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专题九　有机化学基础
章末能力整合九
一、 限定条件下同分异构体的书写
1. 限定条件下官能团的判断
(1)性质限定
常见限定条件 有机物分子中的官能团或结构特征
与金属钠反应放出氢气 含羟基、羧基
能发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应产生砖红色沉淀 含醛基、甲酸酯基
能与NaOH溶液反应 含酚羟基、羧基、酯基、碳卤键(卤素原子)等
与NaHCO3、Na2CO3溶液反应产生CO2 含羧基
与FeCl3溶液发生显色反应或与浓溴水反应产生白色沉淀 含酚羟基
能发生水解反应 含酯基、碳卤键(卤素原子)等
卤代烃或醇能发生消去反应 含β H原子
(2)结构限定
常见限定条件 有机物分子中的官能团或结构特征
属于芳香族 含苯环
核磁共振氢谱有n组峰 一般为对称结构，有n种不同化学环境的氢原子，若峰面积比中出现3或6的，可考虑含有1个或2个甲基
2. 限定条件同分异构体的书写流程
判官能团 根据有机物的性质或定量关系等限制条件判断其含有的官能团
写碳链 除去官能团中的碳原子，写出其他碳原子形成的碳架异构
移官位 在各个碳链不同碳原子上依次移动官能团的位置，有两个或两个以上的官能团时，先连一个官能团，再连第二个官能团，依次类推
氢饱和 按“碳四键”的原理，碳原子剩余的价键用氢原子去饱和，就可得到所有同分异构体的结构简式
二、 有机物的脱水反应规律
1. 醇脱水
(1)一元醇脱水
(2)二元醇脱水
举例 说明
分子内脱水 生成环氧化合物
2. 酸与醇酯化脱水
3. 羧酸脱水
4. 氨基酸脱水
三、 有机合成路线设计的方法
1.
2. 正向、逆向合成法分析
(1)正向合成法
其基本思路是原料→中间产物→目标产物。
(2)逆向合成法
其基本思路是目标产物―→中间产物―→原料。
①首先确定所要合成的有机物属于何种类别，以及题中所给物质与所要合成的有机物之间的关系。
②以题中要求的最终产物为起点，考虑这一有机物是如何从另一有机物甲经过一步反应而制得的，若甲不是所给已知原料，需要进一步考虑甲又是如何从另一有机物乙经过一步反应制得的，一直推导到题中给定的原料。
③在合成某种产物时，可能会产生多种不同的方法和途径，应在兼顾省原料、副产物少、产率高、环保的前提下选择最合理、最简单的方法和途径。
例如：已知R—CH===CH2R—CH2—CH2—Br，设计合理方案由合成。由逆推法可知―→―→―→―→。
不能认为―→―→―→路线更简捷，因为—CH===CH2与H2O加成时，—OH不一定加到含氢较多的碳原子上，此外，也没有利用题目中所给的信息，故合成路线如下：。
　　　　　　　　　　　　　　　　
类型1　限定条件下同分异构体的书写
1. 写出3个同时符合下列条件的化合物的同分异构体的结构简式________________________________________。
①核磁共振氢谱表明：分子中有4种不同化学环境的氢原子；
②与过量HBr反应生成邻苯二酚()。(已知＋RBr)
2. (2025·浦东一模)的同分异构体有多种，写出一种满足下列条件的结构简式____________________________。
①属于芳香族化合物　②能在NaOH溶液作用下发生水解反应　③能发生银镜反应
④不同化学环境的氢原子个数比为1∶2∶3∶6
3. (2025·河南模拟预测)在的同分异构体中，同时满足下列条件：
①含有苯环；②能发生银镜反应；③不含甲基。
且其中，核磁共振氢谱显示为四组峰，且峰面积比为2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为______________(写出一种即可)。
4. M是的一种同分异构体，且满足下列条件。
①分子结构中含苯环，且环上有四个支链
②1 mol该物质与足量NaHCO3反应生成2 mol CO2
写出其中环上一氯代物只有一种的同分异构体的结构简式：____________________(任写一种)。
类型2　有机物的脱水反应规律
5. 松节油脱去一分子水发生消去反应，其有机产物有____________________________________。
6. 工业上通常以甲醛、乙炔为原料制取1，3 丁二烯，生产流程如下：
①X的结构简式为________________________；
②X转化成1，3 丁二烯的化学方程式为____________________________________________________。
7. 食醋中的乙酸和黄酒中的乙醇在一定条件下发生酯化反应。写出该反应的化学方程式：____________________________________________。
8. 有机物W(分子式为C3H6O3)能与NaHCO3反应，分子中含有四种活动性不同的氢原子，个数比为3∶1∶1∶1。
W在不同条件下可脱水形成不同物质。若两分子W反应形成环酯，写出反应的化学方程式：__________________________________________________。
类型3　有机合成路线设计的方法
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
9. 已知，如果要合成所用的原料是(　　)
A. 2 甲基 1，3 丁二烯和2 丁炔 B. 1，3 戊二烯和2 丁炔
C. 2，3 二甲基 1，3 戊二烯和乙炔 D. 2，3 二甲基 1，3 丁二烯和丙烯
10. 氯乙烯是合成高聚物聚氯乙烯的单体，工业制氯乙烯需要发生以下反应：①乙炔与氯化氢制氯乙烯；②高温煅烧石灰石；③电解饱和氯化钠溶液；④制乙炔；⑤制乙烯；⑥合成氯化氢；⑦制水煤气；⑧制盐酸；⑨制电石。下列关于制氯乙烯的正确操作顺序是(　　)
