2025年高中化學新教材同步 選擇性必修第三冊提升課 有機物的推斷與合成路線解題突破

提升課5有機物的推斷與合成路線解題突破

［核心素養(yǎng)發(fā)展目標］1.掌握有機物的性質(zhì)與官能團之間的關(guān)系，學會根據(jù)有機物的典型性質(zhì)推斷有機

物。2.熟知典型的有機合成路線，學會根據(jù)有機物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系、反應(yīng)條件等推斷有機物。

一、有機物推斷的突破方法

1.根據(jù)有機化合物的性質(zhì)進行突破

(1)能使澳水褪色的有機物通常含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵或一CHO。

(2)能使酸性KMnO4溶液褪色的有機物通常含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、—CHO或為苯的同系物。

O

II

(3)能發(fā)生加成反應(yīng)的有機物通常含有碳碳次鍵、碳碳三鍵、—CHO、一C一或苯環(huán)，其中一CHO、

O

II

一C一和苯環(huán)一般只與H2發(fā)生加成反應(yīng)。

⑷能發(fā)生銀鏡反應(yīng)或與新制氫氧化銅反應(yīng)生成磚紅色沉淀的有機物必含TSQ。

(5)能與Na或K反應(yīng)放出H2的有機物含有一OH(醇羥基或酚羥基)或一COOH。

⑹能與Na2cCh或NaHCCh溶液反應(yīng)放出CO,或使紫色石蕊溶液變紅的有機物必含一COOH。

(7)遇FeCh溶液顯紫色的有機物含酚羥基。

(8)能發(fā)生消去反應(yīng)的有機物為醇或鹵代煌。

(9)能發(fā)生連續(xù)氧化的有機物具有一CH20H結(jié)構(gòu)。

(10)能發(fā)生水解反應(yīng)的有機物有鹵住煌、噩等。

2.根據(jù)有機物推斷中的定量關(guān)系進行突破

(1)相對分子質(zhì)量增加16,可能是加進了一個氧原子。

(2)根據(jù)發(fā)生酯化反應(yīng)生成物(有機物)減輕的質(zhì)量就可以求出羥基或姬的個數(shù)。

(3)由生成Ag的質(zhì)量可確定醛基的個數(shù)：—CHO~2Ago

(4)由有機物與Na反應(yīng)生成H2的量可以求出一OH或一COOH的個數(shù)：2—OH~H?、2—COOH~H2o

3.根據(jù)有機物間轉(zhuǎn)化時的反應(yīng)條件進行突破

反應(yīng)條件常見結(jié)構(gòu)及反應(yīng)

①醇的消去反應(yīng)(一OH)

濃H2so4，加熱

②竣酸和醇的噩化反應(yīng)(一COOH和一OH)

NaOH的乙醇溶液，加熱—CX

鹵代烽的消去反應(yīng)(1)

—c—X

①鹵代雷的水解反應(yīng)()

NaOH水溶液，加熱

O

II

②噩的水解反應(yīng)(一(一()一R)

1

Cu/Ag,O,△

2醇的催化氧化反應(yīng)(一CH一°H)

光照烷一或苯環(huán)側(cè)鏈的取代反應(yīng)

Fe/FeX3作催化劑苯環(huán)與鹵素單質(zhì)的取代反應(yīng)

銀氨溶液或新制CU(OH)2醛、甲酸、甲酸某酯的氧化反應(yīng)

「應(yīng)用體驗」

CH：!CH,CHCH3

1.某有機物經(jīng)加氫還原所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為°H,該有機物不可能是()

CH3CH,CCH3CH2=CHCHCH3

"III

A.OB.OH

CH=CCHCH

I3

C.OHD.CH3cH2cH2CHO

答案D

解析CH3cH2cH?CHO與氫氣加成后的產(chǎn)物為CH3cH2cH2cH20H,D錯誤。

2.某物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，下列有關(guān)說法不正確的是()

