有机衍变合成
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文档简介
２００８届高三化学总复习教案
专题四 各类有机物间的衍变关系和有机合成
【夯实基础】
一、各烃的衍生物间的相互转化关系
试分析各物质的类别
X属于 ，A属于 ，
B属于 ，C属于 。
〖练〗有机物X能在稀硫酸中发生水解反应，且能与NaHCO3反应。其变化如图所示：
试写出X的结构简式
〖变化〗有机物X能在稀硫酸中发生水解反应，且能与NaHCO3反应。其变化如图所示：
试写出X的结构简式
二、有机合成
（一）基本知识
1、官能团的引入：
引入官能团 有关反应
羟基-OH 烯烃与水加成,醛/酮加氢,卤代烃水解,酯的水解,葡萄糖分解
卤素原子（－X） 烃与X2取代,不饱和烃与HX或X2加成，(醇与HX取代)
碳碳双键C=C 某些醇或卤代烃的消去，炔烃加氢
醛基-CHO 某些醇(－CH2OH)氧化,烯氧化,糖类水解，（炔水化）
羧基-COOH 醛氧化, 酯酸性水解, 羧酸盐酸化，(苯的同系物被强氧化剂氧化)
酯基-COO- 酯化反应
其中苯环上引入基团的方法：
2、官能团的消除
（1）．通过加成清除不饱和键；
（２）．通过消去、氧化、酯化等消除醇羟基；
（３）．通过加成或氧化清除醛基。
3、官能团的转换
卤代烃、醇、烯烃的有机三角关系，体现了加成与消去的转化关系，此关系是由烃向烃的衍生物转变、单官能团向多官能团转变及改变官能团位置的交通枢纽。卤代烃、醇、烯烃是其它官能团的前体。
４、官能团的保护
在有机合成中，当某步反应发生时，原有需要保留的官能团可能也发生反应（官能团遭到破坏），从而达不到预期的合成目标，因此必须采取措施，保护官能团，待反应完成后再复原。官能团保护必须符合下列要求：
a ．只有被保护基团发生反应（保护），而其它基团不反应；
b ．被保护的基团易复原，复原的反应过程中不影响其它官能团。
例如：防止醇羟基（或羧基）被氧化（碱性条件下反应），可利用酯化反应生成酯，从而达到保护羟基（或羧基）的目的。
【例１】（2007，上海，29）以石油裂解气为原料，通过一系列化学反应可得到重要的化工产品增塑剂G。请完成下列各题：
（1）写出反应类型：反应①_______反应④___________
（2）写出反应条件：反应③___________反应⑥_____________
（3）反应②③的目的是：__________________________________
（4）写出反应⑤的化学方程式：______________________________________。
（5）B被氧化成C的过程中会有中间产物生成，该中间产物可能是 （写出一种物质的结构简式），检验该物质存在的试剂是___________________。
（6）写出G的结构简式_______________________________。
【解析】此题考查的是常见有机反应类型，包括加成反应、卤代烃的水解、醇的氧化、卤代烃的消去、烃的卤代、缩聚反应等。在醇被氧化时，为了防止其中的碳碳双键被氧化，而在氧化前用HCl与双键加成，在后续步骤中利用消去反应在原先位置恢复碳碳双键。B被氧化成C的过程中，可能发生部分氧化，因此会有多种产物，如HOCH2CHClCH2CHO或OHCCHClCH2CHO或OHCCHClCH2COOH等，可以用检验醛类物质的方法检验这些物质。
〖答案〗（1）加成反应 取代反应
（2）NaOH/醇溶液（或KOH醇溶液） NaOH/水溶液
（3）防止双键被氧化
（4）CH2＝CHCH2Br＋HBr→CH2Br－CH2－CH2Br
（5）HOCH2CHClCH2CHO或OHCCHClCH2CHO或OHCCHClCH2COOH 新制氢氧化铜悬浊液
（6）
【例2】 已知烯烃中C==C双键在某些强氧化剂作用下易发生断裂，因而在有机合成中有时需要对其保护。保护的过程可简单表示如下：
①
②
