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文檔簡介
第四節(jié)有機(jī)合成
[目標(biāo)導(dǎo)航]1.明確有機(jī)合成所遵循的原則。2.熟悉常見的反應(yīng)類型;知道常見的官能團(tuán)之
間的轉(zhuǎn)化方法;了解碳原子骨架的增減方法。3.明確什么是正合成分析法和逆合成分析法。
4.了解有機(jī)合成對人類生產(chǎn)、生活的影響。
一、有機(jī)合成的過程
1.有機(jī)合成的概念
有機(jī)合成指利用簡單、易得的原料,通過有機(jī)反應(yīng),生成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的有機(jī)化合物。
2.有機(jī)合成的任務(wù)
目標(biāo)化合物分子骨架的構(gòu)建和官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化。
3.有機(jī)合成的過程
(副產(chǎn)物)(副產(chǎn)物)
4.官能團(tuán)的引入或轉(zhuǎn)化方法
(I)引入碳碳雙鍵的方法
①鹵代燼的消去;②醇的消去;③煥燒的不完全加成。
(2)引入鹵素原子的方法
①醇(酚)的取代;②烯敷(煥的)的加成;③烷燒、苯及苯的同系物的取代。
(3)引入羥基的方法
①烯(烘)煌與水的加成;②鹵代燒的水解;③酯的水解;
④醛的還原。
二、逆合成分析法
1.基本思路
可用示意圖表示為
目標(biāo)化合物|今|中間體|今|中間體|:二:|基礎(chǔ)原料
2.基本原則
(1)合成路線的各步反應(yīng)的條件必須比較溫和,并具有較高的產(chǎn)率。
(2)所使用的基礎(chǔ)原料和輔助原料應(yīng)該是低毒性、低污染、易得和廉價的。
3.用逆合成分析法分析草酸二乙酯的合成(見教材)
[練一練]
1.可在有機(jī)物中引入羥基的反應(yīng)類型是()
①取代②加成③消去④酯化⑤還原
A.①②B.①②⑤C.①④⑤D.①?③
答案B
解析鹵代運(yùn)或酯的水解(取代),烯涇與H20(加成),醛或酮和H2(加成或還原),均能引入
羥基。消去是從分子中消去一X或一0H形成不飽和鍵,酯化是酸與醇形成酯(減少一OH),
這些都不能引入一OH。
2.由CH3cH2cH2cl制備毛CHCH,玉,所發(fā)生的反應(yīng)至少有。
I-
CII3
①取代反應(yīng)②消去反應(yīng)③加聚反應(yīng)④酯化反應(yīng)⑤還原反應(yīng)⑥水解反應(yīng)
答案②③
解析利用逆推法,由目標(biāo)產(chǎn)物£CH-CH。玉可知,需通過CH?—CH—CH3的加聚反應(yīng)來
I-
CII;!
合成。而CI12-CHCII3可通過CH3cH2cH2cl的消去反應(yīng)制得。所以發(fā)生的反應(yīng)是鹵代
燒的消去反應(yīng)和烯燒的加聚反應(yīng)。
3.用乙煥為原料制取CHClBrCHzBr,下列方法中最可行的是()
A.先與HBr加成后再與HC1加成
B.先與H?完全加成后再與Cb、Br)取代
C.先與HC1加成后再與Bn加成
D.先與CL加成后,再與HBr加成
答案C
解析制取CHGBrCHzBr,即在分子中引入一個Cl原子和兩個Br原子,所以加成時需與
HC1加成引入一個C1原子,與Br2加成再在分子中引入兩個Br原子。所以,可以是乙快先
與HC1加成,然后再與Br?加成。
4.由乙烯和其他無機(jī)原料合成環(huán)狀化合物E的流程如下:
八八C八Bn-------水解-------氧化--------氧化
CH2=CH2*,----*?—*■----?
