压轴题10 有机合成与推断
01 思维路径
02 核心技巧
（1）碳骨架构建：
增长碳链：酯化/成肽、聚合、羟醛缩合、格氏试剂反应。
缩短碳链：水解、氧化（如烯烃臭氧分解）、脱羧反应。
成环反应：通常以信息形式给出（如分子内脱水、Diels-Alder 反应）。
（2）官能团转化：
引入官能团：卤代烃水解（-OH）、烯烃加成（-X）、醛 / 酮还原（-OH）、羧酸酯化（-COOR）。
消除官能团：消去反应（如醇→烯烃）、加氢还原（如醛→醇）。
保护官能团：如碳碳双键的保护（先加成后消去）、酚羟基的保护（成醚 / 酯）。
合成路线设计模型：
对比原料与目标物：分析结构差异。
逆向分割：目标分子为简单片段，结合已知反应或信息设计关键步骤。
完善流程：考虑官能团保护、反应条件优化及步骤经济性。
（4）同分异构体分析：
异构类型
构造异构：碳链异构、位置异构、官能团异构。
立体异构：顺反异构（双键）、对映异构（手性碳）。
关键方法：不饱和度（Ω）计算
等效氢法：确定一元取代物数目。
换元思想：如二氯苯与四氯苯数目相同。
烷基取代规律：-CnH2n+1的同分异构体数目（如- C4H9有4种）。
限定条件解读：
性质条件：如与 NaHCO3反应（-COOH）、银镜反应（-CHO 或 HCOO-）。
结构条件：如苯环二取代（邻、间、对）、手性碳存在。
对称性分析：通过核磁共振氢谱（如9H 提示三个 - CH3）判断结构。
03 核心知识
题型01 结构已知推断反应部位
1.（2024届广东省茂名一模） 环状内酯(如)可以通过环状酮()在过氧乙酸()的氧化重排进行转化获得，其合成路线如下。回答下列问题：
（1）化合物的分子式为________。化合物为的同分异构体，红外光谱显示中含有碳碳三键，且在核磁共振氢谱上只有3组峰，峰面积之比为。的结构简式为________，其用系统命名法的名称为________。
（2）反应④产物与乙醇钠()反应，生成化合物Ⅶ和Y，Y为________。
（3）根据化合物Ⅳ的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型
a ___________ ___________ 消去反应
b ___________ ___________ 加成反应
（4）关于反应①的说法中，不正确的有_________(填字母)。
A. 该反应是加成反应 B. 生成物Ⅲ中所有原子共平面
C. 物质Ⅰ、Ⅲ、Ⅱ中C原子的杂化方式完全相同 D. 反应过程中有非极性键的形成
（5）以戊二酸[]、乙醇()、乙醇钠()和过氧乙酸()为含碳原料以及无机酸、碱，利用上述流程中Ⅵ→Ⅷ的反应原理，合成化合物IX。基于你设计的合成路线，回答下列问题：
①最后一步反应中，有机反应物有过氧乙酸()和_______(写结构简式)。
②相关步骤涉及酯在碱性条件下的水解，以为例，写出其反应的化学方程式：______。
题型02 结合资料综合推断
2．（2024届广东省湛江一模）莫西赛利(化合物K)是一种治疗心脑血管疾病的药物，可改善脑梗塞或脑出血后遗症等症状。以下为其合成路线之一：
已知：的结构为。
回答下列问题：
(1)化合物A的名称是 。化合物Ⅰ的分子式为 。
(2)写出催化E生成化合物G的反应方程式 。
(3)根据化合物a的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型
① 消去反应
② 水解反应
(4)下列说法中，不正确的有_______。
A．反应A→B过程中，有C—Br键和H—O键断裂
B．反应G→I过程中，苯环直接连接的N原子由杂化变成sp杂化
C．产物K中不存在手性碳原子
D．CO属于极性分子，分子中存在由p轨道“头碰头”形成的π键
(5)在B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含有苯环；②苯环上二取代；③遇氯化铁溶液显紫色。
其中，含有手性碳的同分异构体的结构简式为 (写出一种)。
1．（2024·广东卷）将3D打印制备的固载铜离子陶瓷催化材料，用于化学催化和生物催化一体化技术，以实现化合物Ⅲ的绿色合成，示意图如下(反应条件路)。
（1）化合物I的分子式为 ，名称为 。
（2）化合物Ⅱ中含氧官能团的名称是 。化合物Ⅱ的某同分异构体含有苯环，在核磁共振氢谱图上只有4组峰，且能够发生银镜反应，其结构简式为 。
（3）关于上述示意图中的相关物质及转化，下列说法正确的有_______。
A．由化合物I到Ⅱ的转化中，有键的断裂与形成
B．由葡萄糖到葡萄糖酸内酯的转化中，葡萄糖被还原
C．葡萄糖易溶于水，是因为其分子中有多个羟基，能与水分子形成氢键
D．由化合物Ⅱ到Ⅲ的转化中，存在C、O原子杂化方式的改变，有手性碳原子形成
（4）对化合物Ⅲ，分析预测其可能的化学性质，完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型
①
② 取代反应
（5）在一定条件下，以原子利用率的反应制备。该反应中：
①若反应物之一为非极性分子，则另一反应物为 (写结构简式)。
②若反应物之一为V形结构分子，则另一反应物为 (写结构简式)。
（6）以2-溴丙烷为唯一有机原料，合成。基于你设计的合成路线，回答下列问题：
①最后一步反应的化学方程式为 (注明反应条件)。
②第一步反应的化学方程式为 (写一个即可，注明反应条件)。
