2024届高考化学一轮复习专题9第49讲羧酸酯胺和酰胺基础学案

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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
羧酸eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(按烃基不同分\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(脂肪酸：如乙酸、硬脂酸C17H35COOH、,油酸C17H33COOH,芳香酸：如苯甲酸)),按羧基数目分\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(一元羧酸：如甲酸HCOOH、乙酸、硬脂酸,二元羧酸：如乙二酸HOOC—COOH,多元羧酸))))
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))eq \a\vs4\al(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：RCOOHRCOO－＋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\up9(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\up9(△))(NH4)2CO3＋2Ag↓＋2NH3＋H2O。
②与新制的Cu(OH)2反应
HCOOH＋2Cu(OH)2＋2NaOHeq \(――→,\s\up9(△))Na2CO3＋Cu2O↓＋4H2O。
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．(2022·淮安检测)某有机物的结构简式为，它在一定条件下可能发生的反应有( )
①加成 ②水解 ③酯化 ④氧化 ⑤中和
⑥消去
A．②③④B．①③⑤⑥
C．①③④⑤ D．②③④⑤⑥
C [分子中含苯环和醛基，可与H2加成，有羟基，能酯化和氧化，有羧基，能发生酯化和中和反应，但羟基邻位碳原子上无氢原子，不能发生消去反应。]
羧酸的结构与性质
1．(2022·宿迁检测)二羟甲戊酸(如图)是生物合成青蒿素的原料之一，下列关于二羟甲戊酸的说法正确的是( )
A．与乙醇可发生酯化反应，有机产物的分子式为C8H18O4
B．能发生加成反应，不能发生取代反应
C．在铜的催化下与氧气反应，有机产物可以发生银镜反应
D．1 ml该有机物可以与足量金属钠反应产生标准状况下22.4 L H2
C [由二羟甲戊酸的结构简式可知其含有羧基，能与乙醇发生酯化反应，生成的酯为，其分子式是C8H16O4，A项错误；二羟甲戊酸中的羧基不能发生加成反应，但能发生酯化反应(取代反应)，B项错误；二羟甲戊酸可被催化氧化为，其中的醛基能发生银镜反应，C项正确；二羟甲戊酸中的羟基和羧基均能与Na反应，由2—OH～H2、2—COOH～H2，可知1 ml该有机物可以与足量金属钠反应产生标准状况下33.6 L H2，D项错误。]
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)
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
(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\up9(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eq \(――――――→,\s\up9(SOCl2/DMF),\s\d8(95 ℃))＋H2O。
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、用水洗涤碳酸钠后可获得粗品，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，即反应到达平衡，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．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，＋HCl―→。
(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：或，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\up9(△))RCOOH＋NH4Cl；
RCONH2＋NaOHeq \(――→,\s\up9(△))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。
④用途
