2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第三章 有機(jī)合成及其應(yīng)用 合成高分子化合物 3.3.1 有機(jī)合成的關(guān)鍵學(xué)案 魯科版選修5.docx
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第1課時(shí) 有機(jī)合成的關(guān)鍵 [課標(biāo)要求] 1.了解有機(jī)合成的基本程序和方法。 2.理解鹵代烴在不同條件下的取代反應(yīng)和消去反應(yīng)。 3.掌握碳鏈的增長(zhǎng)和引入官能團(tuán)的化學(xué)反應(yīng)。 1.引入碳碳雙鍵的方法:鹵代烴的消去、醇的消去、炔烴的不完全加成。 2.引入鹵原子的三種方法是醇(或酚)的取代、烯烴(或炔烴)的加成、烷烴(或苯及苯的同系物)的取代。 3.引入羥基的四種方法是烯烴與水的加成、鹵代烴的水解、酯的水解、醛酮的加氫。 4.引入羰基的方法:部分醇的氧化。 5.引入羧基的方法:醛的氧化、烯烴的氧化、苯的同系物的氧化、酯的水解。 1.有機(jī)合成的基本程序 (1)有機(jī)合成的基本流程 明確目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)→設(shè)計(jì)合成路線→合成目標(biāo)化合物→對(duì)樣品進(jìn)行結(jié)構(gòu)測(cè)定,試驗(yàn)其性質(zhì)或功能→大量合成。 (2)合成路線的核心 合成路線的核心在于構(gòu)建目標(biāo)化合物分子的碳骨架和引入必需的官能團(tuán)。 2.碳骨架的構(gòu)建 構(gòu)建碳骨架,包括在原料分子及中間化合物分子的碳骨架上增長(zhǎng)或減短碳鏈、成環(huán)或開(kāi)環(huán)等。 (1)碳鏈的增長(zhǎng) ①利用鹵代烴的取代反應(yīng): 例如:用溴乙烷制取丙酸的化學(xué)方程式為 CH3CH2Br+NaCN―→CH3CH2CN+NaBr, CH3CH2CNCH3CH2COOH。 ②利用炔鈉的反應(yīng): 例如:用丙炔制2戊炔的化學(xué)反應(yīng)方程式為 2CH3C≡CH+2Na2CH3C≡CNa+H2, CH3CH2Br+NaC≡CCH3―→CH3CH2C≡CCH3+NaBr。 ③利用羥醛縮合反應(yīng): 例如:兩分子乙醛反應(yīng)的化學(xué)方程式為 (2)碳鏈的減短 ①烯烴、炔烴的氧化反應(yīng): ②脫羧反應(yīng): 例如:無(wú)水醋酸鈉與堿石灰反應(yīng)的化學(xué)方程式為 CH3COONa+NaOHCH4↑+Na2CO3。 1.與堿石灰共熱得到的有機(jī)物是什么? 提示:—COONa與NaO—結(jié)合生成Na2CO3,有機(jī)產(chǎn)物為。 2.具有怎樣結(jié)構(gòu)的醛酮才能發(fā)生羥醛縮合反應(yīng)? 提示:并不是所有的醛、酮都能發(fā)生羥醛縮合反應(yīng),只有含有αH的醛、酮才能發(fā)生羥醛縮合反應(yīng)。 1.常見(jiàn)碳鏈的增長(zhǎng)和減短方法 (1)常見(jiàn)增長(zhǎng)碳鏈的方法 增長(zhǎng)碳鏈的反應(yīng)主要有鹵代烴的取代反應(yīng),醛、酮的加成反應(yīng)等。 ①醛、酮與HCN加成: ④含有αH的醛發(fā)生羥醛縮合反應(yīng): ⑤鹵代烴與NaCN、CH3CH2ONa、CH3C≡CNa等取代: RCl+NaCN―→RCN+NaCl。 ⑥鹵代烴與活潑金屬作用: 2CH3Cl+2Na―→CH3—CH3+2NaCl。 (2)常見(jiàn)碳鏈減短的反應(yīng) 減短碳鏈的反應(yīng)主要有烯烴、炔烴和芳香烴的氧化反應(yīng)、羧酸及其鹽的脫羧反應(yīng)以及烷烴的裂化反應(yīng)。 2.常見(jiàn)碳鏈的成環(huán)和開(kāi)環(huán)的方法 (1)常見(jiàn)碳鏈成環(huán)的方法 ①二元醇成環(huán): (2)常見(jiàn)碳鏈開(kāi)環(huán)的方法 ①環(huán)酯、環(huán)醚、酸酐開(kāi)環(huán),如上面成環(huán)的逆反應(yīng)。 ②環(huán)烯被氧化開(kāi)環(huán)。 1.