(共54张PPT)
选择题突破七 有机物的结构、性质与应用
突破点1 有机物的结构、性质与反应类型
突破点2 原子共面判断、同分异构体与手性碳原子
目录索引
突破点1
有机物的结构、性质与反应类型
聚焦 核心要点
1.有机物的性质[1]
(1)有机物的重要物理性质
①常温常压下,分子中碳原子个数不多于4的烃是气体,烃的密度都比水小。
②烃、烃的卤代物、酯类物质均不溶于水,但低级醇、酸溶于水。
③随分子中碳原子数的增多,各类有机物的同系物熔点、沸点升高。同分异构体的支链越多,熔点、沸点越低。
(2)有机物的主要化学性质
类型 官能团 主要化学性质
烷烃 — ①在光照下发生卤代反应;②不能使酸性KMnO4溶液褪色;③高温分解
烯烃 ①跟X2、H2、HX、H2O等发生加成反应;②加聚反应;③易被氧化,可使酸性KMnO4溶液褪色
炔烃 —C≡C— ①跟X2、H2、HX、H2O等发生加成反应;②易被氧化,可使酸性KMnO4溶液褪色;③加聚反应
苯 — ①取代——硝化反应、磺化反应、卤代反应(Fe3+作催化剂);②与H2发生加成反应
苯的 同系物 — ①取代反应;
②使酸性KMnO4溶液褪色
类型 官能团 主要化学性质
卤代烃 —X ①与NaOH溶液共热发生取代反应;
②与NaOH醇溶液共热发生消去反应
醇 —OH ①跟活泼金属Na等反应产生H2;②消去反应,加热时,分子内脱水生成烯烃;③催化氧化;④与羧酸及无机含氧酸发生酯化反应
酚 —OH ①弱酸性;②遇浓溴水生成白色沉淀;③遇FeCl3溶液呈紫色
醛 ①与H2加成为醇;②被氧化剂(如O2、[Ag(NH3)2]+、Cu(OH)2等)氧化为羧酸
羧酸 ①酸的通性;
②酯化反应
酯 发生水解反应,生成羧酸(盐)和醇
类型 官能团 主要化学性质
葡萄糖 醛基和羟基 具有醇的性质;能与银氨溶液反应得到银镜;与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀
纤维素 与淀粉 — 均能水解,水解的最终产物为葡萄糖
油脂 酯基和 碳碳双键 在酸(或碱)催化下水解生成丙三醇和高级脂肪酸(或高级脂肪酸盐),碱性水解又称皂化反应
蛋白质 羧基和氨基 能水解(最终产物为氨基酸);在酸、碱、重金属盐、紫外线等作用下变性;遇硝酸变黄色;灼烧时有烧焦羽毛气味
(3)官能团与反应用量的关系
官能团 化学反应 定量关系
与X2、HX、H2等加成 1∶1
—OH 与钠反应 2 mol羟基最多生成1 mol H2
—COOH 与碳酸氢钠、钠反应 1 mol羧基最多生成1 mol CO2,最多生成0.5 mol H2
2.有机物在日常生活中的应用[2]
性质 应用
医用酒精中乙醇的体积分数为75%,使蛋白质变性 医用酒精用于消毒
蛋白质受热变性 加热能杀死流感病毒
聚乙烯性质稳定,无毒 可作食品包装袋
聚氯乙烯有毒 不能用作食品包装袋
聚四氟乙烯具有抗酸、抗碱、抗各种有机溶剂的特点 用于厨具表面涂层
甘油具有吸水性 甘油作护肤保湿剂
淀粉遇碘水显蓝色 鉴别淀粉与其他物质(如蛋白质、木纤维等)
食醋与碳酸钙反应生成可溶于水的醋酸钙 食醋可除水垢(主要成分为碳酸钙)
性质 应用
阿司匹林水解生成水杨酸,显酸性 服用阿司匹林出现水杨酸反应时,用NaHCO3溶液解毒
谷氨酸钠具有鲜味 做味精
油脂在碱性条件下水解为高级脂肪酸盐和甘油 制肥皂
链接高考[1]
1.(2024·浙江1月卷)关于有机物检测,下列说法正确的是( )
A.用浓溴水可鉴别溴乙烷、乙醛和苯酚
B.用红外光谱可确定有机物的元素组成
C.质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,可推断其分子式为C5H12
D.麦芽糖与稀硫酸共热后加NaOH溶液调至碱性,再加入新制氢氧化铜并加热,可判断麦芽糖是否水解
A
×
×
(3)(2023·辽宁卷)某冠醚分子c可识别K+,其合成方法如下。a、b均可与NaOH溶液反应。( )
√
(4)(2023·浙江1月卷)七叶亭是一种植物抗菌素,适用于细菌性痢疾,其结构如图( )。
①1 mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗2 mol Br2。( )
②1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗3 mol NaOH。( )
×
×
(5)(2023·浙江6月卷)可用新制氢氧化铜悬浊液鉴别苯、乙醛和醋酸溶液。
( )
√
链接高考[2]
1.(2024·山东卷)中国美食享誉世界,东坡诗句“芽姜紫醋炙银鱼”描述了古人烹饪时对食醋的妙用。食醋风味形成的关键是发酵,包括淀粉水解、发酵制醇和发酵制酸三个阶段,下列说法错误的是( )
A.淀粉水解阶段有葡萄糖产生
B.发酵制醇阶段有CO2产生
C.发酵制酸阶段有酯类物质产生