又知卤代烃在碱性条件下易发生水解，例如：CH3CH2Cl+H2OCH3CH2OH+HCl，但烯烃中在酸性条件下才能与水发生加成反应。现用石油产品丙烯及必要的无机试剂合成丙烯酸，设计的合成流程如下：
CH2CH==CH2
请写出②③④三步反应的化学方程式。
【解析】：认真审题，获取有用信息，挖掘隐含信息（反应①），结合旧知（有机物的相互转变），逐步解题。
由CH3CH==CH2CH2==CH—COOH可知合成的关键在于双键如何保护，—CH3中有一个H原子逐步转化成—COOH，结合题中信息可知本题的知识主线为烃→卤代烃→醇→醛→羧酸。
〖答案〗：②CH2==CH—CH2Cl+H2OCH2==CH—CH2OH+HCl
③CH2==CH—CH2OH+Br2
④
【例题３】工业上用甲苯生产对—羟基苯甲酸乙酯(HO— —COOC2H5)，
其过程如下：
据上图填写下列空白：
(1)有机物A的结构简式___________________，B的结构简式__________________；
(2)反应④属于__________________，反应⑤属于_____________________；
(3)③和⑥的目的是______________________；
(4)写出反应⑥的方程式 ___________________________________。
【解析】
此题可采用“直导法”和“反推法”相结合的方式，前三步可以直接导出A；后三步反推得出B。
(1)H3C— —Cl HOOC— —OCH3
(2)氧化反应 酯化反应
(3)保护酚羟基，防止被氧化
(4)H3C— —COOC2H5+HI——→HO— —COOC2H5+CH3I
５、有机合成中的成环反应：
类型 方式
酯成环（— C OO —） 二元酸和二元醇的酯化成环
酸醇的酯化成环
醚键成环（— O —） 二元醇分子内成环
二元醇分子间成环
肽键成环 二元酸和二氨基化合物成环
氨基酸成环
６、有机合成中的增减碳链的反应：
通过观察分子式变化，尤其是碳数的变化，可以推断有机物可能发生的反应：
a、C数不变，则只是官能团之间的相互转化，
如：CH2=CH2→CH3CH2OH →CH3CHO→CH3COOH
b、C数增加，则可能发生的是酯化反应等
c、C数减少，则可能是酯的水解、脱酸反应等
⑴增加碳链的反应：
①酯化反应 ②加聚反应 ③ 缩聚反应
⑵减少碳链的反应：
① 水解反应：酯的水解，糖类、蛋白质的水解；
② 裂化和裂解反应；
③ 氧化反应：燃烧，烯催化氧化（信息题），脱羧反应（信息题）。
在中学化学中改变碳链长度的化学反应极少，命题大多以信息给予的形式出现，以下提供的常见的命题素材，中学生只要了解，不要记忆。
① 碳链缩短
A ．脱羧反应：
B ．酯水解（略）
C ．氧化与还原：
② 碳链增长
A ．炔、醛、酮与 HCN 加成：
B ．取代反应：
C ．羟醛缩合：
【例4】：（2000年广东）已知溴乙烷跟氰化钠反应后再水解可以得到丙酸
CH3CH2Br NaCN CH3CH2CN H2O CH3CH2COOH
产物分子比原化合物分子多了一个碳原子，增长了碳链。
请根据以下框图回答问题。图中F分子中含有8个原子组成的环状结构。
（1）反应①②③中属于取代反应的是______________（填反应代号）。
（2）写出结构简式：E___________，F______________。
【解析】：
本题主要考查了有机物转化过程中碳链的延长和碳环的生成，延长碳链的方法是先引入—CN，再进行水解；碳环的生成是利用酯化反应。
A是丙烯，从参加反应的物质来看，反应①是一个加成反应，生成的B是1，2—二溴丙烷；反应②是卤代烃的水解反应，生成的D是1，2—丙二醇；结合题给信息可以确定反应③是用—CN代替B中的—Br，B中有两个—Br，都应该被取代了，生成的C再经过水解，生成的E是2—甲基丁二酸。（ ）
〖答案〗：
（1）②③
（2） ； 或
