- 有机化合物的结构特点
- 共5444题
【有机物化学基础】
苹果酸广泛存在于苹果等水果的果肉中,是一种常用的食品添加剂。经测定,苹果酸的相对分子质量为134,所含各元素的质量分数为:w(c)="35.82%" W(H)=4.86%,其余为氧,其中存在5种不同化学环境的H原子。1mol苹果酸能与2molNaHCO3完全反应、能与足量的Na反应生成1.5molH2的。用乙烯为原料人工合成苹果酸的线路如下:
已知:
请回答下列问题:
(1)苹果酸的分子式为_______,A物质的名称为_______。
(2)F中含有的官能团名称是_______,G+B→H的反应类型是_______。
(3)在合成线路中,C→D这一步骤反应的目的是_____。
(4)D→E反应的化学方程式为_________。
(5)苹果酸和NaHCO3完全反应的化学方程式为________。
(6)与苹果酸含有相同种类和数量的官能团的同分异构体的结构简式为____。
正确答案
(1)C4H6O5 乙醇
(2) 羟基、羧基 加成反应;
(3)在C分子中引入Br原子;
(4)Br-CH2-COOH+2NaOHHO-CH2-COONa+NaBr+H2O
(5)
(6)
(1)根据碳、氢、氧原子的质量分数及相对分子质量,可求出苹果酸的分子式是C4H6O5。乙烯和水在催化剂存在时发生加成反应生成A是乙醇,根据连续氧化碳原子不变可知,B是乙醛、C是乙酸;结合信息①进一步推断,D是BrCH2COOH,E是HOCH2COONa,F是HOCH2COOH,G是OHC-CH2COOH,又有信息②,生成的H为NaOOC-CH(OH)-CH2CHO,酸化后得I,HOOCH(OH)-CH2CHO,I催化氧化为J,J是HOOC-CO-CH2-COOH,此再氧化加氢得到苹果酸:HOOC-CH(OH)-CH2COOH。
(3)结合流程图知,C→D这一步反应的目的是为了在C中引入Br原子。
(4)D→E的化学方程式是Br-CH2-COOH+2NaOHHO-CH2-COONa+NaBr+H2O
(5)苹果酸和NaHCO3完全反应的化学方程式是
(6)与苹果酸含有相同种类和数目的官能团的结构为:
有机物A是一种广谱高效食品防腐剂,如图所示是A分子的球棍模型。回答问题:
(1)①A的分子式: 。
②A不能够发生反应的类型有______。(选填编号)
(2)写出A与足量烧碱溶液反应的化学方程式:________。
(3)下列是一些中草药中所含的有机物:
其中互为同分异构体的是(选填编号)___ ___;桂皮酸的一种同分异构体为,它与HBr气体1:1加成的产物可能有_________种。
(4)A的另一种同分异构体C遇FeCl3溶液显紫色;1 mol C可与 1 mol NaOH 反应生成有机物D;D被Ag(NH3)2OH溶液氧化后经酸化得有机物E,E经取代、消去两步反应可得香豆素。写出符合上述要求的二种C的结构简式:____________、 。
正确答案
(1)①C9H10O3 ②D
(2)
(3)②④ 8
(4);
.
试题分析:
(1)①A的结构简式为,分子式为C9H10O3。②因为A中含有酚羟基,实验能发生氧化反应、取代反应,含有苯环,能发生加成反应,含有酯基,能发生取代反应,含有饱和的烃基,能发生氧化反应、取代反应。所以不能够发生反应的类型有消去反应。选项为D。
(2)A与足量烧碱溶液反应的化学方程式+2NaOH
+H2O+CH3CH2OH
(3)同分异构现象是化合物有相同的分子式而有不同结构的现象。具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。由这几种有机物的结构简式可以确定互为同分异构体的物质是②④。化合物与HBr按照1:1加成的反应产物有
;
;
;
;
;
;
。共8种。
(4)A的另一种同分异构体C遇FeCl3溶液显紫色;证明含有酚羟基,1 mol C可与 1 mol NaOH 反应生成有机物D;证明C及D中只含有一个酚羟基,D被Ag(NH3)2OH溶液氧化后经酸化得有机物E,则C及D中只含有醛基,醛基被氧化为羧基。E经取代、消去两步反应可得香豆素。则符合上述要求的C的结构简式为:;
.
