大单元九　有机化学基础 第30讲　有机物推断与合成 学案 （含答案）2026届高三化学一轮大单元复习

第30讲　有机物推断与合成
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复习目标 1. 认识有机合成的关键是碳骨架的构建和官能团的转化。2. 了解设计有机合成路线的一般方法。3. 体会有机合成在创造新物质、提高生活质量及促进社会发展等方面的重要贡献。
熟记网络
课前自测 1. A→B过程中有一种分子式为C8H10O2的副产物生成,该副产物的结构简式为____________。2. 已知: 。由苯乙烯制备有机材料中间体G的一种合成路线如图所示。X的结构简式为______。 3. A→B的反应过程中会产生一种与B互为同分异构体的副产物,写出该副产物的结构简式:___。4. 由乙烯合成乙二酸乙二酯(),设计合成路线,无机试剂任用。5. 已知:。写出以乙烯、苯酚为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用)。
考点1　有机推断
知 识 梳 理
有机推断的突破口
1. 根据分子式，利用不饱和度(Ω)推断可能含有的官能团
2. 根据特征反应推断官能团
如根据ABC，可推测出A分子中含有—CH2OH。
3. 根据反应条件推断有机反应类型和官能团
反应条件 可能的反应
浓硫酸，△ ①醇的消去；②酯化反应；③苯环的硝化；④醇分子间脱水
NaOH/水，△ ①卤代烃的水解；②酯的水解
NaOH/醇，△ 卤代烃的消去
X2(如Cl2、Br2)/FeX3　 苯环的卤代
X2(如Cl2、Br2)/光照 烷基的卤代
O3或KMnO4/H＋ 氧化反应
Fe/HCl 硝基被还原为氨基
H2，催化剂、△ ①醛被还原为醇；②酮被还原为醇
LiAlH4 酯被还原为醇
有机物的转化规律
依据上图体会由乙烯合成一元酯、二元酯、环状酯、高聚酯、芳香酯的方法；体会由苯合成二卤代物、四卤代物的方法。
甲苯在有机合成中的应用：
典 题 悟 法
依据结构差异，推断断键位置
　制备可用于治疗帕金森病的吡贝地尔的部分合成路线如图：
物质A的结构简式为_____________。
依据特征条件，推断反应规律
　(1) (2018·江苏卷)合成丹参醇的部分路线如下：
已知:+‖,B的分子式为C9H14O。
写出B的结构简式:_________________。
(2) 已知:CH3CHO+CH3CHOCH3CHCHCHO+H2O。
D,则D的结构简式为________________。
根据反应类型推断结构简式
　(2021·徐州模拟)已知：
A→B过程中,先发生加成反应,再发生消去反应,写出消去过程中另一种主要副产物分子(含3个甲基)的结构简式:______。
依据性质、分子式及前后结构简式推断
　(1) (2021·如皋三模)如图是B→C反应过程，温度太高会产生一种副产物X(分子式为C12H18O3)。
X的结构简式为______。
(2) 如图所示,C→D过程中,还可能生成分子式为C20H30O2的副产物,该副产物的结构简式为______。
依据定量数据，推断基团数目
　(1) 合成中间体F时还生成一种相对分子质量比F小81副产物G(Br—80)。
G的结构简式为______________________。
(2) Q是COOH(D)(D)的同系物，Q的相对分子质量比D大14。Q有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有______种。
a. 含苯环的单环化合物　
b. 能发生银镜反应　
c. 能发生水解反应
写出其中满足核磁共振氢谱的峰面积之比为6∶2∶1∶1且水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应的结构简式：____________(写一种即可)。
同分异构体
　(1) 顺反异构：D生成E的过程中有副产物F(C17H16O4)生成，则F的结构简式为_________。
(2) 分子内重排和异构化
① “重排”指有机物分子中的一个基团迁移到另外一个原子上，其分子式不变。由D合成F的路线如图所示。E分子中含有酯基，则E的结构简式为____________。
② 喹啉()及其衍生物是合成药物的重要原料，E是一种取代喹啉醇。由D合成E需要三步反应，合成路线如图所示：
中间产物1、中间产物2的结构简式分别是_____、_______。该过程中还会生成副产物H，H也是一种取代喹啉醇且与E互为同分异构体，则H的结构简式为_____________。
考点2　有机合成线路的设计
知 识 梳 理
有机合成的解题思路
官能团的转化
1. 用衍变关系引入官能团，如：
卤代烃伯醇(R—CH2OH)醛(R—CHO)羧酸(R—COOH)
