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文档简介
1、第 34 讲 烃的含氧衍生物1. 掌握醇、 酚、 醛、 羧酸、 酯的结构与性质,以及它们之间的相互转化。 2.了解烃的衍生物合成方法。 3.了解有机分子中官能团之间的相互影响。 4.根据信息能设计有机化合物的合成路线。1 .醇、酚的概念CnH2n+(1)醇是羟基与烧基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物,饱和一元醇的分子通式为9H(n>1)。/OH(2)酚是羟基与苯环直接蛆连而形成的化合物,最简单的酚为苯酚()。(3)醇的分类"类别曲监搜附基SKIJ脂肪髀WEL'HJHI, CJLCHCF1: OH疗将静如:>CH式)H一兀醉.如冲心.乙静卜二兀弹乙二而-:儿怖儿丙的
2、几种常见的醇名称甲醇乙二醇内二醇俗称木精、木醇甘油结构简式CH30H1CHsOHl il t1 ciioii1状态液体液体液体溶解性易溶于水和乙醇2 .醇类、苯酚的物理性质(1)醇类物理性质的变化规律物理性质递变规律密度一兀脂肪醇的密度一般小于1 g cm 3沸点直链饱和一兀醇的沸点随着分子中碳原子数的递土曾而升高 醇分子间存在氢色西以相对分子质量相近的醇和烷煌相比,醇的沸点 远回土玩燃水溶性低级脂肪醇易溶于水,饱和一兀醇的溶解度随着分子中碳原子数的递土曾而逐渐减小(2)苯酚的物理性质3 .醇和酚的官能团及化学性质X官能团主要化学性质醇-0H跟活泼金属Na等反应产生H2;消去反应,分子内脱水生
3、成烯 燃;催化氧化;与竣酸及无机含氧酸发生酯化反应酚0H弱酸性;遇浓滨水生成白色沉淀 (定性检验,定量测定);遇FeCl3溶液呈紫色(定性检验)由断键方式理解醇的化学性质如果将醇分子中的化学键进行标号如图所示,那么醇发生化学反应时化学键的断裂情况如下所示:以1-丙醇为例,完成下列条件下的化学方程式,并指明断键部位。(1)与Na反应(2)催化氧化与HBr的取代(4)浓硫酸,加热分子内脱水(5)与乙酸的酯化反应, °答案(1)2CH 3CH2CH20H + 2Na>2CH3CH2CH2ONa + H2 TCu(2)2CH 3CH2CH2OH + 02-2CH3CH2CHO + 2H
4、2O (3)CH 3CH2CH2OH + HBr>CH3CH2CH2Br + H2O 浓硫酸(4)CH 3CH2CH2OHCH3CH=CH 2 T + H2O 浓硫酸(5)CH 3CH2CH2OH + CH3C00HCH3C00CH 2CH 2CH 3+ H204 .醇的消去反应和催化氧化反应规律(1)醇的消去反应规律醇分子中,连有羟基(一0H)的碳原子必须有相邻的碳原子,并且此相邻的碳原子上必须连有氢原子时,才可发生消去反应,生成不饱和键。表示为(2)醇的催化氧化反应规律醇的催化氧化的反应情况与跟羟基(一OH)相连的碳原子上的氢原子的个数有关。27 V H一*牛成解:如 K('
5、HO域原IT-个教Rr()i+H有生成制:如r ruon - r c rCHi w布能批催化转化,如HA,L一JHCIL下列四种有机物的分子式均为C4H ioO。CHZH, CI1 CH:I CH3CH2CH2CH20H UHCHS- rH-CHz UH Clh C-UH1 I m; vu.分析其结构特点,用序号解答下列问题:(1)其中能与钠反应产生 H2的有。(2)能被氧化成含相同碳原子数的醛的是 。(3)能被氧化成酮的是 。(4)能发生消去反应且生成两种产物的是 。答案(1)(2)(3)(4)解析(1)所有的醇都能与活泼金属钠反应产生H2。(2)能被氧化成醛的醇分子中必含有基团CH0H“一
6、CH20H",和符合题意。(3)能被氧化成酮的醇分子中必含有基团“ 符合题意。(4)若与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上的氢原子类型不同,则发生消去反应时,可以得到两种产物,符合题意。5.由基团之间的相互影响理解酚的化学性质由于苯环对羟基的影响,酚羟基比醇羟基活泼;由于羟基对苯环的影响,苯酚中苯环上的氢 比苯中的氢活泼。(1)羟基氢原子活泼性 弱酸性苯酚电离方程式为 C6H50HC6H5。一+h+,俗称石炭酸,但酸性很弱,不能使石蕊溶液变红。加入NaOH溶液再通入CO2气体苯酚的浑浊液> 现象为液体变澄清2>现象为溶液又变浑浊。该过程中发生反应的化学方程式分别为(2)苯环上
