2020年高考化学一轮复习课件：模块5 第十二单元 第3节 烃的含氧衍生物

2020年高考化学一轮复习课件：模块5 第十二单元 第3节 烃的含氧衍生物

第 3 节 烃的含氧衍生物 考纲点击： 1. 掌握醇、酚 、醛、羧酸、酯的结构与性质， 以及它们之间的相互转化。 2. 了解醇、酚、醛、羧酸、酯的重 要应用以及合成方法。 回归教材 一、醇与酚的组成、结构与性质 1. 醇 (1) 醇是羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物， 饱和一元醇的分子通式为 __________________ 。 C n H 2 n ＋ 1 OH( n ≥1) (2) 分类 芳香醇 升高 高于 易溶于 减 (3) 物理性质的变化规律 物理性质 递变规律 密度 一元脂肪醇的密度一般小于 1 g · cm － 3 沸点 直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而 ________ 醇分子间存在氢键，所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点 ________ 烷烃 水溶性 低级脂肪醇 ________ 水，饱和一元醇的溶解度随着分子中碳原子数的递增而逐渐 ________ (4) 化学性质 以断键方式理解醇的化学性质 ( 以乙醇为例 ) ： 置换 ② 取代 CH 3 CH 2 OH ＋ HBr 条件 断键位置 反应类型 化学方程式 ( 以乙醇为例 ) Na ________ ____ 反应 2CH 3 CH 2 OH ＋ 2Na ―→ 2CH 3 CH 2 ONa ＋ H 2 ↑ HBr ， △ ________ ____ 反应 CH 3 CH 2 Br ＋ H 2 O ① ( 续表 ) 氧化 ②④ 消去 取代 ① 取代 ①③ 条件 断键位置 反应类型 化学方程式 ( 以乙醇为例 ) O 2 (Cu 或 Ag) ， △ ________ ____ 反应 2CH 3 CH 2 OH ＋ O 2 2CH 3 CHO ＋ 2H 2 O 浓硫酸， 170 ℃ ________ ____ 反应 CH 3 CH 2 OH CH 2 ==CH 2 ↑ ＋ H 2 O 浓硫酸， 140 ℃ ①② ____ 反应 2CH 3 CH 2 OH C 2 H 5 — O — C 2 H 5 ＋ H 2 O CH 3 COOH ( 浓硫酸， △ ) ________ ____( 酯 化 ) 反应 CH 3 CH 2 OH ＋ CH 3 COOH CH 3 COOC 2 H 5 ＋ H 2 O 常见的醇 甲醇 乙二醇 丙三醇 分子式 CH 4 O C 2 H 6 O 2 C 3 H 8 O 3 结构简式 CH 3 —OH 俗名 木醇 — ________ 状态 液态 液态 液态 水溶性 易 ______ 易 [ 特别提醒 ] 不能用 Na 检验酒精中是否有水，因为 Na 与乙 醇也能反应生成氢气，易发生爆炸；实验室常用无水 CuSO 4 来 检验乙醇中是否含水，白色粉末变蓝则证明有水。 (5) 几种常见的醇 甘油 易 2. 苯酚 (1) 概念：羟基 与苯环直接相连而形成的化合物。最简单的 酚为苯酚 ( ) 。 (2) 苯酚的组成与结构 (3) 苯酚的物理性质 酒精 粉红 (4) 苯酚的化学性质 紫 >HCO 3 ，则 [ 特别提醒 ] (1) 因为酸性 H 2 CO 3 > － ＋ Na 2 CO 3 ―→ ＋ NaHCO 3 ， 即苯酚能与 Na 2 CO 3 反应生成 NaHCO 3 ，不能生成 CO 2 。 (2) 与 两者不是同系物，因为 是羟基直接与苯环相连，属于酚，有弱酸性； 是 羟基连在苯环侧链上，属于芳香醇，没有酸性，两者不是同系 物。 (3) 苯酚有毒，对皮肤有强烈的腐蚀作用，如果不慎沾到皮 肤上应立即用酒精 洗涤。 二、醛、羧酸、酯 1. 醛 烃基 —CHO (1) 定义：醛是由 ________( 或氢原子 ) 与醛基相连而构成的 化合物。官能团 ________ ，可表示为 R—CHO 。饱和一元醛分 子的通式： C n H 2 n O( n ≥1) 。 物质 甲醛 乙醛 分子式 ________ ________ 结构简式 ________ ________ 官能团 ________ 颜色 无色 状态 ________ ________ 气味 刺激性气味 溶解性 易溶于水 与水、乙醇等互溶 (2) 甲醛、乙醛的分子组成、结构和物理性质： (3) 醛的化学性质 ( 以乙醛为例 ) 醛类物质既有氧化性又有还原性，其氧化、还原关系： —CHO 气体 液体 CH 2 O C 2 H 4 O HCHO CH 3 CHO CH 3 CHO ＋ 2Ag(NH 3 ) 2 OH CH 3 COONH 4 ＋ 3NH 3 ＋ 2Ag↓ ＋ H 2 O CH 3 CHO ＋ 2Cu(OH) 2 ＋ NaOH CH 3 COONa ＋ Cu 2 O↓ ＋ 3H 2 O (4) 醛的应用和对环境、健康产生的影响 ①醛是重要的化工原料，广泛应用于合成纤维、医药、染 料等行业。 福尔马林 甲醛 ②35% ～ 40% 的甲醛水溶液俗称 ____________ ，具有杀菌 ( 用于种子杀菌 ) 和防腐性能 ( 用于浸制生物标本 ) 。 ③劣质的装饰材料中挥发出的 ________ 是室内主要污染物 之一。 [ 特别提醒 ] (1) 醛基只能写成 —CHO 或 ，不能写成 —COH 。 (2) 醛与新制的 Cu(OH) 2 悬浊液反应时碱必须过量且应加热 煮沸。 (3) 银镜反应口诀：银镜反应很简单，生成羧酸铵，还有一 水二银三个氨。 2. 羧酸 烃基或氢原子与羧基 C n H 2 n O 2 ( n ≥1) (1) 羧酸：由 ______________________ 相连构成的有机 化合 物。官能团为 —COOH 。饱和一元羧酸分子的通式为 __________________ 。 (2) 羧酸的代表物 —— 乙酸 ① 组成、结构、俗名 CH 3 COOH —COOH ② 物理性质 (3) 化学性质 ( 以乙酸为例 ) ① 酸的通性：乙酸是一种弱酸，其酸性比碳酸强，在水溶 液中的电离方程式为 CH 3 COOH H ＋ ＋ CH 3 COO － 。 ______________________ ② 酯化 ( 取代 ) 反应： CH 3 COOH ＋ C 2 H 5 18 OH ( 酸脱羟基，醇脱氢 ) 2CH 3 COOH ＋ CaCO 3 ―→(CH 3 COO) 2 Ca ＋ CO 2 ↑ ＋ H 2 O 2CH 3 COONa ＋ H 2 ↑ CH 3 CO 18 OCH 2 CH 3 ＋ H 2 O 3. 酯 (1) 酯：羧酸分子羧基中的 —OH 被 —OR′ 取代后的产物。 可简写为 RCOOR′ ，官能团为 __________ ，饱和一元羧酸与 饱和一元醇生成酯的通式为 ________ 。 (2) 物理性质 C n H 2 n O 2 小 难 易 (3) 化学性质 —— 水 解反应 ①反应原理 ＋ R′OH 酯水解时断裂上式中虚线所标的键；稀硫酸只起催化作用， 对平衡无影响。 若酯在碱性条件下发生水解，则碱除起催化作用外，还能 中和生成的酸，使水解程度增大。 ②CH 3 COOC 2 H 5 在稀 H 2 SO 4 和 NaOH 溶液催化作用下发生 水解反应的化学方程式分别为 _________________________________________________ ， _________________________________________________ 。 