2025化学步步高二轮专题复习专题八　大题突破4　有机合成与推断综合题的分析应用

有机合成与推断综合题的分析应用有机综合题常见推断方法1.以特征产物为突破口来推断碳骨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骨架结构。有机物取代产物越少或相同化学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骨架结构的对称性而快速进行解题。(4)由加氢后的碳骨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。2.根据关键数据推断官能团的数目(1)—CHO(2)2—OH(醇、酚)H2，2—COOHH2。(3)2—COOHCO2，—COOHCO2。(4)—C≡C—。(5)RCH2OHCH3COOCH2R。(Mr)(Mr+42)3.根据新信息类推(1)丙烯α⁃H被取代的反应：CH3—CHCH2+Cl2Cl—CH2—CHCH2+HCl。(2)共轭二烯烃的1，4⁃加成反应：①CH2CH—CHCH2+Br2→；②+。(3)烯烃被O3氧化：R—CHCH2R—CHO+HCHO。(4)苯环侧链的烃基(与苯环直接相连的碳原子上含有氢原子)被酸性KMnO4溶液氧化：。(5)苯环上的硝基被还原：。(6)醛、酮的加成反应(加长碳链，—CN水解得—COOH)：①CH3CHO+HCN；②+HCN；③CH3CHO+NH3(制备胺)；④CH3CHO+CH3OH(制半缩醛)。(7)羟醛缩合：+。(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'MgX→。(9)羧酸分子中α⁃H被取代的反应：RCH2COOH+Cl2+HCl。(10)羧酸用LiAlH4还原时，可生成相应的醇：RCOOHRCH2OH。(11)酯交换反应(酯的醇解)：R1COOR2+R3OH→R1COOR3+R2OH。1.(2024·河北，18)甲磺司特(M)是一种在临床上治疗支气管哮喘、特应性皮炎和过敏性鼻炎等疾病的药物。M的一种合成路线如下(部分试剂和条件省略)。回答下列问题：(1)A的化学名称为。

(2)B→C的反应类型为。

(3)D的结构简式为。

(4)由F生成G的化学方程式为。

(5)G和H相比，H的熔、沸点更高，原因为

。

(6)K与E反应生成L，新构筑官能团的名称为。

(7)同时满足下列条件的I的同分异构体共有种。

(a)核磁共振氢谱显示为4组峰，且峰面积比为3∶2∶2∶2；(b)红外光谱中存在CO和硝基苯基()吸收峰。其中，可以通过水解反应得到化合物H的同分异构体的结构简式为。

答案(1)丙烯酸(2)加成反应(3)(4)+HNO3+H2O(5)H分子中存在羟基，能形成分子间氢键(6)酰胺基(7)6解析由图可知，A与CH3OH发生酯化反应生成B，则A的结构简式为CH2CHCOOH；B与CH3SH发生加成反应生成C()；C在碱性条件下发生水解反应，酸化后生成D()；D与SOCl2发生取代反应生成E()；由F的分子式及F转化为G的条件可知，F为；F发生硝化反应生成G，结合I的结构简式为知，G为；G在一定条件下反应生成H()；H与发生取代反应生成I()；I与CH3CH2ONa发生反应生成J()；J发生硝基的还原生成K()；K与E发生取代反应生成L；L与反应生成M。(7)I的分子式为C9H9NO4，其不饱和度为6，其中苯环占4个不饱和度，CO和硝基各占1个不饱和度，因此满足条件的同分异构体中除了苯环、CO和硝基之外没有其他不饱和结构。由题给信息，结构中存在“”，根据核磁共振氢谱中峰面积之比为3∶2∶2∶2可知，结构中不存在羟基、存在甲基，结构高度对称，硝基苯基和CO共占用3个O原子，还剩余1个O原子，因此剩余的O原子只能插入两个相邻的C原子之间。不考虑该O原子，碳架异构有2种，且每种都有3个位置可以插入该O原子，如图：，(序号表示插入O原子的位置)，符合题意的同分异构体共有6种。其中，能够水解生成H()的结构简式为。2.(2024·湖南，17)化合物H是一种具有生物活性的苯并呋喃衍生物，合成路线如下(部分条件忽略，溶剂未写出)：回答下列问题：(1)化合物A在核磁共振氢谱上有

