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文档简介

专题18有机化学基础

1.了解有机物分子中的官能团,能正确地表示它们的结构。

2.了解同分异构现象,能判断简单有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体)。

3.能根据命名规则给简单的有机化合物命名。

4.以烷、烯、焕和芳香煌的代表物为例,比较它们在组成、结构、性质上的差异。

5.了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及其应用。

6.了解卤代烧、醇、酚、醛、竣酸、酯的典型代表物的组成和结构特点以及它们的相互联系。

7.了解加成反应、取代反应和消去反应。

8.了解糖类、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点和化学性质。了解氨基酸与人体健康的关系。

重点知识梳理

一、有机物的组成、结构和性质

1.常见官能团的特征反应

\/

(1)能使澳水褪色的有机物通常含有C=C、一C三c一或一CHO。

/\

(2)能使酸性高镒酸钾溶液褪色的有机物通常含有c-c;、一C-C一、一CHO或苯的同系物。

(3)能发生加成反应的有机物通常含有、一C三C一、一CHO或苯环,其中一CHO和苯环一

般只能与比发生加成反应。

(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一CHO。

(5)能与钠反应放出H2的有机物必含有一OH或一COOH。

(6)能与Na2co3或NaHCCh溶液反应放出C02或使石蕊溶液变红的有机物必含有一COOH。

(7)能发生消去反应的有机物为爵或卤代烧等。

(8)能发生水解反应的有机物为卤代烧、酯(油脂)、糖或蛋白质等。

(9)遇FeCb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烽。

2.常用的同分异构体的推断方法

(1)由煌基的异构体数推断。

判断只有一种官能团的有机物的同分异构体的种数时,根据炫基的异构体数判断较为快捷。如判断丁

醇的同分异构体时,根据组成丁醇可写成c4H9—0H,由于丁基有4种结构,故丁醉有4种同分异构体。

(2)由等效氢原子推断。

碳链上有几种不同的氢原子,其一元取代物就有几种同分异构体。一般判断原则:①同一种碳原子上

的氢原子是等效的;②同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;③处于镜面对称位置上的氢原子是等效

的。

(3)用替换法推断。

如一个碳碳双键可以用环替换;碳氧双键可以用碳碳双键替换并将氧原子移到他处;又如碳碳三键相

当于两个碳碳双键,也相当于两个环。不同原子间也可以替换,如二氯苯C6H4c12有3种同分异构体,四氯

苯C6H2c14也有3种同分异构体。

(4)用定一移一法推断。

对于二元取代物同分异构体的判断,可固定一个取代基的位置,再改变另一个取代基的位置以确定同

分异构体的数目。

二、有机物的推断

1.根据反应条件推断反应物或生成物

(1)“光照”为烷煌的卤代反应。

()

(2)“NaOH水溶液、加热”为R—X的水解反应,或酯(||)的水解反应。

R—C—OR"

(3)“NaOH醇溶液、加热”为R—X的消去反应。

(4)“HNO3(H2SO4)”为苯环上的硝化反应。

(5广浓H2so4、加热”为R—0H的消去或酯化反应。

(6)“浓H2s04、170℃”是乙醇消去反应的条件。

2.根据有机反应的特殊现象推断有机物的官能团

(1)使澳水褪色,则表示有机物分子中可能含有碳碳双键、碳碳三键或醛基。

(2)使酸性KMnCM溶液褪色,则该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基或苯的同系物(连接苯环

的碳上含有氢原子)。

(3)遇FeCh溶液显紫色或加入浓滨水出现白色沉淀,表示该物质分子中含有酚羟基。

(4)加入新制Cu(0H)2悬浊液并加热,有砖红色沉淀生成(或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现),说明

