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知识必记

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1．官能团与有机物的性质

官能团

主要化学性质

烷烃

①在光照下发生卤代反应；②不能使酸性KMnO4溶液褪色；③高温分解

不饱和烃烯烃

①跟X2、H2、HX、H2O等发生加成反应；②加聚；③易被氧化，可使酸性KMnO4溶液褪色

炔烃

①跟X2、H2、HX、H2O等发生加成反应；②易被氧化，可使酸性KMnO4溶液褪色；③加聚

苯

①取代——硝化反应、磺化反应、卤代反应（Fe或Fe3＋作催化剂）；②与H2发生加成反应

苯的同系物

①取代反应；②使酸性KMnO4溶液褪色

卤代烃

①与NaOH溶液共热发生取代反应；②与NaOH醇溶液共热发生消去反应

醇

①跟活泼金属Na等反应产生H2；②消去反应，加热时，分子内脱水生成烯烃；③催化氧化；④与羧酸及无机含氧酸发生酯化反应

酚

①弱酸性；②遇浓溴水生成____色沉淀；③遇FeCl3溶液呈____色

醛

①与H2加成为醇；②被氧化剂（如O2、[Ag（NH3）2]＋、Cu（OH）2等）氧化为酸

羧酸

①酸的通性；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

技能必备

1．有机合成路线

（1）一元合成路线：

RCHCH2

卤代烃―→一元醇―→一元醛―→一元羧酸―→酯

（3）芳香族化合物的合成路线

2．官能团的转化方法

（1）官能团的引入

③苯环上可引入的官能团如下：

④引入—X：

a.在饱和碳原子上H与X2（光照）发生取代反应；b.不饱和碳原子与X2或HX加成；c.醇羟基与HX发生取代反应。

⑤引入—OH：

a.卤代烃水解；b.醛或酮加氢还原；

b．—C≡C—与H2O加成。

⑦引入—COOH：

a.醛基氧化；b.羧酸酯水解。

⑧引入高分子：

a.含CC的单体发生加聚反应；

b．酚与醛缩聚、二元羧酸与二元醇（或羟基酸）酯化缩聚。

（2）官能团的消除和转化

①通过加成反应可以消除

键或—C≡C—键。

如CH2===CH2＋H2

CH3CH3

②通过消去、氧化可转化—OH。

如CH3CH2OH

CH2===CH2↑＋H2O

2CH3CH2OH＋O2

2CH3CHO＋2H2O

③通过氧化或加成可转化—CHO。

如2CH3CHO＋O2

2CH3COOH

CH3CHO＋H2

CH3CH2OH

如CH3COOC2H5＋H2O

CH3COOH＋C2H5OH

二、有机推断题突破口

1．特殊条件

反应条件

类型实例

X2、光照

烷烃、不饱和烃（或芳香烃）烷基上的卤代反应

Br2、Fe粉（FeBr3）

苯环上的取代反应

溴水或Br2的CCl4溶液

含碳碳双键或碳碳三键的不饱和有机物的加成反应

浓溴水

苯酚的取代反应

H2、催化剂（如Ni）

不饱和有机物的加成反应（含碳碳双键、碳碳三键、苯环、醛基、羰基的物质，注意羧基和酯基不能与H2加成）

浓H2SO4、加热

酯化反应或苯环上硝化、磺化反应

浓H2SO4、170℃

醇的消去反应

浓H2SO4、140℃

醇生成醚的取代反应

稀H2SO4、加热

酯的可逆水解或二糖、多糖的水解反应

NaOH水溶液、加热

卤代烃或酯类的水解反应

NaOH醇溶液、加热

卤代烃的消去反应

铁、盐酸

硝基还原为氨基

O2、Cu或Ag、加热

醇的催化氧化反应

银氨溶液或新制Cu（OH）2悬浊液

醛的氧化反应

水浴加热

苯的硝化、银镜反应、制酚醛树脂、酯类和二糖的水解

2.官能团的特征反应

有机物的性质主要由官能团决定，不同的官能团表现出不同的性质，而这些代表官能团性质的特征反应是有机推断的关键点之一。

