文档文本内容
专题十五 生物大分子 有机合成
基础篇
考点 一 生物大分子 注意 乳糖也是一种常见的二糖。
4.多糖——淀粉与纤维素
一、糖类
比较 二者都属于高分子化合物 分子式可
1.糖类 从分子结构上看 糖类是多羟基醛 多 １） ： ，
： ， 、
表示为 因ｎ 值不确定 故二者都
羟基酮和它们的脱水缩合物 糖类可分为单 （Ｃ６Ｈ１０Ｏ５）ｎ， ，
。
属于混合物 且不互为同分异构体 淀粉和
糖 低聚糖 以二糖为主 和多糖
， 。
、 （ ） 。
纤维素均可发生酯化反应 不能被银氨溶
2.单糖
，
液 氢氧化铜等弱氧化剂氧化 淀粉遇碘
葡萄糖与果糖
１）
、 ； （Ｉ２）
变蓝
二者分子式都为 互为同分异构体 葡萄
。
Ｃ６Ｈ１２Ｏ６， ；
水解反应
糖的结构简式为 果糖的
２）
ＣＨ２ＯＨ（ＣＨＯＨ）４ＣＨＯ，
酸或酶
结构简式为 酮糖
ｎ ｎ
ＣＨ２ＯＨ（ＣＨＯＨ）３ＣＯＣＨ２ＯＨ（ ）。 （Ｃ６Ｈ１０Ｏ５）ｎ＋ Ｈ２Ｏ → Ｃ６Ｈ１２Ｏ６
葡萄糖的化学性质 淀粉 葡萄糖
２）
酸或酶
还原性 能与新制 悬浊液和银氨 ｎ ｎ
① ： Ｃｕ（ＯＨ）２ （Ｃ６Ｈ１０Ｏ５）ｎ＋ Ｈ２Ｏ → Ｃ６Ｈ１２Ｏ６
溶液反应 纤维素 葡萄糖
。 注意 纤维素在人体中不能水解，无法吸收和利用。
加成反应 与 发生加成反应生成己六醇
② ： Ｈ２ 。 但食物中的纤维素可刺激肠道蠕动，有助于消化。
酯化反应 葡萄糖分子含有醇羟基 能与羧
③ ： ， 淀粉水解程度的判断
酸发生酯化反应 ３）
。 实验流程
酒化酶 ①
发酵生成乙醇
稀硫酸 溶液 中和液
④ ：Ｃ６Ｈ１２Ｏ６ →２Ｃ２Ｈ５ＯＨ＋ 淀粉 水解液 ＮａＯＨ
→ → 呈碱性
（ ）
２ＣＯ２↑。
碘水 银氨溶液
戊糖 核糖与脱氧核糖
３） ——— 现 ↓ 象 现 ↓ 象
核糖和脱氧核糖分别是生物体的遗传物质 Ａ Ｂ
实验现象及结论
和 的重要组成部分 核糖的结构 ②
ＲＮＡ ＤＮＡ ，
情况 现象 现象 结论
简式为 脱氧核糖的 Ａ Ｂ
ＣＨ２ＯＨ（ＣＨＯＨ）３ＣＨＯ，
溶液呈蓝色 未产生银镜 淀粉未水解
结构简式为 Ⅰ
ＣＨ２ＯＨ（ＣＨＯＨ）２ＣＨ２ＣＨＯ。
溶液呈蓝色 出现银镜 淀粉部分水解
3.二糖——蔗糖与麦芽糖
Ⅱ
溶液不呈蓝色 出现银镜 淀粉完全水解
二者分子式均为 互为同分异构
Ⅲ
Ｃ１２Ｈ２２Ｏ１１，
体 都能水解 蔗糖不含醛基 麦芽糖含有醛 提示 检验淀粉时，取水解液加入碘水，不能取
； ； ， ①
5
年
基 属于还原性糖 中和液，因为碘能与 溶液反应。 淀粉、蔗糖的
（ ）。 ＮａＯＨ ②
高
考 酸或酶 水解需用稀硫酸作催化剂，而银镜反应或葡萄糖与新制
年 3 Ｃ１２ 蔗 Ｈ 糖 ２２Ｏ１１ ＋Ｈ２Ｏ →Ｃ 葡 ６Ｈ 萄 １２ 糖 Ｏ６ ＋Ｃ６ 果 Ｈ 糖 １２Ｏ６ （ ） 的反应必须在碱性条件下进行，所以检验淀
模 Ｃｕ ＯＨ ２
拟 酸或酶 粉或蔗糖的水解产物前应先加入 溶液至溶液呈
ＮａＯＨ
A
Ｃ１２Ｈ２２Ｏ１１ ＋Ｈ２Ｏ →２Ｃ６Ｈ１２Ｏ６
麦芽糖 葡萄糖 碱性。
版
高
考 【生产环保情境】 抑尘剂 抑尘剂是一种可完全生物降解的物质，使用这种物质可以使土壤凝固，但不会损伤
化
学 土壤。 其独特的优势在于其复杂的纳米颗粒分子结构，这种结构是相互交联的，能在土壤或集料颗粒之间形
３０４ 成结合力，可以稳定土壤，控制水土流失。
二、蛋白质
1.氨基酸
氨基酸通式
１）α－ ：Ｒ ＣＨ ＣＯＯＨ。
ＮＨ２
官能团 氨基 和羧基
： （—ＮＨ２） （—ＣＯＯＨ）。
氨基酸的化学性质
２）
两性 如甘氨酸与 反应的化学方
① ： ＨＣｌ、ＮａＯＨ
程式分别为
ＣＨ２ ＣＯＯＨ ＋ＨＣｌ → ＣＨ２ ＣＯＯＨ 、
ＮＨ２ ＮＨ３Ｃｌ
ＣＨ２ ＣＯＯＨ＋ＮａＯＨ →ＣＨ２ ＣＯＯＮａ＋Ｈ２Ｏ。
ＮＨ２ ＮＨ２
成肽反应 两个氨基酸分子 可以相同 也可
② ： （ ，
以不同 脱水缩合形成含有肽键的化合物
） 。
ＮＨ２ ＣＨ３
如
： ＣＨ３ ＣＨ ＣＯＯＨ ＋ Ｈ２Ｎ ＣＨ ＣＯＯＨ
ＮＨ２ Ｏ
→ ＣＨ３ ＣＨ Ｃ
专
题
十
五
生
物
大
分
子
有
【生产环保情境】 氢氧化镁处理工业废水 氢氧化镁可以中和废水中的酸，使铜、铁、铬、铅、锌等离子形成沉 机
合
