2024屆高考化學一輪總復習第九章有機化學基礎第4講生物大分子合成高分子課件

第4講生物大分子合成高分子第九章內容索引0102強基礎增分策略增素能精準突破研專項前沿命題03【課程標準】1.結合實例認識高分子、糖類、蛋白質等有機化合物在生產、生活中的重要作用。2.認識糖類和蛋白質的組成和性質特點。了解淀粉和纖維素及其與葡萄糖的關系,了解葡萄糖的結構特點,主要性質與應用。知道糖類在食品加工和生物質能源開發(fā)上的應用。認識氨基酸的組成、結構特點和主要化學性質,知道氨基酸和蛋白質的關系,了解氨基酸、蛋白質與人體健康的關系。了解脫氧核糖核酸、核糖核酸的結構特點和生物功能。認識人工合成多肽、蛋白質、核酸的意義,體會化學科學在生命科學發(fā)展中所起的重要作用。3.了解加聚反應和縮聚反應的特點;認識塑料、合成橡膠、合成纖維的組成和結構特點,了解新型高分子材料的優(yōu)異性能及其在高新技術領域的應用。4.能對單體和高分子進行相關推斷,能分析高分子的合成路線,能寫出典型的加聚反應和縮聚反應的化學方程式。強基礎增分策略一、生物大分子1.糖類(1)糖類的定義和分類。①定義:從分子結構上看,糖類可定義為

多羥基醛

、多羥基酮和它們的脫水縮合物。

②組成:含

碳、氫、氧

三種元素。大多數糖類化合物符合通式Cm(H2O)n,所以糖類也叫碳水化合物。

糖類不一定都符合該通式,如脫氧核糖(C5H10O4),符合該通式的不一定是糖,如乙酸(C2H4O2)。③分類:(2)單糖——葡萄糖、果糖、核糖與脫氧核糖①組成和分子結構:名稱分子式結構簡式官能團葡萄糖C6H12O6

CH2OH(CHOH)4CHO

—OH、—CHO果糖C6H12O6CH2OH(CHOH)3COCH2OH

、—OH核糖C5H10O5CH2OH(CHOH)3CHO—OH、—CHO脫氧核糖C5H10O4CH2OH(CHOH)2CH2CHO—OH、—CHO②葡萄糖的化學性質:(3)二糖——蔗糖和麥芽糖

比較項目蔗糖麥芽糖相同點分子式均為

C12H22O11

化學性質都能發(fā)生

水解反應

不同點是否含醛基

不含有

含有

能否發(fā)生銀鏡反應

不能

能

水解產物葡萄糖和果糖

葡萄糖

(4)多糖——淀粉與纖維素①相似點:a.都屬于高分子化合物,屬于多糖,分子式都可表示為

(C6H10O5)n

;

b.都能發(fā)生水解反應,如淀粉水解的化學方程式為c.都不能發(fā)生銀鏡反應。②不同點:a.結構不同;通式中n值不同;b.淀粉遇碘顯

藍色

。

2.氨基酸、蛋白質(1)氨基酸的結構與性質①定義羧酸分子烴基上的氫原子被氨基取代后的產物。α-氨基酸的通式為

,官能團為

—NH2

和

—COOH

。

有的氨基酸會有兩個羧基或氨基,還可能含有巰基(—SH)等官能團②氨基酸的性質a.兩性:甘氨酸與鹽酸、NaOH溶液反應的化學方程式分別為

HOOC—CH2—NH2+HCl→HOOC—CH2—NH3Cl

,

H2N—CH2—COOH+NaOH→H2N—CH2—COONa+H2O

。

b.成肽反應:兩個氨基酸分子(可以相同,也可以不同)在一定條件下,通過氨基與羧基間縮合脫去水,形成含肽鍵的化合物,發(fā)生成肽反應。兩分子氨基酸脫水形成二肽,如:n肽是n個氨基酸參與反應,脫去(n-1)H2O(2)蛋白質的組成、結構與性質①組成與結構:a.蛋白質主要含有C、H、O、N、S等元素。b.蛋白質是由多種氨基酸通過

