第5 讲 醛和酮
考点一 醛和酮的概述
1.醛和酮的概念
物质
概念
表示方法
醛
由烃基
( 或氢原子
) 与醛基相连而构成的化合物
酮
羰基与两个烃基相连的化合物
2.饱和一元醛、酮的通式
饱和一元醛的通式:CnH2nO ( n ≥1
) ,饱和一元酮的通式:CnH2nO ( n ≥3
) ,分子式相同的醛和酮互为同分异构
体。
小题对点过
下列物质中既不属于醛,也不属于酮的是 。
①
②
③CH2==CH—CHO
④
答案 ②
3.常见的醛和酮及其物理性质
物质
主要物理性质
甲醛(蚁醛)
(HCHO)
无色、有强烈刺激性气味的气体,易溶于水,其水
溶液称福尔马林,具有杀菌、防腐性能
乙醛
(CH3CHO)
无色、具有刺激性气味的液体,易挥发,能与水、
乙醇等互溶
苯甲醛
有苦杏仁气味的无色液体,俗称苦杏仁油
(
)
丙酮
(
)
无色透明液体,易挥发,能与水、乙醇等互溶
小题对点过
(1)下列说法正确的是 。
①凡是含有醛基的有机物都是醛
②乙醛分子中的所有原子都在同一平面内
③乙醛的密度比水大,且能与水以任意比例混溶
④甲醛是甲基跟醛基相连而构成的醛
⑤苯甲醛的所有原子有可能在同一平面上
⑥丙酮难溶于水,但丙酮是常用的有机溶剂
⑦环己酮(
)的一氯代物有3 种(不包含立体异构)
(2)小分子的醛、酮均易溶于水,原因是 。
答案 (1)⑤⑦
(2)由于碳链短,羰基氧能与水分子形成氢键
1.下列关于常见的醛或酮的说法中,正确的是( )
A.常温下甲醛和乙醛都是有刺激性气味的无色液体
B.丙酮是结构最简单的酮,甲醛是最简单的醛
C.丙酮难溶于水,但丙酮是常用的有机溶剂
D.苯甲醛和苯甲醇具有相同的气味
答案 B
2.自然界的许多植物中含有醛,其中有些醛具有特殊香味,可作为植物香料使用,如桂皮含肉桂醛(
),杏仁含苯甲醛(
)。下列说法错误的是( )
A.肉桂醛和苯甲醛互为同系物
B.苯甲醛分子中所有原子可能位于同一平面内
C.肉桂醛能发生加成反应、取代反应和加聚反应
D.与肉桂醛互为同分异构体且含相同官能团和苯环结构的有机物共有4 种
答案 A
解析 肉桂醛中含有碳碳双键,而苯甲醛中没有碳碳双键,二者结构不相似,不互为同系物,A 项错误;
苯环、醛基均为平面形结构,当苯环所在的平面与醛基所在的平面重合时,苯甲醛分子中所有原子位
于同一平面内,B 项正确;肉桂醛中含有碳碳双键,能发生加成反应、加聚反应,含有苯环,能发生取代
反应,C 项正确;与肉桂醛互为同分异构体且含相同官能团和苯环结构的有机物有
、
、
、
,共4 种,D 项正确。
3.化合物B(
)的同分异构体中能同时满足下列条件的有 (填字母)。
a.含苯环的醛或酮
b.不含过氧键(—O—O—)
c.核磁共振氢谱显示有四组峰,且峰面积之比为3∶2∶2∶1
A.2 个
B.3 个
C.4 个
D.5 个
答案 C
解析 由题给信息知B 的同分异构体为醛或酮, 而且含有甲基, 根据要求可以写出:
、
、
、
,故有4 种。
考点二 醛和酮的化学性质
醛类物质既有氧化性又有还原性,其氧化、还原关系为醇
醛
羧酸。
1.醛和酮的加成反应
(1)催化加氢(还原反应)
CH3CHO+H2
CH3CH2OH,
+H2
。
(2)与含极性键的分子加成
写出乙醛、丙酮分别与HCN 加成的化学方程式:
①
;
②
。
小题对点过
下列物质能由醛或酮加氢还原制得的醇是 。
①
②CH3CH2CH2OH
③
④
答案 ①②③
2.醛和酮的氧化反应
(1)酮不能发生银镜反应,不能被新制Cu(OH)2氧化,易燃烧。
(2)醛与弱氧化剂的反应
以乙醛为例写出其发生下列反应的化学方程式
①银镜反应
CH3CHO+2
[ Ag
( NH
3)2] OH
CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O。
