内容正文:
热点强化22 多官能团有机物的结构与性质
1.常见有机物或官能团性质总结
官能团
(或其他基团)
常见的特征反应及其性质
烷烃基
取代反应:在光照条件下与卤素单质反应
碳碳双键、
碳碳三键
(1)加成反应:使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色
(2)氧化反应:能使酸性KMnO4溶液褪色
苯环
(1)取代反应:①在FeBr3催化下与液溴反应;②在浓硫酸催化下与浓硝酸反应
(2)加成反应:在一定条件下与H2反应
注意:苯与溴水、酸性高锰酸钾溶液都不反应
碳卤键
(卤代烃)
(1)水解反应:卤代烃在NaOH水溶液中加热生成醇
(2)消去反应:(部分)卤代烃与NaOH醇溶液共热生成不饱和烃
醇羟基
(1)与活泼金属(Na)反应放出H2
(2)催化氧化:在铜或银催化下被氧化成醛基或酮羰基
(3)与羧酸发生酯化反应生成酯
酚羟基
(1)弱酸性:能与NaOH溶液反应
(2)显色反应:遇FeCl3溶液显紫色
(3)取代反应:与浓溴水反应生成白色沉淀
醛基
(1)氧化反应:①与银氨溶液反应产生光亮的银镜;②与新制的Cu(OH)2共热产生砖红色沉淀
(2)还原反应:与H2加成生成醇
羧基
(1)使紫色石蕊溶液变红
(2)与NaHCO3溶液反应产生CO2
(3)与醇羟基发生酯化反应
酯基
水解反应:①酸性条件下水解生成羧酸和醇;②碱性条件下水解生成羧酸盐和醇
酰胺基
在强酸、强碱条件下均能发生水解反应
2.有机反应中的几个定量关系
(1)1 mol加成需要1 mol H2或1 mol Br2。
(2)1 mol苯完全加成需要3 mol H2。
(3)1 mol —COOH与NaHCO3反应生成1 mol CO2气体。
(4)1 mol —COOH与Na反应生成0.5 mol H2;1 mol —OH与Na反应生成0.5 mol H2。
(5)与NaOH反应,1 mol —COOH消耗1 mol NaOH;1 mol (R、R′为烃基)消耗1 mol NaOH。
1.4-溴甲基-1-环己烯的一种合成路线如下:
下列说法正确的是( )
A.化合物W、X、Y、Z中均有一个手性碳原子
B.①②③的反应类型依次为加成反应、还原反应和消去反应
C.由化合物Z一步制备化合物Y的转化条件是NaOH的水溶液,加热
D.化合物Y先经酸性高锰酸钾溶液氧化,再与乙醇在浓硫酸催化下酯化可制得化合物X
答案 C
解析 A项,化合物X、Y、Z连接支链的碳原子为手性碳原子,化合物W中没有手性碳原子;B项,1,3-丁二烯与丙烯酸乙酯加成生成X,X发生还原反应生成Y,Y发生取代反应生成Z;D项,Y中含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾溶液氧化。
2.二羟基甲戊酸是合成青蒿素的原料之一,其结构如图a所示。下列有关二羟基甲戊酸的说法错误的是( )
A.二羟基甲戊酸的分子式为C6H12O4
B.与乙醇、乙酸均能发生酯化反应,能使酸性KMnO4溶液褪色
C.等量的二羟基甲戊酸消耗Na和NaHCO3的物质的量之比为3∶1
D.与乳酸(结构如图b)互为同系物
答案 D
解析 由图a可知,二羟基甲戊酸含有2个羟基和1个羧基,羟基能与乙醇发生酯化反应,羟基能与乙酸发生酯化反应,其中—CH2OH中的羟基能使酸性高锰酸钾溶液褪色,羟基、羧基都能与钠反应,与碳酸氢钠反应的只能是羧基;a、b两者结构不相似,不互为同系物。
3.某有机物X的结构简式如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.X的分子式为C12H16O3
B.X在一定条件下能发生加成、加聚、取代、氧化反应
C.在催化剂的作用下,1 mol X最多能与1 mol H2加成
D.不能用酸性高锰酸钾溶液区分苯和X
答案 B
解析 由X的结构简式可知,其分子式为C12H14O3,故A错误;X的分子中含有酯基、羟基和碳碳双键,一定条件下能发生加成、加聚、取代、氧化反应,故B正确;在催化剂的作用下,X分子中的碳碳双键和苯环能与氢气发生加成反应,则1 mol X最多能与4 mol氢气加成,故C错误;苯不能与酸性高锰酸钾溶液反应,X的分子中含有碳碳双键,能与酸性高锰酸钾溶液反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D错误。
4.有机物W()是一种药物的重要中间体,可通过下列途径合成:
下列说法不正确的是( )
A.Y可发生加成、氧化、取代、消去反应
B.①和②的反应类型相同
C.②的试剂与条件是浓硫酸、乙醇、加热
D.1 mol Z可与2 mol H2发生加成反应
答案 D
解析 X()在氢氧化钠的水溶液中加热发生取代反应生成Y(),Y被酸性高锰酸钾溶液氧化为Z(),Z和乙醇在一定条件下发生酯化反应生成W,据此分析解答。
5.穿心莲内酯具有祛热解毒,消炎止痛之功效,被誉为天然抗生素药物,结构简式如图所示。下列说法错误的是( )
A.该物质的分子式为C20H30O5
B.1 mol该物质最多可与2 mol H2发生加成反应
C.等量的该物质分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者的物质的量之比为3∶2
D.该物质能与酸性KMnO4溶液反应
答案 C
解析 该物质中碳碳双键可与H2发生加成反应,故1 mol该物质最多可与2 mol H2发生加成反应,B项正确;1 mol该物质中羟基可与3 mol Na反应,酯基可与1 mol NaOH反应,故等量的该物质分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者的物质的量之比为3∶1,C项错误;该物质含有羟基和碳碳双键,均能与酸性KMnO4溶液反应,D项正确。
6.紫花前胡醇()可从中药材当归和白芷中提取得到,能提高人体免疫力。下列有关该有机化合物的描述不正确的是( )
A.能使溴水褪色
B.遇FeCl3溶液呈紫色
C.能够发生消去反应生成双键
D.1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2 mol NaOH
答案 B
解析 紫花前胡醇含有碳碳双键,能与溴发生加成反应而使溴水褪色,A正确;紫花前胡醇中不含有酚羟基,遇FeCl3溶液不呈紫色,B不正确;紫花前胡醇中含有一个醇羟基,且与羟基连接的碳的邻位碳上有氢原子,能够发生消去反应生成双键,C正确;紫花前胡醇中含有一个酯基,且酯基水解后形成一个酚羟基,故1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2 mol NaOH,D正确。
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