有机合成与推断（解析版）-高考化学热点题型专项复习训练

题型19有机合成与推断

目录

考向归纳

..................................................................................................................................................................................................1

【考向一】有机合成一一官能团的转变........................................................1

【考向二】有机合成一一碳链的增长与缩短....................................................4

【考向三】有机合成一一常见有机物的转化....................................................5

【考向四】有机合成一一合成路线设计.......................................................7

【考向五】有机推断一一根据条件确定官能团及反应...........................................9

【考向六】有机推断一一根据性质确定官能团或物质..........................................11

【考向七】有机推断一一根据特征产物确定碳骨架和官能团的位置.............................12

【考向八】有机推断一一根据关键数据推断官能团的数目......................................14

【考向九】有机推断一根据新信息类推.....................................................15

局考练场

................................................................................................................................................................................................18

01考向归纳

【考向一】有机合成——官能团的转变

,园画附画

【典例1】（2023上•河北•高三石家庄一中实验学校校联考期末）中国科学技术大学的龚流柱教授课题组首

次合成手性烯基衍生物（M）,结构如图所示。

HHClH

已知：1-氯丙烯有顺、反异构体，结构简式分别为〉=〈o下列有关M的叙述正确

HCH

ClCH33

的是

A.M中含氧官能团有3种B.M可被催化氧化生成醛基

C.M分子有顺、反异构体D.用钠可以证明M中含羟基

猴鹿越寤

有机合成一一官能团的转变

（1）官能团的引入（或转化）

引入的官能团引入方法

①煌、酚的取代；

卤素原子②不饱和嫌与HX、X2的加成；

③醇与氢卤酸（HX）反应

①烯煌与水加成；

②醛、酮与氢气加成；

羟基③卤代煌在碱性条件下水解；

④酯的水解；

⑤葡萄糖发酵产生乙醇

①某些醇或卤代燃的消去；

碳碳双键②焕煌不完全加成；

③烷煌裂化

①醇的催化氧化；

碳氧双键②连在同一个碳原子上的两个羟基脱水；

③含碳碳三键的物质与水加成

①醛基氧化；

竣基

②酯、肽、蛋白质的水解

（2）官能团的消除

①消除双键或三键：加成反应。

②消除羟基：消去、氧化、酯化反应。

③消除醛基：加成或还原和氧化反应。

④消除酯基、肽键、卤素原子：水解反应。

（3）官能团的保护

被保护的官能团被保护的官能团的性质保护方法

易被氧气、臭氧、双氧水、酸①用NaOH溶液先转化为酚钠，后酸化

酚羟基

性高镒酸钾溶液氧化重新转化为酚：

O）H£>（）Na

②用碘甲烷先转化为苯甲醴，后用氢碘

酸酸化重新转化为酚：

O0CH3

易被氧气、臭氧、双氧水、酸先用盐酸转化为盐，后用NaOH溶液重

氨基

性高镒酸钾溶液氧化新转化为氨基

易与卤素单质加成，易被氧用氯化氢先通过加成反应转化为氯代

碳碳双键气、臭氧、双氧水、酸性高镒物，待氧化后再用NaOH醇溶液通过消

