二. 重点、难点
1. 有机物综合推断的基本思路和性质的利用是本节的重点;
2. 有机合成是本节的难点
三. 具体内容
1. 有机合成的基本思路
2. 各类有机物的基本性质
3. 合成类型中的常见思路
【典型例题】
[例1] (2008北京)菠萝酯是一种具有菠萝香气的食用香料,是化合物甲与苯氧乙酸
—O—CH2—COOH发生酯化反应的产物。
(1)甲一定含有的官能团的名称是________________________
(2)5.8g甲完全燃烧可产生0.3molCO2和0.3molH2O,甲蒸气对氢气的相对密度是29,甲分子中不含甲基,且为链状结构,其结构简式是_________。
(3)苯氧乙酸有多种酯类的同分异构体,其中能与FeCl2溶液发生显色反应,且有2种一硝基取代物的同分异构体是(写出任意2种的结构简式)
(4)已知:
R—ONaR—O—R’ (R—、R’—代表烃基)
菠萝酯的合成路线如下:
① 试剂X不可选用的是(选填字母)( )
A. CH3COONa溶液 B. NaOH溶液
C. NaHCO3溶液 D. Na
② 丙的结构简式是_______________,反应II的反应类型是______________
③ 反应IV的化学方程式是____________________________
答案:(1)羟基; (2)CH2=CH-CH2-OH
(3) (答对其中任意两个均给分)
(4)① ac;② ClCH2COOH;取代反应;
③
解析:考查信息、计算和物质性质的综合运用。
[例2] 某些高分子催化剂可用于有机化合成。下面是一种高分子催化剂(VII)合成路线的一部分(III和VI都是VII的单体:反应均在一定条件下进行:化合物I-III和VII中含N杂环的性质类似于苯环):
回答下列问题:
(1)写出由化合物I合成化合物II的反应方程式__________(不要求标出反应条件)
(2)下列关于化合物I、II和III的说法中,正确的是_________(填字母)
A. 化合物I可以发生氧化反应
B. 化合物I与金属钠反应不生成氢气
C. 化合物II可以发生水解反应
D. 化合物III不可以使溴的四氯化碳溶液褪色
E. 化合物III属于烯烃类化合物
(3)化合物VI是________(填字母)类化合物。
A. 醇 B. 烷烃 C. 烯烃 D. 酸 E. 酯
(4)写出2种可鉴别V和VI的化学试剂___________________________
(5)在上述合成路线中,化合物IV和V催化剂的作用下与氧气反应生成VI和水,写出反应方程式______________(不要求标出反应条件)。
答案:(1)Ⅰ物质和乙酸的酯化方程式;(2)AC;(3)E;(4)指示剂、溴水、高锰酸钾溶液、水;(5)CH2=CH2+CH3COOH+O2→CH2=CHOOCCH3+H2O
解析:考查未知物质根据反应特点分析反应。
[例3] 苯恶布洛芬是一种消炎镇痛的药物。它的工业合成路线如下:
请回答下列问题:
(1)长期暴露在空气中会变质,其原因是___________。
(2)由A到B的反应通常在低温进行。温度升高时,多硝基取代副产物会增多。下列二硝基取代物中,最可能生成的是__________。(填字母)
(3)在E的下列同分异构体中,含有手性碳原子的分子是________。(填字母)
(4)F的结构简式:_______________。
(5)D的同分异构体H是一种-氨基酸,H可被酸性KMnO4溶液氧化成对苯二甲酸,则H的结构简式是_____。高聚物L由H通过肽键连接而成,L的结构简式是_______。
答案:(1)酚类化合物易被空气中的O2氧化 (2)a (3)ac
(4)
(5) 或
解析:考查生活中物品的化学推断。
[例4] A、B、C、D、E、F和G都是有机化合物,它们的关系如下图所示:
(1)化合物C的分子式是C7H8O,C遇FeCl3溶液显紫色,C与溴水反应生成的一溴化物只有两种,则C的结构简式为_________________________;
(2)D为一直链化合物,其相对分子质量比化合物C的小20,它能跟NaHCO3反应放出CO2,则D分子式为______,D具有的官能团是________;
(3)反应①的化学方程式是________________;
(4)芳香化合物B是与A具有相同官能团的A的同分异构体,通过反应②化合物B能生成E和F,F可能的结构简式是_________________;
