文档内容
专题十三 有机化学综合(选修)
必备知识 解读
1
必备知识 学会有机物的命名
(一).烷烃的命名
1.烷烃习惯命名法 (只能适用于构造比较简单的烷烃)
用”正”、”异”、”新”表示。如:正戊烷( )、异戊烷( )、新戊烷(
)
2、系统命名法
(1)选主链,称“某烷”:最长、最多定主链 (选主链的原则:优先考虑长→等长时考虑
支链最多)
①选定分子中最长的碳链作为主链,并按照主链上碳原子的数目称为“某烷”,支链作为
取代基。如:
应选含6个碳原子的碳链为主链,如虚线所示,称为
“己烷”
②如果在一个分子中有多条相同碳原子数的最长碳链,则选择含支链较多的那条碳链为主
链。如:
主链最长(7个碳)时,选主链有a、b、c三种方
式,其中:a有3个支链、b有2个支链、c
有2个支链,所以方式a正确
(2)编号位,定支链:(编号位的原则:首先要考虑“近”;同“近”,考虑“简” ;同
“近”,考虑“小”)
①选主链中离支链最近的一端开始编号,用1、2、3等数字给主链上的各个碳原子依次编
号定位,使支链获得最小的编号,以确定支链的位置。即:首先要考虑“近”,从离
支链最近的一端开始编号,定为1号位。如:
②若有两个不同的支链,且分别处于距主链两端同近的位置,则从较简单的支链一端开始
编号。即:同“近”,考虑“简” 。如:③若有两个相同的支链,且分别处于距主链两端同近的位置,而中间还有其它支链,从主
链的两个方向编号,可得两种不同的编号系列,两系列中各支链位次之和最小者即为
正确的编号。即:同“近”、同“简”时考虑“小”。(或从离第三个支链最近的一端
开始编号)。如:
方式一的位号和为2+4+5=11
方式一: 方式二的位号和为2+3+5=10,10<11
所以方式二正确
方式二:
(3)写名称:按“取代基位次—取代基名称—母体名称”的顺序书写
格式:位号—支链名—位号—支链名某烷
①取代基,写在前,标位置,短线连:将支链名称写在主链名称的前面,并用阿拉伯数字
注明支链位置,数字与支链名称之间用一短线隔开
如: 命名为:2—甲基丁烷
②不同基,简到繁:如果主链上有几个不同的支链,把简单的写在前面,把复杂的写在后
面
如: 命名为:3—甲基—4—乙基己烷
③相同基,合并算:如果主链上有相同的支链,可以将支链合并起来,用“二”、“三”
等数字表示支链的个数。两个表示支链位置的阿拉伯数字之间需用“,”隔开
如: 命名为2,3—二甲基己烷
(4)书写规范
①表示取代基位号的阿拉伯数字“2,3,4......”等数字相邻时,必须用“,”相隔,不
能用“、”
②名称中阿拉伯数字与汉字相邻时,必须用短线“—”隔开
③若有多种取代基,不管其位号大小如何,都必须把简单的写在前面,复杂的写在后面
(二).烯烃和炔烃的系统命名法
1、命名方法:烯烃和炔烃的命名与烷烃的命名相似,即遵循最长、最多、最近、最小、最
简原则。但不同点是主链必须含有双键或三键,编号时起始点必须离双键或三键最近
2、命名步骤(1)选主链,称某烯(某炔):将含有双键或三键的最长碳链作为主链,并按主链中所含碳原
子数称为“某烯”或“某炔” (如:下面虚线框内为主链)
(2)编号位,定支链:从距离双键或三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号,使双键或
三键碳原子的编号为最小,以确定双键(三键)、支链的位次
(3)按规则,写名称:取代基位次—取代基名称—双键位次—某烯(炔)
①用阿拉伯数字标明双键或三键的位置(只需标明双键或三键碳原子编号较小的数字)
如: 命名为:5,5,6—三甲基—2—庚烯
如: 命名为3—甲基—1—丁炔
②若为多烯烃(炔烃),则用大写数字“二、三……”在烯或炔的名称前表示双键或三键的
个数
如: 命名为2—甲基—2,4—己二烯
(4)①给烯烃或炔烃命名时,最长的碳链不一定是主链
②烯烃或炔烃命名时应从距离双键或三键最近的一端开始编号,而不能以支链为依据
(三).苯的同系物的命名
1、习惯命名法
(1)苯的一元取代物的命名:苯分子中的一个氢原子被烷基取代后,命名时以苯作母体,苯
环上的烷基为侧链进行命名。先读侧链,后读苯环,称为:称为“某苯”
(2)苯的二元取代物的命名:当有两个取代基时,取代基在苯环上有邻、间、对三种位置,
所以取代基的位置可用“邻、间、对”来表示(3)苯的三元取代物的命名:若三个氢原子被甲基取代叫三甲苯,三甲苯通常用“连、偏、
均”来表示
2、系统命名法
(1)当苯环上有两个或两个以上的取代基时,可将苯环上的 6个碳原子编号,以某个最简单
的取代基所在的碳原子的位置编为1号,并沿使取代基位次和较小的方向进行 (按顺
时针或逆时针编号)
以 “ 二 若将苯环上的6个碳原子编号,以某个甲基所在的碳原子的位置为1号,选取最小位
甲 次号给另一个甲基编号
苯
”
为
例
名称 1,2—二甲苯 1,3—二甲苯 1,4—二甲苯
编序号 以最简取代基苯环上碳为1号,且使取代基序号和最小
写名称 1,4—二甲基—2—乙基苯
(2)若苯环侧链较复杂时,或苯环上含有不饱和烃基时,命名时一般把苯环作取代基,将较
长的碳链作主链进行命名
2,5—二甲基—4—乙基—3—苯基庚
2—苯基丙烷 苯乙烯 苯乙炔
烷
(四).醇的系统命名法
1、一元醇的命名
(1)选主链,称某醇:选择含有羟基在内的最长碳链作为主链,按主链所含有的碳原子数成
为“某醇”(2)编号位,定支链:把支链作为取代基,从离羟基最近的一端开始编号
(3)写名称:取代基位次—取代基名称—羟基位次—某醇
如: 命名为3—甲基—2—丁醇
2、多元醇的命名
要选取含有尽可能多的带羟基的碳链作为主链,羟基的数目写在“醇”字的前面,用
“二、三、四”等数字表示
如: 命名为1,2—丙二醇
(五).醛和羧酸的系统命名法
1.选主链,称某醛(或某酸):选择含有醛基(或羧基)在内的最长碳链作为主链,称为“某
醛”或“某酸”
2.编号位,定支链:主链编号时要从醛基(或羧基)上的碳原子开始
3.写名称:取代基位次—取代基名称—某醛(或某酸)
4.①名称中不必对醛基(或羧基)定位,因羧基必然在其主链的边端
②若分子中含有双键(或三键),则选含有醛基(或羧基)和双键(或三键)的最长碳链作为主
链,根据主链上的碳原子数目称“某烯(炔)醛”、“某烯(炔)酸”
③芳香族羧酸(或醛),若芳香环上连有取代基,则从羧基(醛基)所连的碳原子开始编号,
使取代基的位次最小
⑤二元羧酸(或醛)命名时,选择含有两个羧基的最长碳链作为主链,然后根据主链碳原子
的数目称为某二酸(醛)
2—甲基丙醛 3—甲基丁酸
对苯二甲酸
丙烯醛
1,4-苯二甲酸
(六)酯的命名
合成酯时需要羧酸和醇发生酯化反应,命名酯时“先读酸的名称,再读醇的名称,后
将‘醇’改‘酯’即可”
如:CHCOOCHCH 乙酸乙酯;HCOOCHCHCH 甲酸正丙酯,HCOOCH 甲酸乙酯
3 2 3 2 2 3 2 5
Ⅶ.多官能团物质的命名
