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第十二章有机化学基础（选考）第4讲醛羧酸酯基础盘点一、醛1．醛醛是由与相连而构成的化合物，简写为，是最简单的醛。饱和一元醛的通式为CnH2nO(n≥1)。2．物理性质乙醛是色有气味、挥发的液体，能与水、乙醇、氯仿等溶；甲醛是无色有刺激性气味的气体，易溶于水，35%～40%的甲醛水溶液叫。烃基醛基RCHO甲醛无刺激性互福尔马林易3．化学性质(1)加成反应：醛基中的羰基()可与H2、HCN等加成，但不与Br2加成。RCHO＋H2——→Ni△RCH2OH(2)氧化反应①燃烧：CH3CHO＋O2——→点燃。②催化氧化：RCHO＋O2————→催化剂△。4CO2＋4H2O2RCOOH252③被弱氧化剂氧化：RCHO＋Ag(NH3)2OH——→水浴(银镜反应)。RCHO＋2Cu(OH)2——→△(生成砖红色沉淀)。RCOONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2ORCOOH＋Cu2O↓＋2H2O2指点迷津1.凡是含有醛基的化合物均具有氧化性、还原性,1mol的醛基(—CHO)可与1mol的H2发生加成反应，与2mol的新制Cu(OH)2悬浊液或2mol的[Ag(NH3)2]＋发生氧化反应。2．醇(R—CH2OH)R—CHO——→氧化R—COOH分子组成关系：CnH2n＋1CH2OH——→－2HCnH2n＋1CHO——→＋OCnH2n＋1COOH相对分子质量MM－2M＋14二、羧酸1．羧酸由羧基与烃基相连构成的有机物。(1)通式:R—COOH、饱和一元羧酸通式为。(2)羧酸的分类按烃基不同脂肪酸芳香酸按羧基个数一元羧酸如二元羧酸如多元羧酸CnH2nO2(n≥1)CH3COOHHOOC—COOH(3)性质：羧酸分子结构中都有羧基官能团，因此都有酸性，都能发生酯化反应。2．乙酸(1)俗名：醋酸,分子式为,结构简式为，官能团：。(2)物理性质：无色液体，易溶于水，有刺激性气味。(3)化学性质①酸性乙酸的电离方程式：。a．可使紫色石蕊试液变：以此可鉴别乙酸与其他类含氧衍生物。C2H4O2CH3COOH羧基(—COOH)CH33COO－＋H＋红b．与活泼金属反应放出H2Zn＋CH3COOH―→(比Zn跟盐酸反应缓慢)c．与新制Cu(OH)2悬浊液发生中和反应Cu(OH)2＋CH3COOH―→。②酯化反应酯化反应：。CH3COOH＋CH3CH2OH。2(CH3COO)2Zn＋H2↑(CH3COO)2Cu＋2H2O酸和醇作用生成酯和水的反应CH3COOC2H5＋H2O2三、酯的结构与性质1．结构2．性质(1)物理性质：一般酯的密度比水，难溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，低级酯是具有果香气味的液体。小(2)化学性质水解反应：特别提醒a．苯的硝化反应，b.实验室制乙烯，c.实验室制乙酸乙酯实验中浓H2SO4所起的作用不完全相同，实验a和c中浓H2SO4均起催化剂和吸水剂作用，实验b中浓H2SO4作催化剂和脱水剂。考点精讲考点一醛基的检验方法1．检验醛基主要有以下两种方法银镜反应与新制Cu(OH)2悬浊液反应反应原理R—CHO＋2Ag(NH3)2OH——→△RCOONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2OR—CHO＋2Cu(OH)2——→△RCOOH＋Cu2O↓＋2H2O反应条件水浴加热加热至沸腾实验现象产生光亮的银镜产生砖红色沉淀量的关系R—CHO～2AgHCHO～4AgR—CHO～2Cu(OH)2～Cu2OHCHO～4Cu(OH)2～2Cu2O注意事项(1)试管内壁必须洁净(2)银氨溶液随用随配不可久置(3)水浴加热，不可用酒精灯直接加热(4)乙醛用量不宜太多，一般加3滴(5)银镜可用稀HNO3浸泡洗涤除去(1)新制Cu(OH)2悬浊液要随用随配，不可久置(2)配制新制Cu(OH)2悬浊液时，所用NaOH溶液必须过量(3)反应液必须直接加热至沸腾特别提醒(1)醛类物质发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应均需在碱性条件下进行。