醇(酚)、醛、羧酸、酯及相互關(guān)系

1、醇(酚醛.竣酸.酯及相互關(guān)系本專題是中學(xué)有機(jī)化學(xué)的核心內(nèi)容，是歷年高考的重點(diǎn)內(nèi)容，重現(xiàn)率100%。其命題趨勢(shì)是：(1)結(jié)合相關(guān)事件，考查主要官能團(tuán)的性質(zhì)；(2)將分子式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式與同分異構(gòu)體的推導(dǎo)、書(shū)寫(xiě)糅合在一起；(3)創(chuàng)設(shè)情境，引入信息，依據(jù)官能團(tuán)的性質(zhì)及相互關(guān)系組成綜合性的試題。復(fù)習(xí)時(shí)要抓住“一官一代一衍變”，即官能團(tuán)對(duì)各類炷的衍生物的性質(zhì)起決定作用，各類坯的衍生物的重要代表物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，各類炷的衍生物之間的衍變關(guān)系。在理解相關(guān)概念的基礎(chǔ)上聯(lián)點(diǎn)成線，聯(lián)線成網(wǎng)，形成知識(shí)的立體架構(gòu)，通過(guò)典型題目的分析解答，歸納得出不同題型的解題思路。、一個(gè)知識(shí)網(wǎng)ch2=CH2BrCH2OHHC三CHCch3

2、ch2=CH2BrCH2OHHC三CHCCH2=CHC1_&H2fH士0/0Cl二、兩種活性氫OH分子結(jié)構(gòu)中氫原子活性的比較：耗基氫鄰對(duì)位上的氫間位上的氫甕基氫活性的比較：竣基氫酚疑基氫水分了中的氫醇疑基氫三、三種基團(tuán)連接方式連接方式舉例OH與苯環(huán)直接相連的是酚OH0ch3OH不與苯環(huán)直接相連的是醇C2H5OHCirCHQHOIIc-邊與H原子相連的是醛00111c冷CH3CH兩邊都不與H原子相連的是酮OIIch3cch3OIICO氧原子與H原子相連的是竣酸0IICH3COHH01c0H氧原子不與H原子相連是酯OOIIIIHCOCH3CH3COC2H5四、四種官能團(tuán)的引入、消除和檢驗(yàn)引入消除檢

3、驗(yàn)OH烯桂與水加成鹵代桂堿性水解醛基與吐加成醛基被氧化酯的水解醇發(fā)生消去反應(yīng)被02氧化與竣酸的酯化醇分子間的取代醇耗基：與Na產(chǎn)生吐，但不與NaHCOs產(chǎn)生氣體酚疑基：FeCh溶液,濃溟水CHO醇的催化氧化烘桂與水的加成與甩加成被氧化銀鏡反應(yīng)或與新制Cu(OH)2反應(yīng)COOH一CHO的氧化酯、油脂的水解與醇的酯化與NaHCO3反應(yīng)生成CO20IIco酯化反應(yīng)水解反應(yīng)五、五種有機(jī)物的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)類別通式官能團(tuán)代表物結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要化學(xué)性質(zhì)醇R0HOHHH11HCC0H11HH甕基直接與鏈婭基相連，oH鍵與cO鍵均有極性與活潑金屈反應(yīng)產(chǎn)生母（斷）消去反應(yīng)（斷）催化氧化成醛（斷）酯化反應(yīng)（斷）酚

4、OHOHOh-0H直接與苯環(huán)相連弱酸性與濃澳水發(fā)生取代反應(yīng)遇FeCh呈紫色與魚(yú)加成醛0IIRCHCHO0IICH3CHOP有極性和不飽和性與H加成生成醇被氧化劑（如02、Ag（NH3）；、Cii（0H）2等）氧化為酸敖酸OIIRCOH0II-cOH01CH3COH受c=o鍵影響，0-H鍵能電離出IT具有酸的通性酯化反應(yīng)酯OIIRCORr0IIc0OIIch3c0C2H5分子中RCO和0R,之間的鍵易斷裂水解反應(yīng)六、六個(gè)有機(jī)計(jì)算的重要數(shù)據(jù)與良加成時(shí)所消耗H2物質(zhì)的量：lmolC=C需lmolHlmolC三C一需2molH2,lmolCHO需lmolH2,lmol苯環(huán)需3molH2olmolCHO

