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高考大题突破4 有机合成与推断综合题
有机合成与推断综合题是高考的热点题型，是应用有机化合物结构、性质和反应规律解决实际问题的综合题。有机合成和推断题体现了化学在创造新物质方面的独特贡献和价值。
试题多以新药物或新材料的合成路线为情境，考查有机物命名、官能团的识别、化学方程式的书写、反应类型的判断、同分异构体的判断和书写、有机合成路线设计等，考查学生接受、吸收、整合化学信息的能力，加强对“证据推理与模型认知”学科素养的考查。试题引导学生从有机物的组成、官能团和碳骨架变化的角度深入分析和理解有机反应以及化学试剂的作用，以正向与逆向思维相结合的方式进行逻辑推理和合成分析。
一、考什么·怎么考
——全面解读高考题
1．(2024·山东卷)心血管药物缬沙坦中间体(F)的两条合成路线如下：
答案：(1) 取代反应
(5)NaOH KMnO4会将羟基氧化成羧基，且会同时氧化氰基
2．(2024·黑吉辽卷)特戈拉赞(化合物K)是抑制胃酸分泌的药物，其合成路线如下：
回答下列问题：
(1)B中含氧官能团只有醛基，其结构简式为________。
(2)G中含氧官能团的名称为________和________。
(3)J→K的反应类型为________。
(4)D的同分异构体中，与D官能团完全相同，且水解生成丙二酸的有________种(不考虑立体异构)。
(5)E→F转化可能分三步：①E分子内的咪唑环与羧基反应生成X；②X快速异构化为Y；③Y与(CH3CO)2O反应生成F。第③步化学方程式为___________________________。
(6)苯环具有与咪唑环类似的性质。参考E→X 的转化，设计化合物I的合成路线如下(部分反应条件已略去)。其中M和N的结构简式为________和________。
答案：(1)
(2)(酚)羟基 羧基
(3)取代反应 (4)6
1．命题特点
有机合成与推断综合题的合成路线都是基于一种或两种很简单的有机原料，经过各种类型的转化，最终得到目标产物，大多数为小分子，这些物质的用途，绝大多数与医药有关，少量设计材料。
2．考查形式
(1)合成路线中的反应物可以是有机物也可以是无机物(如NaOH、O2)。
(2)合成路线中的转化条件可以是加热(△)、加压、催化剂(如Cu、FeCl3、稀硫酸等)、酸、碱、特定物质和一定条件等。
(3)合成路线中的原料和中间体可能给定分子式也可能给定结构简式。
[注意] 在合成路线的某步转化若用已学知识无法解决，可以通过给定的新信息去理解领悟，这些新信息要及时融入合成路线中，全方位理解和弄清合成路线中的每一步转化。
3．考点分布统计
山东2021～2024考点分布统计
1.有机物和官能团的名称 2024、2023、2022
2.转化反应类型的判断 2024、2023、2022、2021
3.合成路线中指定有机物的结构简式 2024、2023、2022、2021
4.指定转化的化学方程式书写 2024、2023、2022、2021
5.限定条件下同分异构体数目及结构简式书写 2024、2022、2021
6.根据指定原料合成目标有机物的合成路线设计 2022、2021
7.有机物中杂化类型的判断 2023
8.手性碳原子 2024
二、如何审答 怎样提分
——分点突破命题点
[掌握必备知识]
1．有机物命名的方法
(1)烷烃的命名
①习惯命名法
命题点一 有机物的命名和官能团的类型
②系统命名法
(2)含官能团的有机物，与烷烃命名类似
(3)苯的同系物的命名
苯环作为母体，其他基团作为取代基；苯环上二元取代物可分别用邻、间、对表示，可以习惯性命名写成“邻”“间”“对”；如：
2．官能团的类型
有机物 代表物 官能团
胺 甲胺 CH3NH2 —NH2(氨基)
酰胺 乙酰胺
CH3CONH2 (酰胺基)
2-甲基丙烯腈(或甲基丙烯腈)
丙烯酸
酮羰基(或羰基)
苯甲醇
硝基、酯基和羰基
3-氯丙烯
羟基、羧基
丁酸
2
2．某中间体I的合成路线如图所示。
A属于醛类，根据系统命名法其名称为_________；I中含氧官能团的名称为________；D→E的反应类型为________。
解析：A属于醛类，根据B的结构简式可推知A的结构简式为CHO，选择含醛基的最长碳链为主链，故为丙醛，2号碳有甲基，故其名称为2-甲基丙醛；由题干流程可知，I中含有酮羰基、酯基、碳碳双键，其中含氧官能团的名称为酮羰基和酯基；根据D和E的分子式可分析出，D→E的过程为加氢还原，故该反应类型为还原反应。
答案：2-甲基丙醛 酯基、酮羰基 还原反应
[掌握必备知识]
1．有机化学反应类型判断的方法
命题点二 有机反应类型及化学方程式书写
2．根据官能团判断反应类型
3．根据反应条件判断反应类型
试剂及条件 反应类型
硫酸 浓硫酸 酯化、硝化、醇脱水、醇取代
稀硫酸 酯、糖、蛋白质水解
NaOH NaOH水溶液 酯、糖、蛋白质水解
NaOH醇溶液 卤代烃消去
卤素 卤素 烷烃取代、苯的同系物取代
卤素溶液 不饱和键加成、酚取代、醛氧化
卤化氢 HX气体 不饱和键加成
HX溶液 醇取代
[提升解题能力]
1．(2022·山东卷节选)支气管扩张药物特布他林(H)的一种合成路线如下：
已知：
回答下列问题：
(1)B→C的反应类型为________________，该反应的目的是_______
________________________________________________。
(2)D的结构简式为________；E→F的化学方程式为_____________
_________________________________________________。
答案：(1)取代反应 保护酚羟基