酰胺常被用作溶剂和化工原料。例如，N，N­二甲基甲酰胺是良好的溶剂，可以溶解很多有机化合物和无机化合物，是生产多种化学纤维的溶剂，也用于合成农药、医药等。
酯
1．(2022·南京检测)有关的说法正确的是( )
A．可以与氢气发生加成反应
B．不会使溴水褪色
C．只含两种官能团
D．1 ml该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗1 ml NaOH
A [分子中含有苯环和碳碳双键，都能与H2发生加成反应，A正确；碳碳双键能与溴水发生加成反应导致溴水褪色，B错误；分子中含有羟基、酯基和碳碳双键三种官能团，C错误；1 ml该物质中酯基水解后生成的酚羟基和羧基均能和NaOH反应，1 ml该物质与足量的NaOH溶液反应时最多可消耗2 ml NaOH，D错误。故答案为A。]
2．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
3．(2022·无锡检测)贝诺酯是一种治疗类风湿性关节炎药物，其结构简式如图所示，下列关于贝诺酯的描述正确的是( )
A．贝诺酯使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色的原理相同
B．贝诺酯中含有3种含氧官能团
C．1 ml贝诺酯最多可以消耗9 ml H2
D．1 ml贝诺酯最多可以消耗5 ml NaOH
D [贝诺酯能使溴水褪色(发生萃取作用)，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A错误；贝诺酯分子中只含有2种含氧官能团，分别为酯基和酰胺基，B错误；分子中只有苯环可与H2加成，所以1 ml贝诺酯最多可以消耗6 ml H2，C错误；1个贝诺酯分子中2个酯基水解各消耗2个OH－，1个酰胺基水解消耗1个OH－，所以1 ml贝诺酸最多可以消耗5 ml NaOH，D正确。]
4．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。]
四类含氮化合物的性质比较
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
(2022·苏州一模)氯喹和羟基氯喹的结构分别如图1和图2所示，下列有关描述错误的是( )
图1 图2
A．均可以与盐酸反应形成离子化合物
B．分别取两种化合物，加入NaOH溶液并加热，加入AgNO3溶液，均有白色沉淀产生，则证明两化合物中均含有氯原子
C．与足量的H2发生加成反应后，分子中的手性碳原子数均发生了改变
D．羟基氯喹比氯喹的水溶性更好，在人体胃肠道吸收更快
B [两种物质的分子中均含有—NH—，均可以与盐酸反应形成离子化合物，A正确；检验有机物中的氯原子，应加入硝酸中和NaOH后再加入AgNO3溶液，B错误；与足量的H2发生加成反应后，分子中的手性碳原子数均增加了，C正确；羟基氯喹中有亲水的羟基，比氯喹的水溶性更好，D正确。]
确定多官能团有机物性质的三步骤
1．(2022·扬州一模)化合物M具有广谱抗菌活性，合成M的反应可表示如图：
下列说法正确的是( )
A．X的分子式为C12H15NO4
B．Y分子中所有原子不可能在同一平面内
C．可用FeCl3溶液或NaHCO3溶液鉴别X和Y
D．1 ml M与足量NaOH溶液反应，最多可消耗5 ml NaOH
C [A.由结构简式可知，X的分子式为C12H13NO4，故A错误；B.双键是平面结构，由结构简式可知，Y分子中所有碳原子均为双键碳原子，则所有原子可能处于同一平面内，故B错误；C.由结构简式可知，X分子中含有酚羟基，不含羧基，能与氯化铁溶液发生显色反应，不能与碳酸氢钠溶液反应，Y分子中含有羧基，不含酚羟基，能与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳气体，不能与氯化铁溶液发生显色反应，则可用氯化铁溶液或碳酸氢钠溶液鉴别X和Y，故C正确；D.由结构简式可知，M分子中含有2个酚羟基、1个酯基、1个酰胺基和1个羧基，且酯基水解后又产生1个酚羟基，则1 ml M与足量氢氧化钠溶液反应时，最多可消耗6 ml氢氧化钠，故D错误。]
2．(2022·盐城检测)现有结构简式如图所示的某有机物，它是药物生产的中间体，关于该有机物叙述正确的是( )
A．该有机物与溴水发生加成反应
B．该有机物经催化氧化可得醛
C．该有机物与浓硫酸混合加热可发生消去反应
D．1 ml该有机物与足量NaOH溶液反应最多消耗3 ml NaOH
B [A.该分子中不含碳碳双键、碳碳三键，不能与溴水发生加成反应，含有酚羟基，能和溴水发生取代反应，A错误；B.醇羟基(—CH2OH)被氧化可生成醛基，B正确；C.由于—OH(—CH2OH)邻位碳原子上没有氢原子，则与浓硫酸混合加热，不能发生消去反应，C错误；D.该有机物在碱性条件下，酯基和氯原子均可水解，分别生成酚羟基、羧基和HCl，都能与NaOH反应，则1 ml有机物与足量的NaOH溶液反应，最多可以消耗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\up9(△)) ＋CH3COONa＋CH3OH＋H2O
