有机物的官能团、分类和命名
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有机物的官能团、分类和命名
1.按碳的骨架分类
2.按官能团分类
(1)官能团:决定化合物特殊性质的原子或原子团。
(2)有机物的主要类别、官能团和典型代表物
类别官能团代表物名称、结构简式烷烃甲烷CH4
乙烯H2C==CH2烯烃
(碳碳双键)
炔烃—C≡C—(碳碳三键) 乙炔HC≡CH 芳香烃
卤代烃—X(卤素原子) 溴乙烷C2H5Br
醇
乙醇C2H5OH
—OH(羟基)
酚
醚
乙醚CH3CH2OCH2CH3
(醚键)
乙醛CH3CHO 醛
(醛基)
丙酮CH3COCH3酮
(羰基)
羧酸
乙酸CH3COOH
(羧基)
乙酸乙酯CH3COOCH2CH3酯
(酯基)
3.有机化合物的命名
(1)烷烃的习惯命名法
(2)烷烃的系统命名法
(3)烯烃和炔烃的命名
(4)苯的同系物的命名
苯作为母体,其他基团作为取代基。
苯环上二元取代物可分别用邻、间、对表示。
(1)含有苯环的有机物属于芳香烃(×)
(2)含有醛基的有机物一定属于醛类(×)
(3)、—COOH的名称分别为苯、酸基(×)
(4)醛基的结构简式为“—COH”(×)
(5)和都属于酚类(×)
(6)CH2==CH2和在分子组成上相差一个CH2,两者互为同系物(×)
(7)命名为2-乙基丙烷(×)
(8)(CH3)2CH(CH2)2CH(C2H5)(CH2)2CH3的名称是2-甲基-5-乙基辛烷(√)
(9)某烯烃的名称是2-甲基-4-乙基-2-戊烯(×)
(10)名称为2-甲基-3-丁炔(×)
(1)正确书写下列几种官能团的名称:
①________。
②—Br________。
③________。
④—COO—________。
答案①碳碳双键②溴原子③醚键④酯基
(2)写出下列几种常见有机物的名称:
①____________。
②____________。
③____________。
④CH2—CHCl____________。
⑤HO OCCOOCH2CH2O H____________。
答案①对二甲苯(或1,4-二甲苯)②苯甲醛
③对苯二甲酸④聚氯乙烯⑤聚乙二酸乙二酯
1.按官能团的不同,可以对有机物进行分类,请指出下列有机物的类别,填在横线上。
(1)CH3CH2CH2OH________。
(2)________。
(3)________。
(4)________。
(5)________。
(6)________。
(7)________。
(8)________。
答案(1)醇(2)酚(3)芳香烃(或苯的同系物)(4)酯(5)卤代烃(6)烯烃(7)羧酸(8)醛2.陌生有机物中官能团的识别
(1)中含氧官能团的名称是________。
(2)中含氧官能团的名称是________________________。
(3)HCCl3的类别是________,C6H5CHO中的官能团是________。
(4)中显酸性的官能团是________(填名称)。
(5)中含有的官能团名称是_________________________________________。
答案(1)(醇)羟基
(2)(酚)羟基、酯基
(3)卤代烃醛基
(4)羧基
(5)碳碳双键、酯基、羰基
解析(1)—OH连在—CH2—上,应为醇羟基。
(2)—OH直接连在苯环上,为酚羟基,为酯基。
(3)HCCl3中含有氯原子,属于卤代烃,—CHO为醛基。
(4)—NH2显碱性。
3.用系统命名法给有机物命名
(1)命名为______________________________________。
(2)命名为___________________________________________________________。
(3)的名称为______________________________________________。
的名称为_________________________________________________。
(4)CH2==CHCH2Cl的名称为_____________________________________________________。
(5)命名为______________________________________________________________。
(6)命名为____________________________________________________。
