有機(jī)物的性質(zhì)、鑒別和合成.doc

1. 各類烴的代表物的結(jié)構(gòu)、特性烷烴烯烴炔烴苯及同系物代表物結(jié)構(gòu)式HCCH碳碳鍵長（1010m）1.541.331.201.40鍵 角10928約120180120分子形狀正四面體平面型直線型平面六邊形主要化學(xué)性質(zhì)光照下的鹵代；裂化；不使酸性KMnO4溶液褪色跟X2、H2、HX、H2O的加成，易被氧化；可加聚跟X2、H2、HX加成；易被氧化跟H2加成；Fe催化下的鹵代；硝化、碘化反應(yīng)高分子化合物的合成反應(yīng)：高分子的合成反應(yīng)有兩類，即加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)，其比較見表類別加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)反應(yīng)物特征含不飽和鍵（如CC）含特征官能團(tuán)（如OH、COOH等）產(chǎn)物特征高聚物與單體具有相同的組成高聚物和單體有不同的組成產(chǎn)物種類只產(chǎn)生高聚物高聚物和小分子反應(yīng)種類單烯、雙烯加聚酚醛、酯、肽鍵類2. 烴的衍生物的重要類別和各類衍生物的重要化學(xué)性質(zhì)類別通式官能團(tuán)代表物分子結(jié)構(gòu)特點主要化學(xué)性質(zhì)鹵代烴RXXC2H5Br鹵素原子直接與烴基結(jié)合1.與NaOH溶液共熱發(fā)生取代反應(yīng)2.與NaOH醇溶液共熱發(fā)生消去反應(yīng)醇ROHOHC2H5OH羥基直接與鏈烴基結(jié)合，OH及CO均有極性1.跟活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H22.跟氫鹵酸反應(yīng)生成鹵代烴3.脫水反應(yīng)生成烯4.催化氧化為醛5.與羧酸及無機(jī)含氧酸反應(yīng)生成酯酚OHOH直接與苯環(huán)上的碳相連1.弱酸性2.與濃溴水發(fā)生取代反應(yīng)3.遇FeCl3呈紫色醛有極性和不飽和性1.與H2加成為醇2.被氧化劑氧化為酸（如Ag（NH3）2、Cu（OH）2、O2等）羧酸受羧基影響，OH能電離出H1.具有酸的通性2.酯化反應(yīng)酯分子中RCO和OR之間的CO鍵易斷裂發(fā)生水解反應(yīng)生成羧酸和醇說明一、有機(jī)物的推斷突破口1. 根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)推斷官能團(tuán)，如：能使溴水變成褐色的物質(zhì)含有“CC”或“CC”；能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的物質(zhì)含有“CHO”；能與鈉發(fā)生置換反應(yīng)的物質(zhì)含有“OH”或“COOH”；能與碳酸鈉溶液作用的物質(zhì)含有“COOH”；能水解產(chǎn)生醇和羧酸的物質(zhì)是酯等。2. 根據(jù)性質(zhì)和有關(guān)數(shù)據(jù)推知官能團(tuán)個數(shù)。如CHO2AgCu2O；2OHH2；2COOHCO2；COOHCO23. 根據(jù)某些反應(yīng)的產(chǎn)物推知官能團(tuán)的位置。如：（1）由醇氧化得醛或羧酸，OH一定連接在有2個氫原子的碳原子上；由醇氧化得酮，OH接在只有一個氫原子的碳原子上。（2）由消去反應(yīng)產(chǎn)物可確定“OH”或“X”的位置。（3）由取代產(chǎn)物的種類可確定碳鏈結(jié)構(gòu)。（4）由加氫后碳的骨架，可確定“CC”或“CC”的位置。二、有機(jī)物的鑒別鑒別有機(jī)物，必須熟悉有機(jī)物的性質(zhì)（物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)），要抓住某些有機(jī)物的特征反應(yīng)，選用合適的試劑，一一鑒別它們。