高中化学2023年大一轮第九章有机化学基础:第3讲烃的衍生物.pdf
第3讲经的衍生物课程标准l认识卤代经、醇、酸、狻酸、酷、酚的组成和结构特点、性质、转化关系及其在生产、生活中的重要作用。2.知道酿、酮、胺和酰胺的结构特点及其应用。3.认识同一分子中官能团之间存在相互影响,认识在一定条件下官能团可以相互转化,知道常见官能团的鉴别方法。一、卤代经1.概念双基过关知识建构穷实必备知识(1)卤代经是经分子里的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。通式可表示为RX(其中R表示经基)。(2)官能团是卤素原子。2.物理性质3.化学性质(1)取代反应其余为液体或固体比同碳原子数的烧沸点要高醴于水坠登于有机溶剂一氛代经、一氯代经密度比水少其余密度比水上在卤代经分子中,由千卤素原子的电负性比碳原子的大,使CX的电子对向卤素原子编移,进而使碳原子带部分正电荷(+),卤素原子带部分负电荷(一),这样就形成一个极性较强的共价键:C5+xo-。因此,卤代胫在化学反应中,CX较易断裂,使卤素原子被其他原子或原子团所取代,生成负离子而离去。O反应条件:氢氧化钠的水溶液、加热。C2比Br在碱性条件下水解的化学方程式为C丑Br+NaOH璧醮OH+NaBr。(2)消去反应O概念:有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H心、HBr等),而生成含不饱和键化合物的反应。卤代经消去反应条件:氢氧化钠的醇溶液、加热。澳乙炕发生消去反应的化学方程式为醇CH妃比Br+NaOH了了CH2=CH2t+NaBr+H心。4.获取方法(1)取代反应,如:G)苯与Bn反应的化学方程式:0+Br2二Q-Br+HBr。C2庄OH与HBr反应的化学方程式:公C2HsOH+HBr一C2比Br+H20。(2)不饱和经的加成反应,如:O丙烯与Bf2反应的化学方程式:催化剂CH2=CHCH3+B垃+CH2BrCHBrCH环丙烯与HBr反应的化学方程式:CH3-CH=CH2+HB辈CH3-CHBrCH3(或CH3CH2CH心r)。乙块与HCl制氯乙烯的化学方程式:CH=CH+HCl_琴止CHCI。5.卤代经(RX)中卤素原子的检验方法ROH ROH 卢主咦本登气aX皿醮三aXNaOH L NaNOJ 若产生白色沉淀-+X是氪原子若产生浅黄色沉淀-x是淏原子若产生黄色沉淀-x是塑原子且怂岱9立登遗-【诊断l】判断下列说法是否正确,正确的打,错误的打X。(1)CH3CH2Cl的沸点比CH妃比的沸点高()(2)淏乙烧与NaOH的乙醇溶液共热生成乙烯()(3)在澳乙烧中加入AgNO3溶液,立即产生淡黄色沉淀()(4)取溃乙炕的水解液,向其中加入AgN03溶液,可观察到淡黄色沉淀()(5)所有卤代经都能够发生水解反应和消去反应()答案(1)(2)(3)X(4)X(5)X二、醇、酚和睦1.醇、酚的概念(1)醇是胫基与篮筵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G丑纽IOH(nl)。(2)酚是轻基与苯环直接相连而形成的化合物,最简单的酚为苯酚或0-0H0(3)醇的分类OH沺且H,H醇g-CH255了顽甲乙丙H3H3 cc 如如如如如俏醇醇元元元俏醇肪吞脂芳一二三E 晶品-类醇(4)几种常见的醇名称甲醇乙二醇丙三醇俗称木精、木醇 且CH20 H 结构简式CH20 H I CH30H|CHOH CH20 H I CH,OH 状态液体液体液体溶解性与水和乙醇互溶2醇类、苯酚的物理性质(1)醇类物理性质的变化规律物:质1一元脂肪醇的密度一般小千勹厂沸点CD直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而丑盗相对分子质量相近的醇和烧胫相比,醇的沸点远西烧经低级脂肪醇易溶千水,饱和一元醇的溶解度随着分子中碳原子数水溶性的递增而逐渐撼尘(2)苯酚的物理性质无色品体,需堂在空气中会因部分垫氧化而显粉红色常温下,在水中的溶解度不大,高于6St,与水混溶,易溶于酒精有霉,对皮肤有强烈腐蚀作用皮肤上沾有苯酚,应立即用酒整滔洗3.醇的分子结构与化学性质(以乙醇为例)在乙醇分子中,由于氧原子的电负性大,使OH键和C0键的电子对都向氧原子偏移。因此乙醇在发生反应时,HO键容易断裂,使胫基上的氢原子被取代,同样CO键也易断裂,使胫基被取代或脱去,从而发生取代反应或消去反应。