内容正文:
专题4 生活中常用的有机物
——烃的含氧衍生物
专题4 生活中常用的有机物——烃的含氧衍生物
化学 选择性必修 3 有机化学基础 S
专题4 生活中常用的有机物——烃的含氧衍生物
化学 选择性必修 3 有机化学基础 S
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化学 选择性必修 3 有机化学基础 S
考向一 有机物的组成结构性质
【例1】 (1) 的化学名称是________;
(2) 的同分异构体中,同时满足下列条件的共有________种(不考虑立体异构);
①含有手性碳;②含有三个甲基;③含有苯环。
其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为3∶3∶3∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为________。
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答案: (1)3-甲基苯酚(或间甲基苯酚)
(2) 9
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(1)根据有机物A的结构,有机物A的化学名称为3-甲基苯酚(或间甲基苯酚)。
(2)连有4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子。在B的同分异构体中,含有手性碳、含有3个甲基、含有苯环的同分异构体有9种,分别为
其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为3∶3∶3∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为 。
解析:
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【例2】 有机物X→Y的异构化反应如图所示,下列说法错误的是( )
A.依据红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团
B.除氢原子外,X中其他原子可能共平面
C.含醛基和碳碳双键且有手性碳原子的Y的同分异构体有4种(不考虑立体异构)
D.类比上述反应, 的异构化产物可发生银镜反应和加聚反应
C
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解析:
由题干图示有机物X、Y的结构简式可知,X含有碳碳双键和醚键,Y含有碳碳双键和酮羰基,红外光谱图中可以反映不同官能团或化学键的吸收峰,故依据红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团,A正确;碳碳双键为平面形结构,单键可以任意旋转,由题干图示有机物X的结构简式可知,除氢原子外,X中其他原子可能共平面,B正确;由题干图示有机物Y的结构简式可知,Y的分子式为C6H10O,则含醛基和碳碳双键且有手性碳原子(即同时连有四个互不相同的原子或原子团的
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碳原子)的Y的同分异构体有CH3CH===CHCH(CH3)CHO、CH2===C(CH3)CH(CH3)CHO、CH2===CHCH(CH3)CH2CHO、CH2===CHCH2CH(CH3)CHO和CH2===CHCH(CH2CH3)CHO共5种(不考虑立体异构),C错误;由题干信息可知,类比上述反应, 的异构化产物为 ,含有碳碳双键和醛基,故可发生银镜反应和加聚反应,D正确。
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B
1.有机物的结构简式如图所示,则此有机物可发生的反应类型有( )
①取代 ②加成 ③消去 ④酯化 ⑤水解 ⑥氧化 ⑦中和
A.①②③⑤⑥ B.①②③④⑤⑥⑦
C.②③④⑤⑥ D.②③④⑤⑥⑦
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解析:
①该有机物中含—OH、—COOH、酯基,能发生取代反应;②该有机物中含碳碳双键、苯环,能发生加成反应;③该有机物中含—OH,且与—OH相连的碳原子的邻位碳原子上含H,能发生消去反应;④该有机物中含—OH、—COOH,能发生酯化反应;⑤该有机物中含酯基,能发生水解反应;⑥该有机物中含碳碳双键、—OH,能发生氧化反应;⑦该有机物中含羧基,能发生中和反应,B符合题意。
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D
2.蓓萨罗丁是一种治疗顽固性皮肤T细胞淋巴瘤的药物,其结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.分子中所有碳原子在同一平面内
B.能发生加成反应,不能发生取代反应
C.能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同
D.1 mol蓓萨罗丁分别与足量的Na、NaHCO3反应,产生气体的物质的量之比为1∶2
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解析:
该有机物中含有饱和碳原子,并与和其相连的碳原子形成四面体结构,所有碳原子不可能在同一平面内,A错误;分子中含有碳碳双键,能发生加成反应,含有羧基,能发生取代反应,B错误;碳碳双键使溴水褪色发生的是加成反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色发生的是氧化反应,C错误;1 mol蓓萨罗丁与足量的Na反应生成0.5 mol H2,而其与足量NaHCO3反应生成1 mol的CO2,产生气体的物质的量之比为1∶2,D正确。
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3.羟甲香豆素的结构简式如图所示。下列说法正确的是( )
A.羟甲香豆素中含有4种官能团
B.1 mol该物质可与5 mol H2发生加成反应
C.该物质在强碱溶液中可发生取代反应
D.二氢香豆素( )与羟甲香豆素互为同系物
C
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解析:
含有3种官能团,A错误;1 mol该物质最多可与4 mol H2发生加成反应,B错误;官能团不同,不是同系物,D错误。
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考向二 有机物之间的相互转化—有机推断
【例3】 奥培米芬(化合物J)是一种雌激素受体调节剂,以下是一种合成路线(部分反应条件已简化)。
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已知:
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称是________。
(2)C的结构简式为______________________。
(3)D的化学名称为________。
(4)F的核磁共振氢谱显示为两组峰,峰面积比为1∶1,其结构简式为________。
