2021-2022年高考化学一轮复习 第九章 第四讲 生命中的基础有机物及有机合成(必修2+选修5)
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2021-2022年高考化学一轮复习第九章第四讲生命中的基础有机物及
有机合成(必修2+选修5)
[考纲展示]
1.了解糖类的组成和性质特点,能举例说明糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。
2.了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质;了解氨基酸与人体健康的关系。
3.了解蛋白质的组成、结构和性质。
4.了解化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。
5.了解合成高分子化合物的反应类型,高分子化合物的特征。
6.了解高分子化合物的应用。
一、油脂
1.油脂的组成
油脂是油和脂肪的统称,都是高级脂肪酸和甘油形成的酯,属于酯类化合物,含C、H、O三种元素。
2.结构特点
结构通式:
3.分类
⎩
⎪
⎨
⎪
⎧按状态分
⎩
⎨
⎧油:常温下呈液态
脂肪:常温下呈固态
按高级脂肪
酸的种类分
⎩
⎨
⎧简单甘油酯:R、R′、R″相同
混合甘油酯:R、R′、R″不同
4.油脂的化学性质
(1)油脂的氢化(硬化)
如油酸甘油酯与H
2
反应的方程式为。
(2)水解反应
a.酸性条件下
如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为
b.碱性条件下——皂化反应
如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为
碱性条件下水解程度比酸性条件下水解程度大。
二、糖类
1.结构
从分子结构上看,糖类可定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
2.分类
3.单糖——葡萄糖与果糖
(1)组成和分子结构
分子式结构简式官能团二者关系
葡
萄糖C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO
—OH、
—CHO
互为
同分
异构
体
果
糖
C6H12O6CH2OH(CHOH)3COCH2OH
(2)
4.二糖——蔗糖与麦芽糖
比较项目蔗糖麦芽糖
相同点组成分子式均为C12H22O11性质都能发生水解反应
不同点是否含醛基否是
水解产物 葡萄糖 和果糖
葡萄糖
相互关系
互为同分异构体
5.多糖——淀粉与纤维素 (1)相似点
①都属于天然高分子化合物,属于多糖,分子式都可表示为(C 6H 10O 5)n 。
②都能发生水解反应,反应的化学方程式分别为 (C 6H 10O 5)n +n H 2O ――→酸或酶
n C 6H 12O 6; 淀粉 葡萄糖) (C 6H 10O 5)n +n H 2O ――→酸或酶
n C 6H 12O 6。
纤维素 葡萄糖 ③都不能发生银镜反应。
(2)不同点:
①通式中n 值不同。
②淀粉遇碘呈现蓝色。
三、氨基酸和蛋白质 1.氨基酸的结构和性质 (1)组成
组成蛋白质的氨基酸几乎都是α氨基酸,其结构简式可以表示为。
(2)化学性质
①两性(以为例) 与盐酸反应的化学方程式:。
与NaOH 溶液反应的化学方程式:。
②成肽反应
两个氨基酸分子,在酸或碱存在的条件下加热,通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水,缩合形成含肽键的化合物的反应叫作成肽反应。
2.蛋白质的结构与性质 (1)蛋白质的组成与结构
蛋白质含有C 、H 、O 、N 、S 等元素。
蛋白质是由氨基酸通过缩聚(填“缩聚”或“加聚”)反应产生,蛋白质属于天然有机高分子化合物。
(2)蛋白质的性质
①水解:在酸、碱或酶的作用下最终水解生成氨基酸。
②两性:蛋白质分子中含有未缩合的—NH2和—COOH,因此具有两性。
③盐析:向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐(如Na2SO4、(NH4)2SO4等)溶液后,可以使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出,该过程为可逆过程,可用于分离、提纯蛋白质。
④变性:加热、紫外线照射、X射线照射、强酸、强碱、重金属盐、一些有机物(甲醛、酒精、苯甲酸等)会使蛋白质变性,属于不可逆过程。
⑤颜色反应:具有苯环结构的蛋白质遇浓HNO3显黄色。
⑥灼烧:灼烧蛋白质有烧焦羽毛的气味。
(3)酶
①酶是一种蛋白质,易变性。
②酶是一种生物催化剂,催化作用具有以下特点:
a.条件温和,不需加热;
b.具有高度的专一性;
c.具有高效的催化作用。
名师点拨
下列说法正确的是( )
A.天然植物油常温下一般呈液态,难溶于水,有恒定的熔、沸点
B.麦芽糖与蔗糖的水解产物均含葡萄糖,故二者均为还原型二糖
C.若两种二肽互为同分异构体,则二者的水解产物不一致
D.淀粉与纤维素二者不互为同分异构体
[解析] 天然植物油均为高级脂肪酸甘油酯,但多是混合甘油酯,没有固定的熔、沸点,A错;蔗糖虽能水解得到葡萄糖,但其本身无还原性,B错;两种二肽虽结构不同,但其可能水解得到相同的水解产物,比如
CH3CH(NH2)CONHCH2COOH和
CH2(NH2)CONHCH(CH3)COOH,均水解得到
CH2(NH2)COOH、CH3CH(NH2)COOH,C错;淀粉与纤维素分子中的n值不同,二者不互为同分异构体,D对。
[答案] D
1.(1)H2N—CH2—COOH与
CH3—CH(NH2)—COOH混合共热反应,最多生成________种二肽,写出其结构简式:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)蔗糖水解的产物为______________。
答案:(1)4
(2)葡萄糖、果糖
1.(xx·高考北京卷)下列说法正确的是( )
A.室温下,在水中的溶解度:丙三醇>苯酚>1氯丁烷
B.用核磁共振氢谱不能区分HCOOCH3和HCOOCH2CH3
C.用Na2CO3溶液不能区分CH3COOH和CH3COOCH2CH3
D.油脂在酸性或碱性条件下均可发生水解反应,且产物相同
解析:选A。
A.1个丙三醇分子中含有3个羟基,水溶性大于含有一个羟基的苯酚,1氯丁烷难溶于水,A正确。
B.利用核磁共振氢谱:HCOOCH3和HCOOCH2CH3分别有2种峰和3种峰,B错误。
C.CH3COOH与Na2CO3溶液反应有CO2气体产生,将Na2CO3溶液滴入CH3COOCH2CH3中会出现分层现象,两者现象不同,可以区分,C错误。
D.油脂在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油,在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油,产物不同,D错误。
2.食品安全关系国计民生,影响食品安全的因素很多。
(1)劣质植物油中的亚油酸
[CH3(CH2)4—CH===CH—CH2—CH===CH—(CH2)7COOH]含量很低。
下列关于亚油酸的说法中正确的是________。
A.分子式为C18H34O2
B.一定条件下能与甘油(丙三醇)发生酯化反应
C.能和NaOH溶液反应
D.能使酸性KMnO4溶液褪色
(2)假酒中甲醇(CH3OH)含量超标,请写出Na和甲醇反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
(3)劣质奶粉中蛋白质含量很低,蛋白质水解的最终产物是____________________。
(4)在淀粉中加入吊白块制得的粉丝有毒。
淀粉最终的水解产物是葡萄糖。
请设计实验证明淀粉已经全部水解,写出操作步骤、现象和结论:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析:(1)亚油酸的分子式为C18H32O2,分子中含有羧基,在一定条件下能与甘油(丙三醇)发生酯化反应,能和NaOH溶液发生中和反应;分子中含有碳碳双键,能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色。
(2)Na和甲醇反应生成氢气,化学方程式为2CH3OH+2Na―→2CH3ONa+H2↑。
(3)蛋白质水解的最终产物是氨基酸。
(4)可向淀粉水解后的溶液中加入碘水,若溶液不变蓝色,证明淀粉已经完全水解。
答案:(1)BCD (2)2CH3OH+2Na―→2CH3ONa+H2↑
(3)氨基酸(4)取少量淀粉水解后的溶液,向其中加入碘水,若溶液不变蓝色,证明淀粉已经完全水解
考点二合成有机高分子
一、基本概念
1.单体:能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。
2.链节:高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位。
3.聚合度:高分子链中含有链节的数目。
二、合成方法
1.加聚反应
不饱和单体通过加成聚合反应生成高分子化合物的反应,如生成聚乙烯的化学方程式为n CH2===CH2――→
催化剂。
2.缩聚反应
有机小分子单体间聚合生成高分子化合物的同时还有小分子生成的反应,如生成
的单体为。
三、高分子材料的分类
1.