(2)CH3COOC2H5
2．(2023·山东卷)根据杀虫剂氟铃脲(G)的两条合成路线，回答下列问题。
(1)A的化学名称为________(用系统命名法命名)；B→C的化学方程式为______________________________________________；D中含氧官能团的名称为________；E的结构简式为________。
(2)H中有________种化学环境的氢，①～④中属于加成反应的是________(填序号)；J中碳原子的轨道杂化方式有________种。
[掌握必备知识]
1．常见的限定条件
命题点三 限定条件下同分异构体的书写和判断
2．限定条件下同分异构体的书写步骤
具体方法如下：
(1)推测“碎片”：依据分子式(不饱和度)信息、特殊结构信息、类别信息、化合物性质等推知官能团。
(2)构建碳骨架：除“碎片”以外的碳原子，按碳骨架异构搭建。
(3)组装“碎片”：先在苯环上进行基团定位→再考虑取代基的碳链异构→再考虑取代基在苯环上的位置异构→最后考虑官能团类别异构。
(4)方法选择：“端基碎片”的位置异构一般选择“等效氢”“定一移一”等方法；“非端基碎片”的位置异构一般选择“插入法”。
[提升解题能力]
1．(2024·安徽卷节选)D的结构简式为 ，D的同分
异构体中，同时满足下列条件的有________种(不考虑立体异构)，写出其中一种同分异构体的结构简式：_____________________。
①含有手性碳
②含有2个碳碳三键
③不含甲基
答案：4 HC≡CCH2CH2CH2CH(NH2)C≡CH、
HC≡CCH2CH2CH(NH2)CH2C≡CH、
2．(2024·浙江1月选考节选)B的结构简式为 。
写出同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________。
①是苯的二取代物；
②1H-NMR谱和IR谱检测表明：分子中共有4种不同化学环境的氢原子，无碳氧单键。
解析：由B的结构简式可知，其同分异构体苯环上的取代基上有一个不饱和度；分子中共有4种不同化学环境的氢原子，无碳氧单键，则满足条件的结构简式有
答案：
3．(2024·全国甲卷节选)已知I的结构简式为
I的同分异构体中，同时满足下列条件的共有________种(不考虑立体异构)。
①含有手性碳(连有4个不同的原子或基团的碳为手性碳)；②含有两个苯环；③含有两个酚羟基；④可发生银镜反应。
答案：9
[掌握必备知识]
有机合成路线设计的解题策略
命题点四 有机合成路线的设计
(1)分析结构，寻找差异
分析目标有机物和所给基础原料的结构，并逐一列出，然后进行对比，找出目标有机物和所给基础原料之间的差异。具体做法如表所示：
物质 结构简式 结构1 结构2 ……
目标有机物
原料1
原料2
……
差异
(2)根据信息，推导变化
针对目标有机物中的基团，利用题给信息和已学知识，逐一分析用何种方法实现这些转化。先由结构1找出上一步反应的中间体，分析用哪种基础原料如何获得这种中间体；然后由结构2找出上一步反应的中间体，分析用哪种基础原料如何获得这种中间体；依此类推，最终实现目标有机物中所有基团的合成。
(3)排出顺序，制定路线
由于目标有机物中有多个基团的合成，因此必然有先后顺序，此时应根据基团合成的条件以及反应条件对其他基团的影响和有机合成遵循的原则，排出最合理的合成顺序，最后形成一条合理的合成路线。
[提升解题能力]
1．(2024·安徽卷节选)化合物I是一种药物中间体，可由下列路线合成(Ph代表苯基，部分反应条件略去)：
已知：
ⅱ)RMgX易与含活泼氢化合物(HY)反应：
RMgX＋HY―→RH＋
HY代表H2O、ROH、RNH2、RC≡CH等。
解析：根据题目给出的流程，先将原料中的羰基还原为羟基，后利用浓硫酸脱水生成双键，随后将物质与Mg在无水醚中反应生成中间产物，后再与CF3COCF3在无水醚中反应再水解生成目标化合物。
答案：
2．(2023·江苏卷节选)化合物I是鞘氨醇激酶抑制剂，其合成路线如下：
三、思维建模
——提升整体解题能力
有机合成与推断综合题多以生活生产实际为背景，以合成新物质、合成医药等学术探索情境作为命题的切入点，依托有机合成路线图，考查学生的有机化学素养，具体考点包括有机物的命名、官能团的名称、分子式、流程中某物质的结构简式、反应类型、化学方程式的书写、指定条件的同分异构体、模拟合成路线等等。对学生的综合能力要求较高，很多学生解决此类试题感觉难度较大。具体表现为学生不能够厘清合成路线思路，找不到解题的关键信息，进而不能推断出未知物质，导致得分情况不理想。因此，建立思维模型快速获取有效信息形成顺畅的解题思路，是解决这类试题的关键。
1．模型建构——有机物命名
总体命题趋势：苯环连接多基团。
常见官能团的优先顺序：—COOH>—SO3H>—COOR>—CHO>—CO—>—OH>—SH>—NH2>CC－>CC－>—O—>苯环>烷基>—X>—NO2。
2．模型建构——官能团名称
3．模型建构——反应类型
4．模型建构——同分异构体书写
总体命题趋势:限定条件下某物质的同分异构体数目及结构简式。
5．模型建构——合成路线设计
6．模型建构——手性碳原子确定
1．(2024·湖南卷)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)。
(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)。
