巴豆酸的结构简式为

有机物的结构简式

有机物的名称、分子式和结构简式

编 号 名 称 分子式 烷 1 甲烷 CH4 结 构 烃 简 式

2

乙烷

C 2H 6 CH3—CH3、CH3CH3、 CH3—CH2—CH3、CH3CH2CH3、

3

丙烷

C 3H 8 、 CH3—CH2—CH2—CH3、CH3CH2CH2CH3、 、CHCH33、 CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、CH3CH2CH2CH2CH3、 CH3CH23CH3、

4 5 6 7

正丁烷 2—甲基丙烷 异丁烷 正戊烷 2—甲基丁烷 异戊烷 2 ,2—二甲基丙 烷 新戊烷 正己烷 2—甲基戊烷 异己烷 3—甲基戊烷 2 ,3—二甲基丁 烷 2 ,2—二甲基丁 烷 正庚烷 2—甲基己烷 异庚烷 3—甲基己烷 2 ,2—二甲基戊 烷

C4H10 C4H10 C5H12 C5H12

8

C5H12 、CCH34 CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3、 CH3CH2CH2CH2CH2CH3、CH3CH24CH3、

9 10 11 12

C6H14 C6H14 C6H14 C6H14

13

C6H14 CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3、 CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3、CH3CH25CH3

14 15 16

C7H16 C7H16 C7H16

17

C7H16

18

3 ,3—二甲基戊 烷

C7H16

19 20

2 ,3—二甲基戊 烷 2 ,4—二甲基戊 烷 2 , 2 ,3—三甲 基丁烷

C7H16 C7H16

21

C7H16

22

3—乙基戊烷

C7H16

23

2,2,4,4—四甲 基戊烷

C9H20

24

2,3—二甲基— 3—乙基戊烷 3 ,3,4—三甲基 己烷

C9H20

25

C9H20

26

2,2,4—三甲基 戊烷

C8H18

27

2,3,3—三甲基 戊烷 2,2,3—三甲基 戊烷 2,3,4—三甲基 戊烷

C8H18

28

C8H18

29

C8H18 环 烷 烃 、

30

环丙烷

C 3H 6 C5H10

31

环戊烷

32

环己烷

C6H12 、 、

33

甲基环己烷

C7H14 、

34

乙基环己烷

C8H16

35

顺对二甲基环 己烷 反对二甲基环 己烷

C8H16

36

C8H16 烯 烃

37 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43

乙烯 丙烯 1—丁烯 2—丁烯 甲基丙烯 1—戊烯 2—戊烯 2—甲基—1— 丁烯 3—甲基—1— 丁烯 2—甲基—2— 丁烯 1 ,3—丁二烯 2—甲基—1 ,3 —丁二烯 异戊二烯 2,2,5,5—四甲 基—3—己烯

C 2H 4 C 3H 6 C 4H 8 C 4H 8 C 4H 8 C5H10 C5H10 C5H10 C5H10 C5H10 C 4H 6 C 5H 8

CH2=CH2、 CH3—CH=CH2、CH3CH=CH2 CH2=CH—CH2—CH3、 CH3—CH=CH—CH3、CH3CH=CHCH3

CH2=CH—CH2—CH2—CH3、 CH2=CHCH2CH2CH3、CH2=CHCH22CH3 CH3—CH=CH—CH2—CH3、 CH3CH=CHCH2CH3

CH2=CH—CH=CH2、CH2=CHCH=CH2

44

C10H20 CH33CCH=CHCCH33

45

2,4,4—三甲基 —1—戊烯

C8H16

46

2,4,4—三甲基 —2—戊烯 3—甲基—1,3 —己二烯 2—甲基— 32,2—乙基— 1,3—丁二烯 3,4—二甲基— 2—乙基—1— 戊烯 3—乙基—1 ,3 —戊二烯

C8H16

47

C8H14

48

C9H16

49

C9H18

50

C7H12

51

4—甲基环己烯

C7H12 炔 烃 HC≡CH、H—C≡C—H HC≡C—CH3、CH≡CCH3 HC≡C—CH2—CH3、CH≡CCH2CH3、 CH3—C≡C—CH3、CH3C≡CCH3 HC≡C—CH2—CH2—CH3、CH≡CCH2CH2CH3、 CH3—C≡C—CH2—CH3、CH3C≡CCH2CH3

52 53 54 55 56 57 58 59

乙炔 丙炔 1—丁炔 2—丁炔 1—戊炔 2—戊炔 3—甲基—1— 丁炔 3—甲基己—3

—烯炔 3—乙基戊—3 —烯炔

C 2H 2 C 3H 4 C 4H 6 C 4H 6 C 5H 8 C 5H 8 C 5H 8 C7H10

60

C7H10 芳 香 烃 、 、

61

C 6H 6

62

甲苯

C 7H 8 、 、C6H5—CH3

63

乙苯

C8H10 、 、C6H5—C2H5 C8H10

64

邻二甲苯

65 66 67 68 69 70 71 72

间二甲苯 对二甲苯 间甲乙苯 戊苯 2—苯基戊烷 2—甲基—1— 苯基丁烷 3—甲基—1— 苯基丁烷 2—甲基—3— 苯基丁烷 2,2—二甲基— 1—苯基丙烷

C8H10 C8H10 C9H12 C11H16 C11H16 C11H16 C11H16 C11H16 C6H5C5H11、

73

C11H16 、C6H5CH2CCH33

74

3—苯基戊烷

C11H16

、C6H5CHCH2CH32

75

苯乙烯

C 8H 8 、 、C6H5CH=CH2 、C6H5CCH 、C6H5—C6H5、C6H52 、CH2C6H52

76 77 78 79

苯乙炔 联二苯 二苯甲烷 萘

C 8H 6 C12H10 C12H12 C10H8

80

—甲萘

C11H10

81

—甲萘

C11H10

82

1,6—二甲萘

C12H12

83

1,5—二甲萘

C12H12

84

—乙萘

C12H12

85 86 87 88 89

—乙萘 蒽 菲 并四苯 并五苯

C12H12 C14H10 C14H10 C18H12 C22H14

90

C16H10

91

C22H12 卤 代 烃 CH3Cl

92

一氯甲烷

CH3Cl

93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109

二氯甲烷 三氯甲烷氯仿 四氯化碳 三碘甲烷碘仿 四氟化碳 四溴化碳 四碘化碳 氯乙烷 溴乙烷 氯苯 溴苯 四氟乙烯 1,1,2,2—四溴 乙烷 1,2—二溴乙烯 氯乙烯 3,4—二溴—1 —丁烯 1,4—二溴—2 —丁烯 邻氯甲苯

CH2Cl2 CHCl3 CCl4 CHI3 CF4 CBr4 CI4 C2H5Cl C2H5Br C6H5Cl C6H5Br C2F4 C2H2Br4 C2H2Br2 C2H3Cl C4H6Br2 C4H6Br2 C7H7Cl

CH2Cl2 CHCl3 CCl4 CHI3 CF4 CBr4 CI4 C2H5Cl、CH3CH2Cl C2H5Br、CH3CH2Br 、C6H5Cl 、 CF2=CF2 CHBr2—CHBr2 BrCH=CHBr CH2=CHCl CH2=CH—CHBr—CH2Br CH2Br—CH=CH—CH2Br 、C6H5Br

110

111

间氯甲苯

C7H7Cl

112

对氯甲苯

C7H7Cl

113

2,4,6—三溴甲 苯

C7H5Br3

114

苄氯苯甲氯

C7H7Cl

115 116 117 118 119 120 121

4—溴辛烷 甲醇 乙醇 1—丙醇 2—丙醇异丙 醇 1— 丁醇 正丁醇 2—丁醇 异丁醇

C8H17Br 醇 CH4O C2H6O C3H8O C3H8O C4H10O C4H10O

、CH3CH23CHBrCH22CH3 CH3—OH、CH3OH C2H5—OH、C2H5OH、CH3CH2OH C3H7—OH、C3H7OH、CH3CH2CH2OH

C4H9—OH、C4H9OH、CH3CH23OH

122

2—甲基—1— 丙醇 2—甲基—2— 丙醇

C4H10O

123

C4H10O 、

124

2,2—二甲基— 1—丙醇

C5H12O

125

2—甲基—2— 丁醇 乙二醇

C5H12O 、 、

126

C2H6O2 C3H8O3

、HOH2CCH2OH、CH2OH2

127 128 129

丙三醇 2—丁炔—1,4 二醇 氨基乙醇 2,2—二甲基— 1—丁醇 3—甲基—1— 丁醇 2—戊醇 3—戊醇 1,2—丁二醇 2—氯乙醇 苯甲醇苄醇 环丙醇

、C3H5OH3 C4H6O2 C2H7NO

130

C6H14O

131 132 133 134 135 136 137

C5H12O C5H12O C5H12O C4H114O2 C2H5OCl C7H8O C3H6O C7H14O

138

对甲基环己醇

139

邻甲基环己醇

C7H14O 醚 C2H6O C3H8O C4H10O C4H10O

140 141 142 143

甲醚 甲乙醚 乙醚 甲正丙醚

CH3—O—CH3、CH3OCH3 CH3—O—C2H5、CH3OC2H5、

CH3OCH2CH3 C2H5—O—C2H5、C2H5OC2H5、 CH3CH2OCH2CH3、C2H52O CH3—O—C3H7、CH3OC3H7、CH3OCH2CH2CH3

144

甲异丙醚

C4H10O CH3OCHCH32、 C7H18O C6H14O 环 氧 烷

145 146

甲苯醚 异丙醚

、CH32CHOCHCH32

147 148 149

环氧乙烷 二氧杂环己烷 甲基环氧乙烷

C2H4O C4H8O C3H6O 酚

150

苯酚

C6H6O 、

151

1,2,3—苯三酚 邻苯三酚 1,3,5—苯三酚 间苯三酚

C6H6O3

152

C6H6O3

153

2,4,6—三溴苯 酚

C6H3Obr3 、

154

邻甲苯酚

C7H8O

155

间甲酚

C7H8O

156

对甲酚

C7H8O

157

2,4,6—三硝基 苯酚

C6H3N3O7

醛 158 159 160 161 甲醛 乙醛 丙醛 丁醛 CH2O C2H4O C3H6O C4H8O

酮 HCHO、 CH3CHO、 CH3CH2CHO、C2H5CHO CH3CH2CH2CHO、C3H7CHO

162 163 164

2—甲基丙醛 3—丁羟醛 乙二醛

C4H8O C4H8O2 C2H2O2

、CH32CHCHO

、CHO2 、

165

丙酮

C3H6O

、 CH32CO、CH3COCH3

166

丁酮

C4H8O

、CH3COCH2CH3

167

丙二烯酮

C 3O 2 O=C=C=C=O、

168

邻乙酰基苯乙 醛 羧 酸 HCOOH、 CH3COOH、 CH3CH2COOH、C2H5COOH、 CH3CH2CH2COOH、C3H7COOH 、CH32CHCOOH C17H35COOH、 C15H31COOH、 C17H33COOH 、 C6H5COOH、 、 、