H H O)I I I l H C C O H 一Il I一H H 完成下列条件下的化学方程式,并指明断键位置及反应类型:反应物断键反应化学方程式及条件位置类型Na 少置换反应2CH3CH20H+2Na一2CH3CH20Na+H2 t HBr,丛 取代反应公CH3CH20H+HBr-CH3CH2Br+H20 0 2 Cu 竺氢化反应2CH3CH20H+02二窑夕CHJCH0+2H心(Cu,丛)浓硫酸,浓压S04 消去反应CH正比OH产CH严CH2t+H心170 C 浓硫酸,2CH3CH20H 浓H2S04 CH3CH20CI:faCH叶H心芦取代反应140 oc CH3COOH(浓硫酸)e 酣化反应CH妃OOH+CH妃比0H-I 浓压S04CH3COOCH2CH3+H20 4由基团之间的相互影响理解酚的化学性质(1)苯环对轻基的影响一弱酸性由千苯环对胫基的影响,使酚轻基比醇轻基更活泼,可以发生电离。心苯酚的电离方程式为C6比0HGH50-H+。苯酚俗称石炭酸,但酸性退显,王能使石蕊溶液变红。与碱的反应:苯酚的浑浊液加入NaOH溶液现象为液体变澄清再通入CO2气体-一现象为溶液又变浑浊。该过程中发生反应的化学方程式分别为Q-oH+NaOH-Q-o Na+H卫0-0Na+H20+C02-0-0H+NaHC03 与活泼金属反应:2Q-0H+2Na一2Q-ONa+H2个(2)胫基对苯环的影响苯环上邻对位氢原子的取代反应由千经基对苯环的影响,使苯酚中苯环上的氢比苯分子中的氢适边。苯酚稀溶液中滴入过量的浓澳水中产生现象为:产生白色沉淀。其化学方程式为:r B H 3+IV r B OH亡Brr B _ r,B 3+OHa(3)显色反应:苯酚溶液中滴如FeCb溶液,溶液变为紫色。(4)氧化反应:苯酚易被空气中的氧气氧化而显粉红色,易被酸性K.Mn04溶液氧化,易燃烧。(5)缩聚反应:苯酚与甲酘在催化剂作用下,可发生缩聚反应,化学方程式是:“言十nHCHOH&H占OH+(,-l)H,00【特别提醒】苯酚是重要的医用消毒剂和化工原籵,广泛用于制造酚兢树脂、染籵、医药、农药等。酚类化合物均有毒,是重点控制的水污染物之一。5.醒(1)概念:氧原子与两个经基相连的化合物,其结构可表示为ROR,官能团-O-,称为酕键。(2)常见的酰类:甲晓CH3OCH3,乙匪CH3CH心CH2CH扣(3)碳原子数相同的酰与醇(i圣基饱和)互为同分异构体。(4)用途:乙酰易挥发,易燃烧,是一种常用有机溶剂。【诊断2】判断下列说法是否正确,正确的打,错误的打X。CHz-CH2 I I(l)C比OH和OHOH都属于醇类,且二者互为同系物()(2)CH妃比OH在水中的溶解度大千0式H20H在水中的溶解度()CH2-CH2(3)CH30H、CH3CH20H、OHOH的沸点逐渐升高()(4)所有的醇都能发生氧化反应和消去反应()(5)苯酚的水溶液呈酸性,说明酚轻基的活泼性大于水中胫基的活泼性()(6)除去苯中的苯酚,加入浓澳水再过滤()(7)分子式为C7压0的芳香类有机物有五种同分异构体()0-CH2OH/CH3(8)和O=OH含有的官能团相同,二者的化学性质相似()答案(l)X(2)(3)(4)X(5)(6)X(7)(8)X 三、酪、酮、狻酸、狻酸衍生物1.酷(1)概念:由经基或氢原子与笸是相连而构成的化合物,可表示为RCHO。甲醒是最简单的醉。饱和一元醒分子的通式为C,l比心(n?:1)。(2)甲醒、乙醒的物理性质物质颜色气味状态密度水溶性甲醒孟色刺激性气味气体 易溶于水乙醒无色刺激性气味液体比水小与水互溶(3)醉的化学性质醋类物质既有氧化性又有还原性,其氧化、还原关系为醇符雇甘苍旦华狻酸以乙醒为例写出醉类反应的主要化学方程式:I氧化反应心银镜反应公CH3CHO+2A NH3 2OH-一CH3COONH4+2Al+3NH叶比0;与新制Cu(OH)2悬浊液的反应公CH妃HO+2Cu(OH)2+NaOH一c比COONa+Cu20l+3H心。II与HCN加成在酸基的碳氧双键中,由于氧原子的电负性较大,碳氧双键中的电子对偏向氧原子,使氧原子带部分负电荷,碳原子带部分正电荷,从而使酪基具有较强的极性。广-c叶H乙酪能和一些极性试剂发生加成反应。例如,乙酸能与氮化氢(HCN)发生加成反应,化学方程式为:?OH 催化剂CJ-1,1-C-H+H-CN-=-:.:.:.:.:.CJ-13-CJ-1-Cr(4)特殊的醒甲醒结构特点与化学性质甲醉的分子式为CH心,其分子可以看成含匣个醉基,如图所示。-::,一一,f,、H-,:-烂H,醒基澄基银镜反应的化学方程式为:水浴加热HCH0+4Ag(Nfu)20H一(NH少co叶4Agi+6NH叶2H心。