该物质中含有一CHO。

(5)加入金属钠,有H?产生,表示该物质分子中可能有一0H或一COOH。

(6)加入NaHCCh溶液有气体放出,表示该物质分子中含有一COOH。

3.以特征产物为突破口来推断碳架结构和官能团的位置

(1)醇的氧化产物与结构的关系

氧化成醛

分子中含有一CH20H

或凝酸

氧化成酮

醇分子中含有一CH—0H

不能催化氧化八।

------------分子中含有一C一0H

(2)由消去反应的产物可确定“一OH”或“一X”的位置。

(3)由取代产物的种类或氢原子环境可确定碳架结构。有机物取代产物越少或相同环境的氢原子数越多,

说明此有机物结构的对称性越高,因此可由取代产物的种类或氢原子环境联想到此有机物碳架结构的对称

性而快速进行解题。

(4)由加氢后的碳架结构可确定碳碳双键或碳碳三键的位置。

(5)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竣酸;根据酯的结构,可

确定一0H与一COOH的相对位置。

4.根据关键数据推断官能团的数目

32]+

-------->2Ag

(DCH01之

I-------->-CU2。

2Na

⑵2—OH(醇、酚、竣酸)-印

Na2CQNaHCQ

(3)2—COOH---------*C02,—COOH---------->COg

CH3COOH

(5)RCH2OHCH3COOCH2R

(Mr)(M+42)

5.高考常见的新信息反应总结

(1)丙烯a-H被取代的反应:

CH3CHCH2+CI2——^C1CH2CHCH2+HCI。

⑵共初二烯姓的1,4-加成反应:

(DCH2=CH—CH=CH2+Br2—>

CH2—CH=CH—CH2;

BrBr

②(+ii—

⑶烯烧被03氧化:

①()3

R—CH=CH9---*R—CHO+HCHOo

"②Zn

(4)苯环侧链的炫基(与苯环相连的碳上含有氢原子)被酸性KMQj溶液氧化:

0H

I;

①CH3cHO+HCN—>CH3CH—CN

0OH

II催化剂I

②CH3C—CH3+HCN-------->CH3—c—CN;

CH3

OH

③CH3CHO+NH3-CH3—CH—NH2(作用:

制备胺);

OH

催化剂

④CH3CHO+CH3OH--------->CH3—CH—OCH3

(作用:制半缩醛)。

OR1

(7)羟醛缩合:R-1H+H—.—CHO催化剂,

I

R2

R—CH—C—CHO

Io

R2

(8)醛或酮与格氏试剂(RMgX)发生加成反应,所得产物经水解可得醇:

R,R,

R—C=O+RzMgX--R—C—OMgX簿R—C—OH。

HHH

(9)竣酸分子中的a-H被取代的反应:

催化剂

RCH2COOH+C12--------->RCHCOOH+HClo

Cl

(10)竣酸用LiAlH4还原时,可生成相应的醇:RCOOH——^RCHjOHo

(11)酯交换反应(酯的醇解):+R3OH—>R,COOR+R2OH。

RICOOR23

三、有机合成

1.官能团的引入

引入官能团引入方法

卤素原子①崎、酚的取代;②不饱和嫌与HX、X2的加成;③醇与氢卤酸(HX)取代

①烯炫与水加成;②醛、酮与氢气加成;

羟基

③卤代烧在碱性条件下水解;④酯的水解;⑤葡萄糖发酵产生乙醇

碳碳双键①某些爵或卤代嫌的消去;②快煌不完全加成;③烷燃裂化

①醇的催化氧化;②连在同一个碳上的两个卤素原子水解;③含碳碳三键的

碳氧双键

物质与水加成

竣基①醛基氧化;②酯、肽、蛋白质、竣酸盐的水解

其中苯环上引入基团的方法:

X(卤代:X2、铁屑)

(先硝化后还原)硝化:浓硝酸与浓硫酸共热)

(煌基氧化)HOOC、^-SO3H(磺化:浓硫酸共热)

0H(先卤代后水解)

2.官能团的消除

(1)通过加成消除不饱和键。如CH2===CH2+H2国/型CH3cH3。

(2)通过消去或氧化或酯化消除羟基(一OH)。如CH3cH20H需监CH2===CH2f+H2O;

催件齐II

2cH3cH20H+O2空学2cH3cHO+2HOo

△2

(3)通过加成或氧化等消除醛基(一CHO)。如2cH3CHO+O2强122cH3coOH;

CH3CHO+H2股型CH3cH20H。

(4)通过水解反应消除一COO—。如CH3COOC2H5+H2O-->CH3COOH+C2H5OHO

3.官能团的衍变

根据合成需要(有时题目信息中会明示某些衍变途径),可进行有机物的官能团衍变,以使中间产物向产

物递进。常见的有三种方式

(1)利用官能团的衍变关系进行衍变。

如RCFLOH—WT殁酸。

(2)通过某种化学途径使一个官能团变为两个。

如CH3CH2OH^CH2=CH2-*CH2BrCH2Br^

HOCH2cH2OH。

o

(3)通过某种手段,改变官能团的位置。

LNaOH,乙醇HBr

如CH3CHCH3-CH3CH=CH2

Br

CH3cH2cH2Br。

4.官能团的保护

被保护的被保护的官保护方法

官能团能团性质

①用NaOH溶液先转化为酚

钠,后酸化重新转化为酚:

COH「a°H溶液、

H+

易被氧气、臭氧、双氧水、酸ONa

酚羟基

性高钵酸钾溶液氧化②用碘甲烷先转化为苯甲醛,

后用氢碘酸酸化重新转化为酚:

\=/HI

^>-OCH3

易被氧气、臭氧、双氧水、酸先用盐酸转化为盐,后用

氨基

性高镒酸钾溶液氧化NaOH溶液重新转化为氨基

易与卤素单质加成,易被氧用氯化氢先通过加成转化为

碳碳

气、臭氧、双氧水、酸性高镒酸钾氯代物,后用NaOH醇溶液通过

双键

溶液氧化消去重新转化为碳碳双键

5.碳骨架的增减,一般会以信息形式给出

(1)增长:有机合成中碳链的增长。

HOR"

如:R'CH2cHO+R"CH2cH0蟹R'CH2cHeHCHO

2cH3cH?Br+2Na-->CH3CH2cH2cH3+2NaBr。

另:常见方式为有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。

(2)变短:如嫌的裂化,某些垃(如苯的同系物、烯垃)的氧化,酸酸盐脱竣反应等。

0

Zn/HO

如R]CH=CR2-----:---2-->R]CHO+R2CR3。

。3

R3

6.掌握几个重要化学反应方程式的书写

(1)卤代燃的水解和消去反应,正确书写反应条件,正确区分醇类和卤代燃消去反应的条件;

(2)酯化反应和酯的水解反应,书写时切勿漏掉酯化反应生成的水,定量理解酯水解消耗的NaOH的物

质的量,特别是酚酯

7.有机合成中官能团的保护

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。

当需要某一官能团反应或拼接碳链时,其他官能团或者被破坏或者首先反应,造成合成困难甚至失败。因

此,在合成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。

卜高频考点突破

高频考点一有机物的结构和性质

例1.(2018年江苏卷)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的加成产物分子中含有手性碳原子

C.X、Y均不能使酸性KMnCU溶液褪色

D.X-Y的反应为取代反应

【答案】BD

【解析】X中与法环直接相连的2个H、3个Br、1个O和苯环碳原子一定在同一平面上,由于单键可

以旋转,X分子中羟基氢与其它原子不一定在同一平面上,A错误:Y与Bn的加成产物为

'碳为手性碳原子,B正确;X中含酚

CH3

羟基,X能与酸性KMnO,溶液反应,Y中含碳碳双键,Y能使酸性KMnO,溶液褪色,C错误;对比X、

2-甲基丙烯酰氯和Y的结构简式,X-2-甲基丙烯酰氯一Y-HCI,反应类型为取代反应,D正确;答案选

BD。

【变式探究】【2017天津卷】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

HOn

用。下列有关汉黄苓素的叙述正确的是LXJ

OHO

汉黄卒索

A.汉黄苓素的分子式为Cl6Hl3。5

B.该物质遇FeCb溶液显色

C.1mol该物质与漠水反应,最多消耗1molBn

D.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】汉黄岑素的分子式为Ci6H”O”A错误;该物质中含有酚羟基,能与FeCh溶满反应呈紫色,

B正确;该物质酚羟基的邻、对位还可以与1molBn反应,碳碳双键可以与1molBn发生加成反应,故1md

该物质最多可以消耗2moiBn,C错误;该物质中含有羟基、班基、碳碳双键、触键,与足量氢气加成后

只剩余羟基和髓键,官能团种类减少2种,D错误。

【感悟提升】

【•官能团的位置与有机物的性质

(1)羟基连在脂肪煌基或苯环侧链上的为醇,而直接连在苯环上的为酚。醇不与NaOH反应,而酚则与

NaOH反应。

(2)醇羟基(或卤素原子)所连碳原子的邻位碳原子上没有氢原子,则不能发生消去反应。

(3)伯醇(含一CH2OH)氧化生成醛(进一步氧化生成较酸),仲醉(含有一fH°H)氧化生成酮,叔赠(含

有一loH)很难被氧化

I

0

(4)||中,当R为H,R,为煌基时,具有醛和酯的性质;当R和R,均为炫基时,只具有

R—C—O—R'

