第49讲 有机合成中的推断(能力课)
1．根据特定反应条件、特征反应、分子式变化等进行合成路线中的物质结构和反应类型的推断。
2．灵活领悟新信息迁移推断并会写有关转化的化学方程式。
依据反应条件、特征反应、分子式变化等进行推断
1．根据特定的反应条件进行推断
(1)“”这是烷烃和烷基中的氢原子被取代的反应条件，如a．烷烃的取代；b．芳香烃及其他芳香族化合物侧链烷基的取代；c．不饱和烃中烷基的取代。
(2)“”是a．醇消去H2O生成烯烃或炔烃的反应；b．酯化反应；c．醇分子间脱水生成醚的反应；d．纤维素水解反应的反应条件。
(3)“”是卤代烃消去HX生成不饱和有机化合物的反应条件。
(4)“”是a．卤代烃水解生成醇；b．酯类水解反应的条件。
(5)“”是a．酯类水解；b．蔗糖水解；c．油脂的酸性水解；d．淀粉水解的反应条件。
(6)“”为醇催化氧化的条件。
(7)“”为苯及其同系物苯环上的氢原子被卤素原子取代的反应条件。
(8)“”是不饱和烃发生加成反应的条件。
(9)“”是醛发生催化氧化反应的条件。
2．根据特征反应推断官能团及其位置
(1)官能团推断
①使溴水或Br2的CCl4溶液褪色，则表示该物质中可能含有或—C≡C—结构。
②使KMnO4(H＋)溶液褪色，则该物质中可能含有、—C≡C—、—CHO等结构或为苯的同系物(与苯环直接相连的碳原子上有氢原子)。
③遇FeCl3溶液显紫色，或加入溴水出现白色沉淀，则该物质中含有酚羟基。
④碱性环境中加入新制的Cu(OH)2，加热有砖红色沉淀生成，或加入银氨溶液，热水浴加热有银镜生成，表示含有—CHO。
⑤加入Na放出H2，表示含有—OH或—COOH。
⑥加入Na2CO3或NaHCO3溶液产生气体，表示含有—COOH。
(2)推断官能团位置
①若醇能氧化为醛或羧酸，则醇分子中应含有结构—CH2OH；若能氧化成酮，则醇分子中应含有结构。
②由消去反应的产物可确定—OH或—X的位置。
③由一卤代物的种类可确定碳骨架结构。由加氢后的碳骨架结构，可确定或—C≡C—的位置。
④由有机化合物发生酯化反应能生成环酯或聚酯，可确定有机化合物是羟基酸，并根据环的大小，可确定—OH与—COOH 的相对位置。
3．根据转化前后分子式推断(示例)
(1) ：对比F与G的分子式，G比F的分子式少1个H，多1个NO2，可判断反应类型可能为取代反应，若F为苯酚，则G可能为硝基苯酚。
(2) ：对比C与D的分子式，D比C的分子式少2个Cl，多2个OH，根据分子式可判断反应类型可能为取代反应，是卤代烃碱性条件下的水解反应。
(3) ：对比C与D的分子式，D比C的分子式少2个NH，多2个O，根据分子式可判断反应类型可能为取代反应，为苯环上的2个NH2被2个OH取代。
(4) ：对比C、D、G的分子式，C、D中碳原子数之和与G相等，则C＋D―→E的反应类型是加成反应(醛与醛的加成)，F→G可能为醛基的氧化。
4．根据现代物理手段推断
(1)根据核磁共振氢谱推断有机化合物分子中氢原子的种类及数目之比。
(2)根据红外光谱可以推断有机化合物分子中化学键、官能团种类等。
(3)根据质谱可以确定有机化合物的相对分子质量。
1．(2024·沧州一模，节选)某医用有机试剂中间体(H)的一种合成方法如下：
回答下列问题：
(1)根据系统命名法，B的名称是______________________________________；
H中含氧官能团的名称是___________________________________________。
(2)B→C的反应类型为_____________________________________________。
(3)C→D第一步反应的化学方程式为___________________________________
____________________________________________________________________。
(4)E→G反应过程中，K2CO3的作用为___________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(5)G→H的化学方程式为______________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析] A为酯，根据条件知A水解生成的B为，B到C为催化氧化；根据G的结构简式、C到D的转化条件并结合D的分子式可知，D的结构简式为；根据D→E的条件和E的分子式可知，D→E为酯化反应，E为；根据E、F的结构可知，E→G为取代反应，G→H为酯基和酰胺基水解。
[答案] (1)4 羟基戊酸 酮羰基和羧基 (2)氧化反应 (3) ＋Br2＋2NaOH―→＋NaBr＋2H2O (4)消耗反应生成的HBr，使平衡正向移动，提高反应物的利用率 (5)＋3H2O＋＋CH3OH
2．(2025年1月·四川高考适应性考试)喷他佐辛(化合物H)是一种镇痛药物，其合成路线之一如下(略去部分试剂、条件和步骤)。
回答下列问题：
(1)试剂X的化学名称是____________________________________________。
