有机合成推断
例1．E－苯酮是合成原药烯酰吗啉的重要中间体，一种合成流程如下：
下列说法不正确的是
A．E－苯酮中的含氧官能团有羰基和醚键
B．可用溶液检验生成的C中是否残留B
C．化合物F的结构简式为
D．E－苯酮能发生还原反应、取代反应和消去反应
1．1，4－二氧六环可通过下列方法制取：
烃A→BC1，4－二氧六环。则该烃A为
A．乙炔
B．1－丁烯
C．1，3－丁二烯
D．乙烯
2．制备重要的有机合成中间体I的反应如下。下列说法正确的是
A．该反应属于取代反应
B．可用少量酸性高锰酸钾鉴别苯甲醛和2－环己烯酮
C．2－环己烯酮存在顺反异构体
D．中间体I与足量H2完全加成后所得分子中含有3个手性碳原子
3．某同学设计了下列合成路线，你认为不可行的是
A．用乙烯合成乙酸：
B．用氯苯合成环己烯：
C．用乙烯合成乙二醇：
D．用甲苯合成苯甲醇：
4．制备异戊二烯的流程如图所示。下列说法错误的是
A．甲中只有1种化学环境的氢原子
B．乙能发生加成反应、取代反应、消去反应
C．丙的官能团有碳碳双键和羟基
D．上述三步反应分别为取代反应、加成反应和消去反应
5．G是有机化学重要的中间体，能用于合成多种药物和农药，G的一种合成路线如图：
已知：（呈碱性，易被氧化）
请回答下列问题：
（1）A→B除生成B外，还有HCl生成。A的结构简式：_______，用系统命名法命名为_______。
（2）C中官能团名称为_______。
（3）⑥的反应类型为_______。
（4）设置反应①的目的是_______。
（5）写出D→E的化学反应方程式___________________________。
（6）已知：苯环上有烷烃基时，新引入的取代基连在苯环的邻、对位；苯环上有羧基时，新引入的取代基连在苯环的间位。根据题中的信息，设计以甲苯为原料合成有机物的流程图________（无机试剂任选）。
6．有机化合物M在农业生产方面有着许多重要的应用，其合成路线如下：
（1）由A生成B的反应类型为_______。
（2）C的结构简式为_______。
（3）E中含有的官能团名称为_______。
（4）的转化中另外一种产物是，写出的化学方程式：_______。
（5）M的分子式为_______。
（6）写出一种同时满足下列条件的物质F的同分异构体的结构简式：_______。
①属于芳香族化合物且能发生银镜反应；
②不与氯化铁溶液发生显色反应；
③核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为。
（7）参照上述合成路线，设计由和为原料制备的合成路线（无机试剂任选，不能采用酯化反应）。
7．化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下：
已知：①RCHO+CH3CHORCH=CHCHO+H2O；
②|+；
③CH≡CH↑+2HCl。
回答下列问题
（1）A的化学名称是_______。
（2）由C生成D和E生成F的反应类型分别是_______、_______。
（3）E的结构简式为_______。
（4）由B
生成C加入氢氧化铜，加热，反应的化学方程式为_______。
（5）G为甲苯的同分异构体，由F生成H的化学方程式为_______。
（6）写出用环戊烷和2－丁炔为原料制备化合物的合成路线（其他试剂任选）_______。
8．曲美布汀是一种消化系统药物的有效成分，能缓解各种原因引起的胃肠痉挛，可通过以下路线合成。
已知：
回答下列问题：
（1）曲美布汀分子中含氧官能团的名称是_______；用星号（*）标出G的手性碳原子_______；反应③的反应类型是_______。
（2）反应⑦的化学方程式为__________________________。
（3）化合物M是E的同分异构体，已知：①M为苯的二元取代物，②M能发水解反应且水解产物之一能与发生显色反应，则M的可能结构有_______种（不考虑立体异构）；其中有一种核磁共振氢谱为五组峰且能发生银镜反应，写出其发生银镜反应的化学方程式______________________________。
（4）参照上述合成路线，以和为原料，设计制备的合成路线_______（无机试剂任选）。
9．化合物H是用于治疗慢性特发性便秘药品“普卡比利”的合成中间体，其合成路线如图：
回答下列问题：
（1）有机物G中含氧官能团的名称为酯基、______、______。
（2）反应①的化学方程式为__________________；E→F的反应类型为______。