淀，并可以通过氢氧化镁的吸附作用进一步清除，达到完全清除的目的。 其对镍和镉等离子也可以部分除去， 成
对环境保护起到了重要作用。 ３０５
变黄色 该性质可用于含苯环的蛋白质的检验
， 。
蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味
⑥ 。
3.酶 酶是一类由细胞产生的 对生物体内的化
： 、
学反应具有催化作用的有机化合物 其中绝
，
大多数是蛋白质 酶的催化反应条件温和
。 ，
具有高效性 专一性
、 。
三、核酸
考点 二 高分子化合物
一、高分子化合物基本概念
Ｈ ＣＨ３
1.链节 高分子化合物中不断重复的基本结构单元
： 。
Ｎ ＣＨ ＣＯＯＨ ＋Ｈ２Ｏ。 2.聚合度 链节的数目称为聚合度 用 ｎ 表示
多种氨基酸通过肽键连接最终可形成蛋白质 ： ， “ ” 。
。 3.单体 合成高分子化合物的小分子化合物
2.蛋白质 ： 。
二、有机高分子材料
组成与结构 蛋白质含有 等元
１） ： Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｓ 1.塑料 主要成分是合成树脂
素 是由氨基酸通过缩聚反应形成的 是天 ： 。
， ， 如聚乙烯塑料 无臭 无毒 具有优良的耐低
然有机高分子化合物 ： 、 ，
。 温性能 化学稳定性好 常温下不溶于一般溶
化学性质 ， ，
２） 剂 吸水性小 电绝缘性能优良
水解 在酸 碱或酶的作用下 最终水解生成 ， ， 。
① ： 、 ， 2.橡胶 具有高弹性 可分为天然橡胶和合成
氨基酸 ： ，
。 橡胶
两性 与氨基酸类似 。
② ： 。 3.纤维
盐析 向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐 ：
③ ： 天然纤维 棉花 羊毛 蚕丝和麻等
如 等 溶液后 可以使 １） ： 、 、 。
［ （ＮＨ４）２ＳＯ４、Ｎａ２ＳＯ４ ］ ， 合成纤维 聚酯纤维和聚酰胺纤维等
蛋白质的溶解度降低而使其从溶液中析出 ２） ： 。
。 三、合成高分子化合物的两个基本反应
盐析是可逆过程 可用于分离和提纯蛋白质
， 。 1.加聚反应 由不饱和单体加成聚合生成高分
变性 加热 紫外线 射线 强酸 强碱 重 ：
④ ： 、 、Ｘ 、 、 、 子化合物的反应
金属盐 一些有机物 甲醛 乙醇 苯甲酸等 。
、 （ 、 、 ） 催化剂
ｎ
会使蛋白质变性 属于不可逆过程
， 。
ＣＨ２ＣＨ ＣＨ３ → ＣＨ２ ＣＨ；
显色反应 含有苯环的蛋白质遇浓 加热
⑤ ： ＨＮＯ３ ＣＨ３
催化剂
ｎ
Ｈ２Ｃ ＣＨ—ＣＨＣＨ２ →
ＣＨ２—ＣＨＣＨ—ＣＨ２；
催化剂
ｎ ｎ
ＣＨ２ ＣＨＣＨ３ ＋ ＣＨ２ ＣＨ—ＣＨＣＨ２ →
ＣＨ２ ＣＨ ＣＨ２ ＣＨＣＨ ＣＨ２ 。
ＣＨ３
2.缩聚反应 单体分子间通过缩合反应生成高
：
分子化合物 同时还生成小分子化合物的
，
反应
。
催化剂
ｎ ｎ
ＨＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ＋ ＨＯＯＣＣＯＯＨ →
Ｏ
ＨＯＣＨ２ＣＨ２ ＯＯＣＣＯＨ
5
年
高
考
3
年
模
拟
A
版
高
考 【生产环保情境】 选择性催化还原技术 汽车尾气污染的防治方法之一是安装污染物处理设备，其中选择性催
化
学 化还原（ ）技术是针对柴油车尾气中 的一项处理工艺。 在催化剂作用下，喷入还原剂氨或尿素，把尾气
ＳＣＲ ＮＯｘ
３０６ 中的 还原成 ，从而达到污染物减排目的。
ＮＯｘ Ｎ２
ｎ
＋（２ －１）Ｈ２Ｏ；
Ｏ
ｎ
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）５ＣＯＯＨ → ＨＮＨ（ＣＨ２）５ＣＯＨ
＋
ｎ
（ －１）Ｈ２Ｏ；
ｎ
ＯＨ
Ｏ
ｎ
＋ Ｈ Ｃ
浓盐酸
Ｈ →
△
ＯＨ
Ｈ ＣＨ２ＯＨ
＋（
ｎ
－１）Ｈ２Ｏ（
酚醛树
脂的合成
）。
注意 一般的缩聚反应，多为可逆反应，为提高产率，
要及时移除反应产生的小分子。
四、根据高分子的结构推断单体的方法
首先判断高分子化合物是加聚产物还是
缩聚产物
。
1.加聚产物单体的判断
中学里加聚产物形成的方式有三种 单烯烃
：
的加聚 共轭二烯烃的加聚 两种或两种以上
