《2018-2019版高中化學(xué) 專題4 烴的衍生物 微型專題4 烴的衍生物學(xué)案 蘇教版選修5.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019版高中化學(xué) 專題4 烴的衍生物 微型專題4 烴的衍生物學(xué)案 蘇教版選修5.doc（22頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

微型專題4　烴的衍生物 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]　1.掌握鹵代烴在有機合成中的應(yīng)用。2.學(xué)會從官能團認識和推斷有機物質(zhì)的性質(zhì)。 3.掌握各類有機反應(yīng)的規(guī)律(如醇的氧化反應(yīng)、消去反應(yīng)、酯化反應(yīng)等)。4.掌握有機合成的分析方法。 一、鹵代烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 例1　某烴類化合物A的質(zhì)譜圖表明其相對分子質(zhì)量為84，紅外光譜表明分子中含有碳碳雙鍵，核磁共振氫譜表明分子中只有一種類型的氫。 (1)A的結(jié)構(gòu)簡式為_____________________________________________________。 (2)A中的碳原子是否都處于同一平面？________(填“是”或“不是”)。 (3)在下圖中，D1、D2互為同分異構(gòu)體，E1、E2互為同分異構(gòu)體。 C的化學(xué)名稱是___________________________________________； 反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式為_________________________________________________； E2的結(jié)構(gòu)簡式是_______________________________________________； ④、⑥的反應(yīng)類型依次是__________、__________。 答案　(1) 　(2)是 (3)2,3二甲基1,3丁二烯 　加成反應(yīng)　取代反應(yīng)(或水解反應(yīng)) 解析　(1)用商余法先求該烴的化學(xué)式，n(CH2)＝84/14＝6，化學(xué)式為C6H12，分子中含有一個碳碳雙鍵，又只有一種類型的氫，說明分子結(jié)構(gòu)很對稱，結(jié)構(gòu)簡式為。 (2)由于存在碳碳雙鍵，因此分子中所有碳原子共平面。 (3)A和Cl2發(fā)生加成反應(yīng)，產(chǎn)物再經(jīng)反應(yīng)②得共軛二烯烴C()，D1是C和Br2發(fā)生1,2-加成反應(yīng)的產(chǎn)物，而D1和D2互為同分異構(gòu)體，可知D2是C和Br2發(fā)生1,4-加成的產(chǎn)物，生成物D1和D2分別再發(fā)生水解反應(yīng)生成醇E1和E2。 解題指導(dǎo)　通常情況下鹵代烴有兩個性質(zhì) (1)在氫氧化鈉溶液中發(fā)生取代反應(yīng)生成醇類化合物：如果此有機物含有一個鹵素原子，則發(fā)生取代反應(yīng)時只能在原有機物分子結(jié)構(gòu)中引入一個—OH，若此有機物含有兩個或多個鹵素原子時，則在原有機物分子結(jié)構(gòu)中會引入兩個或多個—OH。 (2)在氫氧化鈉的醇溶液中發(fā)生消去反應(yīng)形成不飽和的烴類：若與鹵原子相連的碳原子相鄰的兩個碳原子上均含有氫原子時，則此有機物在發(fā)生消去反應(yīng)時可能會形成兩種不同結(jié)構(gòu)的烯烴，如發(fā)生消去反應(yīng)可生成：或，此二者互為同分異構(gòu)體；若相鄰的兩個碳原子上均含有鹵素原子時，可發(fā)生消去反應(yīng)形成碳碳叁鍵，如發(fā)生消去反應(yīng)可生成。 【考點】有機物結(jié)構(gòu)式的確定；鹵代烴結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合考查 【題點】根據(jù)核磁共振氫譜圖判斷有機物的結(jié)構(gòu)簡式；鹵代烴性質(zhì)的綜合考查 二、醇、酚的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1．醇的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 例2　分子式為C7H16O的飽和一元醇的同分異構(gòu)體有多種，在下列該醇的同分異構(gòu)體中， D．CH3(CH2)5CH2OH (1)可以發(fā)生消去反應(yīng)，生成兩種單烯烴的是________(填字母，下同)。 (2)可以發(fā)生催化氧化生成醛的是________。 (3)不能發(fā)生催化氧化的是________。 (4)能被催化氧化為酮的有________種。 (5)能使酸性KMnO4溶液褪色的有________種。 答案　(1)C　(2)D　(3)B　(4)2　(5)3 解析　(1)可以發(fā)生消去反應(yīng)，生成兩種單烯烴，表明與羥基相連的碳原子的相鄰碳原子上應(yīng)連有氫原子，且以—OH所連碳原子為中心，分子不對稱，C符合。 (2)可以發(fā)生催化氧化生成醛，說明含有—CH2OH結(jié)構(gòu)，D符合。 (3)不能發(fā)生催化氧化，說明羥基所連碳原子上沒有氫原子，B符合。 (4)能被催化氧化為酮，說明羥基所連碳原子上含有1個氫原子，A、C符合。 (5)能使酸性KMnO4溶液褪色，說明羥基所連碳原子上含有氫原子，A、C、D符合。 易誤辨析　(1)醇發(fā)生消去反應(yīng)是失去羥基的同時，還要失去與羥基直接相連的碳原子的相鄰碳原子上的一個氫原子，因此，并不是所有的醇都能發(fā)生消去反應(yīng)。 (2)醇能發(fā)生催化氧化反應(yīng)的條件是連有羥基(—OH)的碳原子上必須有氫原子。連有羥基(—OH)的碳原子上有氫原子的醇，其結(jié)構(gòu)不同，催化氧化的產(chǎn)物也不相同。 2．醇、酚結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的比較 例3　苯酚()在一定條件下能與氫氣加成得到環(huán)己醇()。兩種化合物都含有羥基。下面關(guān)于這兩種有機物的敘述中，正確的是(　　) A．都能發(fā)生消去反應(yīng) B．都能與金屬鈉反應(yīng)放出氫氣 C．都能和溴水發(fā)生取代反應(yīng) D．都能與FeCl3溶液作用顯紫色 答案　B 解析　苯酚不能發(fā)生消去反應(yīng)；環(huán)己醇不能和溴水發(fā)生取代反應(yīng)，也不能與FeCl3溶液作用顯紫色；二者都能和金屬鈉反應(yīng)放出氫氣。 【考點】醇、酚的綜合考查 【題點】醇、酚性質(zhì)的綜合考查 易錯辨析　醇和酚盡管具有相同的官能團——羥基，但它們的烴基不同，由于烴基對羥基的影響，導(dǎo)致了醇和酚性質(zhì)的差異。  相關(guān)鏈接 1．醇催化氧化反應(yīng)的規(guī)律 醇的催化氧化的反應(yīng)情況與跟羥基(—OH)相連的碳原子上的氫原子的個數(shù)有關(guān)。 2．醇消去反應(yīng)的規(guī)律 (1)結(jié)構(gòu)特點：①醇分子中連有羥基(—OH)的碳原子必須有相鄰的碳原子；②該相鄰的碳上必須連有氫原子，若沒有氫原子則不能發(fā)生消去反應(yīng)。 (2)若與羥基直接相連的碳原子上連有多個碳原子且這些碳原子上都有氫原子，發(fā)生消去反應(yīng)時，能生成多種不飽和烴，其中生成的不飽和碳原子上連接的烴基較多的為主要反應(yīng)。例如： 三、醛、羧酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1．醛的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 例4　當(dāng)豆油被加熱到油炸溫度(185 ℃)時，會產(chǎn)生如圖所示高毒性物質(zhì)，許多疾病和這種有毒物質(zhì)有關(guān)，如帕金森癥。下列關(guān)于這種有毒物質(zhì)的判斷正確的是(　　) A．該物質(zhì)分子中含有兩種官能團 B．該物質(zhì)的分子式為C9H15O2 C．1 mol該物質(zhì)最多可以和2 mol H2發(fā)生加成反應(yīng) D．該物質(zhì)不能發(fā)生銀鏡反應(yīng) 答案　C 解析　該物質(zhì)分子中含碳碳雙鍵、—CHO、—OH三種官能團，A錯誤；該物質(zhì)的分子式為C9H16O2，B錯誤；—CHO、碳碳雙鍵與氫氣均能發(fā)生加成反應(yīng)，則1 mol該物質(zhì)最多可以和2 mol H2發(fā)生加成反應(yīng)，C正確；該物質(zhì)分子中含—CHO，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，D錯誤。 【考點】醛的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 【題點】醛的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合 易錯警示　含有不飽和鍵的物質(zhì)能夠發(fā)生加成反應(yīng)，包括碳碳不飽和鍵和碳氧不飽和鍵等。但并不是所有的碳氧不飽和鍵都能發(fā)生加成反應(yīng)，如羧基中的碳氧不飽和鍵就不能發(fā)生加成反應(yīng)。 2．羧酸的酯化反應(yīng) 例5　酸牛奶中含有乳酸，其結(jié)構(gòu)簡式為，乳酸經(jīng)一步反應(yīng)能生成的物質(zhì)是(　　) ①CH2===CHCOOH A．③④⑤ B．除③外 C．除④外 D．全部 答案　B 解析　乳酸發(fā)生消去反應(yīng)可得①，發(fā)生氧化反應(yīng)可得②，乳酸分子內(nèi)發(fā)生酯化反應(yīng)可生成④，分子間發(fā)生酯化反應(yīng)可生成⑤、⑥、⑦。 【考點】羧酸的酯化反應(yīng) 【題點】羧酸的酯化反應(yīng)原理及類型 解題指導(dǎo)　酯化反應(yīng)是羧基和羥基之間脫水形成酯基的反應(yīng)。當(dāng)分子中同時存在羧基和羥基時，它有多種酯化方式：分子內(nèi)酯化形成環(huán)酯；分子間酯化可形成鏈狀酯，也可形成環(huán)狀酯。 相關(guān)鏈接 1．醛在含氧衍生物相互轉(zhuǎn)化中的橋梁作用 (1)ABC。滿足上述相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的A通常有醇和烯烴兩大類物質(zhì)。若A為醇，則B為同碳原子數(shù)的醛，C為同碳原子數(shù)的羧酸；若A能水化，則A為烯烴，B為同碳原子數(shù)的醛，C為同碳原子數(shù)的羧酸。 (2)CAB。滿足上述轉(zhuǎn)變關(guān)系的有機物A一定屬于醛類(或含醛基)，則C為醇，B為羧酸。若A(氣態(tài))完全燃燒后體積不變(H2O為氣態(tài))，則A為甲醛，B為甲酸，C為甲醇。 2．“形形色色”的酯化反應(yīng) 酸跟醇起作用，生成酯和水的反應(yīng)叫酯化反應(yīng)。因醇和酸的種類較多，不同種類的醇和酸之間又可以交叉酯化，從而構(gòu)成了“形形色色”的酯化反應(yīng)。 (1)一元羧酸與一元醇的酯化反應(yīng) RCOOH＋HOR′RCOOR′＋H2O (2)一元羧酸與二元醇的酯化反應(yīng) CH3COOH＋HOCH2CH2OHCH3COOCH2CH2OH＋H2O 2CH3COOH＋HOCH2CH2OHCH3COOCH2CH2OOCCH3＋2H2O (3)二元羧酸與一元醇的酯化反應(yīng) HOOC—COOH＋CH3CH2OHHOOC—COOCH2CH3＋H2O HOOC—COOH＋2CH3CH2OHCH3CH2OOC—COOCH2CH3＋2H2O 乙二酸二乙酯 (4)二元羧酸與二元醇的酯化反應(yīng) ①生成普通酯，如： HOOCCOOH＋HOCH2CH2OHHOOC—COOCH2CH2OH＋H2O ②生成環(huán)酯，如： ＋2H2O ③生成聚酯，如： nHOOC—COOH＋nHOCH2CH2OH ＋(2n－1)H2O (5)羥基酸自身酯化反應(yīng) ①分子間生成普通酯，如： ②分子間生成環(huán)酯，如： ③分子內(nèi)生成酯，如： ④分子間生成聚酯，如： ＋(n－1)H2O (6)無機酸與醇的酯化反應(yīng) 制硝化甘油： 酯化反應(yīng)的實質(zhì)是“酸脫羥基醇脫氫”，因此學(xué)習(xí)有機反應(yīng)的重要方法就是分析反應(yīng)中化學(xué)鍵的斷裂和化學(xué)鍵的形成。 四、含氧衍生物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合 1．限定條件的同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷 例6　某有機物的分子式為C9H10O2，分子中含有苯環(huán)，苯環(huán)上有2個取代基，且其中一個為甲基，則能與NaOH溶液反應(yīng)的該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有(　　) A．4種 B．7種 C．9種 D．12種 答案　D 解析　能與NaOH溶液反應(yīng)，則分子中含有—COOH或酯基，符合條件的物質(zhì)有以下4種：每類物質(zhì)各有鄰、間、對3種結(jié)構(gòu)，故共有12種。 規(guī)律方法　對于限制性同分異構(gòu)體數(shù)目判斷，首先根據(jù)題目給出的分子式和限制條件，如例6中，確定含有1個苯環(huán)，且苯環(huán)上有1個甲基，即，又知該物質(zhì)能與NaOH反應(yīng)，故其應(yīng)該含有羧基或酯基，寫出其中的一種，即，然后在此基礎(chǔ)上進行演變即可得出其余同分異構(gòu)體，注意苯環(huán)上取代基的“鄰、間、對”3種結(jié)構(gòu)。 2．有機反應(yīng)中的定量關(guān)系 例7　某有機物M的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示，若等物質(zhì)的量的M在一定條件下分別與金屬鈉、氫氧化鈉溶液、碳酸氫鈉溶液反應(yīng)，則消耗的鈉、氫氧化鈉、碳酸氫鈉的物質(zhì)的量之比為(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．1∶1∶1 B．2∶4∶1 C．1∶2∶1 D．1∶2∶2 答案　B 解析　金屬鈉可以與M中的酚羥基、羧基發(fā)生反應(yīng)；氫氧化鈉溶液能使酯基水解，溴原子水解，也能與酚羥基和羧基反應(yīng)；碳酸氫鈉溶液只能與羧基發(fā)生反應(yīng)，因此1 mol M消耗的鈉、氫氧化鈉、碳酸氫鈉的物質(zhì)的量分別為2 mol、4 mol、1 mol。 易錯辨析　(1)—OH連在不同的基團上活潑性不同。(2)酯基水解生成的羧酸能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)；若是酚酯，水解生成的酚也消耗氫氧化鈉溶液。(3)鹵代烴在氫氧化鈉溶液、加熱的條件下可以水解，生成的氫鹵酸和氫氧化鈉反應(yīng)。 3．含氧衍生物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合 例8　(2017海安高中高二月考)Y是一種皮膚病用藥，它可以由原料X經(jīng)過多步反應(yīng)合成。 原料X 產(chǎn)物Y 下列說法正確的是(　　) A．X與Y互為同分異構(gòu)體 B．1 mol X最多可以與5 mol H2發(fā)生加成反應(yīng) C．產(chǎn)物Y能發(fā)生氧化、加成、取代、消去反應(yīng) D．1 mol Y最多能與2 mol NaOH發(fā)生反應(yīng) 答案　A 解析　原料X與產(chǎn)物Y的分子式相同，但結(jié)構(gòu)不同，則二者互為同分異構(gòu)體，故A正確；X中苯環(huán)和碳碳雙鍵能與氫氣加成，則1 mol X最多可以與4 mol H2發(fā)生加成反應(yīng)，故B錯誤；苯環(huán)較穩(wěn)定，羥基連接在苯環(huán)上，不能發(fā)生消去反應(yīng)，故C錯誤；Y中酚羥基和酯基均能和NaOH反應(yīng)，并且酯基可水解生成酚羥基和羧基，則1 mol Y最多能與3 mol NaOH發(fā)生反應(yīng)，故D錯誤。 規(guī)律方法　確定多官能團有機物性質(zhì)的三步驟 相關(guān)鏈接 1．分析限定條件同分異構(gòu)體的基本步驟 (1)首先根據(jù)限定的條件確定有機物中含有的結(jié)構(gòu)片段或官能團。 (2)分析可能存在的官能團類別異構(gòu)。 (3)分析各類官能團存在的位置異構(gòu)。 2．有機反應(yīng)中的常見數(shù)量關(guān)系 (1)醛發(fā)生銀鏡反應(yīng)或與新制Cu(OH)2反應(yīng)時，量的關(guān)系為　R—CHO～2Ag、R—CHO～2Cu(OH)2～Cu2O；甲醛()相當(dāng)于含有2個醛基，故甲醛發(fā)生銀鏡反應(yīng)或與新制Cu(OH)2反應(yīng)時，量的關(guān)系分別為HCHO～4Ag、HCHO～4Cu(OH)2～2Cu2O。 (2)醇、酚與Na反應(yīng)中量的關(guān)系：2—OH～2Na～H2。 (3)烯烴、炔烴、苯的同系物等與H2反應(yīng)中量的關(guān)系： (4)鹵代烴、酚與NaOH反應(yīng)中量的關(guān)系：R—X～NaOH、—OH(酚羥基)～NaOH。 (5)酯與NaOH反應(yīng)中量的關(guān)系：～NaOH，若為酚酯，則有 3．烴的含氧衍生物的重要類別和化學(xué)性質(zhì) 類別 官能團 通式 結(jié)構(gòu)特點 主要化學(xué)性質(zhì) 醇 —OH R—OH、 CnH2n＋2O(飽和一元醇) C—O、O—H鍵有極性，易斷裂 (1)與鈉反應(yīng) (2)取代反應(yīng) (3)消去反應(yīng) (4)分子間脫水 (5)氧化反應(yīng) (6)酯化反應(yīng) 酚 —OH CnH2n－6O —OH與苯環(huán)直接相連，—OH與苯環(huán)相互影響 (1)有弱酸性 (2)顯色反應(yīng) (3)取代反應(yīng)：—OH的鄰、對位被取代 醛 —CHO R—CHO CnH2nO(飽和一元醛) C===O有不飽和性，—CHO中C—H鍵易斷裂 (1)氧化反應(yīng) (2)還原反應(yīng) 羧酸 —COOH R—COOH CnH2nO2 (飽和一元羧酸) C—O、O—H鍵有極性，易斷裂 (1)具有酸性 (2)酯化反應(yīng) 酯 —COO— RCOOR′ CnH2nO2(飽和一元酯) C—O鍵易斷裂 水解反應(yīng) 五、有機合成與推斷 1．有機合成 例9　(2018揚州高二期末)(15分)氧化芪三酚(H)具有抵抗皰疹、防御病毒等作用。它的一種合成路線如下： (1)B中的官能團名稱為________________。 (2)E→F的反應(yīng)類型為________________。F→G反應(yīng)中的另一產(chǎn)物為________________。 (3)化合物C的結(jié)構(gòu)簡式為______________________________________________________。 (4)寫出同時滿足下列條件的H的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：__________________。 ①分子中有兩個苯環(huán)，且能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)； ②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；③能發(fā)生水解反應(yīng)；④只有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫。 (5)已知：①； ②酸性條件下，NaNO2會與碳碳雙鍵發(fā)生反應(yīng)。 請以、乙醇為原料制備，寫出制備的合成路線流程圖(無機試劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干)。 ________________________________________________________________________。 答案　(1)醚鍵、碘原子 (2)取代反應(yīng)　CO2 (3) (4) (5) 解析　(2)E與丙烯酸發(fā)生取代反應(yīng)生成F和HI；根據(jù)F和G的結(jié)構(gòu)差異可以判定，F(xiàn)分子內(nèi)脫去一個CO2分子得到G。(3)由B的結(jié)構(gòu)簡式以及C的分子式判斷，B在HI的條件下脫去兩個甲基得到。(4)有兩個苯環(huán)，有酚羥基，考慮對稱的對位結(jié)構(gòu)，則存在兩個酚羥基，剩余兩個氧原子，要求能發(fā)生銀鏡反應(yīng)以及水解反應(yīng)，則考慮甲酸酯結(jié)構(gòu)，保證對稱結(jié)構(gòu)，所以甲酸酯的結(jié)構(gòu)位于兩個苯環(huán)之間。(5)根據(jù)信息①，先將—NO2還原為—NH2，再根據(jù)A→B的反應(yīng)條件，用碘原子將—NH2取代，由C＋G―→H的信息可知，碘原子被取代，所以需要將—CH2CH2CH2Br發(fā)生消去反應(yīng)。題中信息②說明應(yīng)先還原，再消去，否則—NO2會與碳碳雙鍵反應(yīng)。 【考點】有機合成中的碳鏈變化和官能團衍變 【題點】常見官能團引入或轉(zhuǎn)化的方法 規(guī)律方法　在進行有機合成時經(jīng)常會遇到這種情況：欲對某一官能團進行處理，其他官能團可能會受到“株連”而被破壞。我們可以采用適當(dāng)?shù)拇胧⒉恍柁D(zhuǎn)變的官能團暫時先“保護”起來，當(dāng)另一官能團已經(jīng)轉(zhuǎn)變后再將其“復(fù)原”。這是有機合成中又一種常用的策略。 2．有機推斷 例10　(2017宜興中學(xué)高二期中)某芳香烴A(相對分子質(zhì)量為92)是一種重要的有機化工原料，以它為初始原料經(jīng)過如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分產(chǎn)物、合成路線、反應(yīng)條件略去)可以合成阿司匹林、扁桃酸等物質(zhì)。其中D能與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)。 已知：Ⅰ. (苯胺，易被氧化) Ⅱ. (X為Cl或Br) Ⅲ.大多數(shù)苯的同系物易被酸性KMnO4氧化為苯甲酸 (1)B的結(jié)構(gòu)簡式為______________________。C轉(zhuǎn)化為D的反應(yīng)類型為__________________。 (2)反應(yīng)③和④順序能否對換？______________(填“能”或“不能”)；理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)寫出反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式：_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1) 　氧化反應(yīng)　(2) 不能　如果對換，氨基將被氧化 (3) ＋(n－1)H2O 解析　(1)芳香烴A的相對分子質(zhì)量為92，苯基(—C6H5)的相對分子質(zhì)量為77，故A是甲苯，根據(jù)扁桃酸的分子結(jié)構(gòu)可知，B是氯甲苯()；根據(jù)C轉(zhuǎn)化為D的反應(yīng)條件可知，C轉(zhuǎn)化為D的過程應(yīng)該是醇羥基的氧化。