( 二 ）有机合成的基本要求是：原理正确，原料易得，流程简便，易于操作，条件适宜，易于分离，产率高，成本低。
【典型例题】
【例5】（06江苏）已知：R－CH＝CH2 R－CH2－CH2－Br
请设计合理方案从 合成
（用反应流程图表示，并注明反应条件）。
〖答案〗：
〖点评〗 ：本题是有机合成推断题，解题的关键是在熟练掌握烃和烃的衍生物之间的相互转变关系的基础上，进行逆向思维和正向思维相结合的推导，所以掌握烃和衍生物之间的相互转变关系十分重要。
【例6】 （2004年天津，27）烯烃通过臭氧氧化并经锌和水处理得到醛或酮。例如：
上述反应可用来推断烯烃的结构。一种链状单烯烃A通过臭氧氧化并经锌和水处理得到B和C。化合物B含碳69.8%，含氢11.6%，B无银镜反应，催化加氢生成D。D在浓硫酸存在下加热，可得到能使溴水褪色且只有一种结构的物质E。反应图示如下：
回答下列问题：
（1）B的相对分子质量是_______________；CF的反应类型为_______________；D中含有官能团的名称是_______________。
（2）D+FG的化学方程式是_______________。
（3）A的结构简式为_______________。
（4）化合物A的某种同分异构体通过臭氧化并经锌和水处理只得到一种产物，符合该条件的异构体的结构简式有_________种。
【解析】：
由题上信息可知，B分子中含有一个氧原子。由w（O）=1－69.8%－11.6%=18.6%，求出其相对分子质量为86，分子式为C5H10O。由BDE的相关信息，可推出：
B为，
D为，
E为CH3CH==CHCH2CH3。
又由CF，D+FG，G为C8H16O2的化合物，可推知CF的反应类型为氧化反应，F为羧酸类，即CH3CH2COOH。至此可知，C为CH3CH2CHO，从而逆推A为。
又由于（4）中化合物A的某种同分异构体经臭氧氧化并经锌和水处理得一种产物，可推出A应为以下三种结构简式：
CH3CH2CH2CH==CHCH2CH2CH3，
〖答案〗：（1）86 氧化反应 羟基
（2）CH3CH2COOH+（C2H5）2CHOHCH3CH2COOCH（C2H5）2+H2O
（3）（CH3CH2）2C==CHCH2CH3 （4）3
【例7】（2005年菏泽模拟题）有机物A是人体生理活动代谢的中间产物，在一定条件下可发生如图所示的化学反应，其中F作为可降解塑料受到关注，E是六原子环的化合物。
回答有关问题：
（1）上述物质中含官能团（—COOH）的有_______________。
（2）E的结构简式是_______________。
（3）由A生成B的化学反应方程式是____________。
（4）写出反应类型：CD_______________；AF_______________。
（5）写出A的同类别的同分异构体：_______________。
【解析】：
解答本题的关键是先确定A（C3H6O3）的结构简式。由A与浓H2SO4共热可生成六原子环状化合物E（C6H8O4），比较A与E的分子组成，不难得出，E是由两分子A失去两分子H2O而生成的。因此A分子中应含有—OH和—COOH。这样就能确定A的结构简式为
，E为。F是由A发生缩聚反应而生成的，F的结构简式为。由D可生成（C5H8O2）n可知D为C5H8O2，D分子结构中应含碳碳双键。D中碳碳双键是由A分子中的醇羟基发生消去反应而生成的，再结合反应条件推知：B为CH2==CH—COOH，C为，D为CH2==CH—COOCH2CH3。
〖答案〗：（1）AB
（2）
（3）CH3CH（OH）COOHCH2==CHCOOH+H2O
（4）消去反应 缩聚反应
（5）HOCH2CH2COOH
【例8】（2004年广东，24）（1）具有支链的化合物A的分子式为C4H6O2，A可以使Br2的四氯化碳溶液褪色。1 mol A和1 mol NaHCO3能完全反应，则A的结构简式是________。写出与A具有相同官能团的A的所有同分异构体的结构简式____________。