解析：A与氯化剂在加热条件下反应得到B，B在BBr3、0 ℃ 的条件下，甲基被氢原子取代得到C，C与CH2BrCH2Br在K2CO3的作用下发生取代反应得到D，D被氧化剂氧化为E，E中存在酯基，先水解，再酸化得到F，F与Cl2CHOCH3在TiCl4的作用下，苯环上一个氢原子被醛基取代得到G，G与ClCH2COCH3经历了取代、加成和消去三步反应得到H。(1)由A的结构简式可知，A有6种不同化学环境的氢原子，即核磁共振氢谱上有6组吸收峰。(2)由D的结构可知，化合
答案：(1)6 (2)醛基 醚键
(3)防止酚羟基被氧化
(4)①③②
2．(2024·浙江1月选考节选)某研究小组按下列路线合成镇静药物氯硝西泮(部分反应条件已简化)。
请回答：
(1)化合物E的含氧官能团名称是________。
(2)化合物C的结构简式是_____________________________________
_______________________________。
(3)下列说法不正确的是________(填标号)。
A．化合物A→D的转化过程中，采用了保护氨基的措施
B．化合物A的碱性弱于D
C．化合物B与NaOH水溶液共热，可生成A
D．化合物G→氯硝西泮的反应类型是取代反应
解析：(3)A→D的过程中，氨基被转化为酰胺基，硝化反应后再水解出氨基，属于氨基的保护，A项正确；硝基为吸电子基团，使电子向硝基偏移，导致氨基中的氮原子结合质子的能力减弱，所以碱性：A>D，B项错误；B的结构简式为 ，在氢氧化钠
溶液、加热的条件下，酰胺基发生水解反应，可转化为化合物A，
1．(2024·烟台模拟)以麦芽酚为原料合成一种药物中间体M
( )的路线如下(部分反应条件或试剂略去)：
回答下列问题:
(1)麦芽酚中含氧官能团的名称是
有机物 Q是比麦芽酚多一个碳原子的同系物,符合
下列条件的 Q的同分异构体有__种。
①遇 FeCl 溶液显紫色
②1 mol 该同分异构体最多能与2 mol Na2CO3反应
③含有六种不同化学环境的氢原子
发生羟基间脱水成醚的反应生成M。(1)依据结构简式可知麦芽酚中的含氧官能团有酮羰基、羟基、醚键；比麦芽酚多一个碳原子的同系物，其分子式为C7H8O3，不饱和度是4，其同分异构体遇FeCl3溶液显紫色，因此该同分异构体含有苯环和酚羟基，同时1 mol 该同分异构体最多与2 mol Na2CO3反应，因此含有两个酚羟基，另一个取代基可能为—CH2OH或CH3O—，因为有6种不同化学环境的氢原子，所以取代基不能是—CH2OH，故取代基为CH3O—。符合条
答案：(1)酮羰基、羟基、醚键 4
2．(2024·菏泽二模)化合物J是合成香松烷的中间体，一种合成J的路线如下(Ph表示苯基)：
(3)C＋E→F的反应类型为________；I→J 的化学方程式为________
_____________________________________________。
(4)符合下列条件的E的同分异构体有______种(不考虑立体异构)。
①含有两个酯基
②核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢原子
③结构中有以下连接方式：
答案：(1) 酯基、醚键 (2)<
(3)加成反应
(4)4
3．(2024·保定二模)阿佐塞米是一种重要的药物，可用于心源性水肿(充血性心力衰竭)、肾性水肿、肝性水肿的治疗。其一种合成路线如下：
回答下列问题：
(1)A中碳原子的杂化方式为________。
(2)B的系统命名是______________，D中的官能团是羧基、______
_________________________________________________(填名称)。
(3)C→D的反应类型是_______________________________________
_____________________。
(4)G→H的化学方程式为_____________________________________
__________________________________________________________________________________________。
(5)在E的芳香族同分异构体中，含有酯基的结构有________种(不考虑立体异构)，写出其中一种的结构简式：______________________
__________________________。
(6)已知苯胺具有强还原性。以对硝基甲苯为原料，参照上述流程并利用相关原理设计合成塑料 的路线(其他无机试剂任选)。
的芳香族同分异构体中，含有酯基，则为甲酸酯，氯原子和氟原子为取代基，结构简式为
共10种结构。(6)对硝基甲苯中的甲基被酸性高锰酸钾氧化为羧基，硝基再被还原为氨基，可以得到单体 ，由 发生缩聚反应即可得到目标产物。
答案：(1)sp2、sp3
(2)2-硝基-4-氯甲苯 氨基、氯原子(碳氯键)
(3)还原反应
(4)高考大题突破4 有机合成与推断综合题
有机合成与推断综合题是高考的热点题型，是应用有机化合物结构、性质和反应规律解决实际问题的综合题。有机合成和推断题体现了化学在创造新物质方面的独特贡献和价值。
试题多以新药物或新材料的合成路线为情境，考查有机物命名、官能团的识别、化学方程式的书写、反应类型的判断、同分异构体的判断和书写、有机合成路线设计等，考查学生接受、吸收、整合化学信息的能力，加强对“证据推理与模型认知”学科素养的考查。试题引导学生从有机物的组成、官能团和碳骨架变化的角度深入分析和理解有机反应以及化学试剂的作用，以正向与逆向思维相结合的方式进行逻辑推理和合成分析。
一、考什么·怎么考——全面解读高考题
