1、第第 51 讲讲生命中的基础有机化学物质生命中的基础有机化学物质合成有机高分子合成有机高分子 复习目标1.了解糖类、脱氧核糖核酸、核糖核酸、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点、主 要化学性质及应用。2.了解糖类、氨基酸和蛋白质在生命过程中的作用，了解脱氧核糖核酸、 核糖核酸的生物功能。3.了解合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构 分析其链节和单体。 4.了解加聚反应和缩聚反应的含义。 5.了解合成高分子在高新技术领域的 应用以及在发展经济、提高生活质量方面中的贡献。 考点一考点一糖类糖类核酸核酸油脂油脂 1糖类 (1)糖类的概念和分类 概念：从分子结构上看，糖类可以定义为多羟基醛
2、、多羟基酮和它们的脱水缩合物。 组成：碳、氢、氧三种元素。大多数糖类化合物的通式为 Cn(H2O)m，所以糖类也叫碳水化 合物。 分类： (2)单糖 葡萄糖：多羟基醛 CH2OH(CHOH)4CHO，它与果糖互为同分 异构体。 戊糖核糖、脱氧核糖 核糖和脱氧核糖是生命遗传物质核酸的重要组成部分 分子式环式结构简式 核糖C5H10O5 脱氧核糖C5H10O4 (3)二糖蔗糖与麦芽糖 比较项目蔗糖麦芽糖 相同点 分子式均为 C12H22O11 性质都能发生水解反应 不同点 是否含醛基不含含有 水解产物葡萄糖和果糖葡萄糖 相互关系互为同分异构体 (4)多糖淀粉与纤维素 相似点 a都属于天然有机高分子
3、化合物，属于多糖，分子式都可表示为(C6H10O5)n。 b都能发生水解反应，如淀粉水解的化学方程式为 (C6H10O5)nnH2O 酸或酶 nC6H12O6 淀粉葡萄糖。 c都不能发生银镜反应。 不同点 a通式中 n 值不同。 b淀粉溶液遇碘显蓝色。 2核酸 (1)核糖核酸的形成 (2)脱氧核糖核酸的形成 3油脂 (1)组成和结构 油脂是高级脂肪酸与甘油反应所生成的酯，由 C、H、O 三种元素组成，其结构可表示为 (2)分类 (3)物理性质 性质特点 密度密度比水小 溶解性难溶于水，易溶于有机溶剂 状态 含有不饱和脂肪酸成分较多的甘油酯，常温下一般呈液态； 含有饱和脂肪酸成分较多的甘油酯，常
4、温下一般呈固态 熔、沸点天然油脂都是混合物，没有固定的熔、沸点 (4)化学性质 油脂的氢化(油脂的硬化) 烃基上含有碳碳双键，能与 H2发生加成反应。如油酸甘油酯与 H2发生加成反应的化学方程 式为 经硬化制得的油脂叫人造脂肪，也称硬化油。 水解反应 a酸性条件下 如硬脂酸甘油酯在酸性溶液中的水解反应方程式为 3C17H35COOH。 b碱性条件下皂化反应 如硬脂酸甘油酯在氢氧化钠溶液中的水解反应方程式为 3C17H35COONa； 碱性条件下其水解程度比酸性条件下水解程度大。 (1)凡能溶于水且具有甜味的物质都属于糖类() 错因：甘油能溶于水且具有甜味，但不是糖类。 (2)核糖和脱氧核糖互为
5、同分异构体() 错因：二者的分子式不同，相差一个氧原子。 (3)油脂是高级脂肪酸甘油酯，属于有机高分子化合物() 错因：油脂的相对分子质量不大，不属于高分子化合物，属于有机小分子。 (4)核酸分为 DNA 和 RNA，是生命遗传物质() 某学生设计了以下四个实验方案，用以检验淀粉的水解情况。 方案甲：淀粉液 稀硫酸 加热 水解液 氢氧化钠溶液 中和液 碘水 溶液不变蓝。 结论：淀粉完全水解。 方案乙：淀粉液 稀硫酸 加热 水解液 银氨溶液 水浴加热 无银镜现象。 结论：淀粉尚未水解。 方案丙：淀粉液 稀硫酸 加热 水解液 氢氧化钠溶液 中和液 银氨溶液 水浴加热 有银镜现象。 结论：淀粉已经水
6、解。 方案丁：淀粉液 稀硫酸 加热 结论：淀粉部分水解。 根据上述操作现象，回答设计、结论是否正确。然后简要说明理由。 (1)甲方案_。 (2)乙方案_。 (3)丙方案_。 (4)丁方案_。 答案(1)设计和结论都不正确。因为加入 NaOH 溶液呈碱性后，加入碘水，I2与 NaOH 溶液 发生反应，没有 I2存在，不能证明淀粉是否存在 (2)设计和结论都不正确。因为在酸性条件下，加入的银氨溶液被破坏，不能与葡萄糖发生银 镜反应。按方案乙的设计，无银镜现象，淀粉可能是完全水解，也可能是部分水解或尚未水解 (3)设计和结论都正确。按设计的方案进行实验，有银镜现象，说明淀粉已水解生成了葡萄糖 (4)
