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(共79张PPT)
考前必备
专题九　有机化学基础
一、典型有机物的性质及应用
二、有机物分子的空间结构
内容索引
三、有机物的同分异构体
四、常见官能团的性质及反应的定量关系
五、有机反应类型与常见的有机反应
六、有机合成路线设计
七、有机综合大题物质的推断策略
一、典型有机物的性质及应用
PART ONE
1.熟记典型有机物的主要化学性质和用途
有机物 主要化学性质 主要用途
甲烷 取代反应 燃料、化工原料等
乙烯 氧化反应、加成反应、加聚反应 化工原料等
苯 易取代、能加成、难氧化 化工原料、溶剂等
乙醇 取代反应、氧化反应、酯化反应 化工原料、溶剂等
乙酸 酸性、酯化反应 酸度调节剂、酸化剂、腌渍剂、增味剂、香料等
2.熟悉基本营
养物质的常考
点及注意事项
(1)甲烷性质稳定，不能发生氧化反应(　　)
(2)乙烯和乙炔可用酸性KMnO4溶液鉴别(　　)
(3)聚丙烯可发生加成反应(　　)
(4)质量分数为75%的乙醇溶液常作消毒剂(　　)
(5)向工业酒精中加入生石灰，然后加热蒸馏，可制得无水乙醇(　　)
(6)乙醇中混有的少量水可用金属钠进行检验(　　)
×
×
×
√
×
×
正误判断
(7)乙酸、硬脂酸、油酸互为同系物(　　)
(8)无水乙酸又称冰醋酸，它是纯净物(　　)
(9)葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6，二者互为同分异构体(　　)
(10)麦芽糖的水解产物能发生银镜反应(　　)
(11)淀粉、纤维素均为天然高分子，且二者互为同分异构体(　　)
×
√
√
√
×
1.碳原子的杂化方式与有机物分子的空间结构
与碳原子相连的原子数 结构示 意图 碳原子的杂化方式 碳原子的成键方式 碳原子与相邻原子形成的结构单元的空间结构
4 sp3 σ键(头碰头重叠，轴对称，可旋转) 四面体形
3 sp2 σ键、π键(肩并肩重叠，镜面对称，不可旋转) 平面形
2 sp σ键、π键 直线形
二、有机物分子的空间结构
PART TWO
2.判断有机物
分子中原子共
线、共面的一
般思路
(2022·浙江1月选考，15)关于化合物 ，下列说
法正确的是
A.分子中至少有7个碳原子共直线
B.分子中含有1个手性碳原子
C.与酸或碱溶液反应都可生成盐
D.不能使酸性KMnO4稀溶液褪色
应用举例
√
①号碳原子是饱和碳原子(sp3杂化)，因此分子中最多有5个碳原子共直线(①~⑤号碳原子)，A错误。
[分析步骤]
第一步，看清题目要求，是“碳原子”“至少”“共直线”。
第二步，选定主体结构，题给结构中含有碳碳三键和苯环，求原子共直线时选用苯环(4原子共线)和碳碳三键(4原子共线)作为主体结构。
第三步，画出结构判断。
三、有机物的同分异构体
PART THREE
1.有机物同分异构体的常见类型和书写的一般思路
(1)碳架异构：主链由长到短→支链由整到散→位置由心到边。
(2)位置异构：先书写碳骨架→移动官能团位置。
(3)官能团异构：研究分子式→计算不饱和度→分类别书写。
熟记常见的官能团异构
通式 常见有机物类别
CnH2n 烯烃、环烷烃
CnH2n-2 炔烃、二烯烃、环烯烃
CnH2n+2O 饱和一元醇/醚
CnH2nO 醛、酮、烯醇/醚、环醇/醚
CnH2nO2 羧酸、酯、羟基醛、羟基酮……
CnH2n-6O 芳香醇/醚、酚
(4)立体异构——顺反异构
存在顺反异构的条件：每个双键碳原子都连接两个不同的原子或基团。
如： 　 　　　　
顺 2 丁烯　　　　反 2 丁烯
2.判断同分异构体数目的常见方法
基团 连接法 将有机化合物看作由基团连接而成，由基团的结构数目可推断有机化合物的异构体数目，如丁基有4种，则C4H9Cl、C4H9OH、C4H9COOH均有4种
等效 氢法 (1)分子中同一个碳原子上连接的氢原子等效；
(2)同一个碳原子上所连接的甲基上的氢原子等效；
(3)分子中处于对称位置上的氢原子等效
定一 移一法 分析二元取代物的方法，如分析C3H6Cl2的同分异构体数目，可先固定其中一个氯原子的位置，然后移动另一个氯原子
组合法 饱和酯R1COOR2，—R1有m种，—R2有n种，则酯共有m×n种
3.限定条件下同分异构体书写的规律
(1)常见限定条件与结构关系总结
(2)书写规律和技巧
第一步：确定碎片
根据已知有机物的结构、分子式、不饱和度、有机物的特征性质等关键信息，将有机物分裂成一个个碎片，碎片可以是官能团，也可是烃基(尤其是官能团之外的饱和碳原子)。
第二步：基团“组装”
利用“等效氢法”或“定一移一法”组装。
1.[2022·全国乙卷，36(7)]在E( )的同分异构体中，同时满
足下列条件的总数为　　　种。
a)含有一个苯环和三个甲基；