ABC
0
-------卜B/\
------------->CH,C=O
一—H>SO4.A|-|
CIbc-o
\/
o
E
(1)請在方框內(nèi)填入合適的化合物的結(jié)構(gòu)簡式。
(2)寫出A水解的化學(xué)方程式_________________________________________________
0
(3)從有機(jī)合成的主要任務(wù)角度分析,上述有機(jī)合成最突出的特點是
答案(1)A:BrCH2—CH2BrB:HOCH2-CH2OH
C:OHC—CHOD:HOOC—COOH
(2)BrCH2—CH2Br+2NaOHHOCH2—CH2OH+2NaBr
(3)官能團(tuán)的相互轉(zhuǎn)化
解析本題為有機(jī)合成推斷題,解題的關(guān)鍵是熟練掌握燒和燒的衍生物之間的相互轉(zhuǎn)化,即
官能團(tuán)的相互轉(zhuǎn)化。由已知物乙烯和最后產(chǎn)物E(一種環(huán)狀酯),按照圖示條件進(jìn)行推導(dǎo),首
先乙烯與澳加成得到1,2-二;臭乙烷,再水解得到乙二醇,然后氧化為乙二醛,進(jìn)而氧化為乙
二酸,最后乙二酸與乙二醇發(fā)生酯化反應(yīng)得到乙二酸乙二酯(E)。
5.(1)從CH?=CH2合成CH3cH20H,的可用路徑:
I:CH2=CH2—>CH3cH3cHzOH。
II:CH2=CH2HBe2HoH為使產(chǎn)率高,應(yīng)選擇途徑(“1”或“H”)。
180
I
(2)以CH2===CH2和H^O為原料,自選必要的其他無機(jī)試劑,合成CH3c(.)C2II3,寫
出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。
答案(DII
(2)CH2=CH2+H2O/%CH3cH20H,
CH2=CH2+H98。/端^KCHJOH,
18O18()ISO
CuIII催化劑
I8
2CH3CH2OH+O2^*2cH3—CH+2比0,2。1「CH+O2―2CH3—C-OH.
18Q18O
濃H,SO」
CH3—C—OH+C2H50H.△,?CII3—COC2H5+U2Oo
解析(1)有機(jī)合成中,要想得到較高的產(chǎn)率,合成步驟應(yīng)盡可能的少。
(2)采用逆合成分析法:
18。
II
CH.3—c—o—C2II5
C2HoOH--CII2-CH2+H2C)
ISO180
《IIII
CH3—c—OH*—CH3—c—11-?-CH3cH2—18(:)H
18
-CII2=CH2+H2O
尹難點突破星理解?深化?探究
一、有機(jī)合成過程中常見官能團(tuán)的引入或轉(zhuǎn)化
1.鹵原子的引入方法
(1)嫌與鹵素單質(zhì)的取代反應(yīng)。例如:
CH3cH3+C12HC1+CH3cH2c1(還有其他的鹵代煌)
O+B「2斗”。^+1舊
+。2理HC1+Cl—
(還有其他的氯代苯甲烷)
5°°c~60°c;
CH2=CH—CH3+C12-CH2=CH—CH2CI+HC1
(2)不飽和燃與鹵素單質(zhì)、鹵化氫的加成反應(yīng)。例如:
CH2=CHCH3+Br2^CH2Br—CHBrCH3
CH2=CHCH3+HBr-*CH3—CHBrCH3
催伊劑
CH=CH+HC1――-CH2=CHC1
(3)醇與氫鹵酸的取代反應(yīng)。例如:
R—0H+HX—R—X+H2O
2.羥基的引入方法
(1)醇羥基的引入方法
①烯燒與水加成生成醇。例如:
CH2XH2+H2O喘;或黑'CH3CH2—OH
②鹵代煌在強(qiáng)堿性溶液中水解生成醇。例如:
CH3cH2—Br+H2OCH3cH2—OH+HBr
③醛或酮與氫氣加成生成醇。例如:
Ni
CH3CH0+H2CH3cH2—OH
Oil
NiI
CH3COCII3+II2CH3CHCH3
④酯水解生成醇。例如:
CH3COOCH2CH3+H2O"CH3coOH+CH3cH20H
(2)酚羥基的引入方法
①酚鈉鹽溶液中通入C02生成苯酚。例如:
<>_0Na
y3/+CO2+H2O—>OH+NaIICO3
②苯的鹵代物水解生成苯酚,例如:
4-H2O一*OH+HC1
3.雙鍵的引入方法
\/
(1)c=c的引入
/\
\/
①醇的消去反應(yīng)引入C=C。例如:
/\
J
CH3CH2OHj^Y*CH2=CH2t+H20
②鹵代燃的消去反應(yīng)引入C=C0例如:
/\
N;IOH,
CH3CH2BI-CH2=CH2t+HBr
\/
③快燒與氫氣、鹵化氫、鹵素單質(zhì)加成(限制物質(zhì)的量)可得到C=C0例如:
/\
CH=CH+HC1-CH2=CHC1
0
(2)(4的引入,醇的催化氧化。例如:
2RCH2OH+O2他:'紇2RCH0+2H2。
