一、考查結構與性質互推
【例1】(2010四川理綜卷)中藥狼把草的成分之一M具有清炎殺菌作用,M的結構如圖所示:
下列敘述正確的是
A. M的相對分子質量是180
B. 1 mol M最多能與2mol Br2發生反應
C. M與足量的NaOH溶液發生反應時,所得有機產物的化學式為C9H4O5Na4
D. 1mol M與足量NaHCO3反應能生成2 mol CO2
解析:本題考查由結構推性質:M的分子式為:C9H6 O4,其相對分子質量是178,A項錯誤。物質M中,除了酚羥基鄰位可以與Br2發生取代,還有碳碳雙鍵可以與Br2發生加成,所以1 mol M最多能與3mol Br2發生反應,B項錯誤。2mol酚羥基可以消耗2mol NaOH,酯基水解也消耗1mol NaOH,又水解生成的1mol酚羥基還要消耗1mol NaOH,所以共計消耗4molNaOH,生成C9H4O5Na4,C項正確。酚羥基與碳酸氫鈉不反應,D項錯誤。
答案:C
【例2】(2011重慶高考)NM-3和D-58是正處于臨床試驗階段的小分子抗癌藥物,結構如下,關于NM-3和D-58的敘述,錯誤的是
A. 都能與NaOH溶液反應,原因不完全相同
B. 都能與溴水反應,原因不完全相同
C. 都不能發生消去反應,原因相同
D. 遇FeCl3溶液都顯色,原因相同
解析:本題考查有機物的結構、官能團的判斷和性質。由結構簡式可以看出NM-3中含有酯基、酚羥基、羧基、碳碳雙鍵和醚鍵,而D-58含有酚羥基、羰基、醇羥基和醚鍵。酯基、酚羥基和羧基均與NaOH溶液反應,但前者屬于水解反應,后兩者屬于中和反應,A正確;酚羥基和碳碳雙鍵均與溴水反應,前者屬于取代反應,后者屬于加成反應,B正確;NM-3中沒有醇羥基不能發生消去反應,D-58中含有醇羥基,但醇羥基的鄰位碳上沒有氫原子,故不能發生消去反應,不能發生消去反應的原因不同,選項C錯誤;二者都含有酚羥基遇FeCl3溶液都顯紫色,D正確。
答案:C
【例3】(2011福建高考)化合物丁僅含碳、氫、氧三種元素,相對分子質量為110。丁與FeCl3溶液作用顯現特征顏色,且丁分子中烴基上的一氯取代物只有一種。則丁的結構簡式為 。
解析:丁與FeCl3溶液作用顯現特征顏色,說明丁中含有酚羥基。苯酚的相對分子質量為94,110-94=16,因此還含有一個氧原子,故是二元酚。又因為丁分子中烴基上的一氯取代物只有一種,所以酚羥基互為對位,結構簡式是
答案:
二、考查物質分離
【例4】(2011江蘇高考)下列有關實驗原理、方法和結論都正確的是
A. 向飽和FeCl3溶液中滴加過量氨水,可制取Fe(OH)3膠體
B. 取少量溶液X,向其中加入適量新制的氯水,再加幾滴KSCN溶液,溶液變紅,說明X溶液中一定含有Fe2+
C. 室溫下向苯和少量苯酚的混合溶液中加入適量NaOH溶液,振蕩、靜置后分液,可除去苯中少量的苯酚
D. 已知I3-?葑I2+I-,向盛有KI3溶液的試管中加入適量CCl4,振蕩靜置后CCl4層顯紫色,說明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大
解析:制取Fe(OH)3膠體的方法是將飽和FeCl3溶液逐滴滴入沸水中,并繼續加熱至呈紅褐色,而滴加過量氨水,產生的是Fe(OH)3沉淀,A項錯誤。如果溶液X中只含有Fe3+,如此操作,溶液也會變紅,B項錯誤。苯酚與NaOH溶液反應生成水溶性的苯酚鈉,與苯分層,實現分離除雜,C項正確。向KI3溶液中加入適量CCl4,由于I2溶于CCl4中,使溶解平衡I3-?葑I2+I-向右移動,因此該溶液顯紫色,只能說明I2在CCl4中的溶解度比在水中的大。D項錯誤。
答案:C
三、考查酚類物質參與的有機合成與推斷
【例5】(2011新課標全國)香豆素是一種天然香料,存在于黑香豆、蘭花等植物中。工業上常用水楊醛與乙酸酐在催化劑存在下加熱反應制得:
以下是由甲苯為原料生產香豆素的一種合成路線(部分反應條件及副產物已略去)
