第35講生命中的基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)物質(zhì)合成有機(jī)高分子考點(diǎn)一糖類、油脂、蛋白質(zhì)[知識(shí)梳理]一、糖類1．糖類的概念及分類(1)概念：從分子結(jié)構(gòu)上看，糖類可以定義為多羥基醛、多羥基酮和它們的脫水縮合物。(2)分類定義元素組成代表物的名稱、分子式、相互關(guān)系單糖不能再水解的糖C、H、O低聚糖1mol糖水解生成2～10mol單糖的糖C、H、O多糖1mol糖水解生成多摩爾單糖的糖C、H、O2.單糖——葡萄糖與果糖(1)組成和分子結(jié)構(gòu)分子式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式官能團(tuán)二者關(guān)系葡萄糖C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO羥基、醛基同分異構(gòu)體果糖CH2OH(CHOH)3COCH2OH羥基、羰基(2)葡萄糖的化學(xué)性質(zhì)3．二糖——蔗糖與麥芽糖比較項(xiàng)目蔗糖麥芽糖相同點(diǎn)分子式均為C12H22O11性質(zhì)都能發(fā)生水解反應(yīng)不同點(diǎn)是否含醛基不含含有水解產(chǎn)物葡萄糖、果糖葡萄糖相互關(guān)系互為同分異構(gòu)體4.多糖——淀粉與纖維素(1)相似點(diǎn)①都屬于天然有機(jī)高分子化合物，屬于多糖，分子式都可表示為(C6H10O5)n。②都能發(fā)生水解反應(yīng)，如淀粉水解的化學(xué)方程式為(C6H10O5)n＋nH2Oeq\o(→,\s\up7(酸或酶))nC6H12O6。淀粉葡萄糖③都不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。(2)不同點(diǎn)①通式中n值不同。②淀粉遇碘呈現(xiàn)藍(lán)色。（1）淀粉和纖維素具有相同的最簡(jiǎn)式，都含有單糖單元，但由于單糖單元的數(shù)目不相同，即n值不同，二者不互為同分異構(gòu)體。（2）利用銀鏡反應(yīng)或與新制Cu（OH）2懸濁液反應(yīng)可檢驗(yàn)葡萄糖的存在。（3）淀粉遇碘變藍(lán)色，這里的“碘”指的是碘單質(zhì)。二、油脂1．組成和結(jié)構(gòu)油脂是高級(jí)脂肪酸與甘油形成的酯，由C、H、O三種元素組成，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為，官能團(tuán)為，有的烴基中還含有碳碳雙鍵。2．分類3．物理性質(zhì)性質(zhì)特點(diǎn)密度密度比水小溶解性難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑狀態(tài)含有不飽和脂肪酸成分較多的甘油酯，常溫下一般呈液態(tài)；含有飽和脂肪酸成分較多的甘油酯，常溫下一般呈固態(tài)熔、沸點(diǎn)天然油脂都是混合物，沒有固定的熔、沸點(diǎn)4.化學(xué)性質(zhì)(1)油脂的氫化(油脂的硬化)烴基上含有碳碳雙鍵，能與H2發(fā)生加成反應(yīng)。如油酸甘油酯與H2發(fā)生加成反應(yīng)的化學(xué)方程式為。經(jīng)硬化制得的油脂叫人造脂肪，也稱硬化油。(2)水解反應(yīng)①酸性條件下如硬脂酸甘油酯的水解反應(yīng)的化學(xué)方程式為②堿性條件下——皂化反應(yīng)如硬脂酸甘油酯的水解反應(yīng)的化學(xué)方程式為CHC17H35COOCH2C17H35COOCH2C17H35COO＋3NaOHeq\o(→,\s\up7(△))CHOHCH2OHCH2OH＋3C17H35COONa，其水解程度比酸性條件下水解程度大。（1）油脂雖然相對(duì)分子質(zhì)量較大，但不屬于高分子化合物。（2）液態(tài)的油脂烴基中含有不飽和鍵，能使溴水褪色。三、氨基酸和蛋白質(zhì)1．氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1)組成與結(jié)構(gòu)氨基酸是羧酸分子烴基上的氫原子被氨基取代的化合物。官能團(tuán)為—COOH和—NH2，組成蛋白質(zhì)的氨基酸幾乎都是α-氨基酸。α-氨基酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為。(2)幾種重要的α-氨基酸(3)化學(xué)性質(zhì)①兩性(以為例)氨基酸分子中既含有酸性基團(tuán)(—COOH)，又含有堿性基團(tuán)(—NH2)，因此，氨基酸是兩性化合物。與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：；與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：。②成肽反應(yīng)兩分子氨基酸脫水縮合形成二肽。例如：多種氨基酸分子間脫水以肽鍵相互結(jié)合，可形成蛋白質(zhì)。2．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1)組成與結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)含有C、H、O、N、S等元素，由氨基酸通過縮聚反應(yīng)產(chǎn)生，屬于天然有機(jī)高分子化合物。(2)性質(zhì)3．酶(1)絕大多數(shù)酶是一種蛋白質(zhì)，具有蛋白質(zhì)的性質(zhì)。(2)酶是一種生物催化劑，催化作用具有以下特點(diǎn)：①條件溫和，不需加熱；②具有高度的專一性；③具有高效催化作用。[自主檢測(cè)]判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)(2019·高考全國(guó)卷Ⅱ改編)蠶絲的主要成分是蛋白質(zhì)，屬于天然高分子化合物。