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非选择题突破五
有机物结构的推断
知｜识｜强｜化
1.由题给信息推断有机物的结构
题给信息 推断结论
（1） 芳香族化合物 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 该有机物中不含酚羟基，水解后生成物中含有酚羟基
（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
（7） 某有机酸0.5 mol与足量NaHCO3溶液反应生成44 g CO2 该有机酸是二元羧酸，一个分子中含有2个—COOH
（8） 某有机物的核磁共振氢谱中有4组峰，且峰面积比为6∶2∶2∶1 该有机物含有四种不同化学环境的氢原子，且氢原子的个数比为6∶2∶2∶1
（9） 某气态有机物的密度是同温同压下H2密度的28倍 该气态有机物的摩尔质量为56 g·mol－1
2.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
NaOH醇溶液、加热 R—X消去
浓硫酸、加热 醇酯化
浓硝酸、浓硫酸、加热 苯环上的取代
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
浓硫酸、170 ℃ 乙醇的消去反应
3.以特征产物为突破口来推断碳骨架结构和官能团的位置
（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。
真｜题｜研｜析
1.（2024·全国甲卷36题改编）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。
BC7H10N2
　　　　A
DC9H12O2
　　　　C
EC9H11BrO2
　　　　　　　　　　　　　　　　　F
　　　　　　　　　　H
　　　　　　　　　　I
回答下列问题：
（1）A中的官能团名称为硝基。
（2）B的结构简式为。
（3）D的结构简式为，由C生成D的反应类型为取代反应。
（4）已知G可以发生银镜反应，G的结构简式为，化学名称为4-甲氧基苯甲醛（或对甲氧基苯甲醛）。
解析：根据流程，有机物A在Fe/H＋的作用下发生还原反应生成有机物B，根据有机物B的分子式和有机物A的结构可以得到有机物B的结构为；有机物B发生两个连续的反应后将结构中的氨基氧化为羟基，得到有机物C；有机物C发生取代反应得到有机物D，根据有机物D的分子式可以推出有机物D为；有机物D与NBS发生取代反应得到有机物E，根据有机物E的分子式可以推出有机物E为；有机物E与P（OC2H5）3发生反应得到有机物F，有机物F与有机物G发生反应得到有机物H，结合有机物H的结构、有机物G的分子式和性质可以得到有机物G的结构为。
2.（2024·北京高考17题改编）除草剂苯嘧磺草胺的中间体M合成路线如下。
（1）D中含氧官能团的名称是硝基、酯基。
（2）A→B的反应类型为酯化反应（取代反应），B的结构简式为。
（3）G的结构简式为。
（4）已知：＋＋R2OH，K的结构简式是。
解析：B发生硝化反应得到D，即B为，A与CH3OH发生酯化反应生成B，即A为，D发生还原反应得到E，结合E的分子式可知，D中硝基被还原为氨基，E为，E在K2CO3的作用下与发生反应得到G，结合G的分子式可知，G为，I与C2H5OH在浓硫酸加热的条件下生成J，结合I与J的分子式可知，I为CH3COOH，J为CH3COOC2H5，J与在一定条件下生成K，发生类似＋＋R2OH的反应，结合L的结构简式和K的分子式可知，K为。
能｜力｜进｜阶
1.（2024·河南部分重点高中大联考改编）有机物I在药物合成中发挥着重要的作用，其合成路线如图所示：
已知：
ⅰ.R—NH2＋
ⅱ.