7、邻对位氢原子的活泼性一一取代反应 苯酚滴入过量浓澳水中产生现象为:产生白色沉淀。化学方程式:苯酚与甲醛在催化剂作用下,可发生缩聚反应,化学方程式是:+ nHCHO催化剂十 (n 1)H 2OoCIIi-CH.I I(1)CH30H和。H 0H都属于醇类,且二者互为同系物(X)(CHK汨(2)CH 3CH2OH在水中的溶解度大于在水中的溶解度(,)CHgCH?(3)CH3OH、CH3CH2OH、OH OH 的沸点逐渐升高(,)(4)所有的醇都能发生氧化反应和消去反应 (X )(5)苯酚的水溶液呈酸性,说明酚羟基的活泼性大于水中羟基的活泼性(,)(6)除去苯中的苯酚,加入浓澳水再过滤 (X)(7)
8、分子式为C7H8O的芳香类有机物有五种同分异构体 (,)<VHj<)Hrd(8)和二/含有的官能团相同,二者的化学性质相似 (X)(9)鉴别苯酚溶液与乙醇溶液可滴加 FeCl3溶液(,)题组一 醇、酚的结构与性质1 .膳食纤维具有突出的保健功能,是人体的“第七营养素”。木质素是一种非糖类膳食纤维,其单体之一是芥子醇,结构简式如图所示。下列有关芥子醇的说法正确的是()Clla-()Hf)<,HCTh()A.芥子醇的分子式是 CiiH 14O4,属于芳香煌B. 1 mol芥子醇与足量浓澳水反应,最多消耗3 mol Br2C.芥子醇不能与 FeCl3溶液发生显色反应D.芥子醇能发生
9、的反应类型有氧化反应、取代反应、加成反应答案 D解析 芥子醇结构中含有氧元素,故不是烧,A项错误;酚羟基苯环上邻、对位没有可被取代的氢原子,只有碳碳双键与澳发生加成反应,B项错误;芥子醇中含有酚羟基,能与 FeCl3溶液发生显色反应,C项错误;碳碳双键、醇羟基能发生氧化反应,醇羟基能发生取代反应,苯环、碳碳双键能发生加成反应,D项正确。2. (2019南京调研)下列醇类物质中既能发生消去反应,又能发生催化氧化反应生成醛类的物质是()解析发生消去反应的条件:与一OH相连的碳原子的相邻碳原子上有H原子,上述醇中,B项不符合。与羟基(一OH)相连的碳原子上有 H原子的醇可被氧化,但只有含有两个氢原子
10、的酉1(即含有一CH2OH)才能转化为醛。3. A和B两种物质的分子式都是 C7H8。,它们都能跟金属钠反应放出氢气。 A不溶于NaOH 溶液,而B能溶于NaOH溶液。B能使适量滨水褪色,并产生白色沉淀,而 A不能。B苯环 上的一澳代物有两种结构。(1)写出A和B的结构简式:A , B 。(2)写出B与NaOH溶液发生反应的化学方程式: (3)A与金属钠反应的化学方程式为 HaC-与足量金属钠反应生成等量H2,分别需A、B、H2O三种物质的物质的量之比为答案(2)+ NaOH+ H20(3) '、+2Na-> 一+H2 T 1 : 1 : 1解析 (1)依据分子式 C7H80知A
11、和B均为不饱和化合物。由于 A、B均能与Na反应放出H2,且分子结构中只有一个氧原子,故A、B中均含有一0H,为醇和酚类。A不溶于NaOH溶液,说明A为醇,又不能使滨水褪色,故 A为'一/。B溶于NaOH溶液,且与适量滨水反应生成白色沉淀,故B为酚,结合其苯环上一澳代物有两种,则B为o, H OH H if/()i I3 3)'=Z、H20与金属钠反应生成 H2的物质的量关系分别为、C H飞一OH 氏、,、2H20H2,所以生成等量 H2时分别需三种物质的物质的量之比为1 : 1 : 1。题组二醇、酚与其他有机物的转化关系4 .有机物丙(分子式为C13H1802)是一种香料,分
12、子中含有两个 一CH3,其合成路线如图所示。A的相对分子质量通过质谱法测得为56,核磁共振氢谱显示只有两组峰,乙是 (HIIj CHCH3(苏合香醇)的同系物。一一B2H 6已知:R CH=CH 2 /HC"> R-CH2CH20H日 H2O2/OH(1)A的结构简式 , B的化学名称为 。(2)甲中官能团的名称是 ;甲与乙反应生成丙的反应类型为 。(3)B与O2反应生成C的化学方程式为 。(4)在催化剂存在下1 mol D与2 mol H 2可以反应生成乙,且 D能发生银镜反应,则 D的结构 简式为。(5)写出符合下列条件的乙的同分异构体结构简式 。苯环上有两个取代基,且苯环