(5)E可能的结构简式是_____________________。
答案:
解析:根据官能团的性质推断物质。
[例5] A、B、C、D、E、F、G、H、I、J均为有机化合物,根据以下框图,回答问题:
(1)B和C均为有支链的有机化合物,B的结构简式为_________;C在浓硫酸作用下加热反应只能生成一种烯烃D,D的结构简式为:___________
(2)G能发生银镜反应,也能使溴的四氯化碳溶液褪色,则G的结构简式为 _。
(3)⑤的化学方程式是___________⑨的化学方程式是____________
(4)①的反应类型是_____;④的反应类型是_____;⑦的反应类型是______;
(5)与H具有相同官能团的H的同分异构体的结构简式为_______
答案:(1),
(2),
(3)
(4)水解,取代,氧化
(5)CH3CH=CHCOOH CH2=CHCH2COOH
解析:考查各官能团性质的综合推断。
[例6] 某天然有机化合物A仅含C、H、O元素,与A相关的反应框图如下:
(1)写出下列反应的反应类型:
S→A第①步反应__________________、B→D___________________
D→E第①步反应__________________、A→P___________________
(2)B所含官能团的名称是_______________。
(3)写出A、P、E、S的结构简式:
A:__________、P:_______;E:________、S:__________。
(4)写出在浓H2SO4?存在并加热的条件下,F与足量乙醇反应的化学方程式:__________
(5)写出与D具有相同官能团的D的所有同分异构体的结构简式:______
答案:(1)取代(或水解)反应 加成反应 消去反应 酯化(或取代)反应(2)碳碳双键 羧基
(3)
(4)
(5)
解析:考查有机物之间的综合推断。
[例7] 下图中A、B、C、D、E、F、G、H均为有机化合物。
回答下列问题:
(1)有机化合物A的相对分子质量小于60,A能发生银镜反应,1molA在催化剂作用下能与3mol H2反应生成B,则A的结构简式是______________,由A生成B的反应类型是___________________;
(2)B在浓硫酸中加热可生成C,C在催化剂作用于下可聚合生成高分子化合物D,由C生成D的化学方程式是_____________________;
(3)① 芳香化合物E的分子式是C8H8Cl2,E的苯环上的一溴取代物只有一种,则E的所有可能的结构简式是_______________________;
② E在NaOH溶液中可转变为F,F用高锰酸钾酸性溶液氧化生成G(C8H6O4)。1molG与足量的NaHCO3溶液反应可放出44.8L CO2(标准状况),由此确定E的结构简式是_______。
(4)G和足量的B在浓硫酸催化下加热反应可生成H,则由G和B生成H的化学方程式是_________,该反应的反应类型是________。
答案:
酯化反应 (或取代反应)
解析:考查根据基本熟悉反应类型和物质性质综合推断。
[例8] 苯丙酸诺龙是一种兴奋剂,结构简式为
(1)苯丙酸诺龙的结构推测,它能_______(填代号)。
A. 使溴的四氯化碳溶液褪色
B. 使酸性KMnO4溶液褪色
C. 与银氨溶液发生银镜反应
D. 与Na2CO3溶液作用生成CO2
苯丙酸诺龙的一种同分异构体A,在一定条件下可发生下列反应:
提示:已知反应:R—CH2—COOH+Cl2?R—CHCl—COOH+HCl
据以上信息回答(2)~(4)题:
(2)B→D的反应类型是_____________________________________。
(3)C的结构简式为________________________________________。
(4)F→G的化学方程式是___________________________________。
答案:(1)AB (2)加成反应 (3)CH3CH2(C6H5)COONa (4)CH3C(C6H5)ClCOOH+2NaOH→(醇,加热)CH2=C(C6H5)COONa+NaCl+2H2O
解析:考查根据结构判断物质性质和推断。
【模拟试题】
1. 在一定条件下,烯烃可发生臭氧化还原水解反应,生成羰基化合物,该反应可表示为:
