有機合成與推斷綜合題-2023屆高考化學二輪復習知識清單與專項練習（新高考專用）（解析版）

專項03有機合成與推斷綜合體

該專題分為兩個板塊

[1]知識清單

一、有機物的結構、命名與反應類型

i.官能團的判斷

2.有機物的命名

3.有機反應類型的判斷

二、官能團性質梳理限定條件下同分異構體的書寫

1.限定條件下同分異構體書寫的三個維度

2.有機物同分異構體書寫及數(shù)目判斷的五種方法

3.限定條件的同分異構體的書寫步驟

4.限定條件的分析

三、有機合成路線的設計

1.有機合成路線的表達方法與要求

2.構建碳骨架

3.有機合成中官能團的保護

4.有機合成路線的設計方法

四、有機物結構的推斷

1.利用有機物的性質推斷

2.利用題給轉化關系圖推斷

3.利用題給“已知”中的信息反應推斷（表中R為煌基）

[2]專項練習

[11知識清單

一、有機物的結構、命名與反應類型

1、官能團的判斷

根據反應條件或反應特點確定分子中含有官能團

官能團名稱結構特征反應

\/

碳碳雙鍵c=c加成、氧化、加聚反應

/\

碳碳三鍵加成、氧化、加聚反應

1

—C—X取代反應（NaOH水溶液共熱）、消去反應（NaOH醇

碳鹵鍵1

溶液共熱）

(X表示ClBr等)

取代、消去（在濃硫酸加熱條件）、催化氧化、被強

醇羥基—0H氧化劑氧化（酸性K2Cr2O7溶液的作用下被氧化為

竣醛甚至較酸）

極弱酸性（能與NaOH溶液反應，不能使指示劑變

色）、與濃濱水發(fā)生取代反應（一OH鄰對位上的氫

酚羥基—OH

原子被取代）、顯色反應（遇FeCb溶液呈紫色）、酯

化反應

氧化為酸酸曲（新制氫氧化銅、銀氨溶液）、還原

醛基—CHO

為醛

（）

II

還原為醇（如T—在催化加熱條件下還原為

()

酮，基II

—C—OH

1

—C—

?）

月安—NHz顯堿性，能與酸反應生成鹽

()能發(fā)生水解反應，酸性條件下水解生成酸酸和件

酰胺基II

—C'—NH2鹽，堿性條件下水解生成下酸鹽和氨氣

o酸性（酸性強于碳酸）、解匕反應（如乙酸與乙醇在濃

竣基1

—C—OH硫酸加熱條件下發(fā)生酯化反應）

0水解反應（酸性水解得到短酸與醇;堿性水解得到

「基II

—c—OR竣酸鹽與醇）

如酸性條件下，硝基苯在鐵粉催化下被還原為英

NO

硝基2

—NO2胺：HC1

練習1:寫出下列各物質中所含官能團的名稱。

(2)鑲基、碳碳雙鍵、澳原子

(3)竣基、氨基、氯原子

(4)酯基、酰胺基

2.有機物的命名

(I)弄清系統(tǒng)命名法中四種字的含義

①烯、煥、醛、酮、酸、酯……指官能團；

②二、三、四……指相同取代基或官能團的個數(shù)；

③1、2、3……指官能團或取代基的位置；

④甲、乙、丙……指主鏈碳原子個數(shù)分別為1、2、3……

(2)熟悉有機物的命名方法

①對于烷崎：確定最長碳鏈為主鏈，命名為某“烷”；標明支鏈位置和數(shù)目。

②對于烯燒、煥煌、鹵代燒、醛、酮、竣酸必須選含宜熊團的最長鏈為主鏈，且編號從離官能團最近的一

端開始。

③酯用形成酯的我酸與醇命名為某酸某酯。

④髓用相應的煌基命名為某某酸，如：CH.3—0—CH2cH3的名稱是：甲乙醛;炫基相同簡化為某酸，如：

CH—0—的名稱是用醒。

3CH3

(3)含苯環(huán)的有機物命名

①以苯環(huán)作母體

主要有苯的同系物、鹵代苯、硝基取代物等。

如：的名稱是：鄰二甲差或1，2-二甲苯;

C1

6-0的名稱是：間二氯苯或1,3-二氯苯。

②苯環(huán)作取代基，當有機物除含苯環(huán)外，還含有其他官能團。

分別命名為苯甲醇、苯乙烯、苯乙醛?

