1、第第 4 4 讲讲生命中的基础有机化学物质与有机合成生命中的基础有机化学物质与有机合成 考试要点核心素养 1.了解糖类、油脂、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、油脂、氨基酸和蛋白质在生 命过程中的作用。 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、提高生活质量方面的贡 献。 6.根据信息能设计有机化合物的合成路 线。 1.宏观辨识与微观探析:能从官能团角度认识生命 中的基础有机化学物质的组成、结构、性质和变 化,形成“结构决定
2、性质”的观念,并能从宏观和 微观相结合的视角分析与解决实际问题。 2.证据推理与模型认知:具有证据意识,能对生命 中的基础有机化学物质的组成、结构及其变化提 出可能的假设,并能解释某些化学现象,揭示现象 的本质和规律。 3.科学态度与社会责任:通过高分子材料的合成等 了解化学对社会发展的重大贡献;通过分析高分子 材料的利弊建立可持续发展意识和绿色化学观念, 并能对与此有关的社会热点问题做出正确的价值 判断。 一、糖类 1.分类 特点元素组成代表物的名称、分子式、相互关系 单糖不能再水解的糖C、H、O 葡萄糖 C6H12O6 果糖 C6H12O6 双糖 1mol 双糖水解生 成 2mol 单糖
3、C、H、O 蔗糖 C12H22O11 麦芽糖 C12H22O11 多 糖 1mol 多糖水解生 成很多摩尔单糖 C、H、O 淀粉 (C6H10O5)? 纤维素 (C6H10O5)? 2.葡萄糖的化学性质 3.双糖蔗糖与麦芽糖 比较项目蔗糖麦芽糖 相同点 组成分子式均为C12H22O11 性质都能发生水解反应 不同点 是否含有醛基否是 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 (1)相似点 a.都属于高分子化合物,分子式都可表示为(C6H10O5)n。 b.都能发生水解反应,反应的化学方程式分别为(C6H10O5)n淀粉 +nH2OnC6H12O6葡萄糖;(C6H
4、10O5)n纤维素+nH2OnC6H12O6葡萄糖。 c.都不能发生银镜反应。 (2)不同点 a.通式中n不同,淀粉和纤维素不互为同分异构体。 b.淀粉遇碘呈现特殊的蓝色。 特别提醒淀粉遇碘变蓝色,这里的“碘”指的是碘单质。 二、油脂 1.组成和结构 油脂是高级脂肪酸与甘油反应形成的酯,由 C、H、O 三种元素组成,其结构简式可表 2.性质 (1)油脂的水解(以硬脂酸甘油酯为例) 酸性条件下 +3H2O3C17H35COOH+ 碱性条件下皂化反应 +3NaOH3C17H35COONa+ (2)油脂的氢化(硬化) 烃基上含有的油脂能与 H2发生加成反应。 特别提醒油脂虽然相对分子质量较大,但不属
5、于高分子化合物。 三、氨基酸、蛋白质 1.氨基酸 (1)概念、组成与结构 (2)化学性质 a.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。 甘氨酸与 HCl、NaOH 反应的化学方程式分别为: H2NCH2COOH+HClClH3NCH2COOH; H2NCH2COOH+NaOHH2NCH2COONa+H2O。 b.成肽反应 2.蛋白质 (1)组成与结构 蛋白质含有C、H、O、N、S等元素,是由氨基酸通过缩聚反应产生的,属于天 然有机高分子化合物。 (2)性质 四、高分子化合物 1.关于高分子化合物的几个概念 (1)把下列概念的标号填写在化学方程式
6、中对应的横线上: a.高分子化合物b.单体c.链节d.聚合度 聚合物的平均相对分子质量=链节的相对质量n。 (2)合成高分子化合物的反应聚合反应 a.概念:由相对分子质量小的化合物相互结合成相对分子质量大的高分子化合物的反应。 b.分类 聚合反应 加聚反应:如聚乙烯的合成 缩聚反应:如聚酯的合成 2.塑料 (1)塑料的主要成分为合成树脂。 (2)塑料的分类 塑料 热塑性塑料:可以反复加工,多次使用 热固性塑料:不能加热熔融,只能一次成型 (3)实例 a.热塑性塑料(如聚乙烯) 合成的化学方程式为nCH2CH2CH2CH2。 b.热固性塑料(如酚醛树脂) 合成的化学方程式为n+nHCHO+(n-