、 、
单体发生的共聚
。
若链节的主链上只有 个碳原子 且以单键
１） ２ ，
相连 则单体必为一种含有碳碳双键的物
，
质 只要将两个半键闭合即可
， 。
如
：ＣＨ２ ＣＨ
的单体为
ＣＨ２ ＣＨ。
若链节中主链上只有碳原子 且碳原子数较
２） ，
多 其推断规律是 无双键 两碳断 单键变
， “ ， ，
双键 有双键 四碳断 单双键互变
； ， ， ”。
的 单 体 为
和
ＣＨ２ ＣＨ２ ＣＨ２ ＣＨＣＨ３。
的单体
是 和
ＣＨ２ＣＨ—ＣＨＣＨ２ ＣＨＣＨ２。
2.缩聚产物单体的判断
中学里缩聚产物形成的方式有三种 聚酯式
： 、
聚酰胺式 酚醛树脂式 从形式上看都是脱水
、 ，
缩合
。
Ｏ
若 高 聚 物 的 链 节 为
１） Ｃ
或
ＮＨ Ｒ
Ｏ
Ｃ
则其合成单体为一种 若
Ｏ Ｒ ， 。
有端基 去掉两端方括号 即得高聚物的单
， ，
体 如
。 ：
Ｏ
ＨＮＨ ＣＨ２ ＣＯＨ
的单体为
Ｈ２ＮＣＨ２ＣＯＯＨ。
若链节中间 不在端上 含有酰胺基 则从酰
２） （ ） ，
胺基中间断开 在亚氨基上加氢原子 在羰
， ，
基上加羟基 即得高聚物的单体 若酰胺基
， 。
两边为不对称结构 则单体为两种 如
， 。 ：
的 单 体 为 和
Ｈ２Ｎ—ＣＨ２—ＣＯＯＨ
Ｈ２Ｎ—ＣＨ２—ＣＨ２—ＣＯＯＨ。
Ｏ
若链节中间 不在端上 含有
３） （ ） Ｃ
专
题
十
五
生
物
大
分
子
有
【生产环保情境】 电解法在废水处理中的应用 利用废水中物质电解后沉积在电极表面，可处理含贵金属元素 机
合
的废水，如含银废水。 利用废水中物质电解后沉积于水中，可处理含重金属元素的有毒废水，如含铬废水。 利 成
用废水中物质电解后生成气体，可处理含非金属元素的有毒废水，如含氰废水。 ３０７
Ｏ Ｒ
酯基 结构 其单体为两种 从 中
（ ） ， ，
虚线处断开 羰基上加羟基 氧原子上加氢
， ，
原子即得单体
。
如
：
Ｏ
ＨＯＣ
Ｏ
Ｃ
Ｏ ＣＨ２ ＣＨ２ ＯＨ
的 单 体 为 和
ＨＯＯＣ ＣＯＯＨ
ＨＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ。
特殊情况
４）
含
①
2.官能团的引入
引入羟基的反应
１）
卤代烃的水解 醛 酮 还原 与 加
① ；② （ ） （ Ｈ２
成 烯烃与水加成 酯的水解等
）；③ ；④ 。
引入卤素原子的反应
２）
不饱和烃 烯烃 炔烃 与 加成 不饱
① （ 、 ） Ｘ２ ；②
和烃 烯烃 炔烃 与 加成 烷烃的卤
（ 、 ） ＨＸ ；③
代反应 苯及其同系物的卤代反应 醇
；④ ；⑤
与 反应
ＨＸ 。
引入碳碳双键的反应
３）
卤代烃的消去 碱性条件 醇的消去
① （ ）；②
酸性条件 炔烃不完全加成 烷烃
（ ）；③ ；④
裂化
。
引入碳氧双键的反应 醇的氧化
４） ： 。
ＯＨ 引入羧基的反应
５）
醛氧化 苯的同系物 与苯环直接相连
ＣＨ２ 基团的高聚物是 ① ；② （
ＨＣＨＯ 的碳原子上连有氢原子 被酸性高锰酸钾溶
）
和苯酚发生缩聚反应的产物 液氧化 酯等物质的水解
。 ；③ 。
高聚物 是环氧乙烷型物
3.官能团的消除
② ＣＨ２ ＣＨ Ｏ
通过加成反应可以消除不饱和键 双键 三
１） （ 、
Ｒ
键 苯环
质开环的产物 其单体应为 、 ）。
， ＣＨ２ ＣＨ Ｒ。
通过消去 氧化或酯化反应等消除羟基
２） 、 。
Ｏ 通过加成或氧化反应等消除醛基
３） 。
考点 三 有机合成方法 通过水解反应消除酯基 酰胺基 碳卤键
４） 、 、 。
4.官能团的保护
1.构建碳骨架
酚羟基的保护 因酚羟基易被氧化 所以在
碳链增长 １） ： ，
１） 氧化其他基团前可以先使其与 反应
加聚反应 缩聚反应 酯化反应 醛或酮与 ＮａＯＨ ，
、 、 ， 把 转变为 待氧化后再酸化将其
的加成 —ＯＨ —ＯＮａ，
ＨＣＮ 。 转变为
—ＯＨ。
ＯＨ 碳碳双键的保护 碳碳双键易被氧化 在氧
加成 水解
２） ： ，
如
：ＣＨ３ＣＨＯ＋ＨＣＮ → ＣＨ３ＣＨ—ＣＮ → 化其他基团前可以利用其与 等的加成
ＨＣｌ
反应将其保护起来 待氧化后再利用消去反
ＯＨ
，
应转变为碳碳双键
ＣＨ３ＣＨＣＯＯＨ。 。
碳链减短 氨基 的保护 氨基易被氧化 因此用