2．（2023·广东卷）室温下可见光催化合成技术，对于人工模仿自然界、发展有机合成新方法意义重大。一种基于、碘代烃类等，合成化合物ⅶ的路线如下(加料顺序、反应条件略)：
（1）化合物i的分子式为 。化合物x为i的同分异构体，且在核磁共振氢谱上只有2组峰。x的结构简式为 (写一种)，其名称为 。
（2）反应②中，化合物ⅲ与无色无味气体y反应，生成化合物ⅳ，原子利用率为。y为 。
（3）根据化合物V的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型
a 消去反应
b 氧化反应(生成有机产物)
（4）关于反应⑤的说法中，不正确的有___________。
A．反应过程中，有键和键断裂
B．反应过程中，有双键和单键形成
C．反应物i中，氧原子采取杂化，并且存在手性碳原子
D．属于极性分子，分子中存在由p轨道“头碰头”形成的键
（5）以苯、乙烯和为含碳原料，利用反应③和⑤的原理，合成化合物ⅷ。
基于你设计的合成路线，回答下列问题：
(a)最后一步反应中，有机反应物为 (写结构简式)。
(b)相关步骤涉及到烯烃制醇反应，其化学方程式为 。
(c)从苯出发，第一步的化学方程式为 (注明反应条件)。
3．（2022·广东卷）基于生物质资源开发常见的化工原料，是绿色化学的重要研究方向。以化合物I为原料，可合成丙烯酸V、丙醇VII等化工产品，进而可制备聚丙烯酸丙酯类高分子材料。
（1）化合物I的分子式为_______，其环上的取代基是_______(写名称)。
（2）已知化合物II也能以II′的形式存在。根据II′的结构特征，分析预测其可能的化学性质，参考①的示例，完成下表。
序号 结构特征 可反应的试剂 反应形成的新结构 反应类型
① 加成反应
② _______ _______ _______ 氧化反应
③ _______ _______ _______ _______
（3）化合物IV能溶于水，其原因是_______。
（4）化合物IV到化合物V的反应是原子利用率的反应，且与化合物a反应得到，则化合物a为_______。
（5）化合物VI有多种同分异构体，其中含结构的有_______种，核磁共振氢谱图上只有一组峰的结构简式为_______。
（6）选用含二个羧基的化合物作为唯一的含氧有机原料，参考上述信息，制备高分子化合物VIII的单体。
写出VIII的单体的合成路线_______(不用注明反应条件)。
4．（2024届广东省省二模）利用生物基原料合成高分子化合物具有广阔的发展前景。一种利用生物基原料ⅳ合成高分子化合物ⅷ的路线如图所示：
（1）化合物ⅱ的分子式为 ，化合物ⅳ的名称 。
（2）芳香化合物W是化合物ⅱ的同分异构体。W能与碳酸氢钠反应，其核磁共振氢谱显示有四种不同化学环境的氢，且峰面积之比为3∶2∶2∶1，写出一种符合条件的W的结构简式： 。
（3）反应④可表示为，其中M、N为两种常见的气体，则M、N的化学式分别为 。
（4）根据化合物ⅵ的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型
a 取代反应
b 银氨溶液，加热
（5）下列关于反应⑥的说法中不正确的有___________(填字母)。
A．另外一种产物分子的空间结构为Ⅴ形
B．反应过程中，有双键和单键的形成
C．化合物ⅲ中碳原子均为杂化，化合物ⅶ 中碳原子均为杂化
D．化合物ⅷ 中存在手性碳原子
（6）以乙烯为有机含碳原料，利用上述流程中反应④的原理，合成化合物。基于你设计的合成路线，回答下列问题：
(a)利用反应④的原理得到的产物的结构简式为 。
(b)相关步骤涉及卤代烃的水解反应，其化学方程式为 (注明反应的条件)。
5．（2024届广东省大湾区二模）千金藤素常用于防治肿瘤病患者白细胞减少症、抗疟疾、调节免疫功能等，制备其关键中间体（I）的一种合成路线如下：
回答下列问题：
（1）化合物A的名称为 ；化合物C中含有的官能团名称为 。
（2）反应②是原子利用率100%的反应，写出化合物ⅰ的一种用途 。
（3）芳香化合物x为ⅱ的同分异构体，能发生水解反应，且核磁共振氢谱中4组峰的面积之比为6∶2∶1∶1。x的结构简式为 （写出一种）。
（4）根据化合物D的结构特征，分析预测其主要的化学性质，完成下表。
序号 可反应的试剂 反应形成的新结构 消耗反应物的物质的量之比
① 新制
②
（5）下列说法正确的是
A．有机物A碳原子杂化方式有、 B．反应①，有C-I键和H-O键断裂
C．1mol化合物B中，含键16个 D．产品I属于极性分子，易溶于水和酒精
（6）参照上述路线，以、ⅲ（一种二溴代烃）为主要原料合成流程中的物质H，基于你的设计，回答下列问题：
①原料ⅲ为 （写结构简式）。
②相关步骤涉及芳香醇转化为芳香醛的反应，对应的化学方程式为 。
③最后一步反应类型为 。
6．（2024届广东省深圳二模）采用“一锅法”合成有机物，可有效避免中间产物的分离和纯化处理等问题。一种从简单原料出发，最后一步通过“一锅法”高效合成抗帕金森药物的路线如图(加料顺序、反应条件略)：
（1）化合物i的产量可以用来衡量一个国家石油化工的发展水平，其结构简式为 。
（2）化合物v的含氧官能团名称为 。
（3）根据化合物ii的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型
a NaOH溶液、加热
b
（4）化合物x是v的同分异构体，满足以下条件x的结构简式为 (写一种)。
条件：(a)能与FeCl3溶液发生显色反应；