1.命名含有多个不同官能团化合物的关键在于要选择优先的官能团作为母体。官能团作为
母体的优先顺序为(以“>”表示优先):羧酸>酯>醛>酮>醇>烯
如: 名称为甲基丙烯酸甲酯。2.①有机物系统命名中常见的错误
a.主链选取不当(不包含官能团,不是主链最长、支链最多)
b.编号错(官能团的位次不是最小,取代基位次之和不是最小)
c.支链主次不分(不是先简后繁)
d.“”、“,”忘记或用错
②弄清系统命名法中四种字的含义
a.烯、炔、醛、酮、酸、酯……指官能团
b.二、三、四……指相同取代基或官能团的个数
c.1、2、3……指官能团或取代基的位置
d.甲、乙、丙、丁……指主链碳原子个数分别为1、2、3、4……
2
必备知识 识别官能团
1、官能团:决定有机化合物特殊性质的原子或原子团
2、常见的官能团结构、名称和代表物
官能团符号 官能团名称 有机物类别 典型代表物 结构简式
碳碳双键 烯烃 乙烯 CH==CH
2 2
—C≡C— 碳碳三键 炔烃 乙炔 HC≡CH
碳卤键 卤代烃 溴乙烷 CHCHBr
3 2
( X 表示卤素原子 )
醇 乙醇 CHCHOH
3 2
—OH 羟基
酚 苯酚
醛基 醛 乙醛
羧基 羧酸 乙酸
酯基 酯 乙酸乙酯
醚键 醚 二甲醚 CH—O—CH
3 3
羰基 酮 丙酮—NH 氨基 胺 甲胺 CHNH
2 3 2
—NO 硝基 硝基化合物 硝基苯
2
—SOH 磺酸基 磺酸化合物 苯磺酸
3
3
必备知识 判断反应类型
(一)常见有机反应类型总结
1、取代反应
(1)定义:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫取代反应
(2)特点:上一下一,有进有出,饱和度不变,反应中一般有副产物生成,类似无机反应中
的复分解反应
(3)取代反应包括卤代、硝化、磺化、水解、酯化等反应类型
取代反应类
有机物类别 实例
型
饱和烃 CH+Cl ⃗光照CHCl+HCl
4 2 3
烯烃
CH=CH—CH+Cl
⃗高温
CH=CH—CHCl+HCl
2 3 2 2 2
卤代反应
苯和苯的同
系物
⃗NaOH ⃗点燃
Δ
苯和苯的同
硝化反应
系物
苯和苯的同 SOH
磺化反应 HSHOO7.C~80.C0 3 HO
系物 3 2
⃗
卤代烃 水
CHCH—Br+NaOH Δ CHCH—OH+NaBr
3 2 3 2
酯 CH 3 COOC 2 H 5 +H 2 O CH 3 COOH+C 2 H 5 OH
水解反应
CHCOOCH+NaOH CHCOONa+CHOH
3 2 5 3 2 5
油脂二糖及多糖
(CH O)(淀粉)+nHO nCH O(葡萄糖)
6 10 5 n 2 6 12 6
⃗90%浓硫酸
(CH O)(纤维素)+nHO Δ nCH O(葡萄糖)
6 10 5 n 2 6 12 6
多肽、蛋白
质
酯化反应 醇、羧酸
CHCOOH+CHCHOH CHCOOCH+HO
3 3 2 3 2 5 2
醇与浓氢卤酸的取代 CHCHOH+HBr CHCHBr+HO
3 2 3 2 2
⃗浓硫酸
醇分子间脱水
CHOH+HOCH 140°C CHOCH+HO
2 5 2 5 2 5 2 5 2
2、加成反应
(1)定义:有机物分子里不饱和的碳原子跟其他原子或原子团直接结合生成新物质的反应
(2)特点:“断一,加二,都进来,不饱和度降低”;“断一”是指双键中的一个不稳定键
断裂;“加二”是指加上两个其他原子或原子团,一定分别加在两个不饱和碳原子
上,此反应类似无机反应中的化合反应,理论上原子利用率为100%
(3)能发生加成反应的物质有:烯烃(碳碳双键)、炔烃(碳碳三键)、苯环、醛、酮等
有机物类别 实例
CH==CH+Br CHBr—CHBr
2 2 2 2 2
⃗催化剂
CH==CH+HO加热、加压CHCHOH
烯烃(与X、H、 2 2 2 3 2
2 2
HX、HO)的加成 ⃗催化剂
2
CH==CH+HCl Δ CHCHCl
2 2 3 2
N⃗i
CH==CH+H Δ CH—CH
2 2 2 3 3
N⃗i N⃗i
HC≡CH+H Δ CH==CH,CH==CH+H Δ CH—CH
2 2 2 2 2 2 3 3
HC≡CH+Br―→CHBr==CHBr,CHBr==CHBr+Br―→CHBr—CHBr
炔烃(与X、H、 2 2 2 2
2 2
HX、HO)的加成 ⃗催化剂
2
HC≡CH+HCl Δ CH==CHCl (氯乙烯)
2
HC≡CH+HO CHCHO
2 3
苯环只能与氢气加
成醛(醛基)与氢气加
N⃗i
成 CH 3 CHO+H 2 Δ CH 3 CH 2 —OH
有α-H的醛与没有
αα-H的醛加成
+ 。
酮(羰基)与氢气加
N⃗i
成
+H Δ
2
不饱和油脂与H 加
2
成
DielsAlder反应
3、消去反应
(1)定义:有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个或几个小分子(如水、卤化氢
等),而生成含不饱和键化合物的反应。
(2)特点:“只下不上,得不饱和键”是指卤代烃或醇在一定条件下消去小分子(如HO或
2
HX)得碳碳双键或碳碳三键的反应
(3)能发生消去反应的物质:某些卤代烃和醇
(4)能发生消去反应的卤代烃(或醇),在结构上必须具备两个条件:一是分子中碳原子数大
于或等于2;二是与—X(—OH)相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子
有机物类别 实例
⃗乙醇
卤代烃消去反应
CHCHBr+NaOH Δ CH==CH↑+NaBr+HO
3 2 2 2 2
⃗浓硫酸
醇的消去反应
CHCHOH 170°C CH===CH↑+HO
3 2 2 2 2
4、氧化反应
(1)含义:有机物去氢或加氧的反应。
(2)氧化反应包括:烃和烃的衍生物的燃烧反应;烯烃、炔烃、二烯烃、苯的同系物、醇、
醛等与酸性高锰酸钾反应;醇氧化为醛或酮的反应;醛氧化为羧酸的反应等
氧化反应类 有机物类
实例
型 别
绝大多数
燃烧 有机
CHO+ O xCO+ HO
x y z 2 2 2
物
酸性KMnO
4
烯烃、烯烃、炔烃、苯的同系物等、醇、酚、醛、葡萄糖、麦芽糖
溶液
醇的催化氧
醇
⃗Cu/Ag
化 2CH 3 CH 2 OH+O 2 Δ 2CH 3 CHO+2H 2 O
醛的氧化 银镜反应
CHCHO+2Ag(NH)OH CHCOONH+2Ag↓+3NH+HO
3 3 2 3 4 3 2斐林试剂 CHCHO+2Cu(OH)+NaOH CHCOONa+CuO↓+3HO
3 2 3 2 2
催化氧化 2CHCHO+O――→2CHCOOH
3 2 3
5(、1)还含原义反:应有机物加氢或去氧的反应
(2)还原反应包括:醛、酮还原为醇,所有与氢气的加成反应也属于还原反应,“—NO”
2
还原为“—NH”等
2
还原反应类
