专题八　大题突破4　有机合成与推断综合题的分析应用(A、B、C三练)（含解析）-2025高考化学二轮复习

有机合成与推断综合题的分析应用(A、B、C三练)
题型突破练(A)
1.(12分)(2024·江苏模拟)索拉非尼(H)可用于肝癌的治疗，其一种合成路线如下：
(1)欲确定CH3OH中存在C—O和O—H化学键，可采取的仪器分析方法为　　　　　(填字母)。
A.原子发射光谱 B.核磁共振氢谱
C.质谱 D.红外光谱
(2)C在酸性条件下不稳定，B→C的反应中应控制的投料比不低于　　　　。
(3)D的熔点比邻硝基苯酚的　　　　　(填“高”“低”或“无法确定”)。
(4)F的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：　　　　。
分子中所有碳原子杂化轨道类型相同；1 mol该物质完全水解最多消耗3 mol NaOH，水解产物之一的分子中不同化学环境的氢原子个数比为2∶1。
(5)G的分子式为C8H3ClF3NO，其结构简式为　　　　　　　　　　　　　。
(6)请设计以和CH3CH2NH2为原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
2.(12分)(2024·南通二模)化合物G是合成治疗糖尿病药物非奈利酮的一种中间体，其合成路线如下：
(1)水解后得到醇的名称为　　　
(填字母)。
A.2-甲基丙醇 B.2-甲基-2-丙醇
C.2，2-二甲基乙醇
(2)A→B反应历经2步，中间体为，则第二步的反应类型为　　　　。
(3)X的分子式为C6H8N2O，写出X的结构简式：　　　　　　　　　。
(4)的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：　　　　　　　　。
能与FeCl3溶液发生显色反应，酸性条件下水解产物之一为氨基乙酸，另一产物的核磁共振氢谱中有4组峰。
(5)已知：
①；
②2CH3CHOCH3CH==CHCHO。
写出以、CH3CHO、为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任选，合成路线流程图示例见本题题干)。
3.(14分)(2024·南通二模)化合物G是制备一种生物碱的中间体，其合成路线如下：
(1)A→B反应分为A→X→B两步，第二步是消去反应，X的结构简式为　　　　　　　　　　　　。
(2)C的分子式为C11H17NO3，则C的结构简式为　　　　　　　　　　　。
(3)LiAlH4须在无水环境中使用，不能与水或酸接触，原因是　　　　　　　　　　　　　　。
(4)F→G时会生成一种与G互为同分异构体的副产物，该副产物的结构简式为　　　　。
(5)写出一种符合下列条件的B的同分异构体的结构简式：　　　　　　　　　　　　　　　。
Ⅰ.与FeCl3溶液发生显色反应；
Ⅱ.发生水解反应后所得有机产物有三种，酸化后一种为α-氨基丙酸，另两种均含有2种不同化学环境的氢。
(6)已知：①苯环上发生取代反应时，若原有基团为—CH3、—X(碳卤键)，则新进入基团在其邻、对位；若原有基团为—NO2，则新进入基团则在其间位。
②+CH3COCH2COOCH3
+HX。
③LiAlH4可将酮羰基或酯基还原为醇。
写出以、CH3COCH2COOCH3、(COCl)2为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
4.(12分)(2024·南通模拟预测)化合物G是一种药物合成中间体，人工合成路线如下：
(1)化合物A中碳原子采取的杂化方式为　　　　　　　　　　　　　。
(2)A→B中生成的另一产物为　　　　。
(3)(C2H5)3N有利于D→E的转化，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：　　　　。
①能与FeCl3溶液发生显色反应；
②碱性条件水解，酸化后得两种产物，其中一种含有2种不同化学环境的氢原子，另一种含有3种不同化学环境的氢原子。
(5)请设计以和C2H5OH为原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。
题型突破练(B)
1.(12分)(2024·泰州模拟预测)化合物G是抗肿瘤药卡马替尼的中间体，其合成路线如下：
已知：Ⅰ.(R和R'表示烃基或氢，R″表示烃基，X为卤素)；