(2)C的结构简式为_______________________________________________。
(3)D中官能团的名称是________、________。
(4)G中手性碳原子的数目是________。
(5)试剂Y为溴代烯烃，由G生成H的反应类型是______________；在Y的同分异构体中，不含甲基的同分异构体的数目是________。
(6)化合物M的合成路线如下：
参照F的合成路线，写出第③步的反应方程式：________________________
___________________________________________________(忽略立体化学)。
[解析] 与试剂X反应生成A，对比结构简式的不同可推断出A为CH3I，同理B和CH3I发生取代反应生成C，同时生成HI，结合D的结构简式可知，C为，碳酸钠的作用是与HI反应，促进反应正向进行，在光照条件下C中与苯环相连的甲基上的氢原子被溴原子取代生成D，D与Mg反应生成E，A和E发生取代反应生成F，F经多步转化生成G，G与试剂Y发生取代反应生成H，已知试剂Y为溴代烯烃，则试剂Y的结构简式为，据此解答。(1)由分析可知，试剂X是CH3I，化学名称是一碘甲烷；(2)由分析可知，C的结构简式为；(3)由D的结构简式可知，D中官能团名称是醚键、碳溴键；(4)手性碳原子是连接4个不同原子或原子团的碳原子，由G的结构简式可知，含有手性碳原子的数目是3，如图“*”所示：；(5)G生成H的反应同时会有小分子HBr生成，因此属于取代反应；由分析可知，Y为，分子式为C5H9Br，不饱和度为1，其同分异构体中，不含甲基，则若是直链结构，不能含有支链，为CH2==CHCH2CH2CH2Br，若是环状结构，可能是、、，共计4种同分异构体；(6)与Mg反应生成，与发生类似A与E生成F的反应，生成物是，与发生题目已知的反应生成，第③步的反应方程式为＋。
[答案] (1)一碘甲烷
(2) (3)醚键 碳溴键
(4)3 (5)取代反应 4
(6)＋
以新情境信息为突破口的有机推断
1．常用信息示例分析
(1)卤代烃跟氰化钠溶液反应再水解可得到羧酸，且增加一个碳原子。
如CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH。
(2)醛或酮与HCN加成，水解得到羧酸，增加一个碳原子。
2．双烯合成环状化合物
如1，3 丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到环己烯：
3．羟醛缩合生成烯醛
有α H的醛在稀碱(10% NaOH)溶液中能和另一分子醛相互作用，生成β 羟基醛，称为羟醛缩合反应。
如
CH3CH===CHCHO。
4．格氏反应引入烃基增长碳链
1．(2024·泉州三检，节选)恩格列净是治疗Ⅱ型糖尿病的一种原料药，其关键中间体(F)的合成路线如下：
已知：RCOOH。
回答下列问题：
(1)B分子中含有的官能团名称为____________________________________，
C的结构简式为___________________________________________________。
(2)反应Ⅰ在________(填“酸性”“中性”或“碱性”)条件下进行，有利于提高B的产率。
(3)反应Ⅱ生成两种有机物，一种为C，另一种产物的结构简式为____________________________________________________________________。
(4)SOCl2易水解：SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl↑。反应Ⅲ的化学方程式为____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(5)Ⅴ的反应类型为________________。
[解析] 根据已知信息和B、D的结构可推知C为。
[答案] (1)羰基、醚键 (2)碱性 (3)
(4)＋SOCl2―→＋SO2↑＋HCl↑ (5)还原反应
2．(2024·保定模拟)物质G是能阻断血栓形成的药物的中间体，它的一种合成路线如图所示：
ⅲ．同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，会失水形成羰基。
回答下列问题：
(1)的名称是_____________________________________________，
―→A的反应类型是_____________________________________。
(2)B的分子式为C11H13NO2，则C的结构简式为__________________________。
(3)E能发生银镜反应，1 mol E分子与新制氢氧化铜完全反应，理论上可以生成________ mol Cu2O。写出E生成F的化学方程式：_______________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析] 与CH3COOH反应生成A()，A与发生信息ⅰ的反应生成B，结合G的结构简式可知，B的结构简式为，B发生水解反应生成，C与氢气发生加成反应生成，D与F发生信息ⅱ的反应生成G，根据G的结构简式反推F为，E与甲醇发生酯化反应生成F，则E为。
