3.5.1 有机合成 学案(含解析) 高中化学人教版（2019）选择性必修3

3.5.1 有机合成
掌握有机合成的基本思路和方法。
掌握碳骨架的增长、缩短的方法。
精讲
一、有机合成概述
1有机合成的概念
有机合成主要是通过有机反应构建目标分子的骨架，并引入或转化所需的官能团。碳骨架的构建和官能团 的引入、转化是有机合成的关键。
2有机合成的设计思路
(1) 正向合成分析法：
基本内容：此法采用正向的思维方法，从已知原料入手，找出合成所需要的直接或间接的中间产物，逐步推 向目标合成有机物分子。
思维过程：原料 → 中间产物 1→ 中间产物 2→ 产品
(2) 逆向合成分析法：
① 基本内容：逆向合成分析法是设计复杂化合物的合成路线时的常用的方法，此法是将目标化合物倒退 一步寻找上一步反应的中间体，该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物。而这个中间体的合成与目标化 合物的合成一样，是从更上一步的中间体得来的。依次倒推，最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线。
思维过程：目标化合物 → 中间体 1→ 中间体 2→……基础原料
实际上，我们在解答有机合成题目的时候，由于题目几乎都会给出主要的原料，我们往往是同时运用正向 分析法和逆向分析法向中间体推导，从而得出合成过程。
② 逆向合成分析法设计有机合成路线的一般程序
3有机合成遵循的原则
（1）起始原料要廉价、易得，且无毒或低毒性。通常采用 4 个碳以下的单官能团化合物或单取代苯。
（2）应选择步骤最少的合成路线，为了减少合成步骤，应尽量选择与目标化合物结构相似的原料。步骤越 少，产率越高。
（3）合成路线要符合“绿色、环保”的要求。
（4）有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。
知识精炼
1．已知 Diels-Alder反应：，现需合成，则所用的反应物可以是
A．2-甲基-1，3-丁二烯和2-丁炔 B．2，3-二甲基-1，3-丁二烯和丙烯
C．2，3-二甲基-1，3-戊二烯和乙烯 D．1，3-戊二烯和2-丁烯
2．已知：+。则合成所用的原料可以是
A．和 B．和
C．和 D．和
3．以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线如图，则下列说法正确的是
A．环戊烷属于不饱和烃
B．A的结构简式是
C．反应②④的试剂可以都是强碱的醇溶液
D．加入溴水，若溶液褪色则可证明 已完全转化为
4．有机合成反应需要考虑“原子经济性”，也应尽可能选择反应条件温和、产率高的反应。已知RCHO+R′CH2CHO为加成反应。用乙烯制备时，按正确的合成路线依次发生反应的反应类型为
A．加成→氧化→加成 B．加成→氧化→取代
C．加成→氧化→消去 D．加成→加成→氧化
5．由2-溴丙烷为原料制取2-羟基丙酸，合适的合成路线经过的反应为
A．取代——水解——氧化——还原
B．消去——加成——取代——氧化——取代
C．消去——加成——取代——氧化——还原
D．水解——消去——加成——取代——氧化——还原
6．已知，如果要合成所用的原始原料可以是
①2—甲基—1，3—丁二烯和2—丁炔②1，3—戊二烯和2—丁炔
③2，3—二甲基—1，3—戊二烯和乙炔④2，3—二甲基—1，3—丁二烯和丙炔
A．①④ B．②③ C．①③ D．②④
7．已知： ，如果要合成 所用原始原料可以是
①2， 3-二甲基-1， 3-戊二烯和乙炔
②2， 3-二甲基-l， 3-丁二烯和丙炔
③2-甲基-l， 3-丁二烯和2-丁炔