回答下列问题：
（1）A的结构简式是，B的结构简式是，C的结构简式是，E的结构简式是，F的结构简式是，G的结构简式是，H的结构简式是。
（2）C的名称为丙二酸二甲酯，H→I的反应类型是消去反应。
（3）设计反应①②的目的是保护羧基，避免与CH3I反应，G→H反应的化学方程式为。
2.（2024·山西名校二模改编）以有机物A为原料制备Q、H的合成路线如图所示。
已知：当羟基与双键碳原子相连接时，易发生如下转化：。
回答下列问题：
（1）B的结构简式为CH3CHO，E的结构简式为，F的结构简式为，G的结构简式为，I的结构简式为CH3COOCHCH2。
（2）F的化学名称为对甲基苯酚（或4-甲基苯酚），I中官能团名称为酯基、碳碳双键。
（3）写出反应类型：④消去反应，⑦加聚反应。
（4）反应⑥的化学方程式为CH3CHO＋2Cu（OH）2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O。
解析：A（）在加热条件下和NaOH溶液发生水解生成D（CH3COONa）、E（），和稀硫酸反应生成F（），与足量H2在催化剂、加热条件下反应生成G（），在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成H（），由B转化为D的反应条件可知B的结构为CH3CHO，由已知及I能发生加聚反应得I的结构为CH3COOCHCH2，CH3COOCHCH2发生加聚反应生成Q（）。
官能团与常见有机物的命名
知｜识｜强｜化
1.有机物命名的关键
（1）确定类别。
（2）选准主链。
（3）注意细节（如数字与汉字不能直接相连）。
2.含多官能团有机物的命名
含有多个不同官能团化合物的关键在于要选择优先的官能团作为母体。官能团作为母体的优先顺序为（以“＞”符号表示优先）：羧酸＞酯＞醛＞酮＞醇＞胺。
3.命名实例
类别 结构简式 名称
烷烃 3，4-二甲基己烷
烯烃 2-乙基-1-丁烯
类别 结构简式 名称
二烯烃 2，3-二甲基-1，3-丁二烯
芳香烃 邻甲基乙苯
卤代烃 3-甲基-2-氯丁烷
醇 3-甲基-2-乙基-1-丁醇
醛 2-甲基丙醛
酯 甲酸异丙酯
高聚物 聚甲基丙烯酸甲酯
多官 能团 Cl—CH2COOH 氯乙酸
邻羟基苯甲酸（或2-羟基苯甲酸）
真｜题｜研｜析
1.按要求写出给定有机物官能团的名称。
（1）（2024·甘肃高考）化合物Ⅳ（）的含氧官能团名称为（酚）羟基、醚键、醛基。
（2）（2024·上海高考）瑞格列奈（）中的含氧官能团除了羧基、醚键，还存在酰胺基。
（3）（2024·吉林高考）G（）中含氧官能团的名称为（酚）羟基和羧基。
（4）（2023·福建高考）A（）中所含官能团名称羧基、酰胺基。
（5）（2023·海南高考）B（）中所有官能团名称：碳碳双键、酯基。
2.按要求写出以下有机物的名称。
（1）（2024·湖北高考）C（）的名称为2-甲基-2-丙烯腈（或甲基丙烯腈）。
（2）（2023·山东高考）的化学名称为2，6-二氯甲苯。
（3）（2023·全国甲卷）的化学名称是邻硝基甲苯（或2-硝基甲苯）。
（4）（2023·新课标卷）的化学名称是间甲基苯酚（或3-甲基苯酚）。
能｜力｜进｜阶
1.（2024·长春质检）卡龙酸是一种医药中间体，主要用于蛋白酶抑制剂的合成。以下是卡龙酸的一种合成路线（部分试剂和条件省略，不考虑立体异构）。
（1）反应②所需的试剂和条件为浓硫酸，加热。
（2）D的化学名称为2-甲基-1，3-丁二烯（异戊二烯）。
（3）反应③的化学方程式为＋HCl，反应类型为加成反应。
（4）G中含有的官能团名称为羧基、酯基。
解析：A（）与乙炔发生加成反应生成B（），B与等物质的量的氢气发生加成反应生成C（），C发生醇的消去反应生成D（），D再与HCl发生1，4-加成生成E（）。F（）被酸性高锰酸钾氧化生成G（），G在碱性条件下发生酯的水解后酸化生成。
2.（2024·沧州泊头等八县联考）沙丁胺醇（G）是预防和治疗支气管哮喘的药物，其一种合成路线如下图所示：
已知：Ph表示苯基。
回答下列问题：
（1）有机物A的化学名称为邻羟基苯甲酸（2-羟基苯甲酸），B→C的过程为异构化反应，则有机物C的结构简式为。
（2）有机物D中含氧官能团的名称为酚羟基、羧基和酮羰基。
（3）A→B的化学方程式为＋（CH3CO）2O＋CH3COOH。
（4）E→F的化学反应类型为还原反应。
解析：根据流程分析，A发生取代反应生成B，对照B和D的结构及B→C的过程为异构化反应可知，C的结构简式为，再结合D和F的结构简式可知E的结构简式为。