[答案] (1)苯胺 取代反应
1．(2024·河北卷，T18节选)甲磺司特(M)是一种在临床上治疗支气管哮喘、特应性皮炎和过敏性鼻炎等疾病的药物。M的一种合成路线如下(部分试剂和条件已省略)：
回答下列问题：
(1)A的化学名称为_____________________________________________________。
(2)B―→C的反应类型为_______________________________________________。
(3)D的结构简式为____________________________________________________。
(4)由F生成G的化学方程式为_________________________________________
____________________________________________________________________。
(5)G与H相比，H的熔、沸点更高，原因为________________________________
____________________________________________________________________。
(6)K与E反应生成L，新构筑官能团的名称为______________。
[解析] (1)由A―→B的反应条件和B的结构简式可知该步骤为酯化反应，因此A为，其化学名称为丙烯酸。
(2)B与CH3SH发生加成反应，—H和—SCH3分别加到双键碳原子上生成C。
(3)结合C和E的结构简式以及C―→D和D―→E的反应条件可知，C―→D为水解反应，D为，D与SOCl2发生取代反应生成E。
(4)F―→G的反应中，结合I的结构简式可知，苯环上碳氯键的对位引入硝基，浓硫酸作催化剂和吸水剂，吸收反应产物中的水，硝化反应的条件为加热。
(5)G为，H分子中存在羟基，能形成分子间氢键，G分子不能形成分子间氢键，分子间氢键会使物质的熔、沸点显著升高。
(6)K为，与E()生成L，反应中新构筑的官能团为酰胺基。
[答案] (1)丙烯酸 (2)加成反应
＋H2O (5)H分子中存在羟基，能形成分子间氢键 (6)酰胺基
写出下列转化的反应类型
A→B：______________，C→D：_________________________________________，
J→K：_______________，H→I：_____________________________________，
E＋K→L: ___________。
[答案] 取代或酯化反应 取代或水解反应 还原反应 取代反应 取代反应
2．(2024·黑吉辽卷，T19节选)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：
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)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____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(5)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] 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(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在乙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的结构简式可以推出，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；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H取代J中的Bn的反应，反应类型为取代反应。(4)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的结构简式为。反应第③步的化学方程式为＋(CH3CO)2O―→＋CH3COOH。(5)根据逆推法，有机物N为，合成路线中有机物M由前面原料氧化得到的，有机物M发生E―→X的反应生成有机物N，有机物M的结构简式为。
[答案] (1) (2)(酚)羟基 羧基 (3)取代反应 (4)＋(CH3CO)2O―→＋CH3COOH
(1)1 mol B与足量银氨溶液反应最多生成________ mol Ag。
(2)C―→E的过程主要包括的有机基本反应类型为
____________________________________________________________________。
[答案] (1)4 (2)加成、消去和水解反应
课时数智作业(四十九) 有机合成中的推断
(建议用时：60分钟 总分：80分)