（2）化合物B含有C、H、O三种元素，相对分子质量为60，其中碳的质量分数为60%，氢的质量分数为13.3%。B在催化剂Cu的作用下被氧化成C，C能发生银镜反应，则B的结构简式是________。
（3）D在NaOH水溶液中加热反应，可生成A的钠盐和B，相应的化学反应方程式是____________。
【解析】：
（1）是由分子式结合性质推结构的题。能使Br2的四氯化碳溶液褪色，分子中有官能团，1 mol A能与1 mol NaHCO3完全反应，说明A中含有一个—COOH官能团，A还有支链，由此可推出A的结构简式。再由题意，写出A的同分异构体。
（2）问中，由题中信息可知B是可以发生催化氧化生成醛的醇，结合B的相对分子质量和分子中各元素的质量分数，求出分子式，推出结构简式。
（3）中的性质告诉我们，D是酯类，结合水解产物可推出D的结构简式，从而写出酯在碱性条件下水解的化学方程式。
〖答案〗：
CH2==CH—CH2—COOH
CH3—CH==CH—COH
（2）CH3CH2CH2OH
（3）+
CH3CH2CH2OH
【例9】 提示：通常，溴代烃既可以水解生成醇，也可以消去溴化氢生成不饱和烃。如：
请观察下列化合物A～H的转换反应的关系图（图中副产物均未写出），并填写空白：
（1）写出图中化合物C、G、H的结构简式：
C____________、G____________、H____________。
（2）属于取代反应的有（填数字代号，错答要倒扣分）____________。
【解析】：本题的关键在于对题给信息的灵活应用。由题意知：E应为二元卤代烃，则G中应含—C≡C—，所以F为二元醇。
〖答案〗：（1）C6H5—CH==CH2
C6H5 —C≡CH
（2）①③⑥⑧
【例10】 A是一种含碳、氢、氧三种元素的有机物。已知A中碳的质量分数为44.1%，氢的质量分数为8.82%，A只含一种官能团，且每个碳原子上最多只连接一个官能团；A能与乙酸发生酯化反应，但不能在两个相邻碳原子上发生消去反应。请填空：
（1）A的分子式是________，其结构简式是____________。
（2）写出A与乙酸反应的方程式：____________。
（3）写出所有满足下列3个条件的A的同分异构体的结构式。
①属直链化合物 ②与A具有相同的官能团 ③每个碳原子上最多只连一个官能团
这些同分异构体的结构简式是_______________。
【解析】：
（1）这是一道有机计算推断题。A中C、H、O的原子个数比为∶∶=5∶12∶4，因C、H原子数已达最大配比，故实验式即为分子式，其分子式为C5H12O4。再结合题给有机物的性质结合结构特征，确定结构简式。
〖答案〗：（1）C5H12O4
（2）C（CH2OH）4+4CH3COOHC（CH2OOCCH3）4+4H2O
（3）
COOH
COOH
CH3—CH CH2
H2O
O
C
CH2
F
酸催化
E
稀NaOH溶液
②
Br2的CCl4溶液
①
NaCN
③
A（C3H6）
B
C
D
CH3CH—COO—CH
CH2—COO—CH2—CH3
CH3CH—COO—CH—CH3
CH2—COO—CH2
CH3—CH CH2
COOH
COOH
氧
化
氧化
B
C
A
△
稀硫酸
X
〖重要图示〗:
Cu,△
O2
NaOH溶液
NaOH溶液
B
C
D
可发生
银镜反应
A
△
稀硫酸
X
C6H9O4Br
稀硫酸
D
氧
化
氧化
B
C
A
△
NaOH溶液
X
E
六元环
△
浓硫酸
稀硫酸
NaOH溶液
NaOH溶液
B
C
D
A
△
稀硫酸
X
C6H9O4Br
〖若变为下图呢？〗
浓硫酸
△
COONa
CH—CH2—OH
NaOH/H2O
COOH
CH—CH2—Br
HBr
过氧化物
COONa
CH＝CH2
NaOH醇
△
Cl
CH—CH3
CH2
O
O
C
CH2
COOH
Cl
COOH
CH—CH3
CH2
