内容正文:
第2课时 重要有机物之间的相互转化及有机合成的一般过程
新知探究(一)——有机化合物之间的转化关系
1.有机化合物之间的转化关系
(1)转化关系
(2)化学方程式
①CH≡CH+H2CH2CH2;
②CH2CH2+H2 ;
③CH3CH3+Br2 ;
④CH2CH2+HBr ;
⑤CH3CH2Br+KOH ;
⑥CH2CH2+H2O ;
⑦CH3CH2OH ;
⑧2CH3CH2OH+O2 ;
⑨CH3CHO+H2 ;
⑩2CH3CHO+O2 ;
11CH3CH2OH+CH3COOH ;
12CH3COOCH2CH3+H2O 。
2.引入常见官能团的方法
引入的官能团
反应类型
引入碳碳双键
卤代烃的消去反应
醇的消去反应
炔烃与H2、HX、X2的不完全加成反应
引入卤
素原子
不饱和烃与卤素单质(或卤化氢)的加成反应
烷烃、苯及其同系物与卤素单质发生取代反应
醇与氢卤酸的取代反应
引入羟基
烯烃与水的加成
醛、酮与H2的加成反应
卤代烃的水解反应
酯的水解反应
引入羧基
醛的氧化
苯的同系物的氧化(酸性高锰酸钾溶液)
酯、酰胺的水解(酸性条件)
3.常见官能团的转化
(1)利用官能团的衍生关系进行种类转化
如医药工业合成“扑热息痛”的过程:
其中的母体苯环不变,苯环上的取代基发生变化,也就是说有机化合物之间的转化,实质就是在一定条件下官能团发生的变化。
(2)通过消去、加成(控制条件)、水解反应等增加或减少官能团的数目
例如:
①CH3CH2BrCH2==CH2CH2BrCH2Br。
②CH3CH2OHCH2==CH2CH2ClCH2ClHOCH2CH2OH。
③CH3CHOCH3CH2OHCH2==CH2CH2BrCH2Br。
(3)通过消去、加成(控制条件)反应改变官能团的位置
例如:
①CH3CH2CH2BrCH3CH==CH2。
②CH3CH2CH2OHCH3CH==CH2。
[题点多维训练]
1.下列说法不正确的是 ( )
A.可发生消去反应引入碳碳
双键
B.可发生催化氧化反应引入
羧基
C.CH3CH2Br可发生取代反应引入羟基
D.CH3CHBrCH3在NaOH乙醇溶液中加热,可以引入碳碳双键
2.常见的有机反应类型有:①取代反应、②加成反应、③消去反应、④酯化反应、⑤加聚反应、⑥缩聚反应、⑦氧化反应、⑧还原反应,其中能在有机物中引入羟基的反应类型有 ( )
A.①②③④ B.①②⑦⑧
C.⑤⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥
3.工业上制备有机化工原料A,并进一步制备产品1,3⁃丁二烯和四氢呋喃,如图所示:
已知:R—C≡C—H+(R、R'、R″为烃基或氢原子)
(1)A的结构简式为 。
(2)写出由B制取1,3⁃丁二烯的化学方程式 。
(3)已知四氢呋喃是一种五元环,则四氢呋喃的结构简式为 。
新知探究(二)——有机合成的一般过程
1.已知起始原料和目标产物的有机合成(正合成分析法)
(1)有机合成过程示意图
(2)实例分析
①一元合成路线
CH2CH2卤代烃一元醇一元醛一元羧酸酯
②二元合成路线
CH2CH2CH2X—CH2X二元醇二元醛二元羧酸链酯、
环酯、聚酯
③芳香化合物合成路线
a.
b.