13、上的一氯取代物只有两种遇氯化铁溶液显紫色答案(1)CH2=C(CH3)2 2-甲基-1-丙醇(2)竣基 酯化(或取代)反应CH CUCfkOH>I_CU(3) L 】I+ O2 >CHiClICHO2CEI.+2H2O解析 A的相对分子质量通过质谱法测得为56,核磁共振氢谱显示只有两组峰,则分子式为C4H8,结合题给信息可知应为 CH2=C(CH3)2, A发生已知信息的反应生成 B, B连续氧化得 到甲,结合转化关系可知, B为2-甲基-1-丙醇,结构简式为(CH3)2CHCH2OH, C为2-甲基丙 醛,结构简式为:(CH3)2CHCHO ,甲为(CH3)2CHCOOH ,甲与
14、乙反应酯化生成丙 (Ci3H18。2), 则乙为C9H12。,丙中有两个甲基,则乙中不含甲基,乙为苏合香醇的同系物,则乙的结构简式为飞,由1 mol D与2 mol氢气反应生成乙,所以 D为C9H8。,可L p-C H = CH- CHO以发生银镜反应,含有 一CHO,故D为/。1 .醛、竣酸、酯的概述概念比较物质通式概念醛RCHO 饱和 兀醛:CnH2nO(n >1)由煌基或氢原子与醛基相连而构成的化合物竣酸RCOOH饱和一元竣酸:CnH2n。2"1)由煌基或氢原子与竣基相连构成的有机化合物酯RCOOR'饱和一7酯:CnH2nO2(nR2)竣酸分子竣基中 一OH被一O
15、R'取代后的产物(2)甲醛、乙醛的物理性质物质颜色气味状态密度水溶性甲醛无色刺激性气味气体易溶于水乙醛无色刺激性气味液体比水小与水互溶(3)几种重要的竣酸物质及名称结构类别性质特点或用途甲酸(蚁酸)饱和一元脂肪酸酸性,还原性(醛基)乙二酸(草酸)C(X)EICOOH二元竣酸酸性,还原性(+3价碳)苯甲酸(安息香酸)=Z芳香酸防腐剂高级脂肪酸RCOOH(R为碳原子数较多白煌基)硬脂酸:Ci7H35COOH软脂酸:C15H3iCOOH饱和高级脂肪酸,常温呈固态;油酸:Ci7H33COOH不饱和高级脂肪酸,常温呈液态(4)酯的物理性质2 .醛、竣酸、酯的官能团及特征性质官能团主要化学性质醛(
16、)一C 11与H2加成生成醇;被氧化剂(如。2、银氨溶液、新 制氢氧化铜等)氧化为较酸竣酸OIIOil酸的通性;酯化反应酯01C()1<发生水解反应,生成竣酸(盐)和醇理解应用1 .醛类物质既有氧化性又有还原性,其氧化、还原关系为醇:醛竣酸以乙醛为例写出醛类的主要化学方程式:(1)氧化反应银镜反应与新制Cu(OH)2悬浊液的反应(2)还原反应(催化加氢) O答案 (1)CH3CHO +2Ag(NH 3)2OHCH3COONH 4+ 2Ag J + 3NH 3+ H2OCH3CHO + 2Cu(OH) 2+ NaOH>CH3COONa + Cu2O J + 3H2。催化剂(2)CH
17、3CHO+ H2CH3CH20H2 .肉桂醛的结构简式为:、一夕。(1)向肉桂醛中滴加酸性高镒酸钾溶液,高镒酸钾溶液褪色,能否说明肉桂醛中含有碳碳双键?为什么?(2)设计实验证明肉桂醛中含有碳碳双键。答案(1)不能,肉桂醛中含有碳碳双键、醛基,均可以使酸性高镒酸钾溶液褪色。(2)取少量肉桂醛,加入足量新制Cu(0H)2悬浊液,加热充分反应;取实验后试管中的清液少许,向其中加入稀硫酸酸化,再加入 KMnO 4溶液(或滨水),KMnO 4溶液(或滨水)褪色,说明 肉桂醛中含碳碳双键(或向盛有少量澳的 CCl 4溶液的试管中滴加肉桂醛, 边滴边振荡,若溶液 变为无色,则可证明肉桂醛分子结构中有碳碳双
18、键 )。特别提醒-1醛与新制的Cu(OH) 2悬浊液反应时碱必须过量且应加热煮沸。(2)醛基官能团能被弱氧化剂氧化而碳碳双键不能被弱氧化剂氧化,只能被强氧化剂氧化,所以可以用银氨溶液或新制 Cu(0H)2悬浊液检验醛基。而在 一CHO与C=C都存在时,要检验C=C的存在,必须先用弱氧化剂将一CHO氧化后,再用强氧化剂检验 C=C的存在。1 .甲醛分子中可看作有两个醛基,按要求解答下列问题:(1)写出碱性条件下,甲醛与足量银氨溶液反应的离子方程式:(2)计算含有0.30 g甲醛的水溶液与过量银氨溶液充分反应,生成的银质量为 +加热 广+答案 (1)HCHO + 4Ag(NH 3)2 + 4OH