④1， 3-戊二烯和2-丁炔
A．①④ B．只有① C．②④ D．②③
8．已知：，如果要合成所用的原始原料可以是
①1，3﹣戊二烯和2﹣丁炔 ②2﹣甲基﹣1，3﹣丁二烯和2﹣丁炔 ③2，3﹣二甲基﹣1，3﹣戊二烯和乙炔 ④2，3﹣二甲基﹣1，3﹣丁二烯和丙炔
A．只有① B．②③ C．②④ D．①④
9．是一种有机烯醚，可以用烃A通过下列路线制得：
则下列说法正确的是（ ）
A．的分子式为C4H4O
B．A的结构简式是CH2=CHCH2CH3
C．A能使高锰酸钾酸性溶液褪色
D．①、②的反应类型分别为取代反应、水解反应
10．2-羟基丙酸的产物可以为
① ② ③ ④⑤⑥⑦
A．①②④⑤ B．①②③⑦ C．③⑤⑥ D．③⑤⑦
11．衣康酸是制备高效除臭剂、粘合剂等多种精细化学品的重要原料。由3-甲基-3-丁烯酸合成衣康酸的路线如下所示
关于反应正确的是（ ）
反应l 反应ll 反应lll 反应lV
A 加成 取代 消去 氧化
B 加成 取代 氧化 消去
C 取代 加成 消去 氧化
D 取代 加成 氧化 消去
A．A B．B C．C D．D
12．以乙醇为原料，用下述6种类型的反应：（1）氧化；（2）消去；（3）加成；（4）酯化；（5）水解；（6）加聚，来合成环状乙二酸乙二酯（）的正确顺序是（　）
A．（2）（3）（5）（1）（4） B．（1）（2）（3）（4）（5）
C．（1）（5）（2）（3）（4） D．（2）（3）（5）（1）（6）
二、有机合成中碳骨架的构建
1碳链的增长
有机合成中碳链的增长主要有: 不饱和有机物与 HCN 的加成、不饱和有机物之间的加成、酯化反应。
(1) 不饱和有机物与 HCN 的加成
① 不饱和烃与 HCN 的加成
② 醛、酮与 HCN 的加成
(2) 不饱和有机物之间的加成
不饱和有机物之间的加成包括醛与醛加成、醛与酮加成、酮与酮加成。
① 醛与醛加成
12
② 醛与酮、酮与酮
2碳链的缩短
(1) 烃的裂化或裂解
C4H10 一定条件 → C2H6+C2H4
烯烃、炔烃的氧化
芳香烃的侧链氧化
3成环
(1)D A 加成
(2) 多元酸和多元醇酯化
(3) 羟基酸分子内酯化
12
(4) 羟基酸分子间酯化
知识精炼
13．双酚A()是一种重要的化工原料，它的一种合成路线如下图所示：
丙烯双酚A
下列说法正确的是(　　)
A．1 mol 双酚A最多可与2 mol Br2反应
B．G物质是乙醛的同系物
C．E物质的名称是1-溴丙烷
D．反应③的化学方程式是＋O22CH3COCH3＋2H2O
14．链状高分子化合物可由有机化工原料R和其他有机试剂，通过加成、水解、氧化、缩聚反应得到，则R是
A．乙烯 B．1,3—丁二烯 C．乙醛 D．1—丁烯
15．2022年诺贝尔化学奖授予了在点击化学方面作出贡献的科学家，某课题组结合反应原理，设计如下路线合成一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物M。
已知：
(1)A的化学名称是_______，A→B选择的试剂和反应条件分别为_______。
(2)D＋E→F的反应类型为_______，H所含官能团的名称是_______，F在一定条件下发生分解反应得到G和_______(填化学式)。
(3)I的结构简式是_______，J与过量NaOH溶液反应的化学方程式为_______。
(4)C＋K→M的过程中还生成了一种分子式为的环状化合物，结构简式为_______。
(5)写出2种同时满足下列条件的C的同分异构体的结构简式(不考虑立体异构)_______。
①核磁共振氢谱只有2组峰；②只含有六元环：③含有结构片段，不含键。
