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第46 天
押有机结构
共线共面、手性碳、同系物判断的“看图说话”
（2025·贵州·高考真题）四奎烷(±)-CrinipellinB 是一种具有潜在生物活性的天然产物，分
子结构如图。下列说法错误的是
A．通过X 射线衍射可测定分子的空间结构
B．分子中有8 个手性碳原子
C．与足量
反应后分子的水溶性增强
D．在NaOH 的乙醇溶液中加热，羟基五元环上可形成
键
（2025·贵州·高考真题）某离子液体可作为制备质子交换膜的关键材料，结构如图。下列
说法错误的是
A．
的空间结构为平面三角形
B．阳离子侧链的立体构型为顺式
C．该化合物中存在氢键
D．该化合物具有良好的导电性
例1
例2
（2025·福建·高考真题）头孢菌素抑制转肽酶的机制如图。下列说法错误的是
A．头孢菌素能发生酯化反应
B．头孢菌素虚框内有5 个
杂化碳原子
C．产物实框内有2 个手性碳原子
D．
中最多有6 个原子共平面
（2025·四川·高考真题）中医药学是中国传统文化的瑰宝。
山道年是一种蒿类植物提取
物，有驱虫功能，其结构如图所示。下列关于该分子的说法错误的是
A．分子式为
B．手性碳原子数目为4
C．
杂化的碳原子数目为6
D．不能与
溶液发生反应
（2025·广东·高考真题）在法拉第发现苯200 周年之际，我国科学家首次制备了以金属M
为中心的多烯环配合物。该配合物具有芳香性，其多烯环结构(如图)形似梅花。下列关于该多烯环配
合物说法正确的是
A．
键是共价键
B．有8 个碳碳双键
C．共有16 个氢原子
D．不能发生取代反应
例3
例4
例5
“有机物的结构”是高考有机化学选择题的核心考查板块，命题呈现“结构新颖、信息综合、选项多
维”的特点。试题常以天然产物、药物分子、功能材料等复杂结构为载体，综合考查分子式判断、手性碳
原子计数、官能团种类与性质、杂化方式、共面共线分析、反应类型判断、同分异构体计数、水溶性比较
等。近年趋势是强化对结构特征（如氢键、大π 键、配位键）的微观辨析，以及多官能团协同性质的考查，
同时注重对“反应机理片段”的理解（如重排、加成、水解）。预计2026 年将继续以“陌生结构+性质推
断”模式出现，要求学生在复杂结构中快速提取关键信息，运用有机化学基本原理进行判断。
常考的方向有：
分子式的确定：根据键线式结构，计算C、H、O、N 等原子个数。注意：每个
拐点和端点代表一个碳原子，氢原子数根据碳的四价原则补足。常见考点：青蒿素C₁₅H₂₂O₅；奥
司他韦C₁₆H₂₈N₂O₄ 等。
手性碳原子的判断与计数：手性碳为连有四个不同原子或基团的饱和碳原子。
需注意：环上碳、与双键相连的碳不可能是手性碳；对称结构中的碳可能非手性。常见考点：四
奎烷有8 个手性碳；山道年有4 个；奥司他韦有3 个等。
官能团的识别与种类：常见官能团：碳碳双键、碳碳三键、羟基、醛基、酮羰
基、羧基、酯基、酰胺基、氨基、硝基、卤素原子等。注意：苯环不是官能团；醚键、羰基需区
分。常见考点：夫西地酸含4 种官能团；丹参酮ⅡB 含3 种含氧官能团。
杂化方式的判断：饱和碳原子（单键）为sp³ 杂化；双键碳（C=C、C=O）为sp²
杂化；三键碳为sp 杂化。苯环碳为sp² 杂化。常见考点：头孢菌素虚框内sp² 碳原子数；奥司他
韦中同时存在sp² 和sp³ 杂化碳。
原子共面/共线分析：苯环、碳碳双键、碳氧双键为平面结构；碳碳三键为直线
结构；饱和碳原子为四面体结构。需考虑单键旋转可能导致的原子共面情况（最多原子数）。常
见考点：化合物X 最多共面原子数；甲酰胺中最多共面原子数。
反应类型的判断：加成反应：碳碳双键、羰基、苯环与H₂ 等；取代反应：卤代、
硝化、酯化、水解等；消去反应：醇或卤代烃在邻位有氢时；氧化反应：醇、醛、碳碳双键等；
还原反应：加氢、加氢脱氧等。常见考点：M→Q 为加成反应；头孢菌素能发生酯化反应。