O
HBr
过氧化氢
- 8 -
专题四 各类有机物间的衍变关系和有机合成
【夯实基础】
一、各烃的衍生物间的相互转化关系
试分析各物质的类别
X属于 ，A属于 ，
B属于 ，C属于 。
〖练〗有机物X能在稀硫酸中发生水解反应，且能与NaHCO3反应。其变化如图所示：
试写出X的结构简式
〖变化〗有机物X能在稀硫酸中发生水解反应，且能与NaHCO3反应。其变化如图所示：
试写出X的结构简式
二、有机合成
（一）基本知识
1、官能团的引入：
引入官能团 有关反应
羟基-OH 烯烃与水加成,醛/酮加氢,卤代烃水解,酯的水解,葡萄糖分解
卤素原子（－X） 烃与X2取代,不饱和烃与HX或X2加成，(醇与HX取代)
碳碳双键C=C 某些醇或卤代烃的消去，炔烃加氢
醛基-CHO 某些醇(－CH2OH)氧化,烯氧化,糖类水解，（炔水化）
羧基-COOH 醛氧化, 酯酸性水解, 羧酸盐酸化，(苯的同系物被强氧化剂氧化)
酯基-COO- 酯化反应
其中苯环上引入基团的方法：
2、官能团的消除
（1）．通过加成清除不饱和键；
（２）．通过消去、氧化、酯化等消除醇羟基；
（３）．通过加成或氧化清除醛基。
3、官能团的转换
卤代烃、醇、烯烃的有机三角关系，体现了加成与消去的转化关系，此关系是由烃向烃的衍生物转变、单官能团向多官能团转变及改变官能团位置的交通枢纽。卤代烃、醇、烯烃是其它官能团的前体。
４、官能团的保护
在有机合成中，当某步反应发生时，原有需要保留的官能团可能也发生反应（官能团遭到破坏），从而达不到预期的合成目标，因此必须采取措施，保护官能团，待反应完成后再复原。官能团保护必须符合下列要求：
a ．只有被保护基团发生反应（保护），而其它基团不反应；
b ．被保护的基团易复原，复原的反应过程中不影响其它官能团。
例如：防止醇羟基（或羧基）被氧化（碱性条件下反应），可利用酯化反应生成酯，从而达到保护羟基（或羧基）的目的。
【例１】（2007，上海，29）以石油裂解气为原料，通过一系列化学反应可得到重要的化工产品增塑剂G。请完成下列各题：
（1）写出反应类型：反应①_______反应④___________
（2）写出反应条件：反应③___________反应⑥_____________
（3）反应②③的目的是：__________________________________
（4）写出反应⑤的化学方程式：______________________________________。
（5）B被氧化成C的过程中会有中间产物生成，该中间产物可能是 （写出一种物质的结构简式），检验该物质存在的试剂是___________________。
（6）写出G的结构简式_______________________________。
【解析】此题考查的是常见有机反应类型，包括加成反应、卤代烃的水解、醇的氧化、卤代烃的消去、烃的卤代、缩聚反应等。在醇被氧化时，为了防止其中的碳碳双键被氧化，而在氧化前用HCl与双键加成，在后续步骤中利用消去反应在原先位置恢复碳碳双键。B被氧化成C的过程中，可能发生部分氧化，因此会有多种产物，如HOCH2CHClCH2CHO或OHCCHClCH2CHO或OHCCHClCH2COOH等，可以用检验醛类物质的方法检验这些物质。
〖答案〗（1）加成反应 取代反应
（2）NaOH/醇溶液（或KOH醇溶液） NaOH/水溶液
（3）防止双键被氧化
（4）CH2＝CHCH2Br＋HBr→CH2Br－CH2－CH2Br
（5）HOCH2CHClCH2CHO或OHCCHClCH2CHO或OHCCHClCH2COOH 新制氢氧化铜悬浊液
（6）
【例2】 已知烯烃中C==C双键在某些强氧化剂作用下易发生断裂，因而在有机合成中有时需要对其保护。保护的过程可简单表示如下：
①
②
又知卤代烃在碱性条件下易发生水解，例如：CH3CH2Cl+H2OCH3CH2OH+HCl，但烯烃中在酸性条件下才能与水发生加成反应。现用石油产品丙烯及必要的无机试剂合成丙烯酸，设计的合成流程如下：
