題型19 有機合成與推斷（原卷版）-高考化學二輪熱點題型歸納與變式演練

題型19有機合成與推斷目錄TOC\o"1-2"\h\u 1【考向一】有機合成——官能團的轉變 1【考向二】有機合成——碳鏈的增長與縮短 4【考向三】有機合成——常見有機物的轉化 5【考向四】有機合成——合成路線設計 7【考向五】有機推斷——根據條件確定官能團及反應 9【考向六】有機推斷——根據性質確定官能團或物質 11【考向七】有機推斷——根據特征產物確定碳骨架和官能團的位置 12【考向八】有機推斷——根據關鍵數據推斷官能團的數目 14【考向九】有機推斷——根據新信息類推 15 18【考向一】有機合成——官能團的轉變【典例1】（2023上·河北·高三石家莊一中實驗學校校聯考期末）中國科學技術大學的龔流柱教授課題組首次合成手性烯基衍生物（M），結構如圖所示。已知：1-氯丙烯有順、反異構體，結構簡式分別為、。下列有關M的敘述正確的是A．M中含氧官能團有3種 B．M可被催化氧化生成醛基C．M分子有順、反異構體 D．用鈉可以證明M中含羥基有機合成——官能團的轉變（1）官能團的引入(或轉化)引入的官能團引入方法鹵素原子①烴、酚的取代；②不飽和烴與HX、X2的加成；③醇與氫鹵酸(HX)反應羥基①烯烴與水加成；②醛、酮與氫氣加成；③鹵代烴在堿性條件下水解；④酯的水解；⑤葡萄糖發酵產生乙醇碳碳雙鍵①某些醇或鹵代烴的消去；②炔烴不完全加成；③烷烴裂化碳氧雙鍵①醇的催化氧化；②連在同一個碳原子上的兩個羥基脫水；③含碳碳三鍵的物質與水加成羧基①醛基氧化；②酯、肽、蛋白質的水解（2）官能團的消除①消除雙鍵或三鍵：加成反應。②消除羥基：消去、氧化、酯化反應。③消除醛基：加成或還原和氧化反應。④消除酯基、肽鍵、鹵素原子：水解反應。（3）官能團的保護被保護的官能團被保護的官能團的性質保護方法酚羥基易被氧氣、臭氧、雙氧水、酸性高錳酸鉀溶液氧化①用NaOH溶液先轉化為酚鈉，后酸化重新轉化為酚：②用碘甲烷先轉化為苯甲醚，后用氫碘酸酸化重新轉化為酚：氨基易被氧氣、臭氧、雙氧水、酸性高錳酸鉀溶液氧化先用鹽酸轉化為鹽，后用NaOH溶液重新轉化為氨基碳碳雙鍵易與鹵素單質加成，易被氧氣、臭氧、雙氧水、酸性高錳酸鉀溶液氧化用氯化氫先通過加成反應轉化為氯代物，待氧化后再用NaOH醇溶液通過消去反應重新轉化為碳碳雙鍵醛基易被氧氣、銀氨溶液、新制Cu(OH)2懸濁液氧化乙醇(或乙二醇)加成保護，后酸化重新轉化為醛：【變式1-1】（2023上·黑龍江·高三牡丹江一中校考期末）如圖是合成某種藥物的中間類似物。下列有關說法錯誤的是A．該物質含有4種官能團并存在順反異構，不存在手性碳原子B．該物質在一定條件下能發生取代、加成、氧化、還原、加聚反應C．核磁共振氫譜上共有9個峰D．1mol該物質在一定條件下最多與7molH2反應、3molNaOH反應【變式1-2】（2023上·河北邯鄲·高三磁縣第一中學校考）如圖所示是合成某種藥物的中間體類似物。下列有關該物質的說法錯誤的是A．該物質含有3種官能團B．該物質中的碳原子不可能全部共面C．該物質能使溴的溶液褪色D．該物質最多與發生加成反應【考向二】有機合成——碳鏈的增長與縮短【典例2】（2023上·黑龍江哈爾濱·高三哈師大附中校考）格氏試劑(RMgX)與醛、酮反應是制備醇的重要途徑。Z的一種制備方法如圖：

