5.2 研究有机化合物的一般方法 第2课时 有机推断（同步讲义）化学沪科版选择性必修3

第五章 有机化合物的合成与研究 5.2.2 有机推断 教学目标 熟练掌握常见官能团的结构、性质及相互转化关系，能准确书写重要反应的化学方程式。 学会分析有机推断中的“题眼”（如反应条件、特征现象、分子式变化、转化关系图），并形成系统的推断思路。 能够准确书写有机物的结构简式、键线式，并能规范写出同分异构体及反应历程。 重点和难点 教学重点： 官能团性质：熟练掌握各类官能团（如-C=C-、-OH、-CHO、-COOH等）的特征化学性质与反应。 反应条件与转化网络：牢记关键反应的特定条件（如催化剂、温度），并构建官能团之间相互转化的知识网络。 题眼信息提取：快速准确地从题干中提取关键信息，如反应类型、现象、分子式、定量关系等。 教学难点： 知识综合运用：将官能团性质、反应机理、结构理论等零散知识整合，解决复杂的综合性问题。 结构简式与同分异构：准确书写与识别有机物的结构简式、键线式，并能快速分析同分异构体。 新信息迁移：在陌生情境下，理解并应用题目提供的新反应、新机理完成推断。 ◆知识点一 有机推断的解题模式、方法和思路 1、有机推断题的解答思维模式： 2、解答有机推断题的常用的解题方法： (1)顺推法：以有机物的结构、性质和实验现象为主线，采用正向思维，得出正确结论。 (2) 逆推法：以有机物结构、性质和实验现象为主线，采用逆向思维，得出正确结论 注意：在有机推断中思路要开阔，打破定势。应该考虑到某有机物可能不止一种官能团，或者只有一种单不止一个官能团。要从链状结构想到环状结构等。突破口也有可能不止一个，更多的是多种突破口的融合，这样疑难问题就可迎刃而解了。 (3)夹击法：从反应物和生成物同时出发，以有机物的结构、性质为主线，推出中间过渡产物，从而解决过程问题并得出正确结论。 (4)分层推理法：依据题意，分层推理，综合结果，得出正确推论。 3、有机推断题的解题思路： 此类试题通常以框图题的形式出现，解题的关键是确定突破口。常见的突破口的确定角度在推断和合成过程中常涉及到下列情况： (1)从有机物的物理特征突破。有机物中各类代表物的颜色、状态、气味、溶解性、密度、熔沸点等往往各有特点，平时留心归纳，可能由此找到解题突破口。例如常温下为气体的烃的含氧衍生物只有甲醛一种。 物理性质 相应物质 常温常压下为气态的物质 1～4个碳原子的烃，CH3Cl、HCHO 密度最小的气态有机物 CH4 易溶于水的有机物 碳原子个数较少的醇、醛、羧酸 难溶于水的有机物 卤代烃、硝基化合物、醚、酯 难溶于水且密度小于水的有机物 所有的烃和酯 难溶于水且密度大于水的有机物 多卤代烃（如CCl4） 有果香味的有机物 低碳酯 (2)以有机物的反应条件作为突破口。有机反应往往具有特定的条件，因此反应的特定条件可以是解题的突破口。具体概括如下： ①注意有机反应条件的重要性。 重要的试剂反应条件有： I、有机反应要在适当的条件下才能发生。书写有机反应式时要正确标明反应条件。 II、反应条件不同，反应类型和反应产物均有可能不同。 A温度不同，反应产物和反应类型不同。如_____________________； B溶剂不同，反应产物和反应类型不同，如_____________________； C催化剂不同，反应产物不同，如_____________________。 D浓度不同，产物不同，如_____________________。 ②重要的综合反应条件： 反应条件 反应类型 催化剂，加热、加压 乙烯水化；乙烯被氧气氧化；油脂的氢化 催化剂、加热 _____________________ _____________________ 苯的硝化、磺化；银镜反应；酯类的水解；糖类的水解；卤代烃的水解 一般加热 醇的卤代；醛基氧化；卤代烃的水解与消去 浓硫酸、加热 _____________________ 稀硫酸、加热 _____________________ NaOH溶液、加热 _____________________ 催化剂 _____________________ 不需外加条件 烯、炔加溴；烯、炔、苯的同系物、醛、酚被酸性高锰酸钾溶液氧化；苯酚的溴代 等 即学即练 染料木素M是极具潜力的癌症预防剂，结构如图。下列关于M的说法错误的是 A．分子式为C15H10O5 B．分子中有3种含氧官能团 C．能发生取代、加成和氧化反应 D．1 mol M与足量溴水反应，最多能消耗 ◆知识点二 有机合成 1．合成方法： ①识别有机物的类别，含何官能团，它与何知识信息有关 ②据现有原料，信息及反应规律，尽可能合理把目标分子分成若干片断,或寻求官能团的引入、转换，保护方法或设法将各片断拼接衍变 ③正逆推，综合比较选择最佳方案 2．合成原则： ①原料价廉，原理正确②路线简捷，便于操作，条件适宜③易于分离，产率高 3．解题思路： ①剖析要合成的物质(目标分子)，选择原料，路线(正向、逆向思维，结合题给信息) ②合理的合成路线由什么基本反应完全，目标分子骨架 ③目标分子中官能团引入 （1）合成原则：原料价廉，原理正确，途径简便，便于操作，条件适宜，易于分离。 （2）思路：将原料与产物的结构进行对比，一比碳干的变化，二比官能团的差异。 ①根据合成过程的反应类型，所带官能团性质及题干中所给的有关知识和信息，审题分析，理顺基本途径。 ②根据所给原料，反应规律，官能团引入、转换等特点找出突破点。 ③综合分析，寻找并设计最佳方案。 掌握正确的思维方法。 有时则要综合运用顺推或逆推的方法导出最佳的合成路线。 (3)方法指导：找解题的“突破口”的一般方法是： a.找已知条件最多的地方，信息量最大的； b.寻找最特殊的——特殊物质、特殊的反应条件、特殊颜色等等； c.特殊的分子式，这种分子式只能有一种结构； d.如果不能直接推断某物质，可以假设几种可能，认真小心去论证，看是否完全符合题意。 4、有机合成的常用方法 (1)官能团的引入： 引入官能团 有关反应 羟基-OH _____________________ 卤素原子（－X） 烃与X2取代,不饱和烃与HX或X2加成，(醇与HX取代) 碳碳双键C=C _____________________ 醛基-CHO _____________________ 羧基-COOH _____________________ _____________________ 酯化反应 其中苯环上引入基团的方法： (2)官能团的消除 ①通过加成消除不饱和键； 如CH2＝CH2 ＋ H2 CH3CH3 ②通过消去或氧化或酯化消除羟基（—OH）； 通过消去、氧化可消除－OH。如CH3CH2OHCH2＝CH2↑ ＋ H2O 、 2CH3CH2OH ＋ O2 2CH3CHO ＋ 2H2O ③通过加成或氧化等消除醛基（—CHO）。 如2CH3CHO ＋ O2 2CH3COOH 、CH3CHO ＋ H2 CH3CH2OH ④通过水解反应消除—COO—。 如CH3COOC2H5＋ H2O CH3COOH ＋ C2H5OH。 (3)官能团的转化 根据合成需要（有时题目信息中会明示某些衍变途径），可进行有机物的官能团转化，以使中间产物向产物递进。常见的有三种方式： ①利用官能团的衍变关系进行衍变，如RCH2OH→醛→羧酸。 ②通过某种化学途径使一个官能团变为两个。 如CH3CH2OH→HOCH2CH2OH。 ③通过某种手段，改变官能团的位置。 (4)官能团的保护 如双键，酚羟基等在转化中的保护。 (5)碳链的增减, 一般会以信息形式给出 ①增长：有机合成中碳链的增长 如信息： 2CH3CH2Br +2Na CH3CH2CH2CH3 +2NaBr 另：常见方式为有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。 ②变短：如烃的裂化，某些烃（如苯的同系物、烯烃）的氧化，羧酸盐脱羧反应等。 O 如 R1CH=CR2 Zn / H2O R1CHO + R2 -C -R3 R3 O3 即学即练 苯乙醛可用于制备工业香料，工业上通过以下途径制备苯乙醛。下列说法正确的是 A．反应①、②和④的原子利用率均为 B．乙烯、苯乙醇、苯乙醛均能因反应而使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色 C．