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(共79張PPT)
考前必備
專題九　有機化學基礎
一、典型有機物的性質及應用
二、有機物分子的空間結構
內容索引
三、有機物的同分異構體
四、常見官能團的性質及反應的定量關系
五、有機反應類型與常見的有機反應
六、有機合成路線設計
七、有機綜合大題物質的推斷策略
一、典型有機物的性質及應用
PART ONE
1.熟記典型有機物的主要化學性質和用途
有機物 主要化學性質 主要用途
甲烷 取代反應 燃料、化工原料等
乙烯 氧化反應、加成反應、加聚反應 化工原料等
苯 易取代、能加成、難氧化 化工原料、溶劑等
乙醇 取代反應、氧化反應、酯化反應 化工原料、溶劑等
乙酸 酸性、酯化反應 酸度調節劑、酸化劑、腌漬劑、增味劑、香料等
2.熟悉基本營
養物質的常考
點及注意事項
(1)甲烷性質穩定，不能發生氧化反應(　　)
(2)乙烯和乙炔可用酸性KMnO4溶液鑒別(　　)
(3)聚丙烯可發生加成反應(　　)
(4)質量分數為75%的乙醇溶液常作消毒劑(　　)
(5)向工業酒精中加入生石灰，然后加熱蒸餾，可制得無水乙醇(　　)
(6)乙醇中混有的少量水可用金屬鈉進行檢驗(　　)
×
×
×
√
×
×
正誤判斷
(7)乙酸、硬脂酸、油酸互為同系物(　　)
(8)無水乙酸又稱冰醋酸，它是純凈物(　　)
(9)葡萄糖、果糖的分子式均為C6H12O6，二者互為同分異構體(　　)
(10)麥芽糖的水解產物能發生銀鏡反應(　　)
(11)淀粉、纖維素均為天然高分子，且二者互為同分異構體(　　)
×
√
√
√
×
1.碳原子的雜化方式與有機物分子的空間結構
與碳原子相連的原子數 結構示 意圖 碳原子的雜化方式 碳原子的成鍵方式 碳原子與相鄰原子形成的結構單元的空間結構
4 sp3 σ鍵(頭碰頭重疊，軸對稱，可旋轉) 四面體形
3 sp2 σ鍵、π鍵(肩并肩重疊，鏡面對稱，不可旋轉) 平面形
2 sp σ鍵、π鍵 直線形
二、有機物分子的空間結構
PART TWO
2.判斷有機物
分子中原子共
線、共面的一
般思路
(2022·浙江1月選考，15)關于化合物 ，下列說
法正確的是
A.分子中至少有7個碳原子共直線
B.分子中含有1個手性碳原子
C.與酸或堿溶液反應都可生成鹽
D.不能使酸性KMnO4稀溶液褪色
應用舉例
√
①號碳原子是飽和碳原子(sp3雜化)，因此分子中最多有5個碳原子共直線(①~⑤號碳原子)，A錯誤。
[分析步驟]
第一步，看清題目要求，是“碳原子”“至少”“共直線”。
第二步，選定主體結構，題給結構中含有碳碳三鍵和苯環，求原子共直線時選用苯環(4原子共線)和碳碳三鍵(4原子共線)作為主體結構。
第三步，畫出結構判斷。
三、有機物的同分異構體
PART THREE
1.有機物同分異構體的常見類型和書寫的一般思路
(1)碳架異構：主鏈由長到短→支鏈由整到散→位置由心到邊。
(2)位置異構：先書寫碳骨架→移動官能團位置。
(3)官能團異構：研究分子式→計算不飽和度→分類別書寫。
熟記常見的官能團異構
通式 常見有機物類別
CnH2n 烯烴、環烷烴
CnH2n-2 炔烴、二烯烴、環烯烴
CnH2n+2O 飽和一元醇/醚
CnH2nO 醛、酮、烯醇/醚、環醇/醚
CnH2nO2 羧酸、酯、羥基醛、羥基酮……
CnH2n-6O 芳香醇/醚、酚
(4)立體異構——順反異構
存在順反異構的條件：每個雙鍵碳原子都連接兩個不同的原子或基團。
如： 　 　　　　
順 2 丁烯　　　　反 2 丁烯
2.判斷同分異構體數目的常見方法
基團 連接法 將有機化合物看作由基團連接而成，由基團的結構數目可推斷有機化合物的異構體數目，如丁基有4種，則C4H9Cl、C4H9OH、C4H9COOH均有4種
等效 氫法 (1)分子中同一個碳原子上連接的氫原子等效；
(2)同一個碳原子上所連接的甲基上的氫原子等效；
(3)分子中處于對稱位置上的氫原子等效
定一 移一法 分析二元取代物的方法，如分析C3H6Cl2的同分異構體數目，可先固定其中一個氯原子的位置，然后移動另一個氯原子
組合法 飽和酯R1COOR2，—R1有m種，—R2有n種，則酯共有m×n種
3.限定條件下同分異構體書寫的規律
(1)常見限定條件與結構關系總結
(2)書寫規律和技巧
第一步：確定碎片
根據已知有機物的結構、分子式、不飽和度、有機物的特征性質等關鍵信息，將有機物分裂成一個個碎片，碎片可以是官能團，也可是烴基(尤其是官能團之外的飽和碳原子)。
第二步：基團“組裝”
利用“等效氫法”或“定一移一法”組裝。
1.[2022·全國乙卷，36(7)]在E( )的同分異構體中，同時滿