常用的試劑及某些可鑒別物質(zhì)種類和實驗現(xiàn)象歸納如下：試劑名稱酸性高錳酸鉀溶液溴 水銀氨溶液新制Cu(OH)2FeCl3溶液碘水酸堿指示劑少量過量、飽 和被鑒別物質(zhì)種類含的物質(zhì)；烷基苯含的物質(zhì)苯酚溶液含醛基化合物及葡萄糖、果糖、麥芽糖含醛基化合物及葡萄糖、果糖、麥芽糖苯酚溶液淀粉羧酸現(xiàn)象高錳酸鉀紫紅色褪色溴水褪色出現(xiàn)白色沉淀出現(xiàn)銀鏡出現(xiàn)紅色沉淀呈現(xiàn)紫色呈現(xiàn)藍(lán)色使石蕊或甲基橙變紅三、有機(jī)物的合成：1、合成有機(jī)高分子化合物的方法主要有兩種：加聚和縮聚反應(yīng)。加聚反應(yīng)是含有不飽和CC、CO或CC的物質(zhì)在一定條件下發(fā)生聚合反應(yīng)生成的有機(jī)高分子化合物，此時，不飽和有機(jī)物：“雙鍵變單鍵，組成不改變；兩邊伸出手，彼此連成鏈”發(fā)生加聚反應(yīng)的有機(jī)物必含有不飽和鍵，結(jié)構(gòu)中主鍵原子數(shù)必為偶數(shù)；而縮聚反應(yīng)則是由含有兩個官能團(tuán)的有機(jī)物通過縮合脫水所生成的有機(jī)高分子化合物，一般為含有兩個官能團(tuán)的二元羧酸和二元醇，也可以是既有羥基又有羧基的羥基酸或氨基酸等含有兩個官能團(tuán)的有機(jī)物。2、有機(jī)合成的常規(guī)方法、官能團(tuán)的引入引入羥基（OH）：a.烯烴與水加成；b.醛（酮）與氫氣加成；c.鹵代烴堿性水解；d.酯的水解等。引入鹵原子（X）：a.烴與X2取代；b.不飽和烴與HX或X2加成；c.醇與HX取代等。引入雙鍵：a.某些醇或鹵代烴的消去引入CC；b.醇的氧化引入CO等。、官能團(tuán)的消除：通過加成消除不飽和鍵。 通過消去或氧化或酯化等消除羥基（OH）。通過加成或氧化等消除醛基（CHO）。、官能團(tuán)的衍變：根據(jù)合成需要（有時題目信息中會明示某些衍變途徑），可進(jìn)行有機(jī)物的官能團(tuán)衍變，以使中間物向產(chǎn)物遞進(jìn)。常見的有三種方式：利用官能團(tuán)的衍生關(guān)系進(jìn)行衍變，如伯醇醛羧酸；通過某種化學(xué)途徑使一個官能團(tuán)變?yōu)閮蓚€，如CH3CH2OHCH2CH2ClCH2CH2ClHOCH2CH2OH;通過某種手段，改變官能團(tuán)的位置。、碳骨架的增減、閉環(huán)與開環(huán)：增長：有機(jī)合成題中碳鏈的增長，一般會以信息形式給出，常見方式為有機(jī)物與HCN反應(yīng)以及不飽和化合物間的加成、聚合等。變短：如烴的裂化裂解，某些烴（如苯的同系物、烯烴）的氧化、羧酸鹽脫羧反應(yīng)等。3、有機(jī)合成題的解題思路解答有機(jī)合成題目的關(guān)鍵在于：選擇出合理簡單的合成路線；熟練掌握好各類有機(jī)物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、相互衍生關(guān)系以及重要官能團(tuán)的引進(jìn)和消去等基礎(chǔ)知識。有機(jī)合成路線的推導(dǎo)，一般有兩種方法：一是“直導(dǎo)法”；二是“反推法”。比較常用的是“反推法”，該方法的思維途徑是：（1）首先確定所要合成的有機(jī)產(chǎn)物屬何類別，以及題中所給定的條件與所要合成的有機(jī)物之間的關(guān)系。（2）以題中要求最終產(chǎn)物為起點，考慮這一有機(jī)物如何從另一有機(jī)物甲經(jīng)過一步反應(yīng)而制得。如果甲不是所給的已知原料，再進(jìn)一步考慮甲又是如何從另一有機(jī)物乙經(jīng)一步反應(yīng)而制得，一直推導(dǎo)到題目中給定的原料為終點。（3）在合成某一種產(chǎn)物時，可能會產(chǎn)生多種不同的方法和途徑，應(yīng)當(dāng)在兼顧原料省、產(chǎn)率高的前提下選擇最合理、最簡單的方法和途徑?！镜湫屠}】例1. 某烴類化合物A的質(zhì)譜圖表明其相對分子質(zhì)量為84，紅外光譜表明分子中含有碳碳雙鍵，核磁共振氫譜表明分子中只有一種類型的氫。（1）A的結(jié)構(gòu)簡式為_；（2）A中的碳原子是否都處于同一平面？_（填“是”或者“不是”）；（3）在下圖中，D1、D2互為同分異構(gòu)體，E1、E2互為同分異構(gòu)體。反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；C的化學(xué)名稱是_；E2的結(jié)構(gòu)簡式是_；、的反應(yīng)類型依次是_。