在有機(jī)合成中,有時(shí)需要通過(guò)減短碳鏈的方式來(lái)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( ) 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:選B A、C、D均會(huì)引起碳鏈的增長(zhǎng),只有B可使碳鏈變短,如:CH3CHCHCH32CH3COOH。 2.下列反應(yīng)可使碳鏈增長(zhǎng)的有( ) ①加聚反應(yīng)?、诳s聚反應(yīng) ③酯化反應(yīng)?、茺u代烴的氰基取代反應(yīng)?、菀宜崤c甲醇的反應(yīng) A.全部 B.①②③ C.①③④ D.①②③④ 解析:選A 題中所給反應(yīng)都能使產(chǎn)物的碳原子數(shù)增多,碳鏈增長(zhǎng)。 3.下列物質(zhì)中,不能形成環(huán)狀的是( ) 解析:選C 因?yàn)镠OCH2CH2CH2COOH有兩個(gè)官能團(tuán),可以生成環(huán)狀酯;Cl—CH2—CH2—CH2—CH2—Cl與金屬鈉反應(yīng)生成; 不能直接反應(yīng)形成環(huán)狀;NH2—CH2CH2CH2—COOH兩端反應(yīng)形成肽鍵可結(jié)合成環(huán)狀。 4.已知鹵代烴可以和鈉發(fā)生反應(yīng)。例如溴乙烷與鈉發(fā)生反應(yīng)為2CH3CH2Br+2Na―→CH3CH2CH2CH3+2NaBr應(yīng)用這一反應(yīng),下列所給出的化合物中可以與鈉反應(yīng)合成環(huán)丁烷()的是( ) A.CH3Br B.CH3CH2CH2CH2Br C.CH2BrCH2Br D.CH3CHBrCH2CH2Br 解析:選C 由題給信息可知,要合成環(huán)丁烷,可用兩分子CH2Br—CH2Br 與Na反應(yīng)生成;或者由一分子BrCH2CH2CH2CH2Br與Na反應(yīng)生成。 5.按要求完成轉(zhuǎn)化,寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。 解析:(1)以乙烯為原料合成正丁醇,一是要引入—OH,二是要增長(zhǎng)碳鏈,羥醛縮合反應(yīng)正具有以上特點(diǎn)。正丁醇可由丁烯醛(CH3CH===CHCHO)加氫還原而制得,丁烯醛可由乙醛經(jīng)自身加成、脫水而制得;CH3CHO可通過(guò)CH2===CH2與H2O加成得CH3CH2OH,再經(jīng)氧化而制得。 (2)環(huán)狀結(jié)構(gòu)被保留,分子中碳原子數(shù)減少,可通過(guò)與堿石灰反應(yīng)脫羧完成: 答案:(1)①CH2===CH2+H2OCH3CH2OH ②2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O ⑤CH3—CH===CH—CHO+2H2CH3CH2CH2CH2OH 1.官能團(tuán)的引入 比較常用的是:引入鹵素原子(—Cl、—Br等)、引入—OH、形成雙鍵。 (1)引入鹵素原子(—X) ①烴與X2取代: CH4+Cl2光,CH3Cl+HCl; ②不飽和烴與HX或X2加成: CH2===CH2+Br2―→CH2BrCH2Br; ③醇與HX取代: C2H5OH+HBr―→C2H5Br+H2O; ④有機(jī)化合物中αH的取代: RCH2COOH+Cl2催化劑,RCHClCOOH+HCl。 (2)引入羥基(—OH) ①烯烴與水的加成: CH2===CH2+H2O催化劑,CH3CH2OH; ②鹵代烴(R—CH2X)的水解: R—CH2XR—CH2OH; ③醛(酮)與氫氣的還原(加成)反應(yīng): CH3CHO+H2CH3CH2OH; ④羧酸的還原(用LiAlH4還原): RCOOHLiAlH4,RCH2OH; ⑤酯的水解: CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH。 (3)引入羰基 ①醇的氧化: 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O; ②乙烯的氧化: 2CH2===CH2+O2一定條件,2CH3CHO。 (4)引入羧基(—COOH) ①醛的氧化: CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O↓+2H2O; ②酯的水解: CH3COOCH3+H2OCH3COOH+CH3OH; ③腈的水解: CH3CH2CNCH3CH2COOH; ④氧化苯的同系物制取芳香酸: (5)引入雙鍵(C===C) ①某些醇的消去: CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O; ②鹵代烴的消去: CH3CH2Br+NaOH CH2===CH2↑+NaBr+H2O; ③炔烴的加成: CH≡CH+Br2―→CHBr===CHBr。 