(b)苯环上有2个取代基；
(c)核磁共振氢谱上峰面积比为1:2:2:2:6
（5）关于反应⑥的说法中，正确的有___________(填标号)。
A．反应过程中，有C-N键的断裂和C-Cl键的形成
B．该反应是原子利用率100%的反应
C．化合物iii难溶于水
D．化合物vii中碳原子和氮原子均采取sp2杂化
（6）已知：，现以为起始原料，利用反应⑥的原理，合成化合物(其他无机试剂任选)。基于你设计的合成路线，回答下列问题：
(a)最后一步反应中，有机反应物的结构简式为 。
(b)从起始原料出发，第一步反应的化学方程式为 (注明反应条件)。
7．（2024届广东省梅州二模）固定和利用能有效地利用资源并减少空气中的温室气体。聚碳酸酯的合成路径如下：
（1）化合物Ⅱ官能团的名称是 。化合物X为Ⅱ的同分异构体，X结构中有苯环，分子中有4组核磁共振氢谱吸收峰，且峰面积之比为，能发生银镜反应，则X的命名是 。
（2）关于化合物Ⅱ与反应生成化合物Ⅲ的说法中，不正确的是___________。(填序号)
A．化合物Ⅲ能发生水解反应
B．该反应属于加成反应，符合绿色化学要求，原子利率100%
C．化合物Ⅱ、Ⅲ中均不存在手性碳原子
D．属于非极性分子，分子中存在由p轨道“肩并肩”形成的π键
（3）根据化合物V的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新有机物结构简式 反应类型
a 加成反应
b
（4）化合物V与双酚A(Ⅵ)反应生成高分子Ⅶ 并产生一种可循环的有机物。此物质为化合物 (填物质序号)，并写出双酚A的结构简式 。
（5）根据上述信息，设计以乙烯为基础原料合成化合物V(DPC)的路线 。(不需注明反应条件，其他试剂任选)
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01 思维路径
02 核心技巧
（1）碳骨架构建：
增长碳链：酯化/成肽、聚合、羟醛缩合、格氏试剂反应。
缩短碳链：水解、氧化（如烯烃臭氧分解）、脱羧反应。
成环反应：通常以信息形式给出（如分子内脱水、Diels-Alder 反应）。
（2）官能团转化：
引入官能团：卤代烃水解（-OH）、烯烃加成（-X）、醛 / 酮还原（-OH）、羧酸酯化（-COOR）。
消除官能团：消去反应（如醇→烯烃）、加氢还原（如醛→醇）。
保护官能团：如碳碳双键的保护（先加成后消去）、酚羟基的保护（成醚 / 酯）。
合成路线设计模型：
对比原料与目标物：分析结构差异。
逆向分割：目标分子为简单片段，结合已知反应或信息设计关键步骤。
完善流程：考虑官能团保护、反应条件优化及步骤经济性。
（4）同分异构体分析：
异构类型
构造异构：碳链异构、位置异构、官能团异构。
立体异构：顺反异构（双键）、对映异构（手性碳）。
关键方法：不饱和度（Ω）计算
等效氢法：确定一元取代物数目。
换元思想：如二氯苯与四氯苯数目相同。
烷基取代规律：-CnH2n+1的同分异构体数目（如- C4H9有4种）。
限定条件解读：
性质条件：如与 NaHCO3反应（-COOH）、银镜反应（-CHO 或 HCOO-）。
结构条件：如苯环二取代（邻、间、对）、手性碳存在。
对称性分析：通过核磁共振氢谱（如9H 提示三个 - CH3）判断结构。
03 核心知识
题型01 结构已知推断反应部位
1.（2024届广东省茂名一模） 环状内酯(如)可以通过环状酮()在过氧乙酸()的氧化重排进行转化获得，其合成路线如下。回答下列问题：
（1）化合物的分子式为________。化合物为的同分异构体，红外光谱显示中含有碳碳三键，且在核磁共振氢谱上只有3组峰，峰面积之比为。的结构简式为________，其用系统命名法的名称为________。
（2）反应④产物与乙醇钠()反应，生成化合物Ⅶ和Y，Y为________。
（3）根据化合物Ⅳ的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型
a ___________ ___________ 消去反应
b ___________ ___________ 加成反应
（4）关于反应①的说法中，不正确的有_________(填字母)。
A. 该反应是加成反应 B. 生成物Ⅲ中所有原子共平面
C. 物质Ⅰ、Ⅲ、Ⅱ中C原子的杂化方式完全相同 D. 反应过程中有非极性键的形成
（5）以戊二酸[]、乙醇()、乙醇钠()和过氧乙酸()为含碳原料以及无机酸、碱，利用上述流程中Ⅵ→Ⅷ的反应原理，合成化合物IX。基于你设计的合成路线，回答下列问题：
①最后一步反应中，有机反应物有过氧乙酸()和_______(写结构简式)。
②相关步骤涉及酯在碱性条件下的水解，以为例，写出其反应的化学方程式：______。
【答案】（1） ①. C8H14 ②. CH2CH2CH2C≡CCH2CH2CH3 ③. 4-辛炔
（2）乙醇 （3） ①. 浓硫酸，加热 ②. ③. 氢气，催化剂 ④. （4）BC
（5） ①. ②. +NaOH+EtOH
【解析】
【分析】Ⅰ和Ⅱ发生加成反应生成Ⅲ，Ⅲ被还原生成羟基得到Ⅳ，Ⅳ中-CH2OH转化为甲基得到Ⅴ，Ⅴ氧化得到羧基生成Ⅵ，Ⅵ成环得到Ⅶ，Ⅶ氧化重排转化为Ⅷ；
【小问1详解】
由结构可知，化合物的分子式为C8H14；X的不饱和度为2，化合物为的同分异构体，红外光谱显示中含有碳碳三键，则不含有其它环和不饱和键，且在核磁共振氢谱上只有3组峰，峰面积之比为，则其结构对称，的结构简式为CH2CH2CH2C≡CCH2CH2CH3，其用系统命名法的名称为4-辛炔；