(2) 反應(yīng)③和④引入了氨基和羧基，氨基用硝基還原，羧基用甲基氧化，由于氨基有較強的還原性，故先氧化甲基再還原硝基。(3) 反應(yīng)⑤是成肽的縮聚反應(yīng)。 【考點】逆合成分析法 【題點】綜合比較法 規(guī)律方法　有機推斷題的對策：由特征反應(yīng)―→官能團的種類；由數(shù)據(jù)處理―→官能團的數(shù)目；由某一產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)―→官能團的位置及碳架結(jié)構(gòu)；綜合分析―→確定有機物的結(jié)構(gòu)。 相關(guān)鏈接 1．有機合成過程中官能團的轉(zhuǎn)化和保護 (1)有機物官能團的轉(zhuǎn)化 ①利用官能團的衍生關(guān)系進行官能團種類轉(zhuǎn)化。 ②通過消去、加成(控制條件)、水解反應(yīng)增加或減少官能團的數(shù)目。 ③通過消去、加成(控制條件)改變官能團的位置。 (2)有機合成過程中常見的官能團保護 ①物質(zhì)合成中酚羥基的保護 由于酚羥基極易被氧化，在有機合成中，如果遇到需要用氧化劑氧化時，經(jīng)常是先將酚羥基通過酯化反應(yīng)使其轉(zhuǎn)化為酯基而被保護，待氧化過程完成后，再通過水解反應(yīng)將酚羥基恢復(fù)。 ②碳碳雙鍵的保護 醛基、羥基和碳碳雙鍵均能被強氧化劑氧化，若只氧化醛基或羥基，則需要對碳碳雙鍵進行保護。在氧化醛基或羥基前可以利用碳碳雙鍵與HCl等的加成反應(yīng)將其保護起來，待醛基或羥基氧化完成后，再利用消去反應(yīng)恢復(fù)碳碳雙鍵。 ③物質(zhì)合成中醛基的保護 先讓醛與醇反應(yīng)生成縮醛：R—CHO＋2R′OH―→＋H2O，生成的縮醛比較穩(wěn)定，與稀堿和氧化劑均難反應(yīng)，但在稀酸中微熱會水解為原來的醛。 2．有機物分子結(jié)構(gòu)的推斷 (1)根據(jù)有機物的性質(zhì)推斷官能團或物質(zhì)類別 有機物的官能團往往具有一些特征反應(yīng)和特殊的化學(xué)性質(zhì)，這些都是有機物分子結(jié)構(gòu)推斷的突破口。 ①能使溴水褪色的物質(zhì)可能含有“”“—C≡C—”“—CHO”和酚類物質(zhì)(產(chǎn)生白色沉淀)。 ②能使KMnO4酸性溶液褪色的物質(zhì)可能含有“”“—C≡C—”“—CHO”或酚類、苯的同系物等。 ③能發(fā)生銀鏡反應(yīng)或與新制Cu(OH)2懸濁液煮沸后生成磚紅色沉淀的物質(zhì)一定含有—CHO。 ④能與鈉反應(yīng)放出H2的物質(zhì)可能為醇、酚、羧酸等。 ⑤能與Na2CO3溶液作用放出CO2或使石蕊溶液變紅的有機物中含有—COOH。 ⑥能水解的有機物中可能含有酯基或是鹵代烴。 ⑦能發(fā)生消去反應(yīng)的為醇或鹵代烴。 (2)根據(jù)性質(zhì)和有關(guān)數(shù)據(jù)推知官能團的數(shù)目 ①—CHO ②2—OH(醇、酚、羧酸)H2 ③2—COOHCO2，—COOHCO2 ④， —C≡C— ⑤RCH2OHCH3COOCH2R (Mr)　　　　　　　　 (Mr＋42) 如某醇與足量CH3COOH發(fā)生酯化反應(yīng)后得到產(chǎn)物的相對分子質(zhì)量比醇多84，則說明該醇為二元醇。 (3)根據(jù)某些產(chǎn)物推知官能團的位置 ①由醇氧化成醛(或羧酸)，—OH一定在鏈端(即含—CH2OH)；由醇氧化成酮，—OH一定在鏈中(即含)；若該醇不能被催化氧化，則與—OH相連的碳原子上無氫原子。 ②由消去反應(yīng)的產(chǎn)物可基本確定“—OH”或“—X”的位置。 ③由取代反應(yīng)的產(chǎn)物的種數(shù)可確定碳鏈結(jié)構(gòu)。 ④由加氫后碳架結(jié)構(gòu)確定或—C≡C—的位置。 (4)根據(jù)反應(yīng)中的特殊條件推斷反應(yīng)的類型 ①NaOH水溶液，加熱——鹵代烴，酯類的水解反應(yīng)。 ②NaOH醇溶液，加熱——鹵代烴的消去反應(yīng)。 ③濃H2SO4，加熱——醇消去、酯化、苯環(huán)的硝化等。 ④溴水或溴的CCl4溶液——烯烴、炔烴的加成反應(yīng)，濃溴水——酚類的取代反應(yīng)。 ⑤O2/Cu——醇的氧化反應(yīng)。 ⑥新制Cu(OH)2懸濁液或銀氨溶液——醛氧化成羧酸。 ⑦稀H2SO4——酯的水解、淀粉的水解等。 ⑧H2、催化劑——烯烴(炔烴)的加成反應(yīng)，芳香烴的加成反應(yīng)，醛的加成反應(yīng)等。 一、有機物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1．下列化合物中，苯環(huán)上的氫原子被一個溴原子取代，所得產(chǎn)物只有一種結(jié)構(gòu)的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 答案　D 解析　①分子中苯環(huán)上有3種氫原子，②分子中苯環(huán)上有2種氫原子，③分子中苯環(huán)上有3種氫原子，④分子中苯環(huán)上有1種氫原子，苯環(huán)上的氫原子被一個溴原子取代，產(chǎn)物只有一種的是④。 【考點】鹵代烴結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合考查 【題點】鹵代烴結(jié)構(gòu)的綜合考查 2．(2017昆明三中高二期中)下列物質(zhì)既能發(fā)生消去反應(yīng)，又能催化氧化生成醛的是(　　) A．苯甲醇 B．2,2二甲基1丙醇 C．2甲基1丁醇 D．