1、有机物的综合推断与合成有机物的综合推断与合成，在高考中以非选择题形式考查。试题通常以新药物、新材料、新科技等作为有机合成的载体，以有机物之间相互转化为主线，以有合成流程图和部分新信息为试题基本形式。能够较好地考查有机化学基础知识的综合应用能力、自学能力和逻辑思维能力。1有机合成题的解题思路2有机合成中碳骨架的构建(1)碳链增长的反应。卤代烃与NaCN、CH3CH2ONa、CH3CCNa等的取代反应。例如：CH3CH2BrNaCNCH3CH2CNCH3CH2COOH；CH3CH2BrCH3CCNaCH3CCCH2CH3NaBr。醛、酮与氢氰酸的加成反应。例如：；酯化反应。例如：CH3CH2OHC
2、H3COOHCH3COOCH2CH3H2O 。聚合反应。a加聚反应：(烯烃、二烯烃、乙炔等)。b缩聚反应：酯化反应类型(如乙二醇与乙二酸反应)、氨基酸缩合类型(如甘氨酸缩合)、甲醛与苯酚(酚醛树脂)。(2)碳链减短的反应。氧化反应，包括烯烃、炔烃的部分氧化，苯的同系物氧化成苯甲酸等。例如：RCH=CH2RCOOHCO2H2O；。水解反应，主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。例如：烷烃发生裂化或裂解反应。例如：C16H34C8H18C8H16；C8H18C4H10C4H8。(3)碳链变环的反应。二元醇脱水成环醚。二元醇与二元羧酸成环酯。羟基酸分子间成环酯。氨基酸分子间成环等。3有机合成中
3、官能团的转化(1)官能团的引入。官能团引入方法卤素原子烃、酚的取代；不饱和烃与HX、X2的加成；醇与氢卤酸(HX)的取代羟基烯烃与水加成；醛、酮与氢气加成；卤代烃在碱性条件下水解；酯的水解碳碳双键某些醇或卤代烃的消去；炔烃不完全加成；烷烃裂化碳氧双键醇的催化氧化；连在同一个碳上的两个羟基脱水；含碳碳三键的物质与水加成羧基醛基氧化；苯的同系物(或醇)被酸性KMnO4溶液氧化；酯、肽、蛋白质、羧酸盐的水解(2)官能团的消除。通过加成反应消除不饱和键(双键、三键、苯环)。通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基。通过加成或氧化反应等消除醛基。通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。(3)官能团的改变。利用官
4、能团的衍生关系进行衍变，例如：通过某种化学途径使一个官能团变为两个，例如：CH3CH2OHCH2=CH2ClCH2CH2ClHOCH2CH2OH。通过化学反应改变官能团的位置，例如：CH3CH2CH2ClCH3CH=CH24有机合成中常见官能团的保护(1)酚羟基的保护：因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应，把OH变为ONa(或OCH3)将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为OH。(2)碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。(3)氨基(NH2)的保护：如在利用对硝基甲苯合成
5、对氨基苯甲酸的过程中应先把CH3氧化成COOH之后，再把NO2还原为NH2，防止当KMnO4氧化CH3时，NH2(具有还原性)也被氧化。5有机推断的解题“突破口”(1)根据反应条件推断反应物或生成物。“光照”为烷烃的卤代反应。“NaOH水溶液、加热”为RX的水解反应，或酯的水解反应。“NaOH醇溶液、加热”为RX的消去反应。“HNO3(H2SO4)”为苯环上的硝化反应。“浓H2SO4、加热”为ROH的消去或酯化反应。“浓H2SO4、170 ”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。使溴水褪色，则表示有机物分子中可能含有碳碳双键、碳碳三键或醛基。使酸性KMnO4溶液
6、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(连接苯环的碳上含有氢原子)。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。加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热，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)，说明该物质中含有CHO。加入金属钠，有H2产生，表示该物质分子中可能有OH或COOH。加入NaHCO3溶液有气体放出，表示该物质分子中含有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。醇的氧化产物与结构的关系。由消去反应的产物可确定“OH”或“X”的位置。由取代产物的种类或氢原子的化学环境可确定碳架结构。有机物取代产物越少