(6)根据上述信息，以乙烯和对苯乙烯为原料，设计的合成路线_______。
16．金色草素(H)具有抗菌、抗炎、抗病毒、抗肿瘤等生物活性，其中人工合成路线设计如下：

已知： ，R1~R5为烃基。
回答下列问题：
(1)B分子中碳原子的杂化轨道类型是_______。
(2)B→C的反应类型为_______。
(3)G的结构简式是_______。
(4)写出符合下列条件的B的一种芳香族化合物同分异构体的结构简式：_______。
Ⅰ.能发生银镜反应；
Ⅱ.核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1；
Ⅲ.1mol该化合物与足量的金属钠反应生成1.5 mol 。
(5)写出以乙醛和为原料制备对羟基肉桂醛()的合成路线流程图_______ (无机试剂及3个以下碳原子的有机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
17．某种药物H的合成路线如下：
已知：
回答下列问题：
(1)A中官能团的名称为___________。
(2)B的结构简式为___________。
(3)1 mol D和足量的NaOH溶液反应，消耗NaOH的物质的量为___________mol。
(4)写出反应⑥的化学方程式___________。
(5)反应②、反应④的反应类型分别为___________、___________。
(6)符合下列条件的B的同分异构体有___________种。
①能发生银镜反应；②遇溶液显色；③能发生水解反应。
(7)参照上图流程，设计一条以、为原料制备的合成路线(无机试剂任选)___________。
18．M是抗肿瘤药物研制过程中发现的重要活性物质。下图是某研究团队提出的以苯等有机物为原料的合成M的路线：
已知：
(1)溴苯的结构简式：_______，D中含氧官能团的名称是_______。
(2)苯→溴苯，该反应所需的试剂和条件为_______；B+E→F的反应类型是_______。
(3)D→E的化学反应方程式为_______。
(4)D有多种同分异构体，写出满足以下条件的一种同分异构体的结构简式_______。
①含氧官能团只有一种
②含苯环，无其他环，且苯环上只有2个取代基，
③不含—CH3
(5)以和为原料可合成，请将下列合成路线图补充完整______。 (其他无机原料任选，合成路线常用的表示方式为：)。
19．化合物G是一种药物合成中间体，其合成路线如图所示(部分反应条件已省略)：
已知：①；
②
回答下列问题：
(1)A是一种烯烃，其系统命名为___________。
(2)B分子中共平面碳原子最多有___________个；第⑤步反应的反应类型为___________。
(3)由C生成D的化学方程式为___________。
(4)E的结构简式为___________。
(5)同时满足下列条件的C的同分异构体有___________种(不含立体异构)，其中核磁共振氢谱显示有3组峰，且峰面积之比为2：2：1的结构简式为___________。
①1mol该物质能与2molNaOH反应；②1mol该物质与银氨溶液反应生成4molAg。
(6)参考G的合成路线，设计以乙酸乙酯和溴乙烷为原料(其他试剂任选)，制备的合成路线___________。
20．对氨基苯甲酸()主要用作医药、染料中间体。以下是它的一种合成路线(部分试剂和条件省略，不考虑立体异构)。
已知：
(1)反应①所需的试剂和条件________。
(2)反应②的反应类型为________。
(3)写出一种检验反应③是否发生的方法________。
(4)写出反应⑥的化学方程式________。