酸钾溶液氧化去反应重新转化为碳碳双键

乙醇（或乙二醇）加成保护，后酸化重新转

化为醛：

易被氧气、银氨溶液、新制£yoCI'CI'on>

醛基CH

Cu（OH）2悬浊液氧化-/OCH

H+/He二、

OC2H5--

”圄圜演阑一j

【变式1-1］（2023上•黑龙江•高三牡丹江一中校考期末）如图是合成某种药物的中间类似物。下列有关说

法错误的是

HOOCH

0dA

A.该物质含有4种官能团并存在顺反异构，不存在手性碳原子

B.该物质在一定条件下能发生取代、加成、氧化、还原、加聚反应

C.核磁共振氢谱上共有9个峰

D.lmol该物质在一定条件下最多与7mol也反应、3moiNaOH反应

【变式1-2］（2023上•河北邯郸•高三磁县第一中学校考）如图所示是合成某种药物的中间体类似物。下列

有关该物质的说法错误的是

A.该物质含有3种官能团

B.该物质中的碳原子不可能全部共面

C.该物质能使澳的CC1,溶液褪色

D.1mol该物质最多与7moiH?发生加成反应

【考向二】有机合成——碳链的增长与缩短

'园蒯冏画

——〜

【典例2】(2023上•黑龙江哈尔滨•高三哈师大附中校考)格氏试剂(RMgX)与醛、酮反应是制备醇的重要途

径。Z的一种制备方法如图：

OM&gBrOH

CH3CH2MgBr|H2O|

CH3cHO---------------►CH3cHeH2cH3——►CH3cHeH2cH3

XYZ

下列说法不正确的是

A.以CH3coeH3、CH3MgBr和水为原料也可制得Z

B.Y分子与Z分子中均含有手性碳原子

C.Z易溶于水是因为Z分子与水分子之间能形成氢键

D.X中碳原子的杂化轨道类型为sp3和sp2

堀附霜

举例

2cH三CH—>CH2=CH—C三CH

Na

2R—Cl------>R—R+2NaCl

OH

1

「口「口cCH3cH2MgBrCH、CHCH,CH、

CH3cH0H+/H23

R—Cl------>R—CN-—>R—COOH

H2O

增长碳链

OHOH

HCNh+

CH3CHO>CH3—CH—CN>CH3—CH—COOH

H2O

OH

cz一口cNaOH稀溶液CHCH—CH,CHO

ZCrl3UrlU>32

Q+RY14Cha+HC1

,圄盅演麻

【变式2-1］（2023下•北京海淀）下列反应在有机合成中不熊用于增长碳链的是

A.乙酸丙酯的水解反应B.澳乙烷与NaCN的取代反应

C.乙醛与HCN的加成反应D.乙烯的加聚反应

【变式2-2］一定条件下，快煌可以进行自身化合反应。如乙焕的自身化合反应为

2H—C三C—H「定-条件一＞H—C三C—CH=CH?。下列关于该反应的说法不正确的是

A.该反应使碳链增加了2个碳原子B,该反应引入了新官能团

C.该反应属于加成反应D.该反应属于取代反应

【考向三】有机合成——常见有机物的转化

【典例3】（2023上•上海静安•高三上海市回民中学校考期中）化合物E是香料、染料的中间体，一种合成

路线如下。

COONaCOOH

Na2CO3NaCN/COOC2H5

C1CH2COOHaClCH2COONa.习4(/田

、③

①②CNCOOH④COOC2H5

固国©回国

回答下列问题。

（1）A中官能团名称为,②的反应类型是。：LmolA与NaOH热溶液充分反应，消耗NaOH的物质

的量为mol„

（2）反应④的化学方程式—。D与乙二醇反应产生聚酯的方程式—。

（3）写出与D互为同分异构体的含酯基的化合物的结构简式（2个）―。

CH2coOH

（4）写出以乙烯为原料（其他原料任选）制取丁二酸（|）的合成路线。合成路线常用的表示方式为:

CH2COOH

反应物c反应物

反应条件,……反应条件’

,堀附画籍

一■■~

常见有机物转化应用举例

(1)

住剂HC1

4CH2-CH2i^^CH2=CH2^±CH3CH2C1

NaOH/

乙醇，△NaOH/HO

△2

浓黑急H叫H摄氏CH唁H*H

浓硫酸]△

CH,COOCH,CH,

(2)

NaOH/00rni00

CH^CH^CHi-CH^CHj-CH^H-W-H—HO-Lt-OH

ClClOH।OH

浓硫酸1△

000

IIIIII

CH2-O-CHO-C-C-O-CH2CH2OH

CH2-O-C?9I

&HO+C-C-O-CH2CHrO^H

(3)