CH 3 COOC 2 H 5 ＋ H 2 O CH 3 COOH ＋ C 2 H 5 OH CH 3 COOC 2 H 5 ＋ NaOH CH 3 COONa ＋ C 2 H 5 OH 结构简式如图所示。下列有关芥子醇的说法不正确的是 ( 基础测评 1. 膳食纤维具有突 出的保健功能，是人体的 “ 第七营养 素 ” 。木质素是一种非糖类膳食纤维，其单体之一 —— 芥子醇 ) 。 A. 芥子醇分子中有两种含氧官能团 B.1 mol 芥子醇分子与足量钠反应能生成 1 mol H 2 C.1 mol 芥子醇与足量浓溴水反应，最多消耗 1 mol Br 2 D. 芥子醇能发生的反应类型有氧化、取代、加成反应 . . . 解析： 芥子醇分子中有三种含氧官能团，分别是醚键、醇 羟基和酚羟基， A 不正确；芥子醇分子中的酚羟基和醇羟基都 能与 Na 反应生成 H 2 ，且 2—OH ～ H 2 ， B 正确；酚与溴水反应 时，溴原子取代酚羟基邻、对位上的氢原子，但芥子醇中邻、 对位被其他基团占据，故只能与 发生加成反应， C 正确； 芥子醇结构中含有 和醇羟基，且与醇羟基相连的碳原子 上有氢原子，故能发生加成、取代和氧化反应， D 正确。 答案： A 2. 某些芳香族化合物与 互为同分异构体， ) 。 其中与 FeCl 3 溶液混合后显色和不显色的种类分别有 ( A.2 种和 1 种 B.2 种和 3 种 C.3 种和 2 种 D.3 种和 1 种 解析： 该化合物的分子式为 C 7 H 8 O ，它与甲基苯酚 苯甲醇 ( ) 、苯甲醚 ( ) 互为同分异构体，甲基苯酚遇 FeCl 3 溶液发生显色反 应。 答案： C 的判断，不正确的是 ( 3. 肉桂醛的结构简式为 。下列对其化学性质 ) 。 A. 被银氨溶液和酸性 KMnO 4 溶液氧化后酸化得到的产物 相同 B. 与溴水可发生加成反应和氧化反应 C.1 mol 肉桂醛可与 5 mol H 2 发生加成反应 D. 肉桂醛的分子式为 C 9 H 8 O 答案： A . . . ，在一定条件下此 4. 某有机物的结构简式为 有机物可能发生的反应有 ( ) 。 ① 中和反应 ② 银镜反应 ③ 消去反应 ④ 酯化反应 ⑤ 加成反应 ⑥ 水解反应 A.②③ B.①②③ C.①④⑤⑥ D.①③④⑥ 解析： 该物质不含有醛基，不能发生银镜反应；也不符合 发生消去反应的条件。 答案： C 说法不正确的是 ( 5. 如图是一些常见有机物的转化关系，关于反应①～⑦的 ) 。 A. 反应①是加成反应 B. 只有反应②是加聚反应 C. 反应④⑤⑥是取代反应 D. 反应③和⑦反应类型相同，均 属于氧化反应 . . . 解析： ①是乙烯与 Br 2 的加成反应，②是乙烯的 加聚反应， ③是乙醇催化氧化成乙醛的反应，④是乙酸乙酯的水解反应， ⑤是乙醇的酯化反应，⑥是乙酸乙酯的水解反应，⑦是乙酸的 酯化反应。 C 项，水解反应和酯化反应都是取代反应，正确； D 项，③是氧化反应，⑦是取代反应，错误。 答案： D 考点一 考向 1 醇与酚的组成、结构与性质 醇的氧化反应和消去反应 [ 典例 1 ](2018 年山西太原质检 ) 下列各醇中，既能发生消去 反应又能发生催化氧化反应的是 ( ) 。 解析： A 不能发生消去反应； B 能发生消去反应，也能发 生催化氧化反应； C 不能发生消去反应但能发生催化氧化反应； D 能发生消去反应但不能被催化氧化。 答案： B [ 方法技巧 ] 醇的消去反应和催化氧化反应规律 (1) 醇的消去反应规律 醇分子中连有羟基 (—OH) 的碳原子必须有相邻的碳原子， 且此相 邻的碳原子上又有氢原子时，才可发生消去反应，生成 不饱和键，如 ， 而 CH 3 OH 、 (CH 3 ) 3 CCH 2 OH 等均不能发生消去反应。 (2) 醇的催化氧化反应规律 醇的催化氧化反应情况与羟基 (—OH) 相连的碳原子上的氢 原子的个数有关。 考向 2 酚的结构特点与性质 [ 典例 2 ] 己烯雌酚 是一种激素类药物，其结构简式如下，下 列有关叙述中正确的是 ( ) 。 A. 遇 FeCl 3 溶液不能发生显色 反应 B. 可与 NaOH 和 NaHCO 3 发生反应 C.1 mol 该有机物可以与 5 mol Br 2 发生反应 D. 该有机物分子中，一定有 16 个碳原子共平面 解析： 该分子中有酚羟基，能跟 FeCl 3 溶液发生显色反应， A 错误；分子中的酚羟基能与 NaOH 反应，但不能与 NaHCO 3 反应， B 错误；己烯雌酚与 Br 2 可在 上发生加成反应， 也可在酚羟基的邻位上发生取代反应， 1 mol 该有机物共消耗 5 mol Br 2 ， C 正确；联系苯和乙烯的分子 结构，两个苯环所在平 面跟 所在平面不一定共平面，因此 16 个碳原子不一定 共平面， D 错误。 答案： C C 6 H 5 O － ＋ H ＋ ，苯酚俗称石炭 [ 方法技巧 ] 由基团之间的相互影响理解酚的化学性质 (1) 苯环对羟基的影响：由于苯环影响了与其相连的羟 基上 的氢原子，使苯酚比乙醇分子中羟基上的氢原子更易电离，因 而苯酚呈弱酸性。 电离方程式为 C 6 H 5 OH 酸，但酸性很弱，不能使石蕊溶液变红。如苯酚与 NaOH 溶液 反应的化学方程式为 (2) 羟基对苯环的影响：由于羟基影响了与其相连的苯环上 的氢原子，使苯酚邻对位上的氢原子比苯活泼，更容易被取代。 如苯酚与浓溴水反应，产生白色沉淀，化学方程式为 溶液反应。不正确的是 ( 考向 3 —OH 的官能 团性质 [ 典例 3](2018 年北京石景山重点中学期中 ) 某有机物的结构 简式为 ，关于该物质的下列说法： ① 能发生取代反应；②能发生加成反应；③能发生氧化反应； ④能发生消去反应；⑤能和 NaOH 溶液反应；⑥能和 NaHCO 3 ) 。 A.①③ B.④⑥ C.③⑥ D.④⑤ 解析： 根据该有机物的结构简式可知，其不能发生消去反 应，不能与 NaHCO 3 溶液反应，故④⑥错误。 答案： B . . . [ 方法技巧 ] 脂肪醇、芳 香醇、酚类物质的比较 物质 脂肪醇 芳香醇 酚 实例 CH 3 CH 2 OH 官能团 — OH — OH — OH 结构特点 — OH 与链 烃基相连 — OH 与芳香 烃侧链相连 — OH 与苯 环直接相连 主要化学性质 a. 取代反应 b. 脱水反应 c. 氧化反应 d. 消去反应 a. 弱酸性　 b. 取代反应 c. 显色反应 d. 氧化反应 e. 加成反应 羟基 H 的活泼性 酚羟基 ( 弱酸性 )> 醇羟基 ( 中性 ) 特性 红热铜丝插入醇中有刺激性气味 ( 生成醛或酮 ) 使 FeCl 3 溶液显紫色 说法不正确的是 ( 【 拓展演练 】 1.(2018 年河南郑州一调 )BHT 是一种常用的食品抗氧化 剂，从 出发合成 BHT 的方法有如 下两种。下列 ) 。 . . . A. 推测 BHT 在水中的溶 解度小于苯酚 B.BHT 与 都能使酸性 KMnO 4 溶液褪色 C. 方法一和方法二的反应类型都是加成反应 D.BHT 与 具有完全相同的官能团 解析： BHT 中具有 憎水性的烃基大于苯环，所以在水中溶 解度小于苯酚， A 正确；酚羟基、苯环所连甲基均能被酸性 KMnO 4 溶液氧化，使酸性 KMnO 4 溶液褪色， B 正确；方法一 属于加成反应，方法二属于取代反应， C 不正确； BHT 与 均只含有酚羟基， D 正确。 答案： C 2. 某有机物的结构简式如图所示，取足量的 Na 、 NaOH(aq) 和 NaHCO 3 (aq) 分别和等物质的量的该有机物在一定的条件下 反应 ( 必要时可以加热 ) ，完全反应后消耗 Na 、 NaOH 和 NaHCO 3 三物质的物质的量之比为 ( A.3∶4∶2 C.3∶5∶1 ) 。 