(5)流程设计反应⑤的目的是________。
(6)写出一种满足下列条件，对氨基苯甲酸同分异构体的结构简式________。
①属于芳香族化合物；②有3种不同化学环境的H原子
(7)结合相关信息，设计以邻二甲苯和C物质为原料，合成的合成路线_______。(无机试剂任选)(合成路线可表示为：目标产物)
21．化合物H是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体，其合成路线如下：
已知：。化合物是合成抗癌药物美发伦的中间体，请写出以和为原料制备该化合物的合成路线流程图(无机试剂任用)_______。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】由逆向合成分析法可知，合成的方法有：①→+，两种原料分别是2，3-二甲基-1，3-丁二烯和丙烯；
故选B。
2．A
【详解】，采用逆向合成分析法，可以从图示1或2处断裂，据此判断所用的原料。结合已知： ，采用逆向合成分析法，可以从图示1或2处断裂，即的断键方式有两种，若断1号位，若断2号位；故选A。
3．C
【分析】由合成路线可知，环戊烷转化为A的反应为环戊烷与氯气光照条件下的取代反应，反应②为氯代烃的消去反应，反应③为环戊烯与卤素单质的加成反应，反应④为卤代烃的消去反应，即A为，B为，C为，据此分析解答。
【详解】A．环戊烷分子中全部是单键，属于饱和烃，故A错误；
B．由分析可知，A的结构简式是，故B错误；
C．反应②④均为卤代烃的消去反应，反应的试剂和条件都是强碱的醇溶液、加热，故C正确；
D．B为环戊烯，含有碳碳双键，也能使溴水褪色，不能证明已完全转化为，故D错误；
答案选C。
4．A
【详解】由所给信息进行逆合成分析，若想要得到，需要得到CH3CHO，乙醛可通过乙醇氧化得到，乙醇可通过乙烯与水加成得到，所以由乙烯到，依次经过；
故选A。
5．C
【详解】2-羟基丙酸中含有羟基和羧基，羟基和羧基可以由溴原子经过一系列反应得到，但原料2-溴丙烷中只含有1个溴原子，因此应先再引入一个溴原子，即先加NaOH醇溶液消去得到丙烯，再加溴水加成得到1，2-二溴丙烷，加NaOH水溶液取代得到1，2-丙二醇，通足量氧气在催化剂条件下氧化得到丙酮酸，最后通入氢气在催化剂条件下还原得到目标产物，经过的反应为消去-加成-取代-氧化-还原，故选C；
答案选C。
6．A
【分析】根据逆向合成分析法，或者是，结合有机物的命名分析判断。
【详解】由逆向合成分析法可知，若为，则原始原料分别是2，3-二甲基-l，3-丁二烯和丙炔；若为，则两种原料分别为2-甲基-l，3-丁二烯和2-丁炔，①④正确，A符合题意；
故选A。
7．D
【详解】根据题给已知，可以采用如图和所示的两种方式进行切割；的原料为CH3C≡CH、CH2=C(CH3)—C(CH3)=CH2，两种物质的名称为丙炔、2， 3-二甲基-l， 3-丁二烯；的原料为CH2=C(CH3)—CH=CH2、CH3C≡CCH3，两种物质的名称为2-甲基-l， 3-丁二烯、2-丁炔；原始原料可以是②③，答案选D。
8．C
【分析】本题可以采用逆向合成分析法。 或者是。
【详解】由逆向合成分析法可知，若为，则有机物的命名原则两种原料分别是2，3-二甲基-l，3-丁二烯和丙炔，故选④；
若为，则两种原料分别为2-甲基-l，3-丁二烯和2-丁炔，故选②；
答案选C。
9．C
【分析】由反应③的条件为“浓”可知，该反应缩水，故由逆推可得，C为，由反应②的反应条件可知，该反应为羟基的取代反应，结合反应条件可得，B为，A为。
【详解】A. 由的结构可知，含有4个碳原子、6个氢原子、1个氧原子，其分子式为，A错误；