D.上述三个阶段均应在无氧条件下进行
D
2.判断正误:对的打“√”,错的打“×”。
(1)(2025·浙江1月卷)聚丙烯是高分子材料,可用作吸水剂。( )
(2)(2023·浙江1月卷)聚乙烯、聚氯乙烯是热塑性塑料。( )
(3)(2022·浙江1月卷)福尔马林是甲醛的水溶液。( )
(4)(2022·海南卷)纤维素可以为运动员提供能量。( )
(5)(2022·浙江6月卷)天然气的主要成分是甲烷,是常用的燃料。 ( )
×
√
√
×
√
(6)(2023·辽宁卷)某冠醚分子c可识别K+,其合成方法如下。该反应为取代反应。( )
√
(7)(2023·湖南卷)葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应。
( )
(8)(2023·浙江6月卷)苯酚与甲醛通过加聚反应得到酚醛树脂。( )
√
×
精研 核心命题
命题角度1 陌生有机化合物的结构及性质
例1(2024·河北卷)化合物X是由细菌与真菌共培养得到的一种天然产物,结构简式如图。下列相关表述错误的是( )
A.可与Br2发生加成反应和取代反应
B.可与FeCl3溶液发生显色反应
C.含有4种含氧官能团
D.存在顺反异构
D
解析:碳碳双键能够与Br2发生加成反应,酚羟基所连苯环能与Br2发生取代反应,A项正确;化合物中有酚羟基,遇FeCl3溶液会发生显色反应,B项正确;化合物X含有碳碳双键、酚羟基、醛基、羰基、醚键和碳氯键,其中含氧官能团有4种,C项正确;该化合物中只有一个碳碳双键,其中一个双键碳原子连接了2个甲基,不存在顺反异构,D项错误。
[变式演练1] (2025·江苏卷)化合物Z是一种具有生理活性的多环呋喃类化合物,部分合成路线如下:
下列说法正确的是( )
A.1 mol X最多能和4 mol H2发生加成反应
B.Y分子中sp3和sp2杂化的碳原子数目比为1∶2
C.Z分子中所有碳原子均在同一个平面上
D.Z不能使Br2的CCl4溶液褪色
B
命题角度2 有机物官能团及反应类型
例2(2025·黑吉辽蒙卷)人体皮肤细胞受到紫外线(UV)照射可能造成DNA损伤,原因之一是脱氧核苷上的碱基发生了如下反应。下列说法错误的是
( )
A.该反应为取代反应 B.Ⅰ和Ⅱ均可发生酯化反应
C.Ⅰ和Ⅱ均可发生水解反应 D.乙烯在UV下能生成环丁烷
A
解析:观察题中反应,根据有机物化学键的断裂和形成,可以判定题中所给反应是加成反应,不是取代反应,A错误。Ⅰ和Ⅱ中均含有羟基,可以发生酯化反应,B正确。Ⅰ和Ⅱ中均含有酰胺基,可以发生水解反应,C正确。根据题中反应机理,乙烯在紫外线作用下可以加成生成环丁烷,D正确。
[变式演练2] 枸橼酸托瑞米芬具有抗雌激素作用,可用于治疗转移性乳腺癌,其结构简式如下。下列关于枸橼酸托瑞米芬的说法错误的是( )
A.存在顺反异构
B.可发生取代、加成、消去和氧化反应
C.可形成分子间氢键和分子内氢键
D.1 mol该分子最多与3 mol NaOH发生反应
D
分层训练
层级1练真题·明考向
1.(2024·江苏卷)化合物Z是一种药物的重要中间体,部分合成路线如下:
下列说法正确的是( )
A.X分子中所有碳原子共平面
B.1 mol Y最多能与1 mol H2发生加成反应
C.Z不能与Br2的CCl4溶液反应
D.Y、Z均能使酸性KMnO4溶液褪色
D
2.(2025·河南卷)化合物M是从红树林真菌代谢物中分离得到的一种天然产物,其结构如图所示。下列有关M的说法正确的是( )
C
M
A.分子中所有的原子可能共平面
B.1 mol M最多能消耗4 mol NaOH
C.既能发生取代反应,又能发生加成反应
D.能形成分子间氢键,但不能形成分子内氢键
层级2 练易错·避陷阱
3.(2025·黑龙江大庆模拟预测)布洛芬具有抗炎、镇痛的作用,为使其性能更优越,可以对其进行如图所示的成酯修饰。下列说法错误的是( )
C
A.1 mol布洛芬可与3 mol H2发生加成反应
B.布洛芬成酯修饰后核磁共振氢谱中峰数变多
C.布洛芬成酯修饰后的产物对肠胃的刺激作用减小,疗效减弱
D.布洛芬成酯修饰后的产物的分子式为C19H23NO2
4.化合物Z是一种治疗胆结石的药物,其部分合成路线如图所示,下列说法正确的是( )
A.1 mol X最多能与4 mol NaOH反应
B.Y的分子式为C10H8O4
C.1 mol Z与浓溴水反应,最多消耗3 mol Br2
D.反应X→Y、Y→Z均为消去反应
C
突破点2
原子共面判断、同分异构体与手性碳原子
聚焦 核心要点
1.有机化合物的空间结构分析[1]
五种基本模型对比及应用
有机物 空间结构 应用
甲烷 正四面体 分子中碳原子若以四条单键与其他原子相连,则所有原子一定不能共平面,如CH3Cl、甲烷分子中所有原子一定不共平面,最多有3个原子处在一个平面上
乙烯 平面结构