足下列條件的總數為　　　種。
a)含有一個苯環和三個甲基；
b)與飽和碳酸氫鈉溶液反應產生二氧化碳；
c)能發生銀鏡反應，不能發生水解反應。
上述同分異構體經銀鏡反應后酸化，所得產物中，核磁共振氫譜顯示有四組氫(氫原子數量比為6∶3∶2∶1)的結構簡式為
　　　　　　　 　　。
10
應用舉例
、
[思路分析]
第一步：確定碎片
由E的結構簡式可知，E的同分異構體的分子式為C11H12O3(Ω=6)，含有一個苯環(Ω=4)、3個—CH3；由“與飽和碳酸氫鈉溶液反應產生二氧化碳”知，含有—COOH(Ω=1)，由“能發生銀鏡反應，不能發生水解反應”知，含有—CHO(Ω=1)。
第二步：基團“組裝”
由于—CH3、—COOH、—CHO均為端基，且E分子只有11個碳原子，則
苯環上共有5個取代基，故可以看成六甲苯( )上的3個—CH3分別
被—H、—COOH和—CHO取代。根據“定二移一法”：
①當—H和—COOH處于鄰位時，—CHO取代苯環上的—CH3，有
4種；
②當—H和—COOH處于間位時，—CHO取代苯環上的—CH3，有
4種；
③當—H和—COOH處于對位時，—CHO取代苯環上的—CH3，有
2種；共4+4+2=10種。上述同分異構體經銀鏡反應后酸化，
則—CHO被氧化為—COOH，核磁共振氫譜顯示有四組氫(氫原子數量
比為6∶3∶2∶1)，故符合要求的結構簡式為 和
。
2.[2023·全國乙卷，36(7)]在D( )的同分異構體中，同時滿
足下列條件的共有　　　種；
①能發生銀鏡反應；②遇FeCl3溶液顯紫色；③含有苯環。
其中，核磁共振氫譜顯示為五組峰、且峰面積比為2∶2∶2∶1∶1的同分
異構體的結構簡式為　 　　　。
13
[思路分析]
第一步：確定碎片
D分子式為C8H8O2，不飽和度為5，含有苯環結構，其不飽和度為4，能發生銀鏡反應則含有—CHO，能與氯化鐵溶液顯色說明苯環上含有—OH結構，剩余一個C可做—CH3或—CH2—。
第二步：基團“組裝”
采用定二移一的思想，分別討論甲基、醛基處于鄰位、間位、對位的情況；再考慮兩個取代基(含—CH2—)的情況，可得以下結構：
，共計13種。
上述結構中核磁共振氫譜顯示為五組峰、且峰面積比為2∶2∶2∶1∶1的同分異構體的結構簡式為 。
四、常見官能團的性質及反應的定量關系
PART FOUR
官能團 化學反應 定量關系
與X2(X代表鹵素原子，下同)、HX、H2等加成 1 mol ~1 mol X2等
與X2、HX、H2等加成 1 mol—C≡C—~2 mol X2等
官能團 化學反應 定量關系
(1)與NaOH水溶液共熱發生取代反應生成醇； (2)與NaOH醇溶液共熱發生消去反應 (1)若為一般烴基上的碳鹵鍵，
1 mol碳鹵鍵消耗1 mol NaOH
(2)若為苯環上的碳鹵鍵，不能發生消去反應，但特定條件下能與NaOH發生水解反應，1 mol碳鹵鍵最多消耗2 mol NaOH
—OH (醇或酚) 與鈉反應 2 mol—OH~1 mol H2
官能團 化學反應 定量關系
—OH(酚) 與氫氧化鈉反應 1 mol—OH~1 mol NaOH
—CHO 與銀氨溶液、新制的氫氧化銅反應 1 mol—CHO~2 mol Ag~1 mol Cu2O；
1 mol HCHO相當于含2 mol醛基，最多生成4 mol Ag、2 mol Cu2O
—COOH 與碳酸氫鈉、鈉反應 1 mol—COOH~1 mol CO2~ mol H2
與氫氧化鈉溶液反應 1 mol酯基消耗1 mol NaOH，當R是苯環時，最多消耗2 mol NaOH
官能團 化學反應 定量關系
—NH2 易被氧化，呈堿性，能與鹽酸反應生成胺鹽 1 mol—NH2~1 mol HCl
發生水解反應，酸性條件下水解生成羧酸和銨鹽；堿性條件下水解生成羧酸鹽和NH3 1 mol 1 mol HCl~
1 mol NaOH
1.(2024·北京，11)CO2的資源化利用有利于實現“碳中和”。利用CO2為原料可以合成新型可降解高分子P，其合成路線如下。
已知：反應①中無其他產物生成。下列說法不正確的是
A.CO2與X的化學計量比為1∶2
B.P完全水解得到的產物的分子式和Y的分子式相同
C.P可以利用碳碳雙鍵進一步交聯形成網狀結構
D.Y通過碳碳雙鍵的加聚反應生成的高分子難以降解
自我檢測
√
結合已知信息，通過對比X、Y的結構可知，CO2與X的化學計量比為1∶2，A正確；
P完全水解得到的產物結構簡式為 ，分子式為C9H14O3，
Y的分子式為C9H12O2，二者分子式不相同，B錯誤；
P的支鏈上有碳碳雙鍵，可進一步交聯形成網狀結構，C正確；