()(2)(2019·高考全國(guó)卷Ⅱ，7D)古代的蠟是高級(jí)脂肪酸酯，屬于高分子聚合物。()(3)(2017·高考全國(guó)卷Ⅱ，7C)蛋白質(zhì)是僅由碳、氫、氧元素組成的物質(zhì)。()(4)(2017·高考全國(guó)卷Ⅲ，8A)植物油氫化過程中發(fā)生了加成反應(yīng)。()(5)用灼燒的方法可以區(qū)分蠶絲和人造纖維。()(6)油脂皂化反應(yīng)得到高級(jí)脂肪酸鹽與甘油。()答案：(1)√(2)×(3)×(4)√(5)√(6)√演練一糖類、油脂、蛋白質(zhì)的組成與性質(zhì)1．下列有關(guān)糖類、油脂和蛋白質(zhì)的說法正確的是()A．油脂水解的共同產(chǎn)物是乙二醇B．從混合物中分離提純蛋白質(zhì)可采用過濾的方法C．淀粉、油脂和蛋白質(zhì)都能在NaOH溶液中發(fā)生水解D．糖類、油脂和蛋白質(zhì)中一定都含有碳、氫、氧三種元素解析：選D。A項(xiàng)，油脂水解的共同產(chǎn)物為丙三醇；B項(xiàng)，分離提純蛋白質(zhì)常利用鹽析；C項(xiàng)，淀粉在酸或酶作用下發(fā)生水解，在堿性條件下一般不水解。2．下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述中，不正確的是()①蛋白質(zhì)溶液里加入飽和硫酸銨溶液，有沉淀析出，再加入蒸餾水，沉淀不溶解②人工合成的具有生命活力的蛋白質(zhì)——結(jié)晶牛胰島素是我國(guó)科學(xué)家在1965年首次合成的③重金屬鹽能使蛋白質(zhì)變性，所以誤食重金屬鹽會(huì)中毒④濃硝酸濺在皮膚上，使皮膚呈黃色是由于濃硝酸與蛋白質(zhì)發(fā)生了顏色反應(yīng)⑤蛋白質(zhì)溶液里的蛋白質(zhì)能透過半透膜A．①④ B．①④⑤C．①⑤ D．④⑤解析：選C。①屬于蛋白質(zhì)的鹽析，再加蒸餾水沉淀溶解；⑤蛋白質(zhì)溶液屬于膠體，蛋白質(zhì)分子不能透過半透膜。3．(2020·天津武清區(qū)月考)下列說法不正確的是()A．利用植物油的加成反應(yīng)可以制得人造黃油B．纖維素在人體內(nèi)可水解成葡萄糖，供人體組織的營(yíng)養(yǎng)需要C．體積分?jǐn)?shù)為75%的酒精可使蛋白質(zhì)變性從而起到消毒作用D．聚酯纖維()制品應(yīng)避免與強(qiáng)堿長(zhǎng)期接觸解析：選B。人造黃油的主要原料是植物油，利用植物油的加成反應(yīng)可以制得人造黃油，A項(xiàng)正確；人體內(nèi)沒有能夠水解纖維素的酶，纖維素在人體內(nèi)能加強(qiáng)胃腸的蠕動(dòng)，有通便功能，B項(xiàng)錯(cuò)誤；乙醇會(huì)破壞蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)而使其變性，從而達(dá)到消毒目的，C項(xiàng)正確；聚酯纖維屬于酯類，強(qiáng)堿條件下能水解而被破壞，D項(xiàng)正確。演練二氨基酸的成肽規(guī)律及蛋白質(zhì)的水解4．下列說法正確的是()①氨基酸、淀粉均屬于高分子化合物②蛋白質(zhì)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高分子化合物，分子中都含有C、H、O、N元素③若兩種二肽互為同分異構(gòu)體，則二者的水解產(chǎn)物一定不一致A．①④ B．②③C．①② D．②④解析：選D。①淀粉屬于高分子化合物，氨基酸不屬于高分子化合物，錯(cuò)誤；②蛋白質(zhì)是由氨基酸縮合而成的高分子化合物，都含有C、H、O、N元素，正確；③如甘氨酸和丙氨酸縮合形成的兩種二肽互為同分異構(gòu)體，但水解產(chǎn)物相同，錯(cuò)誤；④兩種氨基酸自身縮合可形成兩種二肽，交叉縮合又可形成兩種二肽，故最多能形成四種二肽，正確。5．如圖表示蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的一部分，圖中A、B、C、D標(biāo)出了分子中不同的鍵，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)發(fā)生水解反應(yīng)時(shí)，斷裂的鍵是()解析：選C。兩個(gè)氨基酸分子在酸或堿的存在下加熱，通過一分子的氨基和另一分子的羧基間脫去一分子水，縮合形成含有肽鍵的化合物，稱為成肽反應(yīng)，所以蛋白質(zhì)水解斷裂的是肽鍵，即斷裂的鍵是C。eq\a\vs4\al()氨基酸的成肽規(guī)律(1)2種不同氨基酸(只含一個(gè)氨基和一個(gè)羧基)，脫水可形成4種二肽(可以是相同分子之間，也可以是不同分子之間)，如甘氨酸與丙氨酸混合后可形成以下4種二肽：(2)分子間或分子內(nèi)脫水成環(huán)(3)氨基酸分子縮聚成高分子化合物考點(diǎn)二合成有機(jī)高分子化合物[知識(shí)梳理]一、基本概念1．單體：能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)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(xué)組成相同、可重復(fù)的最小單位。3．聚合度：高分子鏈中含有鏈節(jié)的數(shù)目。例如：二、合成高分子化合物的兩個(gè)基本反應(yīng)1．加聚反應(yīng)：小分子物質(zhì)以加成反應(yīng)形式生成高分子化合物的反應(yīng)。2．縮聚反應(yīng)：?jiǎn)误w分子間縮合脫去小分子(如H2O、HX等)并生成高分子化合物的反應(yīng)。