
1.掌握醛、酮、羧酸、酯、酰胺典型代表物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。2.掌握醛、酮、羧酸、酯之間的轉(zhuǎn)化以及合成方法。
1.醛、酮的概述(1)醛、酮的概念
飽和脂肪醛不飽和脂肪醛
一元醛(甲醛、乙醛、苯甲醛)二元醛(乙二醛)……
(3)飽和一元醛的通式:_______________,飽和一元酮的通式:______________。
CnH2nO(n≥1)
CnH2nO(n≥3)
思考 小分子的醛、酮均易溶于水,原因是什么?
答案 由于碳鏈短,羰基氧能與水分子形成氫鍵。
3.醛類的化學(xué)性質(zhì)醛類物質(zhì)既有氧化性又有還原性,其氧化、還原關(guān)系為
以乙醛為例寫出醛類主要反應(yīng)的化學(xué)方程式:(1)氧化反應(yīng)①銀鏡反應(yīng)____________________________________________________________。②與新制的Cu(OH)2的反應(yīng)___________________________________________________________。(2)還原反應(yīng)(催化加氫)______________________________。
4.酮類的化學(xué)性質(zhì)(以丙酮為例)丙酮不能被 、 等弱氧化劑氧化,在催化劑存在的條件下,可與H2發(fā)生 反應(yīng),生成2-丙醇。
邊振蕩試管邊逐滴滴入2%氨水,使最
思考 1 ml HCHO與足量的銀氨溶液反應(yīng),最多產(chǎn)生______ml Ag。
甲醛分子相當(dāng)于有兩個醛基,與足量的銀氨溶液反應(yīng)產(chǎn)生銀的定量關(guān)系為HCHO~4Ag。
醛、酮在有機合成中常用到的化學(xué)反應(yīng)
(1)醛、酮與具有極性鍵共價分子的羰基的加成反應(yīng)
1.凡是能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有機物都是醛( )2.甲醛是常溫下唯一呈氣態(tài)的烴的含氧衍生物( )3.丙醛和丙酮互為同分異構(gòu)體,不能用核磁共振氫譜鑒別( )4.醛類物質(zhì)發(fā)生銀鏡反應(yīng)或與新制的Cu(OH)2的反應(yīng)均需在堿性條件下( )5.醛類化合物既能發(fā)生氧化反應(yīng)又能發(fā)生還原反應(yīng)( )
一、醛、酮的性質(zhì)及應(yīng)用1.下列有關(guān)利用乙醛制備銀鏡過程的說法不正確的是A.試管先用熱燒堿溶液洗滌,然后用蒸餾水洗滌B.邊振蕩盛有2%的氨水的試管,邊滴入2%的AgNO3溶液至最初的沉淀恰好溶解為止C.將盛有乙醛與銀氨溶液混合液的試管置于熱水浴中加熱D.在銀氨溶液的配制過程中,溶液pH增大
試管先用熱燒堿溶液洗滌,然后用蒸餾水洗滌,洗去油污,故A正確;制備銀氨溶液的過程為邊振蕩盛有2%的AgNO3溶液的試管邊滴入2%的氨水至最初產(chǎn)生的沉淀恰好溶解為止,故B錯誤;銀鏡反應(yīng)需要水浴加熱,故C正確;由于氨水顯堿性,另外制得的氫氧化二氨合銀也顯堿性,因此銀氨溶液的配制過程中溶液pH增大,故D正確。
2.(2022·成都石室中學(xué)模擬)貝里斯—希爾曼反應(yīng)條件溫和,其過程具有原子經(jīng)濟性,示例如圖。下列說法錯誤的是A.Ⅰ 中所有碳原子一定共平面B.該反應(yīng)屬于加成反應(yīng)C.Ⅱ 能發(fā)生加聚反應(yīng),也能使酸性高錳酸鉀 溶液褪色D.Ⅱ、Ⅲ 均能使溴的四氯化碳溶液褪色
Ⅰ中與苯環(huán)直接相連的碳原子通過單鍵相連,單鍵可以旋轉(zhuǎn),故A錯誤;Ⅱ含有碳碳雙鍵,可以發(fā)生加聚反應(yīng),也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,故C正確;Ⅱ、Ⅲ都含有碳碳雙鍵,可與溴發(fā)生加成反應(yīng),故D正確。
3.丙酮與檸檬醛在一定條件下反應(yīng)可以合成有工業(yè)價值的α-紫羅蘭酮和β-紫羅蘭酮,轉(zhuǎn)化過程如圖所示:下列說法不正確的是A.丙酮與氫氣可發(fā)生加成反應(yīng)生成2-丙醇B.假紫羅蘭酮、α-紫羅蘭酮和β-紫羅蘭酮 互為同分異構(gòu)體C.α-紫羅蘭酮和β-紫羅蘭酮分別與足量Br2 發(fā)生加成反應(yīng)的產(chǎn)物分子中都含有4個手 性碳原子D.可用銀氨溶液鑒別合成的假紫羅蘭酮中是否含有檸檬醛
由結(jié)構(gòu)簡式可知,假紫羅蘭酮、α-紫羅蘭酮和β-紫羅蘭酮分子式相同,結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,B項正確;
α-紫羅蘭酮和β-紫羅蘭酮與足量Br2發(fā)生加成反應(yīng)的產(chǎn)物為 、
,分別含有5個、4個手性碳原子(圖中用 標(biāo)注),C項錯誤;可用檢驗醛基的方法檢驗假紫羅蘭酮中是否含有檸檬醛,D項正確。
二、醛、酮與有機合成4.(2022·天津模擬)有機物H(C9H8O4)是潔面化妝品的中間體,以A為原料合成有機物H的路線如圖:
回答下列問題:(1)A的化學(xué)名稱為________。(2)由D生成E所用的試劑和反應(yīng)條件為_________________________。(3)由E生成F的反應(yīng)類型為___________,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為______________________。
(4)G與新制的Cu(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________________________________________________。(5)H長期暴露在空氣中容易變質(zhì)的主要原因是___________________________________。
+Cu2O↓+3H2O
H為酚類化合物,易被空氣中的氧氣氧化
(6)參照上述流程,設(shè)計以乙醇為原料制備CH3CH==CHCOOH的合成路線(其他無機試劑任選)。
A是相對分子質(zhì)量為92的芳香烴,設(shè)該物質(zhì)分子式是CnH2n-6,則14n-6=92,解得n=7,A是 ,名稱為甲苯,結(jié)合C的結(jié)構(gòu)簡式逆推可知A與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)生成B( ),C發(fā)生甲基上的取代反應(yīng)生成D,D是C的一氯取代物,則D的結(jié)構(gòu)簡式為 ,F(xiàn)能發(fā)生已知信息③的反應(yīng)生成G,說明F中含有醛基,
利用已知信息③實現(xiàn)碳鏈變化,乙醇發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成乙醛,2分子乙醛反應(yīng)生成CH3CH==CHCHO,再進一步氧化生成CH3CH==CHCOOH。
1.羧酸、酯、酰胺的結(jié)構(gòu)特點
弱酸性:RCOOH _____________酯化反應(yīng)(取代反應(yīng)):
+R′—O—H ____________________
按要求書寫酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式:(1)一元羧酸與多元醇之間的酯化反應(yīng),如乙酸與乙二醇以物質(zhì)的量之比為1∶1酯化___________________________________________________________。(2)多元羧酸與一元醇之間的酯化反應(yīng),如乙二酸與乙醇以物質(zhì)的量之比為1∶2酯化__________________________________________________________________。
(3)多元羧酸與多元醇之間的酯化反應(yīng),如乙二酸與乙二醇酯化①生成環(huán)酯:______________________________________________。②生成高聚酯:nHOOC—COOH+nHOCH2CH2OH _______________________________________________。
(4)羥基酸自身的酯化反應(yīng),如 自身酯化①生成環(huán)酯:_________________________________________________。②生成高聚酯:_____________________________________________________。
5.酯的通性(1)物理性質(zhì)酯的密度一般 水,易溶于有機溶劑;酯可用作溶劑,也可用作制備飲料和糖果的香料;低級酯通常有芳香氣味。(2)化學(xué)性質(zhì)——水解反應(yīng)(取代反應(yīng))酯在酸性或堿性環(huán)境下,均可以與水發(fā)生水解反應(yīng)。如乙酸乙酯的水解:
①酸性條件下水解:___________________________________________(可逆)。②堿性條件下水解: ____________________________________________(進行徹底)。
6.乙酸乙酯的制備實驗要點(1)制備原理:_________________________________________________ 。
(2)實驗裝置實驗現(xiàn)象:___________________________________________________________。(3)導(dǎo)管末端在液面上,目的是___________。(4)加入試劑的順序為乙醇、濃硫酸和乙酸,不能先加濃硫酸。(5)濃硫酸的作用:________________。(6)飽和Na2CO3溶液的作用:_______________________________________________________。不能用NaOH溶液。
在飽和Na2CO3溶液上層有無色透明的、
具有香味的油狀液體生成
反應(yīng)乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度,便于析出
7.胺、酰胺的性質(zhì)(1)胺(R—NH2)的堿性胺類化合物與NH3類似,具有堿性,能與鹽酸、醋酸等反應(yīng)。①堿性的原因:RNH2+H2O +OH-。②與酸的反應(yīng):RNH2+HCl―→RNH3Cl。