Ⅱ.(R表示羟基)。
(1)化合物A的酸性比苯甲酸的　　　　　(填“强”“弱”或“无差别”)。
(2)B的分子式为C7H3OFClBr，B→C中，(CH3CH2)3N可用物质　　　　　　　(填字母)替代。
A.K2CO3 B.NaCl
C.H2SO4 D.CH3CH2OH
(3)B与CH3MgCl反应也可生成D，若将路线改为BD，制备D时易生成分子式为C9H10OFBr的副产物，其结构简式为　　　　　　　　　　　　　。
(4)D→E的反应类型为　　　　　　　　　。
(5)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式：　　　　　　　　　　　　　。
①能与FeCl3溶液发生显色反应；
②核磁共振氢谱图中有2组峰。
(6)写出以、CH3MgCl和DMSO为原料，制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
2.(12分)(2024·苏州三模)一种合成抗病毒生物活性类化合物G的路线部分如下：
已知：
(1)X的分子式为C7H7BrO2，写出其结构简式：　　　　　　　　　　　　　。
(2)D是一种不稳定的中间体，C→D的反应类型是　　　　　　　　　　　　　。
(3)物质A呈酸性的原因是—SO3H(结构为)中羟基的氧氢键断裂，且极性越强，氧氢键越易断裂。下列物质的酸性由强到弱的顺序是　　　　　　　　　(填序号)。
①　②　③
(4)写出满足下列条件的F的一种同分异构体：　　　　　　　　　　　　　　　　　。
①能发生银镜反应且能使溴的CCl4溶液褪色；②碱性条件水解后酸化的一种产物能与FeCl3溶液发生显色反应；③核磁共振氢谱中存在4组峰。
(5)写出以、为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。
3.(14分)(2024·宿迁模拟)化合物I是一种非甾体类抗炎药，其合成路线如下：
(1)化合物A的水溶性比化合物C的　　　　(填“大”“小”或“无差别”)。
(2)B与CO2反应的过程中，CO2分子中碳原子杂化类型的变化为　　　　　　　　　　　　。
(3)C→D中有一种分子式为C10H10O2Br2的副产物生成，该副产物的结构简式为　　　　　　　　。
(4)F的分子式为C7H10O3，其结构简式为　　　　　　　　　　　　。
(5)C的一种同分异构体同时满足下列条件，其结构简式为　　　　　　　　　　　　。
①在碱性条件水解，酸化得2种产物；
②一种产物为芳香族化合物且能与NaHCO3溶液反应，其有4种不同化学环境的氢原子；
③另一种产物在铜催化条件下与氧气反应，所得有机产物不能发生银镜反应。
(6)已知：①R1COOR2(R1、R2、R3、R4指烃基，下同)；
②R1COOH+R2COR3。
写出以、CH3OH、CH3Cl为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
4.(12分)(2024·扬州模拟预测)化合物G是新型小分子抗凝剂的关键中间体，其合成路线如下：
其中“—Boc”为基团“—COOC(CH3)3”的缩写。
(1)A中含氧官能团的名称为　　　　。
(2)反应历程：。X的分子式为C8H14O4N2，X→D的反应类型为　　　　　　　　　　　　　。
(3)E转化为F的过程中，还生成另一种有机物。该物质的相对分子质量为32，其分子式为　　　　　　　　　　　　　。
(4)写出同时满足下列条件的G的一种同分异构体的结构简式：　　　　　　　　　　　　　。
碱性条件水解，生成两种碳原子数相同的产物。产物之一酸化后，不同化学环境氢原子的个数比为3∶2∶1；另一产物分子中有1个含N、O原子的六元环，有3种不同化学环境的氢原子。
(5)已知：R—COOR'R—CH2OH。
写出以、和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用)。
题型突破练(C)　
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.(16分)(2024·江苏南师附中5月模拟)安立生坦是一种治疗肺动脉高血压药物，由芳香化合物A合成其中间体G的一种合成路线如下：
已知：①C的核磁共振氢谱有4组峰，D有3组峰；
②
回答下列问题：
(1)A的化学名称是　　　　　　　　　，由C生成D的反应类型是　　　　　　　　　。
