文档内容
专题 11 有机化学基础
考点01 官能团的结构与性质··············································································1
考点02 有机物的推断······················································································12
考点03 有机合成····························································································24
考点 01 官能团的结构与性质
类型 官能团 主要化学性质
①在光照下发生卤代反应；②不能使酸性KMnO 溶液褪色；③高温
4
烷烃
分解
①跟X、H、HX、HO等发生加成反应；②加聚；③易被氧化，可
2 2 2
烯烃
不饱 使酸性KMnO 溶液褪色
4
和烃
①跟X 、H 、HX、HO等发生加成反应；②易被氧化，可使酸性
2 2 2
炔烃 —C≡C—
KMnO 溶液褪色；③加聚
4
①取代——硝化反应、磺化反应、卤代反应(Fe或Fe3＋作催化剂)；
苯
②与H 发生加成反应
2
苯的 ①取代反应；
同系物 ②使酸性KMnO 溶液褪色
4
①与NaOH溶液共热发生取代反应；
卤代烃 —X
②与NaOH醇溶液共热发生消去反应
①跟活泼金属Na等反应产生H ；②消去反应，加热时，分子内脱
2
醇 —OH
水生成烯烃；③催化氧化；④与羧酸及无机含氧酸发生酯化反应
酚 —OH ①弱酸性；②遇浓溴水生成白色沉淀；③遇FeCl 溶液呈紫色
3
①与H 加成为醇；②被氧化剂(如O 、[Ag(NH)]＋、Cu(OH) 等)氧
2 2 3 2 2
醛
化为羧酸
①酸的通性；
羧酸
②酯化反应
酯 发生水解反应，生成羧酸(盐)和醇
2．常见重要官能团的检验方法
官能团种类 试剂 判断依据
碳碳双键或 溴的CCl 溶液 橙红色褪去
4
碳碳三键 酸性KMnO 溶液 紫红色褪去
4
卤素原子 NaOH溶液、稀硝酸、AgNO 有沉淀生成
3溶液
醇羟基 钠 有H 放出
2
FeCl 溶液 显紫色
3
酚羟基
浓溴水 有白色沉淀产生
银氨溶液 有银镜生成
醛基
新制Cu(OH) 悬浊液 有砖红色沉淀产生
2
羧基 NaHCO 溶液 有CO 气体放出
3 2
3．提纯常见有机物的方法
混合物 试剂 分离方法 主要仪器
甲烷(乙烯) 溴水 洗气 洗气瓶
苯(乙苯) 酸性KMnO 溶液， NaOH溶液 分液 分液漏斗
4
溴乙烷(乙醇) 水 分液 分液漏斗
苯(苯酚) NaOH溶液 分液 分液漏斗
硝基苯(苯) —— 蒸馏 蒸馏烧瓶
乙醇(H O) 新制生石灰 蒸馏 蒸馏烧瓶
2
乙酸乙酯(乙酸、乙醇) 饱和NaCO 溶液 分液 分液漏斗
2 3
乙醇(乙酸) NaOH溶液 蒸馏 蒸馏烧瓶
乙烷(乙炔) 酸性KMnO 溶液、NaOH溶液 洗气 洗气瓶
4
4．有机反应类型
有机反应基本类型 有机物类型
卤代反应 饱和烃、苯和苯的同系物等
酯化反应 醇、羧酸、纤维素等
取代反应 水解反应 卤代烃、酯等
硝化反应
苯和苯的同系物等
磺化反应
加成反应 烯烃、炔烃、苯和苯的同系物、醛等
消去反应 卤代烃、醇等
燃烧 绝大多数有机物
氧化反应 酸性KMnO 溶液 烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、醛、酚等
4
直接 (或催化)氧化 醇、醛、葡萄糖等
新制Cu(OH) 悬浊液、新制银氨溶液 醛
2
还原反应 醛、酮、葡萄糖等
加聚反应 烯烃、炔烃等
聚合反应
缩聚反应 苯酚与甲醛、多元醇与多元羧酸、氨基酸等
与FeCl 溶液显色反应 酚类
3
常用的同分异构体的推断方法
(1)由烃基的异构体数推断。 判断只有一种官能团的有机物的同分异构体的种数时，根据烃基的异构体数判断较为快
捷。如判断丁醇的同分异构体时，根据组成
丁醇可写成C H—OH，由于丁基有4种结
4 9
构，故丁醇有4种同分异构体。
①同一种碳原子上的氢原子是等效的；
(2)由等效氢原子推 碳链上有几种不同的氢原子，其
②同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效
断。 一元取代物就有几种同分异构
的；
体。一般判断原则：
③处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。
如一个碳碳双键可以用环替换；碳氧双键可以用碳碳双键替换并将氧原子移到
他处；又如碳碳三键相当于两个碳碳双键，也相当于两个环。不同原子间也可
(3)用替换法推断。
以替换，如二氯苯C HCl 有3种同分异构体，四氯苯C HCl 也有3种同分异
6 4 2 6 2 4
构体。
(4)用定一移一法推 对于二元取代物同分异构体的判断，可固定一个取代基的位置，再改变另一个
断。 取代基的位置以确定同分异构体的数目。
【典例1】从中草药中提取的calebin A(结构简式如图)可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于calebin A的说
法错误的是( )
A．可与FeCl 溶液发生显色反应
3
B．其酸性水解的产物均可与NaCO 溶液反应
2 3
C．苯环上氢原子发生氯代时，一氯代物有6种
D．1 mol该分子最多与8 mol H 发生加成反应
2
【答案】D
【解析】该有机物分子中含有酚羟基，故可以与FeCl 溶液发生显色反应，A项正确；该有机物分子中含
3
有酯基，酸性水解时生成羧基
和酚羟基都可以和NaCO 溶液发生反应，B项正确；该有机物不具有对称性，两个苯环上的六个氢原子位
2 3
置各不相同，处于不同化学环境，故苯环上氢原子发生氯代时，一氯代物有6种，C项正确；1 mol该有机
物中含有2 mol苯环、2 mol碳碳双键和1 mol羰基，故1 mol该有机物最多能与9 mol H 发生加成反应，D