B.3∶5∶2 D.3∶4∶1 解析： 醇、酚、羧酸能和 Na 反应， 1 mol 该有机物能和 3 mol 的金属钠反应；酚羟基、卤代烃、羧基、酯基能和氢氧化钠溶 液反应，注意酯水解后生成了羧酸钠和酚，酚还能和氢氧化钠 溶液反应，所以 1 mol 该有机物能和 5 mol 的氢氧化钠反应； NaHCO 3 只能和羧基反应。 答案： C 考点二 考向 1 醛、羧酸、酯 醛类的结构与性质 [ 典例 4 ](2018 年云南昆明模拟 ) 茉莉醛具有浓郁的茉莉花 香，其结构 简式如图所示。关于茉莉醛的下列叙述错误的是 ( ) 。 . . A. 在加热和催化剂作用下，能被氢气还原 B. 能被酸性 KMnO 4 溶液氧化 C. 在一定条件下能与溴发生取代反应 D. 不能与氢溴酸发生加成反应 解析： 茉莉醛分子中含有碳碳双键、醛基，所以能与 H 2 、 Br 2 、 HBr 发生加成反应，能被酸性 KMnO 4 溶液氧化；由于存 在苯环结构和烷烃基，所以在一定条件 下能发生取代反应。 答案： D [ 方法技巧 ] 醛类复习时应注意事项 醛是有机合成的中间体，可被还原为醇，也可被氧化为羧 酸，在有机合成中占有重要地位，复习时应注意以下几个问题： (1) 只要含有醛基的物质均能发生银镜反应，如所有的醛、 甲酸、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖等。所以在书写同分异构体 时要注 意能发生银镜反应的除醛类外，也可能为甲酸、甲酸某 酯等。 (2) 注意量的关系： ① 1 mol —CHO 消耗 2 mol Cu(OH) 2 或 2 mo l Ag(NH 3 ) 2 OH 生成 1 mol Cu 2 O 或 2 mol Ag ； ② 1 mol 甲醛 (HCHO) 反应生成 2 mol Cu 2 O 或 4 mol Ag 。 (3) 注意反应条件：醛基与新制的氢氧化铜或银氨溶液反应 均在碱性条件下，且均需要加热。 (4) 醛能被弱氧化剂 ( 银氨溶液、新制的氢氧化铜 ) 氧化，也 能被强氧化剂 ( 如酸性高锰酸钾溶液、溴水等 ) 氧化。 考向 2 羧酸、酯的结构与性质 [ 典例 5 ] 研究表明，咖啡中含有的咖啡酸是某种抗氧化剂成 分之一，对人体中的氧自由基有清除作用，使人的心脑血管更 A. 咖啡酸的分子式为 C 9 H 8 O 4 B. 咖啡酸中的含氧官能团只有羧基、羟基 C. 咖啡酸可以发生氧化反应、消去反应、酯化反应 、加聚 反应 D. 是咖啡酸的一种同分异构体， 1 mol 该物 质与 NaOH 溶液反应时最多消耗 NaOH 物质的量为 3 mol 解析： 根据题中所给物质的球棍模型，将其转化为结构简 式，可知咖啡酸的分子式为 C 9 H 8 O 4 ，分子中含有 、羟 基、羧基，可发生氧化反应、酯化反应、加聚反应，但不能发 生消去反应，故 A 、 B 均正确， C 错误； 是咖 啡酸的一种同分异构体， 2 mol 酯基分别消耗 1 mol NaOH ，生 成的酚羟基又消耗 1 mol NaOH ，故消耗 3 mol NaOH ， D 正确。 答案： C 考向 3 酯化反应 [ 典例 6 ] 由乙烯和其他无机原料合成环状化合物 E ，其合成 过程如下 ( 水及其他无机产物均已省略 ) ： 试通过分析回答下列问题： (1) 写出 C 的结构简式： _____________________________ 。 (2) 物质 X 与 A 互为同分异构体，则 X 可能的结构简式为 ________________________________________________ 。 (3) 指出上图变化过程中①的反应类型： _______________ 。 (4)D 物质中官能团的名称为 ________________________ 。 (5) 写出 B 和 D 生成 E 的化学方程式 ( 注明反应条件 ) ： __________________________________________________ _________________________________________________ 。 解析： 由框图关系结合所给信息可推出： A 是 BrCH 2 CH 2 Br ， B 是 HOCH 2 CH 2 OH ， C 是 OHCCHO ， D 是 HOOCCOOH 。 答案： (1)OH CCHO (2)CH 3 CHBr 2 (3) 加成反应 (4) 羧基 ＋ (5)HOCH 2 CH 2 OH ＋ HOOCCOOH 2H 2 O [ 方法技巧 ] 酯化反应的类型 (1) 一元羧酸与一元醇 CH 3 COOC 2 H 5 ＋ H 2 O CH 3 COOH ＋ C 2 H 5 OH (2) 一元羧 酸与多元醇 (3) 多元羧酸与一元醇 (4) 多元羧酸与多元醇 ① 形成环酯 ② 形成链状酯 HOOCCOOH ＋ HOCH 2 CH 2 OH HOOCCOOCH 2 CH 2 OH ＋ H 2 O ③ 形成聚酯 ( 高分子 )—— 缩聚反应 (5) 羟基酸的酯化 ① 分子内形成环酯 ② 分子间形成环酯 ③ 分子间形成聚酯 考向 4 依据官能团预测有机物的性质 [ 典例 7 ](2017 年江苏卷 ) 萜类化合物广泛存在于动植物体 内，关于下列萜类化合物的说法正确的是 ( ) 。 A.a 和 b 都属于芳香族 化合物 B.a 和 c 分子中所有碳原子均处于同一平面上 C.a 、 b 和 c 均能使酸性 KMnO 4 溶液褪色 D.b 和 c 均能与新制的 Cu(OH) 2 反应生成红色沉淀 解析： a 中没有苯环，不属于芳香族化合物， A 错误； a 、 c 中含有饱和碳原子，所有碳原子不可能共平面， B 错误； a 中 的碳碳双键、 b 中的与苯环相连的甲基、 c 中的醛基均可以被酸 性 KMnO 4 溶液氧化， C 正确；与新制 Cu(OH) 2 反应的官能团为 醛基，只有 c 可以与新制 Cu(OH) 2 反应，而 b 不能， D 错误。 答案： C [ 方法技巧 ] 官能团和性质之间的关系 【 拓展演练 】 3.(2018 年河南郑州二测 )2015 年，我国科学家屠呦呦因发 现青蒿素治疗疟疾新疗 法而荣获诺贝尔生理学或医学奖。青蒿 素可由香茅醛经过一系列反应合成 ( 如图 ) 。下列说法正确的是 ( ) 。 A. 青蒿素易溶于水，更易溶于乙醇等有机溶剂中 B. 向香茅醛中滴加溴水后溴水褪色，证明香茅醛中含有碳 碳双键 C. 香茅醛与青蒿素均能发生氧化、取代、聚合反应 D. 香茅醛的同系物中，含 4 个碳原子的有机物有 3 种 ( 不考 虑立体异构 ) 解析： 青蒿素中不含亲水基团，难溶于水， A 错误；香茅 醛中还含有醛基，醛基具有较强的还原性，可与溴水发生氧化 还原反应而使溴水褪色， B 错误；青蒿素不能发生聚合反应， C 错误；香茅醛的同系物应含有一个碳碳双键和一个醛基，满 足以上条件且含有 4 个碳原子的有机物有 3 种： CH 2 ==CH—CH 2 —CHO 、 CH 3 —CH==CH—CHO 、 ， D 正 确。 答案： D 4.(2018 年新课标 Ⅰ 卷 ) 化合物 W 可作高分子膨胀剂，一种 合成路线如下： 回答下列问题： (1)A 的化学名称为 _________________________ 。 (2)② 的反应类型是 ____________________ 。 (3) 反应④所需试剂、条件分别为 __________________ 。 (4)G 的分子式为 _________________________________ 。 (5)W 中含氧官能团的名称是 ______________________ 。 (6) 写出与 E 互为同分异构体的酯类化合物的结构简式 ( 核 磁共振氢谱为两组峰，峰面积比为 1∶1)___________________ ___________________ 。 (7) 苯乙酸苄酯 (C 6 H 5 —CH 2 COOCH 2 —C 6 H 5 ) 是花香型香料， 设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的 合成路线 ( 无机试 剂任选 ) 。 __________________________________________________ _________________________________________________ 。 解析： (1) 根据 A 的结构简式可知 A 是氯乙酸，氯乙酸与碳 酸钠反应生成 氯乙酸钠。 (2) 由 B 、 C 结构简式知， B →C 的反应 是取代反应。 (3)C 水解又引入 1 个羧基生成 D, D 与乙醇发生酯 化反应生成 E ，故所需试剂和条件分别是乙醇 / 浓硫酸、加热。 (4) 根据 G 的键线式可知，其分子式为 C 12 H 18 O 3 。 (5) 根据 W 的结 构简式可知分子中含有的官能团是醚键和羟基。 (6) 与 E 互为同 分异构体的酯类化合物中一定含有酯基。核磁共振氢谱为两组 峰，峰面积比为 1∶1 ，说明氢原子分为两类，各是 6 个氢原子， 因此符合条件的有机物结构简式为 CH 3 COOC(CH 3 ) 2 OOCCH 3 、 CH 3 OOCC(CH 3 ) 2 COOCH 3 。 (7) 目标产物是酯类物质，它可由苯 乙酸与 苄醇 ( 苯甲醇 ) 发生酯化反应得到，故应先制得苯乙酸。 结合题干中 B→D 中反应信息知，可先使苄醇先与 HCl 反应得 到 ，水解可得到 ，再与 NaCN 制取 。 答案： (1) 氯乙酸 (2) 取代反应 (3) 乙醇 / 浓硫酸、加 热 (4)C 12 H 18 O 3 (5) 羟基、醚键 (6)CH 3 OOCC(CH 3 ) 2 COOCH 3 、 CH 3 COOC(CH 3 ) 2 OOCCH 3 (7) 有机物之间的转化与应用 (1) 转化关系图 (2) 有机物之间重要的衍变关系 (3) 有机物综合推断类试题的常用方法 ①逆推法：由产物推断未知反应物或中间产物时叫逆推法。 ②根据反应条件推断：在有机合成中，可以根据一些特定 反应的条件，推出未知有机物的结构简式。如“ ” 是卤代烃消去的条件，“ ” 是卤代烃水解的条件， “ ” 是乙醇消去的条件，“ ” 是羧酸和醇发生 酯化反应的条件。 [ 典例 ] (2018 年新课标 Ⅱ 卷 ) 以葡萄糖为原料制得的山梨醇 (A) 和异山梨醇 (B) 都是重要的生物质转化平台化合物。 E 是一种 治疗心绞痛的药物，由葡萄糖为原料合成 E 的路线如下： 回答下列问题： (1) 葡萄糖的分子式为 __________ 。 (2)A 中含有的官能团的名称为 __________ 。 (3) 由 B 到 C 的反应类型为 __________ 。 (4)C 的结构简式为 __________ 。 (5) 由 D 到 E 的反应方程式为 ________________________ 。 (6)F 是 B 的同分异构体， 7.30 g 的 F 与足量饱和碳酸氢钠 可释放出 2.24 L 二氧化碳 ( 标 准 状 况 ) ， F 的可能结构共有 ________ 种 ( 不考虑立体异构 ) ，其中核磁共振氢谱为三组峰， 峰面积比为 3∶1∶1 的结构简式为 ________ 。 解析： (2) 葡萄糖中的醛基与氢气发生加成反应转化为 —CH 2 OH ，因此所得产物中的官能团只有羟基。 (3) 醇与羧酸在 浓硫酸的作用下发生酯化反应，实质上是属于取代反应。 (4) 所 得到的酯的结构式为 。 (6)B 的分子式为 C 6 H 10 O 4 ， 不饱和度为 2,7.30 g 的 F( 即 0.05 mol F) 与足量饱和碳酸氢钠可 释放出 2.24 L 二氧化碳 ( 标准状况 ) ，则表明 F 分子中含有 2 个 羧基，则 F 的结构有如下的 9 种： HOOCCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 COOH 、 HOOCCH 2 CH(CH 3 )CH 2 COOH 、 HOOCCH(CH 3 )CH 2 CH 2 COOH 、 HOOCCH(C 2 H 5 )CH 2 COOH 、 HOOCCHCOOHCH 2 CH 2 CH 3 、 HOOCCHCOOHCH(CH 3 ) 2 、 HOOCC(CH 3 ) 2 CH 2 COOH 、 HOOCCH(CH 3 )CH(CH 3 )COOH 、 CCH 3 HOOCC 2 H 5 COOH ，其中 HOOCCH(CH 3 )CH(CH 3 )COOH 的核磁共振氢谱为三个峰，峰面 积比为 3∶1∶1 。 答案： (1)C 6 H 12 O 6 (2) 羟基 (3) 取代反应 ( 或酯化反应 ) (4) ＋ CH 3 COONa (5) (6)9 ＋ NaOH HOOCCH(CH 3 )CH(CH 3 )COOH [ 演练 ] (2017 年新课标 Ⅰ 卷 ) 化合物 H 是一种有机光电材料 中间体。实验室由芳香化合物 A 制备 H 的一种合成路线如下： 已知：① RCHO ＋ CH 3 CHO RCH===CHCHO ＋ H 2 O ② 回答下列问题： (1)A 的化学名称是 ________ 。 (2) 由 C 生成 D 和 E 生成 F 的反应类型分别是 ___________ 。 (3)E 的结构简式为 ________________ 。 (4)G 为甲苯的同分异构体，由 F 生成 H 的化学方程式为 ________ 。 (5) 芳香化合物 X 是 F 的同分异构体， X 能与饱和碳酸氢钠 溶液反应放出 CO 2 ，其核磁共振氢谱显示有 4 种不同化学环境 的氢，峰面积比为 6∶2∶1∶1 ，写出 2 种符合要求的 X 的结构 简式： __________________________________________ 。 (6) 写出用环戊烷和 2- 丁炔为原料制备化合物 的 合成路线 ______________________________________________ ________________( 其他试剂任选 ) 。 解析： G 与甲苯为同分异构体，分子式为 C 7 H 8 ，结合已知 反应②中反应物的连接方式可知 G 为 ， F 为 ， E 与乙醇发生酯化反应生成 F ， E 为 ，根据反应条件， D→E 为消去反应，结合 D 的分子式以及生成 D 的反应可知， D 为 ， 所以 C 为 ， B 为 ， 再结合已知反应①可知， A 为 。 (5)X 与 F 互为同分 异构体，分子式为 C 11 H 10 O 2 ，不饱和度为 7 。 X 能与饱和 NaHCO 3 溶液反应生成 CO 2 ，可知分子中含有一个羧基。除去苯环与羧 基，不饱和度为 2 ，碳原子数为 4 ，可能为 1 个碳碳三键，也可 能为 2 个碳碳双键，再结合氢原子个数可知为 1 个碳碳三键与 2 个甲基。其中核磁共振氢谱显示有 4 种不同化学环境的氢， 且峰面积比为 6∶2∶1∶1 的结构有 4 种。 答案： (1) 苯甲醛 (2) 加成反应、取代 ( 或酯化 ) 反应 (3) (4) ＋ (5) ( 写出 2 种即可 ) (6)