b)与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳；
c)能发生银镜反应，不能发生水解反应。
上述同分异构体经银镜反应后酸化，所得产物中，核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6∶3∶2∶1)的结构简式为
　　　　　　　 　　。
10
应用举例
、
[思路分析]
第一步：确定碎片
由E的结构简式可知，E的同分异构体的分子式为C11H12O3(Ω=6)，含有一个苯环(Ω=4)、3个—CH3；由“与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳”知，含有—COOH(Ω=1)，由“能发生银镜反应，不能发生水解反应”知，含有—CHO(Ω=1)。
第二步：基团“组装”
由于—CH3、—COOH、—CHO均为端基，且E分子只有11个碳原子，则
苯环上共有5个取代基，故可以看成六甲苯( )上的3个—CH3分别
被—H、—COOH和—CHO取代。根据“定二移一法”：
①当—H和—COOH处于邻位时，—CHO取代苯环上的—CH3，有
4种；
②当—H和—COOH处于间位时，—CHO取代苯环上的—CH3，有
4种；
③当—H和—COOH处于对位时，—CHO取代苯环上的—CH3，有
2种；共4+4+2=10种。上述同分异构体经银镜反应后酸化，
则—CHO被氧化为—COOH，核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量
比为6∶3∶2∶1)，故符合要求的结构简式为 和
。
2.[2023·全国乙卷，36(7)]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
[思路分析]
第一步：确定碎片
D分子式为C8H8O2，不饱和度为5，含有苯环结构，其不饱和度为4，能发生银镜反应则含有—CHO，能与氯化铁溶液显色说明苯环上含有—OH结构，剩余一个C可做—CH3或—CH2—。
第二步：基团“组装”
采用定二移一的思想，分别讨论甲基、醛基处于邻位、间位、对位的情况；再考虑两个取代基(含—CH2—)的情况，可得以下结构：
，共计13种。
上述结构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 。
四、常见官能团的性质及反应的定量关系
PART FOUR
官能团 化学反应 定量关系
与X2(X代表卤素原子，下同)、HX、H2等加成 1 mol ~1 mol X2等
与X2、HX、H2等加成 1 mol—C≡C—~2 mol X2等
官能团 化学反应 定量关系
(1)与NaOH水溶液共热发生取代反应生成醇； (2)与NaOH醇溶液共热发生消去反应 (1)若为一般烃基上的碳卤键，
1 mol碳卤键消耗1 mol NaOH
(2)若为苯环上的碳卤键，不能发生消去反应，但特定条件下能与NaOH发生水解反应，1 mol碳卤键最多消耗2 mol NaOH
—OH (醇或酚) 与钠反应 2 mol—OH~1 mol H2
官能团 化学反应 定量关系
—OH(酚) 与氢氧化钠反应 1 mol—OH~1 mol NaOH
—CHO 与银氨溶液、新制的氢氧化铜反应 1 mol—CHO~2 mol Ag~1 mol Cu2O；
1 mol HCHO相当于含2 mol醛基，最多生成4 mol Ag、2 mol Cu2O
—COOH 与碳酸氢钠、钠反应 1 mol—COOH~1 mol CO2~ mol H2
与氢氧化钠溶液反应 1 mol酯基消耗1 mol NaOH，当R是苯环时，最多消耗2 mol NaOH
官能团 化学反应 定量关系
—NH2 易被氧化，呈碱性，能与盐酸反应生成胺盐 1 mol—NH2~1 mol HCl
发生水解反应，酸性条件下水解生成羧酸和铵盐；碱性条件下水解生成羧酸盐和NH3 1 mol 1 mol HCl~
1 mol NaOH
1.(2024·北京，11)CO2的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用CO2为原料可以合成新型可降解高分子P，其合成路线如下。
已知：反应①中无其他产物生成。下列说法不正确的是
A.CO2与X的化学计量比为1∶2
B.P完全水解得到的产物的分子式和Y的分子式相同
C.P可以利用碳碳双键进一步交联形成网状结构
D.Y通过碳碳双键的加聚反应生成的高分子难以降解
自我检测
√
结合已知信息，通过对比X、Y的结构可知，CO2与X的化学计量比为1∶2，A正确；
P完全水解得到的产物结构简式为 ，分子式为C9H14O3，
Y的分子式为C9H12O2，二者分子式不相同，B错误；
P的支链上有碳碳双键，可进一步交联形成网状结构，C正确；