有机物类别 实例
型
N⃗i
烯烃
CH==CH+H Δ CH—CH
2 2 2 3 3
N⃗i N⃗i
炔烃
HC≡CH+H Δ CH==CH,CH==CH+H Δ CH—CH
2 2 2 2 2 2 3 3
芳香烃
与H 的反应
2
N⃗i
醛
CHCHO+H Δ CHCH—OH
3 2 3 2
酮 N⃗i
+H Δ
2
硝基苯还原
6、加聚反应
(1)定义:一定条件下,由含有不饱和键的相对分子质量小的低分子化合物以加成反应的形
式结合成相对分子质量大的高分子化合物的化学反应叫加成聚合反应,简称加聚反应
(2)特点:单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物。如:烯、二烯、炔、醛等含不
饱和键的有机物
(3)加聚反应主要为含双键或三键的单体聚合
加聚反应类 有机物类
实例
型 别
单烯烃加
聚
共轭二烯
烯烃加聚 烃加
聚
单烯烃共
聚
炔烃
nHC≡CH7、缩合聚合反应
(1)定义:一定条件下,具有两个或多个官能团的单体相互结合成高分子化合物,同时有小
分子(如HO、NH、HCl等)生成的反应称为缩合聚合反应,简称缩聚反应
2 3
(2)缩聚产物的结构:
(3)特点:单体通常是具有双官能团(如—OH、—COOH、—NH、—X及活泼氢原子等)或多官
2
能团的小分子
(4)缩聚反应主要包括:羟酸缩聚、醇酸缩聚、氨基酸缩聚、酚醛缩聚等
缩聚反应类
实例
型
羟基酸之间
的缩聚
二元醇与二
元酸之间的
缩聚
氨基酸之间
的缩聚
二元胺与二
元酸缩聚
+ nNH-CHCH-NH――→
2 2 2 2
苯酚与HCHO
的缩聚
(二).判断有机反应类型的常用方法
1、根据官能团种类判断发生的反应类型
2、根据特定的反应条件判断反应类型
3、根据反应物和产物的结构不同判断反应类型
4
必备知识 .记住常见同分异构体的数目
1.烷基
烷基 甲基CH- 乙基CH- 丙基CH- 丁基CH- 戊基CH -
3 2 5 3 7 4 9 5 11个数 1 1 2 4 8
2.烯同分异构体烷烃
戊烯 己烯 庚烯
烯烃 丁烯CH
4 8
CH CH CH
5 10 6 12 7 14
个数 3 5 13 27
3.酯同分异构体:
饱和酯 CHO CH O 己CH O
4 8 2 5 10 2 6 12 2
个数 4 9 20
4.苯环上有三个不同的取代基的:10种
苯环上有三个相同的取代基的:连偏均3种,
苯环上有二个相同一个不同的取代基的:6种
5.二元相同取代物:
甲烷X- 乙烷X- 丙烷X- 丁烷X- 戊烷X- 立方
烷烃 萘 联苯
CH-X CH-X CH-X CH-X CH -X 烷
2 2 4 3 6 4 8 5 10
个数 1 2 4 9 21 3 10 12
6.二元不同的取代基:
甲烷X- 乙烷X- 丙烷X- 丁烷X- 戊烷X-
烷烃 立方烷 萘 联苯
CH-Y CH-Y CH-Y CH-Y CH -Y
2 2 4 3 6 4 8 5 10
个数 1 2 5 12 31 3 14 21
5
必备知识 有机反应条件、官能团的性质和反应
1.常见有机物及官能团的主要性质
有机物 通式 代表物 官能团 主要化学性质
烷烃 CH CH 无 在光照时与气态卤素单质发生取代反应
n 2n+2 4
(1)与卤素单质、H、卤化氢、HO等发生加成
2 2
反应
烯烃 CH CH=CH
n 2n 2 2
(2)被酸性KMnO 溶液等强氧化剂氧化
4
(3)易发生加聚反应
(1)与卤素单质、H、卤化氢、HO等发生加成
2 2
反应
炔烃 CH CH≡CH —C≡C—
n 2n-2
(2)被酸性KMnO 溶液等强氧化剂氧化
4
(3)易发生加聚反应
芳香烃 CH 无 (1)Fe粉催化下与液溴发生取代反应生成溴苯
n 2n-6(2)浓硫酸催化下与浓硝酸生取代反应生成硝基
苯
(3)一定条件下与H 发生加成反应生成环己烷
2
微点拨:苯与溴水、酸性高锰酸钾溶液都不反
应
(1)Fe粉催化下,苯环上氢与液溴发生取代反应
(2)光照条件下,侧链甲基与卤素发生取代反应
(3)浓硫酸催化下与浓硝酸反应生成2,4,6三硝
基甲苯
无
(4)被酸性KMnO 溶液氧化成苯甲酸
4
(5)一定条件下与H 发生加成反应生成环己烷
2
微点拨:苯的同系物一般能与酸性高锰酸钾溶
液反应
—X(X表示卤素 (1)与NaOH水溶液共热发生取代反应生成醇
卤代烃 R—X CHBr
2 5
原子) (2)与NaOH醇溶液共热发生消去反应
(1)与活泼金属反应产生H
2
(2)与卤化氢或浓氢卤酸反应生成卤代烃
(3)脱水反应:乙醇
醇 R—OH CHOH 醇羟基—OH
2 5
(4)催化氧化为醛或酮
(5)与羧酸或无机含氧酸反应生成酯
醚 R—O—R CHOCH 性质稳定,一般不与酸、碱、氧化剂反应
2 5 2 5 醚键
(1)有弱酸性,比碳酸酸性弱
(2)与浓溴水发生取代反应,生成白色沉淀
酚 酚羟基—OH 2,4,6三溴苯酚
(3)遇FeCl 溶液呈紫色(显色反应)
3
(4)易被氧化
(1)与H 发生加成反应生成醇
2
醛 CHCHO (2)被氧化剂(O、多伦试剂、斐林试剂、酸性
3 2
醛基
高锰酸钾等)氧化为羧酸
(1)具有酸的通性
(2)与醇发生酯化反应
羧酸 乙酸 (3)不能与H 发生加成反应
2
羧基
(4)能与含—NH 的物质生成含肽键的酰胺
2
(5)与羧基脱水形成酸酐
(1)发生水解反应生成羧酸和醇
酯 乙酸乙酯
酯基 (2)可发生醇解反应生成新酯和新醇氨基—NH
2
氨基酸
羧基—COOH 两性化合物,能形成肽键
肽键 (1)具有两性
结构复杂 (2)能发生水解反应
结构复杂无
蛋白质 无通 (3)在一定条件下变性
通式
式 氨基—NH (4)含苯基的蛋白质遇浓硝酸变黄发生颜色反应
2
羧基—COOH (5)灼烧有特殊气味
葡萄糖、
果
糖、
(1)氧化反应,含醛基的糖能发生银镜反应(或
蔗 羟基—OH
与新制氢氧化铜反应)
糖、 醛基—CHO
(2)加氢还原
糖 C(HO) 麦芽
n 2 m
(3)酯化反应
糖、
(4)多糖水解
淀 羰基
(5)葡萄糖发酵分解生成乙醇
粉、
纤维
素
酯基
(1)水解反应(在碱性溶液中的水解称为皂化反
油脂 应)
(2)硬化反应
2.有机化学常见的反应条件:
①当反应条件是稀硫酸并加热时,通常为酯类或糖类的水解反应。
②当反应条件为Cu或Ag作催化剂、加热并有O 参加反应时,通常为醇的催化氧化
2
③当反应条件为催化剂并有H 参加反应时,通常为碳碳双键、苯环的加成反应
2
④当反应条件为光照且与卤素单质(Cl 或溴蒸气)反应时,通常为烷烃或苯环侧链烷烃基上
2
的氢原子发生的取代反应。
⑤当反应条件为铁或FeX 作催化剂且与X 反应时,通常为苯环上的氢原子被取代,发生取
3 2
代反应
⑥当反应条件是NaOH的乙醇溶液,加热时,通常为卤代烃的消去反应。
当反应条件是酸性KMnO,必是氧化反应.
