（5）有机合成综合考查——2024届高考化学二轮复习突破典型题型之综合题

这是一份（5）有机合成综合考查——2024届高考化学二轮复习突破典型题型之综合题，共39页。试卷主要包含了官能团及常见有机物的名称，合成路线的分析与设计等内容，欢迎下载使用。

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
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
(2)预测特征原子(X、O、N)的可能存在形式
(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
3.通过物质的转化条件确定物质的结构特征
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
(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)—CHO2Ag(NH3)2OH2Ag2Cu(OH)2Cu2O
(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
(2)通过反应条件判定反应类型
2.高考常考的七大反应类型
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
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
(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
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
3.官能团的形成
(1)官能团的引入
(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。
(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
【针对训练】
1.化合物J（）是一种抗真菌药物，在医药工业中的一种合成方法如下：
已知：
①；
②。
请回答：
（1）下列说法不正确的是__________。
A.试剂X可能是、Cu
B.化合物G能发生氧化反应和缩聚反应
C.反应B→C的类型为加成反应
D.化合物J的分子式为
（2）化合物H中官能团的名称为________，化合物I的结构简式为_______。
（3）写出G→H的化学方程式________。
（4）同时满足下列条件的G的同分异构体的结构简式为________。
①碱性条件下能水解
②能发生银镜反应
③红外光谱显示分子中含有两个甲基
（5）设计以和为原料合成的路线（用流程图表示，其他试剂任选）________。
2.以对硝基苯酚为初始原料合成盐酸普拉克索（M），合成路线如下：
已知：
请回答：
（1）下列说法正确的是______。
A.C分子中最多有6个碳原子处于同一平面
B.C到E依次经历了氧化反应和取代反应
D.化合物M的分子式为
C.化合物B具有一定的酸性和碱性
（2）化合物硫脲（）只含有一种等效氢，其结构简式为______；写出化合物F的结构简式______。
（3）写出G→H的化学方程式______。
（4）写出2种同时符合下列条件的化合物E的同分异构体的结构简式（不包括立体异构）：______。
①含有一个六元碳环（不含其他环状结构）；
②结构中只含有4种不同的氢；
③不含、―O—O―、氮氧键。
（5）根据题中已知信息，以甲苯、乙醇为原料，设计化合物的合成路线（用流程图表示，无机试剂、有机溶剂任选）______。
3.有机物H是合成雌酮激素的中间体，其合成路线如下：
已知：Ⅰ.
Ⅱ.（其中R为烃基）
请回答：
（1）B的分子式是______。
（2）C中含氧官能团的名称为硝基、______。
（3）下列说法正确的是______。
A.A分子中所有原子肯定处于同一平面
B.化合物B具有碱性
C.D→E的反应类型为加成反应
D.F的结构简式为
（4）写出B→C的化学方程式______。
（5）E的同分异构体中，同时满足下列条件的有______种（不含立体异构），其中核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积之比为6：2：2：1：1的结构简式为______。
①苯环上有2个取代基；②能与溶液发生显色反应；③能发生银镜和水解反应。
（6）参照上述合成路线，设计由甲苯为起始原料制备的合成路线__________（无机试剂任选）。
4.合成重要化合物R，设计路线如下。
已知：
请回答：
（1）下列说法不正确的是_____。
A.化合物C中的含氧官能团是酮羰基和酯基
B.C→D的反应类型为消去反应
C.化合物G的结构简式是
D.化合物R的分子式为
（2）化合物B的结构简式是_____，化合物M的键线式是_____。
（3）D→E过程中有气体产生，写出D→E的化学方程式_____。
（4）I的相对分子质量比A的多16，且1mlI与足量碳酸氢钠溶液反应产生2ml气体，I可能的结构有_____种，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为3：1：1的结构简式为结构有_____。