19、>CO2 + 2NH4 + 4Ag J + 6NH3+2H2O (2)4.32 g解析 (2)甲醛分子中相当于含有两个醛基,1 mol甲醛可生成4 mol银,n(HCHO) =0.3 g30 g mol=0.01 mol, m(Ag) = 0.04 mol x 108 g mol 1= 4.32 g。2 .酯化反应的五大类型,补充完整有关化学方程式:(1)一元竣酸与一元醇之间的酯化反应,如浓硫酸CH3COOH + HOC2H54CH3COOC2H5+H2O(2) 一元竣酸与多元醇之间的酯化反应,如Cll.UH2CH3COOH + CILOH浓硫酸(3)多元竣酸与一元醇之间的酯化反应,如C
20、(X)HCtXiCsHsnx)n+ 2CH3CH2OH 浓:酸 C(xKjH, + 2H2。(4)多元竣酸与多元醇之间的酯化反应:此时反应有三种情形,可得普通酯、环酯和高聚酯。(环酯)一定条件nHOOC COOH + nHOCH2CH20H>HOfC C OCHaCHz OiH + (2n 1)H 20(高聚酯)(5)既含羟基又含竣基的有机物自身的酯化反应:此时反应有三种情形,可得到普通酯、环酯和高聚酯。如2cHKHCOOHOH浓硫酸cna fh cxx uroonI Ini【 ch;+H202CILCIC(K)HIOH浓硫酸(普通酯)COOJ、cihCJiCFicih /+2H2O(环
21、酯)0电HmCHUKJH II-E-t) CHrll一定条件rrr+ (n1)H2。(高聚酯)(1)凡是能发生银镜反应的有机物都是醛(X )(2)醛类既能被氧化为竣酸,又能被还原为醇(,)(3)醛类物质发生银镜反应或与新制Cu(OH) 2的反应均需在碱性条件下(,) /c C欲检验CH2=CHCHO分子中的官能团,应先检验“ 一CHO”后检验" /”(,)(5)1 mol HCHO与足量银氨溶液在水浴加热条件下充分反应,最多生成2 mol Ag( X )O. ! .(6)在酸性条件下,0IL 0 叫)C/工的水解产物是 CH3CO18OH和C2H5OH(X)I竣基和酯基中的C均能与H
22、2力口成(X)(8)C4H8。2同分异构体的类型有竣酸、酯、羟基醛等(,))可作为合成青蒿素的中间体,下1.香茅醛(列关于香茅醛的叙述正确的是()A .分子式为 C10H20OB.不能发生银镜反应C.可使酸性 KMnO4溶液褪色D.分子中有7种不同化学环境的氢原子答案 C解析 香茅醛的化学式为 CioHi8O,含有醛基,故能发生银镜反应,分子中有8种氢原子。2.对羟基扁桃酸是合成农药、香料等的重要中间体,它可由苯酚和乙醛酸在一定条件下反应制得。Hf)CIJOHH()-X , -011(C( M)H -=ZOJ(乙醛酸)(对羟基扁桃酸)下列有关说法不正确的是 ()A.上述三种物质都能与金属钠反应
23、B . 1 mol乙醛酸与足量碳酸氢钠溶液反应能生成1 mol气体C.对羟基扁桃酸可发生加成反应、取代反应和缩聚反应D. 1 mol对羟基扁桃酸与足量 NaOH溶液反应,最多可消耗 3 mol NaOH答案 DA项正确;1 mol解析 上述三种物质中分别有酚羟基、竣基、羟基和竣基,都能与钠反应,乙醛酸中含有1 mol竣基,与碳酸氢钠溶液反应能生成1 mol二氧化碳,B项正确;对羟基扁C项正确;桃酸含有苯环,能发生加成反应,含有羟基和竣基,能发生取代反应、缩聚反应,对羟基扁桃酸中的酚羟基、竣基能与NaOH溶液反应,1 mol该物质最多可消耗 2 mol NaOHD项错误。3. 一种新药物结构如图
24、所示,下列有关该化合物的说法正确的是()A .分子式为Cl7H17N2O6B.能发生水解反应、聚合反应、取代反应C.能与氢气发生加成反应,但不能与澳的四氯化碳溶液反应D.分子中含有三种不同的官能团答案 B解析 从分子结构可知其分子式为 Cl7H18N2O6, A项错误;该有机物中含有酯基,能够发生水解、取代反应,含有碳碳双键,能够发生加聚反应,B项正确;含有碳碳双键,既能与氢气发生加成反应,又能与澳发生加成反应,C项错误;分子中含有酯基、硝基、碳碳双键、亚氨基四种官能团,D项错误。4.现有四种有机化合物:CH: CH C()OHI I甲:OH OHCHlCHCH。I乙: OHoII丙:CHi