与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为:公HCH0+4Cu(OH)2+2Na0H一Na2C03+2Cu20i+6H心。用途及危害用途:水溶液可用千浸制生物标本,用来生产酚醒树脂。危害:引起人中毒。2.酮?(1)概念:翍基与两个经基相连的化合物,其结构可表示RCR/,官能团?为C,称为酮碳基。(2)碳原子数相同的酮和醒(经基饱和)互为同分异构体。(3)丙酮?O丙酮的结构简式是CH,-CCH,是最简单的酮。物理性质:丙酮是无色透明的液体,沸点56.2C,易挥发,能与水、乙醇等互溶。化学性质a.丙酮不能被银氨溶液、新制的Cu(OH)2等弱氧化剂氧化。b.在催化剂存在的条件下,丙酮可以发生催化加氢反应,生成2丙醇,化学方程式为:?H 催化剂1 CH,-C-CH3+H2,CH3-CH-CH3 么。c.丙酮中的酮朕基也能和极性试剂发生加成反应,如丙酮与HCN发生加成反应的化学方程式为:iI)OH 催化剂CH3-C-CH3+HCN Cf-13-C-CN 如30 OMgX。CH3-C-CH3 II d.与格氏试剂发生加成反应,如CH3-c-CH3+RMgX-R。用途:酮是重要的有机溶剂和化工原料。例如,丙酮可用作化学纤维、钢瓶储存乙炊等的溶剂,还用千生产有机玻璃、农药和涂料等。3.狻酸(1)概念:由经基或氢原子与狻基相连构成的有机化合物。官能团为COOH。饱和一元狻酸分子的通式为GH2,心(nl)。(2)狻酸的分类脂肪酸:如乙酸、硬脂酸C门即COOH、按经基不同分油酸C17职COOH芳香酸:如苯甲酸狻酸一元狻酸:如甲酸HCOOH、乙酸、硬脂酸按狻基数目分二元狻酸:如乙二酸HOOCCOOH多元狻酸(3)几种重要的狻酸物质及名称结构狻基甲酸(蚁酸):、,XH+-f:比C-6I|Jc-i-,:-OI-_-H 勹J:酸基乙二酸(草酸)COOH|COOH 苯甲酸0-cooH(安息香酸)高级脂肪酸RCOOH(R为碳原子数较多的胫基)(4)狻酸的代表物一乙酸G)分子组成和结构分子式结构式H 0 I I C2H40 2 H-C-COH I H 物理性质类别性质特点或用途饱和一元酸性,还原性脂肪酸(酘基)二元狻酸酸性,还原性(+3价碳)芳香酸防腐剂硬脂酸:CnH3sCOOH软脂酸:C1sH31COOH饱和高级脂肪酸,常温呈固态;油酸:C11H33COOH不饱和高级脂肪酸,常温呈液态结构简式官能团CH3CQOH COOH 俗名颜色状态溶解性气味通常为液体,温度低千16.6C时凝噩无色显溶千水刺激性结成类似冰一样的晶体化学性质乙酸的性质取决千狻基,反应时的主要断键位置如图:?:CH3-c-i-0-f-H a.酸性乙酸是一种常见的有机酸,具有酸的通性,其酸性强千碳酸,但仍屈千弱酸,电离方程式为CH妃OOH_CH妃oo-+H+o 乙酸表现酸性的主要现象及化学方程式如下:。、H+_ 2。c 0+。21比一-aH+HN+0。a N 叶Ca2 c N)000000HJ cccc 32 _ 比HHJccc 2(-OH。H。a0 NCaac 丑+N比色HH+C红0OOH过003 0 0 cc 变CC夜凡凡3,_.iHa 溶ggeN二三乙酸b.酷化反应醇和酸(狻酸或无机含氧酸)作用生成酷和水的反应叫酷化反应。如CH丈OOH和CH3CH挤OH发生酷化反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH抖OH 浓硫酸CH3CO 180CH2CH3+H心。用途乙酸是食醋的有效成分(普通食醋中含有质量分数为3%5的乙酸),在食品工业中乙酸常用作酸度调节剂。另外,乙酸稀溶液常用作除垢剂,用来除去容器内壁的碳酸钙等污垢。(5)特殊的酸甲酸G)分子组成和结构分子式1 结构简式官能团CH20 2 I HCOOH-COOH 俗称蚁酸化学性质甲酸结构式为甲酸分子中既含有段是,又含有笸星,因而甲酸既能表现出狻酸的性质,又能表现出醒的性质。如能发生酷化反应,又能发生银镜反应及与新制Cu(OH)2悬浊液反应。银镜反应:乙HCOOH+2Ag(NH初OH一(NH心co叶2Ag!+2NH叶H心。与新制Cu(OH)2悬浊液反应:八HCOOH+2Cu(OH)计2Na0H一Na2CO迁Cu20+4H心。浓比S04与CH30H发生酷化反应:HCOOH+CHOH H心HCOOCH3o丛4.酷(1)概念:狻酸分子狻基中的OH被OR1取代后的产物。可简写为?RCOOR,官能团为一C-0一(酣基)。