1．(2019·江苏高考)化合物Y具有抗菌、消炎作用，可由X制得。
下列有关化合物X、Y的说法正确的是( )
A．1 ml X最多能与2 ml NaOH反应
B．Y与乙醇发生酯化反应可得到X
C．X、Y均能与酸性KMnO4溶液反应
D．室温下X、Y分别与足量Br2加成的产物分子中手性碳原子数目为1∶2
C [A.X分子中，1 ml羧基消耗1 ml NaOH，1 ml由酚羟基形成的酯基消耗2 ml NaOH，所以1 ml X最多能与3 ml NaOH反应，故A错误；B.比较X与Y的结构可知，Y与乙酸发生酯化反应可得到X，故B错误；C.X和Y分子中都含有碳碳双键，所以均能与酸性高锰酸钾溶液反应，故C正确；D.X和Y分子中碳碳双键的位置相同，分别与足量Br2加成后产物的结构相似，所以具有相同数目的手性碳原子，都有3个，故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．(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 [A.由题干有机物的结构简式可知，分子中含有碳碳双键，故可使酸性高锰酸钾溶液褪色，A正确；B.由题干有机物的结构简式可知，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；C.由题干有机物的结构简式可知，分子中含有羧基和羟基，故能与金属钠反应放出H2，C正确；D.由题干有机物的结构简式可知，分子中含有碳碳双键、羧基、羟基和酯基4种官能团，D错误；故答案为：D。]
4．(2021·江苏选择性考试，T10)化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体，可由下列反应制得。
下列有关X、Y、Z的说法正确的是( )
A．1 ml X中含有2 ml碳氧π键
B．Y与足量HBr反应生成的有机化合物中不含手性碳原子
C．Z在水中的溶解度比Y在水中的溶解度大
D．X、Y、Z分别与足量酸性KMnO4溶液反应所得芳香族化合物相同
D [1 ml X中含有1 ml碳氧π键，醛基中含有1个碳氧π键，羟基中不含有碳氧π键，A错误；Y与足量HBr反应生成的有机化合物中含手性碳原子，，B错误； Z中含有酯基不易溶于水，Y含有羧基和羟基易溶于水，Z在水中的溶解度比Y在水中的溶解度小，C错误； X、Y、Z分别与足量酸性KMnO4溶液反应所得芳香族化合物相同均为，D正确。]
5．(2022·江苏选择性考试，T15)化合物G可用于药用多肽的结构修饰，其人工合成路线如下：
(1)A分子中碳原子的杂化轨道类型为________。
(2)B→C的反应类型为________。
(3)D的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：________。
①分子中含有4种不同化学环境的氢原子；②碱性条件水解，酸化后得2种产物，其中一种含苯环且有2种含氧官能团，2种产物均能被银氨溶液氧化。
(4)F的分子式为C12H17NO2，其结构简式为________。
(5)已知：eq \(――――――→,\s\up9(1R″MgBr),\s\d8(2H3O＋)) (R和R′表示烃基或氢，R″表示烃基)；
写出以和为原料制备NOH的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)_________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
[解析] A()和CH3I发生取代反应生成B()；B和SOCl2发生取代反应生成C()；C和CH3OH发生取代反应生成D()；D和NH2OH发生反应生成E()；E经过还原反应转化为F，F经酸性水解后再调节pH到7转化为G，该过程酯基发生水解，酯基转化为羧基，则F为。
(1)A分子中，苯环上的碳原子和双键上的碳原子为sp2杂化，亚甲基上的碳原子为sp3杂化，即A分子中碳原子的杂化轨道类型为sp2和sp3。
(2)B→C的反应中，B中的羟基被氯原子代替，该反应为取代反应。
(3)D的分子式为C12H14O3，其一种同分异构体在碱性条件水解，酸化后得2种产物，其中一种含苯环且有2种含氧官能团，2种产物均能被银氨溶液氧化，说明该同分异构体为酯，且水解产物都含有醛基，则水解产物中，有一种是甲酸，另外一种含有羟基和醛基，该同分异构体属于甲酸酯；同时，该同分异构体分子中含有4种不同化学环境的氢原子，则该同分异构体的结构简式为。
(5)根据已知的第一个反应可知，与CH3MgBr反应生成，再被氧化为，根据已知的第二个反应可知，可以转化为，根据流程图中D→E的反应可知，和NH2OH反应生成。
[答案] (1)sp2和sp3
(2)取代反应 (3)
(4)
课时分层作业(四十九)
