专题03 有机化学基础（第4～5章）（考点清单）（讲+练）-2024-2025学年高二化学下学期期末考点大串讲（沪科版2020）

专题03 有机化学基础（第4~5章） ◆考点01 糖类和核酸 1.糖类 二、糖类还原性的检验及水解产物中葡萄糖的检验 1．糖类的还原性 糖类的还原性是指糖类具有醛基，能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应。若某糖不能发生银镜反应或不与新制Cu(OH)2悬浊液反应，则该糖不具有还原性，为非还原性糖。 2．水解产物中葡萄糖的检验 (1)水解条件 ①蔗糖：稀硫酸(1∶5)作催化剂，水浴加热。 ②纤维素：90%的浓硫酸作催化剂，小火微热。 (2)水解产物中葡萄糖的检验 欲要检验水解产物中的葡萄糖，必须先加入NaOH溶液中和其中的硫酸，再加入银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液进行检验。 3．中学阶段发生银镜反应的物质 醛类、甲酸、甲酸酯类、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖、果糖。 注意：在检验某种物质是否存在时，一定要注意所用试剂是否与待检物中的其他物质发生反应，若存在这样的物质，应先除去。如检验卤代烃中是否含有卤素原子时，应先加入NaOH溶液再加热，发生反应R—X＋NaOHR—OH＋NaX，然后再加入足量的稀HNO3酸化，最后才加入AgNO3溶液。此处加入足量稀HNO3酸化的目的之一就是防止剩余的NaOH与AgNO3反应。 三、淀粉水解程度的判断及水解产物的检验 用银氨溶液和碘水来检验淀粉在水溶液中是否发生了水解及水解是否已进行完全。实验步骤如下： 实验现象及结论： 现象A 现象B 结论 1 未出现银镜 溶液变蓝色 淀粉尚未水解 2 出现银镜 溶液变蓝色 淀粉部分水解 3 出现银镜 溶液不变蓝色 淀粉完全水解 注意：①验证水解产物时，首先要加入NaOH溶液中和后再进行实验。②要验证混合液中是否还有淀粉应直接取水解后的混合液加碘水，而不能在加入NaOH中和后再加碘水，因碘水与NaOH溶液反应。 ◆考点02 氨基酸和蛋白质 一、氨基酸的结构和性质 1、氨基酸的结构特点 (1)定义：羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代得到的化合物称为氨基酸，氨基酸分子中含有氨基和羧基，属于取代羧酸，最常见的有20种。 (2)官能团：分子中既含有—COOH(羧基)又含有—NH2(氨基)。 (3)结构特点 ①天然氨基酸主要是α-氨基酸，其结构简式可以表示为。 ②手性碳原子：除甘氨酸外，一般α­氨基酸中含手性碳原子，是手性分子，且都是L型，具有对映异构体。【易错提醒】不是所有天然氨基酸都含手性碳原子，是手性分子，具有对映异构体，如甘氨酸就不是手性分子。 (4)重要的氨基酸 俗名 结构简式 系统命名 甘氨酸 丙氨酸 谷氨酸 苯丙氨酸 半胱氨酸 2、氨基酸的物理性质：天然氨基酸均为无色晶体，熔点较高，多在200～300 ℃熔化时分解。一般能溶于水，而难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。 3、氨基酸的化学性质 (1)氨基酸的两性：氨基酸分子中含有酸性基团—COOH和碱性基团—NH2，因此氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐 ①与盐酸的反应：，氨基酸在强酸性溶液中以阳离子形式存在。 ②与氢氧化钠反应：，氨基酸在强碱性溶液中以阴离子形式存在。 (2)成肽反应:两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)在一定条件下，通过氨基与羧基间缩合脱去水，形成含有肽键()的化合物，发生成肽反应： 【名师拓展】①氨基酸的缩合机理：氨基酸的成肽反应原理是由氨基提供的氢原子与羧基提供的羟基结合生成水。肽键可简写为“—CONH—”，不能写成“—CNHO—”，两者的连接方式不同。 ②反应类型：取代反应。 ③由几分子氨基酸结合而成叫几肽。由两个氨基酸分子缩合后形成的含有肽键的化合物称为二肽。二肽还可以继续与其它氨基酸分子缩合生成三肽、四肽、五肽，以至生成长链的多肽， 如：两分子氨基酸二肽三肽四肽…多肽(肽键)。 ④多肽分子中肽键个数的判断：由n个氨基酸分子发生成肽反应，生成一个肽链时，会生成(n－1)个水分子和(n－1)个肽键。 ⑤由于肽中仍含有-NH2和-COOH，肽也有两性。 (3)氨基酸缩合的反应规律 两分子间缩合成二肽 两分子间缩合成环 一分子间缩合成环 甘氨酸缩聚成高分子化合物 二、蛋白质 1、定义：蛋白质是由多种氨基酸通过肽键等相互连接形成的一类生物大分子， 蛋白质属于天然有机高分子化合物。 2、组成：蛋白质由C、H、O、N、S等元素组成，有些蛋白质含有P、Fe、 Cu、Zn、Mn等。 3、存在：蛋白质主要存在于生物体内，如肌肉、毛发、皮肤、角、酶、抗体、病毒等；在植物中也很丰富，如大豆、花生、谷物。 4、蛋白质的结构——四级结构 (1)任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有独特而稳定的结构 (2)蛋白质分子特定的空间结构：蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序，称为蛋白质的一级结构。多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构，称为蛋白质的二级结构。蛋白质分子在二级结构基础上进一步盘曲折叠形成的三维结构，称为蛋白质的三级结构，进一步形成蛋白质的四级结构 5、蛋白质的主要性质 (1)蛋白质的两性：蛋白质的多肽由多个氨基酸缩合形成，在多肽链的两端必然存在着自由的氨基与羧基，同时侧链中也往往存在酸性或碱性基团。因此，蛋白质与氨基酸类似，也是两性分子，既能与酸反应，又能与碱反应。 (2)蛋白质的水解：蛋白质在酸、碱或酶的作用下,逐步水解生成相对分子质量较小的多肽化合物,最终水解得到氨基酸。天然蛋白质水解的最终产物都是α-氨基酸。食物中的蛋白质在人体内各种酶的作用下水解成各种氨基酸，氨基酸被肠壁吸收进入血液，再在人体内重新合成人体所需的蛋白质。 ①水解原理： ②水解过程：蛋白质多肽氨基酸 (3)蛋白质的胶体性质：蛋白质是大分子化合物，其分子大小一般在1~100 nm之间，其水溶液具有胶体溶液的一般特性。如：具有丁达尔现象、布朗运动，不能透过半透膜以及较强的吸附作用 （4）盐析、变性和渗析的比较 渗析 盐析 变性 内涵 利用半透膜分离胶体粒子与分子、离子 加入无机盐使胶体中的物质析出 一定条件下，使蛋白质失去原有的生理活性 条件 胶体、半透膜、水 较多量的轻金属盐或铵盐，如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等 加热、紫外线、X射线、重金属盐、强酸、强碱、乙醇、丙酮等 特点 可逆，需多次换水 可逆，蛋白质仍保持原有活性 不可逆，蛋白质已失去原有活性 实例 除去淀粉溶胶中的NaNO3杂质 ①向皂化反应液中加食盐晶体，使肥皂析出；②蛋白质溶胶中加浓Na2SO4溶液使蛋白质析出 消毒、灭菌、给果树使用波尔多液、保存动物标本等 注意：①利用渗析和盐析可以分离、提纯蛋白质。②利用蛋白质的变性可以对环境进行杀菌消毒，还可以将动物的皮加工成皮革等。 三、酶 1、概念：是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的有机物，其中大多数是蛋白质。酶对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的反应具有很强的催化作用。 2、催化特点 (1)条件温和、不需加热。在接近体温和接近中性的条件下，酶就可以起催化作用。 (2)具有高度的专一性。如：蛋白酶只能催化蛋白质的水解反应，淀粉酶只对淀粉水解起催化作用。 (3)具有高效催化作用。酶催化的化学反应速率比普通的催化剂高107～1013倍。 ◆考点03 高分子化合物的结构特点 1．高分子化合物的组成 (1)单体：能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。 (2)链节：高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小结构单元。 (3)聚合度：高分子中含有链节的数目。如 2．高分子化合物的分类 3．高分子的结构特点 1）有机高分子化合物与低分子有机化合物的区别 有机高分子化合物 低分子有机化合物 相对分子质量 只是一个平均值，一般高达104～106 有一个明确的数值，一般在1 000以下 结构 由若干个重复结构单元组成 具有单一结构 性质 在物理、化学性质上有较大差异 ◆考点04 高分子化合物的合成方法 1.高分子化合物的合成方法 (1)加聚反应。 ①定义:由不饱和的单体加成聚合生成高分子化合物的反应。 ②加聚反应类型及书写方法: A.单烯烃型单体加聚时，“断开双键，键分两端，添上括号，右下写n”。例如： nCH2==CH—CH3 B.二烯烃型单体加聚时，“单变双，双变单，破两头，移中间，添上括号，右下写n”。 C.含有一个双键的两种单体聚合时，“双键打开，中间相连，添上括号，右下写n”。例如： ③加聚反应的特点： A.单体含不饱和键：如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等。 B.没有小分子产物生成； C.链节和单体的化学组成相同； (2)缩聚反应。 ①定义:单体间相互作用生成高分子化合物,同时还生成小分子化合物(如水、氨、卤化氢等)的聚合反应。 ②缩聚反应类型: a.聚酯类：—OH与—COOH间的缩聚 nHOCH2—CH2OH＋nHOOC—COOH＋(2n－1)H2O。 nHOCH2—CH2—COOH＋(n－1)H2O。 b.聚氨基酸类：—NH2与—COOH间的缩聚 nH2N—CH2COOH ＋(n－1)H2O。 nH2NCH2COOH＋ ＋(2n－1)H2O]。 c.酚醛树脂类： nHCHO＋ (n－1)H2O＋。 ③缩聚反应的特点: A.单体含双官能团或多官能团；官能团间易形成小分子如二元醇与二元酸；氨基酸、羟基酸等。 B.聚合时有副产物小分子生成； C.链节和单体的化学组成不相同； ④缩合聚合反应书写注意点： A.方括号外侧写链节余下的端基原子（或端基原子团） B.由一同单体缩聚时，生成小分子的物质的量（n-1） 。由两种单体缩聚时，生成小分子的物质的量是（2n-1）。 C.成聚酯的反应是一个可逆反应,反应方程式中应用可逆符号。 ⑤缩聚反应的书写方法 a.缩聚物结构简式的书写:书写缩合聚合物(简称缩聚物)结构式时，与加成聚合物(简称加聚物)结构式写法有点不同，缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团，而加聚物的端基不确定，通常用横线“—”表示。 b.缩聚反应方程式的书写: (a)各单体物质的量与缩聚物结构简式的下角标一般要一致。 (b)注意生成的小分子的物质的量：由一种单体进行缩聚反应，生成的小分子物质的量一般为n－1；由两种单体进行缩聚反应，生成的小分子物质的量一般为2n－1。 (3)加聚反应与缩聚反应的区别与联系 加聚反应 缩聚反应 反应物的特征 含不饱和键 含有特征官能团，如羟基、羧基、氨基等 反应物的种类 相同或不相同的单体 相同或不相同的单体 产物的特征 高聚物和单体分子具有相同的组成 高聚物与单体分子的组成有所不同 产物的种类 只有高聚物 高聚物和小分子 (4)常见高分子化合物的结构简式和单体 名称 单体 结构简式 涤纶 HOCH2CH2OH 腈纶 CH2===CH—CN 聚丙烯腈 顺丁 橡胶 CH2===CH—CH===CH2 丁苯 橡胶 (SBR) CH2===CH—CH===CH2 氯丁 橡胶 【易错警示】正确地认识高分子化合物 (1)高分子化合物都属于混合物。 (2)光导纤维、碳纤维不属于有机高分子材料。 (3)天然橡胶含有,易发生加成反应和氧化反应(老化)。强氧化剂、卤素单质、有机溶剂等都易腐蚀橡胶。 2.高聚物单体的推断方法: 1)由高聚物推断单体的方法可归纳为一观二断三改写。 一观：观察高分子链节中主链的组成情况，是否全为碳原子，是否含有双键。 二断：在高分子链节上找到断键点，将链节切开。 三改写：将切下后的片段改写成单体。 2)由加聚产物推断单体 (1)主链链节全为碳原子，且为C—C键。 规律：将主链链节每两个碳原子切下，原子不变，把单键改成双键，改写成乙烯型。 (2)主链链节全为碳原子且有C===C键。 规律：以双键为中心，将主链中的四个碳原子切下，然后改写成1,3­丁二烯型。 3)由缩聚产物推断单体 规律：断键，补原子。即找到断键点，断键后在相应部位加上—OH或—H。 (1)链节主链中除碳原子外，还有、等原子团。 规律：在和的虚线处断开，然后在处加上—OH，在—O—处加上H，在—NH—处加上H，而得单体。 (2)主链链节中碳原子不连续，含有苯环和结构。 规律：在苯环和侧链R基连接处断键，改写成酚和醛。 (3)主链链节是结构的高聚物。 规律：单体为一种，断键后在—NH—上加H，在上加—OH。 (4)主链链节是结构的高聚物。规律：单体为一种，断键后在—O—上加H，在R基上加—OH。 ◆考点05 合成高分子材料 1.高分子化合物分类 ２、塑料 （1）塑料＝树脂＋添加剂，树脂是指未经加工处理的聚合物。 （2）塑料分类 （3）常见的塑料 ①聚乙烯 高压低密度聚乙烯 低压高密度聚乙烯 合成条件 高压高温引发剂 较低压力催化剂 分子结构类型 支链型 线型 有无支链 有 少有或没有 高分子链长短 相对较短 相对较长 相对分子质量 较低 较高（≥50万） 熔融温度 相对较低 相对较高 密度 低密度 高密度 硬度 相对较小 相对较大 分子间作用力 相对较小 相对较大 （1）高分子化合物都具有一定的弹性。 （2）高压聚乙烯比低压聚乙烯熔点、密度小。 ②酚醛树脂：用酚类（如苯酚）与醛类（如甲醛）在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。 A.在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位的氢原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚，然后羟甲基苯酚之间相互脱水缩合成线型结构高分子。 B.在碱催化下，等物质的量的苯酚与甲醛或过量的甲醛与苯酚反应，生成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等，然后加热继续反应，就可以生成网状结构的酚醛树脂。 2、合成纤维 维纶——聚乙烯醇:吸湿性好，因其分子链上有羟基。目前产量占第一位的：聚酯纤维（聚对苯二乙酸乙二醇酯，商品名涤纶）。 3、橡胶 性质：耐磨、耐寒、耐油、耐热、耐燃、耐腐蚀、耐老化等各有其优势。橡胶硫化后，其强度和弹性都会增大。 4、功能高分子材料的涵义：在合成高分子的主链或支链上引入某种功能的官能团，使其显示出在光、电、磁、化学、生物、医学等方面的特殊功能。 5、几种功能高分子材料 （1）高吸水性树脂 ①合成方法： a、对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性，在他们的高分子链上再接上含强吸水性原子团 的支链 b、以带有强亲水性原子团的化合物，均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。 （2）高分子分离膜 高分子分子膜的特点：能够有选择地让某些物质通过，而把另外一些物质分离掉。 （3）医用高分子材料应用：制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、肾等各种人工器官 6、常见的有机高分子化学反应 （1）降解：在一定条件下，高分子材料可降解为小分子。如有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）加热分解为甲基丙烯酸甲酯；聚苯乙烯用氧化钡处理，能分解为苯乙烯。