2项错误。
【变式1-1】(2022·江苏卷)(双选)化合物Y具有抗菌、消炎作用，可由X制得。
下列有关化合物X、Y的说法正确的是( )
A．1 mol X最多能与2 mol NaOH反应
B．Y与乙醇发生酯化反应可得到X
C．X、Y均能与酸性KMnO 溶液反应
4
D．室温下X、Y分别与足量Br 加成的产物分子中手性碳原子数目相等
2
【答案】CD
【解析】X中含有的酯基和羧基都能与NaOH反应，由于X中酯基是由酚羟基与羧基形成的，所以1 mol
X最多能与3 mol NaOH反应，A错误；Y中含有羟基，与CHCOOH发生酯化反应可生成X，Y与乙醇反
3
应不能得到X，B错误；X和Y分子中都含有碳碳双键，所以都能与酸性KMnO 溶液反应，C正确；室温
4
下X和Y分别与足量Br 加成的产物分子中都含有3个手性碳原子，D正确。
2
【变式1-2】有机碱，例如二甲基胺( )、苯胺( )，吡啶( )等，在有机合成中应用很普遍，目
前“有机超强碱”的研究越来越受到关注，以下为有机超强碱F的合成路线：
已知如下信息：
①HC=CH
2 2
② +RNH
2
③苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体回答下列问题：
（1）A的化学名称为________。
（2）由B生成C的化学方程式为________。
（3）C中所含官能团的名称为________。
（4）由C生成D的反应类型为________。
（5）D的结构简式为________。
（6）E的六元环芳香同分异构体中，能与金属钠反应，且核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为6∶2∶2∶1的
有________种，其中，芳香环上为二取代的结构简式为________。
【答案】 （1） 三氯乙烯 （2） +KOH +KCl+H O （3） 碳碳双键、
2
氯原子 （4） 取代反应 （5） （6）6
【解析】由合成路线可知，A为三氯乙烯，其先发生信息①的反应生成B，则B为 ；B与氢氧
化钾的醇溶液共热发生消去反应生成C，则C为 ；C与过量的二环己基胺发生取代反应生成
D；D最后与E发生信息②的反应生成F。
（1）由题中信息可知，A的分子式为C HCl ，其结构简式为ClHC=CCl ，其化学名称为三氯乙烯。
2 3 2
（2） B与氢氧化钾的醇溶液共热发生消去反应生成C（ ），该反应的化学方程式为
+KOH +KCl+H O。
2
（3）由C的分子结构可知其所含官能团有碳碳双键和氯原子。
（4） C（ ）与过量的二环己基胺发生生成D，D与E发生信息②的反应生成F，由F的分子
结构可知，C的分子中的两个氯原子被二环己基胺基所取代，则由C生成D的反应类型为取代反应。
（5） 由D的分子式及F的结构可知D的结构简式为 。（6） 已知苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体。E（ ）的六元环芳香同分异构体中，能与
金属钠反应，则其分子中也有羟基；核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为6∶2∶2∶1的有 、
、 、 、 、 ，共6种，其中，芳香环上为二取代的结构简
式为 。
【变式1-3】(2022•湖南选择性考试)1﹣丁醇、溴化钠和70%的硫酸共热反应，经过回流、蒸馏、萃取分液
制得1﹣溴丁烷粗产品，装置如图所示：
已知：CH(CH)OH+NaBr+H SO CH(CH)Br+NaHSO +H O下列说法正确的是( )
3 2 3 2 4 3 2 3 4 2
A．装置Ⅰ中回流的目的是为了减少物质的挥发，提高产率
B．装置Ⅱ中a为进水口，b为出水口
C．用装置Ⅲ萃取分液时，将分层的液体依次从下口放出
D．经装置Ⅲ得到的粗产品干燥后，使用装置Ⅱ再次蒸馏，可得到更纯的产品
【答案】AD
【解析】A项，.I中冷凝管可冷凝回流反应物，充分利用原料，则装置Ⅰ中回流的目的是为了减少物质的
挥发，提高产率，故A正确；B 项，冷凝管中冷水下进上出可充满冷凝管，冷凝效果好，则装置Ⅱ中b为
进水口，a为出水口，故B错误；C项，分液时避免上下层液体混合，则先分离出下层液体，再从上口倒
出上层液体，故C错误；D项，粗产品干燥后，利用沸点不同分离1﹣丁醇、1﹣溴丁烷，则装置Ⅲ得到的
粗产品干燥后，使用装置Ⅱ再次蒸馏，可得到更纯的产品，故D正确；故选AD。
【变式1-4】下列说法不正确的是( )
A．甘氨酸和丙氨酸混合，在一定条件下可生成4种二肽
B．乙酸、苯甲酸、乙二酸(草酸)均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色C．纤维素与乙酸酐作用生成的醋酸纤维可用于生产电影胶片片基
D．工业上通常用植物油与氢气反应生产人造奶油
【答案】B
【解析】A项，甘氨酸和丙氨酸混合在一定条件下形成二肽，甘氨酸与甘氨酸、丙氨酸与丙氨酸脱水可形
成2种二肽，甘氨酸的羧基与丙氨酸的氨基、甘氨酸的氨基与丙氨酸的羧基可脱水形成2种二肽，共可生
成4种二肽，A正确；B项，乙二酸具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，反应的离子方程式为2
MnO -+5H C O+6H+=2Mn2++10CO ↑+8H O，B错误；C项，纤维素的每个葡萄糖单元中含3个醇羟基，纤
4 2 2 4 2 2
维素可表示为[C HO(OH) ]，纤维素能与乙酸酐反应生成醋酸纤维，醋酸纤维不易燃烧，可用于生产电影
6 7 2 3 n
胶片片基，C正确；D项，植物油中含碳碳双键，植物油一定条件下能与氢气发生加成反应生成脂肪，此
过程称油脂的氢化或油脂的硬化，用于生产人造奶油，D正确；故选B。
【变式1-5】高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是( )