三、高分子化合物的分類及性質(zhì)特點(diǎn)eq\a\vs4\al(高分,子化,合物)eq\o(→,\s\up7(根據(jù)),\s\do5(來源))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(天然高分子化合物，如淀粉、纖維素、蛋白質(zhì),\a\vs4\al(合成高分,子化合物)\o(→,\s\up7(按結(jié)構(gòu)))\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(線型結(jié)構(gòu)：具有熱塑性，,如低壓聚乙烯,支鏈型結(jié)構(gòu)：具有熱塑性，,如高壓聚乙烯,網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)：具有熱固性，,如酚醛樹脂))))其中，塑料、合成纖維、合成橡膠又被稱為“三大合成材料”。四、加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng)方程式的書寫方法1．加聚反應(yīng)的書寫方法(1)單烯烴型單體加聚時(shí)，“斷開雙鍵，鍵分兩端，添上括號(hào)，右下寫n”。例如：(2)二烯烴型單體加聚時(shí)，“單變雙，雙變單，破兩頭，移中間，添上括號(hào)，右下寫n”。例如：nCH2=CH—CH=CH2eq\o(→,\s\up7(催化劑))CH2—CH=CH—CH2。(3)含有一個(gè)雙鍵的兩種單體聚合時(shí)，“雙鍵打開，中間相連，添上括號(hào)，右下寫n”。例如：2．縮聚反應(yīng)的書寫方法書寫縮合聚合物(簡(jiǎn)稱縮聚物)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式時(shí)，與加成聚合物(簡(jiǎn)稱加聚物)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式寫法有點(diǎn)不同，縮聚物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式要在方括號(hào)外側(cè)寫出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團(tuán)，而加聚物的端基不確定，通常用橫線“—”表示。例如：分類書寫如下：(1)聚酯類：—OH與—COOH間的縮聚nHOCH2—CH2OH＋nHOOC—COOHeq\o(,\s\up7(催化劑))。nHOCH2—CH2—COOHeq\o(,\s\up7(催化劑))。(2)聚氨基酸類：—NH2與—COOH間的縮聚nH2N—CH2COOHeq\o(→,\s\up7(催化劑))。。(3)酚醛樹脂類nHCHO＋neq\o(→,\s\up7(H＋),\s\do5(△))eq\a\vs4\al()。寫縮聚反應(yīng)方程式時(shí)，除單體物質(zhì)的量與縮聚物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的下角標(biāo)要一致外，也要注意生成小分子的物質(zhì)的量。由一種單體進(jìn)行縮聚反應(yīng)，生成小分子的物質(zhì)的量應(yīng)為n－1；由兩種單體進(jìn)行縮聚反應(yīng)，生成小分子的物質(zhì)的量應(yīng)為2n－1。[自主檢測(cè)]1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)棉花、蠶絲、羊毛、天然橡膠都屬于天然高分子化合物。()(2)盛放汽油的試劑瓶不能用橡膠塞。()(3)天然橡膠()是高聚物，不能使溴水褪色。()(4)酚醛樹脂和聚氯乙烯都是熱固性塑料。()(5)聚乙烯可包裝食品，而聚氯乙烯塑料不可用于包裝食品。()(6)高分子化合物的結(jié)構(gòu)大致可以分為線型結(jié)構(gòu)、支鏈型結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)三類。()(7)的單體是CH2=CH2和。()答案：(1)√(2)√(3)×(4)×(5)√(6)√(7)×2．(教材改編題)按要求完成下列方程式并指出反應(yīng)類型。(1)由苯乙烯合成聚苯乙烯：________________________________________________________；____________。(2)由對(duì)苯二甲酸與乙二醇合成滌綸：_____________________________________________________；____________。(3)由2-氯-1，3-丁二烯合成氯丁橡膠：_____________________________________________________；____________。1．(2020·鄭州調(diào)研)今有高聚物，對(duì)此分析正確的是()解析：選D。高聚物為線型高分子化合物，其鏈節(jié)為，是的加聚產(chǎn)物，據(jù)此進(jìn)行判斷。2．下列物質(zhì)是可以作為人體心臟及人工血管等人體植入物的高分子生物材料。下列關(guān)于上述高分子生物材料的說法中正確的是()A．用于合成維通橡膠的單體是CH2=CF—CF2—CF2—CF3B．用于合成有機(jī)硅橡膠的單體是C．聚四氟乙烯、有機(jī)硅橡膠均可看作加聚反應(yīng)的產(chǎn)物D．有機(jī)硅橡膠、聚甲基丙烯酸甲酯均可通過縮聚反應(yīng)制得解析：選B。維通橡膠是經(jīng)加聚反應(yīng)合成的，其單體是CH2=CF2和CF2=CF—CF3，A錯(cuò)誤；有機(jī)硅橡膠是的縮聚產(chǎn)物，B正確，C錯(cuò)誤；聚甲基丙烯酸甲酯是甲基丙烯酸甲酯的加聚產(chǎn)物，D錯(cuò)誤。eq\a\vs4\al()高聚物單體的推斷方法推斷單體時(shí)，一定要先判斷是加聚產(chǎn)物還是縮聚產(chǎn)物，并找準(zhǔn)分離處。