解析：根據(jù)題給信息：A的相對分子質(zhì)量為84，分子中所有H原子呈對稱結(jié)構(gòu)且存在雙鍵，則A的結(jié)構(gòu)為：，由于雙鍵屬于sp2雜化，與CC雙鍵直接相連的原子處于同一平面，故A中碳原子全部共面。根據(jù)上述框圖可知：A與Cl2發(fā)生加成反應(yīng)后，在作用下發(fā)生消去反應(yīng)生成，然后，C與Br2在一定條件下發(fā)生1,2加成或1,4加成，產(chǎn)物在堿的水溶液作用下發(fā)生水解反應(yīng)生成二元醇。答案：（1）。 （2）是。（3）2NaOH2NaCl2H2O；2,3二甲基1,3丁二烯； ； 1,4加成反應(yīng)、取代反應(yīng)。例2. 酚酞是常用的酸堿指示劑，其結(jié)構(gòu)如下圖，其生產(chǎn)過程是（1）在加熱和催化劑作用下，用空氣氧化鄰二甲苯得鄰苯二甲酸。（2）鄰苯二甲酸加熱到200時脫水得鄰苯二甲酸酐。（3）鄰苯二甲酸酐在ZnCl2存在時與苯酚縮合成酚酞。請寫出以苯、氯氣、鄰二甲苯、水、空氣為原料，在一定條件下制取酚酞的化學(xué)方程式。解析：首先應(yīng)分析酚酞的分子結(jié)構(gòu)，它是由鄰苯二甲酸酐打開一個與兩分子苯酚對位上氫原子縮合一分子水而成。然后分別制取苯酚和鄰苯二甲酸酐。由苯制取氯苯，氯苯水解得苯酚；制鄰苯二甲酸酐的反應(yīng)雖在中學(xué)未學(xué)到，但可由題目所給予的信息提示而解。答案：例3. 以為原料，并以Br2等其他試劑制取，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式，并注明反應(yīng)條件（注，已知碳鏈末端的羥基能轉(zhuǎn)化為羧基）。解析：1. 原料要引入COOH，從提示可知，只有碳鏈末端的OH（伯醇）可氧化成COOH，所以首先要考慮在引入OH。2. 引入OH的方法：與H2O加成；轉(zhuǎn)化成鹵代烴，由鹵代烴水解。在中，由于碳碳雙鍵不對稱，與H2O加成得到的是（叔醇），叔醇中OH不能氧化成COOH，所以應(yīng)采用方法。若將先脫水成再氧化的話，會使和OH同時氧化，所以必須先氧化后脫水。多官能團(tuán)化合物中，在制備過程中要考慮到官能團(tuán)之間互相影響，互相制約。本題中，在制備COOH時，先將以形式保護(hù)、掩蔽起來，待末端碳鏈上OH氧化成COOH后，再用脫水方法將演變過來。答案：例4. 在醛、酮中，其它碳原子按與羰基相連的順序，依次叫，碳原子，如：。在稀堿或稀酸的作用下，2分子含有碳原子的醛能自身加成生成1分子羥基醛，如：巴豆酸（CH3CHCHCOOH）主要用于有機(jī)合成中制合成樹脂或作增塑劑。現(xiàn)應(yīng)用乙醇和其它無機(jī)原料合成巴豆酸。請寫出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式。（西安市模擬題）解析：用反推法思考：本題合成涉及官能團(tuán)的引入、消除、衍變及碳骨架增長等知識，綜合性強(qiáng)，需要熟練掌握好各類有機(jī)物性質(zhì)、相互衍變關(guān)系以及官能團(tuán)的引進(jìn)和消去等知識。答案：例5. 為擴(kuò)大現(xiàn)有資源的使用效率，在一些油品中加入降凝劑J，以降低其凝固點，擴(kuò)大燃料油品的使用范圍。J是一種高分子聚合物，它的合成路線可以設(shè)計如下，其中A的氧化產(chǎn)物不發(fā)生銀鏡反應(yīng)：試寫出：（l）反應(yīng)類型；a 、b 、p （2）結(jié)構(gòu)簡式；F 、H （3）化學(xué)方程式：DE EKJ 解析：根據(jù)產(chǎn)物J的結(jié)構(gòu)特點，說明J是兩個烯烴間通過加聚反應(yīng)得到的高分子化合物。采用逆推的方法得到K、H、G、F中含有碳碳雙鍵，所以F為1，4加成產(chǎn)物。即：E為：CH2C（CH3）COOC16H33，D為：CH2C（CH3）COOH；K為：，H為：HOOCCHCHCOOH，G為：HOCH2CHCHCH2OH，F(xiàn)為：ClCH2CHCHCH2Cl,則A為：CH3CH（OH）CH3。