高中化學(xué)第章有機(jī)合成及其應(yīng)用合成高分子化合物第節(jié)有機(jī)化合物的合成（第課時）有機(jī)合成的關(guān)鍵碳骨架的構(gòu)建和官能團(tuán)的引入導(dǎo)學(xué)案5

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE1-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第1節(jié)有機(jī)化合物的合成第1課時有機(jī)合成的關(guān)鍵—-碳骨架的構(gòu)建和官能團(tuán)的引入1．理解有機(jī)物碳骨架的構(gòu)建方法.（重點(diǎn)）2．掌握常見官能團(tuán)的引入、轉(zhuǎn)化方法。(重點(diǎn))碳骨架的構(gòu)建［基礎(chǔ)·初探］1.碳鏈的增長(1)鹵代烴的取代反應(yīng)①溴乙烷與氰化鈉的反應(yīng)CH3CH2Br＋NaCN→CH3CH2CN＋NaBr,CH3CH2CNeq\o（→,\s\up13（H2O，H＋))CH3CH2COOH。②溴乙烷與丙炔鈉的反應(yīng)CH3CH2Br＋NaC≡CCH3→CH3CH2C≡CCH32．碳鏈的減短(1)與酸性KMnO4溶液的氧化反應(yīng)①烯烴、炔烴的反應(yīng)與堿石灰共熱得到的有機(jī)物是什么？(請說明原因）[核心·突破]1．碳鏈的增長2．碳鏈的減短3．開環(huán)與成環(huán)（1)開環(huán)反應(yīng)[題組·沖關(guān)］題組1碳鏈的增長1．一定條件下，炔烴可以進(jìn)行自身化合反應(yīng)。如乙炔的自身化合反應(yīng)為:2H—C≡C—H→H-C≡C-CH=CH2下列關(guān)于該反應(yīng)的說法不正確的是（）A．該反應(yīng)使碳鏈增長了2個C原子B．該反應(yīng)引入了新官能團(tuán)C．該反應(yīng)是加成反應(yīng)D．該反應(yīng)屬于取代反應(yīng)【解析】由題目給出的化學(xué)方程式可知2分子的乙炔可以發(fā)生自身的化合反應(yīng)生成新的官能團(tuán)-—碳碳雙鍵，因此，此反應(yīng)為2分子的乙炔發(fā)生了自身的加成反應(yīng).【答案】D2．碳鏈增長在有機(jī)合成中具有重要意義,它是實(shí)現(xiàn)由小分子有機(jī)化合物向較大分子有機(jī)化合物轉(zhuǎn)化的主要途徑。某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下4個反應(yīng)，其中可以實(shí)現(xiàn)碳鏈增長的是（)A．CH3CH2CH2CH2Br和NaCN共熱B．CH3CH2CH2CH2Br和NaOH的乙醇溶液共熱C．CH3CH2Br和NaOH的水溶液共熱D．CH3CH2CH3和Br2(g）光照【解析】B、C可實(shí)現(xiàn)官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化,D中可引入Br原子,但均不會實(shí)現(xiàn)碳鏈增長，A中反應(yīng)為CH3（CH2)3Br＋NaCNeq\o（→,\s\up13（△))CH3（CH2）3CN＋NaBr，可增加一個碳原子?！敬鸢浮緼3．根據(jù)下列轉(zhuǎn)化網(wǎng)絡(luò)圖回答相關(guān)問題。該網(wǎng)絡(luò)圖中化合物B可發(fā)生銀鏡反應(yīng)，C可與NaHCO3水溶液反應(yīng)放出氣體。(1)寫出A、B、D的結(jié)構(gòu)簡式：A________，B________，D________。(2）指出①、④、⑤三個反應(yīng)的反應(yīng)類型:①________，④________,⑤________?！窘馕觥坑深}意可知其反應(yīng)過程為【答案】（1)CH3CH2OHCH3CHOCH2=CH2（2）取代（或水解）反應(yīng)消去反應(yīng)加成反應(yīng)4．寫出由乙烯制正丁醇各步反應(yīng)的化學(xué)方程式?！窘馕觥勘容^乙烯（CH2=CH2）與正丁醇（CH3—CH2—CH2—CH2—OH）的結(jié)構(gòu)，可知碳原子數(shù)增加一倍，官能團(tuán)由碳碳雙鍵轉(zhuǎn)變?yōu)榇剂u基，且個數(shù)仍為一個?？