含有 ,至少6个原子一定共平面,乙烯分子中所有原子一定共平面,若用其他原子代替其中的任何氢原子,如CH2=CHCl中所有原子仍然共平面
有机物 空间结构 应用
乙炔 直线形 含有—C≡C—,至少4个原子一定共线,乙炔分子中所有原子一定共线,若用其他原子代替其中的任何氢原子,如
H—C≡C—Br中所有原子仍然共线
乙醛 平面三角形
含有 结构,至少4个原子一定共平面,甲醛分子中所有原子一定共平面,若用其他原子代替其中的任何氢原子,如COCl2中所有原子仍然共平面
【应用示例】某有机物的结构为 ,回答下列问题。
(1)最多有 个碳原子在同一条直线上。
(2)最多有 个碳原子在同一平面上。
(3)最多有 个原子在同一平面上。
4
13
21
2.同分异构体数目的判断方法[2]
(1)单官能团——等效氢法,适用于一卤代物、一元醇、酮、羧酸的找法
单官能团有机物分子可以看作烃分子中一个氢原子被其他的原子或官能团取代的产物,确定其同分异构体数目时,实质上是看处于不同位置的氢原子的数目,可用“等效氢法”判断。如“C5H11Cl”“C5H11OH”“C5H11CHO” “C5H11COOH”,可看作是—Cl、—OH、—CHO、—COOH取代戊烷分子中的氢原子,如下图共有8种:
(2)二元取代物数目的判断:定一移一法。可固定一个取代基的位置,再移动另一取代基的位置以确定二元取代物的数目。如分析C3H6Cl2的同分异构体,先固定其中一个Cl的位置,移动另外一个Cl。
(3)组合法:饱和一元酯R1COOR2,R1—有m种,R2—有n种,共有m×n种酯。
3.手性碳原子数目判断
手性碳原子连接四个不同的原子或原子团。判断是否为手性碳原子时要观察全面,如有机物 中,与—OH相连的碳原子不是手性碳原子,该有机物不含手性碳原子。
链接高考[1]
判断正误:对的打“√”,错的打“×”。
(1)(2024·广东卷)从我国南海的柳珊瑚中分离得到的柳珊瑚酸( ),其中碳原子的杂化方式有sp2和sp3。( )
(2)(2023·浙江6月卷)丙烯分子中最多7个原子共平面。( )
√
√
(3)(2023·山东卷)除氢原子外,X( )中其他原子可能共平面。( )
√
(4)(2023·浙江1月卷)七叶亭( )分子中所有碳原子共平面。
( )
√
(5)(2022·天津卷)苯丙氨酸甲酯( )分子中采取sp2杂化的碳原子数目为6。( )
×
链接高考[2]
判断正误:对的打“√”,错的打“×”。
(1)(2023·山东卷,7)抗生素克拉维酸( )存在顺反异构。( )
√
(2)(2023·山东卷)含醛基和碳碳双键且有手性碳原子的Y( )的同分异构体有4种(不考虑立体异构)。( )
×
(3)(2022·河北卷)萘( )的二溴代物有10种。( )
√
精研 核心命题
命题角度1 陌生有机化合物的空间结构
例1(2025·黑龙江齐齐哈尔二模)化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体,可由下列反应制得。
下列说法中正确的是( )
A.X、Y、Z各1 mol,与足量的H2反应,消耗H2的物质的量分别为4 mol、5 mol、5 mol
B.X与H2完全加成后的产物分子中含2个手性碳原子
C.X、Y、Z分别与足量酸性KMnO4溶液反应所得芳香族化合物相同
D.Y分子中最多有9个碳原子共面
C
[变式演练1] (2023·辽宁卷)在光照下,螺吡喃发生开、闭环转换而变色,过程如下。下列关于开、闭环螺吡喃说法正确的是( )
A.均有手性
B.互为同分异构体
C.N原子杂化方式相同
D.闭环螺吡喃亲水性更好
B
命题角度2 同分异构体及其判断
例2(2024·山东临沂一模改编)有机物X→Y的异构化反应如图所示。下列说法正确的是( )
A.可用红外光谱区分X和Y
B.X苯环上一氯代物有6种
A
解析:X和Y所含官能团不同,故可用红外光谱区分X和Y,A正确;X分子中两个苯环连在同一碳原子上,且苯环上各有3种不同化学环境的氢原子,故X苯环上一氯代物有3种,B错误;Y的分子式为C15H12O,则含—OH和
的Y的同分异构体还含有一个—CH3,共有23种:
[变式演练2] (2024·湖北卷)鹰爪甲素(如图)可从治疗疟疾的有效药物鹰爪根中分离得到。下列说法错误的是( )
A.有5个手性碳原子
B.可在120 ℃条件下干燥样品
C.同分异构体的结构中不可能含有苯环
D.红外光谱中出现了3 000 cm-1以上的吸收峰
B
分层训练
层级1 练真题·明考向
1.(2024·黑吉辽卷)如下图所示的自催化反应,Y作催化剂。下列说法正确的是( )
A.X不能发生水解反应
B.Y与盐酸反应的产物不溶于水
C.Z中碳原子均采用sp2杂化
D.随c(Y)增大,该反应速率不断增大
C
2.(2024·全国甲卷)我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其转化路线如下所示。
