鲁科版高考化学一轮复习第9章第53讲羧酸羧酸衍生物教学课时学案

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羧酸
1．羧酸概念：由烃基(或氢原子)与羧基相连而构成的有机化合物。官能团为羧基()。饱和一元羧酸分子的通式为CnH2nO2(n≥1)。
2．羧酸的分类
3．几种重要的羧酸
(1)甲酸：又称蚁酸，是最简单的饱和一元羧酸。
结构：，官能团：醛基、羧基。具有醛和羧酸的双重性质。
(2)乙二酸：结构简式：，俗称草酸。可用来洗去蓝、黑色钢笔水的墨迹。
(3)苯甲酸：属于芳香酸，结构简式为。可用于合成香料、药物等。
(4)高级脂肪酸
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(硬脂酸：C17H35COOH,软脂酸：C15H31COOH)) 饱和高级脂肪酸，
常温呈固态；
油酸：C17H33COOH不饱和高级脂肪酸，常温呈液态。
(5)乳酸的结构简式为 (2-羟基丙酸)，官能团有—OH和—COOH，既具有羟基的性质，也具有羧基的性质。
4．羧酸的物理性质
(1)水溶性
分子中碳原子数在4以下的羧酸能与水互溶，随着分子中碳链的增长，羧酸在水中的溶解度迅速减小。溶于水是因为羧基与H2O分子间形成氢键。
(2)沸点
①随分子中碳原子数的增加，一元羧酸的沸点逐渐升高，如沸点：CH3COOH②羧酸与相对分子质量相当的其他有机物相比沸点较高，这与羧酸分子间形成氢键有关。
5．羧酸的化学性质
羧酸的化学性质主要取决于羧基官能团，反应时的主要断键位置如图：
(1)酸性：RCOOHRCOO－＋H＋
羟基氢原子的活泼性比较
酸性比较(电离出H＋的难易程度)：草酸＞甲酸＞苯甲酸＞乙酸＞碳酸＞苯酚。
(2)酯化反应
①反应原理
CH3COOH和CH3CHeq \\al(18,2)OH发生酯化反应的化学方程式为CH3COOH＋C2Heq \\al(18,5)OHeq \(,\s\up10(浓硫酸),\s\d8(△))CH3CO18OC2H5＋H2O。
②实验探究
③酯化反应通式

(3)甲酸的强还原性
①银镜反应
HCOOH＋2[Ag(NH3)2]OHeq \(――→,\s\up10(△))(NH4)2CO3＋2Ag↓＋2NH3＋H2O。
②与新制的Cu(OH)2反应
HCOOH＋2Cu(OH)2＋2NaOHeq \(――→,\s\up10(△))Na2CO3＋Cu2O↓＋4H2O。
(4)其他反应
①还原反应：RCOOHeq \(――→,\s\up10(LiAlH4))RCH2OH。
②α—H取代反应：R—CH2COOH＋Cl2eq \(――→,\s\up10(催化剂),\s\d8(△)) 。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)HO—COOH中含—COOH，属于有机羧酸。( )
(2)甲酸既能与新制的氢氧化铜发生中和反应，又能发生氧化反应。( )
(3)任何一元羧酸均比H2CO3的酸性强。( )
(4)HCOOH的沸点比CH3COOH的高。( )
(5)乙酸发生酯化反应时是断裂O—H。( )
(6)乙酸乙酯中的乙酸可以用NaOH溶液除去。( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)×
2．以乙烯为原料，其他无机试剂任选，设计合成乙酸乙酯的合成路线并写出有关的化学方程式。
[答案] CH2===CH2eq \(――→,\s\up10(H2O),\s\d8(催化剂))CH3CH2OHeq \(――→,\s\up10(O2/Cu),\s\d8(△))CH3CHOeq \(――→,\s\up10(O2),\s\d8(催化剂/△))CH3COOHeq \(――→,\s\up10(CH3CH2OH),\s\d8(浓硫酸，△))CH3COOC2H5
CH2===CH2＋H2Oeq \(――→,\s\up10(催化剂),\s\d8(△))CH3CH2OH
2CH3CH2OH＋O2eq \(――→,\s\up10(Cu),\s\d8(△))2CH3CHO＋2H2O
2CH3CHO＋O2eq \(――→,\s\up10(催化剂),\s\d8(△))2CH3COOH