同分异构体的计数：限定条件下的同分异构体数目（如含醛基、酚羟基、酯基
等）。需考虑碳链异构、位置异构、官能团异构。常见考点：C₄H₈O 含醛基的同分异构体有4 种。
水溶性的比较：亲水基团（羟基、羧基、氨基、醛基等）增加水溶性；疏水基
团（烷基、苯环等）降低水溶性。离子形式水溶性显著增强。常见考点：药物制成磷酸盐增加水
溶性；水溶性顺序Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅰ。
氢键的存在与影响：分子间氢键影响沸点、溶解度；分子内氢键影响熔沸点、
酸性等。离子液体中阳离子的N-H 与阴离子O 可形成氢键。常见考点：离子液体中存在氢键；酰
胺基中N-H 与羰基氧可形成氢键。
与NaOH 溶液的反应：酚羟基、羧基、酯基、酰胺基、卤代烃等可与NaOH 反
应。需注意：酰胺基水解消耗2 mol NaOH；酯基水解消耗1 mol（酚酯消耗2 mol）。常见考点：
奥司他韦中酯基和酰胺基共消耗2 mol NaOH；某酰胺水解只生成一种盐。
与Br₂/CCl₄ 或Br₂/H₂O 的反应：碳碳双键、碳碳三键可与Br₂ 发生加成反应（使
溴的四氯化碳溶液褪色）；酚类、醛类等可使溴水褪色（取代或氧化）。常见考点：夫西地酸使
溴的四氯化碳溶液褪色；(R)-MeG 不能与溴水加成。
与H₂ 的加成反应：苯环、碳碳双键、碳碳三键、羰基（醛、酮）可与H₂ 加成。
羧基、酯基、酰胺基通常不与H₂ 加成（需特殊条件）。常见考点：1 mol M 最多加6 mol H₂；1
mol Q 最多加7 mol H₂。
酯化反应与缩聚反应：羟基与羧基可发生酯化反应；二元酸与二元醇（或羟基
酸、氨基酸）可发生缩聚反应。常见考点：头孢菌素含羧基可酯化；阿斯巴甜含羧基和氨基可缩
聚。
消去反应的条件：醇羟基消去：浓硫酸、加热，且与羟基相连碳的邻位碳上有
氢；卤代烃消去：NaOH 醇溶液、加热。常见考点：四奎烷中羟基五元环不能消去（邻位无氢）。
银镜反应与新制Cu(OH)₂ 反应：醛基（包括醛、甲酸、甲酸酯、还原糖等）可
发生银镜反应或与新制Cu(OH)₂ 反应。常见考点：丹参酮ⅡB 不含醛基，不能发生银镜反应。
1．碳原子的杂化方式与有机物分子的空间结构
与碳原子相
连的原子数
结构示意图
碳原子的
杂化方式
碳原子的
成键方式
碳原子与相邻原子形成的
结构单元的空间结构
4
sp3
σ 键( 头碰头重叠，轴对
称，可旋转)
四面体形
3
sp2
σ 键、π 键(肩并肩重叠，镜
面对称，不可旋转)
平面形
2
sp
σ 键、π 键
直线形
2．判断有机物分子中原子共线、共面的一般思路
3．顺反异构
（1）有机物分子存在顺反异构的判断
先看有机物分子中是否存在碳碳双键，然后再看碳碳双键的两个不饱和碳原子上是否分别连有不同
的原子或原子团，若同一个不饱和碳原子上连有相同的原子或原子团，则不存在顺反异构。
（2）顺反异构体的性质特点
①顺式结构：两个相同的原子或原子团排列在双键的。
②反式结构：两个相同的原子或原子团分别排列在双键的。
顺反异构的物质化学性质基本相同，物理性质有一定的差异。
4．对映异构
氯溴碘代甲烷，有两种异构体，互为镜像却不能重合，这种现象称为对映异构。一般来说，若碳原
子连接四个不同的原子或原子团则称为手性碳原子，含有手性碳原子的化合物存在对映异构。
1．（2026·内蒙古赤峰·一模）二苯乙醇酸(Ⅲ)是一种皮肤再生调节剂。其制备原理为：
下列说法正确的是
A．Ⅰ的一溴代物有4 种
B．Ⅲ中碳原子均共面
C．水溶性：Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ
D．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均存在
和
杂化的碳原子
2．（2026·内蒙古赤峰·一模）丹参酮ⅡB 是传统中药丹参中的重要活性成分之一，具有抗氧化、抗炎、抗
