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2025高三化学有机合成专题复习知识点汇总
一、官能团及常见有机物的名称
1.根据反应条件与反应特点确定官能团并写出其规范名称
官能团 结构 典型反应
碳碳 双键 加成、氧化、加聚反应
碳碳 三键 —C≡C— 加成、氧化反应
卤素 原子 —X(X表示 Cl、Br等) 取代反应(NaOH水溶液、共热)、消去反应(NaOH醇溶液、共热)
醇羟基 —OH 取代、消去(浓硫酸、加热)、催化氧化、被强氧化剂氧化(在酸性K2Cr2O7溶液的作用下被氧化为醛基甚至羧基)
酚羟基 —OH 极弱酸性(能与NaOH溶液反应，不能使指示剂变色)、易氧化(易被空气中的氧气氧化为粉红色)、显色反应(遇FeCl3溶液呈紫色)
醚键 —O— 碳氧键断裂生成卤代烃与醇
醛基 氧化为酸(新制氢氧化铜、银氨溶液)、还原为醇
羰基 还原为醇(如在催化加热条件下还原为)
羧基 酸性(酸性强于碳酸)、酯化反应(如乙酸与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应)
酯基 水解反应(酸性水解得到羧酸与醇，碱性水解得到羧酸盐与醇)
硝基 —NO2 酸性条件下，在铁粉催化下被还原为苯胺：
2.熟练掌握常见有机物的命名方法
(1)分清系统命名中“核心”字的意义
①1、2、3……指官能团或取代基的位置。
②二、三、四……指相同取代基或官能团的个数。
③甲、乙、丙……指主链碳原子个数分别为1、2、3……
④烯、炔、醛、酮、酸、酯……指官能团。
(2)明确多官能团化合物中官能团的优先顺序为羧酸>酯>醛>酮>醇>胺。如： CH2(OH)CH2CHO命名为 3-羟基丙醛。
(3)了解常见化学物质的名称
一氯甲烷(CH3Cl)、三氯甲烷(CHCl3)、三氯乙烯(C2HCl3)等。
(4)掌握基本的命名方法
①对于烷烃，确定最长碳链为主链，命名为某“烷”；标明支链位置和数目。
②对于烯烃、炔烃、卤代烃、醛、酮、羧酸，必须选含官能团的最长链为主链，且编号从离官能团最近的一端开始。
③酯用形成酯的羧酸与醇命名为某酸某酯。
④醚用相应的烃基命名为某某醚，如：CH3—O—CH2CH3为甲乙醚；烃基相同简化为某醚，如：CH3—O—CH3为甲醚。
3.含苯环的有机物命名
(1)以苯环作母体
①类别：主要有苯的同系物、卤代苯、硝基取代物等。
②把取代基编号，要求序号和最小。
如：为邻二甲苯或1，2-二甲苯；
为间二氯苯或1，3-二氯苯。
(2)苯环作取代基，当有机物除含苯环外，还含有官能团。
如：、、
分别命名为苯甲醇、苯乙烯、苯乙醛。
命名为对苯二甲酸或1，4-苯二甲酸。
二、推断有机物的结构简式、结构式
1.确定不饱和度与官能团
(1)根据分子式计算不饱和度，并推测可能存在的结构
结构 不饱和度
碳碳双键 1
碳碳三键 2
醛基 1
羧基 1
酯基 1
苯环 4
(2)预测特征原子(X、O、N)的可能存在形式
特征原子 可能结构
X 卤代烃
N —NH2、—NO2(有O时)
O 羟基、醚、醛、酮等
2O 羧基、酯、羟基醛、羟基酮，两个羟基、醛基或羰基等
3O 羟基羧酸、羟基酯、醛基羧酸、醛基酯等
(3)结合分子的不饱和度与特征原子确定可能的官能团
①不饱和度大于或等于4，通常会含有苯环。
②醛基、羰基占有一个不饱和度、一个O；羧基、酯基占有一个不饱和度、两个O。
③饱和结构只能是醇或醚。
2.通过化学反应表现出的性质确定物质含有的官能团
反应特征 可能物质或官能团
能与NaHCO3反应 羧基
能与Na2CO3反应 羧基、酚羟基
能与Na反应 羧基、(酚、醇)羟基
能与NaOH反应 羧酸、酚、卤代烃、酯
与NaOH反应生成两种有机物 酯
既能与银氨溶液反应又能水解 甲酸酯
与银氨溶液反应产生银镜 醛、甲酸、甲酸酯
与新制氢氧化铜反应产生红色沉淀(溶解) 醛(若溶解则含—COOH)、甲酸酯
