1、分子结构与性质角度1烃的衍生物之间的相互转化1.(2019株洲模拟)迷迭香酸具有抗氧化、延缓衰老、减肥降脂等功效,它的结构简式为以邻苯二酚为原料合成迷迭香酸的路线为A B C下列说法错误的是()A.有机物B可以发生取代、加成、消去、氧化反应B.1 mol B与足量的NaOH溶液反应,最多可消耗4 mol NaOHC.迷迭香酸在稀硫酸催化下水解的一种产物可由B转化得到D.有机物A分子中所有原子可能在同一平面上【解析】选B。有机物B分子中含有酚羟基、醇羟基和羧基3种官能团及苯环,可发生取代反应、加成反应、消去反应和氧化反应,A正确;酚羟基和羧基都能与NaOH溶液发生中和反应,而醇羟基不能,故1 m
2、ol B最多能与3 mol NaOH反应,B错误;迷迭香酸在稀硫酸催化下水解,生成和,其中后者可由B转化得到,C正确;有机物A中含有苯环和酚羟基,可看作苯分子中2个H原子分别被2个OH取代形成,而苯环是平面结构,酚羟基的氧原子肯定在苯环所在的平面上,通过OH键的旋转,酚羟基中的氢原子也可能在该平面,故A中所有原子可能处于同一平面上,D正确。2.某酯A,其分子式C6H12O2,已知又知B、C、D、E均为有机物,D不与Na2CO3溶液反应,E不能发生银镜反应,则A结构可能有()A.3种B.4种C.5种D.6种【解析】选C。A的分子式为C6H12O2,A能在碱性条件下反应生成B和D,B与酸反应,应为
3、盐,D能在Cu催化作用下发生氧化,应为醇,则A应为酯,E不能发生银镜反应,说明E不含醛基,所以E至少含有3个碳,则C可能为甲酸、乙酸、丙酸,如C为甲酸,则D为CH3CHOHCH2CH2CH3、CH3CH2CHOHCH2CH3、CH3CHOHCH(CH3)CH3;如C为乙酸,则D为CH3CHOHCH2CH3,如C为丙酸,则D为CH3CHOHCH3,所以A结构可能有5种。3.(2019南宁模拟)如图为有机物M、N、Q的转化关系,下列有关说法正确的是()A.M生成N的反应类型是取代反应B.N的同分异构体有6种C.可用酸性KMnO4溶液区分N与QD.0.3 mol Q与足量金属钠反应生成6.72 L
4、H2【解析】选C。对比M、N的结构简式,M生成N为加成反应,A项错误;N的分子式为C4H8Cl2,C4H8Cl2为C4H10的二氯代物,C4H10有两种同分异构体:CH3CH2CH2CH3和,采用定一移一法,C4H8Cl2的同分异构体有:CH3CH2CH2CHCl2、CH3CH2CHClCH2Cl、CH3CHClCH2CH2Cl、CH2ClCH2CH2CH2Cl、CH3CH2CCl2CH3、CH3CHClCHClCH3、,共9种(含N),B项错误;N中官能团为氯原子,N不能使酸性KMnO4溶液褪色,Q中官能团为羟基,Q能使酸性KMnO4溶液褪色,用酸性KMnO4溶液能鉴别N与Q,C项正确;1个
5、Q分子中含2个羟基,0.3 mol Q与足量Na反应生成0.3 mol H2,由于H2所处温度和压强未知,不能用 22.4 Lmol-1计算H2的体积,D项错误。角度2有机合成与推断4.(新题预测)富马酸(反式丁烯二酸)与Fe2+形成的配合物富马酸铁又称“富血铁”,可用于治疗缺铁性贫血。以下是合成富马酸铁的一种工艺路线:BC富马酸富血铁回答下列问题:(1)A的化学名称为_,由A生成B的反应类型为_。(2)C的结构简式为_。(3)富马酸的结构简式为_。(4)检验富血铁中是否含有Fe3+的实验操作步骤是_。(5)富马酸为二元羧酸,1 mol富马酸与足量饱和NaHCO3溶液反应可放出_L CO2(标
6、准状况);富马酸的同分异构体中,同为二元羧酸的还有_(写出结构简式,考虑顺反异构)。【解析】(1)A的化学名称为环己烷,由环己烷在光照条件下与氯气发生取代反应,生成1-氯环己烷。(2)环己烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成C,C的结构简式为。(3)丁二烯酸钠酸化得富马酸,其结构简式为。(4)考查Fe3+的检验。检验富血铁中是否含有Fe3+的实验操作步骤是取少量富血铁,加入稀硫酸溶解,再滴加KSCN溶液,若溶液显血红色,则产品中含有Fe3+;反之,则无。(5)富马酸为二元羧酸,1 mol富马酸与足量饱和NaHCO3溶液反应生成2 mol CO2,标准状况下体积为44.8 L CO2;富马酸的同
