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文档简介
有机化学基础(选考)最新考纲1有机化合物的组成与结构(1)能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式;(2)了解常见有机化合物的结构。了解有机物分子中的官能团,能正确地表示它们的结构;(3)了解确定有机化合物结构的化学方法和某些物理方法;(4)了解某些有机化合物存在同分异构现象,能判断简单有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体);(5)能根据有机化合物命名规则命名简单的有机化合物;(6)能列举事实说明有机物分子中基团之间存在相互影响。2烃及其衍生物的性质与应用(1)以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例,比较它们在组成、结构、性质上的差异;(2)了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及其应用;(3)举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用;(4)了解卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点以及它们的相互联系;(5)了解加成反应、取代反应和消去反应;(6)结合实际了解某些有机化合物对环境和健康可能产生的影响,关注有机化合物的安全使用问题。3糖类、氨基酸和蛋白质(1)了解糖类的组成和性质特点,能举例说明糖类在食品加工和生物质能能源开发上的应用;(2)了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质,氨基酸与人体健康的关系;(3)了解蛋白质的组成、结构和性质;(4)了解化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。4合成高分子化合物(1)了解合成高分子化合物的组成与结构特点,能依据简单合成高分子化合物的结构分析其链节和单体;(2)了解加聚反应和缩聚反应的特点;(3)了解新型高分子材料的性能及其在高新技术领域中的应用;(4)了解合成高分子化合物在发展经济、提高生活质量方面的贡献。自 查1官能团与有机物的性质官能团主要化学性质烷烃在光照下发生卤代反应;不能使酸性KMnO4溶液褪色;高温分解不饱和烃烯烃跟X2、H2、HX、H2O等发生加成反应;加聚;易被氧化,可使酸性KMnO4溶液褪色炔烃CC跟X2、H2、HX、H2O等发生加成反应;易被氧化,可使酸性KMnO4溶液褪色;加聚苯取代硝化反应、磺化反应、卤代反应(Fe或Fe3作催化剂);与H2发生加成反应苯的同系物取代反应;使酸性KMnO4溶液褪色续表卤代烃X与NaOH溶液共热发生取代反应;与NaOH醇溶液共热发生消去反应醇OH跟活泼金属Na等反应产生H2;消去反应,加热时,分子内脱水生成烯烃;催化氧化;与羧酸及无机含氧酸发生酯化反应酚OH弱酸性;遇浓溴水生成白色沉淀;遇FeCl3溶液呈紫色醛与H2加成为醇;被氧化剂(如O2、Ag(NH3)2、Cu(OH)2等)氧化为羧酸羧酸 酸的通性;酯化反应酯发生水解反应,生成羧酸(盐)和醇2.常见重要官能团的检验方法官能团种类试剂判断依据碳碳双键或碳碳三键溴的CCl4溶液橙红色褪去酸性KMnO4溶液紫红色褪去卤素原子NaOH溶液、稀硝酸、AgNO3溶液有沉淀生成醇羟基钠有H2放出酚羟基FeCl3溶液显紫色浓溴水有白色沉淀产生醛基银氨溶液有银镜生成新制Cu(OH)2悬浊液有砖红色沉淀产生羧基NaHCO3溶液有CO2气体放出3.