(5)H的结构简式为____________________。
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(6)由I生成J的反应类型是________。
(7)在D的同分异构体中,同时满足下列条件的共有________种;
①能发生银镜反应;②遇FeCl3溶液显紫色;③含有苯环。其中,核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为________。
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有机物A与有机物B发生反应生成有机物C,有机物C与有机物D在多聚磷酸的条件下反应生成有机物E,根据有机物E的结构可以推测,有机物C的结构
为 ,进而推断出有机物D的结构为 ;有机物E与有机物F反
应生成有机物G,有机物G根据已知条件发生反应生成有机物H,有机物H的结构为,
有机物H发生两步反应得到目标化合物J(奥培米芬);据此分析
解题。
解析:
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(1)根据有机物A的结构,有机物A中的含氧官能团是醚键和羟基。
(2)根据分析,有机物C的结构简式为 。
(3)根据分析,有机物D的结构为 ,其化学名称为苯乙酸。
(4)有机物F的核磁共振氢谱显示为两组峰,峰面积比为1∶1,说明这4个氢原子被分为两组,该物质是对称结构,结合有机物F的分子式可以得到,有机物F的结构简式为 。
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(5)根据分析,有机物H的结构简式为 。
(6)对比I与J的结构简式可知,I→J的反应类型为取代反应。
(7)能发生银镜反应说明该结构中含有醛基,能遇FeCl3溶液显紫色说明该结构中含有酚羟基,则满足这三个条件的同分异构体有13种。此时可能的情况有,固定醛基、酚羟基的位置处在邻位上,变换甲基的位置,这种情况下有4种可能;固定醛基、酚羟基的位置处在间位上,变换甲基的位置,这种情况下有4种可能;固定醛基、酚羟基的位置处在对位上,变换甲基的位置,这种情况下有2种可能;苯苯环上只有两个取代基时,
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这种情况下有3种可能,因此满足以上条件的同分异构体有4+4+2+3=13种。其中,核磁共振氢谱显示为五组峰,且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1,说明该同分异构体中不能含有甲基且结构为对称结构,因此,这种同分异构体的结构简式为 。
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(1)A的名称是________;过程①是________变化(填“物理”或“化学”,
下同),过程⑤是________变化。
4.H是一种重要的化工原料,它可由石油和煤焦油通过下列路线合成:
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(2)反应③的化学方程式为__________________________________
___________________________________________________________;
反应⑥的类型为________。
(3)鉴别E与F的方法是_____________________________________
__________________________________________________________。
(4)H中六元环上的氢原子被两个氯原子取代后的有机物有____种。
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答案:(1)乙烯 化学 物理
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解析:
由H的结构及反应条件可以推断D为乙酸,则结合各步变化的反应条件可以推断C为乙醛、B为乙醇、A为乙烯。
(1)A的名称是乙烯;工业上通常对石油分馏产品进行裂解来获得乙烯,故过程①为裂解,是化学变化;工业上通过对煤焦油进行分馏而获得苯,过程⑤为分馏,是物理变化。
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(3)E分子中没有碳碳双键,而F分子中有碳碳双键,因此,鉴别E与F的方法是分别滴入酸性KMnO4溶液,振荡,使酸性KMnO4溶液褪色的是F,不褪色的是E。
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再先取代2,则与1相同的位置不能再取代,可以找到4种,注意2号碳上有2个氢原子可以被取代。综上所述,可以确定H中六元环上的氢原子被两个氯原子取代后的有机物有7种。
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5.香草醇酯( ,R代表烃基)能促进能量消耗及代谢,抑制体内脂肪积累,并且具有抗氧化、抗炎和抗肿瘤活性等特性,有广泛的开发前景。下图为一种香草醇酯(G)的合成路线:
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回答下列问题:
(1)A的结构简式是________。
(2)B的名称是________________,C含有的官能团名称是________________。
(3)C→D的反应类型是________。
(4)F分子中共面的碳原子最多有________个。
(5)G的结构简式是________。
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解析:
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谢谢观看!
答案:(1)醚键和羟基
(2)
(3)苯乙酸
(4)
(5)
(6)取代反应
(7)13
(2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 取代反应(或酯化反应)
(3)分别滴入酸性KMnO4溶液,振荡,使酸性KMnO4溶液褪色的是F,不褪色的是E
(4)7
(2)反应③为乙醇的催化氧化,化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;反应⑥为乙酸与环己二醇反应生成酯,故为酯化反应或取代反应。
(4)用“定一移一”法,H分子有一定的对称性,六元环上的6个碳原子均有氢原子可以被取代,如图所示,可以先把1号或2号的氢原子取代,然后分析另一个氢原子被取代的可能性,先取代1,环上其他碳原子上的H均可以被取代,但要注意左右对称,故有3种;
已知:
①A分子中烃基上的一氯代物有两种;
②R1CHO+R2CH2CHO (R1、R2分别代表烃基或H原子)。
答案:(1)
(2)2,2-二甲基丙醛 碳碳双键、醛基
(3)加成反应
(4)8
(5)
A的分子式为C5H12O,能被O2催化氧化,则A为醇,A分子中烃基上的一氯代物有两种,则A的结构简式为B为依据题给信息,可得出C为D为
E为F为E与F发生酯化反应,生成的G为
$$