169 170 171 172 173 174 175 176 177

甲酸 乙酸 丙酸 丁酸 甲基丙酸 硬脂酸 软脂酸 油酸 苯甲酸

CH2O2 C2H4O2 C3H6O2 C4H8O2 C4H8O2 C18H36O2 C16H32O2 C18H34O2 C7H6O2

178

苯正丙酸

C9H10O2 、C6H5CH2CH2COOH

179

乙二酸

C2H2O4

、 、 COOH2、HOOC—COOH

180

丙二酸

C3H4O4 、HOOC—CH2—COOH、CH2COOH2

181 182

丁二酸 顺丁烯二酸

C4H6O4 C4H4O4

、HOOCCH22COOH、CH2COOH2

183 184

反丁烯二酸 邻苯二甲酸

C4H4O4 C8H6O4

185 186 187 188 189 190 191

间苯二甲酸 对苯二甲酸 甲酸酐 乙酐 乳酸 —羟基丙酸 —羟基丙酸 2,2—二甲基丙 酸 3—甲基戊—4 —烯酸 邻羟基苯甲酸 对羟基苯甲酸

C8H6O4 C8H6O4 C2H2O3 C4H6O3 C3H6O3 C3H6O3 C4H10O2 、CH33CCOOH C6H12O2 C7H6O3 C7H6O3

HCO2O 、CH3CO2O 、

192 193 194

195

间羟基苯甲酸 对羟基苯—2— 丙烯酸 间羟基羧基苯 甲醇

C7H6O3 C9H8O3 C8H8O4 酯

196

197

198 199 200 201 202 203

甲酸甲酯 甲酸乙酯 乙酸甲酯 乙酸乙酯 甲酸正丙酯 甲酸异丙酯 甲酸新戊酯、 甲酸2,2—二甲 基丙酯 甲酸—2—甲基 丁酯

C2H4O2 C3H6O2 C3H6O2 C4H8O2 C4H8O2 C4H8O2

HCOOCH3、 HCOOC2H5、HCOOCH2CH3 、CH3COOCH3 、 CH3COOC2H5、CH3COOCH2CH3 HCOOC3H7、HCOOCH2CH2CH3

、 204 C6H12O2

、HCOOCHCH32

、HCOOCH2CCH33 C6H12O2

205

206 207 208 209

甲酸异戊酯 对乙酸甲苯酯 丙酸甲酯 对羟基苯甲酸 甲酯 2,2—二甲基丙 酸甲酯、 新戊酸甲酯 硬脂酸甘油酯

C6H12O2 C9H10O2 C4H8O2 C8H8O3

、HCOOCH22CHCH32 CH3CH2COOCH3、C2H5COOCH3

210

C6H12O2 、CH33COOCH3 C57H110O6 、C17H35COOC3H5

211

212

软脂酸甘油酯

C51H170O6 、C15H31COOC3H5

213

油脂酸甘油

C57H104O6 、C17H33COOC3H5

214 215 216 217

苯甲酸甲酯 硝酸乙酯 3—羟基丙酸正 丙酯 2—羟基丙酸正 丙酯 丙二酸二乙酯 2—丁酮酸异丁 酯 乙酸对甲酚酯 甲酸氯甲醇酯 异戊酸异戊酯 乙二酸乙二醇 酯 三硝酸甘油酯 硝化甘油

C8H8O2 C2H5NO3 C6H12O3 C6H12O3

、C6H5COOCH3 C2H5ONO2、CH3CH2ONO2 、HOCH22COOCH22CH3

218

C7H12O4 、C2H5OOC—CH2—COOC2H5

219 220 221 222

C8H14O3 C9H10O2 C2H3O2Cl C10H20O2 CH32CHCOOCH2CHCH32 C4H4O4 C3H5N3O9 硝 基 化 合 物

223 224

225 226 227

硝基苯 硝基甲烷 硝基乙烷

C6H5NO2 CH3NO2 C2H5NO2

、 、C6H5—NO2 CH3—NO2、CH3NO2 C2H5—NO2、C2H5NO2、CH3CH2NO2

228

2,4,6—三硝基 甲苯TNT

C7H5N3O6

229

—硝基萘

C10H7NO2

230

—硝基萘

C10H7NO2

231

1,8—二硝基萘

C10H6N2O4

232

1,5—二硝基萘

C10H6N2O4

糖 233 234 235 236 237 238 葡萄糖 果糖 蔗糖 麦芽糖 淀粉 纤维素 C6H12O6 C6H12O6 C12H22O11 C12H22O11 C6H11O5n C6H11O5n

、CH2OHCHOH4CHO CH2OHCHOH3COCH2OH C12H22O11 C12H22O11 C12H22O11n

、[C6H7O2OH3]n 氨 239 240 241 242 甘氨酸 氨基乙酸 丙氨酸 —氨基丙酸 苯丙氨酸 —氨基—— 苯基丙酸 谷氨酸 —氨基戊二酸 聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯 C2H5NO2 C3H7NO2 C8H11NO2 C5H9NO4 高 分 子 化 合 物 243 244 245 C2H4n C3H6n C2H3Cln 基 酸

246

聚苯乙烯

C8H8n 、

247

有机玻璃聚甲 基丙烯酸甲酯 聚丙烯腈 人造羊毛 聚四氟乙烯 塑料王 酚醛塑料电木

C5H8O2n 、 C2H3CNn C2F4n C7H6On

248 249

250

251

脲醛塑料电玉

CH4N2On

252

环氧树脂 聚对苯二甲酸 乙二醇酯 涤纶、的确良 聚己内酰胺 绵纶 聚乙烯醇缩甲 醛 维尼纶 丁苯橡胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶 丁腈橡胶 聚硫橡胶 硅橡胶

C19H20O3n

253 254 255

C10H10O3n C6H11NOn C5H8O2n

256 257 258 259 260 261

C12H14n C4H6n C4H5Cln C7H9CNn C2H4S4n C2H6SiOn

262 263 264 265 266

丁基橡胶 异戊橡胶 合成天然橡胶 聚乳酸 聚丙酸甲酯 聚丙酸正丁酯 C5H8n C3H3O2n C4H6O2n C7H12O2n

267 268 289 290 291

聚乙丙丁酯 人造象牙 聚环氧乙烷 聚乙炔

C9H18n CH2On C2H4On C2H2n C9H16n

292

戊苯橡胶

C13H16n

293

C10H10n

294

C10H10n

295

Nomex 纤维

C14H10N2O2n

296

C15H16O6n 其 它

297

二恶英

C12H4O2Cl4n

298

维生素 C

C6H8O6n

299

立方烷 2,3,4—三羟基 苯甲酸—2,3— 二羟基—5—羧 基苯酚酯 苯磺酸

C8H8n

300

C14H10O9n

301

C6H6SO3

302

对氨基苯磺酸

C10H9NSO3

303

吗啡

C17H17NO3

304

葡萄糖二酸 三硝酸纤维素 酯

C6H10O8 C6H7N3O9n

305

306

丙二酰氯

C3H2O2Cl2

307

丙二酰胺 3,7—二甲基— 2,6—辛二烯醛 三聚甲醛

C3H6N2O2

308

C10H16O

309

C3H6O3

310

氨基树脂

C6H6N6

专题04核酸的结构和功能

专题04 核酸的结构和功能

【基础回顾】

考点内容:核酸的结构和功能

考纲解读:

1.知道核酸的元素组成、结构、分布和功能

2.理解核酸与蛋白质的关系

考点一、核酸的结构

(1)化学元素:C、H、O、N、P。

(2)单体——核苷酸。如图所示:

①组成成分:a.磷酸;b.五碳糖;c.含氮碱基。

②种类:b.2种;c.5种。

(3)DNA和RNA在组成上的区别:

①DNA特有的结构:脱氧核糖、胸腺嘧啶(T);

②RNA特有的结构:核糖、尿嘧啶(U)。

考点二、核酸的功能

1.细胞内携带遗传信息的物质。

2.在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。

【技能方法】

1.核酸结构层次图:

2.不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况

3.生物体中的核酸

①病毒——只有DNA或RNA

4种碱基+1种磷酸+1种五碳糖

②真核生物和原核生物

4.蛋白质与核酸关系

【基础达标】

1.将从大肠杆菌细胞中提取到的核酸彻底进行水解,直至形成不能再水解的小分子,则能得到的小分子的种类共有( )

A.9种 B.8种 C.6种 D.4种

【答案】B

【解析】

大肠杆菌细胞中同时含有DNA和RNA两种核酸,因此彻底水解后就会得到核糖和脱氧核糖、磷酸、五种含氮碱基(A、T、U、G、C)共8种小分子。

2.下列关于脱氧核糖核苷酸各成分间连接关系的选项中,正确的是( )

A.磷酸—脱氧核糖—含氮碱基

B.脱氧核糖—磷酸—含氮碱基

C.磷酸—含氮碱基—脱氧核糖

D.磷酸—核糖—含氮碱基

【答案】A

【解析】

脱氧核苷酸由磷酸—脱氧核糖—含氮碱基组成,磷酸与含氮碱基不相连,它们都连在脱氧核糖上。

3.如图为核苷酸的模式图,下列相关说法正确的是( )

A.DNA与RNA在核苷酸上的不同之处表现在①和②两方面上

B.如果要构成ATP,只要在①位置上加上2个磷酸基团即可

C.③在病毒中共有4种,在人体中共有8种

D.植物体内的③有5种,②有2种

【答案】D

【解析】

①是磷酸基团,②是五碳糖(有脱氧核糖和核糖2种),③是含氮碱基(共有A、G、C、T、U 5种)。DNA与RNA在核苷酸上的不同,一方面是②的种类不同,即脱氧核苷酸中的②是脱氧核糖,核糖核苷酸中的②是核糖;另一方面是③的种类不同,脱氧核苷酸中的③有A、T、G、C 4种,核糖核苷酸中的③有A、U、G、C 4种。要构成三磷酸腺苷,不仅要在①位置上加上2个磷酸基团,而且②必须是核糖,③必须是腺嘌呤。

4.如图表示人体细胞内的几种重要化合物A、B、C的化学组成及它们之间的关系。下列相关说法中,不正确的是( )

A.A和B是染色体的主要成分

B.过程1、2、4都有水的产生

C.密码子存在于B和C中

D.过程3、4进行的场所和所利用的酶不同

【答案】C

【解析】

从两个方面判断图解中的分子种类:一是分子本身的元素组成;二是分子间的内在联系。小分子a的组成元素是C、H、O、N,由此可以初步判断其为氨基酸,小分子b的组成元素是C、H、O、N、P,由此可以初步判断其为核苷酸。再根据A、

B、C三种大分子物质的相互关系图解,联想到转录和翻译过程,B→C→A为基因表达过程,C为mRNA,这样就可以判断A是蛋白质,B是DNA。由a合成A以及由b合成B的过程中有水的产生;C→A是翻译过程,涉及氨基酸的脱水缩合,也有水的产生。B→C是转录过程,主要在细胞核中进行,C→A是翻译过程,在核糖体上进行,转录和翻译所利用的酶不同。mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基叫做一个密码子,所以C项错误。

5.关于核酸的叙述,正确的是( )

A.只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质

B.DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的

C.分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同

D.用甲基绿和吡罗红混合染色SARS病毒可观察到DNA和RNA的分布

【答案】B

【解析】

没有细胞结构的病毒,其内的核酸也是携带遗传信息的物质;DNA分子中两条脱氧核苷酸单链之间的碱基对是由氢键连接而成的;分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子中碱基的排列顺序不一定相同,所以其携带的遗传信息也不一定相同;病毒体内只含一种核酸(DNA或RNA),所以用甲基绿和吡罗红混合染色,不能观察到DNA和RNA的分布。