7、1)H2O。 3.纤维的分类 纤维 天然纤维(如棉、麻、蚕丝等) 化学纤维 人造纤维 合成纤维(如“六大纶”等) 4.橡胶的分类 橡胶 天然橡胶 合成橡胶 合成聚异戊二烯的化学方程式为。 五、有机合成与推断 1.有机合成题的解题思路 2.有机合成中碳骨架的构建 (1)常见增长碳链的反应: 卤代烃的取代反应;醛、酮的加成反应;酯化反应;加聚反应;缩聚反应;利用信息所给反应。 (2)常见减短碳链的反应: 烯烃、炔烃的氧化反应;羧酸及其盐的脱羧反应;烷烃的裂化反应;水解反应,如酯的水解, 糖类、蛋白质的水解等。 (3)常见碳链成环的反应: 二元醇成环;羟基酸成环;二元羧酸成环;氨基酸成环。 3.有机
8、合成中官能团的转化 (1)官能团的引入 官能团引入方法 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)取代 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 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 碳氧双键醇的催化氧化;连在同一个碳原子上的两个羟基脱水;含碳碳三键的物质与水加成 羧基醛基氧化;油脂、蛋白质、酯的水解 (2)官能团的消除 a.通过加成反应消除不饱和键(双键、三键、苯环)。 b.通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基。 c.通过加成或氧化反应等消除醛基。 d.通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。 (3)官能团的改变 可根据合
9、成需要(或题目中所给衍变途径的信息),进行有机物官能团的衍变,以使中间产物 向产物递进。有以下三种方式: a.利用官能团的衍生关系进行衍变,如 RCH2OHRCHORCOOH。 b.通过某种化学途径使一个官能团变为两个,如 CH3CH2OHCH2CH2ClCH2CH2ClHOCH2CH2OH。 c.通过化学反应改变官能团的位置,如 (4)有机合成中常见官能团的保护 a.酚羟基的保护:因酚羟基易被氧化,所以在氧化其他基团前可以先使其与 NaOH 反应,把 OH 变为ONa(或OCH3)将其保护起来,待氧化后再酸化将其转变为OH。 b.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
10、其与 HCl 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。 c.氨基(NH2)的保护:如在利用对硝基甲苯()合成对氨基苯甲酸 ()的过程中应先把CH3氧化成COOH,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。 4.中学常见的有机合成路线 (1)一元合成路线 RCHCH2卤代烃一元醇一元醛一元羧酸酯 (2)二元合成路线 CH2CH2XCH2CH2X二元醇二元醛二元羧酸 链酯 环酯 高聚酯 (3)芳香化合物合成路线 a. b. 芳香酯 1.易错易混辨析(正确的画“”,错误的画“”)。 (1)糖类、油脂、蛋白质在一定条件下都能发生水解
11、反应() (2)蔗糖、淀粉、油脂及其水解产物中均既有电解质也有非电解质() (3)木材纤维和土豆淀粉遇碘水均显蓝色 () (4)油脂在酸性或碱性条件下,均可发生水解反应,且产物相同() (5)淀粉和纤维素在酸催化下完全水解后的产物都是葡萄糖() (6)纤维素在人体内可水解为葡萄糖,故可作为人体的营养物质() (7)淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物() (8)葡萄糖、果糖的分子式均为 C6H12O6,二者互为同分异构体() (9)棉、麻、羊毛及合成纤维完全燃烧都只生成 CO2和 H2O() (10)天然植物油常温下一般呈液态,难溶于水,有固定的沸点() (11)植物油和矿物油的组成相同(
