有機(jī)物不飽和度在解題中的應(yīng)用

1、有機(jī)物不飽和度在解題中的應(yīng)用陜西省扶風(fēng)縣法門(mén)高級(jí)中學(xué)陸平烷烴，又稱飽和鏈烴，在烷烴的結(jié)構(gòu)中，碳原子的四個(gè)價(jià)鍵全部被利用，就分子中的碳 原子而言，結(jié)合的氫原子已達(dá)飽和，即氫原子數(shù)達(dá)到上限。其通式表示為CnH2n+2,所以， 有機(jī)分子中H、C原子個(gè)數(shù)比若大于（2n+2）/n ，則有機(jī)物的分子組成是肯定錯(cuò)誤的。推而 廣之，以烷烴的組成為分析的基礎(chǔ)，若將一個(gè)C-C改變?yōu)镃=C，或增加一個(gè)C=O,分子中 就減少2個(gè)氫原子；若碳原子間連接成一個(gè)環(huán)，分子中也減少2個(gè)氫原子；若將一個(gè)C-C 改變?yōu)镃三C，分子中就減少4個(gè)氫原子。像分子中含有C=C、C=O、C=C或環(huán)狀結(jié)構(gòu)， 有機(jī)分子中的氫原子相對(duì)于碳原子來(lái)說(shuō)

2、就不飽和，其不飽和的程度即不飽和度，可以用含同 碳原子數(shù)的烷烴中的氫原子數(shù)與該有機(jī)物分子中的氫原子數(shù)差的一半來(lái)表示。結(jié)合前邊的分 析可知，分子中有一個(gè)C=C、C=O或者一個(gè)環(huán)，其不飽和度為1；分子中有一個(gè)C三C，則 不飽和度為2；分子中有一個(gè)苯環(huán)，則不飽和度為4。了解了有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中的不飽和度有那些方便呢？下邊我們就分類討論。根據(jù)有機(jī)物的鍵線式結(jié)構(gòu)確定其分子式。例1有機(jī)環(huán)狀化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可進(jìn)一步簡(jiǎn)化，如：A可寫(xiě)成B，B稱作鍵線式。C是1990年公開(kāi)報(bào)道的第10種有機(jī)化合物，試確定其分子式。C解析法一：結(jié)合題給信息（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式A可表示為鍵線式B,即為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式省略C、H原子, 線段表示價(jià)鍵，拐點(diǎn)

3、表示C原子），可將C所給的鍵線式還原成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，如圖：然后數(shù)出 此結(jié)構(gòu)中的C、H、O原子個(gè)數(shù)，即可確定分子式為C14H20O。CH法二：C為有機(jī)物結(jié)構(gòu)的鍵線式表示，Ch2CCH2 /、尸/$、CHCH3 CH3CH2每個(gè)頂點(diǎn)表示一個(gè)碳原子。C的分子中有14個(gè)碳原子， 可設(shè)其分子式為C14HxO,結(jié)合結(jié)構(gòu)，在C的分子中有 3個(gè)環(huán)，兩個(gè)C=C，即該分子有5個(gè)不飽和度。參考同數(shù)碳原子的烷烴c14h30中的氫原子數(shù)，因 不飽和度為5,氫原子數(shù)比烷烴少10，分子式為C14H20O。點(diǎn)評(píng)：鍵線式常用于表示較復(fù)雜的有機(jī)物。由鍵線式確定出分子中的C原子數(shù)，或者N、O原子的數(shù)目，再由不飽和度，結(jié)合含同數(shù)碳原子的