A. B. C. D.
11. (2025·陕西模拟预测)化合物J具有抗肿瘤活性，可由如下路线合成(略去部分试剂和条件)。
回答下列问题：
(1)A的结构简式是__________，B的官能团名称是__________。
(2)J的结构简式中标注的碳原子a～d，其中手性碳原子是________。
(3)D的同分异构体，同时满足下列件：
①能发生银镜反应；②核磁共振氢谱显示4组峰，且峰面积比为9∶3∶1∶1。写出其中一种的结构简式________________。
(4)某同学结合J的合成路线，设计了化合物K()的一种合成路线。该路线中L和M的结构简式分别为____________和______________。
已知：R—CHO＋CH3CHOR—CH===CHCHO＋H2O
12. 某研究小组按如图所示路线合成抗癌药物J(存达，Treanda)。
已知：①RX＋R′NH2―→RNHR′＋HX；
②2RCOOH＋RCOOH
回答下列问题：
(1)A中所含官能团的名称为______________。D的化学名称为________。
(2)B的结构简式为______________。
(3)B→C的反应类型为__________。
(4)F→G的化学方程式为________________________________________。
(5)等物质的量的I与J分别在一定条件下与足量NaOH溶液反应，消耗NaOH的物质的量之比为________。
(6)用流程图表示以乙烯为原料，合成三乙醇胺()，其他无机试剂任选。
章末能力整合九
1. 、、
解析：分子除苯环外含有1个溴、3个碳、2个氧、1个不饱和度；3个同时符合下列条件的同分异构体的：①核磁共振氢谱表明：分子中有4种不同化学环境的氢原子，则应该为对称结构；②与过量HBr反应生成邻苯二酚，结合已知反应原理；可以为：、、。
2. 或或或或或(任写一种)
解析：的同分异构体中，①属于芳香族化合物说明有苯环，②能在NaOH溶液作用下发生水解反应说明含有酯基，③能发生银镜反应说明含有醛基，④不同化学环境的氢原子个数比为1∶2∶3∶6，说明有两个对称的甲基和一个不对称的甲基，因此同分异构体有：、、、、、。
3.
解析：同分异构体中符合①含有苯环；②能发生银镜反应，说明有醛基；③不含甲基的有、、CHOCH2Cl、、、、，共7种，其中核磁共振氢谱显示为四组峰，且峰面积比为2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为。
4.
解析：要满足题给条件，说明M分子中含有苯环，四个支链分别是2个—COOH，1个—NH2和1个—CH3，则分析其同分异构体的数目：当—NH2和—CH3处于邻位时，共有6种同分异构体；当—NH2和—CH3处于间位时，有6种同分异构体；当—NH2和—CH3处于对位时，有4种同分异构体。苯环上一氯代物只有一种，说明该同分异构体分子的苯环上只存在一种等效氢，则该同分异构体的结构简式为。
5. 、、、
解析：脱去一分子水发生消去反应，可以生成、、、共4种。
6. ①HOCH2CH2CH2CH2OH　②HOCH2CH2CH2CH2OHCH2===CHCH===CH2↑＋2H2O
解析：①1 mol HOCH2CCCH2OH与2 mol氢气发生加成反应，得到HOCH2CH2CH2CH2OH，则X的结构简式为HOCH2CH2CH2CH2OH。
②根据题中信息，X失去两分子水得到1，3 丁二烯，则X转化成1，3 丁二烯的化学方程式为HOCH2CH2CH2CH2OHCH2===CHCH===CH2↑＋2H2O。
7. CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O
解析：乙酸和乙醇在浓硫酸作催化剂、加热的条件下发生酯化反应，生成乙酸乙酯和水，化学方程式为CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O。
8.