酯的性质;当R和R,均为H时,为甲酸,具有竣酸和醛的性质;当R为炫基,R,为H时,只具有竣酸的性

质。

2.有机反应中反应物用量的判断方法

(1汨2用量的判断

有机物分子中的'c=/、――、O、

/\J

O

II

-CHO、—C—(藻基)都能在一定条件下与H2发生加

成反应,且加成比(设有机物分子中基团均为1mol)依次为

1:2:3:1:1。特别注意—COOH、—COOR(酯基)

中的C=O通常不与H2发生加成反应。

(2)NaOH用量的判断

-COOH、—OH(酚羟基)、酯类物质、卤代燃能与NaOH溶液发生反应,特别要注意,水解产物

可能与NaOH溶液发生反应。如1mol与NaOH溶液发生反应时最多消耗3

HOOC

molNaOHo

(3)Bn用量的判断

①烷烧:光照下1molB「2可取代1molH原子。

②苯:FeBc催化下1molBr?可取代1molH原子。

③酚类:1molBn可取代与一OH处于邻、对位上的1molH原子。

④'c^C,:1mol双键可与1molBr2发生加成反应。

/\

⑤一gc一:1mol三键可与2molB「2发生加成反应。

【变式探究】(双选)己烷雌酚的一种合成路线如下:

Y(己烷雌酚)

下列叙述正确的是()

A.在NaOH水溶液中加热,化合物X可发生消去反应

B.在一定条件下,化合物Y可与HCHO发生缩聚反应

C.用FeCh溶液可鉴别化合物X和Y

D.化合物Y中不含有手性碳原子

【答案】BC

【解析】A选项,化合物X在氢氧化钠水溶液作用下,只能发生取代反应,在氢氧化钠醉溶液作用下

才能发生消去反应,所以错误;B选项,Y分子中含有酚羟基,因此可以与甲醛发生缩聚反应,所以正确;

C选项,X分子中没有酚羟基,Y分子中有酚羟基,因此可以用氯化铁溶液来鉴别,所以正确;D选项,Y

分子中苯环中间的两个碳原子均为手性碳原子,所以错误。

【变式探究】对下列两种化合物的结构或性质描述正确的是()

H3cCH3H3C严3

CHCH

66

OH|

CH3CHO

A.不是同分异构体

B.分子中共平面的碳原子数相同

C.均能与漠水反应

D.可用红外光谱区分,但不能用核磁共振氢谱区分

【答案】C

【解析】两种有机物的分子式均为CIOHIO,但二者的分子结构不同,二者互为同分异构体,A错误。

根据(J、C=C和一c一的结构特点,可知两种化合物的分子中共平面的碳原子数不相同,B错

误。前一种有机物分子中含有酚羟基,苯环上酚羟基的邻、对位H原子与澳水发生取代反应;后一种有机

\/

物分子中含有C=C,可与滨水发生加成反应,C正确。两种有机物的分子结构不同,H原子所处的

/\

化学环境也不同,可以采用核磁共振氢谱进行区分,D错误。

高频考点二同分异构体及其判断

例2.(2018年全国卷I)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[2,2]戊烷(X)

是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是

A.与环戊烯互为同分异构体

B.二氯代物超过两种

C.所有碳原子均处同一平面

D.生成1molC5H12至少需要2molH2

【答案】C

【解析】螺[2,2]戊烷的分子式为CsHs,环戊慌的分子式也是CHs,结构不同,互为同分异构体,A

正确;分子中的8个氢原子完全相同,二氯代物中可以取代同一个碳原子上的氢原子,也可以是相邻碳原

子上或者不相邻的碳原子上,因此其二氯代物超过两种,B正确:由于分子中4个碳原子均是饱和碳原子,

而与饱和碳原子相连的4个原子一定构成四面体,所以分子中所有碳原子不可能均处在同一平面上,C错误;