【小问2详解】
反应④为酯化反应生成，与乙醇钠()反应生成化合物Ⅶ和Y，结合结构变化可知中下侧的酯基中-EtO-脱去后生成Y乙醇，主体部分成环得到Ⅶ，故Y为乙醇；
【小问3详解】
Ⅳ中含有羟基，可以在浓硫酸、加热条件下发生消去反应转化为碳碳双键得到：；
分子中含有碳碳双键，能和氢气在催化剂下发生加成反应生成；
【小问4详解】
A．反应①为碳碳不饱和键的加成反应，正确；
B．生成物Ⅲ中含有饱和碳原子，饱和碳原子为四面体形，故所有原子不共平面，错误；
C．物质Ⅰ中碳原子均为碳碳双键碳，为sp2杂化；Ⅲ中碳碳双键碳、羰基碳为sp2杂化；Ⅱ中碳碳双键碳为sp2杂化、饱和碳为sp3杂化；C原子的杂化方式不完全相同，错误；
D．反应①中碳碳双键断裂，形成新的碳碳双键和碳碳单键，反应过程中有非极性键的形成，正确；
故选BC；
【小问5详解】
戊二酸[]通过反应④、⑤的反应原理成环转化为，通过3步反应：1.碱性水解将酯基转化为羧酸盐、2.酸化将羧酸盐转化为羧酸、3.加热去掉羧基得到环丁酮，在过氧乙酸()的氧化重排下进行转化获得产品；
①由分析可知，最后一步反应中，有机反应物有过氧乙酸()和；
②涉及酯在碱性条件下的水解反应为转化为的第1步反应中：1.碱性水解将酯基转化为羧酸盐，中含有酯基，在氢氧化钠条件下发生碱性水解生成和乙醇，反应为：+NaOH+EtOH。
题型02 结合资料综合推断
2．（2024届广东省湛江一模）莫西赛利(化合物K)是一种治疗心脑血管疾病的药物，可改善脑梗塞或脑出血后遗症等症状。以下为其合成路线之一：
已知：的结构为。
回答下列问题：
(1)化合物A的名称是 。化合物Ⅰ的分子式为 。
(2)写出催化E生成化合物G的反应方程式 。
(3)根据化合物a的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型
① 消去反应
② 水解反应
(4)下列说法中，不正确的有_______。
A．反应A→B过程中，有C—Br键和H—O键断裂
B．反应G→I过程中，苯环直接连接的N原子由杂化变成sp杂化
C．产物K中不存在手性碳原子
D．CO属于极性分子，分子中存在由p轨道“头碰头”形成的π键
(5)在B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含有苯环；②苯环上二取代；③遇氯化铁溶液显紫色。
其中，含有手性碳的同分异构体的结构简式为 (写出一种)。
【答案】(1)间甲基苯酚(3-甲基苯酚)
(2)++HCl
(3)NaOH醇溶液，加热 (或碳碳双键) NaOH水溶液，加热 —OH(或羟基)
(4)AD
(5)12 或或
【分析】
观察A和B的结构，A与2-溴丙烷发生了取代反应生成B，B与亚硝酸钠在HCl条件下生成C，观察E的结构再结合D的分子式可以推断出D的结构是,对比E和G的结构，再结合F的分子式，可以推断出F的结构为，G经过与浓盐酸、氢氧化钠反应得到H，H的结构是,对比I和K的结构，再结合J的分子式，推断J的结构是。
【解析】（1）化合物A的名称是间甲基苯酚(3-甲基苯酚)，化合物Ⅰ的分子式为。
（2）由分析可知F的结构，所以E生成G的反应方程式为++HCl。
（3）a的官能团是溴原子，由碳溴键性质可知，在β碳原子上连有氢原子，在NaOH醇溶液加热条件下可以发生消去反应，反应生成新官能团为碳碳双键；碳溴键可以发生取代反应，在NaOH水溶液加热条件下发生水解，溴原子被取代生成羟基。
（4）A．反应A→B过程中，有C—Br键和C—H键断裂，没有O—H键断裂，A项错误；
B．反应物中苯环直接连接的N原子为杂化，转化为Ⅰ中叠氮酸根—中N原子是sp杂化，B项正确；
C．产物K中不存在手性碳原子，C项正确；
D．CO属于极性分子，分子中存在由p轨道“头碰头”形成的σ键和由p轨道“肩并肩”形成的π键，D项错误。
故答案是AD。
（5）
B的同分异构体中，由条件可知苯环上两个取代基，遇氯化铁溶液显紫色则含有酚羟基，另一个为4个碳原子的支链，有CH2CH2CH2CH3、、、四种结构，每种结构分别有邻、间、对三种位置，共12种。其中存在手性碳的结构有、、。
1．（2024·广东卷）将3D打印制备的固载铜离子陶瓷催化材料，用于化学催化和生物催化一体化技术，以实现化合物Ⅲ的绿色合成，示意图如下(反应条件路)。
（1）化合物I的分子式为 ，名称为 。
（2）化合物Ⅱ中含氧官能团的名称是 。化合物Ⅱ的某同分异构体含有苯环，在核磁共振氢谱图上只有4组峰，且能够发生银镜反应，其结构简式为 。
（3）关于上述示意图中的相关物质及转化，下列说法正确的有_______。
A．由化合物I到Ⅱ的转化中，有键的断裂与形成
B．由葡萄糖到葡萄糖酸内酯的转化中，葡萄糖被还原
C．葡萄糖易溶于水，是因为其分子中有多个羟基，能与水分子形成氢键
D．由化合物Ⅱ到Ⅲ的转化中，存在C、O原子杂化方式的改变，有手性碳原子形成
（4）对化合物Ⅲ，分析预测其可能的化学性质，完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型
①
② 取代反应
（5）在一定条件下，以原子利用率的反应制备。该反应中：
①若反应物之一为非极性分子，则另一反应物为 (写结构简式)。
②若反应物之一为V形结构分子，则另一反应物为 (写结构简式)。
（6）以2-溴丙烷为唯一有机原料，合成。基于你设计的合成路线，回答下列问题：
