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- 2021-07-09 发布
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一 烃的含氧衍生物的结构和性质
【例 1】(2011 年广东理综)直接生成碳碳键的反应是实现高
效、绿色有机合成的重要途径。交叉脱氢偶联反应是近年备受
关注的一类直接生成碳碳键的新反应。例如:
Ⅰ
化合物Ⅰ可由以下合成路线获得:
Ⅰ
(1)化合物Ⅰ的分子式为________,其完全水解的化学方程
式为__________________________________________________
_____________________(注明条件)。
(2) 化 合 物 Ⅱ 与 足 量 浓 氢 溴 酸 反 应 的 化 学 方 程 式 为
______________________________________________________
___________________(注明条件)。
(3)化合物Ⅲ没有酸性,其结构简式为___________;Ⅲ的
一种同分异构体Ⅴ能与饱和 NaHCO3 溶液反应放出 CO2,化合
物Ⅴ的结构简式为________________。
(4)反应①中 1 个脱氢剂Ⅵ(结构简式如图 12-1)分子获得 2
个氢原子后,转变成 1 个芳香族化合物分子,该芳香族化合物
分子的结构简式为____________________。
(5)1 分子 与 1 分子 在一定条件下可发
生类似反应①的反应,其产物分子的结构简式为____________
______________________;1 mol 该产物最多可与__ mol H2 发
生加成反应。
【解析】(1)依据化合物Ⅰ的结构简式可写出其分子式为
C5H8O4;该分子中含有 2 个酯基,在碱性条件下可完全水解。
(2)由化合物Ⅰ及其合成路线逆推,Ⅳ是丙二酸,结构简式
是 HOOCCH2COOH ,因此Ⅲ是丙二 醛 , 其 结 构 简 式 是
OHCCH2CHO ,继而推断出 化 合 物 Ⅱ 的 结 构 简 式 是
HOCH2CH2CH2OH。醇羟基可被 Br 原子取代。
(3)Ⅴ能与饱和 NaHCO3 溶液反应放出 CO2,说明分子中含
有羧基,根据Ⅲ的结构简式 HOCCH2CHO 可知化合物Ⅴ的结构
简式为 CH2 CHCOOH。
(4)芳香族化合物必须含有苯环,结合脱氢剂Ⅵ的结构简
式,两个 H 应分别加在两个 O 上,形成两个羟基。
(5)反应①的特点是 2 分子有机物各脱去一个氢原子形成一
个新 的 C—C 键 , 因 此 1 分子 与 1 分子
在一定条件下发生脱氢反应的产物是
。该化合物中含有 2 个苯环、1 个
碳碳三键,所以 1 mol 该产物最多可与 8 mol H2 发生加成反应。
【 答 案 】 (1)C5H8O4 H3COOCCH2COOCH3 +
2NaOH 2CH3OH+NaOOCCH2COONa
CH2BrCH2CH2Br +( 2 ) HOCH2CH2CH2OH + 2HBr
2H2O
(3)OHCCH2CHO
(4)
(5)
CH2 CHCOOH
8
二 有机物的组成规律
1.烃及烃的含氧衍生物中,氢原子个数一定为偶数,相对
分子质量亦为偶数。
2.烃类物质中,烷烃随碳原子数目的增多,含碳量增大,
×100%=85.71%;炔烃、苯的同系物随
碳原子数增多,含碳量减小,其含碳量最小值等于 85.71%,烯
烃含碳量为一常数,其值等于 85.71%。
3.最简式相同的有机物,无论以何种比例混合,所有元素
的质量分数为常数。常见最简式同为 CH 的有:乙炔、苯、苯
乙烯;同为 CH2 的有:单烯烃和环烷烃;同为 CH2O 的有:甲
醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖。
4.烷烃与较它少一个碳原子的饱和一元醛相对分子质量相
等;饱和一元醇与较它少一个碳原子的饱和一元羧酸相对分子
质量相等。
5.CH4 是所有烃分子中唯一只有一个碳原子的分子,若混
合烃平均碳原子数小于 2,则混合烃中一定有 CH4。CH4 的式量
为 16,是烃中式量最小的,若混合烃平均式量大于 16,小于
26,则混合烃中一定有 CH4。CH4 是有机物中含氢量最高的烃。
【例 2】(2009 年海南化学)某含苯环的化合物 A,其相对分
子质量为 104,碳的质量分数为 92.3%。
(1)A 的分子式为______。
(2)A 与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为_________
__________________,反应类型是_________。
(3)已知: 。请写出
A 与稀、冷的 KMnO4 溶液在碱性条件下反应的化学方程式
___________________________________________________。
(4)一定条件下,A 与氢气反应,得到的化合物中碳的质量
分数为 85.7%,写出此化合物的结构简式_________________。