（5）设计以HCHO、化合物A、为原料合成化合物F的路线______。
5.化合物H是一种抗菌药物，其合成路线如下：
已知：①
②卤原子为邻、对位定位基，硝基为间位定位基
请回答：
（1）下列说法不正确的是________。
A.D与足量氢气反应所得产物中含有4个手性碳原子
B.第①步所需试剂和条件i分别为浓硝酸、浓硫酸作催化剂并加热
C.E中的含氧官能团为酮羰基和羧基
D.I的分子式为
（2）B的结构简式是________。
（3）写出化合物E→F的化学方程式________。
（4）写出同时符合下列条件的化合物C的同分异构体的结构简式________。
①分子中只含一个六元碳环
②含有2个酯基，不含结构
③分子中共有5种不同化学环境的氢原子
（5）设计由和为原料合成的路线，用流程图表示（无机试剂任选）__________。
6.药物肉桂硫胺的一种合成路线如图。
已知：Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题：
（1）E中含氧官能团的名称为________。
（2）B→C的化学方程式是________。
（3）G的结构简式为________，F反式结构的结构简式为________。
（4）符合下列条件的D的同分异构体有________种。
①为芳香族化合物，能水解，能发生银镜反应
②与NaOH溶液反应时，1ml该物质最多消耗3mlNaOH
③苯环上具有四个取代基
写出其中一种核磁共振氢谱显示有四种不同化学环境的氢原子，且峰面积之比为6：2：1：1的有机物的结构简式________。
（5）参照上述合成路线，写出以苯和乙酸为起始原料制备乙酰苯胺（）的合成路线________（无机试剂和有机溶剂任用）。
7.2020年初新冠肺炎爆发以来，我国科学家一直积极探索研制对抗新冠肺炎病毒的有效药物，近期成功合成抗新药Ebselen，其合成路线如图所示：
已知：，氨基（一NH2）具有强还原性。
请回答下列问题：
（1）有机物B的名称：_______。
（2）B→C分两步完成，应先_______，再_______；证明C中含—COOH的方法是_______。
（3）写出D→E的化学方程式：_______。
（4）H的结构简式为_______，G生成Ebselen的反应类型为_______。
（5）B的芳香族同系物中，其中分子量比B大14的结构有_______种。
（6）请写出以有机物A为原料制备的合成路线（无机试剂任选）：_______。
8.曲舍林（Sertraline）可以用于治疗抑郁症，其合成路线为
已知：
（ⅰ）手性碳原子是指连有四个不同原子或原子团的碳原子；
（ⅱ）。
回答下列问题：
（1）B中所含官能团的名称为________。
（2）反应③的反应类型为________。
（3）化合物I的结构简式为________。
（4）化合物A~G中，其中含有手性碳原子的是________。
（5）满足下列条件的B的同分异构体共有________种。
①苯环上只有三个取代基；②其溶液能使石蕊变红。
（6）反应⑧的化学方程式为________。
（7）设计以和为原料合成的合成路线（无机及两个碳以下的有机试剂任选）。
9.氯氮平可治疗精神分裂症且价格低廉，广泛用于发展中国家，在我国属于基本药物，某文献报道的合成工艺如图所示：
回答下列问题：
（1）A的化学名称是_________。化合物B中所含官能团的名称为_________。
（2）化合物C的结构简式是_________；氯氮平的分子式是_________。
（3）E→F第①步反应的反应类型为_________。
（4）写出F→G的化学方程式：_________。
（5）符合下列条件的化合物C的同分异构体有_________种（不考虑立体异构）。
①含有苯环和氨基
②能发生银镜反应
③不含“—O—N—”键其中核磁共振氢谱有4种吸收峰，且峰面积之比为2：2：2：1的同分异构体的结构简式为_________。
（6）已知：
请设计以、和为原料合成的路线（用流程图表示，无机试剂任选）：_________。
10.普瑞巴林是一种在临床上广泛使用的抗癫痫药物，其合成路线如图所示。
回答下列问题：
（1）F的名称为________，实现H→I的反应试剂及条件为________。
（2）C的结构简式为_______。
（3）M发生缩聚反应的化学方程式为_______。
（4）化合物N是E的同系物，N比E多一个碳原子，则化合物N的结构有_______种，其中核磁共振氢谱峰面积之比为9：2：1的结构简式为_______。
（5）参考以上合成路线及反应条件，请写出以甲苯（）和必要的无机试剂为原料，合成苯乙胺（）的路线流程图：_______。
答案以及解析
1.答案：（1）BD
（2）碳碳双键、酯基；
（3）
（4）
（5）（其他合理答案也可）
解析：A经过氧化得到B，故A为；对比B和C的分子式可知B→C发生苯环的加成反应，故C为，C→D发生取代反应；根据F的结构和E的分子式可知E发生催化氧化得到F，E为，试剂X为或；G与甲醇发生酯化反应得到H，H为；D和H发生取代反应得到I，参照已知信息②，I的分子式和J的结构简式，可知I为。
（1）化合物G能发生氧化反应和加聚反应，不能发生缩聚反应，B错误；化合物J的分子式为，D错误。