已知:① 化合物A,其分子式为C9H10O,它既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能与FeCl3溶液发生显色反应,且能与金属钠或氢氧化钠溶液反应生成B;
② B发生臭氧化还原水解反应生成C,C能发生银镜反应;
③ C催化加氢生成D,D在浓硫酸存在下加热生成E;
④ E既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能与FeCl3溶液发生显色反应,且能与氢氧化钠溶液反应生成F;
⑤ F发生臭氧化还原水解反应生成G,G能发生银镜反应,遇酸转化为H(C7H6O2)。
请根据上述信息,完成下列填空:
(1)写出下列化合物的结构简式(如有多组化合物符合题意,只要写出其中的一组)A_____________,C____________,E_____________。
(2)写出分子式为C7H6O2的含有苯环的所有同分异构体的结构简式______。
2. 化学工作者一直关注食品安全,发现有人将工业染料“苏丹红1号”非法用作食用色素。苏丹红是一系列人工合成染料,其中“苏丹红4号”的结构式如下:
下列关于“苏丹红4号”说法正确的是( )
A. 不能发生加成反应
B. 属于芳香烃衍生物
C. 可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 属于甲苯同系物
3. 某有机化合物X,经过下列变化后可在一定条件下得到乙酸乙酯。则有机物X是( )
A. C2H5OH B. C2H4
C. CH3CHO D. CH3COOH
4. 可用于鉴别以下三种化合物的一组试剂是( )
乙酰水杨酸 丁香酚 肉桂酸
① 银氨溶液 ② 溴的四氯化碳溶液 ③ 氯化铁溶液 ④ 氢氧化钠溶液
A. ②与③ B. ③与④
C. ①与④ D. ①与②
5. 某有机物的结构简式为CH2=CH—CH2OH。下列关于该有机物的叙述不正确的是( )
A. 能与金属钠发生反应并放出氢气
B. 能在催化剂作用下与H2发生加成反应
C. 能发生银境反应
D. 在浓H2SO4催化下能与乙酸发生酯化反应
6. 苏丹红是很多国家禁止用于食品生产的合成色素。结构简式如下图。关于苏丹红说法错误的是( )
A. 分子中含一个苯环和一个萘环 B. 属于芳香烃
C. 能被酸性高锰酸钾溶液氧化 D. 能溶于苯
7. 聚甲基丙烯酸羟乙酯的结构简式为,它是制作软质眼镜的材料。请写出下列有关反应的化学方程式:
(1)由甲基丙烯酸羟乙酯制备聚甲基丙烯酸羟乙酯
(2)由甲基丙烯酸制备甲基丙烯酸羟乙酯
(3)由乙烯制备乙二醇
8. 苏丹红一号(sudan Ⅰ)是一种偶氮染料,不能作为食品添加剂使用。它是由苯胺和2-萘酚为主要原料制备的,它们的结构简式如下所示:
(苏丹红一号) (苯胺) (2-萘酚)
(提示:可表示为)
(A) (B) (C) (D)
(1)苏丹红一号的化学式(分子式)为
(2)在下面化合物(A)~(D)中,与2-萘酚互为同分异构体的有(填字母代号) 。
(3)上述化合物(C)含有的官能团是
(4)在适当的条件下,2-萘酚经反应可得到芳香化合物E(C8H6O4),1molE与适量的碳酸氢钠溶液反应可放出二氧化碳44.8L(标准状况),E与溴在有催化剂存在时反应只能生成两种一溴代物,两种一溴代物的结构简式分别是 ,E与碳酸氢钠反应的化学方程式是 。
(5)若将E与足量乙醇在浓硫酸作用下加热,可以生成一个化学式(分子式)为C12H14O4的新化合物,该反应的化学方程式是 ,反应类型是 。
9. 环丙烷可作为全身麻醉剂,环已烷是重要的有机溶剂。下面是部分环烷烃及烷烃衍生物的结构简式、键线式和某此有机化合物的反应式(其中Pt、Ni是催化剂)。
| 结构简式 | Br—CH2—CH2—CH(CH3)—CH2—Br |
| 键线式 | (环己烷) | (环丁烷) |
回答下列问题:
(1)环烷烃与 是同分异构体。
(2) 从反应①~③可以看出,最容易发生开环加成反应的环烷烃是 (填名称)。判断依据为 。
(3)环烷烃还可以与卤素单质,卤化氢发生类似的开环加成反应,如环丁烷与HBr在一定条件下反应,其化学方程式为 (不需注明反应条件)。
(4)写出鉴别环丙烷和丙烯的一种方法。试剂 ;现象与结论 。
10. 某有机物X的分子式为C4H8O2.X在酸性条件下与水反应,生成分子内均含2个碳原子的有机物Y和Z.Y在铜催化下被氧化为W,W能发生银镜反应.