Y形成的聚酯类高分子主链上含有大量酯基，易水解，而Y通过碳碳双键加聚得到的高分子主链主要为长碳链，与聚酯类高分子相比难以降解，D正确。
2.(2023·浙江1月选考，9)七叶亭是一种植物抗菌素，适用于细菌性痢疾，其结构如图，下列说法正确的是
A.分子中存在2种官能团
B.分子中所有碳原子共平面
C.1 mol该物质与足量溴水反应，最多可消耗2 mol Br2
D.1 mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗3 mol NaOH
√
根据结构简式可知分子中含有酚羟基、酯基和碳碳
双键，共三种官能团，A错误；
酚羟基含有两个邻位H可以和溴发生取代反应，碳碳双键能和单质溴发生加成反应，所以最多消耗单质溴3 mol，C错误；
分子中含有2个酚羟基、1个酯基，酯基水解后生成1个酚羟基，所以最多消耗4 mol NaOH，D错误。
3.化合物乙是一种治疗神经类疾病的药物，可由化合物甲经多步反应得到。下列有关化合物甲、乙的说法不正确的是
A.甲分子存在顺反异构体
B.乙分子中含有2个手性碳原子
C.1 mol乙最多能与4 mol NaOH反应
D.用NaHCO3溶液能鉴别甲、乙
√
甲分子中碳碳双键的碳原子上均连接2个不同的原子或原子团，存在顺反异构体，A正确；
乙分子中含有2个手性碳原子，如图： (标“*”
的碳原子为手性碳原子)，B正确；
乙中含有的酯基、酚羟基、碳溴键均可与NaOH溶液反应，1 mol 酚酯基可消耗2 mol NaOH，故1 mol乙最多能与5 mol NaOH反应，C错误；
甲含有—COOH，乙不含—COOH，故用NaHCO3溶液能鉴别甲、乙，D正确。
五、有机反应类型与常见的有机反应
PART FIVE
1.取代反应
(1)烷烃的卤代(以CH4为例)
CH4+Cl2 CH3Cl+HCl(可继续反应生成CH2Cl2、CHCl3、CCl4)。
(2)丙烯、甲苯在光照条件下分别与氯气发生取代反应
CH2==CH—CH3+Cl2 CH2==CH—CH2Cl+HCl、 +Cl2
+HCl。
(3)苯的取代反应
+Br2 +HBr↑、 +HO—NO2 +H2O、
+HO—SO3H +H2O。
特别提醒　苯环上的定位效应
①邻、对位取代基：—R(烷基)、—OH、—NH2、—OR、—X(Cl、Br、I)等；
②间位取代基：—NO2、—SO3H、—CHO、—COOH、—COOR等。
(4)卤代烃的水解
CH3CH2Br+NaOH CH3CH2OH+NaBr。
(5)醇分子间脱水
2CH3CH2—OH CH3CH2—O—CH2CH3+H2O。
(6)酯化反应
CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O、
+H2O、
+2H2O。
(7)酯的水解反应(含皂化反应)
+3NaOH 3C17H35COONa+ 。
(8)β 二羰基化合物的亲核取代反应
2.加成反应
(1)烯烃、炔烃的加成
CH2==CH2+H2 CH3—CH3、
CH2==CH2+H2O CH3CH2OH、
CH≡CH+Br2―→CHBr==CHBr；
CH3—CH==CH2+HBr CH3—CHBr—CH3(马氏规则)、
CH3—CH==CH2+HBr CH3—CH2—CH2Br(反马氏规则)。
(2)1，3 丁二烯的加成反应
CH2==CH—CH==CH2+Cl2―→CH2Cl—CHCl—CH==CH2(1，2 加成)、
CH2==CH—CH==CH2+Cl2―→CH2Cl—CH==CH—CH2Cl(1，4 加成)；
(Diels Alder反应)。
(3)苯的加成反应
。
(4)羰基上的加成反应
①醛基加氢：CH3CHO+H2 CH3CH2OH(也称还原反应)。
②CH3CHO+HCN 。
③ 。
④ 。
⑤ + 。
3.氧化反应
(1)催化氧化：2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O、CH2==CH2+
O2 。
(2)苯的同系物的氧化
。
(3)烯烃、炔烃的氧化断链
R1CHO+ 。
(4)醛基的氧化
CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O；
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH3COONa+Cu2O↓+3H2O。
4.还原反应
(1)烯烃、炔烃、苯环、醛基、酮羰基的催化加氢。
(2)硝基还原为氨基
。
(3)羧基、酯基还原为醇
。
(4)(酮)羰基还原
。
六、有机合成路线设计
PART SIX
1.常见有机物转化应用举例
(1)
(2)
(3)
(4)CH3CHO
。
2.有机合成路线设计的主要任务
(1)构建碳骨架，(2)引入官能团。
3.官能团的保护与恢复
