有机化学部分知识整理
有机化学知识整理
有机化学复习总结
一.有机化合物的命名
1. 能够用系统命名法命名各种类型化合物:
包括烷烃,烯烃,炔烃,烯炔,脂环烃(单环脂环烃和多环置换脂环烃中的螺环烃和桥环烃),芳烃,醇,酚,醚,醛,酮,羧酸,羧酸衍生物(酰卤,酸酐,酯,酰胺),多官能团化合物(官能团优先顺序:-COOH >-SO3H >-COOR >-COX >-CN >-CHO >>C=O >-OH(醇) >-OH(酚) >-SH >-NH2>-OR >C =C >-C ≡C ->(-R >-X >-NO2) ,并能够判断出Z/E构型和R/S构型。
2. 根据化合物的系统命名,写出相应的结构式或立体结构式(伞形式,锯架式,纽曼投影式,Fischer 投影式)。
立体结构的表示方法:
COOH
CH 3
H
OH C 2H 5
1
)伞形式:3OH
2)锯架式:H
3)
纽曼投影式:
4)菲舍尔投影式:H
CH 3
OH
5)构象(conformation)
(1) 乙烷构象:最稳定构象是交叉式,最不稳定构象是重叠式。
(2) 正丁烷构象:最稳定构象是对位交叉式,最不稳定构象是全重叠式。
(3) 环己烷构象:最稳定构象是椅式构象。一取代环己烷最稳定构象是e 取代的椅 式构象。多取代环己烷最稳定构象是e 取代最多或大基团处于e 键上的椅式构象。
立体结构的标记方法
1. Z/E标记法:在表示烯烃的构型时,如果在次序规则中两个优先的基团在同一
侧,为Z 构型,在相反侧,为E 构型。
2H 5CH 3CH 3
C C C
H 2H 5H (Z)-3-氯-2-戊烯
(E)-3-氯-2-戊烯
2、 顺/反标记法:在标记烯烃和脂环烃的构型时,如果两个相同的基团在同一侧,
则为顺式;在相反侧,则为反式。
CH 3H C
C
CH 3CH 3H
C H
3
3
顺-2-丁烯
H 33反-2-丁烯顺-1,4-二甲基环己烷反-1,4-二甲基环己烷
3、 R/S标记法:在标记手性分子时,先把与手性碳相连的四个基团按次序规则排
序。然后将最不优先的基团放在远离观察者,再以次观察其它三个基团,如果优先顺序是顺时针,则为R 构型,如果是逆时针,则为S 构型。
R 型
S 型
注:将伞状透视式与菲舍尔投影式互换的方法是:先按要求书写其透视式或投影式,然后分别标出其R/S构型,如果两者构型相同,则为同一化合物,否则为其对映体。 二. 有机化学反应及特点 1. 反应类型
自由基取代:烷烃卤代、芳烃侧链卤代、烯烃的α-H 卤代
自由基加成:烯, 炔的过氧化效应
亲电加成:烯、炔、二烯烃的加成,脂环烃小环的开环加成
亲电取代:芳环上的亲电取代反应
亲核取代:卤代烃、醇的反应,环氧乙烷的开环反应,醚键断裂反应类型 离子型反应 反应, 卤苯的取代反应
(按历程分) 亲核加成:炔烃的亲核加成
还原反应(包括催化加氢):烯烃、炔烃、环烷烃、芳烃、卤代烃 氧化反应:烯烃的氧化(高锰酸钾氧化,臭氧氧化,环氧化);炔烃高锰酸钾氧化,臭氧氧
化;醇的氧化;芳烃侧链氧化,芳环氧化) 2. 有关规律
1) 马氏规律:亲电加成反应的规律,亲电试剂总是加到连氢较多的双键碳上。 2) 过氧化效应:自由基加成反应的规律,卤素加到连氢较多的双键碳上。 3) 空间效应:体积较大的基团总是取代到空间位阻较小的位置。
4) 定位规律:芳烃亲电取代反应的规律,有邻、对位定位基,和间位定位基。
5) 查依切夫规律:卤代烃和醇消除反应的规律,主要产物是双键碳上取代基较多的烯
烃。
6) 休克尔规则:判断芳香性的规则。存在一个环状的大π键,成环原子必须共平面或
接近共平面,π电子数符合4n+2规则。
7) 霍夫曼规则:季铵盐消除反应的规律,只有烃基时,主要产物是双键碳上取代基较
少的烯烃(动力学控制产物)。当β-碳上连有吸电子基或不饱和键时,则消除的是酸性较强的氢,生成较稳定的产物(热力学控制产物)。 8) 基团的“顺序规则” 3. 反应中的立体化学
烷烃:
烷烃的自由基取代:外消旋化
烯烃:
烯烃的亲电加成:
溴,氯,HOBr (HOCl ),羟汞化-脱汞还原反应-----反式加成 其它亲电试剂:顺式+反式加成
烯烃的环氧化,与单线态卡宾的反应:保持构型 烯烃的冷稀KMnO 4/H2O 氧化:顺式邻二醇 烯烃的硼氢化-氧化:顺式加成 烯烃的加氢:顺式加氢
环己烯的加成(1-取代,3-取代,4-取代) 炔烃:
选择性加氢:
Lindlar 催化剂-----顺式烯烃 Na/NH3(L )-----反式加氢
亲核取代:
SN 1:外消旋化的同时构型翻转 SN 2:构型翻转(Walden 翻转) 消除反应:
E2,E1cb: 反式共平面消除。 环氧乙烷的开环反应:反式产物
四.概念、物理性质、结构稳定性、反应活性 (一). 概念 1. 同分异构体
2. 试剂 亲电试剂:
简单地说,对电子具有亲合力的试剂就叫亲电试剂(electrophilic reagent )。亲电试剂一般都是带正电荷的试剂或具有空的p 轨道或d 轨道,能够接受电子对的中性分子, 如:+++++++
H 、Cl 、Br 、RCH 2、CH 3CO 、NO 2、SO 3H 、SO 3、BF 3、AlCl 3等,都是亲电试剂。
亲核试剂:
对电子没有亲合力,但对带正电荷或部分正电荷的碳原子具有亲合力的试剂叫亲核试剂(nucleophilic reagent)。亲核试剂一般是带负电荷的试剂或是带有未共用电子对的中性
---------
分子,如:OH 、HS 、CN 、NH 2、RCH 2、RO 、RS 、PhO 、RCOO 、
-
X 、H 2O 、ROH 、ROR 、NH 3、RNH 2等,都是亲核试剂。
CH 3
碳架异构H 2C C CH 2CH 2H 2C CH 3
H
位置异构CH 2CHCH 2CH 3CH 3CH CHCH 3官能团异构CH 3CH 2OH 互变异构
CH 2
CH
OH
CH3OCH 3
3CHO
同分异构
顺反异构
构型异构立体异构对映异构构象异构
自由基试剂:
Cl Br Cl2、Br 2是自由基引发剂,此外,过氧化氢、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁氰、过硫酸铵等也是常用的自由基引发剂。少量的自由基引发剂就可引发反应,使反应进行下去。 3. 酸碱的概念
布朗斯特酸碱:质子的给体为酸,质子的受体为碱。 Lewis 酸碱:电子的接受体为酸,电子的给与体为碱。 4. 共价键的属性
键长、键角、键能、键矩、偶极矩。 5. 杂化轨道理论 sp 、sp 、sp 杂化。 6. 旋光性
平面偏振光: 手性: 手性碳: 旋光性:
旋光性物质(光学活性物质),左旋体,右旋体: 内消旋体、外消旋体,两者的区别: 对映异构体,产生条件: 非对映异构体: 苏式,赤式:
差向异构体: Walden 翻转: 7. 电子效应 1) 诱导效应
2) 共轭效应(π-π共轭,p-π共轭,σ-p 超2共轭,σ-π超共轭。 3) 空间效应
扭转张力:在重叠构象中存在着要变
为交叉式构象的一种张力。
两个原子或原子团距离太近,小于两立体效应范德华张力:
(空间效应
)
空间阻碍:CH 3
SO 3H
和CH
3
2
OH OH 2OH 赤式
HO
OH H 2OH 苏式
SO 3H
8. 其它
内型(endo ), 外型(exo ):
H
3endo(内型)
3
exo (外型)
顺反异构体,产生条件: 烯醇式:
(二). 物理性质
1. 沸点高低的判断?