下列叙述错误的是( )
A.PLA在碱性条件下可发生降解反应
B.MP的化学名称是丙酸甲酯
C.MP的同分异构体中含羧基的有3种
D.MMA可加聚生成高分子
C
层级2 练易错·避陷阱
3.生物素(结构简式如图)是脂肪和蛋白质正常代谢不可或缺的物质,是一种维持人体自然生长、发育和正常人体机能健康必要的营养素。下列关于生物素的说法错误的是( )
A.分子中含3个手性碳原子
B.在强碱性环境中不能稳定存在
C.同分异构体中可能含苯环结构
D.能发生加成反应、取代反应
D
4.(2025·黑龙江哈尔滨二模)“青,取之于蓝而胜于蓝”源自我国的扎染技术,扎染时用到的靛蓝结构如下,下列说法错误的是( )
A.靛蓝含有三种官能团
B.靛蓝形成分子内氢键可导致其水溶性差
C.靛蓝耐酸、耐碱、耐氧化
D.苯环上的一氯代物为4种
C(共125张PPT)
主观题突破三 有机合成与综合推断
突破点1 推断未知有机物的结构
突破点2 官能团与有机物的命名
目录索引
突破点3 有机反应类型与化学方程式的书写
突破点4 限定条件同分异构体数目的判断及书写
突破点5 有机合成路线的分析与设计
突破点1 推断未知有机物的结构
聚焦 核心要点
1.以特征产物为突破口推断碳骨架结构和官能团的位置[1]
(1)醇的氧化产物与结构的关系
(2)由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。
(3)由取代产物的种类或氢原子种类可确定碳骨架结构。有机物取代产物越少或相同化学环境的氢原子数越多,说明该有机物结构的对称性越高,因此可由取代产物的种类或氢原子种类联想到该有机物碳骨架结构的对称性而快速进行解题。
(4)由加氢后的碳骨架结构可确定碳碳双键或碳碳三键的位置。
(5)由有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯,可确定该有机物是含羟基的羧酸;根据酯的结构,可确定—OH与—COOH的相对位置。
【应用示例1】W是用于制备某抗骨质疏松药物的中间体,以芳香族化合物A、D为原料合成W的路线如图所示:
则A的结构简式为 。
2.根据关键数据推断官能团的数目[2]
【应用示例2】(2021·浙江6月卷)某课题组研制了一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物P,合成路线如下:
请回答:
化合物A的结构简式是 ;化合物E的结构简式是 。
HOCH2CH2Br
3.根据新信息类推[3]
【应用示例3】(2023·浙江1月卷)某研究小组按下列路线(部分)合成抗癌药物盐酸苯达莫司汀。
请回答:
化合物B的结构简式是 。
链接高考[1]
(2024·全国甲卷)白藜芦醇(化合物I)具有抗肿瘤、抗氧化、消炎等功效。以下是某课题组合成化合物I的部分路线。
回答下列问题:
(1)A中的官能团名称为 。
(2)B的结构简式为 。
硝基
链接高考[2]
(2025·广东卷)我国科学家最近在光-酶催化合成中获得重大突破,光-酶协同可实现基于三组分反应的有机合成,其中的一个反应如下(反应条件略:Ph—代表苯基C6H5—)。
(1)化合物1a中含氧官能团的名称为__________。
(2)①化合物2a的分子式为__________。
②2a可与H2O发生加成反应生成化合物Ⅰ。在Ⅰ的同分异构体中,同时含有苯环和醇羟基结构的共__________种(含化合物Ⅰ)。
醛基
C8H8
5
链接高考[3]
1.(2023·湖北卷)碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一。某同学从基础化工原料乙烯出发,针对二酮H设计了如下合成路线:
(1)由A→B的反应中,乙烯的碳碳 (填“π”或“σ”)键断裂。
(2)G的结构简式为 。
π
2.(2023·湖南卷)含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性,一种合成该类化合物的路线如下(部分反应条件已简化):
回答下列问题:
(1)B的结构简式为 ;
(2)依据上述流程提供的信息,
下列反应产物J的结构简式为
。
精研 核心命题
命题角度1 结合流程图信息推断有机物的结构
例1(2025·河南卷节选)化合物I具有杀虫和杀真菌活性,以下为其合成路线之一(部分反应条件已简化)。
回答下列问题:
(1)I中含氧官能团的名称是_______________。
(2)A的结构简式为________________。
(3)由B生成C的化学方程式为_______________________________。
(4)由D生成E的反应类型为__________。
醚键、酯基
取代反应
