新教材高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)有機(jī)反應(yīng)類型學(xué)案

1、有機(jī)反應(yīng)類型能力點(diǎn): 有機(jī)反應(yīng)類型的判斷反應(yīng)實(shí)質(zhì)及特點(diǎn)官能團(tuán)(原子團(tuán))或有機(jī)物常見試劑加成反應(yīng)有機(jī)物分子中的不飽和鍵斷開,與其他原子或原子團(tuán)相連、苯環(huán)、H2、X2、HX、HCN、H2O取代反應(yīng)有機(jī)物分子中的某些極性單鍵斷開,其中的一部分原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)代替苯環(huán)、鹵代烴(X),醇(OH),羧酸(COOH),酯(COO),烯、炔、醛、酮、羧酸(-H)X2、HNO3、H2SO4、H2O、NaCN、HX、RCOOH、ROH、NaOH水溶液消去反應(yīng)分子內(nèi)脫去小分子產(chǎn)物中含不飽和鍵醇(OH),鹵代烴(X)濃H2SO4、NaOH醇溶液氧化反應(yīng)有機(jī)物加O或去H醇、醛有機(jī)物燃燒烯、炔、醛等被KMn

2、O4(H+)氧化O2、KMnO4(H+)、銀氨溶液還原反應(yīng)有機(jī)物加H或去O烯、炔、苯及其同系物、醛、酮、酚、不飽和油脂H2加聚反應(yīng)通過不飽和鍵上的加成連接產(chǎn)物只有高分子烯烴、炔烴、二烯烴縮聚反應(yīng)通過縮合脫去小分子而連接產(chǎn)物除高分子外還有小分子(如H2O、NH3、HCl等)OH與COOH、NH2與COOH、苯酚與甲醛【典例】(2021廣東選擇考)昆蟲信息素是昆蟲之間傳遞信號(hào)的化學(xué)物質(zhì)。人工合成信息素可用于誘捕害蟲、測(cè)報(bào)蟲情等。一種信息素的分子結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,關(guān)于該化合物說法不正確的是()A.屬于烷烴B.可發(fā)生水解反應(yīng)C.可發(fā)生加聚反應(yīng)D.具有一定的揮發(fā)性【解析】選A。根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式可知,分子中含

3、C、H、O,含碳碳雙鍵和酯基,不屬于烷烴,A錯(cuò)誤;分子中含酯基,在酸性條件或堿性條件下可發(fā)生水解反應(yīng),B正確;分子中含碳碳雙鍵,可發(fā)生加聚反應(yīng),C正確;該信息素“可用于誘捕害蟲、測(cè)報(bào)蟲情”,可推測(cè)該有機(jī)物具有一定的揮發(fā)性,D正確。請(qǐng)歸納出屬于判斷有機(jī)物能發(fā)生什么反應(yīng)類型的反應(yīng)的解題思路。提示:找官能團(tuán)判斷反應(yīng)類型。1.有機(jī)反應(yīng)類型較多,形式多樣。下列有機(jī)反應(yīng)方程式中,對(duì)其反應(yīng)類型的判斷正確的是()A.+HNO3+H2O (酯化反應(yīng))B.CHCH+HClCH2CHCl (加成反應(yīng))C.CH3CH2OHH2CCH2+H2O (取代反應(yīng))D.n+nHCHO+(n-1)H2O(加聚反應(yīng))【解析】選B。

4、A.該反應(yīng)為苯和硝酸的取代反應(yīng),故A錯(cuò)誤;B.該反應(yīng)為乙炔與HCl的加成反應(yīng),故B正確;C.該反應(yīng)為乙醇的消去反應(yīng),故C錯(cuò)誤;D.該反應(yīng)中不但生成高分子,還有小分子生成,屬于縮聚反應(yīng),故D錯(cuò)誤。2.具有獨(dú)特空間結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物丙的制備過程如下:下列說法不正確的是()A.苯和甲的核磁共振氫譜都只有1組峰B.可以用酸性KMnO4溶液鑒別乙和丙C.苯和甲反應(yīng)生成乙為加成反應(yīng)D.1 mol苯最多可以和3 mol甲反應(yīng)【解析】選B。苯分子是平面正六邊形結(jié)構(gòu),分子中只有一種位置的H原子;化合物甲分子是對(duì)稱性結(jié)構(gòu),分子中也只有一種位置的H原子,因此它們的核磁共振氫譜都只有1組峰,A正確;化合物乙、丙分子中都