IIOOC

的名稱是：對苯二甲酸或1,4-苯二甲酸。

(4)多官能團物質的命名

命名含有多個不同官能團化合物的關鍵在于要選擇優(yōu)先的官能團作為母體。官能團作為母體的優(yōu)先順序為

(以“>”表示優(yōu)先)：竣基〉醛基〉羥基〉碳碳三鍵〉碳碳雙鍵〉(苯環(huán))〉鹵素原子〉硝基，如:

名稱為聚甲基丙烯酸甲酯;

C,-O^N()2命名為對硝基氯笨。

練習2.寫出下列有機物的名稱。

(1)CH2=CHCH2OH⑵Cl—CH2coOH________________

(3)OHC—CHOo

ry-cooi-i

(5)。_________________

答案(1)丙烯醇

⑵氯乙酸

(3)乙二醛

(4)間苯二酚(或1,3-苯二酚)

(5)鄰羥基苯甲酸(或2-羥基苯甲酸)

3.有機反應類型的判斷

(1)依據概念及所含官能團判斷

取代取代反應的特點是“有上有下“，反應中一般有副產物生成；鹵代、水解、硝化、酯

反應化均屬于取代反應

加成加成反應的特點是“只上不下”，反應物中一般含碳碳雙鍵、碳碳三鍵、苯環(huán)及碳氧

反應雙鍵等

消去

消去反應的特點是“只下不上“，反應物一般是醇或鹵代燃

反應

氧化主要包括有機物的燃燒，碳碳不飽和鍵被酸性KMnO4溶液氧化，含醛基有機物與新

反應制Cu(OH)2懸濁液、銀氨溶液的反應，醇的催化氧化等

(2)依據反應條件判斷

①當反應條件是稀硫酸并加熱時，通常為酯類或糖類的水解反應。

②當反應條件為Cu或Ag作催化劑、加熱并有02參加反應時，通常為醇的催化氧化反應。

③當反應條件為催化劑并有H2參加反應時，通常為碳碳雙鍵、碳碳三鍵、醛基、皴基苯環(huán)的加成反應.

④當反應條件為光照且與鹵素單質(Cb或漠蒸氣)反應時，通常為烷燒或苯環(huán)側鏈烷燒基上的氫原子發(fā)生的

取代反應。

⑤當反應條件為鐵或FeX3作催化劑且與X2反應時，通常為苯環(huán)上的氫原子被取代，發(fā)生取代反應。

⑥當反應條件是NaOH的乙醇溶液、加熱時，通常為鹵代煌的道去反應。

練習3.化合物E是一種醫(yī)藥中間體，常用于制備抗凝血藥，可以通過下圖所示的路線合成：

ACH，O)?2^LCH￡OOH號CHCOO-j

催化劑

CHQH反應4

反應3

(1)指出下列反應的反應類型，

反應1：，反應2：，

反應3：,反應4：

(2)寫出D與足量NaOH溶液反應的化學方程式：

答案(1)氧化反應取代反應取代反應(或酯化反應)取代反應

-^tco?)Na

+CH3COONa+CH3OH+H20

解析⑴有機物A的化學式為C2H4O,在催化劑的作用下氧化為乙酸，則A為CH3CHO；有機物

OH

OH

?、a

CH3—C_CI與cCOOCH3發(fā)生取

B(C'()()H)與甲靜發(fā)生酯化反應生成c

()OCCH

V-CO()CH33

代反應生成

,因此，反應1、2、3、4的反應類型分別是氧化反應、取代反應、酯化反應、取代反應。

OOCCH,

COOCIh

(2)有機物D()分子結構中含有酯基,1molD最多能與3molNaOH發(fā)生反應。

二、官能團性質梳理限定條件下同分異構體的書寫

1.限定條件下同分異構體書寫的三個維度

-0=1,1個雙鍵或1個環(huán)