（3）设计反应②步骤的目的是_________________。
（4）有机物M是有机物B的同分异构体，写出满足下列条件的一种同分异构体的结构简式____________。
①含有苯环，含有酰胺基
②1molM能与3molNaOH发生反应
③核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为3∶2∶2∶2
（5）设计以对甲基苯酚和BrCH2CHBrCH2Br为原料合成的合成路线___。（无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图见本题题干）
10．具有抗HIV、抗肿瘤、抗真菌和延缓心血管老化的活性苯并呋喃衍生物（R）的合成路线如图：
已知：
RCHO+R1CH2CHOH2O+（R、表示烃基或氢）
（1）苯并呋喃衍生物（R）的分子式为_______，含有的含氧官能团有_______。
（2）E的结构简式为_______。
（3）M→G中反应①的化学方程式为___________。
（4）F与足量氢氧化钠溶液共热反应的化学方程式为___________。
（5）化合物G含有苯环的同分异构体有_______种，其中苯环上只有一个侧链且能发生银镜反应的结构简式为_______。
11．我国科学家合成了结构新颖的化合物G，为液晶的发展指明了一个新的方向。H的合成路线如图：
（1）A的结构简式为_______，B→C的反应方程式为_______。
（2）D中的官能团有_______种。写出符合下列条件的一种E同分异构体的结构简式：_______。
①芳香族化合物 ②有3种不同化学环境的氢
（3）检验F中是否有残留的E，所用试剂为_______。F→G的反应可认为进行了两步反应，反应类型依次为_______。
（4）结合上述流程和试剂写出由苯酚合成的路线_____。
12．化合物G是一种抗骨质疏松药，俗称依普黄酮，以化合物A为原料合成该化合物的路线如下：
已知：RCOOH++H2O
回答下列问题：
（1）化合物A的名称为_______，H的结构简式为_______。
（2）G中含氧官能团的名称为_____，合成依普黄酮的过程中发生最多的反应类型为_____。
（3）1molE与足量的金属钠反应生成的气体在标准状况下的体积为_____L，M的核磁共振氢谱峰面积之比为_______。
（4）反应⑥的化学方程式为______________________________。
（5）已知N为催化剂，E和M反应生成F和另一种有机物X，X的结构简式为______。
（6）
D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．能使FeCl3溶液显紫色 c．能发生银镜反应
答案与解析
例1．【答案】D
【解析】根据E的分子式可知，D中甲基上的H原子被氯原子取代生成E，E为；E水解后脱水生成F，结合E－苯酮的结构和C的结构可知，F为，据此分析解答。A．E－苯酮（）中的含氧官能团有羰基和醚键，故A正确；B．酚中加入溶液显紫色，可用溶液检验生成的C（）中是否残留B（），故B正确；C．根据上述分析，化合物F的结构简式为，故C正确；D．E－苯酮（）中含有苯环，能够与氢气加成，发生还原反应，含有－Cl，能够发生取代反应，但不能发生消去反应，故D错误；故选D。
1．【答案】D
【解析】由逆合成分析法可知，由于C是脱水生成1，4－二氧六环，故可知C为HOCH2CH2OH，而C是B通过和氢氧化钠水溶液作用得到的，故可知B为卤代烃，由B到C发生的是卤代烃的水解，又结合B是A得到的，故B可为BrCH2CH2Br，继而可推知A为CH2=CH2，A发生加成反应生成B，B发生水解反应生成C，C经浓硫酸作催化剂，脱水生成1，4－二氧六环这种醚类。故选D。
2．【答案】D
【解析】A．如图所示：，2－环己烯酮中C－H断裂，与苯甲醛在羰基上发生了加成反应，故A错误；B．苯甲醛含有醛基，可被酸性高锰酸钾溶液氧化使酸性高锰酸钾溶液褪色，2−环己烯酮含有碳碳双键，也能被酸性高锰酸钾溶液氧化使酸性高锰酸钾溶液褪色，故B错误；C．受2－环己烯酮的立体结构所限，2－环己烯酮的碳碳双键所连的两个氢原子不可能呈现反式异构，故C错误；D．I与足量H2完全加成后所得分子为，所得分子中含有3个手性碳原子，如图所示：，故D正确；故答案为D。
3．【答案】B