A．芦苇可用于制造黏胶纤维，其主要成分为纤维素
B．聚氯乙烯通过加聚反应制得，可用于制作不粘锅的耐热涂层
C．淀粉是相对分子质量可达几十万的天然高分子物质
D．大豆蛋白纤维是一种可降解材料
【答案】B
【解析】A项，芦苇中含有天然纤维素，可用于制造黏胶纤维，故A正确；B项，聚氯乙烯在高温条件下
会分解生成有毒气体，因此不能用于制作不粘锅的耐热涂层，故B错误；C项，淀粉为多糖，属于天然高
分子物质，其相对分子质量可达几十万，故C正确；D项，大豆蛋白纤维的主要成分为蛋白质，能够被微
生物分解，因此大豆蛋白纤维是一种可降解材料，故D正确；故选B。
【变式1-6】苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体，结构简式如图。关于该化合物，下列说法正确
的是( )
A．是苯的同系物
B．分子中最多8个碳原子共平面
C．一氯代物有6种(不考虑立体异构)
D．分子中含有4个碳碳双键
【答案】B
【解析】A项，苯的同系物必须是只含有1个苯环，侧链为烷烃基的同类芳香烃，由结构简式可知，苯并
降冰片烯的侧链不是烷烃基，不属于苯的同系物，故A错误；B项，由结构简式可知，苯并降冰片烯分子
中苯环上的6个碳原子和连在苯环上的2个碳原子共平面，共有8个碳原子，故B正确；C项，由结构简
式可知，苯并降冰片烯分子的结构上下对称，分子中含有5类氢原子，则一氯代物有5种，故C错误；D
项，苯环不是单双键交替的结构，由结构简式可知，苯并降冰片烯分子中只含有1个碳碳双键，故D错
误；故选B。考点 02 有机物的推断
1、有机推断解题的一般模式
2、有机推断解题的方法
从基础原料入手，找出合成所需的直接或间接的中间体，逐步推向合成的目标有机
(1)正合成分析法：
物，
其合成示意图： 基础原料→中间体1→中间体2……→目标有机物。
设计复杂有机物的合成路线时常用的方法。它是由目标有机物倒推寻找上一步反应
(2)逆合成分析法： 的中间体n，而中间体n又可以由中间体(n－1)得到，依次倒推，最后确定最适宜的
基础原料和最终的合成路线，
合成示意图： 目标有机物→中间体n→中间体(n－1)……→基础原料。
3、确定官能团的方法
①使溴水褪色，则表示该物质中可能含有“ ”或“ ”结构。
②使KMnO (H＋)溶液褪色，则该物质中可能含有“ ”、“ ”
4
(1)根据试剂或特征 或“—CHO”等结构或为苯的同系物。
现象推知官能团的 ③遇FeCl 3 溶液显紫色，或加入溴水出现白色沉淀，则该物质中含有酚羟基。
种类 ④遇浓硝酸变黄，则表明该物质是含有苯环结构的蛋白质。
⑤遇I 变蓝则该物质为淀粉。
2
⑥加入新制的Cu(OH) 悬浊液，加热煮沸有红色沉淀生成或加入银氨溶液加热有银
2
镜生成，表示含有—CHO。
⑦加入Na放出H，表示含有—OH或—COOH。
2
⑧加入NaHCO 溶液产生气体，表示含有—COOH。
3
①
(2)根据数据确定官 ②2—OH(醇、酚、羧酸)――→H 2
能团的数目 ③2—COOH――→CO，—COOH――→CO
2 2
④ ―――→ ，—C≡C—(或二烯、烯醛)――→—CHCH—
2 2
⑤某有机物与醋酸反应，相对分子质量增加42，则含有1个—OH；增加84，则含有2个—OH。即—OH转变为—OOCCH 。
3
⑥由—CHO 转变为—COOH，相对分子质量增加 16；若增加 32，则含 2 个—
CHO。
⑦当醇被氧化成醛或酮后，相对分子质量减小2，则含有1个—OH；若相对分子质
量减小4，则含有2个—OH。
①若醇能氧化为醛或羧酸，则醇分子中应含有结构“—CHOH”；若能氧化成酮，
2
则醇分子中应含有结构“—CHOH—”。
(3)根据性质确定官
②由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。
能团的位置
③由一卤代物的种类可确定碳架结构。
④由加氢后的碳架结构，可确定“ ”或“—C≡C—”的位置。
4、有机反应类型的推断
(1)有机化学反应类
型判断的基本思路
①在NaOH的水溶液中发生水解反应，可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。
②在NaOH的乙醇溶液中加热，发生卤代烃的消去反应。
③在浓HSO 存在的条件下加热，可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或
2 4
硝化反应等。
④能与溴水或溴的CCl 溶液反应，可能为烯烃、炔烃的加成反应。
4
⑤能与H 在Ni作用下发生反应，则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原
2
(2)根据反应条件推
反应。
断反应类型
⑥在O、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下，发生醇的氧化反应。
2
⑦与O 或新制的Cu(OH) 悬浊液或银氨溶液反应，则该物质发生的是—CHO的氧
2 2
化反应。(如果连续两次出现O，则为醇―→醛―→羧酸的过程)
2
⑧在稀HSO 加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。
2 4
⑨在光照、X(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应；在Fe粉、X 条件下发
2 2
生苯环上的取代反应。
1.化合物G是一种药物合成中间体，其合成路线如下：回答下列问题：
(1)A中的官能团名称是________。
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。用星号(*)标出B中的手性碳
________________________________________________________________________。
(3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式：