（4）第一步，确定官能团。G的分子式为，“碱性条件下能水解”说明同分异构体中含有酯基；“能发生银镜反应”则说明同分异构体中含有—CHO；因分子中只含2个氧原子，所以推知同分异构体中含有甲酸酯基。结合G分子的不饱和度为2，可知同分异构体中还含有碳碳双键。第二步，确定其他限定条件。分子中含有两个甲基。第三步，书写符合要求的同分异构体。同时满足条件的G的同分异构体的结构简式为。
2.答案：（1）CD
（2）；
（3）
（4）（任写2种）
（5）
解析：（1）A项，C为，其中碳原子均为杂化，6个碳原子不可能处于同一平面，A错误；B项，C→E先由发生取代反应生成，后—OH氧化为酮羰基，B错误；C项，化合物B的结构简式为，由于含有酚羟基，其表现出一定的酸性，又具有氨基，也表现出一定的碱性，C正确；D项，根据化合物M的结构简式可知，其分子式为，D正确。
（2）化合物硫脲（）只含有一种等效氢，其结构简式为。
3.答案：（1）
（2）酮羰基、羧基
（3）AD
（4）
（5）15；
（6）
解析：（1）由B的结构简式可知B的分子式是。
（2）由C的结构简式可知C中含氧官能团的名称为硝基、酮羰基、羧基。
（3）A为苯，苯分子中所有原子肯定处于同一平面，A正确；化合物B含有羧基，不显碱性，B错误；D→E中氨基转变为羟基，反应类型不是加成反应，C错误；由上述分析可知F的结构简式为，D正确。
（5）带有限定条件同分异构体的书写常用残基法。第一步，确定分子式与官能团。分子式为，能与溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；能发生银镜和水解反应，说明含有—OOCH。第二步，减已知部分。剩下3个碳原子均饱和。第三步，结合其他信息分情况讨论。由限定条件可知，苯环上有2个取代基。2个取代基之一为酚羟基，则另一取代基可以是，2个取代基在苯环上有邻、间、对三种位置关系，所以符合条件的同分异构体共有15种。其中核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积之比为6：2：2：1：1的结构简式为。
4.答案：（1）BD
（2）；
（3）
（4）9；
（5）
解析：（1）化合物C中的含氧官能团是酮羰基和酯基，A正确；对比化合物C和D的结构简式可知，C中的碳氧双键变为D中的碳碳双键，且生成了六元环，则C→D的反应不属于消去反应，B错误；化合物G的结构简式是，C正确；化合物R的分子式为，D错误。
（2）分析A、C的结构简式和B的分子式可知化合物B的结构简式为；由H、R的结构简式及反应条件可知H→M发生消去反应，化合物M的键线式为。
（3）化合物D属于酯类化合物，在酸性环境中会发生水解反应生成和，在加热条件下脱羧生成和，故D→E的化学方程式为。
（4）带有限定条件同分异构体的书写时常用残基法。第一步：确定分子式与官能团。1mlI与足量碳酸氢钠溶液反应产生2ml气体，说明含有2个羧基。又I的相对分子质量比A的多16，A的分子式为，故I的分子式为。第二步：减已知部分。剩下4个碳原子均饱和。第三步：分情况讨论。采取在2个羧基间插入4个饱和碳原子的思路：一C-C—C—C—（1种）；—C—C—C—和1个—（2种）；—C—C—和1个—（1种）；—C—C—和2个—（2种）；—C—和1个—或—（2种）；—C—、1个—和1个—（1种）。共9种。核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为3：1：1的结构简式为。
5.答案：（1）AC
（2）
（3）
（4）
（5）
解析：根据C、D的结构简式，结合B的分子式推知B为，结合已知条件①可知A为；G→I发生亚氨基取代氯原子的反应，则G为；F→C发生酯基的水解反应，推知F为；E→F发生取代反应，则E为。
（1）D与足量氢气反应所得产物中带“*”的为手性碳原子，即产物中含有3个手性碳原子，A错误；由已知信息②及A的结构简式知，应先发生硝化反应，得到对位硝基产物，再发生卤代反应得应，到A，B正确；中的含氧官能团为酮羰基和酯基，C错误；I的分子式为，D正确。
（4）C的分子式为，含有3个不饱和度，分子中只含一个六元碳环，含有2个酯基，用去3个不饱和度；则剩余碳原子均为饱和碳原子，再根据分子中共有5种不同化学环境的氢原子，不含结构，推知符合条件的结构简式为。
6.答案：（1）羧基
（2）
（3）；
（4）16；（或）
（5）
解析：（1）结合H、I的结构和F的分子式可推出F的结构，结合已知信息Ⅱ和F的结构可推出E的结构简式为，E中含氧官能团的名称为羧基。
（2）结合已知信息I和E的结构简式可推出D为，C为，结合A、C的结构和B→C的反应条件可知B为、B发生催化氧化生成，化学方程式是。
（3）F分子中含有CC，反式结构简式为。
（4）①为芳香族化合物，能水解，能发生银镜反应，说明含有苯环、HCOO—；②与NaOH溶液反应时，1ml该物质最多消耗3ml NaOH，说明HCOO—与苯环直接相连，还有一个—OH，也与苯环直接相连；③苯环上具有四个取代基，说明苯环上连有一个HCOO—、一个—OH和两个—。苯环上连有—OH和两个—时，HCOO—的可能位置如下：，符合条件的D的同分异构体有16种。其中核磁共振氢谱显示有四种不同化学环境的氢原子，且峰面积之比为6：2：1：1的有机物为。
（5）先将苯制成苯胺，乙酸制成乙酰氯，然后让苯胺与乙酰氯发生取代反应，便可制备乙酰苯胺，据此设计合成路线。
7.答案：（1）邻硝基甲苯（或2-硝基甲苯）