1．(2024·山东卷)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的结构简式为________；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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析：由已知Ⅰ可推知A中含碳氯键，结合A的分子式和F的碳骨架，可知A为，B为，通过B、C分子式比较及辅助反应物，可推知C为。将C、F结构对比，可知D为。E＋D→F的过程参考已知Ⅱ，可知E为。(1)由以上分析可知，A的结构简式为，B→C的反应为取代反应。(2)C＋D→F的反应为—CH2Br与—NH2的取代反应，其反应的化学方程式为 。(3)由综合推断可知，E的结构为，含氧官能团名称为醛基，F中有1个手性碳原子，如图所示：(图中标“*”处)。(4)D分子中含6个C、13个H、2个O、1个N，分子有1个不饱和度，若含硝基，则无其他官能团，分子中不同化学环境的氢原子个数比为6∶6∶1，推测存在两个等效的甲基，符合条件的D的同分异构体为CH3－。(5)C→E需要完成的是—CH2Br―→—CHO，经分析，可先水解、再氧化，卤代烃水解试剂为NaOH水溶液，试剂Y将醇氧化为醛，可选用O2、Cu，Y不能选用强氧化剂KMnO4，因为KMnO4会继续氧化—CHO生成—COOH，且会同时氧化氰基。
答案：(1) 取代反应
(3)醛基 1
(5)NaOH KMnO4会将羟基氧化成羧基，且会同时氧化氰基
2．(2024·黑吉辽卷)特戈拉赞(化合物K)是抑制胃酸分泌的药物，其合成路线如下：
已知：
Ⅰ.Bn为，咪唑为；
Ⅱ. 不稳定，能分别快速异构化为。
回答下列问题：
(1)B中含氧官能团只有醛基，其结构简式为________。
(2)G中含氧官能团的名称为________和________。
(3)J→K的反应类型为________。
(4)D的同分异构体中，与D官能团完全相同，且水解生成丙二酸的有________种(不考虑立体异构)。
(5)E→F转化可能分三步：①E分子内的咪唑环与羧基反应生成X；②X快速异构化为Y；③Y与(CH3CO)2O反应生成F。第③步化学方程式为________________
________________________________________________________________________________________________________________________________。
(6)苯环具有与咪唑环类似的性质。参考E→X 的转化，设计化合物I的合成路线如下(部分反应条件已略去)。其中M和N的结构简式为________和________。
解析：根据流程，有机物A与有机物B发生反应生成有机物C，根据有机物B的分子式和小问1中的已知条件，可以判断有机物B的结构简式为；有机物C与有机物D发生反应生成有机物E；有机物E在醋酸酐的作用下发生成环反应生成有机物F，有机物F发生两步连续反应生成有机物G，根据有机物G的分子式和有机物H的结构可以推出，有机物G的结构简式为；有机物G发生两步反应生成有机物H，将羧基中的—OH取代为次氨基结构；有机物H与有机物I发生取代反应生成有机物J；最后有机物J发生取代反应将结构中的Bn取代为—H。据此分析解题。(1)根据分析，有机物B的结构简式为。(2)根据分析，有机物G的结构简式为，其含氧官能团为(酚)羟基和羧基。(3)根据分析，J→K的反应是将J中的Bn取代为—H 的反应，反应类型为取代反应。(4)D的同分异构体中，与D的官能团完全相同，说明有酯基存在，且水解后生成丙二酸，说明主体结构中含有。根据D的分子式，剩余的碳原子数为5，剩余氢原子数为12，因同分异构体中只含有酯基，则不能将氢原子单独连接在某一端的氧原子上，因此将5个碳原子拆分。当一侧连接甲基时，另一侧连接—C4H9，此时C4H9共有4种同分异构体；当一侧连接乙基时，另一侧连接—C3H7，此时—C3H7共有2种同分异构体，故满足条件的同分异构体有4＋2＝6种。(5)根据已知条件和题目中的三步反应，第③步反应为酚羟基与乙酸酐的反应，生成有机物F，则有机物Y为，根据异构化原理，有机物X的结构为。反应第③步的化学方程式为＋(CH3CO)2O―→＋CH3COOH。(6)根据逆推法，有机物N发生还原反应生成目标化合物，有机物N为，有机物M由氧化得到，有机物M发生类似E→X的反应生成有机物N，有机物M为。
答案：(1) (2)(酚)羟基 羧基
(3)取代反应 (4)6
1．命题特点
有机合成与推断综合题的合成路线都是基于一种或两种很简单的有机原料，经过各种类型的转化，最终得到目标产物，大多数为小分子，这些物质的用途，绝大多数与医药有关，少量设计材料。
2．考查形式
→……→
(1)合成路线中的反应物可以是有机物也可以是无机物(如NaOH、O2)。
(2)合成路线中的转化条件可以是加热(△)、加压、催化剂(如Cu、FeCl3、稀硫酸等)、酸、碱、特定物质和一定条件等。
(3)合成路线中的原料和中间体可能给定分子式也可能给定结构简式。
[注意] 在合成路线的某步转化若用已学知识无法解决，可以通过给定的新信息去理解领悟，这些新信息要及时融入合成路线中，全方位理解和弄清合成路线中的每一步转化。
3．考点分布统计
山东2021～2024考点分布统计
1.有机物和官能团的名称 2024、2023、2022
2.转化反应类型的判断 2024、2023、2022、2021
3.合成路线中指定有机物的结构简式 2024、2023、2022、2021
4.指定转化的化学方程式书写 2024、2023、2022、2021