7、或相同化学环境的氢原子数越多，说明此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的化学环境联想到此有机物碳架结构的对称性而快速解题。由加氢后的碳架结构可确定碳碳双键或碳碳三键的位置。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。(4)根据关键数据推断官能团的数目。CHO2Ag(NH3)22Ag；CHO2Cu(OH)2Cu2O。2OH(醇、酚、羧酸)H2。2COOHCO2；COOHCO2。(5)利用题干中的新信息，是解题的一个关键要素。以下是近年高考常见的有机新信息：丙烯H被取代的反应：CH3CH=CH2Cl2ClC
8、H2CH=CH2HCl。共轭二烯烃的1，4加成反应：CH2=CHCH=CH2Br2烯烃被O3氧化：RCH=CH2RCHOHCHO苯环侧链的烃基(与苯环相连的碳上含有氢原子)被酸性KMnO4溶液氧化：。苯环上硝基被还原：。醛、酮的加成反应(加长碳链，CN水解得COOH)：羟醛缩合：。醛或酮与格氏试剂(RMgX)发生加成反应，所得产物经水解可得醇：。羧酸分子中的H被取代的反应：RCH2COOHCl2酯交换反应(酯的醇解)：R1COOR2R3OHR1COOR3R2OH。类型依据有机物结构与性质的进行推断(2019全国卷)化合物G是一种药物合成中间体，其合成路线如下：回答下列问题：(1)A中的官能团名
9、称是_。(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。写出B的结构简式，用星号(*)标出B中的手性碳：_。(3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式_。(不考虑立体异构，只需写出3个)(4)反应所需的试剂和条件是_。(5)的反应类型是_。(6)写出F到G的反应方程式：_。(7)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备的合成路线(无机试剂任选)。解析：有机物A被高锰酸钾溶液氧化，使羟基转化为羰基，B与甲醛发生加成反应生成C，C中的羟基被酸性高锰酸钾溶液氧化为羧基，则D的结构简式为。D与乙醇发生酯化反应生成E，E中与酯基相连的碳原子上的氢
10、原子被正丙基取代生成F，则F的结构简式为，F首先发生水解反应，然后酸化得到G，据此分析解答。(1)根据A的结构简式可知A中官能团的名称是羟基。(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳，则根据B的结构简式可知B中的手性碳原子可表示为。(3)具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式中含有醛基，则可能的结构为。(4)反应是酯化反应，所需的试剂和条件是乙醇/浓硫酸、加热。(5)根据以上分析可知的反应类型是取代反应。(6)F到G的反应分两步完成，方程式依次为。(7)由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备，可以先由甲苯合成，再根据题中反应的信息由乙酰乙
11、酸乙酯合成，最后根据题中反应的信息由合成产品。答案：(1)羟基(2)(3) (任写3个)(4)C2H5OH/浓H2SO4、加热(5)取代反应(6) (7)C6H5CH3C6H5CH2Br；类型依据题目中的新信息进行推断(2020全国卷)苯基环丁烯酮(，简称PCBO)是一种十分活泼的反应物，可利用它的开环反应合成一系列多官能团化合物。近期我国科学家报道用PCBO与醛或酮发生42环加成反应，合成了具有生物活性的多官能团化合物(E)，部分合成路线如下：已知如下信息：。回答下列问题：(1)A的化学名称是_。(2)B的结构简式为_。(3)由C生成D所用的试别和反应条件为_；该步反应中，若反应温度过高，C