B.由反应③的条件为“浓”可知，该反应缩水，故由逆推可得，C为，由反应②的反应条件可知，该反应为羟基的取代反应，结合反应条件可得，B为，A为，B错误；
C. 有机物A中含碳碳双键，能使酸性溶液褪色，C正确；
D. 由上述分析可知，反应①、②分别为加成反应、水解反应，D错误；
答案为C。
10．A
【详解】2-羟基丙酸分子中含有羟基和羧基，在浓硫酸加热条件下发生消去反应可以生成；在铜作催化剂加热条件下与氧气发生催化氧化反应生成；2分子的2-羟基丙酸发生酯化反应可以生成；发生缩聚反应可以生成；综上所述，2-羟基丙酸的产物可以为①②④⑤，答案为A。
11．B
【详解】3 甲基 3 丁烯酸通过反应I、II后得到的产物中多了2个醇羟基，则反应I应该是和溴发生加成反应，生成物结构简式为CH2BrCBr(CH3)CH2COOH，反应II为卤代烃CH2BrCBr(CH3)CH2COOH的水解反应，其产物为HOCH2COH(CH3)CH2COOH，根据衣康酸结构简式知，反应III为氧化反应，产物为HOOCCOH(CH3)CH2COOH，然后醇羟基发生消去反应得到衣康酸，所以反应I为和溴的加成反应、反应II为卤代烃的水解反应、反应III为醇羟基的氧化反应、反应IV为醇羟基的消去反应；故答案选B。
【点睛】明确有机物官能团及其性质关系、物质之间的转化关系、反应类型判断是解本题关键，注意：连接醇羟基的碳原子上不含H原子时，该醇羟基不能被催化氧化。
12．A
【详解】采用逆推法可得乙醇合成乙二酸乙二酯的合成路线为：
用到的反应有消去反应、加成反应、水解反应、氧化反应、酯化反应，即合成乙二酸乙二酯的正确顺序是（2）（3）（5）（1）（4），故选A项。
综上所述，本题正确答案为A。
13．D
【分析】丙烯与HBr发生加成反应生成E，卤代烃E发生反应生成F，F能够发生催化氧化生成G，则F为醇，反应②为卤代烃的水解反应；G与苯酚反应得到双酚A，结合双酚A的结构，可知G为，则F为，E为CH3CHBrCH3，结合物质的性质分析解答。
【详解】A．双酚A()中酚羟基的邻位含有H原子，可以与溴发生取代反应，1mol双酚A最多可与4mol Br2反应，故A错误；
B．根据上述分析，G为，含有羰基，乙醛含有醛基-CHO，二者含有官能团不同，不是同系物，故B错误；
C．根据上述分析，E为CH3CHBrCH3，名称为2-溴丙烷，故C错误；
D．反应③是2-丙醇发生催化氧化反应生成丙酮，反应化学方程式是2＋O22CH3COCH3＋2H2O，故D正确；
答案选D。
14．A
【详解】高分子化合物的单体为 和HO—CH2—CH2—OH，利用逆推法，，再将乙二醇氧化得到乙二醛，进一步氧化得到乙二酸，由乙二醇和乙二酸发生缩聚反应就得到高分子化合物。故答案为A。
15．(1) 1，2-二溴乙烷 NaOH(aq) 加热
(2) 加成反应 羧基 H2O
(3) HOCH2CH2Br
(4)
(5)、、、(任写两个)
(6)
【分析】乙烯与溴发生加成得A，A为1，2-二溴乙烷，在NaOH的水溶液、加热条件下水解生成B，B为乙二醇，B与丙炔酸发生酯化反应生成二丙炔酸乙二酯C，异戊二烯与丙烯醛发生加成反应生成F，F在一定条件下发生分解反应得到G和H2O，G为对二甲苯，被酸性高锰酸钾氧化生成对苯二甲酸H，I的结构简式是HOCH2CH2Br，对苯二甲酸与HOCH2CH2Br反应生成J，J与NaN3反应得到K，C与K在CuI催化作用下生成M。
【详解】（1）A的化学名称是1，2-二溴乙烷，卤代烃在NaOH(aq) 加热条件下水解生成醇，A→B选择的试剂和反应条件分别为NaOH(aq) 加热。故答案为：1，2-二溴乙烷；NaOH(aq) 加热；