【能力提升】

1. 豌豆叶肉细胞中的核糖体内,含有碱基A、C的核苷酸种类有( )

A.2种 B.3种 C.4种 D.5种

【答案】A

【解析】

核糖体由rRNA和蛋白质组成,其中碱基A、C可参与构成两种核糖核苷酸。

2.如图所示,a、b和c构成了化合物m。下列叙述正确的是( )

A.若c为腺嘌呤,则m为腺嘌呤脱氧核苷酸

B.禽流感病原体和幽门螺杆菌体内的m都为4种

C.ATP脱去两个磷酸基团,可形成m中的一种

D.b和c交替连接,构成遗传物质的基本骨架

【答案】C

【解析】

若c为腺嘌呤,则m为腺嘌呤脱氧核苷酸或腺嘌呤核糖核苷酸;禽流感病原体是禽流感病毒,其为RNA病毒,故体内的m为4种,而幽门螺杆菌是原核生物,含有DNA和RNA,故体内的m为8种;ATP脱去两个磷酸基团变为腺嘌呤核糖核苷酸,它是m中的一种;图中的a和b交替连接,构成遗传物质的基本骨架。

3.分析HIV的化学组成,得到下图所示组成关系,相关叙述正确的是( )

A.a→A的过程在HIV的核糖体上完成

B.B彻底水解可产生磷酸、核糖和A、G、T、C四种碱基

C.a与a之间通过“—NH—COOH—”相连接

D.HIV的遗传信息储存在大分子B中

【答案】D

【解析】

首先要由图中HIV联想到RNA和蛋白质,然后推断出A、B

两种物质分别是蛋

白质和RNA,a、b是构成A、B(蛋白质和RNA)的小分子物质,所以a、b可能是氨基酸和核糖核苷酸,最后根据元素组成再确认A、a是蛋白质和氨基酸,B、b是RNA和核糖核苷酸。HIV无细胞结构,只有侵入寄主细胞,利用寄主细胞的核糖体才能合成自身的蛋白质;RNA中含有U而不含T;氨基酸之间通过肽键“—NH—CO—”相连接。RNA是HIV的遗传物质。

4.如图为某核苷酸长链的示意图,下列相关叙述中,错误的是( )

A.图中所示为脱氧核苷酸长链

B.2为脱氧核糖

C.4为胞嘧啶脱氧核苷酸

D.5只能在细胞核中找到

【答案】D

【解析】

根据碱基种类可以判断,该核苷酸长链为脱氧核苷酸(含胸腺嘧啶T)长链。所以,2为脱氧核糖,4为胞嘧啶脱氧核苷酸。5(脱氧核苷酸长链)主要位于细胞核中,但在细胞质中也能找到,所以选D。

5.下列对蛋白质和核酸的关系的描述中,错误的是( )

A.生物体内蛋白质的分子结构最终都是由DNA分子决定的

B.基因中的遗传信息通过mRNA传递到蛋白质,遗传信息可以通过蛋白质中氨基 酸的排列顺序得到表达

C.蛋白质的空间结构具有多样性,而DNA的空间结构没有多样性

D.真核细胞中,DNA的复制和转录主要在细胞核中完成,而蛋白质的合成均在细胞质中完成

【答案】A

【解析】

蛋白质的合成是由遗传物质决定的,某些生物的遗传物质不是DNA,因此,蛋白质的分子结构不是都由DNA分子决定的,A错误;基因在表达的过程中,遗传信息通过mRNA传递到蛋白质,由蛋白质中氨基酸的排列顺序来表达,B正确;DNA的空间结构都是规则的双螺旋结构,C正确;真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,复制和转录主要在细胞核内进行,蛋白质的合成在细胞质中的核糖体上完成,D正确。

【终极闯关】

1.(2014届江苏南京市、盐城市高三第一次模拟考试生物卷)下列有关组成细胞的元素和化合物的叙述,错误的是( )

A.碳链是细胞内生物大分子的基本骨架

B.所有的蛋白质都含有N元素

C.DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸

D.细胞中的水都参与细胞内液的构成

【答案】D

【解析】

细胞中的水分为自由水和结合水,自由水参与细胞内液的构成,结合水构成化合物的一部分,故选D。

2.(2014届河南宋基中学高三12月月考生物卷)下图是人体细胞中两种重要有机物

B、E的元素组成及相互关系图,关于此图的叙述正确的是( )

①细胞核中能发生E→G的过程

②细胞质中能发生G→B的过程

③B具有多种重要功能是由于b的种类、数目和排列次序不同

④E具有多种重要功能是因为e的排列顺序不同

⑤E是人类的主要遗传物质

A.①② B.①②③④

C.①②④⑤ D.①②③④⑤

【答案】B

【解析】

根据元素组成,b是氨基酸,e是脱氧核苷酸,B是蛋白质,E是DNA,G是RNA。细胞核中能发生DNA转录为mRNA,①正确。细胞质的核糖体上能发生翻译,即合成蛋白质,②正确。蛋白质功能多样性的原因是蛋白质分子具有多样性,是由于氨基酸的种类、数目、排列顺序不同,以及蛋白质的空间结构不同造成的,③正确。DNA分子功能的多样性是由于脱氧核苷酸的种类、排列顺序不同,④正确。DNA是人类的遗传物质,不是主要的,⑤错误。答案是B.

3.(2014届山东淄博高三期末考试生物卷)构成细胞的有机化合物及其组成元素如下表。据表推断,下列叙述正确的是( )

A.玉米细胞核中不含甲类化合物

B.甘蔗细胞壁中不含乙类化合物

C.红螺菌细胞质中不含丙类化合物

D.酵母菌线粒体中不含丁类化合物

【答案】B

【解析】

由表格分析甲是糖类,而玉米细胞核含有糖类物质如脱氧核糖,A

错误;乙是

核酸类物质.细胞膜中是不会含有核酸类物质的,B正确;丙是蛋白质类,红螺菌细胞质中是含有蛋白质的,C错误;丁是脂类.,酵母菌线粒体的内膜和外膜含有脂类中的磷脂,D错误。

4.(2013•海南卷•12)甲(ATGG)是一种单链DNA片段,乙是该片段的转录产物,丙(A-P~P~P)是转录过程中的一种底物。下列叙述错误的是( )

A.甲、乙、丙的组分中均有糖

B.甲、乙共由6种核苷酸组成

C.丙可作为细胞内的直接能源物质

D.乙的水解产物中含有丙

【答案】D

【解析】

DNA片段含有脱氧核糖,DNA的转录产物RNA和ATP中含有核糖,A正确。甲(ATGG)由三种脱氧核苷酸组成;其转录产物乙UACC由三种核糖核苷酸组成,B正确。丙为ATP,是细胞内的直接能源物质,C正确。乙的初水解产物为核苷酸,彻底水解产物有含氮碱基、核糖和磷酸集团,D错误。

5.(2014•新课标Ⅱ卷•5)关于核酸的叙述,错误的是( )

A.细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与

B.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制

C.双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的

D.用甲基绿和吡罗红染色可观察DNA和RNA在细胞中的分布

【答案】C

【解析】

转录的结果获得RNA,RNA的合成需要RNA聚合酶的参与,A正确;线粒体和叶绿体中都有DNA,均可发生DNA的复制,B正确;双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过磷酸二酯键连接,C错误;甲基绿使DNA显绿色,吡罗红使RNA呈红色,用甲基绿和吡罗红的混合染色剂将细胞染色,可同时显示DNA和RNA在细胞中的分布,D正确。

巴豆醛氧化制备巴豆酸

28

广西轻工业(2005年第6期 总第91期)

GUANGXIJOURNALOFLIGHTINDUSTRY

巴豆醛氧化制备巴豆酸

蒋振武,唐万果

1

2

(1.广西轻工产品质量监督检验站,南宁市 530031;2.广西石埠乳业有限责任公司南宁矿泉水厂,南宁市 530022)

摘 要:介绍了用巴豆醛在有催化剂存在下选择氧化制备巴豆酸的方法。主要工作在于找到不同溶剂吸附氧的能力,从而提高其产率。该方法工艺简单,产品纯度高,但反应时间较长。研究了影响产率的诸因素及从反应混合物中分离并提纯巴豆酸的方法。

关键词:巴豆醛;磷酸;选择氧化;巴豆酸中图分类号:TQ216

巴豆醛,学名2-丁烯醛,是一种重要的有机合成原料,其主要用途包括:与乙烯酮反应生产山梨酸作为食品防腐剂;用于生产3-甲氧基丁醇作为液压传动液的组分;巴豆醛氧化制得巴豆酸。由于存在

不饱和双键与醛基共轭,因而相当活泼、容易聚合,双键也容易被氧化。因此,反应的关键在于选择合适的催化剂、溶剂。既能很好的选择性氧化醛基,又不至于破坏双键,同时产物提纯时能够较好的分离出

[2]

引言

巴豆酸,学名2-丁烯酸,为一重要工业原料。主

要应用于合成杀菌剂、树脂、涂料、增塑剂和药物等。丁烯酸分子式为C4H6O2,分子量为86.09。丁烯酸的晶体是单斜针状结晶或棱晶体。丁烯酸属低毒类物质,具有腐蚀性和强烈刺激性。丁烯酸一般用聚乙烯编织袋或桶装,也可以用衬聚乙烯的纸袋包装,以及用玻璃瓶等。丁烯酸可以用卡车、火车运输以及船运等。

丁烯酸有多种用途,可以与许多普通单体通过自由聚合机制形成共聚物。这些共聚物中,最重要的是同醋酸乙烯的共聚物,醋酸乙烯-丁烯酸共聚物用作热溶性胶粘剂,主要用于书籍装订,清漆和壁纸等方面。同时丁烯酸共聚物在造纸生产和纸制品处理中有广泛的用途。例如,纸浆絮凝剂、胶粘剂、上浆树脂和纸的色涂料层等都可以使用丁烯酸共聚物。丁烯酸-醋酸乙烯共聚物能形成水溶性树脂,这种树脂具有广泛用途,主要用于化妆品方面。丁烯酸及其酰氯、酸酐是制备杀菌剂和药品的起始原料,此外丁烯酸和丙酸等的混合物可作为饲料防霉剂。

收稿日期:2005-08-26

作者简介:蒋振武(1979-),男,广西灌阳人,毕业于广西大学化学化工学院工业分析专业,学士,助工,主要从事轻工产品质量检验工作(纸制品检测及造纸仪器代销等)。详细地址:广西南宁市亭洪路33号广西轻工产品质量监督检验站,530031,电话:0771-4916069,E-mail:

[1]

来,以利提高其产率。1 实验部分

1.1 巴豆醛的选择性氧化

实验步骤

称取3摩尔(210克)的巴豆醛,0.1713克磷酸,366克苯混合均匀,倒入三口瓶中,反应温度为40℃。搅拌下通入空气,在16小时反应期间,溶液中巴豆醛氧化为巴豆酸的转化率为67%,巴豆酸粗产物产率可达30%,产物经分离提纯得到纯度高于99%的巴豆酸。