(2)配制银氨溶液的方法：向盛有AgNO3溶液的试管中逐滴滴加稀氨水溶液，边滴边振荡，直到最初生成的沉淀恰好溶解为止。(3)从理论上讲，凡含有的有机物，都可以发生银镜反应[也可还原新制Cu(OH)2悬浊液]。主要有醛类、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等。醛类一般能发生银镜反应，但能发生银镜反应的物质不一定是醛类。2．使溴水褪色的有机物(1)跟烯烃、炔烃、二烯烃等不饱和烃发生加成反应而使溴水褪色。(2)具有还原性的含醛基的物质等发生氧化还原反应而使溴水褪色。(3)跟苯酚等发生取代反应而使溴水褪色。注意直馏汽油、苯、四氯化碳、己烷等分别与溴水混合，则能通过萃取作用使溴水中的溴进入非极性有机溶剂而被萃取，使水层褪色，但属于物理变化。3．能使酸性KMnO4溶液褪色的有机物(1)分子中含有或的不饱和有机化合物，一般能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色。(2)苯的同系物一般能使酸性KMnO4溶液褪色。(3)含有羟基、醛基的物质，一般也能被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液褪色，如酚类、醛类、单糖、二糖等具有还原性的物质。例1某醛的结构简式为：(CH3)2C===CHCH2CH2CHO。(1)检验分子中醛基的方法是________________________，化学反应方程式为____________________________________。(2)检验分子中碳碳双键的方法是____________________，化学反应方程式为________________________________。(3)实验操作中，哪一个官能团应先检验？解析本题属实验设计题型，要求思维严谨，对于醛基和碳碳双键各自的检验方法，大家都已非常熟悉，但由于两者都有还原性，当两者共存时，就要考虑先后顺序的问题，同时要注意反应的条件要适宜。答案(1)加入银氨溶液后，水浴加热若有银镜生成，可证明有醛基(CH3)2CCHCH2CH2CHO＋2Ag(NH3)2OH——→△2Ag↓＋3NH3＋(CH3)2C==CHCH2CH2COONH4＋H2O(2)在加银氨溶液氧化—CHO后，调pH至酸性再加入溴水，看是否褪色(CH3)2C==CHCH2CH2COOH＋Br2―→(CH3)2CCHCH2CH2COOH(3)应先检验醛基，由于Br2也能氧化—CHO，所以必须先用银氨溶液氧化醛基(—CHO)，又因为氧化后溶液为碱性，所以应先酸化后再加溴水检验双键。BrBr即时巩固1下列说法中，正确的是()A．乙醛分子中的所有原子都在同一平面上B．凡是能发生银镜反应的有机物都是醛C．醛类既能被氧化为羧酸，又能被还原为醇D.完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇，消耗氧气的质量相等C考点二酯化反应的类型1．一元羧酸和一元醇的酯化反应2．一元羧酸与二元醇或二元羧酸与一元醇间的酯化反应3．无机含氧酸与醇形成无机酸酯4．高级脂肪酸与甘油形成油脂5．多元醇与多元羧酸发生酯化反应形成环酯6．羟基酸的酯化反应(1)分子间的酯化反应例2(2010·浙江理综，28)最近科学家获得了一种稳定性好、抗氧化能力强的活性化合物A，其结构如下：在研究其性能的过程中，发现结构片段X对化合物A的性能起了重要作用。为了研究X的结构，将化合物A在一定条件下水解只得到B()和C。经元素分析及相对分子质量测定，确定C的分子式为C7H6O3，C遇FeCl3水溶液显紫色，与NaHCO3溶液反应有CO2产生。请回答下列问题：(1)化合物B能发生下列哪些类型的反应________。A.取代反应B.加成反应C．缩聚反应D.氧化反应(2)写出化合物C所有可能的结构简式_________________。(3)化合物C能经下列反应得到G(分子式为C8H6O2，分子内含有五元环)；①确认化合物C的结构简式为_______________________。