(7)C4H9Cl的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢,则其化学名称为________________________________________________________________________。
(8)CH2==CHCOONa发生聚合反应可得到一种高吸水性树脂,该树脂的名称为_______________________________________________________________________________。
答案(1)3,3,4-三甲基己烷(2)2-甲基-2-戊烯
(3)乙苯苯乙烯(4)3-氯-1-丙烯(5)4-甲基-2-戊醇
(6)2-乙基-1,3-丁二烯(7)2-甲基-2-氯丙烷
(8)聚丙烯酸钠
解析(7)核磁共振氢谱表明C4H9Cl只有一种化学环境的氢,说明该分子的结构简式为
,其系统命名为2-甲基-2-氯丙烷。
(8)CH2==CHCOONa聚合后的产物为,其名称为聚丙烯酸钠。
1.有机物系统命名中常见的错误
(1)主链选取不当(不包含官能团,不是主链最长、支链最多)。
(2)编号错(官能团的位次不是最小,取代基位号之和不是最小)。
(3)支链主次不分(不是先简后繁)。
(4)“-”“,”忘记或用错。
2.弄清系统命名法中四种字的含义
(1)烯、炔、醛、酮、酸、酯……指官能团。
(2)二、三、四……指相同取代基或官能团的个数。
(3)1、2、3……指官能团或取代基的位置。
(4)甲、乙、丙、丁……指主链碳原子个数分别为1、2、3、4……
考点二研究有机物的一般步骤和方法
1.研究有机化合物的基本步骤
分离提纯―→元素定量分析―→测定相对分子质量―→波谱分析
↓↓↓↓
纯净物确定实验式确定分子式确定结构式
2.分离提纯有机物常用的方法
(1)蒸馏和重结晶
适用对象要求
蒸馏常用于分离、提纯液态有机物
①该有机物热稳定性较强
②该有机物与杂质的沸点相差较大
重结晶常用于分离、提纯固态有机物
①杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大
②被提纯的有机物在此溶剂中溶解度受温度影响较大
(2)萃取和分液
①常用的萃取剂:苯、CCl4、乙醚、石油醚、二氯甲烷等。
②液—液萃取:利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同,将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂中的过程。
③固—液萃取:用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程。
3.有机物分子式的确定
(1)元素分析
(2)相对分子质量的测定——质谱法
质荷比(分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷的比值)最大值即为该有机物的相对分子质量。
4.分子结构的鉴定
(1)化学方法:利用特征反应鉴定出官能团,再制备它的衍生物进一步确认。
常见官能团特征反应如下:
官能团种类试剂判断依据
碳碳双键或碳碳三键
溴的CCl4溶液红棕色褪去酸性KMnO4溶液紫色褪去
卤素原子NaOH溶液,AgNO3和稀硝酸的混合液有沉淀产生醇羟基钠有氢气放出酚羟基FeCl3溶液显紫色
浓溴水
有白色沉淀产生
醛基
银氨溶液有银镜生成新制Cu(OH)2悬浊液有红色沉淀产生
羧基NaHCO3溶液有CO2气体放出
(2)物理方法
①红外光谱
分子中化学键或官能团可对红外线发生振动吸收,不同化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱图上将处于不同的位置,从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。
②核磁共振氢谱
(3)有机物分子中不饱和度的确定
(1)碳氢质量比为3∶1的有机物一定是CH4(×)
(2)CH3CH2OH与CH3OCH3互为同分异构体,核磁共振氢谱相同(×)
(3)乙醇是良好的有机溶剂,根据相似相溶原理用乙醇从水溶液中萃取有机物(×)
(4)质谱法可以测定有机物的摩尔质量,而红外光谱和核磁共振氢谱图可以确定有机物的官能团类型(×)
(5)有机物的1H-核磁共振谱图中有4组特征峰(√)
(6)有机物的核磁共振氢谱中会出现三组峰,且峰面积之比为3∶4∶1(×)
解析该有机物中有4种不等效氢原子,峰面积之比为3∶2∶2∶1。
