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大单元整合 提能力验考情九
限定条件下的同分异构体书写
1. 限定条件下的同分异构体书写
2. 官能团转换与有机物类别变化
类别 举例 说明
醇与醚 、 相同碳原子数的醚比醇的等效氢种类少
羧酸与酯 、 酯可发生水解反应，—COOH能与NaHCO3溶液反应生成CO2
醛与酮 、 相同碳原子数的醛比酮的等效氢种类多
芳香醇与酚 、 酚能与氯化铁溶液发生显色反应
硝基化合物与氨基酸 CH3CH2—NO2、H2N—CH2—COOH 氨基酸具有两性
3. 典例剖析
例　(2020·江苏卷) 的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：。
① 与FeCl3溶液发生显色反应；②能发生水解反应，水解产物之一是α-氨基酸，另一产物分子中不同化学环境的氢原子数目之比为1∶1且含苯环。
[思维过程]
常见的有机化学脱水反应归类
1. 醇脱水
(1) 一元醇脱水
举例 说明
分子内脱水生成烯烃(消去反应) 当—OH不在链端时，脱水时遵循“马氏规则”，以与羟基所连碳原子相邻的含氢原子较少的碳原子上的氢原子与羟基脱水生成不饱和化合物为主
分子间脱水生成醚
(2) 二元醇脱水
举例 说明
分子内脱水 ＋H2O 生成环氧化合物
2. 酸与醇酯化脱水
举例 说明
有机酸和醇 +2H2O 有机酸脱羟基(即羧基中的C—O断裂)，醇脱氢(即羟基中的O—H断裂)，生成酯和水
无机含氧酸和醇 +3HO—NO2+3H2O 无机含氧酸脱去羟基，醇脱去氢，生成酯和水
多元酸和多元醇 ++2H2O　 生成环状化合物
+(2n-1)H2O 缩聚成高分子
羟基酸分子间脱水 生成环状化合物
羟基酸分子内脱水 生成环状化合物
羟基酸缩聚 缩聚成高分子
3. 羧酸脱水
举例 说明
一元羧酸脱水可生成酸酐 2个羧基脱去1个水分子
二元羧酸可在较低温度下加热脱水形成酸酐 ＋H2O
4. 氨基酸脱水
举例 说明
2个氨基酸分子脱去1个水分子生成二肽 氨基酸分子中羧基上C—O断裂，氨基上N—H断裂，脱去水分子
多个α-氨基酸分子脱去多个水分子生成多肽或蛋白质 ＋(n－1)H2O 氨基酸分子中羧基上C—O断裂，氨基上N—H断裂，脱去水分子　
氨基酸分子内脱水生成环状化合物 ＋H2O
有机物结构与性质
1. (2025·河北卷)丁香挥发油中含丁香色原酮(K)、香草酸(M)，其结构简式如图所示。下列说法正确的是(D)
A. K分子中含手性碳原子
B. M分子中碳原子都是sp2杂化
C. K、M均能与NaHCO3反应
D. K、M分子中共有四种含氧官能团
【解析】 K分子不含手性碳原子，A错误；M分子中CH3O—中碳原子为sp3杂化，其余为sp2杂化，B错误；酚羟基不能与NaHCO3溶液反应，K分子不含能与NaHCO3溶液反应的官能团，M分子中含有羧基，能与NaHCO3溶液反应，C错误；K分子中含有醚键、酚羟基、酮羰基三种含氧官能团，M分子中含有酚羟基、醚键、羧基三种含氧官能团，故K、M分子中共含有四种含氧官能团，D正确。
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)
A. 该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
【解析】 M分子中存在饱和碳原子，故分子中所有的原子一定不能共平面，A错误；M分子中含有2个酚羟基、1个羧基以及1个酚酯基，故1 mol M最多能消耗5 mol NaOH，B错误；分子含有的酚羟基、羧基、酯基等均可以发生取代反应，含有苯环可发生加成反应，C正确；分子中含有的羟基、羧基可形成分子间氢键，酚羟基与羧基处于邻位，也可以形成分子内氢键，D错误。
3. (2025·陕西、山西、青海、宁夏卷)抗坏血酸葡萄糖苷(AA2G)具有抗氧化功能。下列关于AA2G的说法正确的是(B)
A. 不能使溴水褪色
B. 能与乙酸发生酯化反应
C. 不能与NaOH溶液反应
D. 含有3个手性碳原子
【解析】 分子中的碳碳双键能和溴发生加成反应而使溴水褪色，A错误；分子中的醇羟基能和乙酸发生酯化反应，B正确；分子中的酯基能和NaOH溶液反应，C错误；该分子中含有7个手性碳原子，D错误。
4. (2025·安徽卷)一种天然保幼激素的结构简式为。下列有关该物质的说法错误的是(B)
A. 分子式为C19H32O3
B. 存在4个C—O σ键
C. 含有3个手性碳原子
D. 水解时会生成甲醇
【解析】 该有机物分子式为C19H32O3，A正确；该有机物分子含有4个C—O单键和1个C===O双键，故一共有5个C—O σ键，B错误；该分子中有3个手性碳原子，C正确；该有机物有酯基，水解时会生成甲醇，D正确。
