内容正文:
新情境考查多官能团有机化
合物的组成和性质)
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。
【典例1】 (2021·湖北卷)氢化可的松乙酸酯是一种糖皮质激素,具有抗炎、抗病毒作用,其结构简式如图所示。有关该化合物叙述正确的是( )
A.分子式为C23H33O6
B.能使溴水褪色
C.不能发生水解反应
D.不能发生消去反应
答案 B
解析 由图可知该化合物的分子式为C23H32O6,A项错误;该化合物含有碳碳双键,能与溴发生加成反应而使溴水褪色,B项正确;该化合物含有酯基,能发生水解反应,C项错误;该化合物含有羟基,且与羟基相连碳原子的邻位碳原子上连有氢原子,能发生消去反应,D项错误。
【变式1】 (2021·北京卷)我国科研人员发现中药成分黄芩素能明显抑制新冠病毒的活性。下列关于黄芩素的说法不正确的是( )
A.分子中有3种官能团
B.能与Na2CO3溶液反应
C.在空气中可发生氧化反应
D.能和Br2发生取代反应和加成反应
答案 A
解析 根据物质结构简式可知:该物质分子中含有酚羟基、醚键、羰基、碳碳双键四种官能团,A项错误;分子中含有酚羟基,由于酚的酸性比NaHCO3强,所以黄芩素能与Na2CO3溶液反应产生NaHCO3,B项正确;酚羟基不稳定,容易被空气中的氧气氧化,C项正确;该物质分子中含有酚羟基,由于羟基所连的苯环的邻、对位有H原子,因此可以与浓溴水发生苯环上的取代反应;分子中含有不饱和的碳碳双键,可以与Br2等发生加成反应,D项正确;故合理选项是A。
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CCO);(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