7、设计和结论都正确。按设计方案进行实验，溶液变蓝又有银镜现象，说明既有淀粉又有葡 萄糖，淀粉部分水解 解析在具体设计实验时，要注意两点：一是在检验葡萄糖存在时，加银氨溶液之前，要加 碱中和溶液中的硫酸，否则银氨络离子要被破坏；二是检验淀粉存在时，不能是碱性溶液， 因为碘能与 NaOH 反应，因此水解液可以直接加碘水检验，不必先中和。 若淀粉水解完全时， 则在溶液中加入碘水，溶液不会出现蓝色；若淀粉尚未水解时，则加入银氨溶液，水浴加热， 溶液不会出现银镜反应；若淀粉部分水解，则既要用碘水检验淀粉的存在，又要用银氨溶液 检验葡萄糖的存在。 (1)淀粉水解程度的实验流程 (2)易错提醒 由于糖类水解常
8、用无机酸(一般是稀硫酸)作催化剂，检验水解产物之前，必须先加碱中和 酸，以免硫酸与银氨溶液或新制 Cu(OH)2悬浊液反应，导致实验失败。 用 I2检验淀粉时，应直接取水解后的混合液加碘水。若取中和液加碘水，因 I2与 NaOH 溶 液反应而影响淀粉的检验。 题组一糖类的性质与作用 1血糖是指血液中的葡萄糖，下列有关说法不正确的是() A葡萄糖的分子式可表示为 C6(H2O)6，则葡萄糖分子中含有 6 个 H2O 分子 B葡萄糖与果糖互为同分异构体 C葡萄糖与麦芽糖均含有醛基，但二者不互为同系物 D淀粉与纤维素不互为同分异构体 答案A 解析葡萄糖分子中 H、O 原子个数之比为 21，葡萄糖分子
9、中不存在水分子，故 A 错误； 葡萄糖与果糖的分子式相同、结构不同，互为同分异构体，故 B 正确；葡萄糖与麦芽糖官能 团的数目不同，不互为同系物，同系物的官能团以及官能团的数目均相同，故 C 正确；淀粉 与纤维素分子式均可表示为(C6H10O5)n，但分子式中 n 不同，所以淀粉与纤维素不互为同分异 构体，故 D 正确。 2将淀粉浆和淀粉酶混合，充分反应后，分别取少量液体与碘水、新制的 Cu(OH)2(加 热至沸腾)、浓硝酸混合，其现象依次是() A显蓝色、没有红色沉淀产生、显黄色 B不显蓝色、没有红色沉淀产生、显黄色 C显蓝色、有红色沉淀产生、不显黄色 D不显蓝色、有红色沉淀产生、显黄色 答
10、案D 解析将淀粉浆和淀粉酶混合，淀粉在淀粉酶的作用下水解，淀粉酶作催化剂，反应前后量 不变，而淀粉完全水解为葡萄糖，故所得溶液中含淀粉酶和葡萄糖。由于无淀粉，故加入碘 水不显蓝色；葡萄糖是还原性糖，能和新制氢氧化铜悬浊液反应生成红色沉淀；由于淀粉酶 属于蛋白质，故加入浓硝酸后变黄色。故选 D。 题组二核糖、核酸的结构与性质 3下列分子中有 2 个手性碳原子的是() A乳酸：CH3CHOHCOOH B甘油：CH2OHCHOHCH2OH C脱氧核糖：CH2OHCHOHCHOHCH2CHO D核糖：CH2OHCHOHCHOHCHOHCHO 答案C 解析CH3CHOHCOOH分子只有中间碳是手性碳原子
11、， 故A 错误； CH2OHCHOHCH2OH 分子中不存在手性碳原子，故 B 错误；CH2OHCHOHCHOHCH2CHO 分子从左端起 第二个碳和第三个碳是手性碳原子，故 C 正确；CH2OHCHOHCHOHCHOHCHO 中 间 3 个碳原子都是手性碳原子，故 D 错误，故选 C。 4核酸检测对防疫新冠肺炎意义重大。图 1 是脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段，它的碱基中 胞嘧啶的结构如图 2，下列说法正确的是() A脱氧核糖核酸中含有的化学键都是不同原子形成的极性共价键 B2-脱氧核糖(C5H10O4)与葡萄糖属于同系物，都能发生银镜反应 C胞嘧啶分子式为 C4H5N3O，含有的官能团是
12、氨基和肽键 D脱氧核糖核酸由磷酸、2-脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成 答案D 解析脱氧核糖核酸中含有 CC，为非极性键，故 A 错误；2-脱氧核糖为环状，与葡萄糖 结构不同，二者不是同系物，故 B 错误；由结构简式可知，含有肽键、氨基和碳碳双键等官 能团，故 C 错误；由结构简式可知，磷酸、2-脱氧核糖和碱基可通过取代、加成反应等生成 脱氧核糖核酸，故 D 正确。 题组三油脂的性质及应用 5油脂是油与脂肪的总称，它是多种高级脂肪酸的甘油酯。油脂既是重要食物，又是重要的 化工原料。油脂的以下性质和用途与其含有碳碳双键有关的是() A油脂难溶于水 B利用油脂在碱性条件下的水解，可以生产甘油和肥
13、皂 C油脂是产生能量最高的物质 D植物油通过与 H2加成可以制成植物奶油(人造奶油) 答案D 解析油脂难溶于水是油脂的物理性质，和碳碳双键无关，故 A 错误；油脂是高级脂肪酸与 甘油形成的酯，碱性条件下水解得甘油和肥皂，与碳碳双键无关，故 B 错误；植物油高级脂 肪酸烃基中含有不饱和键，经过氢化(加氢)，可以变成脂肪，与碳碳双键有关，故 D 正确。 6目前航空燃油主要是矿物油(石油产品)，而利用地沟油(加工过的餐饮废弃油)可以生产生 物航空燃油。下列相关的说法正确的是() A地沟油和矿物油一样都为各种烃的混合物 B地沟油和矿物油分别与水混合，地沟油能浮于水面而矿物油沉于水底 C地沟油和矿物油都
