1、专题 4 小结 知识脉络 一、烃的衍生物 二、有机化合物的衍生关系 各类有机物之间的相互转化关系，归纳如下： 专题归纳应用 专题 1 重要的有机化学反应类型 类 别 含义 实例 反应物类属 卤代：CH 4+Cl2 光 CH3Cl+HCl 烷、环烷、芳 香烃、苯酚 硝化： +HONO2 芳香烃，芳香 化合物 酯化：CH 3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O 水解：CH 3CH2Br+NaOH CH3CH2OH+NaBr CH3COOCH2CH3+H2O CH3COOH+CH3CH2OH 羧酸，醇、卤 代烃，酯 取 代 反 应 有机物分 子里某些 原子或原 子团被其 他原
2、子或 原子团所 代替的反 应 分子间脱水：2C 2H5OH C2H5OC2H5+H2O 醇 加氢：CH 2=CH2+H2 催 化 剂 CH3CH3 烯，炔，芳香 烃，醛，酮 加卤素：CH 2=CH2+Cl2 CH2ClCH2Cl 烯、炔 加水：CH 2=CH2+H2O CH3CH2OH 加卤化氢：CHCH+HCl CH2=CHCl 烯、炔 加 成 反 应 有机物分 子里的不 饱和碳原 子跟其他 原子或原 子团直接 结合生成 比较饱和 的碳原子 的反应 加 HCN：CH 3CHO+HCN 醛 分子内脱水：C 2H5OH CH2=CH2+H 2O 醇消 去 反 应 有机物从 分子里脱 去一个小 分
3、子而成 为不饱和 分子的反 应 分子内脱卤化氢：CH 3CH2Cl CH2=CH2+HCl 卤代烃 催化氧化：2CH 3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O 醇 银镜反应： CH3CHO+2Ag(NH3)2OH CH3COONH4+2Ag+3NH3+H2O 醛 被酸性 KMnO4 溶液氧化： 醇、酚、醛、 烯、炔、苯的 同系物 氧 化 反 应 有机物得 氧或失氢 的反应 燃烧：CH 4+2O2 点 燃 CO2+2H2O 烃、烃的含氧 衍生物等 有机物加氢：CH 2=CH2+H2 CH3CH3 CH3CHO+H2 CH3CH2OH 烯、烃、醛、 酮、苯环、(注： 羧酸、酯不与 H2 反应)
4、 还 原 反 应 有机物得 氢或失氧 的反应 羧酸与强还原剂反应： CH3COOH 4LiAlHCH3CH2OH 羧酸 聚 合 反 应 由相对分 子质量小 的化合物 分子相互 结合成相 对分子质 量大的高 分子合物 的反应。 聚合反应 包括加聚 反应和缩 聚反应 烯烃、含碳碳 双键的化合物 可发生加聚反 应。二元醇与 二元羧酸，二 元胺与二元羧 酸，羟基酸， 氨基酸等可发 生缩聚反应 考例 1 有机化学中取代反应范畴很广。下列 6 个反应中，属于取代反应范畴的是 （填写相应的字母） 。 A. B. C. D. E.CH3COOH+CH3OH CH3COOCH3+H2O F. 注：式中 R 为正
5、十七烷基 CH3（CH 2） 15CH2 解析 取代反应即有机物分子中的原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反 应，常包括卤代、硝化、磺化、酯化、皂化、水解等。 由题给反应看，A 为硝化反应； C 为两个醇分子间脱水可看成 1 个 CH3CH2OH 中的 H 原子 被另 1 个 CH3CH2OH 中的 CH3CH2所代替；E 为酯化反应；F 为水解反应，它们都属于 取代反应。 而 B 属于消去反应，D 属于加成反应，不属于取代。 答案 ACEF 考例 2 （2010四川卷理综，28）已知： 以乙炔为原料，通过下图所示步骤能合成有机中间体 E（转化过程中的反应条件 及部分产物已略去） 。 其中