上葘⒁蚁┺D(zhuǎn)化為乙醛即可達(dá)到碳原子數(shù)加倍的目的:題組2碳鏈的縮短及成環(huán)5．在有機(jī)合成中，有時需要通過減短碳鏈的方式來實(shí)現(xiàn)由原料到目標(biāo)產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化，某同學(xué)設(shè)計(jì)的下列反應(yīng)中，可成功實(shí)現(xiàn)碳鏈減短的是（）【導(dǎo)學(xué)號：04290050】A．乙烯的聚合反應(yīng)B．烯烴與酸性KMnO4溶液的反應(yīng)C．酯化反應(yīng)D．鹵代烴與NaCN的取代反應(yīng)【解析】A、C、D均會引起碳鏈的增長，只有B可使碳鏈變短,如CH3CH=CHCH3eq\o(→,\s\up13(KMnO4H＋)）2CH3COOH?！敬鸢浮緽6．下列分子不能發(fā)生成環(huán)反應(yīng)的是()【解析】A項(xiàng)，2HOCH2COOHeq\o(，\s\up13（濃硫酸)，\s\do13（△)）【答案】D7．鹵代烴能夠發(fā)生下列反應(yīng)：2CH3CH2Br＋2Na→CH3CH2CH2CH3＋2NaBr.下列有機(jī)物可合成環(huán)丙烷的是（）A．CH3CH2CH2Cl B．CH3CHBrCH2BrC．CH2BrCH2CH2Br D．CH3CHBrCH2CH2Br【答案】C8．菠蘿酯F是一種具有菠蘿香味的賦香劑，其合成路線如下：(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為________，A中所含官能團(tuán)的名稱是_________________。（2)由A生成B的反應(yīng)類型是_________________，E的某同分異構(gòu)體只有一種相同化學(xué)環(huán)境的氫，該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為_________________。（3）寫出D和E反應(yīng)生成F的化學(xué)方程式_________________。(4）結(jié)合題給信息,以溴乙烷和環(huán)氧乙烷為原料制備1。丁醇,設(shè)計(jì)合成路線（其他試劑任選）。官能團(tuán)的引入和轉(zhuǎn)化［基礎(chǔ)·初探]1．官能團(tuán)的引入哪些反應(yīng)可以在有機(jī)物分子中引入醛基？【提示】乙烯氧化：2CH2=CH2＋O2eq\o(→,\s\up13（催化劑））2CH3CHO;醇氧化：2RCH2OH＋O2eq\o(→,\s\up13（催化劑），\s\do13（△））2RCHO＋2H2O.2．官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化可以通過取代、消去、加成、氧化、還原等反應(yīng)實(shí)現(xiàn)。下面是以乙烯為起始物，通過一系列化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的官能團(tuán)間的轉(zhuǎn)化.（1）有機(jī)物分子中的羥基一定能直接轉(zhuǎn)化為醛基。（）（2)鹵代烴分子中的－X能轉(zhuǎn)化為－OH.（）(3)醛基既可轉(zhuǎn)化為羧基又可轉(zhuǎn)化為羥基。（）(4)醛基通過氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為羥基.()【提示】（1)×(2)√（3）√(4）×[核心·突破]1．官能團(tuán)的引入方法引入-OH烯烴與水加成，醛、酮加氫，鹵代烴水解，酯的水解引入—X烴與X2取代，不飽和烴與HX或X2加成，醇與HX取代引入某些醇或鹵代烴的消去，炔烴加氫引入—CHO某些醇氧化，烯氧化，糖類水解（生成葡萄糖)引入-COOH醛氧化，苯的同系物被強(qiáng)氧化劑氧化，羧酸鹽酸化，酯酸性水解引入—COO—酯化反應(yīng)2.官能團(tuán)的消除方法（1）通過加成反應(yīng)消除不飽和鍵。（2）通過消去反應(yīng)、氧化反應(yīng)、酯化反應(yīng)等消除羥基（-OH）。(3)通過加成反應(yīng)或氧化反應(yīng)等消除醛基（-CHO)。【特別提醒】實(shí)現(xiàn)有機(jī)物分子中官能團(tuán)的引入或消除，須熟悉各種官能團(tuán)的性質(zhì)。