不同类型化合物之间沸点的比较; 同种类型化合物之间沸点的比较。 2. 熔点,溶解度的大小判断?
3. 形成有效氢键的条件,形成分子内氢键的条件: (三). 稳定性判断 1. 烯烃稳定性判断
R 2C=CR2 > R2C=CHR > RCH=CHR(E-构型)> RCH=CHR(Z-构型)
> RHC=CH2 >CH2=CH2
2. 环烷烃稳定性判断 3. 开链烃构象稳定性 4. 环己烷构象稳定性
5. 反应中间体稳定大小判断(碳正离子,碳负离子,自由基)
碳正离子的稳性顺序:
CH 2CH CH 2
CH 2
>(CH3) 3>(CH3) 2>CH 32>3
自由基稳定性顺序:
CH 2CH CH 2
2
CH 32>3
>(CH3) 3>(CH3) 2>
碳负离子稳定性顺序:
CH 2CH CH 2
CH 2
>CH 3>1R >2R
>3 6. 共振极限结构式的稳定性判断(在共振杂化体中贡献程度): (四)酸碱性的判断
1. 不同类型化合物算碱性判断
223CH 2
pK a 15.7 16~19 25 34 ~40 ~49 2. 液相中醇的酸性大小
3. 酸性大小的影像因素(吸电子基与推电子基对酸性的影响):
(五)反应活性大小判断
1. 烷烃的自由基取代反应
X2的活性:F 2 >Cl2 >Br2 >I2 选择性:F 2
R 2C=CR2 > R2C=CHR> RCH=CHR > RCH=CH2 > CH2=CH2 > CH2=CHX 3. 烯烃环氧化反应活性
R 2C=CR2 > R2C=CHR> RCH=CHR > RCH=CH2 > CH2=CH2 4. 烯烃的催化加氢反应活性:
CH 2=CH2 > RCH=CH2 >RCH=CHR' > R2C=CHR > R2C=CR2
5. Diles-Alder反应
双烯体上连有推电子基团(349页),亲双烯体上连有吸电子基团,有利于反应进行。 例如: 下列化合物
332
与异戊二烯进行Diels-Alder 。
6. 卤代烃的亲核取代反应 SN 1 反应:
CH 2X 3X CH 2X
(CH 3) 3CBr
形成碳正离子
1 10-3 10-6 10-11
的相对速率S N 2 反应: CH 3X >1o RX >2o RX >3o RX
成环的S N 2反应速率是:
Cl
v 五元环 > v 六元环 > v 中环,大环 > v 三元环 > v 四元环
7. 消除反应
卤代烃碱性条件下的消除反应-----E2消除 CH 3 3X
CHXCH 3
RI > RBr > RCl 醇脱水-----主要E1
CH 3
CHCH 3
8. 芳烃的亲电取代反应
芳环上连有活化苯环的邻对位定位基(给电子基)-------反应活性提高
芳环上连有钝化苯环的间位定位基(吸电子基)或邻对位定位基-------反应活性下降。
例如:
下列芳香族化合物:
。 例如: 萘环的 A. α—位; B. β—位 ; C. 氯苯 ; D. 苯
在亲电取代反应中相对活性次序为为。
例如:下列各化合物中,最容易与浓硫酸发生磺化反应的是( )。
22 3
33) 22
3
(六)其它
1. 亲核性的大小判断: 2. 试剂的碱性大小: 3. 芳香性的判断:
4. 定位基定位效应强弱顺序:
邻、对位定位基:-O >-N(CH3)2>-NH2>-OH >-OCH3>-NHCOCH3>-R >
-OCOCH3>-C6H5>-F >-Cl >-Br >-I
+
间位定位基:-NH3>-NO2>-CN >-COOH >-SO3H >-CHO >-COCH3>-
COOCH3>-CONH2
五、活性中间体与反应类型、反应机理 反应机理:
1. 自由基取代反应机理
中间体:自由基
反应类型:烷烃的卤代,烯烃、芳烃的α-H 卤代。
2. 自由基加成反应机理
中间体:自由基:
反应类型:烯烃、炔烃的过氧化效应。
3. 亲电加成反应机理
中间体:环鎓离子(溴鎓离子,氯鎓离子)
反应类型:烯烃与溴,氯,次卤酸的加成 中间体:碳正离子,易发生重排。
-
反应类型:烯烃的其它亲电加成(HX ,H 2O ,H 2SO 4,B 2H 6,羟汞化-去汞还原反应)、炔烃的亲电加成,小环烷烃的开环加成,共轭二烯烃的亲电加成。 或环鎓离子):
4. 亲电取代反应机理:
中间体:σ-络合物(氯代和溴代先生成π络合物)
反应类型:芳烃亲电取代反应(卤代,硝化,磺化,烷基化,酰基化,氯甲基化)。
5. 亲核加成反应机理:
中间体:碳负离子
反应类型:炔烃的亲核加成 6. 亲核取代反应机理:
S N 1反应
中间体:碳正离子,易发生重排。
反应类型:卤代烃和醇的亲核取代(主要是3°),醚键断裂反应(3°烃基生
成的醚)。
S N 2反应
中间体:无(经过过渡态直接生成产物)
反应类型:卤代烃和醇的亲核取代(主要是1°),分子内的亲核取代,醚键
断裂反应(1°烃基生成的醚,酚醚),环氧乙烷的开环反应。
7. 消除反应反应机理
E1机理:
中间体:碳正离子,易发生重排。
反应类型:醇脱水,3°RX 在无碱性试剂条件下在污水乙醇中的消除反应。 E2机理:
中间体:无(直接经过过渡态生成烯烃) 反应类型:RX 的消除反应 E1cb 机理:
中间体:碳负离子
反应类型:邻二卤代烷脱卤素。
重排反应机理:(rearrangement ) 重排反应规律:由不稳定的活性中间体重排后生成较稳定的中间体;或由不稳定的反应物重排成较稳定的产物。 1、 碳正离子重排
(1) 负氢1,2
-迁移:CH 32
CH 3CHCH 3
(2) 烷基1,2
-迁移:CH 3CH 3(3) 苯基1,2-迁移:
6C 6H 52
2
CH 32CH 3
CH 3
C 62C 6H 5
6H 52C 6H 5
6H 52C 6H 5
O
频哪醇重排:
CH 3CH 3
CH 3CH 3
OH OH
CH 3
CH CH 3
CH 3CH 3
CH 33
3CH 3
2
CH 3OH CH 33
CH 3(频哪酮)
3CH 3
在频哪醇重排中,基团迁移优先顺序为:Ar >R >H
(4) 变环重排:
3OH
32
3
33
(5) 烯丙位重排:碱性水解
CH 3CH
CH
CH 23CH
CH
CH 2
CH 3CH
2δCH 3CH CH 3CH
OH
CH 2
2、其它重排
(1) 质子1,3-迁移(互变异构现象)
CH 3
C
CH
424
CH 2
O 3CH 3
六、鉴别与分离方法 七、推导结构
1. 化学性质:
烯烃的高锰酸钾氧化; 烯烃的臭氧化反应; 芳烃的氧化; 邻二醇的高碘酸氧
