本章总结
一.烃的衍生物的分类及相互转化关系 二.有机物重要物理性质的规律
1.有关密度的规律。物质的密度是指单位体积里所含物质的质量,它与该物质的相对分子质量、分子半径因素有关。一般讲,有机物的密度与分子中相对原子质量大的原子所占质量分数成正比。例如,烷、烯、炔及苯和苯的同系物物质的密度均小于水的密度(即ρ烃<1),并且它们的密度均随着分子中碳原子数的增加和碳元素的质量分数的增大而增大;而一卤代烷、饱和一元醇随分子中碳原子数的增加,氯元素、氧元素的质量分数降低,密度逐渐减小。
2.水溶性规律。有机物是否溶于水与组成该有机物的原子团(包括官能团)有密切关系。在有机物分子常见的官能团中,—OH、—CHO、>C=O、—COOH、—SO3H,皆为亲水基,—R、—NO2、—X、-COO-皆为憎水基。一般来讲,有机物分子中当亲水基占主导地位时,该有机物溶于水;当憎水基占主导地位时,则难溶于水。由此可推知:
(1)烃类均难溶于水,因其分子内不含极性基团。
(2)含有—OH、—CHO、>C=O及—COOH的各类有机物(如醇、醛、酮、羧酸),其烃基碳原子数小于于3时可溶于水。
(3)当活泼金属原子取代有机物分子中的氢原子后所得的产物可溶于水。如CH3CH2ONa、CH3COONa、C6H5ONa。
3.熔、沸点规律。熔、沸点是物质状态变化的标志,有机物溶、沸点的高
低与分子间相互作用、分子的几何形状因素有关。
(1)结构相似的有机物,相对分子质量越大,分子间力越大,其熔、沸点越高。如链烃同系物的沸点,随着相对分子质量的增大而升高,状态由气态(分子中碳原子数小于于4者及戊烷通常为气态)到液态,最后变为固态。
(2)在同分异构体中,一般支链越多,分子间接触越困难,分子间力越小,其熔、沸点越低。如沸点:正戊烷>异戊烷>戊烷。但熔点有例外,如戊烷>正戊烷>异戊烷。
(3)分子的极性越强,分子间引力越大,故相对分子质量相近的有机物,其分子的极性越强,沸点就越高。如沸点:CH3CH2OH>CH3CH2Cl>CH3CH3。 课本题解
一.1.D 2.B 3.B 4.AB 5.A 6.B 7.A 三.1.A:乙醇 B:乙烯 C:溴乙烷 D:乙醛 E:乙酸 F:乙酸乙酯 五.1.A:ClH2C—
—CH2Cl B:HOOC—
—COOH C:HOCH2CH2OH
六.1.(1)C3H6Cl2 2.(1)A:CH2O B:C2H4O2 C:C2H4O2 (2)HCHO、CH3COOH、HCOOCH3 考点精析
例1:某有机分子结构如下:
该分子中最多有____________个C原子共处同一平面。
【解析】由于单键可以转动,所以:①乙烯平面与苯平面可以共面,②乙炔直线在乙烯平面上,且末端的2个C原子可以有1个与乙烯平面共面。 【答案】13
【点评】①CH4分子为正四面体结构,其分子最多有3个原子共处同一平面。②乙烯分子中所有原子共平面。③乙炔分子中所有原子共直线。④苯分子中所有原子共平面。⑤H—CHO分子中所有原子共平面。
例2:2000年,国家药品监督发布通告暂停使用和销售含苯丙醇胺的药品制剂。
苯丙醇胺(英文缩写为PPA)结构简式如下:(—代表苯基)
,
在碳链上的位置作变换,可以写出多种同分异构体,其中
5种的结构简式是:
请写出另外4种同分异构体的结构简式(不要写出—OH和—NH2连在同一个碳原子上的异构体;写出多于4种的要扣分):____________、____________、____________、____________。
【解析】首先分析出碳链上有两种不同位置的H原子(即丙基有两种),并在每
个位置上固1个苯基,得如下两种结构
再对这两种结构的碳链(将—看作取代基)进行分析,发现前者有三种不同位置的H原子,后者有两种不同位置的H原子。即:
然后分别固—OH在(Ⅰ)位~(Ⅴ)位,移动—NH2,可得9种同分异构体。 ①~⑨每个位置上分别有一个—NH2,C的其余价键用H补足,即得答案。 【点评】求链状物同分异构体的方法通常是:1.求二元取代物种数的方法:(1)先标出不同位置的H原子;(2)在不同位置上分别固一个取代基,并移动另一
个取代基,即得答案。2.求三元取代物种数的方法:(1)先在有机物中H原子的不同位置上安排一个取代基,得其一取代结构;(2)对所得一取代不同结构分别进行先后动法,可得答案。