使溴水褪色 碳碳双键、碳碳三键或—CHO
加饱和溴水产生白色沉淀、遇Fe3+显紫色 酚
使酸性KMnO4溶液褪色 碳碳双键、碳碳三键、酚类、—CHO、苯的同系物等
3.通过物质的转化条件确定物质的结构特征
反应条件或 转化特征 发生的反应 可能的物质类别
光照 烷基氢的取代 烷烃或存在烷基
NaOH水溶液、 加热 卤代烃、酯的水解反应 卤代烃、酯
NaOH醇溶液、 加热 卤代烃的消去 卤代烃
HNO3(浓H2SO4) 苯环上的硝化反应 含有苯环
浓H2SO4、加热 醇的消去或酯化反应 醇或羧酸
新制Cu(OH)2/ 银氨溶液 醛基的氧化 醛、甲酸酯
Cu/Ag、加热 醇的催化氧化 醇
H2/催化剂 醛、酮等的还原，碳碳双键、碳碳三键的加成 醛、酮、不饱和烃
Cl2(Br2)/ FeCl3(FeBr3) 苯环上的卤代 含有苯环
ABC 醇氧化为醛，再氧化为羧酸 醇、醛、羧酸
4.通过核磁共振氢谱、质谱、红外光谱确定结构特征
(1)各种谱图的应用
谱图 结论
核磁共 振氢谱 峰的种数等于氢原子的种数，峰面积之比等于氢原子个数之比
质谱 质量最大的碎片为相对分子质量
红外光谱 测定官能团的种类、存在的化学键类型
(2)核磁共振氢谱特征的应用
①羧基、羟基、醛基上的氢原子都有自己独特的氢谱；
②氢原子较多但氢谱的类型较少，要考虑分子结构的对称性；
③当氢原子个数为3或3的倍数时，考虑甲基的存在。
5.根据相关反应关系确定官能团数目
(1)—CHO
(2)2—OH(醇、酚、羧酸)H2
(3)2—COOHCO2，—COOHCO2
(4)；
—C≡C—
(5)羧基与醇羟基1∶1成酯，根据消耗醇(酸)的量可确定分子中羧基(羟基)的数目。
三、有机反应类型的判断与化学方程式的书写
1.判断有机反应类型的常用方法
(1)根据官能团种类判断发生的反应类型
官能团 典型反应类型
碳碳双键 加成、氧化、加聚反应
碳碳三键 加成、氧化、加聚反应
卤素原子 取代反应、消去反应(NaOH醇溶液、共热)
醇羟基 取代反应、消去反应(浓硫酸、加热)、氧化反应
酚羟基 取代反应、氧化反应
醛基 氧化反应、还原反应、加成反应
羰基 还原反应、加成反应
羧基 酯化反应(取代反应)
酯基 取代反应(水解反应)
硝基 还原反应(酸性条件下，在铁粉催化下被还原为氨基)
(2)通过反应条件判定反应类型
反应条件 可能的反应类型
氯气、光照 烷基、苯的同系物侧链上的取代反应
液溴、催化剂 苯环上的取代反应
浓溴水 碳碳双键、碳碳三键加成，酚取代
氢气、催化剂、加热 烯、炔、苯、醛、酮加成(还原)
氧气、催化剂、加热 醇氧化、醛氧化
酸性高锰酸钾溶液 烯、炔、苯的同系物、醛、醇等氧化
银氨溶液或新制的氢氧化铜 醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖等中醛基的氧化
氢氧化钠溶液、加热 卤代烃水解、酯水解(取代反应)
氢氧化钠的醇溶液、加热 卤代烃消去
浓硫酸、加热 醇消去、醇酯化(取代)、成醚(取代)
浓硝酸、浓硫酸，加热 苯环上的硝化(取代)
稀硫酸、加热 酯水解，二糖、多糖或蛋白质等水解(取代)
氢卤酸(HX)，加热 醇取代反应
2.高考常考的七大反应类型
反应类型 特点 类型 反应举例
取代反应 原子、原子团被其他原子、原子团所代替； “一上一下，饱和度不变” 烷烃的卤代 CH4+Cl2CH3Cl+HCl
苯环上的取代 +Br2+HBr +HONO2+H2O
酯化反应 CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
卤代烃、酯的水解反应(多糖、二糖、蛋白质水解) CH3CH2Cl+H2OC2H5OH+HCl +H2O +CH3CH2OH
醇与卤化氢(HX)的反应 C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O