答案：（l）加成、消去、取代（水解）（2）F：ClCH2CHCHCH2Cl、H：HOOCCHCHCOOH（3）DE：CH2C(CH3)COOHC16H33OHCH2C(CH3)COOC16H33H2OEKJ：nCH2C（CH3）COOC16H33n【模擬試題】1、有機(jī)物CH2OH（CHOH）4CHOCH3CH2CH2OHCH2CHCH2OHCH2CHCOOCH3CH2CHCOOH中，既能發(fā)生加成反應(yīng)和酯化反應(yīng)，又能發(fā)生氧化反應(yīng)的是：A. B. C. D. 2、花青苷是引起花果呈現(xiàn)顏色的一種花色素，廣泛存在于植物中。它的主要結(jié)構(gòu)在不同pH條件下有以下存在形式：（GIC葡萄糖基）下列有關(guān)花青苷說法不正確的是：A. 花青苷可作為一種酸堿指示劑 B. I和II中均含有二個苯環(huán)C. I和II中除了葡萄糖基外，所有碳原子可能共平面D. I和II均能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)3、從甜橙的芳香油中可分離得到如下結(jié)構(gòu)的化合物：現(xiàn)在試劑：KMnO4酸性溶液；H2/Ni；Ag（NH3）2OH；新制Cu（OH）2，能與該化合物中所有官能團(tuán)都發(fā)生反應(yīng)的試劑有：A. B. C. D. 4、咖啡鞣酸具有較廣泛的抗菌作用，其結(jié)構(gòu)簡式如下所示：關(guān)于咖啡鞣酸的下列敘述不正確的是：A. 分子式為C16H18O9B. 與苯環(huán)直接相連的原子都在同一平面上C. 1 mol咖啡鞣酸水解時可消耗8 mol NaOHD. 與濃溴水既能發(fā)生取代反應(yīng)又能發(fā)生加成反應(yīng)5、氧氟沙星是常用抗菌藥，其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示，下列對氧氟沙星敘述錯誤的是：A. 能發(fā)生加成、取代反應(yīng)B. 能發(fā)生還原、酯化反應(yīng)C. 分子內(nèi)共有19個氫原子D. 分子內(nèi)共平面的碳原子多于6個6、化合物C和E都是醫(yī)用功能高分子材料，且有相同的元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)，均可由化合物A（C4H8O3）制得，如下圖所示。B和D互為同分異構(gòu)體。試寫出：（1）化學(xué)方程式：AD 。BC 。（2）反應(yīng)類型： AB ； BC ；AE 。（3）E的結(jié)構(gòu)簡式 ；A的同分異構(gòu)體（同類別且有支鏈）的結(jié)構(gòu)簡式： 。7、已知有機(jī)物分子的烯鍵可發(fā)生臭氧分解反應(yīng)，例如：RCHCHCH2OHRCHOOCHCH2OH有機(jī)物A的分子式是C20H26O6，它可在一定條件下發(fā)生縮聚反應(yīng)合成一種感光性高分子B，B在微電子工業(yè)上用作光刻膠。A的部分性質(zhì)如圖所示：試根據(jù)上述信息結(jié)合所學(xué)知識，回答：（1）化合物（A）、（C）、（E）中具有酯的結(jié)構(gòu)的是 。（2）寫出化合物的結(jié)構(gòu)簡式：C： D： E： B： （3）寫出反應(yīng)類型：反應(yīng) 反應(yīng) （4）寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式（有機(jī)物要寫結(jié)構(gòu)簡式）。 8、克矽平是一種治療矽肺病的藥物，其合成路線如下（反應(yīng)均在一定條件下進(jìn)行）：（1）化合物I的某些化學(xué)性質(zhì)類似于苯。例如，化合物I可以一定條件下與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成，其反應(yīng)方程式為_（不要求標(biāo)出反應(yīng)條件）（2）化合物I生成化合物是原子利用率100%的反應(yīng)，所需另一種反應(yīng)物的分子式為_。（3）下列關(guān)于化合物II和化合物III的化學(xué)性質(zhì)，說法正確的是_（填字母）A. 化合物II可以與CH3COOH發(fā)生酯化反應(yīng)B. 化合物II不可以與金屬鈉生成氫氣C. 化合物III可以使溴的四氯化碳溶液褪色D. 