1.2 反应混合物的分离和提纯

实验步骤

在反应后的混合液中加入少量氢氧化钠(中和磷酸)和几颗沸石,用水浴锅减压蒸馏,把苯和大部分未反应的巴豆醛蒸出来,母液于低温(-10℃)下冷却结晶。等结晶完全后抽滤,即可得到粗产物巴豆酸固体,把这些巴豆酸固体溶于水中,并从中结晶出来抽滤,再重结晶至晶体为无色为止,将无色晶体低温下真空干燥,得到纯度至少为99%的巴豆酸。1.3 巴豆酸的测定1.3.1 熔点法

(1)、仪器:RY-1型熔点测定仪(天津分析仪器

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GUANGXIJOURNALOFLIGHTINDUSTRY29

(2)、步骤方法

将一小截毛细管的一头用酒精灯的外焰加热,使之密封,不能有缝隙。将提纯的少许巴豆酸白色晶体压入毛细管并压实,将毛细管放入测熔点口。打开测定仪电源开关,加热巴豆酸晶体,从观察镜处观察巴豆酸的融化。并同时观测记录其溶解时的温度(巴豆酸熔点为71.4~71.7℃)。1.3.2 IR光源

(1)、仪器:日本岛津IR-440型红外光谱仪(KBr压片)(2)、步骤

将溴化钾固体用玛瑙研钵研成细末(200目),研一小时左右,用油压机压片,以1mm左右厚度且透明为好。同理将巴豆酸与溴化钾粉末按一定比例混合均匀研成细末后用油压机压片,将空白与样品放置在红外光谱仪入光处进行测定。2 结果讨论

2.1 巴豆醛氧化部分的讨论

2.1.1 催化剂选择部分的讨论

关于巴豆醛的选择性氧化有文献报道过可以采用多种催化剂[3],如以活性MnO2作催化剂时,用量为1%(重量比),反应温度为30~40℃,反应后混合物有大量的浅黄色稠状物,说明2-丁烯醛的自身聚合现象甚为严重[3],用降温及大量溶剂溶解稀释但产率甚低,用醋酸铜-醋酸锰作催化剂时,发现当醋酸铜∶醋酸钴为85∶15(重量比),催化剂用量为反应物7%(重量比)时反应产率不是很好,而用钴的西佛碱作催化剂效果虽不错,但其聚合过多、复杂。以铊盐为催化剂的反应,由于铊盐药品比较贵重故较少使用。故以上几种催化剂都难以达到理想的效果。本文使用磷酸作催化剂,它既是匀相催化且效果不错。在控制一定的温度、稳定的压力条件下,巴豆醛不容易聚合,反应完后也容易对反应混合物进行提纯。其工艺简单,催化剂也容易得到,用量不多,活性较好。下面以磷酸作催化剂讨论各反应条件对产率的影响。

2.2.2 反应温度对产率的影响

由表Ⅰ可见,当温度相差较大的时候,在时间相同的情况下,其损失与温度成正比。其次,在理论上本反应为放热反应,其焓变△rHm(=△fHm (巴豆酸)-△fHm (巴豆醛)=-430.5-(-144)=-286.5KJ/ 󰀁

󰀁

󰀁

[3]

看到实际的情况也是如此。即在温度为50℃时其酸值虽然很高,但实际上由于其物料损失较多,使其产生一个浓缩现象,即总体积变小,溶质相对体积变大了,故酸值变高。而40℃时酸值虽然最低,但损失不是很大,所以其总酸值最高。同时,在低温时,巴豆醛聚合反应的发生也较少,从实验中我们看到高温时,反应混合液逐渐变黄,最终产生大量的浅黄色稠状物,即发生了聚合反应。而低温时,反应混合液颜色变化不大且不产生粘稠现象。故可以从实际证明低温时反应效果较好。但是,温度太低(低于40℃)又会使反应速度变慢,不利与实验的要求,故我们选择最佳温度为40℃。

表Ⅰ 反应温度对产率的影响

温度(℃)30405060

时间(h)37373737

物料重(克)210210210210

反应后重(克)162181113104

损失(克)482997

酸值

总酸值

145.523522.5257.646625.6322

36386

106283.929525.6

2.2.3 催化剂用量对反应产率的影响

表Ⅱ 催化剂用量对反应产率的影响

组序12345

催化剂用量

(克)0.12250.15320.670.49350.67

反应温度(℃)

4040405050

反应时间(h)

3737373737

物料重(克)210210210210210

反应后酸值310.5322278283.9241.5

表Ⅱ展示了催化剂用量对产率的影响。在文献报道中催化剂的用量在0.1%~0.2%(相对于巴豆醛的重量比)之间最好,由表Ⅱ中各项对比,在50℃时第二组的催化剂用量比第一组多,但其酸值增加值较小,而第三组比第一组的催化剂用量大得多,其酸值反而下降,故可以知道当物料在210克时采用0.1225克催化剂,即用量在1/1714(相对于巴豆醛的重量比)时已达到相当好的催化效果。同样改变温度在60℃时其效果亦是因催化剂用量的增大而对反应不利,如第四、第五组。究其原因主要是因[3]

30

[3]

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GUANGXIJOURNALOFLIGHTINDUSTRY

多。即巴豆醛在酸性条件下易缩合为缩醛,甚至聚合生成高分子化合物,从而使巴豆醛转化巴豆酸的转化率下降,反应物变成粘稠性浅黄色物质。此副反应的生成给产物的分离提纯带来不便,使分离效果降低,所以实验表明催化剂用量不能太多,否则会使产率下降。但是,催化剂用量也不能太低,否则会因为活性较差而使反应时间较长。本实验结果表明,催化剂用量在1/1700~1/1600时效果较好。2.2.4 溶剂种类对反应物产率的影响

表Ⅲ 溶剂种类对反应物产率的影响

溶剂无VAC

温度

(℃)4040

时间(h)23232226

催化剂用量(克)0.12250.10250.16020.1703

转化率(%)28.9630.510.6769.08

产率(%)3.886.406.5730.35

剂用量太少易发生聚合,形成黄色粘稠产物,随着溶剂的增加,反应生成液颜色逐渐变浅,转化率与产率都有提高,可见溶剂达到适当程度时,吸氧能力好,使产率提高,反应物缩聚现象明显减少。由于在时间和其它条件的限制下我们在这反面的研究还不完全能从表Ⅳ中看出其中溶剂与反应物的最佳配比,由表Ⅳ我们仅能看出随着溶剂的加大,反应转化率和产率都在提高,并没有出现降低的情况,所以它还表现不出最佳配比,但理论上考虑当溶剂用量达到一定比例时,再增加溶剂的用量,会使巴豆醛浓度太低,吸氧能力降低使产率降低,时间变长[3],故溶剂用量不宜太多或太少。

表Ⅳ 溶剂用量对反应产率的影响

原料用量溶剂苯(克)(克)312218212

127240366

催化剂用量

(克)0.20730.22450.1713

反应后颜色黄色淡黄色黄绿色

转化率(%)37.9953.2569.08

产率(%)14.0423.2630.35

VAC+HAC40

C6H6

40

表Ⅲ展示了溶剂种类对反应物产率的影响。文献中,催化剂吸附氧的能力,依反应物、溶剂的不同有较大的差异,为了选择合适的溶剂,本文尝试用单一溶剂或混合试剂进行反应,结果如表Ⅲ。从表中可以看出,反应有无溶剂,在磷酸催化下都有反应物的转化,而有溶剂存在下巴豆醛转化巴豆酸的产率都会有不同程度的升高。文献中指出DMF、DMSO、吡啶等溶剂的效果不好,产率不高。对比表Ⅲ,可观察到溶剂苯的效果最好。虽然其转化率及产率相差较大,主要是因为分离提纯的问题。而在以VAC+HAC为溶剂时其转化率虽小而产率较高是因为反应混合物好分离的原因(此分离问题将在后面讨论)。因此,综合实验现象,催化剂在VAC、VAC+HAC溶剂中,氧化性增强,致使双键被氧化生成副产物或聚合为缩醛。而苯作为溶剂时,氧化性相对减弱,从而提高选择性氧化醛基的效果。同时,以无溶剂和有溶剂存在对比,无溶剂时,因为巴豆醛之间接触频繁,易造成缩聚反应,使反应物损失较大,生成液产生粘稠状树脂,影响产率,不利于反应的进行。有溶剂的存在时,巴豆醛溶液被稀释,醛基间的接触减少,从而使缩聚反应现象降低,醛基的选择氧化性增强。故本文实验得出选择苯溶剂效果最好。2.2.5 溶剂用量对反应产率的影响

选择苯为较佳反应溶剂后,我们进一步考察了

,图2 加溶剂后时间对转化率的影响图1 不加溶剂时间对转化率的影响

[3]

[3]

2.2.6 时间对转化率的影响

反应时间太短,反应进行得不完全,产率低且对原料造成浪费;反应时间太长,在实际上不实用,且反应时间长巴豆醛聚合较严重,给后面分离提纯造成不便。所以必须找一个最佳的反应时间。

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从图1可以清楚的看到,在没有溶剂的存在下,最佳反应时间是从28~32小时;从图2可以清楚的看到,在有溶剂的存在下最佳反应时间是从15~17小时。

2.3 巴豆酸的分离提纯部分讨论

起初,我们对粗产物的提纯是将反应后的混合液直接放置于低温浴槽中,让液体在低温浴槽中逐渐冷却至-10℃,但是冷却效果不佳,结晶析出的晶体在抽滤漏斗抽滤下得到的产物数量较少,而且混合液经多次抽滤后,剩余母液出现粘稠现象造成不能较好的抽滤。后来,我们将粗产物进行常压蒸馏时,由于直接加热使产物在局部受热,造成巴豆酸或巴豆醛受热缩合为高分子化合物,溶液颜色变黑且粘稠现象严重。为解决这个问题,我们将初产物加入少量氢氧化钠(中和磷酸)和几颗沸石,水浴锅减压蒸馏,把苯和大部分未反应的巴豆醛蒸出来,母液于低温(-10℃)下冷却结晶,等结晶完全后抽滤,即可得到产物。此时,一次性结晶析出的晶体产量较高,而且,经多次冷却结晶抽滤后,母液中剩余巴豆酸的含量也大大的减少。因此,能够较好的将我们所需要的巴豆酸以较大程度的方式提取出来。将巴豆酸固

体溶于水中,并从中结晶出来抽滤,再重结晶至晶体为无色为止,将无色晶体低温下真空干燥,此时所得的巴豆酸晶体纯度可达到99%。3 结论

关于该反应,我们从实验中总结出巴豆醛氧化成巴豆酸需要在一个稳定的温度下(40℃),同时在有催化剂磷酸以及与之成一定比例的溶剂存在下,通入氧气进行氧化反应,能够较好的解决反应过程中反应物发生的聚合现象。并且,我们还对产物的提纯进行了一定的研究,使我们得出了一个较为有价值的反应及提纯方法。但由于时间和客观条件的限制,关于该反应的详细历程,还有待进一步研究。□

参考文献

[1] 董华模.化学物的毒性及其环境保护参数手册.北

京:人民卫生出版社,1988.539.

[2] 邹东雷,罗传毅,包 力,王树清.巴豆醛废液回收工

艺研究.化工工程师,1999,(3):22~23.

[3] 林 静,林 敏,隋乐恕,郭奇珍.巴豆醛的选择氧化

.厦门大学学报(自然科学版),1993,32(6):745~748.