常见的特征反应如下：

（1）能使溴水褪色的有机物通常含有

、

—C≡C—或—CHO。

（2）能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物通常含有

、—C≡C—、—CHO或苯的同系物。

（3）能发生加成反应的有机物通常含有

、

—C≡C—、—CHO或苯环，其中—CHO和苯环一般只能与H2发生加成反应。

（4）能发生银镜反应或能与新制Cu（OH）2悬浊液反应的有机物必含有—CHO。

（5）能与钠反应放出H2的有机物必含有—OH或—COOH。

（6）能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应放出CO2或使石蕊试液变红的有机物必含有—COOH。

（7）能发生消去反应的有机物为醇或卤代烃等。

（8）能发生水解反应的有机物为卤代烃、酯、糖或蛋白质等。

（9）遇FeCl3溶液显紫色的有机物必含有酚羟基。

（10）能发生连续氧化的有机物是伯醇或烯烃。

3．特征产物

（1）醇的氧化产物与结构的关系

（2）由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。

（3）由取代产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。

（5）由有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯，可确定该有机物是含羟基的酸，并根据酯的结构，确定—OH与—COOH的相对位置。

4．有机推断中的重要关系

（1）定量关系

①烃和卤素的取代反应，被取代的H原子和被消耗的卤素分子之间的数值关系（1∶1）。

②不饱和烃分子与H2、Br2、HCl等分子加成反应中，

、—C≡C—键与无机物分子的个数比关系（1∶1）、（1∶2）。

③含—OH结构的有机物与Na的反应中，—OH与生成的氢分子的个数比关系（2∶1）。

④—CHO与生成的Ag（1∶2）或Cu2O（1∶1）的物质的量比关系。

⑤酯化反应中酯基与生成的水分子的个数比关系（1∶1）。

⑥醇和乙酸发生酯化反应，生成酯的相对分子质量比一元醇的相对分子质量大42n（n代表醇中羟基的个数）。

（2）转化关系

常考问题34　选修中有机代表物的结构

　　　　与性质

【题型1】

（2012·大纲全国理综，30）化合物A（C11H8O4）在氢氧化钠溶液中加热反应后再酸化可得到化合物B和C。

回答下列问题：

（1）B的分子式为C2H4O2，分子中只有一个官能团，则B的结构简式是________。

B与乙醇在浓硫酸催化下加热反应生成D，该反应的化学方程式是____________________________，该反应的类型是________；写出两种能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式为______________、______________。

（2）C是芳香化合物，相对分子质量为180，其碳的质量分数为60.0%，氢的质量分数为4.4%，其余为氧，则C的分子式是________。

（3）已知C的芳环上有三个取代基，其中一个取代基无支链，且含有能使溴的四氯化碳溶液褪色的官能团及能与碳酸氢钠溶液反应放出气体的官能团，则该取代基上的官能团名称是________。

另外两个取代基相同，分别位于该取代基的邻位和对位，则C的结构简式是________。

（4）A的结构简式是________。

破题关键　

（1）B分子式为C2H4O2，只有一个官能团，且可与乙醇在浓硫酸催化下反应，则该官能团为—COOH，B为CH3COOH，发生的反应为CH3COOH＋CH3CH2OH