2.官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化 在有機(jī)合成中,官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化可以通過(guò)取代、消去、加成、氧化、還原等反應(yīng)實(shí)現(xiàn)。 以乙烯為起始物,通過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的某些官能團(tuán)間的相互轉(zhuǎn)化如圖所示: 1.醇中—OH的消去反應(yīng)與鹵代烴中—X的消去反應(yīng)條件有何區(qū)別?二者有何相似之處? 提示:(1)醇中—OH消去反應(yīng)的條件為濃硫酸,加熱,而鹵代烴中—X的消去反應(yīng)條件為堿的醇溶液,加熱。 (2)二者發(fā)生消去反應(yīng)時(shí)的結(jié)構(gòu)特征都必須含有βH。 2.怎樣才能實(shí)現(xiàn)由溴乙烷到乙二醇的轉(zhuǎn)化?請(qǐng)用流程圖表示。 提示:CH3CH2BrCH2===CH2CH2Br—CH2BrHOCH2CH2OH 1.官能團(tuán)的消除 (1)通過(guò)加成反應(yīng)消除不飽和鍵。 (2)通過(guò)消去反應(yīng)、氧化反應(yīng)、酯化反應(yīng)等消除羥基。 (3)通過(guò)加成反應(yīng)或氧化反應(yīng)等消除醛基。 2.官能團(tuán)的衍變 根據(jù)合成需要(有時(shí)題目信息中會(huì)明示某些衍變途徑)可進(jìn)行有機(jī)化合物官能團(tuán)的衍變,以使中間物向產(chǎn)物遞進(jìn)。常見(jiàn)的有三種方式: (1)利用官能團(tuán)的衍生關(guān)系進(jìn)行衍變,如 烴鹵代烴醇醛氧化,酸酯 (2)通過(guò)某種化學(xué)途徑使一個(gè)官能團(tuán)變?yōu)閮蓚€(gè),例如: CH3CH2OHCH2===CH2 Cl—CH2—CH2—Cl水解,HO—CH2—CH2—OH (3)通過(guò)某種手段,改變官能團(tuán)的位置等。如: 3.官能團(tuán)的保護(hù) 有機(jī)合成時(shí),往往在有機(jī)物分子中引入多個(gè)官能團(tuán),但有時(shí)在引入某一個(gè)官能團(tuán)時(shí)容易對(duì)其他官能團(tuán)造成破壞,導(dǎo)致不能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)化合物的合成。因此,在制備過(guò)程中要把分子中的某些官能團(tuán)通過(guò)恰當(dāng)?shù)姆椒ūWo(hù)起來(lái),在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候再將其轉(zhuǎn)變回來(lái),從而達(dá)到有機(jī)合成的目的。 (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—OH變?yōu)椤狾Na將其保護(hù)起來(lái),待氧化后再酸化將其轉(zhuǎn)變?yōu)椤狾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)前可以利用其與鹵素單質(zhì)、鹵化氫等的加成反應(yīng)將其保護(hù)起來(lái),待氧化后再利用消去反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樘继茧p鍵。 例如,已知烯烴中在某些強(qiáng)氧化劑的作用下易發(fā)生斷裂,因而在有機(jī)合成中有時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行保護(hù),過(guò)程可簡(jiǎn)單表示如下: (3)氨基(—NH2)的保護(hù) 如在對(duì)硝基甲苯合成對(duì)氨基苯甲酸的過(guò)程中應(yīng)先把—CH3氧化成—COOH,再把—NO2還原為—NH2。防止當(dāng)KMnO4氧化—CH3時(shí),—NH2(具有還原性)也被氧化。 (4)醛基的保護(hù) 醛基可被弱氧化劑氧化,為避免在反應(yīng)過(guò)程中受到影響,對(duì)其保護(hù)和恢復(fù)過(guò)程為: 再如檢驗(yàn)碳碳雙鍵時(shí),當(dāng)有機(jī)物中含有醛基、碳碳雙鍵等多種官能團(tuán)時(shí),可以先用弱氧化劑,如銀氨溶液、新制Cu(OH)2懸濁液等氧化醛基,再用溴水、酸性KMnO4溶液等對(duì)碳碳雙鍵進(jìn)行檢驗(yàn)。 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NaOH溶液共熱 D.溴乙烷與NaOH的醇溶液共熱 解析:選B 苯與溴水不發(fā)生反應(yīng),A項(xiàng)不正確;甲苯與溴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)脫去溴原子;D項(xiàng)發(fā)生消去反應(yīng)也脫去溴原子,故C、D項(xiàng)也不正確。 2.在有機(jī)化合物中引入羥基的反應(yīng)類(lèi)型有( ) ①取代反應(yīng)?、诩映煞磻?yīng) ③消去反應(yīng)?、荃セ磻?yīng) ⑤加聚反應(yīng) ⑥縮聚反應(yīng)?、哐趸磻?yīng) ⑧還原反應(yīng) A.①②③④ B.①②⑦⑧ C.⑤⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥ 解析:選B 鹵代烴、酯的水解反應(yīng),烯烴等與H2O的加成反應(yīng),醛、酮與H2的還原反應(yīng),醛的氧化反應(yīng)均能在有機(jī)物中引入羥基。 3.官能團(tuán)的引入和轉(zhuǎn)化是有機(jī)合成中的關(guān)鍵和主要內(nèi)容。下面是某同學(xué)設(shè)計(jì)的引入羧基的幾種方案,請(qǐng)判斷其中無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? ) 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:選A 鹵代烴水解引入的是羥基,而不是羧基;腈(R—CN)在酸性條件下水解可得R—COOH;醛被氧化為羧酸;烯烴(如R—CH===CH2)也可被酸性KMnO4溶液氧化為RCOOH。 4.由石油裂解產(chǎn)物乙烯制取HOCH2COOH,需要經(jīng)歷的反應(yīng)類(lèi)型有( ) A.氧化——氧化——取代——水解 B.加成——水解——氧化——氧化 C.氧化——取代——氧化——水解 D.水解——氧化——氧化——取代 解析:選A 由乙烯CH2===CH2合成HOCH2COOH的步驟:CH2===CH2―→CH3CHO―→CH3COOH―→Cl—CH2COOH―→HOCH2COOH。故反應(yīng)類(lèi)型:氧化——氧化——取代——水解。 5.用短線連接(Ⅰ)與(Ⅱ)兩欄相應(yīng)內(nèi)容。 答案:A—①③④ B—③④ C—①② D—①④ 6.已知: CH2===CHCH3+Cl2ClCH2CHClCH3 CH2===CHCH3+Cl2CH2===CHCH2Cl+HCl CH3—CH2Cl+NaOHCH2===CH2↑+H2O+NaCl 結(jié)合所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)方案,由1氯丙烷制備丙三醇,寫(xiě)出合成路線。 解析:由,對(duì)比始態(tài)、終態(tài)物質(zhì),其碳鏈沒(méi)有變化,只有官能團(tuán)及數(shù)目發(fā)生了變化,若使得一氯代物變?yōu)槿却?,?wèn)題即解決,即把問(wèn)題轉(zhuǎn)化為由倒推至 答案: 7.由環(huán)己烷可制備1,4環(huán)己二醇的二醋酸酯,下列有關(guān)的八步反應(yīng)(其中所有無(wú)機(jī)產(chǎn)物都已略去): 其中有3步屬于取代反應(yīng),2步屬于消去反應(yīng),3步屬于加成反應(yīng)。 試回答: (1)反應(yīng)________屬于取代反應(yīng)。 (2)寫(xiě)出上述化合物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:B________,C________。 (3)反應(yīng)④所用的試劑和條件是________________________________________。 解析: 答案:(1)①⑥⑦ (3)NaOH濃溶液、醇、加熱 [二級(jí)訓(xùn)練節(jié)節(jié)過(guò)關(guān)] 1.