CH3COOH＋C2H5OHeq \(,\s\up10(浓硫酸),\s\d8(△))CH3COOC2H5＋H2O
羧酸的结构与性质
1．某有机物结构如图所示，此有机物消耗四种物质的物质的量大小顺序是( )
A．④＞①＝②＞③ B．④＝①＝②＞③
C．①＝②＞④＞③ D．②＞③＞④＞①
A [1 ml 羟基和1 ml 羧基各消耗1 ml Na，故共消耗Na 7 ml；1 ml该物质分子中含有4 ml酚羟基、1 ml羧基、2 ml酯基，故共可以与7 ml NaOH反应；只有羧基能与NaHCO3反应，故消耗NaHCO3 1 ml；共消耗Br2 8 ml，其中两个苯环各3 ml，两个碳碳双键各1 ml；故正确的顺序为④＞①＝②＞③。]
2．某药物的合成“片段”如下：
下列说法错误的是( )
A．X、Y、Z的含碳官能团种类不同
B．X生成Y的试剂和条件是“乙醇、浓硫酸，加热”
C．等量X分别与足量钠、碳酸氢钠反应产生H2、CO2的体积在相同条件下之比为1∶2
D．该变化过程中涉及的反应类型有酯化反应和消去反应
C [X中含碳官能团是羧基，Y中含碳官能团是酯基，Z中含碳官能团是碳碳双键和酯基，则这三种物质的含碳官能团种类不同，故A正确；X和乙醇发生酯化反应生成Y，需要的试剂和条件是“乙醇、浓硫酸，加热”，故B正确；X中醇羟基和羧基都能与钠反应生成氢气，只有羧基能和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，假设1 ml X完全与足量的钠、碳酸氢钠反应，则生成氢气、二氧化碳的物质的量分别是1 ml、1 ml，二者在相同条件下的体积之比为1∶1，故C错误。]
3．已知乳酸的结构为。
(1)两个乳酸分子在一定条件下脱水生成环酯(C6H8O4)，则此环酯的结构简式是________。
(2)乳酸在浓H2SO4作用下，三分子相互反应，生成链状结构的物质，写出其生成物的结构简式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)乳酸分子生成聚乳酸的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
[答案] (1)
(2)
(3)

两类重要酯化反应
(1)多元羧酸与多元醇之间的酯化反应：有三种情形，可得普通酯、环酯和高聚酯。如
eq \(,\s\up10(浓硫酸),\s\d8(△))
nHOOC—COOH＋nHOCH2CH2OHeq \(―――――→,\s\up10(一定条件))
(2)羟基羧酸之间酯化反应：有三种情形，可得到普通酯、环酯和高聚酯。如生成高聚酯
eq \(――――→,\s\up10(一定条件))
酯化反应的实验探究
4．苯甲酸异丙酯为无色油状液体，留香时间长，常用于香精，制备反应为
实验小组用如图所示装置对苯甲酸异丙酯的制备进行探究。下列说法错误的是( )
A．适当增加的用量可增大苯甲酸的转化率
B．仪器b可用仪器c代替
C．实验后混合液经NaOH溶液、水洗涤后可获得粗品
D．分水器中水层高度不变时可停止加热a
C [酯化反应是可逆反应，适当增加的用量可增大苯甲酸的转化率，A正确；球形冷凝管和蛇形冷凝管均可以冷凝回流，所以仪器b可用仪器c代替，B正确；实验后混合液经饱和碳酸钠溶液吸收多余的和剩余的苯甲酸，再用水洗涤后可获得粗品，用NaOH溶液会使产物水解造成产率下降，C错误；分水器中水层高度不变时表示不再产生水，即反应达到平衡，可停止加热，D正确。]
羧酸衍生物
1．酯
(1)概念：羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物。可简写为RCOOR′，官能团为 (酯基)。
(2)酯的物理性质
(3)酯的化学性质
以为例，写出酯发生反应的化学方程式：
①酸性水解
②碱性水解
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。
1 ml 一元醇酯消耗1 ml NaOH，1 ml 一元酚酯消耗2 ml NaOH。
2．油脂
(1)组成和结构
油脂成分主要是高级脂肪酸与甘油形成的酯，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