羧酸 酯 胺和酰胺
1．(2022·南京检测)化合物“E7974”具有抗肿瘤活性，结构简式如图，下列有关该化合物说法正确的是( )
A．不能使Br2的CCl4溶液褪色
B．分子中含有4种官能团
C．分子中含有4个手性碳原子
D．1 ml该化合物最多与2 ml NaOH反应
B [A.根据结构，“E7974”含有碳碳双键，可使Br2的CCl4溶液褪色，A错误；B.由结构简式可知，分子中含有酰胺基、次氨基、羰基、碳碳双键，共4种官能团，B正确；C.连有4个不同基团的饱和碳原子是手性碳原子，因此化合物“E7974”含有的手性碳原子如图，共3个，C错误；D.分子中均能与NaOH溶液反应，故1 ml该化合物最多与3 ml NaOH反应，D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、酰胺基、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·南通二模)手性螺环分子的结构简式如图所示。下列关于该有机物的说法错误的是( )
A．分子式为C16H12N2O2
B．分子中除氢原子之外的所有原子可能共平面
C．能发生还原反应
D．在酸性条件下能水解，且其水解产物分子中有8种不同化学环境的氢原子
B [A.由结构简式可知该有机物的分子式为C16H12N2O2，A正确；B.含氮原子的五元环和含氮原子的六元环相交的碳原子连接4个碳原子，具有甲烷的结构特征，故除氢原子之外的所有原子不可能共平面，B错误；C.该分子中含有苯环，能和氢气发生还原反应，C正确；D.该分子中含有酰胺基，水解产物为，数字标号代表不同化学环境的氢原子，共有8种，D正确。]
5．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。]
6．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。 ]
7．(2022·南通模拟)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\up9(足量H2),\s\d8(催化剂))巴豆醛eq \(―――→,\s\up9(HCN),\s\d8(催化剂))Xeq \(――――→,\s\up9(H＋),\s\d8(一定条件))Yeq \(―――→,\s\up9(浓硫酸),\s\d8(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14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
D [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正确；D项，Z为酯，在NaOH溶液中易水解，D错误。]
8．(2022·常州一模)某有机物是合成药物的中间体，其结构简式如图所示，下列说法正确的是( )
A．分子式为C12H14NO4
B．该有机物可以发生加成反应、氧化反应及取代反应
C．分子不可以在浓硫酸、加热条件下发生消去反应
D．1 ml该分子与足量NaOH溶液反应，最多消耗1 ml NaOH
B [A.据图可知，该有机物的分子式为C12H15NO4，A错误；B.含有苯环，可以发生加成反应；与羟基相连的碳原子上有氢原子，可以发生氧化反应，羟基可以发生酯化反应，酯化反应属于取代反应，B正确；C.分子中含羟基，且与羟基相连的碳的邻位碳原子上有H，可以在浓硫酸、加热条件下发生消去反应，C错误；D.1 ml该分子与足量NaOH溶液完全反应可生成和1 ml Na2CO3，故最多可消耗2 ml NaOH，D错误。]
9．(2022·苏州检测)某有机化合物A的结构简式为，取一定量Na、NaOH、NaHCO3分别与等物质的量的该物质充分反应，则消耗Na、NaOH、NaHCO3三种物质的物质的量之比为( )
A．2∶2∶1 B．1∶1∶1
C．3∶2∶1 D．3∶3∶2
C [有机化合物A的分子中含有醇羟基、酚羟基、醛基、羧基。与钠反应时，酚羟基、羧基、醇羟基均能参加反应，1 ml A消耗3 ml Na；与NaOH反应的官能团是酚羟基、羧基，1 ml A能与2 ml NaOH反应；与NaHCO3反应的官能团是羧基，1 ml A能与1 ml NaHCO3反应。故消耗Na、NaOH、NaHCO3三种物质的物质的量之比为3∶2∶1。]
10．化合物H是一种用于合成γ­分泌调节剂的药物中间体，其合成路线流程图如图：
(1)C中的含氧官能团名称为________和________。
(2)D→E的反应类型为________。
(3)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式：________。
①含有苯环，且分子中有一个手性碳原子；②能发生水解反应，水解产物之一是α­氨基酸，另一水解产物分子中只有2种不同化学环境的氢原子。
