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专题03 有机化学基础综合题
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【命题解码·定方向】命题趋势+3年高考真题热点设问拆解
【解题精析·通技法】析典例,明思路,技法贯通破类题
【实战刷题·冲高分】精选高考大题+名校模拟题,强化实战能力,得高分
命题·趋势·定位
北京卷压轴级综合大题,分值高、区分度明显;立足教材核心反应,突出信息迁移与逻辑推断,侧重考查有机合成思维与规范表达,不追求超纲复杂机理,强调学以致用。
命题规律体现五大特征:一、情境稳定。以手性药物、功能小分子、可降解高分子、天然产物修饰为载体,合成路线多为 5~7 步线性逻辑,结构清晰。二、考点高度固化。必考:分子式 / 不饱和度、官能团、反应类型、结构简式、同分异构、方程式书写、手性碳、短路线设计。三、信息迁移是核心。题干给出陌生有机反应(偶联、缩合、环化等),直接套用位点与成键模式,无需深入机理。四、同分异构考法典型。以苯环多取代、有限定条件为主,侧重对称性、等效氢与官能团类别判断,计数难度适中。五、重规范轻计算。几乎无定量计算,失分点集中在结构书写、反应条件、小分子遗漏、用词不规范。
命题趋势:一、更贴近医药与绿色合成。结合新药中间体、催化合成、原子经济性等真实化工场景,体现 STSE 与学科价值。二、推断逻辑更强。强化逆合成分析,减少 “直白给条件”,增加分子式差值、氢谱信息、结构片段等线索。三、路线设计轻量化。以 2~3 步短路线为主,重点考查反应先后顺序、官能团保护、陌生信息嵌入。四、表达要求更严谨。解释类、目的类设问增多,要求用有机化学术语精准表述。
热点·设问·拆解
热点设问01 有机化合物的命名
2022年北京卷17(2)
热点设问02 官能团的识别与书写
2025年北京卷17(1)
2024年北京卷17(1)
2023年北京卷17(2)
热点设问03 有机反应类型、反应条件及有机方程式书写
2025年北京卷17(2)
2024年北京卷17(2)
2023年北京卷17(1)
热点设问04 有限制条件同分异构体的书写
2024年北京卷17(5)
2023年北京卷17(3)
热点设问05 依据题给信息进行推断
2025年北京卷17(3)
2024年北京卷17(4)
2023年北京卷17(3)
热点设问06 依据合成框图及相关信息设计有机合成路线
2025年北京卷17(4)
2023年北京卷17(6)
热点设问01 有机化合物的命名
析典例·明思路
1.(2022·北京·高考真题)碘番酸是一种口服造影剂,用于胆部X—射线检查。其合成路线如下:
已知:R1COOH+R2COOH+H2O
(2)B无支链,B的名称是___________。B的一种同分异构体,其核磁共振氢谱只有一组峰,结构简式是___________。
研考点·通技法
1.烷烃的命名
(1)习惯命名法——只能适用于构造比较简单的烷烃
①根据烷烃分子里所含碳原子数目来命名,碳原子数加“烷”字,就是简单的烷烃的命名,称为“某烷”
②碳原子数在10以内的,从1到10依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示;碳原子数在十以上的用汉字数字表示;如:C3H8叫丙烷,C17H36叫十七烷
③当碳原子数相同时,存在同分异构体时,在(碳原子数)烷名前面加正、异、新等,如:C5H12叫戊烷,C5H12的同分异构体有3种,用习惯命名法命名分别为:正戊烷()、异戊烷()、新戊烷()
(2)系统命名法
①选主链,称“某烷”:最长、最多定主链 (选主链的原则:优先考虑长→等长时考虑支链最多)
a.选定分子中最长的碳链作为主链,并按照主链上碳原子的数目称为“某烷”,支链作为取代基。如:
应选含6个碳原子的碳链为主链,如虚线所示,称为“己烷”
b.如果在一个分子中有多条相同碳原子数的最长碳链,则选择含支链较多的那条碳链为主链。如:
主链最长(7个碳)时,选主链有a、b、c三种方式,其中:a有3个支链、b有2个支链、c有2个支链,所以方式a正确
②编号位,定支链:(编号位的原则:首先要考虑“近”;同“近”,考虑“简” ;同“近”,考虑“小”)
a.选主链中离支链最近的一端开始编号,用1、2、3等数字给主链上的各个碳原子依次编号定位,使支链获得最小的编号,以确定支链的位置。即:首先要考虑“近”,如:
b.若有两个不同的支链,且分别处于距主链两端同近的位置,则从较简单的支链一端开始编号。即:同“近”,考虑“简” 。如:
c.若有两个相同的支链,且分别处于距主链两端同近的位置,而中间还有其它支链,从主链的两个方向编号,可得两种不同的编号系列,两系列中各支链位次之和最小者即为正确的编号。即:同“近”、同“简”时考虑“小”。(或从离第三个支链最近的一端开始编号)。如:
方式一的位号和为2+3+5=10
方式二的位号和为2+4+5=11,10<11
所以方式一正确
③写名称:按“取代基位次-取代基名称-母体名称”的顺序书写
格式:位号-支链名-位号-支链名某烷
a.取代基,写在前,标位置,短线连:将支链名称写在主链名称的前面,并用阿拉伯数字注明支链位置,数字与支链名称之间用一短线隔开
如:命名为:2-甲基丁烷
b.不同基,简到繁:如果主链上有几个不同的支链,把简单的写在前面,把复杂的写在后面
如:命名为:4-甲基-3-乙基庚烷
c.相同基,合并算:如果主链上有相同的支链,可以将支链合并起来,用“二”、“三”等数字表示支链的个数。两个表示支链位置的阿拉伯数字之间需用“,”隔开
如:命名为2,3-二甲基己烷
【微点拨】
①表示取代基位号的阿拉伯数字“2,3,4......”等数字相邻时,必须用“,”相隔,不能用“、”
②名称中阿拉伯数字与汉字相邻时,必须用短线“—”隔开
③若有多种取代基,不管其位号大小如何,都必须把简单的写在前面,复杂的写在后面
2.烯烃和炔烃的命名
(1)命名方法:烯烃和炔烃的命名与烷烃的命名相似,即遵循最长、最多、最近、最小、最简原则。但不同点是主链必须含有双键或三键,编号时起始点必须离双键或三键最近
(2)命名步骤
①选主链,称某烯(某炔):将含有双键或三键的最长碳链作为主链,并按主链中所含碳原子数称为“某烯”或“某炔” (如:下面虚线框内为主链)
②编号位,定支链:从距离双键或三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号,使双键或三键碳原子的编号为最小,以确定双键(三键)、支链的位次
③按规则,写名称:取代基位次-取代基名称-双键位次-某烯(炔)
a.用阿拉伯数字标明双键或三键的位置(只需标明双键或三键碳原子编号较小的数字)
b.若为多烯烃(炔烃),则用大写数字“二、三……”在烯或炔的名称前表示双键或三键的个数
5,5,6-三甲基-2-庚烯
2-甲基-2,4-己二烯
4-甲基-3-乙基-1-戊炔
3.苯的同系物的命名
(1)习惯命名法
①苯的一元取代物的命名:苯分子中的一个氢原子被烷基取代后,命名时以苯作母体,苯环上的烷基为侧链进行命名。先读侧链,后读苯环,称为:称为“某苯”
甲苯
乙苯
②苯的二元取代物的命名:当有两个取代基时,取代基在苯环上有邻、间、对三种位置,所以取代基的位置可用“邻、间、对”来表示
邻二甲苯
间二甲苯
对二甲苯
③苯的三元取代物的命名:若三个氢原子被甲基取代叫三甲苯,三甲苯通常用“连、偏、均”来表示
连三甲苯
偏三甲苯
均三甲苯
(2)系统命名法
①当苯环上有两个或两个以上的取代基时,可将苯环上的6个碳原子编号,以某个最简单的取代基所在的碳原子的位置编为1号,并沿使取代基位次和较小的方向进行——按顺时针或逆时针编号
以“二甲苯”为例
若将苯环上的6个碳原子编号,以某个甲基所在的碳原子的位置为1号,选取最小位次号给另一个甲基编号
名称
1,2-二甲苯
1,3-二甲苯
1,4-二甲苯
编序号
以最简取代基苯环上碳为1号,且使取代基序号和最小
写名称
1,4-二甲基-2-乙基苯
②若苯环侧链较复杂时,或苯环上含有不饱和烃基时,命名时一般把苯环作取代基,将较长的碳链作主链进行命名
2,5-二甲基-4-乙基-3-苯基庚烷
2-苯基丙烷
苯乙烯
苯乙炔
4.醇的系统命名法
(1)选主链,称某醇:选择含有羟基在内的最长碳链作为主链,按主链所含有的碳原子数成为“某醇”
(2)编号位,定支链:把支链作为取代基,从离羟基最近的一端开始编号
(3)标位置,写名称:取代基位次-取代基名称-羟基位次-某醇
【微点拨】
①用系统命名法命名醇,确定最长碳链时不能把—OH看作链端,只能看作取代基,但选择的最长碳链必须连有—OH
②多元醇的命名时,要选取含有尽可能多的带羟基的碳链作为主链,羟基的数目写在“醇”字的前面,用“二、三、四”等数字表示
3-甲基-2-丁醇
3-甲基-1,3-丁二醇
5.醛和羧酸的系统命名法
(1)选主链,称某醛(或某酸):选择含有醛基(或羧基)在内的最长碳链作为主链,称为“某醛”或“某酸”
(2)编号位,定支链:主链编号时要从醛基(或羧基)上的碳原子开始
(3)写名称:取代基位次-取代基名称-某醛(或某酸)
【微点拨】
①名称中不必对醛基(或羧基)定位,因羧基必然在其主链的边端
②若分子中含有双键(或三键),则选含有醛基(或羧基)和双键(或三键)的最长碳链作为主链,根据主链上的碳原子数目称“某烯(炔)醛”、“某烯(炔)酸”
③芳香族羧酸(或醛),若芳香环上连有取代基,则从羧基(醛基)所连的碳原子开始编号,使取代基的位次最小
④二元羧酸(或醛)命名时,选择含有两个羧基的最长碳链作为主链,然后根据主链碳原子的数目称为某二酸(醛)
2-甲基丙醛
3-甲基丁酸
丙烯醛
对苯二甲酸
1,4-苯二甲酸
6.酯的命名
合成酯时需要羧酸和醇发生酯化反应,命名酯时“先读酸的名称,再读醇的名称,后将‘醇’改‘酯’即可”
CH3COOCH2CH3
乙酸乙酯
HCOOCH2CH2CH3
甲酸正丙酯
HCOOC2H5
甲酸乙酯
7.多官能团物质的命名
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
甲基丙烯酸甲酯
邻羟基苯甲酸或2-羟基苯甲酸
Cl-CH2COOH
氯乙酸
【微点拨】
(1)含官能团的有机物命名与烷烃命名的比较
无官能团
有官能团
类别
烷烃
烯烃、炔烃、卤代烃、烃的含氧衍生物
主链条件
碳链最长,同碳数支链最多
含官能团的最长碳链
编号原则
取代基最近(小)
官能团最近、兼顾取代基尽量近
名称写法
支位-支名-母名支名同,要合并支名异,简在前
支位-支名-官位-母名
符号使用
阿拉伯数字与阿拉伯数字间用“,”,阿拉伯数字与中文数字间用“”,文字间不用任何符号
(2)有机物系统命名中常见的错误
①主链选取不当(不包含官能团,不是主链最长、支链最多)
②编号错(官能团的位次不是最小,取代基位次之和不是最小)
③支链主次不分(不是先简后繁)
④“-”、“,”忘记或用错
(3)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、丁……指主链碳原子个数分别为1,2,3,4……
破类题·提能力
1.(25-26高三上·北京通州·期中)化合物是合成药物洛索洛芬钠的重要中间体,其结构简式为,一种合成路线如下图所示:
已知:①
②
(2)E的名称是___________,由I和D生成M的反应类型为___________。
2.(25-26高三上·北京房山·期中)维生素B2可用于治疗口角炎等疾病,其中间体K的合成路线如图(部分试剂和反应条件略去)。
已知:
(1)A是芳香族化合物,其名称是___________。
热点设问02 官能团的识别与书写
析典例·明思路
2.(2025·北京·高考真题)一种受体拮抗剂中间体P合成路线如下。
已知:①
②试剂a是。
(1)I分子中含有的官能团是硝基和_______。
研考点·通技法
1.官能团:决定有机化合物特殊性质的原子或原子团
2.常见的官能团结构、名称和代表物
有机化合物类别
官能团名称
官能团结构
代表物名称
代表物结构简式
烃
烷烃
—
—
甲烷
CH4
烯烃
碳碳双键
乙烯
乙烯CH2==CH2
炔烃
碳碳三键
—C≡C—
乙炔
CH≡CH
芳香烃
—
—
苯
烃
的
衍
生
物
卤代烃
碳卤键
溴乙烷
CH3CH2Br
醇
羟基
—OH
乙醇
CH3CH2OH
酚
羟基
—OH
苯酚
醚
醚键
乙醚
CH3CH2OCH2CH3
醛
醛基
—CHO
乙醛
CH3CHO
酮
酮羰基
丙酮
CH3COCH3
羧酸
羧基
乙酸
CH3COOH
酯
酯基
乙酸乙酯
CH3COOCH2CH3
胺
氨基
—NH2
甲胺
CH3NH2
酰胺
酰胺基
乙酰胺
CH3CONH2
氨基酸
氨基、羧基
—NH2、—COOH
甘氨酸
硝基化合物
硝基
—NO2
硝基苯
磺酸化合物
磺酸基
—SO3H
苯磺酸
腈
氰基
—C≡N
丙腈
CH3CH2CN
破类题·提能力
3.(25-26高三下·北京·月考)黄酮类物质X具有抗金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等活性,一种合成路线如下。
已知:。
(1)X中含有的含氧官能团为醚键、_______。
4.(25-26高三下·北京·开学考试)埃罗替尼(K)是一种治疗胰腺癌和肺癌的药物,以芳香化合物A为原料,合成路线如下:
(1)E中官能团的名称是______。
热点设问03 有机反应类型、反应条件及有机方程式书写
析典例·明思路
3.(2024·北京·高考真题)除草剂苯嘧磺草胺的中间体M合成路线如下。
(2)A→B的化学方程式是_______。
研考点·通技法
1.常见有机反应类型与有机物类别的关系
(1)取代反应
①定义:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫取代反应