下列說法不正確的是A．以CH3COCH3、CH3MgBr和水為原料也可制得ZB．Y分子與Z分子中均含有手性碳原子C．Z易溶于水是因為Z分子與水分子之間能形成氫鍵D．X中碳原子的雜化軌道類型為sp3和sp2舉例增長碳鏈2CH≡CH→CH2=CH—C≡CH2R—Cleq\o(→,\s\up7(Na))R—R＋2NaClCH3CHOeq\o(→,\s\up7(CH3CH2MgBr),\s\do5(H＋/H2O))R—Cleq\o(→,\s\up7(HCN))R—CNeq\o(→,\s\up7(H＋),\s\do5(H2O))R—COOHCH3CHOeq\o(→,\s\up7(HCN))eq\o(→,\s\up7(H＋),\s\do5(H2O))2CH3CHOeq\o(→,\s\up7(NaOH稀溶液))nCH2=CH2eq\o(→,\s\up7(催化劑))；nCH2CH—CH=CH2eq\o(→,\s\up7(催化劑))＋(n－1)H2O縮短碳鏈＋NaOHeq\o(→,\s\up7(CaO),\s\do5(△))RH＋Na2CO3R1—CH=CH—R2eq\o(→,\s\up7(O3),\s\do5(Zn/H2O))R1CHO＋R2CHO【變式2-1】（2023下·北京海淀）下列反應在有機合成中不能用于增長碳鏈的是A．乙酸丙酯的水解反應 B．溴乙烷與NaCN的取代反應C．乙醛與HCN的加成反應 D．乙烯的加聚反應【變式2-2】一定條件下，炔烴可以進行自身化合反應。如乙炔的自身化合反應為。下列關于該反應的說法不正確的是A．該反應使碳鏈增加了2個碳原子 B．該反應引入了新官能團C．該反應屬于加成反應 D．該反應屬于取代反應【考向三】有機合成——常見有機物的轉化【典例3】（2023上·上海靜安·高三上海市回民中學校考期中）化合物E是香料、染料的中間體，一種合成路線如下。回答下列問題。（1）A中官能團名稱為，②的反應類型是。1molA與NaOH熱溶液充分反應，消耗NaOH的物質的量為mol。（2）反應④的化學方程式。D與乙二醇反應產生聚酯的方程式。（3）寫出與D互為同分異構體的含酯基的化合物的結構簡式(2個)。（4）寫出以乙烯為原料(其他原料任選)制取丁二酸()的合成路線。合成路線常用的表示方式為：。常見有機物轉化應用舉例（1）（2）（3）（4）【變式3-1】聚氯乙烯是生活中常用的塑料。工業生產聚氯乙烯的一種工藝路線如下：反應①的化學方程式為，反應類型為；反應②的反應類型為。【變式3-2】（2023上·江西宜春·高二江西省豐城中學校考期末）E是合成某藥物的中間體，其一種合成路線如圖：（1）A中官能團的名稱是、。（2）A→B的反應條件和試劑是，反應方程式為。（3）D→E的反應類型是。（4）寫出B→C的化學方程式。（5）E的分子式為。（6）B的環上一溴代物有種，二溴代物有種(不考慮立體異構)【考向四】有機合成——合成路線設計 【典例4】（2023·湖北武漢·華中師大一附中校考模擬預測）在無水環境中，醛或酮可在的催化下與醇發生反應，其機理如下圖所示。下列說法錯誤的是A．加入干燥劑或增加的濃度，可提高醛或酮的平衡轉化率B．