肽鍵

等相互連接形成的一類生物大分子。

②性質:a.蛋白質鹽析仍然具有生物活性;蛋白質變性失去生物活性用于消毒。b.蛋白質燃燒產生SO2等刺激性氣體。3.核酸(1)核酸的形成(2)核糖核酸(RNA)與脫氧核糖核酸(DNA)比較

物質核糖核酸(RNA)脫氧核糖核酸(DNA)元素組成

C、H、O、N、P

基本組成單位核糖核苷酸(4種)脫氧核糖核苷酸(4種)化學組成戊糖

核糖

脫氧核糖

堿基

U(尿嘧啶)

T(胸腺嘧啶)

A(腺嘌呤)、G(鳥嘌呤)、C(胞嘧啶)磷酸相同一般結構由一條

核糖核苷酸

鏈構成

由兩條

脫氧核糖核苷酸

鏈構成

分布主要在

細胞質

中

主要在

細胞核

中

易錯辨析

判斷正誤:正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)淀粉水解制葡萄糖不屬于取代反應。(

×

)(2)大豆富含蛋白質,研磨豆?jié){煮沸后蛋白質變成了氨基酸。(

×

)(3)淀粉、纖維素的分子式均為(C6H10O5)n,它們互為同分異構體。(

×

)(4)向蛋白質溶液中加入(NH4)2SO4溶液會變性。(

×

)(5)核酸是生物體進行生命活動的主要承擔者。(

×

)(6)核苷酸由一分子磷酸,一分子核糖和一分子堿基構成。(

×

)(7)DNA和RNA的區(qū)別只是戊糖不同。(

×

)二、合成高分子1.有機合成(1)有機合成的主要任務(2)有機合成遵循的原則①起始原料要廉價、易得、低毒性、低污染。②應盡量選擇步驟較少的合成路線。③原子經濟性高,具有較高的產率。④有機合成反應要操作簡單、條件溫和、能耗低、易于實現。(3)有機合成的分析方法①正向合成分析法的過程:②逆向合成分析法的過程:2.有機合成的常用方法(1)有機合成中分子骨架的構建①鏈增長的反應。a.加聚反應、縮聚反應、酯化反應。b.炔烴和醛中的不飽和鍵與HCN發(fā)生加成反應生成含有氰基(—CN)的物質,再經水解生成羧酸,或經催化加氫還原生成胺。c.羥醛縮合反應。

經加成、消去反應得到“烯醛”②鏈縮短的反應:烷烴的裂化反應;酯類、糖類、蛋白質等的水解反應;烯烴、炔烴及芳香烴的側鏈被酸性高錳酸鉀溶液氧化,生成碳鏈縮短的羧酸或酮。③由鏈成環(huán)的方法。a.羥基酸酯化成環(huán)。(2)有機合成中官能團的轉化①官能團的引入。

引入官能團引入方法鹵素原子①烴與鹵素單質(X2)發(fā)生取代反應;②不飽和烴與X2或HX發(fā)生加成反應;③醇與HX發(fā)生取代反應羥基①烯烴與水發(fā)生加成反應;②鹵代烴堿性條件下發(fā)生水解;③醛或酮與H2發(fā)生加成反應;④酯的水解;⑤酚鈉鹽中滴加酸或通入CO2碳碳雙鍵或碳碳三鍵①某些醇或鹵代烴的消去;②炔烴與H2、X2(鹵素單質)或HX發(fā)生加成反應;③烷烴裂化醛基含—CH2OH結構的醇催化氧化羧基①醛被O2、銀氨溶液或新制Cu(OH)2氧化;②酯在酸性條件下水解;③某些苯的同系物被酸性高錳酸鉀溶液氧化②官能團的消除。a.通過

加成反應

消除不飽和鍵(雙鍵、三鍵、苯環(huán))。

b.通過

消去

、氧化或酯化反應等消除羥基。

c.通過

加成

或氧化反應等消除醛基。

d.通過

水解(取代)