②特点:上一下一,有进有出,饱和度不变,反应中一般有副产物生成,类似无机反应中的复分解反应
③取代反应包括:卤代、硝化、磺化、水解、酯化等反应类型
取代反应类型
有机物类别
实例
卤代反应
饱和烃
CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl (只写一元取代)
烯烃
苯和苯的同系物
硝化反应
苯和苯的同系物
磺化反应
苯和苯的同系物
水解反应
卤代烃
CH3CH2—Br+NaOHCH3CH2—OH+NaBr
酯
油脂
二糖及多糖
(C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)
(C6H10O5)n(纤维素)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)
多肽、蛋白质
酯化反应
醇、羧酸
醇与浓氢卤酸的取代
CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O
(2)加成反应
①定义:有机物分子里不饱和的碳原子跟其他原子或原子团直接结合生成新物质的反应
②特点:“断一,加二,都进来,不饱和度降低”;“断一”是指双键中的一个不稳定键断裂;“加二”是指加上两个其他原子或原子团,一定分别加在两个不饱和碳原子上,此反应类似无机反应中的化合反应,理论上原子利用率为100%
③能发生加成反应的物质有:烯烃(碳碳双键)、炔烃(碳碳三键)、苯环、醛、酮等
有机物类别
实例
烯烃(与X2、H2、HX、H2O)的加成
CH2==CH2+Br2CH2Br—CH2Br
CH2==CH2+H2OCH3CH2OH
CH2==CH2+HClCH3CH2Cl
CH2==CH2+H2CH3—CH3
炔烃(与X2、H2、HX、H2O)的加成
HC≡CH+H2CH2==CH2,CH2==CH2+H2CH3—CH3
HC≡CH+Br2CHBr==CHBr,CHBr==CHBr+Br2CHBr2—CHBr2
HC≡CH+HClCH2==CHCl (氯乙烯)
HC≡CH+H2OCH3CHO
苯环只能与氢气加成
醛(醛基)只能与氢气加成
酮(羰基)只能与氢气加成
不饱和油脂与H2加成
DielsAlder反应
(3)消去反应
①定义:有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个或几个小分子(如水、卤化氢等),而生成含不饱和键化合物的反应
②特点:“只下不上,得不饱和键”是指卤代烃或醇在一定条件下消去小分子(如H2O或HX)得碳碳双键或碳碳三键的反应
③原理:
④能发生消去反应的物质:某些卤代烃和醇
⑤能发生消去反应的卤代烃(或醇),在结构上必须具备两个条件:一是分子中碳原子数大于或等于2;二是与—X(—OH)相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子
有机物类别
实例
卤代烃消去反应
CH3CH2Br+NaOHCH2==CH2↑+NaBr+H2O
醇的消去反应
CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O
(4)氧化反应
①定义:有机物去氢或加氧的反应
②氧化反应包括:烃和烃的衍生物的燃烧反应;烯烃、炔烃、二烯烃、苯的同系物、醇、醛等与酸性高锰酸钾反应;醇氧化为醛或酮的反应;醛氧化为羧酸的反应等
氧化反应类型
有机物类别
实例
燃烧
绝大多数有机物
CxHyOz+O2xCO2+H2O
酸性KMnO4
溶液
烯烃、烯烃、炔烃、苯的同系物等、醇、酚、醛、葡萄糖、麦芽糖
醇的催化氧化
醇
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
醛的氧化
银镜反应
CH3CHO+2Ag(NH3)2OH CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
斐林试剂
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
(5)还原反应
①含义:有机物加氢或去氧的反应
②还原反应包括:醛、酮还原为醇,所有与氢气的加成反应也属于还原反应,“—NO2”还原为“—NH2”等
还原反应类型
有机物类别
实例
与H2的反应
烯烃
CH2==CH2+H2CH3—CH3
炔烃
HC≡CH+H2CH2==CH2,CH2==CH2+H2CH3—CH3
芳香烃
醛
酮
硝基苯还原
(6)加聚反应
①定义:一定条件下,由含有不饱和键的相对分子质量小的低分子化合物以加成反应的形式结合成相对分子质量大的高分子化合物的化学反应叫加成聚合反应,简称加聚反应
②特点:单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物。如:烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的有机物
③加聚反应主要为含双键或三键的单体聚合
加聚反应类型
有机物类别
实例
烯烃加聚
单烯烃加聚
共轭二烯烃加聚
单烯烃共聚
炔烃
(7)缩合聚合反应
①定义:一定条件下,具有两个或多个官能团的单体相互结合成高分子化合物,同时有小分子(如H2O、NH3、HCl等)生成的反应称为缩合聚合反应,简称缩聚反应
②缩聚产物的结构:
③特点:单体通常是具有双官能团(如—OH、—COOH、—NH2、—X及活泼氢原子等)或多官能团的小分子
④缩聚反应主要包括:羟酸缩聚、醇酸缩聚、氨基酸缩聚、酚醛缩聚等
缩聚反应类型
实例
羟基酸之间的缩聚
二元醇与二元酸之间的缩聚
氨基酸之间的缩聚
苯酚与HCHO的缩聚
2.依据反应条件判断有机反应类型
反应条件
反应类型和可能的官能团(或基团)
浓硫酸、△
①醇的消去(醇羟基)
②酯化反应(羟基或羧基)
稀硫酸、△
①酯的水解(酯基)
②糖类的水解反应
NaOH水溶液、△
①卤代烃的水解(—X)
②酯的水解(酯基)
NaOH醇溶液、△
卤代烃的消去(—X)
H2/催化剂
加成(碳碳双键、碳碳三键、醛基、羰基、苯环)
O2/Cu或Ag、△
醇羟基催化氧化
Cl2(Br2)/铁或FeX3作催化剂
苯环上的取代反应
卤素单质(Cl2或溴蒸气)、光照
①烷烃的取代反应
②苯环上烷烃基的取代反应
3.有机化学反应类型判断的基本思路
破类题·提能力
5.(2026·北京·一模)L是合成某雌酮药物的中间体,其合成路线如下。
已知:ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
(6)G+J→K的反应类型是___________。
6.(25-26高三上·北京朝阳·期末)DHPM类化合物具有钙拮抗、降压和抗癌等活性,一种N-烷基化的DHPM类化合物Q的合成路线如下。
已知:
(2)A→B所需试剂和条件是________。
热点设问04 有限制条件同分异构体的书写
析典例·明思路
4.(2022·北京·高考真题)碘番酸是一种口服造影剂,用于胆部X—射线检查。其合成路线如下:
已知:R1COOH+R2COOH+H2O
(2)B无支链,B的名称是___________。B的一种同分异构体,其核磁共振氢谱只有一组峰,结构简式是___________。
(4)G中含有乙基,G的结构简式是___________。
研考点·通技法
1.巧用不饱和度记住常见有机物的官能团异构
(1)不饱和度
①概念:不饱和度又称缺氢指数,即有机物分子中的氢原子与和它碳原子数相等的链状烷烃相比较,每减少2个氢原子,则有机物的不饱和度增加1,用Ω表示
②有机化合物(CxHyOz)分子不饱和度的计算公式为:
【微点拨】在计算不饱和度时,若有机化合物分子中含有卤素原子,可将其视为氢原子;若含有氧原子,则不予考虑;若含有氮原子,就在氢原子总数中减去氮原子数
③几种常见结构的不饱和度
官能团或结构
C==O(醛、酮、羧酸、酯)
环
—C≡C—
苯环
不饱和度
1
1
1
2
4
(2)常见有机物的官能团异构
通式
不饱和度
常见类别异构体
CnH2n+2
0
无类别异构体
CnH2n
1
单烯烃、环烷烃
CnH2n-2
2
单炔烃、二烯烃、环烯烃、二环烃
CnH2n+2O
0
饱和一元醇、饱和一元醚
CnH2nO
1
饱和一元醛、饱和一元酮、烯醇、烯醚、环醇、环醚
CnH2nO2
1
饱和一元羧酸、饱和一元酯、羟醛、羟酮
CnH2n+1O2N
1
氨基酸、硝基烷
2.四种方法全面剖析同分异构体
(1)取代思想——采用等效氢、对称的方法,适用于一卤代物、醇的找法
①一卤代烃:看作是氯原子取代烃分子中的氢原子,以“C5H11Cl”为例
②醇:看作是—OH原子取代烃分子中的氢原子,以“C5H12O”为例
(2)变健思想——即将有机物中某个位置化学键进行变化得到新的有机物,适用于烯烃、炔烃、醛和羧酸
①烯烃:单键变双键,要求相邻的两个碳上至少各有1个氢原子,以“C5H10”为例
箭头指的是将单键变成双键
新戊烷中间碳原子上无氢原子,不能变成双键
②炔烃:单键变三键,要求相邻的两个碳上至少各有2个氢原子,以“C5H8”为例
箭头指的是将单键变成三键
异戊烷第2个碳原子只有1个氢原子,两边单键不能变成三键
新戊烷中间碳原子上无氢原子,不能变成三键
③醛:醛基属于端位基,将烃分子中链端的甲基变成醛基,以“C5H10O”为例
箭头指向是指将链端甲基变成醛基,数甲基个数即可
④羧酸:羧基属于端位基,将烃分子中链端的甲基变成羧基,以“C5H10O2”为例
箭头指向是指将链端甲基变成羧基,数甲基个数即可
(3)插键思想——在有机物结构式中的某个化学键的位置插入原子而得到新的有机物的结构,适用于醚和酯
①醚:醚键可以理解为在C—C单键之间插入氧原子,以“C5H12O”为例
箭头指向是指在C—C单键之间插入氧原子
②酯:酯可以理解在左、右两边插入氧原子,可以先找出酮,再插入氧,以“C5H10O2”为例
若在链端,注意只能在一边插入氧原子,另外要注意对称性,此法对含苯环类的非常有效
(4)多官能团同分异构体
①同种官能团:定一移一,以“C3H6Cl2”为例
先找一氯代物,再利用等效氢法,再用氯原子取代一氯代物上的氢原子
②不同种官能团:变键优先,取代最后,以“羟基醛(C5H10O2)”为例
先找戊醛,再用羟基取代氢原子
3.记住常见同分异构体的数目
(1)烷烃同分异构体的个数
烷烃
甲烷
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
己烷
庚烷
个数
1
1
1
2
3
5
9
(2)烷基的个数
烷基
甲基
乙基
丙基
丁基
戊基
个数
1
1
2
4
8
(3)含苯环同分异构体数目确定技巧
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、—Y 3个取代基,其结构有6种
④若苯环上连有—X、—Y、—Z 3个不同的取代基,其结构有10种
4.限制条件的同分异构体结构的推断分析
常见限定条件
对应的官能团或结构
能与NaHCO3或Na2CO3溶液反应放出气体(CO2)
—COOH
能与钠反应产生H2
—OH或—COOH
能与Na2CO3溶液反应
—OH(酚)或—COOH
能与NaOH溶液反应
—OH(酚)或—COOH或—COOR或—X
能发生银镜反应或能
含醛基(—CHO)、甲酸酯(HCOOR)
能与FeCl3溶液发生显色反应
—OH(酚)
能发生水解反应
—COOR或—X或—CONH—
既能发生水解反应又能发生银镜反应(或水解产物能发生银镜反应)
甲酸酯(HCOOR)
5.限定条件和同分异构体书写技巧
(1)确定碎片:明确书写什么物质的同分异构体,该物质的组成情况怎么样?解读限制条件,从性质联想结构,将物质分裂成一个个碎片,碎片可以是官能团,也可是烃基(尤其是官能团之外的饱和碳原子)
(2)组装分子:要关注分子的结构特点,包括几何特征和化学特征
①几何特征是指所组装的分子是空间结构还是平面结构,有无对称性
②化学特征包括等效氢、核磁共振氢谱
(3)经典例题分析
结构
要求
(邻甲基苯甲酸)
①属于芳香化合物 ②能与银氨溶液反应产生光亮的银镜
③能与NaOH溶液反应
第一步:确定有机物的类别,找出该有机物常见的类别异构体 (可以结合不饱和度)
技巧:原题有机物属于羧酸类,与羟基醛、酯互为类别异构体
第二步:结合类别异构体和已知限定条件确定基团和官能团 (核心步骤)
与银氨溶液
与NaOH溶液
备注
注意细节乃做题制胜法宝
羧酸
×
√
羟基醛
√
苯酚 √
醇羟基与NaOH溶液不反应,但酚羟基可以
酯
甲酸酯√
√
酯与银氨溶液不反应,但甲酸酯可以
综上所述,符合本题条件的有两大类:①羟基醛[(酚)—OH,—CHO];②甲酸酯(—OOCH)
第三步:按类别去找,方便快捷不出错
①若为羟基醛[(酚)—OH,—CHO],则还剩余一个碳原子,分两种情况讨论
若本环有有两个侧链,此时—CH2—只能和醛基一起,有邻、间、对3种
若本环有有三个侧链,则为—OH,—CHO、—CH3,苯环连接三个不同的取代基总共有10种
②若为甲酸酯(—OOCH):则用—OOCH取代甲苯上的氢原子,总共4种;总共17种
破类题·提能力
7.(25-26高三下·北京·开学考试)丹参酮系列化合物是中药丹参的主要活性成分,具有抗菌消炎、活血化瘀、促进伤口愈合等多种作用,其衍生物J的合成路线如下:
已知:i.RCOOR'RCH2OH+R'OH
ii.
(4)由F制备G的反应中,同时会生成一种副产物G',它与G互为同分异构体,G'的结构简式为___________。8.(25-26高三下·北京·开学考试)螺环化合物M具有抗病毒、抗肿瘤功能,其合成路线如下:
已知:Ⅰ.-CHO+-CH2COORH2O+
Ⅱ.