②与新制的Cu(OH)2的反应
CH3CHO+2Cu
( OH
) 2+NaOH
CH3COONa+Cu2O↓+3H2O。
(3)醛与强氧化剂的反应
①R—CHO
R—COOH。
②易燃烧。
小题对点过
(1)下列说法错误的是 。
①完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇,消耗氧气的质量相等
②用溴水可以检验CH2==CH—CHO 中的醛基
③酮类物质只能发生还原反应,不能发生氧化反应
④凡是能发生银镜反应的有机物都是醛
⑤在酸性条件下,乙醛能与新制的氢氧化铜反应,生成砖红色沉淀
(2)1 mol HCHO 与足量银氨溶液在水浴加热条件下充分反应最多能产生 mol Ag,写出有关
反应的化学方程式: 。
答案 (1)①②③④⑤
(2)4 HCHO+4[Ag(NH3)2]OH
(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O
3.醛基的检验
与新制的银氨溶液反应
与新制的氢氧化铜反应
在洁净的试管中加入1 mL 2% AgNO3 溶
液,然后边振荡试管边逐滴滴入
2%
氨水
, 使最
初产生的沉淀恰好溶解,制得银氨溶液;再滴
入3 滴乙醛,振荡后将试管放在热水浴中温热
在试管中加入2 mL 10%NaOH
溶液
,加入5 滴
5%CuSO4 溶液,得到新制的Cu(OH)2,振荡后加
入0.5 mL 乙醛溶液,加热
产生光亮的银镜(1 mol RCHO~2 mol Ag)
产生砖红色沉淀(1 mol RCHO~1 mol Cu2O)
①试管内部必须洁净;
②银氨溶液要随用随配,不可久置;
③水浴加热,不可用酒精灯直接加热;
④乙醛用量不宜太多,一般3~5 滴
①配制Cu(OH)2悬浊液时,所用的NaOH 溶液必
须过量;
②Cu(OH)2悬浊液要随用随配,不可久置;
③反应液直接加热煮沸
小题对点过
某醛的结构简式为(CH3)2C==CHCH2CH2CHO。
(1)检验分子中醛基的方法?
。
(2)检验分子中碳碳双键的方法?
。
(3)实验操作中,哪一个官能团应先检验?原因
。
答案 (1)加入银氨溶液后,水浴加热有银镜生成,可证明有醛基
(2)加入溴水,看溶液是否褪色
(3)由于溴水也能氧化—CHO,所以必须先用银氨溶液氧化醛基,又因为氧化后溶液呈碱性,所以应先
酸化再加溴水检验碳碳双键
1.α-鸢尾酮的分子结构如图所示,下列说法不正确的是( )
A.α-鸢尾酮可与某种酚互为同分异构体
B.1 mol α-鸢尾酮最多可与3 mol H2加成
C.α-鸢尾酮能发生银镜反应
D.α-鸢尾酮经加氢→消去→加氢可转变为
答案 C
解析 α-鸢尾酮的结构中含有1 个六元环、2 个碳碳双键和1 个碳氧双键,不饱和度为4,故其某种同
分异构体中可含1 个苯环,余下的碳原子可作为烷基取代基,氧原子构成羟基,若羟基与苯环相连,则
为酚,A 正确;α-鸢尾酮含有2 个碳碳双键和1 个酮羰基,1 mol 碳碳双键和1 mol 酮羰基分别消耗1
mol 氢气,故1 mol α-鸢尾酮最多可与3 mol H2加成,B 正确;酮羰基不能发生银镜反应,C 错误;α-鸢
尾酮加氢后得到醇:
,通过醇的消去反应得到烯烃:
或
,烯烃加氢后得
到
,D 正确。
2.有机物A 是一种重要的化工原料,其结构简式为
,下列关于A 的说法不正确的是( )
A.能被银氨溶液氧化
B.能使酸性KMnO4溶液褪色
C.1 mol A 只能与1 mol H2发生加成反应
D.检验A 中官能团的一种方法:先加入足量的新制Cu(OH)2,加热,酸化后再加溴水
答案 C
解析 有机物A 中所含的官能团有—CHO,能被银氨溶液氧化,故A 正确;有机物A 含有碳碳双键和