4
当反应条件是NaOH的水溶液,加热时,通常为卤代烃的取代反应。
当反应条件是浓HSO 并加热时,如果有酸或酸酐和醇或酚,一定是酯化反应。如果有含羟基
4
的物质,一定是消去反应。
3、重要的反应及反应现象
(1) 有机物与溴水、酸性高锰酸钾溶液反应
烷烃 烯烃 炔烃 苯 苯的同系物 醇 酚 醛 羧酸 酯不褪 不褪 白色
溴水 褪色 褪色 不褪色 不褪色 褪色 不褪色 不褪色
色 色 沉淀
酸性高 不褪 不褪
褪色 褪色 褪色 褪色 褪色 褪色 不褪色 不褪色
锰酸钾 色 色
(2) 有机物与Na、NaOH、NaCO、NaHCO 反应
2 3 3
含羟基的物质
醇 酚 羧酸
比较项目
与Na反应 反应放出H 反应放出H 反应放出H
2 2 2
与NaOH反应 不反应 反应 反应
与NaCO 反应 不反应 反应,生成苯酚钠和NaHCO 反应放出CO
2 3 3 2
放出1molCO 是 一元
2
与NaHCO 反应 不反应 不反应
3
酸,2molCO 二元酸
2
(3) 银镜反应的有机物:醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、还原性糖(葡萄糖、麦芽糖等)
(4) 与新制Cu(OH) 悬浊液(斐林试剂)的反应:羧酸(中和)、甲酸(先中和,但NaOH仍过
2
量,后氧化)、醛、还原性糖(葡萄糖、麦芽糖)、甘油等多羟基化合物
(5) 能发生水解反应的有机物:卤代烃、酯、糖类(单糖除外)、肽类(包括蛋白质)
3、记准几个定量关系
①1 mol醛基消耗2 mol Ag(NH)OH生成2 mol Ag单质、1 mol HO、3 mol NH;1 mol甲
3 2 2 3
醛消耗4 mol Ag(NH)OH,生成4 mol Ag单质、
3 2
②1 mol醛基消耗2 mol Cu(OH) 生成1 mol CuO沉淀、2 mol HO;1 mol甲醛消耗4 mol
2 2 2
Cu(OH),生成2 mol CuO沉淀
2 2
③和NaHCO 反应生成气体:1 mol —COOH生成1 mol CO 气体
3 2
④和Na反应生成气体:1 mol —COOH生成0.5 mol H; 1 mol —OH生成0.5 mol H
2 2
⑤和NaOH反应:1 mol —COOH(或酚—OH,或—X)消耗1 mol NaOH;1 mol
(R为链烃基)消耗1 mol NaOH;1 mol 消耗2 mol NaOH
消耗H 的物质的量
2
官能团 —C≡C—
耗H 1 2 3 1 0 0 0
2
消耗NaOH的物质的量
官能团 羧基 酯基 R-CHX R-CX R—X
2 3
酚羟基—OH
耗NaOH 1 1 1 2 4 1 2 2
消耗Br 的物质的量
2官能团 —C≡C—
反应类型 加成 加成 取代反应 取代反应
耗Br 1 2 邻、对位3 对位被占2
2
应考能力 解 密
一、有机综合题的命题法则和解法
1.题设情境:题供由某些有机原料合成某产物的工艺流程
2.题设信息:
(1)物质经过一系列的化学反应,来合成。这些反应有两类:
有些反应是中学已知的,学生要熟悉这些反应及反应条件
有些反应是未知的,未知反应题目会提供新信息,新信息一定会起作用。
(2)题中会设置一些化合物,有的已知分子式,有的已知结构简式,学生要通过分子式结
构简式的变化,推导出分子的结构简式。
3.设问:
(1)命名:有机物的命名、官能团的命名。
(2)反应类型的判断
(3)书写化学反应方程式
(4)合成中,几步反应的作用
(5)结构简式的推断和书写
(6)条件同分异构体的种类判断和书写
(7)手性碳原子数的判断和书写
(8)合成流程设计
4.有机综合题的解法
1.以上八个“设问”中所需要的知识,学生都要熟练掌握
2.要掌握有机合成中官能团的衍变和化学反应的变化。
3.要利用已知流程中的转化步骤,来实现合成流程设计
二、限定条件下的同分异构体的书写
(一).巧用不饱和度书写有机物的同分异构体
1、不饱和度
(1)概念:不饱和度又称缺氢指数,即有机物分子中的氢原子与和它碳原子数相等的链状烷
烃相比较,每减少2个氢原子,则有机物的不饱和度增加1,用Ω表示
(2)有机化合物(CHO)分子不饱和度的计算公式为:
x y z
(3)在计算不饱和度时,若有机化合物分子中含有卤素原子,可将其视为氢原子;若含有氧
原子,则不予考虑;若含有氮原子,就在氢原子总数中加上氮原子数
(4)几种常见结构的不饱和度官能团或结构 C==C C==O 环 C C 苯环
不饱和度 1 1 1 2 4
常见有机物的官能团异构
通式 不饱和度 常见类别异构体
CH 0 无类别异构体
n 2n+2
碳碳双键CH 1 单烯烃、环烷烃
n 2n
碳碳三键CH 2 单炔烃、二烯烃、环烯烃、二环烃
n 2n-2
羟基醚键CH
n 2n+
0 饱和一元醇、饱和一元醚
O
2
饱和一元醛、饱和一元酮、烯醇、烯醚、环醇、环
醛酮CH O 1
n 2n
醚
羧 酸CH O 1 饱和一元羧酸、饱和一元酯、羟醛、羟酮
n 2n 2
CH ON 1 氨基酸、硝基烷
n 2n+1 2
苯CH 4 含苯环
n 2n-6
(5)不饱和度相同、碳、氧原子数相同、杂原子数相同的物质是同分异构体。
如: 写出同分异构体:能写出含有苯环的氨基酸吗?否,不饱和度差
1.