12、) 答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10) (11) 2.【深度思考】 (1)乙酸乙酯在碱性条件下的水解是皂化反应吗? (2)如何区别油脂和矿物油? (3)能发生反应的类型有哪些? (4)如何判断淀粉水解的程度? 答案(1)不是。皂化反应指高级脂肪酸甘油酯在碱性条件下水解的反应。 (2)取少量试样加入含有酚酞的 NaOH 溶液并加热,红色变浅的是油脂,无变化的是矿物油。 (3)中和反应、酯化反应、缩聚反应、氧化反应。 (4)实验流程: 实验现象及结论: 情况现象 A现象 B结论 溶液呈蓝色未产生银镜淀粉未水解 溶液呈蓝色出现银镜淀粉部分水解 溶液不呈蓝色出现银镜淀粉
13、完全水解 3.按要求完成下列方程式并指出反应类型 (1)由苯乙烯合成聚苯乙烯。,。 (2)由对苯二甲酸与乙二醇合成涤纶。,。 (3)由 2-氯-1,3-丁二烯合成氯丁橡胶。,。 答案(1)n加聚反应 (2)+nHOCH2CH2OH +(2n-1)H2O缩聚反应 (3)加聚反应 考点一考点一糖类、油脂、蛋白质糖类、油脂、蛋白质 题组一糖类、油脂、蛋白质的组成、结构和性质 1.下列有关糖类、油脂和蛋白质的说法正确的是() A.油脂水解的共同产物是乙二醇 B.从混合物中分离、提纯蛋白质可采用过滤的方法 C.淀粉、油脂和蛋白质都能在 NaOH 溶液中发生水解 D.糖类、油脂和蛋白质中一定都含有碳、氢、
14、氧三种元素 答案DA 项,共同产物为丙三醇,错误;B 项,应采用盐析的方法,错误;C 项,淀粉在 NaOH 溶液 中不发生水解,错误。 2.检验淀粉、蛋白质(含苯环)、葡萄糖溶液,依次可使用的试剂和对应的现象正确的是 () A.碘水,变蓝色;浓硝酸,变黄色;新制 Cu(OH)2,砖红色沉淀 B.浓硝酸,变黄色;新制 Cu(OH)2,砖红色沉淀;碘水,变蓝色 C.新制 Cu(OH)2,砖红色沉淀;碘水,变蓝色;浓硝酸,变黄色 D.碘水,变蓝色;新制 Cu(OH)2,砖红色沉淀;浓硝酸,变黄色 答案A根据淀粉、蛋白质、葡萄糖的特征反应对它们进行鉴别,淀粉遇碘变蓝、含苯环的蛋 白质遇浓硝酸变黄、葡萄
15、糖可与新制 Cu(OH)2悬浊液作用,生成砖红色沉淀,故选 A。 题组二氨基酸的成肽规律及蛋白质的水解规律 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 A.B.C.D. 答案D淀粉属于高分子化合物,氨基酸不属于高分子化合物,错误;两种二肽互为同分异 构体,水解产物可能是相同的氨基酸,错误。 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
16、() 答案C 名师总结 氨基酸的成肽规律 1.2 种不同氨基酸脱水可形成 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 种二肽: 、 、。 名师总结 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 +(n-1)H2O。 考点二考点二合成有机高分子材料合成有机高分子材料 题组一高分子材料的组成、结构与性质 1.交联聚合物 P 的结构片段如图所示。下列说法不正确的是(图中表示链延长) () A.聚合物 P 中有酯基,能水解 B.聚合物 P 的合成反应为缩聚反应 C.聚合物 P 的原料之一丙三醇可由油脂水解获得 D.邻
17、苯二甲酸和乙二醇在聚合过程中也可形成类似聚合物 P 的交联结构 答案D将 X 和 Y 间的酯基通过水解的方式断开,还原出合成 P 的两种单体,它们分别是 、。D 项中的两种单体只能合成一种链状的高聚物,无法合 成网状的高聚物。 2.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 A.B.C.D. 答案D高分子化合物可溶于相应的溶剂,错误;可降解塑料属于高分子化合物,但对环境 不会产生污染,错误;蚕丝的主要成分是蛋白质,错误;一般来说,线型高分子