提纯常见有机物的方法混合物试剂分离方法主要仪器甲烷(乙烯)溴水洗气洗气瓶苯(乙苯)酸性KMnO4溶液,NaOH溶液分液分液漏斗溴乙烷(乙醇)水分液分液漏斗苯(苯酚)NaOH溶液分液分液漏斗硝基苯(苯)蒸馏蒸馏烧瓶乙醇(H2O)新制生石灰蒸馏蒸馏烧瓶乙酸乙酯(乙酸、乙醇)饱和Na2CO3溶液分液分液漏斗乙醇(乙酸)NaOH溶液蒸馏蒸馏烧瓶乙烷(乙炔)酸性KMnO4溶液、NaOH溶液洗气洗气瓶自 悟1具有相同官能团的物质是否一定属于同一类物质?提示具有同一官能团的物质不一定是同一类有机物。如:(1)CH3OH、虽都含有OH官能团,但二者属不同类型的有机物。(2)含有醛基的有机物,有的属于醛类,有的属于酯类,有的属于糖类等。2利用酸性KMnO4溶液是否能够鉴别烷烃和炔烃?是否能够除去烷烃中的炔烃?提示酸性KMnO4溶液可鉴别烷烃、炔烃,但不能用来除去烷烃中的炔烃,因为酸性KMnO4溶液可把炔烃氧化成其他物质,在除去炔烃的同时,又引入了其他杂质。3醇的氧化产物与结构有怎样的关系?提示4在有机反应中取代反应,水解反应,消去反应,加成反应,能引入羟基的反应有哪些?提示取代反应,水解反应,加成反应。分别如:CH3CH2BrNaOHCH3CH2OHNaBrCH3COOCH2CH3H2OCH3COOHCH3CH2OHCH2=CH2H2OCH3CH2OH5乙醇、苯酚、乙酸、水的分子结构中均有OH,这些OH的活泼性强弱顺序如何?为什么OH的活泼性不同?提示OH的活泼性由强到弱顺序为:乙酸苯酚水乙醇。由于这些OH所连的基团不同,OH受相连基团的影响就不同,故羟基上的氢原子的活泼性也就不同。6发生缩聚反应的单体分子中至少含有几个官能团?提示单体分子中至少含有2个官能团,官能团可以相同,也可以不同。7如何检验溴乙烷在NaOH醇溶液中加热发生了消去反应?卤代烃发生消去反应有什么规律?提示把生成的气体通入酸性KMnO4溶液或溴的四氯化碳溶液,若能使酸性KMnO4溶液或溴的四氯化碳溶液褪色,则说明溴乙烷在NaOH醇溶液中发生了消去反应。卤代烃发生消去反应的规律为:。因此只含一个碳原子的卤代烃和连有卤素原子的碳原子无邻位碳原子或邻位碳原子上无氢原子卤代烃都不能发生消去反应。自 建必考点一官能团与有机化合物的性质突破核心考点有关官能团性质的易混点1注意苯环的结构与六元环的区别,不要看到含双键的六元环就认为是苯环。2注意酚羟基的性质与醇羟基的区别。注意酚羟基与苯环的相互影响,如苯环邻对位氢易取代、酚羟基易电离等。3注意醇的催化氧化规律,伯醇氧化为醛、仲醇氧化为酮,叔醇不能氧化。4不是所有的醇或卤代烃都能发生消去反应的,与连有醇羟基(或卤素原子)的碳原子相邻的碳原子上没有氢原子,则不能发生消去反应。5酚酯与普通酯的区别,1 mol酚酯(如HCOOC6H5)水解时耗2 mol NaOH;1 mol普通酯(如CH3COOC2H5)水解时耗1 mol NaOH。6能与Na2CO3溶液发生反应的有:羧酸、苯酚,但苯酚与Na2CO3溶液反应生成NaHCO3而得不到CO2。【真题1】(2013山东理综,10)莽草酸可用于合成药物达菲,其结构简式如图所示,下列关于莽草酸的说法正确的是()。A分子式为C7H6O5B分子中含有2种官能团C可发生加成和取代反应D在水溶液中羧基和羟基均能电离出H思维提示解析A项,莽草酸的分子式为C7H10O5,错误。B项,分子中含有羟基、羧基、碳碳双键三种官能团,错误。C项,在莽草酸中含有碳碳双键,所以能发生加成反应;因含有羧基及羟基,可发生酯化反应即取代反应,正确。D项,在水溶液中羟基不能电离出H,羧基能电离出H,错误。答案C【题组】1.(2013西安联考)普伐他汀是一种调节血脂的药物,其结构简式如图所示(未表示出其空间构型)。下列关于普伐他汀的性质描述不正确的是()。A能与FeCl3溶液发生显色反应B能使酸性KMnO4溶液褪色C能发生加成、取代、消去反应D1 mol该物质最多可与2 mol NaOH反应解析在普伐他汀的结构中含有的官能团有醇羟基(OH)、羧基(COOH)、酯基()和碳碳双键(),所以能发生取代反应、加成反应、消去反应,也能使酸性KMnO4溶液褪色。