高分
子化
合物
――→
根据
来源
⎩⎪
⎨
⎪⎧天然高分子化合物
合成
高分
子化
合物
――→
按结构
⎩⎪
⎨
⎪⎧
线型结构:具有热塑性,如低压聚乙烯
支链型结构:具有热塑性,如高压聚乙烯
网状结构:具有热固性,如酚醛树脂
2.
高分子
材料
⎩⎪
⎨
⎪⎧传统高分子材料
⎩⎪
⎨
⎪⎧
塑料
合成纤维
合成橡胶
新型高分子材料
⎩⎪
⎨
⎪⎧功能高分子材料
复合材料
名师点拨
(1)淀粉、纤维素、天然蛋白质、天然橡胶均为天然有机高分子化合物,油脂不是高分子化合物。
(2)
纤
维
⎩
⎨
⎧天然纤维,如棉花、羊毛、蚕丝、麻等
化学纤维
⎩⎪
⎨
⎪⎧
人造纤维,如人造丝、人造棉等
合成纤维,如“六大纶”:涤纶、锦纶、
腈纶、丙纶、维纶、氯纶
(xx·高考北京卷)合成导电高分子材料PPV的反应:
下列说法正确的是( )
A.合成PPV的反应为加聚反应
B.PPV与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元
C.和苯乙烯互为同系物
D.通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量,可得其聚合度
[解析] A.加聚反应的实质是加成聚合,加聚反应中不会有小分子物质生成。
结合题干中所给的反应方程式,分析其化学键的变化可知该反应为缩聚反应。
B.聚苯乙烯的结构
简式为,重复结构单元(链节)为;PPV的链节为。
C.同系物是指结构相似,在
分子组成上相差n个“CH2”的有机化合物。
相差“C2H2”,故不可能互为同系物。
D.利用质谱法可测定PPV的平均相对分子质量,再利用其平均相对分子质量求聚合度。
[答案] D
[思维建模]—有机高分子化合物的分析思路
2.(xx·高考山东卷)聚酰胺66常用于生产帐篷、渔网、降落伞及弹力丝袜等织物,可利用下列路线合成:
已知反应:R —CN ――→H 2O H +R —COOH R —CN ――→H 2
Ni
R —CH 2NH 2 (1)能与银氨溶液反应的B 的同分异构体的结构简式为________________________。
(2)D 的结构简式为________________;①的反应类型为____________________。
(3)为检验D 中的官能团,所用试剂包括NaOH 水溶液及________________________。
(4)由F 和G 生成H 的反应方程式为__________________________________________。
解析:(1)B 的分子式为C 4H 8O ,能与银氨溶液发生反应的B 的同分异构体中含有—CHO ,则剩余部分基团为—C 3H 7(即丙基),而—C 3H 7的结构有两种:—CH 2CH 2CH 3和—CH(CH 3)2,因此符合条件的B 的同分异构体为CH 3CH 2CH 2CHO 和(CH 3)2CHCHO 。
(2)分析C→D→E 转化过程中各物质所含官能团的变化可知,C 与HCl 发生取代反应,生成ClCH 2CH 2CH 2CH 2Cl(D),D 再与NaCN 发生取代反应生成E ,反应①为取代反应。
(3)D 为ClCH 2CH 2CH 2CH 2Cl ,分子中含有的官能团为—Cl ,可先在NaOH 溶液中发生水解反应,再加稀硝酸酸化,最后加入AgNO 3溶液,根据生成白色沉淀确定D 中含有氯原子。
(4)由题给信息可知,E 在H 2O 、H +
条件下发生水解反应,生成HOOCCH 2CH 2CH 2CH 2COOH(F),E 在Ni 催化作用下,与H 2发生加成反应,生成H 2NCH 2CH 2CH 2CH 2CH 2CH 2NH 2(G),F 和G 发生缩聚反应生成H(聚酰胺66)。
答案:(1)CH 3CH 2CH 2CHO 、(CH 3)2CHCHO (2)ClCH 2CH 2CH 2CH 2Cl 取代反应 (3)稀HNO 3、AgNO 3溶液
(4)n HOOCCH 2CH 2CH 2CH 2COOH + n H 2NCH 2CH 2CH 2CH 2CH 2CH 2NH 2―→
1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)研发可降解高分子材料,可减少“白色污染”。
( )
(2)人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物。
( )
(3)(xx·高考山东卷)聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应。
( ) 答案:(1)√ (2)× (3)×
2.科学家对人造血液和人造器官的研制及应用已取得了很大的进步。
下列物质就可以作为人造心脏、人造血管等人造器官高分子生物材料:
下列关于上述高分子生物材料的说法中正确的是( )
A.用于合成维通橡胶的单体是
B.用于合成有机硅橡胶的单体是
C.聚四氟乙烯、有机硅橡胶均可看作加聚反应的产物
D.有机硅橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯均可通过缩聚反应制得
