2022届新高考化学二轮复习教学案-专题十四　有机化学基础

高考考纲再现1.有机化合物的组成与结构(1)能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式。(2)了解常见有机化合物的结构。了解有机化合物分子中的官能团，能正确地表示它们的结构。(3)了解确定有机化合物结构的化学方法和物理方法(如质谱、红外光谱、核磁共振氢谱等)。(4)能正确书写有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体)。(5)能够正确命名简单的有机化合物。(6)了解有机分子中官能团之间的相互影响。2.烃及其衍生物的性质与应用(1)掌握烷、烯、炔和芳香烃的结构与性质。(2)掌握卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的结构与性质，以及它们之间的相互转化。(3)了解烃类及衍生物的重要应用以及烃的衍生物合成方法。(4)根据信息能设计有机化合物的合成路线。3.糖类、氨基酸和蛋白质(1)了解糖类、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点、主要化学性质及应用。(2)了解糖类、氨基酸和蛋白质在生命过程中的作用。4.合成高分子(1)了解合成高分子的组成与结构特点。能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。(2)了解加聚反应和缩聚反应的含义。(3)了解合成高分子在高新技术领域的应用以及在发展经济、提高生活质量方面中的贡献。微专题一有机物的命名、结构、性质、有机反应类型1．常见有机物的命名(1)系统命名法中四种“字”的含义①烯、炔、醛、酮、酸、酯……指官能团。②二、三、四……指相同取代基或官能团的个数。③1、2、3……指官能团或取代基的位置。④甲、乙、丙……指主链碳原子个数分别为1、2、3……(2)含苯环有机物的命名①苯环作为母体的有机物有苯的同系物、卤代苯、硝基取代物等。如的名称为邻二甲苯或1，2­二甲苯；的名称为间二氯苯或1，3­二氯苯。②苯环作为取代基，有机物除含苯环外，还含有官能团。如的名称为苯甲醇；的名称为对苯二甲酸或1，4­苯二甲酸。(3)含多官能团有机物的命名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“>”表示优先)：羧酸>酯>醛>酮>醇>烯。如的名称为甲基丙烯酸甲酯。2．有机物的通式、官能团和主要化学性质类别通式官能团主要化学性质烷烃CnH2n＋2—在光照时与气态卤素单质发生取代反应烯烃单烯烃：CnH2n碳碳双键(1)与卤素单质、H2或H2O等发生加成反应(2)被酸性KMnO4溶液等强氧化剂氧化(3)发生加聚反应炔烃单炔烃：CnH2n－2碳碳三键—C≡C—芳香烃苯及其同系物：CnH2n－6(n≥6)—(1)与卤素单质(FeX3催化)、浓硝酸(浓硫酸催化，加热)、浓硫酸(加热)等发生取代反应(2)与H2在催化剂、加热条件下发生加成反应(3)某些苯的同系物(与苯环直接相连的碳原子上有氢原子)能被酸性KMnO4溶液氧化成羧酸卤代烃一卤代烃：R—X卤素原子—X(X表示卤素原子)(1)与强碱的水溶液共热发生取代反应生成醇(2)与强碱的醇溶液共热发生消去反应生成含不饱和键的化合物醇一元醇：R—OH(醇)羟基—OH(1)与活泼金属反应产生H2(2)与浓氢卤酸共热发生取代反应生成卤代烃(3)脱水反应：乙醇eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①浓硫酸、140℃,条件下发生分子间,脱水生成乙醚,②浓硫酸、170℃,条件下发生消去反,应生成乙烯))(4)在加热、Cu或Ag催化下氧化为醛或酮(5)在浓硫酸、加热条件下与羧酸或无机含氧酸发生酯化反应生成酯(6)在酸性K2Cr2O7溶液或酸性KMnO4溶液作用下被氧化为羧酸醚R—O—R醚键性质稳定，一般不与酸、碱、氧化剂反应酚R—C6H4OH(—C6H4—代表苯基，—OH直接与苯环相连)(酚)羟基—OH(1)有弱酸性，比碳酸酸性弱，能与NaOH、Na2CO3溶液反应；但不与NaHCO3溶液反应，也不能使酸碱指示剂变色(2)与浓溴水发生取代反应，生成白色沉淀(酚羟基的邻、对位被取代)(3)遇FeCl3溶液发生显色反应(4)易被氧化醛醛基(1)与H2发生加成反应(或还原反应)生成醇(2)被氧化剂[O2、银氨溶液、新制的Cu(OH)2、酸性高锰酸钾溶液等]氧化为羧酸酮羰基(酮基)与H2发生还原反应(在催化剂、加热条件下被H2还原为)羧酸羧基(1)具有酸的通性，酸性CH3COOH>H2CO3，能与NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液反应(2)与醇发生酯化反应(3)不能与H2发生加成反应(4)与含氨基的物质反应生成含酰胺基()的酰胺酯酯基(1)发生水解反应生成羧酸(盐)和醇(2)发生醇解反应生成新酯和新醇硝基化合物R—NO2硝基—NO2在酸性条件下，硝基苯在铁粉催化下被还原为苯胺：氨基酸氨基—NH2；羧基—COOH两性化合物，能形成肽键蛋白质—肽键；氨基—NH2；羧基—COOH(1)具有两性(2)能发生水解反应(3)在一定条件下变性(4)含苯基的蛋白质遇浓硝酸变黄发生颜色反应糖类大多数符合Cn(H2O)m羟基—OH；醛基—CHO；羰基(1)氧化反应，含醛基的糖能发生银镜反应(或与新制的氢氧化铜反应)(2)加氢还原(3)酯化反应(4)多糖水解(5)葡萄糖发酵分解生成乙醇油脂(R、R′、R″可能相同，也可能不同)酯基(1)水解反应(在碱性溶液中的水解称为皂化反应)(2)硬化反应(也称氢化反应)3.