(5)H分子中含有一个六元环和一个五元环。I的结构简式为_______。
热点设问05 依据题给信息进行推断
析典例·明思路
5.(2024·北京·高考真题)除草剂苯嘧磺草胺的中间体M合成路线如下。
(4)已知:
①K的结构简式是_______。
②判断并解释K中氟原子对的活泼性的影响_______。
研考点·通技法
1.烯烃的有关信息
(1)双烯合成:1,3-丁二烯与乙烯(乙炔)发生环化加成反应得到环己烯(环己二烯)
方程式
,
机理解读
,1,3-丁二烯发生1,4-加成,合成六元环的首选方法
实例
(2)烯烃的氧化反应
①臭氧氧化:烯烃通过臭氧氧化并经锌和水处理得到醛或酮:
方程式
机理解读
,生成醛或酮
实例
②酸性高锰酸钾溶液氧化
方程式
机理解读
酸性高锰酸钾溶液的氧化性更强,碳碳双键上的氢原子进一步氧化,形成羧酸(R″—COOH),若R″为H原子,则最终氧化为CO2
烯烃、炔烃与酸性高锰酸钾溶液反应的规律
③硼氢化氧化
方程式
机理解读
此反应可理解为一个加成反应,注意羟基加成在含氢原子较多的双键碳原子上,而氢则加在含氢原子较少的碳原子上
实例
(3)丙烯上的甲基(αH)在500℃~600℃取代:
2.与芳香烃有关的信息
(1)博-克烷基化反应
方程式
机理解读
实质为苯与卤代烃发生取代反应
实例
+
(2)博-克酰基化反应
方程式
机理解读
实质为苯中的氢与酰基化合物中酰基的取代反应
实例
(3)苯环上的硝基被还原
方程式
机理解读
实质为硝基加氢去氧的反应
3.与格氏试剂有关的信息
格氏试剂:RMgX(X表示卤素原子),用RX与金属Mg制取。是有机合成中常用的一种试剂,起到增长碳链的作用
(1)格氏试剂(R′MgX)与醛或酮反应
方程式
机理解读
格氏试剂与醛、酮反应时,格氏试剂的烃基进攻羰基碳,生成卤代烃氧基镁,酸化后得到醇。即:
(2)格氏试剂(R′MgX)与酯的反应
方程式
机理解读
格氏试剂与酯的反应,从形式上可以看成二步:首先格氏试剂的烃基取代酯中的烷氧基(—OCH2CH3)生成醛或酮;生成的醛或酮再进一步与格氏试剂反应,最终生成醇
实例
4.与醛、酮、酯有关的信息
(1)醛与醛缩合——羟醛缩合
方程式
机理解读
含有α-H的醛在稀碱(10% NaOH)的作用下对碳氧双键进行加成生成β-羟基醛;生成的β-羟基醛在加热条件下再发生消去反应而脱去水
(2)酯与酯缩合
方程式
RCOOR′+R″CH2COOR′+R′OH
机理解读
也是α-H的机理,从反应形式上看,是一个取代反应;即:
(3)酯交换反应
方程式
RCOOR′+R″OHRCOOR″+R′OH(R、R′、R″代表烃基)
机理解读
酯化反应为可逆反应,在酯的溶液中,是有少量的游离醇和酸存在的。酯交换反应中的醇能够与酯溶液中少量游离的酸进行酯化反应,新的酯化反应就生成了新的酯和新的醇。即:酯脱OR′,醇脱氢,类比于酯化反应中的“酸脱羟基,醇脱氢”
5.其它类型的有机信息
(1)炔烃通过臭氧化并经锌和水处理得到羧酸
(2)烯烃与冷的高锰酸钾在碱性条件下的反应
(3)乙炔自身加成:2CH≡CHCH2==CH—C≡CH
(4)卤代烃跟氰化钠溶液反应再水解可得到羧酸:CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH
(5)卤代烃与炔钠的反应:2CH3C≡CH+2Na2CH3C≡CNa+H2↑
CH3C≡CNa+CH3CH2ClCH3C≡CCH2CH3+NaCl
(6)卤代烃和钠反应:2R—Cl+2NaR—R+2NaCl
(7)醛与氢氰酸的加成反:
(8)醛、酮与NH3加成反应制备胺:
(9)醛、酮与醇加成反应制备半缩醛:
(10)羧酸分子中的αH被取代的反应:
(11)羧酸用LiAlH4还原时,可生成相应的醇:RCOOHRCH2OH
破类题·提能力
9.(25-26高三上·北京顺义·期末)一种重要医药中间体P的合成路线如下。
已知:①
②
(5)下列说法正确的是___________(填序号)。
a.A既有酸性,又有碱性
b.的目的是脱除保护基
c.的含有相同官能团的同分异构体有3种
(6)以和为原料合成分三步完成。
①中含有1个sp杂化的碳原子,的结构简式是___________。
②Y的结构简式是___________。
10.(25-26高三下·北京·开学考试)罗格列酮是一种胰岛素增敏剂,合成路线如下
已知:
①异构化生成D的反应类似酮式-烯醇式互变。酮式-烯醇式互变机理如下
②+H2O(R1、R2、R3、R4为烃基或氢)
回答下列问题
(4)化合物J为2-氯乙酰衍生物(,X=Cl、Br),已知-X吸电子效应越强。环化越容易进行,选择合适的-X写出其中容易获得化合物E的反应方程式___________。
(6)参考上述合成路线,可合成曲格列酮,请将合成路线补充完整。
其中M和N的结构简式为:M:___________;N:___________。
热点设问06 依据合成框图及相关信息设计有机合成路线
析典例·明思路
6.(2025·北京·高考真题)一种受体拮抗剂中间体P合成路线如下。
已知:①
②试剂a是。
(4)以G和M为原料合成P分为三步反应。
已知:
①M含有1个杂化的碳原子。M的结构简式为_______。
②Y的结构简式为_______。
(5)P的合成路线中,有两处氨基的保护,分别是:
①A→B引入保护基,D→E脱除保护基;
②_______。
研考点·通技法
第一步:从目标产物的结构出发
先观察目标产物的结构特点,特别是观察目标产物中所含的官能团。
第二步:目标产物中碳骨架与原料物质中碳骨架的联系
分析原料物质中碳骨架的变化和官能团的引入(或转化),结合已知信息或利用合成路线的某些片段,采用逆推或正推法初步分析合成思路。
第三步:拆分
从目标产物出发逆推,切断关键的官能团或化学键,拆分得到反应物(或原料);从原料正推得到中间产物。
第四步:合成
根据之前拆分的步骤和关键物质从原料正向梳理,设计合成路线。
表达方式
ABC……―→D
总体思路
根据目标分子与原料分子的差异构建碳骨架和实现官能团转化
设计关键
信息及框图流程的运用
常用方法
正向合
成法
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(或者官能团的转化),从而设计出合理的合成路线,其思维程序为
……。
逆向合
成法
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,其思维程序为
……。
正逆双
向合成法
采用正推和逆推相结合的方法,是解决合成路线题的最实用的方法,其思维程序为
……。
破类题·提能力
11.(25-26高三下·北京·月考)由键构建键是有机化学的热点研究领域。我国科学家利用N-苯基甘氨酸中的键在作用下构建键,实现了喹啉并内酯的高选择性制备。合成路线如下图。
已知:ⅰ.
ⅱ.
(5)已知:
ⅰ.
ⅱ.
①D和I在作用下得到J的4步反应如下图(无机试剂及条件已略去),中间产物1中有两个六元环和一个五元环,中间产物3中有三个六元环。结合已知反应信息,写出结构简式:中间产物1___________;中间产物3___________。
②D和I转化成J的过程中还生成水,理论上该过程中消耗的与生成的J的物质的量之比为___________。
12.(2026·北京延庆·一模)一种受体拮抗剂中间体P合成路线如下。
已知:①
②试剂a是
(4)以G和M为原料合成P分为三步反应。
已知:
①M含1个sp杂化的碳原子,M的结构简式为_______。
②第一步“加成”反应中,G与M的物质的量之比为,的结构简式为_______;
刷模拟
1.(25-26高三下·北京·月考)开瑞坦是一种重要的脱敏药物,可用于治疗过敏性鼻炎、荨麻疹等各类过敏性疾病。开瑞坦的前体K的合成路线如下:
已知:ⅰ.
ⅱ.
(1)A的核磁共振氢谱有3组峰,A的结构简式是_______。
(2)B中含有-OH,试剂a是_______。
(3)D的结构简式是_______。
(4)E→F中,反应ⅰ的化学方程式为_______。
(5)下列关于有机物F和G的说法正确的是_______(填字母)。
a.F和G均没有手性碳原子 b.F和G均能与NaHCO3反应 c.F和G均能与银氨溶液反应
(6)H与NH2OH反应得到Ⅰ经历了下图所示的多步反应。其中,中间产物1有2个六元环,红外光谱显示中间产物2、3中均含N-O键。
中间产物1、中间产物3的结构简式是_______、_______。
(7)I→J的过程中,SeO2转化为含+2价Se的化合物,反应中SeO2和I的物质的量之比为_______。
2.(25-26高三下·北京·开学考试)多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶抑制剂奥拉帕尼(J)的合成路线如下:
已知:ⅰ.;ⅱ.。
(1)A为芳香族酯类化合物,A→B的化学方程式为_______。
(2)B→C的化学方程式为_______。
(3)C→D发生了两步反应,反应类型依次为加成反应、_______。
(4)试剂a中含有的官能团有-CN、_______。
(5)H的结构简式为_______。
(6)下列说法正确的是_______。
a.A的一种同分异构体既能发生银镜反应,又能与溶液发生显色反应
b.H→I的过程可能生成一种分子内含有7个六元环的副产物
c.I→J的过程利用了的碱性
(7)E经多步转化可得到G,路线如下。
M分子中含有2个六元环,P分子中含有3个六元环。M和P的结构简式分别为_______、_______。
3.(25-26高三下·北京·月考)环丙虫酰胺是一种广谱杀虫剂。其合成路线如下(部分条件略):
已知:
(1)A中含有的官能团是氨基、___________。
(2)的化学方程式是___________。
(3)下列有关E的说法正确的是___________(填序号)。
a.含有3种含氧官能团 b.为顺式结构
c.1 mol E最多能与2 mol NaOH发生反应 d.能使酸性溶液褪色
(4)F中存在2个六元环。F的结构简式是___________。
(5)G的分子式为过程中发生取代反应和加成反应。I的结构简式是___________。
(6)环丙虫酰胺的合成方法如下:
①K的结构简式是___________。
②理论上,生成1 mol环丙虫酰胺需要消耗___________。
4.(25-26高三下·北京·开学考试)一种广谱抑菌剂,四环化合物Y的合成路线如下:
已知:
(1)A→B的化学方程式是_______。
(2)D分子中,1号碳与2号碳的C—H键极性都较强,易断裂。解释2号碳的C—H键极性比1号碳的更强的原因:_______。
(3)G的结构简式为_______。
(4)L分子中含有的官能团名称是_______。
(5)M可发生银镜反应,其结构简式为_______。
(6)M→P的转化分为两步,反应类型依次为_______、_______。
(7)R可以通过两步反应生成四环化合物Y。其中X有2个五元环和1个六元环,Y中所有的碳原子都参与成环。写出化合物X、Y的结构简式_______、_______。
5.(25-26高三上·北京东城·期末)甲基卡泰司特(L)可用于治疗溃疡性结肠炎,可经由中间体F合成。
已知:
I.中间体F的合成路线
(1)A为,其官能团的名称是___________。
(2)A→B的化学方程式是___________。
(3)1 mol B完全转化为C时,转移电子___________mol。
(4)试剂a的结构简式是___________。
Ⅱ.L的合成路线
(5)由G和H合成J的反应与I中部分反应类似,反应类型依次为___________、___________、___________。
(6)在虚线框内补全K的结构简式___________。
6.(25-26高三上·北京通州·期末)蟹甲草酚(L)是从天然植物中分离出来的具有特定药效的化合物,其合成路线如下(各步反应条件有省略)。已知试剂甲的分子式是。
(1)E分子中含有的官能团名称是______。
(2)的化学方程式是______。
(3)下列说法正确的是______。
a.试剂甲的核磁共振氢谱有两组峰
b.D中氮原子的杂化类型为杂化
c.的反应为还原反应
(4)以J为原料合成L分为三步反应。
①试剂乙中含有一个溴原子,试剂乙的结构简式为______。
②K的结构简式为______。
(5)L的合成路线中有两处官能团的保护,分别是
①引入保护基,脱除保护基;
②______。
7.(25-26高三上·北京房山·期末)有机化合物M是合成治疗支气管哮喘药物的中间体。M的一种合成路线如下(部分试剂和条件省略)。
已知:
回答下列问题:
(1)A→B的化学方程式是___________。
(2)B和C相比,C的熔、沸点更高,原因是___________。
(3)D的结构简式是___________。
(4)F中含氧官能团的名称是___________。
(5)下列说法正确的是___________。
a. C的核磁共振氢谱为三组峰,峰面积之比为2∶2∶1
b. D→E、G→K的反应类型分别是还原反应和取代反应
c. H可与碳酸钠溶液反应生成气体
(6)以E为原料可合成有机化合物Q。
已知:
①P的结构简式为___________。
②Q分子中含有3个六元环,写出其结构简式___________。
刷真题
8.(2025·北京·高考真题)一种受体拮抗剂中间体P合成路线如下。
已知:①
②试剂a是。
(1)I分子中含有的官能团是硝基和_______。
(2)B→D的化学方程式是_______。
(3)下列说法正确的是_______(填序号)。
a.试剂a的核磁共振氢谱有3组峰
b.J→K的过程中,利用了的碱性
c.F→G与K→L的反应均为还原反应
(4)以G和M为原料合成P分为三步反应。
已知:
①M含有1个杂化的碳原子。M的结构简式为_______。
②Y的结构简式为_______。
(5)P的合成路线中,有两处氨基的保护,分别是:
①A→B引入保护基,D→E脱除保护基;
②_______。
9.(2024·北京·高考真题)除草剂苯嘧磺草胺的中间体M合成路线如下。
(1)D中含氧官能团的名称是_______。
(2)A→B的化学方程式是_______。
(3)I→J的制备过程中,下列说法正确的是_______(填序号)。
a.依据平衡移动原理,加入过量的乙醇或将J蒸出,都有利于提高I的转化率
b.利用饱和碳酸钠溶液可吸收蒸出的I和乙醇
c.若反应温度过高,可能生成副产物乙醚或者乙烯
(4)已知:
①K的结构简式是_______。
②判断并解释K中氟原子对的活泼性的影响_______。
(5)M的分子式为。除苯环外,M分子中还有个含两个氮原子的六元环,在合成M的同时还生成产物甲醇和乙醇。由此可知,在生成M时,L分子和G分子断裂的化学键均为键和_______键,M的结构简式是_______。
10.(2023·北京·高考真题)化合物是合成抗病毒药物普拉那韦的原料,其合成路线如下。
已知:R-Br
(1)A中含有羧基,A→B的化学方程式是____________________。
(2)D中含有的官能团是__________。
(3)关于D→E的反应:
① 的羰基相邻碳原子上的C-H键极性强,易断裂,原因是____________________。
②该条件下还可能生成一种副产物,与E互为同分异构体。该副产物的结构简式是__________。
(4)下列说法正确的是__________(填序号)。
a.F存在顺反异构体
b.J和K互为同系物
c.在加热和催化条件下,不能被氧化
(5)L分子中含有两个六元环。的结构简式是__________。
(6)已知: ,依据的原理,和反应得到了。的结构简式是__________。
1
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专题03
有机化学基础综合题
第一部分破类题/变式参考答案
>热点设问01有机化合物的命名<《
破类题提能力
1.(2)
1,3-丁二烯
取代反应
2.(1)邻二甲苯
>热点设问02官能团的识别与书写<《
破类题提能力
3.(1)酮羰基、酚羟基
4.