（1）有机物C的结构简式为。（2）依据有机物D的结构简式可知，其中含氧官能团的名称为酚羟基、羧基和酮羰基。（3）A→B发生取代反应，反应的化学方程式为＋（CH3CO）2O＋CH3COOH。（4）E→F中酮羰基转化为羟基，其为还原反应。
限定条件下同分异构体数目的判断与书写
知｜识｜强｜化
1.不饱和度的确定
（1）不饱和度：不饱和度又称缺氢指数，即有机物分子中与碳原子数相等的链状烷烃相比较，每减少2个氢原子，则有机物的不饱和度增加1，用Ω表示。
（2）有机化合物（CxHyOz）分子不饱和度的计算公式为Ω＝x＋1－。
注意：在计算不饱和度时，若有机化合物分子中含有卤素原子，可将其视为氢原子；若含有氧原子，则不予考虑；若含有氮原子，将氮原子当作碳原子计算氢原子总数，然后在氢原子总数中减去氮原子数。
（3）几种常见结构的不饱和度
官能团或结构 环 —C≡C— 苯环
不饱和度 1 1 1 2 4
2.限定条件下官能团的判断
常见限定条件 有机物分子中的官能团或结构特征
能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
能与NaHCO3、Na2CO3溶液反应产生CO2 含羧基
能与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
3.解题策略
（1）解题程序
步 骤 步骤1：通过与性质相关的信息，确定主要的官能团。 步骤2：结合分子式或结构简式，充分利用不饱和度，分析并确定其他片段的种类及数目。 步骤3：根据取代基数目，类似于搭积木，先分类再按顺序把各个片段组装起来。 步骤4：最后，完成特定条件下特殊结构的书写
图 示
（2）解题示例
结构 要求
（邻甲基苯甲酸） ①属于芳香族化合物 ②能与银氨溶液反应产生光亮的银镜 ③能与NaOH溶液反应
第一步：根据限定条件确定基团和官能团 含有苯环、（酚）—OH、—CHO或苯环和
第二步：将已知基团或官能团在苯环上排布 Ⅰ.若为（酚）—OH、—CHO，还剩余一个碳原子（“—CH2—”），最后分别将“—CH2—”插入其中，图示如下：（数字表示“—CH2—”插入的位置） Ⅱ.若为—OOCH，插入“—CH2—”图示如下：
第三步：算总数，共17种
（3）思维建模
真｜题｜研｜析
1.（2024·吉林高考19题节选）D（）的同分异构体中，与D官能团完全相同，且水解生成丙二酸的有6种（不考虑立体异构）。
解析：D为，其同分异构体与D官能团完全相同，则含有两个酯基，且水解生成丙二酸，则其结构简式可表示为R2OOCCH2COOR1，R1和R2的碳原子数目之和为5，则可以为—CH3和—C4H9（—CH2CH2CH2CH3、、、），或—C2H5和—C3H7（—CH2CH2CH3、），总共有6种符合条件的同分异构体。
2.（2024·全国甲卷36题节选）I（）的同分异构体中，同时满足下列条件的共有9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。
解析：I的同分异构体中，除两个苯环（条件②）外，还有2个C、3个O、1个不饱和度，两个酚羟基（条件③）需要2个O原子，可发生银镜反应（条件④）需要1个C、1个O、1个不饱和度，还剩下一个C原子。要满足手性碳的要求（连接4个不同的原子或基团），该碳原子上需要连接1个醛基、2个不同的苯环、1个H。该结构中发生变化的为苯环上酚羟基的位置和数量，①若一个苯环上有两个酚羟基，另一个苯环上没有酚羟基，共有6种结构；②若每个苯环上各有一个酚羟基，则有、、3种结构，故符合条件的同分异构体共有9种。
3.（2024·浙江6月选考21题节选）写出4种同时符合下列条件的化合物B（CH3COCH2CH2COOCH3）的同分异构体的结构简式　　。
①分子中有2种不同化学环境的氢原子；
②有甲氧基（—OCH3），无三元环。
答案：、、、（其他符合条件的结构也可）
解析：B为CH3COCH2CH2COOCH3，同分异构体中有2种不同化学环境的氢原子，说明其结构高度对称，有甲氧基（—OCH3），无三元环，符合条件的结构简式为、、、（其他符合条件的结构也可）。
能｜力｜进｜阶
1.（2024·昆明三模）属于酚类的同分异构体有9种，其中核磁共振氢谱峰面积比为6∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为　（或）（任写一种）。
解析：的同分异构体属于酚类，若苯环上的取代基为—OH、—CH2CH3，有邻、间、对3种位置关系，若苯环上的取代基为—OH、—CH3、—CH3，共有6种位置关系，则满足条件的同分异构体有9种，其中核磁共振氢谱峰面积比为6∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为、。