【解析】A．乙烯与水发生加成反应生成乙醇，乙醇催化氧化生成乙醛，乙醛氧化生成乙酸，可实现转化，故A不选；B．苯环可与氢气发生加成反应，氯代烃在NaOH醇溶液中可发生消去反应，反应条件不是浓硫酸加热，不能实现转化，故B选；C．乙烯与氯气发生加成反应生成1，2－二氯乙烷，1，2－二氯乙烷在氢氧化钠溶液中水解生成乙二醇，可实现转化，故C不选；D．光照下甲基上H被Cl取代，氯代烃在NaOH水溶液中可发生水解反应生成，可实现转化，故D不选；故选B。
4．【答案】D
【解析】A．甲中只有1种化学环境的氢原子，故A不符合题意；B．乙中含有碳碳三键，可发生加成反应，含有羟基能发生取代反应，且羟基所连碳原子的邻位碳原上有氢原子，可发生取代消去反应，故B不符合题意；C．由转化关系可知，乙发生加成反应生成丙，丙中含有碳碳双键和羟基，故C不符合题意；D．反应①②属于加成反应，③属于消去反应，故D符合题意；故答案为D。
5．【答案】（1）
3－甲基苯酚
（2）羧基、酯基
（3）取代反应
（4）保护酚羟基，防止其被氧化
（5）
（6）
【解析】由题干流程图可知，A和乙酰氯反应生成和HCl，则A为；在NaOH溶液中水解生成羧酸和醇，酸化得到D，则D为；转化为E，E被还原为，由已知信息推断，E为，据此分析解题。
（1）由分析可知，A的结构简式为，其名称为3－甲基苯酚，故答案为：；3－甲基苯酚；
（2）由C的结构简式可知，C中官能团为酯基、羧基，故答案为：酯基、羧基；
（3）反应⑥是和乙酰氯反应生成和HCl，反应类型为取代反应，故答案为：取代反应；
（4）酚羟基易被氧化，设置反应①可以保护酚羟基，防止其被氧化，故答案为：保护酚羟基，防止其被氧化；
（5）和浓硝酸在浓硫酸、加热的条件下发生取代反应生成，化学方程式为；
（6）和浓硝酸在浓硫酸、加热的条件下发生取代反应生成，被酸性高锰酸钾溶液氧化生成，被Fe和HCl还原生成，则合成路线为。
6．【答案】（1）还原反应
（2）
（3）醚键和羧基
（4）+ClCH2COOH+HCl
（5）C18H20O5
（6）
或者
（7）CH2=CH2CH3CH2BrCH3CH2OH
【解析】由题干合成流程图信息，根据B、F、M的结构简式和B到C的转化条件可知，C的结构简式为：，D、E的结构简式结合的转化中另外一种产物是，推出X的结构简式为：ClCH2COOH。本题采用逆向合成法即可由和乙醇发生酯化反应制得，乙醇则可以由CH3CH2Br在NaOH水溶液中加热制得，而CH3CH2Br则可以由CH2=CH2和HBr发生加成反应制得，据此分析确定合成路线，据此分析解题。
（1）由题干合成流程图中信息可知，由A生成B是将A中的醛基转化为了醇羟基，则该反应的反应类型为还原反应，故答案为：还原反应；
（2）由分析可知，C的结构简式为，故答案为：；
（3）根据题干流程图中E的结构简式可知，E中含有的官能团名称为醚键和羧基，故答案为：醚键和羧基；
（4）由题干流程图中，D、E的结构简式结合的转化中另外一种产物是，推出X的结构简式为：ClCH2COOH，则的化学方程式为：+ClCH2COOH+HCl；
（5）由题干合成流程图中M的结构简式可知，M的分子式为C18H20O5，故答案为：C18H20O5；
（6）由题干流程图中F的结构简式可知，F的分子式为：C9H9O3Cl，则F同时满足下列条件①属于芳香族化合物且能发生银镜反应，含有苯环、醛基或甲酸酯，②不与氯化铁溶液发生显色反应，不含酚羟基；③核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为，即三种不同环境的H，其中含有两个甲基，物质F的同分异构体的结构简式为：
或者，故答案为：
或者；
（7）本题采用逆向合成法，即可由和乙醇发生酯化反应制得，乙醇则可以由CH3CH2Br在NaOH水溶液中加热制得，而CH3CH2Br则可以由CH2=CH2和HBr发生加成反应制得，据此分析确定合成路线为：CH2=CH2CH3CH2BrCH3CH2OH。
7．【答案】（1）苯甲醛
（2）加成反应
酯化反应（取代反应）
（3）
（4）+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O
（5）+
（6）
【解析】根据已知：①RCHO+CH3CHORCH=CHCHO+H2O，及A、B的分子式，可以推出A、B的结构简式：、；在B中加新制的氢氧化铜、加热，醛基能发生氧化反应，再进行酸化，即得C：
；再加入溴的的四氯化碳溶液，发生加成反应得到D，则D的结构简式为；根据已知③CH≡CH↑+2HCl可知DE发生消去反应，则E的结构简式：；E在浓硫酸加热的条件下和乙醇发生酯化反应的F，则F的结构简式为；根据已知②|+可得G的结构简式，以此分析解答。
