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专题六有机化学基础第30讲烃的衍生物目标导航复习目标1.了解常见有机化合物的结构。了解有机化合物分子中的官能团，能正确地表示它们的结构。2.了解有机分子中官能团之间的相互影响。3.掌握卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的结构与性质，以及它们之间的相互转化。4.了解衍生物的重要应用以及烃的衍生物合成方法。5.根据信息能设计有机化合物的合成路线。知识体系课前思考问题1：能够发生消去反应的有哪些？举例说明发生反应的条件。醇的消去反应卤代烃的消去反应反应条件浓硫酸、加热(乙醇消去：浓硫酸、170℃)强碱的醇溶液、加热举例CH3CH2CH2OH――→浓硫酸△CH3CH===CH2↑＋H2OC2H5OH――→浓硫酸170℃CH2===CH2↑＋H2OCH3CH2Br＋NaOH――→乙醇△CH2===CH2↑＋NaBr＋H2O能够发生反应的结构特点有邻位碳原子且碳原子上有氢原子有邻位碳原子且碳原子上有氢原子，苯环上直接连接的卤素原子除外问题2：烃的衍生物、含氧有机物、含氧官能团之间的关系？[答案]课前8min栏目导航考点透视质量验收课前8min1.(2017·天津卷)汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一，对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关汉黄芩素的叙述正确的是()A.汉黄芩素的分子式为C16H13O5B.该物质遇FeCl3溶液显色C.1mol该物质与溴水反应，最多消耗1molBr2D.与足量H2发生加成反应后，该分子中官能团的种类减少1种B[解析]汉黄芩素的分子式为C16H12O5，A错误；该物质中含有酚羟基，能与FeCl3溶液反应呈紫色，B正确；该物质酚羟基的邻位可以与1molBr2发生取代反应，碳碳双键可以与1molBr2发生加成反应，故1mol该物质最多可以消耗2molBr2，C错误；该物质中含有羟基、羰基、碳碳双键、醚键，与足量氢气加成后只剩余羟基和醚键，官能团种类减少2种，D错误。2.(2018·青岛一模)中成药连花清瘟胶囊在对抗H1N1病毒中发挥重大作用，其有效成分绿原酸的结构简式如下图，下列有关说法错误的是()A.绿原酸属于芳香族化合物B.分子中至少有7个碳原子共面C.1mol绿原酸最多可消耗5molNaOHD.与绿原酸苯环上取代基种类及个数均相同的有机物有5种C[解析]绿原酸分子中含有苯环，属于芳香族化合物，A正确；苯环上六个碳原子共面，与苯环直接相连的碳碳双键上至少有一个碳原子与苯环共面，故至少有7个碳原子共面，B正确；分子中有两个酚羟基、一个酯基、一个羧基，最多消耗4molNaOH，C错误；苯环上有两个羟基和一个复杂基团(用—R代替)，两个羟基在苯环上的位置有三种，分别是对苯二酚、间苯二酚、邻苯二酚，它们再分别连上—R，其中对苯二酚只有一种连接方式，间苯二酚有3种连接方式，邻苯二酚有2种连接方式，共计6种连接方式，除去绿原酸还有5种，D正确。3.(2018·河南濮阳二模)安妥明是一种有机合成药物，能促进胆固醇分解和排泄，降低血液黏度，有抗血栓的作用。下图是以苯酚为主要有机原料制备安妥明的主要成分(N)和高分子化合物(M)的合成路线。回答下列问题：(1)CH2O的化学名称是____________。(2)反应A→C和B→M的反应类型分别为____________、____________。(3)反应E＋C→D为加成反应，则E的结构简式为________________。(4)写出D→F的化学方程式：__________________________________________________________。甲醛取代反应缩聚反应(5)有机物X是G的同分异构体，且X、G中含有相同的官能团，X的苯环上有两个取代基，氯原子、醚键与苯环直接相连，则满足要求的X的结构有________种，其中核磁共振氢谱中有6种不同化学环境的氢，峰面积比为2∶2∶2∶2∶2∶1，写出符合条件的分子的结构简式：_______________________________。