不飽和-n=2,1個三鍵或2個雙鍵或1個雙鍵和1個環(huán)

「度與結

-n=3,3個雙鍵或1個雙鍵和1個三鍵

構關系

-QN4,考慮可能含有苯環(huán)

定

限

「能與金屬鈉反應：羥基、陵基

件

條

同-能與碳酸鈉溶液反應：酚羥基,蔑基

.卜化學性

異

分質與結-與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應：酚羥基

體

構構關系-發(fā)生銀鏡反應：醛基

寫

書L發(fā)生水解反應：鹵素原子、酯基

郭膂J-確定有多少種不同化學環(huán)境的氫

敏【判斷分子的對稱性

COOH

練習4.鄰甲基苯甲酸（）的同分異構體中，滿足下列條件的同分異構體共有.種。

①屬于芳香族化合物

②能與銀氨溶液反應產生光亮的銀鏡

③能與NaOH溶液反應

答案17

解析

根據限定條件確定基團和官能團：

含有苯環(huán)、酚羥基（一OH）、醛基（一CHO）

|第一步|—

O

或苯環(huán)和一O—C—H

將已知基團或官能團在苯環(huán)上排布

（1）若為（酚）一OH、一CHO,還剩余一個碳原子

（“一CH?—"）,最后分別將“一CH?—"插入

其中.畝示如下（數(shù)字表示“一CHL”插入

的位置）：

⑤OHHOf

4-^yCHOHO-^yCHO

?（gP?Cl/

（2）若為一OOCH,插入“一CH.?一"圖不如下：

④OOCH

算總數(shù)5+5+3+4=17（種）

補充：（1）若苯環(huán)上連有2個取代基，其結構有3種。

（2）若苯環(huán)上連有3個相同的取代基，其結構有3種。

（3）若苯環(huán)上連有3個取代基，且兩個相同一個不同，其結構有6種。

（4）若苯環(huán)上連有3個取代基，且三個均不相同，其結構有10種。

2.有機物同分異構體書寫及數(shù)目判斷的五種方法

取代法

書寫時先碳鏈異構，后位置異構

（適用于醇、鹵代燃同分異構體的書寫）

插入法

先根據給定的碳原子數(shù)寫出烷煌的同分異構體的碳鏈骨架，再將官

（適用于烯煌、煥煌等同分異構體的書

能團（碳碳雙鍵、碳碳三鍵）插入碳鏈中

寫）

定一移一法對于二元取代物的同分異構體的書寫，可先固定一個取代基的位置

（適用于二元取代物同分異構體的書寫）不動，再移動另一個取代基，以確定同分異構體的數(shù)目

換元法是一種技巧，因此必須在一定情況下才能使用。設姓的分子

式為CxHv，對于分子式分別為CxHynClfl與C'H'TCI）的同分異構體

換元法（即改變觀察的對象）數(shù)目判斷，只有滿足a+h=y時才能應用換元法確定二者的同分異

構體數(shù)目相同。如丙烷的二氯代物有4種，則丙烷的六氯代物有4

種

等效氫法判斷烷燒一元取代物的種類：“等效氫原子”指的是：①同

一碳原子上的氫原子是等效的；②同一碳原子相同取代基上的氫原

等效氫法

子是等效的；③處于軸對稱位置或鏡面對稱位置上的氫原子是等效

的

3.限定條件的同分異構體的書寫步驟

據仃機物的分）■組成判斷其可能的類別異

判類別—

構（一般用通式判斷）

據有機物的類別異構寫出各類異構可能的

碳鏈異構，一般采用.?減鏈法”，可概括為寫

寫碳鏈一

直鏈?一線串：取代基.掛中間；一邊排.不到

端；多碳時.整到散

一般是先寫出不帶官能團的姓的同分異構

體，然后在各個碳鏈上依次移動官能團的位

移官位一