(4)化学性质
①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。
②水解反应
a．酸性水解
如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为
b．碱性水解(皂化反应)
如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为
3C17H35COONa；碱性条件下水解程度比酸性条件下水解程度大。
3．胺与酰胺
(1)胺
①定义：烃基取代氨分子中的氢原子形成的化合物或烃分子中的氢原子被氨基或取代的氨基所替代得到的化合物。
②通式：R—NH2或R—NHR′或R—NR′R″。
③化学性质
胺具有碱性，与盐酸反应生成苯胺盐酸盐， 。
(2)酰胺
①定义：羧酸分子中的羟基被氨基(—NH2)或取代的氨基(—NRR′)所替代得到的化合物。
②通式：，其中的叫酰基，或叫酰胺基。
③化学性质——水解反应
酰胺在酸或碱存在并加热的条件下发生水解反应：
RCONH2＋H2O＋HCleq \(――→,\s\up10(△))RCOOH＋NH4Cl；
RCONH2＋NaOHeq \(――→,\s\up10(△))RCOONa＋NH3↑。
胺为烃的衍生物不是羧酸衍生物，而酰胺既是烃衍生物也是羧酸衍生物。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)油脂属于酯，是丙三醇与所有羧酸形成的酯。( )
(2)油是液态油脂，可以使溴水褪色。( )
(3)油脂水解反应又称为皂化反应。( )
(4)胺和酰胺均有氨基，与酸反应的原理相同。( )
(5)油脂是高级脂肪酸的甘油酯，属于高分子化合物。( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
2．下列物质能水解的是________(填序号)。
①HCOOC2H5 ②硬脂酸甘油酯 ③豆油
④CH3CH2NH2 ⑤ ⑥CH3Cl
[答案] ①②③⑤⑥
酯与油脂
1．(2022·潍坊模拟)一种利胆药物Z的合成路线如下，下列说法错误的是( )
A．X的一氯代物共有9种(含顺反异构)
B．Y与溴水反应，1 ml Y最多消耗1 ml Br2
C．1 ml X与足量H2加成，消耗H2的物质的量为5 ml
D．等物质的量X、Y、Z与足量NaOH溶液反应，消耗NaOH的物质的量之比为1∶2∶2
C [根据X的结构简式，该有机物上有8种不同化学环境的氢原子，氯原子取代碳碳双键中“CH2”上的一个氢原子时存在顺反异构，故一氯代物共有9种，A正确；根据Y的结构简式，能与溴水反应的官能团是碳碳双键，1 ml Y中含有1 ml碳碳双键，最多消耗1 ml Br2，B正确；X中能与H2发生反应的是苯环和碳碳双键，1 ml X最多消耗4 ml氢气，C错误；X中含能与NaOH反应的酯基，Y中含能与NaOH反应的酯基和酚羟基，Z中含能与NaOH反应的酚羟基和酰胺基，因此等物质的量三种物质与NaOH溶液反应，消耗NaOH的物质的量之比为1∶2∶2，D正确。]
2．油脂是重要的营养物质。某天然油脂A可发生下列反应：
已知：A的分子式为C57H106O6。1 ml该天然油脂A经反应①可得到1 ml D、1 ml不饱和脂肪酸B和2 ml直链饱和脂肪酸C。经测定B的相对分子质量为280，原子个数比为N(C)∶N(H)∶N(O)＝9∶16∶1。
(1)写出B的分子式：________。
(2)写出反应①的反应类型：________；C的名称(或俗称)是________。
[答案] (1)C18H32O2 (2)取代反应或水解反应 硬脂酸
3．有机物M(Ph为苯基)是合成某中药的一种中间产物。
请回答下列问题：
(1)M的分子式为________。
(2)M中有________个手性碳原子。
(3)1 ml M与足量NaOH反应最多消耗________ ml NaOH。
[答案] (1)C22H16O8N2 (2)1 (3)4
胺与酰胺
4．胺是指含有—NH2、—NHR或者—NR2(R为烃基)的一系列有机化合物，下列说法正确的是( )
