2025届高三化学二轮复习 专题训练 难点突破 有机反应类型与有机反应方程式书写 讲义

2025高考化学二轮复习 难点突破 　　有机反应类型与有机反应方程式书写 课前学习任务 一、必备知识 有机反应类型与重要的有机反应 反应类型 重要的有机反应 取代反应 　烷烃的卤代(以CH4为例): CH4+Cl2CH3Cl+HCl(可继续反应生成CH2Cl2、CHCl3、CCl4) 　丙烯、甲苯在光照条件下分别与氯气发生取代反应: 　CH2CH—CH3+Cl2CH2CH—CH2Cl+HCl、+Cl2+HCl 　苯的取代反应: +Cl2+HCl、+Br2+HBr↑、+HO—NO2+H2O、+HO—SO3H+H2O 　苯环上的定位效应: 　①邻、对位取代基:—R、—OH、—NH2、—OR、—X(Cl、Br、I)等; 　②间位取代基:—NO2、—SO3H、—CHO、—COOH、—COOR 等(为吸电子基) 　卤代烃的水解:CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr 　酯化反应:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O、 +H2O 　酯的水解反应(含皂化反应): 　+3NaOH+ 　二肽水解: 　+H2O 加成反应 　CH2CH2+H2CH3—CH3、CH2CH2+H2OCH3CH2OH、CH≡CH+H2CH2CH2、+3H2 　CH≡CH+Br2CHBrCHBr、CHBrCHBr+Br2CHBr2—CHBr2 　1,3-丁二烯的加成反应: 　CH2CH—CHCH2+Cl2CH2Cl—CHCl—CHCH2(1,2-加成)、 　CH2CH—CHCH2+Cl2CH2Cl—CHCH—CH2Cl(1,4-加成) 消去反应 　醇分子内脱水生成烯烃:C2H5OHCH2CH2↑+H2O 　卤代烃脱HX生成烯烃:CH3CH2Br+NaOHCH2CH2↑+NaBr+H2O 加聚反应 　nCH2CH2􀰷CH2—CH2􀰻、、 缩聚反应 　二元醇与二元羧酸之间的缩聚: 　+nHOCH2CH2OH 　α-羟基酸之间的缩聚: 　+(n-1)H2O 　α-氨基酸之间的缩聚: 　nH2NCH2COOH++ (2n-1)H2O 氧化反应 　催化氧化:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O、CH2CH2+O2 　醛基与银氨溶液的反应: 　CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O 　醛基与新制氢氧化铜的反应: 　CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O 　苯的同系物的氧化(以甲苯为例): 还原反应 　醛基加氢:CH3CHO+H2CH3CH2OH(也是加成反应) 　油脂的氢化反应:不饱和油脂氢化(人造奶油)(也是加成反应) 　+3H2 　硝基还原为氨基: 注意 事项 　(1)有机反应的条件与产物: 　①乙醇在浓硫酸、170 ℃条件下生成乙烯;乙醇在浓硫酸、140 ℃条件下生成乙醚; 　②溴乙烷在氢氧化钠水溶液中加热生成乙醇;溴乙烷在氢氧化钠乙醇溶液中加热生成乙烯。 　(2)易写错的有机化学方程式: 　+CO2+H2O+NaHCO3(注意:产物是NaHCO3,不是Na2CO3) +3NaOH++2H2O 课堂学习任务 练真题 例1　[2023·广东卷节选] 室温下可见光催化合成技术,对于人工模仿自然界、发展有机合成新方法意义重大。一种基于CO、碘代烃类等,合成化合物ⅶ的路线如下(加料顺序、反应条件略): (1)反应②中,化合物ⅲ与无色无味气体y反应,生成化合物ⅳ,原子利用率为100%。y为　　　　　　。  (2)根据化合物ⅴ的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。 序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型 a 　　　  　　　  消去反应 b 　　　  　　　  氧化反应(生成有机产物) (3)关于反应⑤的说法中,不正确的有　　　　。  