CH2CH==CH2
请写出②③④三步反应的化学方程式。
【解析】：认真审题，获取有用信息，挖掘隐含信息（反应①），结合旧知（有机物的相互转变），逐步解题。
由CH3CH==CH2CH2==CH—COOH可知合成的关键在于双键如何保护，—CH3中有一个H原子逐步转化成—COOH，结合题中信息可知本题的知识主线为烃→卤代烃→醇→醛→羧酸。
〖答案〗：②CH2==CH—CH2Cl+H2OCH2==CH—CH2OH+HCl
③CH2==CH—CH2OH+Br2
④
【例题３】工业上用甲苯生产对—羟基苯甲酸乙酯(HO— —COOC2H5)，
其过程如下：
据上图填写下列空白：
(1)有机物A的结构简式___________________，B的结构简式__________________；
(2)反应④属于__________________，反应⑤属于_____________________；
(3)③和⑥的目的是______________________；
(4)写出反应⑥的方程式 ___________________________________。
【解析】
此题可采用“直导法”和“反推法”相结合的方式，前三步可以直接导出A；后三步反推得出B。
(1)H3C— —Cl HOOC— —OCH3
(2)氧化反应 酯化反应
(3)保护酚羟基，防止被氧化
(4)H3C— —COOC2H5+HI——→HO— —COOC2H5+CH3I
５、有机合成中的成环反应：
类型 方式
酯成环（— C OO —） 二元酸和二元醇的酯化成环
酸醇的酯化成环
醚键成环（— O —） 二元醇分子内成环
二元醇分子间成环
肽键成环 二元酸和二氨基化合物成环
氨基酸成环
６、有机合成中的增减碳链的反应：
通过观察分子式变化，尤其是碳数的变化，可以推断有机物可能发生的反应：
a、C数不变，则只是官能团之间的相互转化，
如：CH2=CH2→CH3CH2OH →CH3CHO→CH3COOH
b、C数增加，则可能发生的是酯化反应等
c、C数减少，则可能是酯的水解、脱酸反应等
⑴增加碳链的反应：
①酯化反应 ②加聚反应 ③ 缩聚反应
⑵减少碳链的反应：
① 水解反应：酯的水解，糖类、蛋白质的水解；
② 裂化和裂解反应；
③ 氧化反应：燃烧，烯催化氧化（信息题），脱羧反应（信息题）。
在中学化学中改变碳链长度的化学反应极少，命题大多以信息给予的形式出现，以下提供的常见的命题素材，中学生只要了解，不要记忆。
① 碳链缩短
A ．脱羧反应：
B ．酯水解（略）
C ．氧化与还原：
② 碳链增长
A ．炔、醛、酮与 HCN 加成：
B ．取代反应：
C ．羟醛缩合：
【例4】：（2000年广东）已知溴乙烷跟氰化钠反应后再水解可以得到丙酸
CH3CH2Br NaCN CH3CH2CN H2O CH3CH2COOH
产物分子比原化合物分子多了一个碳原子，增长了碳链。
请根据以下框图回答问题。图中F分子中含有8个原子组成的环状结构。
（1）反应①②③中属于取代反应的是______________（填反应代号）。
（2）写出结构简式：E___________，F______________。
【解析】：
本题主要考查了有机物转化过程中碳链的延长和碳环的生成，延长碳链的方法是先引入—CN，再进行水解；碳环的生成是利用酯化反应。
A是丙烯，从参加反应的物质来看，反应①是一个加成反应，生成的B是1，2—二溴丙烷；反应②是卤代烃的水解反应，生成的D是1，2—丙二醇；结合题给信息可以确定反应③是用—CN代替B中的—Br，B中有两个—Br，都应该被取代了，生成的C再经过水解，生成的E是2—甲基丁二酸。（ ）
〖答案〗：
（1）②③
（2） ； 或
( 二 ）有机合成的基本要求是：原理正确，原料易得，流程简便，易于操作，条件适宜，易于分离，产率高，成本低。
【典型例题】
【例5】（06江苏）已知：R－CH＝CH2 R－CH2－CH2－Br