化
2. 光波谱性质:
红外光谱: 3650~2500cm O—H ,N —H 伸缩振动
3300~3000cm —C ≡C —H (3300),C=C—H (3100),Ar —H (3030) 伸缩振动 3000~2700cm —CH 3,—CH 2,次甲基,—CHO (2720,2820) 伸缩振动 1870~1650cm C=O ( 酸、醛、酮、酰胺、酯、酸酐) 伸缩振动
酰卤酸酐酯酰胺晴羧酸
-1-1-1-1
类别醛、酮
键和官能团
C=OR-CHO C=OOH C=OC=OC=O
NH 2C N
伸缩(cm-1)
1750-16802720
1770-1750(缔合时在1710)气相在3550,液固缔合时在3000-2500(宽峰)
1800
1860-1800 1800-17501735
1690-1650
3520,3380(游离)缔合降低1002260-2210
说明
1690~1450cm C=C,苯环骨架伸缩振动
1475~1300cm —CH 3,—CH 2,次甲基面内弯曲振动 1000~670cm C=C—H ,Ar —H ,—CH 2 的 面外弯曲振动
核磁共振谱:
偶合裂分的规律:n+1规律
一组化学等价的质子有n 个相邻的全同氢核存在时,其共振吸收峰将被裂分为n+1个,
-1-1-1
1). 不饱和度的计算
Ω(不饱和度)= 1/2(2 + 2n4 + n3 - n1)
n41、n 3、n 1分别表示分子中四价、三价和一价元素的原子个数。
如果Ω=1,表明该化合物含一个不饱和键或是环烷烃;
Ω=2,表明该化合物含两个C=C双键,或含一个C ≡C 三键等; Ω≥4,表明该化合物有可能含有苯环。
2). 红外光谱观察官能团区域
(1). 先观察是否存在C=O(1820~1660cm, s)
-1
(2). 如果有C=O, 确定下列状况.
羧酸: 是否存在O-H (3400~2400cm-1, 宽峰, 往往与C-H 重叠) 酰胺: 是否存在N-H (3400cm附近有中等强度吸收; 有时是同 等强度的两个吸收峰
酯: 是否存在C-O (1300~1000cm有强吸收) 酸酐: 1810和1760cm 附近有两个强的C=O吸收
醛: 是否存在O=C-H(2850和2750附近有两个弱的吸收) 酮: 没有前面所提的吸收峰 (3). 如果没有C=O, 确定下列状况.
醇、酚: 是否存在O-H(3400~3300cm, 宽峰; 1300~1000cm附近的C-O 吸收)
胺: 是否存在N-H(3400cm附近有中等强度吸收; 有时是同 等强度的两个吸收
醚: 是否存在C-O(1300~1000cm有强吸收, 并确认 3400~3300cm附近是否有O-H 吸收峰) (4).观察是否有C=C或芳环 C=C: 1650cm附近有弱的吸收
芳环: 1600~1450cm范围内有几个中等或强吸收
结合3100~3000cm的C-H 伸缩振动, 确定C=C或芳环。
3)分析核磁共振谱图
(1) 根据化学位移(δ)、偶合常数(J )与结构的关系,识别一些强单峰和特征峰。
如:下列孤立的甲基和亚甲基质子信号,极低磁场(δ10~16)出现的羧基,醛
基和形成分子内氢键的羟基信号。O
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
O
CH 3C COOH
CHO
CH 2Cl OH
CH 3O CH 3CR 3
CH 3N RO
CH 3CH 2CN
(2). 采用重水交换的方法识别-OH 、-NH 2、-COOH 上的活泼氢。如果加重水后相应的信号消失,则可以确定此类活泼氢的存在。
(3) 如果δ在6.5~8.5ppm范围内有强的单峰或多重峰信号,往往是苯环的质子信号,再根据这一区域的质子数目和峰型,可以确定苯环上取代基数目和取代基的相对位置。
(4). 解析比较简单的多重峰(一级谱),根据每个组峰的化学位移及其相应的质子数目对该基团进行推断,并根据n+1规律估计其相邻的基团。
(5). 根据化学位移和偶合常数的分析,推出若干个可能的结构单元,最后组合可能的结构式。
综合各种分析,推断分子的结构并对结论进行核对。
有机化学阶段复习(烷烃~芳烃)2009-4-15
一、命名或写出下列化合物的结构式(必要时标出顺、反,R 、S 构型) 1、、
C=C 3、 5-甲基螺[2.4]庚烷 4、 反-1,2-二甲基环己烷Et
CH 3
5、硝基-1-萘酚
Me
Me
H
答:
1、 4-异丙基辛烷 2、顺-3,4-二甲基-3-辛烯
H 3C 3、 4、
5、 (S)- -溴代乙苯 6.
CH 3CH 3
NO 2
3
1.
CH 3CH 2CH 3
3
3
2.
CH 32CH 3
2H 53
答:
1 : 2, 3, 5-三甲基己烷 2. 3, 5-二甲基-3-庚烯
3
1.
3
33
CH 3
2.
(CH3CH 2) 2C=CH2
CH 33.
(CH3) 3CC
CC(CH3) 3
答:
1. 2,3,4,5-四甲基己烷 2. 2-乙基-1-丁烯 3. 2,2,7,7-四甲基-3,5-辛二炔
Br 1、、 Cl
C=C
CH 3
3、顺-1,2-二甲基环己烷 (优势构象)
3
4、CH
Br
答:
H
1、 2-甲基-3-乙基己烷 2、(Z)-1-氯-2-溴丙烯
3、
CH
H
3
CH 3
4、(R)-
-溴代乙苯
二、选择题(选择所有符合条件的答案)
1. 下列化合物中的碳为SP 杂化的是:( B、D )。 A :乙烷 B:乙烯 C:乙炔 D:苯
2. 某烷烃的分子式为C 5H 12,其一元氯代物有三种,那么它的结构为:( A )。 A : 正戊烷 B: 异戊烷 C:新戊烷 D:不存在这种物质 3. 下列化合物具有芳香性的有哪些?( A 、C 、D ) A:环戊二烯负离子 B:[10]轮烯 C: D:
2
N S
4.下列哪些化合物能形成分子内氢键?( A 、B )
A :邻氟苯酚 B:邻硝基苯酚 C:邻甲苯酚 D:对硝基苯酚 5.下列化合物不能发生傅列德尔-克拉夫茨酰基化反应的有(B 、C 、D )。 A:噻吩 B:9,10-蒽醌 C:硝基苯 D:吡啶 6.下列化合物中的碳为SP 杂化的是:( C )。
A :乙烷 B:乙烯 C:乙炔 D:苯
7. 某烷烃的分子式为C 5H 12,只有二种二氯衍生物,那么它的结构为:( C )。 A: 正戊烷 B: 异戊烷 C:新戊烷 D:不存在这种物质
理化性质比较题
1. 将下列游离基按稳定性由大到小排列: a.