（2）异戊二烯与丙烯醛发生加成反应生成F，D＋E→F的反应类型为加成反应，H为对苯二甲酸，所含官能团的名称是羧基，F在一定条件下发生分解反应得到G和H2O(填化学式)。故答案为：加成反应；羧基；H2O；
（3）I的结构简式是HOCH2CH2Br，J与过量NaOH溶液反应酯基和碳溴键发生水解，化学方程式为。故答案为：HOCH2CH2Br；；
（4）由信息可知，C＋K→M的过程中还生成了一种分子式为的环状化合物，结构简式为。故答案为：；
（5）同时满足①核磁共振氢谱只有2组峰；②只含有六元环：③含有结构片段，不含键，两个条件的C的同分异构体的结构简式：、、、(任写两个)，故答案为：、、、(任写两个)；
（6）根据上述信息，以乙烯和对苯乙烯为原料，由产品逆向推断要先合成CH2N3CH2N3和，由乙烯与溴加成得1，2-二溴乙烷，与NaN3反应合成CH2N3CH2N3，由与溴发生加成得，在NaOH的醇溶液中加热得到，的合成路线如下：。故答案为：。
16．(1)、
(2)取代反应
(3)
(4) 、
(5)
【分析】A分子式为C6H6O3，A发生取代反应生成B，由B的结构简式逆推，可知A是 ；C和E反应生成F，根据题目信息，可知E中含有醛基，由F的结构简式逆推，可知E是 ，结合B生成C的反应，由E逆推，可知D是 ；F生成G，根据G的分子式，由H逆推，可知G是。
【详解】（1）B分子中苯环和碳氧双键上的碳原子采用杂化、单键碳原子采用杂化；
（2）B→C是B分子羟基上的H原子被-CH2OCH3代替生成C，反应类型为取代反应；
（3）根据G的分子式，由H逆推，可知G是 ；
（4）Ⅰ.能发生银镜反应，说明含有醛基；
Ⅱ.核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1，说明结构对称；
Ⅲ.1mol该化合物与足量的金属钠反应生成1.5 mol ，说明含有3个羟基，符合条件的的芳香族化合物同分异构体的结构简式是 或 ；
（5）先与CH3OCH2Cl反应生成， 再发生氧化反应生成 ， 与乙醛反应生成， 水解生成 ，合成路线流程图为。
17．(1)羧基、羟基
(2)
(3)4
(4)
(5) 取代反应 还原反应
(6)13
(7)
【分析】根据逆推法，C与硝酸发生硝化反应生成D，D为，则C为，B与氯气反应生成C，结合B的分子式可推知B为， A与甲醇在浓硫酸催化下加热发生酯化反应生成B，则A为；D发生还原反应生成E，根据E的分子式可推出E为，E与ClCH2COCl发生反应生成F为，与CH3I发生取代反应生成G为，在氢氧化钠的水溶液中加热水解后酸化得到H为；
【详解】（1）由推断可知A为，官能团的名称为羧基、羟基；
（2）B的结构简式为；
（3）D中含有的酯基、酚羟基、碳氯键能与NaOH反应，Cl原子和苯环直接相连，水解可生成酚羟基和HCl，酯基水解可生成羧基，所以1 mol D可以和4 mol NaOH反应；
（4）反应⑥是与CH3I发生取代反应生成和HI，反应的化学方程式为；
（5）反应②为取代反应，反应④为D中变为E中的，“脱氧加氢”，为还原反应；
（6）根据已知条件：①能发生银镜反应，说明含有—CHO，②遇溶液显色，说明含有酚羟基，③能发生水解反应，说明含有酯基，再结合B的分子式，可知符合条件的B的同分异构体中一定含有酚羟基和甲酸酯基(HCOO—)。若苯环上有两个侧链，则可以是—OH、，此时有邻、间、对3种结构；若苯环上有三个侧链，可以是—OH、、—OOCH，由“定二移一”法可知有10种结构，所以共有13种结构；
（7）通过观察反应物和产物的官能团可知部分设计路线应与C→F的流程相似。在碱性条件下先将中酯基水解，然后酸化变为酚羟基，接着和浓在﹣5~0 ℃时发生硝化反应，然后硝基被还原，之后与发生取代反应得到目标产物，合成路线如：。