组吸收峰。(2)化合物D中含氧官能团的名称为、。

(3)反应③和④的顺序不能对换的原因是

。

(4)在同一条件下，下列化合物水解反应速率由大到小的顺序为(填标号)。

①②③(5)化合物G→H的合成过程中，经历了取代、加成和消去三步反应，其中加成反应的化学方程式为。

(6)依据以上流程信息，结合所学知识，设计以和Cl2CHOCH3为原料合成的路线(HCN等无机试剂任选)。答案(1)6(2)醛基醚键(3)防止酚羟基被氧化(4)①③②(5)(6)解析(1)由A的结构可知，A有6种等效氢，即核磁共振氢谱上有6组吸收峰。(4)中F的电负性很强，—CF3为吸电子基团，使—OOCH中C—O更易断裂，水解反应更易进行，中—CH3是斥电子基团，使—OOCH中C—O更难断裂，水解反应更难进行，因此在同一条件下，化合物水解反应速率由大到小的顺序为①③②。(5)化合物G→H的合成过程中，G发生取代反应，羟基上的H被—CH2COCH3取代得到，中的醛基发生加成反应得到，中的羟基发生消去反应得到H。(6)和Cl2CHOCH3在TiCl4的作用下发生类似反应⑥的反应得到，与HCN加成得到，在酸性条件下水解得到，再发生缩聚反应得到，具体合成路线见答案。3.(2023·湖北，17)碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一。某同学从基础化工原料乙烯出发，针对二酮H设计了如下合成路线：回答下列问题：(1)由A→B的反应中，乙烯的碳碳键断裂(填“π”或“σ”)。

(2)D的同分异构体中，与其具有相同官能团的有种(不考虑对映异构)，其中核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为9∶2∶1的结构简式为。

(3)E与足量酸性KMnO4溶液反应生成的有机物的名称为、。

(4)G的结构简式为。

(5)已知：，H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环结构，主要产物为I()和另一种α，β⁃不饱和酮J，J的结构简式为。若经此路线由H合成I，存在的问题有(填标号)。

a.原子利用率低 b.产物难以分离c.反应条件苛刻 d.严重污染环境答案(1)π(2)7(3)乙酸丙酮(4)(5)ab解析(2)D为()，分子式为C5H12O，含有羟基的同分异构体分别为、、、、(D自身)、、、共8种，除去D自身，还有7种同分异构体，其中核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为9∶2∶1的结构简式为。(3)E为，酸性高锰酸钾可以将双键氧化断开，生成和。(5)根据已知反应特征可知，H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环结构，主要产物为I()和J()。若经此路线由H合成I，会同时产生两种不饱和酮，二者互溶，难以分离，导致原子利用率低。

题型突破练(A)[分值：50分]1.(11分)(2024·江西赣州二模)有机化合物H是合成药物盐酸维拉帕米的重要中间体，其合成路线如下。(1)A分子中所含官能团的名称为，D生成E的反应类型为。

(2)(CH3O)2SO2(3)A~E中含有手性碳原子的化合物是(填字母)。化合物G中的C原子的杂化方式有种。

(4)化合物F的结构简式为。

(5)由C生成D的化学方程式为

。

(6)仅含一种官能团的芳香族化合物W是B的同分异构体，1molW能与2molNaOH溶液发生反应，W共有种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比为6∶2∶1∶1的结构简式为(任写一种)。

答案(1)(酚)羟基、醚键取代反应(2)硫酸二甲酯(3)E3(4)BrCH2CH2CH2Cl(5)+NaCN+NaCl(6)17、(任写一种)解析根据C的结构简式和C到D的转化条件并结合D的分子式可知，D的结构简式为，由E、G的结构简式可知，F的结构简式为BrCH2CH2CH2Cl。(6)已知B的分子式为C8H10O2，仅含一种官能团的芳香族化合物W是B的同分异构体，1molW能与2molNaOH溶液发生反应即含有2个酚羟基，则若含有3个取代基即—OH、—OH和—CH2CH3，共有6种位置关系，若含有4个取代基即2个—OH和2个—CH3，则有11种位置关系，即W共有6+11=17种，其中核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比为6∶2∶1∶1的结构简式为、。2.(10分)斑蝥素是斑蝥的有效成分，现代药理研究表明斑蝥素对肝癌、胃癌、肺癌等多种癌症均有抑制作用，斑蝥素的一种合成路线如下(部分试剂和条件略去)。已知：在有机合成中，极性视角有助于我们理解一些反应历程。例如受酯基吸电子作用影响，酯基α碳上的C—H极性增强，易断裂，在碱性条件下，与另一分子酯发生酯缩合反应：(1)A的化学名称是。