2. 通过不同反应，增加官能团的个数，如：
3. 通过不同反应，改变官能团的位置，如：
有机合成中常见官能团的引入
官能团 引入官能团的常用方法
—OH ①烯烃与水加成;②卤代烃水解;③醛(或酮)和氢气加成;④酯的水解
—X(卤素原子) ①烯烃(炔烃)与X2或HX加成;②醇与HX取代;③烃的卤代
β C上有氢原子的醇或卤代烃消去
—COOH ①—CHO被银氨溶液或新制Cu(OH)2氧化后酸化或被O2等氧化;②酯在酸性条件下水解;③酯在碱性条件下水解后酸化
—CHO 含有—CH2OH结构的醇催化氧化
含有结构的醇催化氧化
酯化反应
在苯环上引入 —X 用FeX3作催化剂,与X2反应
—NO2 与浓硝酸、浓硫酸的混合物发生硝化反应
—COOH 含有、结构的有机物被酸性高锰酸钾溶液氧化
有机合成中官能团的消除
官能团 消除官能团的常用方法
—OH ①消去反应;②氧化反应;③酯化反应
—X(卤素原子) ①消去反应;②水解反应
碳碳双键(或碳碳三键) 加成反应
—CHO ①还原反应;②氧化反应
加成反应
—COOH ①与盐或碱反应;②酯化反应
水解反应
有机合成中官能团的保护和恢复
官能团 被保护的官能团性质 保护和恢复方法(举例)
碳碳双键 易与卤素单质加成,易被O2、臭氧、酸性KMnO4溶液等氧化 先用氯化氢与烯烃加成转化为氯代物,再在NaOH醇溶液、加热条件下发生消去反应恢复碳碳双键:如HOCH2CHCHCH2OHHOCH2CH2CHClCH2OHHOOC—CHCH—COOH
醇羟基 易被酸性KMnO4溶液氧化 成酯保护,再水解、酸化,重新转化为醇羟基
酚羟基 易被O2、酸性KMnO4溶液、浓硝酸等氧化 ①用NaOH溶液先转化为酚钠,再酸化,重新转化为酚羟基;②用CH3I或(CH3)2SO4先转化为苯甲醚,再用HI酸化,重新转化为酚羟基:
醛基(或羰基) ①醛基易被氧化;②醛基(或羰基)易被还原 与乙醇(或乙二醇)发生缩醛反应,再酸化,重新转化为醛基(或羰基):或
羧基 除了能与羟基酯化,还能与其他官能团反应 成酯保护,再水解、酸化,重新转化为羧基
氨基 易被氧化 先用醋酸酐将氨基转化为酰胺,再水解,重新转化为氨基:
典 题 悟 法
　写出OH―→OHOH的合成路线流程图(无机试剂可任选)。
　补充完成由环戊烷转化为最终产物的过程中各步反应所需的条件、有机物的结构简式及反应类型。
　以乙烯为原料(无机试剂任用),设计制备
的合成路线。已知:
RCHO。
　请以和CH2CHCHO为原料制备,写出制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。已知:①;②+‖。
　请写出以和BrCH2COOC2H5为原料制备的合成路线流程图。已知:。　
　以、为原料合成,写出合成路线流程图(无机试剂任用)。已知:。
考点3　有机合成综合
知 识 梳 理
成环反应
举例 反应类型
成环烃 取代反应
成环醚 取代反应
成环状酯 取代反应
双烯合成反应(Diels-Alder反应) 由共轭双烯烃与烯烃或炔烃(或其衍生物)进行1,4-加成，生成环状化合物的反应称为双烯合成反应(该反应是合成六元环的常用方法)
增长碳链的反应
举例 说明
醛、酮的加成反应 先加成后消去：具有α-H的醛(或酮)，在催化剂作用下，α-H加成到羰基氧上，生成β-羟基醛(或酮)，然后脱水生成α，β-不饱和醛(或酮)
醛、酮与格氏试剂(RMgX)加成合成醇 先加成后水解
增长1个碳原子(—COOH) 先加成后水解：醛、酮与HCN先加成后水解，可制备增加1个碳原子的α-羟基羧酸
醛、酮与胺制备亚胺 先加成后消去
芳香烃的傅氏反应(取代反应) 芳香烃的烷基化反应
芳香烃的酰基化反应
卤代烃的取代反应 先取代后水解；卤代烃与NaCN反应制备增长1个碳原子的羧酸
卤代烃与醇钠在一定条件下发生反应生成不对称醚
卤代烃与苯酚在碱性条件下反应生成苯酚醚
缩短碳链的反应(烯烃或炔烃的氧化)
举例 说明
臭氧作氧化剂 +R2CHO 无H端的碳碳双键变为_______________,有H端的碳碳双键变为______
酸性高锰酸钾溶液作氧化剂 +R2COOH 无H端的碳碳双键变为_______________,有H端的碳碳双键变为______
胺的取代反应
举例 说明
胺与卤代烃反应 RNH2+R'BrRNHR'+HBr 烃基取代氨基中的H原子
胺与酰氯反应生成酰胺 取代氨基中的H原子
胺与酸酐反应生成酰胺 ++CH3COOH 乙酰基取代氨基中的H原子
还原反应
举例 说明
硝基被还原为氨基 去“O”或加“H”
羰基被还原成羟基
酯基被还原成羟基
氧化反应
举例 说明
醇被氧化为醛 2RCH2OH+O22RCHO+2H2O 伯醇可被催化氧化为醛
醇被氧化为酮 仲醇可被氧化为酮
氧化生成苯甲酸 含有结构的有机物均可被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸
考点4　常考有机信息解读
烯烃的氧化反应
1. 烯烃被臭氧氧化
举例 解读
信息 + +CH3CHO 正向:直接将碳碳双键变为碳氧双键逆向:去掉O后将双键连接起来即可
及时巩固 __________、_________、_____________
2. 烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化
举例 解读
信息 + 正向:烯烃中双键断裂,双键两端的基团:“CH2”变成CO2;“CHR”变成“RCOOH”;变成。逆向:将O去掉,剩余部分用碳碳双键连接起来(若有CO2生成,则将CO2变为“CH2”)　
及时巩固 ____________HOOC(CH2)3COOH_________CO2+_________
醛、酮与格氏试剂(RMgX)加成合成醇
举例 解读
信息 先加成后水解
及时巩固 ___________________________________________________________________________________________________________ 先加成后水解
有关α-H的反应
举例 及时巩固
烯烃 CH3—CHCH2+Cl2ClCH2—CHCH2+HCl CH3CH2CHCH2+Cl2______+HCl
苯环侧链
羧酸 CH3COOH CH2BrCOOH
酮
酯 CH2(COOC2H5)2
酮、酯 __________
有关官能团引入的顺序
例　请以为原料,设计一条合成的合理路线(无机试剂任选)。
已知:①、
②苯环上原有取代基对新引入取代基位置的影响叫作定位效应,原有的取代基叫作定位取代基,几种定位取代基的定位效应如下表所示:
定位取代基 —CH3 —Br —OH —NH2 —COOH —NO2
定位效应 邻位、对位 间位
[答案]
[注意]
①先设计可能的合成路线；②检验合成路线与已知信息是否矛盾；③检验合成路线与已有知识是否矛盾。
典 题 悟 法
成环反应
[成醚反应]
　F是一种抗心肌缺血药物的中间体,可以通过以下方法合成:
C14H14O2
　　　　　　A　　　　　　　　　　　B　　　　　　　　　　　 　C
(1) A中的含氧官能团为_______________(填名称)。
(2) B的结构简式为______;C→D的反应类型是____________。
(3) 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分子中含有2个苯环;
② 分子中含有3种不同化学环境的氢原子。
(4) 已知:RCH2CNRCH2CH2NH2,请写出以为原料制备化合物X()的合成路线流程图(无机试剂可任选)。
合成路线流程图示例:CH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3。
[合成六元环]
　(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的化学式为C7H7BrO2,写出其结构简式:______。B→C过程中,N(C2H5)3的作用是___________________________________________________。
(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一种F的同分异构体:____________。
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)。
[形成杂环]
　(2024·南京期中)某有机物G具有解热、镇痛以及抗炎等功效，如图为G的合成路线：
(1) A→B的反应类型为____________。
(2) D中氮原子的杂化方式为_______________。
(3) C→D的转化经历CXD的反应过程,其中反应Ⅰ为加成反应,试写出中间体X的结构简式:______。
(4) D的一种同分异构体符合下列条件,写出该同分异构体的结构简式:_______________。
既能发生银镜反应又能发生水解反应，含苯环的水解产物含有手性碳原子和6种不同化学环境的氢原子。
(5) 已知:(R、R'、R″表示烃基)
写出以和为原料合成的合成路线(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)。
开环反应
　化合物G是一种应用于临床的抗肿瘤药物，其合成路线如下：
(1) A中含氧官能团的名称为_______________。
(2) C的分子式为C19H16N2O6，写出C的结构简式：___。
(3) 合成路线中，设计①和⑥两个步骤的目的是____________________________________________。