在引入一个新官能团或将某一官能团加以转换时，若反应会影响分子中原有的官能团，则应对这一官能团进行保护。
(1)保护酚羟基
酚羟基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化。
方法①：先与CH3I反应保护，后用HI与之反应得到酚羟基。
。
方法②：先用NaOH溶液转化为酚钠，后酸化重新转化为酚：
。
例： 。
(2)保护氨基
氨基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化。
方法①：先用盐酸转化为盐，后用NaOH溶液重新转化为氨基。
方法②：先生成硝基，再用Fe/HCl 还原成氨基。
(3)保护碳碳双键
碳碳双键易与卤素单质加成，易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化。
方法：先用氯化氢通过加成反应转化为氯代物，后用NaOH醇溶液通过消去反应重新转化为碳碳双键。
(4)保护醛基
醛基易被氧气、银氨溶液、新制Cu(OH)2氧化，在氧化其他基团前可以用乙醇(或乙二醇)加成保护。
如： 。
4.对有机合成路线考查的三个主要类型
(1)碳骨架上的官能团简单转化。
(2)将不同原料的官能团进行转化再连接。
(3)构建新的碳骨架。
1.[2023·辽宁，19(6)]加兰他敏是一种
天然生物碱，可作为阿尔茨海默症的
药物，其中间体的合成路线如右。
已知：
①Bn为
② +R3NH2―→
(R1为烃基，R2、R3为烃基或H)
应用举例
某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去)，其中M和N的结构
简式分别为　　　　 　和　　　　　　 。
利用逆合成法分析，有机物N可以与NaBH4反应生成最终产物，类似于题中有机物G与NaBH4反应生成有机物H，故有机物N的结构为
，有机物M可以发生已知反应生成有机物N，说明有机物
M中含有C==O，结合反应原料中含有羟基，说明原料发生反应生成
有机物M的反应是羟基的催化氧化，有机物M的结构为 。
2.[2023·河北，18(6)]2，5 二羟基对苯二甲酸(DHTA)是一种重要的化工原料，广泛用于合成高性能有机颜料及光敏聚合物；作为钠离子电池的正、负电极材料也表现出优异的性能。利用生物质资源合成DHTA的路线如右：
已知：
阿伏苯宗是防晒霜的添加剂之一。试以碘甲烷(CH3I)、对羟基苯乙酮
( )和对叔丁基甲苯[ ]为原
料，设计阿伏苯宗的合成路线。(无机试剂和三个碳以下的有机试剂任选)
答案　
七、有机综合大题物质的推断策略
PART SEVEN
1.[2023·新课标卷，30(1)(2)(3)(4)(5)(6)]莫西赛利(化合物K)是一种治疗脑血管疾病的药物，可改善脑梗塞或脑出血后遗症等症状。以下为其合成路线之一。
应用举例
回答下列问题：
(1)A的化学名称是　　　　　 　　　。
(2)C中碳原子的轨道杂化类型有　　　种。
(3)D中官能团的名称为　　 　　、　　　。
(4)E与F反应生成G的反应类型为　　 　　。
间甲基苯酚(3 甲基苯酚)
2
(酚)羟基
氨基
取代反应
(5)F的结构简式为　　　　　　。
(6)I转变为J的化学方程式为___________________________________________
　　　 　。
+H2O
+HCl+N2↑
[推断思路]
2.由化合物A合成液晶材料中间体 Ⅰ 的路线如图所示：
回答下列问题：
(1)A的结构简式为　　 　　。
(2)B的化学名称为　　　　 。
(3)由C生成D的反应类型为　 　　　。
对苯二酚(或1，4 苯二酚)
氧化反应
(4)一定量F分别与足量Na、NaOH反应，消耗二者物质的量之比为　　　。
2∶1
F中含有的醇羟基和酚羟基均能与Na反应，但只有酚羟基能与NaOH反应，则一定量F分别与足量Na、NaOH反应，消耗二者物质的量之比为2∶1。
(5)H所含官能团的名称为　 　　　。
(酚)羟基、醚键
(6)X为C的同分异构体，写出同时符合下列条件的X的结构简式：
　　 　。
①含一个五元碳环；②核磁共振氢谱显示有5组峰，且峰面积之比为1∶2
∶2∶3∶4。
、
X的分子式为C6H12O2(Ω=1)，含一个五元碳环(Ω=1)，剩余1个饱和碳原子、2个氧原子，由“核磁共振氢谱显示有5组峰，且峰面积之比为1∶2∶2∶3∶4”可知，含有—CH3，且结构对称，剩余2个氧原子为
2个—OH。符合条件的X的结构简式为 和 。
(7)G可由　　　　(填名称)和K( )经分子间脱水
而得；一定条件下，K发生1个—OH的消去反应得到稳定的化合物N(分
子式为C12H12O2)，则N的结构简式为　 　　(已知烯醇
式不稳定，会发生分子重排，例如： )。
乙二醇
化合物G中含有2个醚键，则G可以由乙二醇(HOCH2CH2OH)和K通过分子间脱水得到；一定条件下，K发生1个—OH的消去反