(2)酷的物理性质巨三:心(3)酷的化学性质?以R-C-0-R为例,写出酷发生反应的化学方程式:(D酸性水解f:0 R-c-+-0-R 无机酸l 十比0丛R-C-OH+ROH。碱性水解?:0 RC-+-ORA:+NaOH_.R-C-ONa+ROH。无机酸只起催化作用,碱除起催化作用外,还能中和水解生成的酸,使水解程度增大。(4)酷在生产、生活中的应用CD日常生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酷类香料。酷还是重要的化工原料。5.酷化反应的五种常见类型总结(1)一元狻酸与一元醇之间的酷化反应,如浓硫酸CH妃OOH+HOC2Hs丛CH3CQOC丑H心(2)一元狻酸与多元醇之间的酷化反应,如CH2OH 浓硫酸CH3COOCH2 2CH.COOH+I、I+2H,O CH20H 6.CH3COOCH,(3)多元狻酸与一元醇之间的酷化反应,如COOH COOC才L+2CH,CH20H 浓硫酸乙COO H D.COOC2 H5+2H2()(4)多元狻酸与多元醇之间的酷化反应:此时反应有三种情形,可得普通酷、环酷和高聚酷。如COOH CH20H I+I 浓硫酸、,HOOC-COOCH2CH20H+H20COOH CH20H丛(普通百甘)COOH CH2OH 浓硫酸COOCH2+I、公I I+2H,O COOH CH20H Ll COOCH,(环酣)一定迁上nHOOCCOOH+nHOCH丈H2OH-0 0 II II HO-E-CCOCH上比()士H+(211-l)H,O(高聚酷)(5)既含胫基又含狻基的有机物自身的酷化反应:此时反应有三种情形,可得到普通酷、环酷和高聚酕。如浓硫酸2CH3CHCOOH CH3CHCOOCHCOOH+H20|丛lOH OH归(萍通酣)coo 浓硫酸2CH,CHCOOH血、CH3-CHCH-Cf-1 3+2H20 公OH ooc(环酣)?nCH3CHCOOH二气凡旰()CH-C士()H+(II-l)H2()()H加(高聚酣)6.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酷,由C、H、0三种元素组成,其结构可表示为?RCOOCH2 它能团:-C-0-I 二:-I2有的经基中还含有:C=C:(2)分类油脂液态根据迖桽浦:含有较多的不饱和脂肪酸成分固态脂肪:含有较多的饱和脂肪酸成分简单甘油酷(R、R、R相同)混合甘油酣(R、R、R不同)(3)物理性质性质特点密度密度比水少溶解性难溶千水,易溶千有机溶剂状态含有不饱和脂肪酸成分较多的甘油酷,常温下一般呈涩态;含有饱和脂肪酸成分较多的甘油酪,常温下一般呈固态熔、沸点天然油脂都是混合物,没有固定的熔、沸点(4)化学性质心油脂的氢化(油脂的硬化)经基上含有碳碳双键,能与止发生加成反应。如油酸甘油酷与压发生加成反应的化学方程式为C.,H33COOCH2乌H3,COOCH,I Ni 1 C1,H33COOCH+3H?乌H35COOCH|么lc17H33COOCH2 c17H35COOCH2 经硬化制得的油脂叫人造脂肪,也称硬化油。酸性水解如硬脂酸甘油酷的水解反应方程式为C11 H3,COOCH|2 CH.2OH H+I C,7H35COOCH+3H20-CH-OH+|么|C11 H35COOCH2 CH,OH 3CnH3sCOOH。碱性水解(皂化反应)如硬脂酸甘油酷的水解反应方程式为C11 H35COOCH2 CH,OH I_.1:,.I C1,l-13,CQOCH+3NaOH-=.CHOH+I I C11凡COOCH2CH,OH 3C17H35C00Na;碱性条件下水解程度比酸性条件下水解程度大。7.胺与酰胺(1)胺:经基取代氨分子中的氢原子而形成的化合物叫做胺,一般可写作RNH2。胺类化合物具有碱性,如苯胺能与盐酸反应,生成可溶千水的苯胺盐酸盐。0-皿HCl-0-NH,CI朵胺朵胺盐酸盐(2)酰胺:酰胺是狻酸分子 中胫基被氨基所替代得到的化合物。其结构一般?表示为R-CNH2,其中的R-C叫做酰基,CNH2叫做酰胺基。酰胺在酸或碱存在下发生水解反应:丛RCONH2+H心HCl一RCOOH+NH4CI;公RCONH2+NaOH一-RC00Na+NH3t。【诊断3】判断下列说法是否正确,正确的打J,错误的打X。