OH0

CH,MgBrI[0]II

CH3CHO口篇八»CH3—CH—CH3CH3—C—CH3

ri/ri2O

浓硫酸△

+CH2—CH^CH=CH—CH-^►CH=CH—CHCI

催化剂2，△屁13光照22

CH3—CH—CH3

Cl

00

II-H,0||

CH3cH0CH,—CH—CH,—C—H------CH3—CH=CH—C—H

【变式3-1】聚氯乙烯是生活中常用的塑料。工业生产聚氯乙烯的一种工艺路线如下:

工I」2-二氯乙烷|邓°；：30工|氯乙烯卜型吗聚国乙烯

反应①的化学方程式为,反应类型为;反应②的反应类型为=

【变式3-2](2023上•江西宜春•高二江西省丰城中学校考期末)E是合成某药物的中间体，其一种合成路线

如图：

uC1-ClOH0O

：

NaOH/HzQrKMnOq/H1CH30H

kJ△kJ△M浓硫酸/加赛V

CH2OHCHOCHOCOOHCOOCH3

ABCDE

(1)A中官能团的名称是、。

(2)AfB的反应条件和试剂是,反应方程式为o

(3)D玲E的反应类型是0

(4)写出BfC的化学方程式o

(5)E的分子式为。

(6)B的环上一澳代物有种，二漠代物有种(不考虑立体异构)

【考向四】有机合成——合成路线设计

【典例4】(2023•湖北武汉•华中师大一附中校考模拟预测)在无水环境中，醛或酮可在H+的催化下与醇发

生反应，其机理如下图所示。下列说法错误的是

+OH+0H+

\+H\++ROH\Z-H\z+H

C-0一-C-OH-——七;.c

//zOR/、0R

半缩醛(不稳定)

4-

\网0R

■H2O\++ROH\/-H\/OR

.4C

c-,yOR■/C\+

/'OR/zOR/、0R

缩醛(稳定)

A.加入干燥剂或增加H+的浓度，可提高醛或酮的平衡转化率

B.甲醛和聚乙烯醇(dC%—发生上述反应时，产物中可含有六元环结构

\\OR

C.总反应的化学方程式为C=0+2R0H."<+H20

//OR

D.在有机合成中，将醛转化为缩醛可保护醛基，缩醛再与水反应可恢复醛基

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

例如：请设计以CH2=CHCH3为主要原料（无机试剂任选）制备CH3CH（OH）COOH的合成路线流程图（须注

明反应条件）。

CH,=CHCH,-^CH,Na()H/H,()O,/Cu或Ag

CHCH.................—CH,—CH—CH------------------►CH—C—CHO

——|2△3||2△3||

Q

ClOHOH0

(),H,/NicH

43,丁

催伽,△CH—||c—COOH-△--CH)/I

OH

0

（2）以分子碳骨架变化为主型

例如：请以苯甲醛和乙醇为原料设计苯乙酸乙酯（C^CH《OOCH/H,）的合成路线流程图（须注明反应

条件）。

（3）陌生官能团兼有碳骨架显著变化型（多为考查的重点）

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。例如:

【变式4-1】对羟基苯甲醛是一种用途极广的有机合成中间体。两种主要工业合成路线如图所示。

路线1路线2

,__________________X_________________、,

CH20HCHOCH3

CIHCHONa°H>工。2催化剂〉J、，空气或氧气Al

C

LJ°H20Oii.H2SO4LJ催化剂O

OHOHOHOH

下列说法正确的是

A.苯酚和对羟基苯甲醇互为同系物

B.对羟基苯甲醇的一氯代物有4种（不考虑立体异构）

C.对甲基苯酚的同分异构体中含有苯环的有4种（不包括其本身）

D.对羟基苯甲醛中所有原子共平面

【变式4-2］（2023上•天津河西）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。下列属于最理想的“原子经济性反应”的是