0
2R2cHOHRI+O2^^2R2('RI+2H2O
4.粉基的引入方法
(1)醛被弱氧化劑氧化成酸。例如:
CH3CHO+2CU(OH)2^J^CH3COOH+CU2OI+2H2O
(2)醛被氧氣氧化成酸。例如:
2cH3CHO+Ch2cH3co0H
(3)酯在酸性條件下水解。例如:
口+
CH3COOCH2CH3+H2O△CH3COOH+CH3CH2OH
(4)含側(cè)鏈的芳香燒被強(qiáng)氧化劑氧化。例如:
5.有機(jī)物官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化
(1)利用官能團(tuán)的衍生關(guān)系進(jìn)行官能團(tuán)種類轉(zhuǎn)化。例如:
CHz=C%(烯姓)
CH:CHzBr^^iCHQHQH-2cHjCHO^CH3co0H(竣酸)
(鹵代烯(醇)二(醛)
CH3coOCzH:
(2)通過消去、加成(控制條件)、水解反應(yīng)增加或減少官能團(tuán)的數(shù)目。例如:
①CH3cH2Br—?CH2=CH2―?CH2BrCH2Br
②CH3cH20H—?CH2=CH2—?CH2cleH2cl—?HOCH2CH2OH
③CH3cH0—>CH3cH20H―>CH2=CH2—>
CH^OHCHO
CH2BrCH2Br一*|一?|
CII2OIICHO
(3)通過消去、加成(控制條件)改變官能團(tuán)的位置。
例如:
-NaOH醇/△HBr
①CH3cH2cH2Br-------———>CH3cH=CHCII3CIICII3
消去2加成
Hr
/濃H,SC)4〃\H9O.、、
②CH3cH2cHoOH--------——*CHCH—CH,CH3cHeHs
消去3加成
OH
特別提醒
(1)官能團(tuán)的互換轉(zhuǎn)變
①相互取代,如:R—X弋;R—0H,
HX
魚化
②氧化還原,如:R—CH.OH.=R—CHOo
還原
③加成消去,如:RCH2cH2H譽(yù)篝」RCH—卅
RCH2cH2Br。
④結(jié)合重組,如:RCOOH+R'0HRCOOR'+H2O,
(2)掌握特征反應(yīng)條件
例如:①NaOH醇/△為鹵代煌的消去反應(yīng)條件,NaOH溶液/△為鹵代煌和酯等的水解反應(yīng)條
件。
②X2、光照為烷、屋或芳香燒側(cè)鏈取代氫的反應(yīng)條件,F(xiàn)e、純X2為芳香煌苯環(huán)氫的取代條件。
③濃H2SO4/A為醇的消去及醇與竣酸酯化反應(yīng)的條件。
(3)碳鏈的增長與變短
①增長:常見的方法有不飽和化合物間的聚合、較酸或醇的酯化、有機(jī)物與HCN的反應(yīng)等。
②變短:常見的方法有煌的裂化與裂解、某些燒(如苯的同系物、烯煌)的氧化等。
(4)官能團(tuán)的消除
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)或酯化反應(yīng)消除羥基(一0H)。
③通過加成反應(yīng)或氧化反應(yīng)消除醛基(一CHO)。
④通過水解反應(yīng)或消去反應(yīng)消除鹵素原子。
【例11以石油裂解氣為原料,通過一系列化學(xué)反應(yīng)可得到一種重要的化工產(chǎn)品增塑劑G,
如圖。
|CHHH-CH=(洱㈣療83*揩向駕?號坪
------------------------------H+
|CH2=CHCH3%也二函即產(chǎn)/產(chǎn)"摩園H,CHjCH20Hli濾A)
[G(縮聚物)|
請完成下列各題:
(1)寫出反應(yīng)類型:反應(yīng)①,
反應(yīng)④___________________________________________________________________________
(2)寫出反應(yīng)條件:反應(yīng)③,
反應(yīng)⑥___________________________________________________________________________
(3)反應(yīng)②③的目的是。
(4)寫出反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式:_____________________________________________________
(5)B被氧化成C的過程中會有中間產(chǎn)物生成,該中間產(chǎn)物可能是(寫
出一種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式),
檢驗該物質(zhì)存在的試劑是。
(6)寫出G的結(jié)構(gòu)簡式?