(1)凡是能发生银镜反应的有机物都是酪()(2)苯胺(0-NH,)和酰胺(RLNH,)都能发生水解反应()(3)酘类物质发生银镜反应或与新制Cu(OH)2的反应均需在碱性条件下()(4)欲检验CH2=CHCHO分子中的官能团,应先检验”CHO后检验c=C“/”()(5)1 mol HCHO与足量银氨溶液在水浴加热条件下充分反应,最多生成2molAg()(6)在酸性条件下,CH.-C-1 3 OC2比的水解产物是CH3C0180H和C2比OH()?(7)狻基和酣基中的C均能与压加成()(8)CiHs02同分异构体的类型有狻酸、酷、胫基醋等()答案(l)X(2)X(3)(4)(5)X(6)X(7)X(8)重难突破考点一卤代经的性质及其应用【典例1】下列关千甲、乙、丙、丁四种有机物说法正确的是()培育关键能力沪CH,Br CH,飞H-(.,H,CH,-i-CH,Br Q Br CH.CH,Br 3 甲乙丙T A.四种物质中分别加入氯水,均有红棕色液体生成B四种物质中加入NaOH溶液共热,然后加入稀硝酸呈酸性,再滴入AgNQ3溶液,均有沉淀生成C.四种物质中加入NaOH的醇溶液共热,然后加入稀硝酸呈酸性,再滴入AgNQ3溶液,均有沉淀生成D.乙发生消去反应只得到一种烯胫答案BD 解析这四种有机物均不能与氯水反应,A项不正确;B项描述的是卤代经中卤素原子的检验方法,操作正确,B项正确;甲、丙和丁均不能发生消去反应,C项不正确;乙发生消去反应只有一种产物,D项正确。名师点拨卤代经水解反应和消去反应的比较反应类型反应条件断键方式水解反应强碱的水溶液、加热,一一一一一c-,c.;_x+H-OH,-消去反应强碱的醇溶液、加热-CC一.-l _ _ _ l-,:H x;-,卤代经分子中X被水中的1相邻的两个碳原子间脱去小分子HX;反应本质OH所取代,生成醇;和通式R-CH2X+NaOH且皂I I-c-c,-+-|,-:NaOH昙RCH20H+NaX I I C一C+NaX十H20产物特征引入OH,生成含OH的1消去HX,生成含碳碳双键或碳碳三键化合物的不饱和键的化合物【对点练1】(卤代经的反应规律)化合物X的分子式为CsH11CI,用NaOH的醇溶液处理X,可得分子式为CsH10的两种产物Y、Z,y、Z经催化加氢后都可得到2甲基丁炕。若将化合物X用NaOH的水溶液处理,则所得有机产物的结构简式可能是()A.CH3CH2CH2CH2CH20H 严CH3-c-CH2-CH3 B.如严C.CH3-CHCH2-CH2-0H 沪CH3-cCH20H D.加答案B 解析X与NaOH的醇溶液发生反应生成Y、Z的过程中有机物的碳架结构f 未变;由2甲基丁烧的结构可推知X的碳架结构为CCC-c,其连接Cl原子的碳原子的相邻碳原子上都有氢原子且氢原子的化学环境不同,从而推知有机CH3 CH3 Cl|CH,-C-CH2-CH3 物X的结构简式为CH3CH-CH-CH3或tl,则化合物X用NaOHCH3 CH3 OH I I CH3-C-CH2一七H的水溶液处理可得到CH3CHCHCH,或OH,故选B。【对点练2】(卤代胫的性质)(2020大连二十四中月考)有两种有机物CH3 Cl了ClQ(口:飞尸凡rCH3)与P(Cl-!3),下列有关它们的说法中正确的是()A.二者的核磁共振氢谱中均只出现两种峰且峰面积之比为3:1 B.二者在NaOH醇溶液中均可发生消去反应C.一定条件下,二者在NaOH溶液中均可发生取代反应D.Q的一氯代物只有1种,P的一澳代物有2种答案AC 解析Q中两个甲基上有6个等效氢原子,苯环上有2个等效氢原子,峰面积之比应为3:1,A项正确;Q中苯环上的卤素原子不能发生消去反应,P中与卤素原子相连碳原子的邻位碳原子上缺少氢原子,不能发生消去反应,B项错误;在适当条件下,卤素原子均可被OH取代,C项正确;Q中苯环上的氢原子、甲基上的氢原子均可被氯原子取代,其一氯代物有2种,D项错误。【对点练3】(卤代胫的水解和消去反应)下列物质中,既能发生水解反应,又能发生加成反应,但不能发生消去反应的是()A.CH2=CHCH2CH2Cl B.CH3CH2Cl 沪C.CH3Br CH2=CH-c-c儿BrD.如答案D 解析有机物中只要含有卤素原子,就可以发生水解反应;分子中含有I I-C=C就能发生加成反应;若与卤原子相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原沪CH2=CH气CH2Br|子就不能发生消去反应。符合上述三项要求的是CH3。归纳总结消去反应的规律(1)两类卤代经不能发生消去反应结构特点实例与卤素原子相连的碳没有邻位碳原子CH3Cl 与卤素原子相连的碳有邻位碳原子,但邻位碳C 1 H,5 CH,CI 原子上无氢原子CH3CCH,CI、I CH3(2)有两种或三种邻位碳原子,且碳原子上均带有氢原子时,发生消去反应可生成不同的产物。