A.反应过程中,有C—I键和H—O键断裂 B.反应过程中,有CO双键和C—O单键形成 C.反应物ⅰ中,氧原子采取sp3杂化,并且存在手性碳原子 D.CO属于极性分子,分子中存在由p轨道“头碰头”形成的π键 例2　[2023·福建卷节选] 沙格列汀是治疗糖尿病的药物,其关键中间体(F)的合成路线如下: 已知:叔丁氧羰基简写为—Boc; R—COOH+SOCl2RCOCl+HCl↑+SO2↑; RCOCl+R'OHRCOOR'+HCl↑。 (1)A的官能团名称为　 。  (2)水溶性比较:A　　　　B。(填“>”或“<”)  (3)从结构角度分析,Ⅰ中(C2H5)3N能吸收HCl的原因是　 。  (4)Ⅱ的反应类型为　 。  (5)NaBH4是还原剂,D的结构简式为  　(不考虑立体异构)。  (6)Ⅴ的反应方程式为  　。  练模拟 1.[2024·广东佛山一模] Tapentadol是一种新型止痛药物,合成其中间体ⅷ的路线如下: 回答下列问题: (1)化合物ⅰ的分子式为　 ,含有的官能团名称为　　　　　　。  (2)根据化合物ⅲ的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。 序号 反应试剂、条件 反应生成的新物质 反应类型 a 　新制Cu(OH)2、加热 　　　　　  　　 　  b 　　　　 　  　　 　  (3)反应⑤的方程式可表示为ⅲ+ⅵⅶ+Y,化合物Y的化学式为　　　　　　。  2.[2024·广东大湾区一模] 本维莫德是一种天然微生物代谢产物中分离出来的非激素类小分子化合物,在治疗银屑病方面,具有治疗效果好、不良反应小、停药后复发率低等优势。一种合成路线如下: 回答下列问题: (1)化合物A的分子式为　 。  (2)C与乙醇反应的化学方程式:  　。  (3)根据化合物E的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。 序号 结构特征 可反应的试剂 反应生成的新结构 反应类型 a 　　  H2 　　  　　  b —Cl 　　  　　  　　  课后学习任务 1.[2024·湖南长沙一中三模]氨甲环酸片是一种辅助祛斑的药物,结构简式为 ,在水中有一定的溶解度,在乙醇中溶解度不大。其合成方法较多,其中一种合成路线如下: +E 已知:+。 回答下列问题: (1)A+B→C的反应类型是 ,除了产物C,还有一种可能的产物: 。 (2)写出C→D反应的化学方程式: 。 (3)C~F中有手性碳原子的物质是 (填序号)。 (4)过程④反应后加入乙醇的目的是 。 2.[2024·江西吉安模拟]马来酸依那普利是治疗高血压长效药。一种合成路线如下: ·(马来酸依那普利) 回答下列问题: (1)化合物C中苯环上碳原子的2p轨道形成 中心 电子大π键。 (2)D中含氧官能团的名称是 。A的系统命名法名称是 。 (3)1个E分子含 个手性碳原子。在D→E转化中,如果D与的反应看成两步反应,第一步是加成反应;第二步是 (填反应类型)。 (4)写出A→B的化学方程式: 。 3.[2024·广东广州三校联考]有机玻璃()因具有良好的性能而广泛应用于生产生活中。用于合成有机玻璃的流程如图所示,请回答下列问题: 已知:R—CNR—COOH。 (1)C→D的第一次氧化反应条件为 ,D的结构简式为 。 (2)G→H的另一种反应物化学式为 ,D→E的反应类型为 。 (3)E→F的化学方程式为 。 (4)写出F→有机玻璃的化学方程式: 。 4.[2024·广东肇庆模拟]有机化合物ⅶ是一种重要的染料中间体。一种合成ⅶ的路线如下。 (1)根据化合物ⅵ的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。 序号 反应试剂、条件 反应形成的新官能团名称 反应类型 a 氢气/催化剂、加热 加成反应 b 浓硫酸、加热、乙醇 酯基 (2)反应②为取代反应,下列关于反应②的说法中,不正确的是 (选填字母)。 A.有C—O和H—C断裂 B.有C—C和H—O形成 C.