有机反应类型反应类型重要的有机反应取代反应烷烃的卤代：CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up8(光照))CH3Cl＋HCl烯烃的卤代：CH2=CH—CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up8(△))CH2=CH—CH2Cl＋HCl苯环上的卤代：＋Br2eq\o(→,\s\up8(FeBr3))＋HBr↑苯环上的硝化：＋HO—NO2eq\o(→,\s\up8(浓硫酸),\s\do8(△))＋H2O卤代烃的水解：CH3CH2Br＋NaOHeq\o(→,\s\up8(水),\s\do8(△))eq\a\vs4\al(CH3CH2OH＋NaBr)取代反应皂化反应：＋3NaOHeq\o(→,\s\up8(△))3C17H35COONa＋酯化反应：＋C2H5OHeq\o(,\s\up8(浓硫酸),\s\do8(△))＋H2O；eq\o(,\s\up8(浓硫酸),\s\do8(△))＋H2O糖类的水解：二肽水解：＋H2O→加成反应烯烃的加成：CH3—CH=CH2＋HCleq\o(→,\s\up8(催化剂))或；CH2=CH2＋Br2→CH2BrCH2Br炔烃的加成：；CH≡CH＋HCleq\o(→,\s\up8(催化剂),\s\do8(△))CH2=CHCl苯环加氢：eq\a\vs4\al()醛的加成：CH3CHO＋H2eq\o(→,\s\up7(Ni),\s\do5(△))CH3CH2OHDiels­Alder反应：消去反应醇分子内脱水生成烯烃：C2H5OHeq\o(→,\s\up8(浓硫酸),\s\do8(170℃))CH2=CH2↑＋H2O卤代烃脱HX生成烯烃：CH3CH2Br＋NaOHeq\o(→,\s\up8(乙醇),\s\do8(△))CH2=CH2↑＋NaBr＋H2O加聚反应一种单烯烃的加聚：nCH2=CH2eq\o(→,\s\up8(催化剂))CH2CH2两种单烯烃的加聚：nCH2=CH2＋nCH3—CH=CH2eq\o(→,\s\up8(催化剂))共轭二烯烃的加聚：缩聚反应二元酸与二元醇之间的缩聚：羟基酸之间的缩聚：氨基酸之间的缩聚：苯酚与HCHO的缩聚：氧化反应醇的催化氧化：2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up8(Cu/Ag),\s\do8(△))2CH3CHO＋2H2O醛基与银氨溶液的反应：CH3CHO＋2Ag(NH3)2OHeq\o(→,\s\up8(△))CH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O醛基与新制氢氧化铜的反应：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq\o(→,\s\up8(△))CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O还原反应醛基加氢：CH3CHO＋H2eq\o(→,\s\up8(Ni),\s\do8(△))CH3CH2OH硝基还原为氨基：题组一有机物的命名、结构和性质1．(1)(2021·高考全国乙卷改编)的化学名称是_________________。(2)(2021·高考全国甲卷改编)的化学名称是_____________。(3)(2020·高考全国卷Ⅰ改编)ClCH=CCl2的化学名称是_______________。(4)(2020·高考全国卷Ⅱ改编)的化学名称为_____________________。(5)(2020·高考全国卷Ⅲ改编)的化学名称为__________________。(6)(2021·高考全国乙卷改编)具有的官能团名称是_______。(不考虑苯环)(7)(2021·高考全国甲卷改编)写出中任意两种含氧官能团的名称：________________。(8)(2020·高考全国卷Ⅰ改编)中所含官能团的名称为___________。(9)(2020·高考全国卷Ⅲ改编)中含氧官能团的名称为________________。答案：(1)2－氟甲苯(或邻氟甲苯)(2)1，3－苯二酚(或间苯二酚)(3)三氯乙烯(4)3­甲基苯酚(或间甲基苯酚)(5)2­羟基苯甲醛(或水杨醛)(6)氨基、羰基、氟原子、溴原子(7)酯基、醚键、羟基(任写两种)(8)碳碳双键、氯原子(9)羟基、酯基2．(2021·景德镇高三月考)化合物M()是合成药物的中间体。下列关于M的说法正确的是()A．与互为同系物B．一氯代物有5种(不考虑立体异构)C．能发生取代反应和氧化反应D．分子中所有碳原子可能处于同一平面解析：选C。A项，M中的官能团是酯基与羰基，中的官能团是羧基与羰基，二者不互为同系物，错误。B项，易忽略五元环中与酯基相连的碳原子上还有一个氢原子而出错，M的一氯代物有6种，错误。C项，酯基水解发生的是取代反应，M燃烧发生的是氧化反应，正确。D项，五元环中含有4个饱和碳原子，饱和碳原子与所连原子呈四面体结构，则M分子中所有碳原子不可能处于同一平面，错误。3.(2020·高考全国卷Ⅲ)金丝桃苷是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮类化合物，结构简式如图。下列关于金丝桃苷的叙述，错误的是()A．可与氢气发生加成反应B．分子含21个碳原子C．能与乙酸发生酯化反应D．不能与金属钠反应解析：选D。该物质含有苯环、羰基和碳碳双键，一定条件下可以与氢气发生加成反应，A项正确；根据该物质的结构简式可知该分子含有21个碳原子，B项正确；该物质含有羟基，可以与乙酸发生酯化反应，C项正确；该物质含有羟基，可以与金属钠反应放出氢气，D项错误。题组二有机反应类型4．下列各组中的反应，属于同一反应类型的是()A．乙醇与乙酸制乙酸乙酯；苯的硝化反应B．乙烷与氯气制氯乙烷；乙烯与氯化氢制氯乙烷C．葡萄糖与新制的氢氧化铜共热；蔗糖与稀硫酸共热D．乙醇与氧气制乙醛；苯与氢气制环己烷解析：选A。乙醇与乙酸制乙酸乙酯和苯的硝化反应都属于取代反应，A项正确；乙烷与氯气制氯乙烷属于取代反应，乙烯与氯化氢制氯乙烷属于加成反应，B项错误；葡萄糖与新制的氢氧化铜共热属于氧化反应，蔗糖与稀硫酸共热属于水解反应，C项错误；乙醇与氧气制乙醛属于氧化反应，苯与氢气制环己烷属于加成反应，D项错误。