常见的高分子降解方法有生物降解、化学降解、光降解等。 （2）橡胶硫化：天然橡胶经硫化，破坏了碳碳双键、形成单键（-S-）或双硫键（-S-S-），线型结构变为体型（网状）结构。 3、催化裂化：塑料经催化裂化得到柴油、煤油、汽油及可燃气体等。 ◆考点06 有机合成的关键——碳骨架的构建和官能团的引入 5.有机合成中碳骨架的构建 (1)碳链增长的反应 加聚反应；缩聚反应；酯化反应；利用题目所给信息反应，如卤代烃的取代反应，醛、酮的加成反应…… ①炔烃、烯烃、醛、酮与HCN加成： ②醛酮的羟醛缩合(其中至少一种含有α­H)： ③卤代烃与NaCN、CH3CH2ONa、CH3CCNa等的取代反应：RCl＋NaCNRCN＋NaCl。 ④聚合反应 a．加聚反应(烯烃、二烯烃、乙炔等)： b．缩聚反应：酯化反应类型(如乙二醇与乙二酸反应)、氨基酸缩合类型(如甘氨酸缩合)、甲醛与苯酚(酚醛树脂)。 ⑤酯化反应：CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O。 (2)碳链减短的反应 ①氧化反应，包括烯烃、炔烃的部分氧化，苯的同系物氧化成苯甲酸等。 ②水解反应，主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。如RCOOR′＋H2ORCOOH＋R′—OH。 ③烷烃发生裂化或裂解反应：C16H34C8H18＋C8H16；C8H18C4H10＋C4H8。 ④脱羧反应：R—COONa＋NaOHR—H＋Na2CO3。 ⑤利用题目所给信息反应，如烯烃、炔烃的氧化反应，羧酸及其盐的脱羧反应…… (3)常见由链成环的方法 ①二元醇成环 如：HOCH2CH2OH ＋H2O ②羟基酸酯化成环 如： ③氨基酸成环 如：H2NCH2CH2COOH ④二元羧酸成环 如：HOOCCH2CH2COOH ⑤双烯合成 如： 【易错提醒】(1)通过羟醛缩合增长碳链时,至少一种分子中含有α-H才能完成该反应。 (2)脱羧反应是制取烃类物质的一种重要的方法,这个过程同时是一个碳链减短的反应过程。 （4）常见的开环反应 (1)环酯水解开环 (2)环烯烃氧化开环，如。 6．有机合成中官能团的转化 (1)官能团的引入 方法 举例 引入碳碳 双键 醇、卤代烃的消去反应[来源:学科网ZXXK] CH3CH2CH2OHCH3CH=CH2↑+H2O CH3CH2CH2Cl+NaOHCH3CH=CH2↑+NaCl+H2O[来 炔烃与H2、卤化氢、卤素的不完全加成反应 +HClCH2=CHCl 引入卤素 原子 炔烃、烯烃与卤素单质或卤化氢的加成反应 CH2=CH2+HClCH3CH2Cl +HClCH2CHCl 烷烃、芳香烃的取代反应 CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl +3Cl2+3HCl +Cl2+HCl 醇与氢卤酸(HX)的取代反应 R—OH+HXR—X+H2O 引入羟基 烯烃与水的加成反应 CH2CH2+H2O CH3CH2OH 醛、酮的还原反应 RCHO+H2RCH2OH 卤代烃、酯的水解 C2H5Br+NaOHC2H5OH+NaBr +H—OH 羧酸在一定条件下被还原 RCOOHRCH2OH 引入羰基 醇的催化氧化 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O 某些烯烃被酸性KMnO4溶液氧化 2(CH3)2C=O 引入羧基 醛的氧化反应 2CH3CHO+O22CH3COOH 某些烯烃被酸性KMnO4溶液氧化 CH3CHCHCH32CH3COOH 酯的水解 CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH (2)官能团的消除 ①通过加成反应可以消除或。如：CH2=CH2+H2CH3CH3 ②通过取代反应、消去反应、氧化反应或酯化反应可消除—OH。如：CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O ③通过氧化反应或加成反应可消除—CHO。如：2CH3CHO+O22CH3COOH ④通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。 ⑤通过消去或水解反应可消除卤原子。 (3)官能团的改变 ①官能团种类变化：利用官能团的衍生关系进行衍变，如卤代烃醇醛羧酸 CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH。 ②官能团数目变化：通过不同的反应途径增加官能团的个数，如 ③官能团位置变化：通过不同的反应，改变官能团的位置，如CH3CH2CH2OHCH3CH===CH2 。 7．官能团的保护与恢复 (1)碳碳双键：在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。 HOCH2CH==CHCH2OHHOCH2CH2CHClCH2OH HOOC—CH==CH—COOH。 (2)酚羟基：在氧化其他基团前可以用NaOH溶液或CH3I保护。 (3)醛基：在氧化其他基团前可以用乙醇(或乙二醇)加成保护。 ① ② (4)氨基：在氧化其他基团前可以用醋酸酐将氨基转化为酰胺，然后再水解转化为氨基。 (5)醇羟基、羧基可以成酯保护。 ◆考点07 有机合成路线的设计 1．有机合成过程 有机合成的过程是利用简单的试剂作为基础原料，通过有机反应链上官能团或一段碳链，得到一个中间体；在此基础上利用中间体上的官能团，加上辅助原料，进行第二步反应，合成第二个中间体，经过多步反应，按照目标化合物的要求，合成具有一定碳原子数目、一定结构的目标化合物。 有机合成过程示意图 2．有机合成路线设计思路 (1)设计有机合成路线时，首先要正确判断需合成的有机物的类别，它含有哪些官能团，与哪些知识信息有关。 (2)其次是根据现有的原料、信息和有关反应规律，尽可能合理地把目标化合物分成若干片段，或寻找官能团的引入、转换、保护方法，或设法将各片段拼凑衍变，尽快找出合成目标化合物的关键。 (3)最后将正向推导和逆向推导得出的若干个合成路线加以综合比较，选择最佳的合成方案。 3．有机合成推断方法 (1)正合成分析法 即从某种原料分子开始，对比目标分子与原料分子的结构(碳骨架及官能团)，对该原料分子进行碳骨架的构建和官能团的引入(或者官能团的转化)，从而设计出合理的合成路线。如利用乙烯为原料合成乙酸乙酯，可采用正推法： (2)逆合成分析法 即从目标分子着手，分析目标分子的结构，然后由目标分子逆推出原料分子，并进行合成路线的设计。 逆合成分析示意图 ①逆推法合成乙二酸二乙酯 ②逆推法合成对苯甲酸苯甲酯 通过对苯甲酸苯甲酯()的结构分析可知合成该有机化合物的是苯甲酸与苯甲醇，继续逆推可得原料分子为甲苯，如图所示： ③综合推理法 设计有机合成路线时，用正合成分析法不能得到目标产物，而用逆合成分析法也得不到起始原料时，往往结合这两种思维模式，采用从两边向中间“挤压”的方式，使问题得到解决。 三、常见的有机合成路线 (1)一元合成路线 R—CH===CH2卤代烃一元醇→一元醛→一元羧酸→酯 (2)二元合成路线 CH2===CH2XCH2—CH2X二元醇→二元醛→二元羧酸→ (3)芳香化合物合成路线 1．下列关于各物质的水解实验说法中正确的是 A．将油脂、石蕊试液、NaOH溶液充分混合后静置，溶液分层：下层紫色，上层蓝色，但加热后溶液不分层且溶液呈蓝色 B．取一定量的淀粉溶液加入少量硫酸，加热使充分水解，再加入银氨溶液能发生银镜反应 C．要提高蛋白质的水解效率，可以加入适当的酶，并加热至高温以提高反应速率 D．可以用碘水和银氨溶液来检验淀粉在一定条件下有没有完全水解 2．关于蛋白质的下列叙述中不正确的是(　　) A．蛋白质的盐析和变性都是可逆过程 B．鸡蛋清溶液中加入硫酸钠产生沉淀，加入大量水时沉淀溶解 C．盐析可提纯蛋白质并保持其生理活性 D．医疗上用75%的乙醇溶液消毒与蛋白质的变性有关 3．