—CHO,都能使酸性KMnO4溶液褪色,故B 正确;1 mol A 中含碳碳双键和—CHO 各1 mol,最多能
与2 mol H2发生加成反应,故C 错误;碳碳双键和—CHO 均能使溴水褪色,先加新制Cu(OH)2,加热产
生砖红色沉淀,能检验出—CHO,反应后溶液仍显碱性,溴水能与碱反应,需先加酸酸化,再加溴水,溴水
褪色检验出碳碳双键,故D 正确。
3.某饱和一元醛发生银镜反应,可得21.6 g 银,等物质的量的该醛完全燃烧时生成7.2 g 水,则该醛可能
是( )
A.乙醛
B.丙醛
C.甲醛
D.丁醛
答案 D
解析 21.6 g 银的物质的量n(Ag)=
21.6 g
108 g·mol
−1=0.2 mol,根据醛发生银镜反应时物质的量关系R
—CHO~2Ag 可知,饱和一元醛的物质的量为0.1 mol;醛完全燃烧时,生成水的质量为7.2 g,n(H2O)=
7.2 g
18 g·mol
−1=0.4 mol,则H 的物质的量为0.8 mol,根据饱和一元醛通式CnH2nO 得2n=8,解得n=4,则
该醛为丁醛。
醛基(—CHO)的检验及反应中的物质的量关系
(1)定性检验
(2)定量关系
a.1 mol
~2 mol Ag~1 mol Cu2O
b.1 mol HCHO~4 mol Ag~2 mol Cu2O
4.已知醛或酮可与格氏试剂(R'MgX)发生加成反应,所得产物经水解可得醇:
+R'MgX――→
若用此种方法制取HOC(CH3)2CH2CH3,可选用的醛或酮与格氏试剂是( )
A.
与CH3CH2MgX
B.CH3CH2CHO 与CH3CH2MgX
C.CH3CHO 与
D.
与
答案 A
解析 丙酮与CH3CH2MgX 二者反应后水解生成HOC(CH3)2CH2CH3,A 选;CH3CH2CHO 与
CH3CH2MgX 二者反应后水解生成CH3CH2CH(OH)CH2CH3,B 不选;CH3CHO 与
二者
反应后水解生成CH3CH(OH)CH(CH3)2,C 不选;HCHO 与
二者反应后水解生成
HOCH2CH(CH3)CH2CH3,D 不选。
5.已知:醛分子在稀碱溶液存在下,可发生羟醛缩合反应,生成羟基醛,如
根据以上信息,设计以乙醇为原料合成正丁醇的合成路线。(合成路线设计示例:CH3CH2OH
CH3CHO
CH3COOH
CH3COOC2H5)
答
案
CH3CH2OH
CH3CHO
CH3CH==CHCHO
CH3CH2CH2CH2OH
有机合成中碳链增长的方法——羟醛缩合
1.(2024·江西卷)蛇孢菌素(X)是一种具有抗癌活性的天然植物毒素。下列关于X 说法正确的是(
)
A.含有4 种官能团,8 个手性碳原子
B.1 mol X 最多可以和3 mol H2发生加成反应
C.只有1 种消去产物
D.可与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀
答案 D
解析 由X 的结构简式可知,其含有酮羰基、醛基、羟基、醚键、碳碳双键5 种官能团,含有如图
“*”所示的8 个手性碳原子,A 项错误;1 mol X 含有1 mol 酮羰基、1 mol 醛基
2 mol 碳碳双键,最多可以和4 mol H2发生加成反应,B 项错误;如图
,羟基所连碳
原子的3 个邻位碳原子中1、2 号碳原子上有氢原子,可以发生消去反应,故有2 种消去产物,C 项错
误;含有醛基,可与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀,D 项正确。
2.(2023·山东卷)有机物X→Y 的异构化反应如图所示,下列说法错误的是( )
X Y
A.依据红外光谱可确证X、Y 存在不同的官能团