14、不可再生 D区分这两种燃油可采用加入足量氢氧化钠溶液共热的方法，分层的是矿物油 答案D 解析地沟油为高级脂肪酸甘油酯的混合物，不是烃的混合物，故 A 错误；地沟油和矿物油 分别与水混合，都浮在水面上，故 B 错误；地沟油可以再生，矿物油为石油产品，不能再生， 故 C 错误；地沟油的成分是油脂，油脂在碱性条件下水解，矿物油的成分是烃类，不水解， 所以用加入足量氢氧化钠溶液共热的方法可以区分地沟油与矿物油，分层的是矿物油，故 D 正确。 考点二考点二胺胺酰胺酰胺氨基酸与蛋白质氨基酸与蛋白质 1胺 (1)概念 胺可以看作是氨(NH3)分子中的氢原子被烃基取代的产物。 (2)通式 胺有三种结构通式：
15、(3)化学性质(胺的碱性) RNH2H2ORNH 3OH ； RNH2HClRNH 3Cl ； RNH 3Cl NaOH RNH2NaClH2O。 2酰胺 (1)概念 酰胺可看作羧基分子中羟基被氨基或烃氨基取代后的化合物，也可看作氨或胺分子中的氮原 子上的氢原子被酰基取代后的化合物。 (2)通式 ，其中酰胺键()是酰胺的官 能团，R1、R2可以相同，也可以不同。 (3)化学性质水解反应 酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应。如果水解时加入碱，生成的酸就会变 成盐，同时有氨气逸出。 RCONH2H2OHCl RCOOHNH4Cl； RCONH2NaOH RCOONaNH3。 3氨基酸的
16、结构与性质 (1)氨基酸的组成与结构 羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代后的产物。蛋白质水解后得到的几乎都是-氨基酸，其 通式为，官能团为NH2和COOH。 (2)氨基酸的化学性质 两性 氨基酸分子中既含有酸性基团COOH，又含有碱性基团NH2，因此，氨基酸是两性化合物。 如甘氨酸与 HCl、NaOH 反应的化学方程式分别为 成肽反应 两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)，在酸或碱存在的条件下加热，通过一分子的氨基 与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含肽键的化合物，称为成肽反应。 两分子氨基酸脱水形成二肽，如： 多种氨基酸分子间脱水以肽键相互结合，可形成蛋白质。 4蛋白质的结构与性质 (
17、1)组成与结构 蛋白质含有 C、H、O、N、S 等元素。 蛋白质是由氨基酸通过缩聚反应生成的，蛋白质属于天然有机高分子化合物。 (2)蛋白质的性质 (3)酶 大部分酶是一种蛋白质，具有蛋白质的性质。 酶是一种生物催化剂，催化作用具有以下特点： a条件温和，不需加热； b具有高度的专一性； c具有高效催化作用。 (1)胺、酰胺化学性质相似，都具有碱性() 错因：酰胺没有碱性。 (2)氨基酸既能与盐酸反应，又能与烧碱反应() (3)向蛋白质溶液中加入硫酸钠因蛋白质变性而产生沉淀() 错因：硫酸钠不是重金属盐，该变化属于盐析。 题组一胺酰胺的结构与性质 1120 以上的温度烹制富含淀粉类食品时，会产
18、生致癌物丙烯酰胺，其结构简式如下，它 可看作丙烯酸中的OH 被NH2取代的产物，下列有关丙烯酰胺的叙述不正确的是() A该物质的化学式为 C3H4NO B该物质能使酸性 KMnO4溶液褪色 C该物质含有酰胺键 D该物质属于脂肪烃衍生物 答案A 解析根据结构简式可知，该物质的化学式为 C3H5NO，故 A 错误；含碳碳双键，则能使酸 性高锰酸钾溶液褪色，故 B 正确；为酰胺键官能团，故 C 正确；它可看作丙烯 酸中的OH 被NH2取代的产物，属于脂肪烃衍生物，故 D 正确。 2瑞德西韦是一种抗病毒的药物，其结构如图所示。下列关于该药物的结构与性质叙述不正 确的是() A该药物分子中含有 27 个
19、碳原子 B该药物能发生酯化反应与水解反应 C该药物分子中所有碳原子可能在同一平面内 D该药物分子含有磷酸酰胺键等 4 种含氧官能团 答案C 解析根据该药物的结构简式，可推知分子中含有 27 个碳原子，故 A 正确；该药物含有羟 基，能发生酯化反应，含有酯基，能发生水解反应，故 B 正确；该药物分子含有饱和碳原子， 且有饱和碳原子同时连有 3 个碳原子，所有碳原子不可能在同一平面内，故 C 错误；该药物 分子含有磷酸酰胺键、酯基、羟基、醚键 4 种含氧官能团，故 D 正确。 题组二氨基酸的成肽规律及蛋白质的水解 3下列有关蛋白质的说法正确的是 () 氨基酸、淀粉均属于高分子化合物 蛋白质是结构复