应得到 或 ，
产物中羟基与碳碳双键直接相连不稳定，会发生分子重排，得
到稳定的 。
[推断思路]
题眼定位　由A的分子式和B的结构简式可知，A的结构简式为 。
顺藤摸瓜一、典型有机物的性质及应用
1.熟记典型有机物的主要化学性质和用途
有机物 主要化学性质 主要用途
甲烷 取代反应 燃料、化工原料等
乙烯 氧化反应、加成反应、加聚反应 化工原料等
苯 易取代、能加成、难氧化 化工原料、溶剂等
乙醇 取代反应、氧化反应、酯化反应 化工原料、溶剂等
乙酸 酸性、酯化反应 酸度调节剂、酸化剂、腌渍剂、增味剂、香料等
2.熟悉基本营养物质的常考点及注意事项
(1)甲烷性质稳定，不能发生氧化反应(　　)
(2)乙烯和乙炔可用酸性KMnO4溶液鉴别(　　)
(3)聚丙烯可发生加成反应(　　)
(4)质量分数为75%的乙醇溶液常作消毒剂(　　)
(5)向工业酒精中加入生石灰，然后加热蒸馏，可制得无水乙醇(　　)
(6)乙醇中混有的少量水可用金属钠进行检验(　　)
(7)乙酸、硬脂酸、油酸互为同系物(　　)
(8)无水乙酸又称冰醋酸，它是纯净物(　　)
(9)葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6，二者互为同分异构体(　　)
(10)麦芽糖的水解产物能发生银镜反应(　　)
(11)淀粉、纤维素均为天然高分子，且二者互为同分异构体(　　)
二、有机物分子的空间结构
1.碳原子的杂化方式与有机物分子的空间结构
与碳原子相连的原子数 结构示意图 碳原子的 杂化方式 碳原子的成键方式 碳原子与相邻原子形成的结构单元的空间结构
4 sp3 σ键(头碰头重叠，轴对称，可旋转) 四面体形
3 sp2 σ键、π键(肩并肩重叠，镜面对称，不可旋转) 平面形
2 sp σ键、π键 直线形
2.判断有机物分子中原子共线、共面的一般思路
(2022·浙江1月选考，15)关于化合物，下列说法正确的是(　　)
A.分子中至少有7个碳原子共直线
B.分子中含有1个手性碳原子
C.与酸或碱溶液反应都可生成盐
D.不能使酸性KMnO4稀溶液褪色
[分析步骤]
第一步，看清题目要求，是“碳原子”“至少”“共直线”。
第二步，选定主体结构，题给结构中含有碳碳三键和苯环，求原子共直线时选用苯环(4原子共线)和碳碳三键(4原子共线)作为主体结构。
第三步，画出结构判断。
①号碳原子是饱和碳原子(sp3杂化)，因此分子中最多有5个碳原子共直线(①~⑤号碳原子)，A错误。
三、有机物的同分异构体
1.有机物同分异构体的常见类型和书写的一般思路
(1)碳架异构：主链由长到短→支链由整到散→位置由心到边。
(2)位置异构：先书写碳骨架→移动官能团位置。
(3)官能团异构：研究分子式→计算不饱和度→分类别书写。
熟记常见的官能团异构
通式 常见有机物类别
CnH2n 烯烃、环烷烃
CnH2n-2 炔烃、二烯烃、环烯烃
CnH2n+2O 饱和一元醇/醚
CnH2nO 醛、酮、烯醇/醚、环醇/醚
CnH2nO2 羧酸、酯、羟基醛、羟基酮……
CnH2n-6O 芳香醇/醚、酚
(4)立体异构——顺反异构
存在顺反异构的条件：每个双键碳原子都连接两个不同的原子或基团。
如：　　　　　
顺 2 丁烯　　　　　反 2 丁烯
2.判断同分异构体数目的常见方法
基团 连接法 将有机化合物看作由基团连接而成，由基团的结构数目可推断有机化合物的异构体数目，如丁基有4种，则C4H9Cl、C4H9OH、C4H9COOH均有4种
等效 氢法 (1)分子中同一个碳原子上连接的氢原子等效； (2)同一个碳原子上所连接的甲基上的氢原子等效； (3)分子中处于对称位置上的氢原子等效
定一 移一法 分析二元取代物的方法，如分析C3H6Cl2的同分异构体数目，可先固定其中一个氯原子的位置，然后移动另一个氯原子
组合法 饱和酯R1COOR2，—R1有m种，—R2有n种，则酯共有m×n种
3.限定条件下同分异构体书写的规律
(1)常见限定条件与结构关系总结
(2)书写规律和技巧
第一步：确定碎片
根据已知有机物的结构、分子式、不饱和度、有机物的特征性质等关键信息，将有机物分裂成一个个碎片，碎片可以是官能团，也可是烃基(尤其是官能团之外的饱和碳原子)。
第二步：基团“组装”
利用“等效氢法”或“定一移一法”组装。
1.[2022·全国乙卷，36(7)]在E()的同分异构体中，同时满足下列条件的总数为　　　　种。
a)含有一个苯环和三个甲基；
b)与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳；
c)能发生银镜反应，不能发生水解反应。
上述同分异构体经银镜反应后酸化，所得产物中，核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6∶3∶2∶1)的结构简式为　　　　　　　　　。