２） ３） （—ＮＨ２） ： ，
烷烃的裂化 酯类 糖类 蛋白质等的水解反 对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应
， 、 、
应 烯烃 炔烃的氧化反应及芳香烃侧链被 先把 氧化成 再把 还
， 、 —ＣＨ３ —ＣＯＯＨ， —ＮＯ２
酸性高锰酸钾溶液氧化等 原为
。 —ＮＨ２。
5.官能团间的衍变 团 如
， ＣＨ３ＣＨ２Ｃｌ → ＣＨ２ＣＨ２ →
官能团种类改变 不同类官能团之间的衍
１） ： ＣｌＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ → ＨＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ →
变 如烃 卤代烃 醇 醛 酸
， → ＯＨＣＣＨＯ →ＨＯＯＣＣＯＯＨ。
酯 官能团的位置改变 如
。 ３） ， ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｂｒ
官能团的数目改变 一个官能团变多个官能
２） ： →ＣＨ３ＣＨ２ＣＨＣＨ２ →ＣＨ３ＣＨ２ＣＨＢｒＣＨ３。
5
年
高
考
3
年
模
拟
A
版
高
考 【生产环保情境】 光解水制氢 单晶电极光催化分解水可产生氢气。 光辐射在半导体上，辐射能量大于或
化 ＴｉＯ２
学 相当于半导体禁带宽度时，半导体内电子受激发从价带跃迁到导带，而空穴留在价带，使电子和空穴分离，从
３０８ 而在半导体的不同位置将水分解为氢气和氧气。
综合篇
综合 有机推断解题突破口 能与 反应放出 的物质可能为醇 酚
４） Ｎａ Ｈ２ 、 、
羧酸等
1.根据反应中的特殊条件进行推断 。
能与 溶液反应放出 或使石蕊试
的水溶液 加热 卤代烃 酯类的水 ５） ＮａＨＣＯ３ ＣＯ２
１）ＮａＯＨ ， ——— 、
液变红的有机物中含有
解反应 —ＣＯＯＨ。
。
能水解的有机物中可能含有酯基 酰胺基或
的醇溶液 加热 卤代烃的消去 ６） 、
２）ＮａＯＨ ， ——— 碳卤键
反应 。
。 能发生消去反应的可能是醇或卤代烃等
浓硫酸 加热 醇的消去 酯化 醇变成 ７） 。
３） ， ——— 、 ， 能与 溶液发生显色反应的有机物中含
醚 苯环的硝化等反应 ８） ＦｅＣｌ３
， 。 有酚羟基
溴水或溴的 溶液 烯烃 炔烃的加成 。
４） ＣＣｌ４ ——— 、 3.根据性质和有关数据推知官能团的数目
反应
。 烃和卤素单质的取代 取代 氢原子 消
加热 醇的催化氧化反应 １） ： １ ｍｏｌ ，
５）Ｏ２、Ｃｕ， ——— 。 耗 卤素单质
新制的 加热 或银氨溶液 水浴加 １ ｍｏｌ （Ｘ２）。
６） Ｃｕ（ＯＨ）２， （ ，
热 醛与弱氧化剂的反应 的加成 与 等按
）——— 。 ２） ＣＣ ： Ｈ２、Ｂｒ２、ＨＣｌ、Ｈ２Ｏ
稀硫酸 酯的水解等反应
７） ——— 。 物质的量之比 加成
催化剂 烯烃 炔烃的加成 芳香烃的 １ ∶ １ 。
８）Ｈ２， ——— 、 ， 含 的有机物与 反应 对
加成 醛 酮还原成醇的反应 ３） —ＯＨ Ｎａ ：２ ｍｏｌ —ＯＨ
， 、 。 应
光照 烷基上的氢原子被卤素原子取代 １ ｍｏｌ Ｈ２。
９） ——— 。 发生银镜反应时 对应
或 为卤素原子 苯环上的 ４） ，１ ｍｏｌ —ＣＨＯ ２ ｍｏｌ
１０）Ｆｅ ＦｅＸ３（Ｘ ）——— 与新制 反应时
氢原子被卤素原子取代 Ａｇ， Ｃｕ（ＯＨ）２ ，１ ｍｏｌ —ＣＨＯ
。 对应 注意 个 分子相当
2.根据有机物的性质推断官能团 １ ｍｏｌ Ｃｕ２Ｏ（ ：１ ＨＣＨＯ
于有 个
能使溴的四氯化碳溶液褪色的物质可能含 ２ —ＣＨＯ）。
１） ２－ －
ＣＯ３ ＨＣＯ３
有 或是酚类物质 ５）２—ＣＯＯＨ →ＣＯ２，—ＣＯＯＨ →ＣＯ２。
ＣＣ 、 ＣＣ 。 4.根据某些产物推知官能团的位置
能使酸性 溶液褪色的物质可能含有 由醇氧化成醛 或羧酸 一定在链端
２） ＫＭｎＯ４ １） （ ），—ＯＨ ；
由醇氧化成酮 一定在链中 若该醇不
或是醇类 ，—ＯＨ ；
ＣＣ 、 ＣＣ 、—ＣＨＯ 、 能被催化氧化 则与 相连的碳原子上
， —ＯＨ
酚类 苯的同系物等 无氢原子
、 。 。