A．胺与羧酸反应生成肽键的反应类型与酯化反应的反应类型不同
B．胺类物质具有碱性
C．C4NH11的胺类同分异构体共有9种
D．胺类物质中三种含氮结构的N原子的杂化方式不同
B [胺与羧酸反应生成肽键的过程是羧基失去羟基，胺失去氢原子，脱去一个水分子，反应类型属于取代反应，酯化反应也属于取代反应，反应类型相同，故A错误；胺类物质中含有氮原子，可以接受氢离子，可以和酸性物质反应，故具有碱性，故B正确；C4NH11的胺类同分异构体中含有—NH2、—NHR或者—NR2等官能团；有CH3(CH2)3NH2、CH3CH2CH(NH2)CH3、(CH3)2CHCH2NH2、(CH3)3CNH2、CH3CH2CH2NHCH3、CH3CH2NHCH2CH3、(CH3)2CHNHCH3、(CH3)2NCH2CH3共8种同分异构体，故C错误；胺类物质中三种含氮结构—NH2、—NHR或—NR2中的N原子的成键电子对数为3，孤电子对数为1，杂化方式都是sp3杂化，杂化方式相同，故D错误。]
5．目前我国自主研发的某抗癌新药的结构简式为。下列关于该化合物的说法不正确的是( )
A．该化合物的分子式为C22H19FN4O2
B．该化合物可以与氢气发生加成反应
C．该化合物具有碱性，可与盐酸发生反应
D．1个该化合物分子碱性条件下水解可得到3种芳香族化合物
D [该化合物含有两个苯环，所以1个该化合物分子碱性条件下水解得不到3种芳香族化合物。 因为该化合物中含有碳碳双键，所以可以与氢气发生加成反应，同时含有氨基，所以具有碱性，能与酸反应。]
多官能团有机物的结构、性质与反应类型
1．常见官能团及其代表物的主要反应
2.常见有机反应类型与有机物类别的关系
三种基本有机反应类型的反应特点
阿斯巴甜(Aspartame)是一种具有清爽甜味的有机化合物，结构简式如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A．阿斯巴甜属于氨基酸，分子式为C14H18N2O5
B．阿斯巴甜分子中有4种官能团
C．阿斯巴甜能发生氧化、取代、消去、还原、中和、水解等反应
D．1 ml 阿斯巴甜与NaOH反应最多消耗NaOH 2 ml
CD [阿斯巴甜中含有—NH2、、—COOH、4种官能团。不能发生消去反应，C错误；1 ml 、—COOH、分别消耗1 ml、1 ml、1 ml NaOH，1 ml 该有机物共消耗NaOH 3 ml，D错误。]
1．羟甲香豆素(丙)是一种治疗胆结石的药物，部分合成路线如图所示。下列说法不正确的是( )
A．甲、乙分子中均含有手性碳原子
B．甲、乙、丙均能与FeCl3溶液发生显色反应
C．乙在水中的溶解度大于丙
D．常温下1 ml甲最多能与含4 ml NaOH的水溶液完全反应
D [甲、乙分子中均含有手性碳原子，如图、(标注*的碳原子是手性碳原子)，故A正确；甲、乙、丙分子中均含有酚羟基，均能与FeCl3溶液发生显色反应，故B正确；乙、丙均含有酚羟基和酯基，乙中还含有亲水基——醇羟基，丙中不含醇羟基，则乙在水中的溶解度比丙大，故C正确；1个甲分子含有2个酚羟基和1个酯基，故1 ml甲最多能与含3 ml NaOH的水溶液完全反应，故D错误。]
2．(2022·济南模拟)治疗抑郁症的药物帕罗西汀(Ⅰ)及其合成中间体(Ⅱ)的结构简式如图所示。下列说法错误的是( )
A．Ⅰ分子中有3种官能团
B．Ⅰ分子中含两个手性碳原子
C．Ⅱ分子式为C16H18NO4F
D．1 ml Ⅱ与足量NaOH溶液反应时最多消耗2 ml NaOH
D [Ⅰ分子中有碳氟键、醚键、亚氨基3种官能团，A正确；Ⅰ分子中含两个手性碳原子，如图：(标*号的为手性碳原子)，B正确；根据Ⅱ的结构简式，可知分子式为C16H18NO4F，C正确；1 ml Ⅱ与足量NaOH溶液反应生成、NaF、乙醇和水，最多消耗4 ml NaOH，D错误。]
3．化合物E是一种医药中间体，常用于制备抗凝血药，可以通过如图所示的路线合成。
(1)指出下列反应的反应类型。
反应1：________ 反应2：________
反应3：________ 反应4：________
(2)写出D与足量NaOH溶液反应的化学方程式：
