内容正文:
主题八 常见有机化合物
热点题空17 有机物的命名、官能团、
有机反应类型及结构简式、方程式的书写
主题八 电化学基础知识与应用
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contents
Part 01 核心精讲
Part 02 对点集训
Part 03 题型抢分练
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核心精讲
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甲基丙烯酸甲酯
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对点集训
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1.弄清系统命名法中四种字的含义
(1)烯、炔、醛、酮、酸、酯……指官能团。
(2)二、三、四……指相同取代基或官能团的个数。
(3)1、2、3……指官能团或取代基的位置。
(4)甲、乙、丙、丁……指主链碳原子个数分别为1、2、3、4……
2.多官能团物质的命名
命名含有多个不同官能团化合物的关键在于要选择优先的官能团作为母体。官能团作为母体的优先顺序为(以“>”表示优先)羧酸>酯>醛>酮>醇>烯。
如CCH2CH3COOCH3名称为 。
3.官能团的转化与反应类型的关系
4.重要方程式书写再落实
酯化反应
续表
加成
反应
烯烃的加成:CH3—CH===CH2+HCl eq \o(――→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△)) CHCH3ClCH3(或CH3CH2CH2Cl)
CH2===CH—CH===CH2+Cl2―→
CH2Cl—CHCl—CH===CH2(1,2加成)
CH2===CH—CH===CH2+Cl2―→
CH2Cl—CH===CH—CH2Cl(1,4加成)
Diels-Alder反应: eq \a\vs4\al()
消去
反应
加成反应
烯烃的加成:CH3—CH===CH2+
HCl eq \o(――→,\s\up15(催化剂),\s\do15(△)) (或CH3CH2CH2Cl)
CH2===CH—CH===CH2+Cl2―→
(1,2加成)
CH2===CH—CH===CH2+Cl2―→
(1,4加成)
Diels-Alder反应: eq \a\vs4\al()
续表
加成
反应
烯烃的加成:CH3—CH===CH2+HCl eq \o(――→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△)) CHCH3ClCH3(或CH3CH2CH2Cl)
CH2===CH—CH===CH2+Cl2―→
CH2Cl—CHCl—CH===CH2(1,2加成)
CH2===CH—CH===CH2+Cl2―→
CH2Cl—CH===CH—CH2Cl(1,4加成)
Diels-Alder反应: eq \a\vs4\al()
消去
反应
CH2Cl—CHCl—CH===CH2
CH2Cl—CH===CH—CH2Cl
2CH3COOH
消去
反应
醇分子内脱水生成烯烃:CH3CH2OH eq \o(――→,\s\up15(浓硫酸),\s\do15(170 ℃))
卤代烃脱HX生成烯烃:CH3CH2Br+NaOH eq \o(――→,\s\up15(乙醇),\s\do15(△))
氧化
反应
催化氧化:2CH3CH2OH+O2 eq \o(――→,\s\up15(Cu/Ag),\s\do15(△))
2CH3CHO+O2 eq \o(――→,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))
续表
加成
反应
烯烃的加成:CH3—CH===CH2+HCl eq \o(――→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△)) CHCH3ClCH3(或CH3CH2CH2Cl)
CH2===CH—CH===CH2+Cl2―→
CH2Cl—CHCl—CH===CH2(1,2加成)
CH2===CH—CH===CH2+Cl2―→
CH2Cl—CH===CH—CH2Cl(1,4加成)
Diels-Alder反应: eq \a\vs4\al()
消去
反应
CH2===CH2↑+H2O
CH2===CH2↑+NaBr+H2O
2CH3CHO+2H2O
3H2O
CH3CH2OH
氧化
反应
醛基与银氨溶液的反应:CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH eq \o(――→,\s\up15(△))
