學(xué)案16有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)

有機(jī)物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及同分異構(gòu)體1.(HOOCCH2CH2CH2COOH)的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足下列條件的共有________種(不含立體異構(gòu))；①能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體②既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能發(fā)生皂化反應(yīng)其中核磁共振氫譜顯示為3組峰，且峰面積比為6∶1∶1的是________(寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。2.寫出符合下列條件的F()的所有同分異構(gòu)體(不考慮立體異構(gòu))結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：__________________________________________________。①屬于一元酸類化合物②苯環(huán)上只有2個(gè)取代基且處于對(duì)位，其中一個(gè)是羥基3.催化加氫可生成3-甲基己烷的是()4.(1)B()的一種同分異構(gòu)體滿足下列條件：Ⅰ.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，其水解產(chǎn)物之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。Ⅱ.分子中有6種不同化學(xué)環(huán)境的氫，且分子中含有兩個(gè)苯環(huán)。寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：___________________________________________________。(2)TMOB是的同分異構(gòu)體，具有下列結(jié)構(gòu)特征：①核磁共振氫譜除苯環(huán)吸收峰外僅有1個(gè)吸收峰；②存在甲氧基(CH3O—)。TMOB的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是____________________。(3)F()的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)的還有________種(不考慮立體異構(gòu))，其中核磁共振氫譜為4組峰，且面積比為6∶2∶2∶1的是______________________(寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。規(guī)律方法1.同分異構(gòu)體的常見(jiàn)題型(1)限定范圍書寫和補(bǔ)寫，解題時(shí)要看清所限范圍，分析已知幾個(gè)同分異構(gòu)體的特點(diǎn)，對(duì)比聯(lián)想找出規(guī)律補(bǔ)寫，同時(shí)注意碳的四價(jià)原則和官能團(tuán)存在位置的要求。(2)對(duì)“結(jié)構(gòu)不同”要從兩個(gè)方面考慮：一是原子或原子團(tuán)的連接順序；二是原子的空間位置。(3)判斷取代產(chǎn)物同分異構(gòu)體種類的數(shù)目。其分析方法是分析有機(jī)物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定不同位置的氫原子種類，再確定取代產(chǎn)物同分異構(gòu)體的數(shù)目。2.同分異構(gòu)體的種類、書寫思路3.常用的同分異構(gòu)體的推斷方法(1)由烴基的異構(gòu)體數(shù)推斷判斷只有一種官能團(tuán)的有機(jī)物的同分異構(gòu)體的種數(shù)時(shí)，根據(jù)烴基的異構(gòu)體數(shù)判斷較為快捷。如判斷丁醇的同分異構(gòu)體時(shí)，根據(jù)組成丁醇可寫成C4H9—OH，由于丁基有4種結(jié)構(gòu)，故丁醇有4種同分異構(gòu)體。(2)由等效氫原子推斷碳鏈上有幾種不同的氫原子，其一元取代物就有幾種同分異構(gòu)體。一般判斷原則：①同一種碳原子上的氫原子是等效的；②同一碳原子所連甲基上的氫原子是等效的；③處于鏡面對(duì)稱位置上的氫原子是等效的。(3)用替換法推斷如一個(gè)碳碳雙鍵可以用環(huán)替換；碳氧雙鍵可以用碳碳雙鍵替換并將氧原子移到他處；又如碳碳三鍵相當(dāng)于兩個(gè)碳碳雙鍵，也相當(dāng)于兩個(gè)環(huán)。不同原子間也可以替換，如二氯苯C6H4Cl2有3種同分異構(gòu)體，四氯苯C6H2Cl4也有3種同分異構(gòu)體。(4)用定一移一法推斷對(duì)于二元取代物同分異構(gòu)體的判斷，可固定一個(gè)取代基的位置，再改變另一個(gè)取代基的位置以確定同分異構(gòu)體的數(shù)目。練習(xí)1.C7H5O2Cl的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的共有________種，其中核磁共振氫譜有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫，且峰面積比為2∶2∶1的是______________(寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。2.Ⅰ.分子式為C8H8O的F是高分子光阻劑生產(chǎn)中的主要原料。F具有如下特點(diǎn)：①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；②能發(fā)生加聚反應(yīng)；③苯環(huán)上的一氯代物只有2種。(1)F在一定條件下發(fā)生加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________________________________________。(2)化合物G是F的同分異構(gòu)體，屬于芳香族化合物，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。G有多種結(jié)構(gòu)，寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式____________________________________________________________。Ⅱ.芳香族化合物E的分子式是C8H8Cl2。