下列反應(yīng)不能在有機(jī)化合物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.烯烴與水的加成反應(yīng) 解析:選A 聚酯的水解反應(yīng)、油脂的水解反應(yīng)和烯烴與水的加成反應(yīng)都能引入羥基。 2.一定條件下,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(shuō)法不正確的是( ) A.該反應(yīng)使碳鏈增長(zhǎng)了2個(gè)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:選D 乙炔自身化合反應(yīng)為H—C≡C—H+H—C≡C—H―→H—C≡C—CH===CH2,實(shí)質(zhì)為一個(gè)分子中的H和—C≡C—H加在另一個(gè)分子中的不飽和碳原子上,使碳鏈增長(zhǎng),同時(shí)引入碳碳雙鍵。 3.下列反應(yīng)能夠使碳鏈減短的有( ) ①乙苯被酸性KMnO4溶液氧化?、谥赜土鸦癁槠汀、跜H3COONa跟堿石灰共熱 ④炔烴與溴水反應(yīng) A.①②③④ B.②③④ C.①②④ D.①②③ 4.碳鏈增長(zhǎng)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(gè)反應(yīng),其中可以實(shí)現(xiàn)碳鏈增長(zhǎng)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:選A 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(huì)實(shí)現(xiàn)碳鏈增長(zhǎng),A中反應(yīng)為CH3(CH2)3Br+NaCNCH3(CH2)3CN+NaBr,可增加一個(gè)碳原子。 5.判斷在一定條件下,通過(guò)反應(yīng)既能引入碳碳雙鍵,又能引入羥基的是( ) 解析:選B 一般鹵代烴在強(qiáng)堿的水溶液中均可發(fā)生水解反應(yīng),但要發(fā)生消去反應(yīng),就要求鹵代烴分子中應(yīng)含有βH。A項(xiàng)、C項(xiàng)和D項(xiàng)分子中無(wú)βH,兩者只能發(fā)生水解反應(yīng),不能發(fā)生消去反應(yīng),即只能引入羥基,而不能引入碳碳雙鍵。 6.如圖是一些常見(jiàn)有機(jī)物的轉(zhuǎn)化關(guān)系,關(guān)于反應(yīng)①~⑩的說(shuō)法正確的是( ) A.反應(yīng)①是加成反應(yīng),產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CHBr2 B.反應(yīng)②④⑥是氧化反應(yīng),其中④是去氫氧化 C.反應(yīng)⑦⑧⑨⑩是取代反應(yīng),其中⑧是酯化反應(yīng) D.反應(yīng)③是消去反應(yīng),反應(yīng)的副產(chǎn)物中有SO2氣體 解析:選D 反應(yīng)①是乙烯與單質(zhì)溴發(fā)生加成反應(yīng),產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2BrCH2Br,故A錯(cuò)誤;反應(yīng)②是乙烯與水的加成反應(yīng),故B錯(cuò)誤;反應(yīng)⑦是乙酸的還原反應(yīng),故C錯(cuò)誤;反應(yīng)③是乙醇的消去反應(yīng),反應(yīng)條件是濃硫酸、加熱,濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,加熱時(shí)能夠與乙醇發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成SO2氣體,故D正確。 7.已知:乙醇可被強(qiáng)氧化劑氧化為乙酸。BrCH2CH===CHCH2Br可經(jīng)三步反應(yīng)制取HOOCCH(Cl)CH2COOH,發(fā)生反應(yīng)的類(lèi)型依次是( ) A.水解、加成、氧化 B.加成、水解、氧化 C.水解、氧化、加成 D.加成、氧化、水解 解析:選A 先發(fā)生水解,使溴原子被—OH取代,得到,然后和氯化氫加成,保護(hù)雙鍵,最后用強(qiáng)氧化劑將—CH2OH氧化為—COOH即可,發(fā)生的反應(yīng)類(lèi)型依次為水解反應(yīng)、加成反應(yīng)、氧化反應(yīng),故A正確。 