CH 3CH 2CH 2CHCH 3 b.
N S
CH 3CH 2CH 2CH 2CH 2
c.
CH 3CH 2CH 3
CH 3
答案: 稳定性 c > a > b
2. 两瓶没有标签的无色液体,一瓶是正己烷,另一瓶是1-己烯,用什么简单方法可以给
它们贴上正确的标签? 答案:
1-己烯正己烷
正己烷1-己烯
3. 下列化合物中,哪些可能有芳香性?
a. b.
c. d.
答案: b , d有芳香性
4. 根据S 与O 的电负性差别,H 2O 与H 2S 相比,哪个有较强的偶极-偶极作用力或氢键? 答案:电负性 O > S , H2O 与H 2S 相比,H 2O 有较强的偶极作用及氢键 5. 将下列碳正离子按稳定性由大至小排列:
CH 3
H 3C CH 3
C H 2
+CH 2
CH 3CH
3
H 3C +
C H
CH 3
CH 3
H 3C CH 3
+C H
CH 3
答案: 稳定性:
33
H 3C +
CH 3
>
3
H 3C CH 3
+CH
CH 3
>
3
H 3C 3
+CH 2CH 2
6.写出可能有的旋光异构体的投影式,用R ,S 标记法命名,并注明内消旋体或外消旋体。
2-溴代-1-丁醇 答案:
2OH
2CH 2CH 32OH H 2CH 3( R )
2OH Br
H
CH 2CH 3( S )
7答案:Ag(NH3) 2
+
三、完成下列化学反应(只要求写出主要产物或条件,
CH 2Cl
2=CH-CH21. CH2=CH-CH3
完成下列各反应式(1)(把正确答案填在题中括号内)
21.
CH 3CH 2CH=CH2
1). BH H 2O 2, OH
CH 3CH 2CH 2CH 2OH
22.
(CH3) 2C=CHCH2CH 3
2CH 3COCH 3+CH 3CH 2CHO
23.
CH 2=CHCH=CH2
CH 3
+
CH 2=CHCHO
3
CHO
CH 3
+
NO 2
24.
+HNO 3
NO 2
21. (CH3) 2C=CHCH3
(CH3) 22CH 3
22. CH 2=CHCH2OH
23. CH 3CH 2C CCH 3+
CH=CH2
+
Cl 2H 2O
HgSO 4
ClCH 22OH
OH
CH 3CH 2CH 2COCH 3+CH 3CH 2COCH 2CH 3
CH 2Cl
24.
五、分析下列反应历程,简要说明理由
答:
2OH
2
+
2. 写出下列反应的历程
OH
+
一级碳正离子重排为三级碳正离子,五元环扩环重排为六元环(环张力降低),这样生成的碳正离子稳定。
+
答案;
OH
+
2
_
3
3
H 3C
Cl
Cl
解:反应中出现了重排产物,因此反应是经过碳正离子中间体进行的:
+
H 首先:H 与(Ⅰ) 反应,由于受(Ⅰ) 中甲基的给电子效应的影响,使(Ⅰ) 中C-1的电子云密度
+—
增加,H 与C-1结合得碳正离子(Ⅱ),(Ⅱ)与Cl 结合得(Ⅲ) ;(Ⅱ)为仲碳正离子,与甲基直接相连的碳上的氢以负氢形式转移,发生重排,得到更稳定的叔碳正离子(Ⅳ) , (Ⅳ)
—
与Cl 结合得(Ⅴ) 。
六、指定原料合成(注意:反应过程中所用的有机溶剂、催化剂及无机原料可任选,在反应中涉及的其他中间有机物均要求从指定原料来制备)
1. 以萘为原料合成: 解:
Br
SO 3H
2
SO 3H
2
SO 3H
2
2. 以苯胺及两个碳的有机物为原料合成:
2
Br
3
Br
2
3.完成下列转化(必要试剂)
22
COOH
答案:
3
CH COOH
Br
COOH
Cl 4.以四个碳原子及以下烃为原料合成:CN
Cl
解:CH ≡2
=CH-CN
(CH 2=CH-CH3
+NH3+3/2O2)
CH 2=CH-CH=CH2 + CH2Cl
Cl
CN
Cl Cl
CN
5。以苯为原料合成:。
解:
Cl
3H
Cl
3Cl
Cl
3H
CH 3
2
CH 2
NO 2
COOH
NO 2
2
COOH CH 3COOH COOH
NO 2HNO
NO 2H H 2SO 4NO 22NO 22
少)( ( 主)七、结构推导
1. 分子式为C 6H 10的A 及B ,均能使溴的四氯化碳溶液褪色,并且经催化氢化得到相同的产物正己烷。A 可与氯化亚铜的氨溶液作用产生红棕色沉淀,而B 不发生这种反应。B 经臭氧化后再还原水解,得到CH 3CHO 及HCOCOH (乙二醛)。推断A 及B 的结构,并用反应式加简要说明表示推断过程。
答案:
A
H 3CCH 2CH 2CH 2C CH
B
CH 3CH=CHCH=CHCH3
2. 分子式为C 5H 10的化合物A ,与1分子氢作用得到C 5H 12的化合物。A 在酸性溶液中与高锰酸钾作用得到一个含有4个碳原子的羧酸。A 经臭氧化并还原水解,得到两种不同的醛。推测A 的可能结构,用反应式加简要说明表示推断过程。
答案:
or
3. 溴苯氯代后分离得到两个分子式为C 6H 4ClBr 的异构体A 和B ,将A 溴代得到几种分子式
为C 6H 3ClBr 2的产物,而B 经溴代得到两种分子式为C 6H 3ClBr 2的产物C 和D 。A 溴代后所得产物之一与C 相同,但没有任何一个与D 相同。推测A ,B ,C ,D 的结构式,写出各步反应。
答案:
Br Br
A.