但因无酚羟基,故不能与FeCl3溶液发生显色反应。分子中的羧基(COOH)和酯基()都能和NaOH溶液反应,故1 mol该物质可与2 mol NaOH反应。答案A2(2013皖北统考)已知酯类在铜铬氧化物催化下与氢气反应得到醇:R1COOR22H2R1CH2OHR2OH,羰基双键可同时被还原,但苯环在催化氢化过程中不发生变化。图为某有机物M的结构简式:请回答下列问题。(1)M的分子式为_。(2)M分子中的含氧官能团为_(填字母代号)。A醇羟基B酚羟基C酯基D羧基E醚键(3)写出M在足量的NaOH溶液中发生反应的化学方程式:_。将反应中生成的有机物用稀硫酸酸化,所得的有机物N再与足量的溴水反应,最多可消耗Br2的物质的量为_。(4)写出有机物M在铜铬氧化物催化下与足量H2反应的化学方程式: _。(5)设(4)中生成的相对分子质量较大的有机物为P,则N与P的关系为_(填字母代号)。A同一种物质 B同系物C同分异构体 D同素异形体解析(2)有机物M中的官能团只有两种:酚羟基和酯基。(3)1 mol M最多可消耗5 mol NaOH。酚与溴水反应时,应在酚羟基的邻、对位发生取代。(4)M属于碳酸酯,1 mol M可消耗3 mol H2。(5)有机物N与P都是。答案(1)C20H14O5(2)BC(3)5NaOHNaOCOONa3H2O6 mol(4)3H2CH3OH(5)A掌握方法技能常见官能团的特征反应1能使溴水褪色的有机物通常含有、CC或CHO。2能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物通常含有、CC、CHO或苯的同系物。3能发生加成反应的有机物通常含有、CC、CHO或苯环,其中CHO和苯环一般只能与H2发生加成反应。4能发生银镜反应或能与新制Cu(OH)2悬浊液反应的有机物必含有CHO。5能与钠反应放出H2的有机物必含有OH或COOH。6能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应放出CO2或使石蕊试液变红的有机物必含有COOH。7能发生消去反应的有机物为醇或卤代烃等。8能发生水解反应的有机物为卤代烃、酯(油脂)、糖或蛋白质等。9遇FeCl3溶液显紫色的有机物必含有酚羟基。10能发生连续氧化的有机物是伯醇或烯烃。必考点二常见有机反应类型突破核心考点有机反应类型往往与官能团的性质结合在一起进行综合考查。有机反应类型的判断通常有以下四个方面:1不同有机反应类型的特征反应条件。2反应物和生成物的组成和结构。3不同官能团的特征反应类型。4不同试剂可能发生的常见反应类型。【真题2】(2013全国新课标,38)化合物I(C11H12O3)是制备液晶材料的中间体之一,其分子中含有醛基和酯基。I可以用E和H在一定条件下合成:已知以下信息: A的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢;RCH2CH2OH;化合物F苯环上的一氯代物只有两种;通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基。回答下列问题:(1)A的化学名称为_。(2)D的结构简式为_。(3)E的分子式为_。(4)F生成G的化学方程式为_,该反应类型为_。(5)I的结构简式为_。(6)I的同系物J比I相对分子质量小14,J的同分异构体中能同时满足如下条件:苯环上只有两个取代基,既能发生银镜反应,又能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2,共有_种(不考虑立体异构)。J的一个同分异构体发生银镜反应并酸化后核磁共振氢谱为三组峰,且峰面积比为221,写出J的这种同分异构体的结构简式_。思维提示有机物结构解析由信息可知A为,化学名称为2甲基2氯丙烷。