20、杂的高分子化合物，分子中都含有 C、H、O、N 若两种二肽互为同分异构体，则二者的水解产物一定不一致 用甘氨酸()和丙氨酸()缩合最多可形成四种二肽 ABCD 答案D 解析淀粉属于高分子化合物，氨基酸不属于高分子化合物，错误；蛋白质是由氨基酸 缩合而成的高分子化合物，都含有 C、H、O、N，有的也含 S，正确；如甘氨酸和丙氨酸 缩合形成的两种二肽互为同分异构体，但水解产物相同，错误；两种氨基酸自身缩合可形 成两种二肽，交叉缩合又可形成两种二肽，故最多能形成四种二肽，正确。 4下图表示蛋白质分子结构的一部分，图中 A、B、C、D 标出了分子中不同的键，当蛋白 质发生水解反应时，断裂的键是_(填字
21、母)。 答案C 解析两个氨基酸分子，在酸或碱的存在下加热，通过一分子的氨基和另一分子的羧基间脱 去一分子水缩合形成含有肽键的化合物，称为成肽反应，所以蛋白质水解断裂的是肽键，所 以应断裂的键是 C。 5化合物 A 是天然蛋白质水解的最终产物，其相对分子质量为 165，其中 O 元素的质量分 数小于 20%，N 元素的质量分数小于 10%。 (1)A 的分子式为_。 (2)红外光谱测定显示，化合物 A 分子结构中不存在甲基，则化合物 A 的结构简式为 _。 (3)写出 A 发生缩聚反应的化学方程式：_。 答案(1)C9H11O2N(2) (3)n(n1)H2O 解析由 A 是天然蛋白质水解的最终
22、产物，推断 A 为-氨基酸，16520%33，故只含有 2 个氧原子，16510%16.5，故只含有 1 个氮原子，即含有一个氨基和一个羧基，其余为碳 和氢元素，1654516104，为 8 个碳和 8 个氢原子，A 的分子式为 C9H11O2N；A 是天然 蛋白质的水解产物，一定是一种-氨基酸，光谱测定显示，分子结构中不存在甲基(CH3)， 所以是含有苯环的结构，所以结构简式为。含有氨基和羧基，可 发生缩聚反应。 氨基酸的成肽规律 (1)2 种不同氨基酸(只含一个氨基和一个羧基)，脱水可形成 4 种二肽(可以是相同分子之间， 也可以是不同分子之间)，如甘氨酸与丙氨酸混合后可形成以下 4 种二
23、肽： (2)分子间或分子内脱水成环 2H2O (3)氨基酸分子缩聚成高分子化合物 (n1)H2O 考点三考点三合成有机高分子合成有机高分子 1基本概念 (1)单体：能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。 (2)链节：高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位。 (3)聚合度：高分子链中含有链节的数目。 如： 2合成高分子化合物的两个基本反应 (1)加聚反应：由含有不饱和键的化合物分子以加成反应形式结合成高分子化合物的反应。 (2)缩聚反应：单体分子间缩合脱去小分子(如 H2O、HX 等)生成高分子化合物的反应。 3高分子化合物的分类及性质特点 其中，塑料、合成纤维、合成橡胶又被称为
24、“三大合成材料”。 4加聚反应、缩聚反应方程式的书写方法 (1)加聚反应的书写方法 单烯烃型单体加聚时，“断开双键，键分两端，添上方括号，右下写 n”。例如： nCH2=CHCH3 催化剂 。 二烯烃型单体加聚时，“单变双，双变单，破两头，移中间，添上方括号，右下写 n”。 例如： nCH2=CHCH=CH2 催化剂 CH2CH=CHCH2。 含有一个双键的两种单体聚合时，“双键打开，中间相连，添上括号，右下写 n”。例如： nCH2=CH2 催化剂 (2)缩聚反应的书写方法 书写缩合聚合物(简称缩聚物)结构简式时，与加成聚合物(简称加聚物)结构简式写法有点不 同，缩聚物结构简式要在方括号外侧
25、写出链节余下的端基原子或原子团，而加聚物的端基不 确定，通常用横线“”表示。例如： 聚酯类：OH 与COOH 间的缩聚 nHOCH2CH2OHnHOOCCOOH 催化剂 nHOCH2CH2COOH 催化剂 聚氨基酸类：NH2与COOH 间的缩聚 nH2NCH2COOH 催化剂 催化剂 酚醛树脂类： H (n1)H2O。 (1)丙烯和聚丙烯都能使溴的四氯化碳溶液褪色() 错因：聚丙烯分子中没有不饱和键，不能与溴发生加成反应。 (2)加聚反应的原子利用率为 100%() (3)聚合度就是链节的个数() 错因：有多个单体聚合形成的高分子化合物的聚合度等于 n单体数。 应用体验 按要求完成下列方程式并