答案:B
3.下面是一种线型高分子的一部分:
由此分析,这种高分子化合物的单体至少有________种,它们的结构简式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析:从本题所示的高分子化合物的长链结构中可以看出多处出现酯结构的结构单元,所以这种高分子化合物是由酸与醇缩聚而形成的聚酯。
据长链可以得知结合处为,则断裂处亦为,断裂后部分加羟基,其余部分加氢,从左到右可依次得出它们的结构简式。
答案:5
反思归纳
加聚反应与缩聚反应的区别
类型
加聚反应 缩聚反应 反应物特征
含不饱和键(如碳碳双键) 含特征官能团(如羟基、羧基) 产物特征
聚合物与单体具有相同的组成 聚合物和单体有不同的组成 产物种类
只产生聚合物 聚合物和小分子(如H 2O) 反应种类
单烯加聚,双烯加聚 酚醛类,酯类,肽键类
考 点 三 有机合成与推断
一、有机合成题的解题思路
二、有机合成路线的选择
1.中学常见的有机合成路线
(1)一元合成路线
R —CH===CH 2――→HX 一定条件卤代烃――→NaOH/H 2O △
一元醇―→一元醛―→一元羧酸―→酯 (2)二元合成路线
(3)芳香化合物合成路线
2.有机合成中常见官能团的保护
(1)酚羟基的保护:因酚羟基易被氧化,所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH 反应,把—OH 转变为—ONa(或—OCH 3)将其保护起来,待氧化后再酸化将其转变为—OH 。
(2)碳碳双键的保护:碳碳双键也容易被氧化,在氧化其他基团前可以利用其与HCl 等
的加成反应将其保护起来,待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。
(3)氨基(—NH 2)的保护:如在对硝基甲苯――→合成对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH 3氧化
成—COOH 之后,再把—NO 2还原为—NH 2。
防止当KMnO 4氧化—CH 3时,—NH 2(具有还原性)也被氧化。
三、有机合成的常用方法
1.官能团的引入
(1)引入羟基(—OH):①烯烃与水加成,②醛(酮)与氢气加成,③卤代烃水解,④酯的水解,⑤醛氧化成羧酸等,最重要的是卤代烃水解。
(2)引入卤原子(—X):①烃与X 2取代,②不饱和烃与HX 或X 2加成,③醇与HX 取代等,最主要的是不饱和烃的加成。
(3)引入双键:①某些醇或卤代烃的消去引入,②醇的氧化引入等。
2.官能团的消除
(1)通过加成消除不饱和键。
(2)通过消去或氧化、酯化等消除羟基(—OH)。
(3)通过加成或氧化等消除醛基(—CHO)。
3.官能团间的衍变
根据合成需要(有时题目信息中会明示某些衍变途径),可进行有机物的官能团衍变,以使中间物质向产物递进。
常见的有三种方式:
(1)利用官能团的衍生关系进行衍变,如伯醇――→[O]
醛――→[O]羧酸。
(2)通过某种化学途径使一个官能团变为两个,如CH 3CH 2OH ――→消去-H 2O CH 2===CH 2――→加成Cl 2
ClCH 2CH 2Cl ――→水解
HOCH 2CH 2OH 。
(3)通过某种手段,改变官能团的位置。
4.碳骨架的增减
(1)增长:有机合成题中碳链的增长,一般会以信息形式给出,常见方式为有机物与HCN 反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。
(2)变短:如烃的裂化和裂解、某些烃(如苯的同系物、烯烃)的氧化、羧酸盐脱羧反应等。
四、突破口的选择
1.根据有机物的性质推断官能团
有机物的官能团往往具有一些特征反应和特殊的化学性质,这些都是有机物结构推断的突破口。
(1)能使溴水褪色的物质可能含有“”、
“—C ≡C —”或是酚类物质。
(2)能使酸性KMnO 4溶液褪色的物质可能含有“”、“—C≡C—”、“—CHO”或是酚类、苯的同系物等。
(3)能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成红色沉淀的物质一定含有—CHO 。
(4)能与Na 反应放出H 2的物质可能为醇、酚、羧酸等。
(5)能与Na 2CO 3溶液作用放出CO 2或使石蕊试液变红的有机物中含有—COOH 。
(6)能水解的有机物中可能含有酯基()、肽键()或是卤代烃。
(7)能发生消去反应的有醇或卤代烃等。
2.根据性质和有关数据推知官能团的数目
(1)—CHO ⎩⎨⎧
―――――――→[Ag (NH 3)2]+
2Ag ――――――――――――――→新制Cu (OH )2
悬浊液 Cu 2O (2)2—OH(醇、酚、羧酸)――→Na H 2
(3)2—COOH ――→CO 2-3 CO 2,—COOH ――→HCO -
3 CO 2
3.根据某些产物推知官能团的位置
(1)由醇氧化成醛(或羧酸),—OH 一定在链端;由醇氧化成酮,—OH 一定在链中;若该醇不能被氧化,则与—OH 相连的碳原子上无氢原子。