能发生银镜反应或能与新制 反应 由消去反应的产物可确定 或
３） Ｃｕ（ＯＨ）２ ２） “—ＯＨ” “—Ｘ”
生成砖红色沉淀的物质一定含有 的位置
—ＣＨＯ。 。
已知
由加氢后碳架结构确定 或 ：
３） “ ＣＣ ”
Ｏ
的位置
“—ＣＣ ” 。
由取代产物的种类可确定碳链结构 Ⅰ．Ｒ１ＣＨ
４） 。
如 的一氯代物若有 种 则其碳链结
Ｃ５Ｈ１２ ３ ，
构为 若其一氯代物只有
Ｃ—Ｃ—Ｃ—Ｃ—Ｃ， １
Ｃ
种 则其碳链结构为
， Ｃ Ｃ Ｃ 。
Ｃ
方法技巧 巧解有机合成综合题
构建合成模型：抓住“原料 反应 产物”这个过程，
① → →
从原料到目标产物，题中往往会设置很多有机反应，对
那些未学过的反应则设置一些已知的信息。 在解题时
首先圈出反应条件（不熟悉的一定和已知信息对接），通
过观察原料和目标产物在组成和结构上的差异，同时紧
扣题中所给已知反应信息，找到由原料合成最终产物的
主线，做到心中有目标。
构建推断模型：有机推断的核心是推断合成路线中各
②
种有机物的结构。 由于目标产物由原料合成得到，原料
的碳骨架必然会在目标产物中有所体现，比较原料（或
中间体）与产物的碳骨架和官能团的变化，充分利用切
割模型和有机化合物中各种官能团的性质，推断出合成
路线中各个有机物的结构。
例 是合成某药物的中间产物，其合成路线如下：
Ｍ
专
题
十
五
生
物
大
分
子
有
【生产环保情境】 接触法制硫酸 接触法制硫酸主要包括四步： 通过硫化矿或硫黄的高温焙烧产生二氧化硫 机
① 合
气体； 二氧化硫与氧气在高温催化条件下通过可逆反应化合生成三氧化硫； 用浓硫酸吸收三氧化硫，产生 成
② ③
发烟硫酸； 发烟硫酸用水稀释，得到硫酸成品。 ３０９
④
ＯＨ
碱
＋Ｒ２ＣＨ２ＣＯＯＲ３ → Ｒ１ＣＨＣＨＣＯＯＲ３
Ｒ２
催化剂
Ⅱ．Ｒ１ＣＯＯＲ２ ＋Ｒ３ＯＨ → Ｒ１ＣＯＯＲ３ ＋Ｒ２ＯＨ
Ｏ
Ⅲ．Ｒ１ Ｃ
Ｃ２Ｈ５ＯＮａ
ＯＲ２ ＋Ｒ３ＣＨ２ＣＯＯＲ４ →
Ｏ
Ｒ１ Ｃ
ＣＨＣＯＯＲ４ ＋Ｒ２ＯＨ
Ｒ３
分子无支链 只含有一种官能团 官能团
（１）Ａ ， ，
的名称是
。
的反应类型是
（２）Ｂ→Ｅ 。
的结构简式是
（３）Ｄ 。
的化学方程式是
（４）Ｆ→Ｇ 。
已知 的分子式是 核磁共振氢谱
（５） Ｊ Ｃ５Ｈ１０Ｏ３，
有两组峰 峰面积比为 且 可与
， ２ ∶ ３， １ ｍｏｌ Ｊ
溶液发生水解反应 的结构简式
２ ｍｏｌ ＮａＯＨ ，Ｊ
是
。
的结构简式是
（６）Ｌ 。
时 发生了 填 氧化 或
（７）Ｌ→Ｍ ，Ｌ （ “ ”
还原 反应
“ ”） 。
解题导引 本题在推断有机物的结构时要紧扣
四类信息，一是流程图中已知的两种有机物
（ 和 ）的结构信息；二是反应
Ｍ
条件信息，如 和 的反应条件都是
Ａ→Ｂ Ｆ→Ｇ
Ｃ２Ｈ５ＯＨ ，说明 和 中均含有— ；
浓 → Ａ Ｆ ＣＯＯＨ
Ｈ２ＳＯ４／△
三是有机物 、 、 、 、 、 、 的分子式信息，
Ａ Ｂ Ｅ Ｆ Ｇ Ｋ Ｌ
如根据 、 分子式的差异及反应条件可推知
Ａ Ｂ
中含有两个— ；四是给出的已知信息，
Ａ ＣＯＯＨ
如 涉及已知 ， 的转化反应涉及已
Ｂ＋Ｄ→Ｅ Ⅰ Ｅ
知 ， 和 涉及
Ⅱ Ｇ＋Ｊ→Ｋ Ｋ＋ →Ｌ
已知 。
Ⅲ
解析 由 的分子式及其在催化剂作用下生
Ｅ
成产物的结构，结合已知 ，可推知 为
Ⅱ Ｅ
5
年
高
考
3
年
模
拟
A
版
高
考 【生产环保情境】 过氧化钙的使用 过氧化钙在潮湿空气或水中会缓慢地分解，长时间放出氧气。 过氧化钙由
化
学 于具有遇水放氧的特性，且本身无毒，不污染环境，因此成为一种用途广泛的优良供氧剂，可用于鱼类养殖、农
３１０ 作物栽培、污水处理等领域。
ＯＨ ＣＯＯＣ２Ｈ５
ＣＨ ＣＨ２
；结合 （无支链，只
ＣＨ Ａ
ＣＯＯＣ２Ｈ５
ＯＣＨ３
含有一种官能团）、 、 的分子式及已知 中
Ｂ Ｅ Ⅰ
的 加 成 反 应， 可 推 知 为
Ｂ
、 为
Ｃ２Ｈ５ＯＯＣＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＣ２Ｈ５ Ｄ
ＣＨＯ
、
ＯＣＨ３
为 ； 与乙醇反应生成
Ａ ＨＯＯＣＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＨ Ｆ