18、具有热塑性,如 聚乙烯塑料,体型高分子具有热固性,如酚醛塑料,错误;许多合成高分子材料具有特殊性能, 在性能上优于天然高分子材料,正确,故选 D。 题组二单体的判断 3.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.其单体是和 C.其链节是 D.其单体是 答案D题给高聚物为线型高分子化合物,其链节为,是 的加聚产物,故选 D。 名师总结 单体的推断方法 (1)由加聚物推单体的方法 a.方法“弯箭头法”:边键沿箭头指向汇合,箭头相遇成新键,键尾相遇按虚线部分断 键成单体。 b.实例 加聚物方法示意图单体 CH2CH2 CH3CH CH2和 CH2CH2 (2)由缩聚物推单体
19、的方法 a.方法“切割法”:断开羰基碳和氧原子(或氮原子)间的共价键,然后在羰基碳原子上 连接羟基,在氧原子(或氮原子)上连接氢原子。 名师总结 b.实例 缩聚物 聚对苯二甲酸乙二酯 多肽 方法示意图 单体 (对苯二甲酸) 和 HOCH2CH2OH(乙二醇) 和 考点三考点三有机合成与推断有机合成与推断 题组一有机框图推断 1.四氢呋喃是常用的有机溶剂,可由有机物 A(分子式为 C4H8O)通过下列路线制得: 已知:R1X+R2OHR1OR2+HX 下列说法不正确的是() A.A 的结构简式是 B.C 中含有的官能团为醚键和溴原子 C.D、E 均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.的反应类型分别为加
20、成反应、消去反应 答案A由题图和 A 的分子式可知 A 的结构简式为,故 A 错误;物质 C 为,含有的官能团为醚键和溴原子,故 B 正确;D 和 E 分别为或中的一种,含有碳碳 双键,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,故 C 正确;反应是与溴发生加 成反应生成 CH2BrCHBrCH2CH2OH,反应是转化为或,发生消去反应,故 D 正确。 2.4-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
21、Y 先经酸性高锰酸钾溶液氧化,再与乙醇在浓硫酸催化下酯化可制得化合物 X 答案BA 项,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。 题组二有机合成路线的补充与完善 3.化合物可由 1-氯丁烷经过四步反应合成: CH3CH2CH2CH2ClXYCH3CH2CH2COOH 反应 1 的反应条件为,反应 2 的化学方程式为。
22、答案NaOH 水溶液、加热2CH3CH2CH2CH2OH+O22CH3CH2CH2CHO+2H2O 4.补充由环戊烷转化为最终产物的过程中各步反应所需的条件、反应物(产物)的结构简式及反 应类型。 答案 题组三有机合成路线的设计 5.(2020 四川天府名校高三一轮测评)环丙贝特(H)是一种降血脂药物,可明显降低极低密度和低 密度脂蛋白水平,并升高高密度脂蛋白,通过改善胆固醇的分布,可减少 CH 和 LDL 在血管壁的沉 积,还有溶解纤维蛋白和阻止血小板凝聚的作用。下图是合成环丙贝特的一种新方法: 回答下列问题: (1)C 的化学名称为。 (2)F 中含氧官能团的名称为。 (3)H 的分子式为
23、。 (4)反应的反应类型为,反应的化学方程式为。 (5)M 为的同分异构体,能与 NaHCO3溶液反应产生气体,则 M 的结构共有种(不考虑立 体异构);其中 1H-NMR 中有 3 组峰,且峰面积之比为 621 的结构简式为 。 (6)利用 Wittig 反应,设计以环己烷为原料(其他试剂任选),制备的合成路线。 答案(1)对羟基苯甲醛(或 4-羟基苯甲醛) (2)酯基、醚键 (3)C13H14O3Cl2 (4)加成反应+HBr (5)12、 (6) 解析A()与 HCHO 在碱性条件下发生加成反应生成 B;B 氧化生成 C;C 生成 D;D 与发生取代反应生成 E 和 HBr;E 环化生成
24、 F;F 在酸性条件下水解生成 H,据此分析。 (1)C 为,其化学名称为对羟基苯甲醛(或 4-羟基苯甲醛)。 (2)据题图可知 F 中的含氧官能团为酯基、醚键。 (3)由 H 的结构简式可知,H 的分子式为 C13H14O3Cl2。 (4)反应为加成反应,反应为取代反应,产物中还有 HBr,反应的化学方程式为 +HBr。 (5)M 为的同分异构体,满足条件的 M 的结构简式为、 、 、 、 、,共 12 种;其中 1H-NMR 中有 3 组峰,且峰面 积之比为 621 的结构简式为、。 1.(2020 天津,3,3 分)下列说法错误的是 () A.淀粉和纤维素均可水解产生葡萄糖 B.油脂的水