(7)有机物分子中所有碳原子可能共平面(√)
题组一仪器分析在有机物结构确定中的应用
1.(2018·邯郸模拟)下列说法中正确的是()
A.在核磁共振氢谱中有5个吸收峰
B.红外光谱图只能确定有机物中所含官能团的种类和数目
C.质谱法不能用于相对分子质量的测定
D.核磁共振氢谱、红外光谱和质谱都可用于分析有机物结构
答案 D
解析A项,此物质有3种不等性氢原子;B项,红外光谱只能确定化学键和官能团的种类,不能确定其数目;C项,质谱图中,用最大质荷比可确定有机物的相对分子质量。
2.下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰,且其峰面积之比为3∶1的是()
A.对二甲苯
B.乙酸乙酯
C.乙酸
D.环己烷
答案 C
解析A项中峰面积之比为3∶2;B项为3组峰;C项CH3COOH分子中峰面积比为3∶1,正确;D项只有一组峰。
题组二复杂有机物分子共面、共线问题
3.1,4-二苯基丁二炔广泛应用于农药的合成,其结构如图所示。
下列有关该物质的说法不正确的是()
A.该物质属于芳香烃
B.该分子中处于同一直线上的原子最多有6个
C.该物质能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.该分子中所有原子可能位于同一平面上
答案 B
解析该物质中只有C、H两种元素,且含有苯环,故该物质属于芳香烃,A项正确;分子中含有两个碳碳三键、两个苯环,根据苯和乙炔的结构特点可知,该分子中处于同一直线上
的碳原子最多有8个,处于同一直线上的碳原子和氢原子最多有10个,B项错误;该物质中含有碳碳三键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,C项正确;两个碳碳三键为直线形结构,碳碳单键可以转动,两个苯环所在的平面可能同时位于同一平面上,故分子中所有原子可能位于同一平面上,D项正确。
4.已知为平面结构,则W(HOOC—CH===CH—CH===CH—COOH)分子中最多有________个原子在同一平面内。
答案16
解析由题中信息可知与直接相连的原子在同一平面上,又知与直接相连的原子在同一平面上,而且碳碳单键可以旋转,因此W分子中所有原子有可能都处在同一平面上,即最多有16个原子在同一平面内。
复杂有机物共面、共线问题的分析技巧
(1)审清题干要求
审题时要注意“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等关键词和限制条件。
(2)熟记常见共线、共面的官能团
①与三键直接相连的原子共直线,如—C≡C—、—C≡N;
②与双键和苯环直接相连的原子共平面,如、、。
(3)单键的旋转思想
有机物分子中的单键,包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键,均可绕键轴自由旋转。
题组三有机物分子式、结构式的确定
5.有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取。
纯净的A为无色粘稠液体,易溶于水。
为研究A的组成与结构,进行了如下实验,试通过计算填空:
实验步骤解释或实验结论
(1)称取A 9.0 g,升温使其气化,测其密度是
①A的相对分子质量为________
相同条件下H2的45倍
(2)将此9.0 g A在足量纯O2中充分燃烧,并
使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发
②A的分子式为________
现两者分别增重5.4 g 和13.2 g
(3)另取A 9.0 g
,跟足量的NaHCO 3粉末反应,
生成2.24 L CO 2(标准状况),若与足量金属钠
反应则生成2.24 L H 2(标准状况)
③用结构简式表示A 中含有的官能团:__________、________
(4)A 的核磁共振氢谱如图:
④A 中含有________种氢原子
⑤综上所述,A 的结构简式为_____________
______________________________________
答案 ①90 ②C 3H 6O 3 ③—COOH —OH ④4
⑤
解析 ②9.0 g A 燃烧生成n (CO 2)=13.2 g 44 g·mol -1
=0.3 mol , n (H 2O)= 5.4 g 18 g·mol -1
=0.3 mol , n (A)∶n (C)∶n (H)∶n (O)=0.1∶0.3∶(0.3×2)∶9.0-0.3×12-0.6×116