25、I-CHClCJ 1cHe ()11IT- l)H试回答:(1)甲、乙、丁都含有的官能团的名称是 ,四种物质中互为同分异构体的是 (填 编号,下同)。(2)1 mol甲、乙、丁分别与足量 Na反应,生成H2最多的是。(3) 丁与醋酸在催化剂作用下发生取代反应生成的酯有 种。写出甲与乙醇发生酯化反应的化学方程式: O写出乙与新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式: 答案 (1)羟基 乙、丙 (2)甲(3)3Clh CH . 一浓H2SO4(4)门 H 。口+CH3CH20HCH III <:()( K'lKILI I bYHYHUI (JHOH OH+H2O+ 2Cu(OH)2+ Na
26、OH>3ch n xOH+CU2OJ + 3H2O5. (2020贵阳适应性考试)有机物G(分子式为Ci6H22O4)是常用的皮革、化工、油漆等合成材料中的软化剂,它的一种合成路线如下图所示:已知:A是一种常见的燃的含氧衍生物,A的质谱图中最大质荷比为 46,其核磁共振氢谱图中有三组峰,且峰面积之比为1 : 2 : 3;E是苯的同系物,相对分子质量在100110之间,且E苯环上的一氯代物只有 2种;1 mol F与足量的饱和 NaHCO3溶液反应可产生气体 44.8 L(标准状况下);RjCIl CCHUR1CHO+R2CH2CHONH氏+H2O(Ri、R2表示氢原子或烧基)。请根据以上
27、信息回答下列问题:(1)A的名称为 ,请写出 A的一种同分异构体的结构简式 (2)A转化为B的化学方程式为 。(3)C中所含官能团的名称为 。(4)E的结构简式为 。(5)D和F反应生成 G的化学方程式为 (6)F有多种同分异构体,写出同时满足下列条件的F的同分异构体的结构简式 (填写两种即可)。能和NaHCO3溶液反应;能发生银镜反应;遇FeCl3溶液显紫色。参照上述流程信息和已知信息,设计以乙醇和丙醇为原料(无机试剂任选)制备CILCH=CC(M)H ICHa的合成路线。合成路线流程图示例如下:CH3CH2OH CHCOOH> CH3CH2OOCCH 3L 散 / A答案 (1)乙醇
28、 CH 3OCH 3Cu(2)2CH 3CH2OH + 021- 2CH 3CHO + 2H2。r碳碳双键、醛基(4)V-CXMJCHsCHzCHzCH浓H2SO4H (Hr八+ 2H2O,COCH(5) +2CH3CH2CH2CH2OH()HC 、()HZV 叫人 y y-ckH()(6) ' CO。"、(其他合理答案均可解析 A是一种常见的燃的含氧衍生物,A的质谱图中最大质荷比为46,其核磁共振氢谱图中有三组峰,且峰面积之比为1 : 2 : 3A为CH3CH2OH;乙醇催化氧化生成乙醛,根据信息乙醛在氢氧化钠、加热条件下生成C, C为CH3CH=CHCH0 , C与氢气加
29、成生成 D, D为CH3CH2CH2CH20H ; E是苯的同系物,相对分子质量在100110之间,氧化生成F,1 mol F与足量的饱和 NaHCO 3溶液反应可产生2 mol二氧化碳,F中含有2个竣基,因此E为二甲苯,E苯环上的一氯代物只有 2种,E为CHaCH3nHC(K)H1. (2019浙江4月选考,16)下列表述正确的是()A 苯和氯气生成C6H6Cl6 的反应是取代反应B 乙烯与溴水发生加成反应的产物是CH 2CH 2Br2C.等物质的量的甲烷与氯气反应的产物是CH3C1D.硫酸作催化剂,CH3CO18OCH2CH3水解所得乙醇分子中有 18O答案 D解析 苯和氯气生成C6H6C
30、l6 的反应是加成反应,A 错误; 乙烯与溴水发生加成反应的产物应为 CH2BrCH 2Br, B 错误; 甲烷与氯气反应生成的是CH3Cl、 CH2Cl2、 CHCl 3、 CCl4 的混合物,C 错误;CH3CO18OCH2CH3 水解生成 CH3COOH 和 CH3CH218OH , D 正确。2. (2018江苏,11改编)化合物Y能用于高性能光学树脂的合成,可由化合物X与2-甲基丙烯酰氯在一定条件下反应制得:下列有关化合物 X 、 Y 的说法正确的是()A X 分子中所有原子一定在同一平面上B . Y与Br2的加成产物分子中不含有手性碳原子C X、 Y 均不能使酸性KMnO 4 溶液
31、褪色D . X fY的反应为取代反应答案 D解析 B 错: Y 分子含有碳碳双键,与Br2 加成后,连接甲基的碳原子连有4 个不同基团,该碳原子为手性碳原子; D 对: X 分子中酚羟基上的氢原子被CH2=C(CH 3)CO 取代生成 Y ,Y 中的酯基是取代反应的结果; A 错: X 分子中含有苯环,与苯环直接相连的原子处于苯环所在的平面内, 3 个 Br 原子和 OH 中的 O 原子在苯环所在平面内,C O H 键呈 V 形且单键可以任意旋转,故 X分子中一OH上的氢原子不一定在苯环所在平面内;C错:X分子中含有酚羟基,Y分子中含有碳碳双键,都能被酸性高镒酸钾溶液氧化,MnO4被还原为Mn