甲醇 答案　C 解析　苯甲醇的結(jié)構(gòu)簡式為，分子中與羥基相連的碳原子的相鄰碳原子上無H，不能發(fā)生消去反應(yīng)生成烯烴，故A錯誤；2,2二甲基1丙醇的結(jié)構(gòu)簡式為，分子中含有—CH2OH的醇能催化氧化生成醛，連有—OH的碳原子的鄰位碳原子上沒有H原子，不能發(fā)生消去反應(yīng)，故B錯誤；2甲基1丁醇的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH(CH3)CH2OH，與羥基相連的碳原子的相鄰碳原子上連有H原子，能發(fā)生消去反應(yīng)生成烯烴，與羥基相連的碳原子上有2個H原子，能發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成醛，故C正確；甲醇的結(jié)構(gòu)簡式為CH3OH，甲醇能夠催化氧化生成甲醛，但是甲醇分子中只含有一個C原子，不能發(fā)生消去反應(yīng)，故D錯誤。 【考點】醇的化學(xué)性質(zhì) 【題點】醇的性質(zhì)的綜合 3．(2018常州一中高二期末)醌類化合物廣泛存在于植物中，有抑菌、殺菌作用，可由酚類物質(zhì)制備： 下列說法不正確的是(　　) A．反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ均為氧化反應(yīng) B．對苯醌、萘醌均屬于芳香化合物 C．苯酚與萘酚含有相同官能團，但不互為同系物 D.屬于酚類，屬于醌類 答案　B 解析　比較苯酚與對苯醌的結(jié)構(gòu)簡式可知，反應(yīng)Ⅰ為“加氧脫氫”的過程，屬于氧化反應(yīng)，同理，反應(yīng)Ⅱ也為氧化反應(yīng)，A項正確；對苯醌不含苯環(huán)，不屬于芳香化合物，B項錯誤；苯酚中含有1個苯環(huán)和1個羥基，萘酚含有2個苯環(huán)和1個羥基，二者官能團相同，但結(jié)構(gòu)不相似，不屬于同系物，C項正確；含有羥基，屬于酚類，具有醌式結(jié)構(gòu)(不飽和環(huán)二酮結(jié)構(gòu))，屬于醌類，D項正確。 【考點】苯酚的綜合考查 【題點】苯酚結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合考查 4．(雙選)(2017鹽城阜寧高二期中)胡桐素E的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．該分子中有3個手性碳原子 B．該分子中所有碳原子可處于同一平面 C．1 mol胡桐素E最多可與3 mol NaOH反應(yīng) D．1 mol胡桐素E最多可與4 mol H2發(fā)生加成反應(yīng) 答案　AC 解析　與飽和碳原子相連的4個原子或原子團各不相同，該碳原子是手性碳原子，因此根據(jù)有機物結(jié)構(gòu)簡式可知該分子中有3個手性碳原子，A項正確；該分子中含有多個飽和碳原子，所有碳原子不可能處于同一平面，B項錯誤；分子中含有1個酚羥基、1個酚羥基形成的酯基，因此1 mol胡桐素E最多可與3 mol NaOH反應(yīng)，C項正確；分子中含有1個苯環(huán)、1個碳碳雙鍵和1個羰基，1 mol胡桐素E最多可與5 mol H2發(fā)生加成反應(yīng)，D項錯誤。 5．(2017揚州中學(xué)高二期中)斷腸草(Gelsemium)為中國古代九大毒藥之一，據(jù)記載能“見血封喉”，現(xiàn)代查明它是葫蔓藤科植物葫蔓藤，其中的毒素很多，下列是分離出來的四種毒素的結(jié)構(gòu)式，下列推斷正確的是(　　) A．①②③④互為同分異構(gòu)體 B．①③互為同系物 C．等物質(zhì)的量的②④分別在足量氧氣中完全燃燒，前者消耗氧氣比后者少 D．①②③④均能與氫氧化鈉溶液反應(yīng) 答案　D 解析?、佗谥械奶荚訑?shù)比③④中的碳原子數(shù)多，所以①②和③④不互為同分異構(gòu)體，A項錯誤；同系物是指結(jié)構(gòu)相似，分子式相差一個或若干個CH2原子團，①與③相差一個甲氧基，故不能互為同系物，B項錯誤；②比④多1個CH2O，等物質(zhì)的量的②④分別在足量氧氣中完全燃燒，前者消耗氧氣比后者多，C項錯誤；①②③④均含有酯基，在氫氧化鈉溶液中發(fā)生水解反應(yīng)，D項正確。 【考點】酯的結(jié)構(gòu)及分類 【題點】酯的組成、結(jié)構(gòu)和分類 6．(雙選)(2017蘇錫常鎮(zhèn)教學(xué)情況調(diào)研二)化合物乙是一種治療神經(jīng)類疾病的藥物，可由化合物甲經(jīng)多步反應(yīng)得到。下列有關(guān)甲、乙的說法正確的是(　　) A．甲的分子式為C14H14NO7 B．甲、乙中各有1個手性碳原子 C．可用NaHCO3溶液或FeCl3溶液鑒別化合物甲、乙 D．乙能與鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)，且1 mol乙最多能與5 mol NaOH反應(yīng) 答案　CD 解析　A項，氮原子數(shù)為奇數(shù)，則氫原子數(shù)也應(yīng)為奇數(shù)，錯誤；B項，甲中無手性碳原子，乙中有2個手性碳原子，分別為連有溴原子和甲基的碳原子，錯誤；C項，甲中有羧基，可以與NaHCO3反應(yīng)放出CO2，而乙中的酚羥基不能與NaHCO3反應(yīng)，F(xiàn)eCl3遇酚羥基可以發(fā)生顯色反應(yīng)，甲中無酚羥基，而乙中有酚羥基，正確；D項，乙中的氨基可以與HCl反應(yīng)，酚羥基、溴原子和酯基均可以與NaOH反應(yīng)，乙中含有1個酚酯 ,1個普通酯、1個酚羥基和1個溴原子，均可以與NaOH反應(yīng)，酚酯要消耗2份NaOH，則1 mol乙最多能與5 mol NaOH反應(yīng)，正確。 【考點】多官能團結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合 【題點】多官能團結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合考查 7．