解析1,3-丁二烯(CH2-CH-CH-CH2)經(jīng)過反應(yīng)①生成A,然后轉(zhuǎn)化成了
HO—CH2—CH=CH—CH2—OH,所以反應(yīng)①是1,3-丁二烯與鹵素的1,4-加成反應(yīng)。
HO—CH2—CH==CH—CH2—OH經(jīng)過一系列反應(yīng)生成了E,從反應(yīng)條件和組成看,E是
HOOC—CH=CH-COOH,由于B-*C是氧化反應(yīng),所以②是加成反應(yīng),③是消去反應(yīng),
安排這兩步反應(yīng)的目的是防止碳碳雙鍵被氧化。從物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)及反應(yīng)條件看,反應(yīng)④
是CH2-CHCH3中飽和碳原子上的取代反應(yīng),反應(yīng)⑤是加成反應(yīng),反應(yīng)⑥是取代(水解)反
應(yīng),HOCH2cH2cH20H和E到G的反應(yīng)是以酯化反應(yīng)形式進(jìn)行的縮聚反應(yīng)。
答案(1)加成反應(yīng)取代反應(yīng)(2)NaOH/醇溶液(或KOH/醇溶液),加熱、NaOH/水溶液,
加熱(3)防止碳碳雙鍵被氧化
一定條■件
(4)CH2=CHCH2Br+HBr—―CH2Br—CH2—CH2Br
(5)H0CH2cHeICH2CHO(或OHCCHC1CH2CHO或OHCCHC1CH2COOH,任選一種答案即可)
新制氫氧化銅懸濁液(或銀氨溶液)
OO
IIII
(6)HEOCH2cH2cH20—CCH=CHC+OH
解題反思
找解題“突破口”的一般方法有:
(1)特征反應(yīng)條件:反應(yīng)條件可以確定有機(jī)物的官能團(tuán)和有機(jī)反應(yīng)的類型。
(2)特征物質(zhì)的分子式:有的分子式只能有一種結(jié)構(gòu)。
(3)特征物質(zhì)的性質(zhì):物質(zhì)的官能團(tuán)決定物質(zhì)的性質(zhì),根據(jù)性質(zhì)推斷官能團(tuán)。
(4)特征反應(yīng)的定量關(guān)系:根據(jù)量的關(guān)系確定分子中官能團(tuán)的數(shù)目。
變式訓(xùn)練1某芳香燒A有如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系:
固澳4國NaOH溶液,?C)2(Cu,用新制Cu(OH)2懸濁液嶺
CH,COOCH,
C-COOH濃H2sOJA回CH3OH,濃H2SO4磔3支
OH0
回答下列問題:
(1)寫出反應(yīng)類型:⑤,⑥。
(2)寫出結(jié)構(gòu)簡式:A,F。
(3)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:②,
⑦0
(4)E有多種同分異構(gòu)體,其中苯環(huán)、官能團(tuán)的種類和數(shù)目都不變的同分異構(gòu)體有
種(E除外)。
答案(1)消去反應(yīng)酯化(取代)反應(yīng)
4))4
CI
Z\-C-COOH
解析分析題目可知,已知物是中間產(chǎn)物,所以宜用中間突破法。從已知物
正向推導(dǎo),據(jù)⑤的反應(yīng)條件可知為消去反應(yīng),生成C()OH(E);⑥為酯化反應(yīng),生
7CH2
2CH3
COOC1I3(F).⑦為加聚反應(yīng)。從已知物I>f—COOH逆向推導(dǎo),據(jù)④的反
'/on
應(yīng)條件可推出④為氧化反應(yīng),D為進(jìn)而推出C為再結(jié)
合反應(yīng)①是加Bt2,E的4種同分異構(gòu)
二、有機(jī)合成路線的選擇
1.合成路線選擇的原則
(1)原料的選擇:
a.原料要廉價、易得、低毒、低污染。
b.原料一般含有目標(biāo)產(chǎn)品的某個“子結(jié)構(gòu)”(或可轉(zhuǎn)化為某個“子結(jié)構(gòu)”)。
(2)路線的選擇:
a.盡量選擇步驟最少的合成路線。步驟越小,最后產(chǎn)率越高。
b.合成路線要符合“綠色、環(huán)?!钡囊?。要最大限度地利用原料分子中的每個原子,盡
量達(dá)到零排放。
(3)條件的選擇:
要求操作簡單、條件溫和、能耗低,易于實現(xiàn)。
2.合成路線選擇的實例
HXNaOH水溶液[O][O]
⑴一元合成路線:R—CH=CH2鹵代姓一工元醇元醛元竣
酸一酯。
⑵二元合成路線:溶液,
CH2=CH2CH2X—CH2XNaOfCH2OH—CH2OH
OHC—CHO-^LHOOC-COOH-鏈酯、環(huán)酯、聚酯。
(3)芳香化合物合成路線:
一芳香酯
3.有機(jī)合成中常見官能團(tuán)的保護(hù)
(1)酚羥基的保護(hù):因酚羥基易被氧化,所以在氧化其他基團(tuán)前可以先使其與NaOH反應(yīng),
把一OH變?yōu)橐籓Na(或一OCH3)將其保護(hù)起來,待氧化后再酸化將其轉(zhuǎn)變?yōu)橐籓H。
(2)碳碳雙鍵的保護(hù):碳碳雙鍵也容易被氧化,在氧化其他基團(tuán)前可以利用其與HC1等的加
成反應(yīng)將其保護(hù)起來,待氧化后再利用消去反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樘继茧p鍵。
⑶氨基(一NH?)的保護(hù):如對硝基甲苯巫對氨基苯甲酸的過程中應(yīng)先把一CH,氧化成
—COOH之后,再把一NO?還原為一NH2。防止當(dāng)KMnO4氧化一C%時,一NH2(具有還原
性)也被氧化。
【例2】已知:
0-——H'OHH:
IlILi_________L?