已知物质A分子式为C3H4O2,显酸性。F为由七个原子组成的环状结构,分子式为C6H8O4 。请根据以下框图回答问题
(1)A的结构简式为
(2)反应①的反应类型为
(3)化合物B中含氧官能团的名称是
(4)D和E生成F的化学方程式
D和E按照1:1反应也可生成高聚物,请写出生成该高聚物的化学反应方程式:
(5)G生成H的化学方程式
(6)写出C的同分异构体中属于酯类物质的结构简式 、 、 (至少写3个)
正确答案
(1)CH2=CHCOOH (2)加成反应 (3)羧基;
(4)
或
(5)OHCCH2COOH+2Ag(NH3)2OH NH4OOCCH2COONH4+2NH3+2Ag↓+ H2O
(6)CH3CHBrOOCH BrCH2CH2OOCH CH3COOCH2Br CH2BrCOOCH3
试题分析:(1)物质A分子式为C3H4O2,显酸性,说明A分子中存在羧基,所以A的结构简式为
CH2=CHCOOH;
(2)由D发生的反应判断D中存在羟基,所以B中存在溴原子,则反应①的反应类型为加成反应;
(3)B中的含氧官能团是羧基;
(4)D能被氧化成醛,说明D中羟基在端位,是β-羟基丙酸,则E是α-羟基丙酸,所以D与E反应的化学方程式为
D和E按照1:1发生脱水缩合反应生成高聚物,化学方程式为
或
(5)G中含醛基,发生银镜反应的化学方程式为OHCCH2COOH+2Ag(NH3)2OH NH4OOCCH2COONH4+2NH3+2Ag↓+ H2O
(6)C中有1个溴原子和1个羧基,其同分异构体中属于酯类的有4种,分别是CH3CHBrOOCH BrCH2CH2OOCH CH3COOCH2Br CH2BrCOOCH3
有研究发现,在大脑的相应部位有一“奖赏中心”,长时间上网会使“奖赏中心”的化学物质多巴胺水平升高,并认为,在各区域之间传递信息的化学物质是多巴胺,所以“奖赏中心”又称为多巴胺系统。多巴胺结构如图:
(1)多巴胺分子式:________。
(2)多巴胺属于________(填字母编号)。
a.氨基酸 b.苯的同系物 c.芳香族化合物 d.芳香烃
(3)含有一个环己烷环和一个硝基的多巴胺的同分异构体有多种,写出其中一种的结构简式: 。
(4)试判断多巴胺不应具有的化学性质________(填字母编号)。
a.加成 b.取代 c.氧化 d.水解
(5)写出多巴胺与足量溴水充分反应的化学方程式:______。
正确答案
(1)C8H11NO2 (2)c
(3)写出下列五种中的一种即可
(4)d
(5)
(1)根据键线式的结构特点并依据碳原子的价电子是4,可以写出该化合物的分子式。
(2)根据其结构式可得出,化合物中含有苯环、酚羟基和氨基,所以应是芳香族化合物。因为没有羧基,不能是氨基酸,除了碳、氢元素外,含有氧和氮元素,所以不能是芳香烃,更不是苯的同系物。
(3)环己烷的分子式是C6H12,根据多巴胺的分子式可知,另外2个碳原子应该是碳碳双键。若环己烷环只有1个取代基,则只能是。若含有2个取代基则是
和-NO2,它们可以连在同一个碳原子,若不连在碳原子,则可以是邻位、间位会对位,共5中同分异构体。
(4)多不胺中含有苯环,同时还有酚羟基和氨基,所以可以加成反应、取代反应和氧化反应,但不能发生水解反应。
(5)酚羟基的邻位和对位上共有3个氢原子可以被取代,所以方程式为
。
【化学——选修5:有机化学基础】 (15分)
下图中 A、B、C、D、E均为有机化合物。已知:C能跟NaHCO3发生反应,C和D的相对分子质量相等,且E为无支链的化合物。
根据上图回答问题:
(1)已知E的相对分子质量为102,其中碳、氢两种元素的质量分数分别为58.8%、9.8%,其余为氧,C分子中的官能团名称是 ______________;化合物B不能发生的反应是(填字母序号):______________