(4) G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含有苯环，且苯环上有3个取代基；
②分子中含有2个手性碳原子；
③能发生水解反应，水解产物之一是α-氨基酸，另一水解产物分子中只有3种不同化学环境的氢原子。
(5) 已知： (R、R1代表烃基或H，R2代表烃基)。写出以和(环氧乙烷)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)。
增长碳链
[羟醛缩合]
　(2024·无锡模拟)以胍盐离子液体(GIL)为催化剂合成化合物G的路线如图：
(1) 化合物G中sp、sp2杂化的碳原子数目之比为_________。
(2) B→D过程中还可能经历B→X→D，其中物质X与C互为同分异构体，X的结构简式为___。
(3) E→F的反应过程中加入KOH溶液可以提高F的产率，其原因是_______________________________________________________________________________________。
(4) 写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式：
______________________________________。
能发生水解反应，生成两种产物均含苯环，且两种产物中核磁共振氢谱分别为2组峰和4组峰。
(5) 已知:①RCNRCOOH;②RCN。
写出以CH3CHO、和CH3CN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)。
[格氏试剂的应用]
　(2022·江苏卷)化合物G可用于药用多肽的结构修饰，其人工合成路线如下：
(1)A分子中碳原子的杂化轨道类型为_______________。　
(2)B→C的反应类型为____________。
(3)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4种不同化学环境的氢原子；
②碱性条件水解，酸化后得2种产物，其中一种含苯环且有2种含氧官能团，2种产物均能被银氨溶液氧化。
(4)F的分子式为C12H17NO2，其结构简式为______________________。
(5)已知:①(R和R'表示烃基或氢,R″表示烃基);
②+。
写出以和CH3MgBr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)。
缩短碳链——双键的氧化
　(2023·海安期末)F是一种新型大环芳酰胺的合成原料，可通过以下方法合成：
(1) A中含氧官能团的名称为_______________。
(2) D→E的反应类型为____________。
(3) 若B直接硝化，则主要产物的结构简式为______________。
(4) 写出一种符合下列条件的B的同分异构体的结构简式：
__________________________________________。
① 能与FeCl3溶液发生显色反应;
② 分子中含有2个苯环,共有3种不同化学环境的氢原子。
(5) 已知:R3COOH+,写出以、CH3CH2OH和CH3CH2CH2NH2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)。
α-H的取代反应
　(2023·江苏卷)化合物I是鞘氨醇激酶抑制剂，其合成路线如图：
(1)A的酸性比环己醇的___(填“强”“弱”或“无差别”)。
(2)B的分子式为C2H3OCl,可由乙酸与SOCl2反应合成,B的结构简式为______。
(3)A→C中加入(C2H5)3N是为了结合反应中产生的_________(填化学式)。
(4)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式:______。
①碱性条件水解后酸化生成两种产物,产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且室温下不能使2%酸性KMnO4溶液褪色;
②加热条件下,铜催化另一产物与氧气反应,所得有机产物的核磁共振氢谱中只有1组峰。
(5)G的分子式为C8H8Br2,F→H的反应类型为____________。
(6)写出以、和CH2CH2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)。
官能团的保护和恢复
　(2024·盐城联考)化合物G可通过如下图所示的方法进行合成：
(1) 1 mol E分子中采取sp2杂化的碳原子数目是_________________________________。