25、解反应可用于生产甘油 C.氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元 D.淀粉、纤维素和油脂均是天然高分子 答案DA 项,淀粉、纤维素水解的最终产物均为葡萄糖,正确;B 项,油脂水解的产物之一是甘 油,正确;C 项,氨基酸通过缩聚反应可以合成蛋白质,正确;D 项,油脂不是天然高分子化合物,错 误。 2.(2020 浙江 7 月选考,14,2 分)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甲烷
26、、汽油、氢气热值:氢气甲烷汽油,因此相同条件下等质量的甲烷、汽油、氢 气完全燃烧放出的热量:氢气甲烷汽油,A 项不正确;油脂是高级脂肪酸甘油酯,在碱性条件下 水解生成高级脂肪酸盐和甘油,其中高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分,B 项正确;棉花的主要成分 是纤维素,蚕丝的主要成分是蛋白质,蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味,C 项正确;淀粉、纤维素、 蛋白质都属于天然高分子化合物,D 项正确。 3.(2018 北京理综,10,6 分)一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高,广泛用作防护材料。其结构 片段如下图。 下列关于该高分子的说法正确的是() A.完全水解产物的单个分子中,苯环上的氢原子具有不同的化学环境 B
27、.完全水解产物的单个分子中,含有官能团COOH 或NH2 C.氢键对该高分子的性能没有影响 D.结构简式为: 答案B根据芳纶纤维的结构片段图可推出合成芳纶纤维的单体为 和。A 项,两种单体的单个分子中,苯环上的 氢原子化学环境都是一样的;C 项,氢键的存在会提高该高分子的机械强度;D 项,该高分子的结 构简式为。 4.(2019 课标,36,15 分)氧化白藜芦醇 W 具有抗病毒等作用。下面是利用 Heck 反应合成 W 的 一种方法: 回答下列问题: (1)A 的化学名称为。 (2)中的官能团名称是。 (3)反应的类型为,W 的分子式为。 (4)不同条件对反应产率的影响见下表: 实验碱溶剂催
28、化剂产率/% 1KOHDMFPd(OAc)222.3 2K2CO3DMFPd(OAc)210.5 3Et3NDMFPd(OAc)212.4 4六氢吡啶DMFPd(OAc)231.2 5六氢吡啶DMAPd(OAc)238.6 6六氢吡啶NMPPd(OAc)224.5 上述实验探究了和对反应产率的影响。此外,还可以进一步探究 等对反应产率的影响。 (5)X 为 D 的同分异构体,写出满足如下条件的 X 的结构简式。 含有苯环;有三种不同化学环境的氢,个数比为 621;1mol 的 X 与足量金属 Na 反应可 生成 2gH2。 (6)利用 Heck 反应,由苯和溴乙烷为原料制备,写出合成路 线。(
29、无机试剂任选) 答案(1)间苯二酚(1,3-苯二酚) (2)羧基、碳碳双键 (3)取代反应C14H12O4 (4)不同碱不同溶剂不同催化剂(或温度等) (5) (6) 解析(1)A 中两个酚羟基处于间位,所以 A 的名称为间二苯酚或 1,3-苯二酚。 (2)丙烯酸中含有两种官能团:碳碳双键和羧基。 (3)反应,D 中两个甲基被两个氢原子取代。 (4)题表 6 组实验中,碱与溶剂均为变量,探究了不同碱和不同溶剂对反应产率的影响。另外催 化剂具有选择性,不同的催化剂也可能对反应产率有影响,还可以进一步探究催化剂对反应产率 的影响。 (5)由条件可知 X 分子中应含有两个甲基且结构高度对称;由条件可