5、含有不飽和的碳碳雙鍵,都能夠被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液紫色褪去,因此不能用酸性KMnO4溶液鑒別,B錯(cuò)誤;根據(jù)化合物甲、乙結(jié)構(gòu)的不同可知:苯和甲發(fā)生加成反應(yīng)生成乙,C正確;根據(jù)苯與甲反應(yīng)的特點(diǎn)可知1 mol苯最多可以和3 mol甲反應(yīng),D正確。在環(huán)硼氮烷結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,研究者們又將O引入了六元環(huán)中,進(jìn)一步探索B、O、N三種原子取代的六元雜環(huán)體系的合成與性質(zhì)。日本微生物化學(xué)研究所研究了1,3-二氧雜-5-氮雜-2,4,6-三硼雜環(huán)烷(DATB)的制備,并發(fā)現(xiàn)了這類分子在催化酰胺化上的優(yōu)異性質(zhì)。B可以催化羧酸與胺類化合物偶聯(lián),但反應(yīng)的收率比較低。DATB分子上的3個(gè)B位點(diǎn)可以同時(shí)與羧酸的羧基和

6、胺類化合物的氨基作用,促進(jìn)偶聯(lián)過程的發(fā)生(如圖1)。如圖所示,給出了不同數(shù)量的B原子取代C六元環(huán)結(jié)構(gòu)的示意圖,最下方的為初始的苯環(huán)結(jié)構(gòu),硼氮鍵相間取代苯環(huán)中的碳碳鍵結(jié)構(gòu)便得到了環(huán)硼氮烷結(jié)構(gòu)(如圖),而O取代部分的N原子便得到了DATB的雜環(huán)結(jié)構(gòu)(如圖2)。命題視角1:原子共平面問題閱讀材料分析,環(huán)硼氮烷分子中所有的原子都在同一平面內(nèi)嗎?提示:環(huán)硼氮烷與苯是等電子體,所以共平面。命題視角2:有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)DATB在羧酸與胺類化合物偶聯(lián)過程中有什么作用?羧酸與胺類化合物偶聯(lián)過程的產(chǎn)物屬于哪類物質(zhì)?其官能團(tuán)是什么?提示:催化作用;酰胺;酰胺基1.“源”來如此(2012全國卷)分子式為C5H12O

7、且可與金屬鈉反應(yīng)放出氫氣的有機(jī)化合物有(不考慮立體異構(gòu))()A.5種B.6種C.7種D.8種【解析】選D。分子式為C5H12O且可與鈉反應(yīng)放出氫氣的是戊醇,因?yàn)檎焱榈囊涣u基取代物有3種,異戊烷的一羥基取代物有4種,新戊烷的一羥基取代物有1種,共8種。2.變換有道(2021山東等級(jí)考改編)立體異構(gòu)包括順反異構(gòu)、對(duì)映異構(gòu)等。有機(jī)物M(2-甲基-2-丁醇)存在如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系,下列說法錯(cuò)誤的是()A.N分子不存在順反異構(gòu)B.L的任一同分異構(gòu)體最多有1個(gè)手性碳原子C.M的同分異構(gòu)體中,能被氧化為酮的醇有4種D.L的同分異構(gòu)體中,含兩種化學(xué)環(huán)境氫的只有1種【解析】選C。M()在濃硫酸作催化劑并加熱的條件下