8.已知①苯環(huán)上的硝基可被還原為氨基:;②苯胺還原性很強(qiáng),易被氧化。則由苯合成對(duì)氨基苯甲酸的合理步驟是( ) A.苯甲苯XY對(duì)氨基苯甲酸 B.苯硝基苯XY對(duì)氨基苯甲酸 C.苯甲苯XY對(duì)氨基苯甲酸 D.苯硝基苯XY對(duì)氨基苯甲酸 解析:選A 因?yàn)楸桨肪哂泻軓?qiáng)的還原性,易被氧化,因此制得對(duì)硝基甲苯后,應(yīng)先氧化甲基得到對(duì)硝基苯甲酸,再還原硝基得到對(duì)氨基苯甲酸。 9.乙二酸二乙酯(D)可由石油氣裂解得到的烯烴合成?;卮鹣铝袉?wèn)題: (1)B和A為同系物,B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______。 (2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________,其反應(yīng)類(lèi)型為_(kāi)_______。 (3)反應(yīng)③的反應(yīng)類(lèi)型為_(kāi)_______。 (4)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______。 (5)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。 解析:根據(jù)流程圖可知,A與水反應(yīng)生成C2H6O,氫原子數(shù)已經(jīng)達(dá)到飽和,屬于飽和一元醇,則為乙醇,故A為乙烯;乙醇與C生成乙二酸二乙酯,則C為乙二酸,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOOC—COOH,又因B和A為同系物,B含3個(gè)碳,則B為丙烯,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2===CHCH3,丙烯與氯氣在光照的條件下發(fā)生αH的取代反應(yīng)生成CH2===CHCH2Cl。 (2)反應(yīng)①為乙烯與水發(fā)生加成反應(yīng)生成乙醇,反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH2===CH2+H2OCH3CH2OH,反應(yīng)類(lèi)型為加成反應(yīng)。 (3)反應(yīng)③是鹵代烴在NaOH水溶液中發(fā)生取代反應(yīng)生成醇,則反應(yīng)類(lèi)型為取代反應(yīng)。 (5)反應(yīng)②是乙醇與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成酯和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH3CH2OH+HOOCCOOHCH3CH2OOCCOOCH2CH3+2H2O。 答案:(1)CH2===CHCH3 (2)CH2===CH2+H2OCH3CH2OH 加成反應(yīng) (3)取代反應(yīng) (4)HOOC—COOH (5)2CH3CH2OH+HOOCCOOH CH3CH2OOCCOOCH2CH3+2H2O 10.如圖是工業(yè)上常用的一種阻垢劑中間體E的合成路線: 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)合成路線中的乙烯能不能用乙烷代替?________(填“能”或“不能”),原因是________________________________________________________________________。 (2)寫(xiě)出下列有機(jī)反應(yīng)的類(lèi)型:反應(yīng)①是__________________________________; 反應(yīng)②是________________。 (3)B轉(zhuǎn)化為C的過(guò)程中,C分子中增加的碳原子來(lái)源于________。 (4)能與E發(fā)生反應(yīng)的試劑有_____(寫(xiě)兩種,分別體現(xiàn)E分子所含的兩種官能團(tuán)的性質(zhì))。 (5)寫(xiě)出B的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式__________________________________________。 