?,NaHCO：囚①[Ag(NH3)2]+,Otr/△,同濱水.同

X②HD的碳鏈

△黑催化劑)沒有支鏈

c4H?o2

F是環(huán)狀化合物

A.化合物A中一定含有的官能團是醛基、竣基和碳碳雙鍵

B.由A生成E發(fā)生還原反應(yīng)

C.F的結(jié)構(gòu)簡式可表示為

D.由B生成D發(fā)生加成反應(yīng)

答案A

解析根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系，可知A與NaHCCh反應(yīng)，則A中一定含有一COOH；A與銀氨溶液反應(yīng)并酸化后生

IIc=c

成B,則A中一定含有一CHO或HC—()—；B能與溟水發(fā)生加成反應(yīng)，則B可能含有/\或一

C三C—；A與壓加成生成E,E在濃H2so4、加熱條件下生成的F是環(huán)狀化合物，應(yīng)該是發(fā)生分子內(nèi)酯化

反應(yīng)；推斷A可能是OHC—CH=CH—COOH或OHC—C三C—COOH,故A項不正確。

3.化合物甲的分子式為C18H17C1O2,其發(fā)生轉(zhuǎn)化反應(yīng)的過程如圖所示:

H+NaOH/CHOH

「A"---E?_—25

甲稀

H2sosQ)CU(OH)2/A

麗”一定

,Dcu/o2,r_G

CH

△|NaOH/HzO,F條件2

0cH、CHOH

'O"

OH

——宗條件

已知：Ri—CHO+R2—OH-------jR-C'H(JR?

回答下列問題：

(DA的化學名稱為o

(2)C-F的反應(yīng)類型為；F中含氧官能團的名稱為。

(3)化合物甲反應(yīng)生成A、B的化學方程式為__________________________________________________

答案(1)苯丙烯酸(或3-苯基丙烯酸)

(2)取代反應(yīng)(或水解反應(yīng))羥基、醛基

(3)

('HCH2cH()

解析根據(jù)G的結(jié)構(gòu)簡式結(jié)合已知信息可以知道，F(xiàn)為()H根據(jù)題中各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)

系，甲在稀硫酸中水解得到A和B,B經(jīng)過兩步氧化再經(jīng)過消去、酸化后得到A,可以知道A和B中碳原

子數(shù)相等，結(jié)合甲的分子式可以知道，甲應(yīng)為含氯原子的酯，則甲的結(jié)構(gòu)簡式為

<2^^CH=C『COOCH2CH2C+^^^>

"Cl一,人為0切一切一。(乂用飛為

C^^CHCH2cH20HCHCH2cH()

Cl,B發(fā)生氧化反應(yīng)得到C(Cl),C發(fā)生氧化反應(yīng)后再酸化得

Z-\—C'HCH2COOH

C1I=C

到D(Cl),D發(fā)生消去反應(yīng)生成E(H-COONa),R再酸化得到A,

C堿性水解得到Fo

二、有機合成路線設(shè)計的思路

1.思維途徑

⑴總結(jié)思路：根據(jù)目標分子與原料分子的差異構(gòu)建碳骨架和實現(xiàn)官能團轉(zhuǎn)化。

(2)設(shè)計關(guān)鍵：信息及框圖流程的運用。

(3)有機合成路線設(shè)計試題一般最多不超過五步，設(shè)計路線的基本要求如下：

①步驟最少，即一步能完成就不能用兩步，如乙烯變漠乙烷，應(yīng)采用乙烯與漠化氫加成得漠乙烷，不

能采用乙烯先變乙醇再變漠乙烷。

②題目中明確給出的有機反應(yīng)原理可以直接利用，高中化學教材上直接呈現(xiàn)的有機化學反應(yīng)原理可以

直接套用，如甲苯變苯甲酸，甲苯被酸性高鎰酸鉀溶液直接氧化，此設(shè)計最優(yōu)，不宜設(shè)計為甲苯一

C^CH2clC^CH?OHCHOC()()H

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，如乙醇一乙酸乙酯，若原料只

給出乙醇，則應(yīng)先由乙醇制備乙酸，再由乙醇和乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)制備乙酸乙酯。