18．(1) 羰基、羧基
(2) 液溴、铁粉 加成反应
(3)
(4)
(5)
【分析】苯变为溴苯为取代反应。溴苯变为D为取代反应。D到E反应为酯化反应。E+B→F为C=C与酚羟基的加成反应。F→G为C=O的加成反应。G→H为消去反应。
【详解】（1）溴苯为。D中含有羰基、-COOH为羧基。其含氧官能团为羰基、羧基。答案为；羰基、羧基；
（2）苯制备溴苯，条件为铁粉、液溴。由上分析E+B→F为C=C与酚羟基的加成反应。答案为液溴、铁粉；加成反应；
（3）该反应为酯化反应，反应为；
（4）D的化学式为C10H7O3Br，该分子中不饱和度为7，除了苯环无其他环，其有一种含氧官能团为3个-CHO，苯环上两个取代基，有以下情况：。答案为；
（5）逆推法应该由苯胺和丙酮加成再消去得到。硝基苯经还原反应得到苯胺。所有合成路线为。答案为。
19．(1)1，3-丁二烯
(2) 4 取代反应
(3)
(4)
(5) 9
(6)
【分析】根据C的结构简式及已知条件可知B为，则A为，C与乙醇反应生成D，则D为，根据已知条件，可推出E为，E经过⑤生成F，结合G的结构简式可知F为，结合以上推断进行答题。
【详解】（1）A为，所以系统命名为1，3-丁二烯；
（2）B分子结构为，共平面碳原子最多有4个；E经过⑤生成F，该反应类型为取代反应；
（3）C与乙醇反应生成D，则D为，发生酯化反应，所以条件为浓硫酸加热，故由C生成D的化学方程式为；
（4）D为，根据已知条件，可推出E为；
（5）C的结构简式为，含有6个碳，4个O和2个不饱和度，①1mol该物质能与2molNaOH反应，说明含有酯基或者羧基；②1mol该物质与银氨溶液反应生成4molAg，说明含有两个醛基，结合不饱和度的数目可知，含有的官能团为-OOCH，，两个-OOCH官能团分别放在1和1，1和2，1和3，1和4，2和2，2和3，共6种，。，两个-OOCH放在1和1位置上两种，1和2上1种，共3种，所以满足条件的同分异构体有9种(不含立体异构)，其中核磁共振氢谱显示有3组峰，且峰面积之比为2：2：1的结构简式为；
（6）G的合成路线为，以乙酸乙酯和溴乙烷为原料，制备的合成路线，进行逆合成分析，则合成路线为。
20．(1)浓硝酸、浓硫酸，加热
(2)还原反应
(3)加入碳酸氢钠溶液，若有气泡放出，说明反应③已发生
(4)
(5)保护氨基
(6)
(7)
【分析】A的分子式为C6H6，根据反应⑤逆推，可知A是苯；由B的分子式，可知苯发生硝化反应生成B，B为；B发生还原反应生成C，C是；由反应④逆推，E是CH3COOH、D是CH3CH2OH；和银氨溶液反应生成F，F是；
【详解】（1）反应①是苯发生硝化反应生成硝基苯，所需的试剂和条件是浓硝酸、浓硫酸，加热；
（2）反应②是转化为，分子中去氧加氢，反应类型为还原反应；
（3）反应③有乙酸生成，乙酸能与碳酸氢钠反应放出二氧化碳气体，所以加入碳酸氢钠溶液，若有气泡放出，说明反应③已发生；
（4）F是，水解生成和乙酸，反应⑥的化学方程式；
（5）反应⑤是氨基与酰氯反应生成肽键，反应⑥是肽键水解生成氨基，反应⑤目的是保护氨基；
（6）①属于芳香族化合物；②有3种不同化学环境的H原子，说明结构对称，符合条件的对氨基苯甲酸的同分异构体的结构简式为
（7）邻二甲苯被高锰酸钾氧化为邻苯二甲酸，邻苯二甲酸和PCl3反应生成，和苯胺反应生成，合成路线为。
21．
【详解】本题采用逆向合成法，根据题干C到D的转化信息可知， 可由与SOCl2反应制得，由题干G到H的转化信息可知，可由和反应制得，而结合本小题题干信息可知可由催化还原制得，发生硝化反应即可制得，由此确定合成路线为：，故答案为：。