a.加成反应 b.取代反应 c.消去反应
d.酯化反应 e.水解反应 f.置换反应
(2)反应②的化学方程式是__________________。
(3)反应②实验中加热的目的是: .。
(4)A的结构简式是 __________________。
(5)写出同时符合下列三个条件的B的同分异构体所有同分异构体的结构简式。
Ⅰ.含有间二取代苯环结构
Ⅱ.不属于芳香酸形成的酯
Ⅲ.与 FeCl3溶液发生显色反应
正确答案
(1)羧基 (2分)
e (2分)
(2)CH3COOH+CH3CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH3+H2O(2分)
(3)①加快反应速率
②将产物乙酸丙酯蒸出,使平衡向生成乙酸丙酯的方向移动(3分)
试题分析:从题中可知:C能跟NaHCO3发生反应,表明C高有羧基,再从C和D的反应条件可以看出,这是一个酯化反应,因此D为醇。又因为C和D的相对分子质量相等,所以D这种醇为比C多一个碳原子的醇。且E为无支链的化合物。则表明该酸和醇都是直链的。
E中的碳原子数目为:,氢原子数为:
则分子式为:C5H10O2
也就是说E为乙酸丙酯。于是可得如下解:
(1)羧基 e
(2)CH3COOH+CH3CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH3+H2O(2分)
(3)①加快反应速率
②将产物乙酸丙酯蒸出,使平衡向生成乙酸丙酯的方向移动(3分)
(13分)没食子酸丙酯简称PG,结构简式为 ,是白色粉末,难溶于水,微溶于棉子油等油脂,是常用的食用油抗氧化剂。
⑴PG的分子式为 ,请写出PG分子中所含官能团的名称 ,1molPG与足量氢氧化钠溶液完全反应时,消耗的氢氧化钠的物质的量是 。
PG可发生如下转化:
⑵A的结构简式为 ,1mol没食子酸最多可与 mol H2加成。
⑶上图的有关变化中,属于氧化反应的有(填序号) 。
⑷从分子结构或性质上看,PG具有抗氧化作用的主要原因是(填序号) 。
⑸反应④的化学方程式为:
⑹B有多种同分异构体,写出其中符合下列要求的同分异构体的结构简式:
i.含有苯环,且苯环上的一溴代物只有一种;ii.既能发生银镜反应,又能发生水解反应。
正确答案
⑴C10H12O5,羟基、酯基,4mol ⑵CH3CH2CH2OH; 3; ⑶ ③④ ⑷ c
⑸ CH3CH2CHO+2Cu(OH)2CH3CH2COOH+Cu2O↓+2H2O
⑹、
试题分析:⑴根据物质的根据简式可知PG的分子式为C10H12O5;在PG分子中所含官能团有羟基、酯基;在一个PG中含有三个酚羟基和一个酯基,酯基水解得到一个羧基和一个醇羟基。酚羟基与羧基能与NaOH发生反应,而醇羟基不能发生反应。所以1mol没食子酸最多可与4mol NaOH发生反应。⑵PG在NaOH水溶液中加热水解,然后酸化得到丙醇A:CH3CH2CH2OH和B:没食子酸。在没食子酸中含有羧基,所以有酸性,由于酸性强于碳酸。所以与NaHCO3发生反应,产生CO2,冒出气泡。在没食子酸分子中含有一个苯环,因此1mol的该化合物能跟3mol氢气发生加成反应;A(CH3CH2CH2OH)在Cu催化下被氧气氧化得到C:丙醛CH3CH2CHO;丙醛被新制Cu(OH)2在加热时氧化得到D:丙酸CH3CH2COOH。⑶通过上述分析可知①是取代反应;②⑤是复分解反应;③④是氧化反应;⑷因为在PG分子中含有三个酚羟基,能够与氧气发生反应而被氧化,从而对其它物质起到了保护作用。因此PG具有抗氧化作用。选项为C。⑸反应④的化学方程式为:CH3CH2CHO+2Cu(OH)2