Cl
Br
B
Cl
C
Br Cl
Cl
D
转]有机化学鉴别方法
有机化学鉴别方法的总结
1烷烃与烯烃,炔烃的鉴别方法是酸性高锰酸钾溶液或溴的ccl4溶液(烃的含氧衍生物均可以使高锰酸钾褪色,只是快慢不同)
2烷烃和芳香烃就不好说了,但芳香烃里,甲苯,二甲苯可以和酸性高锰酸钾溶液反应,苯就不行
3另外,醇的话,显中性
4酚:常温下酚可以被氧气氧化呈粉红色,而且苯酚还可以和氯化铁反应显紫色 5可利用溴水区分醛糖与酮糖
6醚在避光的情况下与氯或溴反应,可生成氯代醚或溴代醚。醚在光助催化下与空气中的氧作用,生成过氧化合物。
7醌类化合物是中药中一类具有醌式结构的化学成分, 主要分为苯醌, 萘醌, 菲醌和蒽醌四种类型,具体颜色不同反应类型较多 一.各类化合物的鉴别方法 1. 烯烃、二烯、炔烃:
(1)溴的四氯化碳溶液,红色腿去 (2)高锰酸钾溶液,紫色腿去。 2.含有炔氢的炔烃:
(1) 硝酸银,生成炔化银白色沉淀
(2) 氯化亚铜的氨溶液,生成炔化亚铜红色沉淀。 3.小环烃:三、四元脂环烃可使溴的四氯化碳溶液腿色
4.卤代烃:硝酸银的醇溶液,生成卤化银沉淀;不同结构的卤代烃生成沉淀的速度不同,叔卤代烃和烯丙式卤代烃最快,仲卤代烃次之,伯卤代烃需加热才出现沉淀。 5.醇:
(1) 与金属钠反应放出氢气(鉴别6个碳原子以下的醇);
(2) 用卢卡斯试剂鉴别伯、仲、叔醇,叔醇立刻变浑浊,仲醇放置后变浑浊,伯醇放置后也无变化。
6.酚或烯醇类化合物:
(1) 用三氯化铁溶液产生颜色(苯酚产生兰紫色)。 (2) 苯酚与溴水生成三溴苯酚白色沉淀。 7.羰基化合物:
(1) 鉴别所有的醛酮:2,4-二硝基苯肼,产生黄色或橙红色沉淀; (2) 区别醛与酮用托伦试剂,醛能生成银镜,而酮不能;
(3) 区别芳香醛与脂肪醛或酮与脂肪醛,用斐林试剂,脂肪醛生成砖红色沉淀,而酮和芳香醛不能;
(4) 鉴别甲基酮和具有结构的醇,用碘的氢氧化钠溶液,生成黄色的碘仿沉淀。 8.甲酸:用托伦试剂,甲酸能生成银镜,而其他酸不能。 9.胺:区别伯、仲、叔胺有两种方法
(1)用苯磺酰氯或对甲苯磺酰氯,在NaOH 溶液中反应,伯胺生成的产物溶于NaOH ;仲胺生成的产物不溶于NaOH 溶液;叔胺不发生反应。 (2)用NaNO2+HCl:
脂肪胺:伯胺放出氮气,仲胺生成黄色油状物,叔胺不反应。
芳香胺:伯胺生成重氮盐,仲胺生成黄色油状物,叔胺生成绿色固体。 10.糖:
(1) 单糖都能与托伦试剂和斐林试剂作用,产生银镜或砖红色沉淀;
(2) 葡萄糖与果糖:用溴水可区别葡萄糖与果糖,葡萄糖能使溴水褪色,而果糖不能。 (3)麦芽糖与蔗糖:用托伦试剂或斐林试剂,麦芽糖可生成银镜或砖红色沉淀,而蔗糖不能。
二.例题解析
例1.用化学方法鉴别丁烷、1-丁炔、2-丁炔。
分析:上面三种化合物中,丁烷为饱和烃,1-丁炔和2-丁炔为不饱和烃,用溴的四氯化碳
溶液或高锰酸钾溶液可区别饱和烃和不饱和烃,1-丁炔具有炔氢而2-丁炔没有,可用硝酸
银或氯化亚铜的氨溶液鉴别。因此,上面一组化合物的鉴别方法为:
例2.用化学方法鉴别氯苄、1-氯丙烷和2-氯丙烷。
分析:上面三种化合物都是卤代烃,是同一类化合物,都能与硝酸银的醇溶液反应生成卤化
银沉淀,但由于三种化合物的结构不同,分别为苄基、二级、一级卤代烃,它们在反应中的
活性不同,因此,可根据其反应速度进行鉴别。上面一组化合物的鉴别方法为:
例3.用化学方法鉴别下列化合物
苯甲醛、丙醛、2-戊酮、3-戊酮、正丙醇、异丙醇、苯酚
分析:上面一组化合物中有醛、酮、醇、酚四类,醛和酮都是羰基化合物,因此,首先用鉴
别羰基化合物的试剂将醛酮与醇酚区别,然后用托伦试剂区别醛与酮,用斐林试剂区别芳香
醛与脂肪醛,用碘仿反应鉴别甲基酮;用三氯化铁的颜色反应区别酚与醇,用碘仿反应鉴别
可氧化成甲基酮的醇。鉴别方法可按下列步骤进行:
(1) 将化合物各取少量分别放在7支试管中,各加入几滴2,4-二硝基苯肼试剂,有黄色
沉淀生成的为羰基化合物,即苯甲醛、丙醛、2-戊酮、3-戊酮,无沉淀生成的是醇与酚。
(2) 将4种羰基化合物各取少量分别放在4支试管中,各加入托伦试剂(氢氧化银的氨溶
液),在水浴上加热,有银镜生成的为醛,即苯甲醛和丙醛,无银镜生成的是2-戊酮和3-
戊酮。
(3) 将2种醛各取少量分别放在2支试管中,各加入斐林试剂(酒石酸钾钠、硫酸酮、氢
氧化钠的混合液),有红色沉淀生成的为丙醛,无沉淀生成的是苯甲醛。
(4) 将2种酮各取少量分别放在2支试管中,各加入碘的氢氧化钠溶液,有黄色沉淀生成
的为2-戊酮,无黄色沉淀生成的是3-戊酮。
(5) 将3种醇和酚各取少量分别放在3支试管中,各加入几滴三氯化铁溶液,出现兰紫色
的为苯酚,无兰紫色的是醇。
(6) 将2种醇各取少量分别放在支试管中,各加入几滴碘的氢氧化钠溶液,有黄色沉淀生
成的为异丙醇,无黄色沉淀生成的是丙醇。
/1.化学分析
(1)烃类
①烷烃、环烷烃 不溶于水,溶于苯、乙酸、石油醚,因很稳定且不和常用试剂反应,故常
留待最后鉴别。
不与KMnO4反应,而与烯烃区别。
③烯烃 使Br2/CCl4(红棕色)褪色;使KMnO4/OH-(紫色)变成MnO2棕色沉淀;在酸中
变成无色Mn2+。
④共轭双烯 与顺丁烯二酸酐反应,生成结晶固体。
⑤炔烃(-C ≡C -)使Br2/CCl4(红棕色)褪色;使KMnO4/OH-(紫色)产生MnO2↓棕
色沉淀,与烯烃相似。
⑥芳烃 与CHCl3+无水AlCl3作用起付氏反应,烷基苯呈橙色至红色,萘呈蓝色,菲呈紫色,
蒽呈绿色,与烷烃环烷烃区别;用冷的发烟硫酸磺化,溶于发烟硫酸中,与烷烃相区别;不
能迅速溶于冷的浓硫酸中,与醇和别的含氧化合物区别;不能使Br2/CCl4褪色,与烯烃相
区别。
(2)卤代烃R —X (—Cl 、—Br 、—I )
在铜丝火焰中呈绿色,叫Beilstein 试验,与AgNO3醇溶液生成AgCl ↓(白色)、AgBr ↓(淡
黄色)、AgI ↓(黄色)。叔卤代烷、碘代烷、丙烯型卤代烃和苄基卤立即起反应,仲卤代烃、
伯卤代烃放置或加热起反应,乙烯型卤代烃不起反应。
(3)含氧化合物
①醇(R —OH ) 加Na 产生H2↑(气泡),含活性 H化合物也起反应。用RCOCl /H2SO4或酸
酐可酯化产生香味,但限于低级羧酸和低级醇。使K2Cr2O7+H2SO4水溶液由透明橙色变为
蓝绿色Cr3+(不透明),可用来检定伯醇和仲醇。用Lucas 试剂(浓 HCl+ZnCl2)生成氯代