5.限定条件下同分异构体数目及结构简式书写 2024、2022、2021
6.根据指定原料合成目标有机物的合成路线设计 2022、2021
7.有机物中杂化类型的判断 2023
8.手性碳原子 2024
二、如何审答·怎样提分——分点突破命题点
有机物的命名和官能团的类型
[掌握必备知识]
1．有机物命名的方法
(1)烷烃的命名
①习惯命名法
②系统命名法
(2)含官能团的有机物，与烷烃命名类似
(3)苯的同系物的命名
苯环作为母体，其他基团作为取代基；苯环上二元取代物可分别用邻、间、对表示，可以习惯性命名写成“邻”“间”“对”；如：
2．官能团的类型
有机物 代表物 官能团
烷烃 甲烷 CH4 无
烯烃 乙烯 CH2===CH2 (碳碳双键)
炔烃 乙炔CH≡CH —C≡C—(碳碳三键)
芳香烃 苯 无
卤代烃 溴乙烷 CH3CH2Br (碳卤键) 或—X(卤素原子)
醇 乙醇 CH3CH2OH —OH(羟基)
酚 苯酚 —OH(羟基)
醛 乙醛CH3CHO —CHO(醛基)
酮 丙酮 CH3COCH3 (酮羰基)
醚 乙醚 CH3CH2OCH2CH3 (醚键)
羧酸 乙酸 CH3COOH (羧基)
酯 乙酸乙酯 CH3COOCH2CH3 (酯基)
胺 甲胺 CH3NH2 —NH2(氨基)
酰胺 乙酰胺 CH3CONH2 (酰胺基)
[提升解题能力]
1．写出下列有机物的名称或有机物中所含官能团的名称。
(1)(2024·湖北卷节选)C的结构简式为，C的名称为2-甲基丙烯腈(或甲基丙烯腈)。
(2)(2024·河北卷节选)A的结构简式为，A的化学名称为丙烯酸。
(3)(2024·江苏卷节选) 中的含氧官能团名称为醚键和酮羰基(或羰基)。
(4)①(2022·全国甲卷节选)A()的化学名称为苯甲醇。
②(2022·全国甲卷节选)H()中含氧官能团的名称是硝基、酯基和羰基。
(5)①(2022·全国乙卷节选)A()的化学名称是3-氯丙烯。
②(2022·全国乙卷节选)E()中含氧官能团的名称为羟基、羧基。
(6)(2022·北京卷节选)B(CH3CH2CH2COOH)的名称为丁酸。
(7)(2022·山东卷改编)B为，B中含氧官能团有2种。
2．某中间体I的合成路线如图所示。
A属于醛类，根据系统命名法其名称为_________；I中含氧官能团的名称为________；D→E的反应类型为________。
解析：A属于醛类，根据B的结构简式可推知A的结构简式为CHO，选择含醛基的最长碳链为主链，故为丙醛，2号碳有甲基，故其名称为2-甲基丙醛；由题干流程可知，I中含有酮羰基、酯基、碳碳双键，其中含氧官能团的名称为酮羰基和酯基；根据D和E的分子式可分析出，D→E的过程为加氢还原，故该反应类型为还原反应。
答案：2-甲基丙醛 酯基、酮羰基 还原反应
有机反应类型及化学方程式书写
[掌握必备知识]
1．有机化学反应类型判断的方法
2．根据官能团判断反应类型
3．根据反应条件判断反应类型
试剂及条件 反应类型
硫酸 浓硫酸 酯化、硝化、醇脱水、醇取代
稀硫酸 酯、糖、蛋白质水解
NaOH NaOH水溶液 酯、糖、蛋白质水解
NaOH醇溶液 卤代烃消去
卤素 卤素 烷烃取代、苯的同系物取代
卤素溶液 不饱和键加成、酚取代、醛氧化
卤化氢 HX气体 不饱和键加成
HX溶液 醇取代
[提升解题能力]
1．(2022·山东卷节选)支气管扩张药物特布他林(H)的一种合成路线如下：
已知：
回答下列问题：
(1)B→C的反应类型为________________，该反应的目的是__________________
________________________________________________。
(2)D的结构简式为________；E→F的化学方程式为_________________________
_________________________________________________。
解析：(1)由C的结构简式和有机物的转化关系可知，在浓硫酸作用下，与乙醇共热发生酯化反应生成，则A为、B为，B→C的反应为在碳酸钾作用下与PhCH2Cl发生取代反应生成和氯化氢，由B和H都含有酚羟基可知，B→C的目的是保护酚羟基。(2)C与CH3COOC2H5发生信息Ⅱ反应生成的E为，则D为CH3COOC2H5；E→F的反应为在乙酸作用下与溴发生取代反应生成和溴化氢。
答案：(1)取代反应 保护酚羟基
(2)CH3COOC2H5
2．(2023·山东卷)根据杀虫剂氟铃脲(G)的两条合成路线，回答下列问题。
路线一：A(C7H6Cl2)
(1)A的化学名称为________(用系统命名法命名)；B→C的化学方程式为______________________________________________；D中含氧官能团的名称为________；E的结构简式为________。
路线二：H(C6H3Cl2NO3)H2,催化剂IF2C===CF2,KOH、DMF FCOCl2,C6H5CH3JD,△G
(2)H中有________种化学环境的氢，①～④中属于加成反应的是________(填序号)；J中碳原子的轨道杂化方式有________种。
解析：(1)A为，化学名称为2,6-二氯甲苯；B→C为苯环上—Cl被—F取代的反应，化学方程式为＋2KF ＋2KCl；D的结构简式为，D中的含氧官能团为酰胺基；E和F发生已知信息Ⅰ反应生成G，E的结构简式为，F的结构简式为。(2)由D、F、G的结构和已知信息Ⅰ可知，J→G发生的是已知反应Ⅰ，I→F发生加成反应，H→I为还原反应，其中②④为加成反应；H为，其中含有2种化学环境的氢；J为，碳原子的杂化方式有sp、sp2、sp3 3种。
答案：(1)2,6-二氯甲苯 ＋2KF ＋2KCl 酰胺基