甲醛和聚乙烯醇()發生上述反應時，產物中可含有六元環結構C．總反應的化學方程式為+2ROH+H2OD．在有機合成中，將醛轉化為縮醛可保護醛基，縮醛再與水反應可恢復醛基有機合成路線設計的幾種常見類型根據目標分子與原料分子在碳骨架和官能團兩方面變化的特點，我們將合成路線的設計分為（1）以熟悉官能團的轉化為主型例如：請設計以CH2CHCH3為主要原料(無機試劑任選)制備CH3CH(OH)COOH的合成路線流程圖(須注明反應條件)。（2）以分子碳骨架變化為主型例如：請以苯甲醛和乙醇為原料設計苯乙酸乙酯( )的合成路線流程圖(須注明反應條件)。提示：R—Br＋NaCN→R—CN＋NaBr（3）陌生官能團兼有碳骨架顯著變化型(多為考查的重點)要注意模仿題干中的變化，找到相似點，完成陌生官能團及骨架的變化。例如：【變式4-1】對羥基苯甲醛是一種用途極廣的有機合成中間體。兩種主要工業合成路線如圖所示。下列說法正確的是A．苯酚和對羥基苯甲醇互為同系物B．對羥基苯甲醇的一氯代物有4種(不考慮立體異構)C．對甲基苯酚的同分異構體中含有苯環的有4種(不包括其本身)D．對羥基苯甲醛中所有原子共平面【變式4-2】（2023上·天津河西）最理想的“原子經濟性反應”是指反應物的原子全部轉化為期望的最終產物的反應。下列屬于最理想的“原子經濟性反應”的是A．用丙烯腈(CH2=CHCN)在酸性條件下水解制備丙烯酸的反應B．乙醇的催化氧化C．用乙醛發生羥醛縮合制備2﹣丁烯醛的反應D．用環氧乙烷與水反應制備乙二醇的反應【考向五】有機推斷——根據條件確定官能團及反應 【典例5】（2023上·江蘇無錫）下列每個選項的甲、乙兩個反應中，屬于同一種反應類型的是甲乙A溴乙烷水解制備乙醇乙烯水化制備乙醇B乙烯使溴水褪色乙烯使溶液褪色C甲苯與溶液反應生成甲苯燃燒D苯與濃硝酸反應制備硝基苯苯與氫氣反應生成環己烷A．A B．B C．C D．D1．根據反應條件確定可能的官能團及反應反應條件可能的官能團及反應濃硫酸/△①醇的消去(含有醇羥基)②酯化反應(含有羥基或羧基)稀硫酸/△①酯的水解(含有酯基)②二糖、多糖的水解NaOH溶液/△①鹵代烴的水解(含有—X)②酯的水解(含有酯基)NaOH醇溶液/△鹵代烴的消去(含有—X)H2/催化劑加成或還原含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、醛基、羰基O2/Cu、加熱醇羥基氧化[含有—CH(OH)—、—CH2OH]Cl2(Br2)/Fe苯環上的取代反應Cl2(Br2)/光照烷烴或苯環上烷烴基的取代反應【變式5-1】用丙醛制聚丙烯的過程中發生的反應類型為①取代②消去③加聚④縮聚⑤氧化⑥還原A．①④⑥ B．⑤②③C．②④⑤ D．⑥②③【變式5-2】（2023上·湖北·高三武漢二中校聯考）在有取代基的苯環上發生取代反應，取代基有定位效應，烴基、羥基、鹵原子均為鄰對位定位基，定位效應羥基強于鹵原子，硝基為間位定位基。若苯環上連有不同定位效應的取代基，則以鄰對位取代基為主。下列事實和定位效應不相符合的是A．與濃硝酸和濃硫酸的混合物在加熱作用下，生成B．苯酚與溴水反應生成C．