反應消除酯基、肽鍵、鹵素原子。

③官能團的保護。

④官能團轉化的順序。如在對硝基甲苯

對氨基苯甲酸的過程中,應先把—CH3氧化成—COOH之后,再把—NO2還原為—NH2,防止當KMnO4氧化—CH3時,—NH2(具有還原性)也被氧化。3.高分子化合物(1)高分子化合物的組成①單體:能夠進行

聚合

反應形成高分子化合物的低分子化合物。

②鏈節(jié):高分子化合物中化學組成相同、可重復的最小結構單元。③聚合度:高分子中含有鏈節(jié)的

數目

。如

(2)高分子化合物的分類

(3)高分子化合物的合成方法①加聚反應。加成聚合反應簡稱加聚反應,指不飽和單體通過

加成

反應生成高分子化合物的反應,如生成聚氯乙烯的化學方程式為②縮聚反應?？s合聚合反應簡稱縮聚反應,是由單體分子間通過縮合反應生成高分子,同時還生成小分子副產物(如水等)的聚合反應。例如己二酸與乙二醇之間的縮合聚合反應:應用提升

(1)高分子化合物都是混合物,沒有固定的熔、沸點。(2)凡鏈節(jié)中含有酚羥基結構的高分子化合物,其單體一般為酚和醛,如易錯辨析

判斷正誤:正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)天然橡膠是高聚物,不能使溴水褪色。(

×

)(2)為防止污染,可以將塑料購物袋直接燒掉。(

×

)(3)天然橡膠的主要成分聚異戊二烯()為純凈物。(

×

)(4)酚醛樹脂和聚氯乙烯都是熱固性塑料。(

×

)(5)合成高分子化合物的結構大致可以分為線型結構、支鏈型結構和網狀結構三類。(

√

)增素能精準突破考點一生物大分子【能力概述】【新教材·新高考】新教材變化

新教材在糖的分類中將水解后產生2~10個單糖的稱為寡糖或低聚糖;通過“資料卡片”新加了糖類分子的手性;氨基酸的α-碳原子具有手性;對核酸新教材從組成、結構和生物功能角度出發(fā)進行了全面的介紹新高考高頻考點

高考題對生物大分子物質的考查重點在STSE以及特征反應方面,難度較小預測考向

新的一年高考會在分子結構方面加強考查,特別是手性碳原子的數目,或增加信息考查含較少手性碳原子的有機化合物包含立體異構在內的同分異構體數目考向1.糖類物質的結構與性質典例突破淀粉在人體內的變化過程如圖:下列說法不正確的是(

)A.n<m B.麥芽糖屬于二糖C.③的反應是水解反應 D.④的反應為人體提供能量答案

A解析

淀粉在酸或淀粉酶作用下發(fā)生分解和水解時,大分子的淀粉首先轉化成為小分子的中間物質糊精,則n>m,A不正確;1

mol麥芽糖在一定條件下水解為2

mol單糖,屬于二糖,B正確;過程③為麥芽糖生成葡萄糖的反應,是水解反應,C正確;④的反應為葡萄糖分解為二氧化碳和水的過程,并釋放大量的能量,為人體提供能量,D正確。針對訓練1.(2021山東卷)某同學進行蔗糖水解實驗,并檢驗產物中的醛基,操作如下:向試管Ⅰ中加入1mL20%蔗糖溶液,加入3滴稀硫酸,水浴加熱5分鐘。打開盛有10%NaOH溶液的試劑瓶,將玻璃瓶塞倒放,取1mL溶液加入試管Ⅱ,蓋緊瓶塞;向試管Ⅱ中加入5滴2%CuSO4溶液。將試管Ⅱ中反應液加入試管Ⅰ,用酒精燈加熱試管Ⅰ并觀察現象。實驗中存在的錯誤有幾處?(