5．某新型有机物的结构简式如图所示，下列有关该有机物的说法正确的是()A．可发生水解反应和消去反应B．可发生取代反应和银镜反应C．可发生氧化反应和加成反应D．可发生加聚反应和自身缩聚反应解析：选C。题给有机物中含有酯基，可发生水解反应；含有氯原子，但氯原子所连碳原子的邻位碳原子上没有氢原子，不能发生消去反应，A错误。题给有机物中含有氯原子，可发生水解(取代)反应，但不含，不能发生银镜反应，B错误。题给有机物中含有碳碳双键，可发生氧化反应和加成反应，C正确。题给有机物中含有碳碳双键，可发生加聚反应；含有羧基，但不能发生自身缩聚反应，D错误。6.双氯芬酸具有抗炎、镇痛及解热作用，临床上用于风湿性关节炎、各种神经痛、癌症疼痛等的治疗。双氯芬酸的结构简式如图所示，下列说法正确的是()A．1mol该有机物最多能与7molH2发生加成反应B．该有机物含有四种官能团C．将0.1mol该有机物加入足量Na2CO3溶液中反应放出2.24L(标准状况)CO2D．该有机物可发生氧化、取代、加成和缩聚等反应解析：选D。该分子中只有2个苯环可以与H2发生加成反应，羧基中的碳氧双键不能与H2发生加成反应，故1mol该有机物最多能与6molH2发生加成反应，A错误。该有机物含有—Cl、—COOH、—NH—三种官能团，B错误。将0.1mol该有机物加入足量Na2CO3溶液中，反应生成NaHCO3，没有CO2生成，只有当双氯芬酸过量时才能产生CO2，C错误。双氯芬酸能燃烧，故可以发生氧化反应；含有氯原子、羧基，可以发生取代反应；含有苯环，可以发生加成反应；含有亚氨基、羧基，可以发生缩聚反应，D正确。微专题二限定条件下同分异构体的书写及数目判断1．有机化合物的类别异构组成通式可能的类别典型实例CnH2n(n≥3)烯烃、环烷烃CH2=CHCH3与CnH2n－2(n≥4)炔烃、二烯烃、环烯烃CH≡C—CH2CH3、CH2=CHCH=CH2与CnH2n＋2O(n≥2)饱和一元醇、醚C2H5OH与CH3OCH3CnH2nO(n≥3)醛、酮、烯醇、环醚、环醇CH3CH2CHO、CH3COCH3、CH2=CHCH2OH、与CnH2nO2(n≥3)羧酸、酯、羟基醛、羟基酮CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3、HOCH2CH2CHO与CnH2n－6O(n≥7)酚、芳香醇、芳香醚、与CnH2n＋1NO2(n≥2)硝基烷、氨基酸CH3—CH2—NO2与H2N—CH2—COOHCn(H2O)m单糖或二糖葡萄糖与果糖(C6H12O6)、蔗糖与麦芽糖(C12H22O11)2.常见限制条件与结构关系总结3．含苯环同分异构体数目的确定技巧(1)若苯环上连有2个取代基，其结构有邻、间、对3种。(2)若苯环上连有3个相同的取代基，其结构有3种。(3)若苯环上连有—X、—X、—Y3个取代基，其结构有6种。(4)若苯环上连有—X、—Y、—Z3个不同的取代基，其结构有10种。1．(2021·上饶高考适应性考试)满足下列条件的C8H9NO2的同分异构体有________种。a．含有苯环且苯环上连有三个取代基；b．可与碳酸氢钠溶液反应产生CO2。解析：根据“可与碳酸氢钠溶液反应产生CO2”可知，含有羧基；根据“含有苯环且苯环上连有三个取代基”可知，苯环上连接的三个取代基分别为甲基、羧基和氨基，则符合题意的同分异构体共10种，分别为、。答案：102．(2021·北大成都附属实验中学高三模拟)M与互为同分异构体，M满足下列条件：①能与FeCl3溶液发生显色反应，1molM最多可消耗2molNaOH；②M的核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢原子，且峰面积之比为3∶2∶2∶2∶2∶3；③M分子中含有结构。写出符合条件的M的一种结构简式：_________________________。解析：M分子中含有2个氧原子，能与FeCl3溶液发生显色反应，且1molM最多可消耗2molNaOH，则M分子中含有2个酚羟基；M的核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢原子，且峰面积之比为3∶2∶2∶2∶2∶3，分子中含有结构，则M分子中还含有2个甲基，且结构对称，符合条件的M的结构简式为或。答案：3．(2021·长春高三模拟)有多种同分异构体(不考虑立体异构)，符合下列条件的同分异构体有________种。①苯环上有两个取代基；②既能与NaHCO3溶液反应又能与FeCl3溶液发生显色反应。写出其中一种含有手性碳原子的结构简式：________________________。解析：符合条件的同分异构体：①苯环上有两个取代基；②既能与NaHCO3溶液反应又能与FeCl3溶液发生显色反应，则含有羧基和酚羟基；根据不饱和度可知，符合条件的同分异构体中应该还含有一个碳碳双键或一个环，苯环上除一个酚羟基外，另一取代基可以为—CH=CHCH2COOH、—C(COOH)=CHCH3、—CH=C(CH3)COOH、—CH2CH=CHCOOH、—CH(COOH)CH=CH2、—CH2C(COOH)=CH2、—C(CH3)=CHCOOH、—C(CH2COOH)=CH2、、，两取代基在苯环上有邻、间、对3种位置关系，故符合条件的同分异构体共有10×3＝30种；其中含有手性碳原子的结构简式为eq\a\vs4\al\co1()(邻、间、对3种)、(邻、间、对3种)。答案：30(答案合理即可)非选择题集训六限定条件下同分异构体的书写及数目判断1．(2021·高考全国乙卷改编)的同分异构体中，含有苯环并能发生银镜反应的化合物共有________种。答案：102．(2021·高考全国甲卷改编)化合物的同分异构体中能同时满足下列条件的有________(填标号)。a．含苯环的醛、酮b．不含过氧键(—O—O—)c．核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积比为3∶2∶2∶1A．