(2)D的结构简式是　　　　　　　　　，F的结构简式是　　　　　　　　　。
(3)B与NaOH溶液反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)含有两个苯环的芳香化合物X是E的同分异构体，X中除苯环外不含其他环状结构，X在酸性条件下水解只生成一种有机物，则X有　　　　　种，其中核磁振氢谱有3组峰，峰面积之比为3∶2∶2的化合物的结构简式为　　　　　　。
(5)写出用甲烷和苯为原料制备化合物2，4，6 三硝基苯甲酸的合成路线(无机试剂任选)。
2.(11分)(2024·南京、盐城统考二模)化合物G是合成治疗急性偏头痛药物Zavzpret的中间体，其合成路线如下：
其中，“—Boc”为基团“—COOC(CH3)3”的缩写。
(1)A→B的反应机理如下(弯箭头“”表示一对电子的转移)，其中“步骤1”的反应类型为　　　　　　　　　　。
(2)请用“*”标记E分子中的手性碳原子　　　　　　　。
(3)E→F有副产物CH3OH产生，F的分子式为C19H26N2O4，其结构简式为　　　　。
(4)D的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：　　　　。
分子中含三元碳环，不同化学环境的氢原子个数比为18∶4∶1；1 mol该物质完全水解时最多消耗4 mol NaOH。
(5)请设计以、和(CH3O)3P为原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
3.(11分)(2023·靖江市统考模拟)呫吨酮衍生物是治疗糖尿病的有效药，某呫吨酮衍生物的合成路线如下。
已知：Ⅰ.PhOH+PhCH2ClPhOCH2PhPhOH，
Ⅱ.Ph—为苯基()。
(1)B→C的反应类型为　　　　　　　。
(2)A→B过程的目的是　　　　　　　。
(3)F中sp2杂化的碳原子数为　　　　。
(4)G的一种同系物(比其相对分子质量大14)的同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：　　　　。
①能发生银镜反应，能使FeCl3溶液显色；
②酸性条件下，水解产物只有两种，且含两个苯环的产物中存在三种不同化学环境的氢。
(5)写出以、为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
4.(12分)(2024·南京统考二模)化合物E是合成抗癌药物帕比司他的中间体，其合成路线如图：
(1)A分子中采取sp2杂化的碳原子数目是　　　　。
(2)A→B中有一种分子式为C8H10O2的副产物，该副产物的结构简式为　　　　。
(3)已知B→C的反应有中间体X生成，中间体X的分子式为C11H12O6，B→X的反应类型为　　　　　　　。
(4)D的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：　　　　。
①分子中含有苯环，且不同化学环境的氢原子个数比为1∶1；
②1 mol该物质最多能与4 mol NaOH反应。
(5)肉桂酸苄酯()是一种天然香料。写出以和CH2(COOH)2为原料制备肉桂酸苄酯的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。
答案精析
A
1.(1)D　(2)3∶1　(3)高
(4)
(5)
(6)
解析　F与G、CH2Cl2发生加成反应生成H()，根据原子守恒推知G为，据此分析解答。(2)由B和C的结构简式可知，B生成C的反应为·HCl+3CH3NH2
+2CH3NH3Cl，1 mol B消耗3 mol CH3NH2，结合题给信息，“C在酸性条件下不稳定”，则B→C的反应中，应控制的投料比不低于3∶1。(3)邻硝基苯酚易形成分子内氢键，对硝基苯酚易形成分子间氢键，故D的熔点比邻硝基苯酚的高。(4)F()的一种同分异构体同时满足分子中所有碳原子杂化轨道类型相同，即C原子均采取sp2杂化，含两个苯环；1 mol该物质完全水解最多消耗3 mol NaOH，水解产物之一的分子中不同化学环境的氢原子个数比为2∶1，含有两个—NH2且处于对称位置，含有1个—OOCNH—直与两个苯环相连，满足条件的物质结构为。(6)以和CH3CH2NH2为原料制备，对比原料和目标产物的结构要引入两个—CONH—官能团，由题目中B→C转化迁移可知应将与溴单质加成引入两个溴原子，在碱的醇溶液条件下水解生成1，3 环己二烯，该物质被酸性高锰酸钾溶液氧化为己二酸，己二酸与SOCl2反应后的产物再与CH3CH2NH2在甲醇、THF条件下发生取代反应生成，合成路线见答案。