E的苯環(huán)上的一溴取代物只有一種，則E的所有可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是______________________________________________________________。Ⅲ.分子式C4H8O2的同分異構(gòu)體中，能與NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2的有____________種，其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是__________________________________________________________。有機(jī)綜合推斷1.肉桂酸是合成M的中間體，其一種合成路線如下：已知：①烴A的名稱為________。步驟Ⅰ中B的產(chǎn)率往往偏低，其原因是_____________________。②步驟Ⅱ反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________________。③步驟Ⅲ的反應(yīng)類型是___________________________________________________________。④肉桂酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___________________________________________________________。⑤C的同分異構(gòu)體有多種，其中苯環(huán)上有一個(gè)甲基的酯類化合物有________種。2.“張-烯炔環(huán)異構(gòu)化反應(yīng)”被《NameReactions》收錄，該反應(yīng)可高效構(gòu)筑五元環(huán)狀化合物：(R、R′、R″表示氫、烷基或芳基)合成五元環(huán)有機(jī)化合物J的路線如下：已知：(1)A屬于炔烴，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________________。(2)B由碳、氫、氧三種元素組成，相對(duì)分子質(zhì)量是30。B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________________。(3)C、D含有與B相同的官能團(tuán)，C是芳香族化合物。E中含有的官能團(tuán)是________________。(4)F與試劑a反應(yīng)生成G的化學(xué)方程式是___________________________________________，試劑b是________。(5)M和N均為不飽和醇。M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________。規(guī)律方法有機(jī)物推斷題的突破方法(1)根據(jù)反應(yīng)條件推斷某一反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物，如反應(yīng)條件為“NaOH的醇溶液，加熱”，則反應(yīng)物必是含鹵原子的有機(jī)物，生成物中肯定含不飽和鍵。(2)根據(jù)有機(jī)反應(yīng)的特殊現(xiàn)象推斷有機(jī)物的官能團(tuán)①使溴水褪色，則表示有機(jī)物分子中可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵或醛基。②使酸性KMnO4溶液褪色，則該物質(zhì)中可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、醛基或苯的同系物。③遇FeCl3溶液顯紫色或加入濃溴水出現(xiàn)白色沉淀，表示該物質(zhì)分子中含有酚羥基。④加入新制Cu(OH)2懸濁液并加熱，有磚紅色沉淀生成(或加入銀氨溶液并水浴加熱有銀鏡出現(xiàn))，說(shuō)明該物質(zhì)中含有—CHO。⑤加入金屬鈉，有H2產(chǎn)生，表示該物質(zhì)分子中可能有—OH或—COOH。⑥加入NaHCO3溶液有氣體放出，表示該物質(zhì)分子中含有—COOH。(3)以特征的產(chǎn)物為突破口來(lái)推斷碳架結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)的位置①醇的氧化產(chǎn)物與結(jié)構(gòu)的關(guān)系②由消去反應(yīng)的產(chǎn)物可確定“—OH”或“—X”的位置。③由取代產(chǎn)物的種類或氫原子環(huán)境可確定碳架結(jié)構(gòu)。有機(jī)物取代產(chǎn)物越少或相同環(huán)境的氫原子數(shù)越多，說(shuō)明此有機(jī)物結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性越高，因此可由取代產(chǎn)物的種類或氫原子環(huán)境聯(lián)想到此有機(jī)物碳架結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性而快速進(jìn)行解題。④由加氫后的碳架結(jié)構(gòu)可確定碳碳雙鍵或碳碳三鍵的位置。⑤由有機(jī)物發(fā)生酯化反應(yīng)能生成環(huán)酯或高聚酯，可確定該有機(jī)物是含羥基的羧酸；根據(jù)酯的結(jié)構(gòu)，可確定—OH與—COOH的相對(duì)位置。練習(xí)：1.吡氟氯禾靈是一種禾本科雜草除草劑，其選擇性強(qiáng)、藥效穩(wěn)定、對(duì)人畜無(wú)毒，吡氟氯禾靈的一種合成路線如下：已知：RCNeq\o(→,\s\up7(H＋/H2O))RCOOH。試回答下列問(wèn)題：(1)寫出有機(jī)物A中含有的所有官能團(tuán)的名稱：____________________。(2)在圖示反應(yīng)①～⑥中，屬于加成反應(yīng)的有________(填反應(yīng)的序號(hào))。(3)有機(jī)物B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為______________________。(4)1mol有機(jī)物C與足量的NaOH溶液充分反應(yīng)，最多可消耗________molNaOH。(5)寫出反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式___________________________________________________。(6)同時(shí)滿足下列兩個(gè)條件的吡氟氯禾靈的同分異構(gòu)體共有__________種。①含有“”②能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳2.已知：現(xiàn)將A進(jìn)行如下圖所示反應(yīng)。已知：D的相對(duì)分子質(zhì)量比E?。