12、易发生脱羧反应，生成分子式为C8H8O2的副产物，该副产物的结构简式为_。(4)写出化合物E中含氧官能团的名称_；E中手性碳(注：连有四个不同的原子或基团的碳)的个数为_。(5)M为C的一种同分异构体。已知：1 mol M与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2 mol二氧化碳；M与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸。M的结构简式为_。(6)对于，选用不同的取代基R，在催化剂作用下与PCBO发生的42反应进行深入研究，R对产率的影响见下表：RCH3C2H5CH2CH2C6H5产率/%918063请找出规律，并解释原因：_。解析：根据合成路线分析可知，A与CH3CHO在NaOH的水溶液中发生已知信息的
13、反应生成B，则B的结构简式为，B被KMnO4氧化后再酸化得到C，C再与CH3CH2OH在浓硫酸加热的条件下发生酯化反应得到D，D再反应得到E，据此分析解答。(1)A的结构简式为，其名称为2-羟基苯甲醛(或水杨醛)。(2)根据上述分析可知，B的结构简式为。(3)C与CH3CH2OH在浓硫酸加热的条件下发生酯化反应得到D，在该步反应中，若反应温度过高，根据副产物的分子式(C8H8O2)可知，C发生脱羧反应生成。(4)化合物E的结构简式为，分子中的含氧官能团为羟基和酯基，E中手性碳原子(图中*号标记)为共有2个。(5)M为C的一种同分异构体，1 mol M与饱和NaHCO3溶液反应能放出2 mol二
14、氧化碳，则M中含有两个羧基(COOH)，又M与酸性高锰酸钾溶液反应生成对二苯甲酸，则M分子苯环上只有两个取代基且处于对位，则M的结构简式为。(6)由表格数据分析可得到规律，随着取代基R体积的增大，产物的产率降低，出现此规律的原因可能是因为R体积增大，从而位阻增大，导致产率降低。答案：(1)2羟基苯甲醛(水杨醛)(2) (3)乙醇、浓硫酸/加热(4)羟基、酯基2(5) (6)随着R体积增大，产率降低；原因是R体积增大，位阻增大1(2020全国卷)有机碱，例如二甲基胺、苯胺，吡啶等，在有机合成中应用很普遍，目前“有机超强碱”的研究越来越受到关注，以下为有机超强碱F的合成路线：已知如下信息：H2C=
15、CH2；苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体。回答下列问题：(1)A的化学名称为_。(2)由B生成C的化学方程式为_。(3)C中所含官能团的名称为_。(4)由C生成D的反应类型为_。(5)D的结构简式为_。(6)E的六元环芳香同分异构体中，能与金属钠反应，且核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为6221的有_种，其中，芳香环上为二取代的结构简式为_。解析：由合成路线可知，A为三氯乙烯，其先发生信息的反应生成B，则B为；B与氢氧化钾的醇溶液共热发生消去反应生成C，则C为；C与过量的二环己基胺发生取代反应生成D；D最后与E发生信息的反应生成F。据此分析解答。(1)由题中信息可知，A的分子式为C2HCl3，
16、其结构简式为ClHC=CCl2，其化学名称为三氯乙烯。(2)B与氢氧化钾的醇溶液共热发生消去反应生成C，该反应的化学方程式为KOHKClH2O。(3)由C的分子结构可知其所含官能团有碳碳双键和氯原子。(4)C与过量的二环己基胺反应生成D，D与E发生信息的反应生成F，由F的分子结构可知，C的分子中的两个氯原子被二环己基胺基所取代，则由C生成D的反应类型为取代反应。(5)由D的分子式及F的结构简式可知D的结构简式为。(6)已知苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体。E的六元环芳香同分异构体中，能与金属钠反应，则其分子中也有羟基；核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为6221的有OHN、OHNH2、OHNH2
17、、NHO、NHO、NHO，共6种，其中，芳香环上为二取代的结构简式为OHN。答案：(1)三氯乙烯(2)KOHKClH2O(3)碳碳双键、氯原子(4)取代反应(5)(6)6OHN2(2020全国卷)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。已知以下信息：(c) 。回答下列问题：(1)A的化学名称为_。(2)B的结构简式为_。(3)反应物C含有三个甲基，其结构简式为_。(4)反应的反应类型为_。(5)反应的化学方程式为_。(6)化合物C的