1．(15分)(2025·天津模拟)二氧化碳的转化与综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”战略的重要途径。近期，我国学者以电催化反应为关键步骤，用CO2作原料，实现了重要医药中间体——阿托酸的合成，其合成路线如下：
请回答下列问题：
(1)阿托酸的官能团名称为_________________________________________。(1分)
(2)A→B的反应类型为__________________________________________。(1分)
(3)A的含有苯环且能发生银镜反应的同分异构体数目为________，其中在核磁共振氢谱中呈现四组峰的结构简式为__________________。(3分)
(4)写出B→C反应的化学方程式：_____________________________________
____________________________________________________________________。(2分)
(5)C→D反应所需试剂及条件为________________________________________
____________________________________________________________________。(2分)
(6)在D→E反应中，用Mg作阳极、Pt作阴极进行电解，则CO2与D的反应在________(填“阳极”或“阴极”)上进行。(1分)
(7)下列关于E的叙述错误的是________(填字母)。(1分)
a．可发生聚合反应
b．分子内9个碳原子共平面
c．分子内含有1个手性碳原子
d．可形成分子内氢键和分子间氢键
(8)结合题干信息，完成以下合成路线。
[解析] (1)阿托酸的结构简式为，其所含官能团的名称为碳碳双键、羧基。
(2)A的结构简式为、B的结构简式为与氢气发生加成反应生成，所以A→B的反应类型为加成反应或还原反应。
(3)A的结构简式为，其符合题目要求的同分异构体为①一个侧链、②两个侧链 (甲基有邻、间、对三种位置)，所以符合要求的同分异构体的数目为1＋3＝4，其中在核磁共振氢谱中呈现四组峰的结构简式为。
(4)B的结构简式为、C的结构简式为在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成，B→C反应的化学方程式为。
(5)对比的结构简式可知，到的转化发生的是氧化反应，所以C→D反应所需试剂为O2，条件为催化剂、加热。
(6)D的结构简式为、E的结构简式为，E比D多一个碳原子、两个氧原子和两个氢原子，E中碳元素化合价降低， D得电子生成E，即发生还原反应，所以在D→E反应中，用Mg作阳极、Pt作阴极进行电解，CO2与D的反应在阴极上进行。
(7)E的结构简式为，a．E中含有羧基和醇羟基，所以可以发生聚合反应，故a正确；b．苯环及直接连接苯环的碳原子共平面，连接羧基和苯环的碳原子为饱和碳原子，该碳原子采取sp3杂化，为四面体结构，由于单键可以旋转，所以分子中最少有7个碳原子共平面、最多有8个碳原子共平面，故b错误； c．分子中连接羧基和苯环的碳原子连了4个不同的原子或原子团，该碳原子为手性碳原子，分子中只有该碳原子为手性碳原子，故c正确；d．E分子中含有羧基和羟基，由于羧基和羟基间距小，所以该分子既可以形成分子内氢键，又可以形成分子间氢键，故d正确。
(8) 在浓硫酸作催化剂、加热条件下反应生成， ，在ⅰ．CO2电催化、ⅱ．酸化条件下转化成，在浓硫酸、加热条件下生成，所以合成路线为
。
[答案] (1)碳碳双键、羧基 (2)加成反应(或还原反应) (3)4 (4) ＋H2O (5)O2/催化剂，△ (6)阴极 (7)b (8)浓硫酸 △ ⅰ．CO2电催化 ⅱ．酸化 浓硫酸 △
2．(9分)(2024·北京卷，T17)除草剂苯嘧磺草胺的中间体M合成路线如下：
(1)D中含氧官能团的名称是________________________________。(1分)
(2)A→B的化学方程式是______________________________________________
________________________________________________________。(2分)
(3)I→J的制备过程中，下列说法正确的是______(填字母)。(1分)
a．依据平衡移动原理，加入过量的乙醇或将J蒸出，都有利于提高I的转化率
b．利用饱和碳酸钠溶液可吸收蒸出的I和乙醇
c．若反应温度过高，可能生成副产物乙醚或者乙烯
①K的结构简式是____________________________________________________。
②判断并解释K中氟原子对α H的活泼性的影响：
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。(3分)
(5)M的分子式为C13H7ClF4N2O4。除苯环外，M分子中还有一个含两个氮原子的六元环，在合成M的同时还生成产物甲醇和乙醇。由此可知，在生成M时，L分子和G分子断裂的化学键均为C—O键和________键，M的结构简式是______________。(2分)