（2）氧化甲基；还原硝基；取样，加入溶液，若产生气泡则C中含有—COOH
（3）
（4）；取代反应
（5）14
（6）
解析：A发生硝化反应生成B（），B先发还原反应生成，然后硝基发生生氧化反应生成氨基，得到C，C中氨基与盐酸反应生成D，D与NaOH反应生成E，F发生取代反应生成G，G和H（）发生取代反应生成Ebselen。
（1）的名称为邻硝基甲苯或2-硝基甲苯。
（2）由已知信息可知，B→C两步反应中，第一步氧化甲基为羧基，第二步还原硝基为氨基；用溶液可检验—COOH。
（3）对比D、E的结构简式，得出D→E的化学方程式为。
（4）根据分析可知，H的结构简式为；G生成Ebselen的反应类型为取代反应。
（5）若苯环上有1个支链，有2种结构；若苯环上有2个支链，有6种结构；若苯环上有3个支链，有6种结构，共14种。
8.答案：（1）氯原子、羧基
（2）取代反应
（3）
（4）G
（5）4
（6）
（7）
解析：A在作用下，甲基被氧化为羧基，得到B（），B与发生取代反应得到C，C中羰基碳连接的Cl原子在环境中被苯基取代得到D，D中羰基在和乙酸酐的共同作用下生成碳碳双键得到E，E在一定条件下反应生成F，F中的碳碳双键加氢得到G，G与反应得到H（），H脱去HCl得到I（），I中的羰基发生已知（ii）的反应得到目标产物曲舍林。
（1）B中含有氯原子和羧基。
（2）反应③为取代反应。
（3）化合物I的结构简式为。
（4）手性碳原子是指连接有四个不同的基团的碳原子，A~G中，含有手性碳原子的是G。
（5）满足条件的B的同分异构体即苯环上连有两个氯原子和一个羧基，则同分异构体共有4种。
（6）反应⑧的化学方程式为。
9.答案：（1）邻硝基甲苯（或2-硝基甲苯）；硝基、羧基
（2）；
（3）还原反应
（4）
（5）13；
（6）
解析：由E的结构逆推可知C的结构为，甲苯硝化得到A（），A被高锰酸钾氧化得到B（）。
（1）A的化学名称是邻硝基甲苯或2-硝基甲苯。化合物B中所含官能团的名
称为硝基、羧基。
（2）化合物C的结构简式是；氯氮平的分子式为。
（3）E→F第①步反应是硝基转化为氨基，属于加氢去氧的反应，为还原反应。
（4）F→G的反应化学方程式为。
（5）C的同分异构体中，除苯环外，含有1个C、2个O、1个N，还含有一个不饱和度，能发生银镜反应，说明含有醛基（1个C、1个O、1个不饱和度），还剩余1个O、1个N且不含“—O—N—”，还要有氨基，则其可能的结构为苯环上连接和—时，有邻、间、对3种结构，苯环上连接—CHO、—、—OH时，有10种结构，故符合条件的C的同分异构体有13种；其中核磁共振氢谱有4种吸收峰，且峰面积之比为2：2：2：1的同分异构体的结构简式为。
10.答案：（1）一氯乙酸（或氯乙酸）；，浓硫酸、加热
（2）
（3）
（4）8；
（5）
解析：（1）由F的结构简式可知F的名称为一氯乙酸，H→I为酯化反应，其反应试剂及条件为，浓硫酸、加热。
（2）B和氢气发生加成反应生成C，C发生水解反应生成D，D发生氧化反应生成E，根据E的结构简式知，D为，C为。
（3）M发生缩聚催化剂反应的化学方程式为。
（4）化合物Ｎ是E的同系物，比E多一个碳原子，说明N中含有醛基，其
结构可表示为，戊基的同分异构体有8种，所以N的结构有8种。其中核磁共振氢谱峰面积之比为9：2：1的结构简式为。
（5）根据题给信息，甲苯先引入氯原子，再进行合成，具体路线如下：。
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：
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
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
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
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
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
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)
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
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
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
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 ml NaOH，而酚形成的酯则消耗2 ml NaOH
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
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
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
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：