由信息知B(C4H8)为,再根据流程中D能与Cu(OH)2反应,从而确定C为,D为,E为E和H通过酯化反应生成:(6)J比I少一个“CH2”原子团。由限制条件可知J中含有一个CHO,一个COOH用COOH在苯环上移动:,用CH2COOH在苯环上移动:用CH2CH2COOH在苯环上移动:用CHCH3COOH在苯环上移动:用一个CH3在苯环上移动:同分异构体的种类共3618种。根据对称性越好,氢谱的峰越少,解决最后一个空。答案(1)2甲基2氯丙烷(或叔丁基氯)【题组】1(2013安庆模拟)有机物在不同条件下至少可能发生7种不同类型的反应:取代加成消去氧化酯化加聚缩聚,其中由于分子结构中含有“OH”而可能发生的反应是()。A BC D解析由“”可知,OH可以发生消去、氧化反应,根据醇的性质,“OH”可发生酯化反应,即取代反应;又根据“”,因此“OH”可发生缩聚反应;而发生加成反应和加聚反应是因为有“”,故D项正确。答案D2(2013吉林模拟)烃的含氧衍生物A可用于合成一种用途广泛的香料M。(1)化合物A的分子式为C7H6O2,遇FeCl3溶液显紫色,能发生银镜反应。A中含有的官能团名称为_;A可能发生的反应是_(填序号);a氧化反应 b水解反应c加成反应 d取代反应(2)已知:在碱性条件下,两个醛分子能发生如下反应:由化合物A合成香料M的路线如下:BC发生的反应类型是_;写出符合下列条件B的同分异构体的结构简式(写出一种即可)_;a苯环上有两个取代基b能和NaHCO3溶液反应产生气泡c1 mol B的同分异构体能和2 mol NaOH溶液反应d苯环上的一氯取代物只有两种由D合成香料M的化学反应方程式为_;请设计实验证明香料M中含有碳碳双键_。解析(1)A中含有苯环、醛基、酚羟基,不含酯基、X,所以不能发生水解反应;(2)倒推,由M结构及CD、DM的反应条件,可知D为、C为,正推,根据题中所给信息(注意OH的位置)及BC的反应条件,可知B为 C、X为CH3CHO;由b可知含有一个COOH、由c可知一定含有一个酚羟基,由a、d可知苯环上的两个取代基在对位,由此可写出符合下列条件的B的同分异构体。答案(1)(酚)羟基、醛基acd(2)消去反应取少量香料,加入少量Br2的CCl4溶液(或酸性KMnO4溶液),溶液褪色,证明香料中有碳碳双键掌握方法技能1有机合成路线(1)一元合成路线:RCHCH2卤代烃一元醇一元醛一元羧酸酯(2)二元合成路线:CH2CH2二元醇二元醛二元羧酸酯(链酯、环酯、聚酯)(3)芳香族化合物的合成路线2有机反应基本类型与有机物类型的关系有机反应基本类型有机物类型取代反应卤代反应饱和烃、苯和苯的同系物等 酯化反应醇、羧酸、纤维素等水解反应卤代烃、酯等硝化反应苯和苯的同系物等磺化反应 苯和苯的同系物等续表加成反应烯烃、炔烃、苯和苯的同系物、醛等消去反应卤代烃、醇等 氧化反应燃烧绝大多数有机物酸性KMnO4溶液烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、醛、酚、醇等直接(或催化)氧化醛、葡萄糖等新制Cu(OH)2悬浊液、新制银氨溶液醛还原反应醛、酮、葡萄糖等 聚合反应加聚反应烯烃、炔烃等缩聚反应苯酚与甲醛、多元醇与多元羧酸、氨基酸等与FeCl3 溶液显色反应酚类 必考点三有机物的合成与推断突破核心考点1有机合成的解题思路2有机推断的解题技能【真题3】(2013全国新课标,38)查尔酮类化合物G是黄酮类药物的主要合成中间体,其中一种合成路线如下:已知以下信息:芳香烃A的相对分子质量在100110之间,1 mol A充分燃烧可生成72 g水。C不能发生银镜反应。D能发生银镜反应、可溶于饱和Na2CO3溶液、核磁共振氢谱显示其有4种氢。RCOCH3RCHORCOCHCHR回答下列问题:(1)A的化学名称为_。(2)由B生成C的化学方程式为_。(3)E的分子式为_,由E生成F的反应类型为_。(4)G的结构简式为_。