(1)醚键、酯基、氨基
>热点设问03有机反应类型、反应条件及有机方程式书写<《
破类题提能力
5.(6加成
6:
(2)Cl2、FeCl3或Cl2、Fe
>热点设问04有限制条件同分异构体的书写<《
破类题提能力
OCH3
7.(4
1
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(5)
CH.
>热点设问05依据题给信息进行推断<〈
破类题,,提能力
9.(5)abc
(6)
0=C=N-CH,-COOCH:
N-CH-C-OCH
OH
SH
INNM
NH+2HCI
NH
HO
6
mr
CHO
>热点设问06依据合成框图及相关信息设计有机合成路线<了
破类题提能力
COOH
11.(5)
1:1
12.(4)
OCH,
OCH,
NH-
NH
N=C-0
第二部分实战刷题。
参考答案
刷模拟
2
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(2)HBr
COOCH
COOCH,
CHO
CHO
-COOCH,+2NaOH
COONa +2CH,OH
COOCH
COONa
(5)bc
CH;
CH.
(6
OH
(7)3:1
COOH
2.
CHOH
COOH
COOH
2)2
+2H,0
CH,OH
+02
CHO
(3)取代反应(或酯化反应)
(4)-F、-CH0
NH
N
COOH
F
(⑥bc
3
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NH
NH
NH
HO
HO
CN
CN
3.(1)碳氯键、羧基
HO
JO.
浓硫酸
2)
OH
+H,0
(3ad
(4)
5
NH
OH
(6
Br
4.(D)CH COOH+CH CHOHCH;COOCH CH+2O
(2)2号碳C一H键同时受到羰基和酯基两种吸电子基团的影响,而1号碳C一H键只受羰基影响
(4)(酚)羟基、(酮)羰基
4
4/7
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CH
CHO
(6)
加成反应
消去反应
OH
(7)
5.(1)碳氯键
CH
CH3
(2)
+HNO,(浓)一
NO2+H20
CI
(3)6
(4)CH NHCH3
(5)
取代反应
酯化反应或取代反应
还原反应
(⑥NH
COOCH;
6.(1)酚羟基、碳溴键
0
2②)入CoOH+CH,0H
s0入co0H,+H,0
△
(3)ac
OCH3
(4)
CH2=CHCH,Br或
Br
CH3 CH3 CH3
(⑤)B一→C的过程引入保护基,G→H脱除保护基
CI
.0◇+H0-0,县9
浓H,SO
+HO
NO.
5
5/7
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OH
CI
(2)C(
)分子间存在氢键,B(
)分子间不能形成氢键
NO2
NO,
OCH,CH,
OH
(3)
NO,
(4)羧基
(5)ac
OCH,CH,
OH
OCH,CH,
OH
(⑥
刷真题
8.(1)氟原子(或碳氟键)、羧基
NH-C-CH,
NH-C-CH,
(2)
浓硫酸
+
HNO,(浓)
△
+H,0
NO,
(3)bc
(4)
(⑤)E→F引入保护基,Y→P脱除保护基
9.(1)硝基、酯基
6
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O
浓H2SO4
(2)
OH +CH3OH
+H20
(3)abc
(4)
使α-H的活泼性增强。F的电负性大,一CF3为吸电子基团(极性强),
F3
位C—H键极性增强,易断裂
H
(5)
N-H
10.(1)CH,BrCOOH+CH,CH,OHCH,BrCOOCH,CH,+H,O
(2)醛基
(3)
羰基为强吸电子基团,使得相邻碳原子上的电子偏向羰基上的碳原子,使得相邻碳原子上的C-H键
OH
极性增强
(4ac
7
7/7
专题03 有机化学基础综合题
内容导航
【命题解码·定方向】命题趋势+3年高考真题热点设问拆解
【解题精析·通技法】析典例,明思路,技法贯通破类题
【实战刷题·冲高分】精选高考大题+名校模拟题,强化实战能力,得高分
命题·趋势·定位
北京卷压轴级综合大题,分值高、区分度明显;立足教材核心反应,突出信息迁移与逻辑推断,侧重考查有机合成思维与规范表达,不追求超纲复杂机理,强调学以致用。
命题规律体现五大特征:一、情境稳定。以手性药物、功能小分子、可降解高分子、天然产物修饰为载体,合成路线多为 5~7 步线性逻辑,结构清晰。二、考点高度固化。必考:分子式 / 不饱和度、官能团、反应类型、结构简式、同分异构、方程式书写、手性碳、短路线设计。三、信息迁移是核心。题干给出陌生有机反应(偶联、缩合、环化等),直接套用位点与成键模式,无需深入机理。四、同分异构考法典型。以苯环多取代、有限定条件为主,侧重对称性、等效氢与官能团类别判断,计数难度适中。五、重规范轻计算。几乎无定量计算,失分点集中在结构书写、反应条件、小分子遗漏、用词不规范。
命题趋势:一、更贴近医药与绿色合成。结合新药中间体、催化合成、原子经济性等真实化工场景,体现 STSE 与学科价值。二、推断逻辑更强。强化逆合成分析,减少 “直白给条件”,增加分子式差值、氢谱信息、结构片段等线索。三、路线设计轻量化。以 2~3 步短路线为主,重点考查反应先后顺序、官能团保护、陌生信息嵌入。四、表达要求更严谨。解释类、目的类设问增多,要求用有机化学术语精准表述。
热点·设问·拆解
热点设问01 有机化合物的命名
2022年北京卷17(2)
热点设问02 官能团的识别与书写
2025年北京卷17(1)
2024年北京卷17(1)
2023年北京卷17(2)
热点设问03 有机反应类型、反应条件及有机方程式书写
2025年北京卷17(2)
2024年北京卷17(2)
2023年北京卷17(1)
热点设问04 有限制条件同分异构体的书写
2024年北京卷17(5)
2023年北京卷17(3)
热点设问05 依据题给信息进行推断
2025年北京卷17(3)
2024年北京卷17(4)
2023年北京卷17(3)
热点设问06 依据合成框图及相关信息设计有机合成路线
2025年北京卷17(4)
2023年北京卷17(6)
热点设问01 有机化合物的命名
析典例·明思路
1.(2022·北京·高考真题)碘番酸是一种口服造影剂,用于胆部X—射线检查。其合成路线如下:
已知:R1COOH+R2COOH+H2O
(2)B无支链,B的名称是___________。B的一种同分异构体,其核磁共振氢谱只有一组峰,结构简式是___________。
【答案】(2) 正丁酸
【解析】(2)B的分子式为C4H8O2、无支链,由醛氧化生成,则B为CH3CH2CH2COOH,名称是正丁酸。B的一种同分异构体,其核磁共振氢谱只有一组峰,则表明分子中8个H原子全部构成-CH2-,B的不饱和度为1,则其同分异构体应具有对称的环状结构,从而得出其结构简式是。答案为:正丁酸;;
研考点·通技法
1.烷烃的命名
(1)习惯命名法——只能适用于构造比较简单的烷烃
①根据烷烃分子里所含碳原子数目来命名,碳原子数加“烷”字,就是简单的烷烃的命名,称为“某烷”
②碳原子数在10以内的,从1到10依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示;碳原子数在十以上的用汉字数字表示;如:C3H8叫丙烷,C17H36叫十七烷
③当碳原子数相同时,存在同分异构体时,在(碳原子数)烷名前面加正、异、新等,如:C5H12叫戊烷,C5H12的同分异构体有3种,用习惯命名法命名分别为:正戊烷()、异戊烷()、新戊烷()
(2)系统命名法
①选主链,称“某烷”:最长、最多定主链 (选主链的原则:优先考虑长→等长时考虑支链最多)
a.选定分子中最长的碳链作为主链,并按照主链上碳原子的数目称为“某烷”,支链作为取代基。如:
应选含6个碳原子的碳链为主链,如虚线所示,称为“己烷”
b.如果在一个分子中有多条相同碳原子数的最长碳链,则选择含支链较多的那条碳链为主链。如:
主链最长(7个碳)时,选主链有a、b、c三种方式,其中:a有3个支链、b有2个支链、c有2个支链,所以方式a正确
②编号位,定支链:(编号位的原则:首先要考虑“近”;同“近”,考虑“简” ;同“近”,考虑“小”)
a.选主链中离支链最近的一端开始编号,用1、2、3等数字给主链上的各个碳原子依次编号定位,使支链获得最小的编号,以确定支链的位置。即:首先要考虑“近”,如:
b.若有两个不同的支链,且分别处于距主链两端同近的位置,则从较简单的支链一端开始编号。即:同“近”,考虑“简” 。如:
c.若有两个相同的支链,且分别处于距主链两端同近的位置,而中间还有其它支链,从主链的两个方向编号,可得两种不同的编号系列,两系列中各支链位次之和最小者即为正确的编号。即:同“近”、同“简”时考虑“小”。(或从离第三个支链最近的一端开始编号)。如:
方式一的位号和为2+3+5=10
方式二的位号和为2+4+5=11,10<11
所以方式一正确
③写名称:按“取代基位次-取代基名称-母体名称”的顺序书写
格式:位号-支链名-位号-支链名某烷
a.取代基,写在前,标位置,短线连:将支链名称写在主链名称的前面,并用阿拉伯数字注明支链位置,数字与支链名称之间用一短线隔开
如:命名为:2-甲基丁烷
b.不同基,简到繁:如果主链上有几个不同的支链,把简单的写在前面,把复杂的写在后面
如:命名为:4-甲基-3-乙基庚烷
c.相同基,合并算:如果主链上有相同的支链,可以将支链合并起来,用“二”、“三”等数字表示支链的个数。两个表示支链位置的阿拉伯数字之间需用“,”隔开
如:命名为2,3-二甲基己烷
【微点拨】
①表示取代基位号的阿拉伯数字“2,3,4......”等数字相邻时,必须用“,”相隔,不能用“、”
②名称中阿拉伯数字与汉字相邻时,必须用短线“—”隔开
③若有多种取代基,不管其位号大小如何,都必须把简单的写在前面,复杂的写在后面
2.烯烃和炔烃的命名
(1)命名方法:烯烃和炔烃的命名与烷烃的命名相似,即遵循最长、最多、最近、最小、最简原则。但不同点是主链必须含有双键或三键,编号时起始点必须离双键或三键最近
(2)命名步骤
①选主链,称某烯(某炔):将含有双键或三键的最长碳链作为主链,并按主链中所含碳原子数称为“某烯”或“某炔” (如:下面虚线框内为主链)
②编号位,定支链:从距离双键或三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号,使双键或三键碳原子的编号为最小,以确定双键(三键)、支链的位次
③按规则,写名称:取代基位次-取代基名称-双键位次-某烯(炔)
a.用阿拉伯数字标明双键或三键的位置(只需标明双键或三键碳原子编号较小的数字)
b.若为多烯烃(炔烃),则用大写数字“二、三……”在烯或炔的名称前表示双键或三键的个数
5,5,6-三甲基-2-庚烯
2-甲基-2,4-己二烯
4-甲基-3-乙基-1-戊炔
3.苯的同系物的命名
(1)习惯命名法
①苯的一元取代物的命名:苯分子中的一个氢原子被烷基取代后,命名时以苯作母体,苯环上的烷基为侧链进行命名。先读侧链,后读苯环,称为:称为“某苯”
甲苯
乙苯
②苯的二元取代物的命名:当有两个取代基时,取代基在苯环上有邻、间、对三种位置,所以取代基的位置可用“邻、间、对”来表示
邻二甲苯
间二甲苯
对二甲苯
③苯的三元取代物的命名:若三个氢原子被甲基取代叫三甲苯,三甲苯通常用“连、偏、均”来表示
连三甲苯
偏三甲苯
均三甲苯
(2)系统命名法
①当苯环上有两个或两个以上的取代基时,可将苯环上的6个碳原子编号,以某个最简单的取代基所在的碳原子的位置编为1号,并沿使取代基位次和较小的方向进行——按顺时针或逆时针编号
以“二甲苯”为例
若将苯环上的6个碳原子编号,以某个甲基所在的碳原子的位置为1号,选取最小位次号给另一个甲基编号
名称
1,2-二甲苯
1,3-二甲苯
1,4-二甲苯
编序号
以最简取代基苯环上碳为1号,且使取代基序号和最小
写名称
1,4-二甲基-2-乙基苯
②若苯环侧链较复杂时,或苯环上含有不饱和烃基时,命名时一般把苯环作取代基,将较长的碳链作主链进行命名
2,5-二甲基-4-乙基-3-苯基庚烷
2-苯基丙烷
苯乙烯
苯乙炔
4.醇的系统命名法
(1)选主链,称某醇:选择含有羟基在内的最长碳链作为主链,按主链所含有的碳原子数成为“某醇”
(2)编号位,定支链:把支链作为取代基,从离羟基最近的一端开始编号
(3)标位置,写名称:取代基位次-取代基名称-羟基位次-某醇
【微点拨】
①用系统命名法命名醇,确定最长碳链时不能把—OH看作链端,只能看作取代基,但选择的最长碳链必须连有—OH
②多元醇的命名时,要选取含有尽可能多的带羟基的碳链作为主链,羟基的数目写在“醇”字的前面,用“二、三、四”等数字表示
3-甲基-2-丁醇
3-甲基-1,3-丁二醇
5.醛和羧酸的系统命名法
(1)选主链,称某醛(或某酸):选择含有醛基(或羧基)在内的最长碳链作为主链,称为“某醛”或“某酸”
(2)编号位,定支链:主链编号时要从醛基(或羧基)上的碳原子开始
(3)写名称:取代基位次-取代基名称-某醛(或某酸)
【微点拨】
①名称中不必对醛基(或羧基)定位,因羧基必然在其主链的边端
②若分子中含有双键(或三键),则选含有醛基(或羧基)和双键(或三键)的最长碳链作为主链,根据主链上的碳原子数目称“某烯(炔)醛”、“某烯(炔)酸”
③芳香族羧酸(或醛),若芳香环上连有取代基,则从羧基(醛基)所连的碳原子开始编号,使取代基的位次最小
④二元羧酸(或醛)命名时,选择含有两个羧基的最长碳链作为主链,然后根据主链碳原子的数目称为某二酸(醛)
2-甲基丙醛
3-甲基丁酸
丙烯醛
对苯二甲酸
1,4-苯二甲酸
6.酯的命名
合成酯时需要羧酸和醇发生酯化反应,命名酯时“先读酸的名称,再读醇的名称,后将‘醇’改‘酯’即可”