(2) A→B的反应需经历A→X→B的过程,X的分子式为C10H13NO6,则X的结构简式为______。
(3) E→F的反应类型为____________。
(4) B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能发生银镜反应，能与FeCl3溶液发生显色反应。
②分子中含有4种不同化学环境的氢，峰面积之比为1∶2∶2∶6。
(5) 设计以和CH3CH2Cl为原料制取的合成路线流程图(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)。
官能团的定位效应
　(2024·连云港期中)化合物H可以用于治疗皮炎，其合成路线如图：
(1) 化合物B的熔点比化合物A的高，主要原因是_______________________________________ _________________________________________________________。
(2) D的分子式为C2H2OCl2，则D的结构简式可能为_______________________________________ ____________________________________。
(4) F→G的反应类型为____________。
(5) 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：_________。
①分子中存在2个六元环状结构；
②碱性条件下水解得到2种有机物，其中一种其核磁共振氢谱有2组峰。
(6) 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)。
1. (2024·南京、盐城期末)匹唑派(G)是—种新型精神类药品，其合成路线之一如下：
已知:Boc—结构简式为。
(1)C分子中采取sp3杂化的碳原子数目是___。
(2)D→E过程中______(填“能”或“不能”)用KOH替换K2CO3。
(3)E→F过程中还生成一种分子式为C3H6O3的酯类产物,该产物的结构简式为
_________________________________。
(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件,该同分异构体的结构简式为____________。
① 分子中含有2个苯环和1个硝基;
② 分子中不同化学环境的氢原子个数之比是1∶2∶2∶1。
(5)已知:。
写出以苯为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和流程中的有机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
2. (2023·苏锡常镇二调)化合物G是合成抗肿瘤化合物氯化两面针碱的中间体,其合成路线如下:
F
(1) G分子中含氧官能团的名称为__________________。
(2) B→C的反应类型为____________。
(3) A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 分子能发生银镜反应、水解反应,且能与FeCl3溶液发生显色反应;
② 分子中含有4种不同化学环境的氢原子。
(4) 化合物F的分子式为C19H18O5,F的结构简式为___。
(5) 已知:① 卤代烃与肼在碱性条件下易生成胺和腈(R—CN);
②。
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,合成路线流程图示例见本题题干)。
第30讲　有机物推断与合成
[备考导航]
1. 　2. 　3.
4.
5.
考点1
[典题悟法]
典例1　
典例2　(1) 　(2)
典例3　
【解析】 根据B的结构简式可知，发生加成反应后的产物为，消去反应后得到的产物为或或。
典例4　(1) 　(2)
典例5　(1)
(2)14　或
【解析】 (1) 中间体F与副产物G的相对分子质量之差为81，相当于在F分子的基础上再消去1分子HBr。(2) 当苯环上有3个取代基(—CH3、—CH3、—OOCH)时，共有6种结构，当苯环上有2个取代基(—CH3、—CH2OOCH或—CH2CH3、—OOCH)时，共有6种结构，当苯环上有1个取代基(—CH2CH2OOCH或)时，共有2种结构，合计有14种。
典例6　(1)
(2) ①
② 　　
考点2
[典题悟法]
典例7　
典例8　
典例9　CH2===CH2CH3CH2OHCH3CHO
典例10　
典例11　
典例12　
考点3
[知识梳理]
知识3
(酮)羰基　醛基　(酮)羰基　羧基
考点4
[知识梳理]
知识1
1. 　
2. 　　　
知识2
　