R-CH2-CH+R-CH-CHO--R-CH2-CH-C-CHO
4II
△R
會RCH2cH=C-CHO
-H,0I
R
請運(yùn)用己學(xué)過的知識和上述給出的信息寫出由乙烯制正丁醇各步反應(yīng)的化學(xué)方程式(不必寫
出反應(yīng)條件)。
解析由題給信息知:兩個醛分子在一定條件下通過自身加成反應(yīng),得到的不飽和醛分子中
的碳原子數(shù)是原參加反應(yīng)的兩個醛分子的碳原子數(shù)之和。根據(jù)最終產(chǎn)物正丁醇中有4個碳原
子,原料乙烯分子中只有2個碳原子,運(yùn)用題給信息,將乙烯氧化為乙醛,兩個乙醛分子再
進(jìn)行自身加成變成丁烯醛,最后用H2與丁烯醛中的碳碳雙鍵和醛基進(jìn)行加成反應(yīng),便可得
到正丁醇。本題基本采用正向思維方法。
乙烯」9L乙醛"呼丁烯醛一!工正丁醇。
本題中乙烯合成乙醛的方法有兩種:
其一:乙烯」與乙醇一⑼一乙醛
其二:乙烯乙醛
答案⑴CH2=CH2+H2。-CH3cH20H
(2)2CH3cH20H+O2-*2CH3CHO+2H2O
(3)2CH3CIIO-CH3—CH—CHCHO
OHII
OHH
II
(4)CIhCHCHCHO>CH3CI1-CHCHO+H2O
(5)CH3cH-CHCHO+2H2-CH3cH2cH2cH20H
解題反思有機(jī)合成的分析方法
1.正合成分析法(即順推法)
設(shè)計思路:基礎(chǔ)原料一中間體一中間體一目標(biāo)有機(jī)物。
采用正向思維方法,從已知原料分子開始,找出可直接合成所需的中間產(chǎn)物,并同樣找出它
的下一步產(chǎn)物,依次類推,逐步推向合成目標(biāo)產(chǎn)物。
2.逆合成分析法(即逆推法)
設(shè)計思路:目標(biāo)有機(jī)物—*中間體—,■中間體—?■基礎(chǔ)原料。
采用逆向思維方法,先找出合成目標(biāo)有機(jī)物的前一步原料(中間體),依次類推,直至選出合
適的起始原料為止。
3.綜合分析法
采用綜合思維的方法,將正向和逆向推導(dǎo)的幾條不同的合成路線進(jìn)行比較,得出最佳合成路
線。
CH2
變式訓(xùn)練2寫出以CH2cleH2cH2cH20H為原料制備c.”'cH,的各步反應(yīng)方程式(必要
II
()——O
的無機(jī)試劑自選)。
答案①2cH2cleH2cH2cH20H+022cH2cleH2cH2CHO+2H2O
②2cH2cleH2cH2CHO+0:2cH2cleH2cH2coOH
③CH2cleH2cH28OH+H2OHOCH2CH2CH2COOH+HC1
H2C—CII2
?ClhCH9CH^COOH」衣上fL+HO
I△「2
OHI
解析本題考查“逆合成分析法”,突破口在于最終產(chǎn)物是一種環(huán)酯,應(yīng)通過酯化反應(yīng)生成,
故其上一步中間產(chǎn)物是HO—CH2—CH2—CH2—COOHo分析比較給出的原料與所要制備的
產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點可知;原料為鹵代醇,產(chǎn)品為同碳原子數(shù)的環(huán)內(nèi)酯,因此可以用醇羥基氧化
成較基,鹵原子再水解成為一0H,最后再酯化。但氧化和水解順序不能顛倒,因為先水解
后無法控制只氧化一個一OHo
:當(dāng)堂過關(guān)重鞏固?應(yīng)用?反饋_______________________________________________________________
1.下列各化合物中,能發(fā)生酯化、還原、加成、消去四種反應(yīng)的是()
OH()11
II
A.CH3—CH=CH—CHOB.CH3—CH—CH—CH3
0
II
C.HOCH2—CH2—CH=CH—CHOD.HOCH2—C—CH?CHO
答案c
解析A不能發(fā)生酯化、消去反應(yīng),B不能發(fā)生還原、加成反應(yīng),D不能發(fā)生消去反應(yīng)。
2.以澳乙烷為原料制備乙二醇,下列方案合理的是()
A.CH3cH2BrNa°警溶液》CH3CH20H濃硫酸,"°qcH2=CH2-^CH2BrCH2Br-^乙二醇
B.CH3cH2Br』LCH2BrCH2Br&*乙二醇
C.CH3cH2Br》幽幽CH2-CH2」雪CH3cH2Br-^、CH2BrCH2Br」"乙二醇