26、指出反应类型。 (1)由苯乙烯合成聚苯乙烯： _，_。 答案n 催化剂 加聚反应 (2)由对苯二甲酸与乙二醇合成涤纶： _，_。 答案nHOCH2CH2OH 催化剂 (2n1)H2O缩聚反应 (3)由 2-氯-1,3-丁二烯合成氯丁橡胶： _，_。 答案 催化剂 加聚反应 题组一合成高分子材料的化学成分及性能 1下列关于合成高分子材料的说法不正确的是() 高分子化合物不溶于任何溶剂 高分子化合物对环境都会产生污染 天然高分子材料主要成分都是纤维素 塑料均有热塑性 许多合成高分子材料在性能上优于天然高分子材料 AB CD 答案D 解析高分子化合物可溶于相应的溶剂；可降解塑料属于高分子化合物，但对
27、环境不会 产生污染；蚕丝的成分是蛋白质；塑料有线型、体型两种，线型具有热塑性，体型具有 热固性；许多合成高分子材料具有的特殊性能，在性能上优于天然高分子材料。 2聚乳酸(PLA)是以有机酸乳酸为原料生产的新型聚酯材料，性能胜于现有的塑料聚乙烯、 聚丙烯、聚苯乙烯等材料，是新世纪最有发展前途的新型包装材料，是环保材料中的一颗明 星。聚乳酸可以玉米为原料发酵生产，利用聚乳酸制成生物降解性发泡材料。该材料的强度， 压缩应力、缓冲性，耐药性等与聚苯乙烯塑料相同，经焚烧后不污染环境，还可肥田。下列 说法不正确的是() A聚乳酸使用后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境 B聚乳酸适
28、用于吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便，应用十分广泛 C聚乳酸(PLA)是一种对环境友好的天然高分子聚酯材料 D聚乳酸是以淀粉发酵(或化学合成)得到的，以乳酸为基本原料制备的一种聚酯材料 答案C 解析聚乳酸(PLA)经焚烧后不污染环境，是一种对环境友好的合成高分子聚酯材料，故 C 错误。 3(2019北京模拟)一种用于隐形眼镜材料的聚合物片段如下： 下列关于该高分子说法正确的是() A结构简式： B氢键对该高分子的性能没有影响 C完全水解得到的高分子有机物，含有官能团羧基和碳碳双键 D完全水解得到的小分子有机物，具有 4 种不同化学环境的氢原子 答案A 解 析根 据 题 中 隐 形 眼 镜 材
29、 料 的 聚 合 物 片 段 可 知 ， 该 高 分 子 的 链 节 为 ，则该高分子的结构简式：，故 A 正确；氢 键为一种特殊的分子间作用力，影响物质的物理性质，如熔、沸点，故 B 错误；该高分子完 全水解的产物和 HOCH2CH2OH，其中高分子有机物为，含有的官 能团为羧基， 故 C 错误； 根据 C 选项的分析， 完全水解得到的小分子有机物为 HOCH2CH2OH， 分子中有 2 种不同化学环境的氢原子，故 D 错误。 题组二有机高分子化合物单体的判断 4(2020郑州调研)今有高聚物 ，对此分析正确的是() A它是一种体型高分子化合物 B其单体是 CH2=CH2和 C其链节是 D其
30、单体是 答案D 解析高聚物为线型高分子化合物，其链节为 ，是的加聚产物。 5下列关于合成材料的说法不正确的是() A结构为CH=CHCH=CHCH=CHCH=CH的高分子的单体是乙炔 B聚氯乙烯可制成薄膜、软管等，其单体是 CH2=CHCl C合成酚醛树脂()的单体是苯酚和甲醇 D合成顺丁橡胶()的单体是 CH2=CHCH=CH2 答案C 解析A 项，根据加聚产物的单体推断方法，凡链节的主链上只有两个碳原子(无其他原子) 的高聚物，其合成单体必为一种，将两半键闭合即可知其单体为 CHCH；B 项，聚氯乙烯 的单体是 CH2=CHCl；C 项，合成酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛。 高聚物单体的推断方
31、法 推断单体时，一定要先判断是加聚产物还是缩聚产物，并找准分离处。 (1)加聚产物的主链一般全为碳原子，按“凡双键，四个碳；无双键，两个碳”的规律画线断 键，然后半键闭合、单双键互换。如的单体为 CH2=CH2和 CH2=CHCN，的单体为CH2=CHCH3和 CH2=CHCH=CH2。 (2)缩聚产物的链节中不全为碳，一般有“、”等结构，在或 画线处断键，碳原子上连OH，氧原子和氮原子上连H，即得单体。 考点四考点四有机合成的思路与方法有机合成的思路与方法 1有机合成题的解题思路 2有机合成中碳骨架的构建 (1)碳链增长的反应 加聚反应；缩聚反应；酯化反应；利用题目所给信息反应，如卤代烃的取
32、代反应，醛、酮的 加成反应 醛、酮与 HCN 加成： 醛、酮与 RMgX 加成： 醛、酮的羟醛缩合(其中至少一种有-H)： 苯环上的烷基化反应： 卤代烃与活泼金属作用： 2CH3Cl2NaCH3CH32NaCl (2)碳链减短的反应 烷烃的裂化反应； 利用题目所给信息反应，如烯烃、炔烃的氧化反应，羧酸及其盐的脱羧反应 (3)常见由链成环的方法 二元醇成环： 如：HOCH2CH2OH 浓硫酸 ； 羟基酸酯化成环： 如： 浓硫酸 ； 氨基酸成环： 如：H2NCH2CH2COOHH2O； 二元羧酸成环： 如：HOOCCH2CH2COOH 浓硫酸 H2O； 利用题目所给信息成环，如常给信息二烯烃与单烯