30、知 X 分子中应含有两个 酚羟基。 (6)结合题中 W 的合成方法可知,要合成,需合成和 ;结合 AB,由合成;结合原料和 CH3CH2Br,利用取代反 应与消去反应合成,据此写出合成路线。 A A 组组基础达标基础达标 1.下列说法不正确的是() A.多糖、蛋白质、脂肪和聚丙烯等都属于高分子化合物 B.与苯酚是同系物 C.葡萄糖和果糖互为同分异构体 D.葡萄糖能发生银镜反应 答案AA 项,脂肪不属于高分子化合物,错误。 2.下列说法正确的是() A.在紫外线、饱和 Na2SO4溶液、CuSO4溶液、福尔马林等作用下,蛋白质均会发生变性 B.油脂属于高分子化合物,是混合物 C.在一定条件下,氨
31、基酸之间能发生反应,合成更加复杂的化合物 D.检验淀粉在稀硫酸催化条件下水解产物的方法是取适量水解液于试管中,加入少量新制 Cu(OH)2悬浊液,加热,观察是否有砖红色沉淀 答案CA 项,饱和 Na2SO4溶液可使蛋白质发生盐析;B 项,油脂相对分子质量较小,不属于高分 子化合物;D 项,淀粉是在酸性条件下水解,而葡萄糖和新制 Cu(OH)2悬浊液反应必须在碱性条件 下,所以用新制 Cu(OH)2悬浊液检验葡萄糖时要先中和酸,否则无法成功。 3.以玉米(主要成分是淀粉)为原料制取酒精的流程如下: 下列说法中不正确的是() A.C12H22O11属于二糖 B.化合物 X 属于还原性糖 C.反应中
32、 1mol 化合物 X 可分解成 3mol 乙醇 D.欲使发酵液中的乙醇和水分离,可采取的操作是蒸馏 答案C葡萄糖发酵生成乙醇和二氧化碳,化学方程式为 C6H12O62C2H5OH+2CO2,即 1molX 可分解成 2mol 乙醇,C 项错误。 4.关于下列三种常见高分子材料的说法正确的是() 酚醛树脂 涤纶 顺丁橡胶 A.酚醛树脂、涤纶和顺丁橡胶都属于天然高分子材料 B.顺丁橡胶的单体与反-2-丁烯互为同分异构体 C.合成涤纶的单体均可发生酯化反应 D.酚醛树脂是通过加聚反应合成的 答案C酚醛树脂、涤纶和顺丁橡胶都属于合成高分子材料,A 项错误;顺丁橡胶的单体是 1,3-丁二烯,与反-2-
33、丁烯的分子式不同,B 项错误;酚醛树脂是由苯酚和甲醛缩聚而成的,D 项错 误。 5.某高分子化合物 M 的结构简式如下: 下列有关 M 的说法正确的是() A.M 的一种单体的分子式可能为 C9H10O2 B.M 完全水解后生成物均为小分子有机物 C.可以通过加聚反应和缩聚反应合成 M D.碱性条件下,1molM 完全水解消耗 NaOH 的物质的量为 2mol 答案CM 没有分子式为 C9H10O2的单体,A 项错误;M 的水解产物中含高分子化合物,B 项错误;M 为高分子化合物,碱性条件下,1molM 完全水解消耗 NaOH 的物质的量远大于 2mol,D 项错误。 6.合成导电高分子材料
34、PPV 的反应如下: 下列说法正确的是() A.合成 PPV 的反应为加聚反应 B.PPV 与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元 C.和苯乙烯互为同系物 D.通过质谱法测定 PPV 的平均相对分子质量,可得其聚合度 答案DA 项,题给反应属于缩聚反应,错误;B 项,聚苯乙烯的结构单元中无碳碳双键,PPV 的结 构单元中含有碳碳双键,错误;C 项,与 的官能团(碳碳双键)的数目不同,二者不互为同系物,错误。 7.(2019 上海单科,三,15 分)白藜芦醇是一种抗肿瘤的药物,合成它的一种路线如下: (1)A 的结构简式。的反应类型。 (2)B 的芳香类同分异构体中可以发生水解的结构简式为,在酸性条件
35、下水解的产 物为。 (3)检验官能团 G 所用的试剂是。 (4)根据已有知识并结合相关信息,写出以 HOCH2CH2CH2CH2OH 和 CH3OH 为原料制备 CH3OOCCH2CH2CH2CH2COOCH3的合成路线流程图(无机试剂任用)。(已知 RCNRCOOH)合成路 线流程图如下:(甲乙目标产物) 答案(1)取代 (2)HCOOH、 (3)新制 Cu(OH)2悬浊液 (4) 解析(1)结合 A 的分子式及可推出 A 的结构简式为 ;与 NaCN 反应生成和 NaCl。 (2)B 的分子式为 C7H6O2,符合条件的同分异构体中应含有酯基,结构简式只能为 ;酸性条件下水解产物为和。(3