CH3COOCH2CH3
乙酸乙酯
HCOOCH2CH2CH3
甲酸正丙酯
HCOOC2H5
甲酸乙酯
7.多官能团物质的命名
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
甲基丙烯酸甲酯
邻羟基苯甲酸或2-羟基苯甲酸
Cl-CH2COOH
氯乙酸
【微点拨】
(1)含官能团的有机物命名与烷烃命名的比较
无官能团
有官能团
类别
烷烃
烯烃、炔烃、卤代烃、烃的含氧衍生物
主链条件
碳链最长,同碳数支链最多
含官能团的最长碳链
编号原则
取代基最近(小)
官能团最近、兼顾取代基尽量近
名称写法
支位-支名-母名支名同,要合并支名异,简在前
支位-支名-官位-母名
符号使用
阿拉伯数字与阿拉伯数字间用“,”,阿拉伯数字与中文数字间用“”,文字间不用任何符号
(2)有机物系统命名中常见的错误
①主链选取不当(不包含官能团,不是主链最长、支链最多)
②编号错(官能团的位次不是最小,取代基位次之和不是最小)
③支链主次不分(不是先简后繁)
④“-”、“,”忘记或用错
(3)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、丁……指主链碳原子个数分别为1,2,3,4……
破类题·提能力
1.(25-26高三上·北京通州·期中)化合物是合成药物洛索洛芬钠的重要中间体,其结构简式为,一种合成路线如下图所示:
已知:①
②
(2)E的名称是___________,由I和D生成M的反应类型为___________。
【答案】(2) 1,3-丁二烯 取代反应
【解析】(2)E的结构简式为CH2=CHCH=CH2,名称是1,3-丁二烯;由I和D生成M的反应脱去了小分子HBr,反应类型为取代反应;
2.(25-26高三上·北京房山·期中)维生素B2可用于治疗口角炎等疾病,其中间体K的合成路线如图(部分试剂和反应条件略去)。
已知:
(1)A是芳香族化合物,其名称是___________。
【答案】(1)邻二甲苯
【解析】(1)
由分析可知,A是,其名称是邻二甲苯;
热点设问02 官能团的识别与书写
析典例·明思路
2.(2025·北京·高考真题)一种受体拮抗剂中间体P合成路线如下。
已知:①
②试剂a是。
(1)I分子中含有的官能团是硝基和_______。
【答案】(1)氟原子(或碳氟键)、羧基
【解析】(1)I分子含有的官能团为硝基、氟原子(或碳氟键)、羧基;
研考点·通技法
1.官能团:决定有机化合物特殊性质的原子或原子团
2.常见的官能团结构、名称和代表物
有机化合物类别
官能团名称
官能团结构
代表物名称
代表物结构简式
烃
烷烃
—
—
甲烷
CH4
烯烃
碳碳双键
乙烯
乙烯CH2==CH2
炔烃
碳碳三键
—C≡C—
乙炔
CH≡CH
芳香烃
—
—
苯
烃
的
衍
生
物
卤代烃
碳卤键
溴乙烷
CH3CH2Br
醇
羟基
—OH
乙醇
CH3CH2OH
酚
羟基
—OH
苯酚
醚
醚键
乙醚
CH3CH2OCH2CH3
醛
醛基
—CHO
乙醛
CH3CHO
酮
酮羰基
丙酮
CH3COCH3
羧酸
羧基
乙酸
CH3COOH
酯
酯基
乙酸乙酯
CH3COOCH2CH3
胺
氨基
—NH2
甲胺
CH3NH2
酰胺
酰胺基
乙酰胺
CH3CONH2
氨基酸
氨基、羧基
—NH2、—COOH
甘氨酸
硝基化合物
硝基
—NO2
硝基苯
磺酸化合物
磺酸基
—SO3H
苯磺酸
腈
氰基
—C≡N
丙腈
CH3CH2CN
破类题·提能力
3.(25-26高三下·北京·月考)黄酮类物质X具有抗金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等活性,一种合成路线如下。
已知:。
(1)X中含有的含氧官能团为醚键、_______。
【答案】(1)酮羰基、酚羟基
【解析】(1)由X结构,X中含有的含氧官能团为醚键、酮羰基、酚羟基;
4.(25-26高三下·北京·开学考试)埃罗替尼(K)是一种治疗胰腺癌和肺癌的药物,以芳香化合物A为原料,合成路线如下:
(1)E中官能团的名称是______。
【答案】(1)醚键、酯基、氨基
【解析】(1)根据E的结构简式可知,E中的官能团为醚键、酯基、氨基;
热点设问03 有机反应类型、反应条件及有机方程式书写
析典例·明思路
3.(2024·北京·高考真题)除草剂苯嘧磺草胺的中间体M合成路线如下。
(2)A→B的化学方程式是_______。
【答案】(2)
【解析】(2)A→B的过程为A中羧基与甲醇中羟基发生酯化反应,化学方程式为:;
研考点·通技法
1.常见有机反应类型与有机物类别的关系
(1)取代反应
①定义:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫取代反应
②特点:上一下一,有进有出,饱和度不变,反应中一般有副产物生成,类似无机反应中的复分解反应
③取代反应包括:卤代、硝化、磺化、水解、酯化等反应类型
取代反应类型
有机物类别
实例
卤代反应
饱和烃
CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl (只写一元取代)
烯烃
苯和苯的同系物
硝化反应
苯和苯的同系物
磺化反应
苯和苯的同系物
水解反应
卤代烃
CH3CH2—Br+NaOHCH3CH2—OH+NaBr
酯
油脂
二糖及多糖
(C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)
(C6H10O5)n(纤维素)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)
多肽、蛋白质
酯化反应
醇、羧酸
醇与浓氢卤酸的取代
CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O
(2)加成反应
①定义:有机物分子里不饱和的碳原子跟其他原子或原子团直接结合生成新物质的反应
②特点:“断一,加二,都进来,不饱和度降低”;“断一”是指双键中的一个不稳定键断裂;“加二”是指加上两个其他原子或原子团,一定分别加在两个不饱和碳原子上,此反应类似无机反应中的化合反应,理论上原子利用率为100%
③能发生加成反应的物质有:烯烃(碳碳双键)、炔烃(碳碳三键)、苯环、醛、酮等
有机物类别
实例
烯烃(与X2、H2、HX、H2O)的加成
CH2==CH2+Br2CH2Br—CH2Br
CH2==CH2+H2OCH3CH2OH
CH2==CH2+HClCH3CH2Cl
CH2==CH2+H2CH3—CH3
炔烃(与X2、H2、HX、H2O)的加成
HC≡CH+H2CH2==CH2,CH2==CH2+H2CH3—CH3
HC≡CH+Br2CHBr==CHBr,CHBr==CHBr+Br2CHBr2—CHBr2
HC≡CH+HClCH2==CHCl (氯乙烯)
HC≡CH+H2OCH3CHO
苯环只能与氢气加成
醛(醛基)只能与氢气加成
酮(羰基)只能与氢气加成
不饱和油脂与H2加成
DielsAlder反应
(3)消去反应
①定义:有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个或几个小分子(如水、卤化氢等),而生成含不饱和键化合物的反应
②特点:“只下不上,得不饱和键”是指卤代烃或醇在一定条件下消去小分子(如H2O或HX)得碳碳双键或碳碳三键的反应
③原理:
④能发生消去反应的物质:某些卤代烃和醇
⑤能发生消去反应的卤代烃(或醇),在结构上必须具备两个条件:一是分子中碳原子数大于或等于2;二是与—X(—OH)相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子
有机物类别
实例
卤代烃消去反应
CH3CH2Br+NaOHCH2==CH2↑+NaBr+H2O
醇的消去反应
CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O
(4)氧化反应
①定义:有机物去氢或加氧的反应
②氧化反应包括:烃和烃的衍生物的燃烧反应;烯烃、炔烃、二烯烃、苯的同系物、醇、醛等与酸性高锰酸钾反应;醇氧化为醛或酮的反应;醛氧化为羧酸的反应等
氧化反应类型
有机物类别
实例
燃烧
绝大多数有机物
CxHyOz+O2xCO2+H2O
酸性KMnO4
溶液
烯烃、烯烃、炔烃、苯的同系物等、醇、酚、醛、葡萄糖、麦芽糖
醇的催化氧化
醇
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
醛的氧化
银镜反应
CH3CHO+2Ag(NH3)2OH CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
斐林试剂
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
(5)还原反应
①含义:有机物加氢或去氧的反应
②还原反应包括:醛、酮还原为醇,所有与氢气的加成反应也属于还原反应,“—NO2”还原为“—NH2”等
还原反应类型
有机物类别
实例
与H2的反应
烯烃
CH2==CH2+H2CH3—CH3
炔烃
HC≡CH+H2CH2==CH2,CH2==CH2+H2CH3—CH3
芳香烃
醛
酮
硝基苯还原
(6)加聚反应
①定义:一定条件下,由含有不饱和键的相对分子质量小的低分子化合物以加成反应的形式结合成相对分子质量大的高分子化合物的化学反应叫加成聚合反应,简称加聚反应
②特点:单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物。如:烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的有机物
③加聚反应主要为含双键或三键的单体聚合
加聚反应类型
有机物类别
实例
烯烃加聚
单烯烃加聚
共轭二烯烃加聚
单烯烃共聚
炔烃
(7)缩合聚合反应
①定义:一定条件下,具有两个或多个官能团的单体相互结合成高分子化合物,同时有小分子(如H2O、NH3、HCl等)生成的反应称为缩合聚合反应,简称缩聚反应
②缩聚产物的结构:
③特点:单体通常是具有双官能团(如—OH、—COOH、—NH2、—X及活泼氢原子等)或多官能团的小分子
④缩聚反应主要包括:羟酸缩聚、醇酸缩聚、氨基酸缩聚、酚醛缩聚等
缩聚反应类型
实例
羟基酸之间的缩聚
二元醇与二元酸之间的缩聚
氨基酸之间的缩聚
苯酚与HCHO的缩聚
2.依据反应条件判断有机反应类型
反应条件
反应类型和可能的官能团(或基团)
浓硫酸、△
①醇的消去(醇羟基)
②酯化反应(羟基或羧基)
稀硫酸、△
①酯的水解(酯基)
②糖类的水解反应
NaOH水溶液、△
①卤代烃的水解(—X)
②酯的水解(酯基)
NaOH醇溶液、△
卤代烃的消去(—X)
H2/催化剂
加成(碳碳双键、碳碳三键、醛基、羰基、苯环)
O2/Cu或Ag、△
醇羟基催化氧化
Cl2(Br2)/铁或FeX3作催化剂
苯环上的取代反应
卤素单质(Cl2或溴蒸气)、光照
①烷烃的取代反应
②苯环上烷烃基的取代反应
3.有机化学反应类型判断的基本思路
破类题·提能力
5.(2026·北京·一模)L是合成某雌酮药物的中间体,其合成路线如下。
已知:ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
(6)G+J→K的反应类型是___________。
【答案】(6)加成
【解析】(6)
和G发生加成反应生成。
6.(25-26高三上·北京朝阳·期末)DHPM类化合物具有钙拮抗、降压和抗癌等活性,一种N-烷基化的DHPM类化合物Q的合成路线如下。
已知:
(2)A→B所需试剂和条件是________。
【答案】(2)、或、Fe
【解析】(2)A→B发生的是苯环上的取代反应,所需试剂和条件是、或、Fe;
热点设问04 有限制条件同分异构体的书写
析典例·明思路
4.(2022·北京·高考真题)碘番酸是一种口服造影剂,用于胆部X—射线检查。其合成路线如下:
已知:R1COOH+R2COOH+H2O
(2)B无支链,B的名称是___________。B的一种同分异构体,其核磁共振氢谱只有一组峰,结构简式是___________。
(4)G中含有乙基,G的结构简式是___________。
【答案】(2) 正丁酸
(4)
【解析】(2)B的分子式为C4H8O2、无支链,由醛氧化生成,则B为CH3CH2CH2COOH,名称是正丁酸。B的一种同分异构体,其核磁共振氢谱只有一组峰,则表明分子中8个H原子全部构成-CH2-,B的不饱和度为1,则其同分异构体应具有对称的环状结构,从而得出其结构简式是。答案为:正丁酸;;
(4)由分析可知,G的结构简式是。答案为:;
研考点·通技法
1.巧用不饱和度记住常见有机物的官能团异构
(1)不饱和度
①概念:不饱和度又称缺氢指数,即有机物分子中的氢原子与和它碳原子数相等的链状烷烃相比较,每减少2个氢原子,则有机物的不饱和度增加1,用Ω表示
②有机化合物(CxHyOz)分子不饱和度的计算公式为:
【微点拨】在计算不饱和度时,若有机化合物分子中含有卤素原子,可将其视为氢原子;若含有氧原子,则不予考虑;若含有氮原子,就在氢原子总数中减去氮原子数
③几种常见结构的不饱和度
官能团或结构
C==O(醛、酮、羧酸、酯)
环
—C≡C—
苯环
不饱和度
1
1
1
2
4
(2)常见有机物的官能团异构
通式
不饱和度
常见类别异构体
CnH2n+2
0
无类别异构体
CnH2n
1
单烯烃、环烷烃
CnH2n-2
2
单炔烃、二烯烃、环烯烃、二环烃
CnH2n+2O
0
饱和一元醇、饱和一元醚
CnH2nO
1
饱和一元醛、饱和一元酮、烯醇、烯醚、环醇、环醚
CnH2nO2
1
饱和一元羧酸、饱和一元酯、羟醛、羟酮
CnH2n+1O2N
1
氨基酸、硝基烷
2.四种方法全面剖析同分异构体
(1)取代思想——采用等效氢、对称的方法,适用于一卤代物、醇的找法