)A.1 B.2C.3 D.4答案

B解析

第1處錯誤:利用新制氫氧化銅檢驗蔗糖水解生成的葡萄糖中的醛基時,溶液需保持弱堿性,否則作水解催化劑的酸會將氫氧化銅反應,導致實驗失敗,題干實驗過程中蔗糖水解后溶液未冷卻并堿化;第2處錯誤:NaOH溶液具有強堿性,不能用玻璃瓶塞,否則NaOH與玻璃塞中SiO2反應生成具有黏性的Na2SiO3,會導致瓶蓋無法打開,共2處錯誤,B正確。2.某化學活動小組在探究葡萄糖分子的組成和結構時,設計并完成了一組實驗:分別取下列四種液體2mL加入2mL新制Cu(OH)2中,充分振蕩。實驗現象記錄如表所示:液體葡萄糖溶液乙醇溶液甘油(丙三醇)溶液水實驗現象氫氧化銅溶解,溶液呈絳藍色氫氧化銅不溶解,顏色無明顯變化氫氧化銅溶解,溶液呈絳藍色氫氧化銅不溶解,顏色無明顯變化根據上述實驗及現象能夠得出的正確結論是(

)A.葡萄糖分子中含有醛基 B.葡萄糖分子中含有多個羥基C.葡萄糖的分子式是C6H12O6 D.葡萄糖分子中碳鏈呈鋸齒形答案

B解析

乙醇是一元醇,不能與氫氧化銅反應,氫氧化銅也不溶于水中;而甘油是三(多)元醇,能溶解氫氧化銅并得到絳藍色溶液,當向葡萄糖溶液中加入氫氧化銅時,也得到了相同的現象,故可得出結論:在葡萄糖的結構中含有多個羥基,B項正確。實驗中未加熱,沒有紅色沉淀生成,故不能證明醛基的存在。歸納總結淀粉水解程度的判斷方法(1)實驗流程(2)實驗現象及結論注意:①檢驗部分水解剩余淀粉時必須直接取水解液。②檢驗水解生成的葡萄糖時,水解液必須加NaOH至堿性再加新制Cu(OH)2或銀氨溶液檢驗。情況現象A現象B結論①溶液呈藍色未產生銀鏡淀粉未水解②溶液呈藍色出現銀鏡淀粉部分水解③溶液不呈藍色出現銀鏡淀粉完全水解考向2.氨基酸和蛋白質的結構與性質典例突破褪黑素是一種內源性生物鐘調節(jié)劑,在人體內由食物中的色氨酸轉化得到。下列說法不正確的是(

)A.色氨酸分子中存在氨基和羧基,可形成具有較高熔點的內鹽B.在色氨酸水溶液中,可通過調節(jié)溶液的pH使其形成晶體析出C.在一定條件下,色氨酸可發(fā)生縮聚反應D.褪黑素與色氨酸結構相似,也具有兩性化合物的特性答案

D解析

色氨酸分子中同時含有羧基和氨基,不僅能和強堿或強酸反應,而且還可在分子內形成內鹽

,該鹽是離子化合物,熔點較高,A項正確;氨基酸在不同pH時的溶解度不同,因此可以通過調節(jié)溶液pH來分離或提純氨基酸,B項正確;α-氨基酸分子間可以發(fā)生脫水反應生成酰胺類高聚物,屬于縮聚反應,C項正確;色氨酸為α-氨基酸,褪黑素不是α-氨基酸,兩者結構不相似,褪黑素的官能團中的酰胺鍵,不具有兩性化合物的特性,D項錯誤?？碱}點睛

針對訓練1.纈氨霉素是一種脂溶性的抗生素,是由12個分子組成的環(huán)狀化合物,它的結構簡式如圖所示,有關說法正確的是(

)A.纈氨霉素是一種蛋白質B.纈氨霉素完全水解可得到四種氨基酸C.纈氨霉素完全水解后的產物中有兩種產物互為同系物D.纈氨霉素完全水解,其中一種產物與甘油互為同分異構體答案

C2.下列對氨基酸和蛋白質的描述正確的是(

)A.蛋白質水解的最終產物是氨基酸B.氨基酸和蛋白質遇重金屬離子均會變性C.α-氨基丙酸與α-氨基苯丙酸混合物脫水成肽,只生成2種二肽D.氨基酸溶于過量氫氧化鈉溶液中生成的離子,在電場作用下向負極移動答案