(1)加聚產(chǎn)物的主鏈一般全為碳原子，按“凡雙鍵，四個(gè)碳；無雙鍵，兩個(gè)碳”的規(guī)律畫線斷鍵，然后半鍵閉合、單雙鍵互換。如的單體為CH2=CH2和CH2=CHCN；的單體為CH2=CHCH3和CH2=CH—CH=CH2。(2)縮聚產(chǎn)物的鏈節(jié)中不全為碳，一般有、等結(jié)構(gòu)，在或畫線處斷鍵，碳原子上連—OH，氧原子和氮原子上連—H，即得單體。3．(2020·濟(jì)寧質(zhì)檢)環(huán)己烯常用于有機(jī)合成?，F(xiàn)通過下列流程，以環(huán)己烯為原料合成環(huán)醚、聚酯、橡膠，其中F可以做內(nèi)燃機(jī)的抗凍劑，J分子中無飽和碳原子。已知：R1—CH=CH—R2eq\o(→,\s\up7(O3，Zn/H2O))R1—CHO＋R2—CHO(1)③的反應(yīng)條件是________________。(2)H的名稱是________________。(3)有機(jī)物B和I的關(guān)系為________(填字母)。A．同系物 B．同分異構(gòu)體C．都屬于醇類 D．都屬于烴(4)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式并注明反應(yīng)類型：反應(yīng)②_________________________________________________________________________________________________________________，____________。反應(yīng)⑧_______________________________________________________________________________________________________________________，____________。反應(yīng)⑨_____________________________________________________________________________________________________________________，____________。反應(yīng)⑩__________________________________________________________________________________________________________________，____________。(5)寫出兩種D的屬于酯類的鏈狀同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：____________________。答案：(1)NaOH的乙醇溶液、加熱(2)聚乙二酸乙二酯(3)CHOCH2CH2CH2CH2OHeq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))CH2=CH—CH=CH2↑＋2H2O消去反應(yīng)nCH2=CH—CH=CH2eq\o(→,\s\up7(一定條件))CH2—CH=CH—CH2加聚反應(yīng)(5)CH2=CHCOOCH3、HCOOCH2CH=CH2(其他合理答案也可)考點(diǎn)三有機(jī)合成的思路和方法[知識(shí)梳理]一、有機(jī)合成的解題思路二、有機(jī)合成中碳骨架的構(gòu)建1．碳鏈增長(zhǎng)的反應(yīng)(1)加聚反應(yīng)；(2)縮聚反應(yīng)，如羥醛縮合反應(yīng)實(shí)際上是醛自身的加成反應(yīng)，醛基鄰位碳原子上的氫原子(α-H)較活潑，能與另外一分子的醛基發(fā)生加成反應(yīng)：(3)酯化反應(yīng)；(4)醛、酮與HCN的加成反應(yīng)，可使醛、酮分子中增加1個(gè)碳原子：CH3CHO＋HCNeq\o(→,\s\up7(加成))eq\o(→,\s\up7(水解))。2．碳鏈減短的反應(yīng)(1)烷烴的裂化反應(yīng)；(2)酯類、糖類、蛋白質(zhì)等的水解反應(yīng)；(3)不飽和烴的氧化反應(yīng)：eq\o(→,\s\up7(酸性KMnO4溶液))CH3COOH＋；CH3CH2C≡CCH3eq\o(→,\s\up7(酸性KMnO4溶液))CH3CH2COOH＋CH3COOH；(4)脫羧反應(yīng)：CH3COONa＋NaOHeq\o(→,\s\up7(CaO),\s\do5(△))CH4↑＋Na2CO3。3．常見由鏈成環(huán)的方法(1)二元醇成環(huán)例如：HOCH2CH2OHeq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))__；(2)羥基酸酯化成環(huán)例如：eq\o(,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))＋H2O；(3)氨基酸成環(huán)例如：H2NCH2CH2COOH→；(4)二元羧酸成環(huán)例如：HOOCCH2CH2COOHeq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))＋H2O；(5)利用題目所給信息成環(huán)例如，二烯烴與單烯烴的聚合成環(huán)：三、有機(jī)合成中官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化1．