向的硫酸铜溶液中滴加5滴的氢氧化钠溶液，再加入苯乙醛溶液，加热，有砖红色沉淀出现 D．预测可以发生反应 ◆知识点三 官能团与特征反应 ①有机物的官能团和它们的性质： 官能团 性质 碳碳双键 加成（H2、X2、HX、H2O） 氧化（O2、KMnO4）加聚 碳碳叁键 加成（H2、X2、HX、H2O） 氧化（O2、KMnO4）、加聚 苯 取代（X2、HNO3、H2SO4） 加成（H2）、氧化（O2） 卤素原子 水解（NaOH水溶液） 消去（NaOH醇溶液） 醇羟基 取代【活泼金属、HX、分子间脱水、酯化反应】 氧化【铜的催化氧化、燃烧】 消去 酚羟基 取代（浓溴水）、弱酸性、加成（H2） 显色反应（Fe3+） 醛基 加成或还原（H2） 氧化【O2、银氨溶液、新制Cu(OH)2】 羰基 加成或还原（H2） 羧基 酸性、酯化 酯基 水解 (稀H2SO4、NaOH溶液) ②由反应条件确定官能团 ： 反应条件 可能官能团 浓硫酸 ①醇的消去（醇羟基）②酯化反应（含有羟基、羧基） 稀硫酸 ①酯的水解（含有酯基） ②二糖、多糖的水解 NaOH水溶液 ①卤代烃的水解 ②酯的水解 NaOH醇溶液 卤代烃消去（－X） H2、催化剂 加成(碳碳双键、碳碳叁键、醛基、羰基、苯环) O2/Cu、加热 醇羟基 （－CH2OH、－CHOH） Cl2(Br2)/Fe 苯环 Cl2(Br2)/光照 烷烃或苯环上烷烃基 碱石灰/加热 R－COONa ③根据反应物性质确定官能团 : 反应条件 可能官能团 能与NaHCO3反应的 羧基 能与Na2CO3反应的 羧基、酚羟基 能与Na反应的 羧基、酚羟基、醇羟基 与银氨溶液反应产生银镜 醛基 与新制氢氧化铜产生砖红色沉淀 （溶解） 醛基 （羧基） 使溴水褪色 C＝C、C≡C 加溴水产生白色沉淀、遇Fe3+显紫色 酚 A B 氧化 氧化 C A是醇（－CH2OH）或乙烯 ④根据反应类型来推断官能团： 反应类型 可能官能团 加成反应 C＝C、C≡C、－CHO、羰基、苯环 加聚反应 C＝C、C≡C 酯化反应 羟基或羧基 水解反应 －X、酯基、肽键 、多糖等 单一物质能发生缩聚反应 分子中同时含有羟基和羧基或羧基和胺基 ⑤反应类（从特征现象上突破） 反应的试剂 有机物 现象 与溴水反应 (1)烯烃、二烯烃(2)炔烃 溴水褪色，且产物分层 (3)醛 澳水褪色，且产物不分层 (4)苯酚 有白色沉淀生成 与酸性高 锰酸钾反应 (1)烯烃、二烯烃(2)炔烃 (3)苯的同系物(4)醇(5)醛 高锰酸钾溶液均褪色 与金属钠反应 (1)醇 放出气体，反应缓和 (2)苯酚 放出气体，反应速度较快 (3)羧酸 放出气体，反应速度更快 与氢氧化钠 反应 (1)卤代烃 分层消失，生成一种有机物 (2)苯酚 浑浊变澄清 (3)羧酸 无明显现象 (4)酯 分层消失，生成两种有机物 与碳酸氢钠反应 羧酸 放出气体且能使石灰水变浑浊 银氨溶液或 新制氢氧化铜 (1)醛 有银镜或红色沉淀产生 (2)甲酸或甲酸钠 加碱中和后有银镜或红色沉淀产生 (3)甲酸酯 有银镜或红色沉淀生成 (3)从定量关系角度入手 常见式量相同的有机物和无机物，即从特定的量的关系上突破。 物质 试剂 定量关系 烯烃 与X2、HX、H2等加成 1mol碳碳双键＝1molX2（HX、H2） 炔烃 与X2、HX、H2等加成 1mol碳碳三键＝2molX2（HX、H2） 醇 与Na反应 1mol－OH＝1molNa＝0.5molH2 醛 与银氨溶液反应；与新制氢氧化铜反应 1mol－CHO＝2molAg＝1molCu2O 羧酸 与Na2CO3溶液反应 1mol－COOH＝0.5molNa2CO3 羧酸 与醇发生酯化反应 1mol－COOH能与1mol－OH生成1molH2O 即学即练 有机化合物K主要用作杀菌防腐剂，其合成路线如下（部分条件已省略）。 下列说法不正确的是 A．过程①、③和④中均发生取代反应 B．J中最多有16个原子共平面 C．F能被酸性KMnO4氧化是—CH3对苯环影响的结果 D．K的合成过程中进行了官能团的保护 一、有机推断中的关键题眼 [题眼1]这是_____________________。 如：①烷烃的取代；②芳香烃或芳香族化合物侧链烷基的取代；③不饱和烃中烷基的取代。 [题眼2]分别是_____________________。 [题眼3] 或为_____________________。_____________________ [题眼4] 是_____________________； _____________________。此外酯化反应的条件还可以是： [题眼5] 是_____________________。 [题眼6] 或是_____________________。 [题眼7] 是_____________________[题眼8] 或是_____________________。 [题眼9] 或是_____________________。 [题眼10] 是_____________________。 实践应用 PHBV是一种可降解的新型高分子材料，可由M和N在一定条件下合成。下列有关说法错误的是 A．M和N互为同系物 B．M和N均能发生消去反应 C．PHBV属于酯类，不存在对映异构体 D．由M和N生成PHBV的反应为缩聚反应 二、有机推断中常见的推断信息反应 1. RONa+R’X→ROR’+NaX。 2. 3. 4.已知丙二酸二乙酯（CH2(COOC2H5)2）能发生以下反应：   5. 6.已知：①同一个碳原子上接两个或三个羟基的有机物分子结构不稳定，会发生变化，如： ②某些醇或酚可以与碳酸酯反应生成聚碳酸酯，如： 7.已知： ②烷基化反应：； ③ ④酰基化反应：。 8.已知：i．共轭二烯烃（如异戊二烯）与含有碳碳叁键的有机物作用时能形成环状化合物： ii． 9.已知： ②RCOOR’+R”OHRCOOR”+R-OH。 10.已知：Ⅰ． Al +RCl R +HCl Ⅱ． CH2Cl + R’CHCHO R’’ 催化剂PTC CH2 + HCl CCHO R’ R’’ 注：以上反应中R、R’、R’’均表示烃基 11. 12.已知烯烃能发生如下的反应 13. 14.已知： 15.已知： 16.已知： 17.已知： ② 18.丙二酸二乙酯[CH2(COOC2H5)2]分子中受相邻2个羰基影响的—CH2—基团中的H原子易被RX、RCOX中R—、RCO—取代。 19.已知苯胺（）进行氯化或溴化反应都直接生成2，4，6—三卤苯胺，很难使反应停留在一氯代或一溴代的阶段。 20.已知： HCN/OH— H2O/H+ OH RCHO R-CH-CN R-CH-COOH OH 21.已知：RCN在酸性条件下发生水解反应： RCN RCOOH 22.已知： （1） （2） 23.已知：①—CH2CN—CH2COONa +NH3 ②—C(OH)3 —COOH+H2O 24.已知： 25.已知：(1) R-CH2-Cl+NaCNR-CH2-CN +NaCl (2) R-CH2-CN +NaOH +H2OR-CH2-COONa +NH3 26.已知：（1）不饱和碳上的氢可与1，3-丁二烯发生1，4加成。如： CH2=CH2 + CH2=CH—CH=CH2 O （2） 27.钯催化偶联反应可表示为：R-X + CH2=CH-R’R-CH=CH-R’ + HX。 28.已知： 29. 实践应用 苯氧布洛芬钙 H[()]是一种优良的抗炎解热镇痛药，其合成路线如下(有些反应条件已略，Ph代表苯基，例如苯酚可写为PhOH)： 请回答下列问题： (1)A中含氧官能团的名称为_____________________。 (2)C的分子式为_____________________。 (3)碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳原子称为手性碳原子。请在D的结构简式上用星号(*)标出其中的手性碳原子：_____________________。 (4)写出D到E的反应方程式(请注明反应条件)：_____________________。 (5)反应①~⑦中属于加成反应的是_____________________(填序号)。 (6)具有芳香性，且能够发生银镜反应的A的同分异构体有_____________________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为的结构简式为_____________________。 考点一 根据标志物反应条件的有机推断 【例1】我国科学家成功使用为主要原料合成了可降解高分子材料，下图是利用稀土作催化剂的反应原理，有关说法错误的是 A．反应①有键的断裂 B．反应②是一个加成反应 C．C中碳原子有2种杂化方式 D．D降解后生成单体C 【变式1-1】 化合物Q的合成路线如下，下列说法错误的是 A．反应①为加成反应 B．反应②中有生成 C．不能用溴的四氯化碳溶液鉴别P和Q D．P、Q中采取杂化的原子只有C原子 【变式1-2】涤纶是一种广泛使用的合成纤维，因其优良的性能如耐磨性好等特点，在服装等领域得到了广泛应用，下面是以对二甲苯和乙烯为原料合成涤纶的流程图。 (1)写出中间产物A的结构简式_____________________。 (2)写出合成涤纶的化学方程式_____________________。 考点二 有机推断中的保护基团问题 【例2】 将直接氧化能得到吗？若不能，如何得到？_____________________ 【变式2-1】 请以1-丁醇和甲酸为原料，设计合成的合成路线_____________________，无机试剂自选。 【变式2-2】由怎样转变为？_____________________ 基础达标 1．生活因有机而多姿多彩，化合物M是合成镇静类药物氯硝西泮(N)的关键前体，制取N的部分流程如下。下列说法错误的是 A．Q分子中含有2种含氧官能团 B．从M到Q的反应为取代反应 C．Q分子中所有原子可能在同一平面 D．P→M引入硝基时需要“一系列反应Ⅰ”的目的是防止氨基被氧化 2．羰基化合物与高价碘(Ⅲ)试剂发生交叉偶联反应，并伴随着副产物生成。一定条件下，转化表示为，部分反应机理如图。[Phen为邻二氮菲()，简写为]。 下列说法错误的是 A．和互为同分异构体 B．生成过程中，起催化作用的是 C．该反应条件下，的稳定性高于 D．过程Ⅱ中，碘元素被还原 3．化合物A在一定条件下可转变为酚E及少量副产物，该反应的主要途径如图。下列说法错误的是 A．为该反应的催化剂 B．化合物A的一溴代物有6种 C．步骤III，苯基迁移能力弱于甲基 D．化合物与溴水反应时最多消耗 4．有机物托品酮的合成路线如图(Me为甲基)。下列叙述正确的是 A．托品酮分子中不含手性碳原子 B．生成D的反应过程涉及加成反应和消去反应 C．1mol A与足量银氨溶液反应最多生成2mol Ag D．利用该反应机理制备和的原料相同 5．冠醚分子可识别，实现卤水中的萃取，其合成方法如下。下列说法正确的是 A．X与Y之间可以发生取代、缩聚、加成反应 B．Z与足量H2加成后所得产物，其一氯代物有4种 C．与Z通过弱配位键相结合 D．Z可以识别Li+、Na+、K+、Cs+等碱金属离子，形成类似于R的结构 综合应用 6．碘苯与氨基钠制备苯胺的反应机理如下。已知：中碳原子均为杂化，电子结构为。 下列说法错误的是 A．步骤①是与苯环上作用 B．碱性： C．三键键长： D．可在步骤③中用反应得到 7．某药物的合成中有以下反应过程。下列说法正确的是 A．A→B过程中丙酮是催化剂 B．B物质有6种官能团 C．B→C过程中需控制条件降低NaClO的氧化性 D．C物质不能发生羟醛缩合反应 8．吉瑞替尼是一种针对特定基因突变的靶向治疗药物，主要用于治疗携带突变的复发或难治性急性髓系白血病成人患者。其结构如图。下列有关说法正确的是 A．吉瑞替尼分子式 B．该分子中含有2个手性碳 C．1 mol吉瑞替尼最多可以与7 mol H2反应 D．该分子既可以与HCl反应，又可以与溶液反应 9．曲美托嗪是一种抗焦虑药，合成路线如下所示，下列说法正确的是 A．曲美托嗪分子式为C14H11O5N B．苯酚和在条件①下反应得到苯甲醚 C．化合物Ⅱ中，sp3杂化的碳原子数为4 D．化合物I和Ⅱ互为同系物 10．烃基卤化镁也称格氏试剂，能够与羰基等发生格氏反应： 下列转化不能通过格氏反应实现的是(格式试剂可根据需要任选) A．甲醛转化为正丁醇 B．乙醛转化为乙醇 C．丙酮转化为叔丁醇 D．二氧化碳转化为乙酸 拓展培优 11．化合物能用于高性能光学树脂的合成，可由化合物与物质()在一定条件下反应制得，过程如下： 请回答： (1)物质的分子式为_____________________。 (2)中官能团的名称是碳溴键、碳碳双键和_____________________。 (3)该反应的反应类型是_____________________。 (4)乙醇与物质在一定条件下也能发生相似的反应，写出反应的化学方程式_____________________。 12．由一氯乙烷合成乙二醇的线路如下： (1)反应①发生消去反应，写出该反应的化学方程式_____________________。 (2)反应②选用的无机试剂为_____________________。 (3)反应③的化学方程式是_____________________。 13．2，5-二羟基对苯二甲酸(DHTA)是一种重要的化工原料，广泛用于合成高性能有机颜料及光敏聚合物；作为钠离子电池的正、负电极材料也表现出优异的性能。利用生物质资源合成的路线如下： 已知： 回答下列问题： (1)的反应类型为_____________________。 (2)的化学方程式为_____________________。 14．化合物Ⅰ是一种新型杀菌剂，广泛应用于谷物病虫害的防治。以下为化合物Ⅰ的简化部分条件的合成路线。 已知：①(R为烃基，W为卤族元素)； ②。 回答下列问题： (1)A的系统名称是_____________________。 (2)F所含官能团的名称为_____________________。 (3)C的结构简式为_____________________。 (4)F→G反应的化学方程式为_____________________；G→H的反应类型为_____________________。 (5)H与M反应生成Ⅰ的过程中有HCl生成，则M的结构简式为_____________________。 (6)L是F的同系物，且相对分子质量比F少14，则L的同分异构体中，同时满足下列条件的共有_____________________种。 ①含有手性碳原子 ②能发生银镜反应 ③含苯环且苯环上只有一个取代基 (7)E→F过程发生一系列反应，如下图所示，其中Y为加成反应产物，Y在酸性条件下水解的产物除F外，还有有机物Z和盐类物质(已略去)，则X和Z的结构简式分别为_____________________、_____________________。 15．药物Ⅰ的一种合成路线如下： 其中G为，回答下列问题： (1)A的化学名称为_____________________。 (2)B→C反应类型为_____________________。 (3)D的结构简式为_____________________。 (4)E的同分异构体X，符合条件：①含有两个苯环；②核磁共振氢谱有2组峰且峰面积之比为。X的结构简式为_____________________。(写出一种即可)。 (5)G中所含有的官能团名称为_____________________。 (6)E→F的反应方程式为_____________________。 (7)比照上图合成Ⅰ的路线信息，从出发，辅之以为原料(无机试剂任选)，设计合成的路线_____________________。已知：①羧基在催化氢化条件下不被还原；②。 16．尼群地平（Ⅰ）是一种用于治疗冠心病及高血压的药物，其合成路线如下： 已知：① ② ③ 回答下列问题： (1)A→B的反应类型为_____________________。 (2)C的结构简式为_____________________。 (3)1中含氧官能团的名称为_____________________。 (4)E→F的化学方程式为_____________________。 (5)H的同分异构体中，只有-CHO和两种官能团且无环状结构的共有_____________________种(不考虑立体异构)。 (6)参照上述合成路线，完成某药物中间体的合成路线，其中M和N的结构简式分别为_____________________和_____________________。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第五章 有机化合物的合成与研究 5.2.2 有机推断 教学目标 熟练掌握常见官能团的结构、性质及相互转化关系，能准确书写重要反应的化学方程式。 学会分析有机推断中的“题眼”（如反应条件、特征现象、分子式变化、转化关系图），并形成系统的推断思路。 能够准确书写有机物的结构简式、键线式，并能规范写出同分异构体及反应历程。 重点和难点 教学重点： 官能团性质：熟练掌握各类官能团（如-C=C-、-OH、-CHO、-COOH等）的特征化学性质与反应。 反应条件与转化网络：牢记关键反应的特定条件（如催化剂、温度），并构建官能团之间相互转化的知识网络。 题眼信息提取：快速准确地从题干中提取关键信息，如反应类型、现象、分子式、定量关系等。 教学难点： 知识综合运用：将官能团性质、反应机理、结构理论等零散知识整合，解决复杂的综合性问题。 结构简式与同分异构：准确书写与识别有机物的结构简式、键线式，并能快速分析同分异构体。 新信息迁移：在陌生情境下，理解并应用题目提供的新反应、新机理完成推断。 ◆知识点一 有机推断的解题模式、方法和思路 1、有机推断题的解答思维模式： 2、解答有机推断题的常用的解题方法： (1)顺推法：以有机物的结构、性质和实验现象为主线，采用正向思维，得出正确结论。 (2) 逆推法：以有机物结构、性质和实验现象为主线，采用逆向思维，得出正确结论 注意：在有机推断中思路要开阔，打破定势。应该考虑到某有机物可能不止一种官能团，或者只有一种单不止一个官能团。要从链状结构想到环状结构等。突破口也有可能不止一个，更多的是多种突破口的融合，这样疑难问题就可迎刃而解了。 (3)夹击法：从反应物和生成物同时出发，以有机物的结构、性质为主线，推出中间过渡产物，从而解决过程问题并得出正确结论。 (4)分层推理法：依据题意，分层推理，综合结果，得出正确推论。 3、有机推断题的解题思路： 此类试题通常以框图题的形式出现，解题的关键是确定突破口。常见的突破口的确定角度在推断和合成过程中常涉及到下列情况： (1)从有机物的物理特征突破。有机物中各类代表物的颜色、状态、气味、溶解性、密度、熔沸点等往往各有特点，平时留心归纳，可能由此找到解题突破口。例如常温下为气体的烃的含氧衍生物只有甲醛一种。 物理性质 相应物质 常温常压下为气态的物质 1～4个碳原子的烃，CH3Cl、HCHO 密度最小的气态有机物 CH4 易溶于水的有机物 碳原子个数较少的醇、醛、羧酸 难溶于水的有机物 卤代烃、硝基化合物、醚、酯 难溶于水且密度小于水的有机物 所有的烃和酯 难溶于水且密度大于水的有机物 多卤代烃（如CCl4） 有果香味的有机物 低碳酯 (2)以有机物的反应条件作为突破口。有机反应往往具有特定的条件，因此反应的特定条件可以是解题的突破口。具体概括如下： ①注意有机反应条件的重要性。 重要的试剂反应条件有： I、有机反应要在适当的条件下才能发生。书写有机反应式时要正确标明反应条件。 II、反应条件不同，反应类型和反应产物均有可能不同。 A温度不同，反应产物和反应类型不同。如乙醇与浓硫酸共热； B溶剂不同，反应产物和反应类型不同，如溴乙烷与NaOH共热在水和醇作溶剂时； C催化剂不同，反应产物不同，如甲苯与氯气在光照或加Fe时；乙醇的燃烧与催化氧化。 D浓度不同，产物不同，如蔗糖在稀硫酸作用下水解得葡萄糖；在浓硫酸作用下发生炭化。 ②重要的综合反应条件： 反应条件 反应类型 催化剂，加热、加压 乙烯水化；乙烯被氧气氧化；油脂的氢化 催化剂、加热 乙烯、乙炔与氢气加成；乙炔与HCl加成；醇去氢氧化 水浴加热 苯的硝化、磺化；银镜反应；酯类的水解；糖类的水解；卤代烃的水解 一般加热 醇的卤代；醛基氧化；卤代烃的水解与消去 浓硫酸、加热 乙醇脱水反应（分子内和分子间）；硝化、酯化反应 稀硫酸、加热 酯的水解；、糖类的水解；蛋白质的水解 NaOH溶液、加热 酯的水解（皂化） 催化剂 苯的溴代；乙醛被空气氧化；加聚反应；葡萄糖制乙醇 不需外加条件 烯、炔加溴；烯、炔、苯的同系物、醛、酚被酸性高锰酸钾溶液氧化；苯酚的溴代 等 即学即练 染料木素M是极具潜力的癌症预防剂，结构如图。下列关于M的说法错误的是 A．分子式为C15H10O5 B．分子中有3种含氧官能团 C．能发生取代、加成和氧化反应 D．1 mol M与足量溴水反应，最多能消耗 【答案】D 【解析】A．根据结构分析，染料木素含15个C、10个H（含骨架及羟基H），O为5（3个羟基、1个羰基、1个醚键O），分子式应为C15H10O5，A正确； B．分子中含氧官能团为酚羟基（-OH）、羰基（C=O）和醚键（-O-），共3种，B正确； C．酚羟基可发生取代反应（如与溴水取代），苯环和双键可发生加成反应，酚羟基和双键可发生氧化反应，C正确； D．酚羟基邻对位与溴水取代：B环4-羟基邻位（2个位置）取代2mol Br2，A环二羟基邻位（2个位置）取代2mol Br2，另外碳碳双键能和单质溴发生加成反应，所以最多消耗单质溴5mol，D错误； 故选D。 ◆知识点二 有机合成 1．合成方法： ①识别有机物的类别，含何官能团，它与何知识信息有关 ②据现有原料，信息及反应规律，尽可能合理把目标分子分成若干片断,或寻求官能团的引入、转换，保护方法或设法将各片断拼接衍变 ③正逆推，综合比较选择最佳方案 2．合成原则： ①原料价廉，原理正确②路线简捷，便于操作，条件适宜③易于分离，产率高 3．解题思路： ①剖析要合成的物质(目标分子)，选择原料，路线(正向、逆向思维，结合题给信息) ②合理的合成路线由什么基本反应完全，目标分子骨架 ③目标分子中官能团引入 （1）合成原则：原料价廉，原理正确，途径简便，便于操作，条件适宜，易于分离。 （2）思路：将原料与产物的结构进行对比，一比碳干的变化，二比官能团的差异。 ①根据合成过程的反应类型，所带官能团性质及题干中所给的有关知识和信息，审题分析，理顺基本途径。 ②根据所给原料，反应规律，官能团引入、转换等特点找出突破点。 ③综合分析，寻找并设计最佳方案。 掌握正确的思维方法。 有时则要综合运用顺推或逆推的方法导出最佳的合成路线。 (3)方法指导：找解题的“突破口”的一般方法是： a.找已知条件最多的地方，信息量最大的； b.寻找最特殊的——特殊物质、特殊的反应条件、特殊颜色等等； c.特殊的分子式，这种分子式只能有一种结构； d.如果不能直接推断某物质，可以假设几种可能，认真小心去论证，看是否完全符合题意。 4、有机合成的常用方法 (1)官能团的引入： 引入官能团 有关反应 羟基-OH 烯烃与水加成,醛/酮加氢,卤代烃水解,酯的水解,葡萄糖分解 卤素原子（－X） 烃与X2取代,不饱和烃与HX或X2加成，(醇与HX取代) 碳碳双键C=C 某些醇或卤代烃的消去，炔烃加氢 醛基-CHO 某些醇(－CH2OH)氧化,烯氧化,糖类水解，（炔水化） 羧基-COOH 醛氧化, 酯酸性水解, 羧酸盐酸化，(苯的同系物被强氧化剂氧化) 酯基-COO- 酯化反应 其中苯环上引入基团的方法： (2)官能团的消除 ①通过加成消除不饱和键； 如CH2＝CH2 ＋ H2 CH3CH3 ②通过消去或氧化或酯化消除羟基（—OH）； 通过消去、氧化可消除－OH。如CH3CH2OHCH2＝CH2↑ ＋ H2O 、 2CH3CH2OH ＋ O2 2CH3CHO ＋ 2H2O ③通过加成或氧化等消除醛基（—CHO）。 如2CH3CHO ＋ O2 2CH3COOH 、CH3CHO ＋ H2 CH3CH2OH ④通过水解反应消除—COO—。 如CH3COOC2H5＋ H2O CH3COOH ＋ C2H5OH。 (3)官能团的转化 根据合成需要（有时题目信息中会明示某些衍变途径），可进行有机物的官能团转化，以使中间产物向产物递进。常见的有三种方式： ①利用官能团的衍变关系进行衍变，如RCH2OH→醛→羧酸。 ②通过某种化学途径使一个官能团变为两个。 