A.用丙烯睛（CH2=CHCN）在酸性条件下水解制备丙烯酸的反应

B.乙醇的催化氧化

C.用乙醛发生羟醛缩合制备2-丁烯醛的反应

D.用环氧乙烷与水反应制备乙二醇的反应

【考向五】有机推断——根据条件确定官能团及反应

【典例5】（2023W套无锡）下列每个选项的甲、乙两个反应中，属于同一种反应类型的是

甲乙

A澳乙烷水解制备乙醇乙烯水化制备乙醇

B乙烯使澳水褪色乙烯使KMnO,溶液褪色

甲苯与KMnO4溶液反应生成

C甲苯燃烧

D苯与浓硝酸反应制备硝基苯苯与氢气反应生成环己烷

A.AB.BC.CD.D

1.根据反应条件确定可能的官能团及反应

反应条件可能的官能团及反应

①醇的消去（含有醇羟基）

浓硫酸/△

②酯化反应（含有羟基或竣基）

①酯的水解（含有酯基）

稀硫酸/△

②二糖、多糖的水解

①卤代煌的水解（含有一X）

NaOH溶液/△

②酯的水解（含有酯基）

NaOH醇溶液/△卤代燃的消去（含有一X）

H2/催化剂加成或还原含有碳碳双键、碳碳三键、醛基、翔基

Ch/Cu、加热醇羟基氧化[含有一CH（OH）—、—CH2OH]