(4)G 的分子式为C12H14N2O2，经氧化得到H，写出G的结构简式：________。
(5)已知： (R代表烃基，R′代表烃基或H)。
请写出以、和(CH3)2SO4为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
[解析] (1)C中的含氧官能团名称为醚键和酯基。(2)由D→E的反应中，D分子中的亚氨基上的氢原子被溴丙酮中的丙酮基取代，所以反应类型为取代反应。(3)分析C的结构特点，C分子中除苯环外，还有3个C、3个O、1个N和1个不饱和度。C的同分异构体能发生水解，由于其中一种水解产物分子中只有2种不同化学环境的H，所以该水解产物一定是对苯二酚；另一种水解产物是α­氨基酸，则该α­氨基酸一定是α­氨基丙酸，结合两种水解产物可以写出C的同分异构体为。(4) 由F到H发生了两步反应，分析两者的结构，发现F中的酯基到H中变成了醛基，由于已知G到H发生的是氧化反应，所以F到G发生了还原反应，结合G 的分子式C12H14N2O2 ，可以写出G的结构简式为。
(5)以、和(CH3)2SO4为原料制备，首先分析合成对象与原料间的关系。结合上述合成路线中D到E的变化，可以逆推出合成该有机物所需要的两种反应物分别为和；结合B到C的反应，可以由逆推到，再结合A到B的反应，推到原料；结合学过的醇与氢卤酸反应，可以发现原料与氢溴酸反应即可得到。具体的合成路线流程图如图：
。
[答案] (1)醚键 酯基 (2)取代反应
(4)
(5)
11．丹参醇是存在于中药丹参中的一种天然产物。合成丹参醇的部分路线如图：
已知：。
(1)A中的官能团名称为________。
(2)D―→E的反应类型为________。
(3)B的分子式为C9H14O，写出B的结构简式：________。
(4)的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：________。
①分子中含有苯环，能与FeCl3溶液发生显色反应，不能发生银镜反应；
②碱性条件水解生成两种产物，酸化后分子中均只有2种不同化学环境氢原子。
(5)写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和乙醇任用，合成路线流程图示例见本题题干)：_______________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
[解析] (1)根据A的结构简式，A中的官能团为碳碳双键、羰基。(2)对比D和E的结构简式，D→E脱去了小分子水，且E中生成新的碳碳双键，故为消去反应。(3)B的分子式为C9H14O，根据A→B→C结合题给已知条件可推断出B的结构简式为。(4)的分子式为C9H6O3，结构中有五个双键和两个环，不饱和度为7；的同分异构体中含有苯环，能与FeCl3溶液发生显色反应，不能发生银镜反应，则其结构中含酚羟基、不含醛基；碱性条件水解生成两种产物，酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢原子，说明其分子结构中含酯基且水解产物的结构对称性高；符合条件的的同分异构体的结构简式为。(5)对比与和的结构简式，根据题给已知条件，模仿题给已知条件构建碳骨架；需要由合成，官能团的变化由1个碳碳双键变为2个碳碳双键，联想官能团之间的相互转化，由与Br2发生加成反应生成，在NaOH醇溶液中发生消去反应生成；与发生加成反应生成，与H2发生加成反应生成。合成路线流程图为eq \(――→,\s\up9(Br2))eq \(――――――→,\s\up9(NaOH/乙醇),\s\d8(△))eq \(――――――→,\s\up19(),\s\d8(△))eq \(―――→,\s\up9(H2),\s\d8(Ni，△))。
[答案] (1)碳碳双键、羰基 (2)消去反应
(3)
(4) (5)eq \(――→,\s\up9(Br2))eq \(――――――→,\s\up9(NaOH/乙醇),\s\d8(△))
eq \(――――――→,\s\up19(),\s\d8(△))eq \(――――→,\s\up9(H2),\s\d8(Ni，△))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
a.浓硫酸的作用：催化剂和吸水剂
b.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
c.右边导管不能接触试管中的液面
氨
胺
酰胺
铵盐
化学
性质
具有还原
性和碱性
具有碱性，可以和盐酸、硝酸等酸性物质反应，也可以发生取代反应
酰胺化合物能够发生水解反应，生成盐或氨气
铵盐都能溶于水，受热都分解，盐溶液都水解，能够和强碱发生反应
相互
转化
氨气和胺都具有碱性，都能与酸反应生成铵盐，铵盐和酰胺与碱溶液共热都能产生氨气
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