[变式演练1] (2023·全国甲卷)阿佐塞米(化合物L)是一种可用于治疗心脏、肝脏和肾脏病引起的水肿的药物。L的一种合成路线如下(部分试剂和条件略去)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。
(2)由A生成B的化学方程式为 。
(3)化合物J的结构简式为 。
邻硝基甲苯
命题角度2 结合新信息类推有机物的结构
例2(2025·山东卷节选)麻醉药布比卡因(I)的两条合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为__________;B中含氧官能团名称为__________。
(2)C→D反应类型为__________;D+E→H化学方程式为______________。
羧基
取代反应
解析:
[变式演练2] (2023·全国乙卷)奥培米芬(化合物J)是一种雌激素受体调节剂,以下是一种合成路线(部分反应条件已简化)。
已知:
(1)C的结构简式为 。
(2)F的核磁共振氢谱显示为两组峰,峰面积比为1∶1,其结构简式为 。
(3)H的结构简式为 。
突破点2 官能团与有机物的命名
聚焦 核心要点
1.常见官能团[1]
2.有机化合物的命名[2]
(1)烷烃
(2)含官能团的有机物的命名
【注意】
①卤代烃中卤素原子作为取代基看待。
②酯是由对应的羧酸与醇(或酚)的名称组合,即某酸某酯。
③聚合物:在单体名称前面加“聚”。
(3)含苯环的有机物命名
链接高考[1]
(酚)羟基、醛基
羧基
羟基
醚键和羟基
碳碳双键
醚键
羟基、醛基
碳碳双键、酯基
链接高考[2]
(1)(2023·湖北卷)E( )与足量酸性KMnO4溶液反应生成的有机物的名称为 、 。
乙酸
丙酮
(2)(2023·广东卷)写出ⅰ的同分异构体X的名称。
3-戊酮
2,2-二甲基丙醛
2,6-二氯甲苯
3,4-二氯苯甲酸
精研 核心命题
命题角度1 官能团的名称与判断
例1(1)(2023·全国甲卷)F( )中含氧官能团的名称是 。
(2)D( )中官能团的名称为 、 。
(3)(2021·全国甲卷)写出E( )中任意两种含氧官能团的名称 。
羧基
氨基
羟基
酯基、醚键、酮羰基(任写两种)
醚键、醛基
(4)(2025·黑龙江哈尔滨三模)D( )中含氧官能团名称为 。
醚键、酯基
羟基、醚键
碳碳双键、羰基
硝基、羟基
碳碳双键、碳氯键
命题角度2 有机物的命名
4-羟基苯甲醛或对羟基苯甲醛
3-甲基苯酚
2-羟基苯甲醛
[变式演练2] (1)用系统命名法命名下列有机物:
2-甲基-2-丁烯
2-甲基丁酸
(2)命名下列有机物:
苯甲醇
对二甲苯
邻羟基苯甲酸
突破点3
有机反应类型与化学方程式的书写
聚焦 核心要点
1.有机反应类型的判断[1]
(1)有机化学反应类型判断的基本思路
(2)根据官能团的转化判断反应类型
(3)由反应条件推断有机反应类型
反应条件 思考方向
氯气、光照 烷烃取代、苯的同系物侧链上的取代
液溴、催化剂 苯及其同系物发生苯环上的取代
浓溴水 碳碳双键和三键加成、酚取代、醛氧化
氢气、催化剂、加热 苯、醛、酮等加成
氧气、催化剂、加热 某些醇氧化、醛氧化
酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液 烯、炔、苯的同系物、醛、醇等氧化
银氨溶液或新制的氢氧化铜、加热 醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖等氧化
NaOH水溶液、加热
R—X水解、酯( )水解等
反应条件 思考方向
NaOH醇溶液、加热 R—X消去
浓硫酸、加热 R—OH消去、醇(羧酸)酯化
浓硝酸、浓硫酸、加热 苯环上的取代(硝化)反应
稀硫酸、加热 酯水解、二糖和多糖水解等
氢卤酸(HX)、加热 醇取代反应
浓硫酸、170 ℃ 乙醇的消去反应
【应用示例1】端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,称为Glaser反应。
2R—C≡C—H R—C≡C—C≡C—R+H2↑
该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:
根据上述转化关系,回答反应类型。
① ;② ;③ 。
取代反应
取代反应
消去反应
2.有机反应化学方程式的书写[2]
(1)有机反应化学方程式的书写要求
①反应箭头和配平:书写有机反应化学方程式时应注意反应物和产物之间用“→”连接,有机物用结构简式表示,并利用原子守恒进行配平。
②反应条件:有机物反应条件不同,所得产物不同。
③有些有机反应须用中文标明,如淀粉、麦芽糖的水解反应等。
(2)依据各类有机代表物的性质书写化学方程式
借鉴常见熟悉物质的取代、加成、消去、氧化、还原、酯化等反应,根据断键和成键位置书写化学方程式。