（1）根据上述分析可知A的结构简式为，其化学名称是苯甲醛。
（2）根据上述分析可知：由C生成D的反应为加成反应，E生成F的反应类型是酯化反应（取代反应）。
（3）根据上述分析可知：E的结构简式为。
（4）根据上述分析可知：由B
生成C加入氢氧化铜，加热，发生的是氧化还原反应，其反应的化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O。
（5）根据上述分析可知：G为甲苯的同分异构体，所以由F生成H的化学方程式为+。
（6）用环戊烷和2－丁炔为原料制备化合物的合成路线图：。
8．【答案】（1）酯基和醚键
取代反应
（2）
+(CH3)2NH→+HBr
（3）12
+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3+H2O
（4）CH2=CH－CH=CH2BrCH2CH=CHCH2Br
BrCH2CH2CH2CH2Br
【解析】由题干合成流程图可知，由A的分子式结合C的结构简式和A到B、B到C的转化信息可推知，A的结构简式为：，B的结构简式为：，由C和E的结构简式结合C到D的转化条件可推知，D的结构简式为：，由F的分子式结合E、G的结构简式可推知，F的结构简式为：，由G的结构简式和G到H的转化条件可推知H的结构简式为：。
（1）由题干中曲美布汀分子的结构简式可知，曲美布汀分子中含氧官能团的名称是酯基和醚键，连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，故用星号（*）标出G的手性碳原子如图所示：，反应③即+CH3CH2Br→+HBr，故其反应类型是取代反应，故答案为：酯基和醚键；；取代反应；
（2）由分析可知，H的结构简式为：，故反应⑦的化学方程式为+(CH3)2NH→+HBr，故答案为：+(CH3)2NH→+HBr；
（3）由题干流程图可知，E的分子式为：C10H12O2，则其符合条件①M为苯的二元取代物即苯环上连有两个取代基，②M能发水解反应即含有酯基且水解产物之一能与发生显色反应即为酚酯基，则两个取代基为：－OOCH和－CH2CH2CH3、－OOCH和－CH(CH3)2、－OOCCH3和－CH2CH3、－OOCCH2CH3和－CH3共四组，每组又有邻间对三种位置关系，故则M的可能结构有4×3=12种（不考虑立体异构），其中有一种核磁共振氢谱为五组峰且能发生银镜反应，该同分异构体的结构简式为：，故其发生银镜反应得化学方程式为：+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3+H2O；
（4）本题采用逆向合成法：根据题干合成流程图中G到H的转化信息可知，目标产物可由原料和BrCH2CH2CH2CH2Br化合而成，由CH2=CH－CH=CH2和Br2按物质的量比1∶1混合发生1，4－加成可得BrCH2CH=CHCH2Br，BrCH2CH=CHCH2Br和H2催化加成即可得到BrCH2CH2CH2CH2Br，由此分析确定合成路线为：
CH2=CH－CH=CH2BrCH2CH=CHCH2BrBrCH2CH2CH2CH2Br。
9．【答案】（1）醚键
酰胺基
（2）+CH3OH+H2O
取代反应
（3）保护氨基，防止其被氧化
（4）或
（5）
【解析】（1）根据G的结构简式，可知含有的官能团是酯基、醚键、酰胺基；
（2）反应①是和甲醇发生酯化反应生成和水，反应方程式是+CH3OH+H2O；E→F是羟基中的H原子被
代替生成，反应类型为取代反应；
（3）根据流程图可知，反应②是中的氨基和乙酸酐反应生成酰胺基，通过步骤⑦酰胺基水解又生成氨基，设计反应②的目的是保护氨基，防止其被氧化；
（4）①含有苯环，含有酰胺基；②1molM能与3molNaOH发生反应，说明含有2个酚羟基；③核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为3∶2∶2∶2，说明结构对称；符合条件的B的同分异构体的结构简式有或；
（5）根据路线图④~⑥，和Br2发生取代反应生成，和BrCH2CHBrCH2Br发生取代反应生成，在Zn/HCl条件下生成，发生消去反应生成，合成路线为。
10．【答案】（1）C12H10O3
酯基、醚键
（2）CH3CH=CHCOOCH3
（3）2+O22+2H2O
（4）BrCH2CH=CHCOOCH3+2NaOHHOCH2CH=CHCOONa+
NaBr
+CH3OH
（5）4