=1∶3∶6∶3 所以A 的分子式为C 3H 6O 3。
③0.1 mol A 与NaHCO 3反应生成0.1 mol CO 2,则A 分子中含有一个 —COOH ,与钠反应生成0.1 mol H 2,则还含有一个 —OH 。
6.在有机化学中有一种“吉利分子”C 8H 8O 8,“吉利分子”C 8H 8O 8可由X 经如图所示转化关系合成。
已知:①相同条件下,X 与H 2的相对密度为81,其中氧的质量分数约为49.4%,分子中氢、氧原子个数比为2∶1,X 中没有支链;
②1 mol X 在稀硫酸中发生反应生成2 mol 甲醇和1 mol A ;
③A 中含有手性碳原子;
④D 能使Br 2的CCl 4溶液褪色,E 为高分子化合物,B 为环状结构。
根据上述信息填空:
(1)X 的分子式为________,A 的分子中含有官能团的名称是____________,E 的结构简式为
________________________________________________________________________; D 若为纯净物,D 的核磁共振氢谱存在________种吸收峰,面积比为________。
(2)写出B 的一种含一个六元环的同分异构体的结构简式:_____________________________。
答案 (1)C 6H 10O 5 羧基和羟基
2
1∶1 (2)
解析 由信息①可知,X 的相对分子质量为M r (X)=81×2=162。
X 分子中O 原子数为162×49.4%16≈5,则X 分子中H 原子数为10,从而推知C 原子数为162-10×1-5×1612
=6,故X 的分子式为C 6H 10O 5。
由信息②和反应④、⑤可知,A 分子中含有—OH 和—COOH ,且A 中含有手性碳原子,故A 的结构简式为HOOCCH 2CH(OH)COOH ,A 发生消去反应生成D ,则D 为HOOCCH==CHCOOH ,E 为D 的加聚反应产物,则E 的结构简式为。
结合X 的分子式、X 中没有支链及X 生成A 的条件可知,X 为。
两分子A 发生分子间酯化反应生成B ,B 为环状化合物,
其中含有一个六元环的有机物B 的结构简式为。
A 与甲酸发生酯化反应生成C ,则C 为。
有机物分子式确定的规律方法
(1)熟悉最简式相同的常见有机物
最简式 对应物质
CH 乙炔(C2H2)、苯(C6H6)、苯乙烯(C8H8)
CH2烯烃和环烷烃
CH2O 甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖
(2)相对分子质量相同的有机物
①同分异构体相对分子质量相同。
②含有n个碳原子的一元醇与含(n-1)个碳原子的同类型羧酸和酯相对分子质量相同。
③含有n个碳原子的烷烃与含(n-1)个碳原子的饱和一元醛(或酮)相对分子质量相同。
(3)“商余法”推断烃的分子式
设烃的相对分子质量为M r
M r
12的余数为0或碳原子数大于等于氢原子数时,将碳原子数依次减少一个,每减少一个碳原子即增加12个氢原子。
1.对有机物名称的考查
(1)[2018·全国卷Ⅲ,36(1)改编]CH3C≡CH的化学名称是________。
(2)[2016·全国卷Ⅲ,38(1)改编]的化学名称为__________。
(3)[2018·全国卷Ⅰ,36(1)改编]ClCH2COOH的化学名称为__________。
(4)[2017·全国卷Ⅰ,36(1)改编]的化学名称是__________。
(5)[2017·全国卷Ⅱ,36(2)改编]CH3CH(OH)CH3的化学名称为____________。
(6)[2017·全国卷Ⅲ,36(1)改编]的化学名称是____________。
(7)[2016·全国卷Ⅰ,38(4)改编]HOOC(CH2)4COOH的化学名称是________。
(8)[2016·全国卷Ⅱ,38(1)改编]CH3COCH3的化学名称为________。
答案(1)丙炔(2)苯乙炔(3)氯乙酸(4)苯甲醛(5)2-丙醇(或异丙醇)(6)三氟甲苯(7)己二酸
(8)丙酮
2.对官能团名称的考查
(1)[2018·全国卷Ⅰ,36(5)改编]中含氧官能团的名称是________________________________________________________________________。
(2)[2018·全国卷Ⅱ,36(2)改编]
CH2OH(CHOH)4CH2OH中含有的官能团的名称为________。