2.關(guān)注信息型合成路線的設(shè)計

思路：根據(jù)待設(shè)計路線的原料試劑、最終產(chǎn)物，尋找題干中與原料試劑、最終產(chǎn)物相似的基團，確定

待設(shè)計路線的原理、條件和中間產(chǎn)物，最后完成整體設(shè)計路線。

3.表達方式：合成路線圖(一般三步至五步)

反應(yīng)物反應(yīng)物

A反應(yīng)條件B反應(yīng)條件C........—

「應(yīng)用體驗」

CHCHCHC1CH,OH

133I,I

AQA-OHA

YYCl(DNa()H/H，(),AY(),

ILO,---2>-------------->1---—

1.已知OH—*OH光照OH②OHCu/A

CHOCH==CHCHO

[°HA1

OH

CH3CHO

?NaOH/H2O,AT

OH②H+OH

產(chǎn)。CH==CCHO

I

AACH3

YY-OH

參照上述合成路線,以丙醛和（）H為原料，設(shè)計制備OH的合成路線。

CH,ClCH2C1CH2()HCHO

AAI1OH

wCHCH2cH()

(DNaOH/HoO,A

Yo2?NaOH/11，(),△

H,().------------------------3T

答案OH-OH②H‘OHCu/了OH②H+

CH3

2.（2023?廣州高二檢測）已知:o參照上述合成路線，以

OH

1CH：iO

%1審乩

和CH,為原料，設(shè)計合成g的路線（無機試劑任選）。

答案

OH

課時對點練［分值：100分］

(選擇題1~10題，每小題5分，共50分)

園對點訓練

題組一有機物的推斷

L糖尿病患者的尿樣中含有葡萄糖，在與新制的Cu(OH)2共熱時，能產(chǎn)生磚紅色沉淀，說明葡萄糖分子中

含有()

A.苯環(huán)B.甲基

C.羥基D.醛基

答案D

解析能與新制的氫氧化銅反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀的有機物分子結(jié)構(gòu)中一定含有醛基。

2.下列表格中對應(yīng)的關(guān)系錯誤的是()

選項反應(yīng)物反應(yīng)試劑及反應(yīng)條件反應(yīng)類型主要生成物

的乙醇溶液，加熱消去反應(yīng)丙烯

ACH3CHBrCH3KOH

BCH2CICH2CIKOH的水溶液，加熱取代反應(yīng)乙二醇

濃硫酸、加熱消去反應(yīng)丙烯

CCH3CH(OH)CH3

DHC1,催化劑，加熱取代反應(yīng)

CH3CH—C(CH3)2CH3CH2CC1(CH3)2

答案D

解析CH3CHBrCH3與KOH的乙醇溶液共熱，發(fā)生消去反應(yīng)生成丙烯，故A正確；CH2cleH2cl與KOH

的水溶液共熱，發(fā)生取代反應(yīng)生成乙二醇，故B正確；CH3cH(OH)CH3在濃硫酸、加熱的條件下發(fā)生消去

反應(yīng)生成丙烯，故C正確；CH3CH-C(CH3)2和HC1在催化劑、加熱條件下發(fā)生加成反應(yīng)可生成

CH3CH2CC1(CH3)2,故D錯誤。

3.下表為某有機物分別與各種試劑反應(yīng)的現(xiàn)象，則這種有機物可能是（）

試劑鈉酸性高鎰酸鉀溶液NaHCCh溶液

現(xiàn)象放出氣體褪色不反應(yīng)