Y形成的聚酯類高分子主鏈上含有大量酯基，易水解，而Y通過碳碳雙鍵加聚得到的高分子主鏈主要為長碳鏈，與聚酯類高分子相比難以降解，D正確。
2.(2023·浙江1月選考，9)七葉亭是一種植物抗菌素，適用于細菌性痢疾，其結構如圖，下列說法正確的是
A.分子中存在2種官能團
B.分子中所有碳原子共平面
C.1 mol該物質與足量溴水反應，最多可消耗2 mol Br2
D.1 mol該物質與足量NaOH溶液反應，最多可消耗3 mol NaOH
√
根據結構簡式可知分子中含有酚羥基、酯基和碳碳
雙鍵，共三種官能團，A錯誤；
酚羥基含有兩個鄰位H可以和溴發生取代反應，碳碳雙鍵能和單質溴發生加成反應，所以最多消耗單質溴3 mol，C錯誤；
分子中含有2個酚羥基、1個酯基，酯基水解后生成1個酚羥基，所以最多消耗4 mol NaOH，D錯誤。
3.化合物乙是一種治療神經類疾病的藥物，可由化合物甲經多步反應得到。下列有關化合物甲、乙的說法不正確的是
A.甲分子存在順反異構體
B.乙分子中含有2個手性碳原子
C.1 mol乙最多能與4 mol NaOH反應
D.用NaHCO3溶液能鑒別甲、乙
√
甲分子中碳碳雙鍵的碳原子上均連接2個不同的原子或原子團，存在順反異構體，A正確；
乙分子中含有2個手性碳原子，如圖： (標“*”
的碳原子為手性碳原子)，B正確；
乙中含有的酯基、酚羥基、碳溴鍵均可與NaOH溶液反應，1 mol 酚酯基可消耗2 mol NaOH，故1 mol乙最多能與5 mol NaOH反應，C錯誤；
甲含有—COOH，乙不含—COOH，故用NaHCO3溶液能鑒別甲、乙，D正確。
五、有機反應類型與常見的有機反應
PART FIVE
1.取代反應
(1)烷烴的鹵代(以CH4為例)
CH4+Cl2 CH3Cl+HCl(可繼續反應生成CH2Cl2、CHCl3、CCl4)。
(2)丙烯、甲苯在光照條件下分別與氯氣發生取代反應
CH2==CH—CH3+Cl2 CH2==CH—CH2Cl+HCl、 +Cl2
+HCl。
(3)苯的取代反應
+Br2 +HBr↑、 +HO—NO2 +H2O、
+HO—SO3H +H2O。
特別提醒　苯環上的定位效應
①鄰、對位取代基：—R(烷基)、—OH、—NH2、—OR、—X(Cl、Br、I)等；
②間位取代基：—NO2、—SO3H、—CHO、—COOH、—COOR等。
(4)鹵代烴的水解
CH3CH2Br+NaOH CH3CH2OH+NaBr。
(5)醇分子間脫水
2CH3CH2—OH CH3CH2—O—CH2CH3+H2O。
(6)酯化反應
CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O、
+H2O、
+2H2O。
(7)酯的水解反應(含皂化反應)
+3NaOH 3C17H35COONa+ 。
(8)β 二羰基化合物的親核取代反應
2.加成反應
(1)烯烴、炔烴的加成
CH2==CH2+H2 CH3—CH3、
CH2==CH2+H2O CH3CH2OH、
CH≡CH+Br2―→CHBr==CHBr；
CH3—CH==CH2+HBr CH3—CHBr—CH3(馬氏規則)、
CH3—CH==CH2+HBr CH3—CH2—CH2Br(反馬氏規則)。
(2)1，3 丁二烯的加成反應
CH2==CH—CH==CH2+Cl2―→CH2Cl—CHCl—CH==CH2(1，2 加成)、
CH2==CH—CH==CH2+Cl2―→CH2Cl—CH==CH—CH2Cl(1，4 加成)；
(Diels Alder反應)。
(3)苯的加成反應
。
(4)羰基上的加成反應
①醛基加氫：CH3CHO+H2 CH3CH2OH(也稱還原反應)。
②CH3CHO+HCN 。
③ 。
④ 。
⑤ + 。
3.氧化反應
(1)催化氧化：2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O、CH2==CH2+
O2 。
(2)苯的同系物的氧化
。
(3)烯烴、炔烴的氧化斷鏈
R1CHO+ 。
(4)醛基的氧化
CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O；
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH3COONa+Cu2O↓+3H2O。
4.還原反應
(1)烯烴、炔烴、苯環、醛基、酮羰基的催化加氫。
(2)硝基還原為氨基
。
(3)羧基、酯基還原為醇
。
(4)(酮)羰基還原
。
六、有機合成路線設計
PART SIX
1.常見有機物轉化應用舉例
(1)
(2)
(3)
(4)CH3CHO
。
2.有機合成路線設計的主要任務