33、烃的聚合成环： 一定条件 。 3有机合成中官能团的转化 (1)官能团的引入 引入官能团引入方法 引入卤素原子 烃、酚的取代； 不饱和烃与 HX、X2的加成； 醇与氢卤酸(HX)反应 引入羟基 烯烃与水加成； 醛酮与氢气加成； 卤代烃在碱性条件下水解； 酯的水解 引入碳碳双键 某些醇或卤代烃的消去； 炔烃不完全加成； 烷烃裂化 引入碳氧双键 醇的催化氧化； 连在同一个碳上的两个羟基脱水； 含碳碳三键的物质与水加成 引入羧基 醛基氧化； 酯、肽、蛋白质、羧酸盐的水解 (2)官能团的消除 通过加成反应可以消除不饱和键(双键、三键、苯环)； 通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基； 通过加成或氧化反应等消
34、除醛基； 通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。 (3)官能团的改变 利用官能团的衍生关系进行衍变，如 RCH2OH O2 H2 RCHO O2 RCOOH； 通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如 CH3CH2OH 消去 H2O CH2=CH2 加成 Cl2 ClCH2CH2Cl 水解 HOCH2CH2OH； 通过某种手段改变官能团的位置，如 。 4官能团的保护 (1)酚羟基的保护：因为酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先与 NaOH 反应，把 OH 变为ONa 保护起来，待氧化后再酸化将其转变为OH。 (2)碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与 HCl
35、 等的加成 反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。 (3)氨基(NH2)的保护：如在对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把CH3氧化成 COOH 之后， 再把NO2还原为NH2。 防止当 KMnO4氧化CH3时， NH2(具有还原性) 也被氧化。 1(2018天津，7 节选)用 Mg 制成的格氏试剂(RMgBr)常用于有机合成，例如制备醇类化合 物的合成路线如下： RBr Mg 无水乙醚 RMgBr(R：烃基；R：烃基或 H) 依据上述信息，写出制备所需醛的可能结构简式：_。 答案CH3CH2CHO、CH3CHO 解析由题给信息可知，可能是由 CH3CH2MgBr 与 CH
36、3CHO 或 CH3MgBr 与 CH3CH2CHO 经过一系列反应制得的。 2 以CH2=CHCH2OH为主要原料(无机试剂任用)设计CH2=CHCOOH的合成路线流程图(已 知 CH2=CH2可被氧气催化氧化为)，通过此题的解答，总结设计有机合成路线需注意的 情况(至少写 2 条)_。 答案 CH2=CHCH2OH HCl 催化剂/ CH3CHClCH2OH KMnO4 H CH3CHClCOOH NaOH/醇 CH2=CHCOO Na H CH2=CHCOOH；选择合适的反应条件、要注意官能团的保护 解析以 CH2=CHCH2OH 为主要原料合成 CH2=CHCOOH，CH2=CHCH2
37、OH 可先和 HCl 发生加成反应，保护碳碳双键，再利用强氧化剂将醇羟基氧化为羧基，最后结合卤代烃的消 去引入碳碳双键；在选择合成路线时，需要选择合适的反应条件，同时注意官能团的保护， 上述流程中用强氧化剂氧化羟基生成羧基时需要防碳碳双键被氧化， 故需要先保护碳碳双键。 题组一有机合成路线的分析 1(2019武汉调研)4-溴甲基-1-环己烯的一种合成路线如下： 下列说法正确的是() A化合物 W、X、Y、Z 中均有一个手性碳原子 B的反应类型依次为加成反应、还原反应和取代反应 C由化合物 Z 一步制备化合物 Y 的转化条件是 NaOH 醇溶液，加热 D化合物 Y 先经酸性高锰酸钾溶液氧化，再与
38、乙醇在浓硫酸催化下酯化可制得化合物 X 答案B 解析A 项，X、Y、Z 连接支链的碳原子为手性碳原子，连接 4 个不同的原子或原子团，W 中没有手性碳原子，错误；B 项，由官能团的转化可知 1,3-丁二烯与丙烯酸乙酯发生加成反 应生成 X，X 发生还原反应生成 Y，Y 发生取代反应生成 Z，正确；C 项，由化合物 Z 一步 制备化合物 Y，应发生水解反应，应在氢氧化钠的水溶液中进行，错误；D 项，Y 中含有碳 碳双键，可被酸性高锰酸钾溶液氧化，错误。 2(2020启东市期末)四氢呋喃是常用的有机溶剂，可由有机物 A(分子式：C4H8O)通过下列 路线制得： 已知：R1XR2OH KOH 室温