， 与 发生已知 中的反应生成 ，结合 、
Ｇ Ｇ Ｊ Ⅲ Ｋ Ｆ Ｇ
的分子式，可知 属于羧酸、 属于酯，故 为
Ｆ Ｇ Ｆ
、 为 。 由（ ）可推
ＣＨ３ＣＯＯＨ Ｇ ＣＨ３ＣＯＯＣＨ２ＣＨ３ ５
Ｏ
知 为
Ｊ Ｃ２Ｈ５Ｏ Ｃ
，结合 的分子式
ＯＣ２Ｈ５ Ｋ
Ｏ
可推知 为
Ｋ Ｃ２Ｈ５Ｏ Ｃ
已知 、 的分子式、 的结构简式，可推知
Ⅲ Ｌ Ｍ Ｌ
为
，结合
ＣＨ２ＣＯＯＣ２Ｈ５
Ｏ
Ｏ Ｃ
ＣＨ ＣＨ２
ＣＨ
Ｃ
ＯＣＨ３
Ｏ
ＣＯＯＣ２Ｈ５
，对比 、 的
ＣＨ Ｌ Ｍ
ＣＯＯＣ２Ｈ５
结构可知， 在化学组成上去氧加氢生成 ，则
Ｌ Ｍ
发生还原反应生成 。
Ｌ Ｍ
答案 （ ）羧基 （ ）加成反应
１ ２
（ ）
３
ＣＨＯ
ＯＣＨ３
浓
（ ） Ｈ２ＳＯ４
４ ＣＨ３ＣＯＯＨ ＋ ＣＨ３ＣＨ２ＯＨ
△
ＣＨ３ＣＯＯＣ２Ｈ５ ＋Ｈ２Ｏ
Ｏ
（ ）
５ Ｃ２Ｈ５Ｏ Ｃ
ＯＣ２Ｈ５
（ ）
６
Ｏ
Ｏ Ｃ
ＣＨ ＣＨ２
ＣＨ
Ｃ
ＯＣＨ３
Ｏ
ＣＯＯＣ２Ｈ５
ＣＨ
ＣＯＯＣ２Ｈ５
（ ）还原
７
应用篇
应用 新型有机反应在有机合成中的应用 化得到羧酸或酮 如
。 ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ Ｃ（ＣＨ３）２
1.卤代烃与氰化钠溶液反应再水解可得到羧酸 ＣＨ３
： ①Ｏ３
如 ＮａＣＮ Ｈ３Ｏ
＋
②Ｚｎ／Ｈ２Ｏ
→ＣＨ３ＣＨ２ＣＨＯ＋ ＯＣ 。
这是
ＣＨ
增
３Ｃ
加
Ｈ２
一
Ｂｒ
个碳
→
原
ＣＨ
子
３Ｃ
的
Ｈ２
常
ＣＮ
用方
→
法
ＣＨ３ＣＨ２ＣＯＯＨ，
ＣＨ３
。 注意 根据烯烃被 氧化后的产物可以推断原烯烃
2.烯烃的氧化 烯烃通过臭氧氧化 再经过锌与
Ｏ３
： ， 的结构。
水处理得到醛或酮 烯烃被酸性 溶液氧
； ＫＭｎＯ４
3.双烯合成 如 丁二烯与乙烯发生环化加
： １，３－
成反应得到环己烯
， ＋
专
题
十
五
生
物
大
分
子
有
【生产环保情境】 有害垃圾 有害垃圾含有对人体健康有害的重金属、有毒物质或者对环境造成现实危害或潜 机
合
在危害的污染物。 常见的有害垃圾包括电池、荧光灯管、灯泡、水银温度计、油漆桶、部分家电、过期药品及其 成
容器、过期化妆品等。 这些垃圾一般要单独回收处理。 ３１１
△
→
例 （ 河北， ， 分）舍曲林（ ）
２０２２ １８ １５ Ｓｅｒｔｒａｌｉｎｅ
是一种选择性 羟色胺再摄取抑制剂，用于治
这 ５－
， 疗抑郁症，其合成路线之一如下：
是著名的双烯合成反应 也是合成六元环的
，
首选方法
。
4.羟醛缩合 有 的醛在稀碱
： α－Ｈ （１０％ ＮａＯＨ）
溶液中能和另一分子醛相互作用 生成 羟
， β－
基醛 称为羟醛缩合反应
， 。
如
ＯＨ
△
ＣＨ３ ＣＨ ＣＨ２ＣＨＯ →ＣＨ３ＣＨＣＨＣＨＯ。
－Ｈ２Ｏ
5.苯环上的硝基被还原: Ｆｅ／ＨＣｌ
ＮＯ２ →
ＮＨ２ 。
6.醛、酮与 HCN 的加成反应 如
： ＣＨ３ＣＨＯ＋
ＯＨ
ＨＣＮ → ＣＨ３ＣＨ ＣＮ。
7.醛或酮与格氏试剂(R′MgX)发生加成反应，
所得产物经水解可得醇
： Ｒ ＣＯ ＋Ｒ′ＭｇＸ
Ｈ
已知：
Ｒ′ Ｒ′
水解
（ ）手性碳原子是指连有四个不同原子或原
→ Ｒ Ｃ ＯＭｇＸ → Ｒ Ｃ ＯＨ 。 ⅰ
子团的碳原子
Ｈ Ｈ
8.酯交换反应(酯的醇解)
：Ｒ１ＣＯＯＲ２ ＋Ｒ３ＯＨ
（ ）
Ｒ１
１
）
ＮＨ２Ｒ′
Ｒ１
ⅱ Ｏ ） ， （或 →） ＮＨＲ′
→Ｒ１ＣＯＯＲ３ ＋Ｒ２ＯＨ。 ２ Ｈ２ Ｐｄ／Ｃ ＮａＢＨ４
9.羧酸的还原反应和取代反应 羧酸很难通过 Ｒ２ Ｒ２
：
催化加氢的方法被还原
，
用氢化铝锂能将羧
Ｒ１
Ｒ２
碱 Ｒ１ Ｒ２
（ ）
酸还原为相应的醇 羧酸分子中的 较
。 α－Ｈ ⅲ Ｏ＋Ｈ２Ｃ →
活泼 易被取代 Ｈ Ｈ ＣＯＲ
， 。 ＣＯＲ
回答下列问题：
ＬｉＡｌＨ４
ＲＣＯＯＨ →ＲＣＨ２ＯＨ （ ） 的反应类型为 。
催化剂 １ ①
（ ） 的化学名称为 。 ＲＣＨ２ＣＯＯＨ＋Ｃｌ２ → ＲＣＨＣＯＯＨ ＋ＨＣｌ
２ Ｂ △
（ ）写出一种能同时满足下列条件的 的芳香
Ｃｌ ３ Ｄ
族同分异构体的结构简式 。
（ ）红外光谱显示有 键；（ ）核磁共振