4、烷烴的氫原子數(shù)，確定出該分子中的氫原子數(shù)，從而確 定出分子式。練習(xí)：樟腦是一種重要的酮，結(jié)構(gòu)如右圖所示：它不僅是重要的殺蟲(chóng)劑，也是香料，塑料，醫(yī)藥工業(yè)的重要原料，它的分子式為（提示：結(jié)構(gòu)中有10個(gè)碳原子，兩個(gè)環(huán)，一個(gè)C=O不飽和度為3。）根據(jù)有機(jī)物的分子式推斷其可能的結(jié)構(gòu)。例2某芳香族有機(jī)物分子式為C8H8O2，結(jié)構(gòu)中不可能有A.兩個(gè)-OHB。一個(gè)-CHOC。兩個(gè)-CHOD。一個(gè)-C OOH解析法一：該物質(zhì)為芳香族有機(jī)物，分子中必有一個(gè)苯基-C6H5，則殘基為-C2H3O2，又 知含兩個(gè)碳原子的飽和烷基是-C2H5，所以殘基的不飽和度為1。對(duì)于A答案，若此有機(jī)物含有兩個(gè)-OH , -OH可認(rèn)為

5、是在C-H之間插入O原子形成 的，所以對(duì)飽和度無(wú)影響。殘基中可以含有C=C，使其不飽和度為（5-3） /2=1對(duì)于B答案，若此有機(jī)物含有一個(gè)-CHO，因其中有C=O，此時(shí)不飽和度為1。對(duì)于C答案，若此有機(jī)物含有兩個(gè)-CHO，不飽和度為2。對(duì)于D答案，若此有機(jī)物含有一個(gè)-COOH，因其中有C=O，不飽和度為1。故此題選C。法二：分子C8H8O2，結(jié)合烷烴C8H18，其不飽和度為（18-8） /2=5，又是芳香族化合 物，必含有苯環(huán)，將苯環(huán)用凱庫(kù)勒式表示為，可以認(rèn)為：苯環(huán)有3個(gè)C=C、一個(gè)環(huán)， 即苯環(huán)不飽和度為4,所以側(cè)鏈上的殘基不飽和度為1。后面的分析同法一。練習(xí)：有一種物質(zhì)與例1中的C互為同分

6、異構(gòu)體，且為酚類，分子中無(wú)甲基，試寫(xiě)出 該物質(zhì)的兩種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。提示：由例1知該物質(zhì)分子式為C“H”O(jiān)，為酚類，有酚基CH O，殘基為CH s，有14 206 58 15一個(gè)不飽和度（辛烷基為C8H17-），則分子中可能有一個(gè)C=C或一個(gè)環(huán)。若為C=C，因?yàn)闊o(wú) 甲基，則C=C在鏈端；若為環(huán)，則可形成3-8元碳環(huán)。如圖為兩種可能的結(jié)構(gòu)：CH6（1）（2）點(diǎn)評(píng)：此類問(wèn)題可先根據(jù)分子式確定出不飽和度，再根據(jù)不飽和度確定分子中含有的 -C=C-、-C=O、-C三C-或者環(huán)的數(shù)目，從而確定出結(jié)構(gòu)。根據(jù)有機(jī)物的分子式推斷可能的化學(xué)性質(zhì)。例3巴豆酸分子式為C4H6O2,現(xiàn)有，氯化氫漠水純堿溶液 2一丁醇酸化的

7、KMnO4溶液，判斷一定條件下可能與巴豆酸反應(yīng)的是（）。A只有，5.B只有，C只有，D，解析: 巴豆酸的結(jié)構(gòu)式中必有-COOH，分子式為C4H6O2，烴基為-C3H5，（丙基 為C3H7），所以，烴基不飽和度為（7-5） /2=1。這樣巴豆酸除了具有羧酸的性質(zhì)外，也可 能有烯烴的性質(zhì)，所以選D練習(xí)：具有下列分子組成的有機(jī)物中，不可能起銀鏡反應(yīng)的是（）A CHoOB CHOC CHO D C H Oo6 12 612 22 112 49 20 2提示：發(fā)生銀鏡反應(yīng)，結(jié)構(gòu)中必有-CHO，即分子至少有一個(gè)O原子，不飽和度為1。 很明顯D是飽和的，不可能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，A、B、C這些物質(zhì)即使我們不認(rèn)識(shí)，也能判斷 出其不飽和，可能就含有-CHO，也就可能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。點(diǎn)評(píng)：此類題通常先由分子式推斷可能的結(jié)構(gòu)，再由結(jié)構(gòu)，官能團(tuán)推斷可能的性質(zhì)。