14(6)根据题中信息写出利用乙烷合成丙酸乙酯的合成路线(其他无机试剂任选)。[解析](5)有机物X是G()的同分异构体，且X、G中含有相同的官能团，X的苯环上有两个取代基，氯原子、醚键与苯环直接相连，则X中含有结构，其中R为—C3H6COOH，—C3H6COOH有—CH2CH2CH2COOH、—CH(CH3)CH2COOH、—CH2CH(CH3)COOH、—C(CH3)2COOH、—CH(CH2CH3)COOH5种结构，与氯原子在苯环上的位置均存在邻位、间位和对位3种，共15种结构，除去G外，X有14种结构。考点透视考点1卤代烃基础梳理概念及官能团烃分子里的氢原子被(F、Cl、Br、I)取代后生成的化合物物理通性①比同碳原子数的烷烃沸点要高②溶于水，溶于有机溶剂③一般一氟代烃、一氯代烃的密度比水小，其余液态卤代烃的密度一般比水大卤素原子难易化学性质①水解反应：R—X＋NaOH――→H2O△(R—代表烃基)R—CHX—CH2X＋2NaOH――→H2O△②消去反应：R—CH2—CH2—X＋NaOH――→醇△R—CH===CH2＋NaX＋H2O＋2NaOH――→醇△R—OH＋NaXR—CH(OH)—CH2OH＋2NaXCH≡CH↑＋2NaX＋2H2O制取方法①不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应：CH3—CH===CH2＋Br2―→CH3—CH===CH2＋HBr――→催化剂__________CH≡CH＋HCl――→催化剂△CH2===CHCl②取代反应：CH3CH3＋Cl2――→光照＋Br2――→FeBr3____________________C2H5OH＋HBr――→△CH3CHBrCH2BrCH3CH2Cl＋HClC2H5Br＋H2O备注①存在β－H时，才可发生消去反应。如：――→强碱，醇△R—CH===CH2＋HX②水解、消去反应条件除碱性外，还存在“无醇成醇，有醇成烯”举题悟法(2018·安徽安庆二模)聚合物CH—W—CH(W是链节中的部分结构)是一类重要的功能高分子材料，聚合物X是其中的一种，转化路线如下：已知：①A中官能团不在同一个碳原子上。②③R1CH===CHR2＋R3CH===CHR4――→Ru催化剂R1CH===CHR4＋R2CH===CHR3(R表示烃基或氢原子)。(1)B所含的官能团名称是____________。(2)E的名称是____________，G生成H的反应类型是________。(3)写出D生成E的化学方程式：___________________________________________________________________。(4)以CH3CH2OH为原料(无机试剂任选)合成环丁烯，试写出合成流程图。醛基、溴原子丙烯酸乙酯消去反应CH2===CHCOOH＋CH3CH2OH浓硫酸△CH2===CHCOOCH2CH3＋H2O[解析]由已知结合流程，A中含有醇羟基和溴原子，且连在不同碳原子上；A→B发生醇的催化氧化，B→C也发生氧化，则B含有醛基、C含有羧基；A→B→C的反应中并没有改变溴原子，所以B、C中也含有溴原子；由C→D的反应条件可知其发生消去反应，结合A的分子式可推出D为CH2===CHCOOH；结合Q的结构简式、D→E的反应条件及已知②可得，E为CH2===CHCOOCH2CH3，H为；再结合F的分子式及F→G的反应条件可得，F为。(2018·石家庄模拟)烷烃A只可能有三种一氯取代产物B、C和D。C的结构简式是，B和D分别与强碱的醇溶液共热，都只能得到有机化合物E。以上反应及B的进一步反应如下图所示。请回答下列问题：(1)A的结构简式是________________，H的结构简式是________________。(CH3)3CCH2CH3(CH3)3CCH2COOH(2)B转化为F属于______________反应，B转化为E属于________反应。(填反应类型名称)(3)写出F转化为G的化学方程式：__________________________________________________。