　　　CH3CH2CHO
知识3
　
　　　
[典题悟法]
典例13　(1) 醚键、醛基
(2) 　取代反应
(3)
(或)
(4) (或)
【解析】 A中的含氧官能团为醚键和醛基，对比A、C的结构简式可知，B为，B与SOCl2发生取代反应生成，然后与NaCN发生取代反应生成，经水解、还原，最终生成。
典例14　(1) 　吸收生成的HCl，促进反应正向进行　(2)消去反应　　(3)③①②
(4) 或
(5)
【解析】 (1)N(C2H5)3显碱性，在B→C过程中，能吸收反应生成的酸，促进反应正向进行。(2)C→D的过程中和—Br发生消去反应形成三键。(3)F元素的电负性很强，—CF3为吸电子基团，使得—SO3H中羟基的氧氢键极性较大，—CH3为推电子基团，使得—SO3H中羟基的氧氢键极性较小，因此的酸性由强到弱的顺序为③①②。(4)该同分异构体能发生银镜反应，说明含有醛基；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，即可水解得到酚羟基，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；再根据碳原子数和核磁共振氢谱中存在4组峰，可写出符合条件的F的同分异构体(见答案)。
典例15　(1) 还原反应　(2) sp2、sp3
(3)
(4) 或
(5)
【解析】 (4) D的一种同分异构体既能发生银镜反应又能发生水解反应，说明该分子中含有醛基和酰胺基，根据氧原子数为1，故存在HCONH—，含苯环的水解产物含有手性碳原子和6种不同化学环境的氢原子，可写出符合条件的结构简式见答案。(5) 以和为原料合成目标产物，甲苯和浓硝酸发生取代反应生成对硝基甲苯，对硝基甲苯发生还原反应生成对甲基苯胺，对甲基苯胺发生B生成C类型的反应；发生信息中的氧化反应生成CH3COCH2CH2CH2CH2COOH，然后发生F生成G类型的反应得到目标产物。
典例16　(1) 羧基、硝基
(2)
(3) 保护A中羧基邻位的氨基，防止在反应④过程中参与反应
(4)
(5)
【解析】 (2) 结合B、D结构简式以及反应②中反应物之一为CH3CH2OH可知，B生成C的反应为B分子中羧基与乙醇发生酯化反应的过程，故可写出C的结构简式。(3) 在反应①中，A分子中的氨基参与反应，在反应⑥中该氨基又重新生成，故设计这两步的目的是保护A中羧基邻位的氨基。(4) 由①可知，分子中含有苯环且含有3个取代基，由②可知，分子中必须含有2个与4个不同原子或基团相连的碳原子(手性碳原子)，由③可知，水解产物中含有结构，据此可写出符合要求的同分异构体。
典例17　(1) 1∶9　(2) 　(3) 中和消去反应生成的HCN，降低HCN浓度，促进反应正向进行
(4) 或
(5)
【解析】 对比A、B的结构，结合催化剂GIL可对某些特定加成反应有很好的催化作用，可知A与苯甲醛发生加成反应生成，分子内脱去1分子水形成碳碳双键得到B，对比B、C的结构，可知B中碳碳双键消除，不饱和碳原子分别连接H原子、—CH(CN)2生成C，属于加成反应，对比C、D的结构，C中羰基先发生加成反应，再发生消去反应生成D，对比E、D的结构，D发生加成反应生成E，对比E、F的结构，E分子内脱去1分子HCN形成碳碳双键得到F，F进行异构得到G。(4) C的一种同分异构体能发生水解反应，说明水解基团为肽键，生成两种产物均含苯环，故含连接结构为R1—CONH—R2，且两种产物中核磁共振氢谱分别为2组峰和4组峰，则可写出符合条件同分异构体见答案。
典例18　(1)sp2、sp3　(2)取代反应
(3) 　(4)
(5)
【解析】 (1)A分子中，苯环上的碳原子和碳氧双键上的碳原子为sp2杂化，亚甲基上的碳原子为sp3杂化。(2)B→C的反应中，B中的羟基被氯原子代替，该反应为取代反应。(3)D的分子式为C12H14O3，其一种同分异构体在碱性条件下水解，酸化后得2种产物，其中一种含苯环且有2种含氧官能团，2种产物均能被银氨溶液氧化，说明该同分异构体为酯，且水解产物都含有醛基，则水解产物中，有一种是甲酸，另外一种含有羟基和醛基，该同分异构体属于甲酸酯；同时，该同分异构体分子中含有4种不同化学环境的氢原子，则可写出该同分异构体的结构简式。(5)根据已知的第一个反应可知，与CH3MgBr反应生成，再被氧化为，根据已知的第二个反应可知，可以转化为，根据流程图中D→E的反应可知，和NH2OH反应生成。
典例19　(1) 酯基、硝基　(2) 取代反应
(3)
(4) 或
(5) 　
【解析】 A发生反应生成B，B经过还原反应和取代反应生成C，C发生取代反应生成D，D发生取代反应生成的E为，E发生还原反应生成F。(4)能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，分子中含有2个苯环，共有3种不同化学环境的H原子，则结构简式为或。