下列说法不正确的有几个 ①属于胺类化合物，属于羧酸衍生物，后者可发生水解反应 ②麦芽糖和蔗糖均可发生水解反应，且水解产物相同 ③葡萄糖属于还原糖，氨基酸和蛋白质都具有两性 ④鸡蛋清溶液遇溶液发生变性 ⑤核酸水解的最终产物是磷酸、戊糖和碱基 ⑥和互为同系物，淀粉和纤维素互为同分异构体 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 4．一种高分子材料G在生产、生活中用途广泛，其结构如图所示。下列叙述正确的是 已知：G的相对分子质量为M，合成G的两种单体的相对分子质量分别为a和b．\ A．G属于支链型高分子，具有热塑性 B．G中官能团有酯基、醚键 C．G由两种单体发生缩聚反应合成 D．G的聚合度 5．树脂用于制玻璃纤维增强塑料，合成方法如下图，表示链延长． 下列说法不正确的是 A．X、P均能被高锰酸钾溶液所氧化 B．的结构简式为 C．的强度比的大 D．的重复单元中有四种官能团 6．下列有关常见高分子聚合物的说法正确的是 A．聚乙烯是纯净物 B．聚氯乙烯可用于食品包装 C．聚—1，3—丁二烯（）是一种碳碳双键和碳碳单键依次交替排列的高分子 D．是由对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应得到的 7．对于如图所示的有机物，要引入羟基(-OH)，可采用的方法有 ①加成  ②卤素原子的取代   ③还原    ④酯基的水解 A．只有①② B．只有②③ C．只有①③ D．①②③④ 8．由1-氯环己烷()制备1，2-环己二醇()时，需要经过下列哪几步反应 A．加成→消去→取代 B．消去→加成→取代 C．取代→消去→加成 D．取代→加成→消去 9．芳香化合物A()在一定条件下可以发生如图所示的转化(其他产物和水已略去)。其中有机物D也可以由丙烯酸经过几步有机反应制得，其中最佳的次序是 A．加成、水解、酸化、氧化 B．水解、加成、酸化、氯化 C．水解、酸化、加成、氧化 D．加成、氧化、水解、酸化 10．在有机合成中，常需将官能团消除或增加，下列合成路线合理的是 A． B．CH3CH2OHCH2=CH2ClCH2CH2ClHOCH2CH2OH C．CH≡CHCH2=CHCNCH2=CHCOOH D． 11．化合物F是合成环酯类抗生素药物的一种中间体，其合成路线如下： 下列说法错误的是 A．A的结构简式为 B．C既能发生水解反应，又能发生银镜反应 C．E可以发生缩聚反应生成高分子化合物 D．步骤①③的目的是保护A中的某官能团 12．聚乙烯醇滴眼液可治疗眼部干涩等，主要成分是，某同学设计其合成路线如下： 已知： （1）①的化学方程式是 。 （2）试剂a是 。 （3）②的反应类型是 。 （4）乙酸乙烯酯有多种同分异构体，其中能与溶液反应放出气体的有（不考虑立体异构）：、 、 （填结构简式）。 （5）③的化学方程式是 。 （6）可由乙炔制备，反应的化学方程式为： 、 。 （7）工业上利用反应：制备中间产物乙酸乙烯酯，其优点是 （答一条即可）。 13．有机合成中成环及环的元素增减是合成路线设计的关键问题之一，由合成路线如下： 已知：① ②+CH3CH2OH 回答下列问题： (1)写出A的分子式 ，B中所含官能团的名称 。 (2)C的分子式为，写出C的结构简式 ；E→F的反应类型是 。 (3)出D→E的化学方程式： 。 (4)E的同分异构体中，含“”结构的芳香族化合物的共有 种(不考虑立体异构)，核磁共振氢谱有四组峰且峰面积之比为的所有同分异构体的结构简式为 。 (5)以、乙醇为原料合成(其它试剂任选)，设计其合成路线 。 1 / 21 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 有机化学基础（第4~5章） ◆考点01 糖类和核酸 1.糖类 二、糖类还原性的检验及水解产物中葡萄糖的检验 1．糖类的还原性 糖类的还原性是指糖类具有醛基，能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应。若某糖不能发生银镜反应或不与新制Cu(OH)2悬浊液反应，则该糖不具有还原性，为非还原性糖。 2．水解产物中葡萄糖的检验 (1)水解条件 ①蔗糖：稀硫酸(1∶5)作催化剂，水浴加热。 ②纤维素：90%的浓硫酸作催化剂，小火微热。 (2)水解产物中葡萄糖的检验 欲要检验水解产物中的葡萄糖，必须先加入NaOH溶液中和其中的硫酸，再加入银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液进行检验。 3．中学阶段发生银镜反应的物质 醛类、甲酸、甲酸酯类、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖、果糖。 注意：在检验某种物质是否存在时，一定要注意所用试剂是否与待检物中的其他物质发生反应，若存在这样的物质，应先除去。如检验卤代烃中是否含有卤素原子时，应先加入NaOH溶液再加热，发生反应R—X＋NaOHR—OH＋NaX，然后再加入足量的稀HNO3酸化，最后才加入AgNO3溶液。此处加入足量稀HNO3酸化的目的之一就是防止剩余的NaOH与AgNO3反应。 三、淀粉水解程度的判断及水解产物的检验 用银氨溶液和碘水来检验淀粉在水溶液中是否发生了水解及水解是否已进行完全。实验步骤如下： 实验现象及结论： 现象A 现象B 结论 1 未出现银镜 溶液变蓝色 淀粉尚未水解 2 出现银镜 溶液变蓝色 淀粉部分水解 3 出现银镜 溶液不变蓝色 淀粉完全水解 注意：①验证水解产物时，首先要加入NaOH溶液中和后再进行实验。②要验证混合液中是否还有淀粉应直接取水解后的混合液加碘水，而不能在加入NaOH中和后再加碘水，因碘水与NaOH溶液反应。 ◆考点02 氨基酸和蛋白质 一、氨基酸的结构和性质 1、氨基酸的结构特点 (1)定义：羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代得到的化合物称为氨基酸，氨基酸分子中含有氨基和羧基，属于取代羧酸，最常见的有20种。 (2)官能团：分子中既含有—COOH(羧基)又含有—NH2(氨基)。 (3)结构特点 ①天然氨基酸主要是α-氨基酸，其结构简式可以表示为。 ②手性碳原子：除甘氨酸外，一般α­氨基酸中含手性碳原子，是手性分子，且都是L型，具有对映异构体。【易错提醒】不是所有天然氨基酸都含手性碳原子，是手性分子，具有对映异构体，如甘氨酸就不是手性分子。 (4)重要的氨基酸 俗名 结构简式 系统命名 甘氨酸 氨基乙酸 丙氨酸 2—氨基丙酸 谷氨酸 2—氨基戊二酸 苯丙氨酸 2—氨基—3—苯基丙酸 半胱氨酸 2—氨基—巯基丙酸 2、氨基酸的物理性质：天然氨基酸均为无色晶体，熔点较高，多在200～300 ℃熔化时分解。一般能溶于水，而难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。 3、氨基酸的化学性质 (1)氨基酸的两性：氨基酸分子中含有酸性基团—COOH和碱性基团—NH2，因此氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐 ①与盐酸的反应：，氨基酸在强酸性溶液中以阳离子形式存在。 ②与氢氧化钠反应：，氨基酸在强碱性溶液中以阴离子形式存在。 (2)成肽反应:两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)在一定条件下，通过氨基与羧基间缩合脱去水，形成含有肽键()的化合物，发生成肽反应： 【名师拓展】①氨基酸的缩合机理：氨基酸的成肽反应原理是由氨基提供的氢原子与羧基提供的羟基结合生成水。肽键可简写为“—CONH—”，不能写成“—CNHO—”，两者的连接方式不同。 ②反应类型：取代反应。 ③由几分子氨基酸结合而成叫几肽。由两个氨基酸分子缩合后形成的含有肽键的化合物称为二肽。二肽还可以继续与其它氨基酸分子缩合生成三肽、四肽、五肽，以至生成长链的多肽， 如：两分子氨基酸二肽三肽四肽…多肽(肽键)。 ④多肽分子中肽键个数的判断：由n个氨基酸分子发生成肽反应，生成一个肽链时，会生成(n－1)个水分子和(n－1)个肽键。 ⑤由于肽中仍含有-NH2和-COOH，肽也有两性。 (3)氨基酸缩合的反应规律 两分子间缩合成二肽 两分子间缩合成环 一分子间缩合成环 甘氨酸缩聚成高分子化合物 二、蛋白质 1、定义：蛋白质是由多种氨基酸通过肽键等相互连接形成的一类生物大分子， 蛋白质属于天然有机高分子化合物。 2、组成：蛋白质由C、H、O、N、S等元素组成，有些蛋白质含有P、Fe、 Cu、Zn、Mn等。 3、存在：蛋白质主要存在于生物体内，如肌肉、毛发、皮肤、角、酶、抗体、病毒等；在植物中也很丰富，如大豆、花生、谷物。 4、蛋白质的结构——四级结构 (1)任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有独特而稳定的结构 (2)蛋白质分子特定的空间结构：蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序，称为蛋白质的一级结构。多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构，称为蛋白质的二级结构。蛋白质分子在二级结构基础上进一步盘曲折叠形成的三维结构，称为蛋白质的三级结构，进一步形成蛋白质的四级结构 5、蛋白质的主要性质 (1)蛋白质的两性：蛋白质的多肽由多个氨基酸缩合形成，在多肽链的两端必然存在着自由的氨基与羧基，同时侧链中也往往存在酸性或碱性基团。因此，蛋白质与氨基酸类似，也是两性分子，既能与酸反应，又能与碱反应。 (2)蛋白质的水解：蛋白质在酸、碱或酶的作用下,逐步水解生成相对分子质量较小的多肽化合物,最终水解得到氨基酸。天然蛋白质水解的最终产物都是α-氨基酸。食物中的蛋白质在人体内各种酶的作用下水解成各种氨基酸，氨基酸被肠壁吸收进入血液，再在人体内重新合成人体所需的蛋白质。 ①水解原理： ②水解过程：蛋白质多肽氨基酸 (3)蛋白质的胶体性质：蛋白质是大分子化合物，其分子大小一般在1~100 nm之间，其水溶液具有胶体溶液的一般特性。如：具有丁达尔现象、布朗运动，不能透过半透膜以及较强的吸附作用 （4）盐析、变性和渗析的比较 渗析 盐析 变性 内涵 利用半透膜分离胶体粒子与分子、离子 加入无机盐使胶体中的物质析出 一定条件下，使蛋白质失去原有的生理活性 条件 胶体、半透膜、水 较多量的轻金属盐或铵盐，如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等 加热、紫外线、X射线、重金属盐、强酸、强碱、乙醇、丙酮等 特点 可逆，需多次换水 可逆，蛋白质仍保持原有活性 不可逆，蛋白质已失去原有活性 实例 除去淀粉溶胶中的NaNO3杂质 ①向皂化反应液中加食盐晶体，使肥皂析出；②蛋白质溶胶中加浓Na2SO4溶液使蛋白质析出 消毒、灭菌、给果树使用波尔多液、保存动物标本等 注意：①利用渗析和盐析可以分离、提纯蛋白质。②利用蛋白质的变性可以对环境进行杀菌消毒，还可以将动物的皮加工成皮革等。 三、酶 1、概念：是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的有机物，其中大多数是蛋白质。酶对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的反应具有很强的催化作用。 2、催化特点 (1)条件温和、不需加热。在接近体温和接近中性的条件下，酶就可以起催化作用。 (2)具有高度的专一性。如：蛋白酶只能催化蛋白质的水解反应，淀粉酶只对淀粉水解起催化作用。 (3)具有高效催化作用。酶催化的化学反应速率比普通的催化剂高107～1013倍。 ◆考点03 高分子化合物的结构特点 1．高分子化合物的组成 (1)单体：能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。 (2)链节：高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小结构单元。 (3)聚合度：高分子中含有链节的数目。如 2．高分子化合物的分类 3．高分子的结构特点 1）有机高分子化合物与低分子有机化合物的区别 有机高分子化合物 低分子有机化合物 相对分子质量 只是一个平均值，一般高达104～106 有一个明确的数值，一般在1 000以下 结构 由若干个重复结构单元组成 具有单一结构 性质 在物理、化学性质上有较大差异 ◆考点04 高分子化合物的合成方法 1.高分子化合物的合成方法 (1)加聚反应。 ①定义:由不饱和的单体加成聚合生成高分子化合物的反应。 ②加聚反应类型及书写方法: A.单烯烃型单体加聚时，“断开双键，键分两端，添上括号，右下写n”。例如： nCH2==CH—CH3 B.二烯烃型单体加聚时，“单变双，双变单，破两头，移中间，添上括号，右下写n”。 C.含有一个双键的两种单体聚合时，“双键打开，中间相连，添上括号，右下写n”。例如： ③加聚反应的特点： A.单体含不饱和键：如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等。 B.没有小分子产物生成； C.链节和单体的化学组成相同； (2)缩聚反应。 ①定义:单体间相互作用生成高分子化合物,同时还生成小分子化合物(如水、氨、卤化氢等)的聚合反应。 ②缩聚反应类型: a.聚酯类：—OH与—COOH间的缩聚 nHOCH2—CH2OH＋nHOOC—COOH＋(2n－1)H2O。 nHOCH2—CH2—COOH＋(n－1)H2O。 b.聚氨基酸类：—NH2与—COOH间的缩聚 nH2N—CH2COOH ＋(n－1)H2O。 nH2NCH2COOH＋ ＋(2n－1)H2O]。 c.酚醛树脂类： nHCHO＋ (n－1)H2O＋。 ③缩聚反应的特点: A.单体含双官能团或多官能团；官能团间易形成小分子如二元醇与二元酸；氨基酸、羟基酸等。 B.聚合时有副产物小分子生成； C.链节和单体的化学组成不相同； ④缩合聚合反应书写注意点： A.方括号外侧写链节余下的端基原子（或端基原子团） B.由一同单体缩聚时，生成小分子的物质的量（n-1） 。由两种单体缩聚时，生成小分子的物质的量是（2n-1）。 C.成聚酯的反应是一个可逆反应,反应方程式中应用可逆符号。 ⑤缩聚反应的书写方法 a.缩聚物结构简式的书写:书写缩合聚合物(简称缩聚物)结构式时，与加成聚合物(简称加聚物)结构式写法有点不同，缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团，而加聚物的端基不确定，通常用横线“—”表示。 b.缩聚反应方程式的书写: (a)各单体物质的量与缩聚物结构简式的下角标一般要一致。 (b)注意生成的小分子的物质的量：由一种单体进行缩聚反应，生成的小分子物质的量一般为n－1；由两种单体进行缩聚反应，生成的小分子物质的量一般为2n－1。 (3)加聚反应与缩聚反应的区别与联系 加聚反应 缩聚反应 反应物的特征 含不饱和键 含有特征官能团，如羟基、羧基、氨基等 反应物的种类 相同或不相同的单体 相同或不相同的单体 产物的特征 高聚物和单体分子具有相同的组成 高聚物与单体分子的组成有所不同 产物的种类 只有高聚物 高聚物和小分子 (4)常见高分子化合物的结构简式和单体 名称 单体 结构简式 涤纶 HOCH2CH2OH 腈纶 CH2===CH—CN 聚丙烯腈 顺丁 橡胶 CH2===CH—CH===CH2 丁苯 橡胶 (SBR) CH2===CH—CH===CH2 氯丁 橡胶 【易错警示】正确地认识高分子化合物 (1)高分子化合物都属于混合物。 (2)光导纤维、碳纤维不属于有机高分子材料。 (3)天然橡胶含有,易发生加成反应和氧化反应(老化)。强氧化剂、卤素单质、有机溶剂等都易腐蚀橡胶。 2.高聚物单体的推断方法: 1)由高聚物推断单体的方法可归纳为一观二断三改写。 一观：观察高分子链节中主链的组成情况，是否全为碳原子，是否含有双键。 二断：在高分子链节上找到断键点，将链节切开。 三改写：将切下后的片段改写成单体。 2)由加聚产物推断单体 (1)主链链节全为碳原子，且为C—C键。 