(3)[2018·天津,8(1)改编]中官能团的名称为__________________。
(4)[2018·江苏,17(1)改编]中官能团的名称为__________________(写两种)。
(5)[2017·天津,8(5)改编]中含氧官能团的名称为________。
(6)[2015·安徽理综,26(2)改编]中官能团名称是________,中官能团的名称是___________________________________________________________________。
答案(1)羟基、醚键(2)羟基(3)碳碳双键、酯基(4)碳碳双键、羰基(5)羧基(6)羧基羰基
3.对有机物同分异构体数目的考查
(1)[2018·全国卷Ⅱ,36(6)改编]F是B()的同分异构体,7.30 g的F与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出2.24 L二氧化碳(标准状况),F的可能结构共有________种(不考虑立体异构)。
(2)[2017·全国卷Ⅱ,36(6)改编]L是D()的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,1 mol的L可与2 mol的Na2CO3反应,L共有________种。
(3)[2017·全国卷Ⅲ,36(5)改编]H是G()的同分异构体,其苯环上的取代基
与G的相同但位置不同,则H可能的结构有____种。
(4)[2016·全国卷Ⅱ,38(6)改编]G()的同分异构体中,与G具有相同官能团且能发生银镜反应的共有_________________________________________种(不含立体异构)。
答案(1)9(2)6(3)9(4)8
4.对同分异构体书写的考查
(1)[2018·全国卷Ⅰ,36(6)改编]写出与E()互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1∶1)
________________________________________________________________________。
(2)[2018·全国卷Ⅲ,36(7)改编]X与D(CH3CH2OOCCH2—C≡CH)互为同分异构体,且具有完全相同的官能团。
X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢,其峰面积之比为3∶3∶2。
写出3种符合上述条件的X的结构简式______________________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)[2017·全国卷Ⅰ,36(5)改编]芳香化合物X是F()的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶2∶1∶1,写出2种符合要求的X的结构简式_____________________________ _____________________________________________________________________(任写2种)。
答案(1)、
(2)CH3COOCH2C≡CCH3、CH3CH2COOC≡CCH3、CH3COOC≡CCH2CH3、CH3C≡CCOOCH2CH3、CH3C≡CCH2COOCH3、CH3CH2C≡CCOOCH3(任写3种)
(3)、、、
(任写2种)
1.下列有机物的命名正确的是()
A.乙二酸乙二酯
B.2,2-二甲基-1-氯乙烷
C.2-甲基-1-丙醇
D.1,4-苯二甲醛
答案 D
解析该物质可看作是由乙二酸与乙醇反应得来的,其名称为乙二酸二乙酯,A项错误;官能团氯原子位于2号碳原子上,主链含有3个碳原子,在2号碳原子上连接1个甲基,该有机物名称为2-甲基-2-氯丙烷,B项错误;该物质主链上有4个碳原子,羟基为其官能团,位于2号碳原子上,其名称为2-丁醇,C项错误;该物质含有2个醛基,属于二元醛,醛基位于苯环的1、4号碳原子上,其名称可以为1,4-苯二甲醛,D项正确。
2.(2019·青岛质检)下列物质的类别与所含官能团都正确的是()
A.酚—OH
B.羧酸—COOH
C.醛—CHO
D.CH3—O—CH3酮
答案 B
解析—OH未直接与苯环相连,属于醇,A项错误;
属于酯,官能团为酯基(),C项错误;CH3—O—CH3属于醚,官能团为,D项错误。
3.(2018·长沙市明德中学月考)已知阿魏酸的结构简式为,则同时符合下列条件的阿魏酸的同分异构体的数目为()