(2)由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。
(3)由取代产物的种类可确定碳链结构。
(4)由加氢后碳架结构确定或—C≡C—的位置。
名师点拨
有机合成中可通过加成、取代、消去、氧化、还原等反应实现官能团的引入、消除及转化,分析时既要注意反应条件及各类有机物的结构是否符合相应官能团的转化,同时要考虑它对其他官能团的影响。
(xx·高考全国卷Ⅰ)A(C 2H 2)是基本有机化工原料。
由A 制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如下所示:
回答下列问题:
(1)A 的名称是________,B 含有的官能团是________。
(2)①的反应类型是______________,⑦的反应类型是________________。
(3)C 和D 的结构简式分别为________、__________。
(4)异戊二烯分子中最多有________个原子共平面,顺式聚异戊二烯的结构简式为________________。
(5)写出与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体:________________________________________________________________________ (填结构简式)。
(6)参照异戊二烯的上述合成路线,设计一条由A和乙醛为起始原料制备1,3丁二烯的合成路线:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
[解析] (1)由A的分子式为C2H2知,A为乙炔。
由B的加聚反应产物的结构简式可逆推B的结构简式为CH2===CHOOCCH3,分子中含有碳碳双键和酯基。
(2)由HC≡CH+CH3COOH―→CH2===CHOOCCH3可知,反应①为加成反应;由
可知,反应⑦为醇的消去反应。
(3)由反应物和反应条件可知,C应是聚酯的水解产物,故C为。
由聚乙烯醇缩丁醛的结构简式可知,该产物是由聚乙烯醇与丁醛发生缩合反应的产物,故D为CH3CH2CH2CHO。
(4)如右所示,碳碳双键两端直接相连的6个原子一定共面,单键a旋转,可使两个双键直接相连的10个原子共面,单键b旋转,可使甲基上最多有1个氢原子在上述平面内,因此共面的原子最多有11个。
顺式聚异戊二烯是指结构单元中两个CH2均在双键的同一侧,
其结构简式为。
(5)C2H2中含碳碳三键,因此含有碳碳三键的异戊二烯的同分异构体主要是碳链异构和三键位置异构,共有CH3CH2CH2C≡CH、CH3CH2C≡CCH3、
种同分异构体。
(6)由合成路线可知,反应⑤为乙炔与丙酮羰基的加成反应,反应⑥为碳碳三键的加成反应,反应⑦为醇的消去反应。
模仿题中合成路线,可设计如下合成路线:。
[答案] (1)乙炔碳碳双键和酯基
(2)加成反应消去反应
(3) CH3CH2CH2CHO
(4)11
(5)
(6)
3.敌草胺是一种除草剂。
它的合成路线如下: 回答下列问题:
(1)在空气中久置,A 由无色转变为棕色,其原因是________________________。
(2)C 分子中有2个含氧官能团,分别为__________和________(填官能团名称)。
(3)写出同时满足下列条件的C 的一种同分异构体的结构简式:____________________。
①能与金属钠反应放出H 2;②是萘()的衍生物,且取代基都在同一个苯环上;③可发生水解反应,其中一种水解产物能发生银镜反应,另一种水解产物分子中有5种不同化学环境的氢。
(4)若C 不经提纯,产物敌草胺中将混有少量副产物E(分子式为:C 23H 18O 3),E 是一种酯。
E 的结构简式为____________________。
(5)已知:,写出以苯酚和乙醇为原料制备
的合成路线流程图(无机试剂任用):
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
合成路线流程图示例如下:
H 2CCH 2――→HBr CH 3CH 2Br ――→NaOH 溶液△
CH 3CH 2OH
解析:(1)A中有酚羟基,在空气中被氧化而由无色变为棕色;(2)C中含氧官能团的名称为醚键和羧基;(3)与金属钠反应放出氢气,表明分子中有羟基或羧基,取代基在萘环的同一个苯环上,能发生水解反应,表明分子中有酯基,其中一种水解产物能发生银镜反应,表明是甲酸酯,要符合另一种水解产物分子中有5种不同化学环境的氢,则根据萘环结构
的对称性知,它的结构简式为
(4)根据E的分子式及它是一种酯,以及E为C→D反应的副产物,可以推出E为
;(5)根据题中A→B→C的反应,可以写出合成
的路线,然后其与乙酸进一步合成所需产物。
答案:(1)A被空气中的O2氧化
(2)羧基醚键
(3)
(4)
(5)
反思归纳
解答有机合成题的基本思路
(1)分析碳链的变化:有无碳链的增长或缩短?有无成环或开环?