(2)A→B的反应类型为。

(3)B→C中，根据酯缩合机理还会生成一种与C互为同分异构体的副产物K，请从极性视角分析生成K更容易的原因为。

(4)已知H为五元环结构，写出H的结构简式：。

(5)J中含有个手性碳原子。

(6)写出同时满足下列条件的化合物J的一种同分异构体的结构简式：。

a.含苯环；b.最多能与2倍物质的量的NaOH反应；c.能发生银镜反应；d.不含—O—O—；e.核磁共振氢谱表明分子中有4种不同化学环境的氢原子。答案(1)丙烯酸甲酯(2)加成反应(3)产物K()中S相对C电负性大，使得其α碳上的C—H极性增强，更容易断裂(4)(5)4(6)、(任意一个即可)解析由图知，A(H2CCHCOOCH3)与(HS—CH2COOCH3)发生加成反应生成B()，B在碱性条件下生成C()，C与HCN发生加成反应生成D()，D在POCl3条件下发生消去反应生成E()，E在HCl/CH3COOH条件下发生水解反应生成F()，F在SOCl2条件下脱水生成G，由分子式得到G为，G与H(C4H4O)反应生成I，由I和H的分子式推出H为，I再反应生成J，据此解答。(5)J()的结构简式中*标注的为手性碳，共含有4个手性碳原子。3.(11分)(2024·山西晋城模拟)二联吡啶铂(Ⅱ)配合物(H)在传感器中有重要应用，一种合成路线如图。回答下列问题：已知：R1NH—NH2+RCHOR1NH—NCHR+H2O(1)有机物D中含有官能团的名称为。

(2)写出A→B的反应方程式：，

该反应的反应类型为。

(3)试剂b的结构简式为。

(4)C8H17Br的同分异构体有多种，其中含有两个甲基的结构有种(不考虑立体异构)。

(5)B2Pin2的结构为，可由频哪醇()和四(二甲氨基)二硼合成制得，频哪醇在浓硫酸作用下，加热，可制得分子式为C12H24O2的物质，写出其结构：。

(6)请从物质结构角度分析有机物G能与HCl反应的原因：

。

答案(1)醛基、碳溴键(2)取代反应(3)(4)12(5)(6)G结构中的N原子有孤电子对，分子偏碱性，能和酸性的HCl发生反应解析结合C的结构简式及B→C的反应条件，可推知B为，则A→B为溴代反应，结合A的分子式，可知A为；结合E→F的结构简式，则试剂a应为；F→G发生已知条件的反应，则试剂b为。(4)C8H17Br的同分异构体中，含有两个甲基，且含有溴原子(箭头代表溴原子的位置)：，，，，，共12种。(5)频哪醇()在浓硫酸作用下，加热，可制得分子式为C12H24O2的物质，不饱和度为1，说明是两个频哪醇分子脱水成环状醚，所以C12H24O2的结构为。4.(18分)(2024·河南高三联考)以A和芳香烃E为原料制备除草剂茚草酮中间体(I)的合成路线如下：(1)I中除碳碳双键外的官能团的名称为；C中共平面的原子最多有个。

(2)D+H→I的反应类型为。

(3)D中碳原子的杂化轨道类型有；A中电负性最大的元素为(写元素名称)。

(4)写出F→G的化学方程式：

。

(5)B的同分异构体中，满足下列条件的结构有种；

①含有苯环；②与FeCl3溶液发生显色反应；③含有2个甲基，且连在同一个碳原子上。其中，核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比为6∶2∶2∶1的结构简式为。

(6)利用原子示踪技术追踪G→H的反应过程如下：根据上述信息，写出以乙醇和为原料合成的路线(无机试剂任选)。答案(1)酮羰基、碳氯键17(2)取代反应(3)sp2、sp3氧(4)+2CH3CH2OH+2H2O(5)13(6)CH3CH2OHCH3COOHCH3COOC2H5(或CH3CH2OHCH3CHOCH3COOHCH3COOC2H5)解析A发生加成反应生成羟基得到B，B发生消去反应生成碳碳双键得到C，C发生取代反应生成D；结合G的结构简式可知，E为邻二甲苯，F为，F发生酯化反应生成G，G转化为H，D和H发生取代反应生成I和HCl。(5)B除苯环外还有1个氯、3个碳、1个氧，其同分异构体中，满足下列条件：①含有苯环；②与FeCl3溶液发生显色反应，含酚羟基；③含有2个甲基，且连在同一个碳原子上，若含有—OH、—CCl(CH3)2，则有邻、间、对3种；若含有—OH、—CH(CH3)2、—Cl，则有10种情况，共13种；其中核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比为6∶2∶2∶1的结构简式为。题型突破练(B)[分值：50分]1.(18分)(2024·湖北三模)颠茄酮是合成麻醉剂阿托品的重要原料。20世纪初，化学家维尔施泰特通过十余步反应合成颠茄酮，但总产率仅有0.75%，部分合成步骤如下：十几年后，化学家罗宾逊改进了合成思路，仅用3步反应便完成合成，总产率达90%。主要合成步骤如下：已知：(1)I的名称为；J中含有官能团的名称为。