(二).限定条件和同分异构体书写技巧
1.确定碎片:明确书写什么物质的同分异构体,该物质的组成情况怎么样?解读限制条
件,从性质联想结构,将物质分裂成一个个碎片,碎片可以是官能团,也可是烃基(尤
其是官能团之外的饱和碳原子)
2.组装分子:要关注分子的结构特点,包括几何特征和化学特征。几何特征是指所组装的
分子是空间结构还是平面结构,有无对称性。化学特征包括等效氢
3.常见的要符合的条件:
(1)核磁共振氢谱锋的面积之比
(2)与NaHCO 反应,有羧基属酸类
3
(3)与Na反应有氢气,有羧基或羟基,属酸、醇、酚类
(4)与FeCl 溶液反应,显紫色。有酚羟基,属苯酚
3
(5)即能发生银镜反应,又能水解反应。一定是甲酸酯
(6)指出属于某物质类别。如:属醛、酸
(7)能发生某种反应。如氧化反应,生成对苯二甲酸
三、空间构型、核磁共振氢谱锋的面积和手性碳原子个数1.空间构型:
碳原子 共线点 共面点
2点共线,3点以上不共线 3点共面,4点以上不共面
饱和碳原子
碳碳双键 2点共线,3点以上不共线 6点共面
碳碳三键—C≡C— 4点共线 4点共面
4点共线 12点共面
苯环
3点不共线 3点共面
2.核磁共振氢谱:
核磁共振氢谱锋的面积面积比:一般是:3或3的倍数,2或2的倍数,1或1的倍数。
3.手性碳原子个数:手性碳原子是不对称碳原子,碳原子上连接的四个原子或原子团都不
相同。如图:
有多少个手性碳原子:5个。
四、合成路线
(一)、有机合成中官能团的变化
1、官能团的引入(或转化)方法
(1)引入或转化为碳碳双键的三种方法
⃗浓硫酸
① 醇的消去反应引入
CHCHOH 170°C CH==CH↑+HO
3 2 2 2 2
⃗乙醇
② 卤代烃的消去反应引入
CHCHBr+NaOH Δ CH==CH↑+NaBr+HO
3 2 2 2 2
炔烃与H 、HX、X 的不完
2 2 N⃗i
③
全加成反应 CH≡CH+H 2 Δ CH 2 ==CH 2 ,CH≡CH+Br 2 ―→CHBr==CHBr⃗催化剂
CH≡CH+HCl Δ CH==CHCl
2
(2)引入卤素原子的三种方法
CHCH+Cl HCl+CHCHCl(还有其他的卤代烃)
烷烃、苯及其同系物与 3 3 2 3 2
① 卤素单质发生取代
,
反应
CH==CHCH+Br―→CHBr—CHBrCH
2 3 2 2 3
不饱和烃与卤素单质、
② CH≡CH+HCl CH==CHCl
2
卤化氢的加成反应
CH==CHCH+HBr CH—CHBrCH
2 3 3 3
③ 醇与氢卤酸的取代反应 R—OH+HX R—X+HO
2
(3)引入羟基的四种方法
⃗催化剂
① 烯烃与水加成生成醇
CH==CH+HO加热、加压CHCH—OH
2 2 2 3 2
⃗
② 卤代烃的碱性水解成醇 水
CHCH—Br+NaOH Δ CHCH—OH+NaBr
3 2 3 2
N⃗i N⃗i
③ 醛或酮与氢气加成生成醇
CHCHO+H Δ CHCH—OH,CHCOCH+H Δ
3 2 3 2 3 3 2
④ 酯水解生成醇 CHCOOCHCH+HO CHCOOH+CHCHOH
3 2 3 2 3 3 2
(4)引入醛基(或羰基)的方法
① 醇的催化氧化
⃗Cu/Ag
2RCHOH+O Δ 2RCHO+2HO
2 2 2
(5)引入羧基的四种方法
⃗催化剂
① 醛被氧化成酸
2CHCHO+O Δ 2CHCOOH
3 2 3
② 酯在酸性条件下水解 CHCOOCHCH+HO CHCOOH+CHCHOH
3 2 3 2 3 3 2
含侧链的芳香烃被强氧化
③ ⃗KMnO
4
剂氧化
H+
⃗KMnO
④ 醇被强氧化剂氧化 4
CH
3
CH
2
OH H+ CH
3
COOH+H
2
O
*
羧酸盐酸化 CHCOONH+HCl―→CHCOOH+NHCl
3 4 3 42.官能团的消除
(1)通过加成消除不饱和键的双键或三键
(2)通过加成或氧化等消除醛基(—CHO)
(3)通过消去、氧化、与氢卤酸取代或酯化反应等消除羟基(—OH)
(4)通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子
3.官能团的保护:在引入一个新官能团或将某一官能团加以转换时,若反应会影响分子中
原有的官能团,则应对这一官能团进行保护。如:在含有碳碳双键的分子中,欲将羟
基氧化时,应先把碳碳双键保护起来,以防被破坏。为了保护其他官能团而人为引入
的基团,称为保护基。
4.保护基的选择应满足以下条件:①易于引入且不影响分子中其他部位结构;②形成的保
护基在后续反应中保持稳定;③在保持分子其他部位结构不被破坏的情况下易于除
去。有时在引入多官能团时,还需要选择恰当的顺序保护特定官能团
被保护的官能团 被保护的官能团性质 保护方法
①用NaOH溶液先转化为酚钠,后酸化重新转化为酚:
易被氧气、臭氧、双氧
酚羟基 水、酸性高锰酸钾溶液氧 ②用碘甲烷先转化为苯甲醚,后用氢碘酸酸化重新转化为
化 酚:
易与卤素单质加成,易被
用氯化氢先通过加成转化为氯代物,后用NaOH醇溶液通过
碳碳双键 氧气、臭氧、双氧水、酸
消去重新转化为碳碳双键
性高锰酸钾溶液氧化
易被氧气、臭氧、双氧
氨基 水、酸性高锰酸钾溶液氧 先用盐酸转化为盐,后用NaOH溶液重新转化为氨基
化
乙醇(或乙二醇)加成保护: ――――→
醛基 易被氧化
―――→
(二)有机合成中碳骨架的构成
1、使有机物碳链增长的反应
①乙炔自身加成 2CH≡CH―→CH==CH—C≡CH
2
CHCHCl+NaCN―→CHCHCN(丙腈)+NaCl
②卤代烃与 NaCN 的反 3 2 3 2
应
CHCHCN CHCHCOOH
3 2 3 2
③卤代烃与炔钠的反应
2CHC≡CH+2Na 2CHC≡CNa+H
3 3 2CHC≡CNa+CHCHCl―→CHC≡CCHCH+NaCl
3 3 2 3 2 3
** 错误的表达式 **卤
2R—Cl+2Na―→R—R+2NaCl
代烃和钠反应
** 错误的表达式 **
醛、酮与氢氰酸的加成
CHCHO
3
反应
** 错误的表达式 ** ⃗CH CH MgBr
3 2
醛、酮与格氏试剂反应 CH 3 CHO H+/H 2 O CH 2 CH 3
** 错误的表达式 **羟
醛缩合反应
** 错误的表达式 **烯
nCH==CH
烃、炔烃加聚反应 2 2
** 错误的表达式 **苯
环与卤代烃反应(傅克 +R—Cl +HCl
反应)
** 错误的表达式 **苯
环与酰卤反应 + +HCl
+ (n -
1)HO
2
⑪缩聚反应
n +n +nHO
2