CH3CH2COOH+Cu2O↓+2H2O。⑹B有多种同分异构体,其中符合要求i.含有苯环,且苯环上的一溴代物只有一种;ii.既能发生银镜反应,又能发生水解反应的同分异构体的结构简式:
;
。
软性隐形眼镜是由甲基丙烯酸羟乙酯[CH2=C(CH3)COOCH2CH2OH]的高聚物(HEMA)制成的超薄镜片,其合成路线可以是:
已知:①
②CH3COOCH2CH2OH的名称为乙酸羟乙酯。
(1)A、E的结构简式分别为:A 、E 。
(2)有机物C的名称为 。
(3)写出下列反应的反应类型:C→D ,E→F 。
(4)写出下列转化的化学方程式:
I→G ;
G+F→H 。
正确答案
(1)CH2=CHCH3(2分) (CH3)2C(OH)COOH(2分)
(2)2-丙醇(或:异丙醇)(2分) (3)氧化反应(2分) 消去反应(2分)
(4)CH2ClCH2Cl+2NaOHHOCH2CH2OH+2NaCl(3分,条件、配平各1分)
HOCH2CH2OH+CH2=C(CH3)COOHCH2=C(CH3)COOCH2CH2OH+H2O(3分)
试题分析:A和HBr反应生成B,B是溴丙烷,所以根据B的化学式可知A是丙烯,其结构简式是CH2=CHCH3。由于HEMA的单体是甲基丙烯酸羟乙酯,所以由转化图可知H应为甲基丙烯酸羟乙酯,即CH2=C(CH3)COOCH2CH2OH。乙烯与氯气发生加成反应生成1,2-二氯乙烷,则I是1,2-二氯乙烷,结构简式为ClCH2CH2Cl。I水解生成G,则G是乙二醇,其结构简式为HOCH2CH2OH。G和F在浓硫酸的作用下生成H,所以根据H和G的结构简式可知,F的结构简式应为CH2=C(CH3)COOH。E在浓硫酸的作用下加热生成F,这说明该反应应该是消去反应,所以E的结构简式为(CH3)2C(OH)COOH。根据已知信息①并结合E的结构简式可知,D的结构简式应该是CH3COCH3,即D是丙酮。C是醇,可以转化为丙酮,这说明C是2-丙醇,结构简式为CH3CHOHCH3,C发生催化氧化生成D。B水解生成C,所以B的是2-溴丙烷,结构简式为CH3CHBrCH3。
(1)由以上分析可知A和E的结构简式分别为CH2=CHCH3、(CH3)2C(OH)COOH。
(2)根据C的结构简式CH3CHOHCH3可知,C的名称是2-丙醇(或:异丙醇)。
(3)C为CH3CHOHCH3,D为丙酮,C生成D的反应为氧化反应,E为(CH3)2C(OH)COOH,F为CH2=C(CH3)COOH,E生成F的反应为消去反应。
(4)I为CH2ClCH2Cl,发生取代反应可生成HOCH2CH2OH,反应的方程式为CH2ClCH2Cl+2NaOHHOCH2CH2OH+2NaCl;G为HOCH2CH2OH,F为CH2=C(CH3)COOH,二者发生酯化反应,反应的方程式为HOCH2CH2OH+CH2=C(CH3)COOH
CH2=C(CH3)COOCH2CH2OH+H2O。
奶油中含有一种用做香料的有机化合物A,该有机化合物只含有C、H、O三种元素,分子中C、H、O原子个数比为2:4:1,其相对分子质量为88,A的结构式中含有碳氧双键.1mol B可生成2mol C,也可与2mol
反应.
与A相关的反应如下:
(1)写出反应②的反应类型:______.
(2)写出A、C、F的结构简式:A______,C______,F______.请写出两种与A的物质类别不同的同分异构体的结构简式:______,______.
(3)写出反应③的化学方程式:______
(4)在空气中长时间搅拌奶油,A可转化为相对分子质量为86的化合物G,G的一氯代物只有一种,写出G的结构简式:______.