(2)C→D、G→颠茄酮的反应类型分别为、。

(3)B→C转化的第①步反应中，B的碳碳(填“σ”或“π”)键断裂。第②步反应的化学方程式为。

(4)颠茄酮的分子式为。K的结构简式为。

(5)写出一种同时满足以下条件的颠茄酮的同分异构体的结构简式：。

①属于酰胺类物质②核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积之比为9∶2∶2③能使溴的四氯化碳溶液褪色答案(1)甲胺酮羰基、羧基(2)加成反应(或还原反应)氧化反应(3)π(4)C8H13NO(5)(或)解析(3)σ键的键能大于π键，B→C转化的第①步反应中，B的碳碳π键断裂。第①步是加成反应，产物为，第②步是与(CH3)2NH发生取代反应生成和HBr。(4)根据颠茄酮的结构简式可知，颠茄酮的分子式为C8H13NO。根据题目信息，K生成颠茄酮为脱羧反应，由颠茄酮逆推，可知K的结构简式为。(5)①属于酰胺类物质，含有酰胺键；②核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积之比为9∶2∶2，说明含有三个等效的甲基；③能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明含有碳碳不饱和键，符合条件的颠茄酮的同分异构体有、。2.(10分)(2024·湖南长郡中学模拟)化合物I是合成唑啉酮类除草剂的一种中间体，其合成路线如下。已知：ⅰ.；ⅱ.—NH2+；ⅲ.R1—COOH+R2NH2。(1)A→B反应所需的试剂和条件是。

(2)已知：2CH3COOH→a+H2O。C→D的化学方程式为。

(3)由C合成F的过程中，C→D的目的是。

(4)G→H的化学方程式为。

(5)符合下列条件的D的同分异构体有种。

①苯环上有两个对位取代基，其中一个为氟原子；②属于酰胺类化合物；③不考虑立体异构。(6)化合物I的另一种合成路线如下：已知：+R3NH2+R2—OH①K的结构简式为。

②M→I的过程中，还可能生成高分子N。写出N的一种结构简式：。

答案(1)浓硝酸、浓硫酸、加热(2)++CH3COOH(3)保护氨基(4)+(5)5(6)①②(或)解析根据A的分子式以及D的结构简式可知，A为，A中F原子邻位的氢被硝基取代，生成B()，B与氢气反应，硝基被还原，生成C()，C与试剂a反应生成D，已知2CH3COOH→a+H2O，则试剂a为，D与反应生成E，结合E的分子式可知，E为，E发生水解反应生成F()，F发生已知ⅰ中的反应生成G()，G与试剂b发生已知ⅱ中的反应生成H，结合H的分子式可知，H为，试剂b为CH3COCOOH，H再发生已知ⅲ的反应生成I。(5)D为，符合下列条件的D的同分异构体：①苯环上有两个对位取代基，其中一个为氟原子；②属于酰胺类化合物，则含—CONH—；③不考虑立体异构；含有2个取代基，除氟原子外，对位基团可以为—CONHCH3、—CH2CONH2、—CH2NHCOH、—NHCOCH3、—N(CH3)COH，共5种。(6)①M与发生已知信息的反应生成I，则M为，L异构化得到M，K与NH3先发生加成反应再发生消去反应生成L，则K为。②M生成I的过程中可能生成或，或可以发生缩聚反应生成高分子或。3.(11分)(2024·山东，17)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.R1—CHOR1CH2NHR2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6∶6∶1)，其结构简式为。

(5)C→E的合成路线设计如下：CG(C14H11NO)E试剂X为(填化学式)；试剂Y不能选用KMnO4，原因是

。

答案(1)取代反应(2)(3)醛基1(4)(5)NaOH水溶液G中的—CH2OH会被KMnO4氧化为—COOH，无法得到E解析结合已知Ⅰ和F中苯环的连接特点，可逆向推出A为，B为，对比B