如CH3CH2OH→HOCH2CH2OH。 ③通过某种手段，改变官能团的位置。 (4)官能团的保护 如双键，酚羟基等在转化中的保护。 (5)碳链的增减, 一般会以信息形式给出 ①增长：有机合成中碳链的增长 如信息： 2CH3CH2Br +2Na CH3CH2CH2CH3 +2NaBr 另：常见方式为有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。 ②变短：如烃的裂化，某些烃（如苯的同系物、烯烃）的氧化，羧酸盐脱羧反应等。 O 如 R1CH=CR2 Zn / H2O R1CHO + R2 -C -R3 R3 O3 即学即练 苯乙醛可用于制备工业香料，工业上通过以下途径制备苯乙醛。下列说法正确的是 A．反应①、②和④的原子利用率均为 B．乙烯、苯乙醇、苯乙醛均能因反应而使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色 C．向的硫酸铜溶液中滴加5滴的氢氧化钠溶液，再加入苯乙醛溶液，加热，有砖红色沉淀出现 D．预测可以发生反应 【答案】D 【分析】乙烯在催化剂的存在下，可以被氧气直接氧化为环氧乙烷，也可以先与Cl2、H2O发生反应生成ClCH2CH2OH，再生成环氧乙烷，环氧乙烷与苯反应生成苯乙醇，苯乙醇发生醇的催化氧化生成苯乙醛。 【解析】A．反应①为乙烯氧化生成环氧乙烷（原子利用率100%），反应②为乙烯与Cl2、H2O反应生成ClCH2CH2OH，该反应会生成副产物HCl（原子利用率<100%），反应④为环氧乙烷与苯的加成反应（原子利用率100%），故反应②原子利用率不为100%，A错误； B．乙烯含碳碳双键，可与溴水加成、被酸性高锰酸钾氧化而褪色；苯乙醇含醇羟基，可被酸性高锰酸钾氧化褪色，但与溴水不反应（无碳碳双键且苯环不与溴水取代）；苯乙醛含醛基，可被酸性高锰酸钾氧化、与溴水发生氧化还原反应褪色，但苯乙醇不能使溴水褪色，B错误； C．新制Cu(OH)2需在碱性条件下与醛反应，题中NaOH仅5滴，量远不足（硫酸铜过量），无法形成碱性环境，不能生成砖红色沉淀，C错误； D．反应④为环氧乙烷与苯在AlCl3催化下开环加成生成苯乙醇，D选项中反应物与环氧乙烷相似，类比可知在AlCl3催化下可发生类似开环反应，苯环进攻环氧环生成目标产物，D正确； 故答案为：D。 ◆知识点三 官能团与特征反应 ①有机物的官能团和它们的性质： 官能团 性质 碳碳双键 加成（H2、X2、HX、H2O） 氧化（O2、KMnO4）加聚 碳碳叁键 加成（H2、X2、HX、H2O） 氧化（O2、KMnO4）、加聚 苯 取代（X2、HNO3、H2SO4） 加成（H2）、氧化（O2） 卤素原子 水解（NaOH水溶液） 消去（NaOH醇溶液） 醇羟基 取代【活泼金属、HX、分子间脱水、酯化反应】 氧化【铜的催化氧化、燃烧】 消去 酚羟基 取代（浓溴水）、弱酸性、加成（H2） 显色反应（Fe3+） 醛基 加成或还原（H2） 氧化【O2、银氨溶液、新制Cu(OH)2】 羰基 加成或还原（H2） 羧基 酸性、酯化 酯基 水解 (稀H2SO4、NaOH溶液) ②由反应条件确定官能团 ： 反应条件 可能官能团 浓硫酸 ①醇的消去（醇羟基）②酯化反应（含有羟基、羧基） 稀硫酸 ①酯的水解（含有酯基） ②二糖、多糖的水解 NaOH水溶液 ①卤代烃的水解 ②酯的水解 NaOH醇溶液 卤代烃消去（－X） H2、催化剂 加成(碳碳双键、碳碳叁键、醛基、羰基、苯环) O2/Cu、加热 醇羟基 （－CH2OH、－CHOH） Cl2(Br2)/Fe 苯环 Cl2(Br2)/光照 烷烃或苯环上烷烃基 碱石灰/加热 R－COONa ③根据反应物性质确定官能团 : 反应条件 可能官能团 能与NaHCO3反应的 羧基 能与Na2CO3反应的 羧基、酚羟基 能与Na反应的 羧基、酚羟基、醇羟基 与银氨溶液反应产生银镜 醛基 与新制氢氧化铜产生砖红色沉淀 （溶解） 醛基 （羧基） 使溴水褪色 C＝C、C≡C 加溴水产生白色沉淀、遇Fe3+显紫色 酚 A B 氧化 氧化 C A是醇（－CH2OH）或乙烯 ④根据反应类型来推断官能团： 反应类型 可能官能团 加成反应 C＝C、C≡C、－CHO、羰基、苯环 加聚反应 C＝C、C≡C 酯化反应 羟基或羧基 水解反应 －X、酯基、肽键 、多糖等 单一物质能发生缩聚反应 分子中同时含有羟基和羧基或羧基和胺基 ⑤反应类（从特征现象上突破） 反应的试剂 有机物 现象 与溴水反应 (1)烯烃、二烯烃(2)炔烃 溴水褪色，且产物分层 (3)醛 澳水褪色，且产物不分层 (4)苯酚 有白色沉淀生成 与酸性高 锰酸钾反应 (1)烯烃、二烯烃(2)炔烃 (3)苯的同系物(4)醇(5)醛 高锰酸钾溶液均褪色 与金属钠反应 (1)醇 放出气体，反应缓和 (2)苯酚 放出气体，反应速度较快 (3)羧酸 放出气体，反应速度更快 与氢氧化钠 反应 (1)卤代烃 分层消失，生成一种有机物 (2)苯酚 浑浊变澄清 (3)羧酸 无明显现象 (4)酯 分层消失，生成两种有机物 与碳酸氢钠反应 羧酸 放出气体且能使石灰水变浑浊 银氨溶液或 新制氢氧化铜 (1)醛 有银镜或红色沉淀产生 (2)甲酸或甲酸钠 加碱中和后有银镜或红色沉淀产生 (3)甲酸酯 有银镜或红色沉淀生成 (3)从定量关系角度入手 常见式量相同的有机物和无机物，即从特定的量的关系上突破。 物质 试剂 定量关系 烯烃 与X2、HX、H2等加成 1mol碳碳双键＝1molX2（HX、H2） 炔烃 与X2、HX、H2等加成 1mol碳碳三键＝2molX2（HX、H2） 醇 与Na反应 1mol－OH＝1molNa＝0.5molH2 醛 与银氨溶液反应；与新制氢氧化铜反应 1mol－CHO＝2molAg＝1molCu2O 羧酸 与Na2CO3溶液反应 1mol－COOH＝0.5molNa2CO3 羧酸 与醇发生酯化反应 1mol－COOH能与1mol－OH生成1molH2O 即学即练 有机化合物K主要用作杀菌防腐剂，其合成路线如下（部分条件已省略）。 下列说法不正确的是 A．过程①、③和④中均发生取代反应 B．J中最多有16个原子共平面 C．F能被酸性KMnO4氧化是—CH3对苯环影响的结果 D．K的合成过程中进行了官能团的保护 【答案】C 【分析】过程①中，甲基取代了酚羟基上的氢。过程②中，与苯环相连的甲基被氧化，得到羧基。过程③中，与氧原子相连的甲基被氢取代，恢复了酚羟基。过程④中，羧基与甲醇发生酯化反应（取代反应），形成酯基。 【解析】A．过程①、③和④中均发生取代反应，A正确； B．苯环平面和羰基平面（）可能共面，再加上两个—OH中氢原子也能共面，故所有原子（共16个）都可共平面，B正确； C．F能被酸性KMnO4氧化是苯环对—CH3影响的结果，C错误； D．酚羟基易被氧化，为避免酚羟基在过程②中被氧化，先在过程①中将酚羟基转化为—OCH3结构，又在过程③中将—OCH3复原为酚羟基，D正确； 故选C。 一、有机推断中的关键题眼 [题眼1]这是烷烃和烷基中的氢被取代的反应条件。 如：①烷烃的取代；②芳香烃或芳香族化合物侧链烷基的取代；③不饱和烃中烷基的取代。 [题眼2]分别是乙醇脱水生成乙烯和乙醚的反应条件。 [题眼3] 或为不饱和键加氢反应的条件，包括：C=C、C=O、C≡C的加成。 [题眼4] 是①醇消去H2O生成烯烃或炔烃；②醇分子间脱水生成醚的反应； ③酯化反应的反应条件。此外酯化反应的条件还可以是： [题眼5] 是①卤代烃水解生成醇；②酯类水解反应的条件。 [题眼6] 或是卤代烃消去HX生成不饱和烃的反应条件。 [题眼7] 是①酯类水解（包括油脂的酸性水解）；②糖类的水解（包括淀粉水解）的反应条件。 [题眼8] 或是醇氧化的条件。 [题眼9] 或是不饱和烃加成反应的条件。 [题眼10] 是苯的同系物侧链氧化的反应条件（侧链烃基被氧化成-COOH）。 实践应用 PHBV是一种可降解的新型高分子材料，可由M和N在一定条件下合成。下列有关说法错误的是 A．M和N互为同系物 B．M和N均能发生消去反应 C．PHBV属于酯类，不存在对映异构体 D．由M和N生成PHBV的反应为缩聚反应 【答案】C 【解析】A．