①苯环上有两个取代基,且苯环上的一溴代物只有2种;
②能发生银镜反应;
③与碳酸氢钠溶液反应可生成使澄清石灰水变浑浊的气体;
④与FeCl3溶液发生显色反应
A.2
B.3
C.4
D.5
答案 C
解析根据条件①可知两个取代基处于对位;根据条件②可知含有醛基;根据条件可知有羧基;根据条件④可知含有酚羟基,结合阿魏酸的分子式,故其同分异构体的结构为
、、
、。
4.下列说法正确的是()
A.分子式为C3H6O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,若不考虑立体异构,这些醇和酸重新组合可形成的酯共有5种
B.四联苯的一氯代物有4种
C.与具有相同官能团的同分异构体的结构简式为CH2==CHCH2COOH、CH3CH==CHCOOH
D.兴奋剂乙基雌烯醇不可能有属于芳香族的同分异构体
答案 C
解析分子式为C3H6O2的酯可能是HCOOC2H5、CH3COOCH3,水解得到的醇分别是C2H5OH、CH3OH,得到的酸分别是HCOOH、CH3COOH。
C2H5OH、CH3OH与HCOOH、CH3COOH形成的酯共有4种,A项错误;四联苯是具有两条对称轴的物质,即
,有5种不同化学环境的氢原子,故有5种一氯代物,B项错误;
中有和—COOH两种官能团,由于官能团不变,只将官能团的位置移动即可得其同分异构体:CH2==CHCH2COOH、CH3CH==CHCOOH,C项正确;该有机物含有4个环和1个碳碳双键,不饱和度为5,苯环的不饱和度为4,所以可能有属于芳香族的同分异构体,D项错误。
5.某有机物的结构简式为。
下列关于该分子结构的说法正确的是()
A.最多有18个原子在同一平面上
B.最多有4个碳原子在同一条直线上
C.最多有12个碳原子在同一平面上
D.所有原子都可能在同一平面上
答案 B
解析以碳碳双键为中心,根据乙烯、苯、乙炔、甲烷的结构,可以画出如图所示结构。
由图可知,最多只有炔直线上的4个碳原子在同一条直线上,B项正确;苯平面、烯平面、炔直线上的碳原子都可能在同一平面上,根据甲烷的结构特点可知,与炔直线末端碳原子相连的2个碳原子最多有1个在该平面上,C项错误;苯平面上的4个氢原子和8个碳原子都在同一平面上,与苯环相连的甲基上有1个氢原子可能在该平面上,烯平面上的2个氢原子和2个碳原子可能在该平面上,炔直线上的4个碳原子可能在该平面上,与炔直线末端碳原子相连的甲基上有1个碳原子和1个氢原子可能在该平面上,故最多有13+4+6-2=21个原
子在同一平面上,A、D项错误。
6.有关下列4种有机物的说法正确的是()
A.甲的名称为反-2-丁烯
B.乙分子中所有碳原子一定处于同一平面上
C.丙既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色
D.丁的二氯代物有3种(不考虑立体异构)
答案 C
解析甲的名称为顺-2-丁烯,A项错误;可看成乙烯中的氢原子均被苯基取代,具有乙烯的结构特点,碳碳单键可以旋转,因此所有碳原子可能不处于同一平面上,B项错误;由其球棍模型可知丙分子中含2个碳碳双键,既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色,C项正确;丁的二氯代物有邻位、对位、氮间位和硼间位4种,D项错误。
7.(2018·贵州模拟)近期媒体曝光了某品牌的洗发水中含有致癌的成分——二恶烷,其结构简
式为。
下列有关二恶烷的说法正确的是()
A.二恶烷的分子式为C6H12O2
B.二恶烷在一定条件下能燃烧生成CO2和H2O
C.二恶烷分子中含有羟基
D.二恶烷中所有原子在同一平面内
答案 B
解析二恶烷的分子式为C4H8O2,A项错误;二恶烷是烃的含氧衍生物,分子中只含C、H、
O三种元素,在一定条件下燃烧能生成CO2和H2O,B项正确;二恶烷分子中无羟基,C项错误;分子中的C原子都是单键,C原子在四面体的中心,故不可能所有原子都在同一平面内,D项错误。
8.按要求回答下列问题:
(1)的系统命名为__________________________________________。
(2)3-甲基-2-戊烯的结构简式为____________________________________________________。
(3)的分子式为________。
(4)某烃的分子式为C4H4,它是合成橡胶的中间体,它有多种同分异构体。
①试写出它的一种链式结构的同分异构体的结构简式____________________。