D.CH3cH2BrM咽邈?CH2=CH2/L*CH2BrCH2Br口”乙二醇
答案D
解析題干中強(qiáng)調(diào)的是最合理的方案,A項與D項相比,步驟多一步,且在乙醇發(fā)生消去
反應(yīng)時,容易發(fā)生分子間脫水、氧化反應(yīng)等副反應(yīng);B項步驟最少,但取代反應(yīng)不會停留在
“CHzBrCHzBr”階段,副產(chǎn)物多,分離困難,原料浪費;C項比D項多一步取代反應(yīng),顯
然不合理;D項相對步驟少,操作簡單,副產(chǎn)物少,較合理。所以選D。
3.由2-漠丙烷為原料制取1,2-丙二醇,需要經(jīng)過的反應(yīng)為()
A.加成—消去—取代B.消去—加成—取代
C.消去一取代一加成D.取代一消去一加成
答案B
解析通過解答這道題,有利于掌握鹵代燒的水解和消去反應(yīng)的性質(zhì),有利于利用這些性質(zhì)
解決實際問題。利用鹵代度的兩個重要性質(zhì):①鹵代度在NaOH的醇溶液中加熱發(fā)生消去
反應(yīng),②鹵代煌在NaOH的水溶液中發(fā)生水解即取代反應(yīng)。即:2-漠丙烷丙烯1,2-二澳丙烷
1,2-丙二醇。
4.下列反應(yīng)不能在有機(jī)分子中引入羥基的是()
A.乙酸和乙醇的酯化反應(yīng)B.聚酯的水解反應(yīng)
C.油脂的水解反應(yīng)D.烯炫與水的加成反應(yīng)
答案A
解析酯的水解反應(yīng)、烯燒與水的加成反應(yīng)都能引入羥基。
5.現(xiàn)有f-CHa、漠、濃硫酸和其他無機(jī)試劑,請設(shè)計出由「廣(、CH3一C-COOH
的正確合成路線。
C=CH2
—
C.H3
解析本題中需要保護(hù)原有官能團(tuán)碳碳雙鍵,在設(shè)計合成路線時,可以暫時使碳碳雙鍵發(fā)生
加成反應(yīng),等引入新的官能團(tuán)后,再通過消去反應(yīng)生成碳碳雙鍵。
守分層訓(xùn)練J解疑?糾偏?檢測
[經(jīng)典基礎(chǔ)題]
1.用苯作原料,不能經(jīng)一步化學(xué)反應(yīng)制得的是()
A.硝基苯B.環(huán)己烷C.苯酚D.苯磺酸
答案C
解析合成苯酚需要將苯鹵代后,再水解共兩步,才能制得。
2.以氯乙烷為原料制取乙二酸(HOOC-COOH)的過程中,耍依次經(jīng)過下列步驟中的()
①與NaOH的水溶液共熱②與NaOH的醇溶液共熱③與濃硫酸共熱到170℃④在催
化劑存在情況下與氯氣反應(yīng)⑤在Cu或Ag存在的情況下與氧氣共熱⑥與新制的
CU(OH)2懸濁液共熱
A.①③④②⑥B.①③④②⑤C.②④①⑤⑥D(zhuǎn).②④①⑥⑤
答案C
解析采取逆向分析可知,乙二酸一乙二醛~乙二醇-1,2-二氯乙烷一乙烯一氯乙烷。然后
再逐一分析反應(yīng)發(fā)生的條件,可知C項設(shè)計合理。
3.已知乙烯醉:(CH2==CH—OH)不穩(wěn)定,可自動轉(zhuǎn)化為乙醛。乙二醇在一定條件下發(fā)生脫
水反應(yīng),也有類似現(xiàn)象發(fā)生,所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式有人寫出下列幾種,其中不可能的是()
CH>—CH
/\2
①CH2=CH2②CH3CHO③C112Cli2④()()
\/\/
0CH2-CI12
⑤HOCH2cH2—O—CH2cH20H
A.①B.②③C.③④D.④⑤
答案A
解析CIb—C1I2分子內(nèi)脫水可得CH3cHe)(CH,-CH,一KTb=CH一CII3CHO)或
I
011011OHOHOH
CH?—CH?
CH,CHv(CH,-CH)分子間脫水可得(/、o或HO—CH2—CH2—O—CH2—CH2—OH。
\/I.---I--'\/'
OCHz—CH2
4.有下述有機(jī)反應(yīng)類型:①消去反應(yīng),②水解反應(yīng),③加聚反應(yīng),④加成反應(yīng),⑤還原反
應(yīng),⑥氧化反應(yīng)。以丙醛為原料制取1,2-丙二醇,所需進(jìn)行的反應(yīng)類型依次是()
A.⑥④②①B.⑤①④②C.①③②⑤D.⑤②④①
答案B
解析合成過程為CHCHKHO正餐CH3cH2CH9H空BCH3cH=CH2
NaOH溶液心
CH3cHeH?Br取代(水解).