____________________________________________________________________。
[答案] (1)氧化反应 取代反应 取代反应(或酯化反应) 取代反应
(2) ＋3NaOHeq \(――→,\s\up10(△))＋CH3COONa＋CH3OH＋H2O
1.(2022·河北选择性考试)茯苓新酸DM是从中药茯苓中提取的一种化学物质，具有一定生理活性，其结构简式如图。关于该化合物，下列说法不正确的是( )
A．可使酸性KMnO4溶液褪色
B．可发生取代反应和加成反应
C．可与金属钠反应放出H2
D．分子中含有3种官能团
D [由题干有机物的结构简式可知，分子中含有碳碳双键和醇羟基，故可使酸性高锰酸钾溶液褪色，A正确；分子中含有碳碳双键，故可发生加成反应，含有羧基和羟基，故能发生酯化反应，酯化反应属于取代反应，B正确；分子中含有羧基和羟基，故能与金属钠反应放出H2，C正确；分子中含有碳碳双键、羧基、羟基和酯基四种官能团，D错误。]
2．(2022·浙江1月选考，T15)关于化合物，下列说法正确的是( )
A．分子中至少有7个碳原子共直线
B．分子中含有1个手性碳原子
C．与酸或碱溶液反应都可生成盐
D．不能使酸性KMnO4稀溶液褪色
C [由分子结构简式可知，该分子中有5个碳原子共直线；分子中手性碳原子有2个，如图。]
3．(2021·河北选择性考试，T12)番木鳖酸具有一定的抗炎、抗菌活性，结构简式如图。下列说法错误的是( )
A．1 ml该物质与足量饱和NaHCO3溶液反应，可放出22.4 L(标准状况)CO2
B．一定量的该物质分别与足量Na、NaOH反应，消耗二者物质的量之比为5∶1
C．1 ml该物质最多可与2 ml H2发生加成反应
D．该物质可被酸性KMnO4溶液氧化
BC [1 ml —COOH与足量饱和NaHCO3溶液反应生成1 ml CO2,1 ml该有机物中含有1 ml —COOH，故1 ml该物质与足量饱和NaHCO3溶液反应，可放出22.4 L(标准状况)CO2，A说法正确；—OH、—COOH都能与Na反应，—COOH能与NaOH反应，根据题给番木鳖酸的结构简式可知，该物质中含有5个—OH、1个—COOH，故一定量的该物质分别与足量Na、NaOH反应，消耗二者物质的量之比为6∶1，B说法错误；碳碳双键可与H2发生加成反应，—COOH不能与H2发生加成反应，根据题给番木鳖酸的结构简式可知，1 ml该物质中含有1 ml碳碳双键，则其最多可与1 ml H2发生加成反应，C说法错误；碳碳双键、羟基均能被酸性KMnO4溶液氧化，D说法正确。]
4．(2022·海南等级考，T18节选)黄酮哌酯是一种解痉药，可通过如下路线合成：
回答问题：
(1)A→B的反应类型为________。
(2)已知B为一元强酸，室温下B与NaOH溶液反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)C的化学名称为____________，D的结构简式为____________。
(4)E和F可用________(写出试剂)鉴别。
(5)X是F的同分异构体，符合下列条件。X可能的结构简式为________(任写一种)。
①含有酯基 ②含有苯环 ③核磁共振氢谱有两组峰
(6)已知酸酐能与羟基化合物反应生成酯。写出下列F→G反应方程式中M和N的结构简式________、________。

[解析] (5)根据F的分子组成，要满足题中的三个条件，必须是两个相同的酯基以对位的形式连到苯环上，形成对称结构。
[答案] (1)取代反应或磺化反应
(2) ＋NaOH―→＋H2O
(3)苯酚
(4)FeCl3溶液或其他合理答案
(5)
(6) H2O
课时分层作业(五十三) 羧酸 羧酸衍生物
一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求)
1．(2021·浙江6月选考，T14)关于油脂，下列说法不正确的是( )
A．硬脂酸甘油酯可表示为
B．花生油能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．植物油通过催化加氢可转变为氢化油
D．油脂是一种重要的工业原料，可用于制造肥皂、油漆等
A [硬脂酸的结构简式为C17H35COOH，A错误。]