官能團(tuán)的引入引入的官能團(tuán)原物質(zhì)種類轉(zhuǎn)化反應(yīng)類型示例鹵代烴消去反應(yīng)CH3CH2Br＋NaOHeq\o(→,\s\up7(醇),\s\do5(△))CH2=CH2↑＋NaBr＋H2O醇消去反應(yīng)CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(170℃))CH2=CH2↑＋H2O炔烴加成反應(yīng)HC≡CH＋HCleq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))CH2=CHCl—X(X為F、Cl、Br、I)烷烴取代反應(yīng)CH3CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH3CH2Cl＋HCl烯烴、炔烴加成反應(yīng)①CH3CH=CH2＋Br2→CH3CHBrCH2Br②CH3CH=CH2＋HBr→CH3CHBrCH3③先與氫氣進(jìn)行加成反應(yīng)，然后與鹵素單質(zhì)進(jìn)行取代反應(yīng)醇取代反應(yīng)CH3CH2OH＋HBreq\o(→,\s\up7(△))CH3CH2Br＋H2O—OH烯烴加成反應(yīng)CH3CH=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(催化劑))鹵代烴水解反應(yīng)CH3CH2CH2Cl＋NaOHeq\o(→,\s\up7(水),\s\do5(△))CH3CH2CH2OH＋NaCl醛(酮)還原反應(yīng)CH3CHO＋H2eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))CH3CH2OH羧酸還原反應(yīng)CH3COOHeq\o(→,\s\up7(LiAlH4))CH3CH2OH酯水解反應(yīng)CH3COOCH2CH3＋NaOHeq\o(→,\s\up7(△))CH3COONa＋CH3CH2OH醇催化氧化①羥基碳原子上有2個(gè)H原子，可引入醛基：2CH3CH2CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu或Ag),\s\do5(△))2H2O＋2CH3CH2CHO②羥基碳原子上有1個(gè)H原子，可引入羰基：2CH3CH(OH)CH3＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu或Ag),\s\do5(△))＋2H2O烯烴氧化反應(yīng)雙鍵碳原子上沒有H原子，可被酸性高錳酸鉀溶液氧化為羰基：(CH3)2C=C(CH3)2eq\o(→,\s\up7(KMnO4/H＋))2(CH3)2C=O—COOH醛催化氧化2CH3CHO＋O2eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2CH3COOH醇催化氧化CH3CH2CH2OHeq\o(→,\s\up7(酸性KMnO4溶液),\s\do5(或酸性K2Cr2O7溶液))CH3CH2COOH烯烴，苯的同系物氧化反應(yīng)雙鍵碳原子或與苯環(huán)相連的碳原子上至少有1個(gè)H原子，可被酸性高錳酸鉀溶液氧化為羧基：CH3CH=CHCH3eq\o(→,\s\up7(KMnO4/H＋))2CH3COOH，（1）連在同一個(gè)碳原子上的兩個(gè)羥基脫水可引入；（2）酯、肽、蛋白質(zhì)的水解可引入—COOH。2．官能團(tuán)的消除(1)通過加成反應(yīng)消除不飽和鍵(雙鍵、三鍵)；(2)通過消去、氧化或酯化反應(yīng)等消除羥基；(3)通過加成或氧化反應(yīng)等消除醛基；(4)通過水解反應(yīng)消除酯基、肽鍵、鹵素原子。3．官能團(tuán)的改變(1)利用官能團(tuán)的衍生關(guān)系進(jìn)行衍變，如R—CH2OHeq\o(,\s\up7(O2),\s\do5(H2))R—CHOeq\o(→,\s\up7(O2))R—COOH；(2)通過某種化學(xué)途徑使一個(gè)官能團(tuán)變成兩個(gè)，如CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(消去),\s\do5(－H2O))CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(加成),\s\do5(＋Cl2))ClCH2—CH2Cleq\o(→,\s\up7(水解))HOCH2—CH2OH；(3)通過某種手段改變官能團(tuán)的位置，如。演練一給定合成路線的分析1．(教材改編題)補(bǔ)充完成由環(huán)戊烷轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)物的過程中各步反應(yīng)的條件、反應(yīng)物(產(chǎn)物)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及反應(yīng)類型。答案：(1)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為______________________________________________________________________________________________________________________。(2)反應(yīng)②的條件為________。(2)酸性KMnO4溶液3．化合物可由1-氯丁烷經(jīng)過四步反應(yīng)合成：CH3CH2CH2CH2Cleq\o(→,\s\up7(反應(yīng)①))Xeq\o(→,\s\up7(反應(yīng)②))Yeq\o(→,\s\up7(反應(yīng)③))CH3CH2CH2COOHeq\o(→,\s\up7(SOCl2))反應(yīng)①的反應(yīng)條件為__________，反應(yīng)②的化學(xué)方程式為___________________。解析：反應(yīng)①為CH3CH2CH2CH2Cl的水解反應(yīng)，反應(yīng)條件為NaOH水溶液、加熱。反應(yīng)②為CH3CH2CH2CH2OH的催化氧化反應(yīng)。