例如:CH,-CH-CH2-c比占NaOH昙CH2=CHCH2CH3(或CH3-CH=CHCH3)+NaCl+H心R-CH-CH-R I I(3)X X 型卤代泾,发生消去反应可以生成RC圭CR,如醇BrCH丈比Br+2NaOH飞了CH三CHt+2NaBr+2H心考点二醇、酚的结构和性质【典例2】下列醇类物质中既能发生消去反应,又能发生催化氧化反应生成醒类的物质是()CH3 CH3 I I A.H3C-CHCH-OH B.o-矶OH沪C.Hl C-C-cH2-CH20 H:I-3 D.o-CH-CH3 答案C 解析发生消去反应的条件:与OH柜连的碳原子的相邻碳原子上有H原子,上述醇中,B项不符合。与泾基(OH)相连的碳原子上有H原子的醇可被氧化,但只有含有两个氢原子的醇(即含有CH心H)才能转化为磋。名师点拨(1)醇的催化氧化反应规律醇的催化氧化的反应情况与跟经基相连的碳原子上的氢原子个数有关。I CH,;,:子数的战或酮,、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,(2)醇的消去反应规律G)结构条件:醇分子中连有经基的碳原子必须有相邻的碳原子,该相邻的碳原子上必须连有氢原子。严CH3-C-CH20lI CH3OH(无相邻碳原子),CH3(相邻碳原子上无氢原子)等结构的醇不能发生消去反应。醇消去反应的条件:浓硫酸、加热。一元醇消去反应生成的烯泾种数等于连经基的碳原子的邻位碳原子上不同化学环境下的氢原子的种数。CH3一CH2-CH-OH|如:CH3 的消去产物有2种。【对点练4】(醇与酚的识别)下列物质属于酚类,且是苯酚的同系物的是()A了)均C.0)答案A B.0-CH,OH D.0-0H【对点练5】(醇酚的性质)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,其单体之一是芬子醇,结构简式如图所示。下列有关芬子醇的说法正确的是()CH,-0 CH勹:CH=CHCH,OHA.芬子醇的分子式是C11H14Q4,属千芳香烽B.1 mol芬子醇与足量浓溃水反应,最多消耗1mol Br2 C.齐子醇不能与FeCb溶液发生显色反应D.芬子醇能发生的反应类型有氧化反应、取代反应、加成反应答案BD 解析并子醇结构中含有氧元素,故不是经,A项错误;酚经基苯环上邻、对位没有可被取代的氢原子,只有碳碳双键与澳发生加成反应,B项正确;界子醇中含有酚泾基,能与FeCl3溶液发生显色反应,C项错误;碳碳双键、醇胫基能发生氧化反应,醇经基能发生取代反应,苯环、碳碳双键能发生加成反应,D项正确。【对点练6】(醇、酚与其他有机物的转化关系)有机物丙(分子式为C13H1s02)是一种香料,分子中含有两个CH3,其合成路线如图所示。A的相对分子质量OH/CHCH3 勹通过质谱法测得为56,核磁共振氢谱显示只有两组峰,乙是(苏合香醇)的同系物。也氐H6已知:RCH=CH21&邸RCH2CH20H(l)A的结构简式,B的化学名称为。(2)甲中官能团的名称是;甲与乙反应生成丙的反应类型为(3)B与02反应生成C的化学方程式为(4)在催化剂存在下1mol D与2mol H2可以反应生成乙,且D能发生银镜反应,则D的结构简式为(5)写出符合下列条件的乙的同分异构体结构简式O苯环上有两个取代基,且苯环上的一氯取代物只有两种遇氯化铁溶液显紫色答案(l)CH2=C(CH3)22甲基l丙醇(2)狻基酷化(或取代)反应Cu(3)2 CH3CHCH20H+02 I心CH3(4)0-CH=CH-cHO z 2CH3 CHCHO+2H20 归3 H c 2 H c 2 OH9eH、丿5(3 L H3 c H 人口了CIcH。、解析A的相对分子质量通过质谱法测得为56,核磁共振氢谱显示只有两组峰,则分子式为C4Hs,结合题给信息可知应为CH2=C(CH扣,A发生巳知信息的反应生成B,B连续氧化得到甲,结合转化关系可知,B为2甲基1丙醇,结构简式为(CH沁CHCH20H,C为2甲基丙醋,结构简式为:(CH中CHCHO,甲为(CH中CHCOOH,甲与乙发生酷化反应生成丙(C13H1sO习,则乙为C9H120,丙中有两个甲基,则乙中不含甲基,乙为苏合香醇的同系物,则乙的结构简式为HOCH2CH2CH2-0,由1mol D与2mol氢气反应生成乙,H=CH-CHO 所以D为C凶0,可以发生银镜反应,含有CHO,故D为0-CH=CH-CHO0 