8、發(fā)生消去反應(yīng)生成或,N與HCl發(fā)生加成反應(yīng)生成L,L能發(fā)生水解反應(yīng)生成M,則L的結(jié)構(gòu)簡式為。A.順反異構(gòu)是指化合物分子中由于具有自由旋轉(zhuǎn)的限制因素,使各個(gè)基團(tuán)在空間的排列方式不同而出現(xiàn)的非對(duì)映異構(gòu)現(xiàn)象,、都不存在順反異構(gòu),故A正確;B.手性碳原子是指與四個(gè)各不相同原子或基團(tuán)相連的碳原子,L的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)及手性碳原子(用*標(biāo)記)為、,任一同分異構(gòu)體中最多含有1個(gè)手性碳原子,故B正確;C.當(dāng)與羥基相連的碳原子上只有1個(gè)氫原子時(shí),醇發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成酮,羥基取代戊烷同分異構(gòu)體中含有2個(gè)氫原子的碳原子上1個(gè)氫原子即滿足條件,滿足條件的結(jié)構(gòu)有、,共3種,故C錯(cuò)誤;D.連接在同一碳原子上的氫原子等效,

9、連接在同一碳原子上的甲基等效,由B項(xiàng)解析可知,L的同分異構(gòu)體中,含有2種化學(xué)環(huán)境的氫原子的結(jié)構(gòu)為,故D正確。點(diǎn)睛:兩道試題均考查了分子式為C5H12O屬于醇類的同分異構(gòu)體。但是兩道題有明顯的不同:第1小題直接根據(jù)性質(zhì)推斷出醇,并判斷同分異構(gòu)體的種數(shù)。第2小題綜合考查醇的性質(zhì)及同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)、順反異構(gòu)、手性碳等問題。1.(2021河北選擇考)番木鱉酸具有一定的抗炎、抗菌活性,結(jié)構(gòu)簡式如圖。下列說法錯(cuò)誤的是()A.1 mol該物質(zhì)與足量飽和NaHCO3溶液反應(yīng),可放出22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2B.一定量的該物質(zhì)分別與足量Na、NaOH反應(yīng),消耗二者物質(zhì)的量之比為61C.1 mol該物質(zhì)最多可

10、與2 mol H2發(fā)生加成反應(yīng)D.該物質(zhì)可被酸性KMnO4溶液氧化【解析】選C。1 mol該分子中含有1 molCOOH,可與NaHCO3溶液反應(yīng)生成1 mol CO2,A正確;1 mol分子中含5 mol羥基和1 mol羧基,一定量的該物質(zhì)分別與足量Na、NaOH反應(yīng),消耗二者物質(zhì)的量之比為61,B正確;1 mol分子中含1 mol碳碳雙鍵,1 mol該物質(zhì)最多可與1 mol H2發(fā)生加成反應(yīng),C錯(cuò)誤;分子中含碳碳雙鍵和羥基,均能被酸性KMnO4溶液氧化,D正確?！炯庸逃?xùn)練】(2021湖南選擇考)己二酸是一種重要的化工原料,科學(xué)家在現(xiàn)有工業(yè)路線基礎(chǔ)上,提出了一條“綠色”合成路線:下列說法正確

11、的是()A.苯與溴水混合,充分振蕩后靜置,下層溶液呈橙紅色B.環(huán)己醇與乙醇互為同系物C.己二酸與NaHCO3溶液反應(yīng)有CO2生成D.環(huán)己烷分子中所有碳原子共平面【解析】選C。苯的密度比水小,苯與溴水混合,充分振蕩后靜置,有機(jī)層在上層,應(yīng)是上層溶液呈橙紅色,故A錯(cuò)誤;環(huán)己醇含有六元碳環(huán),和乙醇結(jié)構(gòu)不相似,分子組成也不相差若干個(gè)CH2原子團(tuán),不互為同系物,故B錯(cuò)誤;己二酸分子中含有羧基,能與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2,故C正確;環(huán)己烷分子中的碳原子均為飽和碳原子,與每個(gè)碳原子直接相連的4個(gè)原子形成四面體結(jié)構(gòu),因此所有碳原子不可能共平面,故D錯(cuò)誤。2.(2020山東等級(jí)考)-氰基丙烯酸異丁酯可用

12、作醫(yī)用膠,其結(jié)構(gòu)簡式如下。下列關(guān)于-氰基丙烯酸異丁酯的說法錯(cuò)誤的是()A.其分子式為 C8H11NO2B.分子中的碳原子有3種雜化方式C.分子中可能共平面的碳原子最多為6個(gè)D.其任一含苯環(huán)的同分異構(gòu)體中至少有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子【解析】選C。結(jié)合該分子的結(jié)構(gòu)簡式可以看出,其分子式為C8H11NO2,故A正確;該分子中含CN(氰基)、(碳碳雙鍵)以及碳碳單鍵,它們采用的雜化類型分別是sp雜化、sp2雜化和sp3雜化共3種雜化方式,故B正確;碳碳雙鍵、碳氧雙鍵中碳原子共平面、CN(氰基)共直線,O原子采用sp3雜化,為V形結(jié)構(gòu),鏈狀的碳碳單鍵中最多有兩個(gè)C原子共平面,則該分子中可能共平面的C原

13、子可表示為,故C錯(cuò)誤;該分子中的不飽和度為4,含苯環(huán)的同分異構(gòu)體中,等效氫原子種類最少的應(yīng)具有對(duì)稱結(jié)構(gòu),其同分異構(gòu)體之一的結(jié)構(gòu)簡式如,該分子的等效氫為4種,故D正確?！炯庸逃?xùn)練】(2021廣東選擇考)天然產(chǎn)物具有抗瘧活性,某研究小組以化合物為原料合成及其衍生物的路線如下(部分反應(yīng)條件省略,Ph表示C6H5):(1)化合物中含氧官能團(tuán)有_(寫名稱)。(2)反應(yīng)的方程式可表示為:+=+Z,化合物Z的分子式為_。(3)化合物能發(fā)生銀鏡反應(yīng),其結(jié)構(gòu)簡式為_。(4)反應(yīng)中屬于還原反應(yīng)的有_,屬于加成反應(yīng)的有_。(5)化合物的芳香族同分異構(gòu)體中,同時(shí)滿足如下條件的有_種,寫出其中任意一種的結(jié)構(gòu)簡式:_。條

14、件:a.能與 NaHCO3反應(yīng);b.最多能與2倍物質(zhì)的量的NaOH反應(yīng);c.能與3倍物質(zhì)的量的Na發(fā)生放出H2的反應(yīng);d.核磁共振氫譜確定分子中有6個(gè)化學(xué)環(huán)境相同的氫原子;e.不含手性碳原子(手性碳原子是指連有4個(gè)不同的原子或原子團(tuán)的飽和碳原子)。(6)根據(jù)上述信息,寫出以苯酚的一種同系物及HOCH2CH2Cl為原料合成的路線_(不需注明反應(yīng)條件)?！窘馕觥?1)根據(jù)有機(jī)物的結(jié)構(gòu),有機(jī)物為對(duì)羥基苯甲醛,其含氧官能團(tuán)為(酚)羥基、醛基;(2)反應(yīng)的方程式可表示為+=+Z,根據(jù)反應(yīng)中、的分子式和質(zhì)量守恒定律可知,反應(yīng)前與反應(yīng)后的原子個(gè)數(shù)相同,則反應(yīng)后Z的分子式為C18H15OP;(3)已知有機(jī)物可

15、以發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明有機(jī)物中含有醛基,又已知有機(jī)物可以發(fā)生反應(yīng)生成,則有機(jī)物一定含有酚羥基,結(jié)合有機(jī)物的分子式可以得出,有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式為;(4)發(fā)生還原反應(yīng)時(shí)物質(zhì)中元素的化合價(jià)降低,在有機(jī)反應(yīng)中一般表現(xiàn)為加氫或者去氧,所以反應(yīng)為還原反應(yīng),其中反應(yīng)為加成反應(yīng);(5)化合物的分子式為C10H12O4,能與NaHCO3反應(yīng)說明含有羧基,能與NaOH反應(yīng)說明含有酚羥基或羧基或酯基,最多能與2倍物質(zhì)的量的NaOH反應(yīng),說明除一個(gè)羧基外還可能含有酚羥基、羧基、酯基其中的一個(gè),能與Na反應(yīng)的官能團(tuán)為醇羥基、酚羥基、羧基,能與3倍物質(zhì)的量的Na發(fā)生放出H2的反應(yīng),說明一定含有醇羥基,綜上該分子一定含有羧基和

16、醇羥基、酚羥基,核磁共振氫譜確定分子中有6個(gè)化學(xué)環(huán)境相同的氫原子,說明含有兩個(gè)甲基取代基,并且高度對(duì)稱,據(jù)此可知共有三個(gè)取代基,分別是酚OH、COOH和,當(dāng)酚OH與COOH處于對(duì)位時(shí),有兩種不同的取代位置;當(dāng)酚OH與COOH處于鄰位時(shí),有四種不同的取代位置;當(dāng)酚OH與COOH處于間位時(shí),有四種不同的取代位置,綜上分析該有機(jī)物的同分異構(gòu)體共有10種。(6)根據(jù)題給已知條件對(duì)甲苯酚與HOCH2CH2Cl反應(yīng)能得到,之后水解反應(yīng)得到,觀察題中反應(yīng)可知得到目標(biāo)產(chǎn)物需要利用反應(yīng),所以合成的路線為 。答案: (1)(酚)羥基、醛基(2)C18H15OP(3)(4) (5)10(合理即可)(6)3.(202

17、0山東等級(jí)考)化合物F是合成吲哚-2-酮類藥物的一種中間體,其合成路線如下:Ar為芳基;X=Cl,Br;Z或Z=COR, CONHR,COOR等?；卮鹣铝袉栴}:(1)實(shí)驗(yàn)室制備A的化學(xué)方程式為_,提高A產(chǎn)率的方法是_;A的某同分異構(gòu)體只有一種化學(xué)環(huán)境的碳原子,其結(jié)構(gòu)簡式為_。(2)CD的反應(yīng)類型為_;E中含氧官能團(tuán)的名稱為_。(3)C的結(jié)構(gòu)簡式為_,F的結(jié)構(gòu)簡式為_。(4)Br2和的反應(yīng)與Br2和苯酚的反應(yīng)類似,以和為原料合成,寫出能獲得更多目標(biāo)產(chǎn)物的較優(yōu)合成路線(其他試劑任選)?！窘馕觥扛鶕?jù)B的結(jié)構(gòu)和已知條件可知R=H、R=C2H5,故A為CH3COOC2H5(乙酸乙酯),有機(jī)物B在堿性條件下水解后再酸化形成有機(jī)物C(),有機(jī)物C與SOCl2作用通過已知條件生成有機(jī)物D(),有機(jī)物D與鄰氯苯胺反應(yīng)生成有機(jī)物E(),有機(jī)物E經(jīng)已知條件發(fā)生成環(huán)反應(yīng)生成有機(jī)物F()。(1)根據(jù)分析,有機(jī)物A為乙酸乙酯,在實(shí)驗(yàn)室中用乙醇和乙酸在濃硫酸的催化下制備,反應(yīng)方程式為CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOC2H5+H2O;該反應(yīng)為可逆反應(yīng),若想提高乙酸乙酯的產(chǎn)率需要及時(shí)將生成物蒸出或增大反應(yīng)物的用量;A的某種同分異構(gòu)體只有1種化學(xué)環(huán)境的C原子,說明該同分異構(gòu)體是一個(gè)對(duì)稱結(jié)構(gòu),含有兩條對(duì)稱軸