答案：NaOH水溶液、加熱2CH3CH2CH2CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu或Ag),\s\do5(△))2CH3CH2CH2CHO＋2H2Oeq\a\vs4\al()熟記中學(xué)常見的有機(jī)合成路線(1)一元合成路線R—CH=CH2eq\o(→,\s\up7(HX),\s\do5(一定條件))鹵代烴eq\o(→,\s\up7(NaOH/H2O),\s\do5(△))一元醇→一元醛→一元羧酸→酯(2)二元合成路線CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(X2))eq\o(→,\s\up7(NaOH/H2O),\s\do5(△))二元醇→二元醛→二元羧酸→eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(鏈酯,環(huán)酯,高聚酯))(3)芳香化合物合成路線演練二根據(jù)題給合成路線或已有原料合成有機(jī)物4．(2020·天門高三質(zhì)檢)根據(jù)某有機(jī)合成的片段：寫出以C2H5OH為原料合成乳酸()的路線(其他試劑任選)：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)以CH2=CHCH3為主要原料(無機(jī)試劑任選)制備CH3CH(OH)COOH的合成路線流程圖(須注明反應(yīng)條件)。例如：由乙醇合成聚乙烯的反應(yīng)流程圖可表示為CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(170℃))CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(催化劑))CH2—CH2________________________________________________________________________________________________________________________________________________。6．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理方案用(無機(jī)試劑任選，用反應(yīng)流程圖表示，并注明反應(yīng)條件)。提示：R—CH=CH2eq\o(→,\s\up7(HBr),\s\do5(過氧化物))R—CH2—CH2—Br________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：eq\a\vs4\al()有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)第一步分析原料和目標(biāo)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，找出其具有的官能團(tuán)或特殊結(jié)構(gòu)。第二步與題目中原有合成路線中的物質(zhì)做對(duì)比，找出與原料和目標(biāo)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，假設(shè)分別為A和E。第三步模仿原合成路線中A到E的轉(zhuǎn)化路線設(shè)計(jì)新合成路線。[注意]根據(jù)原料設(shè)計(jì)合成目標(biāo)產(chǎn)品的路線時(shí)，可采用逆向合成分析法，對(duì)比產(chǎn)品與原料結(jié)構(gòu)上的區(qū)別，然后由后向前推，先找出產(chǎn)品的前一步原料(即中間產(chǎn)物)，并依次找出前一步原料，直至達(dá)到已知的原料為止，其思維程序可概括為“產(chǎn)品→中間產(chǎn)物1→中間產(chǎn)物2……→原料”。有時(shí)可能與原合成路線不盡相同，不同的地方一般會(huì)比原合成路線更簡(jiǎn)單，利用所學(xué)的官能團(tuán)轉(zhuǎn)化知識(shí)即可完成。合成路線講究簡(jiǎn)捷易實(shí)現(xiàn)，步驟一般為3～5步。1．(2019·高考北京卷)交聯(lián)聚合物P的結(jié)構(gòu)片段如圖所示。下列說法不正確的是(圖中表示鏈延長(zhǎng))()A．聚合物P中有酯基，能水解B．聚合物P的合成反應(yīng)為縮聚反應(yīng)C．聚合物P的原料之一丙三醇可由油脂水解獲得D．鄰苯二甲酸和乙二醇在聚合過程中也可形成類似聚合物P的交聯(lián)結(jié)構(gòu)解析：選D。由圖示可知，X連接Y，P的結(jié)構(gòu)中存在酯基結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能水解，A項(xiàng)正確；對(duì)比X、Y的結(jié)構(gòu)可知，制備P的兩種單體是、，由此可知合成P的反應(yīng)為縮聚反應(yīng)，B項(xiàng)正確；油脂水解生成甘油和高級(jí)脂肪酸(鹽)，C項(xiàng)正確；因乙二醇分子中只有2個(gè)羥基，故鄰苯二甲酸與乙二醇只能形成鏈狀結(jié)構(gòu)的聚合物，不能形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚合物，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．(2018·高考北京卷)一種芳綸纖維的拉伸強(qiáng)度比鋼絲還高，廣泛用作防護(hù)材料。其結(jié)構(gòu)片段如圖。下列關(guān)于該高分子的說法正確的是()A．完全水解產(chǎn)物的單個(gè)分子中，苯環(huán)上的氫原子具有不同的化學(xué)環(huán)境B．完全水解產(chǎn)物的單個(gè)分子中，含有官能團(tuán)—COOH或—NH2C．氫鍵對(duì)該高分子的性能沒有影響D．