请设计合理方案从 合成
（用反应流程图表示，并注明反应条件）。
〖答案〗：
〖点评〗 ：本题是有机合成推断题，解题的关键是在熟练掌握烃和烃的衍生物之间的相互转变关系的基础上，进行逆向思维和正向思维相结合的推导，所以掌握烃和衍生物之间的相互转变关系十分重要。
【例6】 （2004年天津，27）烯烃通过臭氧氧化并经锌和水处理得到醛或酮。例如：
上述反应可用来推断烯烃的结构。一种链状单烯烃A通过臭氧氧化并经锌和水处理得到B和C。化合物B含碳69.8%，含氢11.6%，B无银镜反应，催化加氢生成D。D在浓硫酸存在下加热，可得到能使溴水褪色且只有一种结构的物质E。反应图示如下：
回答下列问题：
（1）B的相对分子质量是_______________；CF的反应类型为_______________；D中含有官能团的名称是_______________。
（2）D+FG的化学方程式是_______________。
（3）A的结构简式为_______________。
（4）化合物A的某种同分异构体通过臭氧化并经锌和水处理只得到一种产物，符合该条件的异构体的结构简式有_________种。
【解析】：
由题上信息可知，B分子中含有一个氧原子。由w（O）=1－69.8%－11.6%=18.6%，求出其相对分子质量为86，分子式为C5H10O。由BDE的相关信息，可推出：
B为，
D为，
E为CH3CH==CHCH2CH3。
又由CF，D+FG，G为C8H16O2的化合物，可推知CF的反应类型为氧化反应，F为羧酸类，即CH3CH2COOH。至此可知，C为CH3CH2CHO，从而逆推A为。
又由于（4）中化合物A的某种同分异构体经臭氧氧化并经锌和水处理得一种产物，可推出A应为以下三种结构简式：
CH3CH2CH2CH==CHCH2CH2CH3，
〖答案〗：（1）86 氧化反应 羟基
（2）CH3CH2COOH+（C2H5）2CHOHCH3CH2COOCH（C2H5）2+H2O
（3）（CH3CH2）2C==CHCH2CH3 （4）3
【例7】（2005年菏泽模拟题）有机物A是人体生理活动代谢的中间产物，在一定条件下可发生如图所示的化学反应，其中F作为可降解塑料受到关注，E是六原子环的化合物。
回答有关问题：
（1）上述物质中含官能团（—COOH）的有_______________。
（2）E的结构简式是_______________。
（3）由A生成B的化学反应方程式是____________。
（4）写出反应类型：CD_______________；AF_______________。
（5）写出A的同类别的同分异构体：_______________。
【解析】：
解答本题的关键是先确定A（C3H6O3）的结构简式。由A与浓H2SO4共热可生成六原子环状化合物E（C6H8O4），比较A与E的分子组成，不难得出，E是由两分子A失去两分子H2O而生成的。因此A分子中应含有—OH和—COOH。这样就能确定A的结构简式为
，E为。F是由A发生缩聚反应而生成的，F的结构简式为。由D可生成（C5H8O2）n可知D为C5H8O2，D分子结构中应含碳碳双键。D中碳碳双键是由A分子中的醇羟基发生消去反应而生成的，再结合反应条件推知：B为CH2==CH—COOH，C为，D为CH2==CH—COOCH2CH3。
〖答案〗：（1）AB
（2）
（3）CH3CH（OH）COOHCH2==CHCOOH+H2O
（4）消去反应 缩聚反应
（5）HOCH2CH2COOH
【例8】（2004年广东，24）（1）具有支链的化合物A的分子式为C4H6O2，A可以使Br2的四氯化碳溶液褪色。1 mol A和1 mol NaHCO3能完全反应，则A的结构简式是________。写出与A具有相同官能团的A的所有同分异构体的结构简式____________。