解析：W与NaHCO3反应，则有羧基，W分子式为C3H6O3有一个不饱和度，分子中含有四种活动性不同的氢原子，个数比为3∶1∶1∶1的结构简式是。
9. D　解析：根据逆向合成分析法，，故原料分别是丙烯和2，3 二甲基 1，3 丁二烯，D项正确。
10. C　解析：制备CH2===CHCl，先利用石灰石分解生成CaO，然后制取电石(含碳化钙)，再用碳化钙与水反应生成CHCH；电解饱和食盐水制取氢气、氯气，再合成HCl，最后CHCH与HCl发生加成反应生成CH2===CHCl，则制取氯乙烯的正确操作是②→⑨→④→①←⑥←③。故选C。
11. (1)　碳溴键(或溴原子)
(2)c
(3)(CH3)3CC(CH3)(OH)CHO
(4)　
解析：分析合成路线，根据B、C的结构简式以及A的分子式，可知，A→C的过程为A与B发生取代反应，生成C与HBr。A的结构简式为：。C与D发生取代反应，生成E和HBr。E在酸性条件下发生水解，生成和CH3CH2OH。中一个C原子上连有2个羟基时，结构不稳定，最终变成F()。对比F的分子式和G的分子式，结合H的结构简式，可知F→G的过程为F与CH3NO2发生加成反应生成。G中的醛基(—CHO)被氧化剂氧化为羧基(—COOH)，并与CH3OH在浓硫酸的作用下发生酯化反应，生成H。H与H2在催化剂的作用下发生还原反应，H中的硝基(—NO2)被还原为氨基(—NH2)，生成I。I脱去一分子CH3OH，发生分子内成环反应，生成J。据此解答。
(1)由分析可知，A的结构简式为：；根据B的结构简式，可知B中的官能团为碳溴键(或溴原子)；
(2)手性碳原子是指与四个各不相同的原子或基团相连的碳原子，分析J的结构简式，可知c为手性碳原子，答案为c；
(3)D的分子式为C7H14O2，其同分异构体满足条件①②，说明同分异构体中含有醛基(—CHO)，且存在四种不同环境的氢原子个数为9、3、1、1，满足条件的同分异构体有：(CH3)3CC(CH3)(OH)CHO、HCOOCH(CH3)C(CH3)3、(CH3)3CCH(CHO)OCH3、(CH3)3COCH(CH3)CHO，共4种；
(4)分析题给已知条件，可知R—CHO中的碳氧双键断裂，CH3CHO上甲基中的2个碳氢键断裂，彼此重新成键，生成R—CH===CHCHO和H2O。根据L与CH3CHO在相同条件下反应生成类似产物，可知L为一元醛，由产物()的结构简式，可逆推出L的结构简式为：。由K的结构简式及生成K的反应条件逆推，可知C8H15NO4的结构简式为：。M被氧化剂氧化生成，可知M的结构简式为：。
12. (1)硝基和碳溴键(或溴原子)　环戊烯　
(2)
(3)还原反应　(4)―→
＋H2O
(5)1∶4　(6)H2C===CH2Br—CH2CH2—Br
CH2OHCH2OH
解析：与CH3NH2反应生成B，B与硫化钠发生还原反应生成C，结合C的结构可知A到B为取代反应，B为，C与E发生已知②中反应生成F，F为，F脱水生成G，G与乙醇发生酯化反应生成H，H中硝基被氢气还原成氨基后再与环氧乙烷发生反应生成I，I与SOCl2，发生取代反应后再与盐酸反应生成盐酸苯达莫司汀，据此分析解答。
(2)根据以上分析可知与CH3NH2反应生成B，B为；
(3)B与硫化钠发生还原反应生成C，故B→C的反应类型为还原反应；
(4)F()脱水生成G()，化学方程式为―→＋H2O；
(5)设有机物I与J的物质的量均为1 mol，I中酯基消耗NaOH，1 mol酯基消耗1 mol NaOH，因此1 mol I消耗1 mol NaOH，1 mol J()，1 mol Cl原子水解消耗1 mol NaOH，1 mol HCl消耗1 mol NaOH，1 mol羧基消耗1 mol NaOH，因此1 mol J消耗4 mol NaOH。

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