_____________________________________________。(不考虑立体异构，只需写出3个)
(4)反应④所需的试剂和条件是_______________________________________。
(5)⑤的反应类型是________。
(6)写出F到G的反应方程式：__________________________________________________。
(7)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CHCOCH COOC H)制备 的合成路线
3 2 2 5
_______________________________________________________(无机试剂任选)。
【答案】(1)羟基 (2)
(3) (任意写出其中3个即可)
(4)C HOH/浓HSO 、加热 (5)取代反应
2 5 2 4
(6) ―――→ ＋C HOH， ――→
2 5
(7)C HCH――→C HCHBr，CHCOCH COOC H―――――――→
6 5 3 6 5 2 3 2 2 5
――――→
【解析】(1)A中的官能团为羟基。(2)根据手性碳原子的定义，B中CH 上没有手性碳原子， 上没
2有手性碳原子，故B分子中只有2个手性碳原子。(3)B的同分异构体能发生银镜反应，说明含有醛基，所
以可以看成环己烷分子中2个氢原子分别被甲基、醛基取代，或一个氢原子被CHCHO取代。(4)反应④所
2
需的试剂和条件是乙醇/浓硫酸、加热。(5)反应⑤中，CHCHCHBr与E发生取代反应。(6)F在碱溶液中
3 2 2
水解生成羧酸盐，再酸化得到G。
2.PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁酯）可被微生物几乎完全降解，成为包装、医疗和农用薄膜等领域的新
兴材料，可由聚合物PBA和PBT共聚制得，一种合成路线如下：
已知：R—CH――→R—CN――→R—COOH
3
回答下列问题：
（1）B的化学名称为 ，C所含官能团的名称为 。
（2）H的结构简式为 。
（3）②、④的反应类型分别为 、 。
（4）⑤的化学方程式为________________________________________
____________________________________________________。
（5）写出所有的与D互为同分异构体且满足以下条件的结构简式 。
①能与NaHCO 溶液反应；
3
②能发生银镜反应；
③能发生水解反应；
④核磁共振氢谱四组峰，峰面积比为1∶6∶2∶1
（6）设计由丙烯为起始原料制备 的单体的合成路线（其他试剂任选）。
【答案】（1）环己醇 羰基
（2）HOCH CHCHCHOH
2 2 2 2
（3）氧化反应 缩聚反应【解析】（1）B的化学名称为环己醇，C所含官能团的名称为羰基。（2）H的结构简式为
HOCH CHCHCHOH；
2 2 2 2
（3）②、④的反应类型分别为氧化反应、缩聚反应；（4）⑤的化学方程式为
。
（5）与D互为同分异构体且满足①能与NaHCO 溶液反应，含—COOH; ②能发生银镜反应，含—CHO；
3
③能发生水解反应，含—COOC—，④核磁共振氢谱四组峰，峰面积比为1∶6∶2∶1，则分子中含2个甲基，
四种H，满足条件的结构简式为HOOCC（CH）CHOOCH或HOOCCH C（CH）OOCH。
3 2 2 2 3 2
3．(2022•湖北选择性考试) (13分)甲基苄啶(G)是磺酸胺类抗菌药物的增效剂，其合成路线如下：
回答下列问题：
(1)E中的官能团名称是 、 。
(2)B→C的反应类型为 ；试剂X的结构简式为 。
(3)若每分子F的碳碳双键加上了一分子Br ，产物中手性碳原子个数为 。
2(4)B的同分异构体中能同时满足以下三个条件的有 种(不考虑立体异构)。
①属于A的同系物；②苯环上有4个取代基；③苯环上一氯代物只有一种。
(5)以异烟醛( )和乙醇为原料，制备抗结核杆菌药异烟肼的合成路线如下：
写出生成Y的化学方程式 ；异烟肼的结构简式为 。
【答案】(除标明外，每空2分)
(1)醛基(1分)醚键(1分)
(2)酯化反应(或取代反应)(1分)CHOH(3)2(4)10
3
(5)
【解析】(2)根据B、C的结构简式及B→C的反应条件，可推知该反应为 和CHOH的酯化反
3
应。(3)每分子F的碳碳双键加上一分子，产物为 ，与溴原子相连的两个碳原子为手性
碳。(4)B的结构简式为，根据①属于A的同系物，推知含有3个酚羟基、1个羧基；根据②苯环上有4个
取代基，知4个取代基分别为－OH、－OH、－OH、－C HCOOH，又因为苯环上一氯代物只有1种，说
3 6
明它高度对称，结构有2种： ；－C HCOOH有5种结构，故符合条件的同分异构
3 6
体有10种。(5)根据转化关系知，异烟醛催化氧化生成异烟酸， 。异烟酸与甲醇发
生酯化反应；借用结合流程图中B→C转化关系，异烟肼的结构简式为 。考点 03 有机合成
基础原料要价廉、易得、低毒性、低污染；产品易于分离、产率较高；合成线路简
(1)原则
捷，操作简便，能耗低，易于实现。
引入官能团 有关反应
烯烃与水加成、醛(酮)加氢、卤代烃水解、
羟基(—OH)
酯的水解
烃与X 取代、不饱和烃与HX或X 加成、
2 2
卤素原子(—X)
醇与HX取代
(2)官能团的引入 碳碳双键( ) 某些醇或卤代烃的消去、炔烃不完全加氢
醛基(—CHO) 某些醇(含有—CHOH)的氧化、烯烃的氧化
2
醛的氧化、酯的酸性水解、羧酸盐的酸化、
羧基(—COOH) 苯的同系物(侧链上与苯环相连的碳原子上有
氢原子)被强氧化剂氧化
酯基(—COO—) 酯化反应
①通过加成消除不饱和键(碳碳双键、碳碳三键等)；
②通过加成或氧化等消除醛基(—CHO)；
(4)官能团的消除