①最后一步反应的化学方程式为 (注明反应条件)。
②第一步反应的化学方程式为 (写一个即可，注明反应条件)。
【答案】（1）C8H8 苯乙烯
（2）酮羰基
（3）ACD
（4）H2；催化剂、加热 加成反应 HBr；加热
（5） CH3CH=CH2
（6） （或）
【分析】
苯乙烯的碳碳双键先与水加成得到，上的羟基发生催化氧化得到Ⅱ，Ⅰ转化为Ⅱ的本质是苯乙烯被O2氧化为，Ⅱ转化为Ⅲ的本质是被葡萄糖还原为。
【解析】（1）由I的结构可知，其分子式为C8H8；名称为：苯乙烯；
（2）
由Ⅱ的结构可知，其含氧官能团为：酮羰基；化合物Ⅱ的某同分异构体含有苯环，在核磁共振氢谱图上只有4组峰，且能够发生银镜反应，即具有4种等效氢，含有醛基，符合条件的结构简式为：；
（3）
A．由化合物I到Ⅱ的转化中，I的碳碳双键先与水加成得到，上的羟基催化氧化得到Ⅱ，有π键的断裂与形成，故A正确；
B．葡萄糖为HOCH2-（CHOH）4CHO，被氧化为葡萄糖酸：HOCH2-（CHOH）4COOH，葡萄糖酸中的羧基和羟基发生酯化反应生成葡萄糖酸内脂，由该过程可知，葡萄糖被氧化，故B错误；
C．葡萄糖为HOCH2-（CHOH）4CHO，有多个羟基，能与水分子形成氢键，使得葡萄糖易溶于水，故C正确；
D．化合物Ⅱ图中所示C为sp2杂化，转化为Ⅲ图中所示C为sp3杂化，C原子杂化方式改变，且该C为手性碳原子，O的杂化方式由sp2转化为sp3，故D正确；
故选ACD；
（4）
①由Ⅲ的结构可知，Ⅲ中的苯环与H2加成可得新结构，反应试剂、条件为：H2，催化剂、加热，反应类型为加成反应；
②Ⅲ可发生多种取代反应，如：Ⅲ与HBr在加热的条件下羟基被Br取代，反应试剂、条件为：HBr，加热，反应形成新结构，（其他合理答案也可）；
（5）原子利用率的反应制备，反应类型应为加成反应，
①若反应物之一为非极性分子，该物质应为H2，即该反应为与H2加成；
若反应物之一为V形结构分子，该物质应为H2O，即该反应为CH3CH=CH2与H2O加成；
（6）
与NaOH水溶液在加热条件下反应得到，与NaOH醇溶液在加热条件下反应得到CH3CH=CH2，CH3CH=CH2被酸性高锰酸钾溶液氧化为CH3COOH，和CH3COOH在浓硫酸作催化剂，加热的条件下发生酯化反应生成，具体合成路线为：。
①最后一步为和CH3COOH在浓硫酸作催化剂，加热的条件下发生酯化反应生成，反应化学方程式为：；
②第一步的化学方程式为：或。
2．（2023·广东卷）室温下可见光催化合成技术，对于人工模仿自然界、发展有机合成新方法意义重大。一种基于、碘代烃类等，合成化合物ⅶ的路线如下(加料顺序、反应条件略)：
（1）化合物i的分子式为 。化合物x为i的同分异构体，且在核磁共振氢谱上只有2组峰。x的结构简式为 (写一种)，其名称为 。
（2）反应②中，化合物ⅲ与无色无味气体y反应，生成化合物ⅳ，原子利用率为。y为 。
（3）根据化合物V的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型
a 消去反应
b 氧化反应(生成有机产物)
（4）关于反应⑤的说法中，不正确的有___________。
A．反应过程中，有键和键断裂
B．反应过程中，有双键和单键形成
C．反应物i中，氧原子采取杂化，并且存在手性碳原子
D．属于极性分子，分子中存在由p轨道“头碰头”形成的键
（5）以苯、乙烯和为含碳原料，利用反应③和⑤的原理，合成化合物ⅷ。
基于你设计的合成路线，回答下列问题：
(a)最后一步反应中，有机反应物为 (写结构简式)。
(b)相关步骤涉及到烯烃制醇反应，其化学方程式为 。
(c)从苯出发，第一步的化学方程式为 (注明反应条件)。
【答案】（1） (或 或 ) 戊酮(或二甲基丙醛或二甲基氧杂环丁烷)
（2）或氧气
（3）浓硫酸，加热 、，加热(或酸性溶液) (或 )
（4）CD
（5） 和
【分析】① 与HBr加热发生取代反应生成 ，②乙烯在催化剂作用下氧化生成 ，③ 与 发生开环加成生成 ，④ 发生取代反应生成 ，⑤ 与 及CO反应生成 。
【解析】（1）化合物i 的分子式为。 不饱和度为1，x可形成碳碳双键或碳氧双键或一个圆环，化合物x为i的同分异构体，且在核磁共振氢谱上只有2组峰,说明分子中有对称结构，不对称的部分放在对称轴上，x的结构简式含酮羰基时为 (或含醛基时为 或含圆环是为 )，其名称为戊酮(或二甲基丙醛或二甲基氧杂环丁烷)。故答案为：； (或 或 )；戊酮(或二甲基丙醛或二甲基氧杂环丁烷)；
（2）反应②中，化合物ⅲ与无色无味气体y反应，生成化合物ⅳ，原子利用率为，②乙烯在催化剂作用下氧化生成 ，y为或氧气。故答案为：或氧气；
（3）根据化合物V 的结构特征，分析预测其可能的化学性质：含有羟基，且与羟基相连的碳的邻碳上有氢，可在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成 ，与羟基相连的碳上有氢，可在铜名银催化作用下氧化生成 ，或酸性溶液中氧化生成 ，见下表：
序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型
a 浓硫酸，加热 消去反应
b 、，加热(或酸性溶液) (或 ) 氧化反应(生成有机产物)
故答案为：浓硫酸，加热； ；、，加热(或酸性溶液)； (或 )；
（4）A． 从产物中不存在键和键可以看出，反应过程中，有键和键断裂，故A正确；