②它有一种同分异构体,每个碳原子均达饱和,且碳与碳的夹角相同,该分子中碳原子形成的空间构型为____________形。
(5)化合物A是合成天然橡胶的单体,分子式为C5H8。
A的结构简式为____________,化学名称是____________。
答案(1)2,3-二甲基丁烷
(2)
(3)C4H8O
(4)①CH2==CH—C≡CH②正四面体
(5)2-甲基-1,3-丁二烯
9.(1)与CH2==CHOC2H5具有完全相同的官能团的同分异构体有________种(注:考虑顺反异构),写出所有可能的结构简式:__________________________________________________。
(2)分子式为C8H10O且与互为同系物的同分异构体有________种。
(3)写出满足下列条件的龙胆酸乙酯()的同分异构体的结构简式:
________________________________________________________________________。
①能发生银镜反应,与FeCl3溶液不发生显色反应但其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应②核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为6∶2∶1∶1
答案(1)4CH2==CHCH2OCH3、、、(2)9
(3)、
10.(2018·济南三模)(1)的一种同分异构体是人体必需的氨基酸,试写出该氨基酸的结构简式:_____________________________________________________________。
(2)写出一个符合以下条件的的同分异构体的结构简式:________________________________________________________________________。
①能与Fe3+发生显色反应;
②能发生银镜反应和水解反应;
③苯环上一氯取代物只有1种。
(3)遇FeCl3溶液显紫色且苯环上有两个取代基的的同分异构体有________种。
(4)的同分异构体中,既能发生银镜反应,又能与FeCl3溶液发生显色反应的共有________种,其中核磁共振氢谱为5组峰,且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的为___________________________________________________________(写结构简式)。
答案(1)
(2)、(答案合理即可,写出一种)(3)3(4)13
解析(1)α氨基苯丙酸,也叫苯丙氨酸,与互为同分异构体。
(2)由条件①可知该同分异构体中含有酚羟基;结合条件②知,该同分异构体中含有甲酸酯基;再结合条
件③,可写出符合条件的同分异构体为、。
(3)除苯环外不饱和度为1,还有2个碳原子、1个氧原子,可知除酚—OH外另一取代基为—CH===CH2,苯环上有邻、间、对三种结构。
(4)根据限定条件确定含有酚羟基和醛基两种官能团,步骤是先确定—OH和—CHO在苯环上的位置,再定最后一个饱和C原子的位置。
11.(2018·吉林省实验中学模拟)C x H y O z是某一类有机化合物的通式,其相对分子质量为136,碳的质量分数是氧的质量分数的3倍。
请完成下列问题:
(1)这一类有机化合物C x H y O z的化学式为____________________________________________。
(2)若该类有机化合物C x H y O z属于酯类且分子中含有苯环,则其可能的同分异构体有多种。
在这些同分异构体中,若水解后能得到一种羧酸和一种醇,则其结构简式可能为:________________________________________________________________________;若水解后能得到一种羧酸和一种酚,则满足条件①的结构简式为_____________________(任写一种,下同),满足条件②的结构简式为________________________________________________。
①此化合物核磁共振氢谱中有四组峰,且峰面积之比为1∶2∶2∶3。
②此化合物苯环上的一氯代物有四种同分异构体。
(3)若有机化合物C x H y O z不能使FeCl3溶液显色,但可被新制的银氨溶液氧化,该物质与足量金属钠反应,能生成H2。