归纳总结脂肪醇、芳香醇、酚的比较类别脂肪醇芳香醇酚实例CHJCH20H C6HsCH2CH20H C6HsOH 官能团-OH 飞HOH-OH与芳香泾侧链OH与苯环直接结构特点-OH与链泾基相连上的碳原子相连相连主要化学(1)与钠反应;(2)取代反应;(3)脱水反应;(1)弱酸性(4)氧化反应;(5)酷化反应(2)取代反应性质(3)显色反应将红热的铜丝插入醇中有刺激性气味产生(生遇FeCb溶液显紫特性成醒或酮)色考点三醒、狻酸、酷的结构和性质【典例3】(2020贵阳适应性考试)有机物G(分子式为C16H2204)是常用的皮革、化工、油漆等合成材料中的软化剂,它的一种合成路线如下图所示:囚I已知:(DA是一种常见的经的含氧衍生物,A的质谱图中最大质荷比为46,其核磁共振氢谱图中有三组峰,且峰面积之比为1:2:3;E是苯的同系物,相对分子质量在100110之间,且E苯环上的一氯代物只有2种;基)。l molF与足量的饱和NaHC03溶液反应可产生气体44.8L(标准状况下);NaOH R1CHO+R2CH2CI-IO R1Cl-l=CCHO+H心丛IR2(RI、R2表示氢原子或经请根据以上信息回答下列问题:(l)A的名称为,请写出A的一种同分异构体的结构简式式(2)A转化为B的化学方程式为(3)C中所含官能团的名称为(4)E的结构简式为(5)D和F反应生成G的化学方程式为(6)F有多种同分异构体,写出同时满足下列条件的F的同分异构体的结构简(填写两种即可)。CD能和NaHCQ3溶液反应;能发生银镜反应;遇FeCh溶液显紫色。(7)参照上述流程信息和已知信息,设计以乙醇和丙醇为原料(无机试剂任选)CH3CH=CCOOH 制备t比的合成路线。合成路线流程图示例如下:CH妃几OH望啬总?fcH3CH心OCCH3答案(1)乙醇CH心CH3Cu(2)2C比C比OH+O广云于2CH3CH0+2比0(3)碳碳双键、醒基(4):霆灼(5)OOH浓H2SO,OOH+2C H 3 CH,CH 2 Cf-I,0 H OOH.-,必00CH2CH2CI-I2CH 3 COOCH2CH2CH2CH3+2H20 OHC OH HO(6)亡、了靠(其他合COOH 理答案均可)(7)CH3 CH,OH 监芯CH3CHOo,.t:.CH3 CH2CH20H CH,CH2 CHO 催化剂新制Cu(OH),.6C比CH=CCOOH CH3CH=CCHO 1(1H叽0CH3归解析A是一种常见的泾的含氧衍生物,A的质谱图中最大质荷比为46,其核磁共振氢谱图中有三组峰,且峰面积之比为1:2:3,A为CH3CH20H;乙醇催化氧化生成乙嗟,根据信息乙酪在氢氧化钠、加热条件下生成C,C为CH3CHCHCHO,C与氢气加成生成D,D为CH3CH2CH丈比OH;E是苯的同系物,相对分子质蜇在100ll0之间,氧化生成F,1mol F与足量的饱和NaHCQ3溶液反应可产生2rnol二氧化碳,则F中含有2个狻基,因此E为二甲言CH3O=COOH 苯,E苯环上的一氯代物只有2种,E为CH3,则F为COOHO 名师点拨经的衍生物的转化关系【对点练7】(酪的结构和性质)有机物A是合成二氢荆芬内酷的重要原料,勹CHO其结构简式为,下列检验A中官能团的试剂和顺序正确的是()A.先加酸性高猛酸钾溶液,后加银氨溶液,微热B.先加浪水,后加酸性高猛酸钾溶液C.先加银氨溶液,微热,再加入溃水D.先加入新制氢氧化铜悬浊液,加热至沸腾,酸化后再加澳水答案D 解析A中先加酸性高钻酸钾溶液,磋基和碳碳双键均被氧化,B中先加澳水,磋基被氧化、碳碳双键发生加成反应,A、B错误;C中若先加银氨溶液,可检验磋基,但考虑到银氨溶液显碱性,若不酸化直接加澳水,则无法确定A中是否含有碳碳双键。归 纳总 结酪基反应的两点注意(1)酷基与新制的Cu(OH)2悬浊液反应时碱必须过量且应加热煮沸。(2)磋基官能团能被弱氧化剂氧化而碳碳双键不能被弱氧化剂氧化,只能被强氧化剂氧化,所以可以用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液检验磋基。而在-CHO与C=C都存在时,要检验C-C的存在,必须先用弱氧化剂将CHO氧化后,再用KMn04溶液或澳水检验C=C的存在。