(2)2 ②④ 3
限定条件下同分异构体的书写和判断
[掌握必备知识]
1．常见的限定条件
2．限定条件下同分异构体的书写步骤
具体方法如下：
(1)推测“碎片”：依据分子式(不饱和度)信息、特殊结构信息、类别信息、化合物性质等推知官能团。
(2)构建碳骨架：除“碎片”以外的碳原子，按碳骨架异构搭建。
(3)组装“碎片”：先在苯环上进行基团定位→再考虑取代基的碳链异构→再考虑取代基在苯环上的位置异构→最后考虑官能团类别异构。
(4)方法选择：“端基碎片”的位置异构一般选择“等效氢”“定一移一”等方法；“非端基碎片”的位置异构一般选择“插入法”。
[提升解题能力]
1．(2024·安徽卷节选)D的结构简式为，D的同分异构体中，同时满足下列条件的有________种(不考虑立体异构)，写出其中一种同分异构体的结构简式：____________________________________________________________
____________。
①含有手性碳
②含有2个碳碳三键
③不含甲基
解析：D为，其不饱和度为4，由条件②中的“含有2个碳碳三键”可知，符合条件的同分异构体除含2个碳碳三键外，不存在其他的不饱和键，由条件③中的“不含甲基”并结合条件①中的“含有手性碳”，可知碳碳三键处于碳链端位，则符合条件的D的同分异构体有HC≡CCH2CH2CH2CH(NH2)C≡CH、
HC≡CCH2CH2CH(NH2)CH2C≡CH、
，共4种。
答案：4 HC≡CCH2CH2CH2CH(NH2)C≡CH、
HC≡CCH2CH2CH(NH2)CH2C≡CH、
(写出1种即可)
2．(2024·浙江1月选考节选)B的结构简式为。
写出同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________。
①是苯的二取代物；
②1H-NMR谱和IR谱检测表明：分子中共有4种不同化学环境的氢原子，无碳氧单键。
解析：由B的结构简式可知，其同分异构体苯环上的取代基上有一个不饱和度；分子中共有4种不同化学环境的氢原子，无碳氧单键，则满足条件的结构简式有 。
答案：
3．(2024·全国甲卷节选)已知I的结构简式为。
I的同分异构体中，同时满足下列条件的共有________种(不考虑立体异构)。
①含有手性碳(连有4个不同的原子或基团的碳为手性碳)；②含有两个苯环；③含有两个酚羟基；④可发生银镜反应。
解析：有机物I的同分异构体可以发生银镜反应，说明含有醛基；含有手性碳原子，说明有饱和碳原子，可以得到其主体结构为，依次在苯环上安放剩余的2个—OH，有三种情况：
(1) ,6种；
(2) ，3种；
(3) ,0种；共9种。
答案：9
有机合成路线的设计
[掌握必备知识]
有机合成路线设计的解题策略
(1)分析结构，寻找差异
分析目标有机物和所给基础原料的结构，并逐一列出，然后进行对比，找出目标有机物和所给基础原料之间的差异。具体做法如表所示：
物质 结构简式 结构1 结构2 ……
目标有机物
原料1
原料2
……
差异
(2)根据信息，推导变化
针对目标有机物中的基团，利用题给信息和已学知识，逐一分析用何种方法实现这些转化。先由结构1找出上一步反应的中间体，分析用哪种基础原料如何获得这种中间体；然后由结构2找出上一步反应的中间体，分析用哪种基础原料如何获得这种中间体；依此类推，最终实现目标有机物中所有基团的合成。
(3)排出顺序，制定路线
由于目标有机物中有多个基团的合成，因此必然有先后顺序，此时应根据基团合成的条件以及反应条件对其他基团的影响和有机合成遵循的原则，排出最合理的合成顺序，最后形成一条合理的合成路线。
[提升解题能力]
1．(2024·安徽卷节选)化合物I是一种药物中间体，可由下列路线合成(Ph代表苯基，部分反应条件略去)：
已知：
ⅱ)RMgX易与含活泼氢化合物(HY)反应：
RMgX＋HY―→RH＋
HY代表H2O、ROH、RNH2、RC≡CH等。
参照上述合成路线，设计以和不超过3个碳的有机物为原料，制备一种光刻胶单体CH2=== 的合成路线：
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(其他试剂任选)。
解析：根据题目给出的流程，先将原料中的羰基还原为羟基，后利用浓硫酸脱水生成双键，随后将物质与Mg在无水醚中反应生成中间产物，后再与CF3COCF3在无水醚中反应再水解生成目标化合物。
2．(2023·江苏卷节选)化合物I是鞘氨醇激酶抑制剂，其合成路线如下：
写出以、和CH2===CH2为原料制备的合成路线流程图：________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(须用NBS和AIBN，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)。
答案：CH2===CH2CH2BrCH2Br
OOOHOBrBrOBr
三、思维建模——提升整体解题能力
有机合成与推断综合题多以生活生产实际为背景，以合成新物质、合成医药等学术探索情境作为命题的切入点，依托有机合成路线图，考查学生的有机化学素养，具体考点包括有机物的命名、官能团的名称、分子式、流程中某物质的结构简式、反应类型、化学方程式的书写、指定条件的同分异构体、模拟合成路线等等。对学生的综合能力要求较高，很多学生解决此类试题感觉难度较大。具体表现为学生不能够厘清合成路线思路，找不到解题的关键信息，进而不能推断出未知物质，导致得分情况不理想。因此，建立思维模型快速获取有效信息形成顺畅的解题思路，是解决这类试题的关键。
1．模型建构——有机物命名