(2)分析官能团的改变:引入了什么官能团?是否要注意官能团的保护?
(3)读懂信息:题中的信息可能是成为物质转化中的重要一环,因而要认真分析信息中牵涉到哪些官能团(或碳链的结构)与原料、产品或产物之间的联系。
(4)可以由原料正向推导产物,也可从产物逆向推导出原料,也可从中间产物出发向两侧推导。
1.(xx·高考安徽卷)Hagemann酯(H)是一种合成多环化合物的中间体,可由下列路线合成(部分反应条件略去):
(1)A→B为加成反应,则B的结构简式是
________________________________________________________________________;
B→C的反应类型是________。
(2)H中含有的官能团名称是________;F的名称(系统命名)是________。
(3)E→F的化学方程式是
________________________________________________________________________。
(4)TMOB是H的同分异构体,具有下列结构特征:
①核磁共振氢谱除苯环吸收峰外仅有1个吸收峰;
②存在甲氧基(CH3O—)。
TMOB的结构简式是
________________________________________________________________________。
(5)下列说法正确的是________。
a.A能和HCl反应得到聚氯乙烯的单体
b.D和F中均含有2个π键
c.1 mol G完全燃烧生成7 mol H2O
d.H能发生加成、取代反应
解析:(1)两分子HC≡CH发生自身加成反应生成B,其中一分子HC≡CH断裂C—H键,另一分子HC≡CH断裂C≡C中的一个π键,则B为CH2==CH—C≡CH。
对比B和C的分子结构可知,B→C的反应为加成反应,该反应中CH2==CH—C≡CH断裂C≡C中的一个π键,CH3OH 断裂O—H键,生成C()。
(2)分析H的结构简式可知,该有机物含有羰基、碳碳双键和酯基三种官能团。
F的结构简式为CH3C≡CCOOCH2CH3,其系统名称为2丁炔酸乙酯。
(3)E在浓H2SO4、加热条件下与CH3CH2OH发生酯化反应,生成CH3≡CCCOOCH2CH3,逆向推导可知,E为CH3C≡CCOOH,根据酯化反应原理写出反应的化学方程式为CH3C≡CCOOH+
CH3CH2OH 浓H2SO4
△
CH3C≡CCOOCH2CH3+H2O。
(4)H的分子式为C10H14O3,则其同分异构体TMOB的分子式也为C10H14O3。
TMOB的核磁共振氢谱除苯环吸收峰外仅有1个吸收峰,且含有—OCH3,说明其分子中含有苯环,且—OCH3所处的化学环境相同,即连接在同一碳原子上或处于苯环上对称位置的碳原子上,结合其
分子式,可知TMOB的结构简式为。
(5)HC≡CH分子中含有碳碳三键,可与HCl发生加成反应得到聚氯乙烯的单体CH2≡CHCl。
1个C≡C键含有2个π键和1个σ键,1个C==O键含有1个π键和1个σ键,则1个CH3C≡CH、CH3C≡CCOOCH2CH3分子中分别含有2个π键和3个π键。
G的分子式为C11H16O3,则1 mol G完全燃烧生成8 mol H2O。
H分子中含有羰基、碳碳双键和酯基,能与H2等发生加成反应,能发生水解反应(即取代反应)。
答案:(1)CH2==CH—C≡CH 加成反应
(2)羰基、碳碳双键和酯基2丁炔酸乙酯
(3)CH3C≡CCOOH+CH3CH2OH 浓H2SO4
△
CH3C≡CCOOCH2CH3+H2O
(4) (5)ad
2.(xx·高考大纲全国卷)芳香化合物A是一种基本化工原料,可以从煤和石油中得到。
OPA是一种重要的有机化工中间体。
A、B、C、D、E、F和OPA的转化关系如下所示:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是________。