6、，A、B、C、D 分别代表一种有机物；B 的化学式为 C4H10O2，分子中无甲基。 请回答下列问题： （1）A 生成 B 的化学反应类型是 。 （2）写出生成 A 的化学反应方程式： 。 （3）B 在浓硫酸催化下加热，可生成多种有机产物。写出 2 种相对分子质量比 A 小 的有机产物的结构简式： 。 （4）写出 C 生成 D 的化学反应方程式： （5）含有苯环，且与 E 互为同分异构体的酯有 种，写出其中一种 同分异构体的结构简式： 。 解析 本题考查了有机化学反应的类型、有机物结构的判断、同分异构体的书写 等有机化学知识。乙炔与甲醛发生加成反应生成 A ：HOCH 2CCCH 2OH，反应
7、的化学方 程式为： HCC H+2HCHO 一 定 条 件 HOCH2CCCH 2OH。 A 与氢气加成生成 B（丁二 醇） ，丁二醇氧化得 C（丁二醛） ，两分子丁二醛发生信息中的加成反应，实为 -H 的加成 反应，生成 。B 在浓硫酸作用下发生消去反应，生成碳碳双键，或 者发生分子内脱水成环，以及分子间脱水成醚，根据条件写出结构简式。含有苯环的 E 的 同分异构体有六种： 答案 (1)加成（还原） （2）HCCH+2HCHO 一 定 条 件 HOCH2CCCH 2OH （3）CH 2=CHCH2CH2OH、CH 2=CHCH=CH2、 （4） （5）6 专题 2 有机物的合成和推断 1.有
8、机合成的常用方法 (1)官能团的引入 引入羟基(OH) ：烯烃与水加成;醛(酮) 与 H2 加成；卤代烃碱性水解；酯的水解等。 引入卤原子(X) ：烃与 X2 取代；不饱和烃与 HX 或 X2 加成；醇与 HX 取代等。 引入双键：某些醇或卤代烃的消去引入 ;醇的催化氧化引入 等。 （2）官能团的消除 通过加成消除不饱和键。 通过消去、氧化或酯化等消除羟基（OH） 。 通过加成或氧化等消除醛基（CHO） 。 通过取代或消去反应等消除卤原子（X ） 。 (3)官能团间的转化 根据合成需要(有时题目在信息中会明示衍变途径 )。可进行有机物官能团的转化，以 便中间产物向最终产物推进。 利用官能团的衍
9、生物关系进行衍变。如醇 O醛 羧酸 醇 酯。 通过某种化学途径使一个官能团变为两个官能团。 如 CH3CH2OH CH2=CH2 ClCH2CH2Cl 水 解 HOCH2CH2OH O OHCCHO OHOOCCOOH H5C2OOCCOOC2H5。 通过某种方法，改变官能团的位置。如： CH3CH2CH2OH CH2 CH=CH2 。 （4）碳骨架的增减 增长碳链：它常以信息题的形式出现，常见方法有：烯烃、炔烃、醛与 HCN 的加 成反应，酯化反应，不饱和有机物的加聚反应，多官能团物质间的缩聚反应等。 减短碳链：常见方法有：酯的水解、裂化、裂解、苯的同系物或烯烃的氧化等。 2.有机推断题 命
10、题角度 有机合成和推断题是高考有机化学中的重要部分，是历年高考的热点和重点题型，其 命题特点是：已知有机物的结构简式写其分子式或已知有机物的分子式确定其结构简式 和同分异构体。以主要官能团的性质为出题点，结合生活、生产中常见物质命题，书写 官能团的名称或结构简式。根据有机物的衍变关系，以新药、新材料的合成为情景，引 入新信息，设计成合成路线框图，组成综合性有机化学题，融计算、分析、推断于一身， 综合考查学生的自学能力、迁移能力、分析推断能力等。 (2)解题思路 根据官能团特征反应做出推理，如下表： 反应物 类别 现象 烯烃、二烯烃、炔烃 溴水褪色，且产物分层 醛 溴水褪色，产物不分层 与溴水反