A解析

蛋白質水解的最終產物是氨基酸,A項正確;只有蛋白質遇重金屬離子會變性,氨基酸不能,B項錯誤;α-氨基丙酸和α-氨基苯丙酸均自身脫水成二肽,有2種,二者兩兩脫水成二肽有2種,共4種二肽,C項錯誤;氨基酸有兩性,與氫氧化鈉溶液反應生成氨基酸鈉,陰離子在電場作用下向正極移動,D項錯誤。歸納總結氨基酸的縮合反應(1)氨基酸的縮合機理。(2)分子間或分子內脫水成環(huán)。

(3)氨基酸分子縮聚成高分子化合物。

考點二合成高分子化合物【能力概述】【新教材·新高考】新教材變化

新教材對相關內容進行了整合,且在原有的基礎上增加了酚醛樹脂在兩種不同條件下的縮聚反應,并對產物特點進行了介紹;也增加了聚酯纖維、聚酰胺纖維等可降解高分子化合物的介紹新高考高頻考點

新的一年高考對高分子化合物的考查主要以選擇題進行,考查內容以組成、結構方面為主預測考向

從新教材的介紹來看,預計高分子化合物的合成方式在有機合成與推斷綜合題會變得普遍考向1.合成高分子化合物的結構與性質典例突破可生物降解的高分子材料聚苯丙生(L)的結構片段如下圖。下列有關L的說法不正確的是(

)A.制備L的單體分子中都有兩個羧基B.制備L的反應是縮聚反應C.L中的官能團是酯基和醚鍵 D.m、n、p和q的大小對L的降解速率有影響答案

C針對訓練1.(2022湖南卷)聚乳酸是一種新型的生物可降解高分子材料,其合成路線如下:下列說法錯誤的是(

)A.m=n-1B.聚乳酸分子中含有兩種官能團C.1mol乳酸與足量的Na反應生成1molH2D.兩分子乳酸反應能夠生成含六元環(huán)的分子答案

B解析

本題考查乳酸和聚乳酸的結構與性質。由乳酸生成聚乳酸的反應為縮聚反應,n分子乳酸縮聚生成聚乳酸

,同時生成(n-1)個水分子,A項說法正確;聚乳酸分子中存在酯基,鏈端還有羧基和羥基,B項說法錯誤;乳酸分子中的羥基和羧基均能與Na反應,1

mol乳酸與足量的Na反應可生成1

mol氫氣,C項說法正確;兩分子乳酸通過分子間酯化反應可以生成六元環(huán)狀分子

,D項說法正確。2.(2022山東卷)下列高分子材料制備方法正確的是(

)答案

B歸納總結單體與高聚物互推的方法聚合時找準結合點,反推單體時找準分離處,“結合點必為分離處”。(1)由單體推斷高聚物的方法①單烯烴型單體加聚時,“斷開雙鍵,鍵分兩端,添上括號,n寫后面”。②共軛二烯烴型單體加聚時,“單變雙,雙變單,破兩頭,移中間,添上括號,n寫后面”。③分別含有一個雙鍵的兩種單體聚合時,“雙鍵打開,中間相連,添上括號,n寫后面”。(2)高聚物單體的推斷方法推斷單體時,一定要先判斷是加聚產物還是縮聚產物,并找準分離處。①加聚產物的主鏈一般全為碳原子,按“凡雙鍵,四個碳;無雙鍵,兩個碳”的規(guī)律畫線斷鍵,然后半鍵閉合、單雙鍵互換?？枷?.有機化合物的合成典例突破聚乙二醇(PEG)是一種非離子性惰性溶劑和綠色有機合成的重要催化劑,如圖是合成PEG等的簡單流程,其中E是一種聚碳酸酯高分子化合物。請根據以上信息回答下列問題:(1)反應②所需的試劑和反應條件

;反應⑥的反應類型是

。

(2)物質F的名稱為

。

(3)物質E的結構簡式為

;反應⑦的另一種產物為水,則G的結構簡式為

。

(4)反應③的化學方程式為

。

(5)M與D的組成元素相同,且M中各原子數目為D中各原子數目的2倍,寫出符合下列條件的M的結構簡式:

(只寫一種)。

a.能與新制的氫氧化銅反應生成磚紅色沉淀b.能在稀硫酸中發(fā)生水解反應(6)解析

根據有機合成圖,A為乙烯,③為縮聚反應,根據逆推法,PEG為聚乙二醇,則單體C為乙二醇CH2OH—CH2OH,則B為含有兩個鹵原子取代的乙烷;④為脫水反應,與二氧化碳結合后發(fā)生加聚反應,D斷裂碳氧鍵生成E;⑤為氧化反應,根據題目資料,F和G反應生成目標產物,則G為NC—CH2—CN。(1)鹵代烴水解生成醇,反應②所需的試劑和反應條件NaOH水溶液,加熱;E是一種聚碳酸酯高分子化合物,根據分子結構特點,反應⑥的反應類型是加聚反應。(2)根據命名規(guī)則,物質F的名稱為乙二醛。考題點睛

針對訓練(2022山東卷)支氣管擴張藥物特布他林(H)的一種合成路線如下:回答下列問題:(1)A→B反應條件為

;B中含氧官能團有

種。(2)B→C反應類型為

,該反應的目的是

。(3)D結構簡式為

;E→F的化學方程式為

。

(4)H的同分異構體中,僅含有—OCH2CH3、—NH2和苯環(huán)結構的有

種。(5)根據上述信息,寫出以4-羥基鄰苯二甲酸二乙酯為主要原料制備

的合成路線。解析

本題考查有機反應的條件、反應類型、反應目的,結構簡式的書寫,官能團的識別,化學方程式的書寫,同分異構體數目的判斷,有機合成。(1)由C的結構簡式和有機物的轉化關系,結合已知信息Ⅰ可知,A為(4)由H的同分異構體中僅含有—OCH2CH3和—NH2可知,分子中有3個—OCH2CH3和1個—NH2,因此H的同分異構體可以視作歸納總結常見的經典有機合成路線(1)一元合成路線(2)二元合成路線

(3)芳香化合物的合成路線。

研專項前沿命題有機合成與推斷題的解法探討

題型考查內容非選擇題考查知識有機化學基礎模塊知識綜合考查核心素養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知例題.苯基環(huán)丁烯酮(

PCBO)是一種十分活潑的反應物,可利用它的開環(huán)反應合成一系列多官能團化合物。近期我國科學家報道用PCBO與醛或酮發(fā)生[4+2]環(huán)加成反應,合成了具有生物活性的多官能團化合物(E),部分合成路線如下:已知如下信息:回答下列問題:(1)A的化學名稱是

。

(2)B的結構簡式為

。

(3)由C生成D所用的試劑和反應條件為

;該步反應中,若反應溫度過高,C易發(fā)生脫羧反應,生成分子式為C8H8O2的副產物,該副產物的結構簡式為

。

(4)寫出化合物E中含氧官能團的名稱

;E中手性碳(注:連有四個不同的原子或基團的碳)的個數為

。

(5)M為C的一種同分異構體。已知:1molM與飽和碳酸氫鈉溶液充分反應能放出2mol二氧化碳;M與酸性高錳酸鉀溶液反應生成對苯二甲酸。M的結構簡式為

。

(6)對于,選用不同的取代基R',在催化劑作用下與PCBO發(fā)生的[4+2]反應進行深入研究,R'對產率的影響見下表:請找出規(guī)律,并解釋原因

。

R'—CH3—C2H5—CH2CH2C6H5產率/%918063思路指導(1)有機化合物的命名反應原理圖示如下:(3)①根據有機反應整體框架,確定反應C→D的試劑和反應條件。第一步,根據反應物和生成物的結構簡式,明確反應過程和反應類型:第二步,判斷反應試劑和反應條件由上述分析可知,該反應為酯化反應,反應試劑為乙醇,反應條件為濃硫酸、加熱。②根據題給信息寫出副產物的結構簡式。

