有機(jī)化學(xué)，是高中化學(xué)中相對(duì)獨(dú)立的一個(gè)內(nèi)容，在知識(shí)、技巧、解題方法上都與其他知識(shí)板塊有著較大的區(qū)別。但作為高中化學(xué)中的一個(gè)部分，有機(jī)化學(xué)與其他知 識(shí)板塊又有一定的共同點(diǎn)和相同之處。因而同學(xué)們不應(yīng)該把學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的過程視為完全與其它內(nèi)容孤立的，一定要注意知識(shí)的聯(lián)系和遷移。本資料將會(huì)從有機(jī)化學(xué) 板塊的特點(diǎn)出發(fā)，介紹有機(jī)推斷題的基本解答方法和與無機(jī)推斷題的聯(lián)系。

（一）.?掌控官能團(tuán)

機(jī)化學(xué)便是官能團(tuán)化學(xué)。將高中課本上出現(xiàn)的官能團(tuán)的基本性質(zhì)和所能發(fā)生的反應(yīng)掌握，有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)也就過關(guān)了。下面我們簡單地回顧一下高中有機(jī)化學(xué)里的重要的官能團(tuán)的基本知識(shí)。

1.?碳碳雙鍵

(1)結(jié)構(gòu)簡式：

(2)結(jié)構(gòu)特征：兩個(gè)碳原子間形成雙鍵，兩個(gè)碳原子和與之相連的四個(gè)原子同在一個(gè)平面上，取代基與兩個(gè)碳原子間形成的鍵角近似等于120°。

(3)主要性質(zhì)——不飽和性：碳碳雙鍵是最主要的不飽和鍵，其發(fā)生的最主要的反應(yīng)便是加成反應(yīng)。加成的實(shí)質(zhì)是碳碳雙鍵中較弱的鍵受到某種試劑的進(jìn)攻而發(fā)生 斷裂，不飽和鍵轉(zhuǎn)化為飽和鍵。最常見的能與碳碳雙鍵加成的試劑有H2、鹵素單質(zhì)（Cl2、Br2）、鹵化氫、H2O、次鹵酸等。應(yīng)注意的是，Br2與碳碳 雙鍵加成時(shí)應(yīng)使用液溴，可將溴溶于CCl4中制成Br2的CCl4溶液。

碳碳雙鍵的不飽和性運(yùn)用到高分子化合物中便是碳碳雙鍵的加聚反應(yīng)，烯烴的加聚反應(yīng)實(shí)際上也是加成反應(yīng)，得到的產(chǎn)物是飽和的碳鏈。

碳碳雙鍵的另一特性是活化α-氫原子，如光照條件下，丙烯的α-氫原子會(huì)被Cl原子取代，反應(yīng)方程式

(4)在高中有機(jī)合成中的應(yīng)用：①利用碳碳雙鍵與鹵素加成的特性，通過加成—取代的方法同時(shí)獲得兩個(gè)位置相鄰的羥基（－OH）；

②同樣利用碳碳雙鍵與鹵素加成的特性，通過加成—消去的方法脫去兩分子HX，得到碳碳三鍵；

③利用碳碳雙鍵加聚的特性，制取高分子化合物。

2. 碳碳三鍵

(1)結(jié)構(gòu)簡式：

(2)結(jié)構(gòu)特征：直線形，兩個(gè)碳原子和與之相連的兩個(gè)原子同在一條直線上，鍵角180°.

(3)主要性質(zhì)——不飽和性：在高中階段碳碳三鍵和碳碳雙鍵的基本性質(zhì)并無太大區(qū)別，但碳碳三鍵與H2O加成時(shí)，生成的烯醇不穩(wěn)定，會(huì)重排成醛。

另外要注意的一點(diǎn)是，兩分子乙炔加成得到乙烯基乙炔（CH2＝CH－C≡CH），三分子乙炔加成得到苯。

(4)在高中有機(jī)合成中的應(yīng)用：利用三鍵部分加成得到雙鍵的特性，制取碳鏈上有雙鍵的特殊產(chǎn)物。如乙炔與HCN加成，可直接得到乙烯腈，經(jīng)加聚反應(yīng)便可得到腈綸。

3.?鹵原子

(1)結(jié)構(gòu)式：－X（X=F、Cl、Br、I）

(2)主要性質(zhì)：①取代反應(yīng)。鹵原子可以被－OH、－NH2、－CN、碳負(fù)離子等取代，類似OH-這樣的試劑成為親核試劑，鹵原子的取代稱為親核取代反 應(yīng)。高中課本所接觸到的主要是OH-取代鹵原子的反應(yīng)，鹵代烴在NaOH水溶液中加熱即生成醇。但要注意若一個(gè)碳原子上接有多個(gè)鹵原子，取代時(shí)會(huì)同時(shí)脫去 H2O分子。

②消去反應(yīng)。鹵代烴在NaOH的醇溶液中加熱會(huì)脫去一分子HX生成不飽和烴。鹵代烴的消去反應(yīng)同樣是β-消除反應(yīng)，需要存在β-H原子。

(3)在高中有機(jī)合成中的應(yīng)用：鹵原子是有機(jī)合成中相當(dāng)重要的中間產(chǎn)物，利用鹵原子的取代反應(yīng)可以完成非常多的合成步驟。高中階段常見的鹵原子的應(yīng)用有

①通過取代反應(yīng)得到醇類，這是鹵原子最基本的用途，由醇類可進(jìn)一步制取醛、酸、酯。

②進(jìn)行一些特殊的步驟，如利用消去—加成—取代步驟制取鄰位二元醇，利用消去—加成—消去步驟得到碳碳三鍵。

③通過HCN取代并水解的步驟引入羧基，同時(shí)增加一個(gè)碳原子，這一反應(yīng)常會(huì)以信息的形式給出。

4.?醇羥基

(1)結(jié)構(gòu)簡式：R－OH

(2)結(jié)構(gòu)特征：角形，與氧原子相連的原子與羥基上的氫原子不在一條直線上。羥基中的氧原子有兩對(duì)孤對(duì)電子，易與H2O分子的H原子形成氫鍵，因此低級(jí)的醇能與水以任意比例互溶。

(3)主要性質(zhì)：①醇羥基中的O－H鍵并不容易斷裂，因而醇類的酸性一般弱于水，制取醇類相對(duì)應(yīng)的鹽只能用Na、K等活潑金屬。而相反的是，制得的醇鈉（如C2H5ONa）是相當(dāng)強(qiáng)的堿（堿性強(qiáng)過NaOH）。

②醇羥基能被O2（CuO）、KMnO4、K2CrO7等氧化劑氧化，氧化的實(shí)質(zhì)實(shí)際上就是醇脫去了羥基和α-碳原子上的兩個(gè)H原子，生成一分子 H2O。當(dāng)羥基所接的碳原子上有2個(gè)以上的H時(shí)，羥基被氧化為醛基；當(dāng)羥基所接的碳原子上只有1個(gè)H時(shí)，羥基被氧化為羰（酮）基；當(dāng)羥基所接的碳原子上沒 有H時(shí)，羥基無法被氧化。

p需要特別注意的是，由于羥基的氧原子有很強(qiáng)的吸電子特性，因而一個(gè)碳原子上一般不能同時(shí)連接兩個(gè)羥基，否則會(huì)脫水生成相應(yīng)的醛、酮、酸；且一般情況下羥基也不能連接到碳碳雙鍵的碳原子上，因?yàn)檫@種烯醇式的結(jié)構(gòu)一般是不穩(wěn)定的。

③醇羥基的另一重要特性是消去反應(yīng)，一般使用濃硫酸作催化劑，使醇類脫去羥基生成含雙鍵的有機(jī)物。應(yīng)注意的是醇發(fā)生消去反應(yīng)時(shí)的溫度控制，溫度較低時(shí)會(huì) 生成副產(chǎn)物醚類，溫度達(dá)到一定范圍時(shí)才會(huì)發(fā)生消去反應(yīng)。消去反應(yīng)的本質(zhì)是羥基與β位上的一個(gè)H原子共同脫去生成H2O的反應(yīng)，因而能發(fā)生消去反應(yīng)的醇類必 須要有β-H原子。

醇能與酸發(fā)生酯化反應(yīng)，后文將會(huì)詳細(xì)介紹。

(4)在高中有機(jī)合成中的應(yīng)用：①醇類本身就是有機(jī)合成中最常見的目標(biāo)產(chǎn)物之一。制得醇（也就是引入羥基）的方法非常多，而我們接觸得較多的主要方法是由醛基轉(zhuǎn)化，通過酯類水解和烯烴的水合。

②通過醇和鹵代烴的相互轉(zhuǎn)化，由醇制取鹵代烴（鹵化），常用的鹵化劑有HCl（HBr）、PCl3（PBr3）、SOCl2等（用后兩種產(chǎn)率更高）。

③通過醇的氧化制醛，進(jìn)而制得羧酸，醇和羧酸再反應(yīng)生成酯。這是高中有機(jī)化學(xué)中考“爛”的套路。

④通過醇與金屬Na的反應(yīng)制取醇鈉。醇鈉是一類強(qiáng)堿，在有機(jī)合成中有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。

5.?酚羥基

(1)結(jié)構(gòu)簡式：

(2)主要性質(zhì)：酚羥基有很弱的酸性，能與NaOH溶液反應(yīng)而不能與NaHCO3溶液反應(yīng)，將CO2氣體通入苯酚鈉溶液中，析出苯酚的結(jié)晶，CO2之轉(zhuǎn)化為HCO3-離子。

酚羥基的活性較大，一般酚類物質(zhì)都易被氧化，苯酚置于空氣中因表面被O2氧化而顯粉紅色。而其它的氧化劑，如KMnO4酸性溶液、硝酸、硫酸等都能氧化酚羥基。

酚羥基能活化苯環(huán)的鄰、對(duì)位，因而酚類與濃溴水反應(yīng)生成能溴代物沉淀，如苯酚加入濃溴水中得到三溴苯酚沉淀，但苯酚加入液溴（Br2的CCl4溶液）時(shí)沉淀會(huì)溶于Br2中觀察不到現(xiàn)象。其它的取代基如硝基、磺酸基同樣也會(huì)取代酚羥基的鄰、對(duì)位。

酚羥基能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，生成紫色的配位化合物。

(3)在高中有機(jī)合成中的應(yīng)用：酚羥基是一個(gè)活化苯環(huán)的基團(tuán)，其鄰位和對(duì)位都可以引入其它基團(tuán)。在推斷題中，可能會(huì)將制取酚醛樹脂時(shí)所用的苯酚和甲醛反應(yīng)的原理作為考點(diǎn)。

6.?醛基與酮基

(1)結(jié)構(gòu)簡式：－CHO? ? ?

(2)結(jié)構(gòu)特征：C原子與O原子間形成碳氧雙鍵，碳氧雙鍵所連接的兩個(gè)原子與雙鍵兩端的C原子和O原子同在一個(gè)平面上。碳氧雙鍵的氧原子帶有兩對(duì)孤對(duì)電子，同樣能形成氫鍵。

(3)主要性質(zhì)：“中間價(jià)態(tài)”，醛基有類似無機(jī)化學(xué)中SO2、Fe2+這樣的“中間價(jià)態(tài)物質(zhì)，既能發(fā)生氧化反應(yīng)，又能發(fā)生還原反應(yīng)。醛基催化加氫即可得到 －CH2OH基團(tuán)，醛基被氧化便可得到羧基。高中階段提到了三種氧化醛基的方法——O2催化氧化、新制Cu(OH)2氧化、銀氨溶液氧化，對(duì)后兩種尤其應(yīng) 該重點(diǎn)掌握。

醛基也可以發(fā)生加成反應(yīng)，但醛基不能像碳碳雙鍵與X2、H2O、HX這樣的試劑加成（這種加成稱為“親電加成”），醛基的加成稱為“親核加成”（試劑首先 進(jìn)攻的不是碳氧雙鍵，而是醛基中的碳原子，故稱“親核”）。醛基的加成反應(yīng)在高中課本中不作要求，作為信息出現(xiàn)時(shí)一般只涉及到醛與HCN的加成，這一加成 反應(yīng)同樣可以引進(jìn)C原子增長碳鏈；另一個(gè)常見的信息反應(yīng)是著名的羥醛縮合反應(yīng)，這一反應(yīng)會(huì)在后面討論。

羰基與兩個(gè)碳原子相連時(shí)便稱為酮基，酮與醛在性質(zhì)上的最大區(qū)別在于酮基一般不能被新制Cu(OH)2、銀氨溶液等弱氧化劑氧化。酮類的化學(xué)性質(zhì)在高中要求不高，此處不再討論。

(4)在高中有機(jī)合成中的應(yīng)用：醛和酮在有機(jī)合成中的應(yīng)用極其廣泛，利用羰基的親核加成性質(zhì)和醛與酮中α-H原子的活性，結(jié)合復(fù)雜的試劑和有機(jī)反應(yīng)，可以 合成出很多結(jié)構(gòu)復(fù)雜的物質(zhì)。但高中階段對(duì)醛類的認(rèn)識(shí)非常淺顯，課本上只介紹了醛基的氧化，一般題目中醛基的作用也只是轉(zhuǎn)化為羧基或還原為羥基。但在信息題 中，醛類的應(yīng)用的變化便非常多了，此處也不再對(duì)此展開。

7.?羧基

(1)結(jié)構(gòu)簡式：－COOH

(2)結(jié)構(gòu)特征：羧基中含有羰基和羥基，羧基連接的原子與官能團(tuán)上的碳原子和兩個(gè)氧原子共面，氫原子在平面外。羧基中兩個(gè)氧原子上都有孤對(duì)電子，都能吸引氫原子形成氫鍵，在純凈的羧酸中，兩分子的羧酸的羧基間還可以通過氫鍵結(jié)合。

(3)主要性質(zhì)：①酸性。由于羧基上的氫原子較容易電離，因而羧酸是最典型的有機(jī)酸。羧酸的酸性一般都強(qiáng)于碳酸，因而只有羧酸能與Na2CO3或NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2氣體或溶解CaCO3固體。而將CO2氣體通入羧酸的鈉鹽溶液中并不會(huì)生成該種羧酸。

②酯化反應(yīng)。在高中有機(jī)化學(xué)推斷題中，“十題九酯”的說法絕對(duì)不假。酸的酯化反應(yīng)及酯的水解反應(yīng)可以說是有 機(jī)化學(xué)題目中考得最“爛”的內(nèi)容。酯化反應(yīng)的實(shí)際機(jī)理比較復(fù)雜，而從反應(yīng)的結(jié)果上來看，羧酸提供了羥基而醇提供了氫，剩下部分便脫去形成一分子H2O。因 而酯化反應(yīng)屬于一種取代反應(yīng)，相當(dāng)于羧基上的羥基被醇脫去羥基上的氫原子后的基團(tuán)取代。

(4)在高中有機(jī)合成中的應(yīng)用：①利用羧酸的酸性制取相應(yīng)的鹽類，增加有機(jī)物在水中的溶解度和有機(jī)物的穩(wěn)定性。

②合成酯類。羧酸與醇，或自身具有羧基和羥基兩種官能團(tuán)的有機(jī)物（羥基酸）在濃硫酸中加熱便可合成酯。高中階段中通過酯化反應(yīng)能夠得到三種類型的酯類：a.由羧基和羥基結(jié)合成的普通的酯，其中酸和醇都可能不止1分子，如乙酸乙酯、甘油三酯、已二酸二乙酯等。

b.形成環(huán)酯，有三種情況，第一種是羥基酸中分子內(nèi)的羧基和羥基結(jié)合，由一分子有機(jī)物形成環(huán)酯，又稱內(nèi)酯；第二種是兩分子的羥基酸通過酯化反應(yīng)聚合成環(huán)酯，產(chǎn)物中相同基團(tuán)處在對(duì)位位置上，最典型的例子便是乳酸（CH3CH(OH)COOH）分子所形成的二聚乳酸（如下左圖）；第三種是二元酸與二元醇通過酯化反應(yīng)聚合成環(huán)酯，產(chǎn)物中有對(duì)稱面，如乙二酸與乙二醇的聚合物（如下右圖）

c.形成高聚酯。小分子的二元酸和二元醇可通過酯化反應(yīng)形成長鏈，聚合成高分子化合物。這種反應(yīng)是縮聚反應(yīng)，有多少分子的羧酸和醇聚合，就有多少分子的H2O生成。

③合成其它的羧酸衍生物。酯類與酰胺、酰鹵、酸酐都屬于羧酸衍生物，我們學(xué)過的氨基酸脫水縮合形成的多肽便是聚酰胺類物質(zhì)。這一內(nèi)容課本上未提及，此處不再討論。

④利用羧酸的脫羧反應(yīng)引入其它官能團(tuán)。這是有機(jī)合成中相當(dāng)常用的一種思想，高中課本中沒有具體提及脫羧反應(yīng)，但這一反應(yīng)可能會(huì)作為信息給出。我們剛開始學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)時(shí)便接觸到的實(shí)驗(yàn)室制甲烷的反應(yīng)CH3COONa+NaOH==CH4↑+Na2CO3其實(shí)就是一個(gè)脫羧反應(yīng)。

8.?酯基

(1)結(jié)構(gòu)簡式：－COO－?

(2) 主要性質(zhì)：酯類（包括油脂）最顯著的特性便是水解性。酯水解有兩種方式，而產(chǎn)物經(jīng)酸化處理后得到的都是酸和醇。酯的酸性水解實(shí)際上利用了酯化反應(yīng)的可逆 性，H+的催化作用對(duì)于正反應(yīng)和逆反應(yīng)都是等效的，但酯水解時(shí)一定不能用濃硫酸，否則作反應(yīng)物的H2O會(huì)被硫酸吸收，影響反應(yīng)的進(jìn)行；酯的堿性水解同樣利 用了化學(xué)平衡的原理，在堿性條件下，反應(yīng)生成的酸與堿中和，生成的鹽類與液體反應(yīng)物分離，進(jìn)入水中，促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，這一反應(yīng)便是皂化反應(yīng)。

酯類中有一類非常特殊的物質(zhì)——甲酸酯。它們的官能團(tuán)可以寫成－O－CHO的形式，因而這類的酯兼有了酯與醛的特性，既能水解，又能發(fā)生銀鏡反應(yīng)等醛基的特征反應(yīng)。

(3)在高中有機(jī)合成中的應(yīng)用：①通過水解反應(yīng)得到羧酸和醇。酯類在自然界中隨處可見，動(dòng)植物機(jī)體內(nèi)都存在油脂，通過水解反應(yīng)可以得到甘油和相應(yīng)的脂肪酸。

②保護(hù)羥基、氨基等活性基團(tuán)。酯類的化學(xué)性質(zhì)一般較為穩(wěn)定，不易被氧化，因而常常用來保護(hù)羥基、氨基的基團(tuán)。

9.?硝基和氨基

(1)結(jié)構(gòu)簡式：－NO2 －NH2

(2)主要性質(zhì)：高中課本上出現(xiàn)了這兩個(gè)含氮的官能團(tuán)，但課本本身對(duì)有機(jī)含氮化合物的要求較低，此處簡單介紹一下二者的基本性質(zhì)。

硝基和氨基分別上氮的最高和最低價(jià)態(tài)的官能團(tuán)。硝基實(shí)際上是硝酸分子（HNO3）去掉羥基后所得，最常見于苯的硝化反應(yīng)。硝基在Fe與HCl的作用下能發(fā)生還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氨基。

氨基中的氮原子的孤對(duì)電子易吸引質(zhì)子，使得氨基成為最基本的堿性基團(tuán)。氨NH3分子的H被烴基取代后得到的物質(zhì)成為胺，胺的堿性一般比NH3強(qiáng)，但氨基接到苯環(huán)上后，其堿性會(huì)大大減弱。

氨基和羥基有一定的相似性。氨基也能與羧基結(jié)合（同樣為羧基脫羥基、氨基脫氫的形式），得到酰胺類物質(zhì)。兩個(gè)氨基酸分子結(jié)合后得到的物質(zhì)便是肽。無論是自然界中的蛋白質(zhì)，還是人工合成的尼龍纖維，它們的化學(xué)本質(zhì)實(shí)際上都是聚酰胺物質(zhì)。

(3)在高中有機(jī)合成中的應(yīng)用：硝基在與苯環(huán)有關(guān)的合成中經(jīng)常要“占位置”，先在苯環(huán)上引入硝基，在硝基的對(duì)位引入所需基團(tuán)后，將硝基還原，然和用重氮化反應(yīng)去除氨基即可。

氨的衍生物都有堿性，都能與鹽酸成鹽。將胺類制成鹽酸鹽，同樣能增加有機(jī)物在水中的溶解度和有機(jī)物的穩(wěn)定性。