B.除氢原子外,X 中其他原子可能共平面
C.含醛基和碳碳双键且有手性碳原子的Y 的同分异构体有4 种(不考虑立体异构)
D.类比上述反应,
的异构化产物可发生银镜反应和加聚反应
答案 C
解析 A.由题干图示有机物X、Y 的结构简式可知,X 含有碳碳双键和醚键,Y 含有碳碳双键和酮羰
基,红外光谱图中可以反映不同官能团或化学键的吸收峰,故依据红外光谱可确证X、Y 存在不同的
官能团,A 正确;B.由题干图示有机物X 的结构简式可知,X 分子中存在两个碳碳双键所在的平面,单
键可以任意旋转,故除氢原子外,X 中其他原子可能共平面,B 正确;C.由题干图示有机物Y 的结构简
式可知,Y 的分子式为:C6H10O,则含醛基和碳碳双键且有手性碳原子(即同时连有四个互不相同的原
子或原子团的碳原子)的Y 的同分异构体有:CH3CH==CHCH(CH3)CHO、
CH2==C(CH3)CH(CH3)CHO、CH2==CHCH(CH3)CH2CHO、CH2==CHCH2CH(CH3)CHO 和
CH2==CHCH(CH2CH3)CHO 共5 种(不考虑立体异构),C 错误,符合题意;D.由题干信息可知,类比上述
反应,
的异构化产物为:
含有碳碳双键和醛基,故可发生银镜反应和加聚反应,D 正
确。
3.(2023·湖北卷)下列事实不涉及烯醇式与酮式互变异构原理的是( )
(R 为烃基或氢)
A.HC≡CH 能与水反应生成CH3CHO
B.
可与H2反应生成
C.
水解生成
D.
中存在具有分子内氢键的异构体
答案 B
解析 根据图示的互变原理,具有羰基的酮式结构可以发生互变异构转化为烯醇式,这种烯醇式具有
的特点为与羟基相连接的碳原子必须有双键连接,这样的烯醇式就可以发生互变异构,据此原理分析。
A.水可以写成H—OH 的形式,与CH≡CH 发生加成反应生成CH2==CHOH,烯醇式的CH2==CHOH
不稳定转化为酮式的乙醛,A 不符合题意;B.3-羟基丙烯中,与羟基相连接的碳原子不与双键连接,不
会发生烯醇式与酮式互变异构,B 符合题意;C.
水解生成
和CH3OCOOH,
可以发生互变异构转化为
,C 不符合题意;D.
可以发生互变异构转化为
,即可形成分子内氢键,D 不符合题意。
4.(2022·全国甲卷)辅酶Q10具有预防动脉硬化的功效,其结构简式如下。下列有关辅酶Q10的说法正
确的是( )
A.分子式为C60H90O4
B.分子中含有14 个甲基
C.分子中的四个氧原子不在同一平面
D.可发生加成反应,不能发生取代反应
答案 B
解析 由该物质的结构简式可知,其分子式为C59H90O4,A 错误;由该物质的结构简式可知,键线式端
点代表甲基,10 个重复基团的最后一个连接H 原子的碳是甲基,故分子中含14 个甲基,B 正确;双键碳
以及与其相连的四个原子共面,羰基碳采取sp2杂化,羰基碳原子和与其相连的氧原子及另外两个原
子共面,因此分子中的四个氧原子在同一平面上,C 错误;分子中有碳碳双键,能发生加成反应,分子中
含有甲基,能发生取代反应,D 错误。
基础落实
选择题只有1 个选项符合题意
1.下列叙述正确的是( )
A.甲醛、乙醛和丙酮在通常情况下都是气体
B.
的化学名称是2-甲基丙醛
C.蜜蜂传递警戒信息的激素中含有
,其化学名称是2-己酮
D.苯甲醛是具有杏仁气味的无色气体
答案 B
解析 通常情况下,甲醛是气体,而乙醛、丙酮则是液体,A 错误;
主链上有3 个C,
从醛基开始编号,甲基在2 号位,名称为2-甲基丙醛,B 正确;
主链上有7 个C,羰基在2 号位,
化学名称是2-庚酮,C 错误;苯甲醛为无色液体,具有苦杏仁气味,D 错误。
2.下列说法错误的是( )
A.饱和一元醛的通式可表示为CnH2nO(n≥1)
B.