【对点练8】(狻酸的结构和性质)(2020广西玉林市高三期末)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):CH,=CH、2号-A旦LB奇c卢D|I I E(:工: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CD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):答案(l)OHCCHO(2)CH3CHBr2(3)加成反应(4)狻基。(5)HOCH,CH心H+HOOCCOOH浓H因SO4(0:3+2H心解析由框图关系结合所给信息可推出:A是BrCH2CH2Br,B是。HOCH丈压OH,C是OHCCHO,D是HOOCCOOH。【对点练9】(含酷基化合物的结构和性质)图示物质具有一定的除草功效,下列有关该化合物的说法中错误的是()O.Q、.OH OH A.分子中含有三种含氧官能团B.1 rnol该化合物最多能与3molNaOH反应C.既可以发生取代反应,又能够发生加成反应D.既能与FeCb溶液发生显色反应,又能与NaHCQ3溶液反应放出CO2答案BD 解析A项,该有机物分子中含有三种含氧官能团:酚经基、酣基和腿键;B项,1mol该化合物中含3mol酚经基和1mol酣基,所以1mol该化合物最多能与4mol NaOH反应;C项,该有机物分子中含有苯环和碳碳双键,能发生加成反应;含有酚泾基,能发生取代反应;D项,该有机物分子中含有酚泾基,能与FeCb溶液发生显色反应(溶液显紫色);虽然酚具有酸性,但是其酸性弱于H2C03,故不能和NaHCQ3反应放出CO2。微专题35卤代经在有机合成与转化中的四大作用知识t进阶1.连接经和经的衍生物的桥梁经通过与卤素发生取代反应或加成反应转化为卤代经,卤代经在碱性条件下可水解转化为醇或酚,进一步可转化为醒、酮、狻酸和酷等;醇在加热条件下与氢卤酸反应转化为卤代胫,卤代经通过消去反应可转化为烯经或块经。如0-CH3:0-CH,Cl:勹产生Q-cH20H卫醒或狻酸。2.改变官能团的个数NaOH 如:CH3CH2Br醇二炉比CH2一匡CH2BrCH2Br。3.改变官能团的位置如:CH2BrCH2CH2CH3 NaOH 醇厂穴CH2=CHC比CH3CH3CHCH2CH3 r。4.对官能团进行保护HBr 催化剂、心如在氧化CH2=CHCH20H的胫基时,碳碳双键易被氧化,常采用下列方法保护:CH2=CHCH20H亚CH3CHCH20H竺催化剂、A心r(DNaOH醇ACH.CHCOOH _:_.:.3 I-H+Br CH2=CHCOOH。仁案例精:析【典例1】(2020河南鹤壁模拟)下面是几种有机化合物的转换关系:A CH:1CH-CHCH,I I CH3 CH3 咦l2照B CH,CHCCICH,I I CH3 CH3 请回答下列问题:(1)根据系统命名法,化合物A的名称是。(2)上述框图中,CD是反应,是反应。(填反应类型)(3)化合物E是重要的工业原料,写出由D生成E的化学方程式:(4)C2的结构简式是E的结构简式是E和F2互为。答案(1)2,3二甲基丁烧(2)取代加成Br Br I I醇(3)CH,-CC-Cl-13+2NaOH CH2=Cc=Cl-12+2NaBr+2H20 I l么1|CH3 CH3 CH3 CH3(4)CH,-C=C-CH3 BrCH2-C=CCH2Br 同分异构体I I-I I CH3 CH3 CH3 CH3 解析转化过程:烧经巠也伽卤代经殖旦;单烯经把座沪二卤代烂湟互二烯卢吁义1,4加成产物或1,2加成产物。【典例2】(2018课标全国III)CH:,C三CH区(l)B为单氯代经,由B生成C的化学方程式为(2)由 A生成B反应类型是。公答案(l)HC=CCH丈l+NaCN-HC=CCH2CN+Na Cl(2)取代反应专题精练1.从澳乙烧制取1,2二澳乙烧,下列制备方案中最好的是()NaOH水避涩浓硫酸,l70CA.CH3CH2Br-区CH码OH-一CH2=CH2_13_g_ CH2BrCH2Br B.C比CH心r彗c庄BrCH心rNaOH醇溶液HBr Br2 C.CH3CH2Br飞厂一CH2CH2催化剂了丛CH3CH2Br苀照CH2BrCH2Br NaOH醇溶液Br2 D.CH3CH如区一CH2=CH2一CH2BrCH2Br答案D 解析本题考查卤代灶制取方案的设计。在有机合成中,理想合成方案有以下特点:O尽量少的步骤;选择生成副产物最少的反应原理;试剂价廉;)实验安全;符合环保要求。在有机合成中引入卤原子或引入卤原子作中间产物,用加成反应,而不用取代反应,因为光照下卤代反应产物无法控制,得到产品纯度低。A项,发生三步反应,步骤多,产率低;B项,澳与烧经发生取代反应,是连续反应