(2)由A生成B 的反应类型是________。
在该反应的副产物中,与B互为同分异构体的化合物的结构简式为__________________。
(3)写出C所有可能的结构简式:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(4)D(邻苯二甲酸二乙酯)是一种增塑剂。
请用A、不超过两个碳的有机物及合适的无机试剂为原料,经两步反应合成D。
用化学方程式表示合成路线:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(5)OPA的化学名称是________;OPA经中间体E可合成一种聚酯类高分子化合物F,由E合成F的反应类型为________,该反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(提示:)
(6)芳香化合物G是E的同分异构体,G分子中含有醛基、酯基和醚基三种含氧官能团,写出G所有可能的结构简式:________________________________________________________________________。
解析:(1)根据B中取代基的位置可推知A为邻二甲苯。
(2)该反应是取代反应,每个甲基上有2个氢原子被溴原子取代,副反应的产物与B互为同分异构体,可写出结构简式为。
(3)C为邻二甲苯的一溴取代产物,是A在Br2/FeBr3的催化作用下发生苯环上的取代反应。
(4)邻苯二甲酸二乙酯是邻苯二甲酸与乙醇合成的酯,需由邻二甲苯先氧化生成邻苯二甲酸,再与乙醇发生酯化反应,注意反应条件。
(5)合成聚酯类物质同时要生成小分子水,反应类型为缩聚反应。
生成F需要有两种官能团—OH和—COOH,根据本题提示结合分子式可推测E为。
(6)根据E的分子式中氧原子数为3,结合题给条件可知G中含有甲酸酯基和醚基。
答案:(1)邻二甲苯
(2)取代反应
(3)
(4)
(5)邻苯二甲醛缩聚反应
(6)
1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)(xx·高考浙江卷)丙氨酸和苯丙氨酸脱水最多可生成3种二肽。
( )
(2)(xx·高考北京卷)乙醛、氯乙烯和乙二醇均可作为合成聚合物的单体。
( ) 答案:(1)×(2)√
2.(xx·高考大纲全国卷) 下列有关发泡塑料饭盒的叙述,不正确的是( ) A.主要材质是高分子材料
B.价廉、质轻、保温性能好
C.适用于微波炉加热食品
D.不适于盛放含油较多的食品
解析:选C。
从高分子材料的性质入手,结合生活常识解决问题。
A.塑料的主要成分是被称为合成树脂的有机高分子材料。
B.由生活常识可知正确。
C.发泡塑料的主要成分是聚苯乙烯,受热易分解生成有毒物质,不能用于微波炉加热食品。
D.有机高分子材料遇到油脂会发生一定程度的溶胀,生成有害物质,故不适于盛放含油较多的食品。
3.(xx·高考福建卷)叶酸是维生素B族之一,可以由下列甲、乙、丙三种物质合成。
(1)甲中显酸性的官能团是________(填名称)。
(2)下列关于乙的说法正确的是________(填序号)。
a.分子中碳原子与氮原子的个数比是7∶5
b.属于芳香族化合物
c.既能与盐酸又能与氢氧化钠溶液反应
d.属于苯酚的同系物
(3)丁是丙的同分异构体,且满足下列两个条件,丁的结构简式为______________________。
a.含有
b.在稀硫酸中水解有乙酸生成
(4)甲可以通过下列路线合成(分离方法和其他产物已经略去):
①步骤Ⅰ的反应类型是________。
②步骤Ⅰ和Ⅳ在合成甲过程中的目的是________。
③步骤Ⅳ反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
解析:(1)羧基显酸性,氨基显碱性。
(2)一个乙分子中存在7个C原子、5个N原子,a正确;该物质没有苯环的结构,故。