由合成，需要先引入硝基，再引入碳溴鍵D．苯與足量液溴在催化下直接合成【考向六】有機推斷——根據性質確定官能團或物質【典例6】（2023上·黑龍江大慶·高三大慶實驗中學校考期末）我國科學家提出的聚集誘導發光機制已成為研究熱點之一，一種具有聚集誘導發光性能的物質，其分子結構如圖所示。下列說法正確的是A．分子中C原子有、兩種雜化方式，N原子均為雜化B．分子中含有手性碳原子C．該物質可發生取代反應、加成反應、消去反應D．該物質既有酸性又有堿性根據反應物性質確定可能的官能團或物質反應物性質可能的官能團或物質與NaHCO3溶液反應—COOH與Na2CO3溶液反應—COOH、酚羥基與Na反應—COOH、—OH與銀氨溶液反應產生銀鏡—CHO與新制Cu(OH)2懸濁液反應產生紅色沉淀—CHO使溴水褪色、—C≡C—、—CHO加溴水產生白色沉淀、遇Fe3＋發生顯色反應酚羥基使酸性KMnO4溶液褪色、—C≡C—、—OH、—CHO、苯的同系物(側鏈上與苯環相連的碳原子上有氫原子)Aeq\o(→,\s\up7(氧化))Beq\o(→,\s\up7(氧化))CA是醇(含有—CH2OH)或乙烯【變式6-1】（2024·廣西·統考模擬預測）10-羥基喜樹堿具有抗癌作用，其結構簡式如圖。下列有關該化合物的說法正確的是A．有2種含氧官能團 B．可與溶液發生顯色反應C．可與溶液反應產生 D．有2個手性碳原子【變式6-2】（2023上·河北·高三石家莊一中實驗學校校聯考期末）中國科學技術大學的龔流柱教授課題組首次合成手性烯基衍生物（M），結構如圖所示。已知：1-氯丙烯有順、反異構體，結構簡式分別為、。下列有關M的敘述正確的是A．M中含氧官能團有3種 B．M可被催化氧化生成醛基C．M分子有順、反異構體 D．用鈉可以證明M中含羥基【考向七】有機推斷——根據特征產物確定碳骨架和官能團的位置 【典例7】（2023下·寧夏銀川）分子式為C4H8O3的有機物在一定條件下具有如下性質：①在濃硫酸存在下，能與CH3CH2OH、CH3COOH反應；②在濃硫酸存在下，能脫水生成一種能使溴水褪色的物質，該物質只存在一種結構；③在濃硫酸存在下，能生成一種分子式為C4H6O2的五元環狀化合物。則C4H8O3的結構簡式為A．HOCH2COOCH2CH? B．HOCH2CH2CH2COOHC．CH3CH(OH)CH2COOH D．CH3CH2CH(OH)COOH以特征產物為突破口推斷碳骨架和官能團的位置（1）醇的氧化產物與結構的關系（2）由消去反應的產物可確定“—OH”或“—X”的位置。（3）由取代產物的種類或氫原子環境可確定碳骨架。有機物取代產物越少或相同環境的氫原子數越多，說明該有機物結構的對稱性越高，因此可由取代產物的種類或氫原子環境聯想到該有機物碳骨架的對稱性而快速解題。（4）由加氫后的碳骨架可確定碳碳雙鍵或碳碳三鍵的位置。（5）由有機物發生酯化反應能生成環酯或高聚酯，可確定該有機物中含羥基和羧基；根據酯的結構，可確定—OH與—COOH的相對位置。【變式7-1】（2023·安徽淮南·統考二模）重要的有機聚合物(N)的某種合成路線如圖所示(考慮順反異構)，下列說法正確的是