M和N均为含1个羧基和1个羟基的羟基酸，官能团种类和数目相同，分子组成相差1个CH2，结构相似，互为同系物，A正确； B．M和N均含羟基，且羟基所连碳原子的邻位碳原子上有氢原子，满足消去反应条件，均能发生消去反应，B正确； C．PHBV含酯基，属于酯类；其重复单元中含连接四个不同基团的手性碳原子，存在对映异构体，C错误； D．M和N均含羧基和羟基，通过脱水缩合形成酯键生成高分子PHBV，同时生成小分子水，反应为缩聚反应，D正确； 故选C。 二、有机推断中常见的推断信息反应 1. RONa+R’X→ROR’+NaX。 2. 3. 4.已知丙二酸二乙酯（CH2(COOC2H5)2）能发生以下反应：   5. 6.已知：①同一个碳原子上接两个或三个羟基的有机物分子结构不稳定，会发生变化，如： ②某些醇或酚可以与碳酸酯反应生成聚碳酸酯，如： 7.已知： ②烷基化反应：； ③ ④酰基化反应：。 8.已知：i．共轭二烯烃（如异戊二烯）与含有碳碳叁键的有机物作用时能形成环状化合物： ii． 9.已知： ②RCOOR’+R”OHRCOOR”+R-OH。 10.已知：Ⅰ． Al +RCl R +HCl Ⅱ． CH2Cl + R’CHCHO R’’ 催化剂PTC CH2 + HCl CCHO R’ R’’ 注：以上反应中R、R’、R’’均表示烃基 11. 12.已知烯烃能发生如下的反应 13. 14.已知： 15.已知： 16.已知： 17.已知： ② 18.丙二酸二乙酯[CH2(COOC2H5)2]分子中受相邻2个羰基影响的—CH2—基团中的H原子易被RX、RCOX中R—、RCO—取代。 19.已知苯胺（）进行氯化或溴化反应都直接生成2，4，6—三卤苯胺，很难使反应停留在一氯代或一溴代的阶段。 20.已知： HCN/OH— H2O/H+ OH RCHO R-CH-CN R-CH-COOH OH 21.已知：RCN在酸性条件下发生水解反应： RCN RCOOH 22.已知： （1） （2） 23.已知：①—CH2CN—CH2COONa +NH3 ②—C(OH)3 —COOH+H2O 24.已知： 25.已知：(1) R-CH2-Cl+NaCNR-CH2-CN +NaCl (2) R-CH2-CN +NaOH +H2OR-CH2-COONa +NH3 26.已知：（1）不饱和碳上的氢可与1，3-丁二烯发生1，4加成。如： CH2=CH2 + CH2=CH—CH=CH2 O （2） 27.钯催化偶联反应可表示为：R-X + CH2=CH-R’R-CH=CH-R’ + HX。 28.已知： 29. 实践应用 苯氧布洛芬钙 H[()]是一种优良的抗炎解热镇痛药，其合成路线如下(有些反应条件已略，Ph代表苯基，例如苯酚可写为PhOH)： 请回答下列问题： (1)A中含氧官能团的名称为 。 (2)C的分子式为 。 (3)碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳原子称为手性碳原子。请在D的结构简式上用星号(*)标出其中的手性碳原子： 。 (4)写出D到E的反应方程式(请注明反应条件)： 。 (5)反应①~⑦中属于加成反应的是 (填序号)。 (6)具有芳香性，且能够发生银镜反应的A的同分异构体有 种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为的结构简式为 。 【答案】(1)酮羰基 (2) (3) (4) (5)③⑥ (6) 4 【分析】A与Br2发生苯环上的取代反应生成B，B与PhOK发生取代反应生成C，C与HCN发生加成反应生成D，D发生消去反应生成E，E与水在酸性条件下发生取代反应生成F，F与氢气加成生成G，G与Ca(OH)2发生酸碱中和反应生成H。 【解析】（1）根据A的结构，其含氧官能团名称为酮羰基； （2）根据C的结构简式，其分子式为C14H12O2； （3） 手性碳为连接4个不同基团的sp3碳原子，则D分子中的手性碳为：； （4） D→E为羟基的消去反应，化学方程式为：； （5）根据分析，属于加成反应的是③⑥； （6） ①A的分子式为：C8H8O，其同分异构体要求具有芳香性，说明含有苯环，且能够发生银镜反应，说明含醛基，其结构简式有以下4种，、、、； ②其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为的结构简式为：。 考点一 根据标志物反应条件的有机推断 【例1】我国科学家成功使用为主要原料合成了可降解高分子材料，下图是利用稀土作催化剂的反应原理，有关说法错误的是 A．反应①有键的断裂 B．反应②是一个加成反应 C．C中碳原子有2种杂化方式 D．D降解后生成单体C 【答案】D 【解析】A．反应①中A为丙烯（CH2=CH-CH3），含有碳碳双键（1个σ键和1个π键），在O2/Ag催化下发生环氧化反应生成B，此过程中双键的π键断裂形成σ键（C-O），A正确； B．反应②B与CO2在催化剂作用下开环加成生成C，属于加成反应，B正确； C．C中饱和碳原子为sp3杂化，羰基碳为sp2杂化，共2种杂化方式，C正确； D．D为高分子化合物，链节含酯基，降解时酯键水解断裂，生成HO-CH2-CH(CH3)-OH和CO2，而非环状单体C，D错误； 故选D。 【变式1-1】 化合物Q的合成路线如下，下列说法错误的是 A．反应①为加成反应 B．反应②中有生成 C．不能用溴的四氯化碳溶液鉴别P和Q D．P、Q中采取杂化的原子只有C原子 【答案】D 【解析】A．反应①中M与HCHO反应生成N（含-OH和-CHO），过程中形成新的C-C键且无小分子生成，属于加成反应，A正确； B．反应②为N（醛基）与（活泼亚甲基化合物）的缩合反应，通过脱水形成碳碳双键，有生成，B正确； C．P和Q均含碳碳双键，均可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应使其褪色，无法鉴别，C正确； D．P中羟基O、酯基O，Q中内酯环O的价层电子对数均为4（2个成键电子对+2个孤对电子对），均为杂化，故杂化原子不仅有C原子，还有O原子，D错误； 故答案选D。 【变式1-2】涤纶是一种广泛使用的合成纤维，因其优良的性能如耐磨性好等特点，在服装等领域得到了广泛应用，下面是以对二甲苯和乙烯为原料合成涤纶的流程图。 (1)写出中间产物A的结构简式 。 (2)写出合成涤纶的化学方程式 。 【答案】(1) (2)n+nHOCH2CH2OH+(2n-1)H2O 【分析】 对二甲苯与氯气发生取代反应生成；发生催化氧化生成；与乙二醇发生缩聚反应生成涤纶。 【解析】（1） 对二甲苯与氯气发生取代反应生成； （2） 与乙二醇在一定条件下发生缩聚反应生成涤纶，反应的化学方程式为n+nHOCH2CH2OH+(2n-1)H2O。 考点二 有机推断中的保护基团问题 【例2】 将直接氧化能得到吗？若不能，如何得到？ 【答案】不能。应设计流程如下： 【解析】 酚羟基具有还原性，若直接氧化，酚羟基会被氧化，应先保护酚羟基，先与NaOH溶液反应得到，在Cu作催化剂下氧化为，碱性条件下再与弱氧化剂新制的Cu(OH)2反应得到，再酸化得到。转化流程为： 【变式2-1】 请以1-丁醇和甲酸为原料，设计合成的合成路线 ，无机试剂自选。 【答案】 【解析】 以1-丁醇和甲酸为原料，设计合成的合成路线：1-丁醇在浓硫酸、加热的条件下发生消去反应生成1-丁烯，再发生取代反应生成3-溴-1-丁烯，3-溴-1-丁烯在NaOH水溶液中发生取代反应生成，与甲酸在浓硫酸条件下生成目标产物，合成路线为：。 【变式2-2】由怎样转变为？ 【答案】 【解析】 在碱性条件下水解得到，酸性-COOH>H2CO3>苯酚，通入CO2，发生反应得到，故答案是： 基础达标 1．生活因有机而多姿多彩，化合物M是合成镇静类药物氯硝西泮(N)的关键前体，制取N的部分流程如下。下列说法错误的是 A．Q分子中含有2种含氧官能团 B．从M到Q的反应为取代反应 C．Q分子中所有原子可能在同一平面 D．P→M引入硝基时需要“一系列反应Ⅰ”的目的是防止氨基被氧化 【答案】C 【解析】A．结合Q的结构简式可知，其中含有硝基、羰基两种含氧官能团，A正确； B．由图可知，M到Q发生的反应为与发生取代反应生成和氯化氢，B正确； C．