籅不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；F使溴水褪色，且其中含甲基。試回答下列問(wèn)題：(1)寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A__________________；C________________；G________________。(2)寫出下列變化的化學(xué)方程式：①A→B：________________________________________________________；②A→H：_____________________________________________________________________；③E與鄰苯二胺()在一定條件下聚合生成一種合成纖維：________________________________________________________________________。(3)已知有機(jī)分子中同一碳原子上接兩個(gè)羥基是不穩(wěn)定的，會(huì)自動(dòng)脫水。A的能發(fā)生銀鏡反應(yīng)屬于酯類且能與鈉反應(yīng)放出H2的同分異構(gòu)體有________種。寫出其中在核磁共振氫譜中有三組峰的物質(zhì)，在堿性條件下水解的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。4.化合物A(C12H16O2)經(jīng)堿性水解、酸化后得到B和C(C8H8O2)。C的核磁共振氫譜表明含有苯環(huán)，且苯環(huán)上有2種氫原子。B經(jīng)過(guò)下列反應(yīng)后得到G，G由碳、氫、氧三種元素組成，相對(duì)分子質(zhì)量為172，元素分析表明，含氧37.2%、含氫7.0%、核磁共振氫譜顯示只有一個(gè)峰。已知：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)寫出E的分子式：________________。(2)寫出A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：________________。(3)寫出F→G反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________________，該反應(yīng)屬于________(填反應(yīng)類型)。(4)寫出滿足下列條件的C的所有同分異構(gòu)體：______________________。①是苯的對(duì)位二取代化合物②能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)③不考慮烯醇(CCOH)結(jié)構(gòu)(5)在G的粗產(chǎn)物中，經(jīng)檢測(cè)含有聚合物雜質(zhì)。寫出聚合物雜質(zhì)可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式(僅要求寫出1種)：________________________。有機(jī)合成路線的分析與設(shè)計(jì)A(C2H2)是基本有機(jī)化工原料。由A制備聚乙烯醇縮丁醛和順式聚異戊二烯的合成路線(部分反應(yīng)條件略去)如下所示：回答下列問(wèn)題：(1)A的名稱是________，B含有的官能團(tuán)是________________________________________。(2)①的反應(yīng)類型是_____________________________________________________________，⑦的反應(yīng)類型是_______________________________________________________________。(3)C和D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為________、___________________________________________。(4)異戊二烯分子中最多有________個(gè)原子共平面，順式聚異戊二烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___________________________________________________。(5)寫出與A具有相同官能團(tuán)的異戊二烯的所有同分異構(gòu)體___________________________________________________________________(填結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。(6)參照異戊二烯的上述合成路線，設(shè)計(jì)一條由A和乙醛為起始原料制備1,3丁二烯的合成路線________________________________________________________________________。規(guī)律方法1.有機(jī)合成的解題思路(1)剖析要合成的物質(zhì)(目標(biāo)分子)、選擇原料、路線(正向、逆向思維，結(jié)合題給信息)。(2)合理的合成路線由什么基本反應(yīng)合成，分析目標(biāo)分子骨架。(3)目標(biāo)分子中官能團(tuán)引入。2.有機(jī)合成的常用方法(1)官能團(tuán)的引入官能團(tuán)的引入—OH＋H2O；R—X＋H2O；R—CHO＋H2；RCOR′＋H2；R—COOR′＋H2O；多糖發(fā)酵—X烷烴＋X2；烯(炔)烴＋X2或HX；R—OH＋HXR—OH和R—X的消去；炔烴不完全加氫—CHO某些醇氧化；烯烴氧化；炔烴水化；糖類水解—COOHR—CHO＋O2；苯的同系物被強(qiáng)氧化劑氧化；羧酸鹽酸化；R—COOR′＋H2O—COO—酯化反應(yīng)(2)官能團(tuán)的消除①消除雙鍵：加成反應(yīng)。②消除羥基：消去、氧化、酯化反應(yīng)。③消除醛基：還原和氧化反應(yīng)。(3)官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化①利用官能團(tuán)的衍生關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)化。②增加官能團(tuán)的個(gè)數(shù)(一元衍生到二元衍生)，如CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(消去))CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(加成))③改變官能團(tuán)的位置，如CH3CH2CH2OHeq\o(→,\s\up7(消去))CH3CH=CH2eq\o(→,\s\up7(HCl),\s\do5(加成))eq\o(→,\s\up7(水解))3.有機(jī)合成