39、R1OR2HX 下列说法不正确的是() AA 的结构简式是 CH3CH=CHCH2OH BC 中含有的官能团为醚键和溴原子 CD、E 均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D的反应类型分别为加成反应、消去反应 答案A 解析由分析可知 A 的结构简式为 CH2=CHCH2CH2OH，故 A 错误；物质 C 为，含 有的官能团有醚键、溴原子，故 B 正确；D 和 E 分别为中的一种，含有碳碳双键， 可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，故 C 正确；反应是 CH2=CHCH2CH2OH 与溴发生加成反 应生成 CH2BrCHBrCH2CH2OH，反应是转化为，发生消去反应，故 D 正 确。 题组二有机合成路线的设计
40、3已知在一定条件下可实现下列转变： 逆推法是常用的有机合成路线设计方法。所谓逆推法就是从产物逆推出原料，设计出合理的 合成路线。在逆推过程中，需要逆向寻找能顺利合成目标分子的中间有机物，直至选出合适 的起始原料。下面是采用逆推法设计乙酰水杨酸的合成路线： 请写出适当的中间有机物 A、B、C、D 的结构简式： A：_；B: _；C：_；D：_。 答案CH3COOHCH3CHO 解析根据题给信息知，苯酚和 CHCl3/OH 反应，然后酸化得到 ，则 B 为 ；邻羟基苯甲醛发生氧化反应生成邻羟基苯甲酸，则 A 为；乙醇发生 催化氧化生成乙醛，则 D 为 CH3CHO，乙醛发生氧化反应生成乙酸，则 C
41、 为 CH3COOH。 4聚对苯二甲酸丁二醇酯( PBT)是一种性能优异的热塑性高分子材料。PBT 的一种合成路线 如图所示： 回答下列问题： (1)A 的结构简式是_，C 的化学名称是_。 (2)的反应试剂和反应条件分别是_。 (3)F 的分子式是_，的反应类型是_。 (4)的化学方程式是_。 (5)M是H的同分异构体， 同时符合下列条件的M可能的结构有_种(不考虑立体异构)。 a0.1 mol M 与足量金属钠反应生成氢气 2.24 L(标准状况) b同一个碳原子上不能连接 2 个羟基 其中核磁共振氢谱显示有 3 组峰， 且峰面积之比为 311 的结构简式是_。 (6)以 2-甲基-1-3
42、-丁二烯为原料(其他试剂任选)，设计制备的合成路线： _。 答案(1)对苯二甲醛 (2) NaOH 溶液，加热(或 H /) (3)C8H12O4加成反应(或还原反应) (4) (5)5 (6) 解析由 Cl2 光 可知 A 为：； 由 NaOH 溶液 C 可知C为；由 GH 以及 PBT 为聚对苯二甲酸丁二醇酯可知 G 为 、H 为。 5丁苯酞是我国自主研发的一类用于治疗急性缺血性脑卒的新药。合成丁苯酞(J)的一种路 线如图所示： 已知： (1)B 的化学名称是_，F 中官能团名称是_。 (2)由 E 生成 F 的反应类型是_，由 H 生成 J 的反应类型是_。 (3)试剂 a 是_。 (4
43、)J 是一种环酯，则 J 的结构简式为_。 H 在一定条件下还能生成高分子化合物 K，H 生成 K 的化学方程式为_。 (5)利用题中信息写出以乙醛和苯为原料，合成的流程图(其他试剂自选)。 答案(1)2-甲基-2-溴丙烷醛基、溴原子 (2)氧化反应酯化反应(或取代反应) (3)铁粉(或 FeBr3)、液溴 (4) (5) 解析利用逆推原理， 根据 G 的化学式和题给已知信息， 可推出 C 的化学式为(CH3)3CMgBr， F 是，E 是，D 是；B 是，A 是； H 是，J 是。 1(2020浙江 7 月选考，14)下列说法不正确的是() A相同条件下等质量的甲烷、汽油、氢气完全燃烧，放出
44、的热量依次增加 B油脂在碱性条件下水解生成的高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分 C根据纤维在火焰上燃烧产生的气味，可以鉴别蚕丝与棉花 D淀粉、纤维素、蛋白质都属于高分子化合物 答案A 解析相同条件下等质量的甲烷、汽油、氢气完全燃烧放出的热量由小到大依次是汽油、甲 烷、氢气，A 错误。 2(2016天津理综，2)下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是() A蛋白质水解的最终产物是氨基酸 B氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性 C-氨基丙酸与-氨基苯丙酸混合物脱水成肽，只生成 2 种二肽 D氨基酸溶于过量氢氧化钠溶液中生成的离子，在电场作用下向负极移动 答案A 解析A 项，蛋白质水解的最终产物是氨基酸，正确；