36、)B 的结构简式为 ,故官能团 G 为醛基。(4)结合题中白藜芦醇的合成路线及已知信息可设 计出合理的流程图。 B B 组组综合提升综合提升 8.(2018 江苏单科,17,15 分)丹参醇是存在于中药丹参中的一种天然产物。合成丹参醇的部分 路线如下: 已知:+ (1)A 中的官能团名称为(写两种)。 (2)DE 的反应类型为。 (3)B 的分子式为 C9H14O,写出 B 的结构简式:。 (4)的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简 式:。 分子中含有苯环,能与 FeCl3溶液发生显色反应,不能发生银镜反应; 碱性条件水解生成两种产物,酸化后分子中均只有 2 种不同化学环
37、境的氢。 (5)写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和乙醇任用,合成路线 流程图示例见本题题干)。 答案(1)碳碳双键、羰基 (2)消去反应 (3) (4) (5) 解析(2)DE 的转化中,D 分子去掉一个OH 和一个 H 原子,在 E 中出现一条新的, 所以该反应属于消去反应。 (3)和 CH3MgBr 在羰基上发生加成反应,然后再水解生成。 (4)的分子式是 C9H6O3。由条件可知该同分异构体分子中含苯环、含酚羟基、无醛基; 能水解,说明含酯基。水解产物中含苯环的产物应是高度对称的结构,因苯环上的羟基含有氢原 子,所以苯环上的氢原子的化学环境完全相同,则该产物的结构只有一种,即在
38、苯环上有两个处 于对位的羟基,另一产物中只有 2 个 H 原子,其结构简式为,所以该同分异构 体的结构简式是。 (5)对照已知信息,将在虚线处断开即得和,可由加成后再消去得到。 9.(2020 云南昆明检测)锌是人体必需的微量元素,在体内有着重要的功能,然而过度的 Zn 2+会引 起毒性,因此能够高效、灵敏检测 Zn 2+的方法非常重要。化合物 L 对 Zn2+有高识别能力和良好的 抗干扰性,其合成路线可设计如下: 回答下列问题: (1)A 的化学名称为,F 的官能团名称为。 (2)D 生成 E 的化学方程式为,该反 应类型为。 (3)已知分子中的 N 原子存在孤对电子(未共用电子对),且氮氮
39、双键不能旋转, 因而存在顺反异构:(顺式),(反式)。判断化合物 L 是否存在顺反 异构?(填“是”或“否”)。 (4)研究人员利用某种仪器进行分析,发现化合物 L 中亚氨基(NH)及OH 上的氢原子的吸收 峰在结合 Zn 2+后的谱图中消失,该仪器的名称是 ;研究人员推测化合物 L 结合 Zn 2+ 的机理为 其中,Zn 2+与N 之间共价键的成键方式是(填标号)。 a.Zn 2+和 N 原子各自提供单电子组成共用电子对 b.Zn 2+单方面提供电子对与 N 原子共用 c.N 原子单方面提供电子对与 Zn 2+共用 (5)X 为 F 的芳香族同分异构体,写出满足如下条件的 X 的结构简式。
40、能发生水解反应和银镜反应,产物之一能与 FeCl3溶液发生显色反应; 有六种不同化学环境的氢,个数比为 311111。 (6)已知:通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基。化合物 Y()具有抑菌活性,以和为原料 制备 Y,写出合成路线(有机溶剂和无机试剂任选)。 答案(1)邻二氯苯醛基、羟基 (2)2+(CH3O)2Mg+2CH3OH取代反应 (3)是 (4)核磁共振波谱仪c (5)、 (6) 解析(1)A 是,两个 Cl 原子在苯环上的相邻位置,名称为邻二氯苯;由化合物 F 的结 构简式可知,其分子中含有的官能团的名称为醛基、羟基。 (2)根据题给流程图可知 D 的结构简式为,E 是 ,2 分子的 D 与(CH3O)2Mg 在甲苯溶液中发生取代反应产生 F 和 CH3OH,反应方程式为 2+(CH3O)2Mg+2CH3OH。 (4)由于 Zn 2+上具有空轨道,而 的 N 原子上有孤对电子,因此 Zn 2+与 之间共价键 的成键方式是 N 原子单方面提供电子对与 Zn 2+共用,故合理选项是 c。 (5)X 为 F 的芳香族同分异构体,满足如下条件:能发生水解反应和银镜反应,产物之一能与 FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基形成的酯基和醛基;有六种不同化学环境的氢,个数 比为 311111,则 X 可能的结构为、。