(1)構建碳骨架，(2)引入官能團。
3.官能團的保護與恢復
在引入一個新官能團或將某一官能團加以轉換時，若反應會影響分子中原有的官能團，則應對這一官能團進行保護。
(1)保護酚羥基
酚羥基易被氧氣、臭氧、雙氧水、酸性高錳酸鉀溶液氧化。
方法①：先與CH3I反應保護，后用HI與之反應得到酚羥基。
。
方法②：先用NaOH溶液轉化為酚鈉，后酸化重新轉化為酚：
。
例： 。
(2)保護氨基
氨基易被氧氣、臭氧、雙氧水、酸性高錳酸鉀溶液氧化。
方法①：先用鹽酸轉化為鹽，后用NaOH溶液重新轉化為氨基。
方法②：先生成硝基，再用Fe/HCl 還原成氨基。
(3)保護碳碳雙鍵
碳碳雙鍵易與鹵素單質加成，易被氧氣、臭氧、雙氧水、酸性高錳酸鉀溶液氧化。
方法：先用氯化氫通過加成反應轉化為氯代物，后用NaOH醇溶液通過消去反應重新轉化為碳碳雙鍵。
(4)保護醛基
醛基易被氧氣、銀氨溶液、新制Cu(OH)2氧化，在氧化其他基團前可以用乙醇(或乙二醇)加成保護。
如： 。
4.對有機合成路線考查的三個主要類型
(1)碳骨架上的官能團簡單轉化。
(2)將不同原料的官能團進行轉化再連接。
(3)構建新的碳骨架。
1.[2023·遼寧，19(6)]加蘭他敏是一種
天然生物堿，可作為阿爾茨海默癥的
藥物，其中間體的合成路線如右。
已知：
①Bn為
② +R3NH2―→
(R1為烴基，R2、R3為烴基或H)
應用舉例
某藥物中間體的合成路線如下(部分反應條件已略去)，其中M和N的結構
簡式分別為　　　　 　和　　　　　　 。
利用逆合成法分析，有機物N可以與NaBH4反應生成最終產物，類似于題中有機物G與NaBH4反應生成有機物H，故有機物N的結構為
，有機物M可以發生已知反應生成有機物N，說明有機物
M中含有C==O，結合反應原料中含有羥基，說明原料發生反應生成
有機物M的反應是羥基的催化氧化，有機物M的結構為 。
2.[2023·河北，18(6)]2，5 二羥基對苯二甲酸(DHTA)是一種重要的化工原料，廣泛用于合成高性能有機顏料及光敏聚合物；作為鈉離子電池的正、負電極材料也表現出優異的性能。利用生物質資源合成DHTA的路線如右：
已知：
阿伏苯宗是防曬霜的添加劑之一。試以碘甲烷(CH3I)、對羥基苯乙酮
( )和對叔丁基甲苯[ ]為原
料，設計阿伏苯宗的合成路線。(無機試劑和三個碳以下的有機試劑任選)
答案　
七、有機綜合大題物質的推斷策略
PART SEVEN
1.[2023·新課標卷，30(1)(2)(3)(4)(5)(6)]莫西賽利(化合物K)是一種治療腦血管疾病的藥物，可改善腦梗塞或腦出血后遺癥等癥狀。以下為其合成路線之一。
應用舉例
回答下列問題：
(1)A的化學名稱是　　　　　 　　　。
(2)C中碳原子的軌道雜化類型有　　　種。
(3)D中官能團的名稱為　　 　　、　　　。
(4)E與F反應生成G的反應類型為　　 　　。
間甲基苯酚(3 甲基苯酚)
2
(酚)羥基
氨基
取代反應
(5)F的結構簡式為　　　　　　。
(6)I轉變為J的化學方程式為___________________________________________
　　　 　。
+H2O
+HCl+N2↑
[推斷思路]
2.由化合物A合成液晶材料中間體 Ⅰ 的路線如圖所示：
回答下列問題：
(1)A的結構簡式為　　 　　。
(2)B的化學名稱為　　　　 。
(3)由C生成D的反應類型為　 　　　。
對苯二酚(或1，4 苯二酚)
氧化反應
(4)一定量F分別與足量Na、NaOH反應，消耗二者物質的量之比為　　　。
2∶1
F中含有的醇羥基和酚羥基均能與Na反應，但只有酚羥基能與NaOH反應，則一定量F分別與足量Na、NaOH反應，消耗二者物質的量之比為2∶1。
(5)H所含官能團的名稱為　 　　　。
(酚)羥基、醚鍵
(6)X為C的同分異構體，寫出同時符合下列條件的X的結構簡式：
　　 　。
①含一個五元碳環；②核磁共振氫譜顯示有5組峰，且峰面積之比為1∶2
∶2∶3∶4。
、
X的分子式為C6H12O2(Ω=1)，含一個五元碳環(Ω=1)，剩余1個飽和碳原子、2個氧原子，由“核磁共振氫譜顯示有5組峰，且峰面積之比為1∶2∶2∶3∶4”可知，含有—CH3，且結構對稱，剩余2個氧原子為
2個—OH。符合條件的X的結構簡式為 和 。
(7)G可由　　　　(填名稱)和K( )經分子間脫水
而得；一定條件下，K發生1個—OH的消去反應得到穩定的化合物N(分
子式為C12H12O2)，則N的結構簡式為　 　　(已知烯醇
式不穩定，會發生分子重排，例如： )。
乙二醇
化合物G中含有2個醚鍵，則G可以由乙二醇(HOCH2CH2OH)和K通過分子間脫水得到；一定條件下，K發生1個—OH的消去反