③通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基(—OH)；
④通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。
①通过官能团之间的衍变关系改变。如：醇 醛 羧酸。
②通过某些 如：CHCHOH CH===CH XCH CHX
3 2 2 2 2 2
化学方法改 HOCH CHOH，CHCHCH===CH CHCHCHXCH
2 2 3 2 2 3 2 3
变官能团个 CHCH===CHCH 。
3 3
数或位置。
A、酚羟基的保护：因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以
先使其与NaOH(或羧酸)反应，把—OH变为—ONa(或酯基)将其保护
(5)官能团的改变
起来，待氧化后再酸化将其转变为—OH。
B、碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可
③有机合成
以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去
中常见官能
反应转变为碳碳双键。
团的保护
C、氨基(—NH )的保护：如对硝基甲苯 对氨基苯甲酸的过程中
2
应先把—CH 氧化成—COOH之后，再把—NO 还原为—NH 。防止
3 2 2
当KMnO 氧化—CH 时，—NH (具有还原性)也被氧化。
4 3 2
1.苯基环丁烯酮( PCBO)是一种十分活泼的反应物，可利用它的开环反应合成一系列多官能团化合物。近期我国科学家报道用PCBO与醛或酮发生[4+2]环加成反应，合成了具有生物活性的多官能
团化合物(E)，部分合成路线如下：
已知如下信息：
回答下列问题：
（1）A的化学名称是___________。
（2）B的结构简式为___________。
（3）由C生成D所用的试别和反应条件为___________；该步反应中，若反应温度过高，C易发生脱羧反
应，生成分子式为C HO 的副产物，该副产物的结构简式为________。
8 8 2
（4）写出化合物E中含氧官能团的名称__________；E中手性碳(注：连有四个不同的原子或基团的碳)的
个数为___________。
（5）M为C的一种同分异构体。已知：1 mol M与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2 mol二氧化碳；M
与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸。M的结构简式为__________。
（6）对于 ，选用不同的取代基R'，在催化剂作用下与PCBO发生的[4+2]反应进行深
入研究，R'对产率的影响见下表：
R' —CH —C H —CHCHC H
3 2 5 2 2 6 5
产率/% 91 80 63
请找出规律，并解释原因_________________________________________________________________。【答案】 （1） 2−羟基苯甲醛(水杨醛) （2） （3） 乙醇、浓硫酸/加热
（4） 羟基、酯基 2 （5）
（6） 随着R'体积增大，产率降低；原因是R'体积增大，位阻增大
【解析】根据合成路线分析可知，A( )与CHCHO在NaOH的水溶液中发生已知反应生成B，则
3
B的结构简式为 ，B被KMnO 氧化后再酸化得到C( )，C再与
4
CHCHOH在浓硫酸加热的条件下发生酯化反应得到D( )，D再反应得到E(
3 2
)，据此分析解答问题。
（1）A的结构简式为 ，其名称为2-羟基苯甲醛(或水杨醛)；
（2）根据上述分析可知，B的结构简式为 ；
（3）C与CHCHOH在浓硫酸加热的条件下发生酯化反应得到D( )，即所用试
3 2
剂为乙醇、浓硫酸，反应条件为加热；在该步反应中，若反应温度过高，根据副产物的分子式可知，C发生脱羧反应生成 ；
（4）化合物E的结构简式为 ，分子中的含氧官能团为羟基和酯基，E
中手性碳原子共有位置为 的2个手性碳；
（5）M为C的一种同分异构体，1molM与饱和NaHCO 溶液反应能放出2mol二氧化碳，则M中含有两个
3
羧基(—COOH)，又M与酸性高锰酸钾溶液溶液反应生成对二苯甲酸，则M分子苯环上只有两个取代基且
处于对位，则M的结构简式为 ；
（6）由表格数据分析可得到规律，随着取代基R′体积的增大，产物的产率降低，出现此规律的原因可能
是因为R′体积增大，从而位阻增大，导致产率降低。
2.化合物F是合成某种抗肿瘤药物的重要中间体，其合成路线如下：
（1）A中的含氧官能团名称为硝基、__________和____________。
（2）B的结构简式为______________。
（3）C→D的反应类型为___________。
（4）C的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式________。
①能与FeCl 溶液发生显色反应 。
3
②能发生水解反应，水解产物之一是α-氨基酸，另一产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:1且含
苯环。
（5）写出以CHCHCHO和 为原料制备 的合成路线流程图(无机试剂
3 2
和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)________。【答案】 （1） 醛基 (酚)羟基 （2） （3） 取代反应
（4） （5）
【解析】本题从官能团的性质进行分析，利用对比反应前后有机物不同判断反应类型；
（1）根据A的结构简式，A中含氧官能团有硝基、酚羟基、醛基；
（2）对比A和C的结构简式，可推出A→B：CHI中的－CH 取代酚羟基上的H，即B的结构简式为
3 3
；
（3）对比C和D的结构简式，Br原子取代－CHOH中的羟基位置，该反应类型为取代反应；