2．氯硝柳胺的结构简式如图。下列说法不正确的是( )
A．氯硝柳胺属于芳香族化合物
B．氯硝柳胺含有5种官能团
C．氯硝柳胺不能与碳酸氢钠溶液反应
D．氯硝柳胺能发生加成、取代反应
B [该物质中含有苯环，属于芳香族化合物，A正确；该物质中含有酚羟基、碳氯键、肽键、硝基，共4种官能团，B错误；该物质中不含羧基，所以不能和碳酸氢钠溶液反应，C正确；该物质中含有苯环，可以发生加成反应，酚羟基的邻位碳原子上有氢原子，可以和溴发生取代反应，D正确。]
3．抗糖尿病药物那格列奈的结构为，下列有关说法正确的是( )
A．那格列奈的分子式为C19H26NO3
B．分子中含有1个手性碳原子
C．能发生取代、加成、消去、水解反应
D．其水解产物均能发生缩聚反应
B [A项，该分子的分子式为C19H27NO3，错误；C项，该物质不能发生消去反应，错误；D项，水解产物不能发生缩聚反应，错误。]
4．(2022·海淀区模拟)氯吡格雷(C16H16ClNO2S)可用于防治动脉硬化。下列关于该有机物的说法正确的是( )
A．属于烃类
B．可发生加成反应
C．分子中含有3个苯环
D．能在碱性条件下稳定存在
B [氯吡格雷含C、H、Cl、N、S、O元素，属于烃的衍生物，A错误；该有机物分子中苯环和碳碳双键均可以发生加成反应，B正确；该有机物分子中只含有一个苯环，C错误；该有机物分子中含有酯基，会在碱性条件下水解，D错误。]
二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题目要求)
5．化合物乙是一种治疗神经类疾病的药物，可由化合物甲经多步反应得到。下列有关化合物甲、乙的说法正确的是( )
甲 乙
A．乙分子中含有3个手性碳原子
B．甲、乙分子中的碳原子的杂化方式均为sp2
C．甲分子存在顺反异构，而乙分子不存在
D．乙能与盐酸、NaOH溶液反应，1 ml乙最多能与4 ml氢氧化钠反应
C [手性碳原子需满足两个条件：碳原子是sp3杂化，且连有四个不同的原子或原子团，乙分子含有2个手性碳原子，A错误；甲、乙分子中碳原子均有sp3和sp2两种杂化方式，B错误；顺反异构需要双键上的同一个碳上连有不同的原子或基团，甲分子存在顺反异构，乙分子没有碳碳双键，不存在顺反异构，C正确；乙分子含氨基，可与盐酸反应，1 ml 乙最多消耗5 ml NaOH，D错误。]
6．(2022·济南模拟)巴豆醛是橡胶硫化促进剂、酒精变性剂和革柔剂的合成中间体，存在如下转化过程：
Weq \(――――→,\s\up10(足量H2),\s\d7(催化剂))巴豆醛eq \(――――――→,\s\up10(HCN),\s\d7(催化剂))Xeq \(――――――→,\s\up10(H＋),\s\d7(一定条件))Yeq \(―――→,\s\up10(浓硫酸),\s\d7(加热))Z
已知：①X为CH3CH===CHCH(OH)CN；②Z为六元环状化合物；③羟基直接与碳碳双键上碳原子相连不稳定。下列说法错误的是( )
A．与X具有相同官能团的X的同分异构体有15种(不考虑立体异构)
B．Y分子中可能共平面的碳原子最多为5个
C．W的同分异构体中，含6个相同化学环境氢原子的有3种
D．可用饱和NaOH溶液分离提纯Z
AD [根据题意可知Y为，Z为，巴豆醛为CH3CH===CHCHO，W为CH3CH2CH2CH2OH。A项，采用“定一移一”的方法，固定—OH位置，碳链为时，—CN有4种位置，碳链为时，—CN有3种位置，碳链为时，—CN有4种位置，碳链为时，—CN有3种位置，共14种，A错误；D项，Z为酯类，在NaOH溶液易水解，D错误。]
7．吗替麦考酚酯结构简式如图所示。下列说法错误的是( )
A．该分子中碳原子的杂化方式只有sp2、sp3
B．与足量的H2发生加成反应，所得产物中有6个手性碳原子
C．可以发生取代反应、加聚反应、显色反应
D．1 ml吗替麦考酚酯最多消耗2 ml NaOH
BD [苯环上的C、C===C与C===O中的碳原子均为sp2杂化，其余的碳原子为sp3杂化，A正确；与足量的H2发生加成反应，所得产物为(“*”为手性碳原子)，有7个手性碳原子，B错误；含有甲基、羟基、酯基等可以发生取代反应，碳碳双键可发生加聚反应，含有酚羟基可发生显色反应，C正确；1 ml 该分子最多消耗3 ml NaOH，D错误。]
