酸钾作用下phCH2cl发生取代反

MO乂，

应生成A

与CH3coOC2H5发生信息II反应生成,则D为

ItHjCO

o

;在乙酸作用下八OCH’与澳发生取代反应生成

CH3coOC2H5、E为

pilHjCO的电8人d^OCHa

000

cCHflr

,则F为rX,；一定条件下广与（CH3）3CNHCH2Ph发生取代反应

，AS

pW41C0^0CHJ^

00CH1P*o

CCMjNfCMihCCMjNfCHshCCHjN|CH]>>

,则G为A；X,在Pd—C做催化剂作用下与氢气反应生成H。

COOKCOCCUS

（1）由分析可知，A-B的反应为在浓硫酸作用下，©与乙醇共热发生酯化反应生成（3和水；B

COOC,H,

的结构简式为为,含氧官能团为羟基、酯基，共有2种;

（2）由分析可知，B-C的反应为在碳酸钾作用与phCH2cl发生取代反应生成

COOC八

和氯化氢，由B和H都含有酚羟基可知，B-C的目的是保护酚羟基;

phHjCt/^^OCHa

（3）由分析可知，D的结构简式为CH3coOC2H5；E—F的反应为在乙酸作用下与溟发生

0o

CCHA'CCj

,「CH^COOH、

取代反应生成和浜化氢，反应的化学方程式为+Br2-------2--------->

0

CCH^ar

+HBr；

（4）H的同分异构体仅含有-OCH2cH3和-NH2可知，同分异构体的结构可以视作

OCH7cHi

0cM-分子中苯环上的氢原子被—NH?取代所得结构，所得结构分别有1、3、2,共有6种;

(5)由题给信息可知，以4—羟基邻苯二甲酸二乙酯制备的合成步骤为在碳酸钾作用下

COOCjM,phHjCO

与phCHzCl发生取代反应生成发生取代反应生成发生信

COOCjMa

题型二有机合成综合

例2.(2022・湖北卷)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：

Fy^Y^COOHCH30HrFy'y^cOOC%W.C

浓H2sO4有机强碱(GoH&FBr)

B

AH2C=CHCH2Br有机强碱

y

F、/\?V°_Pd配合物1)[(CH3)2CHCH2]2A1H?

碱Tjl°2)NaIO/Ru催化剂Vy^COOCH3

FED

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o

(4)DfE的过程中，被还原的官能团是，被氧化的官能团是o

(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AfD、DfE和EfF的产率分别为70%、82%和80%,则AfF的总产率为

(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：

/^—B(OH)2/_\Pd配合物/=\/==\C00CH

反应①：QT+Br-^-COOCH3--------碱fO^O~3

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-l(结构如下图所

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。

HIH

S-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

【答案】(1)取代反应(或酯化反应)(2)5(3)COOCH

(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

【解析】A-B条件为甲醇和浓硫酸，该反应为酯化反应，B-C,条件为CH3I和有机强碱，结合C的分

子式以及D的结构简式可分析得出C的结构简式为FQ^COOCH3C与CH2=CHCH2Br发生取代反应生成D,

由E的结构可分析出，D中酯基被还原成醉羟基FTY4HQH,碳碳双键被氧化成竣基F.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。

(1)A-B条件为甲醇和浓硫酸，根据A和B的结构简式可分析出，该反应为酯化反应，属于取代反应;

(2)核磁共振氢谱的吸收峰数目等于有机物中氢元素的种类，即有多少种化学环境不同的氢原子，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)B与CMI反应生成C,结合D的结构简式可推测出C的结构筒式为FC^COOCHJ；

(4)E结构中存在环状酯结构，采用逆推的方式可得到F.CH;OH'存在竣基和醇羟基，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；

6

(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种氟代物，除去F本身，应为5种同分异构体;

（6）AfF的过程中，分成三步进行，且三步反应AfD、DfE和EfF的产率分别为70%、82%

和80%,贝I」AfF的产率=70%x82%x80%=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，所以最终其催化作用的依然为金属Pd。

【变式探究】6.（2022・辽宁卷）某药物成分H具有抗炎、抗病毒、抗氧化等生物活性，其合成路线如下：

回答下列问题：

（1）A的分子式为«

（2）在NaOH溶液中，苯酚与CH30cH2cl反应的化学方程式为。

（3）D——>E中对应碳原子杂化方式由变为,PCC的作用为

（4）F——>G中步骤ii实现了由到的转化（填官能团名称）。

（5）I的结构简式为o

（6）化合物I的同分异构体满足以下条件的有种（不考虑立体异构）；

i.含苯环且苯环上只有一个取代基

ii.红外光谱无酷键吸收峰

其中，苯环侧链上有3种不同化学环境的氢原子，且个数比为6：2：1