属于芳香烃
C.所有醛类物质中一定含有醛基(—CHO)
D.醛类物质中不一定只含有一种官能团
答案 B
解析 B 项从结构简式中可以看出,该物质分子中含有—CHO,属于烃的衍生物。
3.甲醛、乙醛、丙酮的混合物中,氢元素的质量分数为9%,则氧元素的质量分数为( )
A.16%
B.37%
C.48%
D.无法计算
答案 B
解析 由甲醛(HCHO)、乙醛(CH3CHO)和丙酮(CH3COCH3)组成的混合物中,C、H 两种元素的原子
个数比始终是1∶2,质量比为(1×12)∶(2×1)=6∶1,由于氢元素的质量分数为9%,则碳元素的质量分
数为54%,则氧元素的质量分数为1-54%-9%=37%。
4.下列关于醛、酮加成反应的化学方程式的书写错误的是( )
A.CH3CHO+HCN
B.CH3CHO+NH3
C.CH3CHO+CH3OH
D.
+H2
答案 C
解析 A 项,CH3CHO 与HCN 发生加成反应,H 原子加在醛基带负电荷的O 原子上,—CN 加在不饱
和碳上,生成
,故A 正确;同理,CH3CHO 与NH3发生加成反应生成
,
故B 正确;CH3CHO 与CH3OH 发生加成反应生成
,故C 错误;丙酮与氢气发生加
成反应生成2-丙醇,故D 正确。
5.1,5-戊二醛(简称GA)是一种重要的饱和直链二元醛,2%的GA 溶液对禽流感、口蹄疫等疾病有良
好的防治作用。下列说法正确的是( )
A.戊二醛分子式为C5H8O2,符合此分子式的二元醛有5 种(不考虑立体异构)
B.1 mol 戊二醛与足量的银氨溶液反应,最多可得2 mol 银
C.戊二醛不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.戊二醛经催化氧化可以得到的戊二酸有4 种同分异构体(不考虑立体异构)
答案 D
解析 戊二醛可以看作两个醛基取代了丙烷中的两个氢原子,丙烷的二取代物有4 种,所以戊二醛有
4 种同分异构体,A 错误;戊二醛能使酸性高锰酸钾溶液褪色,1 mol 戊二醛与足量的银氨溶液反应,最
多可得4 mol 银,B、C 错误。
6.下列关于银镜反应实验的说法正确的是( )
A.所用试管必须洁净,若试管内壁有油污,可用碱液煮沸试管后再洗净
B.银氨溶液可现用现配,也可久置再用
C.配制银氨溶液时,在氨水中加入少量 AgNO3溶液即可
D.此实验可在酒精灯火焰上直接加热
答案 A
解析 油脂在碱性条件下发生水解反应,所以在做银镜实验准备洁净试管时,可用碱液煮沸试管后再
洗净,故A 正确;银氨溶液久置会析出爆炸性沉淀物,必须现用现配,故B 错误;在一支洁净的试管中加
入少量的AgNO3溶液,然后滴加稀氨水,直到生成的沉淀刚好溶解为止,得到的无色溶液称为银氨溶
液,故C 错误;水浴加热使反应容器内试剂受热均匀,且易于控制反应温度,直接加热受热不均匀且温
度太高,银镜反应需水浴,故D 错误。
7.某同学用1 mL 2 mol·L-1的CuSO4溶液与4 mL 0.5 mol·L-1的NaOH 溶液混合,然后加入0.5 mL 4%
的乙醛溶液,加热至沸腾,未见砖红色沉淀,实验失败的主要原因是( )
A.乙醛量太少
B.硫酸铜的量少
C.NaOH 的量少
D.加热时间不够
答案 C
解析 用新制的Cu(OH)2检验醛基,必须在碱性环境下。而本题中:n(CuSO4)=n(NaOH)=0.002 mol。
根据:CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4可知CuSO4过量而NaOH 不足,所以实验失败。