Cl2(Br2)/Fe苯环上的取代反应

Cb（Br2）/光照烷煌或苯环上烷煌基的取代反应

【变式5-1】用丙醛制聚丙烯的过程中发生的反应类型为

①取代②消去③加聚④缩聚⑤氧化⑥还原

A.①④⑥B.⑤②③

C.②④⑤D.⑥②③

【变式5-2]（2023上•湖北•高三武汉二中校联考）在有取代基的苯环上发生取代反应，取代基有定位效应，

煌基、羟基、卤原子均为邻对位定位基，定位效应羟基强于卤原子，硝基为间位定位基。若苯环上连有不

同定位效应的取代基，则以邻对位取代基为主。下列事实和定位效应不相符合的是

CH3

为/CH3O2NX1^NO2

A.1丁与浓硝酸和浓硫酸的混合物在加热作用下，生成"了

OHBr

B.苯酚与澳水反应生成ifpr

Br

CH3

人/%人/Br

c.由合成（J，需要先引入硝基,再引入碳澳键

NO2

Br.Br

D.苯与足量液溟在FeBj催化下直接合成

Br

【考向六】有机推断——根据性质确定官能团或物质

阑厕冏隔

【典例6】（2023上•黑龙江大庆・高三大庆实验中学校考期末）我国科学家提出的聚集诱导发光机制已成为

研究热点之一，一种具有聚集诱导发光性能的物质，其分子结构如图所示。下列说法正确的是

A.分子中C原子有sp2、sp3两种杂化方式，N原子均为sp2杂化

B.分子中含有手性碳原子

C.该物质可发生取代反应、加成反应、消去反应

D.该物质既有酸性又有碱性

根据反应物性质确定可能的官能团或物质

反应物性质可能的官能团或物质

与NaHCCh溶液反应—COOH

与Na2cCh溶液反应—COOH、酚羟基

与Na反应—COOH、—OH

与银氨溶液反应产生银镜—CHO

与新制Cu（OH）2悬浊液反应产生红色沉淀—CHO

\/

使澳水褪色C=C、-CM——、—CHO

/\

加澳水产生白色沉淀、遇Fe3+发生显色反应酚羟基

'《=（/、一C三C—、一OH、一CHO、苯的

/\

使酸性KMnCU溶液褪色

同系物（侧链上与苯环相连的碳原子上有氢原

子）

A是醇（含有一CH2OH）或乙烯

‘周围演阑

一■.一

【变式6-1]（2024•广西・统考模拟预测）10-羟基喜树碱具有抗癌作用，其结构简式如图。下列有关该化合

物的说法正确的是

A.有2种含氧官能团B.可与FeCl3溶液发生显色反应

C.可与NaHCOs溶液反应产生CO?D.有2个手性碳原子

【变式6-2]（2023上•河北•高三石家庄一中实验学校校联考期末）中国科学技术大学的龚流柱教授课题组

首次合成手性烯基衍生物（M）,结构如图所示。

HHClH

已知：1-氯丙烯有顺、反异构体，结构简式分别为〉=<>=\o下列有关M的叙述正确

HCH

ClCH33

的是

A.M中含氧官能团有3种B.M可被催化氧化生成醛基

C.M分子有顺、反异构体D.用钠可以证明M中含羟基

【考向七】有机推断——根据特征产物确定碳骨架和官能团的位置

.园画周画

【典例7】（2023下•宁夏银川）分子式为C4H8。3的有机物在一定条件下具有如下性质:

①在浓硫酸存在下，能与CH3cH2OH、CH3coOH反应；

②在浓硫酸存在下，能脱水生成一种能使滨水褪色的物质，该物质只存在一种结构；

③在浓硫酸存在下，能生成一种分子式为C4H6。2的五元环状化合物。

则C4H8。3的结构简式为

A.HOCH2coOCH2cH3B.HOCH2cH2cH2coOH

C.CH3cH(OH)CH2coOHD.CH3cH2cH(OH)COOH

以特征产物为突破口推断碳骨架和官能团的位置

(1)醇的氧化产物与结构的关系

氧化成醛

分了中含有—CH,0H

或竣酸

氧化成酮

醇分子中含有一CH—OH

①幽分子中含有—8—0H

(2)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骨架。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骨架的对称性而

快速解题。

（4）由加氢后的碳骨架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，可确定该有机物中含羟基和竣基；根据酯的结构，可确

定一OH与一COOH的相对位置。

演限

【变式7-1］（2023•安徽淮南•统考二模）重要的有机聚合物（N）的某种合成路线如图所示（考虑顺反异构），下

列说法正确的是

OH

浓H2s。4催化剂

(L)-------->M(N)

△

A.醇类物质L的分子中sp3杂化的原子数为4个

B.单体M的结构简式为

C.聚合物N难以降解

D.聚合物N中最多有4个碳原子共线

【变式7-2］（2023上•陕西西安）由乙焕与甲醛合成1,3一丁二烯的路线如图:

HCHOH,转化条件a

：

H—C=C—H-—一ACH?—C=C—CH,———。XCH2=CH—CH=CH

Na液氨|-INi周温图压

OHOH

①②③

下列说法正确的是

A.X的结构简式为HOCH2cH=CHCH20H

B.反应③的转化条件a为NaOH醇溶液，加热

C.1,3—丁二烯与等物质的量的印2发生加成，所得产物可能有2种

D.①、②、③的反应类型依次为取代反应、加成反应、消去反应

【考向八】有机推断——根据关键数据推断官能团的数目

•亮厕卷麻—一1—一

【典例8】（2024•甘肃•模拟预测）多组分反应可将多个原料分子一次性组合生成目标分子。我国科学家利用

多组分反应合成了一种亲水亲脂分子车用于输送药物分子。下列说法正确的是

C17H35coOH

2多组分反应

>—CHO------------------

CN-M-NC

A.该分子车含有四个肽键B.-G7H35是亲水基团

C.该分子车含酰胺官能团D.该反应原子利用率可达100%

―■—一

根据关键数据推断官能团的数目

f2[Ag(NH3)2]

△2Ag

(1)—CHOI

2CU(OH)