化合物III不可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色（4）化合物III生成化合物IV的反應(yīng)方程式為_（不要求標(biāo)出反應(yīng)條件）（5）用氧化劑氧化化合物IV生成克矽平和水，則該氧化劑為_。9、已知苯甲醛在一定條件下可以通過Perkin反應(yīng)生成肉桂酸（產(chǎn)率45%50%），另一個產(chǎn)物A也呈酸性，反應(yīng)方程式如下：C6H5CHO（CH3CO）2OC6H5CHCHCOOHA 苯甲醛 肉桂酸（1）Perkin反應(yīng)合成肉桂酸的反應(yīng)式中，反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比為1:1，產(chǎn)物A的名稱是_。（2）一定條件下，肉桂酸與乙醇反應(yīng)生成香料肉桂酸乙酯，其反應(yīng)方程式為_（不要求標(biāo)出反應(yīng)條件）。（3）取代苯甲醛也能發(fā)生Perkin反應(yīng)，相應(yīng)產(chǎn)物的產(chǎn)率如下：取代苯甲醛產(chǎn)率（%）1523330取代苯甲醛產(chǎn)率（%）71635282可見，取代基對Perkin反應(yīng)的影響有（寫出3條即可）：_（4）溴苯（C6H5Br）與丙烯酸乙酯（CH2CHCOOC2H5）在氯化鈀催化下可直接合成肉桂酸乙酯，該反應(yīng)屬于Beck反應(yīng)，是芳香環(huán)上的一種取代反應(yīng)，其反應(yīng)方程式為_（不要求標(biāo)出反應(yīng)條件）。（5）Beck反應(yīng)中，為了促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，通?？杉尤胍环N顯_（填字母）的物質(zhì)。A. 弱酸性 B. 弱堿性 C. 中性 D. 強(qiáng)酸性10、以石油裂解氣為原料，通過一系列化學(xué)反應(yīng)可得到重要的化工產(chǎn)品增塑劑G。請完成下列各題：（1）寫出反應(yīng)類型：反應(yīng) 反應(yīng) 。（2）寫出反應(yīng)條件：反應(yīng) 反應(yīng) 。（3）反應(yīng)的目的是： 。（4）寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。（5）B被氧化成C的過程中會有中間產(chǎn)物生成，該中間產(chǎn)物可能是_（寫出一種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式），檢驗該物質(zhì)存在的試劑是 。（6）寫出G的結(jié)構(gòu)簡式 。11、下圖中A、B、C、D、E、F、G均為有機(jī)化合物。根據(jù)上圖回答問題：（1）D的化學(xué)名稱是_。（2）反應(yīng)的化學(xué)方程式是_（有機(jī)物須用結(jié)構(gòu)簡式表示）（3）B的分子式是_。A的結(jié)構(gòu)簡式是_。反應(yīng)的反應(yīng)類型是_。（4）符合下列3個條件的B的同分異構(gòu)體的數(shù)目有_個。 含有鄰二取代苯環(huán)結(jié)構(gòu)；與B有相同官能團(tuán)；不與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。 寫出其中任意一個同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_。（5）G是重要的工業(yè)原料，用化學(xué)方程式表示G的一種重要的工業(yè)用途。_。12、乙基香草醛（）是食品添加劑的增香原料，其香味比香草醛更加濃郁。（1）寫出乙基香草醛分子中兩種含氧官能團(tuán)的名稱_。（2）乙基香草醛的同分異構(gòu)體A是一種有機(jī)酸，A可發(fā)生以下變化：提示：RCH2OHRCHO；與苯環(huán)直接相連的碳原子上有氫時，此碳原子才可被酸性KMnO4溶液氧化為羧基。（a）由AC的反應(yīng)屬于_（填反應(yīng)類型）。（b）寫出A的結(jié)構(gòu)簡式_。（3）乙基香草醛的另一種同分異構(gòu)體D（）是一種醫(yī)藥中間體