①一卤代烃:看作是氯原子取代烃分子中的氢原子,以“C5H11Cl”为例
②醇:看作是—OH原子取代烃分子中的氢原子,以“C5H12O”为例
(2)变健思想——即将有机物中某个位置化学键进行变化得到新的有机物,适用于烯烃、炔烃、醛和羧酸
①烯烃:单键变双键,要求相邻的两个碳上至少各有1个氢原子,以“C5H10”为例
箭头指的是将单键变成双键
新戊烷中间碳原子上无氢原子,不能变成双键
②炔烃:单键变三键,要求相邻的两个碳上至少各有2个氢原子,以“C5H8”为例
箭头指的是将单键变成三键
异戊烷第2个碳原子只有1个氢原子,两边单键不能变成三键
新戊烷中间碳原子上无氢原子,不能变成三键
③醛:醛基属于端位基,将烃分子中链端的甲基变成醛基,以“C5H10O”为例
箭头指向是指将链端甲基变成醛基,数甲基个数即可
④羧酸:羧基属于端位基,将烃分子中链端的甲基变成羧基,以“C5H10O2”为例
箭头指向是指将链端甲基变成羧基,数甲基个数即可
(3)插键思想——在有机物结构式中的某个化学键的位置插入原子而得到新的有机物的结构,适用于醚和酯
①醚:醚键可以理解为在C—C单键之间插入氧原子,以“C5H12O”为例
箭头指向是指在C—C单键之间插入氧原子
②酯:酯可以理解在左、右两边插入氧原子,可以先找出酮,再插入氧,以“C5H10O2”为例
若在链端,注意只能在一边插入氧原子,另外要注意对称性,此法对含苯环类的非常有效
(4)多官能团同分异构体
①同种官能团:定一移一,以“C3H6Cl2”为例
先找一氯代物,再利用等效氢法,再用氯原子取代一氯代物上的氢原子
②不同种官能团:变键优先,取代最后,以“羟基醛(C5H10O2)”为例
先找戊醛,再用羟基取代氢原子
3.记住常见同分异构体的数目
(1)烷烃同分异构体的个数
烷烃
甲烷
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
己烷
庚烷
个数
1
1
1
2
3
5
9
(2)烷基的个数
烷基
甲基
乙基
丙基
丁基
戊基
个数
1
1
2
4
8
(3)含苯环同分异构体数目确定技巧
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、—Y 3个取代基,其结构有6种
④若苯环上连有—X、—Y、—Z 3个不同的取代基,其结构有10种
4.限制条件的同分异构体结构的推断分析
常见限定条件
对应的官能团或结构
能与NaHCO3或Na2CO3溶液反应放出气体(CO2)
—COOH
能与钠反应产生H2
—OH或—COOH
能与Na2CO3溶液反应
—OH(酚)或—COOH
能与NaOH溶液反应
—OH(酚)或—COOH或—COOR或—X
能发生银镜反应或能
含醛基(—CHO)、甲酸酯(HCOOR)
能与FeCl3溶液发生显色反应
—OH(酚)
能发生水解反应
—COOR或—X或—CONH—
既能发生水解反应又能发生银镜反应(或水解产物能发生银镜反应)
甲酸酯(HCOOR)
5.限定条件和同分异构体书写技巧
(1)确定碎片:明确书写什么物质的同分异构体,该物质的组成情况怎么样?解读限制条件,从性质联想结构,将物质分裂成一个个碎片,碎片可以是官能团,也可是烃基(尤其是官能团之外的饱和碳原子)
(2)组装分子:要关注分子的结构特点,包括几何特征和化学特征
①几何特征是指所组装的分子是空间结构还是平面结构,有无对称性
②化学特征包括等效氢、核磁共振氢谱
(3)经典例题分析
结构
要求
(邻甲基苯甲酸)
①属于芳香化合物 ②能与银氨溶液反应产生光亮的银镜
③能与NaOH溶液反应
第一步:确定有机物的类别,找出该有机物常见的类别异构体 (可以结合不饱和度)
技巧:原题有机物属于羧酸类,与羟基醛、酯互为类别异构体
第二步:结合类别异构体和已知限定条件确定基团和官能团 (核心步骤)
与银氨溶液
与NaOH溶液
备注
注意细节乃做题制胜法宝
羧酸
×
√
羟基醛
√
苯酚 √
醇羟基与NaOH溶液不反应,但酚羟基可以
酯
甲酸酯√
√
酯与银氨溶液不反应,但甲酸酯可以
综上所述,符合本题条件的有两大类:①羟基醛[(酚)—OH,—CHO];②甲酸酯(—OOCH)
第三步:按类别去找,方便快捷不出错
①若为羟基醛[(酚)—OH,—CHO],则还剩余一个碳原子,分两种情况讨论
若本环有有两个侧链,此时—CH2—只能和醛基一起,有邻、间、对3种
若本环有有三个侧链,则为—OH,—CHO、—CH3,苯环连接三个不同的取代基总共有10种
②若为甲酸酯(—OOCH):则用—OOCH取代甲苯上的氢原子,总共4种;总共17种
破类题·提能力
7.(25-26高三下·北京·开学考试)丹参酮系列化合物是中药丹参的主要活性成分,具有抗菌消炎、活血化瘀、促进伤口愈合等多种作用,其衍生物J的合成路线如下:
已知:i.RCOOR'RCH2OH+R'OH
ii.
(4)由F制备G的反应中,同时会生成一种副产物G',它与G互为同分异构体,G'的结构简式为___________。【答案】(4)
【解析】(4)
由F制备G的反应中,同时会生成一种副产物G′,它与G互为同分异构体,G′的结构简式为 ;
8.(25-26高三下·北京·开学考试)螺环化合物M具有抗病毒、抗肿瘤功能,其合成路线如下:
已知:Ⅰ.-CHO+-CH2COORH2O+
Ⅱ.
(5)H分子中含有一个六元环和一个五元环。I的结构简式为_______。
【答案】(5)
【解析】(5)由分析可知,I的结构简式为;
热点设问05 依据题给信息进行推断
析典例·明思路
5.(2024·北京·高考真题)除草剂苯嘧磺草胺的中间体M合成路线如下。
(4)已知:
①K的结构简式是_______。
②判断并解释K中氟原子对的活泼性的影响_______。
【答案】(4) 使的活泼性增强。F的电负性大,—CF3为吸电子基团(极性强),α位C—H键极性增强,易断裂
【解析】(4)①根据已知反应可知,酯基的与另一分子的酯基发生取代反应,中左侧不存在,所以产物K的结构简式为;
②氟原子可使的活泼性增强。F的电负性大,—CF3为吸电子基团(极性强),α位C—H键极性增强,易断裂;
研考点·通技法
1.烯烃的有关信息
(1)双烯合成:1,3-丁二烯与乙烯(乙炔)发生环化加成反应得到环己烯(环己二烯)
方程式
,
机理解读
,1,3-丁二烯发生1,4-加成,合成六元环的首选方法
实例
(2)烯烃的氧化反应
①臭氧氧化:烯烃通过臭氧氧化并经锌和水处理得到醛或酮:
方程式
机理解读
,生成醛或酮
实例
②酸性高锰酸钾溶液氧化
方程式
机理解读
酸性高锰酸钾溶液的氧化性更强,碳碳双键上的氢原子进一步氧化,形成羧酸(R″—COOH),若R″为H原子,则最终氧化为CO2
烯烃、炔烃与酸性高锰酸钾溶液反应的规律
③硼氢化氧化
方程式
机理解读
此反应可理解为一个加成反应,注意羟基加成在含氢原子较多的双键碳原子上,而氢则加在含氢原子较少的碳原子上
实例
(3)丙烯上的甲基(αH)在500℃~600℃取代:
2.与芳香烃有关的信息
(1)博-克烷基化反应
方程式
机理解读
实质为苯与卤代烃发生取代反应
实例
+
(2)博-克酰基化反应
方程式
机理解读
实质为苯中的氢与酰基化合物中酰基的取代反应
实例
(3)苯环上的硝基被还原
方程式
机理解读
实质为硝基加氢去氧的反应
3.与格氏试剂有关的信息
格氏试剂:RMgX(X表示卤素原子),用RX与金属Mg制取。是有机合成中常用的一种试剂,起到增长碳链的作用
(1)格氏试剂(R′MgX)与醛或酮反应
方程式
机理解读
格氏试剂与醛、酮反应时,格氏试剂的烃基进攻羰基碳,生成卤代烃氧基镁,酸化后得到醇。即:
(2)格氏试剂(R′MgX)与酯的反应
方程式
机理解读
格氏试剂与酯的反应,从形式上可以看成二步:首先格氏试剂的烃基取代酯中的烷氧基(—OCH2CH3)生成醛或酮;生成的醛或酮再进一步与格氏试剂反应,最终生成醇
实例
4.与醛、酮、酯有关的信息
(1)醛与醛缩合——羟醛缩合
方程式
机理解读
含有α-H的醛在稀碱(10% NaOH)的作用下对碳氧双键进行加成生成β-羟基醛;生成的β-羟基醛在加热条件下再发生消去反应而脱去水
(2)酯与酯缩合
方程式
RCOOR′+R″CH2COOR′+R′OH
机理解读
也是α-H的机理,从反应形式上看,是一个取代反应;即:
(3)酯交换反应
方程式
RCOOR′+R″OHRCOOR″+R′OH(R、R′、R″代表烃基)
机理解读
酯化反应为可逆反应,在酯的溶液中,是有少量的游离醇和酸存在的。酯交换反应中的醇能够与酯溶液中少量游离的酸进行酯化反应,新的酯化反应就生成了新的酯和新的醇。即:酯脱OR′,醇脱氢,类比于酯化反应中的“酸脱羟基,醇脱氢”
5.其它类型的有机信息
(1)炔烃通过臭氧化并经锌和水处理得到羧酸
(2)烯烃与冷的高锰酸钾在碱性条件下的反应
(3)乙炔自身加成:2CH≡CHCH2==CH—C≡CH
(4)卤代烃跟氰化钠溶液反应再水解可得到羧酸:CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH
(5)卤代烃与炔钠的反应:2CH3C≡CH+2Na2CH3C≡CNa+H2↑
CH3C≡CNa+CH3CH2ClCH3C≡CCH2CH3+NaCl
(6)卤代烃和钠反应:2R—Cl+2NaR—R+2NaCl
(7)醛与氢氰酸的加成反:
(8)醛、酮与NH3加成反应制备胺:
(9)醛、酮与醇加成反应制备半缩醛:
(10)羧酸分子中的αH被取代的反应:
(11)羧酸用LiAlH4还原时,可生成相应的醇:RCOOHRCH2OH
破类题·提能力
9.(25-26高三上·北京顺义·期末)一种重要医药中间体P的合成路线如下。
已知:①
②
(5)下列说法正确的是___________(填序号)。
a.A既有酸性,又有碱性
b.的目的是脱除保护基
c.的含有相同官能团的同分异构体有3种
(6)以和为原料合成分三步完成。
①中含有1个sp杂化的碳原子,的结构简式是___________。
②Y的结构简式是___________。
【答案】(5)abc
(6)
【解析】(5)a:A甘氨酸含羧基(酸性)和氨基(碱性),既有酸性又有碱性,正确;
b:A的氨基被乙酰化保护,D→E酸性水解脱去乙酰基,目的是脱除保护基,正确;
c:G为,分子式,含酯基的同分异构体(不含G本身)有、、,共3种,正确;
故选abc;
(6)
①E为,与反应生成F,F含1个sp杂化碳原子,中的碳原子为sp杂化,的结构简式是;
②F和J发生加成反应, J的活泼亚甲基上氢与碳氮双键发生加成反应生成X,则X的结构简式为,X异构化生成Y,则Y的结构简式为,Y脱去1分子环化得到P。
10.(25-26高三下·北京·开学考试)罗格列酮是一种胰岛素增敏剂,合成路线如下
已知:
①异构化生成D的反应类似酮式-烯醇式互变。酮式-烯醇式互变机理如下
②+H2O(R1、R2、R3、R4为烃基或氢)
回答下列问题
(4)化合物J为2-氯乙酰衍生物(,X=Cl、Br),已知-X吸电子效应越强。环化越容易进行,选择合适的-X写出其中容易获得化合物E的反应方程式___________。
(6)参考上述合成路线,可合成曲格列酮,请将合成路线补充完整。
其中M和N的结构简式为:M:___________;N:___________。
【答案】(4)+→+2HCl
(6)
【解析】(4)
Cl的电负性强于Br,即-Cl的吸电子效应比-Br强,环化更易进行,因此使用更有利于环化反应的进行,其反应方程式为:+→+2HCl;
(6)
参考题干合成路线可知,与发生取代反应生成的M为,M与发生已知信息②的反应生成的N为,最后N与H2在Pd/C作用下反应生成曲格列酮。
热点设问06 依据合成框图及相关信息设计有机合成路线
析典例·明思路
6.(2025·北京·高考真题)一种受体拮抗剂中间体P合成路线如下。
已知:①
②试剂a是。
(4)以G和M为原料合成P分为三步反应。
已知:
①M含有1个杂化的碳原子。M的结构简式为_______。
②Y的结构简式为_______。
(5)P的合成路线中,有两处氨基的保护,分别是:
①A→B引入保护基,D→E脱除保护基;
②_______。
【答案】(4)
(5)E→F引入保护基,Y→P脱除保护基
【解析】(4)
①根据M的分子式和M含有1个sp杂化的碳原子,得出M的结构简式为:;
②M()与G在N=C双键上先发生加成反应得到X,X的结构简式为:,X在碱性条件下脱除CH3OH得到Y,Y的结构简式为:,最后发生已知的反应得到P,Y的结构简式为:;
(5)根据分析,另一处保护氨基的反应为:E→F引入保护基,Y→P脱除保护基。
研考点·通技法
第一步:从目标产物的结构出发
先观察目标产物的结构特点,特别是观察目标产物中所含的官能团。
第二步:目标产物中碳骨架与原料物质中碳骨架的联系
分析原料物质中碳骨架的变化和官能团的引入(或转化),结合已知信息或利用合成路线的某些片段,采用逆推或正推法初步分析合成思路。
第三步:拆分
从目标产物出发逆推,切断关键的官能团或化学键,拆分得到反应物(或原料);从原料正推得到中间产物。
第四步:合成
根据之前拆分的步骤和关键物质从原料正向梳理,设计合成路线。
表达方式
ABC……―→D
总体思路
根据目标分子与原料分子的差异构建碳骨架和实现官能团转化
设计关键
信息及框图流程的运用
常用方法
正向合
成法
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(或者官能团的转化),从而设计出合理的合成路线,其思维程序为
……。
逆向合
成法
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,其思维程序为
……。
正逆双
向合成法
采用正推和逆推相结合的方法,是解决合成路线题的最实用的方法,其思维程序为
……。
破类题·提能力
11.(25-26高三下·北京·月考)由键构建键是有机化学的热点研究领域。我国科学家利用N-苯基甘氨酸中的键在作用下构建键,实现了喹啉并内酯的高选择性制备。合成路线如下图。
已知:ⅰ.