32、2十而褪色。3. (2019浙江4月选考,26)以煤、天然气和生物质为原料制取有机化合物日益受到重视。E是两种含有碳碳双键的酯的混合物。相关物质的转化关系如下(含有相同官能团的有机物通常具有相似的化学性质):请回答:(1)A - B的反应类型 , C中含氧官能团的名称 。(2)C与D反应得到E的化学方程式: (3)检3金B中官能团的实验方法答案(1)氧化反应竣基CH?OHICHOHI(2)( H】OH + ch2=chcooh浓HQCHOHCH OH+ H2O、(I LOHCIIOHI(HOH + CH2=CHCOOH浓 H2SO4C1KKXCHICHM)H =CH2+H2O加过量银氨溶液,加
33、热,出现银镜,说明有醛基;用盐酸酸化,过滤,滤液中加入滨水, 若滨水褪色,说明有碳碳双键解析(1)根据分子组成的变化,即去氢加氧, A到B的反应类型为氧化反应,C中的含氧官能团为竣基。(2)由上分析混合物 E的结构简式,可知C和D的酯化反应得到两种有机产物,因而化学方程式分别为CH.tHIcrion/ L。H + CH2=CHCOOHCI K)11+ CH2=CHCOOH浓 H2so4浓 H2SO4CHIXKX'HClbICHOUI£小”1+ H2。、CI KillICH000CH-CHaIl H: <+ H2Oo(3)B中含有碳碳双键和醛基,两者都易被氧化,其中醛基能
34、被弱氧化剂氧化,因而需要先检验醛基,可采用银氨溶液检验,注意这里需要加过量的银氨溶液以便将醛基全部氧化,然后 用盐酸酸化,原因在于银氨溶液呈碱性,能和滨水反应,然后将过滤后的滤液加入滨水,观 察现象。4. (2019全国卷I , 36)化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:人 0电 f< 人ZMJf KTbCHMlr fEIX)H* I pxz2yW Y C(X)El回答下列问题:(1)A中的官能团名称是 。(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出B的结构简式,用星号(*)标出B中的手性碳。(3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式
35、 。(不考虑立体异构,只需写出 3个)(4)反应所需的试剂和条件是 (5)的反应类型是 。(6)写出F到G的反应方程式 O )I OH设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC 2H5)制备的合成路线(无机试剂任选)。答案 (1)羟基(2)3个即可)C2H5OH/浓H2SO4、加热(5)取代反应cibccrioxxsjLBr21 CzHQNa/C2H50HC6H5CH3 F了 C6H5CH2Br , CH3COCH 2COOC2H 5 2 /H5CH?Br>CH:GIL解析 (1)A中的官能团为羟基。(2)根据手性碳原子的定义,B中一CH2一上没有手性碳,/ 上没有手性碳,故B分
36、子中只有2个手性碳原子。(3)B的同分异构体能发生银镜反应,说明含有醛基,所以可以看成环己烷分子中2个氢原子分别被甲基、醛基取代,或一个氢原子被一CH2CHO取代。(4)反应所需的试剂和条件是乙醇/浓硫酸、加热。(5)反应中,CH3CH2CH2Br与E发生取代反应。(6)F在碱溶液中水解生成竣酸盐,再酸化得到G。课时精练等因素,将1.已知酸性:COONa综合考虑反应物的转化率和原料成本完全转化为的最佳方法是(A.与稀H2SO4共热后,加入足量的 NaOH溶液B.与足量的NaOH溶液共热后,再通入足量 CO2C.与稀H2SO4共热后,加入足量的 NaHCO3溶液D.与足量的NaOH溶液共热后,再