［題組·沖關(guān)]題組1官能團(tuán)的引入1．下列反應(yīng)可以在烴分子中引入鹵素原子的是(）A．苯和溴水共熱B．光照甲苯與溴的蒸氣C．溴乙烷與KOH溶液共熱D．溴乙烷與NaOH的醇溶液共熱【解析】苯與溴水不發(fā)生反應(yīng)，A項(xiàng)不正確；甲苯與溴的蒸氣在光照條件下可發(fā)生取代反應(yīng)生成溴代烴，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)發(fā)生取代反應(yīng)取代溴原子；D項(xiàng)發(fā)生消去反應(yīng)脫去溴原子，故C、D也不正確。【答案】B2．在下列反應(yīng)中,不可能在有機(jī)物中引入羧基的是(）A．鹵代烴的水解B．腈(R—CN）在酸性條件下水解C．醛的氧化D．烯烴的氧化【解析】A項(xiàng)鹵代烴水解引入羥基,B、C、D均可引入-COOH。【答案】A3．下列物質(zhì)可以在一定條件下發(fā)生消去反應(yīng)而引入碳碳雙鍵的是（）B．1-氯甲烷C．2。甲基。2-氯丙烷D．2,2.二甲基。1。氯丙烷【解析】A、B、D中物質(zhì)不能發(fā)生消去反應(yīng)?！敬鸢浮緾4.鹵代烴與金屬鎂在無水乙醚中反應(yīng)，可得格林試劑R－MgX，它可與醛、酮等羰基化合物加成：所得產(chǎn)物經(jīng)水解可以得到醇，這是某些復(fù)雜醇的合成方法之一?，F(xiàn)欲合成（CH3）3CA．乙醛和氯乙烷 B．甲醛和1.溴丙烷C．甲醛和2。溴丙烷 D．丙酮和一氯甲烷【解析】由題給信息可知產(chǎn)物中與－OH相連的碳原子是羰基碳原子,要合成需要丙酮和一氯甲烷。【答案】D題組2官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化和消除5．由環(huán)己烷可制備1,4-環(huán)己二醇的二醋酸酯.下面是有關(guān)的8步反應(yīng)（無機(jī)產(chǎn)物已略去)：(1）寫出結(jié)構(gòu)簡式:A________，B________，C________，D________。（2)反應(yīng)①屬于________反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________。（3）反應(yīng)⑤屬于________反應(yīng)，反應(yīng)⑦屬于________反應(yīng).（4)反應(yīng)⑦的化學(xué)方程式是__________________________________?！窘馕觥繌念}面上看，8步反應(yīng)中多次涉及烴與鹵素單質(zhì)的作用及鹵代烴參與的反應(yīng)。其中，反應(yīng)①是環(huán)己烷與氯氣在光照條件下的取代反應(yīng);從條件來看，反應(yīng)②應(yīng)該屬于鹵代烴的消去反應(yīng)，產(chǎn)物A是環(huán)己烯；反應(yīng)③是環(huán)己烯與氯氣在不見光的條件下發(fā)生的,得到的產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)④后形成一個共軛二烯烴（1,3.環(huán)己二烯),顯然B應(yīng)是環(huán)己烯與氯氣加成的產(chǎn)物1,2。二氯環(huán)己烷()，而反應(yīng)④屬于消去反應(yīng)；⑤是共軛二烯烴的1，4加成反應(yīng);反應(yīng)⑦的條件告訴我們，這一步發(fā)生的是酯化反應(yīng)，要發(fā)生酯化，化合物C中應(yīng)該有醇羥基才可以，故反應(yīng)⑥應(yīng)該是鹵代烴的水解反應(yīng)，反應(yīng)⑧為環(huán)上雙鍵的加氫反應(yīng).【答案】6．有機(jī)物E和F可用做塑料增塑劑或涂料中的溶劑。它們的相對分子質(zhì)量相等，可用如下方法合成：(1)請寫出有機(jī)物的名稱：A________，B________。（2)化學(xué)方程式：A＋D→E________________。B＋C→F____________________________________.(3）X反應(yīng)的類型及條件：類型________，條件____________。E和F的相互關(guān)系屬_