2、使有机物碳链缩短的反应
⃗CaO
①脱羧反应
R—COONa+NaOH Δ R—H+NaCO
2 3
②氧化反应 ⃗KMnO
4
R—CH==CH
2
H+ RCOOH+CO
2
↑
⃗O
3
R—CH==CH—RZn/H ORCHO+RCHO
1 2 2 1 2
③水解反应 酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解
** 错误的表达式 **
烃的裂化或裂解
C H CH +CH ;CH CH +CH
16 34 8 18 8 16 8 18 4 10 4 8
反应
3、使有机物碳链的成环的反应①二烯烃成环反应(双烯
合成)
②羟基酸酸的酯化成环
+HO
2
③多元羧酸与多元醇的
酯化成环
** 错误的表达式 **氨
,
基酸的成环
形成环醚
4.使有机物碳链的开环的反应
①环酯水解开环
②环烯烃氧化开环
五、有机反应的变化
(一)取代反应的变化
1.醇、酚的取代反应
羟基与羟基之间可以脱去一个水成醚,这是个取代反应,如果分子中有两个羟基,这反应就有
了变化
(1)两个分子脱一个水成单醚:2CH(OH)CH(OH) CH(OH)CHOCHCH(OH)+HO
2 2 2 2 2 2 2
(2)两个分子脱两个水成环醚:2CH(OH)CH(OH) +2HO
2 2 2
(3)n个分子脱n-1个水缩聚成聚醚:
nHOCHCHOH +(n-1)HO
2 2 2nHOCHCHCHCHOH HO
2 2 2 2 2
2.酯化反应:
一个羟基和一个羧基脱去一个水生成酯,如果分子中有两个官能团,就有了变化.
二元醇和二元酸,醇酸(即羟基酸)
(1)两个分子脱一个水成一元酯:
+HO
2
HOOC—COOCHCHOH+HO
2 2 2
(2)两个分子脱两个水成酯:
+2HO
2
(3) n个分子脱n-1或2n-1个水缩聚成聚酯:
n +(n-1)HO
2
n +(n-1)HO
2
n +nHOCHCHOH +(2n-1)HO
2 2 2
2.酚(或醇)与酸酐生成酯的反应:
+(CHCO)O +CHCOOH
3 2 3
CH(OH)CH(OH)CHO+5(CHCO)O CH(OOCCH)CH(OOCCH)CHO+CHCOOH
2 4 3 2 2 3 3 4 3
3.醇酚中的氧O变为硫S:
+HO。
2
CHCHSH+(CHCO)O CHCHSOCCH+CHCOOH
3 2 3 2 3 2 3 3
4.酯交换反应的变化 :RCOOR+ROH RCOOR+ROH;
1 2 3 1 3 2碳酸亚乙酯与甲醇反应: +2CHOH + 。
3
+(2n-1)CHOH
3
n +n +(2n-1)CHOH。
3
5.一个碳原子上连接多个-X的变化
+2NaOH +2NaCl+HO
2
+4NaOH +3NaCl+2HO
2
(二).加成反应的变化:
或 不是简单的催化加氢或加溴、溴化氢等,而是和一些复杂的分子加成
1.乙酸与炔加成 :CHCOOH+CH≡CH CH
3 2
2.甲醛或乙醛的加成成环:3HCHO
3CHCHO
3
3.羟醛缩合: +
3HCHO+CHCHO
3
4.苯酚和醛酮的加成:
+
+
5.复杂分子的加聚:n +nHOCHCHOH +nHO
2 2 2
n
6.分子内的加成(醇与碳碳双键):
(三).酚醛缩聚的变化:
这个反应的原理是先加成后取代,苯酚的邻对位上的氢可以与碳氧双键加成,然后再脱水取
代,一至循环进行.
1.n +n +(n-1)HO
2
2.nCH- OH+n HN- -NH +nHO
3 2 2 2
(四).醛的氧化的变化:
HCHO+4Ag(NH)OH 4Ag+(NH)CO+6NH+2HO
3 2 4 2 3 3 2
HCHO+4Cu(OH) +NaOH 2CuO↓+NaCO+6HO
2 2 2 3 2
OHCCHO+4Ag(NH)OH 4Ag+(NH)CO+6NH+2HO
3 2 4 2 2 4 3 2
OHCCHO+4Cu(OH) +NaOH 2CuO↓+NaCO+6HO
2 2 2 2 4 2
(五).反应类型的叠加变化
(1)加成-取代:
n +n +(n-1)HO
2
(2)加成-消去
+CHCHO +HO
3 2
高考实例剖析高考实例剖析--
高考怎么考《有机化学综合(选修)》,根据高考指挥棒来学习《有
机化学综合(选修)》
【高考实例一】
1.(2022·全国甲卷)用N-杂环卡其碱(NHC base)作为催化剂,可合成多环化合物。下面是
一种多环化合物H的合成路线(无需考虑部分中间体的立体化学)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______。
(2)反应②涉及两步反应,已知第一步反应类型为加成反应,第二步的反应类型为_______。
(3)写出C与 / 反应产物的结构简式_______。
(4)E的结构简式为_______。
(5)H中含氧官能团的名称是_______。
(6)化合物X是C的同分异构体,可发生银镜反应,与酸性高锰酸钾反应后可以得到对苯二
甲酸,写出X的结构简式_______。
(7)如果要合成H的类似物H′( ),参照上述合成路线,写出相应的D′和G′的
结构简式_______、_______。H′分子中有_______个手性碳(碳原子上连有4个不同的原子或
基团时,该碳称为手性碳)。
【答案】(1)苯甲醇
(2)消去反应(3)
(4)
(5)硝基、酯基和羰基
(6)
(7) 5
【解析】由合成路线,A的分子式为C H O,在Cu作催化剂的条件下发生催化氧化生成
7 8
B,B的结构简式为 ,则A为 ,B与CH CHO发生加成反应生成
3, 再发生消去反应反应生成C,C的结构
简式为 ,C与Br /CCl 发生加成反应得到 ,
2 4
再在碱性条件下发生消去反应生成D,D为 ,
B与E在强碱的环境下还原得到F,E的分子式为C H O ,F的结构简式为
5 6 2
,可推知E为 ,F与 生
成G,G与D反应生成H,据此分析解答。(1)由分析可知,A的结构简式为 ,其化学名称为苯甲醇;
(2)由B、C的结构简式,结合反应条件,可知B( )先与CH CHO发生碳氧双键的加
3
成反应生成 , 再发生消去反应生成C(
),故第二步的反应类型为消去反应;
(3)根据分析可知,C与Br /CCl 发生加成反应得到 ;
2 4
(4)由分析,E的结构简式为 ;(5)H的结构简式为 ,可其分子中含有的含有官能团为硝基、酯
基和羰基;
(6)C的结构简式为 ,分子式为C H O,其同分异构体X可发生银镜反
9 8