8.长时间看电子显示屏幕,会对眼睛有一定的伤害。人眼的视色素中含有视黄醛,而与视黄醛结构相
似的维生素A 常作为保健药物。下列有关叙述不正确的是( )
A.视黄醛的分子式为C20H28O
B.视黄醛与乙醛互为同系物
C.一定条件下,维生素A 可被氧化生成视黄醛
D.视黄醛和维生素A 可用银氨溶液鉴别
答案 B
解析 视黄醛分子与乙醛分子中含有的官能团种类不同,所以不互为同系物,故B 错误;维生素A 中
含有—CH2OH,能被氧化为—CHO,则一定条件下,维生素A 可被氧化生成视黄醛,C 正确。
9.已知2RCH2CHO
RCH2CH==CRCHO。水杨酸酯E 为紫外线吸收剂,可用于配制防晒霜。
E 的一种合成路线如下:
请回答下列问题:
(1)一元醇A 中氧的质量分数约为21.6%,则A 的分子式为 ;结构分析显示A 只有一个甲基,
A 的名称为 。
(2)B
能
与
新
制
Cu(OH)2
发
生
反
应
,
该
反
应
的
化
学
方
程
式
为
。
(3)C 有 种官能团;若一次取样,检验C 中所含官能团,按使用的先后顺序写出所用试剂:
。
(4)第③步的反应类型为 ;D 所含官能团的名称为 。
(5)第④步的反应条件为 ;写出E 的结构简式: 。
答案 (1)C4H10O 1-丁醇(或正丁醇)
(2)CH3CH2CH2CHO+2Cu(OH)2+NaOH
CH3CH2CH2COONa+Cu2O↓+3H2O (3)2 银氨溶液、稀
盐酸、溴水 (4) 还原反应( 或加成反应) 羟基 (5) 浓硫酸、加热
解析 (1)一元醇A 分子中含有一个氧原子,氧的质量分数约为21.6%,所以该一元醇的相对分子质量
为
16
21.6 %≈74。饱和一元醇的通式为CnH2n+2O,14n+2+16=74,解得n=4,所以A 的分子式为C4H10O,只
含有一个甲基,则其结构为CH3CH2CH2CH2OH,名称为1-丁醇或正丁醇。(2)1-丁醇催化氧化为
B(CH3CH2CH2CHO) 。(3)1- 丁醛在NaOH 水溶液中加热发生已知信息反应得到
C:CH3CH2CH2CH==C(C2H5)CHO。在C 中含有碳碳双键和醛基2 种官能团。若检验C 中所含官能
团,应该先加入银氨溶液检验醛基,然后加入稀盐酸酸化,用溴水来检验碳碳双键。(4)C 的相对分子
质量为126,D 的相对分子质量为130,则C→D 是将CH3CH2CH2CH==C(C2H5)CHO 催化加氢还原为
CH3CH2CH2CH2CH(C2H5)CH2OH,故第③步的反应类型为还原反应或加成反应,D 所含官能团的名称
为羟基。
能力提升
10.香草醛的结构如图所示,下列说法不正确的是( )
A.香草醛的分子式为C8H8O3
B.加FeCl3溶液,溶液显紫色
C.能与新制氢氧化铜反应
D.含有四种官能团
答案 D
解析 由结构简式可知有机物的分子式为C8H8O3,A 正确;分子中含有酚羟基,可与FeCl3溶液发生显
色反应,B 正确;含有醛基,具有还原性,能与新制氢氧化铜反应,C 正确;分子含有醛基、酚羟基、醚键
3 种官能团,D 错误。
11.一定条件下,肉桂醛可转化为苯甲醛:
下列说法错误的是( )
A.肉桂醛能发生取代、加成、聚合反应
B.肉桂醛与苯甲醛都能使酸性KMnO4溶液褪色
C.苯甲醛分子的所有原子可能共平面
D.肉桂醛与苯甲醛互为同系物
答案 D
解析 肉桂醛中苯环上能发生取代反应,碳碳双键、苯环和醛基能发生加成反应,碳碳双键能发生聚
合反应,A 正确;肉桂醛含碳碳双键和醛基,苯甲醛含醛基,都能使酸性KMnO4溶液褪色,B 正确;苯环为