11、应 苯酚 有白色沉淀生成 与酸性高锰酸 钾溶液反应 烯烃、二烯烃、炔烃、苯的 同系物、醇、醛 高锰酸钾溶液均褪色 醇 放出气体，反应缓和 苯酚 放出气体，反应速率较快 与金属 钠反应 羧酸 放出气体，反应速率更快 卤代烃 分层消失，生 成一种有机物 苯酚 浑浊变澄清 羧酸 无明显现象 与氢氧化 钠反应 酯 分层消失，生成两种有机物 与碳酸氢 钠 反应 羧酸 放出气体，且该气体能使澄清石灰水 变浑浊 醛 有银镜或红色沉淀产生 甲酸 加碱中和后有银镜或红色沉淀产生 与银氨溶液或 新制氢氧化铜 反应 甲酸酯 有银镜或红色沉淀产生 根据反应后的产物逆向推断。 根据有机物间的衍变关系，经分析综合寻找突破
12、口进行推断。 根据试题信息，灵活运用有机物知识进行推断。 此类题旨在考查学生获得新信息，解决实际问题的能力。解此类题的关键是：准确接 受新信息，然后快速、正确处理信息和及时迁移应用。 有些推断题信息量很少，需要充分挖掘，寻找特殊方法加以解决，有的则信息量很大， 涉及的有机物很多，一定要将题目中的信息加以理清，才能寻找突破口，同时结合性质， 按逻辑推理顺序解题。 （3）解题方法 顺推法。以题所给信息顺序或层次为突破口，沿正向思路层层分析推理，逐步做出 推断，得出结论。 逆推法。以最终物质为起点，向前步步递推，得出结论，这是有机合成推断题中常 用的方法。近几年高考中出现的问题多以逆推为主，使用该方
13、法的思维途径是： a.首先确定所要合成的有机物属何类别，以及题中所给定的条件与所要合成的有机物 之间的关系。 b.以题中要求的最终产物为起点，考虑这一有机物如何从另一有机物甲经过一步反应 而制得。若甲不是所给已知原料，需再进一步考虑甲又是如何从另一有机物乙经一步反应 制得，一直推导到题目中给定原料为终点。 c.在合成某一种产物时，可能会有多种不同的方法和途径，应当在兼顾原料省、产率 高的前提下选择最合理、最简单的方法和途径。 猜测论证法。根据已知条件提出假设，然后归纳、猜测、选择，得出合理的假设范 围，最后得出结论。其解题思路为： 审题 印象 导 突 破 口 猜测 验证 (具有模糊性) ( 具
14、有意向性) (具有确认性) 考例 3 （2010北京卷理综，28）镇痉药物 C、化合物 N 以及高分子树脂( )的合成路线如下： 已知： （R、R代表烃基） （1）A 的含氧官能团的名称是 。 （2）A 在催化剂作用下可与 H2 反应生成 B。该反应的反应类型是 。 （3）酯类化合物 C 的分子式是 C15H14O3，其结构简式是 。 （4）A 发生银镜反应的化学方程式是 。 （5）扁桃酸（ ）有多种同分异构体。属于甲酸酯且含酚羟基的同 分异构体共有 种，写出其中一种含亚甲基（ CH2）的同分异构 体的结构简式 。 （6）F 与 M 合成高分子树脂的化学方程式是 。 （7）N 在 NaOH 溶
15、液中发生水解反应的化学方程式是 。 解析 本题属于有机合成推断题，综合考查有机物的结构与性质。由扁桃酸的结 构简式和已知中的第一个转化关系易判断 A 的结构简式是 (苯甲醛)，A 在催 化剂作用下可与 H2 发生加成反应生成 B 的结构简式是 ，C 的结构简式是 ，进一步可以推出 D、E、F、M、N 的结构简式分别为 答案 (1)醛基 (2) 加成反应 (3) 考例 4 (2011四川卷，28)已知： 其中，R、R 表示原子或原子团。 A、B、C 、D、E、F 分别表示一种有机物，E 的相对分子质量为 278，其转化关系如 下图所示（其他反应产物及反应条件略去）： 请回答下列问题： （1） 中