[解析] B发生硝化反应得到D，即B为，A与CH3OH发生酯化反应生成B，即A为，D发生还原反应得到E，结合E的分子式可知，D分子中的硝基被还原为氨基，E为，E在K2CO3的作用下与发生反应得到G，结合G的分子式可知，G为，I与C2H5OH在浓硫酸、加热的条件下生成J，结合I与J的分子式可知，I为CH3COOH，J为CH3COOC2H5，J与在一定条件下生成K，发生类似的反应，结合L的结构简式和K的分子式可知，K为，G和L在碱的作用下生成M，M的分子式为C13H7ClF4N2O4，除苯环外，M分子中还有一个含两个氮原子的六元环，在合成M的同时还生成产物甲醇和乙醇，可推测G分子与L分子中N—H键、酯基分别发生反应，形成酰胺基，所以L分子和G分子中断裂的化学键均为C—O键和N—H键，M的结构简式为。
(1)由D的结构简式可知，D中含氧官能团为硝基、酯基。
(2)A→B的过程为A分子中羧基与甲醇分子中羟基发生酯化反应，化学方程式为
(3)I→J的制备过程为乙酸与乙醇的酯化过程，依据平衡移动原理，加入过量的乙醇或将乙酸乙酯蒸出，都有利于提高乙酸的转化率，a正确；饱和碳酸钠溶液可与蒸出的乙酸反应并溶解乙醇，b正确；反应温度过高，乙醇在浓硫酸的作用下发生分子间脱水生成乙醚，发生分子内消去反应生成乙烯，c正确。
(4)①根据分析可知，K的结构简式为。
②氟原子可增强α H的活泼性，氟原子为吸电子基团，降低相连碳原子的电子云密度，使得碳原子的正电性增加，有利于增强α H的活泼性。
(5)M分子中除苯环外还有一个含两个氮原子的六元环，在合成M的同时还生成产物甲醇和乙醇，再结合其分子式，可推测为G分子与L分子中N—H键与酯基分别发生反应，形成酰胺基，所以断裂的化学键均为C—O键和N—H键，M的结构简式为。
[答案] (1)硝基、酯基
(2)
(3)abc
(4)① ②氟原子可增强α H的活泼性，氟原子为吸电子基团，降低相连碳原子的电子云密度，使得碳原子的正电性增加，有利于增强α H的活泼性
(5)N—H
3．(11分)(2024·邯郸二模，节选)氯吡格雷是一种抗血栓的药物，其制备方法如下：
(1)A的名称为______________，C中官能团除羧基外还有__________________(写名称)。(2分)
(2)C→D的反应类型为______________，D的分子式为______________。(2分)
(3)1 mol氯吡格雷最多可以和____________ mol NaOH反应。(2分)
(4)2分子C可以生成含3个六元环的化合物，请写出该反应的化学方程式：____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。(2分)
(5)E的名称为噻吩，它和吡咯()一样都具有芳香性，所有原子共面，则噻吩中S的杂化方式为________，它的沸点比吡咯低，原因是_________________
____________________________________________________________________。(3分)
[解析] (2)根据C→D的反应条件可知D为，反应类型为酯化(取代)反应。(3)酯基水解消耗1 mol NaOH，苯环上的氯原子水解消耗2 mol NaOH，1 mol氯吡格雷最多可以和 3 mol NaOH反应。
[答案] (1)2 氯苯甲醛(或邻氯苯甲醛) 碳氯键(或氯原子)、氨基 (2)取代反应(或酯化反应) C9H10O2NCl (3)3
(4)
(5)sp2杂化 吡咯可形成分子间氢键
4．(10分)(2024·广州一模，节选) (1，3 环己二酮)常用作医药中间体，用于有机合成。如作为除草剂磺草酮、硝磺酮的中间体。如图所示是合成1，3 环己二酮的一种方法。
回答下列问题：
(1)甲的分子式为______________，乙中含有的还原性官能团的名称是________。(2分)
(2) 的沸点________(填“高于”“低于”“等于”或者“不确定”) 的沸点。(1分)
(3)反应[3]是在浓硫酸催化作用下，和乙醇共热制备丙，写出丙的结构简式：______________________________________________。(1分)
(4)反应[1]的产物C6H10的系统名称为1 甲基环戊烯，请写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________
_______________________________________________________________。(2分)
(5)1，3 环己二醇()具有多种化学性质，请按照要求填写下表。(3分)
序号 反应物和反应条件 产物的结构 反应类型
1 CuO，加热 ________ ________
2 ________________ ________________ 取代反应
(6) 的同分异构体较多，一部分同分异构体满足下列条件：
①核磁共振氢谱有二种吸收峰；
②在加热条件下和新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀；