由结构简式可知，Q分子中氨基氮原子的杂化方式为sp3杂化，—NH2和与该氮直接相连的碳原子的空间构型为三角锥形，则Q分子中所有原子不可能在同一平面，C错误； D．P分子中的氨基具有还原性，与浓硝酸和浓硫酸的混酸发生硝化反应时易被氧化，所以P→M引入硝基时需要“一系列反应Ⅰ”防止氨基被氧化，D正确； 故选C。 2．羰基化合物与高价碘(Ⅲ)试剂发生交叉偶联反应，并伴随着副产物生成。一定条件下，转化表示为，部分反应机理如图。[Phen为邻二氮菲()，简写为]。 下列说法错误的是 A．和互为同分异构体 B．生成过程中，起催化作用的是 C．该反应条件下，的稳定性高于 D．过程Ⅱ中，碘元素被还原 【答案】C 【解析】A．P1和P2的分子式相同（均由相同反应物转化生成，含相同元素及原子个数），结构不同（P1含C=C双键，P2含C≡C三键），互为同分异构体，A正确； B．机理图中，Au与Phen（双氮配体）形成的配合物（图片5结构）参与P₂生成的步骤Ⅱ、Ⅲ，并在循环中再生，符合催化剂“参与反应、反应后恢复原状”的特征，B正确； C．P1为主产物，P2为副产物，通常主产物是热力学更稳定的产物，故P1稳定性高于P2，C错误； D．高价碘(Ⅲ)试剂中I为+3价，过程Ⅱ生成的碘副产物中I为-1价（C-I键中I显-1价），I元素化合价降低，被还原，D正确； 故答案为：C。 3．化合物A在一定条件下可转变为酚E及少量副产物，该反应的主要途径如图。下列说法错误的是 A．为该反应的催化剂 B．化合物A的一溴代物有6种 C．步骤III，苯基迁移能力弱于甲基 D．化合物与溴水反应时最多消耗 【答案】C 【解析】A．H⁺在反应中参与步骤I（A→B），最终在步骤IV（D→E）中重新生成，反应前后总量不变，符合催化剂定义，A正确； B．化合物A含6种氢：甲基（1种）、苯环（邻、间、对3种）、带羰基的六元碳环（碳碳双键上有2种等效氢），共1+3+2=6种不同环境氢，一溴代物有6种，B正确； C．步骤III中，对比D、E的结构可知，甲基在羟基的对位上，没有发生改变，而苯基从羟基的对位变为间位，迁移的是苯基，故苯基迁移能力强于甲基，C错误； D．E为酚（含-OH），酚与溴水发生邻、对位取代，E中-OH邻位有2个空位，对位无空位（被甲基占据），共2个可取代位置，故1 mol E最多消耗2 mol Br2，D正确； 故答案选C。 4．有机物托品酮的合成路线如图(Me为甲基)。下列叙述正确的是 A．托品酮分子中不含手性碳原子 B．生成D的反应过程涉及加成反应和消去反应 C．1mol A与足量银氨溶液反应最多生成2mol Ag D．利用该反应机理制备和的原料相同 【答案】D 【解析】 A．手性碳原子需连有四个不同基团。托品酮分子中，含手性碳，，A错误； B．生成D的反应中，A的醛基（-CHO）与B的胺基（-NH-）先发生加成生成-CN、并引入-OH，产物中-OH与C中羰基邻位去氢形成基团被取代后脱水产生D，过程涉及加成和取代，不涉及消去反应，B错误； C．A分子含两个醛基（-CHO），1mol醛基与银氨溶液反应生成2molAg，故1molA最多生成4molAg，C错误； D．、HCHO、在盐酸溶液中共热，生成产物为和，D正确； 故选D。 5．冠醚分子可识别，实现卤水中的萃取，其合成方法如下。下列说法正确的是 A．X与Y之间可以发生取代、缩聚、加成反应 B．Z与足量H2加成后所得产物，其一氯代物有4种 C．与Z通过弱配位键相结合 D．Z可以识别Li+、Na+、K+、Cs+等碱金属离子，形成类似于R的结构 【答案】C 【解析】A．X为邻苯二酚（含酚羟基），Y为1,3-二氯丙烷（含Cl），X与Y可发生取代反应（生成醚键，过程I）；X（双羟基）与Y（双氯）理论上可缩聚生成高分子；但Y无不饱和键，X与Y之间不能发生加成反应，A错误； B．Z含两个苯环，与足量H2加成后苯环变为环己烷环，产物分子对称，环己烷环、中间-(CH2)3-链上等效氢为5种，则一氯代物有5种，B错误； C．Z为冠醚类似物，环内氧原子含孤对电子，与Li+通过配位键结合，配位键强度较弱，属于弱配位键。C正确； D．冠醚识别金属离子具有选择性，依赖环大小与离子半径匹配，Z可识别Li+，但Na+、K+、Cs+离子半径较大，与Z环大小不匹配，无法形成类似R的结构，D错误； 故选C。 综合应用 6．碘苯与氨基钠制备苯胺的反应机理如下。已知：中碳原子均为杂化，电子结构为。 下列说法错误的是 A．步骤①是与苯环上作用 B．碱性： C．三键键长： D．可在步骤③中用反应得到 【答案】D 【解析】A．根据反应①的原理可知，带负电荷，先攻击苯环上带正电荷的，使得苯环带负电荷，最后被消去，形成双键，A正确； B．苯胺中氮原子存在1对孤对电子，该孤对电子会和苯环的大键共轭，形成共轭体系，使得氮原子的电子云密度变小，与质子结合能力变弱，而中氮原子存在1对孤对电子，与质子结合能力强，碱性更强，B正确； C．由的键电子云结构图可知，两侧电子云不对称，外侧电子云范围更大，故形成的三键键长比乙炔中的三键键长长，C正确； D．若仅靠步骤③中用参与反应，根据反应的机理，只能得到，因此，若要得到，反应②就需要替代，D错误； 故选D。 7．某药物的合成中有以下反应过程。下列说法正确的是 A．A→B过程中丙酮是催化剂 B．B物质有6种官能团 C．B→C过程中需控制条件降低NaClO的氧化性 D．C物质不能发生羟醛缩合反应 【答案】C 【解析】A．A→B过程中，试剂为CH3COCH3（丙酮）和CH3COCl（乙酰氯），乙酰氯为酰化剂，使A中部分羟基发生反应；结合A和B结构式可知，丙酮参与反应，并形成环状化合物，作为反应物而非催化剂（催化剂需反应前后不变），A错误； B．B物质的官能团包括羟基（－OH）、酯基（－OCOCH3）、醚键（－O－）、碳碳双键（C=C），共4种，并非6种，B错误； C．B→C过程中，NaClO为氧化剂，目标产物C含醛基（－CHO）；NaClO氧化性较强，若不控制条件易将醛基进一步氧化为羧基（－COOH），需降低其氧化性以避免过度氧化，C正确； D．羟醛缩合需分子含α－H的醛/酮，C中醛基（－CHO）的α－C（与－CHO直接相连的碳）上有氢原子（α－H），可发生羟醛缩合，D错误； 故答案为C。 8．吉瑞替尼是一种针对特定基因突变的靶向治疗药物，主要用于治疗携带突变的复发或难治性急性髓系白血病成人患者。其结构如图。下列有关说法正确的是 A．吉瑞替尼分子式 B．该分子中含有2个手性碳 C．1 mol吉瑞替尼最多可以与7 mol H2反应 D．该分子既可以与HCl反应，又可以与溶液反应 【答案】D 【解析】A．需通过结构式计算原子个数。分子中含29个C，但N原子数为9（2个哌嗪环N、1个含N六元环N、1个-NH-、1个酰胺N、3个杂环N、1个氧杂环-NH-），而非8个，H数也不匹配，A错误； B．手性碳为连4个不同基团的饱和C。分子中无手性碳，B错误； C．H2加成发生于不饱和键：苯环需3 mol，杂环上双键需要与3mol氢气加成，酰胺基不加成，共需6 mol，C错误； D．分子含酰胺基，既可以在酸性条件下水解，又可以在碱性条件下水解，D正确； 故D正确。 9．曲美托嗪是一种抗焦虑药，合成路线如下所示，下列说法正确的是 A．曲美托嗪分子式为C14H11O5N B．苯酚和在条件①下反应得到苯甲醚 C．化合物Ⅱ中，sp3杂化的碳原子数为4 D．化合物I和Ⅱ互为同系物 【答案】B 【解析】A．根据曲美托嗪的结构，分子式应为C14H19O5N，A错误； B．根据题中流程可知，化合物Ⅰ中的酚羟基与反应生成醚，故苯酚和在条件①下反应得到苯甲醚，B正确； C．化合物Ⅱ中，苯环C为sp2杂化，羧基C为sp2杂化，仅3个-OCH3的甲基C为sp3杂化，共3个sp3杂化C，C错误； D．化合物Ⅰ含酚羟基（-OH），化合物Ⅱ含甲氧基（-OCH3），官能团不同，结构不相似，不互为同系物，D错误； 故选B。 10．烃基卤化镁也称格氏试剂，能够与羰基等发生格氏反应： 下列转化不能通过格氏反应实现的是(格式试剂可根据需要任选) A．甲醛转化为正丁醇 B．乙醛转化为乙醇 C．丙酮转化为叔丁醇 D．二氧化碳转化为乙酸 【答案】B 【解析】A．甲醛（HCHO）羰基碳连两个H，与丙基格氏试剂（CH3CH2CH2-MgX）反应，加成后水解生成CH3CH2CH2CH2OH（正丁醇），A正确； B．