(5)D的芳香同分异构体H既能发生银镜反应,又能发生水解反应,H在酸催化下发生水解反应的化学方程式为_。(6)F的同分异构体中,既能发生银镜反应,又能与FeCl3溶液发生显色反应的共有_种,其中核磁共振氢谱为5组峰,且峰面积比为22211的为_(写结构简式)。思维提示各种物质结构解析1 mol A充分燃烧生成72 g水,则A中含氢原子数28n(C)7.7n(C)8.5则A中含有碳原子数为8 (6)中F的同分异构体确定方法是先定官能团,再定最后一个饱和C原子的位置。,符合条件的同分异构体数55313种,符合5组峰的F只有:。答案(1)苯乙烯 (3)C7H5O2Na取代反应(4)【题组】1(2013保定模拟)有机物A的性质及有关物质的转化关系如下:(1)A所含有的官能团的名称为_。(2)AC的化学方程式为_,EF的反应类型为_。(3)写出AB的化学方程式:_;写出E与乙醇反应的化学方程式:_。(4)H、G与B互为同分异构体,满足下列条件的H、G的结构简式为_和_。H、G与浓溴水和NaHCO3都不反应,且结构中均不含有CH3(官能团不能同时连在同一个碳原子上);1 mol H、G都能与2 mol Na反应;H苯环上的一氯代物有2种,G苯环上的一氯代物有3种。(5)已知在一定条件下有R1CH=CHR2R1CHOR2CHO,A在一定条件下氧化生成羧酸X、Y。X是芳香族化合物,Y是一种具有还原性的二元羧酸。写出X在浓硫酸条件下发生缩聚反应的化学方程式:_ _。解析设A的分子式为(HO)mR(CHO)n,根据反应类型推得:C为(HO)mR(COONH4)n,D为(HO)mR(COOH)n,E由(HO)mR(COOH)n加2个H得到E(C9H10O3),所以n1且m1,(HO)R(COOH)为C9H8O3,即A的分子式为C9H8O2,因A能与FeCl3溶液发生显色反应,且能与银氨溶液反应,则A中含一个酚羟基、一个CHO,由AB推知A还必含有一个“CC”,因为B中不含CH3,推出A中“C=C”必须与醛基结合在一起,形成一个特殊的取代基。EF发生取代反应,因苯环上有酚羟基存在时,与溴水发生邻、对位取代反应,且F只有一种结构,故另一取代基位于酚羟基的对位,则A的结构简式为HOCHCHCHO。 (4)B的同分异构体H、G符合条件,说明没有酚羟基和羧基,符合条件,说明H、G都含2个醇羟基,由条件知H苯环上有2个处于对位的取代基,其结构简式为HOCH2CH2CH2OH,G苯环上的一氯代物有3种,说明只有一个取代基,其结构简式为答案(1)碳碳双键、(酚)羟基、醛基2工业合成有机物F路线如下: (1)有机物D中含氧的官能团名称为_和_。(2)化合物F的结构简式是_。(3)在上述转化关系中,设计步骤(b)和(d)的目的是_ _。(4)写出步骤(d)的化学反应方程式_。(5)写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式_。A属于芳香化合物B核磁共振氢谱有四个峰C1 mol该物质最多可以消耗2 mol NaOHD能发生银镜反应CH2CH2CH3CH2BrCH3CH2OH解析(1)注意D中OCOCH3结构为,官能团是酯基。(2)E中含有醇羟基,反应条件是浓硫酸,可知是醇羟基的消去反应,结合分子式判断。(3)步骤(b)是羟基酯化,步骤(d)是酯水解,可知目的是保护醇羟基,主要是不被CrO3氧化。(4)步骤(d)是酯的酸性水解。(5)D的结构特点是:15个碳原子,3个氧原子,5个不饱和度。同分异构体的条件,有苯环,用掉6个碳原子,4个不饱和度,能发生银镜反应,可能有CHO,用掉1个氧原子,1个不饱和度。剩余8个碳原子,2个氧原子。能与2 mol NaOH反应,说明有2个酚OH,只有4种氢,说明2个酚OH是对称结构。苯环上一取代物时,就是4种氢,说明8个碳原子只能有1种氢,得到2个C(CH3)3,对称结构,写出同分异构体。能发生银镜反应,也可能是甲酸酯类,即有结构,只能直接连在苯环上(若连在其他碳上,会多出一种氢),甲酸酚酯,消耗2 mol NaOH。