解析:(1)乙烷與溴發(fā)生取代反應(yīng)時(shí),可能有1~6個(gè)氫原子被取代,得到多種有機(jī)物的混合物,難以分離。(2)對(duì)比C與D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知反應(yīng)②是取代反應(yīng)。(3)觀察B轉(zhuǎn)化為C的反應(yīng)條件可知C分子中增加的碳原子來(lái)源于CO2。 答案:(1)不能 乙烷與溴發(fā)生取代反應(yīng)的產(chǎn)物不唯一 (2)加成反應(yīng) 取代反應(yīng) (3)CO2 (4)酸性高錳酸鉀溶液(或溴水)、NaHCO3溶液(或Na、NaOH溶液)(其他合理答案也可) (5)CH3CHBr2 1.以氯乙烷為原料制取乙二酸(HOOC—COOH)的過(guò)程要依次經(jīng)過(guò)下列步驟中的( ) ①與NaOH的水溶液共熱?、谂cNaOH的醇溶液共熱 ③與濃硫酸共熱到170 ℃?、茉诖呋瘎┐嬖谇闆r下與氯氣加成 ⑤在Cu或Ag存在的情況下與氧氣共熱 ⑥與新制的Cu(OH)2共熱 A.①③④②⑥ B.①③④②⑤ C.②④①⑤⑥ D.②④①⑥⑤ 解析:選C 采取逆向分析可知,乙二酸→乙二醛→乙二醇→1,2二鹵代烴→乙烯→氯乙烷。然后再逐一分析反應(yīng)發(fā)生的條件,可知C項(xiàng)符合題意。 2.用乙炔為原料制取CHClBr—CH2Br,下列方法中最可行的是( ) A.先與HBr加成后再與HCl加成 B.先與H2完全加成后再與Cl2、Br2取代 C.先與HCl加成后再與Br2加成 D.先與HCl加成后再與HBr加成 解析:選C 以乙炔為原料制取CHClBr—CH2Br,即在分子中引入一個(gè)氯原子和兩個(gè)溴原子,與HCl加成即可引入一個(gè)Cl原子,而與Br2加成即可在分子中引入兩個(gè)溴原子。所以可以是乙炔先與HCl加成,然后再與Br2加成,或者是乙炔先與Br2加成,然后再與HCl加成。 3.對(duì)于如圖所示有機(jī)物,要引入羥基(—OH),可采用的方法有哪些( ) ①加成?、邴u素原子的取代 ③還原?、荃セ乃? A.只有①② B.只有②③ C.只有①③ D.①②③④ 解析:選D 該有機(jī)物中,與H2O的加成,—CHO的加氫還原,—Br被—OH取代,的水解均可引入—OH。 4.武茲反應(yīng)是重要的有機(jī)增碳反應(yīng),可簡(jiǎn)單表示為2R—X+2Na―→R—R+2NaX,現(xiàn)用CH3CH2Br、C3H7Br和Na一起反應(yīng)不可能得到的產(chǎn)物是( ) A.CH3CH2CH2CH3 B.(CH3)2CHCH(CH3)2 C.CH3CH2CH2CH2CH3 D.(CH3CH2)2CHCH3 解析:選D 2個(gè)CH3CH2Br與Na一起反應(yīng)得到A;C3H7Br有兩種同分異構(gòu)體:1溴丙烷與2溴丙烷,2個(gè)2溴丙烷與Na反應(yīng)得到B;1個(gè)CH3CH2Br和1個(gè)1溴丙烷與Na反應(yīng)得到C;無(wú)法通過(guò)反應(yīng)得到D。 5.如圖表示4溴1環(huán)己醇所發(fā)生的4個(gè)不同反應(yīng)。其中產(chǎn)物只含有一種官能團(tuán)的反應(yīng)是( ) A.②③ B.①④ C.①②④ D.①②③④ 6.鹵代烴與金屬鎂在無(wú)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。現(xiàn)欲合成(CH3)3C—OH,下列所選用的鹵代烴和羰基化合物的組合正確的是( ) A.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:選D 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。 7.用丙醛(CH3CH2CHO)制取聚丙烯CH2CH(CH3)的過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)類(lèi)型為( ) ①取代?、谙ァ、奂泳邸、芩狻、菅趸、捱€原 A.①④⑥ B.⑤②③ C.⑥②③ D.②④⑤ 解析:選C CH3CH2CHO先與H2加成生成CH3CH2CH2OH, 再發(fā)生消去反應(yīng)生成CH3CH===CH2,最后發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚丙烯。 8.某物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,有關(guān)說(shuō)法不正確的是( ) A.