2个 B．3个C．4个 D．5个答案：C3．(2021·高考全国卷Ⅰ改编)的六元环芳香同分异构体中，能与金属钠反应，且核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为6∶2∶2∶1的有________种，其中，芳香环上为二取代的结构简式为_________________________。答案：64．(2020·高考全国卷Ⅱ改编)的同分异构体中能同时满足下列三个条件的有________个(不考虑立体异构体，填标号)。(ⅰ)含有两个甲基；(ⅱ)含有酮羰基(但不含C=C=O)；(ⅲ)不含有环状结构。(a)4 (b)6(c)8 (d)10其中，含有手性碳(注：连有四个不同的原子或基团的碳)的化合物的结构简式为__________。答案：c5．(2020·高考全国卷Ⅲ改编)M为的一种同分异构体。已知：1molM与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2mol二氧化碳；M与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸。M的结构简式为__________________________。答案：6．(2021·湖南师大附中高三模拟)请写出符合下列条件的分子式为C14H9Cl2NO的化合物的结构简式：____________________________________(任写两种)。①分子中含有联苯结构()和—OCH3；②核磁共振氢谱显示只有4种不同化学环境的氢原子。解析：与—OCH3组成的物质的分子式为C13H12O，与C14H9Cl2NO相比可知，中的氢原子除被—OCH3取代外，还被另外3个取代基取代，且这3个取代基为2个—Cl、1个—CN。C14H9Cl2NO中只含有4种不同化学环境的氢原子，则分子的结构具有高度对称性，可得出以下4种结构：、、、。答案：、、、(任写两种即可)7．(2021·江西名校三联)请写出满足下列条件的的同分异构体的结构简式：___________________________________________(任写两种)。①能与FeCl3溶液发生显色反应；②能与NaHCO3溶液反应；③含有—NH2。解析：能与FeCl3溶液发生显色反应，说明分子中含有酚羟基；能与NaHCO3溶液反应，说明分子中含有—COOH；同时含有—NH2，则苯环上有3种不同的取代基。符合条件的的同分异构体共有10种，如等。答案：(答案合理即可)8．(2021·湖南雅礼中学高三质检)有多种同分异构体，其中含有吡嗪环状结构()、—COOH、—NH2的物质有________种。解析：根据分子中含有、—COOH、—NH2可知，上的取代基为—CH3、—COOH、—NH2或—COOH、—CH2NH2或—CH2COOH、—NH2或，由此可得到符合条件的同分异构体的结构简式，分别为、(箭头指向为—NH2的位置)、(箭头指向为—COOH的位置)、(箭头指向为—NH2的位置)、(箭头指向为—COOH的位置)、(箭头指向为—CH3的位置)，共13种。答案：139．(2021·新高考河北卷)有多种同分异构体，其中能同时满足下列条件的芳香化合物的结构简式为______________、______________。①可发生银镜反应，也能与FeCl3溶液发生显色反应；②核磁共振氢谱有四组峰，峰面积比为1∶2∶2∶3。解析：由题意可知，的同分异构体为芳香化合物，则其分子中含有苯环；的同分异构体可以发生银镜反应，也能与FeCl3溶液发生显色反应，则其分子中含有醛基、酚羟基；核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶3，说明其分子结构对称，由此可知其结构简式为。答案：10．(2021·新高考湖南卷)有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。①苯环上有2个取代基；②能够发生银镜反应；③与FeCl3溶液发生显色反应。其中核磁共振氢谱有五组峰，且峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的结构简式为________________。解析：由信息②可知，该同分异构体含醛基；由信息③可知，该同分异构体含酚羟基。因信息①提示苯环上有2个取代基，则分别为—OH和—CH2CH2CH2CHO、—CH2CH(CHO)CH3、—CH(CHO)CH2CH3、—C(CH3)2CHO、—CH(CH3)CH2CHO，又苯环上有两个取代基时存在邻、间、对三种位置关系，则同分异构体共有5×3＝15(种)，其中核磁共振氢谱中有五组峰，且峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的结构简式是。答案：1511．(2021·浙江1月选考)写出3种同时符合下列条件的化合物H(，Ph—表示苯基)的同分异构体的结构简式(不包括立体异构体)：________________________________________________________________。①包含；②包含(双键两端的C不再连接H)片段；③除②中片段外只含有1个—CH2—。解析：H中除含有苯环外还含有1个酯基、2个碳环，其不饱和度为4＋1＋2＝7；H中除了苯环外，侧链共7个碳原子；根据题目的限制条件可知，满足条件的H的同分异构体包含的结构片段有(不饱和度为4)、(不饱和度为2)、—CH2—，还有1个碳原子要形成1个碳环(因为不饱和度缺1)，则若满足条件的H的同分异构体苯环侧链上最小的碳环是三元环，其结构简式为；若满足条件的H的同分异构体苯环侧链上最大的碳环是四元环，其结构简式为、。答案：、、12．(2019·高考全国卷Ⅲ)X为D()的同分异构体，写出满足如下条件的X的结构简式：______________________________________________。