CH3COOCH2CH3＋H2O，反应类型为取代反应。

能发生银镜反应（含有—CHO）的B的同分异构体，有HCOOCH3，HO—CH2CHO。

（2）C的相对分子质量为180，碳的质量分数为60.0%，氢的质量分数为4.4%，C中碳原子数为：

＝9，氢原子数为

≈8，氧原子数为：

＝4，C的分子式为C9H8O4。

（3）C的芳环上有三个取代基，其中一个含使溴的CCl4溶液褪色的官能团（

），能与NaHCO3溶液反应放出气体的官能团（—COOH），则该取代基为

—CH===CH—COOH，另外两个取代基相同为—OH，分别位于其邻位和对位，则C的结构简式为

（4）化合物A（C11H8O4）碱性条件下水解后酸化得

答案　

（1）CH3COOH　CH3COOH＋CH3CH2OH

CH3COOCH2CH3＋H2O　酯化反应（或取代反应）　HCOOCH3　HOCH2CHO

（2）C9H8O4

——常见有机物的转化关系

（1）

满足上述转化关系的有机物A为连羟基的碳原子上有2～3个氢原子的醇，B为醛，C为羧酸，D为酯。

（2）

满足上述转化关系的有机物A为醛，B为羧酸，C为醇，D为酯。

【提升1】

（2012·新课标全国理综，38）对羟基苯甲酸丁酯（俗称尼泊金丁脂）可用作防腐剂，对酵母和霉菌有很强的抑制作用，工业上常用对羟基苯甲酸与丁醇在浓硫酸催化下进行酯化反应而制得。

以下是某课题组开发的从廉价、易得的化工原料出发制备对羟基苯甲酸丁酯的合成路线：

已知以下信息：

①通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基；

②D可与银氨溶液反应生成银镜；

③F的核磁共振氢谱表明其有两种不同化学环境的氢，且峰面积比为1∶1。

回答下列问题：

（1）A的化学名称为________。

（2）由B生成C的化学反应方程式为__________________________，该反应的类型为________。

（3）D的结构简式为________。

（4）F的分子式为________。

（5）G的结构简式为________。

（6）E的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的共有________种，其中核磁共振氢谱有三种不同化学环境的氢，且峰面积比为2∶2∶1的是________（写结构简式）。

常考问题35　常见有机反应类型

【题型2】

（2012·洛阳统考）F是新型降压药替米沙坦的中间体，可由下列路线合成：

（1）A―→B的反应类型是________，D―→E的反应类型是________，E―→F的反应类型是________。

（2）写出满足下列条件的B的所有同分异构体__________________________________（写结构简式）。

①含有苯环　②含有酯基　③能与新制Cu（OH）2反应

（3）C中含有的官能团名称是________。

已知固体C在加热条件下可溶于甲醇，下列C→D的有关说法正确的是________。

a．使用过量的甲醇，是为了提高D的产率

b．浓硫酸的吸水性可能会导致溶液变黑

c．甲醇既是反应物，又是溶剂

d．D的分子式为C9H9NO4

（4）E的同分异构体苯丙氨酸经聚合反应形成的高聚物是________（写结构简式）。

条件下发生水解反应的化学方程式是______________________

破题关键　本题主要考查芳香烃及其衍生物之间的转化关系，意在考查考生利用所学有机知识分析解决实际问题的能力。

（1）对比各物质的分子结构，结合中间过程的反应条件分析，可知A到B的反应是A分子中一个甲基被氧化为羧基的氧化反应，B到C的反应是硝化反应（取代反应），C到D的反应是酯化反应，D到E的反应是硝基被还原为氨基的反应，E到F的反应是氨基中一个氢原子被CH3CH2CH2CO取代的反应。

（2）满足条件的酯能与新制的Cu（OH）2反应，应含有醛基，是甲酸酯，可能为

（甲基还可与酯基处于邻位和间位）或

。

（3）C中含有硝基和羧基。

酯化反应是可逆反应，使用过量的反应物甲醇可以提高生成物的产率；浓硫酸使液体变黑表现的是其脱水性；固体C溶于甲醇中，可以加快反应速率，甲醇既是反应物，又是溶剂；D的化学式为C9H9NO4。

（4）苯丙氨酸形成高聚物发生的反应是缩聚反应。

（5）F分子中的肽键和酯基在题示条件下都能水解。

答案　

（1）氧化反应　还原反应　取代反应

有机反应类型的考查，往往与官能团的性质综合考查，特别要注意反应条件。

有机反应基本类型有取代反应、加成反应、消去反应、聚合反应等，此外还有氧化反应、还原反应、裂化反应等，其中酯化反应、酯的水解反应、硝化反应、磺化反应等都属于取代反应。