应,说明含有醛基,又与酸性高锰酸钾反应后可得到对苯二甲酸,则X的取代基处于苯环
的对位,满足条件的X的结构简式为: ;
(7)G与D反应生成H的反应中,D中碳碳双键断裂与G中HC—NO 和C=O成环,且C=O与
2
—CHO成环,从而得到H,可推知,若要合成H′( ),相应的D′为,G′为 ,手性碳原子为连有4各不同基团的饱和
碳原子,则H′( )的手性碳原子为 ,
共5个。
【实战演练】
1.(2022·山西晋中·二模)普瑞巴林(pregabalin)常用于治疗糖尿病和带状疱疹引起的神经
痛,其合成路线如下:
已知:i.R CHO+R -CH COOR +H O
1 2 2 2ii.RCOOH+CO(NH ) RCONH +NH ↑+CO ↑
2 2 2 3 2
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______,-NH 的电子式为_______。
2
(2)B的结构简式为_______。
(3)反应②的反应类型是_______。
(4)D中有_______个手性碳原子。
(5)写出反应④的化学方程式_______。
(6)H是G的同系物,其碳原子数比G少四个,则H可能的结构(不考虑立体异构)有_______
种,其中-NH 在链端的有_______(写结构简式)。
2
(7)写出以1,6-己二酸为原料制备聚戊内酰胺( )的
合成路线_______(其他无机试剂和有机溶剂任选)。
【答案】(1) 3-甲基丁醛或异戊醛
(2)
(3)加成反应
(4)2
(5) ++CO(NH ) +CO ↑+NH ↑+H O
2 2 2 3 2
(6) 5 、(7)
【解析】根据A的结构简式,A属于醛,按照系统命名的原则,该有机物A的名称为3-甲
基丁醛;对比B和C的结构简式,C中不含有碳碳双键,B→C的反应类型为加成反应,以
此解题。
(1)根据A的结构简式,A属于醛,按照系统命名的原则,该有机物A的名称为3-甲基丁醛;
故答案为3-甲基丁醛或异戊醛;-NH 是氨气失去1个电子后生成的物质,其电子式为:
2
;
(2)对比A和C的结构简式,A与NCCH COOCH 发生已知(i)的反应,NCCH COOCH 中的亚甲
2 3 2 3
基上C与醛基上的碳原子以碳碳双键相连,同时生成水,则B的结构简式为
;故答案为 ;
(3)对比B和C的结构简式,C中不含有碳碳双键,B→C的反应类型为加成反应,故答案为
加成反应;
(4)根据手性碳原子的定义,有机物D中含有的手性碳原子有2个,即
;
(5)根据已知ii可知,反应④的反应方程式为 +CO(NH )
2 2+CO ↑+NH ↑+H O;故答案为 +CO(NH )
2 3 2 2 2
+CO ↑+NH ↑+H O;
2 3 2
(6)H是G的同系物,碳原子比G少四个,即H中有四个碳原子,与G具有相同的官能团,
H中应含有氨基和羧基,H可能的结构简式为 ,结构简式还
可能是 ,结构简式还可能是
,还可能是 ,有1种结构,还可能是 ,共有5
种;其中-NH 在链端的有: 、 ;
2(7)可以采用逆推法进行分析,聚戊内酰胺为高分子化合物,其单体为 ,根据
F→普瑞巴林的路线,则生成 的为物质为 根据信息ii,推出生成
的物质为 ,则合成路线为:
。
2.(2022·山西临汾·三模)美乐托宁(G)具有调节昼夜节律、抗氧化、抗炎、抑制肿瘤生长、
提高记忆和延缓衰老等作用。它的一种合成路线如下:已知:①DMF的结构简式为 ;②-NO -NH
2 2
(1)A的名称是_______。B中含有的含氧官能团的名称为_______。
(2)C到D的反应分两步进行,第一步的反应类型是_______。E的结构简式为_______。
(3)F到G反应的化学方程式为_______。
(4)A的同分异构体种类较多,其中满足下列条件的同分异构体有_______种。
①分子中苯环上只有两个取代基②含有羟基③与氢氧化钠溶液反应,其中核磁共振氢谱有
5组峰,峰面积之比为2:2:2:2:1的同分异构体的结构简式:_______。
(5)4-甲氧基乙酰苯胺( )是重要的精细化工中间体,写出由苯甲
醚( )制备4-甲氧基乙酰苯胺的合成路线:_______(其他试剂任选)。
【答案】(1) 对氨基苯甲醚 醚键
(2) 加成反应
(3)
(4) 6
(5)【解析】D与氢气发生加成反应生成E,根据信息②-NO -NH ,E中的硝基被还原
2 2
为氨基生成F,F和乙酸酐反应生成G,由G逆推,可知E是 、F是
。
(1)A是 ,名称是对氨基苯甲醚。B是 ,含氧官能团的名称为醚键;
(2)C到D的第一步的反应为 与CH NO 发生加成反应生成 ,
3 2
反应类型是加成反应。由G逆推,可知E是 。
(3)F是 ,和乙酸酐反应生成 ,反应方程式为,
(4)①分子中苯环上只有两个取代基②含有羟基③与氢氧化钠溶液反应,说明醛基直接与苯
环相连;两个取代基是-OH、-CH NH 或-OH、-NHCH ,两个取代基在苯环上有邻、间、对
2 2 3
三种位置,符合条件的 的同分异构体共有6种结构;其中核磁共振氢谱有5组峰,
峰面积之比为2:2:2:2:1的同分异构体的结构简式 ;
(5)苯甲醚发生硝化反应生成 , 被还原为 , 和乙酸酐反应
生成 。
【高考实例二】
2.(2022·全国乙卷)左旋米那普伦是治疗成人重度抑郁症的药物之一,以下是其盐酸盐(化
合物K)的一种合成路线(部分反应条件已简化,忽略立体化学):已知:化合物F不能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳。
回答下列问题:
(1)A的化学名称是_______。
(2)C的结构简式为_______。
(3)写出由E生成F反应的化学方程式_______。
(4)E中含氧官能团的名称为_______。
(5)由G生成H的反应类型为_______。
(6)I是一种有机物形成的盐,结构简式为_______。
(7)在E的同分异构体中,同时满足下列条件的总数为_______种。
a)含有一个苯环和三个甲基;
b)与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳;
c)能发生银镜反应,不能发生水解反应。
上述同分异构体经银镜反应后酸化,所得产物中,核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量
比为6:3:2:1)的结构简式为_______。
【答案】(1)3-氯丙烯
(2)(3) +H O
2
(4)羟基、羧基
(5)取代反应
(6)