戊烷比螺[2,2]成烷多4个氢原子,所以生成ImolCsHi:至少需要2molHz,D正确。答案选C。

【变式探究】【2017新课标1卷】已知。(b)>0](d)、项(p)的分子式均为C6H6,下列说法正

确的是

A.b的同分异构体只有d和p两种

B.b、d、p的二氯代物均只有三种

C.b、d、p均可与酸性高镒酸钾溶液反应

D.b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面

【答案】D

【解析】b是苯,其同分异构体有多种,不止d和p两种,A错误;d分子中氢原子分为2类,根据定

一移一可知d的二氯代物是6种,B错误;b、p分子中不存在碳碳双健,不与酸性高镒酸钾溶液发生反应,

C错误;苯是平面形结构,所有原子共平面,d、p中均含有饱和碳原子,所有原子不可能共平面,D正确。

【感悟提升】

1.同分异构体的书写方法

(1)书写思路

注意

同碳链异构

-I限

种类

异T位置异构卜

一T官能团异构卜

(2)书写方法

①具有官能团的有机物,一般的书写顺序:

碳链异构一官能团位置异构一官能团类别异构。

②芳香族化合物同分异构体的书写要注意三个方面:

a.烷基的类别与个数,即碳链异构。

b.若有2个侧链,则存在邻、间、对三种位置异构。

c.若苯环上有三个取代基时,可先定两个取代基的位置关系是邻或间或对,然后再对第三个取代基依

次进行定位,同时要注意哪些是与前面重复的。

0

③酯(||):按一R中所含碳原子数由少到多,一R'中所含碳原子数由多到少的顺序书写。

R—C—0—Rz

(3)注意事项

在书写同分异构体时务必注意常见原子的价键数,例如在有机物分子中碳原子的价键数为4,氧原子的

价键数为2,氮原子的价键数为3,卤原子、氢原子的价键数为1,不足或超过这些价键数的结构都是不存

在的。

2.同分异构体的判断方法

(1)记忆法

①由煌基的异构体数推断

判断只有一种官能团的有机物的同分异构体的种数时,根据炫基的异构体数判断较为快捷。如判断丁

醇的同分异构体时,根据组成丁醇可写成C,HLOH,由于丁基有4种结构,故丁醇有4种同分异构体。

常用的煌基异构有一C3H7(2种)、一C4H9(4种)、一C5Hli(8种)。

②由苯环上取代基的数目推断

a.当苯环上只连有一个取代基时,可由炫基的数目推断。如C9HnO属于芳香醇,且苯环上只有一个

取代基的结构有5

种,分别为2cH2cH2OH、(yCH2一^『€鼻、

OH

Q^CHCH2CH3^^C(CH3)2^^CH^CH2OH

OHOHCH3

(C9H12。写为3H60H,—c3H60H含—OH的结

构有5种)。

b.当苯环上连有两个取代基时,有邻、间、对3种结构。

c.当苯环上连有三个取代基时,若三个取代基完全相同则有3种结构;若三个取代基中有2个完全相

同,则有6种结构;若三个取代基各不相同,则有10种结构。如C7H502cl遇FeC13显紫色,能发生银镜反

C1

应的结构共有1。种(如其中一种为「『OH)。

CHO

(2)由等效氢原子推断

碳链上有几种不同的氢原子,其一元取代物就有几种同分异构体•一般判断原则:①同一碳原子上的

氢原子是等效的;②同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;③处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。

CHCH

一元取代物数目即为等效氢的数目,如I3I3等效氢的数目为2,则一氯代物有2

CH3—CH—CH—CH3

(3)用替换法推断

如一个碳碳双键可以用环替换;碳氧双键,可以用碳碳双键替换并将氧原子移到他处;碳碳三键相当于

两个碳碳双键,也相当于两个环。不同原子间也可以替换,如二氯苯C6H4c12有3种同分异构体,四氯苯

C6H2c14也有3种同分异构体。

(4)用组合法推断

先确定一基团同分异构体的数目,再确定另一基团同分异构体的数目,从而确定两基团组合后同分异

0

构体数目的方法。如饱和一元酯II,—Ri有机种结构,—R2有"种结构,共有机X”种酯的结

R1—C—OR2

构。

实例:分子式为C9Hl的酯在酸性条件下水解得到的两种有机物的相对分子质量相等,则形成该酯的

酸为C3H7COOH(2种结构),醇为C5HuOH(8种结构),故该酯的结构共有2x8=16种。

3.限定条件下同分异构体的书写及判断

(1)思维流程

寂曜威施崇瓦系至百有殍庙布市后誉口

官能团

结合所给有机物有序思维:碳链异构

―►官能团位置异构一》官能团类

别异构

确定同分异构体种数或根据性质书写;