③链状脂肪化合物。
请写出符合上述条件的同分异构体的结构简式：____________________(写出一种即可)。(1分)
[解析] 根据反应[1]知该反应为消去反应生成C6H10()。根据反应[3]的条件可知丙为，反应[3]为酯化反应。(6) 的分子式为C6H8O2，不饱和度Ω＝3，其同分异构体满足下列条件：①核磁共振氢谱有二种吸收峰，说明结构较为对称；②在加热条件下和新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀，说明含有醛基；③链状脂肪化合物，说明没有环状结构；结合不饱和度分析可知分子中应含有2个醛基和1个碳碳双键，则符合条件的同分异构体为。
[答案] (1)C6H10O3 醛基 (2)高于 (3) (4) (5) 氧化反应 浓氢溴酸，浓硫酸，加热
5．(11分)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分)
(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。(4分)
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 —CH==CH— H2 —CH2—CH2— 加成 反应
② 氧化 反应
③
(3)化合物Ⅳ能溶于水，其原因是________________________________________
____________________________________________________________________。(2分)
(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 mol Ⅳ与1 mol化合物a反应得到2 mol Ⅴ，则化合物a为____________。(1分)
(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________________。(2分)
[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中含有羧基，可以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 mol Ⅳ与1 mol 化合物a反应得到2 mol Ⅴ，则化合物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，共2种，其中核磁共振氢谱中只有一组峰的结构简式为。
[答案] (1)C5H4O2 醛基 (2) O2 CH3OH、浓硫酸 酯化反应(或取代反应) (3)化合物Ⅳ中含有两个羧基，可以与水形成分子间氢键 (4)乙烯(或C2H4) (5)2
6．(14分)某研究小组采用如下路线合成医药中间体K。
已知：
(1)A的化学名称为________，C的结构简式为__________________。(2分)
(2)流程中设计E→F的目的是__________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。(1分)
(3)I→K的反应类型为________，I生成K的同时还会生成与K互为同分异构体的副产物X，X的结构简式为______________________________________(任写一种)。(2分)
(4)请写出一种同时满足下列条件的B的同分异构体的结构简式：____________________________________________________________________。(1分)
①仅含—CHO、—OH、—C3H7和苯环结构；
②核磁共振氢谱峰面积之比为1∶1∶2∶2∶6。
(5)综合上述信息，请写出以苯、对甲基苯甲酸、CH3CH2CH2MgBr为原料制备的合成路线。(8分)
[解析] C7H8的不饱和度为4，所以A为甲苯，根据已知Ⅰ，可知C为，根据已知Ⅱ，D为，根据已知Ⅲ，I为，K的同分异构体有；(4)根据B的结构简式，满足仅含—CHO、—OH、—C3H7和苯环结构，核磁共振氢谱峰面积之比为1∶1∶2∶2∶6的条件，其同分异构体为。
[答案] (1)甲苯
(2)保护酮羰基 (3)消去反应 (或)
7．(10分)(2024·滁州一模，节选)吲哚美辛M是一种可减少发热、疼痛的非甾体消炎药，其合成路线(部分试剂及反应条件略)如图所示。(其中CH3COOH简写为HAc)
已知：
②
③
按要求回答下列问题：
(1)A中官能团名称为_____________________________________________。(1分)
(2)D的结构简式为_____________________________________________。(1分)
(3)反应G＋H―→I的目的是___________________________________________
____________________________________________________________。(1分)
(4)H能与O2在Cu的催化作用下生成R(分子式为C2H2O2)，则R与新制Cu(OH)2反应的化学方程式为__________________________________________________