(4)1.16gH与足量NaHCO3作用，标准状况下可得CO2的体积是________mL。(5)写出反应①的化学方程式：_______________________________________________________________________________。取代(或水解)消去2(CH3)3CCH2CH2OH＋O2――→催化剂△2(CH3)3CCH2CHO＋2H2O224(CH3)3CCH2CHO＋2[Ag(NH3)2]OH――→△(CH3)3CCH2COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O[解析]烷烃A只可能有三种一氯取代产物B、C和D，C的结构简式是，故A为(CH3)3CCH2CH3；B和D分别与强碱的醇溶液共热，都只能得到有机化合物E，故E为(CH3)3CCH===CH2，B在氢氧化钠水溶液、加热条件下生成F，F为醇，F氧化生成G，G能与银氨溶液反应，G含有—CHO,故B为(CH3)3CCH2CH2Cl，F为(CH3)3CCH2CH2OH，G为(CH3)3CCH2CHO，H为(CH3)3CCH2COOH，D为(CH3)3CCHClCH3。(4)1.16g(CH3)3CCH2COOH的物质的量为1.16g116g·mol－1＝0.01mol，由(CH3)3CCH2COOH＋NaHCO3―→(CH3)3CCH2COONa＋H2O＋CO2↑可知，生成CO2的物质的量为0.01mol，标准状况下二氧化碳的体积是0.01mol×22.4L·mol－1＝0.224L＝224mL。卤素原子的检验(1)实验原理R—X＋H2O――→NaOH△＋HX，HX＋NaOH===NaX＋H2O，HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O，AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3。根据沉淀(AgX)的颜色(、、)可确定卤素(氯、溴、碘)。(2)实验步骤①取少量卤代烃；②加入NaOH溶液；③加热煮沸(或水浴加热)；④冷却；⑤加入稀硝酸酸化；⑥加入硝酸银溶液。R—OH白色浅黄色黄色(3)实验说明加入稀硝酸酸化，一是为了中和过量的NaOH，防止NaOH与AgNO3反应对实验产生影响；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。如果不加稀硝酸中和，则AgNO3溶液直接与NaOH溶液反应产生暗褐色的Ag2O沉淀：NaOH＋AgNO3===NaNO3＋AgOH↓白色、2AgOH===Ag2O暗褐色＋H2O。考点2醇、酚基础梳理醇酚概念醇是羟基与或上的碳原子相连的化合物，饱和一元醇的分子通式为__________________酚是羟基与苯环相连而形成的化合物。最简单的酚为苯酚()烃基苯环侧链直接CnH2n＋1OH(n≥1)分类按酚羟基数目：一元酚，如苯酚()；二元酚，如等；三元酚，如等化学性质(1)与活泼金属反应：2CH3CH2CH2OH＋2Na→(2)催化氧化：2CH3CH2CH2OH＋O2――→Cu△(3)卤代反应：CH3CH2CH2OH＋HBr――→△(1)弱酸性：C6H5OHC6H5O－＋H＋，酸性很弱，不能使石蕊溶液变红，俗称＋NaOH―→________________2CH3CH2CH2ONa＋H2↑2CH3CH2CHO＋2H2OCH3CH2CH2Br＋H2O石炭酸化学性质(4)消去反应：CH3CH2OH――→浓硫酸170℃CH3CH2CH2OH――→浓硫酸△＋Na2CO3―→_______________＋H2O＋CO2―→_____________CH2===CH2↑＋H2OCH3CH===CH2↑＋H2O化学性质(5)酯化反应(取代反应)：CH3CH2CH2OH＋CH3COOH浓硫酸△(2)与溴水反应：＋3Br2―→_________________CH3COOCH2CH2CH3＋H2O化学性质(6)成醚反应(取代反应)：2CH3CH2OH――→浓硫酸140℃2CH3CH2CH2OH――→浓