[思路分析]
第一步：确定碎片
由E的结构简式可知，E的同分异构体的分子式为C11H12O3(Ω=6)，含有一个苯环(Ω=4)、3个—CH3；由“与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳”知，含有—COOH(Ω=1)，由“能发生银镜反应，不能发生水解反应”知，含有—CHO(Ω=1)。
第二步：基团“组装”
由于—CH3、—COOH、—CHO均为端基，且E分子只有11个碳原子，则苯环上共有5个取代基，故可以看成六甲苯()上的3个—CH3分别被—H、—COOH和—CHO取代。根据“定二移一法”：
①当—H和—COOH处于邻位时，—CHO取代苯环上的—CH3，有4种；
②当—H和—COOH处于间位时，—CHO取代苯环上的—CH3，有4种；
③当—H和—COOH处于对位时，—CHO取代苯环上的—CH3，有2种；共4+4+2=10种。上述同分异构体经银镜反应后酸化，则—CHO被氧化为—COOH，核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6∶3∶2∶1)，故符合要求的结构简式为和。
2.[2023·全国乙卷，36(7)]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　　　　。
[思路分析]
第一步：确定碎片
D分子式为C8H8O2，不饱和度为5，含有苯环结构，其不饱和度为4，能发生银镜反应则含有—CHO，能与氯化铁溶液显色说明苯环上含有—OH结构，剩余一个C可做—CH3或—CH2—。
第二步：基团“组装”
采用定二移一的思想，分别讨论甲基、醛基处于邻位、间位、对位的情况；再考虑两个取代基(含—CH2—)的情况，可得以下结构：
，共计13种。
上述结构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。
四、常见官能团的性质及反应的定量关系
官能团 化学反应 定量关系
与X2(X代表卤素原子，下同)、HX、H2等加成 1 mol~1 mol X2等
与X2、HX、H2等加成 1 mol—C≡C—~2 mol X2等
(1)与NaOH水溶液共热发生取代反应生成醇； (2)与NaOH醇溶液共热发生消去反应 (1)若为一般烃基上的碳卤键，1 mol碳卤键消耗1 mol NaOH (2)若为苯环上的碳卤键，不能发生消去反应，但特定条件下能与NaOH发生水解反应，1 mol碳卤键最多消耗2 mol NaOH
—OH (醇或酚) 与钠反应 2 mol—OH~1 mol H2
—OH(酚) 与氢氧化钠反应 1 mol—OH~1 mol NaOH
—CHO 与银氨溶液、新制的氢氧化铜反应 1 mol—CHO~2 mol Ag~1 mol Cu2O； 1 mol HCHO相当于含2 mol醛基，最多生成4 mol Ag、2 mol Cu2O
—COOH 与碳酸氢钠、钠反应 1 mol—COOH~1 mol CO2~ mol H2
与氢氧化钠溶液反应 1 mol酯基消耗1 mol NaOH，当R是苯环时，最多消耗2 mol NaOH
—NH2 易被氧化，呈碱性，能与盐酸反应生成胺盐 1 mol—NH2~1 mol HCl
发生水解反应，酸性条件下水解生成羧酸和铵盐；碱性条件下水解生成羧酸盐和NH3 1 mol 1 mol HCl~1 mol NaOH
1.(2024·北京，11)CO2的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用CO2为原料可以合成新型可降解高分子P，其合成路线如下。
已知：反应①中无其他产物生成。下列说法不正确的是(　　)
A.CO2与X的化学计量比为1∶2
B.P完全水解得到的产物的分子式和Y的分子式相同
C.P可以利用碳碳双键进一步交联形成网状结构
D.Y通过碳碳双键的加聚反应生成的高分子难以降解
2.(2023·浙江1月选考，9)七叶亭是一种植物抗菌素，适用于细菌性痢疾，其结构如图，下列说法正确的是(　　)
A.分子中存在2种官能团
B.分子中所有碳原子共平面
C.1 mol该物质与足量溴水反应，最多可消耗2 mol Br2
D.1 mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗3 mol NaOH
3.化合物乙是一种治疗神经类疾病的药物，可由化合物甲经多步反应得到。下列有关化合物甲、乙的说法不正确的是(　　)
A.甲分子存在顺反异构体
B.乙分子中含有2个手性碳原子
C.1 mol乙最多能与4 mol NaOH反应
D.用NaHCO3溶液能鉴别甲、乙
五、有机反应类型与常见的有机反应
1.取代反应
(1)烷烃的卤代(以CH4为例)
CH4+Cl2CH3Cl+HCl(可继续反应生成CH2Cl2、CHCl3、CCl4)。