____________________________________________________________________；
H与R均易溶于水，原因是___________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。(5分)
(5)J→K的反应类型为______________。(1分)
(6)M(吲哚美辛)的结构简式为_________________________________________。
(1分)
[解析] 根据C、F的结构简式，结合已知①和E的分子式，可推知E的结构简式为，可知D的结构简式为；由已知②可知，F和L在HAc、加热条件下反应生成M，则M的结构简式为。
[答案] (1)醚键、氨基 (2) (3)保护羰基不被还原 ＋2NaOHNa2C2O4＋2Cu2O↓＋6H2O 均能与水形成分子间氢键，增大溶解度 (5)还原反应 (6)
9/35第49讲 有机合成中的推断(能力课)
1．根据特定反应条件、特征反应、分子式变化等进行合成路线中的物质结构和反应类型的推断。 2．灵活领悟新信息迁移推断并会写有关转化的化学方程式。
依据反应条件、特征反应、分子式变化等进行推断
1．根据特定的反应条件进行推断
(1)“”这是烷烃和烷基中的氢原子被取代的反应条件，如a.烷烃的取代；b.芳香烃及其他芳香族化合物侧链烷基的取代；c.不饱和烃中烷基的取代。
(2)“”是a.醇消去H2O生成烯烃或炔烃的反应；b.酯化反应；c.醇分子间脱水生成醚的反应；d.纤维素水解反应的反应条件。
(3)“”是卤代烃消去HX生成不饱和有机化合物的反应条件。
(4)“”是a.卤代烃水解生成醇；b.酯类水解反应的条件。
(5)“”是a.酯类水解；b.蔗糖水解；c.油脂的酸性水解；d.淀粉水解的反应条件。
(6)“”为醇催化氧化的条件。
(7)“”为苯及其同系物苯环上的氢原子被卤素原子取代的反应条件。
(8)“”是不饱和烃发生加成反应的条件。
(9)“”是醛发生催化氧化反应的条件。
2．根据特征反应推断官能团及其位置
(1)官能团推断
①使溴水或Br2的CCl4溶液褪色，则表示该物质中可能含有或结构。
②使KMnO4(H+)溶液褪色，则该物质中可能含有、、—CHO等结构或为苯的同系物(与苯环直接相连的碳原子上有氢原子)。
③遇FeCl3溶液显紫色，或加入溴水出现白色沉淀，则该物质中含有酚羟基。
④碱性环境中加入新制的Cu(OH)2，加热有砖红色沉淀生成，或加入银氨溶液，热水浴加热有银镜生成，表示含有—CHO。
⑤加入Na放出H2，表示含有—OH或—COOH。
⑥加入Na2CO3或NaHCO3溶液产生气体，表示含有—COOH。
(2)推断官能团位置
①若醇能氧化为醛或羧酸，则醇分子中应含有结构—CH2OH；若能氧化成酮，则醇分子中应含有结构。
②由消去反应的产物可确定—OH或—X的位置。
③由一卤代物的种类可确定碳骨架结构。由加氢后的碳骨架结构，可确定或的位置。
④由有机化合物发生酯化反应能生成环酯或聚酯，可确定有机化合物是羟基酸，并根据环的大小，可确定—OH与—COOH 的相对位置。
3．根据转化前后分子式推断(示例)
(1)―→：对比F与G的分子式，G比F的分子式少1个H，多1个NO2，可判断反应类型可能为取代反应，若F为苯酚，则G可能为硝基苯酚。
(2)：对比C与D的分子式，D比C的分子式少2个Cl，多2个OH，根据分子式可判断反应类型可能为取代反应，是卤代烃碱性条件下的水解反应。
(3)：对比C与D的分子式，D比C的分子式少2个NH，多2个O，根据分子式可判断反应类型可能为取代反应，为苯环上的2个NH2被2个OH取代。
(4)：对比C、D、G的分子式，C、D中碳原子数之和与G相等，则C+DE的反应类型是加成反应(醛与醛的加成)，F→G可能为醛基的氧化。
4．根据现代物理手段推断
(1)根据核磁共振氢谱推断有机化合物分子中氢原子的种类及数目之比。
(2)根据红外光谱可以推断有机化合物分子中化学键、官能团种类等。
(3)根据质谱可以确定有机化合物的相对分子质量。
1．(2024·沧州一模，节选)某医用有机试剂中间体(H)的一种合成方法如下：
回答下列问题：
(1)根据系统命名法，B的名称是_______________________________________；
H中含氧官能团的名称是_____________________________________________。
(2)B→C的反应类型为_____________________________________________。
(3)C→D第一步反应的化学方程式为_______________________________。
(4)E→G反应过程中，K2CO3的作用为_________________________________。
(5)G→H的化学方程式为___________________________________________。