16、含氧官能团的名称是 。 （2）A 反应生成 B 需要的无机试剂 ，上图所示反应中属于加成反 应的共有 个。 （3）B 与 O2 反应生成 C 的化学方程式为 。 （4）F 的结构简式为 。 （5）写出含有 HC、氧原子不与碳碳双键和碳碳叁键直接相连、呈链状结构的 C 物质的所有同分异构体的结构简式： 。 解析 本题考查有机物的结构推断和性质，反应类型、同分异构体、化学方程式 的书写等知识点。根据流程图和所给信息可知 A 为：CH 2BrCH=CHCH2Br，B 为 CH2OHCH=CHCH2OH，C 为 OHCCH=CHCHO，D 为 ，E 为 ，F 为 。 (1) 中含氧官能团是醛基 (2)
17、强碱 KOH 或 NaOH 的水溶液 CH2=CHCH=CH2 与溴反应生成 A，属于加成反 应；CH 2=CHCH=CH2 和 C 生成 ，属于加成反应； 与 H2 反应生成 D 属于加成反应；共有 3 个加成反应。 (3)B 为 HOCH2CH=CHCH2OH 与 O2 反应的方程式为：HOCH 2CH=CHCH2OHO 2 催 化 剂 OHCCH=CHCHO2H 2O。 (4)F 的结构简式为： (5)C 为 OHCCH=CHCHO，符合条件的同分异构体有：HCCCH(OH)CHO、 、HCCCH 2COOH、HCOOCH 2CCH、HCCCOOCH 3。 答案 (1)醛基 (2)NaO
18、H 的水溶液 3 (3)HOCH2CH=CHCH2OHO 2 OHCCH=CHCHO2H 2O (4) (5)HC CCH(OH)CHO、 、HCCCH 2 COOH、 HCOOCH2CCH、HCCCOOCH 3 即时突破 1.某有机物 J（C 19H20O4）不溶于水，毒性低，与聚氯乙烯、聚乙烯等树脂具有良好的相容 性，是塑料工业中主要的增塑剂，可以用下列方法合成，已知： 合成路线： 流程中，反应 AB 仅发生中和反应；F 与浓溴水混合不产生白色沉淀。 （1）指出反应类型： ， 。 （2）写出结构简式：Y ，F 。 （3）写出 B+E J 的化学方程式： 。 （4）写出 E 的属于芳香烃衍生
19、物的同分异构体的结构简式 、 、 。 答案 （1）取代 酯化 解析 此题为一有机推断题。一定要注意反应条件的利用，如由 D 与氯气反应生成 E，没有催化剂的参与，应是苯的同系物侧链上的氢被氯取代，由 E 到 F 应是卤代烃的水 解，F 是醇，则 F 与 A 发生的是酯化反应。二要注意分子组成的变化，如碳原子数、氢原 子数、氧原子数等的变化，F 与 A 发生酯化反应生成 J，由 J 和 F 的分子组成，就可推知 A 的分子组成，进一步再推出 Y 的组成和结构；另外，注意题给信息的利用，如 F 与浓溴 水混合不产生白色沉淀，说明 F 不是酚类物质，更进一步说明了前面推导的正确性。 2.（2011福
20、建，31）透明聚酯玻璃钢可用于制造导弹的雷达罩和宇航员使用的氧气瓶。 制备它的一种配方中含有下列四种物质： 填写下列空白： (1)甲中不含氧原子的官能团是 ;下列试剂能与甲反应而褪色的是 （填标号） 。 a.Br2/CCl4 溶液 b.石蕊溶液 c. 酸性 KMnO4 溶液 (2)甲的同分异构体有多种，写出其中一种不含甲基的羧酸的结构简式： 。 (3)淀粉通过下列转化可以得到乙（其中 A-D 均为有机物）: 淀粉 A 一 定 条 件 B C X试 剂 D 乙 A 的分子式是 ，试剂 X 可以是 。 （4）已知： 利用上述信息，以苯、乙烯、氯化氢为原料经三步反应合成丙，其中属于取代反应的化学 方