B． 反应物中不存在双键，酰碘基中碘原子离去与羟基中氢离去，余下的部分结合形成酯基中单键，所以反应过程中，有双键和单键形成，故B正确；
C． 反应物i 中，氧原子采取杂化，但与羟基相连的碳有对称轴，其它碳上均有2个氢，分子中不存在手性碳原子，故C错误；
D． 属于极性分子，分子中存在由p轨道“肩并肩”形成的键，故D错误；
故答案为：CD；
（5）以苯、乙烯和为含碳原料，利用反应③和⑤的原理，合成化合物ⅷ。乙烯与水在催化剂加热加压条件下合成乙醇；乙烯在银催化作用下氧化生成环氧乙醚；苯在铁催化作用下与溴生成溴苯，溴苯与环氧乙醚生成 ，与HI反应合成 ，最后根据反应⑤的原理， 与乙醇、CO合成化合物ⅷ。
(a)最后一步反应中，有机反应物为 和。故答案为： 和；
(b)相关步骤涉及到烯烃制醇反应，其化学方程式为。故答案为：；
(c)从苯出发，第一步的化学方程式为 。故答案为： 。
3．（2022·广东卷）基于生物质资源开发常见的化工原料，是绿色化学的重要研究方向。以化合物I为原料，可合成丙烯酸V、丙醇VII等化工产品，进而可制备聚丙烯酸丙酯类高分子材料。
（1）化合物I的分子式为_______，其环上的取代基是_______(写名称)。
（2）已知化合物II也能以II′的形式存在。根据II′的结构特征，分析预测其可能的化学性质，参考①的示例，完成下表。
序号 结构特征 可反应的试剂 反应形成的新结构 反应类型
① 加成反应
② _______ _______ _______ 氧化反应
③ _______ _______ _______ _______
（3）化合物IV能溶于水，其原因是_______。
（4）化合物IV到化合物V的反应是原子利用率的反应，且与化合物a反应得到，则化合物a为_______。
（5）化合物VI有多种同分异构体，其中含结构的有_______种，核磁共振氢谱图上只有一组峰的结构简式为_______。
（6）选用含二个羧基的化合物作为唯一的含氧有机原料，参考上述信息，制备高分子化合物VIII的单体。
写出VIII的单体的合成路线_______(不用注明反应条件)。
【答案】（1） C5H4O2 醛基
（2） -CHO O2 -COOH -COOH CH3OH - COOCH3 酯化反应(取代反应)
（3）Ⅳ中羟基能与水分子形成分子间氢键
（4）乙烯
（5） 2
（6）
【解析】（1）根据化合物Ⅰ的结构简式可知，其分子式为C5H4O2；其环上的取代基为醛基；
（2）②化合物Ⅱ'中含有的-CHO可以被氧化为-COOH；
③化合物Ⅱ'中含有-COOH，可与含有羟基的物质(如甲醇)发生酯化反应生成酯；
（3）化合物Ⅳ中含有羟基，能与水分子形成分子间氢键，使其能溶于水；
（4）化合物Ⅳ到化合物Ⅴ的反应是原子利用率100%的反应，且1 molⅣ与1 mola反应得到2molV，则a的分子式为C2H4，为乙烯；
（5）化合物Ⅵ的分子式为C3H6O，其同分异构体中含有，则符合条件的同分异构体有和，共2种，其中核磁共振氢谱中只有一组峰的结构简式为；
（6）根据化合物Ⅷ的结构简式可知，其单体为，其原料中的含氧有机物只有一种含二个羧基的化合物，原料可以是，发生题干Ⅳ→V的反应得到，还原为，再加成得到，和发生酯化反应得到目标产物，则合成路线为。
4．（2024届广东省省二模）利用生物基原料合成高分子化合物具有广阔的发展前景。一种利用生物基原料ⅳ合成高分子化合物ⅷ的路线如图所示：
（1）化合物ⅱ的分子式为 ，化合物ⅳ的名称 。
（2）芳香化合物W是化合物ⅱ的同分异构体。W能与碳酸氢钠反应，其核磁共振氢谱显示有四种不同化学环境的氢，且峰面积之比为3∶2∶2∶1，写出一种符合条件的W的结构简式： 。
（3）反应④可表示为，其中M、N为两种常见的气体，则M、N的化学式分别为 。
（4）根据化合物ⅵ的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型
a 取代反应
b 银氨溶液，加热
（5）下列关于反应⑥的说法中不正确的有___________(填字母)。
A．另外一种产物分子的空间结构为Ⅴ形
B．反应过程中，有双键和单键的形成
C．化合物ⅲ中碳原子均为杂化，化合物ⅶ 中碳原子均为杂化
D．化合物ⅷ 中存在手性碳原子
（6）以乙烯为有机含碳原料，利用上述流程中反应④的原理，合成化合物。基于你设计的合成路线，回答下列问题：
(a)利用反应④的原理得到的产物的结构简式为 。
(b)相关步骤涉及卤代烃的水解反应，其化学方程式为 (注明反应的条件)。
【答案】（1） 1，3-丙二醇
（2）或
（3）CO、
（4）浓HBr，Δ或、浓，Δ 或 氧化反应
（5）BD
（6）
【解析】（1）键线式中线段的端点与交点省略了碳原子以及碳原子上的氢原子，所以化合物ⅱ的分子式为；化合物ⅳ有两个羟基，名称为1，3-丙二醇。
（2）
W能与碳酸氢钠反应，则含有羧基，其核磁共振氢谱显示有四种不同化学环境的氢，且峰面积之比为3∶2∶2∶1，则说明是对称结构，符合条件的W的结构简式为或。
（3）反应④可表示为，其中V分子式C3H6O，ⅵ分子式C4H8O2，二者分子式相差一个碳原子，一个氧原子，两个氢原子，M、N为两种常见的气体，则M、N的化学式分别为CO、。
（4）
因为ⅵ含有醇羟基，所以可以与浓HBr在加热条件下发生取代反应生成，或者与、浓在加热条件下发生取代反应生成；又因为ⅵ含有醛基，所以可以与银氨溶液在加热条件下发生氧化反应生成。
（5）A．反应⑥另外一种产物是水，分子的空间结构为Ⅴ形，A正确；