总体命题趋势：苯环连接多基团。
常见官能团的优先顺序：—COOH>—SO3H>—COOR>—CHO>—CO—>
—OH>—SH>—NH2>CC－>CC－>—O—>苯环>烷基>—X>—NO2。
2．模型建构——官能团名称
3．模型建构——反应类型
常见有机反应类型
4．模型建构——同分异构体书写
5．模型建构——合成路线设计
6．模型建构——手性碳原子确定
1．(2024·湖南卷)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)。
(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)。
解析：A与氯化剂在加热条件下反应得到B，B在BBr3、0 ℃ 的条件下，甲基被氢原子取代得到C，C与CH2BrCH2Br在K2CO3的作用下发生取代反应得到D，D被氧化剂氧化为E，E中存在酯基，先水解，再酸化得到F，F与Cl2CHOCH3在TiCl4的作用下，苯环上一个氢原子被醛基取代得到G，G与ClCH2COCH3经历了取代、加成和消去三步反应得到H。(1)由A的结构简式可知，A有6种不同化学环境的氢原子，即核磁共振氢谱上有6组吸收峰。(2)由D的结构可知，化合物D中含氧官能团的名称为醛基、醚键。(3)反应③和④的顺序不能对换，先进行反应③再进行反应④可以防止酚羟基被氧化。(4) 中F的电负性很强，—CF3为吸电子基团，使得—OOCH中C—O键更易断裂，水解反应更易进行，中—CH3是推电子集团，使得—OOCH中C—O键更难断裂，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先发生取代反应，羟基上的氢原子被—CH2COCH3取代，得到， 然后醛基发生加成反应得到，最后羟基发生消去反应得到，其中加成反应的化学方程式为。(6) 和Cl2CHOCH3在TiCl4的作用下发生类似反应⑥的反应得到，与HCN发生加成反应得到酸性水解得到发生缩聚反应得到。
答案：(1)6 (2)醛基 醚键
(3)防止酚羟基被氧化
(4)①③②
(5)
2．(2024·浙江1月选考节选)某研究小组按下列路线合成镇静药物氯硝西泮(部分反应条件已简化)。
已知：
请回答：
(1)化合物E的含氧官能团名称是________。
(2)化合物C的结构简式是______________________________________________
_________________。
(3)下列说法不正确的是________(填标号)。
A．化合物A→D的转化过程中，采用了保护氨基的措施
B．化合物A的碱性弱于D
C．化合物B与NaOH水溶液共热，可生成A
D．化合物G→氯硝西泮的反应类型是取代反应
(4)写出F→G的化学方程式：____________________________________________
_________________________________________________________________________________________________。
(5)聚乳酸()是一种可降解高聚物，可通过化合物X()开环聚合得到。设计以乙炔为原料合成X的路线(用流程图表示，无机试剂任选)。
解析：(3)A→D的过程中，氨基被转化为酰胺基，硝化反应后再水解出氨基，属于氨基的保护，A项正确；硝基为吸电子基团，使电子向硝基偏移，导致氨基中的氮原子结合质子的能力减弱，所以碱性：A>D，B项错误；B的结构简式为，在氢氧化钠溶液、加热的条件下，酰胺基发生水解反应，可转化为化合物A，C项正确；G的结构简式为，G中氨基与酮羰基先加成后脱水，生成了氯硝西泮，不属于取代反应，D项错误。(5)本题可采用逆推法，可由发生分子间酯化反应生成，可由水解得到，可由CH3CHO与HCN加成得到，而乙炔与H2O发生加成反应可生成CH3CHO，由此设计合成路线。
答案：(1)硝基、羰基 (2) (3)BD (4)
1．(2024·烟台模拟)以麦芽酚为原料合成一种药物中间体M()的路线如下(部分反应条件或试剂略去)：
回答下列问题:
(1)麦芽酚中含氧官能团的名称是
有机物 Q是比麦芽酚多一个碳原子的同系物,符合
下列条件的 Q的同分异构体有__种。
①遇 FeCl 溶液显紫色
②1 mol 该同分异构体最多能与2 mol Na2CO3反应
③含有六种不同化学环境的氢原子
(2)物质C可由A通过两步转化生成(A→中间产物→C)，则中间产物的化学名称是________；B的结构简式为________。
(3)D→E的反应类型为________；K→L的化学方程式为_____________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)根据上述信息，写出以乙二醇、2-丁烯为主要原料制备的合成路线：__________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析：根据A、B的分子式，结合F的结构可知A是，A与麦芽酚发生取代反应生成的B为，根据已知反应Ⅰ可知B与C发生了加成反应，而且C中含有醛基，因此C是，D是，D发生消去反应生成的E为，E发生已知反应Ⅱ生成F()；结合G的结构可知X是；J与反应(羧基与氨基反应)生成的K为，K中—NH—与醛基发生反应生成的L为，L在浓硫酸、加热条件下，发生羟基间脱水成醚的反应生成M。(1)依据结构简式可知麦芽酚中的含氧官能团有酮羰基、羟基、醚键；比麦芽酚多一个碳原子的同系物，其分子式为C7H8O3，不饱和度是4，其同分异构体遇FeCl3溶液显紫色，因此该同分异构体含有苯环和酚羟基，同时1 mol 该同分异构体最多与2 mol Na2CO3反应，因此含有两个酚羟基，另一个取代基可能为—CH2OH或CH3O—，因为有6种不同化学环境的氢原子，所以取代基不能是—CH2OH，故取代基为CH3O—。符合条件的Q的同分异构体有 。(2)根据路线分析可知A是，C是，C可由醇氧化得到，因此中间产物为苯甲醇(卤代烃水解得到)。(3)根据分子式可知D→E少了1分子水，因此反应类型为消去反应；由流程可知K的结构简式为，且K→L是成环反应，因此化学方程式为―→