平面结构,醛基为平面结构,两者通过单键相连,所有原子可能共平面,C 正确;肉桂醛含碳碳双键和醛
基,苯甲醛含醛基,两者不互为同系物,D 错误。
12.环己酮和乙二醇在一定条件下反应可生成环己酮缩乙二醇,其反应过程如图所示:
+HOCH2CH2OH――→
(环己酮缩乙二醇)。下列说法正确的是( )
A.生成环己酮缩乙二醇的反应是缩聚反应
B.环己酮既能发生氧化反应,又能发生还原反应
C.环己酮缩乙二醇的一氯代物有5 种(不考虑立体异构)
D.环己酮分子中所有碳原子共平面
答案 B
解析 由结构简式可知,环己酮缩乙二醇不是高聚物,则生成环己酮缩乙二醇的反应不是缩聚反应,
故A 错误;环己酮燃烧的反应属于氧化反应,一定条件下与氢气的加成反应属于还原反应,故B 正确;
由结构简式可知,环己酮缩乙二醇的结构对称,分子中含有4 种氢原子,则一氯代物有4 种,故C 错误;
由结构简式可知,环己酮分子中含有饱和碳原子,饱和碳原子的空间结构为四面体形,则分子中所有
碳原子不可能共平面,故D 错误。
13.兔耳草醛是重要的合成香料,它具有独特的新鲜水果的清香。由枯茗醛(
)合
成兔耳草醛的路线如下:
枯茗醛
A
B
C
兔耳草醛(C13H18O)
(1)枯茗醛的核磁共振氢谱有 组峰;A→B 的反应类型是 。
(2)B 中含有的官能团是 (写结构式);检验B 中含氧官能团的试剂是 。
(3)写出C→兔耳草醛的化学方程式: 。
(4)写出枯茗醛发生银镜反应的化学方程式: 。
答案 (1)5 消去反应 (2)
、
新制银氨溶液(或新制氢氧化铜)
(3)2
+O2
2
+2H2O
(4)
+2[Ag(NH3)2]OH
+2Ag↓+3NH3+H2O
解析 (1)枯茗醛除醛基外,分子中上下对称,其对称位置的氢原子是等效的,故其核磁共振氢谱有5
组峰;A→B 的过程中A 脱去了一个H2O 生成B,B 中多了一个碳碳双键,所以反应类型是消去反应。
(2)根据B 的结构可知B 中含有的官能团是碳碳双键和醛基,结构式为
、
,其中含
氧官能团为醛基,检验醛基可用新制银氨溶液或新制氢氧化铜。
14.化合物F 是一种食品保鲜剂,可按如图途径合成:
已知:RCHO+CH3CHO
RCH(OH)CH2CHO。
试回答:
(1)A 的化学名称是 ,A→B 的反应类型是 。
(2)B→C 反应的化学方程式为 。
(3)C→D 所用试剂和反应条件分别是 。
(4)E 的结构简式是 。
F 中官能团的名称是 。
(5)连在双键碳上的羟基不稳定,会转化为羰基,则D 的同分异构体中,只有一个环的芳香族化合物有
种。其中苯环上只有一个取代基,核磁共振氢谱有5 组峰,峰面积之比为2∶1∶2∶2∶1 的同分异构
体的结构简式为 。
(6)写出以乙醇为原料制备2-丁烯醛的合成路线(其他试剂任选)。
答案 (1)对二甲苯 取代反应
(2)
+NaOH
+NaCl
(3)O2/Cu 或Ag,加热
(4)
碳碳双键、醛基
(5)8
、
(6)CH3CH2OH
CH3CHO
CH3CH==CHCHO
解析 由题给信息结合F 的结构简式可知E 为
, 则D 为
,C 为
,由此可知B 为
,A 为对二甲苯。
(5)D 为
,对应的同分异构体如含有2 个取代基,可以为—CH3、—CHO,则有邻、
间2 种,也可以为—CH==CH2、—OH,有邻、间、对3 种,如含有1 个取代基,可以为
或
—CH2CHO 或—O—CH==CH2,则D 的同分异构体有8 种。(6)以乙醇为原料制备2-丁烯醛,乙醇可
先氧化生成乙醛, 乙醛发生加成反应生成CH3CH(OH)CH2CHO, 然后发生消去反应可生成
CH3CH==CHCHO,合成路线见答案。
