第十四章 生命中的基础有机化学物质
进入合成有机高分子化合物的时代 第47讲 生命中的基础有机化学物质?
1.下列关于油脂的叙述中错误的是 （ ） A.从溴水中提取溴可用植物油作萃取剂 B.用热的纯碱溶液去油污效果更好?
C.硬水使肥皂去污能力减弱是因为发生了沉淀反应? D.用热的纯碱溶液可区别植物油和和矿物油 答案 A
解析 植物油中含不饱和键可与溴发生加成反应；温度越高，纯碱溶液的水解程度越大，碱性越强，油污的水解速率越快；硬水中钙镁离子易与肥皂反应生成难溶于水的高级脂肪酸钙（镁）；植物油为油脂，在热碱溶液中水解，产物均溶于水，而矿物油主要为烃类，不与碱反应，液体仍为两层。 2.如图所示为中学化学中制取肥皂的实验装置，实验中的操作如下： ①在仪器A中加入8 mL植物油、8 mL乙醇和4 mL NaOH溶液。 ②在不断搅拌下，给装置A中的液体微微加热，直到混合物变稠。 ③继续加热，至反应完全。
④把盛有混合物的仪器A放在冷水浴中冷却。加入20 mL蒸馏水和25 mL NaCl饱和溶液，充分搅拌。
⑤用纱布滤出固态物质，弃去滤液。把固态物质挤干（可向其中加入1~2滴香料），并把它压制成条状，晾干，即 制得肥皂。
请根据上述操作回答下列问题：
（1）图中仪器A的名称为 。
（2）在步骤③中，往往出现混合物变稠难以搅拌，却还需继续搅拌的情况，此时你应采取的辅助操作为 。 （3）步骤①中加入乙醇的作用是 ； 步骤④中加入NaCl溶液的目的是 。 （4）在步骤③中需判断反应是否完全，你认为判断的方法是什么？简要写出用品及操作 。 （5）步骤⑤弃去的滤液中，含有的反应所生成的有机副产品的结构简式为
1
。 答案 （1）蒸发皿 （2）另一手用坩埚钳夹住蒸发皿
（3）有助于植物油和氢氧化钠溶液的混合 使高级脂肪酸钠发生凝聚而从混合液中析出（或盐析）? （4）将一滴混合物加到水中，不再形成油滴（或者油脂全部消失），即可说明反应完全? （5）HO—CH2—CHOH—CH2—OH
3.核糖和脱氧核糖是人类生命活动中不可缺少的物质，它们的结构简式分别是：CH2OH(CHOH)3CHO和 CH2OH (CHOH)2CH2CHO,在一定条件下，它们都能发生的反应是 ( ) ①氧化 ②还原 ③酯化 ④水解 ⑤加成 ⑥中和 A.①②③⑤ B.①③④ C.③④⑤ D.④⑤⑥ ?答案 A
解析 因核糖和脱氧核糖分子中都有醛基，故能发生①②⑤反应，又因有醇羟基，故能发生③反应，核糖和脱氧核糖均属于单糖，故不能发生④反应，分子中没有羧基，故不能发生⑥反应。
4.可通过实验来验证淀粉水解可生成还原性糖，其实验包括下列一些操作过程，这些操作过程正确的顺序是（ ） ①取少量淀粉加水制成溶液 ②加热煮沸 ③加入碱液中和并呈碱性 ④加入新制Cu(OH)2悬浊液 ⑤加入几 滴稀硫酸 ⑥再加热?
A.①②⑤⑥④③ B.①⑤②④⑥③? C.①⑤②③④⑥ D.①⑥④⑤③② 答案 C
5.天然蛋白质水解产物中含物质A。A由C，H，O，N元素组成。能与NaOH反应，也能与盐酸反应。在一定条件 下，2分子的A发生缩合反应生成B和1个水分子。B的相对分子质量为312。当蛋白质与浓硝酸反应时显黄色。 据此推断：A的结构简式为 ，B的结构简式为 。 答案
解析 蛋白质与浓HNO3反应显黄色，表明A中含苯环结构。又由2A→B+H2O可知A的相对分子质量为165。 6.有机物A的分子式为C3H7O2N，B的分子式为C3H9O2N，这两种有机物都含有一个与碳原子相连的甲基，它们都 能与NaOH溶液反应，也能与盐酸反应，试推断：
（1）有机物A、B的名称 、 。
（2）A、B与NaOH溶液反应的化学方程式分别为 ; 。 答案 （1）α-氨基酸 丙酸铵
（2）CH3CHCOOH +NaOH?CH3COONa+H2O
NH2 CH2 CH3CH2COONH4+NaOH △ CH3CH2COONa+NH3↑+H2O
【例1】某制糖厂以甘蔗为原料制糖，同时得到大量的甘蔗渣，对甘蔗渣进行综合利用，不仅可以提高经济效益，而 且还可防止环境污染。现按下列方式进行综合利用，回答问题。?
2
（1）A的名称是 。
（2）反应B?F的化学方程式是 。 （3）反应B?D的化学方程式是 。 （4）若已知A分子中每个链节中含有3个—OH，即分子式为［C6H7O2（OH）3］n，写出其与醋酸发生酯化反应的
化学方程式 。 答案 （1）纤维素
缓慢氧化 （2）C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O
（3）CHO 酒化酶 2CHOH+2CO↑?