(2)丙烯、甲苯在光照条件下分别与氯气发生取代反应
CH2==CH—CH3+Cl2CH2==CH—CH2Cl+HCl、+Cl2+HCl。
(3)苯的取代反应
+Br2+HBr↑、
+HO—NO2+H2O、+HO—SO3H+H2O。
特别提醒　苯环上的定位效应
①邻、对位取代基：—R(烷基)、—OH、—NH2、—OR、—X(Cl、Br、I)等；
②间位取代基：—NO2、—SO3H、—CHO、—COOH、—COOR等。
(4)卤代烃的水解
CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr。
(5)醇分子间脱水
2CH3CH2—OHCH3CH2—O—CH2CH3+H2O。
(6)酯化反应
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O、+H2O、
+2H2O。
(7)酯的水解反应(含皂化反应)
+3NaOH3C17H35COONa+。
(8)β 二羰基化合物的亲核取代反应
2.加成反应
(1)烯烃、炔烃的加成
CH2==CH2+H2CH3—CH3、
CH2==CH2+H2OCH3CH2OH、
CH≡CH+Br2―→CHBr==CHBr；
CH3—CH==CH2+HBrCH3—CHBr—CH3(马氏规则)、
CH3—CH==CH2+HBrCH3—CH2—CH2Br(反马氏规则)。
(2)1，3 丁二烯的加成反应
CH2==CH—CH==CH2+Cl2―→CH2Cl—CHCl—CH==CH2(1，2 加成)、
CH2==CH—CH==CH2+Cl2―→CH2Cl—CH==CH—CH2Cl(1，4 加成)；
(Diels Alder反应)。
(3)苯的加成反应
。
(4)羰基上的加成反应
①醛基加氢：CH3CHO+H2CH3CH2OH(也称还原反应)。
②CH3CHO+HCN。
③。
④。
⑤+。
3.氧化反应
(1)催化氧化：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O、CH2==CH2+O2。
(2)苯的同系物的氧化
。
(3)烯烃、炔烃的氧化断链
R1CHO+。
(4)醛基的氧化
CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O；
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O。
4.还原反应
(1)烯烃、炔烃、苯环、醛基、酮羰基的催化加氢。
(2)硝基还原为氨基
。
(3)羧基、酯基还原为醇
。
(4)(酮)羰基还原
。
六、有机合成路线设计
1.常见有机物转化应用举例
(1)
(2)
(3)
(4)CH3CHO。
2.有机合成路线设计的主要任务
(1)构建碳骨架，(2)引入官能团。
3.官能团的保护与恢复
在引入一个新官能团或将某一官能团加以转换时，若反应会影响分子中原有的官能团，则应对这一官能团进行保护。
(1)保护酚羟基
酚羟基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化。
方法①：先与CH3I反应保护，后用HI与之反应得到酚羟基。
。
方法②：先用NaOH溶液转化为酚钠，后酸化重新转化为酚：
。
例：。
(2)保护氨基
氨基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化。
方法①：先用盐酸转化为盐，后用NaOH溶液重新转化为氨基。
方法②：先生成硝基，再用Fe/HCl 还原成氨基。
(3)保护碳碳双键
碳碳双键易与卤素单质加成，易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化。
方法：先用氯化氢通过加成反应转化为氯代物，后用NaOH醇溶液通过消去反应重新转化为碳碳双键。
(4)保护醛基
醛基易被氧气、银氨溶液、新制Cu(OH)2氧化，在氧化其他基团前可以用乙醇(或乙二醇)加成保护。
如：。
4.对有机合成路线考查的三个主要类型
(1)碳骨架上的官能团简单转化。
(2)将不同原料的官能团进行转化再连接。
(3)构建新的碳骨架。
1.[2023·辽宁，19(6)]加兰他敏是一种天然生物碱，可作为阿尔茨海默症的药物，其中间体的合成路线如下。
已知：
①Bn为
②+R3NH2―→(R1为烃基，R2、R3为烃基或H)
某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去)，其中M和N的结构简式分别为　　　　　　　和　　　　　　　。
2.[2023·河北，18(6)]2，5 二羟基对苯二甲酸(DHTA)是一种重要的化工原料，广泛用于合成高性能有机颜料及光敏聚合物；作为钠离子电池的正、负电极材料也表现出优异的性能。利用生物质资源合成DHTA的路线如下：