2.(1)B　(2)消去反应　(3)
(4)
(5)
解析　A中醛基转化为B中—CN，B中酚羟基发生取代反应生成C，C引入新的支链得到D，D中支链转化为醛基得到E，E中醛基转化新的支链得到F，F和X反应转化为G，X的分子式为C6H8N2O，结合F、G结构可知，X为。(1)中含有酯基，水解生成的醇为(CH3)3COH，名称为2 甲基 2 丙醇。(2)A→B反应历经2步，中间体为，则第二步的反应为—CHNOH转化为—C≡N，反应中不饱和度增加，反应类型为消去反应。(4)除苯环外的不饱度为3，其同分异构体同时满足下列条件：能与FeCl3溶液发生显色反应，则含有酚羟基；酸性条件下水解产物之一为氨基乙酸，则应该含有酯基，另一产物的核磁共振氢谱中有4组峰，即含有4种不同化学环境的氢原子，说明苯环上存在酚酯结构：，且处于酚羟基的间位，结合剩余不饱和度和碳原子数可知，存在和—CH3处于对位或—C(CH3)3和处于对位，则该同分异构体的结构简式为
(5)中氯原子发生消去反应生成碳碳双键，发生D生成E的反应原理将碳碳双键转化为醛基，再和CH3CHO发生已知②反应得到，再和发生已知①反应生成，将醛基氧化为羧基得到，合成路线见答案。
3.(1)
(2)
(3)LiAlH4中H为-1价，具有强还原性，会与水或酸反应生成H2
(4)
(5)
(或)
(6)
解析　A→B分两步，A的醛基与CH3NO2发生加成反应生成，再发生消去反应得到B，结合D的结构简式可知，B被还原得到C，碳碳双键转化为单键、硝基转化为氨基，则C为；C经过取代反应得到D，D→E先是酮羰基上发生加成反应转变为羟基并形成含氮六元环、后醇羟基消去引入碳碳双键，E→F为取代反应，F→G的本质为双烯合成反应，含共轭二烯结构的含硅化合物与F五元环中的碳碳双键进行1，4 加成，生成G。(4)F和含共轭二烯结构的含硅化合物发生1，4 加成反应生成G，由于该含硅化合物中碳碳双键不对称，则F→G时会生成一种与G互为同分异构体的副产物，该副产物的结构简式为。(5)B的同分异构体符合下列条件：与FeCl3溶液发生显色反应，则含有酚羟基；发生水解反应后所得有机产物有三种，酸化后一种为α 氨基丙酸，另两种均含有2种不同化学环境的氢，为和乙酸。综上，满足条件的B的同分异构体为
、。(6)结合信息①，应先在的甲基对位引入硝基，再在甲基邻位、硝基间位引入卤素原子，结合信息③，为防止LiAlH4还原酮羰基，先把硝基还原为氨基，再利用信息②CH3COCH2COOCH3与含卤素有机物发生取代反应除去卤素原子，最后仿照E→F通过取代反应生成目标产物，合成路线见答案。
4.(1)sp2和sp3　(2)CH3COOH　(3)D与发生取代反应生成E和HCl，而(C2H5)3N能与HCl反应消耗掉生成的HCl，促使该反应正向进行
(4)
(或)
(5)
解析　(2)A与(CH3CO)2O反应生成B，结合A和B的结构简式和原子守恒可知，另一种产物为CH3COOH。(4)C的一种同分异构体能与氯化铁溶液发生显色反应，则其中含有酚羟基，碱性条件下水解，酸化后的一种产物只含有2种不同化学环境的氢原子，已知其含有酚羟基，含有酚羟基的物质只有两种氢原子，其结构简式为或，则另一种水解产物含有3种不同化学环境的氢原子，该物质为或，则其同分异构体为或
。(5)与氧气在催化剂、加热条件下反应生成，在MsOH、加热条件下反应成环生成，乙醇催化氧化生成乙醛，乙醛和在KOH的作用下发生类似E到F的反应生成，在Pd/C、THF作用下与氢气发生加成反应生成，合成路线见答案。
B
1.(1)强　(2)A　(3)
(4)氧化反应
(5)
(6)
解析　A转化为B，B的分子式为C7H3OFClBr，结合C的结构可知B为，B发生取代反应生成C，C引入甲基转化为D，D通过反应生成醛基得到E，E中醛基转化为醚键得到F，F转化为产品。(1)化合物A中—F、—Br均为吸电子基团，使得A中羧基中的氢更容易被电离，故其酸性比苯甲酸的强。(2)B发生取代反应生成C，根据原子守恒，同时生成HCl，HCl能和碳酸钾反应促进反应的正向进行，故选A。(4)D通过反应使得甲基转化为醛基得到E，为氧化反应。(5)E为，E除苯环外含有2个碳、2个氧、1个溴、1个氟，除苯环外不饱和度为2，满足下列条件的E的同分异构体：①能与FeCl3溶液发生显色反应，含有酚羟基；②核磁共振氢谱图中有2组峰，则结构对称，同分异构体为、、、。(6)氧化羟基为羰基，再发生已知信息反应Ⅰ生成，发生已知信息反应Ⅱ转化为，发生D生成E的反应转化为，醛基氧化为羧基得到产物，流程见答案。