已知以下信息:①A中有五種不同化學環境的氫;②B可與FeCl3溶液發生顯色反應;③同一個碳原子上連有兩個羥基通常不穩定,易脫水形成羰基。請回答下列問題:
(1)香豆素的分子式為 (2)由甲苯生成A的反應類型為 A的化學名稱為 (4)B的同分異構體中含有苯環的還有 種,其中在核磁共振氫譜中只出現四組峰的有 種;
(5)D的同分異構體中含有苯環的還有 中,其中:
①既能發生銀境反應,又能發生水解反應的是
(寫結構簡式)
②能夠與飽和碳酸氫鈉溶液反應放出CO2的是
(寫結構簡式)
解析:本題推斷的關鍵有兩點,一是根據物質之間轉化的條件,二是要充分運用題目所告訴的新信息。FeCl3作催化劑時,發生的取代是在苯環上,據水楊醛的結構可知,此取代應在甲基的鄰位上;A到B是鹵代烴的水解反應條件;B到C是苯環上烷基取代反應的條件;C到D是鹵代烴水解的條件,根據信息③可知反應的產物。有關轉化關系為:
(4)的含苯環的同分異構體,屬于酚的還有間位和對位兩種;屬于醇的和屬于醚的還各有一種,共4種;“核磁共振氫譜中只出現四組峰的”是 或
(5)D的含有苯環的同分異構體有:含有相同官能團的有2種,含有羧基有1種,含有酯基有1種,共有4種,其中既能發生銀鏡反應,又能發生水解反應的是: ,能夠與飽和碳酸氫鈉溶液反
應放出CO2的是: 答案:(1)C9H6O2
(2)取代反應,2-氯甲苯(鄰氯甲苯)
【例6】(2011上海高考)化合物M是一種治療心臟病藥物的中間體,以A為原料的工業合成路線如下圖所示。
已知:RONa+ R’X→ROR’+ NaX
根據題意完成下列填空:
(1)寫出反應類型:反應① ,反應② (2)寫出結構簡式:A (3)寫出 的鄰位異構體分子內脫水產物香豆素的結構簡式 (4)由C生成D的另一個反應物是 ,反應條件是 (5)寫出由D生成M的化學反應方程式
(6)A也是制備環己醇( )的原料,寫出檢驗A已完全轉化為環己醇的方法。
解析:本題主要考查有機物的合成、有機物結構簡式的書寫、有機反應條件的判斷、有機反應方程式等書寫以及有機官能團的檢驗等。反應過程有苯環參與,根據分子式可確定A為苯酚,苯酚與甲醛發生加成反應生成對羥基苯甲醇,對比對羥基苯甲醇和B的分子式可知,對羥基苯甲醇發生氧化反應生成的B為對羥基苯甲醛。 的鄰位異構體含有羥基和羧基,其分子內脫水應發生的是酯化反應,所以生成的香豆素的結構簡式為 。
根據 和C的分子式可知該轉化為催化加氫反應,C的結構簡式為:
。酚能與Na2CO3反應生成酚鈉和NaHCO3,根據信息酚鈉與氯代烴發生取代反應使鏈增長同時得到氯化鈉。酚能夠與鐵離子發生顯色反應,用該法可以鑒別酚和醇。
答案:(1)加成反應 氧化反應
(4)CH3OH 濃硫酸、加熱
(5)
(6)取樣,加入FeCl3溶液,顏色無明顯變化
四、考查有機合成與推斷中酚羥基的保護
【例7】(2011重慶高考)食品添加劑必須嚴格按照食品安全國家標準(GB2760-2011)的規定使用。作為食品添加劑中的防腐劑G,可經下列反應路線得到(部分反應條件略)
① A與苯酚在分在組成上相差一個CH2原子團,他們互稱為 ;常溫下A在水中的溶解度比苯酚的 (填“大”或“小”)。
② 經反應A→B和D→E保護的官能團是 。
③ E→G的化學方程式為 。
解析:本題考查有機物的轉化,很好地將有機化學的概念、有機物性質、官能團的保護、方程式的書寫融合在一起。①對甲基苯酚與苯酚的結構相似,在分子組成上相差一個CH2原子團,因此二者互為同系物。由于對甲基苯酚中含有憎水基團(甲基),所以其在水中的溶解度比苯酚的要小。②A和E相比較,甲基被氧化生成羧基,而其它基團并沒有變化,因此設計了A→B和D→E兩步,其目的是保護易被氧化的酚羥基。③由反應前后的結構變化
可知,E中的羧基變成酯基,因此要發生酯化反應,方程式為:
答案:①同系物 小 ②-OH
(作者單位:河北省遷安一中)
責任編校 李平安