规律：将主链链节每两个碳原子切下，原子不变，把单键改成双键，改写成乙烯型。 (2)主链链节全为碳原子且有C===C键。 规律：以双键为中心，将主链中的四个碳原子切下，然后改写成1,3­丁二烯型。 3)由缩聚产物推断单体 规律：断键，补原子。即找到断键点，断键后在相应部位加上—OH或—H。 (1)链节主链中除碳原子外，还有、等原子团。 规律：在和的虚线处断开，然后在处加上—OH，在—O—处加上H，在—NH—处加上H，而得单体。 (2)主链链节中碳原子不连续，含有苯环和结构。 规律：在苯环和侧链R基连接处断键，改写成酚和醛。 (3)主链链节是结构的高聚物。 规律：单体为一种，断键后在—NH—上加H，在上加—OH。 (4)主链链节是结构的高聚物。规律：单体为一种，断键后在—O—上加H，在R基上加—OH。 ◆考点05 合成高分子材料 1.高分子化合物分类 ２、塑料 （1）塑料＝树脂＋添加剂，树脂是指未经加工处理的聚合物。 （2）塑料分类 （3）常见的塑料 ①聚乙烯 高压低密度聚乙烯 低压高密度聚乙烯 合成条件 高压高温引发剂 较低压力催化剂 分子结构类型 支链型 线型 有无支链 有 少有或没有 高分子链长短 相对较短 相对较长 相对分子质量 较低 较高（≥50万） 熔融温度 相对较低 相对较高 密度 低密度 高密度 硬度 相对较小 相对较大 分子间作用力 相对较小 相对较大 （1）高分子化合物都具有一定的弹性。 （2）高压聚乙烯比低压聚乙烯熔点、密度小。 ②酚醛树脂：用酚类（如苯酚）与醛类（如甲醛）在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。 A.在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位的氢原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚，然后羟甲基苯酚之间相互脱水缩合成线型结构高分子。 B.在碱催化下，等物质的量的苯酚与甲醛或过量的甲醛与苯酚反应，生成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等，然后加热继续反应，就可以生成网状结构的酚醛树脂。 2、合成纤维 维纶——聚乙烯醇:吸湿性好，因其分子链上有羟基。目前产量占第一位的：聚酯纤维（聚对苯二乙酸乙二醇酯，商品名涤纶）。 3、橡胶 性质：耐磨、耐寒、耐油、耐热、耐燃、耐腐蚀、耐老化等各有其优势。橡胶硫化后，其强度和弹性都会增大。 4、功能高分子材料的涵义：在合成高分子的主链或支链上引入某种功能的官能团，使其显示出在光、电、磁、化学、生物、医学等方面的特殊功能。 5、几种功能高分子材料 （1）高吸水性树脂 ①合成方法： a、对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性，在他们的高分子链上再接上含强吸水性原子团 的支链 b、以带有强亲水性原子团的化合物，均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。 （2）高分子分离膜 高分子分子膜的特点：能够有选择地让某些物质通过，而把另外一些物质分离掉。 （3）医用高分子材料应用：制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、肾等各种人工器官 6、常见的有机高分子化学反应 （1）降解：在一定条件下，高分子材料可降解为小分子。如有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）加热分解为甲基丙烯酸甲酯；聚苯乙烯用氧化钡处理，能分解为苯乙烯。常见的高分子降解方法有生物降解、化学降解、光降解等。 （2）橡胶硫化：天然橡胶经硫化，破坏了碳碳双键、形成单键（-S-）或双硫键（-S-S-），线型结构变为体型（网状）结构。 3、催化裂化：塑料经催化裂化得到柴油、煤油、汽油及可燃气体等。 ◆考点06 有机合成的关键——碳骨架的构建和官能团的引入 5.有机合成中碳骨架的构建 (1)碳链增长的反应 加聚反应；缩聚反应；酯化反应；利用题目所给信息反应，如卤代烃的取代反应，醛、酮的加成反应…… ①炔烃、烯烃、醛、酮与HCN加成： ②醛酮的羟醛缩合(其中至少一种含有α­H)： ③卤代烃与NaCN、CH3CH2ONa、CH3CCNa等的取代反应：RCl＋NaCNRCN＋NaCl。 ④聚合反应 a．加聚反应(烯烃、二烯烃、乙炔等)： b．缩聚反应：酯化反应类型(如乙二醇与乙二酸反应)、氨基酸缩合类型(如甘氨酸缩合)、甲醛与苯酚(酚醛树脂)。 ⑤酯化反应：CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O。 (2)碳链减短的反应 ①氧化反应，包括烯烃、炔烃的部分氧化，苯的同系物氧化成苯甲酸等。 ②水解反应，主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。如RCOOR′＋H2ORCOOH＋R′—OH。 ③烷烃发生裂化或裂解反应：C16H34C8H18＋C8H16；C8H18C4H10＋C4H8。 ④脱羧反应：R—COONa＋NaOHR—H＋Na2CO3。 ⑤利用题目所给信息反应，如烯烃、炔烃的氧化反应，羧酸及其盐的脱羧反应…… (3)常见由链成环的方法 ①二元醇成环 如：HOCH2CH2OH ＋H2O ②羟基酸酯化成环 如： ③氨基酸成环 如：H2NCH2CH2COOH ④二元羧酸成环 如：HOOCCH2CH2COOH ⑤双烯合成 如： 【易错提醒】(1)通过羟醛缩合增长碳链时,至少一种分子中含有α-H才能完成该反应。 (2)脱羧反应是制取烃类物质的一种重要的方法,这个过程同时是一个碳链减短的反应过程。 （4）常见的开环反应 (1)环酯水解开环 (2)环烯烃氧化开环，如。 6．有机合成中官能团的转化 (1)官能团的引入 方法 举例 引入碳碳 双键 醇、卤代烃的消去反应[来源:学科网ZXXK] CH3CH2CH2OHCH3CH=CH2↑+H2O CH3CH2CH2Cl+NaOHCH3CH=CH2↑+NaCl+H2O[来 炔烃与H2、卤化氢、卤素的不完全加成反应 +HClCH2=CHCl 引入卤素 原子 炔烃、烯烃与卤素单质或卤化氢的加成反应 CH2=CH2+HClCH3CH2Cl +HClCH2CHCl 烷烃、芳香烃的取代反应 CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl +3Cl2+3HCl +Cl2+HCl 醇与氢卤酸(HX)的取代反应 R—OH+HXR—X+H2O 引入羟基 烯烃与水的加成反应 CH2CH2+H2O CH3CH2OH 醛、酮的还原反应 RCHO+H2RCH2OH 卤代烃、酯的水解 C2H5Br+NaOHC2H5OH+NaBr +H—OH 羧酸在一定条件下被还原 RCOOHRCH2OH 引入羰基 醇的催化氧化 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O 某些烯烃被酸性KMnO4溶液氧化 2(CH3)2C=O 引入羧基 醛的氧化反应 2CH3CHO+O22CH3COOH 某些烯烃被酸性KMnO4溶液氧化 CH3CHCHCH32CH3COOH 酯的水解 CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH (2)官能团的消除 ①通过加成反应可以消除或。如：CH2=CH2+H2CH3CH3 ②通过取代反应、消去反应、氧化反应或酯化反应可消除—OH。如：CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O ③通过氧化反应或加成反应可消除—CHO。如：2CH3CHO+O22CH3COOH ④通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。 ⑤通过消去或水解反应可消除卤原子。 (3)官能团的改变 ①官能团种类变化：利用官能团的衍生关系进行衍变，如卤代烃醇醛羧酸 CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH。 ②官能团数目变化：通过不同的反应途径增加官能团的个数，如 ③官能团位置变化：通过不同的反应，改变官能团的位置，如CH3CH2CH2OHCH3CH===CH2 。 7．官能团的保护与恢复 (1)碳碳双键：在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。 HOCH2CH==CHCH2OHHOCH2CH2CHClCH2OH HOOC—CH==CH—COOH。 (2)酚羟基：在氧化其他基团前可以用NaOH溶液或CH3I保护。 (3)醛基：在氧化其他基团前可以用乙醇(或乙二醇)加成保护。 ① ② (4)氨基：在氧化其他基团前可以用醋酸酐将氨基转化为酰胺，然后再水解转化为氨基。 (5)醇羟基、羧基可以成酯保护。 ◆考点07 有机合成路线的设计 1．有机合成过程 有机合成的过程是利用简单的试剂作为基础原料，通过有机反应链上官能团或一段碳链，得到一个中间体；在此基础上利用中间体上的官能团，加上辅助原料，进行第二步反应，合成第二个中间体，经过多步反应，按照目标化合物的要求，合成具有一定碳原子数目、一定结构的目标化合物。 有机合成过程示意图 2．有机合成路线设计思路 (1)设计有机合成路线时，首先要正确判断需合成的有机物的类别，它含有哪些官能团，与哪些知识信息有关。 (2)其次是根据现有的原料、信息和有关反应规律，尽可能合理地把目标化合物分成若干片段，或寻找官能团的引入、转换、保护方法，或设法将各片段拼凑衍变，尽快找出合成目标化合物的关键。 (3)最后将正向推导和逆向推导得出的若干个合成路线加以综合比较，选择最佳的合成方案。 3．有机合成推断方法 (1)正合成分析法 即从某种原料分子开始，对比目标分子与原料分子的结构(碳骨架及官能团)，对该原料分子进行碳骨架的构建和官能团的引入(或者官能团的转化)，从而设计出合理的合成路线。如利用乙烯为原料合成乙酸乙酯，可采用正推法： (2)逆合成分析法 即从目标分子着手，分析目标分子的结构，然后由目标分子逆推出原料分子，并进行合成路线的设计。 逆合成分析示意图 ①逆推法合成乙二酸二乙酯 ②逆推法合成对苯甲酸苯甲酯 通过对苯甲酸苯甲酯()的结构分析可知合成该有机化合物的是苯甲酸与苯甲醇，继续逆推可得原料分子为甲苯，如图所示： ③综合推理法 设计有机合成路线时，用正合成分析法不能得到目标产物，而用逆合成分析法也得不到起始原料时，往往结合这两种思维模式，采用从两边向中间“挤压”的方式，使问题得到解决。 三、常见的有机合成路线 (1)一元合成路线 R—CH===CH2卤代烃一元醇→一元醛→一元羧酸→酯 (2)二元合成路线 CH2===CH2XCH2—CH2X二元醇→二元醛→二元羧酸→ (3)芳香化合物合成路线 1．下列关于各物质的水解实验说法中正确的是 A．将油脂、石蕊试液、NaOH溶液充分混合后静置，溶液分层：下层紫色，上层蓝色，但加热后溶液不分层且溶液呈蓝色 B．取一定量的淀粉溶液加入少量硫酸，加热使充分水解，再加入银氨溶液能发生银镜反应 C．要提高蛋白质的水解效率，可以加入适当的酶，并加热至高温以提高反应速率 D．可以用碘水和银氨溶液来检验淀粉在一定条件下有没有完全水解 【答案】D 【解析】A．油脂不溶于水，在碱中也不溶解，密度比水小，所以混合后油脂在上层。在有石蕊存在时，石蕊溶解于油脂中呈紫色、在碱中呈蓝色，所以是上层紫色，下层蓝色；加热则因油脂完全水解而溶解，溶液不再分层，但溶液呈碱性，故呈蓝色，A错误；B．用银氨溶液检验淀粉的水解产物，必须在碱性条件下进行，但由于采用的是硫酸作催化剂，所以必须加碱调至碱性才可以，B错误；C．由于酶本身属于蛋白质，所以如果温度过高会丧失活性，C错误；D．对于淀粉水解，可以从有无淀粉剩余及能否发生银镜反应加以考虑，D正确；故选D。 2．关于蛋白质的下列叙述中不正确的是(　　) A．蛋白质的盐析和变性都是可逆过程 B．鸡蛋清溶液中加入硫酸钠产生沉淀，加入大量水时沉淀溶解 C．盐析可提纯蛋白质并保持其生理活性 D．医疗上用75%的乙醇溶液消毒与蛋白质的变性有关 【答案】A 【分析】A项，蛋白质的变性不可逆；B项，鸡蛋清溶液中加入硫酸钠产生沉淀，蛋白质发生盐析，加入大量水时沉淀溶解；C项，蛋白质的盐析是可逆的物理过程，用于分离提纯蛋白质，蛋白质保持生理活性；D项，75%的乙醇溶液能使蛋白质发生变性，用于消毒杀菌。 【解析】A项，蛋白质的盐析是可逆过程，蛋白质的变性不可逆，A项错误；B项，鸡蛋清溶液中加入硫酸钠产生沉淀，蛋白质发生盐析，加入大量水时沉淀溶解，B项正确；C项，蛋白质的盐析是可逆的物理过程，用于分离提纯蛋白质，蛋白质保持生理活性，C项正确；D项，75%的乙醇溶液能使蛋白质发生变性，用于消毒杀菌，D项正确；答案选A。 3．下列说法不正确的有几个 ①属于胺类化合物，属于羧酸衍生物，后者可发生水解反应 ②麦芽糖和蔗糖均可发生水解反应，且水解产物相同 ③葡萄糖属于还原糖，氨基酸和蛋白质都具有两性 ④鸡蛋清溶液遇溶液发生变性 ⑤核酸水解的最终产物是磷酸、戊糖和碱基 ⑥和互为同系物，淀粉和纤维素互为同分异构体 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【答案】B 【解析】①CH3NH2是NH3中的H被－CH3取代，也是胺类化合物的一种，CH3CONH2中的官能团－CONH2是酰胺，属于羧酸衍生物，并且可以发生水解反应，故①正确；②麦芽糖水解出来的两个分子都是葡萄糖，而蔗糖水解出来的产物是一分子的葡萄糖和一分子的果糖，它们的水解产物不同，故②错误；③葡萄糖具有还原性，所以是还原糖，氨基酸分子中既含有碱性的氨基，又含有酸性的羧基，蛋白质由氨基酸构成，也含有游离的氨基和羧基，所以它们都具有两性性质，故③正确；④硝酸银溶液属于重金属盐，鸡蛋清中含有蛋白质，而蛋白质遇到重金属盐会发生变性，所以鸡蛋清溶液遇到AgNO3溶液发生变性，故④正确；⑤核酸水解的最终产物是磷酸、戊糖和碱基，故⑤正确；⑥同系物是指结构相似，组成上相差CH2及其整数倍的系列化合物，苯酚属于酚类而苯甲醇属于醇类两者结构不相似，所以它们不是同系物。淀粉和纤维素的分子式都是(C6H10O5)n，但它们的n值不同，所以不是同分异构体，故⑥错误；综上，错误的是②⑥，是两个，故选：B。 4．一种高分子材料G在生产、生活中用途广泛，其结构如图所示。下列叙述正确的是 已知：G的相对分子质量为M，合成G的两种单体的相对分子质量分别为a和b．\ A．G属于支链型高分子，具有热塑性 B．G中官能团有酯基、醚键 C．G由两种单体发生缩聚反应合成 D．G的聚合度 【答案】C 【解析】A．G属于非支链型高分子，具有热固性，故A错误；B．高分子G中含酯基，没有醚键，故B错误；C．根据高分子结构可以判断是由两种单体发生缩聚反应合成，故C正确；D．G的链节相对分子质量为（a+b-36），聚合度，故D错误；答案选C。 5．树脂用于制玻璃纤维增强塑料，合成方法如下图，表示链延长． 下列说法不正确的是 A．X、P均能被高锰酸钾溶液所氧化 B．的结构简式为 C．的强度比的大 D．的重复单元中有四种官能团 【答案】D 【解析】A．X和P中都含有羟基，均能被高锰酸钾溶液所氧化，故A正确；B．根据X和P结构简式对比可知，若干条P链与交联剂M反应后，P链和M分子通过碳碳双键发生加成反应而交联成立体网状结构，因此M为苯乙烯，故B正确；C．对比X和P结构简式可知，P为线型高分子，而X为体型高分子，体型高分子具有更的强度，故C正确；D．根据结构示意图可知，P的重复单元中有两种官能团，分别是：碳碳双键、酯基，故D错误；故选D。 6．下列有关常见高分子聚合物的说法正确的是 A．聚乙烯是纯净物 B．聚氯乙烯可用于食品包装 C．聚—1，3—丁二烯（）是一种碳碳双键和碳碳单键依次交替排列的高分子 D．是由对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应得到的 【答案】D 【解析】A．聚乙烯的聚合度n值为不确定值，所以聚乙烯是没有固定熔点的混合物，故A错误；B．