请写出任意一种符合上述条件的C x H y O z的结构简式________________________________________________________________________。
答案(1)C8H8O2
(2)(或)
(或)
(或)
(3)(答案合理即可)
解析(1)依据题意有:12x+y+16z=136①、12x∶16z=3∶1②,由②得x=4z,代入①得:64z+y=136,若z=1,则y=72,不符合题意(舍去);若z=2,则y=8,符合题意,故此类有机物的化学式为C8H8O2。
(2)C8H8O2属于酯类且分子中含有苯环,若水解后能得到一种羧
酸(含有—COOH)和一种醇,则它的结构简式可能为或;若水解后得到一种羧酸(含有—COOH)和一种酚,则满足核磁共振氢谱中有四组峰,且峰面积之
比为1∶2∶2∶3的结构简式为或,满足苯环
上一氯代物有四种同分异构体的结构简式为或。
(3)该有机
化合物含有—CHO,但不含有酚羟基,则含有醇羟基,可以是等。
12.(2018·济南一模)有机物A含碳72.0%、含氢6.67%,其余为氧。
用质谱法分析得知A的相对分子质量为150,A在光照条件下生成一溴代物B,B分子的核磁共振氢谱中有4组峰,峰面积之比为2∶2∶2∶3,B可发生如下转化关系(无机产物略):
已知:①K 与氯化铁溶液发生显色反应,且环上的一元取代物只有两种结构;
②当羟基与双键碳原子相连时,会发生如下转化:
RCH==CHOH ―→RCH 2CHO 。
请回答下列问题:
(1)B 中官能团的名称是__________,反应④属于______________________________反应。
(2)A 的结构简式:_______________________________________________________________。
(3)F 与银氨溶液反应的离子方程式为:_______________________________________________ _______________________________________________________________________________。
(4)写出下列反应的化学方程式:
反应②:________________________________________________________________________。
反应④:________________________________________________________________________。
(5)N 是比K 多一个碳原子的同系物,同时符合下列要求的N 的同分异构体有________种。
Ⅰ.苯环上有两个取代基;Ⅱ.能发生水解反应;Ⅲ.与氯化铁溶液发生显色反应
其中核磁共振氢谱为5组峰的为____________________(写结构简式)。
答案 (1)溴原子、酯基 缩聚
(2)
(3)CH 3CHO +2Ag(NH 3)+2+2OH -――→△CH 3COO -+NH +4+2Ag ↓+3NH 3+H 2O
(4)
+3NaOH ――→△+
CH 3COONa +NaBr +H 2O ―----―→一定条件+(n -1)H 2O
(5)9
解析 G 能发生水解反应说明G 中含有酯基,G 发生加聚反应生成聚乙酸乙烯酯,则G 的结构简式为CH 3COOCH==CH 2,G 水解生成C 和F ,F 能发生氧化反应生成E ,E 能生成C ,则F 是乙醛,C 是乙酸钠,E 是乙酸;有机物A 含碳72.0%、含氢6.67%,其余为氧,用质
谱法分析得知A 的相对分子质量为150,则A 分子内含有氢原子数为150×6.67%1
≈10,碳原子数为150×72.0%12=9,氧原子数为150-10-9×1216
=2,则A 的分子式为C 9H 10O 2,不饱和
度为2×9+2-102
=5,考虑含有苯环,A 在光照条件下生成一溴代物B ,B 在氢氧化钠水溶液、加热条件下生成C 与D ,D 又连续氧化生成J ,D 中含有醇羟基,A 中含有酯基,故A 中含有1个苯环、1个酯基,结合K 苯环上的一元取代物只有两种结构,可知A 为
,B 为,D 为
,I 为,J 为,K
为,M 为。
(5)K 为,N 比K 多一个碳原子,N 的同分异构体有如下特点:Ⅰ.苯环上有两个取代基,则取代基的位置可能是邻、间及对位;Ⅱ.能发生水解反应说明有酯基;Ⅲ.与氯化铁溶液发生显色反应说明含有酚羟基,则另一个取代基为CH 3COO —或—COOCH 3或HCOOCH 2—,则符合条件的N 的同分异构体有9种,其中核磁共振氢谱为5组峰的为。