新书介绍

1 《糖化学》(现代化学基础丛书)出版发行

由孔繁祚编著的糖化学(现代化学基础丛书)近日已由科学出版社正式出版。孔繁祚为我国中国科学院生态环境研究中心(北京,100085)著名的有机合成化学专家、研究员,博士,从事糖化学的研究多年。在寡糖合成和糖苷化方法学上作了大量出色的工作,该书为其近作。

全书共分七章,首先阐述糖的基本概念、糖之间的关系、糖的形状及溶液性质、糖端基异头碳的性质及反应。然后介绍除端基异头碳外的其他碳原子的性质和反应。最后介绍自然界中存在的单糖、寡糖、多糖。对我国制糖业界很有参考价值。该书书号为【7-03-015605-6。定价80.00元。ISBN】

2 《糖类化学》由化学工业出版社出版

由湖南科技大学的郭振楚老师(化学化工学院,湖南,湘潭,411201)编著的《糖类化学》一书近期由化学工业出版社出版。糖是除蛋白质和核酸外的又一类非常重要的生命物质,糖化学在生命科学、药物研究中占有很重要的地位和广泛的用途。该书以糖类化合物为主线,系统全面地介绍了糖化学的各个方面:分类、命名、结构、性质,以及化学修饰,合成及分离提纯,并提出糖类化合物的一些新概念、新理论、新方法。其中汇集了国内外糖类研究方面最新研究成果,突出了糖的合成与结构鉴定两大核心问题,具体详尽地讲述了实验方法和技术。该书侧重于化学方面,可操作性强,每章尽可能地举出许多实例和操作方法,收集整理出有关的实验数据和图表。

该书不仅可作为有机化学、天然产物化学、糖化学、药物化学专业的研究生教科书,而且也可作为有关专业本科生的参考用书,还有助于有关人员了解糖化学、糖生物学方面的科学知识。该书书号:【ISBN】7-5025-7149-3。

有机物结构简式的确定

六、

1. 已知有机物类别,利用通式求n,确定分子式

例1、标准状况下体积为1L的某气态单烯烃,其质量为1.875g,确定该烯烃的分子式。

2. 已知有机物密度或相对密度和各元素质量分数比,求分子式。

例2、某有机物含碳40%,氢6.67%,氧53.3%,如果0.2mol该有机物质量为6g,求它的分子式。

例3、吗啡和海洛因都是严格查禁的毒品,吗啡分子含C 71.58%、H 6.67%、N 4.91%,其余为O。已知其式量不超过300,试求:

(1) 吗啡的式量 吗啡的化学式

已知海洛因是吗啡二乙酸酯。试求:

(2) 海洛因的式量

(3) 海洛因的化学式

3. 根据分子量推断分子式(商余法)

例4、某烃分子量为82,试判断它的分子式。

4. 根据燃烧产物可求得最简式,利用分子量求得分子式

例5、充分燃烧1.4g某气态链烃,生成4.4g CO2和0.1mol H2O,该烃的质量是同温同压下同体积氮气的2倍,求该烃的最简式和分子式。

5. 结合化学性质推断有机物结构简式

例6、3.6g某烃A的蒸气和Cl2发生取代反应,控制条件使其生成一氯代物,将反应生成的气体用0.1mol•L-1 NaOH溶液中和,当完全反应时耗NaOH 500ml。

(1) 求烃A的分子量

(2) 实验测得A既不能使酸性KMnO4溶液褪色,也不能使溴的CCl4褪色,求烃A的分

子式,并写出符合分子式的所有同分异构体结构简式。并用系统命名法命名。

(3) 若烃A的一氯代物只有一种,确定A的结构简式。

6. 根据混合物的分子平均组成确定混合物各物质的分子式

例7、由两种气态烃组成的混合气体30ml,与过量氧气完全燃烧后,生成CO2 60ml,水蒸气45ml(相同条件下测得)。求原混合气的成分及体积比。

例8、一定条件下某烷烃与某烯烃按体积比5:1混和,所得混合气体体积是相同条件下等质量氢气的1/16,则该烷烃和烯烃是

A.C2H6、C3H6 B.C2H6、C4H6 C.CH4、C2H4 D.C4H10、C2H4

例9、有三种饱和一元醇a、b、c,其分子量之比为8:22:29,现取按物质的量之比为1:2:1的混合物16.2g与足量的金属钠反应,在标准状况下收集到H22.24L,求a、b、c 3种一元醇的相对分子质量及分子式。

7. 根据结构简式快速推断分子式(不饱和度法)

饱和链烃的分子通式是CnH2n+2(n是正整数),分子中由于形成不饱和键而使H原子数减少,例:每形成1个C=C或一个环就会减少2个H,每形成1个C≡C或两个C=C就会减少4个H。定义有机物CnHyOz的不饱和度Ω=2n2y,则 2

①CH3CH2CH2OH Ω ②C2H7N Ω ③CH2=CHCHO Ω④

⑤C8H15- Ω ⑥

Ω ⑦ Ω ⑧

①C=C C=O C=N-不饱和度1 C≡C不饱和度2 环不饱和度1 利用不饱和度快速推断分子式 ②O、S不影响H,每引进一个N增加一个H ③环与环又形成闭合环 不饱和度=环数-1

练习

1、有机环状化合物的结构简式可进一步简化,例如A式可简写为B式,C式是1990年公开报道的第1000万种新化合物,则C的化学式是

3 CH 2 2

A B C

2.合成分子量在2000-50000范围内,具有确定结构的有机物是一个新的研究领域,1993年报道合成了两种烃A和B,其分子式分别是C1134H1146和C1398H1278。

A分子中只有a、b、c三种结构单元,B分子中具有a、b、c、d四种结构单元:

—C≡C— —C(CH3)3 C≡C—

(a) (b) (c) (d)

已知A、B分子中都没有苯环—苯环或脂基—脂基的结构

试求A、B分子中上述结构单元各有几个。

3. A、B都是芳香族化合物,1 mol A水解得到1 mol B和1 mol醋酸.A、B的分子量都不超过200,完全燃烧都只生成CO2和H2O.且B分子中碳和氢元素总的质量百分含量为65.2%(即质量分数为0.652).A溶液具有酸性,不能使FeCl3溶液显色.

(1)A、B分子量之差为_______________.

(2)1个B分子中应该有_______________个氧原子.

(3)A的分子式是_______________.

(4)B可能的三种结构简式是:

_______________、_______________、_______________.

七、有机物燃烧计算

1. 根据燃烧前后的总体积关系(增大、减小、不变)推断烃或烃的衍生物的组成

(1) 书写烃CxHy和烃的含氧衍生物CxHyOz燃烧的化学方程式

CXHY+(X+Y/4)O2 2+Y/2 H2O △V

1 X+Y/4 X Y/2 ?

(2) 注意T≥100℃ 反应前后气体体积变化

T<100℃ 反应前后气体体积变化

例1、 1大气压,150℃时,将1LC2H4,2LC2H6与20LO2混和并点燃完全反应,恢复到原状况时,其体积为

A.10L B.15L C.20L D.24L

例2、有aml三种气态烃的混合物与足量的O2混合点燃爆炸后,恢复到原来的状况(常温常压),体积共缩小2aml,则这三种烃不可能是

A.CH4 C2H4 C3H4 B.C2H6 C3H6 C4H6

C.C2H2 C2H6 C3H8 D.CH4 C2H6 C2H2

例3、现有A、B两份混合气体,A是烯烃R与足量O2的混合气体,B是烯烃R、炔烃Q与足量的O2的混合气体,在0℃,1.01×105Pa下,取A、B各2.24L分别引燃。A充分燃烧后总体积仍为2.24L,B充分燃烧后气体总体积为2.34L(燃烧后的产物均为气态,其体积已换算成标准状况)。

则(1)烯烃R的分子式

(2)炔烃Q分子式

(3)2.24LB中烯烃R所允许的最大体积为 L。

2.耗氧量的计算

根据燃烧方程式分析

等质量的烃CxHy完全燃烧耗氧量与 有关

等物质的量的烃CxHy完全燃烧耗氧量与 有关

等物质的量的烃的衍生物CxHyOz完全燃烧耗氧量与 有关

最简式相同的有机物燃烧耗氧量及产物有什么规律?

例4、同T、P下等质量的乙炔、乙烯、甲烷、乙烷在氧气中完全燃烧,耗氧量由多到少 例5、下列哪组有机物无论以任何比例混合,取1mol混合物燃烧耗氧量是一个恒量

A.C2H4 C2H6O B.C2H6 C2H4O C.C3H4 C2H6O D.C3H4 C3H6O

注:耗氧量比较可用-H2O 或-CO2的方法

3.燃烧产物量的计算

n(CO2)<n(H2O)必有填有机物类别) n(CO2)= n(H2O)可能有n(CO2)>n(H2O)可能有例6、请写出你所学过的有机化合物的结构简式,这些化合物燃烧后产生的CO2和H2O(气)的体积比符合如下比值(各写三种)

(1) V(CO2): V[H2O气]=2的有

(2) V(CO2): V[H2O气]=0.5的有 例7、同温同压下,相同体积的两种气态有机物完全燃烧后,生成的CO2体积比为1: 2,生成水的质量比为2: 3,则这两种有机物的组合可能是(写结构简式)

(1) (2) (3)

4.综合计算

例8、1体积某有机物的蒸气完全燃烧时需2体积O2,同时产生2体积CO2(同温同压下),该有机物可能是

A.乙烯 B.甲酸甲酯 C.丙二酸 D.乙酸

例9、有机化合物A、B分子式不同,它们只可能含碳、氢、氧元素中的两种或三种。如果将A、B不论以任何比例混和只要其物质的量之和不变,完全燃烧时所消耗的氧气和生成的水的物质的量也不变,那么,A、B组成必须满足的条件是 若A是甲烷,则符合上述条件的化合物中,分子量最小的是(写分子式) 并写出分子量最小的含有甲基(—CH3)的B的2种同分异构体结构简式 。

例10、只含C、H、O三种元素的有机物,为便于研究其完全燃烧时,反应物、生成物与所需O2量的关系,可用通式:(CxHy)m(H2O)n或(CxOy)m(H2O)n 表示(m、n、x、y均为正整数)。例如:CH3OH、C2H5OH、C3H7OH通式(CH2)m(H2O)n需O2与生成CO2体积比均为3: 2。

(1)若某一类有机物可用通式(CxOy)m(H2O)n表示,则在相同条件下,该类化合物燃烧时消耗O2的体积V1和生成CO2的体积V2必然满足条件是V2(填<,>,=)

(2)现有一类只含有C、H、O的有机物,它们燃烧时消耗2CO2的体积比为5: 4,这类化合物中相对分子质量最小的物质的分子式是 ,生成的CO2与生成的H2O的物质的量之比为1: 1,且能发生水解的物质的分子式是 。

(3)现有一种有机物,它完全燃烧时消耗O2与生成CO2的体积比为3: 4,它具有两个羧基,其余的碳原子结合的原子或原子团都相同,取0.2625g该化合物恰好能与25.00ml,0.100mol/L的NaOH溶液完全中和,由此可知该化合物的结构简式为

有机物结构简式的确定

有机物结构简式的确定

一、单项选择题 :