37、加入适量的H2SO4溶液答案 B_ COONha v解析 最佳方法是:(IC ni,先在NaOH溶液中水解生成C(>(ZV"a选B项。> H2CO3>由于酸性:,再通入二氧化碳气体即可生成2.汉黄苓素是传统中草药黄苓的有效成分之一,对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关汉黄苓素的叙述正确的是()A 汉黄芩素的分子式为C16H 13O5B.该物质遇FeCl3溶液显紫色C 1 mol 该物质与溴水反应,最多消耗1 mol Br2D 与足量H2 发生加成反应后,该分子中官能团的种类减少1 种答案 B解析 A 项,汉黄芩素的分子式为C16H 12O 5,错误;B 项,汉黄芩素
38、含有酚羟基,遇FeCl 3溶液显紫色, 正确; C 项, 1 mol 汉黄芩素与溴水发生取代反应和加成反应, 最多消耗 2 mol Br 2,错误; D 项,汉黄芩素中的苯环、羰基和碳碳双键均可与 H2 发生加成反应,所以与足量H2发生加成反应后,该分子中官能团的种类减少2 种,错误。3脱落酸是一种抑制生长的植物激素,因能促使叶子脱落而得名,其结构简式如图所示,下列有关脱落酸的说法中正确的是()A.脱落酸的分子式为 Cl5H18O4B.脱落酸只能和醇类发生酯化反应C. 1 mol脱落酸最多可以和 2 mol金属钠发生反应D . 1 mol脱落酸最多可以和 2 mol氢气发生加成反应答案 C解析
39、 根据有机物的结构简式可知,脱落酸的分子式为Cl5H20。4, A项错误;脱落酸分子中含有竣基、羟基,故既能与竣酸发生酯化反应,也能与醇发生酯化反应,B项错误;能与金属钠反应的官能团是羟基和竣基,1 mol脱落酸中含有1 mol羟基和1 mol竣基,因此1 mol脱落酸最多可以和 2 mol金属钠发生反应,C项正确;1 mol脱落酸中含有3 mol碳碳双键和 1 mol厥基,即1 mol脱落酸最多可以和 4 mol H 2发生加成反应,D项错误。4.某化妆品的组分 Z具有美白功效,原从杨树中提取,现可用如下反应制备:XYZ下列叙述错误的是()A . X、Y和Z均能使滨水褪色B. X和Z均能与N
40、aHCO3溶液反应放出 CO2C. Y既能发生取代反应,也能发生加成反应D. Y可作加聚反应单体,X可作缩聚反应单体答案 B解析 A项,X、Z中含有酚羟基,能与澳发生取代反应,Y中含有碳碳双键,能与澳发生加成反应,正确;B项,X、Z中均无一COOH,不能与NaHCO3溶液反应放出 CO2,错误;C项,Y中苯环上的氢可以被取代,碳碳双键和苯环都可以发生加成反应,正确;D项,Y中含有碳碳双键可以发生加聚反应,X中含有酚羟基,可以发生酚醛缩合反应,正确。5. (2020青岛二中期末)法国、美国、荷兰的三位科学家因研究“分子机器的设计与合成”获得诺贝尔化学奖。轮烷是一种分子机器的“轮子”,芳香化合物a
41、、b、c是合成轮烷的三种原料,其结构如下图所示。下列说法不正确的是()A b、 c 互为同分异构体B a、 c 分子中所有碳原子均有可能处于同一平面上C a、 b、 c 均能发生氧化反应、加成反应、加聚反应和酯化反应D a、 b 、 c 均能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色答案 C解析 b的分子式为 C10H12O,含有的官能团为碳碳双键和醒键,c的分子式为C10H12O,含有的官能团为碳碳双键和羟基, b、 c 的分子式相同,结构不同,互为同分异构体, A 项正确;a 中均为不饱和碳原子,所有碳原子均有可能处于同一平面上, c 中有一个饱和碳原子连在苯环上, 一个饱和碳原子连在碳碳双
42、键上, 所有碳原子均有可能处于同一平面上, B 项正确;a、b 都不含有羟基和羧基,都不能发生酯化反应, C 项错误; a、 b、 c 均含有碳碳双键,均能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,也均能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应, D 项正确。6. (2019长春一模)香料E的合成路线如下:已知:OilUH自动脱水、(1)B的化学名称是 。D中官能团的名称为 。(2)C和D生成E的反应类型为 , E的结构简式为 (3)1 mol B与足量银氨溶液反应生成 g Ag ; A的核磁共振氢谱有 组峰。(4)同时满足下列条件的C的同分异构体有 种(不含立体异构)。遇FeCl3溶液发生显色反应能发生银镜反应