=

A.CH2CH—COOH

=

B.CH2CHCH3

C.CH3COOCH2CH3

=

D.CH2CHCH2OH

答案D

解析由題給信息可知,該有機物與NaHCO3溶液不反應(yīng)，則不含一COOH,與Na反應(yīng)生成氣體且能被

酸性高鎘酸鉀溶液氧化，則一定含一0H,可能含有碳碳雙鍵或碳碳三鍵等。

4.丙醛和另一種組成為C?H2?O的物質(zhì)X的混合物3.2g,與足量的銀氨溶液作用后析出10.8g銀，則混合

物中所含X不可能是（）

A.2-甲基丙醛B.丙酮

C.乙醛D.丁醛

答案C

解析反應(yīng)中生成銀的物質(zhì)的量是mol,根據(jù)化學方程式RCHO+2[Ag（NH3）2]OH/*

RCOONH4+2Ag；+3NH3+H2O可知消耗醛的物質(zhì)的量是0.05mol,則混合物的平均相對分子質(zhì)量是彘=64,

若3.2g純丙醛生成銀的質(zhì)量為1^x2x108gmol-^11.9go丙醛的相對分子質(zhì)量為58,所以另一種是

相對分子質(zhì)量大于64的醛，或是不發(fā)生銀鏡反應(yīng)的其他物質(zhì)。2-甲基丙醛的相對分子質(zhì)量大于64,A不

符合題意；丙酮不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，B不符合題意；乙醛的相對分子質(zhì)量小于64,C符合題意；丁醛的相

對分子質(zhì)量大于64,D不符合題意。

題組二合成路線的分析與設(shè)計

5.（2024?紹興市適應(yīng)考）第爾斯-阿爾德反應(yīng)可得到環(huán)加成產(chǎn)物，構(gòu)建環(huán)狀骨架。例如：

H

XYZ

下列說法正確的是（）

A.X中所有原子共平面

B.Y難溶于水，密度比水大

C.該反應(yīng)的另一產(chǎn)物為Z的對映異構(gòu)體

D.Z分子中有3種官能團

答案C

OHR'R'

OHII一凡。

6.已知：①RCHO+RCH2cHOR—CH—CH—CHO△RCH=CCHO.

下列說法正確的是（）

CH2

CHO

A.由反應(yīng)①可推測苯甲醛和乙醛發(fā)生上述反應(yīng)生成的是

B.反應(yīng)②屬于還原反應(yīng)

C.反應(yīng)③屬于取代反應(yīng)

D.反應(yīng)④屬于消去反應(yīng)

答案D

解析根據(jù)反應(yīng)①可知，在堿性環(huán)境下，兩個醛分子先發(fā)生加成反應(yīng)，然后再發(fā)生消去反應(yīng)，生成烯醛,

C^CHO與CH3CHO發(fā)生反應(yīng)最終生成U^-CH-CH—CHO

,A錯誤；有機反應(yīng)中去氫或加

氧的過程為氧化反應(yīng)，反應(yīng)②過程中去氫，屬于氧化反應(yīng)，B錯誤；反應(yīng)③中苯環(huán)上與羥基鄰位上的氫與

甲醛發(fā)生加成反應(yīng)生成X/CH20H,C錯誤；反應(yīng)④中由乙苯變?yōu)楸揭蚁瑢儆谙シ磻?yīng)，D正確。

7.防腐劑G可經(jīng)下列反應(yīng)路線制得，下列說法不正確的是（）

OHOCH_3OCH3OHOH

(CH)2SOt八KMnO4/H+八KI/H+、△一

Y3YYAY

CH3CH3COOHCOOHCOOC2H5

ABDEG

A.G可以發(fā)生取代反應(yīng)、消去反應(yīng)