烷出现浑浊,并区别伯、仲、叔醇。叔醇立即和Lucas 试剂反应,仲醇5分钟内反应,伯醇
在室温下不反应。加硝酸铵溶液呈黄至红色,而酚呈
NaOH )生成CHI3↓(黄色)。
②酚(Ar —OH ) 加入1%FeCl3溶液呈蓝紫色[Fe(ArO )6]3-或其它颜色,酚、烯醇类化合
物起此反应;用NaOH 水溶液与NaHCO3水溶液,酚溶于NaOH 水溶液,不溶于NaHCO3,与RCOOH
区别;用Br2水生成 (白色,注意与苯胺区别)。
③醚(R —O —R ) 加入浓H2SO4生成 盐、混溶,用水稀释可分层,与烷烃、卤代烃相区别
(含氧有机物不能用此法区别)。
④酮 加入2,4-二硝基苯肼生成黄色沉淀;用碘仿反应(I2+NaOH )生成CHI3↓(黄色),
鉴定甲基酮;用羟氨、氨基脲生成肟、缩氨基脲,测熔点。
⑤醛 用Tollens 试剂Ag (NH3)2OH 产生银镜Ag ↓;用Fehling 试剂2Cu2++4OH-或Benedict
试剂生成Cu2O ↓(红棕色);用Schiff 试验品红醛试剂呈紫红色。
⑥羧酸 在NaHCO3水溶液中溶解放出CO2气体;也可利用活性H 的反应鉴别。
酸上的醛基被氧化。
⑦羧酸衍生物 水解后检验产物。
(4)含氮化合物
利用其碱性,溶于稀盐酸而不溶于水,或其水溶性化合物能使石蕊变蓝。
①脂肪胺 采用Hinsberg 试验
②芳香胺
芳香伯胺还可用异腈试验:
③苯胺 在Br2+H2O中生成 (白色)。
苯酚有类似现象。
(5)氨基酸
采用水合茚三酮试验
脯氨酸为淡黄色。多肽和蛋白质也有此呈色反应。
(6)糖类
①淀粉、纤维素
需加SnCl2防止氧对有色盐的氧化。碳水化合物均为正性。
淀粉加入I2呈兰色。
②葡萄糖 加Fehling 试剂或Benedict 试剂产生Cu2O ↓(红棕色),还原糖均有此反应;加
Tollens 试剂[Ag(NH3)2+OH-]产生银镜。
化学命名法
中国化学会有机化学命名原则,1980
一般规则
取代基的顺序规则
当主链上有多种取代基时,由顺序规则决定名称中基团的先后顺序。一般的规则是:
1. 取代基的第一个原子质量越大,顺序越高;
2. 如果第一个原子相同,那么比较它们第一个原子上连接的原子的顺序;如有双键或
三键,则视为连接了2或3个相同的原子。
以次序最高的官能团作为主要官能团,命名时放在最后。其他官能团,命名时顺序越
低名称越靠前。
主链或主环系的选取
以含有主要官能团的最长碳链作为主链,靠近该官能团的一端标为1号碳。
如果化合物的核心是一个环(系),那么该环系看作母体;除苯环以外,各个环系按
照自己的规则确定1号碳,但同时要保证取代基的位置号最小。
支链中与主链相连的一个碳原子标为1号碳。
数词
位置号用阿拉伯数字表示。
官能团的数目用汉字数字表示。
碳链上碳原子的数目,10以内用天干表示,10以外用汉字数字表示。
杂环化合物(最近学员经常在答疑板提到关于命名的疑问,以下内容可供参考)
把杂环看作碳环中碳原子被杂原子替换而形成的环,称为“某杂(环的名称)”;(如:
氧杂环戊烷)
给杂原子编号,使杂原子的位置号尽量小。
其他官能团视为取代基。
1.带支链烷烃
主链 选碳链最长、带支链最多者。
编号按最低系列规则。从*侧链最近端编号,如两端号码相同时,则依次比较下一取代
基位次,最先遇到最小位次定为最低系统(不管取代基性质如何)。(最小命名法)
2,3,5-三甲基己烷,不叫2,4,5-三甲基己烷,因2,3,5与2,4,5对比是最低
系列。
取代基次序IUPAC 规定依英文名第一字母次序排列。我国规定采用立体化学中“次序
规则”:优先基团放在后面,如第一原子相同则比较下一原子。
2-甲基-3-乙基戊烷,因—CH2CH3>—CH3,故将—CH3放在前面。
2.单官能团化合物
主链选含官能团的最长碳链、带侧链最多者,称为某烯(或炔、醇、醛、酮、酸、酯、……)。
卤代烃、硝基化合物、醚则以烃为母体,以卤素、硝基、烃氧基为取代基,并标明取代基
位置。
编号从*近官能团(或上述取代基)端开始,按次序规则优先基团列在后面。
3.多官能团化合物
(1)脂肪族
选含官能团最多(尽量包括重键)的最长碳链为主链。官能团词尾取法习惯上按下列
次序,
—OH >—NH2(=NH)>C ≡C >C=C
如烯、炔处在相同位次时则给双键以最低编号。
(2)脂环族、芳香族
如侧链简单,选环作母体;如取代基复杂,取碳链作主链。
(3)杂环
从杂原子开始编号,有多种杂原子时,按O 、S 、N 、P 顺序编号。
4.顺反异构体
(1)顺反命名法
环状化合物用顺、反表示。相同或相似的原子或基因处于同侧称为顺式,处于异侧称
为反式。
(2)Z ,E 命名法
化合物中含有双键时用Z 、E 表示。按“次序规则”比较双键原子所连基团大小,较大
基团处于同侧称为Z ,处于异侧称为E 。
次序规则是:
(Ⅰ)原子序数大的优先,如I >Br >Cl >S >P >F >O >N >C >H ,未共享电子对:为
最小;
(Ⅱ)同位素质量高的优先,如D >H ;
(Ⅲ)二个基团中第一个原子相同时,依次比较第二、第三个原子;
(Ⅳ)重键
分别可看作
(Ⅴ)Z 优先于 E,R 优先于S 。
5.旋光异构体
(1)D ,L 构型
主要应用于糖类及有关化合物,以甘油醛为标准,规定右旋构型为D ,左旋构型为L 。
凡分子中离羰基最远的手性碳原子的构型与D-(+)-甘油醛相同的糖称D 型;反之属L 型。
氨基酸习惯上也用D 、L 标记。除甘氨酸无旋光性外,α-氨基酸碳原子的构型都是L
型。
其余化合物可以通过化学转变的方法,与标准物质相联系确定。
(2)R ,S 构型
含一个手性碳原子化合物Cabcd 命名时,先将手性碳原子上所连四个原子或基团按“次
序规则”由大到小排列(比如a >b >c >d ),然后将最小的d 放在远离观察者方向,其余
三个基团指向观察者,则a →b →c 顺时针为R ,逆时针为S ;如d 指向观察者,则顺时针为
S ,逆时针为R 。在实际使用中,最常用的表示式是Fischer 投影式,
(R )-2-氯丁烷。因为Cl >C2H5>CH3>H ,最小基团H 在C 原子上下(表示向后),
处于远离观察者的方向,故命名法规定Cl →C2H5→CH3顺时针为R 。
《有机化学基础》测试题
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
一.选择题(本题包括9小题,每小题3分,共27分。每小题只有一个选项符合题意) ....