聚氯乙烯有毒，不能用于食品包装，故B错误；C．聚—1，3—丁二烯是1，3—丁二烯一定条件下发生加聚反应生成链节为的有机高分子化合物，则其中碳碳双键和碳碳单键之比不是1:1，故C错误；D．是由对苯二甲酸和乙二醇一定条件下通过缩聚反应得到的有机高分子化合物，故D正确；故选D。 7．对于如图所示的有机物，要引入羟基(-OH)，可采用的方法有 ①加成  ②卤素原子的取代   ③还原    ④酯基的水解 A．只有①② B．只有②③ C．只有①③ D．①②③④ 【答案】D 【解析】①所给有机物分子中含有碳碳双键，可以和水发生加成反应引入羟基，故①正确；②所给有机物分子中含有溴原子，可以发生卤素原子的取代，故②正确；③所给有机物分子中含有醛基，可被氢气还原引入羟基，故③正确；④所给有机物分子中含有酯基，可发生水解反应引入羟基，故④正确；故选D。 8．由1-氯环己烷()制备1，2-环己二醇()时，需要经过下列哪几步反应 A．加成→消去→取代 B．消去→加成→取代 C．取代→消去→加成 D．取代→加成→消去 【答案】B 【解析】由1-氯环己烷制取1，2-环己二醇，正确的过程为：，即依次发生消去反应、加成反应、取代反应；故选B。 9．芳香化合物A()在一定条件下可以发生如图所示的转化(其他产物和水已略去)。其中有机物D也可以由丙烯酸经过几步有机反应制得，其中最佳的次序是 A．加成、水解、酸化、氧化 B．水解、加成、酸化、氯化 C．水解、酸化、加成、氧化 D．加成、氧化、水解、酸化 【答案】A 【解析】由芳香化合物A的结构简式和反应后B和C的分子式判断，A在碱性条件下水解后酸化得到BC，C的结构为，C氧化得到D，且D能发生银镜反应，则D为HCOCOCOOH；丙烯酸CH2=CH-COOH与Cl2加成得到，后在NaOH水溶液中水解生成，最后酸化得到，再氧化得到D；故选A。 10．在有机合成中，常需将官能团消除或增加，下列合成路线合理的是 A． B．CH3CH2OHCH2=CH2ClCH2CH2ClHOCH2CH2OH C．CH≡CHCH2=CHCNCH2=CHCOOH D． 【答案】C 【解析】A．到，是苯环侧链甲基中的H被取代，光照条件下和氯气反应才能实现，合成路线不合理，故A不符合题意；B．乙醇发生消去反应生成乙烯需控制温度为170℃，140℃时会生成乙醚，合成路线不合理，故B不符合题意；C．乙炔和HCN发生加成反应可生成丙烯腈，丙烯腈中的氰基容易发生水解生成羧基，故乙炔先加成后水解可得到丙烯酸，合成路线合理，故C符合题意；D．该合成路线中的第二步和最后一步都涉及卤代烃的消去反应，应在加热条件下与氢氧化钠乙醇溶液反应，加热条件下与氢氧化钠水溶液反应发生的是氯原子的取代反应，该合成路线不合理，故D不符合题意；故选C。 11．化合物F是合成环酯类抗生素药物的一种中间体，其合成路线如下： 下列说法错误的是 A．A的结构简式为 B．C既能发生水解反应，又能发生银镜反应 C．E可以发生缩聚反应生成高分子化合物 D．步骤①③的目的是保护A中的某官能团 【答案】AB 【解析】由有机物的转化关系可知，在浓硫酸作用下与足量乙酸共热发生酯化反应生成，则A为、B为；在催化剂作用下与氧气共热发生催化氧化反应生成，则C为；与氢氧化钠溶液共热反应生成，则D为；与酸反应生成，则E为；在浓硫酸作用下发生分子内酯化反应生成。A．由分析可知，A的结构简式为，故A错误；B．由分析可知，C的结构简式为，分子中不含有醛基，不能发生银镜反应，故B错误；C．由分析可知，E的结构简式为，分子中含有羟基和羧基，一定条件下能发生缩聚反应生成高分子化合物，故C正确；D．由分析可知，A、E中均含有羟基，所以步骤①③的目的是保护A中的羟基，故D正确；故选AB。 12．聚乙烯醇滴眼液可治疗眼部干涩等，主要成分是，某同学设计其合成路线如下： 已知： （1）①的化学方程式是 。 （2）试剂a是 。 （3）②的反应类型是 。 （4）乙酸乙烯酯有多种同分异构体，其中能与溶液反应放出气体的有（不考虑立体异构）：、 、 （填结构简式）。 （5）③的化学方程式是 。 （6）可由乙炔制备，反应的化学方程式为： 、 。 （7）工业上利用反应：制备中间产物乙酸乙烯酯，其优点是 （答一条即可）。 【答案】（1） （2）NaOH水溶液 （3）加聚反应 （4） （5） （6） （7）步骤少 【分析】反应①为CH2=CH2与Br2/CCl4发生加成反应生成A，A的结构简式为BrCH2CH2Br，A与试剂a加热反应生成HOCH2CH2OH，试剂a为NaOH水溶液，HOCH2CH2OH与B在浓硫酸、加热条件下反应生成HOCH2CH2OOCCH3，则B的结构简式为CH3COOH，HOCH2CH2OOCCH3在浓硫酸、加热时发生消去反应生成乙酸乙烯酯，乙酸乙烯酯发生加聚反应生成，与CH3OH在催化剂、加热条件下反应生成。 【解析】（1）①为CH2=CH2与Br2/CCl4发生的加成反应，化学方程式为CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br； （2）A与试剂a加热时发生水解反应生成HOCH2CH2OH，则试剂a为NaOH水溶液； （3）反应②为乙酸乙烯酯中的碳碳双键发生加聚反应生成，即②的反应类型为加聚反应； （4）乙酸乙烯酯的分子式为C4H6O2，其同分异构体能与NaHCO3溶液反应放出气体，说明其同分异构体中含羧基，符合题意的同分异构体的结构简式为：CH2=CHCH2COOH、CH3CH=CHCOOH、、； （5）根据题干信息，反应③为与CH3OH在催化剂、加热时发生取代反应生成和CH3COOCH3，反应的化学方程式为； （6）由乙炔制备，B为乙酸，通过2步反应即可完成：乙炔水化法得到乙醛，乙醛再催化氧化为乙酸，故反应的化学方程式为：、； （7）工业上利用反应：制备中间产物乙酸乙烯酯，其优点是: 步骤少、原子利用率高等。 13．有机合成中成环及环的元素增减是合成路线设计的关键问题之一，由合成路线如下： 已知：① ②+CH3CH2OH 回答下列问题： (1)写出A的分子式 ，B中所含官能团的名称 。 (2)C的分子式为，写出C的结构简式 ；E→F的反应类型是 。 (3)出D→E的化学方程式： 。 (4)E的同分异构体中，含“”结构的芳香族化合物的共有 种(不考虑立体异构)，核磁共振氢谱有四组峰且峰面积之比为的所有同分异构体的结构简式为 。 (5)以、乙醇为原料合成(其它试剂任选)，设计其合成路线 。 【答案】(1) 羰基、酯基 (2) 加聚反应 (3) +2H2O (4)14 (5) 【分析】由信息①可知，发生氧化反应生成A为，A与乙醇发生转化反应生成B为，B发生信息②中取代反应生成C为，C与氢气发生加成反应生成D为，由F的结构简式（），可知D发生消去反应生成E为，E再发生加聚反应生成。 【解析】（1）A为，分子式为；B的结构简式为，B中所含官能团名称为羰基、酯基。故答案为：；羰基、酯基； （2）C的结构简式为；E→F过程中碳碳双键断裂，生成高聚物，反应类型是加聚反应，故答案为：；加聚反应； （3）D发生消去反应生成E为，D→E的化学方程式： +2H2O。故答案为： +2H2O； （4）E（）的芳香族化合物的同分异构体，只含有1个苯环，侧链为烷基，若苯环上含有一个侧链，则有-CH2CH2−C(CH3)3和-CH(CH3)−C(CH3)3，有2种，若有两个侧链，有-CH2−C(CH3)3和-CH3、−C(CH3)3和-CH2CH3两种情况，苯环上有邻、间、对三个位置，有6种；若有三个侧链，则为-CH3、-CH3、−C(CH3)3，有6种，E的同分异构体中，含“−C(CH3)3”结构的芳香族化合物的共有14种(不考虑立体异构)，核磁共振氢谱有四组峰且峰面积之比为9：6：2：1，说明存在两组甲基，其中3个甲基相同、另外2个甲基相同，符合条件的同分异构体的结构简式为，故答案为：14；； （5）用酸性高锰酸钾溶液氧化生成，然后与乙醇发生酯化反应生成，再发生信息②中取代反应生成，合成路线为 ，故答案为： 。 1 / 21 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$