内容正文:
素能提升一 新情境考查多官能团有机化合物的组成和性质
【典例1】 (2020·全国Ⅲ)金丝桃苷是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮类化合物,结构式如下,下列关于金丝桃苷的叙述,错误的是( )
A.可与氢气发生加成反应
B.分子含21个碳原子
C.能与乙酸发生酯化反应
D.不能与金属钠反应
模型构建:判断多官能团有机化合物性质的三步骤:
(1)仔细观察——准确判断陌生有机化合物含有的所有官能团。
(2)联想迁移——熟练提取所含官能团的典型性质。
(3)筛选判断——结合选项,逐项分析,排除干扰,得出结论。
答案 D
解析 该物质含有苯环和碳碳双键,一定条件下可以与氢气发生加成反应,A项正确;根据该物质的结构简式可知该分子含有21个碳原子,B项正确;该物质含有羟基,可以与乙酸发生酯化反应,C项正确;该物质含有普通羟基和酚羟基,可以与金属钠反应放出氢气,D项错误。
【变式1】 甲酸香叶酯(结构如图)为无色透明液体,具有新鲜蔷薇嫩叶的香味,可用于配制香精。下列有关该有机物的叙述正确的是( )
A.分子式为C11H19O2
B.含有羧基和碳碳双键两种官能团
C.能发生加成反应和水解反应
D.23 g Na与过量的该物质反应生成标准状况下11.2 L气体
答案 C
解析 根据结构简式可知,其分子式为C11H 18O2,A项错误;结构简式右侧的含氧官能团为酯基,不是羧基,B项错误;碳碳双键可发生加成反应,酯基可发生水解反应,C项正确;该物质不含能与Na反应的官能团,不能产生氢气,D项错误。
素能提升二 限制条件下同分异构体的书写与判断
1.明确不饱和度(Ω)与结构关系
不饱和度
思考方向
Ω=1
1个双键或1个环
Ω=2
1个三键或2个双键
Ω=3
3个双键或1个双键和
1个三键(或考虑环结构)
Ω>4
考虑可能含有苯环
2.记住化学性质与结构关系
化学性质
思考方向
能与金属钠反应
羟基、羧基
能与碳酸钠溶液反应
酚羟基、羧基
与氯化铁溶液发生显色反应
酚羟基
发生银镜反应
醛基、甲酸酯基
发生水解反应
卤素原子、酯基
3.准确判断核磁共振氢谱与结构关系
(1)确定有多少种不同化学环境的氢。
(2)判断分子的对称性。
【典例2】 (1)(2020·全国Ⅱ节选)化合物的同分异构体中能同时满足以下三个条件的有______个(不考虑立体异构体,填标号)。
(ⅰ)含有两个甲基;(ⅱ)含有酮羰基(但不含C===C===O);(ⅲ)不含有环状结构。
a.4 b.6
C.8 d.10
其中,含有手性碳(注:连有四个不同的原子或基团的碳)的化合物的结构简式为________________________________________________________。
(2)(2019·全国Ⅲ节选)X为D的同分异构体,写出满足如下条件的X的结构简式____________________________。
①含有苯环;②有三种不同化学环境的氢,个数比为6∶2∶1;③1 mol的X与足量金属Na反应可生成2 g H2。
解析 (1)有2个不饱和度,含酮羰基但不含环状结构,则分子中含一个碳碳双键,一个酮羰基,外加2个甲基,符合条件的有8种,如下:CH3CH===CHCOCH2CH3、CH3CH===CHCH2COCH3、CH3CH2CH===CHCOCH3、CH2===CHCHCH3COCH3、CH2===CC2H5COCH3、CH2===CCH3COCH2CH3、CH2===CCH3CH2COCH3、CH2===CHCOCH(CH3)2,其中,含有手性碳的为CH2===CHCHCH3COCH3。
(2)D的分子式为C8H9O2I,要求含苯环,那支链最多含两个C,且1 mol X与足量Na反应可生成2 g氢气,那就证明有两个酚羟基或醇羟基,又有三种不同环境的氢,个数比为6∶2∶1,那一定是有两个甲基和两个酚羟基,因为醇羟基没有6个相同环境的氢,则符合条件的有机物结构简式为。
答案 (1)c CH2===CHCHCH3COCH3
(2)
【变式2】 符合下列条件的乙的同分异构体共有______种。
①能发生银镜反应 ②能与NaHCO3溶液反应,且1 mol乙与足量NaHCO3溶液反应时产生气体22.4 L(标准状况)
写出其中在核磁共振氢谱中峰面积之比为1∶6∶2∶1的一种同分异构体的结构简式 ______(任意一种)。
解析 由性质可推断出该有机物分子中含有1个-CHO 和1个-COOH。然后固定-COOH在碳链的一端,写出烃基C4H9-的可能结构,再用-CHO取代其中的1个H原子,便得出可能的同分异构体。
写出其中在核磁共振氢谱中峰面积之比为1∶6∶2∶1的一种同分异构体的结构简式时,应从分析