(注意配平)
醛基与新制的氢氧化铜的反应:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH eq \o(――→,\s\up15(△))
还原
反应
醛基加氢:CH3CHO+H2 eq \o(――→,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))
硝基还原为氨基: eq \o(――→,\s\up15(Fe),\s\do15(HCl))
续表
加成
反应
烯烃的加成:CH3—CH===CH2+HCl eq \o(――→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△)) CHCH3ClCH3(或CH3CH2CH2Cl)
CH2===CH—CH===CH2+Cl2―→
CH2Cl—CHCl—CH===CH2(1,2加成)
CH2===CH—CH===CH2+Cl2―→
CH2Cl—CH===CH—CH2Cl(1,4加成)
Diels-Alder反应: eq \a\vs4\al()
消去
反应
CH3COONH4+2Ag↓+
3NH3+H2O
CH3COONa+Cu2O↓+
1.(2025·安徽卷)有机化合物C和F是制造特种工程塑料的两种重要单体,均可以苯为起始原料按下列路线合成(部分反应步骤和条件略去):
回答下列问题:
(1)B中含氧官能团名称为________;B→C的反应类型为________。
(2)已知A→B反应中还生成(NH4)2SO4和MnSO4,写出A→B的化学方程式:_______________________________
(3)脂肪烃衍生物G是C的同分异构体,分子中含有羟甲基(—CH2OH),核磁共振氢谱有两组峰。G的结构简式为________________。
(4)下列说法错误的是________(填标号)。
a.A能与乙酸反应生成酰胺
b.B存在2种位置异构体
c.D→E反应中,CCl4是反应试剂
d.E→F反应涉及取代过程
(5)4,4′二羟基二苯砜(H)和F在一定条件下缩聚,得到性能优异的特种工程塑料——聚醚砜醚酮(PESEK)。写出PESEK的结构简式:
_______________________________。
(6)
eq \o(――→,\s\up15(缩聚),\s\do15(Na2CO3)) PESEK
制备PESEK反应中,单体之一选用芳香族氟化物F,而未选用对应的氯化物,可能的原因是__________________________________。
(7)已知酮可以被过氧酸(如间氯过氧苯甲酸,MCPBA)氧化为酯:
参照题干合成路线,写出以苯为主要原料制备苯甲酸苯甲酯的合成路线:_____________________________(其他试剂任选)。
答案 (1)酮羰基 还原反应
(2) +5H2SO4+4MnO2―→+4MnSO4+(NH4)2SO4+4H2O
(3)HOCH2—C≡C—C≡C—CH2OH
(4)b
(5)
(6)电负性:F>Cl,C—F键极性更大,易断裂,容易与H发生缩聚反应
(7) eq \a\vs4\al(\o(――→,\s\up15(CCl4),\s\do15(无水AlCl3))) eq \o(――→,\s\up15(H2O),\s\do15(△)) eq \o(――→,\s\up15(MCPBA))
解析 (1)由B的结构简式可知,其含氧官能团名称为酮羰基;B的不饱和度为5,C的不饱和度为4,属于加氢的反应,为还原反应;
(2)A→B还会生成硫酸铵和硫酸锰,根据原子守恒,配平反应为+5H2SO4+4MnO2―→+4MnSO4+(NH4)2SO4+4H2O;
(3)G是C的同分异构体,G的不饱和度为4,碳原子数为6,含有—CH2OH,则其不可能含有苯环,核磁共振氢谱只有两组峰,满足条件的结构简式为HOCH2—C≡C—C≡C—CH2OH;
(4)A中含有氨基,能和乙酸发生取代反应生成酰胺基,a正确;B的位置异构体只有1种,如图:,b错误;D→E的反应中,氟苯取代了CCl4中的两个氯原子,CCl4是反应物,c正确;E→F的反应中,涉及卤代烃的水解(取代)反应,d正确;故选b;
(5)H的结构简式为,与F发生缩聚反应时,H中羟基的O—H键断裂,F中的C—F键断裂,缩聚产物结构简式为;
(6)电负性:F>Cl,C—F键极性更大,易断裂,容易与H发生缩聚反应,所以不选择对应的氯化物;
(7)根据已知的反应可知,得到苯甲酸苯甲酯,需要合成,模仿D→F的合成路线,苯在无水AlCl3作用下与CCl4发生取代反应生成,再发生E→F的反应得到,具体合成路线为 eq \a\vs4\al(\o(――→,\s\up15(CCl4),\s\do15(无水AlCl3))) eq \o(――→,\s\up15(H2O),\s\do15(△)) eq \o(――→,\s\up15(MCPBA)) 。