①含有苯环；②有三种不同化学环境的氢原子，个数比为6∶2∶1；③1mol的X与足量金属Na反应可生成2gH2。解析：D为，其同分异构体X含有苯环，1molX与足量金属Na反应生成2gH2，则X分子中含2个羟基，由X中不同化学环境的氢原子的个数比可知，2个羟基在苯环上处于对称位置，且X分子中含有2个甲基，故符合条件的X的结构简式为。答案：微专题三有机合成与推断一、有机推断1．以反应试剂及条件为突破口反应试剂及条件有机反应类型氯气、光照烷烃取代、苯的同系物侧链上的取代液溴、催化剂苯、苯的同系物发生苯环上的取代浓溴水碳碳双键或碳碳三键的加成、酚的取代氢气、催化剂、加热碳碳双键、碳碳三键、苯、醛、酮的加成氧气、催化剂、加热某些醇的氧化、醛的氧化酸性KMnO4溶液或酸性K2Cr2O7溶液烯、炔、苯的同系物、醛、醇等的氧化银氨溶液或新制的氢氧化铜、加热醛、甲酸酯等的氧化(实质为的氧化)氢氧化钠水溶液、加热卤代烃、酯的水解氢氧化钠醇溶液、加热卤代烃的消去浓硫酸、加热醇的消去、醇和酸的酯化浓硝酸、浓硫酸、加热苯环上的取代稀硫酸、加热酯、二糖、多糖等的水解浓氢卤酸、加热醇的取代2.以反应现象为突破口反应现象可能含有的官能团或结构使溴水褪色可能含有碳碳双键、碳碳三键或醛基等使酸性KMnO4溶液褪色可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基、醇羟基、酚羟基或苯的同系物等与FeCl3溶液发生显色反应含有酚羟基与银氨溶液反应生成银镜或与新制的氢氧化铜反应生成红色(或砖红色)沉淀含有遇浓硝酸变黄含有苯环结构的蛋白质与钠反应产生气体(H2)可能含有羟基或羧基加入碳酸氢钠溶液产生气体(CO2)含有羧基加入浓溴水产生白色沉淀含有酚羟基3.以反应的定量关系为突破口物质化学反应定量关系烯烃与X2、HX、H2等加成(X＝Cl、Br、I)1mol～1molX2(HX、H2)炔烃与X2、HX、H2等加成(X＝Cl、Br、I)1mol—C≡C—～2molX2(HX、H2)醇与Na反应1mol—OH～1molNa～0.5molH2醛与银氨溶液或新制的氢氧化铜反应1mol—CHO～2molAg(或1molCu2O)1molHCHO～4molAg(或2molCu2O)(1molHCHO相当于含2mol—CHO)羧酸与Na2CO3、NaHCO3反应，酯化反应1mol—COOH～0.5molNa2CO3～0.5molCO2；1mol—COOH～1molNaHCO3～1molCO2；1mol—COOH～1mol—OH酚与Na、NaOH、Na2CO3反应1mol—OH～1molNa～0.5molH2；1mol—OH～1molNaOH；1mol—OH～1molNa2CO34.熟悉烃及其衍生物之间的转化关系5．常考的有机反应的信息类型举例成环反应脱水反应生成内酯，如二元酸与二元醇形成酯，如生成醚，如Diels－Alder反应二氯代烃与Na反应形成杂环化合物(制药)开环反应环氧乙烷开环α­H反应羟醛缩合反应苯环侧链碳α­H取代反应烯烃α­H取代反应CH3CH=CH2＋Cl2eq\o(→,\s\up8(＞300℃))ClCH2CH=CH2＋HCl；羧酸α­H卤代反应增长碳链或缩短碳链的反应增长碳链2CH≡CH→CH2=CH—C≡CH；2R—Cl＋2Na→R—R＋2NaCl；RCHO＋HOOCCH2COOHeq\o(→,\s\up8(吡啶),\s\do8(△))RCH=CHCOOH＋CO2＋H2O2R—C≡C—Heq\o(→,\s\up8(催化剂))R—C≡C—C≡C—R＋H2(Glaser反应)缩短碳链苯环的取代反应(定位基效应)邻、对位定位基：—NR2，—NHR，—NH2，—OH，—NHCOR，—OR，—OOCR，—R，—X(X为F、Cl、Br、I)等，该类定位基可使苯环上第二个取代基进入它的邻位或对位间位定位基：—N＋R3，—NO2，—CF3，—COR，—COOH，—CN，—SO3H，—CHO等，该类定位基可使苯环上第二个取代基进入它的间位酯的醇解反应也称酯交换反应，得到一个新酯和一个新醇RCOOR1＋R2OHeq\o(,\s\up8(H＋))RCOOR2＋R1OH醛的歧化反应分子中没有α­H的醛在浓碱作用下会发生歧化反应2HCHO＋NaOH(浓)→HCOONa＋CH3OH羧酸的还原反应羧酸能被氢化铝锂还原成伯醇RCOOHeq\o(→,\s\up8(LiAlH4))RCH2OH形成碳氮双键醛、酮与羟胺反应醛、酮与肼或苯肼反应二、有机合成路线的设计有机合成路线的设计是有机综合题中的难点，解题关键是能从题给合成路线或“已知”中提取有效信息并应用到路线的设计中，难度较大。1．官能团的引入(或转化)引入(或转化)的官能团引入(或转化)官能团的常用方法—OH①烯烃与水的加成反应；②卤代烃的水解反应；③醛(酮)催化加氢反应；④酯类水解反应；⑤多糖发酵；⑥羟醛缩合；⑦醛(酮)与格氏试剂(R—MgX)反应后在酸性条件下的水解反应等—X①烷烃与卤素单质的取代反应；②烯烃α­H(或苯环上的烷基)与卤素单质光照下的取代反应；③烯烃(炔烃)与卤素单质或HX的加成反应；④醇类与HX的取代反应等醇类或卤代烃的消去反应等—CHORCH2OH(伯醇)氧化、烯烃臭氧氧化等—COOH①醛类的氧化；②某些苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化；③酯类的水解；④醛(酮)与HCN加成后在酸性条件下水解生成α­羟基酸等—COOR酯化反应—NO2硝化反应—NH2硝基的还原(Fe/HCl)2.官能团的保护有机合成过程中，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。