推测ⅲ易溶于水 D.生成物ⅳ中,存在p轨道“头碰头”形成的π键 (3)参考上述合成路线,无机及3碳以下有机试剂任选,以为原料合成。基于你的合成路线回答下列问题: a.第一步反应的化学方程式为 。 b.第二步反应的反应类型为 。 c.第三步反应另一种有机反应物的结构简式为 。 5.[2024·重庆荣昌模拟]化合物E是一种化学药物合成的重要中间体。E的一种合成路线如图所示。 已知:Ⅰ.; Ⅱ.R1—CHO+。 回答下列问题: (1)中基态Br原子的核外电子排布式为[Ar] 。 (2)有机物B的结构简式为 ,A→B的反应类型为 。 (3)C→D的化学方程式为 。 答案解析 练真题· 例1　(1)O2或氧气 (2)浓硫酸,加热　　O2、Cu,加热　(或酸性KMnO4溶液　)　(3)CD [解析] (1)反应②中,化合物ⅲ与无色无味气体y反应,生成化合物ⅳ,原子利用率为100%,乙烯在催化剂作用下氧化生成,y为O2或氧气。(2)根据化合物的结构特征,分析预测其可能的化学性质:含有羟基,且与羟基相连的碳的邻位碳上有氢,可在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成;与羟基相连的碳上有氢,可在铜或银催化作用下氧化生成,或酸性KMnO4溶液中氧化生成,见下表: 序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型 a 浓硫酸,加热 消去反应 b 　O2、Cu,加热(或酸性KMnO4溶液) (或) 　氧化反应(生成有机产物) (3)从产物中不存在C—I键和H—O键可以看出,反应过程中,有C—I键和H—O键断裂,故A正确;反应物中不存在CO双键,碘代烷基中碘原子离去与羟基中氢离去,余下的部分结合形成酯基中C—O单键,所以反应过程中,有CO双键和C—O单键形成,故B正确;反应物ⅰ()中,氧原子采取sp3杂化,但与羟基相连的碳有对称轴,其他碳上均有2个H,分子中不存在手性碳原子,故C错误;CO属于极性分子,分子中存在由p轨道“肩并肩”形成的π键,故D错误。 例2　(1)羧基、酰胺基 (2)> (3)(C2H5)3N中N上孤电子对能与H+形成配位键 (4)取代反应 (5) (6)+HCONH2+HCOOC2H5 [解析] A和C2H5OH发生酯化反应生成B,加(Boc)2O发生取代反应生成C,利用NaBH4还原C的反应生成D,D为,D发生消去反应生成E,加入HCONH2发生取代反应生成F。 (1)结合A的结构可知,其官能团为羧基、酰胺基。 (2)A中含有羧基,属于亲水基,B中含有酯基,属于疏水基,故A在水中溶解性大于B。 (3)(C2H5)3N中N原子上有孤电子对,分子显碱性,能和H+形成配位键,从而吸收HCl。 (4)根据分析可知,B→C的反应类型为取代反应。 (6)根据分析可知,E→F的化学方程式为+HCONH2+HCOOC2H5。 模拟练 1.(1)C7H8O2　羟基 (2)　氧化反应　HCN、催化剂　加成反应 (3)H2O [解析] (1)由结构简式可知,化合物ⅰ的分子式为C7H8O2,含有的官能团为羟基。 (2)醛基与新制Cu(OH)2在加热条件下反应生成羧基,故反应生成的新物质为。由反应生成的新物质为可知,化合物ⅲ中的醛基与HCN在催化剂条件下发生加成反应。 (3)ⅲ+ⅵ→ⅶ+Y,化学方程式为++Y,结合物质的结构简式可知,ⅲ和ⅵ发生加成反应生成ⅶ和Y,反应前后原子个数守恒,故Y为H2O。 2.(1)C7H6O4 (2)+C2H5OH+H2O (3)　　加成反应　NaOH水溶液　—OH　取代反应 [解析] (1)由A的结构简式可以得到A的分子式为C7H6O4。 (2)C中含有羧基,可与乙醇发生酯化反应,反应的化学方程式为+C2H5OH +H2O。 (3)E的结构中有官能团氯原子及苯环结构,根据表格中H2的提示,a中结构特征应当为,H2与苯环加成,生成饱和的六元碳环结构,反应类型为加成反应;氯原子可以通过卤代烃的水解反应转化为羟基,可反应的试剂为NaOH水溶液,条件是加热,反应生成的新结构为—OH,反应类型为取代反应。 课后练 1.