【解析】根据信息，乙醛分子间发生反应生成B，B为CH3CH=CHCHO，B与新制氢氧化铜混合加热、经酸化得到D，醛基被氧化为羧基，D为CH3CH=CHCOOH，D与甲醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成E，E为CH3CH=CHCOOCH3，根据F的结构可知，E与Br2在光照条件下发生取代反应生成F，F与G生成Y，对比F、Y的结构，可知G为，则与氯气在光照时发生甲基取代反应生成J，J为，J在碱性条件下发生水解反应生成M，M为，M发生氧化反应后酸化得到G（），据此分析解答。
（1）苯并呋喃衍生物（R）的分子式为C12H10O3；含有的含氧官能团有酯基、醚键，故答案为：C12H10O3；酯基、醚键；
（2）由分析知E的结构简式为CH3CH=CHCOOCH3，故答案为：CH3CH=CHCOOCH3；
（3）M→G中反应①是发生催化氧化反应生成，反应的化学方程式为2+O22+2H2O，故答案为：2+O22+2H2O；
（4）F与足量氢氧化钠溶液共热发生卤代烃的水解反应，反应的化学方程式为BrCH2CH=CHCOOCH3+2NaOHHOCH2CH=CHCOONa+
NaBr
+CH3OH，故答案为：BrCH2CH=CHCOOCH3+2NaOHHOCH2CH=CHCOONa+
NaBr
+CH3OH；
（5）化合物G（）含有苯环的同分异构体，－OH与－CHO还有间位、对位位置，还可以含有1个侧链为－COOH或－OOCH，故符合条件的共有4种，其中苯环上只有一个侧链且能发生银镜反应的结构简式为，故答案为：4。
11．【答案】（1）
+HOOCCHO→
（2）4
或或
（3）FeCl3溶液
加成反应、消去反应
（4）
【解析】由有机物的转化关系可知，在氢氧化钠作用下与(CH3)2SO4发生取代反应生成，则A为、B为；与HOOCCHO发生加成反应生成，则C为；在铜作催化剂作用下，与氧气共热发生催化氧化反应生成，则D为；发生脱羧反应生成，则E为；与发生取代反应生成F，F与发生取代反应生成G。
（1）由分析可知，A的结构简式为，B→C的反应为与HOOCCHO发生加成反应生成，反应的反应方程式为+HOOCCHO→；
（2）D的结构简式为，官能团为羟基、醚键、羰基、羧基，共有4种；E的同分异构体是芳香族化合物、有3种不同化学环境的氢说明同分异构体的结构对称，分子中含有醚键的杂环或含有羟基和醚键的杂环，符合条件的结构简式为、、；
（3）由结构简式可知，E分子中含有酚羟基而F分子中无酚羟基，E可与氯化铁溶液发生显色反应使溶液变为紫色，F分子不能与氯化铁溶液发生显色反应使溶液变为紫色，则可用氯化铁溶液检验F中是否有残留的E；F→G的反应先是氨基与醛基发生加成反应，然后醇羟基再发生消去反应，则反应类型依次加成反应、消去反应，故答案为：FeCl3溶液；加成反应、消去反应；
（4）由题给有机物的转化关系可知，由苯酚合成的步骤为与HOOCCHO发生加成反应生成，在铜作催化剂作用下，与氧气发生催化氧化反应生成，发生脱羧反应生成，合成路线为。
12．【答案】（1）甲苯
（2）羰基、醚键
取代反应
（3）22.4
1∶6∶15
（4）++HBr
（5）CH3CH2OH
（6）13
【解析】A与氯气光照发生取代得到B，可知A为甲苯，B与NaCN发生取代生成C，C在酸性条件下水解生成D，D与发生取代反应生成E，E与HC(OC2H5)3生成F和C2H5OH，F与在碱性条件下发生取代反应生成G，据此分析解题。
（1）化合物A的名称为甲苯，据分析可知，H的结构简式为；
（2）根据G的结构简式可知，G中含氧官能团的名称为羰基、醚键；据分析可知合成依普黄酮的过程中，①②④⑥都是取代反应，则发生最多的反应类型为取代反应；
（3）1mol
E含有2mol酚羟基，与足量的金属钠反应生成的氢气为1mol，在标准状况下的体积为22.4L；M为HC(OC2H5)3，其核磁共振氢谱峰面积之比为1∶6∶15；
（4）根据分析可知反应⑥的化学方程式为：++HBr；
（5）据分析可知E与HC(OC2H5)3生成F和C2H5OH，则X为C2H5OH，结构简式为CH3CH2OH；
（6）D有多种同分异构体：a．含苯环的单环化合物，b．能使FeCl3溶液显紫色，含有酚羟基；c．能发生银镜反应，含有醛基；对于，－CH3有4种位置，对于，－CH3有4种位置，对于，－CH3有2种位置，对于，－CH2CHO有3种位置，则共有13种同分异构体。
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