B．反应过程中，没有双键的形成，有单键的形成，B错误；
C．化合物ⅲ中每个碳原子的杂化轨道数都是3，碳原子均为杂化，化合物ⅶ 中每个碳原子杂化轨道数都为4，均为杂化，C正确；
D．手性碳原子是指连有四个不同原子或者基团的碳原子，化合物ⅷ 中不存在手性碳原子，D错误；
故选BD。
（6）
(a)利用反应④的原理，乙烯与CO、H2合成；
(b)合成化合物，根据逆推法，需要合成乙二醇和丙酸，乙烯与CO、H2合成，再氧化为丙酸，乙烯与溴加成后再水解可以得到乙二醇。所以涉及卤代烃的水解反应的化学方程式为。
5．（2024届广东省大湾区二模）千金藤素常用于防治肿瘤病患者白细胞减少症、抗疟疾、调节免疫功能等，制备其关键中间体（I）的一种合成路线如下：
回答下列问题：
（1）化合物A的名称为 ；化合物C中含有的官能团名称为 。
（2）反应②是原子利用率100%的反应，写出化合物ⅰ的一种用途 。
（3）芳香化合物x为ⅱ的同分异构体，能发生水解反应，且核磁共振氢谱中4组峰的面积之比为6∶2∶1∶1。x的结构简式为 （写出一种）。
（4）根据化合物D的结构特征，分析预测其主要的化学性质，完成下表。
序号 可反应的试剂 反应形成的新结构 消耗反应物的物质的量之比
① 新制
②
（5）下列说法正确的是
A．有机物A碳原子杂化方式有、 B．反应①，有C-I键和H-O键断裂
C．1mol化合物B中，含键16个 D．产品I属于极性分子，易溶于水和酒精
（6）参照上述路线，以、ⅲ（一种二溴代烃）为主要原料合成流程中的物质H，基于你的设计，回答下列问题：
①原料ⅲ为 （写结构简式）。
②相关步骤涉及芳香醇转化为芳香醛的反应，对应的化学方程式为 。
③最后一步反应类型为 。
【答案】（1）邻甲基苯酚 羟基、醚键
（2）防腐剂或杀菌剂
（3）或
（4）—COONa 2：1
（5）AB
（6）CH2Br2 2+O22+2H2O 还原反应
【分析】
由有机物的转化关系可知，与一碘甲烷发生取代反应生成，与甲醛发生加成反应生成，则ⅰ为甲醛；铜做催化剂条件下与氧气共热发生催化氧化反应生成，与H3C-NO2先发生加成反应、后发生消去反应生成，与锌、盐酸发生还原反应生成，与发生取代反应生成，则ⅱ为；与发生取代反应生成。
【解析】（1）
由结构简式可知，的名称为邻甲基苯酚，的官能团为羟基和醚键，故答案为：邻甲基苯酚；羟基和醚键；
（2）由分析可知，化合物ⅰ为可以做防腐剂、杀菌剂的甲醛，故答案为：防腐剂或杀菌剂；
（3）
由分析可知，化合物ⅱ的结构简式为，ⅱ的同分异构体芳香化合物x能发生水解反应说明x分子中含有酯基，核磁共振氢谱中4组峰的面积之比为6∶2∶1∶1的结构简式为、，故答案为：或；
（4）
由结构简式可知，分子中含有的醛基能与新制氢氧化铜悬浊液发生氧化反应生成、氧化亚铜和水，反应的化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O，则D与新制氢氧化铜悬浊液反应时，消耗氢氧化铜和D的物质的量之比2：1，反应形成的新结构为—COONa；分子中含有的醛基和苯环一定条件下能与氢气发生加成反应生成，故答案为：—COONa；2：1；；
（5）
A．由结构简式可知，分子中苯环上碳原子的杂化方式为sp2杂化，饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化，故正确；
B．由分析可知，反应①为与一碘甲烷发生取代反应生成和碘化氢，反应中有C-I键和H-O键断裂，故正确；
C．由结构简式可知，分子中含有的σ键数目为19，则1mol化合物B中含有σ键的数目为19 NA，故错误；
D．由结构简式可知，产品I属于极性分子，但分子中憎水基的结构远大于亲水基氨基，所以产品I难溶于水，故错误；
故选AB；
（6）
由有机物的转化关系可知，以、CH2Br2为主要原料合成流程中的物质H的合成步骤为与CH2Br2发生取代反应生成，铜做催化剂条件下与氧气共热发生催化氧化反应生成，与H3C-NO2先发生加成反应、后发生消去反应生成，与铁、盐酸发生还原反应生成；
①由分析可知，原料ⅲ的结构简式为CH2Br2，故答案为：CH2Br2；
②由分析可知，芳香醇转化为芳香醛的反应为铜做催化剂条件下与氧气共热发生催化氧化反应生成和水，反应的化学方程式为2+O22+2H2O，故答案为：2+O22+2H2O；
③由分析可知，最后一步反应为与铁、盐酸发生还原反应生成，故答案为：还原反应。
6．（2024届广东省深圳二模）采用“一锅法”合成有机物，可有效避免中间产物的分离和纯化处理等问题。一种从简单原料出发，最后一步通过“一锅法”高效合成抗帕金森药物的路线如图(加料顺序、反应条件略)：
（1）化合物i的产量可以用来衡量一个国家石油化工的发展水平，其结构简式为 。
（2）化合物v的含氧官能团名称为 。
（3）根据化合物ii的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型
a NaOH溶液、加热
b
（4）化合物x是v的同分异构体，满足以下条件x的结构简式为 (写一种)。
条件：(a)能与FeCl3溶液发生显色反应；
(b)苯环上有2个取代基；
(c)核磁共振氢谱上峰面积比为1:2:2:2:6
（5）关于反应⑥的说法中，正确的有___________(填标号)。
A．反应过程中，有C-N键的断裂和C-Cl键的形成
B．该反应是原子利用率100%的反应
C．化合物iii难溶于水