(1)加成反应　 (2)+NaCN+NaCl　(3)CD　 (4)降低氨甲环酸的溶解度,利于产物析出　 [解析] A与B发生题给已知的加成反应生成C,C的结构简式为,C与NaCN在乙醇存在时发生取代反应生成D,D与H2发生加成反应生成E,E的结构简式为,E在碱性条件下发生水解反应再酸化生成F。 (1)由合成路线分析可知,A→B是成环过程,是不饱和度从高到低的过程,属于加成反应,在加成的过程中, 可能按①+③、②+④的方式反应,这样的加成产物为C(),如果按②+③、①+④的方式反应,则产物为。 (2)C→D的过程是引入氰基的过程,属于取代反应,结合C、D的结构简式和质量守恒,可书写化学方程式。 2.(1)6　6　(2)酯基、羰基　2-苯基乙醇　(3)2 消去反应　(4)+HBr+H2O [解析] 从A到B发生醇与溴化氢的取代反应;B与Mg反应生成格氏试剂C;C与C2H5OOC—COOC2H5反应生成D;在D→E转化中,如果D与的反应看成两步反应,第一步是加成反应即氨基上的H原子加成在羰基的氧原子上生成羟基,第二步反应即醇羟基的消去反应生成碳氮双键;E中碳氮双键与氢气发生加成反应,再与马来酸反应得到马来酸依那普利。 (3)1个E分子含2个手性碳原子,如图用*号表示:。D与的反应可看作两步,第一步:氨基与羰基加成生成羟基;第二步:消去羟基生成氮碳双键。 3.(1)Cu/△　(CH3)2C(OH)COOH (2)HCN　消去反应 (3)+CH3OH+H2O (4) [解析] 由A、C的结构简式对比可知,A发生加成反应生成B,B的结构简式为;G与HCN发生加成反应生成H,H发生水解反应生成D,D发生消去反应生成E,根据E的结构简式可知,D的结构简式为 (CH3)2C(OH)COOH;E和甲醇发生酯化反应生成F,F为,F发生加聚反应生成的有机玻璃为。 (1)C→D第一次氧化是将C中的羟基氧化为醛基,反应条件为Cu/△;结合以上分析可知,D的结构简式为 (CH3)2C(OH)COOH。 (2)根据G、H的结构特点,G→H为加成反应,根据原子守恒规律可知,另一种反应物化学式为HCN;结合以上分析可知,D的结构简式为(CH3)2C(OH)COOH,E的结构简式为,由D转化为E,该反应为消去反应。 (3)E和甲醇发生酯化反应生成的F为,化学方程式为+CH3OH +H2O。 (4)F为,F发生加聚反应生成的有机玻璃为,化学方程式为 。 4.(1)羟基　酯化反应(或取代反应) (2)CD (3)a.+HNO3+H2O　b.还原反应　c.CH3COOH [解析] C7H8的结构简式为,与ⅱ发生取代反应生成ⅲ,进一步发生取代反应生成ⅳ,再发生氧化反应生成ⅴ,继续发生硝化反应生成ⅵ,最后发生还原反应生成ⅶ。 (1)化合物ⅵ中含有酮羰基,能与氢气在催化剂、加热条件下,发生加成反应,加成反应后可生成羟基;ⅵ中羧基与乙醇在浓硫酸、加热条件下会发生酯化反应,生成的新官能团的名称为酯基。 (2)反应②中羧基的C—O断裂,苯环上H—C断裂,形成C—C,同时有水生成,有H—O形成,A、B正确;ⅲ含有羧基,但受烃基结构影响,不易溶于水,C错误;生成物ⅳ中含有 CO和苯环,p轨道形成的π键为“肩并肩”重叠,D错误。 (3)以为原料合成时,先发生硝化反应(参考④)得到硝基,然后发生还原反应(参考⑤)得到氨基,再与乙酸发生取代反应。 a.第一步反应的化学方程式为+HNO3+H2O;b.第二步反应的反应类型为还原反应;c.第三步反应另一种有机反应物的结构简式为CH3COOH。 5.(1)3d104s24p5　 (2)　取代反应 (3)+CH3I+HI [解析] 由有机物的转化关系可知,与发生取代反应生成,则B为;受热生成,C为;一定条件下与一碘甲烷发生取代反应生成,D为;在加热、氢氧化钠作用下与发生已知Ⅱ反应生成。 (1)溴元素的原子序数为35,其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p5。(2)由分析可知,B的结构简式为,A→B的反应为与发生取代反应生成和溴化氢。(3)由分析可知,C→D的反应为一定条件下与一碘甲烷发生取代反应生成和碘化氢,反应的化学方程式为+CH3I+HI。 学科网（北京）股份有限公司 $$