5、完全反應(yīng)時(shí)需2molAg（NH3）2OH或2mol新制的Cu（OH）2,生成2molAg、lmolC112O2molOH或2molCOOH與活潑金屬反應(yīng)放出ImolH?。4lmolCOOH與NaHCO3溶液反應(yīng)放出lmolCO2。lmol一元醇與足量乙酸反應(yīng)生成lmol酯時(shí)，其相對(duì)分子質(zhì)量將增加42；lmol二元醇與足量乙酸反應(yīng)生成酯時(shí)，其相対分子質(zhì)量將增加84olmol某酯A發(fā)生水解反應(yīng)生成B和乙酸時(shí)，若A與B的相対分子質(zhì)量相差42,則生成lmol乙酸;若A與B的相對(duì)分子質(zhì)量相差84時(shí),則生成2mol乙酸。七.七種有機(jī)反應(yīng)類型反應(yīng)類型概念實(shí)例取代反應(yīng)鹵代反應(yīng)有機(jī)物中的某些原子（或原子團(tuán)）被鹵

6、素原子替代的反應(yīng)烷炷的鹵代苯及其同系物的鹵代苯酚與濃漠水酯化反應(yīng)竣酸與醇作用生成酯和水的反應(yīng)酸（含無(wú)機(jī)含氧酸）與醇葡萄糖與乙酸水解反應(yīng)有機(jī)物與水反應(yīng)，分解成兩種或多種物質(zhì)酯的水解鹵代炷的水解二糖、多糖的水解蛋白質(zhì)的水解其他反應(yīng)苯的硝化醇分子間脫水成醯加成反應(yīng)有機(jī)物中不飽和碳原子跟其他原子（或原子團(tuán)）直接結(jié)合生成新物質(zhì)的反應(yīng)烯炷、烘桂與H?加成苯及苯的同系物與H?加成醛或酮與Hz加成油脂的氫化消去反應(yīng)有機(jī)物從個(gè)分了中脫去個(gè)小分子（如H2O、HX）生成不飽和化合物的反應(yīng)醇分子內(nèi)脫水生成烯怪鹵代炷消去加聚反應(yīng)不飽和桂及其衍生物的單體通過(guò)加成反應(yīng)生成高分子化合物乙烯、氯乙烯、苯乙烯的加聚等縮聚反應(yīng)單體

7、間相互反應(yīng)生成高分子，同時(shí)還生成小分子（如H2O.HX等）的反應(yīng)多元醇與多元竣酸反應(yīng)生成聚酯氨基酸反應(yīng)生成多肽氧化反應(yīng)有機(jī)物分子中加氧或去氫的反應(yīng)與02反應(yīng)使KMnO4酸性溶液褪色的反應(yīng)RCHO發(fā)生銀鏡反應(yīng)或與新制Ci】（OH）2懸濁液的反應(yīng)還原反應(yīng)有機(jī)物分子中加氫或去氧的反應(yīng)烯、烘及其衍生物加氫醛催化加氫生成醇油脂的碩化八.八個(gè)規(guī)律有機(jī)物溶解性規(guī)律：桂、鹵代炷、酯均不溶于水；低級(jí)（即含碳原子數(shù)較少的）醇、醛、竣酸等易溶于水，但隨著碳原子數(shù)的增多，逐漸變得微溶或難溶。如己醇、苯甲酸微溶于水，高級(jí)脂肪酸不溶于水等。醇的氧化規(guī)律：與一OH相連的C上有H原子才能被氧化，否則不能被氧化。如RCH2OH

8、（化、RCHO（化、RCOOH或RCHOH血化OrrIlrRCRf,而RiCOH不能被氧化。由此可推斷一OH的位置。IR3醇（鹵代坯）的消去規(guī)律：與一OH（X）相連的C的鄰位C上有H原了才能發(fā)生消去反應(yīng)，否則就不能發(fā)生消去反應(yīng)。如RCH?CH2OH9rCH=CH2,R2而R1-C-CH2OH不能發(fā)生消去反應(yīng)，但能發(fā)生氧化反應(yīng)。IR3TOC o 1-5 h zOOC與H?加成規(guī)律：若一C上連接H原了,就可與H?發(fā)生加成反應(yīng)，OOO若一C上連接O原子，就不與H2發(fā)生加成反應(yīng)，如一COH和一CO均不能與H?發(fā)生加成反應(yīng)。酯化反應(yīng)與酯水解規(guī)律：酯化反應(yīng)時(shí)，竣基失一OH,醇疑基失H結(jié)合生成OOh2o,從

9、而生成一co,正因?yàn)槿绱?，酯水解時(shí)，一co斷裂cO單鍵。成環(huán)規(guī)律：每種有機(jī)物分子中必須含有一COOH,OH,NH2中的任意兩個(gè)官能團(tuán)，發(fā)生酯化反應(yīng)時(shí)才能生成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。如：COOHCOOHHTrrCOOCH2+2H，OHOCH如：COOHCOOHHTrrCOOCH2+2H，OHOCH。CHCOOHoII濃H：SO4CH2CoAHOCH2十IHOOCocCH：+2H27.苯酚酸性強(qiáng)弱規(guī)律：苯酚溶液呈弱酸性，囁性介于碳酸的第一步和第二OH步之間，故與ONa溶液反應(yīng)時(shí)，無(wú)論CO2是否過(guò)量，都只生成NaHCOso如:+co2+h2oC）rH+NaHCO3，這個(gè)特點(diǎn)與co2和其他物質(zhì)反應(yīng)時(shí)可生成Na2CO

10、3、NaHCOs兩種物質(zhì)有所不同。8.同分異構(gòu)體書(shū)寫(xiě)規(guī)律：書(shū)寫(xiě)同分異構(gòu)體時(shí)，要在把握對(duì)稱性的基礎(chǔ)上，尋找線索和突破口，使用有序思維書(shū)寫(xiě)，千萬(wàn)不要拿到題日就瞎拼亂湊，以免少寫(xiě)或多寫(xiě)。同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)規(guī)律為“判類別、定碳鏈、移官位、氫飽和”。（1）判類別：根據(jù)有機(jī)物分了式判斷其可能的類別異構(gòu)。（2）定碳鏈：確定各類別異構(gòu)中的可能的碳鏈異構(gòu)，碳鏈應(yīng)由長(zhǎng)到短。（3）移官位：支鏈由整到散，位置由心到邊（不到端），排列由鄰到間。（4）氫飽和：碳原了剩余的價(jià)鍵用氫原了去飽和，最后即得到所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)。在高考中對(duì)同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)的考查往往是有條件限制的同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)，所以在書(shū)寫(xiě)時(shí)一定要審清題意要求，綜

11、合上述提到的同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)順序，有序書(shū)寫(xiě)。例如：書(shū)寫(xiě)分了式為CnH2nO2的屬于竣酸和酯的同分異構(gòu)體時(shí)可按碳鏈異構(gòu)一TOC o 1-5 h zoO官能團(tuán)位置異構(gòu)來(lái)實(shí)行，即一PO的位置異構(gòu)。此法關(guān)鍵是先確定一P的位置,oO HYPERLINK l bookmark2 o Current Document IIII然后在一c左右兩邊分別接一次O,就得出有兩種異構(gòu)，再確定一C有幾種位置就可確定。九、典例剖析例1：（2009上海9）迷迭香酸是從蜂花屬植物中提取得到的酸性物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)如右圖。下列敘述準(zhǔn)確的是（）迷迭香酸屬于芳香桂Imol迷迭香酸最多能和9mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng)迷迭香酸能夠發(fā)生水解反應(yīng)、

12、取代反應(yīng)和酯化反應(yīng)Imol迷迭香酸最多能和含5molNaOH的水溶液完全反應(yīng)解析A項(xiàng)，該物質(zhì)分子中含氧元素，不屬于怪類。B項(xiàng)，該物質(zhì)1個(gè)分子中有2個(gè)苯環(huán)和1個(gè)碳碳雙鍵，故Imol迷迭香酸最多和7mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng)。C項(xiàng)，分子中有酯基，可發(fā)生水解反應(yīng)；有竣基可發(fā)生酯化反應(yīng)；有酚疑基，其鄰、對(duì)位上的氫原子可發(fā)生取代反應(yīng)，C項(xiàng)準(zhǔn)確。D項(xiàng)，分子中有4mol酚疑基和lmol竣基，共消耗5molNaOH；還有l(wèi)mol酯基水解后生成的竣基又消耗1molNaOH,故lmol該物質(zhì)最多消耗6molNaOH。答案C例2：（2009海南，18-3）分子式為C5H10O2的酯共有（不考慮立體異構(gòu)）（）A.7種B.

13、8種C.9種D.10種解析屬于酯即含有“一一O”結(jié)構(gòu)，若為HCOOC4H9,有4種；若為CH3COOC3H7,有2種；若為CH3CH2COOC2H5,有1種；若為C3H7COOCH3,有2種，共9種。答案C例3：（2009全國(guó)卷I30）化合物H是一種香料，存有于金橘中，可用如下路線合成：HZ濃H2SO4dHZ濃H2SO4d己知：r-ch=ch2己知：r-ch=ch2胃品孑RCHgOH（E占為乙硼烷）回答下列問(wèn)題:（1）11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的燒A在氧氣屮充分燃燒能夠產(chǎn)生88gCO2和45gH20oA的分子式是;（2）B和C均為一氯代燒，它們的名稱（系統(tǒng)命名）分別為（3）在催化劑存有下ImolF

14、與2molH?反應(yīng)，生成3苯基一1丙醇。F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是OTOC o 1-5 h z反應(yīng)的反應(yīng)類型是:反應(yīng)的化學(xué)方程式為；寫(xiě)出所有與G具有相同官能團(tuán)的G的芳香類同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：O解析本題考查的是有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，意在考查考生熟練掌握有機(jī)物的性質(zhì)以及相互轉(zhuǎn)化。(1)88gCO2為211101,45gHzO為2.5mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LA即為0.5mol,所以燒A中含碳原子為4,H原子數(shù)為10,則化學(xué)式為C4H10o(2)GH10存有正丁烷和異丁烷兩種同分異構(gòu)體，但從框圖上看，A與Cl?發(fā)生一氯取代時(shí)有兩種產(chǎn)物，且在NaOH醇溶液作用下的產(chǎn)物只有一種，則只能是異丁烷。取代后的產(chǎn)物為2甲

15、基1氯丙烷和2-甲基-2-氯丙烷。(3)F能夠與Cu(OH)2反應(yīng)，故應(yīng)為醛基，與坯之間為1：2加成，則應(yīng)含有碳碳雙鍵。從生成的產(chǎn)物3-苯基-1-丙醇分析，F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)zo(4)反應(yīng)為鹵代燒在醇溶液中的消去反應(yīng)。(5)F被新制的Ci】(OH)2氧化成竣酸，D-E的反應(yīng)與信息反應(yīng)類似，則類比可得出E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為ch3-ch-ch2-oh與G在濃硫酸作用下能夠發(fā)生酯化反應(yīng)。(5)G中含有官能團(tuán)為碳碳雙鍵和竣基，能夠?qū)⒐倌軋F(tuán)作相對(duì)應(yīng)的位置變換而得出其芳香類的同分異構(gòu)體。答案(1)C4H10o(6)ch=ch-cooch2chch3+h20OOH2甲基1氯丙烷、2甲基2(6)ch=ch-cooch

16、2chch3+h20OOH例4：（2009山東33）下圖中X是一種具有水果香味的合成香料，A是有直鏈的有機(jī)物，E與FeCh溶液作用顯紫色。2H0,NiAB2H0,NiAB費(fèi)氨溶液O2,Cu廠（）2,催化劑門(mén)CgD疋硫酸3H2,Nie（c6h60）-f-讐如評(píng)宀）1（CH）h（c4h6o2）請(qǐng)根據(jù)上述信息回答:（1）H中含氧官能團(tuán)的名稱是oB-I的反應(yīng)類型為o（2）只用一種試劑鑒別D、E、H,該試劑是_o（3）H與J互為同分異構(gòu)體，J在酸性條件下水解有乙酸生成，J的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)o（4）D和F反應(yīng)生成X的化學(xué)方程式為。解析本題考查有機(jī)合成與推斷，意在考查燒的衍生物的轉(zhuǎn)化關(guān)系，聯(lián)系所學(xué)知識(shí)遷移、轉(zhuǎn)換、重組，使得問(wèn)題得到解決，這對(duì)思維的敏捷性、嚴(yán)密性、整體性及創(chuàng)造性等是極大的挑戰(zhàn)。因E與FeCb溶液作用顯紫色，故E分子結(jié)構(gòu)中含有酚疑基，因?yàn)镋的分子式為CoHoO,故E為苯酚；F為環(huán)己醇；又A為直鏈有機(jī)物，故根據(jù)題中的AtGtH得出，A為CH2=CHCH?CHO,H為CH2=CHCH2COOH；B為CH3CH2CH2CH2OH,C為CH3CH2CH2CHO：D為CH3CH2C