43、答案苯甲醛羟基(2)酯化反应(或取代反应)216 4 (4)3解析甲苯在光照条件下与氯气发生侧链取代生成A,A为,由于两个羟基连在同一个碳原子上会自动脱水生成厥基,因此+CH。,B发生银镜反应酸化后得到A在氢氧化钠溶液中水解生成的B为C, C为苯甲酸,苯甲酸与环己醇发生酯化反应ho(3)1 mol B( ' ')与足量银氨溶?就反应生成2 mol银,质量为216 goA(包中有4种氢原子,核磁共振氢谱有 4个峰。(4)C为苯甲酸,遇 FeCl3溶液发生显色反应,说明结构中含有酚羟基;能发生银镜反应,说明结构中含有醛基,满足条件的C的同分异构体的苯环上含有酚羟基和醛基2个侧链,有
44、3种结构。7.化合物G是治疗高血压的药物“比索洛尔”的中间体,一种合成G的路线如下:已知以下信息:A的核磁共振氢谱为单峰;B的核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为 6 : 1 : 1。D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢;1 mol D可与1 mol NaOH或2 mol Na反应。回答下列问题:(1)A的结构简式为 。(2)B的结构简式为,化学名称为。(3)C与D反应生成E的化学方程式为 由E生成F的反应类型为。答案(1)(2)2-丙醇(或异丙醇)I y/(3)HOCH 2CH2OCH(CH 3)2+浓硫酸(k ha 11 tx iian;1" 一-十 ”0(4)取代反应CH,X /解析
45、 A的化学式为C2H4O,其核磁共振氢谱为单峰,则A结构简式为 力 ;B的化学式为C3H 80 ,核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为6 : 1 : 1 ,则B的结构简式为CH3CH(0H)CH 3; D的化学式为 C7H802,其苯环上仅有两种不同化学环境的氢;1 mol D可与1 mol NaOH或2 mol Na反应,则苯环上有酚羟基和 一CH20H ,且为对位结构,则 D的结OJI构简式为°(1)A的结构简式为。(2)B的结构简式为 CH3CH(0H)CH 3,其化学名称为2-丙醇(或异丙醇)。OH(3)H0CH 2CH2OCH(CH3)2 和 Bo发生反应生成E的化学方程式为H
46、OCH 2CH2OCH(CH 3)2 + (10CHI浓硫酸工 >:HaOCHwCH 20cH(CH3)?+ H2。'lb /和发生取代反应生成F。8. (2019山东济南一模)辣椒的味道主要源自于所含的辣椒素,具有消炎、镇痛、麻醉和戒毒等功效,特别是其镇痛作用与吗啡相当且比吗啡更持久。辣椒素(F)的结构简式为,其合成路线如下:已知:R OH> R一 BrRBr+R' Na-> R' R+NaBr 回答下列问题:(1)辣椒素的分子式为 , A 所含官能团的名称是 , D 的最简单同系物的名称是 。(2)AfB的反应类型为 ,写出C-D的化学方程式: (
47、3) 写出同时符合下列三个条件的D 的同分异构体的结构简式: 。能使溴的四氯化碳溶液褪色能发生水解反应,产物之一为乙酸核磁共振氢谱为三组峰,且峰面积比为3: 2 : 14-戊烯酸(CH2=CHCH2CH2COOH)可用作农药、医药中间体。参照以上合成路线,设计由CH2=CHCH2OH 为起始原料制备4-戊烯酸的合成路线。答案(1)C 18H27O3N 碳碳双键、溴原子丙烯酸(2)取代反应 (CH3)2CHCH=CH(CH 2)3CH(COOH) 2受二(CH3)2CHCH=CH(CH 2)4COOH +CO2 T(3)PBr3(4)CH 2=CHCH 20H>CH 2=CHCH 2BrNaCH C00CH 2cH3 2 NaOH溶液/力口热>CH2=CHCH 2CH(C00CH 2CH3)2H2s04溶液>CH 2=CHCH 2CH(C00H) 2180 CH2=CHCH2CH2C00H 。 C02解析 根据题给 “ 已知 ” 和流程以及D 的分子式, 较易推断出合成路线中各物质的结构简式:A : (CH3)2CHCH=CH(CH 2)3Br,B : (CH3)2CHCH=CH(CH 2)3CH(C00CH 2CH3) 2,C: (CH3)2CHCH=CH(CH 2)3CH(CO
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