CH3CHCH2OHo
I
Oil
5.A的分子式為C8Hl6。2,可發(fā)生如圖所示轉(zhuǎn)化:
Tg]氧化.叵產(chǎn)也也
其中B與E互為同分異構(gòu)體,則A可能的結(jié)構(gòu)有()
A.1種B.2種C.3種D.4種
答案B
解析B、E互為同分異構(gòu)體,說明二者分子中含相同數(shù)目的碳原子。從題中的轉(zhuǎn)化關(guān)系可
知,B和E為飽和一元較酸(A為飽和一元酯),分子式為C4H8。2,其同分異構(gòu)體有
CH3cH2cH2coOH、CH3cHeOOH兩種,所以A可能的結(jié)構(gòu)有2種。
CII3
6.以乙醇為原料,用下述6種類型的反應(yīng):①氧化;②消去;③加成;④酯化;⑤水解;
O-CH2
一)的正確順序是()
⑥加聚,來合成乙二酸乙二酯()CI1
*2
A.①⑤②③④B.①②③④⑤C.②③⑤①④D.②③⑤①⑥
答案c
解析首先乙醇通過消去反應(yīng)生成乙烯,然后乙烯與澳加成生成1,2-二澳乙烷,1,2-二澳乙
烷水解得到乙二醇,乙二醇進(jìn)一步氧化成乙二酸,最后乙二酸和前面制得的乙二醇發(fā)生酯化
反應(yīng)得到乙二酸乙二酯。
7.對氨基苯甲酸可用甲苯為原料合成,已知苯環(huán)上的硝基可被還原為氨基,
(一,、(兒J任&產(chǎn)物苯胺還原性強(qiáng),易被氧化,則由甲苯合成對
氨基苯甲酸的步驟合理的是()
A.甲苯工X幽兆整壁對氨基苯甲酸
B.甲苯幽啰X.Y整壁對氨基苯甲酸
c.甲苯包整丫則邑對氨基苯甲酸
D.甲苯工X%孽Y鋰啰對氨基苯甲酸
答案A
解析由甲苯制取產(chǎn)物時,需發(fā)生硝化反應(yīng)引入硝基,再還原得到氨基,將甲基氧化才得到
期基;但氨基易被氧化,故甲基氧化為疑基應(yīng)在硝基還原前,否則生成的氨基也被氧化,故
先進(jìn)行硝化反應(yīng),再將甲基氧化為陵基,最后將硝基還原為氮基。另外還要注意一CH3為鄰、
對位取代定位基;而一COOH為間位取代定位基,所以B選項也不對。
CH300
I①。3IIII
8.已知CH3—CH=C—CH3?八,丁CH3Y—H+CH3—C—C%。
②Zn卜上0
0
下列物質(zhì)中,在①。3和②Zn/FhO的作用下能生成Cl卜C—II的是()
A.CH3—CH2—CH=CH—CH3B.CH2=CH2
C.CH2rCHsD.CII—C~=C-CII-CII3
3II2
CH3CH3CH3
答案A
\/\
解析由題給信息可知,在所給條件下反應(yīng)時,變?yōu)檫x項生成
/C-\C/C-O,ACH3cH2cHO
O
和CH3CHO兩種物質(zhì);B選項生成兩分子HCHO;C選項生成HCHO和('七一C—CH”D選項
00
IIII
生成CIL一C一CIL和CII3—C—CII?—CH3o
(WH
以有以下一系列反應(yīng)‘如圖所示‘最終產(chǎn)物為草酸?。?!?。
光cNaOH,醇-B「2,Ho-NaOH,H,0「O,,催化劑l。,催化劑COO11
A――B-----;----->C---------2-*D-----;---->E------;------
Br△△△
2('OC)11
已知B的相對分子質(zhì)量比A的大79,寫出有關(guān)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式
A;B;C;D;E;Fo
CH2OHCHO
答案CH3cH3CH3cH?BrCH2=CH2CH2BrCH2Br
CH2OHCHO
CH,OH
解析結(jié)合反應(yīng)條件可逆推知,A—?|,碳的骨架未變,A?F均含2個C。由M(B)
CH2OH
=M(A)+79知,A中一個H被一個Br取代,A為乙烷。
結(jié)合反應(yīng)條件及有機(jī)物轉(zhuǎn)化規(guī)律逆推得轉(zhuǎn)化過程為
Bro.HOCHBr溶液,'
BrNaOH.ftf2NaOHH20H
—:?CI13CH>Br----------->CH2rH2-I
光△CHoBrCH,OH
氧化CHO氧化COOH
—*I**I
CHOCOOHo
10.石油是一種不可再生能源,石油及其產(chǎn)品不僅是重要的燃料,也是重要的工業(yè)原料。如
圖無色氣體A為石油裂解的產(chǎn)品之一,氣體A與相同條件下一氧化碳的密度相同;B是一
種人工合成的高分子化合物;C是農(nóng)作物秸桿的主要成分,利用C可以得到重要的替代能
源E。各有機(jī)物相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系如圖所示:
國回
[濃HSO4
催化劑2
白催化劑
au2c)
催化劑
他化刑銀氨溶液
H2O水浴加熱
(1)寫出D的化學(xué)式:;
F的結(jié)構(gòu)簡式:o
(2)D在酒化酶的作用下可轉(zhuǎn)化為兩種等物質(zhì)的量的E和X,且X為一種常見的氣體,該氣
體是?