例3:在一条件下烯与共轭二烯可以发生加成反。如:
家曾因对这类反的研究而获诺贝尔化学奖。试根据上题提示信息完成下列问题。【解析】用弯箭头法正、反双向分析题给信息:
,
(虚线处有键形成)
箭头处形成一个键或单键变为双键,键尾处单键消失或双键变为单键,即用弯箭头将键转移,键的生成可以将两个(或多个)有机分子转变为一个有机分子,旧键的断裂可将一个有机分子转变为两个(或多个)有机分子。
正用题给信息可以解决(1),逆用题给信息可以解决(2)和(3):
(1)
(不符合题意
(2) )
(符合题意)
(3)
【点评】遇到下列情形,可用弯箭头法解之。(1)
如例题,由烯和二烯求其加成产物,或由加成产物求烯和二烯。(2)由单体求经过加聚反得到的高聚物,或由高聚物求生成他们的单体。
例4:①烯键在一条件下氧化可生成二元醇:
②醛能发生如下反生成缩醛:
缩醛比较稳,与稀碱和氧化剂均难起反,但在稀酸中温热,会水解为原来的醛。现有如下合成路线:
试回答下列问题:
(1)写出A、B的结构简式:________、________。(2)写出反Ⅲ的化学方程式:________。
【解析】由题给信息知,欲使CH2==CH—CHO变为CH2OH—CHOH—CHO,需将C==C双键氧化,而—CHO对氧化剂敏感,故先进行保护,待C==C双键氧化完毕,再将醛基还原出来,故合成路线为: 【答案】(1)CH2==CH==CH(OC2H5)2
CH2OH—CHOH—CH(OC2H5)
(2)CHH+
、H2O 2OH—CHOH—CH(OC2H5) CH2OH—CHOH—CHO+2C2H5OH
△
【点评】题目告诉了醛基的保护措施,考查学生利用题给信息,判烯醛合成羟醛设计路线中反产物及写出合成反的能力。如未认识到醛基易氧化,需要保护,从而得出错误答案。
例5:充分燃烧一含碳、氢、氧的有机物,消耗O2和生成CO2的体积比为5∶4,则此类有机物最简化的通式可表示为____________;其中相对分子质量最小的
物质的结构简式为____________;这类有机物充分燃烧时生成CO2和H2O的物质
的量之比为1∶1,且能发生水解反的物质其分子式为____________,该有机物
能发生水解反的同分异构体结构简式有_____________________________。
【解析】?+5O24CO2 C4H4+5O24CO2+2H2O
(CH) m+
5m4O2mCO2+m2H2O (CH)m(H2O)n+5m4O2mCO2+(m2+n)H2O
则此类有机物通式为:(CH)m(H2O)n,烃的含氧有机物分子中H原子为偶数,所以当m=2,n=1时,C2H4O(CH3CHO)为符合要求的相对分子质量最小的有机物。余易求。
【答案】 (CH)m·(H2O)n,(m,n∈N) CH3CHO C4H8O2 HCOOCH2CH2CH3、 HCOOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH3。
【点评】由总化学式(或其式量)减去某些基团的化学式(或其式量),得残基的化学式(或其式量),进而可写出有机物的结构。
方法总结
一.有机合成中官能团的引入 1.引入羟基(-OH)
(1)加成反烯烃与水的加成
醛酮与氢气的加成(2)取代反卤代烃在碱性条件下的水解
酯的水解(3)分解反:葡萄糖的无氧发酵。
2.引入卤原子(-X)
(1)加成反:不饱和碳原子与HX或X2加成。(2)取代反:烷烃或苯环与X2的加
成。
3.引入双键:
(1)消去反:醇或卤代烃的消去引入CC(2)氧化反:醇的氧化引入CO (3)加成反:炔烃的加成
以上是引入官能团常见的一步引入的方法,但在某些情况下,所要合成的化合物却不能通过简单一步反制备,则必须通过两步或多步反采用“迂回”法,逐步转化成被合成的化合物。 二.有机合成中碳链的改变 1.增加碳链的反:
(1)加聚反 (2)酯化反 (3)缩聚反 2.减少碳链的反:
酯的水解(1)水解反
糖、蛋白质的水解(2) 脱羧反 (3)氧化反(4)裂化反
燃烧酸苯的同系物氧化成苯甲
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容