ａ ＣＯ ｂ
氢谱有两组峰，峰面积比为 。
１ ∶ １
（ ）合成路线中，涉及手性碳原子生成的反应
４
步骤为 、 （填反应步骤序
号）。
（ ） 的化学方程式为
５ Ｈ→Ｉ
；该反应可能生成与 互
Ｉ
为同分异构体的两种副产物，其中任意一种的
结构简式为 （不考虑立体异构）。
（ ） 是一种姜黄素类似物， 以香兰 素
６ Ｗ
Ｏ
（ ）和环己烯（ ）为
ＨＯ ＣＨＯ
原料，设计合成 的路线 （无机及两
Ｗ
个碳以下的有机试剂任选）。
Ｗ
解题导引 根据流程图中 、 的结构简式及反
Ａ Ｃ
应 的条件，可推出 的结构简式，迁移有机
① Ｂ
化合物中各种官能团的性质，并结合已知（ ）
ⅲ
的反应，设计出合理的合成路线。
解析 在 作用下，甲基被氧化为羧
Ａ ＫＭｎＯ４
基，得到 （
Ｂ
5
年
高
考
3
年
模
拟
A
版
高
考 【学术探索情境】 自偶电离 自偶电离是液态极性共价化合物分子中电负性较强的部分与电负性较弱的部分
化
学 相互作用，自发电离产生阴、阳离子的过程。 例如 ＋ －， ＋ －。
Ｈ２Ｏ＋Ｈ２Ｏ Ｈ３Ｏ ＋ＯＨ ＮＨ３＋ＮＨ３ ＮＨ４＋ＮＨ２
３１２
反应得到 （
ＳＯＣｌ２ Ｈ
Ｃｌ ＣＯＯＨ
）， 中羧基上
Ｂ
Ｃｌ
的— 被 中的 取代得到 ， 中的
ＯＨ ＳＯＣｌ２ Ｃｌ Ｃ Ｃ
原子与苯发生取代反应得到 ， 中的酮羰
Ｃｌ Ｄ Ｄ
ＣＯＯＣ２Ｈ５
基在 和（ ） 共同作用下生
ＣＨ３ ３ＣＯＫ
ＣＯＯＣ５Ｈ５
成碳碳双键得到 ， 在一定条件下脱去酯基
Ｅ Ｅ
生成 ， 中的碳碳双键加氢得到 ， 与
Ｆ Ｆ Ｇ Ｇ
Ｃｌ
Ｃｌ
ＣＯＣｌ
）， 脱
Ｈ
去 得到 （
ＨＣｌ Ｉ
Ｃｌ
Ｃｌ
Ｏ
）， 中的酮
Ｉ
羰基发生已知（ ）的反应得到目标产物舍
ⅱ
曲林。
（ ） 是
１ ①
Ｃｌ
中的甲基被 氧化为
ＫＭｎＯ４
Ｃｌ
羧基的反应，反应类型是氧化反应。 （ ） 的
２ Ｂ
结构简式是
Ｃｌ ＣＯＯＨ
，名称是 ， 二
３ ４－
Ｃｌ
氯苯甲酸。 （ ）由 的结构简式可知，其分子
３ Ｄ
式为 ，能满足核磁共振氢谱有两组
Ｃ１３Ｈ８Ｃｌ２Ｏ
峰，且峰面积比为 的结构应是对称结构，
１ ∶ １
又含有 键，则该芳香族同分异构体的结
Ｃ Ｏ
构简式为
Ｏ
Ｃｌ
。 （ ）手性碳原
４
Ｃｌ
子是指连有四个不同原子或原子团的碳原子，
题给合成路线中有手性碳原子的物质是
（ ）、
Ｇ Ｈ
（ ）、 （ ） 和
Ｉ
（ ），则涉及手性碳
Ｓｅｒｔｒａｌｉｎｅ
原子生成的反应步骤为 和 。 （ ） 是
⑥ ⑨ ５ Ｈ→Ｉ
中羰基上的 与苯环上的 脱去 ，形成
Ｈ Ｃｌ Ｈ ＨＣｌ
一 个 环， 反 应 的 化 学 方 程 式 为
专
题
十
五
生
物
大
分
子
有
【学术探索情境】 自我恢复的防弹衣 我国科学家对穿山甲鳞片中具有自我修复能力的特殊分子结构进行了 机
合
研究，研发出类似穿山甲鳞片的新型材料，该材料在枪击后浸入水中只需几分钟就能恢复原状。 这种新型材 成
料与陶瓷纤维组合到一起可运用于防弹服。 ３１３
Ｃｌ
Ｃｌ
ＣＯＣｌ
ＡｌＣｌ３
→
Ｃｌ
Ｃｌ
Ｏ
＋
；当 中羰基上的 与另一苯环上的 发
ＨＣｌ Ｈ Ｃｌ Ｈ
生反应时，则得到与 互为同分异构体的副产
Ｉ
物，有
Ｏ
Ｃｌ
和
Ｃｌ
Ｏ
。
Ｃｌ
Ｃｌ
（ ）根据已知（ ）的反应， 个 分子可由
６ ⅲ １ Ｗ ２
Ｏ
Ｈ３ＣＯ
个 与 个
ＨＯ ＣＨＯ １
反应得到，
（ ）
３
ＨＯ
可 与 加 成 生 成 ，
Ｈ２Ｏ
ＨＯ Ｏ
再氧化得到 ，据此设计合成
路线。
答案 （ ）氧化反应
１
（ ） ， 二氯苯甲酸
２ ３ ４－
Ｏ
Ｃｌ
Ｃｌ
（ ）
４ ⑥ ⑨
（ ） ５
Ｃｌ
Ｃｌ
ＣＯＣｌ
ＡｌＣｌ３ →
Ｃｌ
Ｃｌ
Ｏ
＋ＨＣｌ
Ｏ
Ｃｌ
Ｃｌ
或
Ｏ
Ｃｌ
Ｃｌ
（ ）
６
创新篇
创新 有机合成路线设计 组成 结构 性质入手 找出合成所需要的直
、 、 ，
接或间接的中间体 逐步推向未知原料 其
1.正合成分析法 采用正向思维方法 从已知原 ， 。
： ，
思维程序是 产品 中间体 原料
料入手 找出合成所需要的直接或间接的中 ： → → 。
， 如由乙烯合成草酸二乙酯 其思维过程概括
间体 逐步推向待合成的有机物 其思维程 ，