典例20　(1)强　(2) 　(3)HCl　(4) 　(5)取代反应
(6)
【解析】 (3)A与B()反应除生成C外，还生成了HCl，(C2H5)3N分子中含有氨基，属于胺，胺与氨气结构相似，具有碱性，可与酸(如HCl)反应生成类似的铵盐，HCl被消耗，促进A→C的平衡正向移动。(4)碱性条件水解后酸化生成两种产物(酸和醇)，说明该同分异构体分子中含有酯基；加热条件下，铜催化另一产物(醇)与氧气反应，氧化产物可能是醛或酮，由所得有机产物的核磁共振氢谱中只有1组峰可知，氧化产物是甲醛或丙酮，则该醇可能是甲醇或2-丙醇；产物之一的分子中含有羧基，羧基碳原子采取sp2杂化，由产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且室温下不能使2%酸性KMnO4溶液褪色可知，一定含有苯环，该酸是苯甲酸，则醇分子中含有3个C原子，应该是2-丙醇；符合条件的C的同分异构体的结构简式见答案。(5)F()与G()在K2CO3作用下发生取代反应生成H。
典例21　(1) 8×6.02×1023
(2) 　(3) 取代反应
(4) 或或或
(5)
【解析】 A与1,3-丙二醇先发生加成反应生成，该分子发生分子内取代反应生成B，目的是保护醛基。B在催化剂作用下与氢气发生还原反应生成C，C与ClCH2COCl发生取代反应D，D在氯化氢的水溶液中恢复醛基得到E，E在碳酸钾作用下发生取代反应生成F，F在甲苯作用下与乙胺反应生成化合物G。(4) ①能发生银镜反应，说明含醛基；能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含酚羟基；②分子中含有4种不同化学环境的氢，峰面积之比为1∶2∶2∶6，说明含4种氢原子，且每种氢原子个数之比为1∶2∶2∶6，则应含2个甲基，故可写出符合要求的结构简式见答案。
典例22　(1) 化合物B分子之间形成氢键，分子间作用力更强，所以熔点比化合物A高　(2)
或
(6)
【解析】 A发生还原反应生成B，B发生取代反应生成C，对比C、E的结构简式，结合(2) 中D的分子式为C2H2OCl2，可知C与D发生反应生成E和HCl，则D的结构简式可能为，E发生还原反应生成F，F与发生取代反应生成G和HCl，G与发生取代反应生成H。(5) G的一种同分异构体分子中存在2个六元环状结构，且碱性条件下水解得到2种有机物，可以含有酰胺基，其中一种其核磁共振氢谱有2组峰，说明存在对称结构，则可能的结构简式见答案。(6)由G→H的转化可知，与反应生成，与氯气在光照条件下反应生成；另外发生硝化反应生成，用酸性高锰酸钾溶液氧化生成，由A→B的反应可知，用Fe/HCl还原生成。
[质量评价]
1. (1)3　(2)不能
(3) [或CO(OCH3)2]
(4) 或　
(5)
【解析】 (2)D分子中含有酰胺基，D在KOH强碱性环境下能水解，故不能用KOH替换K2CO3。(3)对比E、F的结构简式可知，E中的Boc—被H原子代替生成F，另外在E生成F的过程中，还可能有结构片段产生，该结构片段中含酯基和酰胺基，则该结构可在HCl、CH3OH存在下先水解生成，再与CH3OH反应生成分子式为C3H6O3的酯，即生成的酯为。(4)C的一种同分异构体分子中含有2个苯环和1个硝基，不再含有其他不饱和键，结合C的分子式C13H12O2N2可知，该同分异构体中含有4种不同化学环境的H原子，个数分别为2、4、4、2，故分子中含有—NH2或—CH2—，符合要求的同分异构体的结构简式见答案。
2. (1) 醚键、酰胺基
(2) 加成反应
(3) 或
(4)
(5)
【解析】 (1) 由G的结构简式可知，G分子中含有的含氧官能团是醚键和酰胺基。(2) 由B、C的结构简式可知，在反应过程中，B分子中的碳碳双键与HCN分子发生加成反应得到C分子。(3) A的一种同分异构体“能发生银镜反应、水解反应”，说明分子中含有甲酸酯基(HCOO—)，“能与FeCl3溶液发生显色反应”，说明分子中含有酚羟基；分子中含有4种不同化学环境的氢原子，说明分子高度对称，剩余的2个C原子与H原子构成2个甲基，符合要求的同分异构体的结构简式为或。(4) 由E的结构简式可知，其分子式为C19H20O6，E生成F的过程中去掉了一分子H2O且生成了环状结构，故F的结构为。(5) 由给定的原料和产物的结构简式可知，在合成过程中需要将原料分子中的C原子连接起来，结合原流程图中A―→B的原理可知，先将在Cu作催化剂时用O2氧化成，然后与在NaOH/水、加热的条件下转化成，结合“已知②”可知，该物质不能直接在N2H4/NaOH/△条件下得到产物，故需要先将与H2O发生加成反应得到，在N2H4/NaOH/△条件下反应得到，最后在浓硫酸、加热条件下发生消去反应得到，具体合成路线流程图见答案。