B.lmolA與濃濱水反應(yīng)取多消耗2molBn

C.用FeCb溶液可鑒別化合物D和E

D.反應(yīng)A-B和D-E的目的是保護酚羥基不被氧化

答案A

解析G中含有的官能團為酚羥基和酯基，G不能發(fā)生消去反應(yīng)，A錯誤；根據(jù)苯酚與濃濱水發(fā)生的取代

OH

反應(yīng)可知，1molCH與足量溟水反應(yīng)，最多可消耗2mol單質(zhì)潰，B正確；D中的官能團為醛鍵和竣

基,E中的官能團為酚羥基和竣基,E遇FeCh溶液呈紫色，C正確；由整個流程可知,反應(yīng)A—B和

D—E通過(CH3)2SO4的作用保護酚羥基不被酸性高鎰酸鉀溶液氧化，D正確。

)-H

II-

8.雙酚A(CH)是一種重要的化工原料，它的一種合成路線如圖所示:

丙烯號閏「也回小回冊)雙酚人

下列說法正確的是()

A.lmol雙酚A最多可與2molBr?反應(yīng)

B.G物質(zhì)與乙醛互為同系物

C.E物質(zhì)的名稱是1-澳丙烷

Cu_

D.反應(yīng)③的化學方程式是2(CH3)2CHOH+O2^*2cH3coeH3+2H2O

答案D

解析雙酚A中酚羥基的鄰位上有H,可以與溟發(fā)生取代反應(yīng),1mol雙酚A最多可與4moiBr?反應(yīng)，故

()

II

A錯誤；G為H‘C—C—CH,含有酮炭基，乙醛含有醛基，二者含有的官能團不同，不互為同系物，故

B錯誤；E為CH3CHBrCH3,名稱為2-溟丙烷，故C錯誤。

9.E-苯酮是合成原藥烯酰嗎琳的重要中間體，它的一種合成路線如圖所示。下列說法錯誤的是()

iH

6阻o

AB

cH2O/FeCl3

CI-O-CH^C7H4CI4——>C7H4OC12

DEF

A.E-苯酮中的含氧官能團有酮琉基和酸鍵

B.可用FeCb溶液檢驗C中是否殘留B

_O

C化合物F的結(jié)構(gòu)簡式為°YXQ

D.E-苯酮能發(fā)生還原反應(yīng)、取代反應(yīng)和消去反應(yīng)

答案D

解析B屬于酚，能和氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，C不與FeCb溶液反應(yīng)，所以可以用氯化鐵溶液檢驗C

中是否殘留B,B項正確；對比C和E-苯酮的結(jié)構(gòu)簡式并結(jié)合F的分子式可知，F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為

C)

O,C項正確；E-苯酮不能發(fā)生消去反應(yīng)，D項錯誤。

10.唾麻1N山））是藥物氯唾的基礎(chǔ)原料，其合成路線如下：

S=CH29翼黑&￡需乎1

ABMOHE

D

C濃硝酸CFe.HCl（T\

煌」硫酸，屋G^

FNH2

9HJ

力人才［內(nèi)催化劑

HH

LK

下列有關(guān)說法正確的是（）

A.C—D的反應(yīng)條件為NaOH的乙醇溶液、加熱

B.可以用濱水檢驗E中的碳碳雙鍵

C.F-G和G—J的反應(yīng)類型均為取代反應(yīng)

D.與喳琳互為同分異構(gòu)體，且含有碳碳雙鍵和鼠基（一CN）的芳香族化合物共有6種（考慮順反異構(gòu)）

答案D

解析與Cl在加熱條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成與

CH3—CH=CH22CICH2—CH=CH2,CICH2—CH=CH2

Cb發(fā)生加成反應(yīng)生成C:CHoCl—CHC1—CH2C1,C與NaOH的水溶液共熱發(fā)生取代反應(yīng)生成D:

=

CH2OH—CH（OH）—CH2OH,D與濃硫酸共熱發(fā)生反應(yīng)生成E：CH2CH—CHO；F是苯，苯與濃硫酸、

濃硝酸共熱發(fā)生取代反應(yīng)生成G:,G在Fe、HC1存在的條件下發(fā)生還原反應(yīng)生成J:

、旦。D項，符合條件的同分異構(gòu)體有CH=CH—CN（具有順反異構(gòu)）、

同綜合強化

11.（4分）（2023?濟南高二檢測）合成路線流程圖示例如下:

CH,CH20H迎西

170七BrBr

請合理設(shè)計方案，以甲苯為主要原料，其他物質(zhì)可根據(jù)需要自主選擇，合成局部麻醉劑氯普魯卡因鹽酸鹽

（%N-^^^COOGH-,

的中間體CI。

答案

OCH,理蟠OZNOCH.3OZN勺<也

濃疏酸,△催化劑七］

----------PNV^COOH---ON-OCOOCH

\濃H2so4,△2'2S

ClCl

R—C=CH—R（）

I3I

12.（4分）已知：氏Zn/H：（）、aR-C—R2+R3—COOH（R1>R2>R3均代表煌基）。應(yīng)用上

述信息，以1-丁醇為有機原料（無機試劑任選），設(shè)計制備丙酸正丁酯的合成路線。

濃HSQaCH3cHzc旦CH（）H

答案CH3cH2cH2cH20H△―*CH3CH2CH=CH,Zn/H2O,ACH3cH2coOH濃乩80,￡

CH3cH2COOCH2cH2cH2cH3

解析要制備丙酸正丁酯，缺少丙酸，利用上述流程中的信息制備出丙酸，再與1-丁醇酯化即可。

13.（24分X2023?天津高二期末）有機物F是重要的醫(yī)藥合成中間體，其一種合成路線如下:

F02NH

已知：，的?2

回答下列問題：

(1)物質(zhì)A的名稱為,核磁共振氫譜有組峰，最多有個原子

共平面；B的結(jié)構(gòu)簡式為。

(2)物質(zhì)D中官能團的名稱為酮默基、o

(3)B—C的反應(yīng)類型為,D—E的反應(yīng)類型為。

(4)E一F的化學方程式為o

(5)C有多種同分異構(gòu)體，同時滿足下列條件的同分異構(gòu)體有種。

①既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)又能發(fā)生水解反應(yīng)；②苯環(huán)上一元取代產(chǎn)物有兩種。

寫出一種核磁共振氫譜有5組峰且峰面積比為3：2：2：2：1的結(jié)構(gòu)簡式：。

OH

(6)參照上述合成路線，寫出以苯和冰醋酸為原料合成NHCOCH,的路線(無機試劑任選)。

答案(1)甲苯413(2)(酚)羥基、硝基(3)取代反應(yīng)還原反應(yīng)

)

CH3

解析（1）A的結(jié)構(gòu)簡式為，名稱為甲苯，分子中含有4種不同化學環(huán)境的氫原子，核磁共振氫譜

有4組峰，與苯環(huán)直接相連的原子共面，碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn)，分子中最多有13個原子共平面。（3）B-C的

反應(yīng)為在苯環(huán)上引入支鏈，發(fā)生取代反應(yīng)；D發(fā)生已知反應(yīng)得到E,一NO?被還原為一NH2,該反應(yīng)屬于

還原反應(yīng)。（5）C為,分子中除苯環(huán)外含有2個氧、3個碳、1個不飽和度；其同分異構(gòu)體①

能發(fā)生銀鏡反應(yīng)又能發(fā)生水解反應(yīng)，則含有一OOCH,②苯環(huán)上一元取代產(chǎn)物有兩種，則其結(jié)構(gòu)對稱性較

CH,CH2cH

其中核磁共振氫譜有5組峰且峰面積比為3：2：2：2：1的結(jié)構(gòu)簡式為CH?（）（）CH或（）（）CH

H3c

\

C--CH—COOH

/\/

14.（18分）廣譜抗菌藥的中間體M（H3cCH2）的一種合成路線如圖所示。

OHO

III

。CH,—c—CH2—c—R

IINaOHI

已知：2CH3—C—R-------->R(R代表煌基或H原子)

試回答下列問題：

(1)寫出反應(yīng)②所需的試劑和反應(yīng)