應得到 或 ，
產物中羥基與碳碳雙鍵直接相連不穩定，會發生分子重排，得
到穩定的 。
[推斷思路]
題眼定位　由A的分子式和B的結構簡式可知，A的結構簡式為 。
順藤摸瓜一、典型有機物的性質及應用
1.熟記典型有機物的主要化學性質和用途
有機物 主要化學性質 主要用途
甲烷 取代反應 燃料、化工原料等
乙烯 氧化反應、加成反應、加聚反應 化工原料等
苯 易取代、能加成、難氧化 化工原料、溶劑等
乙醇 取代反應、氧化反應、酯化反應 化工原料、溶劑等
乙酸 酸性、酯化反應 酸度調節劑、酸化劑、腌漬劑、增味劑、香料等
2.熟悉基本營養物質的常考點及注意事項
(1)甲烷性質穩定，不能發生氧化反應(　　)
(2)乙烯和乙炔可用酸性KMnO4溶液鑒別(　　)
(3)聚丙烯可發生加成反應(　　)
(4)質量分數為75%的乙醇溶液常作消毒劑(　　)
(5)向工業酒精中加入生石灰，然后加熱蒸餾，可制得無水乙醇(　　)
(6)乙醇中混有的少量水可用金屬鈉進行檢驗(　　)
(7)乙酸、硬脂酸、油酸互為同系物(　　)
(8)無水乙酸又稱冰醋酸，它是純凈物(　　)
(9)葡萄糖、果糖的分子式均為C6H12O6，二者互為同分異構體(　　)
(10)麥芽糖的水解產物能發生銀鏡反應(　　)
(11)淀粉、纖維素均為天然高分子，且二者互為同分異構體(　　)
二、有機物分子的空間結構
1.碳原子的雜化方式與有機物分子的空間結構
與碳原子相連的原子數 結構示意圖 碳原子的 雜化方式 碳原子的成鍵方式 碳原子與相鄰原子形成的結構單元的空間結構
4 sp3 σ鍵(頭碰頭重疊，軸對稱，可旋轉) 四面體形
3 sp2 σ鍵、π鍵(肩并肩重疊，鏡面對稱，不可旋轉) 平面形
2 sp σ鍵、π鍵 直線形
2.判斷有機物分子中原子共線、共面的一般思路
(2022·浙江1月選考，15)關于化合物，下列說法正確的是(　　)
A.分子中至少有7個碳原子共直線
B.分子中含有1個手性碳原子
C.與酸或堿溶液反應都可生成鹽
D.不能使酸性KMnO4稀溶液褪色
[分析步驟]
第一步，看清題目要求，是“碳原子”“至少”“共直線”。
第二步，選定主體結構，題給結構中含有碳碳三鍵和苯環，求原子共直線時選用苯環(4原子共線)和碳碳三鍵(4原子共線)作為主體結構。
第三步，畫出結構判斷。
①號碳原子是飽和碳原子(sp3雜化)，因此分子中最多有5個碳原子共直線(①~⑤號碳原子)，A錯誤。
三、有機物的同分異構體
1.有機物同分異構體的常見類型和書寫的一般思路
(1)碳架異構：主鏈由長到短→支鏈由整到散→位置由心到邊。
(2)位置異構：先書寫碳骨架→移動官能團位置。
(3)官能團異構：研究分子式→計算不飽和度→分類別書寫。
熟記常見的官能團異構
通式 常見有機物類別
CnH2n 烯烴、環烷烴
CnH2n-2 炔烴、二烯烴、環烯烴
CnH2n+2O 飽和一元醇/醚
CnH2nO 醛、酮、烯醇/醚、環醇/醚
CnH2nO2 羧酸、酯、羥基醛、羥基酮……
CnH2n-6O 芳香醇/醚、酚
(4)立體異構——順反異構
存在順反異構的條件：每個雙鍵碳原子都連接兩個不同的原子或基團。
如：　　　　　
順 2 丁烯　　　　　反 2 丁烯
2.判斷同分異構體數目的常見方法
基團 連接法 將有機化合物看作由基團連接而成，由基團的結構數目可推斷有機化合物的異構體數目，如丁基有4種，則C4H9Cl、C4H9OH、C4H9COOH均有4種
等效 氫法 (1)分子中同一個碳原子上連接的氫原子等效； (2)同一個碳原子上所連接的甲基上的氫原子等效； (3)分子中處于對稱位置上的氫原子等效
定一 移一法 分析二元取代物的方法，如分析C3H6Cl2的同分異構體數目，可先固定其中一個氯原子的位置，然后移動另一個氯原子
組合法 飽和酯R1COOR2，—R1有m種，—R2有n種，則酯共有m×n種
3.限定條件下同分異構體書寫的規律
(1)常見限定條件與結構關系總結
(2)書寫規律和技巧
第一步：確定碎片
根據已知有機物的結構、分子式、不飽和度、有機物的特征性質等關鍵信息，將有機物分裂成一個個碎片，碎片可以是官能團，也可是烴基(尤其是官能團之外的飽和碳原子)。
第二步：基團“組裝”
利用“等效氫法”或“定一移一法”組裝。
1.[2022·全國乙卷，36(7)]在E()的同分異構體中，同時滿足下列條件的總數為　　　　種。
a)含有一個苯環和三個甲基；
b)與飽和碳酸氫鈉溶液反應產生二氧化碳；
c)能發生銀鏡反應，不能發生水解反應。
上述同分異構體經銀鏡反應后酸化，所得產物中，核磁共振氫譜顯示有四組氫(氫原子數量比為6∶3∶2∶1)的結構簡式為　　　　　　　　　。
[思路分析]
第一步：確定碎片