1.下列说法与“节能减排”不相符的是 ( )
A .为推广氢能的使用,工业上可采用电解水法制取大量氢气
B .将石油裂化、裂解,综合利用石油资源
C .有节制地开采煤、石油、天然气等矿物资源
D .倡导“绿色化学”理念,逐步实现化工企业零排放
2.下列说法不正确的是 ( )
A .蛋白质水解的最终产物是氨基酸
B .米饭在嘴中越咀嚼越甜的原因是淀粉水解生成甜味物质
C .油脂、乙醇是人体必需的营养物质
D .水果因含有酯类物质而具有香味
3.下列每组中各有三对物质, 它们都能用分液漏斗分离的是
A .乙酸乙酯和水,酒精和水,苯酚和水
B .二溴乙烷和水,溴苯和水,硝基苯和水
C .乙醇和水,乙醛和水,乙酸和乙醇 ( )
D . 油酸和水,甲苯和水,己烷和水杨酸
4.下列有关除杂质(括号中为杂质)的操作中,错误的是 ( )
A .福尔马林(蚁酸):加入足量饱和碳酸钠溶液充分振荡,蒸馏,收集馏出物
B .溴乙烷(乙醇):多次加水振荡,分液,弃水层
C .苯(苯酚):加溴水,振荡,过滤除去沉淀
D .乙酸乙酯(乙酸):加饱和碳酸钠溶液,充分振荡,分液,弃水层
5.三聚氰胺是“三鹿奶粉事件”的罪魁祸首,其结构式如下图所示。下列关于三聚氰胺的说法不正确的是 (
A 、三聚氰胺的分子式为C 3H 6N 6)
B 、三聚氰胺分子中的所有原子均位于同一平面上
C 、三聚氰胺的二取代物可以有两种
D 、三聚氰胺不属于芳香烃
6. 下列涉及有机物的性质或应用的说法不正确的是 ( ) ...
A .干馏煤可以得到甲烷、苯和氨等重要化工原料
B .用于奥运“祥云”火炬的丙烷是一种清洁燃料
C .用大米酿的酒在一定条件下密封保存,时间越长越香醇
D .纤维素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定条件下都可发生水解反应
7.历史上最早应用的还原性染料是靛蓝,其结构简式如图所示,下列关于靛蓝的叙述中错
误的是 ( )
A 靛蓝由碳、氢、氧、氮四种元素组成
B 它的分子式是C 16H 10N 2O 2
C 该物质是高分子化合物
D 它是不饱和的有机物
8.食品香精菠萝酯的生产路线(反应条件略去)如下:
下列叙述错误的是 ( ) ..
A .步骤(1)产物中残留的苯酚可用FeCl 3溶液检验
B .苯酚和菠萝酯均可与酸性KMnO 4溶液发生反应
C .苯氧乙酸和菠萝酯均可与NaOH 溶液发生反应
D .步骤(2)产物中残留的烯丙醇可用溴水检验
9.一些中草药中常存在下列四种香豆素类化合物, 有关说法正确的是 ( )
A .七叶内酯与东莨菪内酯互为同系物
B .四种化合物含有的官能团种类完全相同
C .它们都能使溴的四氯化碳溶液褪色
D .1mol 上述四种物质与足量氢氧化钠溶液反应,消耗氢氧化钠最多的是亮菌甲素
二、选择题(本题包括9小题,每小题4分,共36分。每小题有一个或两个选项符合题意。
若正确答案包括两个选项,只选一个且正确得2分,但只要选错一个,该小题为0分)
10.体育竞技中服用兴奋剂既有失公平,也败坏了体育道德。某种兴奋剂的结构简式如图所
示。有关该物质的说法中正确的是
( )
A .该物质与苯酚属于同系物,遇FeCl 3溶液呈紫色
B .滴入酸性KMnO 4溶液振荡,紫色褪去,能证明其
结构中存在碳碳双键
C .1mol 该物质分别与浓溴水和H 2反应时最多消耗Br 2和H 2分别为4mol 和7mol
D .该分子中的所有碳原子可能共平面
11.肉桂酸甲酯()常用于调制具有草莓、葡萄、樱桃、香子兰等
) 香味的食用香精。有关肉桂酸甲酯的叙述中,正确的是 (
A .能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应 B .无法使酸性高锰酸钾溶液褪色
C .在碱性条件下能发生水解反应 D .不可能发生加聚反应
12.在核磁共振氢谱中出现两组峰,其氢原子数之比为3:2的化合物是 ( )
13.下列化学方程式书写错误的是 ( )
A .乙醇催化氧化制取乙醛:
2CH 3CH 2OH+O2 催化剂
△ 2CH 3CHO+2H2O
B .苯与浓硫酸、浓硝酸的混合液共热制硝基苯:
+HNO3
— NO 2 + H 2O
C .乙酸和乙醇发生反应生成乙酸乙酯:
催化剂 浓H △
CH 3CH 2OH + CH3COOH △ CH 3COOC 2H 5 + H2O
D .乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色:
CH 2=CH2 + Br2 → CH 2Br -CH 2Br
14.下列除去杂质的方法正确的是 ( )
①除去乙烷中少量的乙烯:光照条件下通入Cl 2,气液分离;
②除去乙酸乙酯中少量的乙酸:用饱和碳酸氢钠溶液洗涤,分液、干燥、蒸馏;
③除去CO 2中少量的SO 2:气体通过盛饱和碳酸钠溶液的洗气瓶;
④除去乙醇中少量的乙酸:加足量生石灰,蒸馏。
A ①② B ②④ C ③④ D ②③
15.莽草酸是一种合成治疗禽流感药物达菲的原料,鞣酸存在于苹果、生石榴等植物中。下
列关于这两种有机化合物的说法正确的是( )
A .两种酸都能与溴水反应
B .两种酸遇三氯化铁溶液都显色
C .鞣酸分子与莽草酸分子相比多了两个碳碳双键
D .等物质的量的两种酸与足量金属钠反应产生氢气的量相同
16.霉酚酸酯(MMF )是器官移植中抑制细胞增殖最常用的药物。下列关于说法正确的是
A .MMF 能溶于水
B .MMF 能发生取代反应和消去反应
C .1molMMF 能与6mol 氢气发生加成反应
D .1molMMF 能与含3molNaOH 的水溶液完全反应
17.硝苯地平缓释片(简称NSRT )是一种用于治疗各种类型的高
血压及心绞痛的新药,其结构式如上右图所示。下列关于硝苯地平缓释片的说法正确的是 ( )
A .NSRT 的分子式为C 18H 17N 2O 6
B .1molNSRT 在水溶液中最多能消耗2molNaOH
C .NSRT 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D .1mol NSRT在一定条件下能和5molH 2发生加成反应
18.从甜橙的芳香油中可分离得到如下结构的化合物:
现在试剂:①KMnO 4酸性溶液;②H 2/Ni;③Ag(NH3) 2OH ;④新制Cu(OH)2,能与该化合物
中所有官能团都发生反应的试剂有 ( )
A ①② B ②③ C ③④ D ①④
三、(本题包括3小题,共34分)
19.(11分)含苯酚的工业废水处理的参考方案如下:
回答下列问题:
(1)设备①进行的是操作____________(填写操作名称) ,实验室这一步操作所用的仪
器是:____________;
(2)由设备②进入设备③的物质A 是 ,由设备③进入设备④的
物质B 是 ;
(3)在设备③中发生反应的化学方程式为_____________________;
(4)在设备④中, 物质B 的水溶液和CaO 反应,产物是 、 和水,
可通过________操作(填写操作名称) 分离产物;
(5)上图中,能循环使用的物质是C 6H 6、CaO 、______、______。