化合物A中一定含有的官能團(tuán)是醛基、羧基和碳碳雙鍵 B.由A生成E發(fā)生還原反應(yīng) C.F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為 D.由B生成D發(fā)生加成反應(yīng) 解析:選A 根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系,可知A與NaHCO3反應(yīng),則A中一定含有—COOH;A與銀氨溶液反應(yīng)生成B,則A中一定含有—CHO或;B能與溴水發(fā)生加成反應(yīng),則B中可能含有;A與H2加成生成E,E在H+、加熱條件下生成的F是環(huán)狀化合物,應(yīng)該是發(fā)生分子內(nèi)酯化反應(yīng);推斷A可能是OHC—CH===CH—COOH或OHCCCCOOH,故A項(xiàng)不正確。 9.富馬酸(反式丁烯二酸)與Fe2+形成的配合物——富馬酸亞鐵又稱(chēng)“富血鐵”,可用于治療缺鐵性貧血。以下是合成富馬酸亞鐵的一種工藝路線: 回答下列問(wèn)題: (1)A的化學(xué)名稱(chēng)為_(kāi)_______,由A生成B的反應(yīng)類(lèi)型為_(kāi)_______。 (2)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______。 (3)富馬酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______。 (4)檢驗(yàn)富血鐵中是否含有Fe3+的實(shí)驗(yàn)操作步驟是_______________________________ ________________________________________________________________________。 (5)富馬酸為二元羧酸,1 mol富馬酸與足量飽和NaHCO3溶液反應(yīng)可放出________L CO2(標(biāo)況);富馬酸 的同分異構(gòu)體中,同為二元羧酸的還有________(寫(xiě)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。 解析:(1)A的化學(xué)名稱(chēng)為環(huán)己烷,由環(huán)己烷在光照條件下與氯氣發(fā)生取代反應(yīng),生成1氯環(huán)己烷。 (2)環(huán)己烯與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng)生成C,C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。 (3)丁二烯酸鈉酸化得富馬酸,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。 (4)考查Fe3+的檢驗(yàn)。檢驗(yàn)富血鐵中是否含有Fe3+的實(shí)驗(yàn)操作步驟是取少量富血鐵,加入稀硫酸溶解,再滴加KSCN溶液,若溶液顯血紅色,則產(chǎn)品中含有Fe3+;反之,則無(wú)。 (5)富馬酸為二元羧酸,1 mol富馬酸與足量飽和NaHCO3溶液反應(yīng)生成2 mol CO2,標(biāo)準(zhǔn)狀況的體積為44.8 L CO2;富馬酸的同分異構(gòu)體中,同為二元羧酸的還有 答案:(1)環(huán)己烷 取代反應(yīng) (2) (3) (4)取少量富血鐵,加入稀硫酸溶解,再滴加KSCN溶液,若溶液顯血紅色,則產(chǎn)品中含有Fe3+;反之,則無(wú) (5)- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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- 2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第三章 有機(jī)合成及其應(yīng)用 合成高分子化合物 3.3.1 有機(jī)合成的關(guān)鍵學(xué)案 魯科版選修5 2018 2019 學(xué)年 高中化學(xué) 第三 有機(jī)合成 及其 應(yīng)用 合成 高分子化合物
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