已知：
阿伏苯宗是防晒霜的添加剂之一。试以碘甲烷(CH3I)、对羟基苯乙酮()和对叔丁基甲苯[]为原料，设计阿伏苯宗的合成路线。(无机试剂和三个碳以下的有机试剂任选)
七、有机综合大题物质的推断策略
1.[2023·新课标卷，30(1)(2)(3)(4)(5)(6)]莫西赛利(化合物K)是一种治疗脑血管疾病的药物，可改善脑梗塞或脑出血后遗症等症状。以下为其合成路线之一。
回答下列问题：
(1)A的化学名称是　　　　　　　　。
(2)C中碳原子的轨道杂化类型有　　　　种。
(3)D中官能团的名称为　　　　　　　　、　　　　　　　　。
(4)E与F反应生成G的反应类型为　　　　。
(5)F的结构简式为　　　　　　　　。
(6)I转变为J的化学方程式为　　　　　　　。
[推断思路]
2.由化合物A合成液晶材料中间体Ⅰ的路线如图所示：
回答下列问题：
(1)A的结构简式为　　　　。
(2)B的化学名称为　　　　。
(3)由C生成D的反应类型为　　　　。
(4)一定量F分别与足量Na、NaOH反应，消耗二者物质的量之比为　　　　。
(5)H所含官能团的名称为　　　　。
(6)X为C的同分异构体，写出同时符合下列条件的X的结构简式：　　　　。
①含一个五元碳环；②核磁共振氢谱显示有5组峰，且峰面积之比为1∶2∶2∶3∶4。
(7)G可由　　　　(填名称)和K()经分子间脱水而得；一定条件下，K发生1个—OH的消去反应得到稳定的化合物N(分子式为C12H12O2)，则N的结构简式为　　　　(已知烯醇式不稳定，会发生分子重排，例如：)。
[推断思路]
题眼定位　由A的分子式和B的结构简式可知，A的结构简式为。
顺藤摸瓜
答案精析
一、
正误判断
(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×
(7)×　(8)√　(9)√　(10)√　(11)×
二、
应用举例
C
三、
应用举例
1.10　、
2.13　
四、
自我检测
1.B　[结合已知信息，通过对比X、Y的结构可知，CO2与X的化学计量比为1∶2，A正确；P完全水解得到的产物结构简式为，分子式为C9H14O3，Y的分子式为C9H12O2，二者分子式不相同，B错误；P的支链上有碳碳双键，可进一步交联形成网状结构，C正确；Y形成的聚酯类高分子主链上含有大量酯基，易水解，而Y通过碳碳双键加聚得到的高分子主链主要为长碳链，与聚酯类高分子相比难以降解，D正确。]
2.B　[根据结构简式可知分子中含有酚羟基、酯基和碳碳双键，共三种官能团，A错误；酚羟基含有两个邻位H可以和溴发生取代反应，碳碳双键能和单质溴发生加成反应，所以最多消耗单质溴3 mol，C错误；分子中含有2个酚羟基、1个酯基，酯基水解后生成1个酚羟基，所以最多消耗4 mol NaOH，D错误。]
3.C　[甲分子中碳碳双键的碳原子上均连接2个不同的原子或原子团，存在顺反异构体，A正确；乙分子中含有2个手性碳原子，如图：(标“*”的碳原子为手性碳原子)，B正确；乙中含有的酯基、酚羟基、碳溴键均可与NaOH溶液反应，1 mol 酚酯基可消耗2 mol NaOH，故1 mol乙最多能与5 mol NaOH反应，C错误；甲含有—COOH，乙不含—COOH，故用NaHCO3溶液能鉴别甲、乙，D正确。]
六、
应用举例
1.
解析　利用逆合成法分析，有机物N可以与NaBH4反应生成最终产物，类似于题中有机物G与NaBH4反应生成有机物H，故有机物N的结构为，有机物M可以发生已知反应生成有机物N，说明有机物M中含有C==O，结合反应原料中含有羟基，说明原料发生反应生成有机物M的反应是羟基的催化氧化，有机物M的结构为。
2.
七、
应用举例
1.(1)间甲基苯酚(3-甲基苯酚)　(2)2　(3)(酚)羟基　氨基　(4)取代反应　(5)
(6)+H2O+HCl+N2↑
2.(1)　(2)对苯二酚(或1，4-苯二酚)　(3)氧化反应　(4)2∶1　(5)(酚)羟基、醚键　(6)、　(7)乙二醇　
解析　(4)F中含有的醇羟基和酚羟基均能与Na反应，但只有酚羟基能与NaOH反应，则一定量F分别与足量Na、NaOH反应，消耗二者物质的量之比为2∶1。
(6)X的分子式为C6H12O2(Ω=1)，含一个五元碳环(Ω=1)，剩余1个饱和碳原子、2个氧原子，由“核磁共振氢谱显示有5组峰，且峰面积之比为1∶2∶2∶3∶4”可知，含有—CH3，且结构对称，剩余2个氧原子为2个—OH。符合条件的X的结构简式为和。
(7)化合物G中含有2个醚键，则G可以由乙二醇(HOCH2CH2OH)和K通过分子间脱水得到；一定条件下，K发生1个—OH的消去反应得到或，产物中羟基与碳碳双键直接相连不稳定，会发生分子重排，得到稳定的。

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