7、分异构体中,同为二元羧酸的还有、。答案:(1)环己烷取代反应(2)(3)(4)取少量富血铁,加入稀硫酸溶解,再滴加KSCN溶液,若溶液显血红色,则产品中含有Fe3+;反之,则无(5)44.8、【加固训练】1.制备乙酸乙酯的绿色合成路线之一为 乙酸乙酯下列说法正确的是()A.淀粉与纤维素互为同分异构体B.M的分子式为C12H22O11C.N的结构简式为C2H4O2D.的反应类型属于取代反应【解析】选D。制备乙酸乙酯的绿色合成路线:以淀粉或纤维素为原料,经水解生成葡萄糖,葡萄糖氧化生成乙醇,乙醇被氧化生成乙酸,乙醇、乙酸二者酯化生成乙酸乙酯,A.淀粉和纤维素的化学式均为(C6H10O5)n,n值不
8、同,分子式不同,不是同分异构体,故A错误;B.淀粉或纤维素水解最终产物为葡萄糖,所以M为葡萄糖,分子式为C6H12O6,故B错误;C.纤维素水解得到葡萄糖M,葡萄糖氧化得到乙醇,乙醇氧化得到乙酸N,N的结构简式为CH3COOH,故C错误;D.的反应是酸和醇反应CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,本质是酸脱羟基醇脱氢,反应类型属于酯化反应,也属于取代反应,故D正确。2.药用有机化合物A(C8H8O2)为一种无色液体。从A出发可发生如图所示的一系列反应。则下列说法正确的是()A.根据D和浓溴水反应生成白色沉淀可推知D为三溴苯酚B.G的同分异构体中属于酯类且能发生银镜反
9、应的只有一种C.上述各物质中能发生水解反应的有A、B、D、GD.A的结构简式为【解析】选D。根据现象及化学式,推知A为乙酸苯酚酯,B为苯酚钠,D为苯酚,F为三溴苯酚。G的符合题意的同分异构体有HCOOCH2CH2CH3和HCOOCH(CH3)2两种。3.(2019淄博模拟)已知某芳香族化合物Q的分子式为CxHx+3O3,其中氧元素的质量分数为24.74%。Q只有一个取代基,可发生如图转化关系。其中D为五元环状化合物;E可使酸性高锰酸钾溶液和溴水都褪色;D和E互为同分异构体;F和G都是高分子化合物。请回答下列问题:(1)Q的结构简式_。(2)C物质所含官能团的名称为_。(3)E物质能发生的反应类
10、型有_。加成反应消去反应加聚反应酯化反应缩聚反应(4)写出反应的化学方程式:反应_,反应_。(5)含有羧基的E的同分异构体有_(不含E)种,写出任意一种的结构简式_。(6)关于有机物Q、A、E的下列说法正确的是_。它们的含氧官能团相同都能与金属钠反应放出氢气都能使溴水褪色都能发生取代和加成反应【解析】Q分子中含3个氧原子,由氧元素的质量分数知:100%=24.74%,得x=11,Q的分子式为C11H14O3。Q在碱性条件下水解,得到A和B,结合A的分子式可推出A为苯甲醇。B经酸化得到C,根据原子守恒得到C的分子式为C4H8O3,C有酸性说明含有羧基,又因为C在浓硫酸加热条件下生成能使酸性高锰酸
11、钾溶液和溴水都褪色的E,说明C含有羟基,C在浓硫酸加热条件下生成五元环状化合物D,则C为直链结构,其结构简式为HOCH2CH2CH2COOH,进而推出B为HOCH2CH2CH2COONa,Q为,E为CH2CHCH2COOH。E含有碳碳双键,故能发生加成反应和加聚反应,含有羧基,故能发生酯化反应。有机物Q的含氧官能团为酯基、羟基,有机物A的含氧官能团为羟基,有机物E的含氧官能团为羧基,错误;羧基和羟基都能与Na反应放出H2,正确;有机物E能使溴水褪色,Q、A不能使溴水褪色,错误;有机物Q、A、E都能发生取代和加成反应,正确。答案:(1) (2)羧基、羟基(3)(4) +NaOH HOCH2CH2CH2COOHCH2CHCH2COOH+H2O(5)3或(任写一种)(6)