2
（4）①能与FeCl 溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；②能发生水解反应，说明含有酯基或肽键，水解
3
产物之一是α－氨基酸，该有机物中含有“ ”，另一产物分子中不同化学环境的氢原子数目
之比为1：1，且含有苯环，说明是对称结构，综上所述，符合条件的是 ；
（5）生成 ,根据E生成F，应是 与HO 发生反应得到，
2 2
按照D→E，应由CHCHCHBr与 反应得到，CHCHCHO与H 发生加
3 2 2 3 2 2
成反应生成CHCHCHOH，CHCHCHOH在PBr 作用下生成CHCHCHBr，合成路线是CHCHCHO
3 2 2 3 2 2 3 3 2 2 3 2
CHCHCHOH CHCHCHBr
3 2 2 3 2 2。
【举一反三】（2020·山东卷）化合物F是合成吲哚-2-酮类药物的一种中间体，其合成路线如下：
知：Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ar为芳基；X=Cl，Br；Z或Z′=COR, CONHR,COOR等。
回答下列问题：
（1）实验室制备A的化学方程式为 ，提高A产率的方法是 ；A的某同分异构
体只有一种化学环境的碳原子，其结构简式为 。
（2）C→D的反应类型为 ；E中含氧官能团的名称为 。
（3）C的结构简式为 ，F的结构简式为 。
（4）Br 和 的反应与Br 和苯酚的反应类似，以 和 为原料合
2 2
成 ，写出能获得更多目标产物的较优合成路线（其它试剂任选）。
【答案】（1）
及时蒸出产物（或增大乙酸或乙醇的用量）；
（2）取代反应；羰基、酰胺基（3）CHCOCH COOH；
3 2
（4）
【解析】
【分析】
根据B的结构和已知条件Ⅰ可知R=H、R’=CH H，故A为CHCOOC H（乙酸乙酯），有机物B经过碱
2 5 3 2 5
性条件下水解再酸化形成有机物C（ ），有机物C与SOCl 作用通过已知条件
2
Ⅱ生成有机物D（ ），有机物D与邻氯苯胺反应生成有机物E（
），有机物E经已知条件Ⅲ发生成环反应生成有机物F（ ），
据此分析。
【解析】
（1）根据分析，有机物A为乙酸乙酯，在实验室中用乙醇和乙酸在浓硫酸的催化下制备，反应方程式为
CHCOOH+CH CHOH CHCOOC H+H O；该反应为可逆反应，若想提高乙酸乙酯的产率需要及时的
3 3 2 3 2 5 2
将生成物蒸出或增大反应的用量；A的某种同分异构体只有1种化学环境的C原子，说明该同分异构体是
一个对称结构，含有两条对称轴，则该有机物的结构为 ；（2）根据分析，C→D为 和SOCl 的反应，反应类型为取代反应；E的结
2
构为 ，其结构中含氧官能团为羰基、酰胺基；
（3）根据分析，C的结构简式为CHCOCH COOH；F的结构简式为 ；
3 2
（4）以苯胺和HC OOCCH COCl为原料制得目标产物，可将苯胺与溴反应生成2,4,6—三溴苯胺，再将
5 2 2
2,4,6—三溴苯胺与HC OOCCH COCl反应发生已知条件Ⅱ的取代反应，再发生已知条件Ⅲ的成环反应即
5 2 2
可得到目标产物，反应的流程为3.制备苯甲酸甲酯的一种反应机理如图(其中Ph-代表苯基)。下列说法不正确的是( )
A．可以用苯甲醛和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯 B．反应过程涉及氧化反应
C．化合物3和4互为同分异构体 D．化合物1直接催化反应的进行
【答案】D
【解析】A项，由图中信息可知，苯甲醛和甲醇分子在化合物2的催化作用下，参与催化循环，最后得到
产物苯甲酸甲酯，发生的是酯化反应，故A正确；B项，由图中信息可知，化合物4在HO 的作用下转化
2 2
为化合物5，即醇转化为酮，该过程是失氢的氧化反应，故B正确；C项，化合物3和化合物4所含原子种
类及数目均相同，结构不同，两者互为同分异构体，故C正确；D项，由图中信息可知，化合物1在NaH
的作用下形成化合物2，化合物2再参与催化循环，所以直接催化反应进行的是化合物2，化合物1间接催
化反应的进行，故D错误；故选D。
1．（2022·全国甲卷）用N-杂环卡其碱(NHC base)作为催化剂，可合成多环化合物。下面是一种多环化合
物H的合成路线(无需考虑部分中间体的立体化学)。回答下列问题：
(1)A的化学名称为_______。
(2)反应②涉及两步反应，已知第一步反应类型为加成反应，第二步的反应类型为_______。
(3)写出C与 / 反应产物的结构简式_______。
(4)E的结构简式为_______。
(5)H中含氧官能团的名称是_______。
(6)化合物X是C的同分异构体，可发生银镜反应，与酸性高锰酸钾反应后可以得到对苯二甲酸，写出X
的结构简式_______。
(7)如果要合成H的类似物H′( )，参照上述合成路线，写出相应的D′和G′的结构简式
_______、_______。H′分子中有_______个手性碳(碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性
碳)。
【答案】(1)苯甲醇
(2)消去反应
(3)
(4)
(5)硝基、酯基和羰基(6)
(7) 5
【解析】由合成路线，A的分子式为C HO，在Cu作催化剂的条件下发生催化氧化生成B，B的结构简式
7 8
为 ，则A为 ，B与CHCHO发生加成反应生成 ，
3
再发生消去反应反应生成C，C的结构简式为 ，C与
Br /CCl 发生加成反应得到 ， 再在碱性条件下发生消去反应
2 4
生成D，D为 ，B与E在强碱的环境下还原得到F，E的分子式为C HO，F的结
5 6 2构简式为 ，可推知E为 ，F与 生成
G，G与D反应生成H，据此分析解答。
(1)由分析可知，A的结构简式为 ，其化学名称为苯甲醇；
(2)由B、C的结构简式，结合反应条件，可知B( )先与CHCHO发生碳氧双键的加成反应生成
3