(5)在一定条件下,由 A 聚合得到的高分子化合物的结构简
式为_____________________。
(4) 加氢反应,若只加成碳碳双键,则含 C 质量分数为
90.6%,若苯环也加氢,则含 C 质量分数为 85.7%,后者符合题
意。
(5)按碳碳双键的加聚反应写即可。
【解析】(1)M(C)总=92.3%×104=96,则 M(H)总=8,不可
能再含其他原子。因 96÷12=8,所以分子式为 C8H8。
(2)该分子中含苯环,且分子能与溴的四氯化碳溶液反应,
所以 A 应为苯乙烯,该反应为加成反应。
(3)分子中有碳碳双键,直接套用信息可得结果。
(4)
(5)
加成反应(2)
(3)
【答案】(1)C8H8
三 有机合成中官能团间的衍变
1.利用官能团的衍生关系进行衍变。以丙烯为例,如:
2.通过某种化学途径使一个官能团变为两个。如:
3.通过某种手段,改变官能团的位置。如:
【例 3】图 3-M-2 表示 4-溴环己烯所
发生的 4 个不同反应。其中,产物只含有一种官能团的反应是
( )。
图 3-M-2
A.①④ B.③④ C.②③ D.①②
【解析】本题考查双键和卤代烃与其他官能团之间的衍变。
4-溴环己烯发生 4 个反应得到的产物如下所示:
显然 Y、Z 中只含一种官能团,故选 B。对于①反应,不
要求掌握双键被酸性 KMnO4 溶液氧化的产物是什么,至少要知
道双键能被酸性 KMnO4 溶液氧化成其他的官能团。
【答案】B
1 . 以 2- 氯 丙 烷 为 主 要 原 料 制 1,2- 丙 二 醇
)。[CH3CH(OH)CH2OH]时,依次经过的反应类型为(
A.加成反应→消去反应→取代反应
B.消去反应→加成反应→取代反应
C.消去反应→取代反应→加成反应
D.取代反应→加成反应→消去反应
B
2.(双选)有机物 A 结构如图 3-M-3 所示,下列说法正
确的是( )。BC
A.A 在碱性条件下不能发生水解反应
B.1 mol A 能和 4 mol 氢气发生加成反应
C.和溴水反应时,1 mol A 能消耗 3 mol Br2
D.A 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
3.莽草酸可用于合成甲型流感药物
)。C——达菲。下列关于莽草酸的叙述正确的是(
A.能与氯化铁溶液发生显色反应
B.能发生消去反应生成苯甲酸
C.能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.能发生银镜反应
4.1,4-二氧六环是一种常见溶剂,它可以通过图 3-M-4
D合成路线制得,烃 A 是(
A.1-丁烯
C.乙炔
)。
图 3-M-4
B.1,3-丁二烯
D.乙烯
5.香草醛是食品添加剂的增香原
料,可由丁香酚经以下反应合成香草醛。
图 3-M-5
(1)写出香草醛分子中含氧官能团的名称_________________
(任意写两种)。
醛基、羟基、醚键
(2)下列有关丁香酚和香草醛的说法正确的是_____。
A.丁香酚既能发生加成反应又能发生取代反应
B.香草醛中—OH 能被酸性 K2Cr2O7 氧化
C.丁香酚和化合物 I 互为同分异构体
D.1 mol 香草醛最多能与 3 mol 氢气发生加成反应
ABC
(3) 写 出 化 合 物 Ⅲ→ 香 草 醛 的 化 学 方 程 式
;
(4)乙基香草醛(其结构见图 3-M-6)也是食品添加剂的增
香原料,它的一种同分异构体 A 属于酯类。A 在酸性条件下水
解,其中一种产物的结构见图 3 -M -7 。A 的结构简式是
。
________________________________
_______
6.(2011 年广东广州模拟)以苯甲醛为原料合成化合物Ⅴ的
路线如下:
(1)反应①的反应类型是_________________________。
(2)反应①还可生成另外两种化合物,它们与化合物Ⅰ互为
同分异构体,它们的结构简式分别为_________和_________。
(3)化合物Ⅲ与 CH3COOH 发生酯化反应的化学方程式为
______________________________________________________
(不要求写出反应条件)。
(4)下列说法正确的是______(填字母)。
A.化合物Ⅰ的名称是 2-硝基苯甲醛
B.化合物Ⅲ可以发生缩聚反应得到高分子化合物
C.反应⑤属于还原反应
D.化合物Ⅴ的分子式为 C16H12N2O4
(5)用丙酮( )代替化合物Ⅰ发生反应②、反应
解析:(1)反应①是硝基取代了苯环上的氢原子。(2)Ⅰ是硝
基和醛基间位,还有邻位和对位。(4)A 中化合物Ⅰ的名称是 3-
硝基苯甲醛;D 中化合物Ⅴ的分子式为 C16H14N2O4。
③可以得到化合物Ⅵ(生产有机玻璃的中间体),化合物Ⅵ的结
构简式为_________________________。
答案:(1)取代反应(或硝化反应)
(2)
(3)
(4)BC
(5)
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