由E的結構簡式可知，E的同分異構體的分子式為C11H12O3(Ω=6)，含有一個苯環(Ω=4)、3個—CH3；由“與飽和碳酸氫鈉溶液反應產生二氧化碳”知，含有—COOH(Ω=1)，由“能發生銀鏡反應，不能發生水解反應”知，含有—CHO(Ω=1)。
第二步：基團“組裝”
由于—CH3、—COOH、—CHO均為端基，且E分子只有11個碳原子，則苯環上共有5個取代基，故可以看成六甲苯()上的3個—CH3分別被—H、—COOH和—CHO取代。根據“定二移一法”：
①當—H和—COOH處于鄰位時，—CHO取代苯環上的—CH3，有4種；
②當—H和—COOH處于間位時，—CHO取代苯環上的—CH3，有4種；
③當—H和—COOH處于對位時，—CHO取代苯環上的—CH3，有2種；共4+4+2=10種。上述同分異構體經銀鏡反應后酸化，則—CHO被氧化為—COOH，核磁共振氫譜顯示有四組氫(氫原子數量比為6∶3∶2∶1)，故符合要求的結構簡式為和。
2.[2023·全國乙卷，36(7)]在D()的同分異構體中，同時滿足下列條件的共有　　　種；
①能發生銀鏡反應；②遇FeCl3溶液顯紫色；③含有苯環。
其中，核磁共振氫譜顯示為五組峰、且峰面積比為2∶2∶2∶1∶1的同分異構體的結構簡式為　　　　。
[思路分析]
第一步：確定碎片
D分子式為C8H8O2，不飽和度為5，含有苯環結構，其不飽和度為4，能發生銀鏡反應則含有—CHO，能與氯化鐵溶液顯色說明苯環上含有—OH結構，剩余一個C可做—CH3或—CH2—。
第二步：基團“組裝”
采用定二移一的思想，分別討論甲基、醛基處于鄰位、間位、對位的情況；再考慮兩個取代基(含—CH2—)的情況，可得以下結構：
，共計13種。
上述結構中核磁共振氫譜顯示為五組峰、且峰面積比為2∶2∶2∶1∶1的同分異構體的結構簡式為。
四、常見官能團的性質及反應的定量關系
官能團 化學反應 定量關系
與X2(X代表鹵素原子，下同)、HX、H2等加成 1 mol~1 mol X2等
與X2、HX、H2等加成 1 mol—C≡C—~2 mol X2等
(1)與NaOH水溶液共熱發生取代反應生成醇； (2)與NaOH醇溶液共熱發生消去反應 (1)若為一般烴基上的碳鹵鍵，1 mol碳鹵鍵消耗1 mol NaOH (2)若為苯環上的碳鹵鍵，不能發生消去反應，但特定條件下能與NaOH發生水解反應，1 mol碳鹵鍵最多消耗2 mol NaOH
—OH (醇或酚) 與鈉反應 2 mol—OH~1 mol H2
—OH(酚) 與氫氧化鈉反應 1 mol—OH~1 mol NaOH
—CHO 與銀氨溶液、新制的氫氧化銅反應 1 mol—CHO~2 mol Ag~1 mol Cu2O； 1 mol HCHO相當于含2 mol醛基，最多生成4 mol Ag、2 mol Cu2O
—COOH 與碳酸氫鈉、鈉反應 1 mol—COOH~1 mol CO2~ mol H2
與氫氧化鈉溶液反應 1 mol酯基消耗1 mol NaOH，當R是苯環時，最多消耗2 mol NaOH
—NH2 易被氧化，呈堿性，能與鹽酸反應生成胺鹽 1 mol—NH2~1 mol HCl
發生水解反應，酸性條件下水解生成羧酸和銨鹽；堿性條件下水解生成羧酸鹽和NH3 1 mol 1 mol HCl~1 mol NaOH
1.(2024·北京，11)CO2的資源化利用有利于實現“碳中和”。利用CO2為原料可以合成新型可降解高分子P，其合成路線如下。
已知：反應①中無其他產物生成。下列說法不正確的是(　　)
A.CO2與X的化學計量比為1∶2
B.P完全水解得到的產物的分子式和Y的分子式相同
C.P可以利用碳碳雙鍵進一步交聯形成網狀結構
D.Y通過碳碳雙鍵的加聚反應生成的高分子難以降解
2.(2023·浙江1月選考，9)七葉亭是一種植物抗菌素，適用于細菌性痢疾，其結構如圖，下列說法正確的是(　　)
A.分子中存在2種官能團
B.分子中所有碳原子共平面
C.1 mol該物質與足量溴水反應，最多可消耗2 mol Br2
D.1 mol該物質與足量NaOH溶液反應，最多可消耗3 mol NaOH
3.化合物乙是一種治療神經類疾病的藥物，可由化合物甲經多步反應得到。下列有關化合物甲、乙的說法不正確的是(　　)
A.甲分子存在順反異構體
B.乙分子中含有2個手性碳原子
C.1 mol乙最多能與4 mol NaOH反應
D.用NaHCO3溶液能鑒別甲、乙
五、有機反應類型與常見的有機反應
1.取代反應
(1)烷烴的鹵代(以CH4為例)
CH4+Cl2CH3Cl+HCl(可繼續反應生成CH2Cl2、CHCl3、CCl4)。
(2)丙烯、甲苯在光照條件下分別與氯氣發生取代反應