， 再发生消去反应生成C( )，故第
二步的反应类型为消去反应；
(3)根据分析可知，C与Br /CCl 发生加成反应得到 ；
2 4
(4)由分析，E的结构简式为 ；
(5)H的结构简式为 ，可其分子中含有的含有官能团为硝基、酯基和羰基；(6)C的结构简式为 ，分子式为C HO，其同分异构体X可发生银镜反应，说明含有
9 8
醛基，又与酸性高锰酸钾反应后可得到对苯二甲酸，则X的取代基处于苯环的对位，满足条件的X的结构
简式为： ；
(7)G与D反应生成H的反应中，D中碳碳双键断裂与G中HC—NO 和C=O成环，且C=O与—CHO成
2
环，从而得到H，可推知，若要合成H′( )，相应的D′为 ，
G′为 ，手性碳原子为连有4各不同基团的饱和碳原子，则H′(
)的手性碳原子为 ，共5个。
2．（2022·全国乙卷）左旋米那普伦是治疗成人重度抑郁症的药物之一，以下是其盐酸盐(化合物K)的一种
合成路线(部分反应条件已简化，忽略立体化学)：已知：化合物F不能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳。
回答下列问题：
(1)A的化学名称是_______。
(2)C的结构简式为_______。
(3)写出由E生成F反应的化学方程式_______。
(4)E中含氧官能团的名称为_______。
(5)由G生成H的反应类型为_______。
(6)I是一种有机物形成的盐，结构简式为_______。
(7)在E的同分异构体中，同时满足下列条件的总数为_______种。
a)含有一个苯环和三个甲基；
b)与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳；
c)能发生银镜反应，不能发生水解反应。
上述同分异构体经银镜反应后酸化，所得产物中，核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6：3：2：
1)的结构简式为_______。
【答案】(1)3-氯丙烯
(2)
(3) +H O
2
(4)羟基、羧基
(5)取代反应(6)
(7) 10 、
【解析】A发生氧化反应生成B，B与C在NaNH 、甲苯条件下反应生成D，对比B、D的结构简式，结
2
合C的分子式C HN，可推知C的结构简式为 ；D与30%Na CO 反应后再酸化生成
8 7 2 3
E，E在浓硫酸、甲苯条件下反应生成F，F不能与饱和NaHCO 溶液反应产生CO，F中不含羧基，F的分
3 2
子式为C H O，F在E的基础上脱去1个HO分子，说明E发生分子内酯化生成F，则F的结构简式为
11 10 2 2
；F与(C H)NH在AlCl 、甲苯条件下反应生成G，G与SOCl 、甲苯反应生成H，H的分
2 5 2 3 2
子式为C H ClNO，H与I反应生成J，结合G、J的结构简式知，H的结构简式为 ；I的
15 20
分子式为C HKNO，I是一种有机物形成的盐，则I的结构简式为 ；据此作答。
8 4 2
(1)A的结构简式为CH=CHCHCl，属于氯代烯烃，其化学名称为3-氯丙烯；答案为：3-氯丙烯。
2 2
(2)根据分析，C的结构简式为 。
(3)E的结构简式为 ，F的结构简式为 ，E生成F的化学方程式为+H O。
2
(4)E的结构简式为 ，其中含氧官能团的名称为（醇）羟基、羧基；答案为：羟基、羧
基。
(5)G的结构简式为 ，H的结构简式为 ，G与SOCl 发生取代反应生成
2
H；答案为：取代反应。
(6)根据分析，I的结构简式为 。
(7)E的结构简式为 ，E的分子式为C H O，不饱和度为6；E的同分异构体与饱和
11 12 3
NaHCO 溶液反应产生CO，结合分子式中O原子的个数，说明含1个羧基，能发生银镜反应、不能发生
3 2
水解反应说明还含1个醛基；若3个甲基在苯环上的位置为 时，羧基、醛基在苯环上有3种位置；
若3个甲基在苯环上的位置为 时，羧基、醛基在苯环上有6种位置；若3个甲基在苯环上的位置
为 时，羧基、醛基在苯环上有1种位置；故符合题意的同分异构体共有3+6+1=10种；上述同分
异构体经银镜反应后酸化所得产物中核磁共振氢谱显示有4组氢且氢原子数量比为6：3：2：1的结构简式
为 、 。
3．（2022·浙江卷）某研究小组按下列路线合成药物氯氮平。已知：① ；
②
请回答：
(1)下列说法不正确的是_______。
A．硝化反应的试剂可用浓硝酸和浓硫酸
B．化合物A中的含氧官能团是硝基和羧基
C．化合物B具有两性
D．从C→E的反应推测，化合物D中硝基间位氯原子比邻位的活泼
(2)化合物C的结构简式是_______；氯氮平的分子式是_______；化合物H成环得氯氮平的过程中涉及两步
反应，其反应类型依次为_______。
(3)写出E→G的化学方程式_______。
(4)设计以 和 为原料合成 的路线(用流程图表示，无机试剂任
选)_______。
(5)写出同时符合下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式_______。
① 谱和IR谱检测表明：分子中共有3种不同化学环境的氢原子，有 键。
②分子中含一个环，其成环原子数 。【答案】(1)D
(2) C H ClN 加成反应，消去反应
18 19 4
(3) + → +CH OH
3
(4) ； CHCHCl，NH
3 2 3
(5) ， ， ，
【解析】甲苯硝化得到硝基苯，结合H的结构简式，可知A ，再还原得到B为 ，B
和甲醇发生酯化反应生成C ，结合信息②可知E为 ，再结合信息②可
知G为 ，以此解题。
(1)A．硝化反应是指苯在浓硝酸和浓硫酸存在的情况下，加热时发生的一种反应，试剂是浓硝酸和浓硫
酸，A正确；
B．由分析可知化合物A是 ，其中的含氧官能团是硝基和羧基，B正确；
C．由分析可知化合物B为 ，含有羧基和氨基，故化合物B具有两性，C正确；
D．从C→E的反应推测，化合物D中硝基邻位氯原子比间位的活泼，D错误；