A．醇類物質L的分子中sp3雜化的原子數為4個B．單體M的結構簡式為

C．聚合物N難以降解D．聚合物N中最多有4個碳原子共線【變式7-2】（2023上·陜西西安）由乙炔與甲醛合成1，3－丁二烯的路線如圖：下列說法正確的是A．X的結構簡式為HOCH2CH=CHCH2OHB．反應③的轉化條件a為NaOH醇溶液，加熱C．1，3－丁二烯與等物質的量的Br2發生加成，所得產物可能有2種D．①、②、③的反應類型依次為取代反應、加成反應、消去反應【考向八】有機推斷——根據關鍵數據推斷官能團的數目【典例8】（2024·甘肅·模擬預測）多組分反應可將多個原料分子一次性組合生成目標分子。我國科學家利用多組分反應合成了一種親水親脂分子車用于輸送藥物分子。下列說法正確的是A．該分子車含有四個肽鍵 B．是親水基團C．該分子車含酰胺官能團 D．該反應原子利用率可達100%根據關鍵數據推斷官能團的數目（1）—CHOeq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(2[Ag(NH3)2]＋),\s\do5(△))2Ag,\o(→,\s\up7(2Cu(OH)2),\s\do5(△))Cu2O))（2）2—OH(醇、酚、羧酸)eq\o(→,\s\up7(2Na))H2（3）2—COOHeq\o(→,\s\up7(Na2CO3))CO2，—COOHeq\o(→,\s\up7(NaHCO3))CO2（4）（5）RCH2OHeq\o(→,\s\up7(CH3COOH),\s\do5(酯化))CH3COOCH2R(Mr)(Mr＋42)【變式8-1】（2023上·河北·高三石家莊一中實驗學校校聯考期末）中國科學技術大學的龔流柱教授課題組首次合成手性烯基衍生物（M），結構如圖所示。已知：1-氯丙烯有順、反異構體，結構簡式分別為、。下列有關M的敘述正確的是A．M中含氧官能團有3種 B．M可被催化氧化生成醛基C．M分子有順、反異構體 D．用鈉可以證明M中含羥基【變式8-2】（2024上·遼寧·高三校聯考期末）多西環素屬于四環素類抗生素，對立克次體、衣原體、支原體及原蟲等均有抑制作用。其結構如圖，下列說法錯誤的是A．分子式為C22H24N2O8B．分子中有5個手性碳原子C．分子中含有三種含氧官能團D．能發生氧化反應、還原反應、水解反應、酯化反應【考向九】有機推斷——根據新信息類推【典例9】（2023·全國·高三專題練習）維生素E是一種人體必需的脂溶性維生素，現已廣泛應用于醫藥、營養品、化妝品等。天然的維生素E由多種生育酚組成，其中生育酚(化合物E)含量最高，生理活性也最高。下面是化合物E的一種合成路線，其中部分反應略去。已知以下信息：a)b)c)回答下列問題：反應物C含有三個甲基，其結構簡式為。高考常見的新信息反應總結（1）丙烯α-H被取代的反應：CH3—CH=CH2＋Cl2eq\o(→,\s\up7(△))Cl—CH2—CH=CH2＋HCl。（2）共軛二烯烴的1，4-加成反應：①CH2=CH—CH=CH2＋Br2→；②。（3）烯烴被O3氧化：R—CH=CH2eq\o(→,\s\up7(①O3),\s\do5(②Zn))R—CHO＋HCHO。（4）苯環側鏈的烴基被酸性KMnO4溶液氧化：。（5）苯環上硝基被還原：。（6）醛、酮的加成反應(加長碳鏈，—CN水解得—COOH)：③(作用：制備胺)；④(作用：制半縮醛)。（7）羥醛縮合：eq\o(→,\s\up7(催化劑))。（8）醛或酮與格氏試劑(R′MgX)發生加成反應，所得產物經水解可得醇：。（9）羧酸分子中的α-H被取代的反應：。（10）羧酸用LiAlH4還原時，可生成相應的醇：RCOOHeq\o(→,\s\up7(LiAlH4))RCH2OH。（11）酯交換反應(酯的醇解)：R1COOR2＋R3OH→R1COOR3＋R2OH【變式9-1】（2023上·寧夏石嘴山）鹵代烴與金屬鎂在無水乙醚中反應，可得格氏試劑RMgX，它可與醛、酮等羰基化合物加成，所得產物經水解可得醇：，其中：R表示烴基，X表示鹵原子。這是某些復雜醇的合成方法之一，現欲合成，（已知：酮是兩個烴基與羰基相連的有機物，最簡單的酮是丙酮：），可選用的醛或酮與格氏試劑是A．HCHO與 B．CH3CH2CHO與CH3CH2MgXC．CH3CHO與CH3CH2MgX D．與CH3CH2MgX【變式9-2】可降解聚合物P的合成路線如下