(4)①根據結構簡式判斷有機化合物E中含氧官能團名稱。

第二步,寫出含氧官能團的名稱:有機化合物E中含氧官能團的名稱為酯基和(醇)羥基。②手性碳原子的判斷。第一步,提取信息,明確要求:手性碳原子上連接四個不同的原子或基團;第二步,根據結構簡式判斷:E分子中標“*”的碳原子為手性碳原子,手性碳原子個數為2。(5)限定條件下同分異構體的書寫——殘基法第一步,確定官能團。由“1molM與飽和碳酸氫鈉溶液充分反應能放出2mol二氧化碳”可知,M分子中含有兩個羧基;第二步,確定其他限定條件。由“M與酸性高錳酸鉀溶液反應生成對苯二甲酸”可知,M苯環(huán)上含有兩個基團,且位于苯環(huán)的對位;第三步,書寫符合要求的同分異構體。C的分子式為C9H8O4,減去2個—COOH、1個—C6H4—,剩余1個—CH2—,由此可寫出M的結構簡式為(6)根據題給信息分析判斷由表格中數據分析可得出規(guī)律:隨著取代基R'體積的增大,產物的產率降低。其原因是隨R'體積增大,反應位阻增大,導致產率降低。答案

(1)2-羥基苯甲醛(或水楊醛)突破方法(1)有機合成分析(2)確定有機化合物結構簡式的方法

①根據特征現象推知官能團種類

反應現象思考方向溴水褪色可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵或酚羥基、醛基等酸性高錳酸鉀溶液褪色可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、醛基、羥基或苯的同系物等與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應含有酚羥基生成銀鏡或磚紅色沉淀含有醛基或甲酸酯基與鈉反應產生H2可能含有羥基或羧基加入碳酸氫鈉溶液產生CO2含有羧基加入濃溴水產生白色沉淀含有酚羥基②根據有機反應中定量關系推斷a.烴和鹵素單質的取代:取代1

mol氫原子,消耗1

mol鹵素單質(X2)。b.

的加成:與H2、Br2、HCl、H2O等加成時按物質的量之比為1∶1加成。c.含—OH的有機化合物與Na反應時:2

mol

—OH生成1

mol

H2。d.1

mol

—CHO對應2

mol

Ag;1

mol

—CHO對應1

mol

Cu2O(注意:1

mol

HCHO中相當于有2

mol

—CHO)。e.物質轉化過程中相對分子質量的變化(關系式中M代表第一種有機化合物的相對分子質量):(3)判斷有機反應類型的方法①根據官能團的衍變推斷反應類型②根據反應條件推斷有機反應類型

反應條件思考方向氯氣、光照烷烴取代、苯的同系物側鏈上的取代液溴、催化劑苯的同系物發(fā)生苯環(huán)上的取代濃溴水碳碳雙鍵和碳碳三鍵加成、酚取代、醛氧化氫氣、催化劑、加熱苯、醛、酮加成氧氣、催化劑、加熱某些醇氧化、醛氧化酸性高錳酸鉀溶液或酸性重鉻酸鉀溶液烯烴、炔烴、苯的同系物、醛、醇等氧化反應條件思考方向銀氨溶液或新制氫氧化銅醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖等氧化氫氧化鈉水溶液、加熱鹵代烴水解、酯水解等氫氧化鈉的醇溶液、加熱鹵代烴消去濃硫酸,加熱醇消去、酯化反應濃硝酸、濃硫酸,加熱苯環(huán)上取代稀硫酸,加熱酯水解、低聚糖和多糖等水解氫鹵酸(HX),加熱醇取代反應針對訓練1.(2021湖南卷)葉酸拮抗劑Alimta(M)是一種多靶向性抗癌藥物。以苯和丁二酸酐為原料合成該化合物的路線如下:回答下列問題:(1)A的結構簡式為

。

(2)A→B,D→E的反應類型分別是

;

。

(3)M中虛線框內官能團的名稱為a

,b

。

(4)B有多種同分異構體,同時滿足下列條件的同分異構體有

種(不考慮立體異構);

①苯環(huán)上有2個取代基②能夠發(fā)生銀鏡反應③與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應其中核磁共振氫譜有五組峰,且峰面積之比為6∶2∶2∶1∶1的結構簡式為

。

(5)結合上述信息,寫出丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反應方程式