(3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
①E+GfH:_________________________________________________________________
②A-B:_____________________________________________________________________
答案(1)C6Hl2。6CH3cH0(2)CO2
⑶①CH3cH2OH+CH3coOH吸"CH3coOCH2cH3+H2O
催化劑r
②〃CH,=CH,f干r(H?一(H?玉
解析由題意知A為乙烯,B為聚乙烯,C為纖維素,D為葡萄糖,E為乙醇,F(xiàn)為乙醛,
G為乙酸,H為乙酸乙酯。
[能力提升題]
N9N
11.已知澳乙烷與氧化鈉反應(yīng)后再水解可以得到丙酸:CH3CH2Br^^CH3CH2CN
CH3CH2COOH
產(chǎn)物分子比原化合物分子多了一個碳原子,增長了碳鏈。請根據(jù)以下框圖回答問題。
圖中F分子中含有8個原子組成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
“八”、的CC14溶液稀NaOH溶邃
A(C3H6)------------'②一’
NaCN③
(1)反應(yīng)①②③中屬于取代反應(yīng)的是(填反應(yīng)代號)。
(2)寫出結(jié)構(gòu)簡式:E_________________________________________________________
Fo
答案(1)②③(2)CH—CHCIICH3cH—COO-CH—CH或
3II2II3
HOOCCOOHCII2—COO—C1I2
CH3CII——COO—CH?
II
CH2―coo—cn—CH3
解析本題主要考查了有機(jī)物轉(zhuǎn)化過程中碳鏈的延長和碳環(huán)的生成,延長碳鏈的方法是先引
入一CN,再進(jìn)行水解;碳環(huán)的生成是利用酯化反應(yīng)。A是丙烯,從參加反應(yīng)的物質(zhì)來看,
反應(yīng)①是一個加成反應(yīng),生成的B是1,2-二膜丙烷;反應(yīng)②是鹵代煌的水解反應(yīng),生成的D
是1,2-丙二醇;結(jié)合題給信息可以確定反應(yīng)③是用一CN代替B中的一Br,B中有兩個一Br,
都應(yīng)該被取代了,生成的C再經(jīng)過水解,生成的E是2-甲基丁二酸。
12.對羥基苯甲酸丁酯(俗稱尼泊金丁酯)可用作防腐劑,對酵母和霉菌有很強(qiáng)的抑制作用,
工業(yè)上常用對羥基苯甲酸與丁醇在濃硫酸催化下進(jìn)行酯化反應(yīng)而制得。以下是某課題組開發(fā)
的從廉價、易得的化工原料出發(fā)制備對羥基苯甲酸丁酯的合成路線:
c,B£12^CNaOHD
K(C7H7CI)(CMCb)H2O"(C7H.OCD
a[新化劑
對羥基苯,丁醇H+稀NaOHE
甲酸酯.濃硫酸一回
r高溫、高壓(
(C;IhO3)C7H5O2CD
已知以下信息:
①通常在同一個碳原子上連有兩個羥基不穩(wěn)定,易脫水形成城基。
②D可與銀氨溶液反應(yīng)生成銀鏡。
③F的核磁共振氫譜表明其有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫,且峰面積比為1:1。
回答下列問題:
(1)A的化學(xué)名稱為。
(2)由B生成C的化學(xué)反應(yīng)方程式為,該反應(yīng)的類型
為。
(3)D的結(jié)構(gòu)簡式為。
(4)F的分子式為o
(5)G的結(jié)構(gòu)簡式為。
(6)E的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的共有種,其中核磁共振氫譜有三
種不同化學(xué)環(huán)境的氫,且峰面積比為2:2:1的是______________________(寫結(jié)構(gòu)簡式)。
ClCHC12
答案(1)甲苯(2)()+2C
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