CH2==CH—CH3+Cl2CH2==CH—CH2Cl+HCl、+Cl2+HCl。
(3)苯的取代反應
+Br2+HBr↑、
+HO—NO2+H2O、+HO—SO3H+H2O。
特別提醒　苯環上的定位效應
①鄰、對位取代基：—R(烷基)、—OH、—NH2、—OR、—X(Cl、Br、I)等；
②間位取代基：—NO2、—SO3H、—CHO、—COOH、—COOR等。
(4)鹵代烴的水解
CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr。
(5)醇分子間脫水
2CH3CH2—OHCH3CH2—O—CH2CH3+H2O。
(6)酯化反應
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O、+H2O、
+2H2O。
(7)酯的水解反應(含皂化反應)
+3NaOH3C17H35COONa+。
(8)β 二羰基化合物的親核取代反應
2.加成反應
(1)烯烴、炔烴的加成
CH2==CH2+H2CH3—CH3、
CH2==CH2+H2OCH3CH2OH、
CH≡CH+Br2―→CHBr==CHBr；
CH3—CH==CH2+HBrCH3—CHBr—CH3(馬氏規則)、
CH3—CH==CH2+HBrCH3—CH2—CH2Br(反馬氏規則)。
(2)1，3 丁二烯的加成反應
CH2==CH—CH==CH2+Cl2―→CH2Cl—CHCl—CH==CH2(1，2 加成)、
CH2==CH—CH==CH2+Cl2―→CH2Cl—CH==CH—CH2Cl(1，4 加成)；
(Diels Alder反應)。
(3)苯的加成反應
。
(4)羰基上的加成反應
①醛基加氫：CH3CHO+H2CH3CH2OH(也稱還原反應)。
②CH3CHO+HCN。
③。
④。
⑤+。
3.氧化反應
(1)催化氧化：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O、CH2==CH2+O2。
(2)苯的同系物的氧化
。
(3)烯烴、炔烴的氧化斷鏈
R1CHO+。
(4)醛基的氧化
CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O；
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O。
4.還原反應
(1)烯烴、炔烴、苯環、醛基、酮羰基的催化加氫。
(2)硝基還原為氨基
。
(3)羧基、酯基還原為醇
。
(4)(酮)羰基還原
。
六、有機合成路線設計
1.常見有機物轉化應用舉例
(1)
(2)
(3)
(4)CH3CHO。
2.有機合成路線設計的主要任務
(1)構建碳骨架，(2)引入官能團。
3.官能團的保護與恢復
在引入一個新官能團或將某一官能團加以轉換時，若反應會影響分子中原有的官能團，則應對這一官能團進行保護。
(1)保護酚羥基
酚羥基易被氧氣、臭氧、雙氧水、酸性高錳酸鉀溶液氧化。
方法①：先與CH3I反應保護，后用HI與之反應得到酚羥基。
。
方法②：先用NaOH溶液轉化為酚鈉，后酸化重新轉化為酚：
。
例：。
(2)保護氨基
氨基易被氧氣、臭氧、雙氧水、酸性高錳酸鉀溶液氧化。
方法①：先用鹽酸轉化為鹽，后用NaOH溶液重新轉化為氨基。
方法②：先生成硝基，再用Fe/HCl 還原成氨基。
(3)保護碳碳雙鍵
碳碳雙鍵易與鹵素單質加成，易被氧氣、臭氧、雙氧水、酸性高錳酸鉀溶液氧化。
方法：先用氯化氫通過加成反應轉化為氯代物，后用NaOH醇溶液通過消去反應重新轉化為碳碳雙鍵。
(4)保護醛基
醛基易被氧氣、銀氨溶液、新制Cu(OH)2氧化，在氧化其他基團前可以用乙醇(或乙二醇)加成保護。
如：。
4.對有機合成路線考查的三個主要類型
(1)碳骨架上的官能團簡單轉化。
(2)將不同原料的官能團進行轉化再連接。
(3)構建新的碳骨架。
1.[2023·遼寧，19(6)]加蘭他敏是一種天然生物堿，可作為阿爾茨海默癥的藥物，其中間體的合成路線如下。
已知：
①Bn為
②+R3NH2―→(R1為烴基，R2、R3為烴基或H)
某藥物中間體的合成路線如下(部分反應條件已略去)，其中M和N的結構簡式分別為　　　　　　　和　　　　　　　。
2.[2023·河北，18(6)]2，5 二羥基對苯二甲酸(DHTA)是一種重要的化工原料，廣泛用于合成高性能有機顏料及光敏聚合物；作為鈉離子電池的正、負電極材料也表現出優異的性能。利用生物質資源合成DHTA的路線如下：
已知：
阿伏苯宗是防曬霜的添加劑之一。試以碘甲烷(CH3I)、對羥基苯乙酮()和對叔丁基甲苯[]為原料，設計阿伏苯宗的合成路線。(無機試劑和三個碳以下的有機試劑任選)