被保护的官能团被保护的官能团性质保护及还原方法酚羟基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化①NaOH溶液与酚羟基反应，先转化为酚钠，最后再酸化重新转化为酚羟基：②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羟基：氨基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化用盐酸先转化为盐，最后再用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、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化用氯化氢先加成转化为氯代物，最后用NaOH醇溶液通过消去反应重新转化为碳碳双键醛基易被氧化一般把醛基制成缩醛(常用乙二醇)，最后再将缩醛水解重新转化为醛基：羧基易与碱反应、易发生酯化反应先酯化，最后再水解重新转化为羧基3.有机合成路线的设计(1)正推法。即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(或转化)，从而设计出合理的合成路线。如以乙烯为原料合成乙酸乙酯，可采用正推法：(2)逆推法。即从目标分子着手，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。如通过对苯甲酸苯甲酯()的结构分析可知生成该有机化合物的反应物是苯甲酸与苯甲醇，继续逆推可得出原料分子为甲苯，如图所示：设计合成路线时，要选择反应步骤少，试剂成本低，操作简单，毒性小，污染小，副产物少的路线，即题组一合成路线中未知物的推断1．以芳香烃X为原料合成Y的一种流程如图所示：请回答下列问题：(1)X的名称为________，C的结构简式为_______________________。(2)反应⑥的反应类型为________。(3)B中官能团名称是________，X分子中最多有________个原子共平面。(4)D和E反应生成Y的化学方程式为______________________________。解析：答案：(1)1­苯基丙烯(2)加成反应(3)羧基、碳碳双键17(4)2．(2021·新乡高三模拟)依巴斯汀具有选择性高、作用长效且强效等特点，相较于其他抗组胺类药物，疗效更加显著，副作用较少，羟基依巴斯汀(H，结构简式为)的合成路线如图所示。(部分反应条件已略去)回答下列问题：(1)Ⅴ中含氧官能团的名称为______________。(2)物质Ⅲ的结构简式为________________；试剂1为__________；试剂2为______________。(3)写出Ⅴ→Ⅵ的化学方程式：____________________________________。(4)1molⅤ最多可以与________molNaOH发生反应。(5)在Ⅵ生成Ⅶ的反应中，分子中最多有________个碳原子共面，Na2CO3的作用是___________________________________________________。(6)有机物Y的分子组成比多1个“CH2”，写出两种满足下列条件的Y的结构简式：___________________________________________________。①Y的分子中含有六元环结构②核磁共振氢谱表明Y分子中含有4种不同化学环境的氢原子解析：(1)由Ⅴ的结构简式可得其含氧官能团为(酮)羰基、酯基。(2)根据上述分析知物质Ⅲ为；试剂1为CH3COOH；试剂2为。(3)Ⅴ→Ⅵ为取代反应。(4)物质Ⅴ为，含有酯基和氯原子，所以1molⅤ最多可以和2molNaOH反应。(5)碳碳单键可以绕键轴旋转，分子中所有碳原子可能在同一平面内。碳酸钠与生成的HBr反应，促使反应正向进行，提高产率。(6)有机物Y的分子组成比多1个“CH2”，含有六元环结构，分子中含有4种不同化学环境的氢原子，满足条件的Y的结构简式有等。答案：(1)(酮)羰基、酯基(2)CH3COOH(3)(4)2(5)13与生成的HBr反应，促使反应正向进行，提高产率(6)等(任写两种，合理即可)eq\a\vs4\al()有机合成路线中未知物质的推断题组二有机合成路线的设计3．(2021·广州六区联考)W是一种医药化工合成中间体，其合成路线如图所示：设计以2­溴丙烷与苯甲醛为原料制备的最佳合成路线：________________________________________________________________(无机试剂任选)。解析：逆推法：对比目标产物和原料苯甲醛()的结构可知，苯环侧链的碳链增长，结合题给合成路线中D→E的反应可知，与丙酮()反应可生成；由题给合成路线中G→W的反应可知，。正推法：2­溴丙烷()转化为丙酮()的过程中，官能团发生了转化，发生的反应为。答案：4．(2021·茂名高三开学测试)如图是以苯酚为原料合成佳味醇的流程：已知：①R1Breq\o(→,\s\up8(Mg),\s\do8(THF))R1MgBreq\o(→,\s\up8(R2Br))R1—R2(THF为有机溶剂四氢呋喃)②C6H5—O—Req\o(→,\s\up8(Li，THF，室温),\s\do8(H2O/H＋))C6H5—OH③佳味醇遇FeCl3溶液发生显色反应回答下列问题：(1)B中官能团名称为______________。(2)写出佳味醇的结构简式：_____________________________________。(3)E→佳味醇的化学方程式为____________________________________。(4)D＋B→E的反应类型为____________。(5)F是化合物B的一种同分异构体，其核磁共振氢谱显示有2种不同化学环境的氢原子，且峰面积比为4∶1，F的结构简式为____________________。(6)符合下列要求的佳味醇的同分异构体的种数为________。①遇FeCl3溶液发生显色反应②苯环上有两个取代基，且苯环上的一氯代物只有两种(7)请以B为原料合成丙烯酸乙酯，写出合成路线(其他试剂任选)：________________________________________________________________。解析：C为对位取代，逆推出A也为对位取代，则A为，结合C的结构简式和B的分子式(C3H5Br)推出B为CH2CHCH2Br。