（2）化合物B含有C、H、O三种元素，相对分子质量为60，其中碳的质量分数为60%，氢的质量分数为13.3%。B在催化剂Cu的作用下被氧化成C，C能发生银镜反应，则B的结构简式是________。
（3）D在NaOH水溶液中加热反应，可生成A的钠盐和B，相应的化学反应方程式是____________。
【解析】：
（1）是由分子式结合性质推结构的题。能使Br2的四氯化碳溶液褪色，分子中有官能团，1 mol A能与1 mol NaHCO3完全反应，说明A中含有一个—COOH官能团，A还有支链，由此可推出A的结构简式。再由题意，写出A的同分异构体。
（2）问中，由题中信息可知B是可以发生催化氧化生成醛的醇，结合B的相对分子质量和分子中各元素的质量分数，求出分子式，推出结构简式。
（3）中的性质告诉我们，D是酯类，结合水解产物可推出D的结构简式，从而写出酯在碱性条件下水解的化学方程式。
〖答案〗：
CH2==CH—CH2—COOH
CH3—CH==CH—COH
（2）CH3CH2CH2OH
（3）+
CH3CH2CH2OH
【例9】 提示：通常，溴代烃既可以水解生成醇，也可以消去溴化氢生成不饱和烃。如：
请观察下列化合物A～H的转换反应的关系图（图中副产物均未写出），并填写空白：
（1）写出图中化合物C、G、H的结构简式：
C____________、G____________、H____________。
（2）属于取代反应的有（填数字代号，错答要倒扣分）____________。
【解析】：本题的关键在于对题给信息的灵活应用。由题意知：E应为二元卤代烃，则G中应含—C≡C—，所以F为二元醇。
〖答案〗：（1）C6H5—CH==CH2
C6H5 —C≡CH
（2）①③⑥⑧
【例10】 A是一种含碳、氢、氧三种元素的有机物。已知A中碳的质量分数为44.1%，氢的质量分数为8.82%，A只含一种官能团，且每个碳原子上最多只连接一个官能团；A能与乙酸发生酯化反应，但不能在两个相邻碳原子上发生消去反应。请填空：
（1）A的分子式是________，其结构简式是____________。
（2）写出A与乙酸反应的方程式：____________。
（3）写出所有满足下列3个条件的A的同分异构体的结构式。
①属直链化合物 ②与A具有相同的官能团 ③每个碳原子上最多只连一个官能团
这些同分异构体的结构简式是_______________。
【解析】：
（1）这是一道有机计算推断题。A中C、H、O的原子个数比为∶∶=5∶12∶4，因C、H原子数已达最大配比，故实验式即为分子式，其分子式为C5H12O4。再结合题给有机物的性质结合结构特征，确定结构简式。
〖答案〗：（1）C5H12O4
（2）C（CH2OH）4+4CH3COOHC（CH2OOCCH3）4+4H2O
（3）
COOH
COOH
CH3—CH CH2
H2O
O
C
CH2
F
酸催化
E
稀NaOH溶液
②
Br2的CCl4溶液
①
NaCN
③
A（C3H6）
B
C
D
CH3CH—COO—CH
CH2—COO—CH2—CH3
CH3CH—COO—CH—CH3
CH2—COO—CH2
CH3—CH CH2
COOH
COOH
氧
化
氧化
B
C
A
△
稀硫酸
X
〖重要图示〗:
Cu,△
O2
NaOH溶液
NaOH溶液
B
C
D
可发生
银镜反应
A
△
稀硫酸
X
C6H9O4Br
稀硫酸
D
氧
化
氧化
B
C
A
△
NaOH溶液
X
E
六元环
△
浓硫酸
稀硫酸
NaOH溶液
NaOH溶液
B
C
D
A
△
稀硫酸
X
C6H9O4Br
〖若变为下图呢？〗
浓硫酸
△
COONa
CH—CH2—OH
NaOH/H2O
COOH
CH—CH2—Br
HBr
过氧化物
COONa
CH＝CH2
NaOH醇
△
Cl
CH—CH3
CH2
O
O
C
CH2
COOH
Cl
COOH
CH—CH3
CH2
O
HBr
过氧化氢
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