2.(2024·新课标卷)四氟咯草胺(化合物G)是一种新型除草剂,可有效控制稻田杂草。G的一条合成路线如下(略去部分试剂和条件,忽略立体化学)。
已知反应Ⅰ:ROH eq \o(――→,\s\up7(CH3SO2Cl,(C2H5)3N),\s\do5(CH2Cl2)) ROSO2CH3+(C2H5)3N·HCl
已知反应Ⅱ:HNR1 eq \a\vs4\al( R2) +R3OOR4―→R3ONR2R1+R4OH
R1为烃基或H,R、R2、R3、R4为烃基
回答下列问题:
(1)反应①的反应类型为________;加入K2CO3的作用是____________________________________。
(2)D分子中采用sp3杂化的碳原子数是________。
(3)对照已知反应Ⅰ,反应③不使用(C2H5)3N也能进行,原因是_______________________________________
(4)E中含氧官能团名称是______________________________。
(5)F的结构简式是______________;反应⑤分两步进行,第一步产物的分子式为C15H18F3NO4,其结构简式是_____________________。
(6)G中手性碳原子是________(写出标号)。
(7)化合物H是B的同分异构体,具有苯环结构,核磁共振氢谱中显示为四组峰,且可以发生已知反应Ⅱ。则H的可能结构是________。
答案 (1)取代反应 消耗反应生成的HBr,促进反应正向进行 (2)5 (3)D分子中有叔氨基 (4)酯基
(5) (6)3、4
(7)H3CNH2CH3、H3CCH3NH2
解析 (1)由A和C的结构简式结合B的分子式可知,B的结构简式为NH,反应①中,A中的C—Br σ键断裂形成C—N σ键,反应类型为取代反应;反应①为BrOF3C+NH eq \o(――→,\s\up15(K2CO3)) NOCF3+HBr,加入K2CO3是为了消耗反应产生的HBr,促进反应向右进行。
(2)由C的结构简式结合D的分子式可知,D的结构简式为,有“*”标记的5个饱和碳原子,故D分子中采取sp3杂化的碳原子数是5。
(3)根据已知反应可知,(C2H5)3N的作用是结合HCl分子,促进反应正向进行,由(2)中分析知,D的结构简式为NOHF3C,D分子中含有叔氨基,可代替(C2H5)3N结合HCl分子。
(4)由题图知,E中的含氧官能团为酯基。
(5)由NH2F结合F的分子式,以及G的结构简式可知,F的结构简式为;由第一步产物的分子式为C15H18F3NO4可知,该分子的不饱和
度为6,结合E的结构简式可知,该产物比E少了一个苯环和一个饱和碳原子,故第一步产物的结构简式为。
(6)手性碳原子是指与四个各不相同的原子或基团相连的碳原子,故G中的手性碳原子为3、4。(7)B的分子式为C8H11N,不饱和度为4,H能发生反应Ⅱ,说明H中含有—NH2或—NH—,有苯环结构且不饱和度为4,故还含有两个饱和碳原子,该分子中有四种H,由于N原子上含一种氢,且含有苯环,故该分子中两个甲基在苯环两侧对称分布,则H可能的结构为。
3.[2024·安徽,18(1)(2)(3)(4)]化合物I是一种药物中间体,可由下列路线合成(Ph代表苯基,部分反应条件略去):
已知:
CR1R2ROH
ⅱ)RMgX易与含活泼氢化合物(HY)反应:
HY代表H2O、ROH、RNH2、 RC≡CH等。
(1)A、B中含氧官能团名称分别为________、________。
(2)E在一定条件下还原得到CH3CH3,后者的化学名称为_______。
(3)H的结构简式为___________________________。
(4)E→F反应中,下列物质不能用作反应溶剂的是________(填标号)。
a.CH3CH2OCH2CH3
b.CH3OCH2CH2OH
c.
d.
答案 (1)羟基 醛基 (2)邻二甲苯(或1,2二甲苯) (3) (4)bc
解析 有机物A中的羟基在MnO2的作用下反应生成醛基,B与Ph3CCl发生取代反应生成C;D中的氨基发生取代反应生成E,E发生已知条件i)的反应,由E生成F、F再与C反应生成G;G在MnO2作用下先反应生成H,H的结构为,H发生已知条件i)的反应生成目标化合物I。
(4)根据已知条件ii),RMgX易与含活泼氢化合物(H2O、ROH、RNH2、RC≡CH等)发生反应,b中含有羟基,c中含有N—H,其H原子为活泼H原子,因此不能用b、c作溶剂。
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