。(4)由题意可知，若生成目标产物，第一步反应为乙二醇变为乙二醛，第二步为乙二醛与2-丁烯加成生成，与Cl2发生取代反应生成，发生水解反应生成目标产物。
答案：(1)酮羰基、羟基、醚键 4
(2)苯甲醇
(3)消去反应
(4)HOCH2CH2OHOHCCHO
2．(2024·菏泽二模)化合物J是合成香松烷的中间体，一种合成J的路线如下(Ph表示苯基)：
已知：
①
②
③
回答下列问题：
(1)化合物A的结构简式为________；化合物D中含有的官能团名称为________________________________________________________________________。
(2)已知：苯胺()分子中苯环中碳原子和氮原子间存在大π键(Π)。比较苯胺与B分子中氮原子结合质子能力：苯胺()________(填“>”“<”或“＝”)B()。
(3)C＋E→F的反应类型为________；I→J 的化学方程式为____________________
_____________________________________________。
(4)符合下列条件的E的同分异构体有______种(不考虑立体异构)。
①含有两个酯基
②核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢原子
③结构中有以下连接方式：
(5)根据以上信息，写出以、HCHO、NH(CH3)2为原料制备的合成路线：
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析：由B的结构简式、A的分子式并结合题干已知信息①，可推知A的结构简式为；根据C的分子式可推知C的结构简式为；D发生已知信息②中的反应得到E，则D的结构简式为；根据C、E的结构简式和F的分子式可知，C和E发生加成反应得到F，则F的结构简式为；F发生加成反应得到G，则G的结构简式为；G发生水解反应并酸化后得到H，则H的结构简式为；H发生已知信息③中反应得到I，则I的结构简式为。(1)由分析可知，A的结构简式为；D的结构简式为，含有的官能团为酯基、醚键。(2)苯胺()分子中苯环中碳原子和氮原子间存在大π键(Π)，使氮原子结合质子能力减弱，故苯胺与B分子中氮原子结合质子能力：。(3)由分析可知，C＋E→F的反应类型为加成反应；由分析可知，I的结构简式为，I发生酯化反应生成J，化学方程式为。(4)E的同分异构体：①含有两个酯基；②核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢原子；③结构中有以下连接方式：O，符合条件的同分异构体有、、、，共4种。(5) 与NH(CH3)2、HCHO发生已知信息①中的反应生成在加热条件下转化为O，O发生加成反应生成发生催化氧化得到。
答案：(1) 酯基、醚键 (2)<
(3)加成反应
(4)4
(5)
3．(2024·保定二模)阿佐塞米是一种重要的药物，可用于心源性水肿(充血性心力衰竭)、肾性水肿、肝性水肿的治疗。其一种合成路线如下：
回答下列问题：
(1)A中碳原子的杂化方式为________。
(2)B的系统命名是______________，D中的官能团是羧基、___________________
_________________________________________________(填名称)。
(3)C→D的反应类型是__________________________________________________
_____________________。
(4)G→H的化学方程式为________________________________________________
__________________________________________________________________________________________。
(5)在E的芳香族同分异构体中，含有酯基的结构有________种(不考虑立体异构)，写出其中一种的结构简式：______________________________________________
__________________________。
(6)已知苯胺具有强还原性。以对硝基甲苯为原料，参照上述流程并利用相关原理设计合成塑料的路线(其他无机试剂任选)。
解析：(1)根据A的结构可知苯环上的碳原子为sp2杂化，甲基碳原子为sp3杂化。(2)根据B的结构可知B的命名为2-硝基-4-氯甲苯；D中除了有羧基外还有氨基和氯原子(碳氯键)。(3)C→D是硝基被还原为氨基，属于还原反应。(4)G和发生取代反应得到H ，G→H的化学方程式为。(5)在E的芳香族同分异构体中，含有酯基，则为甲酸酯，氯原子和氟原子为取代基，结构简式为 共10种结构。(6)对硝基甲苯中的甲基被酸性高锰酸钾氧化为羧基，硝基再被还原为氨基，可以得到单体，由发生缩聚反应即可得到目标产物。
答案：(1)sp2、sp3
(2)2-硝基-4-氯甲苯 氨基、氯原子(碳氯键)
(3)还原反应
(4)