1.分子式相同的羧酸和酯互為同分異構(gòu)體( )2.甲酸能發(fā)生銀鏡反應(yīng),能與新制的氫氧化銅反應(yīng)生成磚紅色沉淀( )3.酯化反應(yīng)和酯的水解反應(yīng)都屬于取代反應(yīng)( )4.可以用NaOH溶液來除去乙酸乙酯中的乙酸( )5.1 ml酚酯基水解時,最多可消耗2 ml NaOH( )6.C4H8O2的同分異構(gòu)體的類型有羧酸、酯、羥基醛等( )7.制備乙酸乙酯時,向濃H2SO4中緩慢加入乙醇和冰醋酸( )
一、酯的制取與純化1.1-丁醇和乙酸在濃硫酸作用下,通過酯化反應(yīng)制得乙酸丁酯,反應(yīng)溫度為115~125 ℃,反應(yīng)裝置如圖,下列對該實驗的描述錯誤的是A.不能用水浴加熱B.長玻璃導(dǎo)管起冷凝回流作用C.提純乙酸丁酯需要經(jīng)過水、氫氧化鈉溶液洗滌D.加入過量乙酸可以提高1-丁醇的轉(zhuǎn)化率
乙酸丁酯在氫氧化鈉溶液中容易發(fā)生水解,C項錯誤;在可逆反應(yīng)中,增加一種反應(yīng)物的用量可以提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,D項正確。
2.分離乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的實驗操作流程如圖所示。在上述實驗過程中,所涉及的三次分離操作分別是A.①蒸餾?、谶^濾?、鄯忠築.①分液?、谡麴s ③結(jié)晶、過濾C.①蒸餾?、诜忠骸、鄯忠篋.①分液?、谡麴s?、壅麴s
乙酸乙酯是一種不溶于水的有機物,乙酸能與飽和碳酸鈉溶液反應(yīng)生成乙酸鈉,乙酸鈉易溶于水,乙醇能與水以任意比例互溶,所以操作①是分液;甲是乙酸鈉和乙醇、Na2CO3(少量)的混合溶液,乙醇易揮發(fā),所以操作②是蒸餾;乙是乙酸鈉溶液(含少量Na2CO3),加入硫酸生成乙酸和硫酸鈉等,通過蒸餾分離出乙酸,所以操作③是蒸餾。
二、羧酸及其衍生物的性質(zhì)3.2021年9月17日,國家廣播電視總局發(fā)布通知:即日起,停止利用廣播電視和網(wǎng)絡(luò)視聽節(jié)目宣傳推銷檳榔及其制品。檳榔含有檳榔堿,其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,下列有關(guān)檳榔堿的說法正確的是A.分子式為C8H12NO2B.能使酸性高錳酸鉀溶液褪色C.1 ml檳榔堿最多能與2 ml H2發(fā)生加成反應(yīng)
D.與檳榔次堿( )互為同系物
由檳榔堿的結(jié)構(gòu)簡式確定其分子式為C8H13NO2,A錯誤;檳榔堿中含有碳碳雙鍵,能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,B正確;碳碳雙鍵能與H2加成,酯基不能,故1 ml檳榔堿最多能與1 ml H2發(fā)生加成反應(yīng),C錯誤;兩者屬于不同類物質(zhì),結(jié)構(gòu)不相似,不互為同系物,D錯誤。
4.(2022·重慶模擬)有機化合物 Ⅲ 具有較強的抗氧化性,合成 Ⅲ 的反應(yīng)如下,下列有關(guān)說法不正確的是A.該反應(yīng)屬于取代反應(yīng)B.該反應(yīng)的原子利用率為100%C.有機物Ⅰ、Ⅲ均能使酸性高錳酸鉀溶液褪色D.有機物Ⅰ的一氯代物有4種(不考慮立體異構(gòu))
由反應(yīng)可知羧基和氨基發(fā)生脫水縮合反應(yīng),屬于取代反應(yīng),故A正確;由反應(yīng)可知,產(chǎn)物除 Ⅲ 外還有水生成,則其原子利用率小于100%,故B錯誤;有機物Ⅰ、Ⅲ均含有碳碳雙鍵和酚羥基,均能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,故C正確;
三、羧酸及羧酸衍生物結(jié)構(gòu)的推斷5.判斷下列指定分子式和條件的各種同分異構(gòu)體的數(shù)目
2 4 4
4 9 6
12 40 18
5 12 17
6.有機物A、B的分子式均為C11H12O5,均能發(fā)生如下轉(zhuǎn)化:
已知:①A、B、C、D均能與NaHCO3反應(yīng);②只有A、D能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),A中苯環(huán)上的一溴代物只有兩種;③F能使溴水褪色且不含有甲基;④H能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。根據(jù)題意回答下列問題:(1)反應(yīng)③的反應(yīng)類型是____________;反應(yīng)⑥的條件是__________________。(2)寫出F的結(jié)構(gòu)簡式:__________________;D中含氧官能團的名稱是_____________。
CH2==CHCH2COOH