(7) 10 、
【解析】A发生氧化反应生成B,B与C在NaNH 、甲苯条件下反应生成D,对比B、D的结
2
构简式,结合C的分子式C H N,可推知C的结构简式为 ;D与
8 7
30%Na CO 反应后再酸化生成E,E在浓硫酸、甲苯条件下反应生成F,F不能与饱和
2 3
NaHCO 溶液反应产生CO ,F中不含羧基,F的分子式为C H O ,F在E的基础上脱去1个
3 2 11 10 2
H O分子,说明E发生分子内酯化生成F,则F的结构简式为 ;F与
2
(C H ) NH在AlCl 、甲苯条件下反应生成G,G与SOCl 、甲苯反应生成H,H的分子式为
2 5 2 3 2C H ClNO,H与I反应生成J,结合G、J的结构简式知,H的结构简式为 ;
15 20
I的分子式为C H KNO ,I是一种有机物形成的盐,则I的结构简式为 ;
8 4 2
据此作答。
(1)A的结构简式为CH =CHCH Cl,属于氯代烯烃,其化学名称为3-氯丙烯;答案为:3-氯丙
2 2
烯。
(2)根据分析,C的结构简式为 。
(3)E的结构简式为 ,F的结构简式为 ,E生成F的化学
方程式为 +H O。
2
(4)E的结构简式为 ,其中含氧官能团的名称为(醇)羟基、羧基;答
案为:羟基、羧基。(5)G的结构简式为 ,H的结构简式为 ,G与SOCl 发生
2
取代反应生成H;答案为:取代反应。
(6)根据分析,I的结构简式为 。
(7)E的结构简式为 ,E的分子式为C H O ,不饱和度为6;E的同分异
11 12 3
构体与饱和NaHCO 溶液反应产生CO ,结合分子式中O原子的个数,说明含1个羧基,能
3 2
发生银镜反应、不能发生水解反应说明还含1个醛基;若3个甲基在苯环上的位置为
时,羧基、醛基在苯环上有3种位置;若3个甲基在苯环上的位置为 时,
羧基、醛基在苯环上有6种位置;若3个甲基在苯环上的位置为 时,羧基、醛基
在苯环上有1种位置;故符合题意的同分异构体共有3+6+1=10种;上述同分异构体经银镜
反应后酸化所得产物中核磁共振氢谱显示有4组氢且氢原子数量比为6:3:2:1的结构简
式为 、 。
【实战演练】
1.(2022·山西太原·二模)中国工程院院士、国家卫健委专家组成员李兰娟团队初步测试,在体外细胞实验中显示:阿比朵尔在10~30μmol浓度下,与药物未处理的对照组比较,能
有效抑制新冠病毒达到60倍。阿比朵尔的合成路线如图:
已知: ,请回答:
(1)E的分子式为____,D的结构简式为____。
(2)反应①可看作分为两步进行,第一步为: +CH NH → ;第二
3 2
步反应的方程式为____,反应类型为____。
(3)反应③的试剂a是____。
(4)由C到F的过程中,设计反应③的目的是____。
(5)反应⑥在乙酸介质中进行,写出其化学方程式____。
(6)H是B的同分异构体,满足下列条件的H的结构有____种(不考虑立体异构)。
A.分子结构中含有五元环
B.分子结构中含有氨基(—NH )
2
C.能与碳酸氢钠溶液反应产生气体
写出符合上述条件且核磁共振氢谱有五组峰的结构简式____(只需写一种)。【答案】(1) C H NO Br
15 15 4 2
(2) → +H O 消去反应
2
(3)液溴
(4)保护酚羟基
(5) + +
+H O
2
(6) 19 或
【解析】A→B发生加成反应生成醇羟基,醇羟基再发生消去反应生成B中的碳氧双键,B
发生加成反应生成C,C在酸性条件下生成D,D与液溴反应生成E,试剂a为液溴,根据C、E的结构简式可知D为 ,E发生取代生成F,F→G
发生取代反应,据此分析解题。
(1)根据E的结构简式可知E的分子式为C H NO Br ,C经过步骤三发生信息反应得到D,D
15 15 4 2
的结构简式为 ;
(2)第二步 发生消去反应生成碳碳双键,反应的方程式为
→ +H O;反应类型为消去反应;
2
(3)D→E增加了溴原子,反应③的试剂a是液溴;
(4)酚羟基易被氧化,由C到F的过程中,设计反应③的目的是保护酚羟基;
(5)反应⑥在乙酸介质中进行,其化学方程式: + ++H O;
2
(6)A.分子结构中含有五元环B.分子结构中含有氨基(—NH )C.能与碳酸氢钠溶液反应产生气
2
体说明含有羧基,符合上述条件的同分异构体为: 改变氨基位置则
有3种, 改变羧基位置则有3种, -CH 的位置有2种,
3
-CH 的位置有3种, —NH 的位置有2种, —
3 2
NH 的位置有3种, -COOH的位置有2种, ,
2
共计19种;且核磁共振氢谱有五组峰的结构简式 或
。
2.(2022·甘肃兰州·一模)2022年3月14日,金花清感颗粒连续第6次被国家抗疫方案推
荐用于治疗新冠肺炎,其中抗菌杀毒的有效成分为“绿原酸”,以下为某兴趣小组设计的
绿原酸合成路线:
已知:①
②R COC1+ R OH→R COOR + HCl
1 2 1 2
回答下列问题:
(1) 的化学名称为 _______。
(2)反应A→B的化学方程式为_______。
(3)C的结构简式为_______,D 中所含官能团的名称为_______。
(4)D→E的第(1)步反应的化学方程式为_______,有关反应类型为_______。
(5)设计反应E→F的目的是_______。
(6)有机物C的同分异构体有多种,其中满足以下条件的有_______种(不含C,不考虑立体异
构)。
a.有六元碳环;
b.有3个-Cl, 且连在不同的C原子上;
c.能与NaHCO 溶液反应。
3【答案】(1)1, 2-二氯乙烯或顺二二氯乙烯
(2) +
(3) 羧基、氯原子、溴原子(或其他合理答案)
(4) +5NaOH +3NaCl+NaBr+H O 取代反应(或取
2
代反应、中和反应)
(5)保护羟基或使特定位置的羟基发生反应
(6)11
【解析】根据信息①可知,B是 ;根据C的分子式,由D逆推C是
。
(1) 的化学名称为1, 2-二氯乙烯;
(2)根据信息①,反应A→B是 和 发生加成反应生成 ,反应的化学方程式为 +
(3)根据C的分子式,由D逆推C是 ,D 中所含官能团的名称为羧基、氯
原子、溴原子;
(4)D→E的第(1)步反应是 在碱性条件下水解,反应的化学方程式为
+5NaOH +3NaCl+NaBr+H O,反应类型为取代反
2
应、中和反应。
(5)设计反应E→F的目的是保护羟基使特定位置的羟基发生反应生成G。
(6)a.有六元碳环; b.有3个-Cl, 且连在不同的C原子上;c.能与NaHCO 溶液反应,
3
说明含有羧基,符合条件的 的同分异构体有,共11种。