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為解析：選B。根據(jù)題述芳綸纖維的結(jié)構(gòu)片段可知，其單體有兩種：，無論是哪種單體，其苯環(huán)上的氫原子都是等效的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)苯二甲酸和對(duì)苯二胺的官能團(tuán)分別是—COOH、—NH2，B項(xiàng)正確；分子內(nèi)氫鍵對(duì)物質(zhì)的物理性質(zhì)(如熔沸點(diǎn)、溶解度等)都有影響，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．(2018·高考全國(guó)卷Ⅰ，36，15分)化合物W可用作高分子膨脹劑，一種合成路線如下：回答下列問題：(1)A的化學(xué)名稱為________。(2)②的反應(yīng)類型是________。(3)反應(yīng)④所需試劑、條件分別為__________________。(4)G的分子式為________。(5)W中含氧官能團(tuán)的名稱是________。(6)寫出與E互為同分異構(gòu)體的酯類化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式(核磁共振氫譜為兩組峰，峰面積比為1∶1)：______________________________。(7)苯乙酸芐酯()是花香型香料，設(shè)計(jì)由苯甲醇為起始原料制備苯乙酸芐酯的合成路線：___________________________________________________(無機(jī)試劑任選)。解析：(1)A的化學(xué)名稱為氯乙酸。(2)反應(yīng)②中—CN取代—Cl，為取代反應(yīng)。(3)比較D和E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，反應(yīng)④是HOOC—CH2—COOH與乙醇在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生的酯化反應(yīng)。(4)由G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，G的分子式為C12H18O3。(5)由W的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，W中含氧官能團(tuán)的名稱為羥基、醚鍵。(6)根據(jù)題意知，滿足條件的E的酯類同分異構(gòu)體具有高度對(duì)稱結(jié)構(gòu)，則滿足條件的同分異構(gòu)體為。(7)由苯甲醇合成苯乙酸芐酯，需要增長(zhǎng)碳鏈。聯(lián)系題圖中反應(yīng)②③④設(shè)計(jì)合成路線。答案：(1)氯乙酸(2)取代反應(yīng)(3)乙醇/濃硫酸、加熱(4)C12H18O3(5)羥基、醚鍵一、選擇題1．下列屬于高分子化合物，且能發(fā)生水解反應(yīng)的是()A．聚乙烯 B．油脂C．蛋白質(zhì) D．蔗糖解析：選C。聚乙烯是高分子化合物，但不能水解，A項(xiàng)錯(cuò)誤；油脂和蔗糖能水解，但不是高分子化合物，B、D項(xiàng)錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)水解最終生成氨基酸，且為天然高分子化合物，C項(xiàng)正確。2．下列食品或日常用品中主要成分是天然高分子化合物的是()A．蔗糖 B．花生油C．蠶絲睡衣 D．保鮮膜解析：選C。蔗糖分子式為C12H22O11，不屬于高分子化合物，選項(xiàng)A不符合題意；花生油屬于油脂，不是高分子化合物，選項(xiàng)B不符合題意；蠶絲睡衣中蠶絲的主要成分是蛋白質(zhì)，是天然高分子化合物，選項(xiàng)C符合題意；保鮮膜是人工合成的高分子化合物，選項(xiàng)D不符合題意。3．下列關(guān)于合成材料的說法不正確的是()A．塑料、合成纖維和合成橡膠都屬于合成材料B．聚氯乙烯可制成薄膜、軟管等，其單體是CH2=CHClC．纖維素和淀粉互為同分異構(gòu)體D．合成順丁橡膠()的單體是CH2=CH—CH=CH2解析：選C。塑料、合成纖維和合成橡膠都屬于合成材料，A項(xiàng)正確；聚氯乙烯可制成薄膜、軟管等，其單體是CH2=CHCl，B項(xiàng)正確；纖維素與淀粉的聚合度不同，不互為同分異構(gòu)體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；合成順丁橡膠的單體是CH2=CH—CH=CH2，D項(xiàng)正確。4．如圖所示是木瓜蛋白酶的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，下列說法不正確的是()A．木瓜蛋白酶的分子式為C19H29N7O6B．木瓜蛋白酶中含有苯環(huán)，屬于芳香烴C．木瓜蛋白酶能發(fā)生水解反應(yīng)、加成反應(yīng)D．木瓜蛋白酶能與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成CO2解析：選B。根據(jù)題中木瓜蛋白酶的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，其分子式為C19H29N7O6，A項(xiàng)正確；木瓜蛋白酶中含有O、N元素，不屬于芳香烴，是芳香烴的衍生物，B項(xiàng)錯(cuò)誤；木瓜蛋白酶分子中含有肽鍵能發(fā)生水解反應(yīng)，含有苯環(huán)能發(fā)生加成反應(yīng)，C項(xiàng)正確；木瓜蛋白酶分子中含有羧基，能與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳，D項(xiàng)正確。5．