(3)E是C的縮聚產(chǎn)物,寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式:____________________________________________________________。(4)D在一定條件下反應(yīng)形成高聚物的化學(xué)方程式:___________________________________________________________。(5)C→G的化學(xué)方程式:___________________________________________________。
7.苯丙酸乙酯H( )是一種重要的化工產(chǎn)品,常用作醫(yī)藥中間體,實驗室制備苯丙酸乙酯的合成路線如下:
回答下列問題:(1)A的化學(xué)名稱為__________,B中官能團的名稱為__________。(2)反應(yīng)②的反應(yīng)類型為____________,C的結(jié)構(gòu)簡式為______________。
(3)反應(yīng)④的化學(xué)方程式為__________________________________________________。
(4)寫出一種同時滿足下列條件的D的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:________________________________________。ⅰ.苯環(huán)上含3個取代基ⅱ.既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能發(fā)生水解反應(yīng)ⅲ.核磁共振氫譜有4組吸收峰,峰面積之比為6∶2∶1∶1
依據(jù)限制條件ⅰ.苯環(huán)上含3個取代基;ⅱ.既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能發(fā)生水解反應(yīng),說明分子中含有甲酸形成的酯基;ⅲ.核磁共振氫譜有4組吸收峰,峰面積之比為6∶2∶1∶1,說明存在對稱結(jié)構(gòu)且含有2個甲基。
(5)參照上述合成路線及信息寫出以乙烯為原料制備丁二酸(HOOCCH2CH2COOH)的合成路線(無機試劑任選)。
乙烯和氯氣發(fā)生加成反應(yīng)生成ClCH2CH2Cl,ClCH2CH2Cl和NaCN發(fā)生取代反應(yīng)生成NCCH2CH2CN,NCCH2CH2CN在酸性條件下水解生成HOOCCH2CH2COOH。
1.(2021·廣東,5)昆蟲信息素是昆蟲之間傳遞信號的化學(xué)物質(zhì)。人工合成信息素可用于誘捕害蟲、測報蟲情等。一種信息素的分子結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,關(guān)于該化合物說法不正確的是A.屬于烷烴 B.可發(fā)生水解反應(yīng)C.可發(fā)生加聚反應(yīng) D.具有一定的揮發(fā)性
根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式可知,分子中含C、H、O三種元素,含碳碳雙鍵和酯基,不屬于烷烴,A錯誤;分子中含酯基,在酸性條件或堿性條件下可發(fā)生水解反應(yīng),B正確;分子中含碳碳雙鍵,可發(fā)生加聚反應(yīng),C正確;該信息素可用于誘捕害蟲、測報蟲情,可推測該有機物具有一定的揮發(fā)性,D正確。
2.(2021·湖南,4)己二酸是一種重要的化工原料,科學(xué)家在現(xiàn)有工業(yè)路線基礎(chǔ)上,提出了一條“綠色”合成路線:下列說法正確的是A.苯與溴水混合,充分振蕩后靜 置,下層溶液呈橙紅色B.環(huán)己醇與乙醇互為同系物C.己二酸與NaHCO3溶液反應(yīng)有CO2生成D.環(huán)己烷分子中所有碳原子共平面
苯的密度比水小,苯與溴水混合,充分振蕩后靜置,有機層在上層,應(yīng)是上層溶液呈橙紅色,故A錯誤;環(huán)己醇含有六元碳環(huán),和乙醇結(jié)構(gòu)不相似,分子組成也不相差若干個CH2原子團,不互為同系物,故B錯誤;己二酸分子中含有羧基,能與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2,故C正確;環(huán)己烷分子中的碳原子均為飽和碳原子,與每個碳原子直接相連的4個原子形成四面體結(jié)構(gòu),因此所有碳原子不可能共平面,故D錯誤。
3.(2021·全國乙卷,10)一種活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為 ,下列有關(guān)該物質(zhì)的敘述正確的是A.能發(fā)生取代反應(yīng),不能發(fā)生加成反應(yīng)B.既是乙醇的同系物,也是乙酸的同系物C.與 互為同分異構(gòu)體D.1 ml該物質(zhì)與碳酸鈉反應(yīng)得44 g CO2
該物質(zhì)含有羥基、羧基、碳碳雙鍵,能發(fā)生取代反應(yīng)和加成反應(yīng),故A錯誤;該物質(zhì)與乙醇、乙酸結(jié)構(gòu)不相似,故B錯誤;二者的分子式均為C10H18O3,分子式相同,結(jié)構(gòu)不同,故C正確;該物質(zhì)含有一個羧基,1 ml該物質(zhì)與碳酸鈉反應(yīng),生成0.5 ml二氧化碳,質(zhì)量為22 g,故D錯誤。
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