21、程式是 。 （5）化合物丁仅含碳、氢、氧三种元素，相对分子质量为 110。丁与 FeCl3 溶液作用显现 特征颜色，且丁分子中烃基上的一氯取代物只有一种。则丁的结构简式为 。 答案 （1）碳碳双键（或 ） a 、c （2）CH 2=CHCH2CH3COOH（或其他合理答案） （3）C 6H12O6 （4） （5） 解析 本题考查官能团的判断和性质、同分异构体、方程式的书写、分子式和结构式 的确定，同时考查学生接受新信息和灵活使用的能力。 （1）甲中含有碳碳双键和酯基两种 官能团，不含氧原子的官能团是碳碳双键；由于甲中含碳碳双键，可与 Br2 发生加成反应， 使溴的四氯化碳溶液褪色；可被酸性高锰
22、酸钾氧化，使酸性高锰酸钾溶液褪色，故 a、c 符 合题意。 （2）满足题目要求的甲的同分异构体中应具备：含有碳碳双键和羧基两种官能团， 且碳碳双键和羧基分别在两端，分子中不含支链，其结构简式为 CH2=CHCH2CH2COOH。或者是环丁基连接羧基，其结构简式为 。 （3）根据淀粉到有机物乙的转化流程，采用正逆推结合的方法，可推知转化流程为：淀粉 水解生成葡萄糖（A） ，葡萄糖一定条件下分解生成乙醇（B） ，乙醇通过消去反应生成乙烯 （C） ，乙烯和卤素单质发生加成反应生成二卤乙烷（D） ，二卤乙烷在 NaOH 溶液中加热生 成乙二醇。葡萄糖的分子式为 C6H12O6,试剂 X 可选用溴水或
23、Br2/CCl4 溶液。 （4）结合苯、 乙烯、氯化氢三种原料和题中信息，合成丙的三步反应分别是： CH2=CH2HCl CH3CH2Cl ， 反应属于取代反应。 （5）由丁与 FeCl3 溶液作用显现特征颜色，可知丁中含有酚羟基，再结合丁的相对分子质 量为 110，烃基上的一氯代物只有一种，可确定丁分子中苯环上含两个羟基，两个羟基对 位关系，结构简式为 。 3.已知溴乙烷跟氰化钠反应后再水解可以得到丙酸： CH3CH2Br NaCCH3CH2CN HO,2CH3CH2COOH,产物分子比原化合物分子多了一 个碳原子，增长了碳链。请根据图回答问题： 图中 F 分子中含有 8 个原子组成的环状结
24、构。 (1)反应中属于取代反应的是 (填反应代号) 。 (2)写出 E、F 的结构简式：E ，F 。 答案 (1) (2) 解析本题主要考查有机物转化过程中碳链的增长和环状结构的生成，增长碳链的方法 是先引入CN，再进行水解；环状结构的生成是利用酯化反应。 据题意知 A 是丙烯，从参加反应的物质来看，反应 是一个加成反应，生成的 B 是 1，2- 二溴丙烷；反应是卤代烃的水解反应（取代反应） ，生成的 D 是 1，2- 丙二醇；结合题给 信息可以确定反应是用CN 取代 B 中的Br，B 中有两个 Br，都能被取代，生成的 C 再经过水解，生成的 E 是 2-甲基丁二酸。 4.根据下面的反应路线
25、及所给信息填空。 （1）A 的结构简式是 ，名称是 。 （2）的反应类型是 ，的反应类型是 。 （3）反 应的化学方程式是 。 答案 （1） 环己烷 （2）取代反应 加成反应 （3） 解析 本题主要考查有机物转化过程中官能团 （Cl） 的引入和消除，推断的方 法是结合反应条件和转化前后物质的结构。 从反应的条件和生成物的名称、结构分析，该反应是取代反应，A 是环己烷。对比物质 的结构和反应条件，反应是卤代烃的消去反应，生成了碳碳双键。从物质中所含的官能 团和反应物来看，反应是烯烃的加成反应，同时引入了两个Br，生成的 B 是邻二溴环 己烷;而反应是邻二溴环己烷的消去反应，同时消去两个Br，生成了两个碳碳双键。