加成反应 含双键、三键或苯环的不饱和碳原子变饱和；“只上不下，不饱和度降低” 碳碳双键、碳碳三键的加成 CH2CH2+HClCH3—CH2Cl CH≡CH+2Br2CHBr2—CHBr2
苯环的加成 +3H2
醛、酮的加成 +H2 CH3CHO+H2CH3CH2OH
消去反应 生成双键或三键；“只下不上，得不饱和键” 醇的消去反应 C2H5OH CH2CH2↑+H2O
卤代烃的消去反应 C2H5Br+NaOHCH2CH2↑+NaBr+H2O
加聚反应 含碳碳双键相互加成并聚合生成高分子化合物 单一双键的加聚 nCH2CH2CH2—CH2 nCH2CH—OOCCH3
共轭双键的加聚 nCH2CH—CHCH2 CH2—CHCH—CH2
缩聚反应 聚合得到高分子同时生成小分子 生成酯基的缩聚 n+n +(2n-1)H2O nHO—CH2—COOH+(n-1)H2O
氨基酸的缩聚 nH2N—CH2—COOH+(n-1)H2O
酚醛树脂的生成 nC6H5OH+nHCHO HC6H3(OH)CH2OH+(n-1)H2O
有机氧 化反应 “加氧”或“去氢” 催化氧化 2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O 2CH3CHO+O22CH3COOH
碳碳双键被酸性KMnO4溶液氧化 RCHCH2R—COOH+CO2↑ +R″COOH
苯的同系物被 KMnO4(H+)氧化
醛基的氧化 CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
有机还 原反应 “加氢”或“去氧” 醛、酮的还原 CH3CHO+H2CH3CH2OH
硝基被还原为氨基 C6H5NO2C6H5NH2
3.常见重要反应化学方程式的书写
有机化学反应通常是在一定条件下进行的，除了掌握的特定反应的条件，尤其要注意题干中提示的条件。
(1)卤代烃的水解和消去反应：注意反应条件的不同。
(2)酯化反应：不要漏掉反应生成的水，反应条件的可逆。
(3)银镜反应：注意醛基与银氨配离子的比例，产物中生成铵盐。
(4)缩聚反应：注意高分子化合物链端官能团保留时，生成水分子的数目减少1。
四、限制条件下同分异构体数目的判定及书写
1.限定条件书写同分异构体的思维框架
(1)根据条件确定存在的官能团和物质的类别，注意满足不饱和度的要求。
(2)在各类别下考虑可能的碳链异构。
(3)在各种碳链异构类型中考虑官能团位置异构。
2.掌握基本物质结构的同分异构体
(1)烃基异构有—C3H7(2种)、—C4H9(4种)、—C5H11(8种)等。
(2)丁烷有2种，戊烷有3种。
(3)苯环上有取代基的同分异构体数目
取代基数目 取代基类型 同分异构体数目
2 X、X或X、Y 3
3 X、X、X 3
X、X、Y 6
X、Y、Z 10
3.常见限制条件与结构关系总结
(1)化学性质与结构的关系
常见限制性条件 有机物分子中的官能团或结构特征
与Na2CO3、NaHCO3 反应放出CO2 含羧基(—COOH)
与金属Na反应放出氢气(给出反应比例) 含羟基(醇、酚)、羧基(可确定官能团数目)
与FeCl3发生显色反应 含酚羟基(—OH)
水解后的产物与FeCl3溶液发生显色反应 含酚酯结构
能发生银镜反应 含醛基(—CHO)、甲酸酯基
能与NaOH溶液反应 含酚羟基(—OH)、羧基 (—COOH)、酯基(—COO—)、卤素原子(—X)等
消耗氢氧化钠的比例 可确定含酚羟基(—OH)、羧基(—COOH)的数目。 醇形成的酯只消耗1 mol NaOH，而酚形成的酯则消耗2 mol NaOH
(2)核磁共振氢谱与结构的关系
①氢谱谱峰的个数代表氢原子的种类数。
②氢谱谱峰的面积比代表各类氢原子个数比。
③从氢谱谱峰的面积比可以分析分子结构上的对称性。
4.同分异构现象的类型
类别 解释 举例
碳链 异构 由于碳骨架不同产生的异构现象，烷烃中的同分异构体均为碳链异构 丁烷存在正丁烷 (H3C—CH2—CH2—CH3) 和异丁烷()两种同分异构体