18、同分异构体中能同时满足以下三个条件的有_个(不考虑立体异构体，填字母)。()含有两个甲基；()含有酮羰基(但不含C=C=O)；()不含有环状结构。a4b6c8d10其中，含有手性碳(注：连有四个不同的原子或基团的碳)的化合物的结构简式为_。解析：结合“已知信息(a)”和B的分子式可知B为；结合“已知信息(b)”和C的分子式可知C为；结合“已知信息c”和D的分子式可知D为，据此分析解答。(1)A为，化学名称3甲基苯酚(或间甲基苯酚)。(2)由分析可知，B的结构简式为。(3)由分析可知，C的结构简式为。(4)反应为加成反应，H加在羰基的O上，乙炔基加在羰基的C上。(5)反应为中的碳碳三键和H2按1
19、1加成，反应的化学方程式为H2。(6)C为，有2个不饱和度，其同分异构体中含酮羰基但不含环状结构，则分子中含1个碳碳双键，1个酮羰基，外加2个甲基，符合条件的有8种，如下：CH3CH=CHCOCH2CH3、CH3CH=CHCH2COCH3、CH3CH2CH=CHCOCH3、CH2=CHCH(CH3)COCH3、CH2=C(C2H5)COCH3、CH2=C(CH3)COCH2CH3、CH2=C(CH3)CH2COCH3、CH2=CHCOCH(CH3)2，其中，含有手性碳的为CH2=CHCH(CH3)COCH3。答案：(1)3甲基苯酚(或间甲基苯酚)(2)OH(3)O(4)加成反应(5)H2(6)
20、c3(2020河南名师联盟5月联考)某抗肿瘤药物的有效成分为E，其一种合成路线如图：回答下列问题：(1)质谱图显示有机物A的最大质荷比为_。(2)E分子中官能团的名称是_；AB的反应类型包括中和反应和_。(3)常温下，E不能与下列试剂反应的是_(填字母)。aH2 bFeCl3溶液c溴水 dNaHCO3(4)在冰水浴条件下，E与乙酸酐(CH3CO)2O反应生成一种香料M，1个M分子中含2个酯基。由E合成M的化学方程式为_。(5)T是C的同系物，T的相对分子质量比C多28，则T的同分异构体中，满足下列条件的同分异构体有_种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为1126的T的所有
21、可能结构为_。属于芳香族化合物；既能发生水解反应又能发生银镜反应。(6)已知：RBrRMgBr。设计由环己烯和乙醛制备化合物的合成路线(无机试剂和某些有机试剂任选)。解析：根据流程图，物质结构转化关系以及分子式，A与氢氧化钠溶液发生酸碱中和反应，同时与HCHO发生加成反应生成B，B的结构简式为，B在铜作催化剂被氧气氧化后进行酸化生成C，结合C的分子式，C的结构简式为，C与在醛基上发生加成反应生成D，D发生水解生成E，据此分析解答。(1)质荷比是指带电离子的质量与所带电荷的比值，质谱分析中，最大质荷比的分子峰就是原始分子对应的相对分子质量，则质谱图显示有机物A的最大质荷比为A的相对分子质量即为9
22、4。(2)根据E的结构简式可知，分子中官能团的名称是碳碳双键和羟基；AB为A与氢氧化钠溶液发生酸碱中和反应，同时与HCHO发生加成反应生成B。(3)E的分子结构中含有碳碳双键、酚羟基和醇羟基，据此分析各选项。a项，E的分子结构中含有碳碳双键与苯环，在一定条件下可与氢气发生加成，在常温下不反应，符合题意；b项，E的分子结构中含有酚羟基，常温下可与FeCl3溶液发生显色反应，不符合题意；c项，E的分子结构中含有碳碳双键，常温下可以与溴水发生加成反应，不符合题意；d项，E的分子结构中含有酚羟基，具有弱酸性，可以与碱反应，但酸性比碳酸弱，不能与NaHCO3反应，符合题意；故答案选ad。(4)在冰水浴条
23、件下，E与乙酸酐(CH3CO)2O反应生成一种香料M，1个M分子中含2个酯基。由E合成M的化学方程式为2CH3COOH。(5)C的结构简式为，T是C的同系物，T的相对分子质量比C多28，即T的分子结构中比C多2个CH2原子团，T的同分异构体中属于芳香族化合物，说明结构中含有苯环，既能发生水解反应又能发生银镜反应说明结构中含有OOCH结构，若苯环上有1个取代基，则结构为与CH2CH2OOCH或与CH(CH3)OOCH两种结构，若苯环上有2个取代基，则结构为与CH2CH3、OOCH或与CH3、CH2OOCH分别以邻、间、对3种位置关系结合，共有6种结构，若苯环上有3个取代基，则结构为与2个CH3、