另一个氧不能是酚羟基,只能是醚,写出结构:答案(1)羰基酯基 掌握方法技能1有机合成中官能团的转化方法(1)官能团的引入引入CC键:键或CC键与H2加成。引入键或CC键:卤代烃或醇发生消去反应。苯环上可引入的官能团如下:引入X:a.在饱和碳原子上H与X2(光照)发生取代反应;b.不饱和碳原子与X2或HX加成;c.醇羟基与HX发生取代反应。引入OH:a.卤代烃水解;b.醛或酮加氢还原;c与H2O加成;d.酯(油脂)的水解。引入CHO或:a.醇的催化氧化;bCC与H2O加成。引入COOH:a.醛基氧化;b.羧酸酯水解。引入高分子:a.含CC的单体发生加聚反应;b酚与醛缩聚、二元羧酸与二元醇(或羟基酸)酯化缩聚。(2)官能团的消除通过加成反应可以消除键或CC键。如CH2=CH2H2CH3CH3通过消去、氧化或酯化可以消除OH。如CH3CH2OHCH2=CH2H2O2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2OCH3CH2OHCH3COOHCH3COOC2H5H2O通过氧化或加成可消除CHO。如2CH3CHOO22CH3COOHCH3CHOH2CH3CH2OH 通过水解反应消除。如CH3COOC2H5H2OCH3COOHC2H5OH2有机推断中常见的解题突破口(1)根据有机物的性质推断官能团能使溴水褪色的物质可能含有“”、“CC”或酚类物质(产生白色沉淀);能使酸性KMnO4溶液褪色的物质可能含有“”、“CC”、“CHO”或酚类、苯的同系物等;能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液煮沸后生成红色沉淀的物质一定含有CHO;能与Na反应放出H2的物质可能为醇、酚、羧酸等;能与Na2CO3溶液作用放出CO2或使石蕊试液变红的有机物中含有COOH;能水解的有机物中可能含有酯基、肽键,也可能为卤代烃;能发生消去反应的为醇或卤代烃。(2)根据性质和有关数据推知官能团的数目CHO2OH(醇、酚、羧酸)H2;2COOHCO2,COOHCO2;CC;RCH2OHCH3COOCH2R。(Mr)(Mr42)(3)根据某些产物推知官能团的位置由醇氧化成醛(或羧酸),OH一定在链端(即含CH2OH);由醇氧化成酮,OH一定在链中(即含);若该醇不能被氧化,则必含 (与OH相连的碳原子上无氢原子);由消去反应的产物可确定“OH”或“X”的位置;由取代反应的产物的种数可确定碳链结构;由加氢后碳架结构确定或CC的位置。由有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯,可确定该有机物是含羟基的酸,并根据酯的结构,确定OH与COOH的相对位置。(4)根据转化关系推断物质的类别转化关系参与物质ABCABC醇醛羧酸A(CnH2nO2) 酯 酸作催化剂:醇和羧酸 碱作催化剂:醇和羧酸盐表示烯烃、卤代烃和醇三类物质之间的转化有机合成推断设问新视角官能团保护【示例】某有机物A的结构简式为:。实验室欲以A为原料合成有机物E,设计如下路线: (B)试回答下列问题:(1)A的分子式为_。(2)写出下列变化的有机反应类型:AB_,CD_。(3)A不能直接氧化成E,而要增加AB和CD两步反应,其作用是_。(4)CD的化学方程式为_。规范答案(1)C11H14N2(2)加成反应消去反应(3)保护碳碳双键,防止其被氧化【以题说法】由A到E,仅仅是CH3变成了COOH,因为碳碳双键性质活泼,在将CH3氧化成COOH的过程中,碳碳双键也将被氧化而破坏。因此,必须采取一定的措施,防止碳碳双键被破坏,这就是我们平时所说的官能团保护,所谓官能团保护就是指在有机合成,尤其是含有多个官能团的有机物的合成过程中,多个官能团之间相互影响、相互制约,当需要把某一官能团转化或拼接碳链时,其他官能团也将被破坏,因此,在制备过程中要把分子中某些官能团用恰当的方法保护起来,在适当的时候再将其转变回来,从而达到有机合成的目的。