【应用示例2】(2021·浙江1月卷)某课题组合成了一种非天然氨基酸X,部分合成路线如下:
写出C→D的化学方程式。
(3)信息型有机反应方程式的书写
①题目已经给出有机物结构简式,书写方程式:对比反应前(反应物)与反应后(生成物)结构上的变化,判断断裂了哪些键、形成了哪些键、又引入哪些原子或基团,从而判断所发生反应的反应类型,确定生成的小分子如H2O、HX等。
【应用示例3】写出E→F的化学方程式:
②套用信息中的新反应,写出化学反应方程式
首先用“靠物类—套反应”的方法确定框图中物质的物类(即解题时要向信息中的物类靠拢,套信息中的反应来确定框图中物质的种类)。然后从已知物质的碳链,找出求知物质的碳链,最后将所得碳链与官能团组合得出求知物质的结构。最后套信息中的新反应,写出发生的化学反应方程式。
【应用示例4】(2022·湖南卷)物质J是一种具有生物活性的化合物。该化合物的合成路线如下:
C→D反应方程式为 。
链接高考[1]
1.(2025·湖北卷)化合物G是某药物的关键原料,合成路线如下:
回答下列问题:
(1)化合物A分子内含氧官能团的名称为________。
(2)化合物A→B的反应类型为________反应。B的核磁共振氢谱有______组峰。
羟基
取代
五
2.(2023·重庆卷)有机物K作为一种高性能发光材料,广泛用于有机电致发光器件(OLED)。K的一种合成路线如下所示,部分试剂及反应条件省略。
(1)A中所含官能团名称为羟基和 。
(2)B的结构简式为 。
(3)C的化学名称为 ,生成D的反应类型为 。
碳碳双键
苯胺
取代反应
链接高考[2]
1.(2024·浙江1月卷)某研究小组通过下列路线合成镇静药物氯硝西泮。
回答下列问题:
(1)化合物E的含氧官能团的名称是 。
(2)化合物C的结构简式是 。
(3)下列说法不正确的是 。
A.化合物A→D的过程中,采用了保护氨基的方法
B.化合物A的碱性比化合物D弱
C.化合物B在氢氧化钠溶液加热的条件下可转化为化合物A
D.化合物G→氯硝西泮的反应类型为取代反应
(4)写出F→G的化学方程式: 。
硝基、羰基
BD
2.(2023·河北卷)利用生物质资源合成2,5-二羟基对苯二甲酸(DHTA)的路线如下:
回答下列问题:
G→H的化学方程式为 。
精研 核心命题
命题角度1 有机反应类型的判断
例1(2024·全国甲卷节选)白藜芦醇(化合物I)具有
抗肿瘤、抗氧化、消炎等功效。以下是某课题组合成化合物I的路线。
回答下列问题:
(1)由C生成D的反应类型为 。
(2)由E生成F的化学方程式为 。
(3)已知G可以发生银镜反应,G的化学名称为 。
(4)选用一种鉴别H和I的试剂并描述实验现象: 。
取代反应
4-甲氧基苯甲醛
FeCl3溶液;溶液呈紫色的即为有机物I,遇FeCl3溶液不显色的为H
[变式演练1]
Ⅰ.(2025·吉林延边一模节选)化合物I是一种苯丙胺类药物中间体,下图为其合成路线的一部分。回答下列问题:
回答下列问题:
(1)化合物A的名称是__________________________, C中含氧官能团的名称是____________。
(2)A到B的转化中加入NaOH的目的为____________________________
________________________________________________。
(3)C→D的反应类型是____________。
邻羟基苯甲醛/2-羟基苯甲醛
硝基、醚键
NaOH可以与生成的HCl反应,
促进反应正向进行,提高产率
还原反应
Ⅱ.有机太阳能电池利用有机半导体将光能转换为电能。科学家设计了一种新型有机太阳能电池材料,其部分合成路线如下:
由B到D的转化过程中涉及的反应类型有 、 和
。
加成反应
消去反应
取代反应
命题角度2 有机化学反应方程式的书写
例2(2024·黑吉辽卷)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:
回答下列问题:
(1)J→K的反应类型为 。
(2)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 。
取代反应
(3)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:(1)J→K的反应是将J中的Bn取代为H的反应,反应类型为取代反应。
[变式演练2] (2025·辽宁大连一模)维生素B6在自然界中分布广泛,是维持蛋白质正常代谢必要的维生素,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_____________。
(2)B中官能团名称分别为__________、__________。
(3)C的核磁共振氢谱只有一组峰,B→D的化学方程式为