2.(1)　(2)消去反应
(3)③①②　(4)
(或)
(5)
解析　(1)A与SOCl2发生取代反应生成B，B与X在N(C2H5)3的作用下生成C，X的分子式为C7H7BrO2，X的结构简式为。(2)C→D的过程中和—Br脱去形成三键，属于消去反应。(3)F的电负性很强，—CF3为吸电子基团，使得—SO3H中羟基的极性较大，—CH3为推电子基团，使得—SO3H中羟基的极性较小，因此酸性由强到弱的顺序是③①②。(4)能发生银镜反应，即具有醛基，碱性条件水解后酸化的一种产物能与FeCl3溶液发生显色反应，即水解得到酚羟基，存在结构，能使溴的CCl4溶液褪色，即存在碳碳双键或碳碳三键结构，核磁共振氢谱中存在4组峰，符合条件的F的同分异构体为、
。(5)与Br2发生加成反应生成，先消去再酸化得到，再与反应生成，与HCl反应生成，合成路线见答案。
3.(1)小　(2)sp杂化变为sp2杂化
(3)　(4)
(5)
(6)
解析　由流程图可知，B到C发生的反应是CO2变为—COOH，C发生取代反应得到D，D发生酯化反应得到E，E的结构简式为，结合G的结构简式可以推出F的结构为，发生的反应为取代反应，据此分析作答。(1)由于C中含有羧基，能与水形成分子间氢键，故A的水溶性比C小。(2)CO2中C的杂化方式为sp，反应后变为—COOH，—COOH中C原子杂化方式为sp2。(3)C在光照条件下与Br2发生甲基上的取代反应生成D，根据副产物的分子式C10H10O2Br2可知副产物是。
4.(1)酯基　(2)加成反应　(3)CH4O
(4)(或)
(5)
、
解析　有机合成或推断题中，常采用对比的方法进行，找出断键和形成键的部位，如B→C，B中“C—O”断裂，羟胺中一个“N—H”断裂，N与酮羰基上的碳相连，剩下的结合，据此分析。(2)根据C的结构简式，C失去2H得到X，根据X的分子式以及D的结构简式，推出X的结构简式为，X与发生加成反应得到D。(3)根据E、F的结构简式，E→F发生取代反应，另一种有机物的相对分子质量为32，则该有机物为CH3OH，分子式为CH4O。
C
1.(1)甲苯　氧化反应
(2)　
(3)+NaOH
+NaCl　
(4)4　
(5)CH4CH3Cl
解析　结合A的分子式可知A为，A与氯气在光照条件下发生甲基上的取代反应生成B，B为；B与苯在AlCl3催化作用下发生取代反应生成C，C为；C与硝酸发生反应，对比分子组成可知C中脱2个H，增加1个O，发生氧化反应生成D，D的结构简式应为；D与反应生成E，E在硫酸作用下与甲醇发生开环加成反应生成F，F的结构为；F的酯基在NaOH作用下发生水解反应，再经酸化得到G。(4)E的分子式为C16H14O3，X是E的同分异构体，含有两个苯环且在酸性条件下水解只生成一种有机物，满足条件的X有、
、
、
，共4种；其中核磁共振氢谱有3组峰，峰面积之比为3∶2∶2的结构简式为。
2.(1)取代反应　(2)
(3)　(4)
(5)
解析　A发生取代反应生成B，B中C—P断裂，与另一个反应物中O结合生成C，C中碳碳双键与氢气加成生成D，醛基与D中亚甲基发生加成反应生成E，结合(3)的已知条件和G的结构逆推，F的结构简式为，F在HCl作用下发生醇羟基的消去反应，同时N—Boc断裂。(4)分子中含三元碳环即环丙烷， 1 mol该物质完全水解时最多消耗4 mol NaOH说明含有2 mol酯基和2 mol酰胺基，由于D只含1个N原子，则存在结构，不同化学环境的氢原子个数比为18∶4∶1，则有6个甲基的氢原子化学环境相同，该同分异构体的结构简式为。(5)和溴单质发生1，4 加成可得，再与(CH3O)3P发生流程中A→B的反应生成，再与发生B→C的反应生成，最后与氢气加成生成。
3.(1)取代反应　(2)保护酚羟基，防止其被氧化
(3)7
(4)
(或)
(5)
4.(1)8　(2)
(3)加成反应　(4)
(5)
解析　(5)本题采用逆向合成法可知，可由和通过酯化反应制得，根据题干B到C的转化信息可知，可由和CH2(COOH)2在一定条件下转化而来，可由催化氧化制得，可以由通过水解反应制得。