(2020·安順聯(lián)考)以玉米(主要成分是淀粉)為原料制取酒精的流程如下：eq\x(玉米)eq\o(→,\s\up7(H2O（H＋）),\s\do5(①))eq\x(C12H22O11)eq\o(→,\s\up7(H2O（H＋）),\s\do5(②))eq\x(化合物X)eq\o(→,\s\up7(發(fā)酵),\s\do5(③))eq\x(酒精)下列說法中不正確的是()A．C12H22O11屬于二糖B．化合物X屬于還原型糖C．反應(yīng)③中1mol化合物X可分解成3mol乙醇D．欲使發(fā)酵液中的乙醇和水分離，可采取的操作是蒸餾解析：選C。淀粉水解生成了C12H22O11，C12H22O11屬于二糖，A項(xiàng)正確；化合物X是葡萄糖，葡萄糖屬于還原型糖，B項(xiàng)正確；葡萄糖發(fā)酵生成乙醇和二氧化碳，化學(xué)方程式為C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酒化酶))2C2H5OH＋2CO2↑，即1molX可分解成2mol乙醇，C項(xiàng)錯(cuò)誤；乙醇能與水混溶，分離互溶且沸點(diǎn)相差較大的液體混合物可用蒸餾的方法，D項(xiàng)正確。6．(教材改編題)下列說法不正確的是()A．酚醛樹脂屬于熱塑性塑料B．結(jié)構(gòu)為…—CH=CH—CH=CH—CH=CH—…的高分子化合物，其單體是乙炔C．有機(jī)硅聚醚(eq\a\vs4\al())可由單體eq\a\vs4\al()D．某塑料為eq\a\vs4\al()它的單體有3種解析：選A。苯酚和甲醛發(fā)生縮聚反應(yīng)生成酚醛樹脂，它屬于熱固性塑料，A項(xiàng)錯(cuò)誤；高分子化合物…—CH=CH—CH=CH—CH=CH—…的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可以表示為CH=CH，其單體為CH≡CH，B項(xiàng)正確。7．蔗糖酯是聯(lián)合國(guó)國(guó)際糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織推薦使用的食品乳化劑。某蔗糖酯可以由蔗糖與硬脂酸乙酯合成，反應(yīng)如下：下列說法中正確的是()A．蔗糖分子中含有7個(gè)羥基B．蔗糖酯屬于高級(jí)脂肪酸的甘油酯C．合成該蔗糖酯的反應(yīng)屬于取代反應(yīng)D．該蔗糖酯在稀硫酸的作用下水解，水解過程中只生成兩種產(chǎn)物解析：選C。蔗糖分子中含有8個(gè)羥基，A項(xiàng)錯(cuò)誤；蔗糖酯不是甘油酯，B項(xiàng)錯(cuò)誤；蔗糖還要水解生成葡萄糖和果糖，最終生成三種產(chǎn)物，D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題8．聚氯乙烯(PVC)保鮮膜的安全問題已引起廣泛的關(guān)注。PVC的安全隱患主要來自塑料中殘留的PVC單體以及不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的增塑劑DEHA。工業(yè)上用乙烯和氯氣為原料經(jīng)下列各步合成PVC：乙烯eq\o(→,\s\up7(一定條件),\s\do5(①))甲eq\o(→,\s\up7(一定條件),\s\do5(②))乙eq\o(→,\s\up7(一定條件),\s\do5(③))PVC(1)乙是PVC的單體，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________________________________________。(2)反應(yīng)③的化學(xué)方程式為__________________________________________________。(3)寫出以下反應(yīng)類型：反應(yīng)①________；反應(yīng)②________。(4)鄰苯二甲酸辛酯(DOP)是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中允許使用的增塑劑之一，鄰苯二甲酸()是制造DOP的原料，它跟過量的甲醇反應(yīng)能得到另一種增塑劑DMP(分子式為C10H10O4)，DMP屬于芳香酯，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________________________。(5)聚甲基丙烯酸羥乙酯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，它是制作軟質(zhì)隱形眼鏡的材料，請(qǐng)寫出下列有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：①由甲基丙烯酸羥乙酯制備聚甲基丙烯酸羥乙酯：____________________________________________________________________________________________________。②由甲基丙烯酸制備甲基丙烯酸羥乙酯：____________________________________________________________________________________________________________。③由乙烯制備乙二醇：______________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)CH2=CHCl9．(2020·銀川模擬)A(C2H4)是基本的有機(jī)化工原料。用A和常見的有機(jī)物可合成一種醚類香料和一種縮醛類香料，具體合成路線如圖所示(部分反應(yīng)條件略去)：已知：回答下列問題：(1)B的分子式是________，C中含有的官能團(tuán)名稱是________。(2)若D為單取代芳香族化