ⅱ.
(5)已知:
ⅰ.
ⅱ.
①D和I在作用下得到J的4步反应如下图(无机试剂及条件已略去),中间产物1中有两个六元环和一个五元环,中间产物3中有三个六元环。结合已知反应信息,写出结构简式:中间产物1___________;中间产物3___________。
②D和I转化成J的过程中还生成水,理论上该过程中消耗的与生成的J的物质的量之比为___________。
【答案】(5)
【解析】(5)
①D与I发生已知i反应生成中间产物1,则中间产物1为;中是间物1发生已知ii反应生成中间产物2,则中间产物2为;中间中物2发生酯化反应生成中间产物3,则中间产物3为;中是间产物3脱去2个氢生成I()
②1 mol D与0.5 mol O2反应生成1 mol中间产物1,1 mol中间产物3与0.5 mol O2反应生成1 mol J,所以理论上该过程中消耗的与生成的J的物质的量之比为1:1。
12.(2026·北京延庆·一模)一种受体拮抗剂中间体P合成路线如下。
已知:①
②试剂a是
(4)以G和M为原料合成P分为三步反应。
已知:
①M含1个sp杂化的碳原子,M的结构简式为_______。
②第一步“加成”反应中,G与M的物质的量之比为,的结构简式为_______;
【答案】(4)
【解析】(4)
①根据M的分子式和M含有1个sp杂化的碳原子,得出M的结构简式为:;
②M()与G在N=C双键上先发生加成反应得到X,X的结构简式为:,X在碱性条件下脱除CH3OH得到Y,Y的结构简式为:,最后发生已知的反应得到P,X的结构简式为:;
刷模拟
1.(25-26高三下·北京·月考)开瑞坦是一种重要的脱敏药物,可用于治疗过敏性鼻炎、荨麻疹等各类过敏性疾病。开瑞坦的前体K的合成路线如下:
已知:ⅰ.
ⅱ.
(1)A的核磁共振氢谱有3组峰,A的结构简式是_______。
(2)B中含有-OH,试剂a是_______。
(3)D的结构简式是_______。
(4)E→F中,反应ⅰ的化学方程式为_______。
(5)下列关于有机物F和G的说法正确的是_______(填字母)。
a.F和G均没有手性碳原子 b.F和G均能与NaHCO3反应 c.F和G均能与银氨溶液反应
(6)H与NH2OH反应得到Ⅰ经历了下图所示的多步反应。其中,中间产物1有2个六元环,红外光谱显示中间产物2、3中均含N-O键。
中间产物1、中间产物3的结构简式是_______、_______。
(7)I→J的过程中,SeO2转化为含+2价Se的化合物,反应中SeO2和I的物质的量之比为_______。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)bc
(6)
(7)
【分析】由有机物的转化关系可知,A的核磁共振氢谱有3组峰,则A是,一定条件下与环氧乙烷反应生成B:,B与溴化氢发生取代反应生成C:,催化剂作用下C与发生取代反应生成D:,催化剂作用下D与发生取代反应生成E,E在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成,再酸化生成F:,F共热发生脱羧反应生成G:,G一定条件下转化为H,H与羟胺经历多步生成I,I与二氧化硒发生氧化反应生成J,则J为,催化剂作用下J发生取代反应生成K。
【解析】(1)由分析可知,A的结构简式为。
(2)由分析可知,与溴化氢发生取代反应生成和水,则试剂a为溴化氢。
(3)由分析可知,D的结构简式为。
(4)由分析可知,E→F中,反应i的反应为在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成和甲醇,反应的化学方程式为:。
(5)F和G的结构简式为和。
a.由结构简式可知,F不含手性碳原子;G分子中含有如图*所示的1个手性碳原子:,a错误;
b.由结构简式可知,F和G分子中均含有能与碳酸氢钠反应的羧基,故b正确;
c.由结构简式可知,F和G分子中均含有能与银氨溶液反应的醛基,故c正确;
故答案选bc。
(6)由分析可知,H→I的反应为与羟胺发生加成反应生成中间体1,中间体1结构简式为,中间体1发生消去反应生成中间体2,中间体2结构简式为,中间体2发生异构化为中间体3,则中间体3为 或,中间体3发生消去反应生成;
(7)由分析可知,I→J的反应为与二氧化硒发生氧化反应生成,SeO2转化为含+2价Se的化合物,可知1个SeO2失去1个O,I转化为J,根据氢原子守恒,甲基变为羧基同时生成1分子水,共消耗3个氧原子,所以反应中SeO2和I的物质的量之比为3:1。
2.(25-26高三下·北京·开学考试)多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶抑制剂奥拉帕尼(J)的合成路线如下:
已知:ⅰ.;ⅱ.。
(1)A为芳香族酯类化合物,A→B的化学方程式为_______。
(2)B→C的化学方程式为_______。
(3)C→D发生了两步反应,反应类型依次为加成反应、_______。
(4)试剂a中含有的官能团有-CN、_______。
(5)H的结构简式为_______。
(6)下列说法正确的是_______。
a.A的一种同分异构体既能发生银镜反应,又能与溶液发生显色反应
b.H→I的过程可能生成一种分子内含有7个六元环的副产物
c.I→J的过程利用了的碱性
(7)E经多步转化可得到G,路线如下。
M分子中含有2个六元环,P分子中含有3个六元环。M和P的结构简式分别为_______、_______。
【答案】(1)
(2)
(3)取代反应(或酯化反应)
(4)
(5)
(6)bc
(7)
【分析】
根据“A为芳香族酯类化合物”,A酸性条件水解生成B的分子式的变化可知,A为环酯,生成的B结构中含有羧基、羟基,结合B转化生成C的反应条件及分子式的变化可知,B结构中含有的是醇羟基,则可推断A为、B为、C为,C结构中的醛基与先反应加成反应生成,再发生酯化反应生成(D),D与试剂a在一定条件下发生已知i相似的反应生成E,则可知试剂a为,E与反应生成G(分子式为),G中氰基发生水解转化为分子式为的H,H结构为,H经多步反应生成I,根据I的结构与反应生成的J的结构可知,该反应为取代反应。
【解析】(1)
根据上述分析可知,A→B的化学方程式为 。
(2)
B发生催化氧化生成C,化学方程式为 。
(3)根据上述分析可知,C→D发生了两步反应,反应类型依次为加成反应、取代反应(或酯化反应)。
(4)根据上述推断的试剂a的结构可知,官能团还有。
(5)
根据上述分析可知H的结构简式为 。
(6)
a.根据A的分子式可知其不饱和度高(为6),而既能发生银镜反应,又能与溶液发生显色反应的相同碳原子的有机物,如,分子式为其不饱和度为5,故a错误;
b.H→I的过程是H与反应,若1分子H与2分子反应可以生成一种分子内含有7个六元环的副产物,b正确;
c.根据元素守恒可知,I→J的过程同时有生成,利用的碱性中和生成的,促进I→J反应的发生,c正确;
故答案为:bc。
(7)
根据E的结构简式及其分子式可知,E与发生取代反应生成分子式为的M,可推断M为,M发生异构化生成N,N分子内部羰基发生加成反应生成P,P为,P发生分子内脱水生成G。
3.(25-26高三下·北京·月考)环丙虫酰胺是一种广谱杀虫剂。其合成路线如下(部分条件略):
已知:
(1)A中含有的官能团是氨基、___________。
(2)的化学方程式是___________。
(3)下列有关E的说法正确的是___________(填序号)。
a.含有3种含氧官能团 b.为顺式结构
c.1 mol E最多能与2 mol NaOH发生反应 d.能使酸性溶液褪色
(4)F中存在2个六元环。F的结构简式是___________。
(5)G的分子式为过程中发生取代反应和加成反应。I的结构简式是___________。
(6)环丙虫酰胺的合成方法如下:
①K的结构简式是___________。
②理论上,生成1 mol环丙虫酰胺需要消耗___________。
【答案】(1)碳氯键、羧基
(2)
(3)ad
(4)
(5)
(6) 1
【分析】
由流程可知,A和溴发生取代反应在氨基的邻位引入溴原子生成B,B和生成D:,D中右侧支链上羧基和甲醇发生酯化反应生成酯基得到E,E失去水分子生成F,F中存在2个六元环,已知:,则为E中右侧支链上酰胺基中羰基转化为羟基,和E中羧基发生分子内酯化反应生成酯基,得到F,则F为,F和反应生成G,G和肼反应生成I,G→I过程中发生取代反应和加成反应,结合后续生成的环丙虫酰胺结构、I化学式可知,I为,I中的一个氨基和发生取代反应引入新的环生成J:,J经过多步反应生成环丙虫酰胺;
【解析】(1)由A的结构可知,A中含有的官能团是氨基、碳氯键、羧基;
(2)
D中右侧支链上羧基和甲醇发生酯化反应生成酯基得到E,化学方程式为:;
(3)a.E含有羧基、酰胺基、酯基3种含氧官能团,a正确;
b.分子中碳碳双键两端的氢在异侧,为反式结构,b错误;
c.E中羧基、酰胺基、酯基、溴原子、氯原子,均能和氢氧化钠反应,故1molE最多能与大于2molNaOH发生反应,c错误;
d.分子中含碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,d正确;
(4)
由分析可知,F为:;
(5)
由分析可知,I为:;
(6)
J为,J经过多步反应生成环丙虫酰胺;首先J发生已知反应原理:,转化为K:,K中羟基和HBr发生取代反应引入溴原子生成L,L与过氧化氢氧化在含氮环中生成碳碳双键得到目标产物;
①由分析可知,K的结构简式是。
②L被过氧化氢氧化在含氮环中生成碳碳双键得到环丙虫酰胺,生成碳碳双键过程中失去2个氢,则转移2个电子,故理论上,生成1mol环丙虫酰胺需要消耗。
4.(25-26高三下·北京·开学考试)一种广谱抑菌剂,四环化合物Y的合成路线如下:
已知:
(1)A→B的化学方程式是_______。
(2)D分子中,1号碳与2号碳的C—H键极性都较强,易断裂。解释2号碳的C—H键极性比1号碳的更强的原因:_______。
(3)G的结构简式为_______。
(4)L分子中含有的官能团名称是_______。
(5)M可发生银镜反应,其结构简式为_______。
(6)M→P的转化分为两步,反应类型依次为_______、_______。
(7)R可以通过两步反应生成四环化合物Y。其中X有2个五元环和1个六元环,Y中所有的碳原子都参与成环。写出化合物X、Y的结构简式_______、_______。
【答案】(1)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2 CH3+H2O
(2)2号碳C—H键同时受到羰基和酯基两种吸电子基团的影响,而1号碳C—H键只受羰基影响
(3)
(4)(酚)羟基、(酮)羰基
(5)
(6) 加成反应 消去反应
(7)
【分析】
由A在浓硫酸、加热的条件下与C2H6O反应生成B,结合分子式可知,A为乙酸,B为乙酸乙酯。由E的分子式可知,=3,有三个氧原子,所以D与发生取代反应,E的结构式为,E在NaOH水溶液中,酯基水解生成盐,再在酸性条件下,生成酸,所以F结构为,G分子式为C6H10O,=2,为F失去二氧化碳后得到,结合I的结构式可知,G的结构式为,由K的结构可知,J与(CH3CO2)O发生取代反应,J的结构式为,根据已知信息,,L的结构为,M分子式为C9H8O2,=6,比L多一个碳原子,能发生银镜反应,所以有—CHO,所以M的结构为,以此分析下列问题。
【解析】(1)由分析可知,A为乙酸,和乙醇的酯化反应,可写出化学方程式。
(2)由D的结构可知,2号碳C—H键同时受到羰基和酯基两种吸电子基团的影响,而1号碳C—H键只受羰基影响。
(3)
由分析可知,G由F失去二氧化碳后得到,结合I的结构式,G的结构式为。
(4)
由分析可知,L的结构为,L分子中含有的官能团名称是(酚)羟基、(酮)羰基。
(5)
M可发生银镜反应,有—CHO,结合分析可知,其结构简式为。
(6)
M的结构为,P的结构为,则可知,甲基与醛基中—C=O双键先加成,生成,再消去羟基,生成,所以MP的转化分为两步,反应类型依次为加成反应,消去反应。
(7)
X、Y的分子式与R相同,所以两步都发生加成反应。因X有2个五元环和1个六元环,Y中所有的碳原子都参与成环,且为四环化合物,所以中4号碳与8号碳连接,形成五元环,所以X为,然后甲基与酮羰基加成,得到Y为。
5.(25-26高三上·北京东城·期末)甲基卡泰司特(L)可用于治疗溃疡性结肠炎,可经由中间体F合成。
已知:
I.中间体F的合成路线
(1)A为,其官能团的名称是___________。
(2)A→B的化学方程式是___________。
(3)1 mol B完全转化为C时,转移电子___________mol。
(4)试剂a的结构简式是___________。
Ⅱ.L的合成路线
(5)由G和H合成J的反应与I中部分反应类似,反应类型依次为___________、___________、___________。
(6)在虚线框内补全K的结构简式___________。
【答案】(1)碳氯键
(2)+HNO3(浓) +H2O
(3)6
(4)CH3NHCH3
(5) 取代反应 酯化反应或取代反应 还原反应
(6)
【分析】
Ⅰ.A为,A发生硝化反应生成B,B发生氧化反应生成C,C中氯原子被取代生成D,D和甲醇发生酯化反应生成E,E中硝基发生还原反应生成F中氨基,结合分子式及F的结构简式知,B为、C为、D为,a为CH3NHCH3,E为;