【借题发挥】在有机合成中官能团的保护主要有以下五种情况:1.酚羟基的保护:先将酚羟基与CH3I反应,将酚羟基转化成OCH3,待其他官能团氧化后再酸化,将其转化成OH。2.醇羟基的保护:先将醇羟基与羧酸反应,将醇羟基转化成酯基(),待其他官能团氧化后再水解,将其转化成醇羟基OH。3.碳碳双键的保护:在氧化其他基团之前,可以先将碳碳双键与HX(卤化氢)发生加成反应,待氧化后再通过卤代烃的消去反应,转化成碳碳双键。4.醛基的保护可利用醛和醇反应生成缩醛的方法来保护醛基,此类反应为 。如用HOCH2CH2CHO制取OHCCH2CHO的过程中就需要先将HOCH2CH2CHO中的醛基先用生成缩醛的反应保护起来,等醇羟基氧化为醛基后再将缩醛在一定条件下转化为醛基。5.氨基的保护:苯胺中的氨基具有较强的还原性,在有机合成的氧化过程中常需要保护氨基不被氧化。如用合成的过程中甲基在被酸性KMnO4溶液氧化为羧基的同时,氨基也被氧化成了硝基。此时就需要再将硝基还原为氨基。(时间:45分钟类型:卷15分填空题专项训练)一、低档题1(15分)已知某芳香族化合物A的水溶液显酸性,遇FeCl3不显色,可发生下列转化(如图所示)。其中I为五元环状化合物;J可使溴水褪色;I和J互为同分异构体;K和L都是医用高分子材料。请回答下列问题。(1)A的结构简式为_。(2)写出下列反应的反应类型:反应属于_反应,反应属于_反应。(3)写出反应和的化学方程式。_,_。(4)写出符合下列要求的G的同分异构体_。含有苯环;能发生银镜反应,不能发生水解反应;在稀NaOH溶液中,1 mol该同分异构体能与2 mol NaOH反应;只能生成两种一氯代物。解析A水解、酸化后得到G、H,根据原子守恒知H的分子式为C4H8O3;H具有酸性,说明分子中含一个COOH;H在浓硫酸存在和加热的条件下生成使溴水褪色的J,可推知H分子中含OH;再根据H能发生酯化反应生成五元环状化合物I,可知H为直链分子,即H的结构简式为HOCH2CH2CH2COOH;由A的水溶液显酸性,遇FeCl3不显色,可判断A分子中含COOH,不含酚羟基,故A的结构简式为。答案(1) (2)消去缩聚(3)HOCH2CH2CH2COOHH2OnCH2=CHCH2COOH(4) 2(15分)(2013浙江名校联考)聚3羟基丁酸酯(PHB)常用于制造可降解塑料等。PHB是由3羟基丁酸CH3CH(OH)CH2COOH分子聚合而成。合成聚3羟基丁酸酯的途径很多,其中有一种途径的副产物少、污染小、原子利用率高,其合成路线如下:ACH2=CHCH=CH2BCDPHB已知:(CH3)2C=CHCH3CH3COOHCH2=CHCH=CH2CHCCH3请回答下列问题。(1)写出C中含有的官能团的名称:_。(2)上述转化过程中属于加成反应的是_(填序号)。(3)反应符合绿色化学思想(碳原子的有效利用率为100%),则A的结构简式为_。(4)写出反应的化学方程式:_ _。(5)写出与C互为同分异构体,能发生银镜反应,且核磁共振氢谱有两组吸收峰的有机物的结构简式:_。解析本题考查了官能团类型有机反应类型的判断、同分异构体和化学方程式的书写等知识,意在考查考生对有机化学知识的掌握情况。依据题意知最终产物PHB是由3羟基丁酸CH3CH(OH)CH2COOH分子聚合而成,得出D为CH3CH(OH)CH2COOH,结合题给信息,知A的结构简式为CH3CCCH3,B为,C为。(1)C中含有的官能团的名称是羰基、羧基。(2)、属于加成反应。(3)A的结构简式为CH3CCCH3。(4)反应为缩聚反应,化学方程式为 (n1)H2O。(5)符合要求的结构简式为OHCCH2OCH2CHO。答案(1)羰基、羧基(2)(3)CH3CCCH3(5)OHCCH2OCH2CHO二、中档题3(15分)(2012广东理综,30)过渡金属催化的新型碳碳偶联反应是近年来有机合成的研究热点之一,如:反应化合物可由化合物合成:C4H7BrCH3CHCHOHCH2 (1)化合物的分子式为_。