②F―→G反应的化学方程式为______________________。③化合物E有多种同分异构体，1H核磁共振谱图表明，其中某些同分异构体含有苯环，且苯环上有两种不同化学环境的氢，写出这些同分异构体中任意三种的结构简式____________。解析(1)B中含有的官能团有—OH和碳碳双键，—OH可发生取代反应，碳碳双键能与溴水发生加成反应，也能与酸性KMnO4发生氧化反应。(2)C的分子式为C7H6O3，C遇FeCl3水溶液显紫色，可知C中含有酚羟基，与NaHCO3溶液反应有CO2产生，推知C中含—COOH，故C可能的结构简式为、和。答案(1)ABD即时巩固2下列是有机化合物A的转化过程：(1)若D在一定条件下可以氧化为B，则A的结构简式为_________________。A水解的化学方程式：______________。(2)若有X、Y两物质与A是同类物质的同分异构体，也能发生上述转化。①若B能发生银镜反应，C不能发生消去反应，则X的结构简式：___________________________________________。②若B、D均不能发生银镜反应，则Y的可能的结构简式有____________________________。(3)若Z与A为不同类别同分异构体，并且具有下列性质：①Z不能与NaHCO3溶液反应；②Z不能使溴水褪色；③1molZ与足量金属钠反应可以生成1molH2；④Z分子的一氯取代产物只有两种(不考虑立体异构现象)。则Z的结构简式为_________________________________。答案(1)CH3CH2COOCH2CH2CH3CH3CH2COOH＋CH3CH2CH2OH(2)①HCOOCH2C(CH3)3②CH3COOCH(CH3)C2H5或CH3CH2COOCH(CH3)2考点三烃的衍生物之间的关系例3乙酸苯甲酯()广泛存在于可可、咖啡、草莓等物质中，可用作食物和日化用品的香精。已知：X的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,工业上可用X和甲苯人工合成乙酸苯甲酯。其合成路线如下：据此回答下列问题：(1)则X生成Y的化学方程式为____________________，生成物Y中含有的官能团的名称为__________。(2)发生反应④所需的条件是________，该反应的反应类型为__________。(3)实验室为鉴别A和B两者的水溶液，可以选用的化学试剂是________。A．纯碱溶液B.NaOH溶液C．金属钠D.银氨溶液(4)上述反应①～⑤中原子的理论利用率为100%、符合绿色化学要求的反应是________(填序号)。(5)请写出反应⑤的化学方程式___________________。(6)写出符合下列条件的乙酸苯甲酯的一种同分异构体：①含苯环结构；②具有酯的结构。。解析结合题中描述可知X为CH2==CH2，根据图示转化关系可确定Y、A、B、C分别为CH3CH2OH、CH3CHO、CH3COOH和；反应④是卤代烃的水解反应，该反应需在NaOH溶液中并加热的条件下进行。需根据CH3CHO和CH3COOH中的官能团的性质鉴别二者，虽然金属钠能和乙酸反应，但是在溶液中，水也能和Na反应放出气体，NaOH溶液虽能和乙酸反应，但无明显反应现象，故不能选用金属钠和NaOH溶液。图示中只有反应②中原子利用率达到100%。书写同分异构体需注意题中的限定条件，含有苯环和酯基。答案(1)CH2===CH2＋H2O————→一定条件CH3CH2OH羟基(2)NaOH溶液并加热水解反应(或取代反应)(3)AD(4)②即时巩固3(2008·天津理综，27)某天然有机化合物A仅含C、H、O元素，与A相关的反应框图如下：(1)写出下列反应的反应类型：S→A第①步反应；B→D________；D→E第①步反应______；A→P。(2)B所含官能团的名称是_________________________。(3)写出A、P、E、A第①步反应；B的结构简式：A：；P：；E：；S：。(4)写出在浓H2SO4存在并加热的条件下，F与足量乙醇反应的化学方程式：______________________。(5)写出与D具有相同官