8．某种药物合成的中间体结构简式如图所示，下列说法错误的是( )
A．该有机物的分子式为C16H18O5
B．该分子中采用sp3杂化的碳原子有3个
C．该分子存在顺反异构
D．苯环上氢原子发生氯代时，二氯代物共有2种
BD [根据题给结构可知，该物质的分子式为C16H18O5，A正确；如图所示，该分子中采用sp3杂化的碳原子有4个：(用“*”表示sp3杂化的碳原子)，B错误；该分子含有碳碳双键，且右侧碳碳双键两端碳原子分别连有不同的原子或原子团，故存在顺反异构，C正确；苯环上氢原子发生氯代时，二氯代物共有3种，即、、，D错误。]
三、非选择题
9．一种药物的中间体M()的合成路线如图：
已知：ⅰ.R—CHOeq \(――→,\s\up10(①NH2OH/HCl),\s\d8(②CH3COCl/CCl4))R—CN
ⅱ. ＋R—OH―→ROCH2CH2OH(R为H或羟基)
ⅲ.R1—NH2＋R2—OHeq \(――→,\s\up10(一定条件))R1—NH—R2＋H2O
(1)A能发生银镜反应，则A的结构简式为________；写出符合下列条件的A的同分异构体的结构简式：________。
①含有四种不同化学环境的氢；②能和NaHCO3反应生成气体；③遇FeCl3溶液显色。
(2)A→B的反应类型为________；D中含氧官能团的名称为________；E只有一种化学环境的碳原子，F→G的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)试剂a的结构简式为________；I的结构简式为__________________。
(4)已知：CH3CH＝CH2＋eq \(――→,\s\up10(过氧化物),\s\d8( ))CH3CH2CH2Br，综合上述信息，以1,3-丁二烯和乙胺(CH3CH2NH2)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)。
[解析] I在浓硝酸、浓硫酸和加热的条件下发生取代反应生成M，则逆推得I的结构简式为；D与H发生反应生成I且生成小分子HCl，则可以推测D与H发生取代反应，再依据D的分子式可知，D为、H为；C的分子式为C8H7NO2，B的分子式为C8H8O3，再由已知信息ⅰ可知，B中含醛基，C中含—CN，则C为，B为；而A的分子式为C7H6O3，A与CH3I反应生成，A 中含醛基，则A为；G→H发生已知ⅲ中的反应，G中含有羟基，G为HOCH2CH2OCH2CH2OH，试剂a为H2NCH2CH2Cl；由第(2)问可知，E中只含一种化学环境的碳原子，E为；与水发生已知信息ⅱ中反应生成F，F为HOCH2CH2OH。
(1)由分析可知，A的结构简式为；A的同分异构体能和NaHCO3反应生成气体，则含—COOH，遇FeCl3溶液显色，则含苯环、酚羟基，结构中含有四种不同化学环境的氢，则符合条件的同分异构体的结构简式为。(4)H2C===CH—CH===CH2与溴化氢在过氧化物存在的条件下发生加成反应生成Br(CH2)4Br，Br(CH2)4Br再在加热及氢氧化钠的水溶液条件下水解得到HO(CH2)4OH，HO(CH2)4OH再与CH3CH2NH2在一定条件下发生已知ⅲ中的反应生成，据此可得到合成路线。
[答案] (1)
(2)取代反应 酚羟基、醚键、羧基 HOCH2CH2OH＋―→HOCH2CH2OCH2CH2OH
(3)H2NCH2CH2Cl
(4)H2C===CH—CH===CH2eq \(――――――→,\s\up10(HBr),\s\d8(过氧化物))
Br(CH2)4Breq \(――――――→,\s\up10(NaOH溶液),\s\d8(△))HO(CH2)4OH
eq \(――――――→,\s\up10(CH3CH2NH2),\s\d8(一定条件))
10．(2022·菏泽模拟)一种药物中间体G的合成路线如下：
已知：①DMF的结构简式为
②—NO2eq \(――→,\s\up10(LiAlH4))—NH2
(1)C中除亚氨基之外的官能团名称为________，检验C中含氧官能团的试剂为________。