20. (12分)酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、粘合剂及印刷、
纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应:
CH 3COOH +C 2H 5OH 请根据要求回答下列问题:
(1)欲提高乙酸的转化率,可采取的措施有 、
等。
(2)若用下图所示装置来制备少量的乙酸乙酯,产率往往偏低,
浓硫酸 △ CH 3COOC 2H 5+H 2O
其原因可能为 、 等。
(3)此反应以浓硫酸为催化剂,可能会造成 、 等问题。
(4)目前对该反应的催化剂进行了新的探索,初步表明质子酸离子液体可用作此反应的催
化剂,且能重复使用。实验数据如下表所示(乙酸和乙醇以等物质的量混合)
①根据表中数据,下列 (填字母)为该反应的最佳条件。
A.120℃,4h B.80℃,2h C.60℃,4h D.40℃,3h
② 当反应温度达到120℃时,反应选择性降低的原因可能为
21.(12分)M 5纤维是美国开发的一种超高性能纤维,下面是M5纤维的合成路线(有些反
应未注明条件):
3
COOH
C
D
3
O OH
O H
NH 2NH 2
(M5)
请回答:
(1)写出合成M5的单体F 的结构简式:____________________________。
(2)反应类型:A →B_______________________,B →C__________________________。 (3)某些芳香族有机物是C 的同分异构体,则这些芳香族有机物(不包含C )结构中可能有________________(填序号)。
a .两个羟基 b .一个醛基 c .两个醛基 d .一个羧基 (4)写出化学方程式:
B →C______________________________________________________,
D →E______________________________________________________。
(5)如果要一个设计实验,证明A 分子中含有氯原子,按实验操作顺序,需要的试剂依次是_______________、_______________、________________。
四.(本题包括3小题,共34分)
22.(11分)某酯A 的化学式为C 9H 10O 2,且A 分子中只含有1个苯环,苯环上只有一个取代基。现测出A 的H-NMR 谱图有5个峰,其面积之比为1︰2︰2︰2︰3。利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团,现测得A 分子的红外光谱如下图:
1
试回答下列问题。
(1)A 的结构简式可为C 6H 5COOCH 2CH 3 C6H 5CH 2OOCCCH 3、 。 (2)A 的芳香类同分异构体有多种,请按要求写出其中不含甲基且属于芳香酸的B 的
结构简式: 。
(3)已知C 是A 的同分异构体,分子中不含甲基,且遇FeCl 3溶液显紫色,苯环上只有两个对位取代基的芳香醛,且有如下转化关系。
① 写出
的化学方程式 。 ② 请用合成反应流程图表示出由C 合成F 的最合理的合成方案(注明反应条件)。 提示:合成反应流程图表示方法示例如下:
23.(10分) 芳樟醇是贵重的香料,它可由多种方法合成。
(1)芳樟醇的一种工业合成路线如下:
A
反应物 反应条件
B
反应物 反应条件
C „„
反应物
H
反应条件
①上图中K 的名称是: ;反应(b )的类型是: 。 ②已知c 是加成反应,反应c 中另一反应物X 的结构式为: 。 ③L 的同分异构体很多,其中只含一个甲基的链状同分异构体有 种(不考滤立体异构)。
(2)芳樟醇的另一种常见合成路线如下:β-菠烯在600-700℃时可以开环生成月桂烯,月桂烯与HCl 加成后再与CH 3COONa 反应转化为芳樟醇的乙酸酯,最后经水解得到芳樟醇。
①A 的结构简式为: ;②反应(c )的化学方程式为: 。
24.(8分) 肉桂醛是一种食用香精,它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中。工业上可通过下列反应制备:
CHO +CH 3
A
CHCHO +H 2O
B
(1)请推测B 侧链上可能发生反应的类型:____________________________。(任填两种) (2)请写出两分子乙醛在上述条件下反应的化学方程式:
_______________________________________________。
(3)请写出同时满足括号内条件下B 的所有同分异构体的结构简式:
(①分子中不含羰基和羟基;②是苯的对二取代物;③除苯环外,不含其他环状结构。)
____。 五、(本题包括1小题,9分)
25.(
13分)已知:
(R 、R '可表示烃基或官能团)
A 可发生如下转化(方框内物质均为有机物,部分无机产物已略去):
请回答:
(1)F 的蒸气密度是相同条件下H 2密度的31倍,且分子中无甲基。已知1 mol F与足量金属钠作用产生H 2 22.4 L(标准状况),则F 的分子式是________,名称是________。 (2)G 与F 的相对分子质量之差为4,则G 具有的性质是________(填字母)。 a .可与银氨溶液反应 b .可与乙酸发生酯化反应 c .可与氢气发生加成反应
d .1 mol G最多可与2 mol新制Cu(OH)2发生反应
(3)D 能与NaHCO 3溶液发生反应,且两分子D 可以反应得到含有六元环的酯类化合物,E 可使溴的四氯化碳溶液褪色,则D→E的化学方程式是________________________,该反应类型是________反应。
(4)H 与B 互为同分异构体,且所含官能团与B 相同,则H 的结构简式可能是: _____________________、____________________。
(5)A 转化为B 和F 的化学方程式是________________________。
六、选做题(本题包括2小题,每小题10分,考生只能选做一题。26小题为“有机化学基础”内容的试题)
26.(10分) 已知羰基化合物与饱和NaHSO 3溶液可以发生以下反应:
(1)羰基化合物与饱和NaHSO 3溶液的反应速率如下: 羰基化合物 产率(1小时) 羰基化合物 产率(1小时)
CH 3CHO
CH 3COCH 3
C 2H 5COCH 3
CH 3CH 2CH 2COCH 3
88.7
(CH3) 2CHCOCH 3
56.2
(CH3) 3CCOCH 3
36.4
C 2H 5COC 2H 5
23.4
C 6H 5COCH 3
12.3 5.6 2 1
可见, 取代基对羰基化合物与饱和NaHSO 3溶液的反应的影响有(写出2条即可) ① 。 ② 。
(2)利用以上可逆反应可以分离醛和酮的混合物,请写出能使醛与反应生成的沉淀重新溶解的试剂的化学式 (写出2种,属于不同类别的物质)。
(3)检验甲基酮(RCOCH 3)通常用到下列2步反应生成难溶于水的氯仿。
① 写出第一步反应的化学方程式 。 ② 写出A 的结构简式 。 (4)苯甲醛在浓碱作用下反应生成苯甲酸盐和苯甲醇,此反应的类型是 。