(2018南京六合高二月考)某有機物的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示，下列有關(guān)該有機物的說法正確的是(　　) A．1 mol該有機物最多能與2 mol H2或1 mol Br2發(fā)生加成反應(yīng) B．可以發(fā)生取代反應(yīng)、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、加聚反應(yīng) C．該有機物有三種官能團，其中有2種能和碳酸鈉溶液以及金屬鈉反應(yīng) D.互為同分異構(gòu)體 答案　B 解析　1 mol該有機物最多能與1 mol H2或1 mol Br2發(fā)生加成反應(yīng)，A項錯誤；該有機物的羧基、羥基可以發(fā)生取代反應(yīng)，碳碳雙鍵可以發(fā)生氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、加聚反應(yīng)，B項正確；該有機物有三種官能團，其中只有羧基能和碳酸鈉溶液反應(yīng)，C項錯誤；分子式不同，不互為同分異構(gòu)體，D項錯誤。 【考點】羧酸的綜合 【題點】羧酸的有關(guān)計算 二、含氧衍生物同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷 8．(2018常州一中高二期末)鄰甲基苯甲酸()有多種同分異構(gòu)體，其中屬于酯類，且分子結(jié)構(gòu)中含有甲基和苯環(huán)的異構(gòu)體有(　　) A．6種 B．5種 C．4種 D．3種 答案　B 解析　R表示苯基，則HCOO—R—CH3(甲酸酚酯，鄰、間、對三種)，CH3—COOR (乙酸酚酯，1種), CH3OOC—R(苯甲酸甲酯，1種)，共計5種；B項正確。 【考點】酯的結(jié)構(gòu)及分類 【題點】酯的同分異構(gòu)現(xiàn)象及羧酸、酯、羥基醛的類別異構(gòu)現(xiàn)象 9．某羧酸的衍生物A的分子式為C6H12O2，已知 又知D不與Na2CO3溶液反應(yīng)，C和E都不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則A的結(jié)構(gòu)可能有(　　) A．1種 B．2種 C．3種 D．4種 答案　B 解析　根據(jù)題意可推斷A為酯，C為羧酸，D為醇，E為酮；因C、E都不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則C不是甲酸，而D分子中應(yīng)含有，結(jié)合A的分子式可知A只可能有或兩種結(jié)構(gòu)。 【考點】同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷 【題點】限定條件同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷 三、有機合成與推斷 10．一定量的有機物溶解于適量的NaOH溶液中，滴入酚酞試劑呈紅色，煮沸5 min后，溶液顏色變淺，再加入鹽酸顯酸性后，沉淀出白色晶體；取少量晶體放在FeCl3溶液中，溶液呈現(xiàn)紫色，該有機物可能是(　　) 答案　D 【考點】有機物的推斷與合成 【題點】有機物的推斷 11．(雙選)(2017揚州高二期末)某藥物中間體合成路線如下(部分產(chǎn)物已略去)，下列說法正確的是(　　) C6H12O2BC DE 　　　　?、佟　　　?　?、凇　　　、邸?④　　　⑤ A．步驟①的反應(yīng)類型是取代反應(yīng) B．A的結(jié)構(gòu)簡式為 C．B中含有酯基、醛基 D．在NaOH醇溶液中加熱，E可以發(fā)生消去反應(yīng) 答案　AC 解析　E發(fā)生分子內(nèi)的酯化反應(yīng)生成產(chǎn)物，則E的結(jié)構(gòu)簡式為HOCH2CH2C(CH3)2COOH，根據(jù)逆推法，D為HOCH2CH2C(CH3)2COONa，A有一個不飽和度，能與CH3COOH發(fā)生酯化反應(yīng)，則A中有羥基，由B發(fā)生催化氧化生成C，推出A中有醛基，結(jié)構(gòu)為HOCH2CH2C(CH3)2CHO，B為CH3COOCH2CH2C(CH3)2CHO，C為CH3COOCH2CH2C(CH3)2COOH，E不是鹵代烴，在NaOH醇溶液條件下不能發(fā)生消去反應(yīng)，正確選項為AC。 【考點】有機合成路線的設(shè)計 【題點】烴和烴的衍生物轉(zhuǎn)化關(guān)系 12．某物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，有關(guān)說法不正確的是(　　) A．化合物A中一定含有的官能團是醛基、羧基和碳碳雙鍵 B．由A生成E發(fā)生還原反應(yīng) C．F的結(jié)構(gòu)簡式可表示為 D．由B生成D發(fā)生加成反應(yīng) 答案　A 解析　根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系，可知A與NaHCO3反應(yīng)，則A中一定含有—COOH；A與銀氨溶液反應(yīng)生成B，則A中一定含有—CHO或；B能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，則B可能含有或—C≡C—；A與H2加成生成E，E在H＋、加熱條件下生成的F是環(huán)狀化合物，應(yīng)該是發(fā)生分子內(nèi)酯化反應(yīng)；推斷A可能是OHC—CH===CH—COOH或OHC—C≡C—COOH，故A項不正確。 【考點】有機物的推斷與合成 【題點】有機物的合成 四、綜合應(yīng)用 13．(2018泰州中學(xué)開學(xué)考試)化合物G是合成抗過敏藥喘樂氧蔥酸的中間體，可通過以下方法合成： (1)化合物E中的含氧官能團名稱為____________________________________________。 (2)B→C的反應(yīng)類型為____________________________________________________。 (3)寫出同時滿足下列條件的F的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式______________________ ________________________________________________________________________。 ①分子中含有兩個苯環(huán)；②能發(fā)生水解反應(yīng)生成兩種物質(zhì)，其中一種能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，另一種能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；③分子中只有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫。 (4)D經(jīng)還原得到E，D的分子式為C14H9O5N，寫出D的結(jié)構(gòu)簡式________________________ ________________________________________________________________________。 (5)已知：Na2Cr2O7不能氧化 (—R為烴基)。 請以和CH3OH為原料制備，寫出合成路線流程圖(無機試劑可任選)。合成路線流程圖示例如下： CH3CH2BrCH2===CH2CH3CH2OH ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)醚鍵、羰基 (2)取代反應(yīng) 解析　(1)根據(jù)E的結(jié)構(gòu)簡式可知化合物E中的含氧官能團名稱為醚鍵、羰基。(2)B→C相當(dāng)于是B中的氯原子被取代，反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。(3)①分子中含有兩個苯環(huán)；②能發(fā)生水解反應(yīng)生成兩種物質(zhì)，其中一種能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，另一種能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說明含有甲酸與酚羥基形成的酯基；③分子中只有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫，因此符合條件的有機物結(jié)構(gòu)簡式為。(4)D經(jīng)還原得到E，D的分子式為C14H9O5N，根據(jù)E的結(jié)構(gòu)簡式可知反應(yīng)時硝基被還原為氨基，則D的結(jié)構(gòu)簡式為。(5)根據(jù)已知信息結(jié)合逆推法進行分析。 【考點】有機合成的綜合 【題點】有機合成與推斷的綜合考查 14．(2017蘇錫常鎮(zhèn)教學(xué)情況調(diào)研一)香柑內(nèi)酯具有抗菌、抗血吸蟲、降血壓等作用。它的一種合成路線如下： 　A　　　　　　　　　B (1)C→D的反應(yīng)類型為____________________________________________________。 (2)B的結(jié)構(gòu)簡式為_________________________________________________________。 (3)E中含氧官能團名稱為________________、________________。 (4)寫出同時滿足下列條件的D的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：______________________ ________________________________________________________________________。 ①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)； ②能發(fā)生水解反應(yīng)； ③與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)； ④分子中只有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫。 (5)已知：。 請以 和CH2===CHCHO為原料制備，寫出制備的合成路線流程圖(常用試劑任選，合成路線流程圖示例見本題題干)。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)還原反應(yīng)　(2) 　(3)酯基　醚鍵 (4) (5) 解析　(1)C→D去除了羰基中的氧原子，屬于還原反應(yīng)。(2)A→B為A的一個酚羥基與甲醇的羥基生成一分子水，類似于醇分子間脫水。(3)E中“—O—”屬于醚鍵，“—COO—”屬于酯基。(4)能發(fā)生銀鏡反應(yīng)又能水解，則含有“甲酸形成的酯基”，與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說明含有“酚羥基”，結(jié)合D的結(jié)構(gòu)簡式知，還多余兩個飽和碳原子，故可形成兩個對稱甲基。(5)和CH2===CHCHO共8個碳原子，與產(chǎn)物相同，故需要將兩原料合成在一起，根據(jù)題中信息，二烯烴和單烯烴可以發(fā)生加成反應(yīng)，故要將轉(zhuǎn)成二烯烴，首先要去除羰基，要利用流程中C→D的條件。再將其中的一個碳碳雙鍵轉(zhuǎn)成兩個碳碳雙鍵，可以先與Br2加成后，再發(fā)生消去反應(yīng)而得。 【考點】有機合成的綜合 【題點】有機合成與推斷的綜合考查