菌等作用，其结构如图。下列有关其说法正确的是
A．含有手性碳原子
B．含氧官能团有2 种
C．可发生氧化反应、酯化反应和银镜反应
D．
该物质最多可与
发生加成反应
3．（2026·陕西宝鸡·二模）化合物Z 是一种药物的重要中间体，部分合成路线如下，下列说法正确的是
A．X→Y 发生了取代反应
B．化合物X 最多有9 个原子共平面
C．化合物Z 具有2 个手性碳
D．化合物
含醛基的同分异构体有4 个(不考虑立体异构)
4．（2026·河北张家口·一模）如图所示转化过程常用于在多环有机物中增加碳环(反应条件略去)。下列说
法错误的是
A．M→Q 的反应类型为加成反应
B．M、Q、W 中均含有两种官能团
C．M、Q、W 分子中所含手性碳原子数目相同
D．1 mol M、Q、W 最多加成H 的物质的量相等
5．（2026·安徽·一模）齐墩果酮酸(结构如图)存在于女贞子、橄榄中，是齐墩果酸的氧化产物，具有抗氧
化作用。下列关于齐墩果酮酸的说法正确的是
A．分子式为
B．分子中含7 个手性碳原子
C．分子中含有两种官能团
D．能与乙二醇发生缩聚反应
6．（2026·黑龙江辽宁·二模）奥司他韦是常见感冒药的主要成分，其结构如图所示。下列说法正确的是
A．奥司他韦的分子式为
B．奥司他韦分子中含有4 个手性碳原子
C．N 原子结合
的能力：①>②
D．奥司他韦制成磷酸盐的形式，可能是为了增加药物在水中的溶解度
7．（2026·辽宁抚顺·模拟预测）利用格林尼亚试剂合成的一种有机物的结构简式如图所示。下列关于该物
质的说法正确的是
A．分子式为
B．分子中有2 个手性碳原子
C．含有3 种官能团
D．可发生加成、取代和消去反应
8．（2026·广东深圳·模拟预测）我国研究人员利用手性催化剂Bis(Salen)Al 合成了具有优良生物相容性的
PLGA。下列叙述正确的是
A．(R)-MeG 可以和溴水发生加成反应
B．(R)-MeG 分子中所有碳原子共平面
C．聚合反应过程中，键发生断裂
D．PLGA 碱性水解生成单一化合物
9．（2026·河北保定·一模）依非韦伦(化合物丙)是一种非核苷类逆转录酶抑制剂，其一种合成路线如图所
示(部分反应条件省略)。下列叙述正确的是
A．甲能发生加成、取代、消去反应
B．乙含6 种官能团，分子中所有碳原子可能共平面
C．丙在碱性或酸性条件下，均会发生水解
D．若甲+丁→乙的原子利用率为100%，则丁含1 个手性碳原子
10．（2026·广西梧州·模拟预测）抗疟疾药物青蒿素可由香茅醛为原料合成。下列有关叙述错误的是
A．青蒿素分子式为
B．青蒿素能发生水解反应
C．香茅醛和青蒿素分子均存在手性碳原子
D．香茅醛分子中有9 种不同化学环境的氢
11．（2026·江西抚州·模拟预测）奥司他韦对亚型流感病毒引起的流行性感冒有治疗和预防作用，其结构
简式如图所示。下列说法错误的是
A．奥司他韦分子中碳原子采取
和
杂化
B．不存在能使
溶液显紫色的同分异构体
C．1mol 该物质最多能与
发生反应
D．酰胺基(-CONH-)中
比甲胺(
)中
的键角大
12．（2026·四川成都·二模）食品工业离不开化学的发展。下图为合成甜味剂阿斯巴甜的结构，下列说法
中错误的是
A．该物质不属于糖类
B．可以发生缩聚反应、水解反应
C．该分子不能发生还原反应
D．手性碳原子有2 个
13．（2026·云南·模拟预测）夫西地酸是一种具有广谱生物活性的抗生素，其结构简式如图所示。下列关
于夫西地酸分子的说法错误的是
A．含有6 种官能团
B．碳原子的杂化轨道类型是
、
C．能发生酯化、氧化、消去反应
D．能使溴的四氯化碳溶液褪色
14．（2026·广东中山·一模）2025 年诺贝尔化学奖授予研究金属有机框架材料(MOFs)的科学家。如图化合
物是MOFs 研究中的一种有机分子。关于该化合物的说法不正确的是
A．仅含有官能团酰胺基
B．能发生取代和氧化反应
C．存在两种杂化方式的碳原子
D．与NaOH 溶液反应可生成两种盐