七、有機綜合大題物質的推斷策略
1.[2023·新課標卷，30(1)(2)(3)(4)(5)(6)]莫西賽利(化合物K)是一種治療腦血管疾病的藥物，可改善腦梗塞或腦出血后遺癥等癥狀。以下為其合成路線之一。
回答下列問題：
(1)A的化學名稱是　　　　　　　　。
(2)C中碳原子的軌道雜化類型有　　　　種。
(3)D中官能團的名稱為　　　　　　　　、　　　　　　　　。
(4)E與F反應生成G的反應類型為　　　　。
(5)F的結構簡式為　　　　　　　　。
(6)I轉變為J的化學方程式為　　　　　　　。
[推斷思路]
2.由化合物A合成液晶材料中間體Ⅰ的路線如圖所示：
回答下列問題：
(1)A的結構簡式為　　　　。
(2)B的化學名稱為　　　　。
(3)由C生成D的反應類型為　　　　。
(4)一定量F分別與足量Na、NaOH反應，消耗二者物質的量之比為　　　　。
(5)H所含官能團的名稱為　　　　。
(6)X為C的同分異構體，寫出同時符合下列條件的X的結構簡式：　　　　。
①含一個五元碳環；②核磁共振氫譜顯示有5組峰，且峰面積之比為1∶2∶2∶3∶4。
(7)G可由　　　　(填名稱)和K()經分子間脫水而得；一定條件下，K發生1個—OH的消去反應得到穩定的化合物N(分子式為C12H12O2)，則N的結構簡式為　　　　(已知烯醇式不穩定，會發生分子重排，例如：)。
[推斷思路]
題眼定位　由A的分子式和B的結構簡式可知，A的結構簡式為。
順藤摸瓜
答案精析
一、
正誤判斷
(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×
(7)×　(8)√　(9)√　(10)√　(11)×
二、
應用舉例
C
三、
應用舉例
1.10　、
2.13　
四、
自我檢測
1.B　[結合已知信息，通過對比X、Y的結構可知，CO2與X的化學計量比為1∶2，A正確；P完全水解得到的產物結構簡式為，分子式為C9H14O3，Y的分子式為C9H12O2，二者分子式不相同，B錯誤；P的支鏈上有碳碳雙鍵，可進一步交聯形成網狀結構，C正確；Y形成的聚酯類高分子主鏈上含有大量酯基，易水解，而Y通過碳碳雙鍵加聚得到的高分子主鏈主要為長碳鏈，與聚酯類高分子相比難以降解，D正確。]
2.B　[根據結構簡式可知分子中含有酚羥基、酯基和碳碳雙鍵，共三種官能團，A錯誤；酚羥基含有兩個鄰位H可以和溴發生取代反應，碳碳雙鍵能和單質溴發生加成反應，所以最多消耗單質溴3 mol，C錯誤；分子中含有2個酚羥基、1個酯基，酯基水解后生成1個酚羥基，所以最多消耗4 mol NaOH，D錯誤。]
3.C　[甲分子中碳碳雙鍵的碳原子上均連接2個不同的原子或原子團，存在順反異構體，A正確；乙分子中含有2個手性碳原子，如圖：(標“*”的碳原子為手性碳原子)，B正確；乙中含有的酯基、酚羥基、碳溴鍵均可與NaOH溶液反應，1 mol 酚酯基可消耗2 mol NaOH，故1 mol乙最多能與5 mol NaOH反應，C錯誤；甲含有—COOH，乙不含—COOH，故用NaHCO3溶液能鑒別甲、乙，D正確。]
六、
應用舉例
1.
解析　利用逆合成法分析，有機物N可以與NaBH4反應生成最終產物，類似于題中有機物G與NaBH4反應生成有機物H，故有機物N的結構為，有機物M可以發生已知反應生成有機物N，說明有機物M中含有C==O，結合反應原料中含有羥基，說明原料發生反應生成有機物M的反應是羥基的催化氧化，有機物M的結構為。
2.
七、
應用舉例
1.(1)間甲基苯酚(3-甲基苯酚)　(2)2　(3)(酚)羥基　氨基　(4)取代反應　(5)
(6)+H2O+HCl+N2↑
2.(1)　(2)對苯二酚(或1，4-苯二酚)　(3)氧化反應　(4)2∶1　(5)(酚)羥基、醚鍵　(6)、　(7)乙二醇　
解析　(4)F中含有的醇羥基和酚羥基均能與Na反應，但只有酚羥基能與NaOH反應，則一定量F分別與足量Na、NaOH反應，消耗二者物質的量之比為2∶1。
(6)X的分子式為C6H12O2(Ω=1)，含一個五元碳環(Ω=1)，剩余1個飽和碳原子、2個氧原子，由“核磁共振氫譜顯示有5組峰，且峰面積之比為1∶2∶2∶3∶4”可知，含有—CH3，且結構對稱，剩余2個氧原子為2個—OH。符合條件的X的結構簡式為和。
(7)化合物G中含有2個醚鍵，則G可以由乙二醇(HOCH2CH2OH)和K通過分子間脫水得到；一定條件下，K發生1個—OH的消去反應得到或，產物中羥基與碳碳雙鍵直接相連不穩定，會發生分子重排，得到穩定的。

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