(2)化合物与Br2加成的产物的结构简式为_。(3)化合物的结构简式为_。(4)在浓硫酸存在和加热条件下,化合物易发生消去反应生成不含甲基的产物,该反应方程式为_(注明反应条件)。因此,在碱性条件下,由与反应合成,其反应类型为_。(5)的一种同分异构体能发生银镜反应。与也可发生类似反应的反应,生成化合物,的结构简式为_(写出其中一种)。解析解答本题时,要理解反应的机理,结合反应条件确定化合物和的结构简式。(1)化合物的结构简式为,结合有机物中C、H、O、Br原子的成键特点可知,其分子式为C7H5OBr。(2)化合物中键与Br2发生加成反应,而酯基不与Br2反应,则加成产物的结构简式为。(3)化合物在NaOH水溶液中加热,发生水解反应生成化合物,递推可知的结构简式为。(4)化合物在浓硫酸存在和加热条件下,发生消去反应生成不含甲基的产物,则该产物应为CH2=CHCH=CH2,反应的化学方程式为CH2=CHCH=CH2H2O。在碱性条件下,反应生成化合物和HCl,该反应为取代反应。(5)能发生银镜反应,则分子中含有CHO。含有CHO的的同分异构体有CH3CH2CH2CHO、。CH3CH2CH2CHO与化合物发生类似反应的反应,产物为与化合物发生类似反应的反应,产物为。4(15分)聚邻苯二甲酸二烯丙酯(DAPA)是一种优良的热固性树脂,这种材料可以采取下列路线合成:(1)反应中,属于取代反应的是_。(2)写出有关反应的化学方程式:反应_;反应_。(3)G是E的同分异构体,G具有如下性质:能发生银镜反应,且1 mol G与银氨溶液反应时最多可得到4 mol Ag;遇FeCl3溶液呈紫色;在稀硫酸中能发生水解反应。则符合上述条件的G最多有_种,这些不同结构的物质,它们的核磁共振氢谱峰的数目有何特点?_ _。(4)工业上可由C经过两步反应制得甘油,试仿照题目中合成流程图的形式,写出这一合成过程:_ _。解析由DAPA的结构简式可推出 F的结构简式为,由此可知是取代反应。由G的性质知G分子中含有2个醛基,由性质知G分子中含有苯环且苯环上有OH,由性质知G分子中含有酯基,综合前面的分析及E的分子式知G分子中含有1个HCOO、1个CHO、1个OH,这3个取代基连在苯环上相邻3个碳原子上有3种不同结构,3个取代基互为间位关系的结构有一种,2个取代基相邻、1个取代基与它们相间有6种,故共有10种同分异构体。由于这10种同分异构体的结构中不存在对称关系,故这10种同分异构体的核磁共振氢谱峰的数目相同,均有6种。甘油分子中有三个羟基,故C应先与Cl2发生加成反应生成CH2ClCHClCH2Cl,然后再水解就可以得到甘油。(3)10各物质的核磁共振氢谱峰的数目相同,均为6种(4)5(15分)共轭双烯与含有双键的化合物相互作用,能生成六元环状化合物,常用于有机合成,例如:化合物可发生以下反应:(分子式为C4H4O4) (高分子化合物)(1)化合物I的分子式为_,1 mol该物质完全燃烧需消耗_mol O2。(2)反应的化学方程式为_。(3)反应是缩聚反应,化合物的结构简式为_。(4)在一定条件下,化合物和化合物能发生类似反应的反应,生成两种化合物(互为同分异构体),这两种化合物的结构简式分别为_、_。(5)下列关于化合物、的说法正确的有_(填字母)。A属于芳香烃B、均能使溴的四氯化碳溶液褪色C与足量H2加成后的产物是3甲基戊烷D加热条件下能与新制Cu(OH)2反应生成红色沉淀解析(1)化合物中有13个碳原子、4个不饱和度,故其分子式为C13H20。1 mol该物质完全燃烧消耗O2的物质的量为(1320/4)mol18 mol。(2)化合物是酯类化合物,反应是化合物在稀硫
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