D．化合物vii中碳原子和氮原子均采取sp2杂化
（6）已知：，现以为起始原料，利用反应⑥的原理，合成化合物(其他无机试剂任选)。基于你设计的合成路线，回答下列问题：
(a)最后一步反应中，有机反应物的结构简式为 。
(b)从起始原料出发，第一步反应的化学方程式为 (注明反应条件)。
【答案】（1）CH2=CH2
（2）醚键
（3）或 取代反应或水解反应 NaOH的乙醇溶液、加热 消去反应
（4）或
（5）BD
（6）
【分析】
化合物i的产量可以用来衡量一个国家石油化工的发展水平，则ⅰ为CH2=CH2；CH2=CH2与Cl2发生加成反应生成，发生取代反应生成；发生反应生成，再发生取代反应生成， 发生取代反应生成；CO、、发生反应生成。
【解析】（1）化合物i的产量可以用来衡量一个国家石油化工的发展水平，则其为乙烯，结构简式为CH2=CH2。
（2）
化合物v为，含氧官能团名称为醚键。
（3）
a中，反应条件为NaOH溶液、加热，则发生水解反应生成或；b中，转化为，则发生消去反应，反应条件为NaOH的乙醇溶液、加热。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型
a NaOH溶液、加热 或 水解反应
b NaOH的乙醇溶液、加热 消去反应
（4）化合物x是v()的同分异构体，满足以下条件“(a)能与FeCl3溶液发生显色反应；(b)苯环上有2个取代基；(c)核磁共振氢谱上峰面积比为1:2:2:2:6”的x分子中，应含有苯环、酚羟基、与羟基相连碳原子对位上还有-C(CH3)2NH2或-CH2N(CH3)2，则结构简式为或。
（5）反应⑥为CO++。
A．反应过程中，有C-Cl键的断裂和C-N键的形成，A不正确；
B．该反应的产物只有一种，则原子利用率为100%，B正确；
C．化合物iii为，能与水分子间形成氢键，易溶于水，C不正确；
D．化合物vii为，碳原子和氮原子的价层电子对数都为3，均采取sp2杂化，D正确；
故选BD。
（6）以为起始原料，利用反应⑥的原理，合成化合物时，需要提供CO、两种反应物，而由合成时，需先硝化再还原。
(a)最后一步反应中，有机反应物的结构简式为。
(b)从起始原料出发，第一步反应的化学方程式为。
7．（2024届广东省梅州二模）固定和利用能有效地利用资源并减少空气中的温室气体。聚碳酸酯的合成路径如下：
（1）化合物Ⅱ官能团的名称是 。化合物X为Ⅱ的同分异构体，X结构中有苯环，分子中有4组核磁共振氢谱吸收峰，且峰面积之比为，能发生银镜反应，则X的命名是 。
（2）关于化合物Ⅱ与反应生成化合物Ⅲ的说法中，不正确的是___________。(填序号)
A．化合物Ⅲ能发生水解反应
B．该反应属于加成反应，符合绿色化学要求，原子利率100%
C．化合物Ⅱ、Ⅲ中均不存在手性碳原子
D．属于非极性分子，分子中存在由p轨道“肩并肩”形成的π键
（3）根据化合物V的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新有机物结构简式 反应类型
a 加成反应
b
（4）化合物V与双酚A(Ⅵ)反应生成高分子Ⅶ 并产生一种可循环的有机物。此物质为化合物 (填物质序号)，并写出双酚A的结构简式 。
（5）根据上述信息，设计以乙烯为基础原料合成化合物V(DPC)的路线 。(不需注明反应条件，其他试剂任选)
【答案】（1）醚键； 对甲基苯甲醛或4-甲基苯甲醛
（2）C
（3）氢气；催化剂、加压； ； NaOH、加热； 取代反应；
（4）苯酚； ；
（5）合成路线：
（1）CH2=CH2→CH2Cl-CH2Cl→HC≡CH→
（2）CH2Cl-CH2Cl →；
【分析】
苯乙烯经过氧化，再与二氧化碳形成五元环，一定条件下与苯酚生成DPC，DPC与双酚缩聚形成高分子化合物，可以由高分子单体逆推双酚A的结构为；
【解析】（1）
化合物Ⅱ具有的官能团是醚键；化合物X为Ⅱ的同分异构体，X结构中有苯环，能发生银镜反应，说明含有醛基，分子中有4组核磁共振氢谱吸收峰，且峰面积之比为，说明含结构对称，有一个-CH3且与醛基对位，则X的结构为 则X的命名是对甲基苯甲醛或4-甲基苯甲醛；
（2）A．化合物Ⅲ含酯基，能发生水解反应，A不符题意；
B．该反应属于加成反应，符合绿色化学要求，原子利率100%，B不符题意；
C．化合物Ⅱ存在手性碳原子、Ⅲ中存在手性碳原子 ，C错误；
D．结构式O=C=O属于非极性分子，分子中存在由p轨道“肩并肩”形成的π键，D不符题意；
故选C。
（3）
a发生加成反应，则为苯环上的加成反应，反应试剂：氢气、条件：催化剂、加压，新有机物结构简式；
b发生反应，生成则中酯基在碱性条件下发生水解的产物，反应试剂：NaOH、条件：加热；属于取代反应；
（4）
根据化合物V与双酚A(Ⅵ)反应生成高分子Ⅶ，据分析知双酚A的结构为；结合高分子化合物的结构，可知产生的一种可循环的有机产物为苯酚；
（5）CH2=CH2与氯气加成，生成1,2-二氯乙烷，1,2-二氯乙烷一部分发生消去反应生成乙炔、通过乙炔合成苯，另一部分1,2-二氯乙烷与苯反应，消去生成苯乙烯，再参考合成路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ合成DPC，具体合成路线：
（1）CH2=CH2→CH2Cl-CH2Cl→→
（2）CH2Cl-CH2Cl→；
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