已知：i.ii.試寫出G和聚合物P的結構簡式是。1．（2023·全國卷）下列反應得到相同的產物，相關敘述錯誤的是

A．①的反應類型為取代反應 B．反應②是合成酯的方法之一C．產物分子中所有碳原子共平面 D．產物的化學名稱是乙酸異丙酯2．（2023·全國卷）藿香薊具有清熱解毒功效，其有效成分結構如下。下列有關該物質的說法錯誤的是

A．可以發生水解反應 B．所有碳原子處于同一平面C．含有2種含氧官能團 D．能與溴水發生加成反應3．（2023·全國卷）光學性能優良的高分子材料聚碳酸異山梨醇酯可由如下反應制備。下列說法錯誤的是A．該高分子材料可降解 B．異山梨醇分子中有3個手性碳C．反應式中化合物X為甲醇 D．該聚合反應為縮聚反應4．（2023·北京卷）一種聚合物的結構簡式如下，下列說法不正確的是

A．的重復單元中有兩種官能團B．可通過單體

縮聚合成C．在堿性條件下可發生降解D．中存在手性碳原子5．（2023·北京卷）化合物與反應可合成藥物中間體，轉化關系如下。

已知L能發生銀鏡反應，下列說法正確的是A．K的核磁共振氫譜有兩組峰 B．L是乙醛C．M完全水解可得到K和L D．反應物K與L的化學計量比是1∶16．（2023年高考天津卷化學真題）如圖所示，是芥酸的分子結構，關于芥酸，下列說法正確的是A．芥酸是一種強酸 B．芥酸易溶于水 C．芥酸是順式結構 D．分子式為7．（2023·山東卷）抗生素克拉維酸的結構簡式如圖所示，下列關于克拉維酸的說法錯誤的是A．存在順反異構B．含有5種官能團C．可形成分子內氫鍵和分子間氫鍵D．1mol該物質最多可與1molNaOH反應8．（2023·全國卷）奧培米芬(化合物J)是一種雌激素受體調節劑，以下是一種合成路線(部分反應條件己簡化)。已知：

回答下列問題：（1）A中含氧官能團的名稱是。（2）C的結構簡式為。（3）D的化學名稱為。（4）F的核磁共振譜顯示為兩組峰，峰面積比為1∶1，其結構簡式為。（5）H的結構簡式為。（6）由I生成J的反應類型是。（7）在D的同分異構體中，同時滿足下列條件的共有種；①能發生銀鏡反應；②遇FeCl3溶液顯紫色；③含有苯環。其中，核磁共振氫譜顯示為五組峰、且峰面積比為2∶2∶2∶1∶1的同分異構體的結構簡式為。9．（2023·山東卷）根據殺蟲劑氟鈴脲(G)的兩條合成路線，回答下列問題。已知：Ⅰ．R1NH2+OCNR2→Ⅱ．路線一：（1）A的化學名稱為(用系統命名法命名)；的化學方程式為；D中含氧官能團的名稱為；E的結構簡式為。路線二：（2）H中有種化學環境的氫，①~④屬于加成反應的是(填序號)；J中原子的軌道雜化方式有種。1．（2023·吉林·統考模擬預測）染料木黃酮的結構如圖，下列說法正確的是A．分子式為C15H9O5B．經核磁共振氫譜測