1.下列有关同分异构体数目的叙述不正确的是( )

A.二甲苯苯环上的一个氢原子被Br原子取代,所得产物有6种

B.分子式为C4H10O的醇发生消去反应可生成四种烯烃

C.与互为同分异构体的芳香族化合物有5种

D.菲的结构简式为,它与硝酸反应,可生成5种一硝基取代物

【答案】

B

【解析】

B.分子式为C4H10O的醇发生消去反应可生成5种烯烃

2.下列烷烃的分子式可以表示3种不同结构的是( )

A.C5H12

【答案】

A

【解析】

A、C5H12有三个同分异构体,分别是正戊烷,异戊烷和新戊烷。

3.分子中有一个氢原子被氯原子取代生成两种同分异构体的是( )

A.乙烷 B.丙烷 C.环丙烷

【答案】

B

【解析】

分子中有一个氢原子被氯原子取代生成两种同分异构体的是丙烷,气体选项中的烷烃只生成一种同分异构体。

B.C4H10 C.C3H8 D.C2H6 D.甲烷

4.菲的结构简式可表示为

氯取代产物有( )

A.4种

【答案】

B

【解析】

结构对称,有5个不同的一取代位置,所得一氯取代产物有5种。

B.5种 C.10种 D.14种 ,若菲分子中有1个H原子被Cl原子取代,则所得一

5.烷烃是单烯烃R和H2发生加成反应后的产物,则R可能的结构有( )

A.4种

C.6种

【答案】

B

【解析】 B.5种 D.7种

R可能的结构就是烷烃对应的单烯烃的同分异构体的种类,共有5种。

6.二恶英是一种剧毒物质,其结构为

代物有( )

A.15种 B.11种 C.10种 D.5种、

【答案】

C

【解析】

二恶英的结构式中,一共有8个氢原子,二氯代物有10种,则将二氯代物中的氢原子用氯原子代替,其中的氯原子用氢原子代替即为六氯代物,所以也是10种。

,已知它的二氯代物有10种,则其六氯

7.某烯烃与氢气加成后得到饱和烃,则该烯烃可能的结构是 ( )种。

A.1种 B.2种 C.3种 D.4种

【答案】

D

【解析】 该烃的碳链结构为:,7号和8号碳原子关于3号碳原子对称,3号碳原子上没有氢原子,所以3号碳和4号、7号、8号碳原子不能形成双键,相邻碳原子上各去掉一个氢原子形成双键,所以能形成双键的有:1、2之间;4、5之间;5、6之间;4、9之间,共用4种,故选D。

8. 环丙烷的结构简式可表示为△,而环已烷因碳原子在空间

排列方式不同,有两种空间异构体(如图)a为船式,b为椅式的

结构,当环已烷的不同碳原子上连有两个重氢(D)原子时,包

括重氢在六个碳环上位置不同与空间异构在内的异构体共有( )

A.6种 B.12种 C.16种 D.10种

【答案】

B

9.在碳原子数n10的所有烷烃的同分异构体中,其一氯取代物只有一种的共有( )

A.4种 B.3种 C.2种 D.无法确定

【答案】

A

10. 下列有机物可以形成顺反异构的是( )

A.丙烯 B.1-氯-1-丙烯

C.2-甲基-2-丁烯 D.2,3-二甲基-2-丁烯

【答案】

B

11.【2000年全国高考(广东)】在C3H9N中,N原子以三个单键与其他原子相连接,它具有的同分异构体数目为( )

A.1 B.2 C.3 D.4

【答案】

D

12.【2006年高考,全国】 主链含5个碳原子,有甲基、乙基2个支链的烷烃有( )

A.2种 B.3种 C.4种 D.5种

【答案】

A

13.进行一氯取代反应后,只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是( )

(A)(CH3)2CHCH2CH2CH3 (B)(CH3CH2)2CHCH3

(C)(CH3)2CHCH(CH3)2 (D)(CH3)3CCH2CH3

【答案】

D

【解析】

一氯取代的实质即氯气中的一个氯原子取代烷烃上的一个氢原子,处于对称位置碳上的氢为等效氢,得到的产物相同,沸点相同。则能得到3种沸点不同的产物,说明该烷烃中只能存在3种位置的氢。通过对称性来找。先把它们写成结构简式。在在对称轴的同侧寻找。有多个对称轴的需要综合考虑。

A(CH3)2CHCH2CH2CH3可以生成CH3(CH2Cl)CHCH2CH2CH3,(CH3)2CClCH2CH2CH3,(CH3)2CHCHClCH2CH3,(CH3)2CHCH2CHClCH3,(CH3)2CHCH2CH2CH2Cl 五种 ; B(CH3CH2)2CHCH3可以生成CH2ClCH2CH(CH3)CH2CH3,CH3CHClCH(CH3)CH2CH3,(CH3CH2)2CClCH3,(CH3CH2)2CHCH2Cl 四种;

C(CH3)2CHCH (CH3)2可以生成CH2Cl(CH3)CHCH(CH3)2,(CH3)2CHCH (CH3)2 两种; D(CH3)3CCH2CH3可以生成CH2Cl(CH3)2CCH2CH3,(CH3)3CCHClCH3,(CH3)3CCH2CH2Cl 三种;

本题选D

14.β—月桂烯的结构如图所示,该分子该物质与两分子溴发生加成反应的产物(只考虑位置异构)理论上最多有( )

A.2种 B.3种 C.4种 D.6种

【答案】

C

【解析】

β-月桂烯和溴以1:2加成的产物共有如下四种: Br

Br

Br

,Br

,,Br,C项正确。

二、填空题 :

15.(1)下面列出了几组物质,请将物质的合适组号填写在空格上。 ..

同位素 同素异形体 同分异构体 同一种物质 。

①金刚石与“足球烯”C60; ②D与T; ③ 和

(2)请选择合适方法的填空(用字母序号填空): ....

A.过滤 B.裂解 C.分馏 D.裂化 E.干馏 F.还原 G.电解 H.蒸发

①从海水中提取粗盐________;

②重油转变为汽油________;

③石油炼制得到汽油、煤油、柴油等________;

④煤转化为焦炭、煤焦油等_________。

【答案】

(1)② , ① , ④ , ③ 。

(2)H , D , C , E

【解析】 具有相同质子数,不同中子数(或不同质量数)同一元素的不同核素互为同位素。有机化合物中具有同一通式、组成上相差一个或多个某种原子团、在结构与性质上相似的化合物系列。具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体。同素异形体是同种元素形成的不同单质。

解:由具有相同质子数,不同中子数(或不同质量数)同一元素的不同核素互为同位素,即②互为同位素;

由同素异形体是同种元素形成的不同单质,则①互为同素异形体;具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体,则④互为同分异构体;由甲烷的分子构型为正四面体,不是平面正方形,则③是同一种物质。

根据不同分离方法的分离原理结合物质的性质,选择合适的制备或分离方法。

解:①从海水中提取粗盐用蒸发的方法制得,故答案为:H;

②将重油转化为汽油用裂化的方法制得,故答案为:D;

③汽油、煤油、柴油的沸点不同,工业常用分馏的方法分离,故答案为:C;

④工业把煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭等常用干馏的方法制备,故答案为:E;

三、推断题 :

16. 6-APA()是青霉素类抗生素的母核,与有机物F缩合生成阿莫西林。某同学用对甲基苯酚为原料设计阿莫西林的合成路线如下:

已知:

(1)F中含氧官能团的名称是羟基、 。

(2)①、⑤的反应类型分别是 、 。

(3)D的结构简式是 。

(4)反应④的化学方程式是 。

(5)反应①的目的是 。

(6)芳香族化合物G是E的同分异构体。G分子满足下列条件:

a.苯环上的一溴代物只有一种;

b.核磁共振氢谱显示有四种不同化学环境的氢;

c.能发生水解反应且产物之一的分子式是C7H8O3。

写出所有符合上述条件的G的结构简式: 。

【答案】

(1)羧基

(2)取代反应 加成反应

HO

—CN

(3)

3

2—OH

(4)2

3 (5)保护酚羟基不被氧化 + O2 Cu △

2 3 + 2H2O

(6)

OH 、

7.氨基酸的结构

No.7第一节 蛋白质的结构和功能

第四周 第1课时 编写人:吴浩 审批:李永华

班 组 姓 名: 组评: 师评: 【使用说明】

1、认真阅读教材P27---P28的知识完成自主学习内容。 2、小组之间相互讨论完成合作探究。

【学习目标】1、会识别氨基酸的氨基羧基。 2、会写氨基酸的通式。

3、会说出氨基酸的结构特点。 【学习重点】氨基酸的通式及结构特点。 【学习难点】氨基酸的通式及结构特点。 【自主学习】

一.蛋白质的基本单位

1、 是蛋白质的基本组成单位。在生物体中,氨基酸约有 种。 2、每种氨基酸分子中都至少含有一个 和一个 ,并且都有一个氨基和一个羧基连结在 上。

3、写出氨基酸的氨基: 羧基:

COOH |

4. H2N-C-CH2-CH2-CH2-COOH的R基是

| H

5、氨基酸的结构通式是

【合作探究】

小组内相互讨论写出氨基酸的通式并说出氨基酸的结构特点。

【课堂检测】 A级题:

1、两个氨基酸缩合成肽并生成水,这个水分子中的氢原子来自氨基酸的( ) A、氨基 B、羧基 C、R基 D、氨基和羧基 2、两种氨基酸的却别在于什么的不同( )

A、氨基 B、羧基 C、R基 D、氨基和羧基 3、一个氨基酸至少有几个氨基和羧基( )

A、2 B、2 C、1 D、无数个 4、甲硫氨酸的R基为-CH2-CH2-S-CH3,则它的分子式是( )

A、C5H11O2NS B、C2H11S C、C4H11O2S D、C5H10O2N B级题:

1、下列哪些是构成蛋白质的氨基酸( )

H H | |

A. H2N-C-CH2-CH2-COOH B. H2N-C-COOH

| | CH2 CH2

H H

| |

c.H2N-C-CH2-CH2-COOH D. H2N-CH2-C-COOH

| | CH2 CH2 | |

COOH H2N

【小结】

知识延伸

巧记必需氨基酸 人体所需的必需氨基酸(亮氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苏氨酸、赖氨酸)和半必需氨基酸(精氨酸、组氨酸)共有10种。如何无错漏地记住这10种氨基酸呢?现可以借助于“谐音记忆法”,将这十种氨基酸的首个字提出来,排列组合成“精、亮、组、缬、异、苯、蛋、色、苏、赖”,谐音为“尽量租借一本淡色书来”,就可较轻易地将它们记住了。

巴豆醛氧化合成巴豆酸的研究进展

第36卷 第7期化 工 技 术 与 开 发Vol136 No17

2007年7月Technology&DevelopmentofChemicalIndustryJul12007

巴豆醛氧化合成巴豆酸的研究进展

谢雪珍,苏 涛

(广西大学化学化工学院,广西南宁 530004)

摘 要:综述了巴豆醛催化氧化合成巴豆酸的研究进展。合成方法中,氧化剂分氧气和过氧化物2类,催化剂有银粉(产率,下同,75%)、钴的螯合物(>60%)、活性二氧化锰(30%)、醋酸铜-醋酸钴(64%~71%)、醋酸锰和高锰酸钾(40%~80%)、磷酸(转化率78%~80%)以及金属钯。总的来说,反应的产率都不太高,催化剂及氧化剂方面都仍然有很大的研发空间。