2.（2024·阜阳皖江名校联盟模拟）Y是A（）的同分异构体，满足下列条件的Y的结构有9种（不含立体异构）。
①能发生银镜反应；
②遇FeCl3溶液显紫色。
写出其中一种核磁共振氢谱峰面积比为1∶1∶2∶2的结构简式。
解析：①能发生银镜反应，说明含有醛基；②遇FeCl3溶液显紫色，说明含有酚羟基，若含有2个取代基：—OOCH、—OH，有邻、间、对3种结构；若含有3个取代基：—CHO、—OH、—OH，有6种结构，符合条件的Y共9种。核磁共振氢谱峰面积比为1∶1∶2∶2的结构简式可以为（其他合理即可）。
合成路线的分析与设计
知｜识｜强｜化
1.有机合成方法和合成路线的表达方式
（1）合成方法
正向合成法 从某种原料分子开始，对比目标分子与原料分子的结构（碳骨架及官能团），对该原料分子进行碳骨架的构建和官能团的引入（或者官能团的转化），从而设计出合理的合成路线
逆向合成法 从目标分子着手，分析目标分子的结构，然后由目标分子逆推出原料分子，并进行合成路线的设计
正逆双向合成法 采用正推和逆推相结合的方法，是解决合成路线题的最实用的方法，其思维程序为：
（2）表达方式
ABC……D
示例：由乙醇合成乙酸乙酯的合成路线为
CH3CH2OHCH3CHOCH3COOHCH3COOC2H5
2.有机合成中官能团的保护
（1）有机合成过程中，为了避免有些官能团发生变化，必须采取措施保护官能团，待反应完成后再使其复原。有时在引入多种官能团时，需要选择恰当的顺序保护特定官能团。例如，同时引入酚羟基和硝基时，由于酚羟基具有强还原性，而硝基的引入使用了强氧化剂硝酸，故需先硝化，再引入酚羟基。
（2）实例
被保护的官能团 被保护官能团的性质 保护方法
酚羟基 易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化 用碘甲烷先转化为苯甲醚，最后再用氢碘酸酸化重新转化为酚：
氨基 易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化 用（CH3CO）2O将—NH2转化为酰胺，最后再水解转化为—NH2
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 用氯化氢先与碳碳双键加成转化为氯代物，最后用NaOH醇溶液通过消去反应，重新转化为碳碳双键
真｜题｜研｜析
1.（2024·贵州高考18题节选）化合物是合成药物艾瑞昔布的原料之一。参照某合成路线中Ⅵ→Ⅶ的转化：
，设计以为原料合成的路线（无机试剂任选）。
答案：
解析：参照题给路线中Ⅵ→Ⅶ的反应，先将—S—氧化为，然后氯原子水解得到羟基，最后羟基被氧化为酮羰基得到目标产物。
2.（2024·安徽高考18题节选）化合物I是一种药物中间体，可由下列路线合成（Ph代表苯基，部分反应条件略去）：
已知：
ⅰ）RXRMgX；
ⅱ）RMgX易与含活泼氢化合物（HY）反应：
RMgX＋HYRH＋HY代表H2O、ROH、RNH2、等。
参照上述合成路线，设计以和不超过3个碳的有机物为原料，制备一种光刻胶单体的合成路线（其他试剂任选）。
答案：
解析：结合题干中反应类型，发生已知信息ⅰ）中第一步反应得到，和发生已知信息ⅰ）中第二步反应得到，和氢气发生加成反应得到，发生消去反应得到。
能｜力｜进｜阶
1.（2024·南京、盐城二模改编）已知某合成路线的片段如下：
请参照上述合成路线片段，设计以和CH3CH2NH2为原料制备的合成路线（无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见上述片段）。
答案：
解析：结合题给路线图，与Br2加成得到，发生消去反应得到，被氧化得到，发生类似A→B的取代反应得到，与CH3CH2NH2发生类似B→C的反应得到。
2.（2024·邵阳三模）温室气体CO2资源化利用的一种途径如下，生成物H和I可用作锂离子电池的电解质。
选用A的同系物和X为原料，参考上述信息，制备和。写出该合成路线（无机试剂任选）。
答案：
解析：根据A、B的结构及反应条件可知，X为HCHO，选用A的同系物和X为原料，根据目标产物的结构简式可知，该物质为丙炔，故由丙炔和甲醛为起始原料制备、，根据题干A到B、E到F、F到G、G到H和I的转化信息可知，丙炔和甲醛发生加成反应生成CH3C≡CCH2OH，CH3C≡CCH2OH发生还原反应生成
CH3CHCHCH2OH，CH3CHCHCH2OH发生氧化反应，然后和二氧化碳发生加成反应得到、，由此确定合成路线为＋。
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