(1)写出X和Z的结构简式:
X ______________,Z ______________.
(2)写出下列反应的化学方程式:Y与浓硫酸的混合物共热发生消去反应;W与新制Cu(OH)2反应
11. 有机物A为茉莉香型香料。
(1)A分子中含氧官能团的名称是__________________________。
(2)C的分子结构可表示为(其中R和R'代表不同的烃基):
A的化学式是________,A可以发生的反应是________(填写序号字母)。
a. 还原反应 b. 消去反应 c. 酯化反应 d. 水解反应
(3)已知含有烃基R的有机物R—OH与浓溴水反应产生白色沉淀,则含有烃基R'的有机物R'—OH的类别属于_____________。
(4)A分子结构中只有一个甲基,A的结构简式是_____________。
(5)在浓硫酸存在下,B与乙醇共热生成化合物的化学方程式是_____________________。
(6)在A的多种同分异构体中,分子结构中除烃基R'含有三个甲基外,其余部分均与A相同的有_____________种。
12. 四川盛产五倍子。以五倍子为原料可制得化合物A。A的结构简式如下图所示:
请解答下列各题:
(1)A的分子式是 。
(2)有机化合物B在硫酸催化条件下加热发生酯化反应可得到A。请写出B的结构简式: 。
(3)请写出A与过量NaOH溶液反应的化学方程式: 。
(4)有机化合物C是合成治疗禽流感药物的原料之一。C可以看成是B与氢气按物质的量之比1∶2发生加成反应得到的产物。C分子中无羟基与碳碳双键直接相连的结构,它能与溴水反应使溴水褪色。请写出C与溴水反应的化学方程式:
【试题答案】
1. (1)A:HO--CH2CH=CH2 C:NaO--CH2CHO E:HO--CH=CH2(或相应的间位、邻位);
(2)HO--CHO ; ;
HCOO- ;-COOH
2. BC 3. C 4. A 5. C 6. B
7. (1)nCH2=C(CH3)COOCH2CH2OH
(2)由甲基丙烯酸制备甲基丙烯酸羟乙酯
CH2=C(CH3)COOH+HOCH2OH
CH2=C(CH3)COOCH2CH2OH+H2O
(3)由乙烯制备乙二醇
CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br CH2Br—CH2Br+2OH-→HOCH2CH2OH+2Br-
8. (1)C15H12N2O;(2)(A)(B)(C);(3)碳碳双键;醛基
(4) ;
+2NaHCO3=+2H2O+2CO2↑
(5)+2CH3CH2OH+2H2O 酯化反应
9. (1)同碳原子数的烯烃;(2)环丙烷;环丙烷与H2加成所需温度最低。
(3)+HBr→CH3CH2CH2CH2Br
(4)KMnO4(H+);能使KMnO4(H+)溶液褪色的为丙烯,不能使KMnO4(H+)溶液褪色的为环丙烷。
10.
11. (1)醛基;(2);a;(3)醇;
(4)
(5)
(6)3
12. (1)C14H10O9
(2)
(3)
(4)或
【试题解析】
1. 根据(1)有苯环和酚羟基;根据(2)有碳碳双键且在碳上有1个氢,说明3个碳没有支链。
2. A中苯环可加成;C中酚羟基可以。
3. 根据X特点既能氧化也能还原,应为醛类物质。
4. 用溴鉴别出乙酰水杨酸,用氯化铁鉴别出酚。
5. A为羟基;B为碳碳双键;D为羟基。
6. 不止含有碳氢元素,不属于烃。
8. (4)根据产生CO2的量推断应有2mol羧基。
11. 第一步把醛基变成羧基,第二步把碳碳双键加成溴;根据C的结构,碳碳双键和醛基相连,根据(3)确定R为苯环,根据只有1个甲基,所以R,没有支链。
12. 考查基本官能团性质的判断。下载本文