根据已知信息①可知，D的结构简式为，E为，由已知信息②和③可知，佳味醇的结构简式为。(1)由上述分析可知，B的结构简式为CH2=CHCH2Br，含有的官能团为碳碳双键、溴原子。(2)佳味醇的结构简式为。(3)根据已知信息②可知，由生成佳味醇的化学方程式为＋H2Oeq\o(→,\s\up8(Li，THF，室温),\s\do8(H2O/H＋))＋CH2=CHCH2OH。(5)F是化合物B的一种同分异构体，其核磁共振氢谱显示有2种不同化学环境的氢原子，且峰面积比为4∶1，说明化合物F中这2种不同化学环境的氢原子个数比为4∶1，符合条件的F的结构简式为。(6)遇FeCl3溶液发生显色反应，说明苯环上含有羟基；苯环上有两个取代基，且苯环上的一氯代物只有两种，说明苯环上另一个取代基和羟基处于对位。另一个取代基为烃基—C3H5，其结构有—CHCH—CH3、—C(CH3)=CH2和，则符合条件的同分异构体有，共3种。答案：(1)碳碳双键、溴原子(2)(3)＋H2Oeq\o(→,\s\up8(Li，THF，室温),\s\do8(H2O/H＋))＋CH2=CHCH2OH(4)取代反应(5)(6)3(7)CH2CHCH2Breq\o(→,\s\up8(NaOH/H2O),\s\do8(△))CH2=CHCH2OHeq\o(→,\s\up8(Cu/O2),\s\do8(△))CH2CHCHOeq\o(→,\s\up8(①新制的Cu(OH)2，△),\s\do8(②H＋))CH2CHCOOHeq\o(→,\s\up8(CH3CH2OH),\s\do8(浓硫酸，△))CH2=CHCOOC2H5eq\a\vs4\al()1．有机合成路线的设计方法(1)结合常见有机物合成路线设计①“一元”合成路线如R—CH=CH2eq\o(→,\s\up8(HX(X＝Cl、Br等)))卤代烃eq\o(→,\s\up8(NaOH/水),\s\do8(△))一元醇eq\o(→,\s\up8([O]))一元醛eq\o(→,\s\up8([O]))一元羧酸→酯。②“二元”合成路线如CH2=CH2eq\o(→,\s\up8(X2(X＝Cl、Br)等))CH2X—CH2Xeq\o(→,\s\up8(NaOH/水),\s\do8(△))CH2OH—CH2OHeq\o(→,\s\up8([O]))OHC—CHOeq\o(→,\s\up8([O]))HOOC—COOH→链酯、环酯、聚酯。③芳香化合物的合成路线如；。(2)结合题中合成路线中的某些反应或已知信息设计若不能用常见有机物间的转化关系达成原料到目标产物的转化，可以根据二者的结构差异，对比题中合成路线中的某些反应或已知信息中的反应，进行“模仿”设计。2．有机合成路线设计的解题模型专题强化训练1．烃A的产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平，由A制备聚合物D、G的合成路线(部分反应条件略去)如图所示：回答下列问题：(1)A含有的官能团名称是__________，F的系统命名为________________。(2)④的反应类型是______________。(3)线型聚合物D和G的结构简式分别为____________、____________。(4)写出反应②的化学方程式：____________________________________。(5)已知结构不稳定，则与E具有相同官能团的稳定同分异构体有________种(不包括E)。(6)参照上述合成路线，设计一条以A和乙醛为起始原料制备的合成路线(无机试剂任选)：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：烃A的产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平，所以烃A为乙烯，结合反应条件和题目信息，各有机物转化关系如下：(1)乙烯的官能团为碳碳双键；F的结构简式为，其系统命名为2­甲基­1，3­丁二烯。(2)反应④是乙烯和丙酮发生的加成反应。(3)乙二醇发生缩聚反应生成线型高分子，醇分子间可以脱水缩聚，所以聚合物D的结构简式为。2­甲基­1，3­丁二烯含碳碳双键，分子间发生加成聚合反应，所以聚合物G的结构简式为。(4)通过以上分析可知，反应②的化学方程式为＋2NaOHeq\o(→,\s\up8(H2O),\s\do8(△))＋2NaBr。(5)同分异构体的书写要遵循一定的顺序：①写出除官能团之外的碳骨架异构；②以①中每一种结构为基体连上一种官能团；③以②中每一种结构为基体连上另一种官能团……依次类推。又已知结构不稳定，则与E具有相同官能团的稳定同分异构体的书写顺序如下：所以共有3＋3＋3＋2＋2＝13种结构，除掉E本身，还有12种。(6)结合题意，起始原料为乙烯和乙醛，目标产物为，碳链增长，所以得用到题目第④步反应，再结合已掌握的官能团的性质，分四步达到目的。答案：(1)碳碳双键2­甲基­1，3­丁二烯(2)加成反应(3)(4)(5)12(6)2．有机物是一种临床应用的合成镇痛药，药学命名为哌替啶。科研人员可通过如下路线合成该有机物：已知：①RCNeq\o(→,\s\up8(H＋),\s\do8(H2O))RCOOH②回答下列问题：(1)哌替啶分子中含氧官能团的名称为______________；E→F的反应类型为_____________。(2)B的结构简式为____________；D→E所需试剂、条件分别为____________。(3)写出H→哌替啶的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)F的同分异构体有多种，同时含有碳碳三键和苯环的结构有________种，其中满足核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶2的结构简式为________________________________。