24、OOCH结合，(2个甲基在苯环上处于邻位，OOCH有2种位置；2个甲基在苯环上处于间位，OOCH有3种位置；2个甲基在苯环上处于对位，OOCH有1种位置)共有6种结构，则一共有14种；其中核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为1126的T的所有可能结构为。(6)已知：RBrRMgBr。由环己烯和乙醛制备化合物，可由环己烯与溴化氢在催化剂作用下发生加成反应生成，与Mg在乙醚作用下发生已知信息的转化生成，与CH3CHO发生加成反应生成，最后发生水解，得到目标产物，合成路线为。答案：(1)94(2)碳碳双键、羟基加成反应(3)ad(6)见解析4(2021广东省适应性考试)内酰胺类药物是一类用途广泛的抗生
25、素药物，其中一种药物的合成路线及其开环反应如下(一些反应条件未标出)：已知：化学性质相似。(1)由的反应类型为_，的名称为_，其含氧官能团的名称为_。(2)与NaOH溶液反应的化学方程式为_。(3)的同分异构体中含有苯环结构的有_种(不计)，其中核磁共振氢谱的峰面积比为22211的结构简式为_。(4)已知和合成的原子利用率为100%，则的结构简式为_。(5)等物质的量的CH3OH和开环反应的产物(含酯基)的结构简式为_。(6)利用由到的四元环成环方式，写出以的同系物和苯甲醇为原料合成的反应路线。解析：CH3COOH中甲基上的一个氢原子被氯原子取代生成ClCH2COOH，再与发生取代反应生成，之
26、后与有机碱反应生成，和合成的原子利用率为100%，结合和的结构简式可知为；等物质的量的CH3OH和开环反应的产物，中含有酯基，所以为。据此分析解答。(1)CH3COOH中甲基上的一个氢原子被氯原子取代生成ClCH2COOH，所以由的反应类型取代反应；ClCH2COOH主链为乙酸，2号碳上有一个Cl原子，所以名称为氯乙酸；其含氧官能团为羧基。(2) 与化学性质相似，所以与NaOH溶液反应的化学方程式为NaOHH2O。(3)的同分异构体中若有一个支链，则支链可以是SCH3或CH2SH，有2种，若有两个支链，则只有邻、间、对3种，为对位，所以还有2种同分异构体，共有4种，其中核磁共振氢谱的峰面积比为
27、22211的结构简式。(4)根据分析可知为。(5)根据分析可知为。(6)苯甲醇为，根据题目所给流程可知可以由和反应生成，可以由与有机碱反应生成，苯甲醇被催化氧化可以生成苯甲醛，所以合成路线为答案：(1)取代反应氯乙酸羧基(2) (3)4(4) (5)(6)见解析52020新高考卷(山东卷)化合物F是合成吲哚2酮类药物的一种中间体，其合成路线如下：AB()OOCDEF(C10H9NO2)已知：. ；. ；. Ar为芳基；XCl，Br；Z或ZCOR、CONHR、COOR等。回答下列问题：(1)实验室制备A的化学方程式为_，提高A产率的方法是_；A的某同分异构体只有一种化学环境的碳原子，其结构简式为
28、_。(2)CD的反应类型为_；E中含氧官能团的名称为_。(3)C的结构简式为_，F的结构简式为_。(4)Br2和的反应与Br2和苯酚的反应类似，以和为原料合成，写出能获得更多目标产物的较优合成路线(其他试剂任选)。解析：根据B的结构和已知信息可知在该合成路线中反应的RH、RC2H5，故A为CH3COOC2H5(乙酸乙酯)，有机物B经过碱性条件下水解再酸化形成有机物C，有机物C与SOCl2作用通过已知信息生成有机物D，有机物D与邻氯苯胺反应生成有机物E，有机物E经已知发生成环反应生成有机物F，据此分析解答。(1)根据分析，有机物A为乙酸乙酯，在实验室中用乙醇和乙酸在浓硫酸的催化下制备，反应的方程
29、式为CH3COOHCH3CH2OHCH3COOC2H5H2O；该反应为可逆反应，若想提高乙酸乙酯的产率需要及时将生成物蒸出或增大反应物的用量；A的某种同分异构体只有一种化学环境的碳原子，说明该同分异构体是一个对称结构，含有两条对称轴，则该有机物的结构为。(2)根据分析，CD为和SOCl2的反应，反应类型为取代反应；E的结构为，其结构中含氧官能团为羰基、酰胺基。(3)根据分析，C的结构简式为CH3COCH2COOH；F的结构简式为。(4)以苯胺和H5C2OOCCH2COCl为原料制得目标产物，可将苯胺与溴反应生成2，4，6三溴苯胺，再将2，4，6-三溴苯胺与H5C2OOCCH2COCl反应发生已知信息的取代反应，再发生已知信息的成环反应即可得到目标产物，反应的流程为。答案：(1)CH3COOHCH3CH2OHCH3COOC2H5H2O及时蒸出产物(或增大乙酸或乙醇的用量) (2)取代反应羰基、酰胺基(3)CH3COCH2COOH(4)见解析