5. (2025·广东卷)在法拉第发现苯200周年之际，我国科学家首次制备了以金属M为中心的多烯环配合物。该配合物具有芳香性，其多烯环结构(如图)形似梅花。该多烯环上(A)
A. C—H是共价键
B. 有8个碳碳双键
C. 共有16个氢原子
D．不能发生取代反应
【解析】 C—H中碳原子和氢原子共用一对电子形成共价键，A正确；该多烯环配合物具有芳香性，存在共轭大π键，B错误；根据图知，该分子中含有10个氢原子，C错误；该化合物分子中的氢原子能发生取代反应，D错误。
有机推断与合成
6. (2025·安徽卷)有机化合物C和F是制造特种工程塑料的两种重要单体，均可以苯为起始原料按下列路线合成(部分反应步骤和条件略去)：
(1) B分子中含氧官能团名称为酮羰基；B→C的反应类型为还原反应。
(2) 已知A→B反应中还生成(NH4)2SO4和MnSO4，写出A→B的化学方程式：
2＋4MnO2＋5H2SO4―→2＋(NH4)2SO4＋4MnSO4＋4H2O。
(3) 脂肪烃衍生物G是C的同分异构体，分子中含有羟甲基(—CH2OH)，核磁共振氢谱有2组峰。G的结构简式为HOCH2—C≡C—C≡C—CH2OH。
(4) 下列说法错误的是b(填字母)。
a. A能与乙酸反应生成酰胺 b. B分子存在2种位置异构体
c. D→E反应中，CCl4是反应试剂 d. E→F反应涉及取代过程
(5) 4,4′-二羟基二苯砜(H)和F在一定条件下缩聚，得到性能优异的特种工程塑料——聚醚砜醚酮(PESEK)，如图所示。写出PESEK的结构简式：。
(6) 制备PESEK反应中，单体之一选用芳香族氟化物F，而未选用对应的氯化物，可能的原因是F的电负性比Cl大，吸引电子的能力强，与带部分正电荷的H更容易结合，且F原子半径小，空间位阻小，更易发生缩聚反应。
(7) 已知酮可以被过氧酸(如间氯过氧苯甲酸，MCPBA)氧化为酯：
。
参照题干合成路线，写出以苯为主要原料制备苯甲酸苯酯()的合成路线(其他试剂任选)。
【解析】 由合成路线图可知，A被MnO2、H2SO4氧化生成B，B被Fe、H2O还原为C，A发生取代反应生成D，D在AlCl3催化下与CCl4反应生成E，E先发生水解反应再失水得到F。(3) C分子中不饱和度为4，脂肪烃衍生物G为链式结构，G分子中含有羟甲基(—CH2OH)，核磁共振氢谱有2组峰，说明G分子含有2个羟甲基和2个—C≡C—，且处于对称位置，故其结构简式为HOCH2—C≡C—C≡C—CH2OH。(4) A能与乙酸反应生成，a正确；的位置异构体为，只有1种，b错误；D在AlCl3催化下与CCl4反应生成E，CCl4是反应试剂，c正确；E→F反应过程中Cl先被—OH取代，2个—OH失水生成羰基，D正确。
7. (2025·陕西、山西、青海、宁夏卷)我国某公司研发的治疗消化系统疾病的新药凯普拉生(化合物H)，合成路线如图所示(部分试剂、反应条件省略)。已知：。
(1) A中官能团的名称是(酚)羟基、硝基。B的结构简式为CH3OCH2CH2CH2Br。
(2) 由C转变为D的反应类型是还原反应。
(3) 同时满足下列条件的B的同分异构体有5种(不考虑立体异构)。
① 含有2个甲基；② 与钠反应产生氢气。
(4) 由D转变为E的过程中经历了两步反应，写出第一步反应的化学方程式：
。
(5) 下列关于F说法正确的有AC(填字母)。
A. F能发生银镜反应
B. F分子中不可能存在分子内氢键
C. 以上路线中E＋F→G的反应产生了氢气
D. 已知醛基吸引电子能力较强，与相比F分子中的N—H极性更小
(6) 结合合成H的相关信息，以、和含一个碳原子的有机物(无机试剂任选)为原料，设计化合物的合成路线 。
【解析】 根据A、C的结构简式及B的分子式知，生成C的反应为取代反应，B为CH3OCH2CH2CH2Br，C发生还原反应生成D，D发生反应生成E，E和F发生取代反应生成G，G发生加成、取代反应生成H。(3) B为CH3OCH2CH2CH2Br，B的同分异构体中含有2个甲基，能与钠反应产生氢气，说明含有醇羟基，符合条件的结构相当于乙烷分子中的氢原子被—OH、—Br和2个—CH3取代，如果2个—CH3位于同一个碳原子上，符合条件的结构简式为；如果2甲基位于不同碳原子上，符合条件的结构简式为，故符合条件的结构简式有5种。(6) F含有醛基，所以能发生银镜反应，A正确；F分子中，F原子和亚氨基中氢原子能形成分子内氢键，B错误；路线中E＋F→G的反应产生了HCl，HCl再与NaH反应生成H2，C正确；已知醛基吸引电子能力较强，F分子中醛基为吸电子基团，导致F五元环上的电子云密度减小，N—H极性增强，则与相比F分子中的N—H极性更大，D错误。

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