(2)E的结构简式为________。E→F的反应类型为________。F→G的化学方程式为_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)由A可制备重要的药物中间体对氨基苯甲醚()，它的同分异构体中，存在酚羟基且苯环上只有两个取代基的有________种，其中核磁共振氢谱有5组峰，峰面积之比为2∶2∶2∶2∶1的结构简式为________。
(4)乙酰苯胺()是精细化工的重要中间体，写出由苯制备乙酰苯胺的合成路线(其他试剂任选)。
[解析] 根据F→G的反应条件和G的结构简式可知F为，再结合信息②可知E为。(3)对氨基苯甲醚的同分异构体中，存在酚羟基且苯环上只有两个取代基，则其同分异构体中苯环上的两个支链，一个是羟基，另一个可能是—CH2NH2(邻、间、对)，或者—NHCH3(邻、间、对)，一共有6种同分异构体；其中核磁共振氢谱有5组峰，峰面积之比为2∶2∶2∶2∶1的结构简式为。
[答案] (1)醛基、碳碳双键 银氨溶液(或新制的氢氧化铜) (2) 还原反应 ＋(CH3CO)2O―→CH3COOH＋ (3)6 (4) eq \(―――――――――→,\s\up10(浓硫酸、浓硝酸),\s\d8(△))
名称
乙醇
苯酚
乙酸
结构简式
CH3CH2OH
羧基氢原
子的活泼
性
不电离
能电离
能电离
逐渐增强
酸碱性
中性
极弱酸性
弱酸性
与Na
反应
反应
反应
与NaOH
不反应
反应
反应
与Na2CO3
不反应
反应
反应
与NaHCO3
不反应
不反应
反应
物质
实验装置
除杂及收集
注意事项
乙酸乙酯
含有乙酸、乙醇，用饱和Na2CO3溶液处理后，分液
①浓硫酸的作用：催化剂和吸水剂
②饱和碳酸钠溶液溶解乙醇、中和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度
③右边导管不能接触试管中的液面
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
熔、沸点
天然油脂都是混合物，没有固定的熔、沸点
官能团
代表物
典型化学反应
碳碳双键或三
键(或
—C≡C—)
乙烯或
乙炔
(1)加成反应：使溴的CCl4溶液褪色
(2)氧化反应：使酸性KMnO4溶液褪色
羟基
(—OH)
乙醇
(1)与活泼金属(Na)反应
(2)催化氧化：在铜或银催化并加热条件下被氧化成乙醛
(3)酯化反应：在浓硫酸催化并加热条件下与羧酸反应生成酯和水
苯酚
(1)氧化反应(2)酸性
(3)取代反应(4)显色反应
羧基
(—COOH)
乙酸
(1)酸的通性
(2)酯化反应：在浓硫酸催化并加热条件下与醇反应生成酯和水
酯基
(—COO—R)
乙酸
乙酯
水解反应：酸性或碱性条件
醛基
(—CHO)
乙醛
(1)氧化反应：与新制的Cu(OH)2、银氨溶液反应
(2)加成反应：与H2、HCN反应
酮羰基
()
丙酮
还原反应(与H2反应)
氨基(—NH2)
苯胺
与酸反应
酰胺基
()
乙酰胺
取代反应、水解反应
碳卤键
()
(X—F、Cl、Br、I)
溴乙烷
(1)水解(取代)反应：NaOH的水溶液，加热
(2)消去反应：NaOH的醇溶液，加热
有机反应类型
有机物类别
取
代
反
应
卤代反应
饱和烃、苯和苯的同系物、卤代烃等
酯化反应
醇、羧酸、糖类等
水解反应
卤代烃、酯、酰胺、低聚糖、多糖、蛋白质等
硝化反应
苯和苯的同系物等
磺化反应
苯和苯的同系物等
加成反应
烯烃、炔烃、苯和
苯的同系物、醛、酮等
消去反应
卤代烃、醇等
氧化反应
燃烧
绝大多数有机物
酸性KMnO4
溶液
烯烃、炔烃、苯的同系物(与苯环直接相连的碳原子上有氢原子)等
直接(或催化)
氧化
酚、醇、醛、葡萄糖等
还原反应
醛、酮、葡萄糖等
聚合反应
加聚反应
烯烃、炔烃等
缩聚反应
苯酚与甲醛、多元醇
与多元羧酸、羟基酸等
与浓硝酸的显色反应
蛋白质(含苯环的)
与FeCl3溶液的
显色反应
酚类物质
取代
反应
“有上有下”，反应中一般有副产物生成；卤代、水解、硝化、酯化均属于取代反应
加成
反应
“只上不下”，反应物中一般含碳碳双键、醛基、酮羰基、碳碳三键、苯环等
消去
反应
“只下不上”，反应物一般是醇或卤代烃