【提升2】

（2011·天津理综，8）已知：

RCH2COOH

Ⅰ.冠心平F是降血脂、降胆固醇的药物，它的一条合成路线如下：

（1）A为一元羧酸，8.8gA与足量NaHCO3溶液反应生成2.24LCO2（标准状况），A的分子式为________________________________________________________________________。

（2）写出符合A分子式的所有甲酸酯的结构简式：

______________________

（3）B是氯代羧酸，其核磁共振氢谱有两个峰，写出B→C的反应方程式：

________________________________________________________________________。

（4）C＋E―→F的反应类型为___________________________________________。

（5）写出A和F的结构简式：

A____________；F___________。

（6）D的苯环上有两种氢，它所含官能团的名称为______________；写出a、b所代表的试剂；a________；b________。

Ⅱ.按如下路线，由C可合成高聚物H：

C

G

H

（7）C―→G的反应类型为________________________________。

（8）写出G―→H的反应方程式：

__________________________。

常考问题36　有机合成与推断的分析与

　　　　选择

【题型3】

（2012·江苏化学，17）化合物H是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体，其合成路线如下：

（1）化合物A中的含氧官能团为________和________（填官能团名称）。

（2）反应①→⑤中，属于取代反应的是________（填序号）。

（3）写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式：

________。

Ⅰ.分子中含有两个苯环；Ⅱ.分子中有7种不同化学环境的氢；Ⅲ.不能与FeCl3溶液发生显色反应，但水解产物之一能发生此反应。

（4）实现D―→E的转化中，加入的化合物X能发生银镜反应，X的结构简式为________。

破题关键　

（1）由化合物A的结构简式可知，A中含有醛基（—CHO）和（酚）羟基（—OH）两种含氧官能团。

（2）反应①→⑤中，属于取代反应的有①③⑤。

（3）化合物B的分子式为C14H12O2，符合要求的B的同分异构体满足条件：

①分子式为C14H12O2；②分子中含有两个苯环；③有7种不同化学环境的H原子；④分子中不含酚羟基，但水解产物中含有酚羟基，可能的结构有CH2COO或

答案　

（1）羟基　醛基　

（2）①③⑤

——解有机合成与推断题的基本思路

（1）分析碳链的变化：

有无碳链的增长或缩短；有机成环或开环。

（2）分析官能团的改变：

引入了什么官能团；是否要注意官能团的保护。

（3）读懂信息：

题中的信息可能成为物质转化中的重要一环，因而要认真分析信息中涉及到哪些官能团（或碳链的结构）与原料、产品或中间产物之间有联系。

（4）可以由原料正向推导产物，也可从产物逆向推导出原料，也可从中间产物出发向两侧推导。

【提升3】

（2012·浙江理综，29）化合物X是一种环境激素，存在如下转化关系：

化合物A能与FeCl3溶液发生显色反应，分子中含有两个化学环境完全相同的甲基，其苯环上的一硝基取代物只有两种。

1HNMR谱显示化合物G的所有氢原子化学环境相同。

F是一种可用于制备隐形眼镜的高聚物。

根据以上信息回答下列问题。

（1）下列叙述正确的是________。

a．化合物A分子中含有联苯结构单元

b．化合物A可以和NaHCO3溶液反应，放出CO2气体

c．X与NaOH溶液反应，理论上1molX最多消耗6molNaOH

d．化合物D能与Br2发生加成反应

（2）化合物C的结构简式是________，A―→C的反应类型是________。

（3）写出同时满足下列条件的D的所有同分异构体的结构简式（不考虑立体异构）________。

a．属于酯类

b．能发生银镜反应

（4）写出B―→G反应的化学方程式：

___________________________。

（5）写出E―→F反应的化学方程式：

______________________。