2．(2025年1月·四川高考适应性考试)喷他佐辛(化合物H)是一种镇痛药物，其合成路线之一如下(略去部分试剂、条件和步骤)：
已知：+
回答下列问题：
(1)试剂X的化学名称是__。
(2)C的结构简式为__。
(3)D中官能团的名称是________、________。
(4)G中手性碳原子的数目是________。
(5)试剂Y为溴代烯烃，由G生成H的反应类型是______________；在Y的同分异构体中，不含甲基的同分异构体的数目是________。
(6)化合物M的合成路线如下：
参照F的合成路线，写出第③步的反应方程式：_______________________(忽略立体化学)。
以新情境信息为突破口的有机推断
1．常用信息示例分析
(1)卤代烃跟氰化钠溶液反应再水解可得到羧酸，且增加一个碳原子。
如CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH。
(2)醛或酮与HCN加成，水解得到羧酸，增加一个碳原子。
如。
2．双烯合成环状化合物
如1，3 丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到环己烯：
+。
3．羟醛缩合生成烯醛
有α H的醛在稀碱(10% NaOH)溶液中能和另一分子醛相互作用，生成β 羟基醛，称为羟醛缩合反应。
如CH3CHCHCHO。
4．格氏反应引入烃基增长碳链
(1)。
(2)R—C≡N。
1．(2024·泉州三检，节选)恩格列净是治疗Ⅱ型糖尿病的一种原料药，其关键中间体(F)的合成路线如下：
已知：+RCOOH。
回答下列问题：
(1)B分子中含有的官能团名称为__，
C的结构简式为___________________。
(2)反应Ⅰ在________(填“酸性”“中性”或“碱性”)条件下进行，有利于提高B的产率。
(3)反应Ⅱ生成两种有机物，一种为C，另一种产物的结构简式为___________。
(4)SOCl2易水解：SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl↑。反应Ⅲ的化学方程式为_____________。
(5)Ⅴ的反应类型为________________。
2．(2024·保定模拟)物质G是能阻断血栓形成的药物的中间体，它的一种合成路线如图所示：
已知：ⅰ.；
ⅱ.R'CHOR'CH==NR″；
ⅲ.同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，会失水形成羰基。
回答下列问题：
(1)的名称是______________________，
A的反应类型是_________________。
(2)B的分子式为C11H13NO2，则C的结构简式为________________。
(3)E能发生银镜反应，1 mol E分子与新制氢氧化铜完全反应，理论上可以生成________ mol Cu2O。写出E生成F的化学方程式：______________________。
1．(2024·河北卷，T18节选)甲磺司特(M)是一种在临床上治疗支气管哮喘、特应性皮炎和过敏性鼻炎等疾病的药物。M的一种合成路线如下(部分试剂和条件已省略)：
回答下列问题：
(1)A的化学名称为______________________________。
(2)B→C的反应类型为________________________________。
(3)D的结构简式为________________________________。
(4)由F生成G的化学方程式为______________________________。
(5)G与H相比，H的熔、沸点更高，原因为______________________________。
(6)K与E反应生成L，新构筑官能团的名称为_______________________。
写出下列转化的反应类型
A→B：______________，C→D：______________，
J→K：______________，H→I：______________，
E+K→L：______________。
2．(2024·黑吉辽卷，T19节选)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.和不稳定，能分别快速异构化为和。
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)JK的反应类型为__________________。
(4)EF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_________。
(5)苯环具有与咪唑环类似的性质。参考EX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__。
MN
(1)1 mol B与足量银氨溶液反应最多生成________ mol Ag。
(2)CE的过程主要包括的有机基本反应类型为__________________。
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