Ⅱ.根据G、J的结构简式及H的分子式、“由G和H合成J的反应与Ⅰ中部分反应类似”知,G、H发生C→D→E→F类型的反应的J,则H为,根据L的结构简式知,J、F中氨基和COCl2发生取代反应生成K为,K再发生取代反应生成甲醇和L,据此分析解题。
【解析】(1)
A为,其官能团的名称是碳氯键,故答案为:碳氯键;
(2)
由分析可知,B的结构简式为:,则A→B的化学方程式是+HNO3(浓) +H2O;
(3)
由分析可知,B为、C为,B的-CH3中碳元素的化合价为-3价,C的-COOH中碳元素的化合价为+3价,则每个B分子转化为C分子时转移6个电子,则1mol B完全转化为C时,转移电子6mol,故答案为:6;
(4)由分析可知,试剂a的结构简式是CH3NHCH3;
(5)由分析可知,由G和H合成J的反应与Ⅰ中部分反应类似,反应类型依次为取代反应、酯化反应或取代反应、还原反应;
(6)
由分析可知,K的结构简式为:,则K中在虚线框内的结构简式为。
6.(25-26高三上·北京通州·期末)蟹甲草酚(L)是从天然植物中分离出来的具有特定药效的化合物,其合成路线如下(各步反应条件有省略)。已知试剂甲的分子式是。
(1)E分子中含有的官能团名称是______。
(2)的化学方程式是______。
(3)下列说法正确的是______。
a.试剂甲的核磁共振氢谱有两组峰
b.D中氮原子的杂化类型为杂化
c.的反应为还原反应
(4)以J为原料合成L分为三步反应。
①试剂乙中含有一个溴原子,试剂乙的结构简式为______。
②K的结构简式为______。
(5)L的合成路线中有两处官能团的保护,分别是
①引入保护基,脱除保护基;
②______。
【答案】(1)酚羟基、碳溴键
(2)
(3)ac
(4) 或
(5)B→C的过程引入保护基,G→H脱除保护基
【分析】A和甲醇发生酯化反应生成B,则A的结构简式为,B经过试剂甲生成了C,结合C的分子式可知,多了2个碳原子,结合D的结构简式,可知试剂甲是乙二醇,与B中酮羰基反应,形成缩酮的结构,用于保护酮羰基,故C的结构简式为,D和F发生取代反应生成G,G脱去缩酮的保护,丙发生还原反应生成H,H中酮羰基被还原为羟基生成I,I环化生成J,J经历三步反应生成L,据此解答。
【解析】(1)E分子中含有的官能团名称是酚羟基、碳溴键;
(2)是酯化反应,化学方程式是;
(3)a.试剂甲是,核磁共振氢谱有两组峰,a正确;
b.D中氮原子位于酰胺基中,N原子形成3个σ键,且有1对孤电子对,杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=4,若不考虑p-π共轭情况,杂化方式视为sp3杂化,b错误;
c.的反应为酮羰基被还原为羟基的还原反应,c正确;
故选ac;
(4)①试剂乙中含有一个溴原子,结合反应原理可知,该过程是取代反应,会生成HBr,故试剂乙的结构简式为或;
②根据K的分子式可知,其不饱和度为,而其前驱体的不饱和度为6,但碳原子数目相同,说明前驱体→K的过程脱去了一个HBr形成了一个环,故K的结构简式为;
(5)根据分析可知,B→C的过程形成缩酮,保护酮羰基,G→H脱除保护。
7.(25-26高三上·北京房山·期末)有机化合物M是合成治疗支气管哮喘药物的中间体。M的一种合成路线如下(部分试剂和条件省略)。
已知:
回答下列问题:
(1)A→B的化学方程式是___________。
(2)B和C相比,C的熔、沸点更高,原因是___________。
(3)D的结构简式是___________。
(4)F中含氧官能团的名称是___________。
(5)下列说法正确的是___________。
a. C的核磁共振氢谱为三组峰,峰面积之比为2∶2∶1
b. D→E、G→K的反应类型分别是还原反应和取代反应
c. H可与碳酸钠溶液反应生成气体
(6)以E为原料可合成有机化合物Q。
已知:
①P的结构简式为___________。
②Q分子中含有3个六元环,写出其结构简式___________。
【答案】(1)
(2)C()分子间存在氢键,B()分子间不能形成氢键
(3)
(4)羧基
(5)ac
(6)
【分析】
A()与浓硫酸、浓硝酸发生取代反应生成B,B在NaOH溶液下水解后酸化得到C(),C与发生取代反应生成 ,对比结构知C为,B为,A为,发生已知的反应生成D,则D为;F()与在浓硫酸的作用下发生酯化反应生成G,G与发生反应生成K(),结合F的分子式可知,G为,F为,K在碱性条件下发生水解反应后酸化得到H,H与发生取代反应生成L(),则H为,L与E发生取代反应生成M,对比L和M的结构可知,E为,据此分析。
【解析】(1)
由分析知,A为,B为, A与浓硝酸在浓硫酸催化下发生取代反应生成B和水,化学反应方程式为。
(2)
由分析知,B为,C为,C能形成分子间氢键,B不能形成分子间氢键,所以B和C相比,C的熔、沸点更高。
(3)
由分析知,D的结构简式为。
(4)由分析知,F为,F中含氧官能团的名称是羧基。
(5)
a.由分析知,C为,共有三种氢原子,故核磁共振氢谱为三组峰,峰面积之比为2∶2∶1,a正确;
b.由分析知,D为,E为,D→E发生的反应为还原反应,G为,K为,G→K发生的反应为加成反应,b错误;
c.由分析知,H为,含有羧基,可与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳气体,c正确;
故答案为ac。
(6)
①由分析知,E为,E与发生已知反应“”生成P,结合P的分子式可知,P的结构简式为。
②P发生加成反应生成Q,Q分子中含有3个六元环,则Q的结构简式为。
刷真题
8.(2025·北京·高考真题)一种受体拮抗剂中间体P合成路线如下。
已知:①
②试剂a是。
(1)I分子中含有的官能团是硝基和_______。
(2)B→D的化学方程式是_______。
(3)下列说法正确的是_______(填序号)。
a.试剂a的核磁共振氢谱有3组峰
b.J→K的过程中,利用了的碱性
c.F→G与K→L的反应均为还原反应
(4)以G和M为原料合成P分为三步反应。
已知:
①M含有1个杂化的碳原子。M的结构简式为_______。
②Y的结构简式为_______。
(5)P的合成路线中,有两处氨基的保护,分别是:
①A→B引入保护基,D→E脱除保护基;
②_______。
【答案】(1)氟原子(或碳氟键)、羧基
(2)
(3)bc
(4)
(5)E→F引入保护基,Y→P脱除保护基
【分析】
A为苯胺,与乙酸反应得到B:,与浓硫酸和浓硝酸加热发生硝化反应得到D:,D水解得到E为,E与试剂a反应得到F,F与H2发生还原反应得到G,I与SOCl2碱性条件下反应得到J,J与CH3OH反应得到K,根据K的分子式可以确定K为:,K还原得到L,L进一步反应得到M,根据M的分子式可以确定M的结构简式为:,G与M经过三步反应得到P。
【解析】(1)I分子含有的官能团为硝基、氟原子(或碳氟键)、羧基;
(2)
B()与浓硫酸和浓硝酸加热发生消化反应得到D:,方程式为:;
(3)a、试剂a中有一种等效氢原子,核磁共振氢谱显示一组峰,a错误;
b、J→生成有HCl,加入碱性物质(CH3CH2)3N,与生成HCl反应,促进反应正向进行,b正确;
c、根据分析F→G与K→L的反应均为硝基转化为氨基,为还原反应,c正确;
答案选bc;
(4)
①根据M的分子式和M含有1个sp杂化的碳原子,得出M的结构简式为:;
②M()与G在N=C双键上先发生加成反应得到X,X的结构简式为:,X在碱性条件下脱除CH3OH得到Y,Y的结构简式为:,最后发生已知的反应得到P,Y的结构简式为:;
(5)根据分析,另一处保护氨基的反应为:E→F引入保护基,Y→P脱除保护基。
9.(2024·北京·高考真题)除草剂苯嘧磺草胺的中间体M合成路线如下。
(1)D中含氧官能团的名称是_______。
(2)A→B的化学方程式是_______。
(3)I→J的制备过程中,下列说法正确的是_______(填序号)。
a.依据平衡移动原理,加入过量的乙醇或将J蒸出,都有利于提高I的转化率
b.利用饱和碳酸钠溶液可吸收蒸出的I和乙醇
c.若反应温度过高,可能生成副产物乙醚或者乙烯
(4)已知:
①K的结构简式是_______。
②判断并解释K中氟原子对的活泼性的影响_______。
(5)M的分子式为。除苯环外,M分子中还有个含两个氮原子的六元环,在合成M的同时还生成产物甲醇和乙醇。由此可知,在生成M时,L分子和G分子断裂的化学键均为键和_______键,M的结构简式是_______。
【答案】(1)硝基、酯基
(2)
(3)abc
(4) 使的活泼性增强。F的电负性大,—CF3为吸电子基团(极性强),α位C—H键极性增强,易断裂
(5)
【分析】
B发生硝化反应得到D,即B为,A与CH3OH发生酯化反应生成B,即A为,D发生还原反应得到E,结合E的分子式可知,D硝基被还原为氨基,E为,E在K2CO3的作用下与发生反应得到G,结合G的分子式可知,G为,I与C2H5OH在浓硫酸加热的条件下生成J,结合I与J的分子式可知,I为CH3COOH,J为CH3COOC2H5,J与在一定条件下生成K,发生类似的反应,结合L的结构简式和K的分子式可知,K为,G和L在碱的作用下生成M,M的分子式为,除苯环外,M分子中还有个含两个氮原子的六元环,在合成M的同时还生成产物甲醇和乙醇,可推测为G与L中键与酯基分别发生反应,形成酰胺基,所以断裂的化学键均为键和键,M的结构简式为。
【解析】(1)由D的结构简式可知,D中含氧官能团为硝基、酯基;
(2)
A→B的过程为A中羧基与甲醇中羟基发生酯化反应,化学方程式为:;
(3)I→J的制备过程为乙酸与乙醇的酯化过程,
a.依据平衡移动原理,加入过量的乙醇或将乙酸乙酯蒸出,都有利于提高乙酸的转化率,a正确;
b.饱和碳酸钠溶液可与蒸出的乙酸反应并溶解乙醇,b正确;
c.反应温度过高,乙醇在浓硫酸的作用下发生分子间脱水生成乙醚,发生分子内消去反应生成乙烯,c正确;
故选abc;
(4)
①根据已知反应可知,酯基的与另一分子的酯基发生取代反应,中左侧不存在,所以产物K的结构简式为;
②氟原子可使的活泼性增强。F的电负性大,—CF3为吸电子基团(极性强),α位C—H键极性增强,易断裂;
(5)
M分子中除苯环外还有一个含两个氮原子的六元环,在合成M的同时还生成产物甲醇和乙醇,再结合其分子式,可推测为G与L中键与酯基分别发生反应,形成酰胺基,所以断裂的化学键均为键和键,M的结构简式为。
10.(2023·北京·高考真题)化合物是合成抗病毒药物普拉那韦的原料,其合成路线如下。
已知:R-Br
(1)A中含有羧基,A→B的化学方程式是____________________。
(2)D中含有的官能团是__________。
(3)关于D→E的反应:
① 的羰基相邻碳原子上的C-H键极性强,易断裂,原因是____________________。
②该条件下还可能生成一种副产物,与E互为同分异构体。该副产物的结构简式是__________。
(4)下列说法正确的是__________(填序号)。
a.F存在顺反异构体
b.J和K互为同系物
c.在加热和催化条件下,不能被氧化
(5)L分子中含有两个六元环。的结构简式是__________。
(6)已知: ,依据的原理,和反应得到了。的结构简式是__________。
【答案】(1)
(2)醛基
(3) 羰基为强吸电子基团,使得相邻碳原子上的电子偏向羰基上的碳原子,使得相邻碳原子上的键极性增强
(4)ac
(5)
(6)
【分析】
A中含有羧基,结合A的分子式可知A为;A与乙醇发生酯化反应,B的结构简式为;D与2-戊酮发生加成反应生成E,结合E的结构简式和D的分子式可知D的结构简式为 ,E发生消去反应脱去1个水分子生成F,F的结构简式为 ,D→F的整个过程为羟醛缩合反应,结合G的分子式以及G能与B发生已知信息的反应可知G中含有酮羰基,说明F中的碳碳双键与发生加成反应生成G,G的结构简式为 ;B与G发生已知信息的反应生成J,J为 ;K在溶液中发生水解反应生成 ,酸化得到 ;结合题中信息可知L分子中含有两个六元环,由L的分子式可知 中羧基与羟基酸化时发生酯化反应,L的结构简式为 ;由题意可知L和M可以发生类似D→E的加成反应得到 , 发生酮式与烯醇式互变得到 , 发生消去反应得到P,则M的结构简式为 。
【解析】(1)A→B的化学方程式为。答案为;
(2)
D的结构简式为 ,含有的官能团为醛基。答案为醛基;
(3)
①羰基为强吸电子基团,使得相邻碳原子上的电子偏向碳基上的碳原子,使得相邻碳原子上的键极性增强,易断裂。②2-戊酮酮羰基相邻的两个碳原子上均有键,均可以断裂与苯甲醛的醛基发生加成反应,如图所示 ,1号碳原子上的键断裂与苯甲醛的醛基加成得到E,3号碳原子上的键也可以断裂与苯甲醛的醛基加成得到副产物 。答案为羰基为强吸电子基团,使得相邻碳原子上的电子偏向羰基上的碳原子,使得相邻碳原子上的C−H键极性增强; ;
(4)
a.F的结构简式为 ,存在顺反异构体,a项正确;
b.K中含有酮羰基,J中不含有酮羰基,二者不互为同系物,b项错误;
c.J的结构简式为 ,与羟基直接相连的碳原子上无H原子,在加热和作催化剂条件下,J不能被氧化,c项正确;
故选ac;
(5)
由上分析L为 。答案为 ;
(6)
由上分析M为 。答案为 。
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