关键词:巴豆醛;巴豆酸;氧化;催化剂

中图分类号:TQ216 文献标识码:A 文章编号:1671-9905(2007)07-0020-03

巴豆酸(反式-2-丁烯酸)[1],CH3CH

CHCOOH,分子量86109,熔点72e,沸点185

够回收循环使用。

11112 金属化合物催化氧化法

金属化合物如锰、钴、铜的化合物,可用于巴豆醛催化反应,其中锰的化合物报道最多。

锰盐作为催化剂时,可使用冰醋酸作为反应媒介(即溶剂)。据报道[3],醋酸锰与高锰酸钾按011%~012%的比例混合,在冰醋酸的存在下可很好地催化氧化巴豆醛合成巴豆酸。反应温度在5~10e,连续加入巴豆醛的同时不断通入氧气,溶液由棕色变成绿色时,反应终止,反应需时约为48~72h,理论产率为40%~80%,但实际上由于不存在温度的严格控制,所得的实际产率为20%~30%。另有报道[4],同样以醋酸锰与高锰酸钾为催化剂,在115e下,把醋酸锰(占10wt%)和高锰酸钾(占115wt%)加入冰醋酸中,并有冰醋酸稀释之锰含量为1j~2j。但文献中没有提到该法所得产率是多少。

活性二氧化锰同样可用于巴豆醛催化氧化合成巴豆酸。以活性二氧化锰为催化剂时,用量为1%(重量比),反应温度为30~40e,反应时间为8h,产率约为30%。反应后混合物有大量的浅黄色稠状物,说明该法巴豆醛的自身聚合现象甚为严重。用降温、大量溶剂稀释、加入阻聚剂的方法都无法明显提高其产率。

除了上述提到的锰盐可作为巴豆醛催化氧化合成巴豆酸的催化剂外,铜盐与钴盐同样可用作反应的催化剂。用醋酸铜-醋酸钴作催化剂时,发现当醋酸铜-醋酸钴为85B15(重量比),催化剂用量为反应

[5]

e,相对密度11027(72/4e),为白色单斜横晶或针状晶体。巴豆酸是一种多用途的有机合成原料,作为不饱和脂肪酸,其分子中含有双键和羧基,因此具

有相应的反应性,主要用于制备合成树脂、发胶、杀菌剂、增塑剂和药物等。

巴豆酸主要用于与乙酸乙烯酯共聚。该共聚物在书籍装订中用作热融粘结剂,用于纸张生产和纸张产品的处理,墙纸的涂料,胶卷显影剂和静电复印液组分。此外,巴豆酸还可用于制备各种丁烯酸衍生物,如丁烯酸酰胺、丁烯酸酰苯胺、丁烯酸酐、丁烯酸酰氯及丁烯酸酯等。

1863年,巴豆酸第一次制备成功,但直到1936年才在南美洲有工业生产。由巴豆醛氧化制备巴豆酸的报道不少,特别是专利。用于巴豆醛氧化制备巴豆酸的催化剂种类有金属或金属盐、负载金属、酸等。方法有过氧化物氧化法。

本文把合成巴豆酸的方法分为以氧气和以过氧化物为氧化剂2类。

1 以氧气作为氧化剂

111 金属或金属盐催化氧化法11111 贵金属催化氧化法

贵金属可以用于巴豆醛催化氧化合成巴豆酸,如银[2]。巴豆醛在氧化塔中,银粉B巴豆醛=1~3B1000,空气氧化成巴豆酸。反应时间约为6h,温度为30~40e,产率为75%。该法催化剂用量少,能

收稿日期:2007-02-05

第7期 谢雪珍等:巴豆醛氧化合成巴豆酸的研究进展 21 物的7%(重量比)时反应产率较好,达35%。增加催化剂用量无法提高其产率,但可加快反应速率,最好的反应溶剂为饱和烃和苯,若采用含活泼氢的溶剂,则会发生副反应,产率明显下降。加拿大专利CA595170[6]也使用醋酸铜-醋酸钴混合物作为催化剂,醋酸铜和醋酸钴以一定的比例混合(醋酸钴比醋酸铜少115%~15%,重量比)。文献中使用了不同的温度(25~45e)和不同的溶剂,如丙酮、2-丁酮、乙酸甲酯等,反应时间很短,约为1~2h,反应产率在64%~71%之间。

另外,单独使用钴的Schiff碱螯合物[钴-N,.N-双水杨醛缩乙二胺,俗名Sacomine,Co(Salen)]作为催化剂使用,反应在室温(25~30e)下反应,催化剂用量在011%~012%之间,反应时间约为4~7h,聚合现象明显减少,产物颜色浅,反应产率可达60%以上,反应时间短,产品纯度高。估计是因为其载氧能力(417%~418%),在反应中将氧气带入溶剂中,与反应物充分接触,再加上钴盐的催化作用,从而提高了反应产率。112 负载型催化剂

还有报导称考察了金属氧化物/吸附树脂催化剂催化分子氧化巴豆醛的性能与催化氧化反应条件。结果表明,催化剂有较高活性和选择性,在优化反应条件下,巴豆酸产率为8711%。该法优点是常压下催化反应,反应工艺简单,价廉且性能稳定,后处理工序简单,值得推广。但文章中没有给出作为催化剂的金属是什么金属。

以交联度为6%、12%的聚苯乙烯树脂为载体,合成具有长间隔臂的聚合物负载的新型Schiff碱金属钴配合物,应用于巴豆醛催化氧化制备巴豆酸的研究[8]表明:在巴豆醛1115mL、反应温度为25e、氧气流量为60mL#min、反应时间为6h、V(苯)BV(巴豆醛)=216B1、催化剂用量为01126g条件下,巴豆酸的收率为7017%,催化剂可重复使用5次。这种催化剂具有灵活的长链结构,能够克服高聚物的微环境给催化剂活性部位带来的影响,具有较高的活性,同时使用次数高,具有较高的反应活性,且便于分离,具有强的机械强度和使用寿命,缺点是催化剂难制备。

使用活性炭负载金属Pd可作为氧化制备羧酸[9],如丙烯酸、巴豆酸、柠檬酸、异丁烯酸等的催化剂,以氧气为氧化剂,在碱性溶液中低温反应。文-1

[7]

法同样可用于巴豆醛氧化制备巴豆酸。但该法需要用到NaOH,若是用于巴豆醛的制备则容易发生巴豆醛的自缩合副反应,影响产率,反应效果不好。这种类型催化剂的优点是反应工艺简单,价廉

且性能稳定,后处理工序简单,催化剂可重复使用次数高。缺点是催化剂制备较为麻烦,催化剂含量较难控制。

113 酸催化氧化法

罗马尼亚专利中[10]提到用H3PO4作为巴豆醛氧化制备巴豆酸的催化剂。文中巴豆醛纯度在95%~99%之间,催化剂B巴豆醛=1B2200~2800,反应温度为35~45e,时间6~10h,氧气通入量为14~20L#h-1,可得到巴豆醛的转化率为78%~80%。该法以磷酸作为催化剂,催化剂用量很少,催化剂易得,为均相催化,催化效果好,工艺简单,所得产品纯度高。由于反应温度低,且为酸性催化,巴豆醛不易聚合。

2 过氧化物氧化法

以醋酸锰为催化剂,巴豆醛为原料,过氧乙酸为氧化剂制备巴豆酸的研究表明,巴豆醛与过氧乙酸摩尔比为1B113,醋酸锰用量为215%(相对于巴豆醛),过氧乙酸的浓度为15%,10e温度下反应6h,收率达到60%以上。文献中以过氧乙酸为氧化剂,均相反应,反应效果好,得到的产品纯度高。

日本专利[12]也使用过氧羧酸,如上面提到的过氧乙酸,还有过氧丙酸、过氧丁酸等为氧化剂,在有机酸锰盐(如硫氰酸锰)存在下氧化巴豆醛得到巴豆酸。反应温度为10~40e,催化剂用量为011%~110%。该反应有高的选择性和较高的产率。

使用过氧化镍的碱溶液也可把巴豆醛氧化为巴豆酸。专利[13]中提到水与巴豆醛以1B1~12B1的比例放入反应器中,剧烈搅拌使巴豆醛乳化,加热到30~35e,再加入15%~25%的过氧化镍碱溶液,待催化剂由黑色变成暗绿色,反应完毕,反应需时2~3h,理论产率为85%。

[11]

3 结语

由于空气或氧气价格较为低廉,研究及应用都以氧气作为氧化剂居多。但以过氧化物为氧化剂的方法反应温度低,条件易于控制,这是其优点。

目前,国内关于巴豆酸合成的专利少,催化剂种,

22 化 工 技 术 与 开 发 第36卷方法比较多。但总的来说,反应的产率都不太高,催化剂及氧化剂方面都仍然有很大的发展空间。参考文献:

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SynthesisDevelopmentofCrotonicAcidbyOxidationofCrotonaldehyde

XIEXue-zhen,SUTao

(CollegeofChemistryandChemicalEngineering,GuangxiUniversity,Nanning530004,China)

Abstract:Thesynthesisdevelopmentofcrotonicacidbyoxidationofcrotonaldehydewasreviewed.Theoxidantincludedoxygenandperoxideandthecatalystsincludedsilverpowder,Cochelate,activemanganesedioxide,manganeseacetateandpotassiumpermanganate,phosphoricacidandpalladium.Butalltheyieldsofthesecata-lystswerenothighandmorecatalystsandoxidantscouldberesearch.Keywords:crotonaldehyde;crotonicacid;oxidation;catalyst

(上接第13页)

ProductDistributionandCatalystProgressofA-PineneCatalyticIsomerization

WANGPeng,LINing,JIANGXi-fu

(DepartmentofMaterialandChemicalEngineering,GuilinInstituteofTechnology,Guilin541004,China)

Abstract:Theproductsofthealpha-pinenecatalyticisomerization,andtheresearchprogressofthecatalystsap-pliedintheA-pinenecatalyticisomerizationreactioninrecentyears,includedSO42+/MxOy,zeoliteandhetero-ployacid,werereviewed.Keywords:A-pinene;catalyticisomerization;SO42+/MxOy;zeolite;heteroployacid

《乙酸的结构与性质》学案

《乙酸的结构与性质》学案

一、乙酸的组成与结构

1、用结构式写出工业用乙醛制乙酸的方程式:

2、写出乙酸的分子式、结构式、结构简式、电子式:

二、乙酸的物理性质

三、乙酸的化学性质

1、酸性:

(1)酸性强弱:(与碳酸比较)

(2)电离方程式:

(3)写出有关反应的离子方程式:

A:与大理石反应:

B:与小苏打溶液反应:

Ex:试比较乙酸、乙醇、苯酚、碳酸、水中羟基的活泼性?