2CuO

A2

(2)2—OH（醇、酚、竣酸）a、H2

(3)2—COOH^^COo,—COOH^^COz

(5)RCH2OHCH3COOCH2R

（跖）（跖+42）

【变式8-1]（2023上•河北•高三石家庄一中实验学校校联考期末）中国科学技术大学的龚流柱教授课题组

首次合成手性烯基衍生物（M）,结构如图所示。

HHClH

已知：1-氯丙烯有顺、反异构体，结构简式分别为。下列有关M的叙述正确

ClCH3HCH3

的是

A.M中含氧官能团有3种B.M可被催化氧化生成醛基

C.M分子有顺、反异构体D.用钠可以证明M中含羟基

【变式8-2]（2024上•辽宁•高三校联考期末）多西环素属于四环素类抗生素，对立克次体、衣原体、支原

体及原虫等均有抑制作用。其结构如图，下列说法错误的是

B.分子中有5个手性碳原子

C.分子中含有三种含氧官能团

D.能发生氧化反应、还原反应、水解反应、酯化反应

【考向九】有机推断——根据新信息类推

【典例9】（2023•全国•高三专题练习）维生素E是一种人体必需的脂溶性维生素，现已广泛应用于医药、营

养品、化妆品等。天然的维生素E由多种生育酚组成，其中如生育酚（化合物E）含量最高，生理活性也最高。

下面是化合物E的一种合成路线，其中部分反应略去。

HO.

O

HO

己知以下信息:

OH

a)CH30H

Fe2O3/A

b)

c)

回答下列问题:

反应物C含有三个甲基，其结构简式为

一堀倒初霜

—■■~

高考常见的新信息反应总结

(1)丙烯a-H被取代的反应：CH3—CH=CH2+Cl2^^Cl—CH2—CH=CH2+HC10

(2)共转二烯煌的1,4-加成反应：

CH,—CH=CH—CH,

-

@CH2=CH—CH=CH2+Br2—►II；

BrBr

(3)烯嫌被O3氧化：R—CH=CH-v^>R—CHO+HCHO«

2②Zn

（4）苯环侧链的燃基被酸性KMnCU溶液氧化:

（6）醛、酮的加成反应（加长碳链，一CN水解得一COOH）：

0H

®CHCHO+HCN--CHCH—CN；

OoH

I

催

化剂

CHc-C

3I

CH

3

0H

③催化剂I(作用：制备胺)；

CH3CHO+NH3-----------CH3—CH—NH,

OH

④催化剂।(作用：制半缩醛)。

CH3CHO+CH3OH---------►CH,—CH—OCH,

0R,OHR,R,

II|催化剂|I-H,0

(7)羟醛缩合：K—CH+H—C—CHO------>R—CH—C—CHO——-^RCH=CCHO»

II

HH

(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'R，

cc~v1八水解1c

R-C=0+RMgX►R—C—OMgX---->R-C—OH

HHHo

(9)竣酸分子中的a-H被取代的反应：

催化剂

RCH,COOH+C1---------->-RCHCOOH+HC1

22I

Cl0

(10)较酸用LiAlH4还原时，可生成相应的醇：RCOOHE雪RCHzOH。

(11)酯交换反应(酯的醇解)：RICOOR2+R3OH-R1COOR3+R2OH

【变式9-1］（2023上•宁夏石嘴山）卤代煌与金属镁在无水乙醛中反应，可得格氏试剂RMgX,它可与醛、

R

——

水解

酮等炭基化合物加成，所得产物经水解可得醇:一其

—C=o+RMgX

OH

中：R表示煌基，X表示卤原子。这是某些复杂醇的合成方法之一,现欲合成CHL」-一CH?一＜H（已知:

CH,

O

酮是两个炫基与堤基相连的有机物，最简单的酮是丙酮：H）,可选用的醛或酮与格氏试剂是

H3c—C—CH3

CH3

A.HCHO与IB.CH3CH2CHO与CH3CH2MgX

CH3cH2cHMgX

O

与

C.CH3CHO与CH3CH2MgXD.IICH3cH2MgX

H3c—c—CH3b

【变式9-2］可降解聚合物P的合成路线如下

CH-iCH^OOCCH1

F］1酸aJj-HNQ口还原，、①一定条隹

D

|CJhoO］浓H2SO4.山~~~［浓H2ss.AL£J②NaOH~~"

NH；

IjHCN

②N%CHHKO2

⑤HQ1T

OHNH

2NH2

NH3比0"

已知:c—（——c—COOH

II

HH

oo

ii.II催化剂II二以好

Cl—c—Cl+2ROH--------