Q定答Q~i结构简式j

(2)注意事项

书写要有序进行,如书写酯类物质的同分异构体时,可采用逐一增加碳原子的方法。如C8H含苯环

尿

的属于酯类的同分异构体为甲酸某酯:乙

CH3

某酯:

;苯甲酸某酯:

(3)判断多元取代物的同分异构体的方法

①定一移一法

对于二元取代物同分异构体的判断,可固定一个取代基的位置,再改变另一个取代基的位置以确定同

分异构体的数目。如分析c3H6c12的同分异构体,先固定其中一个C1原子的位置,移动另外一个C1原子。

②定二移一法

对于芳香化合物中若有3个取代基,可以固定其中2个取代基的位置为邻、间、对的位置,然后移动

另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目。

【变式探究】分子式为C7Hl2。4的有机物在酸性条件下水解生成一种酸和一种醇,且酸和醇的物质的量

之比为1:2,则符合该条件的有机物有()

A.6种B.5种

C.4种rD.3种

【答案】B

【解析】当醇为甲醇时,酸为戊二酸,成二酸有4种结构,结构简式为HOOCCIfcCH2cH2coOH、

H00CCH(CH3)CH2coOH、HOOCCH(CH;CH5)COOHxHOOCC(CH;):COOH,对应的酣有4种;当酉字为乙

雷时,酸为丙二酸,丙二酸的结构只有1种,对应的酯只有1种。故符合条件的醋共有5种。

【变式探究】分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCCh溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构)()

A.3种B.4种

C.5种D.6种

【答案】B

【解析】分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCCh溶液反应放出气体的有机物属于较酸,其官能团为

—COOH,将该有机物看作C4H9—COOH,而丁基(C4HL)有4种不同的结构,分别为CH3cH2cH2cH2—、

CH3CH2CH—

(CH3)2CHCH2—、(CH3)3C—、,从而推知该有机物有4种不同的分子结构。

CH3

高频考点三有机物的推断

例3、席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。合成G的一种路线如下:

NaOH/

A(晨H[3。)

Fe/

浓HN。「I稀HC1

!F(CH口2

回-浓---H-2-S-O--4-,-△-H口E-还---原---8

已知以下信息:

HR2R2

\/1)。3

①c=c*R3CHO+O=C

/\2)Zn/H2O

R]R3

②1molB经上述反应可生成2moic,且C不能发生银镜反应

③D属于单取代芳煌,其相对分子质量为106

④核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢

R'(H)R'(H)

/一定条件下/

@RNH2+O=C---------——*R—N=C

R〃R〃

+H20

回答下列问题:

(1)由A生成B的化学方程式为,反应类型为o

(2)D的化学名称是,由D生成E的化学方程式为

(3)G的结构简式为o

(4)由苯及化合物C经如下步骤可合成N-异丙基苯胺:

反应条件1何反应条件2

N-异丙基苯胺

反应条件1所选用的试剂为,反应条件2所选用的试剂为,I的结构简式为

Cl

乙醇CH3—c=c—CH3

【答案】(1)CH3—C―CH—CH3+NaOH——>+NaC14-H2O消去反

H3CCH3

H3CCH3

CH2cH3

浓H2s041

+HNO3----->@

+H2O

NO2

CH2cH3

NH2

(4)浓HNO3、浓H2SO4Fe和稀盐酸人

【解析】A(aH”Cl)在NaOH的乙醇溶液中加热,发生消去反应生成B:1molB经信息①反应,生成2mol

0CH3—C_c—CH3

c,而C不能发生银镜反应,所以C属于酮,C为I,从而推知B为I|,

CH3—c—CH3CH3CH3

I

A为CH37—fH-CHg因D属于单取代芳烧,目相对分子质量为106,设该芳香怪为GHr则由12x

CH3CH3

+v=106,经讨论x=8,y=10。所以芳香怪D为©)一2cH3。由RCSHHN)核磁共振氢谱中苯环上

CH2cH3CH2CH3

有两种化学环境的氢,所以F为尊,从而推出E为$。

NH2N02

Cl

乙醇c—<—

CH3—CH3

(1)ATB的反应为:CH―C——CH—CH+NaOH---->II+NaCl+H2。,该反

33△CH3cH3

CH3cH3

应为消去反应。

(2)D为乙苯,D-E的反应为

CH2cH3CH2cH3

浓H2s。4

HNO+HO

0+3△2O

(3)根据C、F的结构简式及信息⑤得:

CH2CH3O2cH3

&)+CH3」:一CH3三重江。

NH2N-C—CH3

CH3

4-H2O

CH2cH3

所以G的结构简式为o

N-C—CH3

CH3

(4)由信息⑤可推知合成N-异丙基苯胺的流程为:

HNO3Fe/稀HCI

浓H2s。4

所以反应条件1所选用的试剂为浓HNO3和浓H2sOa混合物,反应条件2所选用的试剂为Fe和稀HCL

NH?。

I的结构简式为

【变式探究】高分子材料PET树脂和PMMA的合成路线如图所示:

COOCH,

,PET单体催化剂,△1树胪1

*■rEl网日日

C]2Hl4。6④

1乙烯日WCCLi—।NaOH溶液।~।COOCH3

①'四②4回催化剂,△

-►[D!~~CH3

i.J日愕普士必―《土

E。2|旧i.HCN/OH-浓H2sCh,⑦

。)Cu/Ar|-1ii.HzO/H*1@

(C3H8COOCH3

⑤(PMMA)

已知:

I.F的核磁共振氢谱上只有1组峰;

II.RCOOR,+R"OH逑暨]RCOOR"+R,OH(R,、R"是两种不同的煌基);

OOH

II,j.HCN/OH-।

III.R-C—R--------------------R—C—COOH(R、R/代表;IS基)。

+

II.H2O/H

R,

请回答下列问题:

(l)PMMA单体的结构简式为:E的名称是0

(2)②的反应类型为;G中所含官能团的名称是。

(3)写出由PET单体制备PET树脂并生成B的化学方程式:

(4)PMMA的平均相对分子质量为50000,则其平均聚合度为。

(5)符合下列要求的J的同分异构体有种(包括顺反异构体,不考虑立体异构)。

①能与NaOH溶液反应;

②能使酸性高锯酸钾溶液褪色;

③分子中不含环状结构。

其中与J具有相同官能团,且为顺式结构,其结构简式是。

(6)E、F、G在下列(填字母)中显示完全不同的信号。

a.核磁共振仪b.质谱仪

C.元素分析仪d.红外光谱仪

CH3

【答案】⑴2丙醇(或异丙醇)

CH2==CCOOCH3

(2)水解反应(或取代反应)控基、羟基

COOCH2CH2OH

催化剂

⑶,I△

COOCH2cH20H

oo

HOCH2CH2O-EC—o—CH2—CH2—'

(n-l)CH2—CH2

OHOH

HH

(4)500(5)8II(6)abd

H3c—c=c—COOH

【解析】根据框图知,A为BrCH=CH:Br,B为HOClhCHgH;由PET单体分子式和信息U知,PET

H

单体的结构简式为HOCH2CH2OOC-(3-COOC2CH2OH>为CH2H。由信息I知,F为CH3coeH”

E为CH3cH(OH)CHs;根据信息HI,G为(CHs)2C(0H)C00H,J为CH:=C(CH3)COOH°(1)由高聚物PMMA

CH2-CCOOCH3

的结构简式知,PMMA单体的结构简式为I。E为异丙醇或2丙醇o(2)A为卤代怪,

CH3

发生水解反应(或取代反应)生成乙二雷(B),G中含短基、羟基。(3)PET单体发生缩聚反应生成PET树脂和

HOCH2CH2OH,PET单体断裂碳氧键和氢氧键,高聚物两端分别连接一个一H和一个H0CH>CH>0_,

HOCH2CH2OH数目为n-lo

50000

(4)PMMA链节的相对分子质量为100,平均聚合度为-155-=500。(5)依题意,J的同分异构体中含有

碳碳双键、般基或酯基。

第一类,烯酸:

CH3

CH2------CHCH^COOH,I、CH3CH------CHCOOHo

CH2=CCOOH

IIIIII

第二类,甲酸烯酯:

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