由以上分析可知，格氏反应为增碳反应，从乙醛到乙醇没有增碳，故不能通过格氏反应制备，B错误； C．丙酮[(CH3)2CO]羰基碳连两个CH3，与甲基格氏试剂（CH3-MgX）反应，加成后水解生成(CH3)3COH（叔丁醇），C正确； D．二氧化碳（O=C=O）与甲基格氏试剂（CH3-MgX）反应生成CH3COOMgX，水解后得CH3COOH（乙酸），D正确； 故答案选B。 拓展培优 11．化合物能用于高性能光学树脂的合成，可由化合物与物质()在一定条件下反应制得，过程如下： 请回答： (1)物质的分子式为 。 (2)中官能团的名称是碳溴键、碳碳双键和 。 (3)该反应的反应类型是 。 (4)乙醇与物质在一定条件下也能发生相似的反应，写出反应的化学方程式 。 【答案】(1) (2)酯基 (3)取代反应 (4)++ 【解析】（1） 物质A ()分子式为； （2）中官能团的名称是碳溴键、碳碳双键和酯基； （3）X中断裂O-H键，另一个反应物断裂C-Cl键，发生取代反应生成Y和HCl，该反应的反应类型是取代反应； （4） 乙醇与在一定条件下也能发生相似的反应生成HCl和，反应的化学方程式：+HCl。 12．由一氯乙烷合成乙二醇的线路如下： (1)反应①发生消去反应，写出该反应的化学方程式 。 (2)反应②选用的无机试剂为 。 (3)反应③的化学方程式是 。 【答案】(1)CH3CH2Cl+NaOHCH2=CH2+NaCl+H2O (2)溴水 (3)CH2Br-CH2Br+2NaOHHOCH2-CH2OH+2NaBr 【分析】CH3CH2Cl与NaOH的醇溶液共热，发生消去反应产生X是CH2=CH2，CH2=CH2与Br2的水溶液共热，发生取代反应产生Y是CH2Br-CH2Br，然后CH2Br-CH2Br与NaOH水溶液共热，发生取代反应产生乙二醇HOCH2-CH2OH，据此分析解答。 【解析】（1）反应①是CH3CH2Cl与NaOH的醇溶液共热，发生消去反应产生CH2=CH2，该反应的化学方程式为CH3CH2Cl+NaOHCH2=CH2+NaCl+H2O； （2）反应②是CH2=CH2与Br2的水溶液共热，发生取代反应产生Y是CH2Br-CH2Br，故选用的无机试剂为溴水； （3）反应③是CH2Br-CH2Br与NaOH水溶液共热，发生取代反应产生乙二醇HOCH2-CH2OH、NaBr，该反应的化学方程式是CH2Br-CH2Br+2NaOHHOCH2-CH2OH+2NaBr。 13．2，5-二羟基对苯二甲酸(DHTA)是一种重要的化工原料，广泛用于合成高性能有机颜料及光敏聚合物；作为钠离子电池的正、负电极材料也表现出优异的性能。利用生物质资源合成的路线如下： 已知： 回答下列问题： (1)的反应类型为 。 (2)的化学方程式为 。 【答案】(1)加成反应(或还原反应) (2)+4NaOH+2CH3OH+2H2O 【解析】（1） 对比A(、B()的结构简式，A→B为A与H2发生的加成反应(或还原反应)生成B。 （2） 由F的结构简式为，结合G的分子式，可推知G的结构简式为，G在NaOH水溶液下加热，酯基发生水解，即可得H的结构简式为，故G→H的化学方程式为+4NaOH+2CH3OH+2H2O。 14．化合物Ⅰ是一种新型杀菌剂，广泛应用于谷物病虫害的防治。以下为化合物Ⅰ的简化部分条件的合成路线。 已知：①(R为烃基，W为卤族元素)； ②。 回答下列问题： (1)A的系统名称是 。 (2)F所含官能团的名称为 。 (3)C的结构简式为 。 (4)F→G反应的化学方程式为 ；G→H的反应类型为 。 (5)H与M反应生成Ⅰ的过程中有HCl生成，则M的结构简式为 。 (6)L是F的同系物，且相对分子质量比F少14，则L的同分异构体中，同时满足下列条件的共有 种。 ①含有手性碳原子 ②能发生银镜反应 ③含苯环且苯环上只有一个取代基 (7)E→F过程发生一系列反应，如下图所示，其中Y为加成反应产物，Y在酸性条件下水解的产物除F外，还有有机物Z和盐类物质(已略去)，则X和Z的结构简式分别为 、 。 【答案】(1)4-异丙基硝基苯或4-硝基异丙基苯 (2)碳氯键(或氯原子)、醛基 (3) (4) 加成反应(或还原反应) (5) (6)4 (7) 【解析】（1）由A的结构简式可知其名称为4-异丙基硝基苯或4-硝基异丙基苯。 （2）由F的结构简式可知其官能团为碳氯键(或氯原子)、醛基。 （3）B的结构简式为，B的分子式为，C的分子式为，对比B和C的分子式及B转化为C的反应条件可知，B转化为C是硝基被还原为氨基，所以C的结构简式为。 （4）Q的结构简式为，G的结构简式为，F→G先发生醛基的加成反应得到羟基，再发生羟基的消去反应得到碳氮双键，由此写出的化学方程式为 ；G的结构简式为，H的结构简式，可知G→H的反应类型为加成反应(或还原反应)。 （5）H与M反应生成I的过程中有HCl生成，对比H和I的结构简式，可得到M的结构简式为。 （6）L是F的同系物，且相对分子质量比F少14，即L除苯环外还有一个—CHO、一个—Cl、两个饱和C原子，其中含有手性碳原子、能发生银镜反应、含苯环且苯环上只有一个取代基的有、、、，共4种。 （7）与Mg生成与X()，与生成中间产物Y，其中Y为加成反应产物，则Y为，Y再与HCl反应生成F()和Z()，故X为，Z为。 15．药物Ⅰ的一种合成路线如下： 其中G为，回答下列问题： (1)A的化学名称为 。 (2)B→C反应类型为 。 (3)D的结构简式为 。 (4)E的同分异构体X，符合条件：①含有两个苯环；②核磁共振氢谱有2组峰且峰面积之比为。X的结构简式为 。(写出一种即可)。 (5)G中所含有的官能团名称为 。 (6)E→F的反应方程式为 。 (7)比照上图合成Ⅰ的路线信息，从出发，辅之以为原料(无机试剂任选)，设计合成的路线 。已知：①羧基在催化氢化条件下不被还原；②。 【答案】(1)丙酸 (2)取代反应 (3) (4)或 (5)氨基、醚键 (6)+Br2+HBr。 (7) 【解析】（1）根据A的结构简式，可知A的化学名称为：丙酸。 （2）由分析可知，BC的反应类型为取代反应。 （3） 由分析可知，D的结构简式为：。 （4） E的同分异构体X，符合条件：①含有两个苯环；②核磁共振氢谱有2组峰且峰面积之比为1：3，说明其结构高度对称，则X的结构简式为：或。 （5） 由分析可知G为，则G中所含有的官能团名称为氨基、醚键。 （6） EF是在光照条件下发生的取代反应，苯环侧链亚甲基上的H被溴原子取代，生成F和HBr，化学方程式为：+Br2+HBr。 （7） 结合题干和已知信息，苯酚发生A→F的一系列反应可生成，再发生H→I的反应生成，再经取代反应生成，再经消去和酸化两步合成目标产物，合成路线为：。 16．尼群地平（Ⅰ）是一种用于治疗冠心病及高血压的药物，其合成路线如下： 已知：① ② ③ 回答下列问题： (1)A→B的反应类型为 。 (2)C的结构简式为 。 (3)1中含氧官能团的名称为 。 (4)E→F的化学方程式为 。 (5)H的同分异构体中，只有-CHO和两种官能团且无环状结构的共有 种(不考虑立体异构)。 (6)参照上述合成路线，完成某药物中间体的合成路线，其中M和N的结构简式分别为 和 。 【答案】(1)加成反应 (2) (3)硝基、酯基 (4)+HNO3+H2O (5)9 (6) 【解析】（1）乙烯A和乙酸反应转化为B，不饱和度减小，为加成反应；故答案为：加成反应； （2） C的结构简式为。故答案为：； （3）由I的结构可知，I中含氧官能团的名称为硝基、酯基；故答案为：硝基、酯基； （4） 由分析，E发生硝化反应在醛基间位引入硝基得到F，E→F的化学方程式为+HNO3+H2O； （5） 含5个碳、2个氧、1个氮、2个不饱和度，其同分异构体中只有-CHO和两种官能团且无环状结构，则结构中应该含有2个醛基，首先确定碳链和2个醛基，再确定氨基位置，存在，共有2+3+3+1=9种情况；故答案为：9； （6） 发生已知③原理转化为M：，再和发生GH转化为I的反应原理生成N：，N中酯基水解得到产物，故M、N分别为、。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $