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文檔簡介
專題16有機化學(xué)基礎(chǔ)
密考綱解讀
1.有機化合物的組成與結(jié)構(gòu)
(1)能根據(jù)有機化合物的元素含量、相對分子質(zhì)量確定有機化合物的分子式。
(2)了解常見有機化合物的結(jié)構(gòu)。了解有機化合物分子中的官能團,能正確地表示它們的結(jié)構(gòu)。
(3)了解確定有機化合物結(jié)構(gòu)的化學(xué)方法和物理方法(如質(zhì)譜、紅外光譜、核磁共振氫譜等)。
(4)能正確書寫有機化合物的同分異構(gòu)體(不包括手性異構(gòu)體)。
(5)能夠正確命名簡單的有機化合物。
(6)了解有機分子中官能團之間的相互影響。
2.嫌及其衍生物的性質(zhì)與應(yīng)用
(1)掌握烷、烯、快和芳香煌的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。
(2)掌握鹵代烽、醇、酚、醛、叛酸、酯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),以及它們之間的相互轉(zhuǎn)化。
(3)了解燒類及衍生物的重要應(yīng)用以及煌的衍生物合成方法。
(4)根據(jù)信息能設(shè)計有機化合物的合成路線。
3.糖類、氨基酸和蛋白質(zhì)
(1)了解糖類、氨基酸和蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)特點、主要化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用。
(2)了解糖類、氨基酸和蛋白質(zhì)在生命過程中的作用。
4.合成高分子
(1)了解合成高分子的組成與結(jié)構(gòu)特點,能依據(jù)簡單合成高分子的結(jié)構(gòu)分析其鏈節(jié)和單體。
(2)了解加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的含義。
(3)了解合成高分子在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用以及在發(fā)展經(jīng)濟、提高生活質(zhì)量方面中的貢獻。
錨考點探究
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一'常見炫的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
1、乙烷、乙烯、乙快的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的比較
乙烷乙烯乙快
結(jié)構(gòu)簡式
CH3—CH3CH2=CH2HC=CH
含C=C;不飽和鏈燒;
全部是單鍵;飽和鏈燒;四面體結(jié)含C三C;不飽和鏈燒;
結(jié)構(gòu)特點平面形分子,鍵角
構(gòu)直線形分子,鍵角180°
120°
物理性質(zhì)無色氣體,難溶于水而易溶于有機溶劑,密度比水小
化學(xué)活性穩(wěn)定活潑活潑
化取代反應(yīng)鹵代
學(xué)
加成反應(yīng)能與H2、X2>HX、10、HCN等發(fā)生加成反應(yīng)
性
火焰較明亮火焰明亮,帶黑煙火焰很明亮,帶濃黑煙
質(zhì)氧化反應(yīng)
不與酸性KMnO4溶液反應(yīng)能使酸性KMnO4溶液褪色
加聚反應(yīng)不能發(fā)生能發(fā)生
鑒別不能使澳水和酸性KMnO4溶液褪色能使澳水和酸性KMnO4溶液褪色
2、苯的同系物的結(jié)構(gòu)特點和性質(zhì)
(1)結(jié)構(gòu):分子中含有1個苯環(huán),且側(cè)鏈只連接飽和鏈炫基的燃。
(2)通式:CnH2n-6(n>6)?
(3)性質(zhì):易取代,難加成(苯環(huán)),易氧化(側(cè)鏈)
二、同分異構(gòu)體的書寫與數(shù)目判斷
1、書寫步驟
①書寫同分異構(gòu)體時,首先判斷該有機物是否有類別異構(gòu)。
②就每一類物質(zhì),先寫出碳鏈異構(gòu)體,再寫出官能團的位置異構(gòu)體。
③碳鏈異構(gòu)體按“主鏈由長到短,支鏈由整到散,位置由心到邊”的規(guī)律書寫。
④檢查是否有書寫重復(fù)或書寫遺漏,根據(jù)“碳四價”原理檢查是否有書寫錯誤。
2、書寫規(guī)律
①烷燒:烷煌只存在碳鏈異構(gòu),書寫時應(yīng)注意要全而不重復(fù),具體規(guī)則如下:成直鏈,一條線;摘一
碳,掛中間;往邊移,不到端;摘二碳,成乙基;二甲基,同、令K、間。
②具有官能團的有機物,一般書寫的順序:碳鏈異構(gòu)一位置異構(gòu)一官能團異構(gòu)。
③芳香族化合物:取代基在苯環(huán)上的相對位置具有鄰、間、對3種。
3、常見的幾種煌基的異構(gòu)體數(shù)目
(1)C3H7:2種:CH3cH2cH2一,(CH3)2CH-<,
(2)C4H9:4種:CH3cH2cH2cH2一,CH3cH2cH(CH3)—,(CH3)2CHCH2-,(CH3)3C—。
(3)C5HH:8種。
4、同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷方法
(1)一取代產(chǎn)物數(shù)目的判斷
①基元法:例如丁基有四種異構(gòu)體,則丁醇、戊醛、戊酸等都有四種同分異構(gòu)體。
②替代法:例如二氯苯(C6H4c12)有三種同分異構(gòu)體,四氯苯也有三種同分異構(gòu)體(將H替代C1):又
如CH4的一氯代物只有一種,新戊烷[C(CH3)4]的一氯代物也只有一種。
③等效氫法:等效氫法是判斷同分異構(gòu)體數(shù)目的重要方法,判斷等效氫原子的三條原則是:同一碳原
子上的氫原子是等效的;如CH4中的4個氫原子等同;同一碳原子上所連的甲基上的氫原子是等效的:
如C(CH”4中的4個甲基上的12個氫原子等同;處于對稱位置上的氫原子是等效的,如CH3cH3中
的6個氫原子等同;乙烯分子中的4個H等同;苯分子中的6個氫等同;(CH3)3CC(CH3)3上的18個
氫原子等同。
(2)二取代或多取代產(chǎn)物數(shù)目的判斷:定一移一或定二移一法:對于二元取代物同分異構(gòu)體的數(shù)目
判斷,可固定一個取代基的位置,再移動另一取代基的位置以確定同分異構(gòu)體的數(shù)目。
5、有機物的順反異構(gòu):
(1)產(chǎn)生原因:由于碳碳雙鍵不能旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致分子中原子或原子團在空間的排列方式不同。
(2)形成順反異構(gòu)的條件:
①具有碳碳雙鍵。
②組成雙鍵的每個碳原子必須連接兩個不同的原子或原子團。
(3)順反異構(gòu)的分類:
①順式結(jié)構(gòu):兩個相同的原子或原子團排列在雙鍵的同側(cè)。
②反式結(jié)構(gòu):兩個相同的原子或原子團分別排列在雙鍵的異側(cè)。
(4)判斷原則:由雙鍵碳上直接相連的兩個原子的原子序數(shù)的大小來決定,原子序數(shù)大者為優(yōu)。若
原子序數(shù)相同時,則比較相對原子質(zhì)量數(shù)大??;若與雙鍵碳原子直接相連的第一個原子相同,要依次
比較第二個甚至第三個原子,依此類推,直到比較出優(yōu)先順序為止。如2一丁烯,若甲基在雙鍵同一
側(cè),稱為順式;甲基在雙鍵兩側(cè)的,稱為反式,反式順式
三、有機物結(jié)構(gòu)式的確定:
紅外光譜|~'——核磁共振氫譜
(1)質(zhì)譜圖:質(zhì)荷比(分子離子、碎片離子的相對質(zhì)量與其電荷的比值)最大值即為該有機物的相對
分子質(zhì)量。
(2)紅外光譜:分子中化學(xué)鍵或官能團對紅外線發(fā)生振動吸收,不同化學(xué)鍵或官能團吸收頻率不同,
在紅外光譜圖上將處于不同的位置,從而獲得分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團的信息。
不同化學(xué)環(huán)種數(shù):等于吸收峰的個數(shù)。
⑶核磁共振氫譜;境的氫原子上每種個數(shù):與吸收峰的面積成正比。
四'有機反應(yīng)基本類型與物質(zhì)類別的關(guān)系
1、取代反應(yīng)
(1)取代反應(yīng)指的是有機物分子中的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應(yīng)。
(2)燒的鹵代、芳香煌的硝化或磺化、鹵代烽的水解、醇分子間的脫水反應(yīng)、醇與氫鹵酸的反應(yīng)、
酚的鹵代、酯化反應(yīng)、酯的水解和想解以及蛋白質(zhì)的水解等都屬于取代反應(yīng)。
(3)在有機合成中,利用鹵代姓的取代反應(yīng),將鹵素原子轉(zhuǎn)化為羥基、氨基等官能團,從而制得用
途廣泛的醇、胺等有機物。
2、加成反應(yīng)
(1)加成反應(yīng)指的是有機物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子團相互結(jié)合生成新化合物的反
應(yīng)。
(2)能與分子中含碳碳雙鍵、碳碳三鍵等有機物發(fā)生加成反應(yīng)的試劑有氧氣、鹵素單質(zhì)、鹵化氫、
水等。止匕外,苯環(huán)的加氫、醛和酮與H2、X2、HX、HCN,NH3等的加成,也是必須掌握的重要的加
成反應(yīng)。
(3)加成反應(yīng)過程中原來有機物的碳骨架結(jié)構(gòu)并未改變,這一點對推測有機物的結(jié)構(gòu)很重要。
(4)利用加成反應(yīng)可以增長碳鏈,也可以轉(zhuǎn)換官能團,在有機合成中有廣泛的應(yīng)用。
3、消去反應(yīng)
(1)消去反應(yīng)指的是在一定條件下,有機物脫去小分子物質(zhì)(如H2O、HX等)生成分子中含雙鍵或三
鍵的不飽和有機物的反應(yīng)。
(2)醇分子內(nèi)脫水、鹵代燒分子內(nèi)脫鹵化氫是中學(xué)階段必須掌握的消去反應(yīng)。
濃硫酸
①醇分子內(nèi)脫水:CH3—CH20H—170c?CH2===CH2t+H2O
CH3—CH—CH—CH3+NaOH?
CH3X
CH3—C—CH—CH3(±)+NaX+H2O
②鹵代燃脫鹵化氫:c%
(3)在有機合成中,利用醇或鹵代烷的消去反應(yīng)可以在碳鏈上引入雙鍵、三鍵等不飽和鍵。
4、氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)
(1)概念:氧化反應(yīng):有機物分子中加入氧原子或脫去氫原子的反應(yīng)。還原反應(yīng)有機物分子中加入
氫原子或脫去氧原子的反應(yīng)。
(2)還原反應(yīng):在氧化反應(yīng)中,常用的氧化劑有:。2、酸性KMnCU溶液、。3、銀氨溶液和新制的
Cu(OH)2懸濁液等;在還原反應(yīng)中,常用的還原劑有比、LiAlE和NaBH4等。
(3)常見的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng):有機物的燃燒、有機物被空氣氧化、有機物被酸性KMnO4溶液氧
化、醛基被銀氨溶液和新制的Cu(OH)2懸濁液氧化、烯煌被臭氧氧化等都屬于氧化反應(yīng);而不飽和垃
的加氫、硝基還原為氨基、醛基或酮基的加氫、苯環(huán)的加氫等都屬于還原反應(yīng)。
5、加聚反應(yīng)
(1)相對分子質(zhì)量小的化合物(也叫單體)通過加成反應(yīng)互相聚合成為高分子化合物的反應(yīng)叫做加聚反
應(yīng)。
(2)加聚反應(yīng)的特點
①鏈節(jié)(也叫結(jié)構(gòu)單元)的相對分子質(zhì)量與單體的相對分子質(zhì)量(或相對分子質(zhì)量之和)相等。
②產(chǎn)物中僅有高聚物,無其他小分子生成,但生成的高聚物由于n值不同,是混合物。
③實質(zhì)上是通過加成反應(yīng)得到高聚物。
\/
c=c
(3)加聚反應(yīng)的單體通常是含有碳碳三鍵鍵或/'鍵的化合物??衫谩皢坞p鍵互換法”巧斷加聚
產(chǎn)物的單體。常見的單體主要有:乙烯、丙烯、氯乙烯、苯乙烯、丙烯月青(CH2=CHYN)、1,3-丁二
烯、異戊二烯和甲基丙烯酸甲酯(CH2=C(CH.3)COOCH3)等。
6、縮聚反應(yīng)
(1)單體間相互反應(yīng)生成高分子,同時還生成小分子(如H2O、HX等)的反應(yīng)叫做縮聚反應(yīng)。
(2)常見發(fā)生縮聚反應(yīng)的官能團有竣基和羥基、竣基和氨基、苯酚和醛等。
7、顯色反應(yīng)
(1)某些有機物跟某些試劑作用而產(chǎn)生特征顏色的反應(yīng)叫顯色反應(yīng)。
(2)苯酚遇FeCb溶液顯紫色,淀粉遇碘單質(zhì)顯藍色,某些含苯環(huán)蛋白質(zhì)遇濃硝酸顯黃色等都屬于有
機物的顯色反應(yīng)。
①苯酚遇FeCh溶液顯紫色(常用于苯酚或酚類物質(zhì)的鑒別)。
②淀粉遇碘單質(zhì)顯藍色。這是一個特征反應(yīng),常用于淀粉與碘單質(zhì)的相互檢驗。
③某些蛋白質(zhì)遇濃硝酸顯黃色。含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)遇濃硝酸加熱顯黃色。這是由于蛋白質(zhì)變性而引起
的特征顏色反應(yīng),通常用于蛋白質(zhì)的檢驗。
五'煌的衍生物之間的相互轉(zhuǎn)化
以含兩個碳原子的煌的衍生物為例寫出相互轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式
①CH2cH2+HX--?CH3CH2X(加成反應(yīng))
②CH3cH2X+NaOH△CH2cH2t+NaX+H20(消去反應(yīng))
催化劑:
③CH2cH2+H2OACH3cH20H(加成反應(yīng))
170'C,
④CH3cH20H版酸CH2cH2t+比0(消去反應(yīng))
水,
@CH3CH2X+NaOHACH3cH?0H+NaX(水解反應(yīng)或取代反應(yīng))
催化劑:
@CH3CHO+H2ACH3cH20H(加成反應(yīng)或還原反應(yīng))
催化劑:
⑦2cH3cH2OH+O2△2cH3CHO+2H20(氧化反應(yīng))
催化劑.
⑧2cH3CHO+O2△2cH3co0H(氧化反應(yīng))
濃硫酸.
A
⑨CH3coOH+HOCH2CH3CH3COOCH2CH3+H2O(酯化反應(yīng)或取代反應(yīng))
催化劑
⑩CH3coOCH2cH3+H2OACH3coOH+HOCH2cH3(水解反應(yīng)或取代反應(yīng))
?略(同⑩)
?略(同⑨)
酸性高鋅酸鉀,
?CH3cH20HACH3coOH(氧化反應(yīng))
?CH3cH20H+HBrACH3cHzBr+HzCK取代反應(yīng))
六'合成有機高分子化合物
1、中學(xué)常見的有機合成路線
(1)一元合成路線:
HYAN-a---O---H----/--H----2---O---?
一定條件鹵代燒A一元醇一一元醛一一元竣酸一酯
R-CH=CH2
(2)二元合成路線:
NaOHH,()
CH,—CH,-二二元醇
XX
I鏈酯
元醛一二元峻限f1環(huán)酯
I高聚酯
(3)芳香化合物合成路線:
(1)酚羥基的保護,因酚羥基易被氧化,所以在氧化其他基團前可以先使其與NaOH反應(yīng),把一0H
變?yōu)橐籓Na將其保護起來,待氧化后再酸化將其轉(zhuǎn)變?yōu)橐?H。
(2)碳碳雙鍵的保護:碳碳雙鍵也容易被氧化,在氧化其他基團前可以利用其與HC1等的加成反應(yīng)
將其保護起來,待氧化后再利用消去反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樘继茧p鍵。
(3)氨基(一NH。的保護:如在對硝基甲苯對氨基苯甲酸的過程中應(yīng)先把一CH.3氧化成一COOH之后,
再把一NCh還原為一NH2。防止當KMnO4氧化一CH3時。一NH?(具有還原性)也被氧化。
考點突破,
考點1常見炫的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
【例1】已知:①②’③心」力的分子式均為C8H8,下列說法正確的是
A.①②③的三氯代物與五氯代物的同分異構(gòu)體數(shù)目相同
B.①②③均能使酸性高缽酸鉀溶液因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而褪色
C.②分子中所有原子一定在同一平面內(nèi)
D.僅從碳的四價考慮,①的同分異構(gòu)體只有②和③
【答案】A
【解析】A,①②③的分子式均為C8H8,它們的三氯代物的分子式為C8H5c13,五氯代物的分子式為
C8H3c15,用換元法,五氯代物中H相當于三氯代物中CL五氯代物中C1相當于三氯代物中H,它們
的三氯代物與五氯代物的同分異構(gòu)體數(shù)目相同,A項正確;B,①中只有飽和鍵,①不能使酸性
KMnO4溶液褪色,②③中都含有碳碳雙鍵,②③均能使酸性KMnCU溶液褪色,B項錯誤;C,②中
苯基和乙烯基通過碳碳單鍵相連,苯基中與苯環(huán)碳原子直接相連的原子共平面(聯(lián)想苯的結(jié)構(gòu)),乙
烯基中與碳碳雙鍵直接相連的原子共平面(聯(lián)想乙烯的結(jié)構(gòu)),由于單鍵可以旋轉(zhuǎn),苯基的平面與乙
烯基的平面不一定共平面,C項錯誤;D,僅從碳的四價考慮,①的同分異構(gòu)體不是只有②和③,還
有CHmCCH=CHCH=CHCH=CH2等,D項錯誤:答案選A。
點睛:本題考查煌的性質(zhì),同分異構(gòu)體,分子中原子共平面問題。難點是分子中原子的共面問題,確定分
子中共面的原子個數(shù)的技巧:(1)三鍵原子和與之直接相連的原子共直線(聯(lián)想乙煥的結(jié)構(gòu)),苯環(huán)
上處于對位的2個碳原子和與之直接相連的原子共直線;(2)任意三個原子一定共平面;(3)雙鍵
原子和與之宜接相連的原子共平面(聯(lián)想乙烯的結(jié)構(gòu)),苯環(huán)碳原子和與苯環(huán)宜接相連的原子共平面
(聯(lián)想苯的結(jié)構(gòu));(4)分子中出現(xiàn)飽和碳原子,所有原子不可能都在同一平面上;(5)單鍵可以
旋轉(zhuǎn);(6)注意“可能”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”“一定”等限制條件。
考點2同分異構(gòu)體的書寫與數(shù)目判斷
【例2】分子式為G0H12O2,能與NaHC03溶液反應(yīng)放出CO-且米環(huán)上一氯代物有兩種的有機物有(不考慮
立體異構(gòu))
A.7種B.9種C.II種D.12種
【答案】C
【解析】C10H2O2不飽和度為5,能與NaHCCh溶液反應(yīng)放出CO?氣體,說明分子中含有-COOH。苯環(huán)上
的一氯代物有兩種,說明苯環(huán)上只有兩種位置的氫原子,苯環(huán)上至少含有2個取代基。當苯環(huán)上有兩
個取代基時,有5種同分異構(gòu)體,當苯環(huán)上有三個取代基時,有2種同分異構(gòu)體;當苯環(huán)上有4個取
代基的時候,有4種同分異構(gòu)體,共11種,分別如卜:
考點3有機物結(jié)構(gòu)式的確定
【例3】某化合物的結(jié)構(gòu)式(鍵線式)及球棍模型如下:
)
吸
收
強
度
A.該有機物不同化學(xué)環(huán)境的氫原子有8種
B.該有機物屬于芳香化合物
C.鍵線式中的Et代表的基團為一CH3
D.該有機物的分子式為C9H10O4
【答案】A
【解析】A.該有機物結(jié)構(gòu)不對稱,核磁共振波譜圖中有8種峰,含8種位置的H原子,故A正確:
B.該有機物中不含苯環(huán),則不屬于芳香族化合物,故B錯誤:C.由結(jié)構(gòu)及球棍模型可知,Et代表-
CH2cH〃故C錯誤;D.由1個分子中含9個C原子、12個H原子、4個O原子可知分子式為
C9Hl2。4,故D錯誤;故選A。
考點4有機反應(yīng)基本類型與物質(zhì)類別的關(guān)系
【例4】乙酸橙花酯是一種食用香料,其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,關(guān)于該有機物的下列敘述中不正確的是
①分子式為Cl2H20。2
②能使酸性KMnO4溶液褪色,但不能使濱水褪色
③能發(fā)生的反應(yīng)類型有:加成、取代、氧化、加聚
④它的同分異構(gòu)體中可能有芳香族化合物,且屬于芳香族化合物的同分異構(gòu)體有8種
⑤Imol該有機物水解時只能消耗ImolNaOH
⑥Imol該有機物在一定條件下和H2反應(yīng),共消耗H?為3mol
A.①②③B.①②⑤⑥C.②④⑥D(zhuǎn).②⑤⑥
【答案】C
【解析】①乙酸橙花酯的不飽和度為3,其分子式為C12H20O2,正確;②乙酸橙花酯中含碳碳雙鍵,能被
酸性KMnO4溶液氧化,使酸性KMnCU溶液褪色,能與浪水發(fā)生加成反應(yīng),使溪水褪色,錯誤;③含
碳碳雙鍵能發(fā)生加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)和加聚反應(yīng),含酯基能發(fā)生取代反應(yīng),正確;④乙酸橙花酯的不
飽和度為3,苯環(huán)的不飽和度為4,它的同分異構(gòu)體中不可能有芳香族化合物,錯誤;⑤該物質(zhì)中含
一個酯基,Imol該有機物水解時只能消耗ImolNaOH,正確;⑥碳碳雙鍵可與H?發(fā)生加成反應(yīng),酯
基不能與比反應(yīng),Imol該有機物在一定條件下和凡反應(yīng),共消耗2m。舊2,錯誤;不正確的有
②?⑥,答案選C?
點睛:有機物反應(yīng)消耗H2、Br2sNaOH的定量分析:Imol碳碳雙鍵、碳碳三鍵分別與Imol、2molH2(或
Bri)發(fā)生加成反應(yīng);1mol苯環(huán)可與3moi比發(fā)生加成反應(yīng);1mol醛基、皴基分別與ImolH?發(fā)生加成
反應(yīng);竣基、酯基不能與出發(fā)生加成反應(yīng);Imol酚羥基的鄰、對位苯環(huán)氫可與ImolBrz發(fā)生取代反
應(yīng);Imol鹵原子、酚羥基、較基、酯基可與ImolNaOH反應(yīng)(Imol酚酯基消耗2moiNaOH)。
考點5怪的衍生物之間的相互轉(zhuǎn)化
【例5】熒光素因顯亮綠色的熒光常用作吸附指示劑。它是用鄰苯二甲酸酢和間苯二酚,在無水氯化鋅作
用下合成的,下列說法正確的是()
O0H
。:曰-人餐
鄰笨:甲藪好間恭二的
A.上述三種有機物均屬于芳香燃
B.鄰苯二甲酸酎苯環(huán)上二氯代物共有3種
C.Imol間苯二酚與足量的濃澳水反應(yīng),最多消耗6moiBn
D.常溫下Imol熒光素與足量NaOH溶液反應(yīng),最多消耗2moiNaOH
【答案】D
【解析】A.煌只含有碳、氫元素,上述三種有機物因為含氧而均不屬于芳香燒,故A錯誤;B.鄰苯二
甲酸酊苯環(huán)上有兩種氫原子,所以其二氯代物共有2種,故B錯誤;C.酚羥基的鄰、對位氫原子可
與濱水反應(yīng),所以Imol間苯二酚與足量的濃澳水反應(yīng),最多消耗3molBr2,故C錯誤;D.熒光素分
子含有一個酚羥基、一個竣基,所以常溫下Imol熒光素與足量NaOH溶液反應(yīng),最多消耗
2molNaOH,故D正確。故選D。
考點6合成有機高分子化合物
【例6】聚維酮碘的水溶液是一種常用的碘伏類緩釋消毒劑,聚維酮通過氫鍵與HL形成聚維酮碘,其結(jié)
構(gòu)表示如下,下列說法不正確的是()
(圖中虛線表示氫鍵)
A.聚維酮的單體是B.聚維酮分子由(m+n)個單體聚合而成
C.聚維酮碘是一種水溶性物質(zhì)D.聚維酮在一定條件下能發(fā)生水解反應(yīng)
【答案】B
分析,i的單體是占」A正確;集—個八合而成,海;
由“聚維酮碘的水溶液是一種常見的碘伏類緩釋消毒劑”可知,聚維酮碘是一種水溶性物質(zhì),C正確;
聚維酮含肽鍵,在一定條件下能發(fā)生水解反應(yīng),D正確。
點睛:本題考查有機化學(xué)基礎(chǔ)知識,旨在考查學(xué)生對加聚產(chǎn)物的認識、分析能力,及對官能團性質(zhì)的應(yīng)用
能力。注意:①由“聚維酮碘的水溶液是一種常見的碘伏類緩釋消毒劑”可知,聚維酮碘溶于水;②從
聚合物的結(jié)構(gòu)形式可知,聚維酮是加聚產(chǎn)物。
★★★★★
I.化合物G是治療高血壓的藥物“比索洛爾”的中間體,一種合成G的路線如下:
已知以下信息:
①A的核磁共振氫譜為單峰;B的核磁共振氫譜為三組峰,峰面積比為6:1:1。
②D的苯環(huán)上僅有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫;ImolD可與ImolNaOH或2molNa反應(yīng)。
回答下列問題:
(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為。
(2)B的化學(xué)名稱為。
(3)C與D反應(yīng)生成E的化學(xué)方程式為。
(4)由E生成F的反應(yīng)類型為。
(5)G是分子式為o
(6)L是D的同分異構(gòu)體,可與FeCb溶液發(fā)生顯色反應(yīng),Imol的L可與2moi的Na2c反應(yīng),L
共有種;其中核磁共振氫譜為四組峰,峰面積比為3:2:2:I的結(jié)構(gòu)簡式為
【答案】
2-丙醇
n/—X
廣H0飛CH/KHCH^CH(CHjh
HOCH/ZHiOCHCCHj):-?:-H;0
取代反應(yīng)
CMNCh
【解析】A的化學(xué)式為C2HO,其核磁共振氫譜為單峰,則A為'。;B的化學(xué)式為C3H80,核磁
共振氫譜為三組峰,峰面積比為6:1:1,則B的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH(OH)CH3;D的化學(xué)式為
C7H8。2,其苯環(huán)上僅有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫,說明對稱結(jié)構(gòu);ImolD可與ImolNaOH或2moiNa
反應(yīng),則不環(huán)上有酚羥基和一CEhOH,且為對位結(jié)構(gòu),則D的結(jié)構(gòu)簡式為;(1)
根據(jù)上述分析,A的結(jié)構(gòu)簡式為;(2)根據(jù)上述分析B的結(jié)構(gòu)簡式為CH3cH(OH)CH:;,依據(jù)
醇的命名,其化學(xué)名稱為2-丙醇;(3)HOCH2cH20cH(CH3)2和”發(fā)生反應(yīng)生成E的
Hu
化學(xué)方程式為:
l:>H0
H0CH£H20CH(CH5+『'*'?、二)CHWH瑪貝時時-H;o
(4)
HO-/-CH20cH2cH20cH(皿>卬27CHCH2cl
'~~夕和O發(fā)生取代反應(yīng)生成F:(5)根據(jù)有機
物成鍵特點,有機物G的分子式為Ci8H”N04;(6)L是jQ.八"OH的同分異構(gòu)體,可與
FeCb溶液發(fā)生顯色反應(yīng),說明含有酚羥基,Imol的L可與2^01的Na2c。3反應(yīng),說明L的分子結(jié)構(gòu)
中含有2個酚羥基和一個甲基,當二個酚羥基在鄰位時,苯環(huán)上甲基的位置有2種,當二個酚羥基在
間位時,苯環(huán)上甲基的位置有3種,當二個酚羥基在對位時,苯環(huán)上甲基的位置有1種,只滿足條件
的L共有6種;其中核磁共振氫譜為四組峰,峰面積比為3:2:2:1的結(jié)構(gòu)簡式為HO入J
Oil
2.富馬酸反了烯二酸)和馬來酸(順丁烯二酸)是合成有機物的重要中間體,合成其兩種衍生物路線如下:
OHR,
肝化劑II
己知:RCHOR'CHJCOCH———*R-CH-CH-COOH(R為H或煌基)
(DA可發(fā)生銀鏡反應(yīng),A的化學(xué)名稱是o
⑵由A生成B、D生成E的反應(yīng)類型分別是、。
(3)B中的官能團名稱是,C的結(jié)構(gòu)簡式為o
(4)寫出F生成H的化學(xué)方程式。
(5)P是H的同分異構(gòu)體,ImolP能與碳酸鈉反應(yīng)最多能生成ImolCCh,其核磁共振氫譜顯示有2種不同
化學(xué)環(huán)境的的氫。峰面積為3:1,寫出一種符合要求的P的結(jié)構(gòu)簡式。
CHj
(6)寫出用丙酸、甲爵和A為原料制備化合物的%°叫合成路線。(其他無機試劑任選)
【答案】甲醛加成反應(yīng)氧化反應(yīng)羥基、竣基CH2=CH-COOH
【解析】(1)A的化學(xué)式為CEO,又能發(fā)生銀鏡反應(yīng),A的化學(xué)名稱是甲醛;
(2)由A和B的分子式可知,A生成B的反應(yīng)為加成反應(yīng);D生成E是加氧去氫的反應(yīng),即為氧化反
應(yīng);
(3)由已知條件可知B的結(jié)構(gòu)簡式為HOCH2-CH2-COOH,所以其中的官能團的名稱為羥基和竣基;
由B的結(jié)構(gòu)簡式可推知C的結(jié)構(gòu)筒式為CH2-CH-C00H;
(4)E為環(huán)內(nèi)酯,在酸性條件下水解可得F為丁烯:酸(HOOC—CH=CH—COOH),與甲醇反應(yīng)生成
冰一./=\+2凡0
H的化學(xué)方程式為HOOC/=^CCXOH+2cH30H^C$00/%ooCg.
/=\?
(5)H的結(jié)構(gòu)簡式為C*"OOC*,分子式為c6H8。4,其同分異構(gòu)體為P,已知ImolP能與碳
酸鈉反應(yīng)最多能生成ImoICCh,則P中含有兩個一COOH,且有兩種氫原子,峰面積比為3:1,則P
⑹由丙酸、甲醇和A為原料制備化合物的
HCH0c寫號蔚藍曲―/。『/鼠小
催化劑f
3.某醫(yī)藥中間體F的制備流程如下(部分產(chǎn)物己略去)。
CHOH
CN
HCHS催化劑,AA出.催化劑.△卜大HBr,A_BKCNf
乙快萬一"加
I)CMO:③CJI.Brr$1
CH:OH
H?
O51
e0H稀硫酸./
GHQNnD有機物C.濃始施.△c
CuiHiiOaGH1..O4
0
2RCOOR1+氐C氏COOR3C-必?H>ONaaRiOH+R-CH-CH-COOR:
已知:R?(R、Ri、R2、R3表不燃基)
(1)F中含有官能團的名稱是埃基和.
(2)電石(CaC2)與水反應(yīng)生成乙快的化學(xué)方程式是。
(3)A不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),則A的結(jié)構(gòu)簡式是o
(4)反應(yīng)①~④中,屬于加成反應(yīng)的是(填序號)。
(5)反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式是。
(6)反應(yīng)⑦的化學(xué)方程式是。
(7)某聚合物H的單體與A互為同分異構(gòu)體,該單體核磁共振氫譜有三個峰,峰面積之比為
1:2:3,且能與NaHCCh溶液反應(yīng),則聚合物H的結(jié)構(gòu)簡式是
11RCH=CHR,般kRCH。+R'CHO(R、R代表怪基)
(8),以B和G為起始
原料合成C,選用必要的無機試劑,寫出合成路線(用結(jié)構(gòu)簡式表示有機物,用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系,
箭頭上注明試劑和反應(yīng)條件)。
【答案】竣基CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2THOCH2C=CCH2OH①和②
HOOC(CIfc)4coOH-2cH3cHCHsCHiO^CH:>20cH2cH3-2氐0
O
QO1COOH
CH3cH2O-&CH》doCH’CHQHsONa,COO-CH2cH3+CH3CH2OH
NaOH阪際話
BrClhCHKHjC氐BEMCH尸CHCH=C玨)
aOHC(CH》CHO
CHCH:OH:力CHJ=CH2-------
3JA
'也
HOOC(C氏XCOOH
【解析】由A的分子式可推測,反應(yīng)①為2分子HCHO與CH三CH反應(yīng),即2HCH0+CH三CH—C4H6。2,
根據(jù)原子守恒,該反應(yīng)為加成反應(yīng);根據(jù)反應(yīng)②的條件及產(chǎn)物可推斷反應(yīng)②為A與2分子比發(fā)生加
成反應(yīng);根據(jù)反應(yīng)③的條件及B的結(jié)構(gòu)簡式可知反應(yīng)③為醇與濃氫溟酸的取代反應(yīng),B為
BrCH2cH2cH2cH2Br:反應(yīng)④為-CN取代-OH;根據(jù)C的分子式可推測,反應(yīng)⑤為-CN轉(zhuǎn)化為-
COOH,則C為HOOC-CH2cH2cH2cH2-C00H;根據(jù)反應(yīng)⑥的條件可推測反應(yīng)⑥為酯化反應(yīng);D在
C2HsONa的條件下發(fā)生“已知信息”中的取代反應(yīng),所得產(chǎn)物E應(yīng)含有1個鍛基和1個酯基;根據(jù)反
應(yīng)⑧的條件及F的結(jié)構(gòu)筒式可推斷,“E-F”為酯的水解,再結(jié)合E的分子式可逆推E為
0
Jl^COOCHjCHj
LJ;D比E多兩個碳原子,則反應(yīng)⑦的另一產(chǎn)物為CH3CH2OH,根據(jù)“已知信息”逆
00
推D為:CH3CH2oA(CH2)4-!l-OCH2CH3o
(1)根據(jù)F的結(jié)構(gòu)簡式可知F含有官能團的名稱為撥基和按基;
(2)CaC2與水反應(yīng)是實驗室制備CH三CH的原理,化學(xué)方程式為CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2t;
(3)根據(jù)上述分析反應(yīng)①為2分子HCHO與CHmCH發(fā)生加成反應(yīng)生成A,若A不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),
則A中不含醛基,可推斷反應(yīng)時斷鍵方式為:斷裂C=0,斷裂CH三CH中的C-H,H原子加在O原
子上,兩次加成得到2個-0H,產(chǎn)物中保留碳碳三鍵,則A的結(jié)構(gòu)簡式為HOCH2c三CCHzOH;
(4)根據(jù)上述分析,①和②屬于加成反應(yīng);
(5)反應(yīng)⑥為HOOC-CH2cH2cH2cH2-COOH與2分子CH3cH20H發(fā)生酯化反應(yīng),化學(xué)方程式為:
濃硫酸
HOOC-CH2cH2cH2cH2-COOH+2CH,CH20HfCH3CHOOC-(CH)4-COOCHCH^+2HO:
A2222
CH8。LJOCHCHCAT'00cHm
(6)反應(yīng)⑦方程式為:CH3cH2OC(CH2),COCH2cH3—|____|+CH3CH2OH;
(7)A為HOCH2c三CCH2OH,A的不飽和度為2oH的單體與A互為同分異構(gòu)體,該單體能與
NaHCCh溶液反應(yīng),則該單體含有-COOH,竣基不飽和度為1;該單體只含有2個氧原子,則不發(fā)生
縮聚反應(yīng),應(yīng)發(fā)生加聚反應(yīng)生成H,所以該單體含有碳碳雙鍵;該分子共6個氫原子,而峰面積之比
為1:2:3,則該分子含有1個-CH?,可推測該單體的結(jié)構(gòu)筒式為:CH2=C(CH3)-COOH,所以H的
COOH
口首3n
結(jié)構(gòu)簡式為:CH;。
(8)根據(jù)上述分析,C為HOOC-CH2cH2cH2cH2-COOH,C與2分子CH3cH20H發(fā)生酯化反應(yīng),則
物質(zhì)G為CH3CH2OH;B為BrCH2cH2cH2cH2Br。流程目的是用B和G為原料合成C,B中含有4
個碳原子,G中含有2個碳原子,C中含有6個碳原子。根據(jù)已知信息i,可利用4個碳的烯煌和2個
碳的烯煌發(fā)生“反應(yīng)i”得到含6個碳原子的環(huán)己烯;再利用反應(yīng)ii.將碳碳雙鍵斷裂得到己二醛,然后
己二醛氧化可得己二酸,即C物質(zhì)。BrCH2cH2cH2cH?Br可通過消去反應(yīng)得到1,3-丁二烯,反應(yīng)條件
為NaOH的醇溶液,加熱;CH3cH20H可在濃硫酸、170℃的條件下發(fā)生消去反應(yīng)得到CH2=CH2。反
應(yīng)流程可表示如下:
NaOH薛容濤
BrCH2cH2cHc氐Brl—SCH:=CHCH
iOHC(CH》CHO
CHaCHiOH嚅乎aCH尸CH:
劑
△
HOOC(CH:)4coOH
點睛:有機合成時,要先比較原料的碳原子數(shù)和目標產(chǎn)物的碳原子數(shù),得出合成目標產(chǎn)物“碳的骨架''的方
法,題中目標產(chǎn)物為6個碳原子,已知原料分別為4個碳原子和2個碳原子,則可考慮"4+2=6"。再
根據(jù)已知信息,兩個烯烽發(fā)生加成,故可得到大致合成方向,將已知原料分別轉(zhuǎn)化為烯燒,再合成6
個碳的“碳的骨架”,然后進行官能團的轉(zhuǎn)化。
4.芳香族化合物A是一種降血脂藥物,A不能與Na反應(yīng)。其合成路線如下:
已知:
BrR
IRtH,<RCHC(X)H
111
ILRCH==CH2-RCH2CH2Br
in.煌c的核磁共振氫譜只有兩組峰,它的質(zhì)譜圖如圖所示:
71421283556班片比
IV.K的結(jié)構(gòu)具有對稱性:1能發(fā)生銀鏡反應(yīng)且Imoll能與2mO1H2發(fā)生加成反應(yīng)。試回答下列問題:
(1)姓C的化學(xué)名稱為。
⑵H分子中含有的官能團名稱為;反應(yīng)②的條件為。
(3)寫出J與新制銀氨溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:。
(4)反應(yīng)④的化學(xué)方程式為:。
(5)符合下列3個條件的H的同分異構(gòu)體有一種,其中氫原子共有五種不同環(huán)境的是(寫結(jié)構(gòu)簡式)
①能與FeCl溶液顯色;②苯環(huán)上只有2個取代基;③Imol該物質(zhì)最多可消耗ImolNaHCCh。
【答案】2-甲基丙烯竣基、酸鍵氫氧化鈉水溶液、加熱HO-CH2-CH;-CHO+2[Ag(NH3)2]
CH
HO-CH2-CH2-COONH4+2Ag|+3NH3+H2O2CH.+HOCH2cH2cH20H
【解析】(1)由已知n和ni可知,煌C能與HBr加成,相對分子質(zhì)量為56,分子中只有兩種氫原子,所
以燃C為CH2=C(CH3)2,其名稱為2-甲基丙烯;
(2)由煌C可推知D為CHzBr—CH(CH3)2,因E—F是連續(xù)氧化,所以E為醇,即(C%"CH
CH2OH,F為(CH3)2CH—COOH,G為(CH3)2CBr—COOH,G與B反應(yīng)生成H為C6H5O—C(CH3)2—
COOH,分子內(nèi)含有的官能團名稱為竣基;反應(yīng)②是漠代燒水解生成醇,所以反應(yīng)條件為氫氧化鈉水
溶液、加熱;
(3)已知I能發(fā)生銀鏡反應(yīng),含有一CHO,且ImolI能與2moiH?發(fā)生加成反應(yīng),除含一個醛基外外,
還含有一個C=C鍵,所
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