2、酯化反应:

(1)反应进行的条件:

(2)酯化反应的概念:

(3)反应断键的实质的验证:(分析CH3COOH与CH3CH218OH反应时,18O的去向,写出可能的化学方程式,计算生成物的分子量。)

(4)浓硫酸的作用:

四、乙酸的用途

五、乙酸的制备

1、发酵法:(写出过程)

2、乙烯氧化法(写出方程式)

六、有关练习:

1、写出工业上由乙炔制乙酸乙酯的有关方程式:(4个)

2、写出用普通乙醇(CH3CH2OH)与标记乙酸(CH3C18O18OH)在浓硫酸存在下反应的方程式,并求出生成的酯的分子量。

3、试用实验方法证明物质的酸性:乙酸 > 碳酸 >石炭酸,写出操作过程。

苯的结构简式是

苯 的结构简式是----1----或----2----,苯分子中,6个碳原子连接成---3----结构,碳原子间的化学键是一种-------4--------的特殊的共价键,6个碳原子和6个氢原子完全等价,人们称苯的这种特殊结构为----5------。把苯倒入盛满水的试管中震荡,静止后发现--------6---------,说明苯的密度比水----7------,----8-----溶于水。若在上述试管中加入少量碘水震荡,静止,又发现--9----,说明苯是很好的---10---剂。

1.如图片中下方

2.一个,中间一个圆

3.平面

4.既不同于碳碳单键也不同于

5.

6.溶液分层,苯在上层

7.小

8.不

9.溶液分层,上层显紫色

10.非极性溶

环己烷 的结构简式

乙酸的分子结构

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第六节 乙酸 羧酸 学案

一、乙酸的分子结构

分子式:,结构简式:,结构式:官能团: 二、乙酸的性质 1.物理性质

乙酸是一种有无水乙酸又称 。

2.化学性质 (1)酸性:电离方程式

[小结]酸性(电离出H+能力)的强弱顺序CH3H2CO3C6H53-

例一:已知酸性大小:羧酸〉碳酸〉酚。下列含溴化合物中的溴原子,在适当的条件下都能被羟基取代,所得产物能跟NaHCO3溶液反应的是 (

)

(2)酯化反应

[实验]乙酸与乙醇的酯化反应。 化学方程式: 现象:

[思考]①在酯化反应的实验中,为什么要加冰醋酸和无水乙醇? ②反应混合物中为什么要加入碎瓷片?

③实验中饱和Na2CO3的作用是什么?右边试管中的导管为什么不插人液面以下? ④在上述这个酯化反应中,生成物水中的氧原子是由乙酸的羟基提供,还是由乙醇的羟基提供?

酯化反应的定义: [练习]以下两例均是酯化反应吗?为什么?

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三、羧酸

1.定义:在分子里烃基跟羧基相连的有机化合物叫做羧酸。通式,饱和一元羧酸的通式 。 2.命名(与醛相似)

[练习]根据化学式写出名称或根据名称写出化学式。

2,3—二甲基戊酸;

3.羧酸的性质:化学性质(与乙酸相似) ①具有酸的通性 ②酯化反应

[练习]完成下列化学方程式

4.几种重要的羧酸 (1)甲酸(又叫蚁酸)

分子式: , 结构简式: , 结构式: 。 [思考]甲酸分子中含有哪些官能团?

[练习]举例说明甲酸的化学性质,写出有关的化学方程式。

(2)苯甲酸(又叫安息香酸)结构简式:

[思考]如何除去苯中溶有的少量苯甲酸? 如何除去苯中溶有的少量甲苯?

[练习]写出苯甲酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式。

(3)乙二酸(又叫草酸)结构简式:

[练习]写出乙二酸和乙二醇发生酯化反应的化学方程式。

例2 :A是一种酯,分子式是C14H12O2,A可以由醇B跟羧酸C发生酯化反应得到。A不能使溴的四氯化碳溶液褪色,氧化B可得到C。

(1)写出A、B、C的结构简式:、

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(2)写出B的两种同分异构体的结构简式(它们都可以跟NaOH反应): 和 。 (4)高级脂肪酸:烃基中含有较多碳原子的羧酸。

Ⅱ.物理性质

(1)状态:硬脂酸和软脂酸常温下呈态,油酸常温下呈态。

(2)溶解性:随着碳原子数增多,羧酸在水中的溶解度逐渐减小,所以高级脂肪酸难溶于水,易溶于有机溶剂。 Ⅲ.化学性质(与乙酸比较)

①弱酸性:由于高级脂肪酸不溶于水,所以不能使指示剂变色。 ②酯化反应

③油酸既具有不饱和烃的性质,又有羧酸的性质。(为什么?) [练习]①写出硬脂酸与甘油反应的化学方程式。

②写出油酸与溴水和氢气分别反应的化学方程式。

例3: 水蒸气跟灼热的炭反应,生成A和P的混和气体,它是合成多种有机物的原料气,下图是合成某些有机物的路线,其中:D、G互为同分异构体;C和F是相邻的同系物;B、T属于同类有机物,T分子中的碳原子数是B的2倍,等物质的量的T、B与足量的金属钠反应,T产生的氢气是B的2倍;S能和新制氢氧化 铜反应,lmolS能生成1mol氧化亚铜。

(1)写出化学式:,

(2)写出结构简式:, (3)写出反应类型:

(4)E→FT与过量的C在浓硫酸存在和加热条件下发生反应的化学方程式为:

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[同步练习]:

1.写出下列反应的离子方程式。 (1)甲酸与碳酸钠溶液 (2)乙二酸与烧碱溶液 (3)油酸与烧碱溶液 (4)苯甲酸与碳酸钠溶液

2、—CH3、—OH、—CHO、—COOH、—C6H5两两构成的化合物中,能使石蕊试液变红的物质有哪些?写出它们的结构简式。

3.用一种试剂鉴别CH3CHO、C2H5OH、HCOOH、CH3COOH四种水溶液,这种试剂是什么?

4.下列每组中各有三对物质,它们能用分液漏斗分离的是 ( ) A.乙酸乙酯和水;酒精和水;苯酚和水 B.二溴乙烷和水;溴苯和水;硝基苯和水 C.丙三醇和水;乙醚和水;乙酸和乙醇 D.油酸和水;甲苯和水;己烷和水

5.某酯由醇A和羧酸B反应而得,A可被氧化成B,原酯是 ( ) A.CH3COOC4H9 B.C2H5COOC3H7 C.HCOOC5H11 D.C3H7COOC2H5

6.某含有一个羟基的化合物A10g,与乙酸反应生成乙酸某酯11.2g,还可回收未反应的A1.8g,则A的相对分子质量最接近 ( ) A.116 B.158 C.278 D.98

7.有机物A跟NaOH稀溶液共热后,生成B和C。B的固体与碱石灰共热生成气体D,D是相对分子质量最小的有机物。C在加热条件下,被空气催化氧化成E,E跟新制Cu(OH)2在加热时生成F,F与NaOH作用生成B,则A是 、B是 、C是 、D是 、E是 、F是 。

并写出各有关化学变化的化学方程式。

第二课时

乳酸分子通过分子内或分子间等不同的酯化方式可以生成简单酯C6H10O5和环酯C6H8O4。试写出乳酸在一定条件下形成这两种酯的化学方程式。

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四、酯

1.定义:含酯官能团一类化合物: [练习]写出下列反应方程式:

2.命名 [练习]:

3.羧酸酯的通式

饱和一元羧酸和饱和一元醇形成酯的通式:

[练习]写出分子式为C4H8O2所有同分异构体的结构简式并命名。

[提问]根据在乙酸乙酯的实验中观察到的实验现象,推测酯类有哪些性质?

4.酯的性质

(1)物理性质:①低级酯是具有

②密度比水 。

③ 溶于水, 溶于有机溶剂。

(2)化学性质——水解反应:RCOOR’+H2O——

例4:A、B、C、D是含碳、氢、氧的单官能团化合物。A水解得B和C;B氧化可以得到C或D;D氧化也得到C。若M(X)表示X的摩尔质量,则下列式中正 确的是 ( )

A.M(A)=M(B)+M(C) B.2M(D)=M(B)+M(C) C.M(B)

例5:A、B都是芳香族化合物,1molA水解得到lmolB和lmol醋酸。A、B的相对分子质量都不超过200,完全燃烧都只生成CO2和H2O。且B分子中碳和氢元素总的质量分数为65.2%。A溶液具有酸性,不能使氯化铁溶液显色。 (1)A、B相对分子质量之差为 。 (2)1个B分子中应该有个氧原子。 (3)A的分子式是

(4)B可能的三种结构是:

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五、酯化反应的类型 1. 基本的简单反应

2.硝酸与一元醇(或多元醇)形成硝酸酯

3.多元酸与多元醇形成环酯

4.羟基酸分子间脱水形成环酯或交酯

5.二元羧酸与二元醇间缩聚反应形成聚酯

6.高级脂肪酸与甘油形成酯

例6 :有机物A在不同的条件下反应时可分别生成B1+C1和B2+C2。C1又能分别转化为B1或C2。C2能进一步氧化。反应过程如下图所示:

其中,只有B1既能使溴水褪色,又能与Na2CO3溶液反应放出CO2。 (1)B1、C2分别属于下列化合物的哪一类?

①一元醇②二元醇③酚④醛⑤饱和羧酸⑥不饱和羧酸

(2)反应类型:X属反应,Y属 反应。 , (3)物质的结构简式:,B C

[同步练习]:

1.下列物质中各含有少量的杂质,能用饱和碳酸钠溶液并借助于分液漏斗除去杂质的是 ( )

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A.. 苯中含有少量甲苯 B.乙醇中含有少量乙酸 C.溴苯中含有少量苯 D.乙酸乙酯中含有少量乙酸

2.羧酸A(分子式为C5H10O2)可由醇B氧化得到。A和B可生成酯(相对分子质量为172),符合这些条件的酯有 ( )

A.1种 B.2种 C。3种 D.4种

3.某烃的衍生物A,其分子式为C6H12O2。实验表明:A和氢氧化钠溶液共热生成B和C;B和盐酸反应生成有机物D;C在铜催化和加热条件下氧化为E,其中D、E都不能发生银镜反应。由此推断A的可能结构有 ( )

A.6种 B.4种 C. 3种 D.2种

4.下列各组有机物中,当两种有机物以任意比例混合后,充分燃烧,所得的CO2和H2O的物质的量总是相等的是 ( )

A. 乙醇、乙醚 B.乙烯、丁烯 C.苯、苯酚 D.丙烯酸、油酸

5.乙二酸乙二酯、二乙酸乙二酯、乙二酸二乙酯这三者是同分异构体吗?

6.有机化合物X在一定条件下具有如下图所示的转化关系。根据图示转化关系回答有关问题。已知C可使溴水褪色,D为五元环状化合物。

(1)X的结构简式是;D的结构简式是

(2)指出下列转化的有机反应类型:X→A属X→C属 (3)生成B的反应化学方程式为:

7.某有机物A(C4H6O5)广泛存在于水果内。该化合物具有如下性质: ①在25℃时,电离常数是K1=3.99×10-4,K2=5.5×10-6。

4有香味的产物 ②A+RCOOH(或ROH)2

浓HSO,

慢慢产生1.5mol气体 ③lmolA 

④A在一定条件下的脱水产物(不是环状化合物)可和溴水发生加成反应。

试回答:

(1)根据以上信息,对A的结构可作出的判断是 ( ) A. 肯定有碳碳双键 B.有两个羧基 C.肯定有羟基 D.有一COOR官能团

(2)有机物A的结构简式(不含一CH3)为 (3)A在一定温度下的脱水产物和溴水反应的化学方程式为:

(4)A的一个同类别的同分异构体是:

足量的钠