正确答案
有机化合物A,只含有C、H、O三种元素,分子中C、H、O原子个数比为2:4:1,其相对分子质量为88,令组成为(C2H4O)n,则(24+4+16)n=88,解得n=2,故A的分子式为C4H8O2,1molB可生成2molC,也可与2mol
反应,结合信息反应②可知,B分子中含有2个羟基-OH,为对称结构,A能与氢气发生加成反应生成B,二者C原子数目相同,故B为
,C为CH3CHO,B与足量的
发生酯化反应生成D,A还能能发生信息反应①,结合A的分子式可知,A分子中含有1个-OH、1个C=O双键,故A为
,E为
,E在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成F,F为
,
(1)反应②是
在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成
,
故答案为:消去反应;
(2)由上述分析可知,A是
,C是CH3CHO,F是
,
与
的物质类别不同的同分异构体,可以是含有酯基,如CH3COOCH2CH3等,可以含有羧基,如CH3CH2CH2COOH等,可以含有醛基与羟基,如HOCH2CH2CH2CHO等,还可以含有羰基与醚键,
故答案为:
,CH3CHO,
,CH3COOCH2CH3,CH3CH2CH2COOH;
(3)反应③是
足量的
发生酯化反应生成
,反应方程式为:
+
+2H2O,
故答案为:
+
+2H2O;
(4)A可转化为相对分子质量为86的化合物G,A的分子式为C4H8O2,故G的分子式为C4H6O2,A的结构为
,故分子中羟基被氧化为C=O,G为
,其一氯代物只有一种,
故答案为:
.
下面是以化合物Ⅰ为原料合成一种香精(化合物Ⅵ)的合成路线,反应在一定条件下进行。
回答下列问题。
(1)化合物Ⅰ生成化合物Ⅱ的反应中原子利用率可达100%,化合物Ⅰ的结构简式为________________,该化合物核磁共振氢谱中有________个吸收峰。
(2)化合物Ⅱ生成化合物Ⅲ发生________反应,其化学方程式为_____________________(注明反应条件)。
(3)化合物Ⅴ有多种同分异构体。请写出与化合物Ⅴ官能团种类相同且无支链的所有同分异构体的结构简式___________________________________________________。
(4)化合物Ⅵ不能发生的反应类型是________(填字母)。
(5)写出化合物Ⅵ在一定条件下反应生成高分子化合物的化学方程式:__________________________________________________________(不需注明反应条件)。
正确答案
(1) 4
(2)取代
(3)CH2=CHCH2CH2COOH、CH3CH=CHCH2COOH、CH3CH2CH=CHCOOH
(4)B
(5)
(1)由Ⅰ→Ⅱ的反应为加成反应,且原子利用率为100%可推知化合物Ⅰ的结构简式为。该化合物有4种不同化学环境的氢原子,所以核磁共振氢谱中有4个吸收峰。(2)反应Ⅱ→Ⅲ的反应为水解反应,属于取代反应。(3)化合物Ⅴ的结构简式为
,与化合物Ⅴ官能团种类相同且无支链的同分异构体的结构简式为CH2=CHCH2CH2COOH、CH3CH= CHCH2COOH、
CH3CH2CH=CHCOOH。(4)有双键可以发生加成反应和加聚反应,有酯基能发生水解反应。
已知:A是石油裂解气的主要成分,A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平;它有如图所示的转化关系。E是有香味的有机物,F是高分子化合物(已知醛类氧化可生成羧酸)。
(1)B、D分子中的官能团名称分别是_________、_________。
(2)写出下列反应的化学方程式及反应类型:
①________;反应类型________。②________;反应类型________。
④________;反应类型________。⑤________;反应类型________。
正确答案
(1)羟基 羧基
(2)①CH2=CH2+H2O CH3CH2OH 加成反应
②2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 氧化反应
④CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O 酯化(或取代)反应
加聚反应
由题意知,A、B、C、D、E、F分别为CH2=CH2、CH3CH2OH、CH3CHO、CH3COOH、CH3COOCH2CH3、
(1)CH3CH2OH、CH3COOH分子中分别含有羟基和羧基官能团。
(2)①、②、④、⑤反应的化学方程式及反应类型分别为:
①CH2=CH2+H2O CH3CH2OH 加成反应
②2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O 氧化反应
④CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O 酯化(或取代)反应
加聚反应
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