位置 异构 由于官能团在碳链中的位置不同产生的异构现象 分子式为C3H7Cl的氯代烃存在和 两种同分异构体
官能团 异构 由于官能团不同而产生的异构现象 乙醇与二甲醚；羧酸、酯和羟基醛；芳香醇、酚和醚；醛、酮和烯醇等
5.同分异构体数目的确定
(1)一取代产物数目的判断
①等效氢法
a.连在同一碳原子上的氢原子等效；
b.连在同一碳原子上的甲基上的氢原子等效；
c.处于对称位置的氢原子等效。
②烷基种数法：烷基有几种，其一取代物就有几种。如 —CH3、—C2H5各有1种，—C3H7有2种，—C4H9有4种。
③替代法：如二氯苯的同分异构体有3种，四氯苯的同分异构体也有3种(将H替代Cl)。
(2)二取代或多取代产物数目的判断
①定一移一法：对于二元取代物同分异构体数目的判断，可先固定一个取代基的位置，再移动另一取代基的位置以确定同分异构体的数目。
②定二移一法：对于芳香化合物，其若有3个取代基，可以先固定其中2个取代基的位置为邻、间、对的位置，然后移动另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目。
③注意在移动取代基时，重复结构要剔除。
五、合成路线的分析与设计
1.思维模型
(1)分析目标产物、原料分子含有的官能团及结构特点，初步建立官能团的转化路线。
(2)分析题干中物质的转化关系。
(3)利用掌握的物质转化关系，结合题干中的转化关系(结合提示信息)，设计出合成路线。
2.有机物碳骨架的构建
反应特点 举例
延长 碳链 醛、酮与格氏试剂反应 CH3CHO
卤代烃与氰化物的取代 R—ClR—CN R—COOH
醛、酮与HCN的加成 CH3CHO
羟醛缩合 (常用) 2CH3CHO
烷基化(苯环上引入烷基) +R—Cl +HCl
酰基化(苯环上引入酰基) + +HCl
缩短 碳链 羧酸盐脱羧，减少一个碳原子 +NaOH RH+Na2CO3
烯烃氧化，双键断裂 R1—CHCH—R2 R1CHO+R2CHO
3.官能团的形成
(1)官能团的引入
引入的 官能团 应用的反应
—OH ①碳碳双键与H2O加成：+H2O ②卤代烃的水解：R—X+H2O ③醛、酮的还原：R—CHO+H2、RCOR′+H2 ④酯的水解：R—COOR′+H2O
—X ①烷烃(烷基)光照下的卤代 ②烯(炔)烃与X2或HX的加成 ③醇与HX的取代：R—OH+HX
①醇的消去、卤代烃的消去 ②炔烃与H2的不完全加成
—CHO ①伯醇的催化氧化：—CH2OH+O2 ②烯烃氧化 ③糖类水解(得到葡萄糖)
—COOH ①醛基的氧化：R—CHO+O2 ②苯的同系物被强氧化剂氧化 ③羧酸盐酸化 ④酯的水解：R—COOR′+H2O
—COO— 酯化反应
(2)官能团的保护
在有机物官能团的转化过程中，有些需要保留的官能团会随之发生反应，此时就需要采取化学方法加以保护。
欲保护 官能团 保护的原因 保护方案
酚羟基 易被氧气、臭氧、过氧化氢、酸性高锰酸钾溶液氧化 ①用NaOH溶液先转化为酚钠，后酸化重新转化为酚： ②用碘甲烷先转化为苯甲醚，后用氢碘酸酸化重新转化为酚：
氨基 易被氧气、臭氧、过氧化氢、酸性高锰酸钾溶液氧化 先用盐酸转化为铵盐，后用NaOH溶液重新转化为氨基
碳碳 双键 易与卤素单质加成，易被氧气、臭氧、过氧化氢、酸性高锰酸钾溶液氧化 用氯化氢先通过加成转化为氯代物，后用NaOH醇溶液通过消去重新转化为碳碳双键
醛基 易被氧化 乙醇(或乙二醇)加成保护：
(3)熟练掌握常见的合成路线
理解并掌握常见的合成方法，作为合成路线的模块元件。然后进行合理组装改造就可得到复杂的合成路线。
①一元物质(单官能团)的转化模块：
R—CHCH2卤代烃一元醇一元醛一元羧酸酯
②一元醇、卤代烃合成二元物质(醇、卤代烃、醛、酸等)的合成路线。例如：
③芳香化合物合成路线。例如：
芳香酯

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