__________________________________。
(4)F的结构简式为__________。
(5)I→J的反应类型为____________。
乙氧基乙酸
醚键
酯基
还原反应
(6)D和E转化为F的路线如下:
其中化合物M、N的结构简式分别为_____________、_____________。
___
突破点4
限定条件同分异构体数目的判断及书写
聚焦 核心要点
1.限制条件同分异构体书写的规律
(1)同分异构体书写的常见限制条件
①指向性的信息:
②验证性的信息:
如:不同化学环境H(特征峰)的个数与比值,氢环境越少意味着结构越对称;手性碳的个数、除主体之外的C、O、N等原子的个数和不饱和度等信息都可以验证书写的同分异构体是否正确。
(2)根据描述推断有机物结构
项目 题给叙述 推断结论
① 芳香化合物 该化合物含有苯环
② 某有机物能与FeCl3溶液发生显色反应 该有机物含有酚羟基
③ 某有机物G不能与FeCl3溶液发生显色反应,但水解产物之一能发生此反应 G中不含酚羟基,水解后的生成物中含有酚羟基(极有可能是酚酯)
④ 某有机物能发生银镜反应 该有机物含有醛基或
⑤ 某有机物若只含有一个官能团,既能发生银镜反应,又能发生水解反应 该有机物可能为甲酸某酯( )
⑥ 某有机物能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体 该有机物含有羧基
【应用示例1】芳香族化合物M是B( )的同分异构体,符合下列要求的M有 种(不考虑立体异构)。
①能发生银镜反应
②能与FeCl3溶液发生显色反应
③苯环上有4个取代基,且核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢,且峰面积之比为1∶1∶1
4
2.限制条件同分异构体的书写步骤
(1)“碎片”推测:依据分子式(不饱和度)信息,特殊结构信息、类别信息、化合物性质等推知官能团。
(2)碳架构建:除“碎片”以外的碳原子,按碳架异构搭建。
(3)“碎片”组装:先在碳架上进行基团定位→再考虑取代基的碳链异构→再考虑取代基在碳架上的位置异构→最后考虑官能团类别异构。
(4)方法选择:“端基碎片”的位置异构一般选择“等效氢”“定一移一”等方法;“非端基碎片”的位置异构一般选择“插入法”。
【应用示例2】化合物C( )的同分异构体中能同时满足下列三个条件的还有 种(不考虑立体异构)。
①苯环上有3个取代基;
②F和Br直接与苯环相连,且仍为间位关系;
③具有酰胺类物质的性质。
19
解析:苯环上除了F和Br原子的位置外,有4种不同化学环境的氢原子,侧链中含有酰胺基,可能的结构为—CONHCH3、—CH2CONH2、—NHCOCH3、
—N(CH3)CHO、—CH2NHCHO,除去C的结构,还剩4×5-1=19种,故满足条件的C的同分异构体共有19种。
链接高考
(1)(2025·河南卷)G( )的同分异构体中,含有碳氧双键的还有 种(不考虑立体异构);其中,能发生银镜反应,且核磁共振氢谱显示为两组峰的同分异构体的结构简式为 。
6
(2)(2023·新课标卷)在B( )的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种(不考虑立体异构);
①含有手性碳;②含有3个甲基;③含有苯环。
其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为3∶3∶3∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为 。
9
解析:连有4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子。在B的同分异构体中,含有手性碳、含有3个甲基、含有苯环的同分异构体有9种,分别为
其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为3∶3∶3∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为 。
(3)(2023·全国乙卷)在D( )的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种;
①能发生银镜反应;②遇FeCl3溶液显紫色;③含有苯环。
其中,核磁共振氢谱显示为五组峰,且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为 。
13
解析:能发生银镜反应说明该结构中含有醛基,能遇FeCl3溶液显紫色说明该结构中含有酚羟基。若苯环上有—OH、—CH2CHO两个取代基,可能的结构有3种;若苯环上有—OH、—CH3和—CHO三个取代基,可能的结构有10种,所以符合条件的同分异构体共13种。其中,核磁共振氢谱显示为五组峰,且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1,说明这种同分异构体中不能含有甲基且结构为一种对称结构,因此,这种同分异构体的结构简式为 。