6
12
6
2
5
2
浓硫酸
(4)［C6H7O2(OH)3］n+3 nCH3COOH ［C6H7O2(OOCCH3)3］n +3nH2O
△
解析 本题主要考查了纤维素的三羟基结构及其重要的性质——水解、酯化。甘蔗渣富含纤维素，经过处理得到较纯的纤维素，催化、加热条件下水解生成葡萄糖，葡萄糖在人体中不仅可发生生理氧化反应，还可以在酒化酶作用下生产乙醇。
1.葡萄糖是人类的营养素，在体内富氧条件下被氧化生成二氧化碳和水，在缺氧条件下则生成一种有机酸A。?
已知：将A进行如下图所示的反应，其中C和C′是同系物，C′是甲酸。?
回答下列问题：?
（1）C和D′属于 （填序号，下同）。? ①同系物 ②同分异构体 ③同类物质 ④同素异形体?
（2）D′和E分别属于哪一类化合物：D′ ，E 。 ①多元醇 ②醛 ③不饱和羧酸 ④多元羧酸 ⑤酯
（3）写出结构简式：A ，F ，H 。 （4）写出反应类型：（Ⅰ) ，（Ⅱ） 。 （5）写出A?E的化学方程式 。? 答案 （1）③ (2)④ ③
3
【例 2】Ⅰ.某天然油脂A的分子式为C57H106O6。1摩尔该油脂水解可得到1摩尔甘油、1摩尔不饱和脂肪酸B和2 摩尔直链饱和脂肪酸C。经测定B的相对分子质量为280，原子个数比为N（C）∶N（H）∶N（O）=9∶16∶1。 （1）写出B的分子式： 。
（2）写出C的结构简式： ； C的名称是 。
（3）写出含5个碳原子的C的同系物的同分异构体的结构简式： 。 Ⅱ.RCH=CHR′与碱性KMnO4溶液共热后酸化，发生双键断裂生成羧酸：
①碱性KMnO溶液，△ RCH=CHR′ 4 RCOOH+R′COOH， 常利用该反应的产物反推含碳碳双键化合物的结构。
②酸化
在催化剂存在下，1摩尔不饱和脂肪酸B和1摩尔氢气反应后经处理得到D和E的混合物，D和E互为同分异构 体。当D和E的混合物与碱性KMnO4溶液共热后酸化，得到如下四种产物： HOOC—(CH2)10—COOH CH3—(CH2)7—COOH HOOC—(CH2)7—COOH CH3—(CH2)4—COOH?
（4）写出D和E的结构简式： 。 （5）写出B的结构简式： 。。
（6）写出天然油脂A的一种可能结构简式： 。 答案 （1）C18H32O2
（2）CH3—(CH2)16—COOH 硬脂酸（或十八烷酸、十八酸）? （3）CH3CH2CH2CH2COOH、 CH3CH2CHCOOH
CH3
CH3
CH3CHCH2COOH、(CH3)3CCOOH
（4）CH3(CH2)7—CH ==CH—(CH2)7—COOH、 CH3（CH2）4—CH==CH—(CH2)10—COOH （5）CH3(CH2)4—CH
CH—CH2—CH
CH—(CH2)7—COOH
4
解析 Ⅰ.天然油脂成分为高级脂肪酸的甘油酯，水解可得到甘油()和高级脂肪酸，1mol A水解得到
1mol脂肪酸B和2mol脂肪酸C；由提给信息确定B的分子式：C18H32O2，根据质量守恒，C中含碳原子数为18个，C为直链饱和脂肪酸，结构简式应为：CH3(CH2)16COOH，即为硬脂酸。
Ⅱ.根据B的分子式，可推知它比饱和直链脂肪酸少4个H原子，即烃基结构中含两个双键，为确定双键的位置，在催化剂条件下，首先使1mol B与1mol H2反应，处理后得到两种不饱和脂肪酸D、E，二者互为同分异构体、分子式为C18H34O2。D、E混合物经碱性KMnO4处理后得到如下四种产物：
①HOOC－(CH2)10－COOH ②CH3－(CH2)7－COOH ③HOOC－(CH2)7－COOH ④CH3－(CH2)4－COOH 推知D、E的结构简式为： CH3(CH2)7－CH＝CH－(CH2)7－COOH CH3(CH2)4CH＝CH－(CH2)10COOH
2.已知：RCH ==CHR′与酸性KMnO4溶液共热，发生双键断裂生成羧酸：
酸性KMnO4溶液，△ RCHCHR′ RCOOH+R′COOH
②酸化
油脂A（分子式为C51H96O6)发生一系列反应如下图所示（部分反应产物略）：?
回答下列问题:?
（１）B的结构简式为 。
（2）反应D→G的化学方程式为 。 （3）E的系统名称是壬二酸，其结构简式为 ； F的结构简式为 ; C的结构简式为 。 （4）写出天然油脂A可能的结构简式： 。答案 （1）CH3(CH2)14—COOH
【例3】 含有氨基（—NH2）的化合物通常能够与盐酸反应，生成盐酸盐。如： R—NH2+HCl?R—NH2·HCl（R—代表烷基、苯基等）
5