(5)参照上述合成路线，设计以环氧乙烷、苯胺和CH3CN为原料制备的合成路线：___________________________________________(无机试剂任选)。解析：(1)根据哌替啶分子结构特点，可以得出其含氧官能团为酯基，根据E、F的结构简式，可以得出E→F的反应类型为取代反应。(2)根据合成路线流程图及提供的已知信息，借助G的结构逆向推理，可以得出B的结构简式为；D转化为E是甲基上的氢原子被溴原子取代，所以D→E所需试剂、条件分别为Br2、光照。(3)根据流程图，可以得出H→哌替啶的反应为酯化反应，化学方程式为。(4)F的同分异构体中同时含有碳碳三键和苯环的结构有5种，分别为和，其中满足核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶2的结构简式为和。(5)根据已知信息，可对目标分子进行结构分析，。答案：(1)酯基取代反应(2)Br2、光照(3)(4)5、(5)3．(2021·新高考广东卷)天然产物Ⅴ具有抗疟活性，某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路线如下(部分反应条件省略，Ph表示—C6H5)：已知：(1)化合物Ⅰ中含氧官能团有____________(写名称)。(2)反应①的方程式可表示为Ⅰ＋Ⅱ=Ⅲ＋Z，化合物Z的分子式为________。(3)化合物Ⅳ能发生银镜反应，其结构简式为_______________________。(4)反应②③④中属于还原反应的有________，属于加成反应的有________。(5)化合物Ⅵ的芳香同分异构体中，同时满足如下条件的有________种，写出其中任意一种的结构简式：____________________。条件：a.能与NaHCO3反应；b.最多能与2倍物质的量的NaOH反应；c.能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应；d.核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子；e.不含手性碳原子(手性碳原子指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子)。(6)根据上述信息，写出以苯酚的一种同系物及HOCH2CH2Cl为原料合成的路线：______________________________________________________________________________________________________________(不需注明反应条件)。解析：(1)化合物Ⅰ的结构简式为，其含氧官能团为(酚)羟基、醛基。(2)反应①中的断键情况为、，因此化合物Z的组成为Ph3P=O，则Z的分子式为C18H15PO。(3)化合物Ⅳ能发生银镜反应，说明含有醛基，对比化合物Ⅲ和反应②的产物，再结合化合物Ⅳ的分子式，可知化合物Ⅳ的结构简式为。(4)反应②为与氢气的加成反应，也是还原反应；反应③为上的酚羟基被氧化为羰基，所以反应③为氧化反应；反应④为加成反应。(5)该同分异构体为芳香化合物，说明含有苯环；该同分异构体能与NaHCO3反应，说明含有—COOH；该同分异构体最多能与2倍物质的量的NaOH反应，能与3倍物质的量的Na反应，根据化合物Ⅵ分子中含有4个氧原子，说明除含有1个羧基外，还含有1个酚羟基、1个醇羟基；核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子，说明含有两个对称的甲基；不含手性碳原子，则苯环上含有取代基，所以该同分异构体苯环上含有3种取代基，分别为、—COOH、—OH，采用“定二移一法”，有以下几种位置：，故满足条件的同分异构体有10种。(6)由目标产物及原料HOCH2CH2Cl分析可知，另一种原料(苯酚的同系物)为，合成时需要在苯环的碳原子上引入2个醚键。结合“已知”反应，在中引入第一个醚键，得到中间产物，引入第二个醚键，则可利用题给路线中反应④的原理，在催化剂的作用下生成，而可以由水解得到，因此合成路线为eq\o(→,\s\up8(HOCH2CH2Cl),\s\do8(一定条件))eq\o(→,\s\up8(NaOH/H2O))eq\o(→,\s\up8(催化剂))。答案：(1)(酚)羟基、醛基(2)C18H15PO(3)(4)②②④(5)10(答案合理即可)(6)4．(2021·福州高三联考)丙胺卡因(H)是一种局部麻醉药物，其合成路线之一如图所示：已知：(R和R′为烃基或H)回答下列问题：(1)A→B所需试剂、条件分别为____________________；D中所含官能团名称为________。(2)B→C、G→H的反应类型分别是________________、________________。(3)C的结构简式为__________；E的系统名称为________________。(4)E→F的化学方程式为__________________________________________。(5)E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能发生银镜反应；②核磁共振氢谱有5组峰。(6)设计以异丙醇和HCN为原料制备2­甲基丙酸的合成路线：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(无机试剂任选)。解析：(1)由G的结构逆推知C是，再由C逆推出B是、A是甲苯。A→B所需试剂、条件分别为浓硝酸/浓硫酸，加热。根据流程及已知信息推知D为CH3CHO，官能团名称为醛基。(2)B→C是将硝基还原为氨基，属于还原反应；G与丙胺反应生成H和HCl，属于取代反应。(4)E→F的化学方程式书写，首先判断出SOCl2中—Cl替换成—OH，再分析出产物是H2SO3(或SO2＋H2O)，从而写出化学方程式。(5)能发生银镜反应说明含有醛基或甲酸酯基，E只有1个不饱和度，则其他氧原子应形成羟基或醚键，结合核磁共