45、B 项，只有蛋白质遇重金属离子会变 性，氨基酸不能，错误；C 项，-氨基丙酸和-氨基苯丙酸均自身脱水成二肽，有 2 种，二 者两两脱水所成二肽有 2 种，共 4 种二肽，错误；D 项，氨基酸有两性，与氢氧化钠溶液反 应生成氨基酸钠，阴离子在电场作用下向正极移动，错误。 3(2020北京，8)淀粉在人体内的变化过程如图： 下列说法不正确的是() AnmB麦芽糖属于二糖 C的反应是水解反应D的反应为人体提供能量 答案A 解析淀粉在加热、酸或淀粉酶作用下发生分解和水解时，将大分子的淀粉首先转化成为小 分子的中间物质，这时的中间小分子物质为糊精，故 nm，A 不正确；麦芽糖在一定条件下 水解为 2 倍
46、的单糖，属于二糖，B 正确；过程为麦芽糖生成葡萄糖的反应，是水解反应， C 正确；的反应为葡萄糖分解为二氧化碳和水的过程，并为人体提供能量，D 正确。 4(2020北京，13)高分子 M 广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品，合成路线如图： 下列说法不正确的是() A试剂 a 是甲醇 B化合物 B 不存在顺反异构体 C化合物 C 的核磁共振氢谱有一组峰 D合成 M 的聚合反应是缩聚反应 答案D 解析CHCH 与试剂 a 发生加成反应生成 B，HOOCCH=CHCOOH 分子内脱水生成 C，B 和C聚合生成M， 根据聚合物M的结构简式可知， M的单体为CH2=CHOCH3和， 由此可知 B 为
47、 CH2=CHOCH3，C 为，则试剂 a 为 CH3OH，据此分析解答。根 据分析，试剂 a 为 CH3OH，名称是甲醇，故 A 正确；化合物 B 为 CH2=CHOCH3，要 存在顺反异构，碳碳双键上的每个碳原子连接的两个原子或原子团不同时能形成顺反异构， B 的结构中其中一个双键碳上连接的两个原子相同，不存在顺反异构体，故 B 正确；化合物 C 为，其结构对称，只含有一种化学环境的氢原子，则核磁共振氢谱有一组峰， 故 C 正确； 聚合物 M 是由 CH2=CHOCH3和中的双键发生加聚反应生成的， 不是缩聚反应，故 D 错误。 52020海南，18(7)设计以甲苯和丙三醇为原料合成 3-
48、苄氧基-1,2-丙二醇() 的路线_(其他试剂任选)。 已知：在于 HCl 催化下丙酮与醇 ROH 反应生成缩酮。 缩酮在碱性条件下稳定。在酸中水解为丙酮和醇 ROH。 答案 62020新高考全国卷(山东)，19化合物 F 是合成吲哚-2-酮类药物的一种中间体，其合成 路线如下： 已知：. 醇钠 H3O Ar 为芳基；XCl，Br；Z 或 ZCOR，CONHR，COOR 等。 回答下列问题： (1)实验室制备 A 的化学方程式为_，提高 A 产 率的方法是_；A 的某同分异构体只有一种化学环 境的碳原子，其结构简式为_。 (2)CD 的反应类型为_；E 中含氧官能团的名称为_。 (3)C 的结
49、构简式为_，F 的结构简式为_。 (4)Br2和的 反 应 与 Br2和 苯 酚 的 反 应 类 似 ， 以和 为原料合成，写出能获得更多目标产物的较优合成路线 (其他试剂任选)。 答案(1)CH3COOHCH3CH2OH 浓硫酸 CH3COOC2H5H2O及时蒸出产物(或增大乙酸 或乙醇的用量) (2)取代反应羰基、酰胺基 (3)CH3COCH2COOH (4) 解析A 醇钠 H3O B()，结合信息推知 A 是 CH3COOC2H5。B 在加热 条件下发生碱性水解，并酸化得到 C，则 C 是。C 与 SOCl2在加热条件下 反应生成 D，D 与反应生成 E，结合信息推知，D 是，E 是 。
50、E NaNH2/NH3l H3O F(C10H9NO2)，结合信息推知，F 是。 (1)A 是 CH3COOC2H5，实验室利用乙醇和冰醋酸在浓硫酸催化、加热条件下制取 CH3COOC2H5，化学方程式为 CH3COOHCH3CH2OH 浓硫酸 CH3COOC2H5H2O。该反应 是可逆反应，及时转移出产物或增大乙醇(或乙酸)的用量等均能提高 A 的产率。A 的分子式 为 C4H8O2， 其同分异构体只有一种化学环境的碳原子， 则必定只含有一种化学环境的氢原子， 说明分子结构对称，应含有 4 个 CH2原子团，据此推出其结构简式为。 (2)CD 的反应类型是取代反应；E 是，含氧官能团的名称是