(4)(2023·浙江1月卷)写出3种同时符合下列条件的化合物C( )的同分异构体的结构简式: 。
①分子中只含一个环,且为六元环;②1H-NMR谱和IR谱检测表明:分子中共有2种不同化学环境的氢原子,无氮氮键,有乙酰基( )。
(5)(2023·浙江6月卷)写出同时符合下列条件的化合物D[ ]的同分异构体的结构简式: 。
①分子中含有苯环;
②1H-NMR谱和IR谱检测表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,有酰胺基( )。
解析:D的同分异构体分子中含有苯环,1H-NMR谱和IR谱检测表明分子中共有4种不同化学环境的氢原子,有酰胺基说明同分异构体分子含有醚键或酚羟基,结合对称性,同分异构体的结构简式为
(6)(2023·全国甲卷)具有相同官能团的B( )的芳香同分异构体还有 种(不考虑立体异构,填字母)。
a.10 b.12
c.14 d.16
其中,核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积比为2∶2∶1∶1的同分异构体结构简式为 。
d
精研 核心命题
命题角度 限定条件同分异构体数目的判断及书写
例1(2024·河北卷节选)同时满足下列条件的I( )的同分异构体共有
种。
(a)核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶2;
(b)红外光谱中存在C=O和硝基苯基( )吸收峰。
其中,可以通过水解反应得到化合物H( )的同分异构体的结构简式
为 。
6
例2写出同时满足下列条件的 的一种同分异构体的结构简式: 。
①能发生银镜反应;②能发生水解反应;③与FeCl3溶液发生显色反应;④分子中只有4种不同化学环境的氢原子。
解析:由已知得,该同分异构体含HCOO—、酚羟基,分子结构对称,由此可写出两种满足条件的同分异构体的结构简式。
[变式演练] (1)(2024·安徽卷节选)D( )的同分异构体中,同时满足下列条件的有 种(不考虑立体异构),写出其中一种同分异构体的结构简式: 。
①含有手性碳 ②含有2个碳碳三键 ③不含甲基
4
CH≡C—CH2—CH2—CH2—CH(NH2)—C≡CH
(2)(2024·全国甲卷节选)I( )的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种(不考虑立体异构)。
①含有手性碳(连有4个不同的原子或基团的碳为手性碳);②含有两个苯环;③含有两个酚羟基;④可发生银镜反应。
9
(3)(2025·吉林延边一模节选)F( )的芳香族同分异构体中,符合下列条件的有__________种(不考虑立体异构)。
①苯环上有两个取代基,其中一个为甲基;②既能发生银镜反应,又能发生水解反应。
其中核磁共振氢谱显示为5组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶6∶1的化合物的结构简式为__________。
15
突破点5
有机合成路线的分析与设计
命题角度1 微型有机合成路线设计的分析评价
例1(2025·山东聊城一模)化合物I是合成唑啉酮类除草剂的一种中间体,其合成路线如下:
精研 核心命题
(1)A→B反应所需的试剂和条件是 ,C的化学名称为 。
(2)由C合成F的过程中,C→D的目的是 。
浓硫酸、浓硝酸、加热
邻氟苯胺或2-氟苯胺
保护氨基
(3)化合物I的另一种合成路线如下:
K的结构简式为 ;M→I的过程中,还可能生成高分子化合物N,写出N的一种结构简式 。
(1)根据分析,A→B反应所需的试剂和条件:浓硫酸、浓硝酸、加热;C结构简式为 ,C的化学名称为邻氟苯胺或2-氟苯胺。
(2)根据分析,由C合成F的过程中,C→D氨基转化为酰胺基,后续又转化回氨基,所以C→D的作用是保护氨基。
[变式演练1] (2025·吉林延边一模节选)化合物I是一种苯丙胺类药物中间体,下图为其合成路线。
请写出X和Y的结构简式: __________和__________。
命题角度2 结合流程、已知信息的有机合成路线设计
例2(2024·上海卷)瑞格列奈的制备路线如下:
[变式演练2] (2024·湖南长沙一模)阿佐塞米(化合物I)是一种可用于治疗心脏、肝脏和肾脏病引起的水肿的药物。I的一种合成路线如下(部分试剂和条件略去)。
利用以上合成线路中的相关信息,完成由A到B的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)。