置，有兩個或兩個以上的官能團時,先上一

個官能團，依次上第二個官能團，依次類推

按“碳四鍵”的原理.碳原子剩余的價鍵用氫

氫飽和—

原子去飽和

4.限定條件的分析

常見限定條件對應的官能團或結構

能與NaHCCh或Na2co3反應放出氣體—COOH

或一

能與鈉反應產生H2—OHCOOH

能與Na2cCh反應一0H（酚）或一COOH

能與NaOH溶液反應一0H（酚）或一COOH

或一COOR或一X

能發(fā)生銀鏡反應

［或與Cu（0H）2反應］—CHO（包括HCOOR）

能與FeCL發(fā)生顯色反應—0H（酚）

能發(fā)生水解反應—COOR或一X或一CONH一

既能發(fā)生水解反應又能發(fā)生銀鏡反應（或水解產物

HCOOR

能發(fā)生銀鏡反應）

YY

yy

wH

X甫X—X

\—/\—/AA

苯環(huán)上的一溟代物有一種

Y丫

X-<^Xx-^x

-Y或Y

<x

練習5.同時滿足下列條件的COOH的所有同分異構體有種（不考慮立體異構）.

①能使浪的四氯化碳溶液褪色；

②1mol該同分異構體與足量飽和NaHCCh反應產生88g氣體。

答案18

解析第一步：確定官能團和基團

兩個“一COOH"，一個“/

第二步：排布官能團和基團

\/

c=c

（1）含有"/的四個碳原子的碳架有下列三種情c-c=c-c,c。

（2）運用“定一移二”的方法，將兩個粉基分別在以上三種碳架上排布，圖示如下（數(shù)字表示另一個“一COOH”

可能的位置）

COOU

C'OOHCOOHCOOH

共9種情況;

共4種情況。

(3)第三步：算總數(shù)：9+5+4=18種。

()

II

(/、__(_、cHCH

練習6.(1)A(\-/,。的同分異構體滿足下列要求：①能發(fā)生銀鏡反應；②苯環(huán)上的一氯代物有

兩種結構；③核磁共振氫譜有4組峰，且峰面積之比為6：2：1：1。寫出所有符合條件的同分異構體的結

構簡式：________________________________

⑵寫出與互為同分異構體且滿足以下條件的有機物結構簡式：

①能與FeC13溶液發(fā)生顯色反應

②能發(fā)生銀鏡反應

③核磁共振氫譜顯示有5組峰

11(、___Q\___('()()('卜［

2

(3)符合下列條件的風35)的同分異構體有種。

①分子中苯環(huán)上有兩個對位取代基

②能發(fā)生銀鏡反應

③能和鈉反應放出氫氣，不與FeCb溶液發(fā)生顯色反應

(3)14

解析(1)能發(fā)生銀鏡反應，有醛基一CHO,再根據核磁共振氫譜中有4組峰且峰面積之比為6：2：1：I,

6可認為是2個一CH3,且處于時稱的位置：2在苯環(huán)上有兩個H處于對稱位置，可以寫出答案。(2)與

OHC-Y^

互為同分異構體，能與FeCb溶液發(fā)生顯色反應，說明其分子中含有苯環(huán)和酚羥基,

能發(fā)生銀鏡反應說明分子中含有醛基，核磁共振氫譜顯示有5組峰說明分子中含有一CH2CHO,且與羥基處

于對位位置，則同分異構體的結構簡式為

H()o(3)依據信息②③可知含有醛基和醇羥基兩種官能團，標數(shù)字的位置為羥基可能的

體。

三、有機合成路線的設計

1.有機合成路線的表達方法與要求

(1)有機合成路線的表達方式

反應物反應物

……一＞D

示例：由乙醉合成乙酸乙酯的合成路線為:

0202CH3cH20H

CH3CH2OHT^CH,CHOffiTWrACHSCOOH^H^&CH3COOC2H5

(2)設計路線的基本要求

①步驟最簡，即一步能完成就不能用兩步，如乙烯變澳乙烷，應為乙烯與滇化氫加成得溟乙烷，不能為乙

烯先變乙醇再變澳乙烷。

②題目中明確給出的信息中的有機反應原理可以直接使用，高中化學教材上直接呈現(xiàn)的有機化學反應原理

可以直接使用。如甲苯變苯甲酸，甲苯被酸性高鋅酸鉀溶液直接氧化，此設計最優(yōu)，不宜設計為甲苯

③題目限定的有機物原料可以直接利用，未給出的則不能直接利用，如乙醇T乙酸乙酯，若原料給出只有

乙醇，則應先由乙醇制備乙酸。

練習7.氧化白藜蘆醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反應合成W的一種方法：

利用Heck反應，由苯和澳乙烷為原料制備寫出合成路線:.（無

機試劑任選）。

答案

CH,CH?Br

FeBr3

解析合成路線的設計——逆推法:

第一步：逆向分析。在分析的過程中,可充分參考題給反應關系，其分析過程如下圖所示:

標

目

合

化

分

物

子

題

KI/BTPPC給

信

囚息

第二步：正向書寫。由上述分析，該合成路線可表示如下:

2.構建碳骨架

(1)增長碳鏈

當原料分子中的碳原子數(shù)小于目標分子中的碳原子數(shù)時，可以通過引入含碳原子的官能團等方式使碳鏈增

長，常用的方法有：

①增長一個碳原子的方法

快燒和醛中的不飽和鍵與HCN發(fā)生加成反應生成含有鼠基(一CN)的物質，再經水解生成竣酸，或經催化加

HCNHQ/IT

氫還原生成胺。具體過程如下：R—C三CH催化劑R—CH-CHCN

RROH

\)HCN-'/乩RyH—cH,NH,

〉催化劑催化劑|

HHCNOH。

②鹵代煌與煥鈉反應可使碳鏈增加2個以上的碳原子。如澳乙烷與丙快鈉的反應：

CH3cH2Br+CH3c三CNa―>CH3c三CCH2cH3+NaBr。

③羥醛縮合反應實際上是醛自身的加成反應，醛基鄰位碳原子上的氫原子(a-H)較活潑，能與另外一分子的

醛基發(fā)生加成反應，生成P-羥基醛，該產物易失水，得到a、不飽和醛，具體方法如下：

OII

c13Q催化劑

VCH3-c—CH2cHO——：~*o

。催化劑|△

，8a

CH3—C—H+CH3cH()->&CH3—<H=CHCHO+H2O

(2)構建環(huán)狀碳骨架

CH2=C—CH=€'H2

共輾二烯煌[含有兩個碳碳雙鍵，且兩個雙鍵被一個單鍵隔開的烯煌，如異戊二烯(C，l3)]

與含碳碳雙鍵或碳碳三鍵的化合物在一定條件下發(fā)生狄爾斯―阿爾德反應(Diels-Alderreaction)得到環(huán)狀加

成產物，具體方法如下：

C0()11COOH

X+「

(3)縮短碳鏈

①不飽和燃的氧化反應。如烯煌、快燃在酸性高錦酸鉀溶液的作用下不飽和鍵發(fā)生斷裂:

酸性KVln()溶液

CH—CH=C—CH4CH3coOH+O

3I

CH3Cll3—CH3

酸性KMnOa溶液

CH3cH2c三CCH3------->CH3cH2COOH+CH3coOH。

②某些苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化為苯甲酸:

、H酸性KMnO,溶液

'OOH

CH3

CaO

③竣酸或竣酸鹽的脫竣反應。如CH3coONa+NaOH=^=CH4T+Na2co3。

ORO

IIIII

練習8.已知：RC/C—OCMH-CHCOC2H5

①CzHQNa()K()

②CH3coOH

-----------------?RCH2C—C'HCOC2H5+C2H5OH

o

JICOOC2HS

寫出以環(huán)己烯和乙醇為原料合成U的合成路線(其他試劑任選)

答案

酸性KMnO,r^CGOHGHQH<^COOC,H5

0</COOH濃就酸.△Q/COOC2H$

0(DC2H5ONa

ACOOCM.②CH，COOH|

o

JICOOC2H,

解析由環(huán)己烯和乙醇為原料合成u，環(huán)己烯是六元環(huán)，而目標物為五元環(huán)，必須開環(huán)，環(huán)己烯

斷鍵開環(huán)用KMnO4即可，被KMnCU氧化成二元粉酸，再與乙醇發(fā)生酯化反應，生成的酯發(fā)生已知的反應

即可合成目標產物。

3.有機合成中官能團的保護

(1)有機合成過程中，為了避免有些官能團發(fā)生變化，必須采取措施保護官能團，待反應完成后再使其復原。

有時在引入多種官能團時，需要選擇恰當?shù)捻樞虮Ｗo特定官能團。例如，同時引入酚羥基和硝基時，由于

酚羥基具有強還原性，而硝基的引入使用了強氧化劑硝酸，故需先硝化，再引入酚羥基。

(2)實例

被保護的官能團被保護官能團的性質保護方法

①NaOH溶液與酚羥基反應，先轉化

為酚鈉，最后再酸化重新轉化為酚羥

基:Or。'、-5^

易被氧氣、臭氧、雙氧水、酸性O-°Na

酚羥基

高鋸酸鉀溶液氧化②用碘甲烷先轉化為苯甲醛，最后再

用氫碘酸酸化重新轉化為酚：

CHIf=\

3O-(K%

易被氧氣、臭氧、雙氧水、酸性用(CH3CO)2O將一NH2轉化為酰胺，

氨基

高鋸酸鉀溶液氧化最后再水維轉化為一NH2

易與鹵素單質加成，易被氧氣、用氯化氫先與碳碳雙鍵加成轉化為

碳碳雙鍵臭氧、雙氧水、酸性高鎰酸鉀溶氯代物，最后用NaOH醇溶液通過道

液氧化去反應，重新轉化為碳碳雙犍

4.有機合成路線的設計方法

(1)正推法

即從某種原料分子開始，對比目標分子與原料分子的結構(碳骨架及官能團)，對該原料分子進行碳骨架的構

建和官能團的引入(或者官能團的轉化)，從而設計出合理的合成路線，其思維程序為

基礎原料|中間產物|……o|中間產物|o|目標有機物

如利用乙烯為原料合成乙酸乙酯，可采用正推法：

|CH『CH，H5^^iHcH￡HOHCH,COOHkHaxX、H.CHj

(2)逆推法

即從目標分子著手，分析目標分子的結構，然后由目標分子逆推出原料分子，并進行合成路線的設計，其

思維程序為

目標有機物IT中間產物|.T中間產物|T基礎原料

：6：

：II：

C-O-rCH^.

如采用逆推法，通過對苯甲酸苯甲酯(UP)的結構分析可知，合成該有機化合物的是苯甲酸與

苯甲醇，繼續(xù)逆推可得出原料分子為甲苯，如圖所示:

一

目

H

------

------

raV

標9原

化料

合

,

CH

_Q-

HCI

_0-C

CHO

Q分

2

物r子

CH,

6

t

分/

力

-----1

1------

℃臟