故选D；(2)由分析可知化合物C的结构简式是 ；根据氯氮平的结构简式可知其分子式为：C H ClN ；
18 19 4
对比H和氯氮平的结构简式可知，H→氯氮平经历的反应是先发生加成反应，后发生消去反应；
(3)由分析可知E→G的方程式为： + →
+CH OH；
3
(4)乙烯首先氧化得到环氧乙烷 ，乙烯和HCl加成生成CHCHCl，之后NH 和 反应生成
3 2 3
，再和 反应生成 ，结合信息②和CHCHCl反应得到
3 2
，具体流程为： ； CHCHCl，NH
3 2 3
；
(5)化合物F的同分异构体，则有1个不饱和度，其有3种等效氢，含有N—H键，且分子中含有含一个
环，其成环原子数 ，则这样的结构有 ， ， ， 。
4．（2022·广东卷）基于生物质资源开发常见的化工原料，是绿色化学的重要研究方向。以化合物I为原
料，可合成丙烯酸V、丙醇VII等化工产品，进而可制备聚丙烯酸丙酯类高分子材料。
(1)化合物I的分子式为_______，其环上的取代基是_______(写名称)。
(2)已知化合物II也能以II′的形式存在。根据II′的结构特征，分析预测其可能的化学性质，参考①的示例，
完成下表。反应形成的新结
序号 结构特征 可反应的试剂 反应类型
构
① CHCH H CH CH 加成反应
2 2 2
② _______ _______ _______ 氧化反应
③ _______ _______ _______ _______
(3)化合物IV能溶于水，其原因是_______。
(4)化合物IV到化合物V的反应是原子利用率100%的反应，且1mol IV与1mol化合物a反应得到2mol V，
则化合物a为_______。
(5)化合物VI有多种同分异构体，其中含 结构的有_______种，核磁共振氢谱图上只有一组峰的
结构简式为_______。
(6)选用含二个羧基的化合物作为唯一的含氧有机原料，参考上述信息，制备高分子化合物VIII的单体。
写出VIII的单体的合成路线_______(不用注明反应条件)。
【答案】(1) C HO 醛基
5 4 2
(2) -CHO O -COOH -COOH CHOH - COOCH 酯化反应(取代反应)
2 3 3
(3)Ⅳ中羟基能与水分子形成分子间氢键
(4)乙烯
(5) 2
(6)
【解析】(1)根据化合物Ⅰ的结构简式可知，其分子式为C HO；其环上的取代基为醛基；
5 4 2
(2)②化合物Ⅱ'中含有的-CHO可以被氧化为-COOH；③化合物Ⅱ'中含有-COOH，可与含有羟基的物质(如甲醇)发生酯化反应生成酯；
(3)化合物Ⅳ中含有羟基，能与水分子形成分子间氢键，使其能溶于水；
(4)化合物Ⅳ到化合物Ⅴ的反应是原子利用率100%的反应，且1 molⅣ与1 mola反应得到2molV，则a的分
子式为C H，为乙烯；
2 4
(5)化合物Ⅵ的分子式为C HO，其同分异构体中含有 ，则符合条件的同分异构体有
3 6
和 ，共2种，其中核磁共振氢谱中只有一组峰的结构简式为
；
(6)根据化合物Ⅷ的结构简式可知，其单体为 ，其原料中的含氧有机物只有一种
含二个羧基的化合物，原料可以是 ， 发生题干Ⅳ→V
的反应得到 ， 还原为 ，再加成得到 ，
和 发生酯化反应得到目标产物，则合成路线为
。
5．（2022·湖南卷）物质J是一种具有生物活性的化合物。该化合物的合成路线如下：已知：① ＋ ；
②
回答下列问题：
(1)A中官能团的名称为_______、_______；
(2)F→G、G→H的反应类型分别是_______、_______；
(3)B的结构简式为_______；
(4)C→D反应方程式为_______；
(5) 是一种重要的化工原料，其同分异构体中能够发生银镜反应的有_______种(考虑立体异
构)，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为 的结构简式为_______；
(6)Ⅰ中的手性碳原子个数为_______(连四个不同的原子或原子团的碳原子称为手性碳原子)；
(7)参照上述合成路线，以 和 为原料，设计合成 的路线
_______(无机试剂任选)。
【答案】(1)醚键 醛基
(2) 取代反应 加成反应(3)
(4)
(5) 5
(6)1
(7)
【解析】A（ ）和 反应生成B（C H O），根据“已知
12 14 4
①”可以推出B的结构简式为 ；B和HCOONH 发生反应得到C
4
（C H O），C又转化为D（C O O），根据“已知②”可推出C的结构简式为
12 16 4 12 14 3
，D的结构简式为 ；D和HOCH CHOH反
2 2
应生成E（ ）；E在一定条件下转化为F（ ）；F和CHI
3在碱的作用下反应得到G（C H O），G和 反应得到H（
15 18 5
），对比F和H的结构简式可得知G的结构简式为 ；H再转化为I（
）；I最终转化为J（ ）。
(1)A的结构简式为 ，其官能团为醚键和醛基。
(2)由分析可知，G的结构简式为 ，对比F和G的结构简式可知F→G的反应为
取代反应；G→H反应中， 的碳碳双键变为碳碳单键，则该反应为加成反应。
(3)由分析可知，B的结构简式为 。(4)由分析可知，C、D的结构简式分别为C的结构简式为 、
，则C→D的化学方程式为
。
(5) 的同分异构体能发生银镜反应，说明该物质含有醛基，根据分子式C HO可得知，该物质
4 6
还含有碳碳双键或者三元环，还要分析顺反异构，则符合条件的同分异构体有5种，它们分别是
CH=CHCHCHO、 （与后者互为顺反异构体）、 （与前者互为顺反异构
2 2
体）、 和 ，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为4:1:1的结构简式是
。
(6)连四个不同的原子或原子团的碳原子成为手性碳原子，则I中手性碳原子的个数为1，是连有甲基的碳
原子。
(7)结合G→I的转化过程可知，可先将 转化为 ，再使 和
反应生成 ，并最终转化为 ；综上所述，合成路线为：。