， 。 如下
序是 原料 中间体 产品 ：
： → → 。
2.逆合成分析法 采用逆向思维方法 从产品的
： ，
待合成的化合物（二
原料 中间
元羧酸与一元醇形成
（乙烯） → 产物 →
的酯）
第三 第二 第一
↑程序 ↑程序 ↑程序
根据原料 确 定 合 首先确定合
③ ② ①
性质按顺序 成 有 机 物 成有机物的类
写出最佳合 的 必 需 物 别（二元羧酸与
← ←
成反应方 质 （ 草 酸、 一 元 醇 形 成
程式 乙醇） 的酯）
具体路线
：
已知： （
＋ Ｚ → Ｚ ＝
△
Ｚ
— ，— 等）
ＣＯＯＲ ＣＯＯＨ
回答下列问题：
（ ） 的链状同分异构体可发生银镜反应，写
１ Ａ
出这些同分异构体所有可能的结构：
3.综合比较法 采用综合思维的方法 将正向或
： ，
。
逆向推导出的几种合成途径进行比较 从而
，
（ ）在核磁共振氢谱中，化合物 有
得到最佳的合成路线 ２ Ｂ
。
组吸收峰。
例 （ 天津， ， 分）天然产物 具有
２０２０ １４ １８ Ｈ
（ ）化合物 的结构简式为
抗肿瘤、镇痉等生物活性，可通过以下路线 ３ Ｘ
。
合成。
（ ） 的反应类型为 。
４ Ｄ→Ｅ
（ ） 的分子式为 ， 所含官
５ Ｆ Ｇ
能团的名称为 。
（ ）化合物 含有手性碳原子的数目为 ，
６ Ｈ
下列物质不能与 发生反应的是
Ｈ
（填序号）。
溶液
ａ．ＣＨＣｌ３ ｂ．ＮａＯＨ
酸性 溶液 金属
ｃ． ＫＭｎＯ４ ｄ． Ｎａ
ＯＨ
5
（ ）以 和 为原料，
年
高
７ ＣＯＯＣＨ３
考
3
年 合成 ，在方框中写出路线流程图
模
拟
A （无机试剂和不超过 个碳的有机试剂任选）。
版 ２
高
考 【学术探索情境】 氧浓差电池腐蚀 同一金属的不同部位与含氧量不同的溶液相接触时，会形成氧浓差电池。
化
学 例如盛放中性介质的容器的水线腐蚀，水线（液面）处氧浓度高成为正极区，水线（液面）下方氧浓度低成为负
３１４ 极区，最终导致容器中紧靠液面的周壁处发生严重的腐蚀。
解题导引 本题的难点在第（ ）问，关键是对目
７
标产物进行拆解，即题给已知反应的逆向拆
ＯＨ
解，得到 ， 转化为 就
比较简单了。
解析 （ ）符合条件的 的同分异构体分子
１ Ａ
中含有碳碳双键和醛基，可得结构简式为
、 、
①ＣＨ２ ＣＨＣＨ２ＣＨＯ ② ＣＨ２Ｃ ＣＨ３
ＣＨＯ
，其中 存在顺反异构体。
③ ＣＨＣＨＣＨ３ ③
ＣＨＯ
（ ）化合物 分子中有 种氢原子，则核磁共
２ Ｂ ４
振氢谱中有 组吸收峰。 （ ） 为酯化反
４ ３ Ｃ→Ｄ
Ｏ
应， 由 逆 推 知 为
Ｄ Ｘ ＣＨ Ｃ Ｃ
专
题
十
五
生
物
大
分
子
有
【学术探索情境】 光催化剂 光催化剂是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的半导体材料的总 机
合
称。 它能在光的照射下催化产生强氧化性物质（如羟基自由基、氧气等），从而分解有机化合物、部分无机化合 成
物、细菌及病毒等。 ３１５
有氢原子，故可被酸性高锰酸钾溶液氧化。 只
有 不能与 发生反应。 （ ）结合已知信
ＣＨＣｌ３ Ｈ ７
息， 可 由 和
发 生 加 成 反 应 得 到。
ＣＨ Ｃ ＣＯＯＣＨ３
ＯＨ
发生消去反应生成
。
ＯＨ
（ ）结合题给已知信息可知 为加成反
４ Ｄ→Ｅ
应。 （ ）由 的结构简式可知 的分子式为
５ Ｆ Ｆ
；由 的结构简式可知 中的官能团
Ｃ１３Ｈ１２Ｏ３ Ｇ Ｇ
为羰 基 和 酯 基。 （ ） 由 的 结 构 简 式
６ Ｈ
（“ ”标记的碳原子为手性碳
∗
原子）知 有 个手性碳原子。 中含有酯
Ｈ １ Ｈ
基，可与 溶液反应；含有羟基，可与金属
ＮａＯＨ
发生置换反应；与醇羟基相连的碳原子上
Ｎａ
，
Ｂｒ
与 发 生 加 成 反 应 生 成 ，
Ｂｒ２
Ｂｒ
Ｂｒ
发生消去反应可生成 。
Ｂｒ
答案 （ ） 、
１ Ｈ２Ｃ ＣＨＣＨ２ＣＨＯ
ＣＨＯ
、 、
Ｈ２Ｃ
ＣＨ３
（ ）
２ ４
（ ）
３ ＣＯＯＨ
（ ）加成反应
４
（ ） 羰基，酯基
５ Ｃ１３Ｈ１２Ｏ３
（ ）
６ １ ａ
ＯＨ 浓
（ ） Ｈ２ＳＯ４
７ →
△
Ｂｒ２
→
ＣＣｌ４
Ｂｒ 乙醇
ＮａＯＨ／
→
△
Ｂｒ
ＣＯＯＣＨ３
→
△