2.已知目标产物倒推最初原料的有机合成(逆合成分析法)
(1)逆合成分析法是将目标化合物倒退一步,寻找上一步反应的中间原料,即前体,依次倒推,最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线。
(2)基本思路:将目标分子中的化学键切断或转换官能团,推出拟合成目标分子的前体,再根据前体推出最初的原料。即:
(3)逆合成分析法基本思路示例
例如:乙烯合成乙二酸二乙酯的合成路线逆向合成图(用“⇒”表示逆推过程)
可以得出正向合成路线图:
3.合成路线选择的基本原则
(1)合成路线的各步反应的条件尽可能选择比较温和,且具有较高的产率。
(2)所使用的基础原料和辅助原料应该是低毒性、低污染、易得和廉价的。
(3)提高原料中的原子利用率,体现绿色化学思想。
[题点多维训练]
1.以溴乙烷为原料制备乙二醇,下列方案最合理的是 ( )
2.由苯酚制取时,最简便的流程需要下列哪些反应,其正确的顺序是 ( )
①取代;②加成;③氧化;④消去;⑤还原
A.①⑤④① B.②④②①
C.⑤③②①④ D.①⑤④②
3.由1⁃丙醇制取,最简便的流程需要下列反应的顺序应是 ( )
a.氧化 b.还原 c.取代 d.加成 e.消去 f.中和 g.缩聚 h.酯化
A.b、d、f、g、h B.e、d、c、a、h
C.a、e、d、c、h D.b、a、e、c、f
4.已知:①
② (R为烃基,X为卤素原子)。2⁃氨基苯乙醚()可用作燃料、香料、医药中间体。请设计以苯酚和乙醇为起始原料制备2⁃氨基苯乙醚的合成路线(无机试剂任选)。
课下请完成课时跟踪检测(二十四)
第2课时 重要有机物之间的相互转化及有机合成的一般过程
新知探究(一)
1.(2)②CH3CH3 ③CH3CH2Br+HBr ④CH3CH2Br
⑤CH2CH2↑+KBr+H2O ⑥CH3CH2OH
⑦CH2CH2↑+H2O ⑧2CH3CHO+2H2O
⑨CH3CH2OH ⑩2CH3COOH 11CH3COOCH2CH3+H2O
12CH3CH2OH+CH3COOH
[题点多维训练]
1.选B 为丙酮,不能催化氧化成羧酸,B不正确。
2.选B 卤代烃、酯的水解反应,烯烃与H2O的加成反应,醛、酮与H2的还原反应,醛的氧化反应等均能在有机物中引入羟基。
3.解析:分子式为C2H2,其结构简式为HC≡CH;HC≡CH与HCHO发生类似信息的反应生成A,A与H2发生加成反应生成B,B的分子式为C4H10O2,逆推可知A的结构简式为
HOCH2C≡CCH2OH,B的结构简式为
HOCH2CH2CH2CH2OH,B发生消去反应生成1,3⁃丁二烯,其结构简式为CH2CH—CHCH2,B脱去1分子水生成四氢呋喃(C4H8O),四氢呋喃是一种五元环,其结构简式为。
答案:(1)HOCH2C≡CCH2OH
(2)HOCH2CH2CH2CH2OHCH2CH—CHCH2+2H2O
(3)
新知探究(二)
1. 选D A项与D项相比,步骤多一步,且在乙醇发生消去反应时,容易发生分子间脱水、氧化反应等副反应;B项步骤最少,但取代反应不会停留在“CH2BrCH2Br”阶段,副产物多,分离困难,原料浪费;C项比D项多一步取代反应,显然不合理;D项相对步骤少,操作简单,副产物少,较合理。
2.选B 由官能团的变化可知,苯酚先与氢气发生加成反应生成,环己醇发生消去反应生成,环己烯和溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成,最后水解生成,所以涉及的反应有加成反应、消去反应、加成反应、水解反应或取代反应,顺序为②④②①。
3.选B CH3CH2CH2OHCH3CHCH2CH3CHBrCH2BrCH3CH(OH)CH2OH
。
4. 解析:2⁃氨基苯乙醚()结构中的—NH2,可由硝基还原得到,而苯环上的CH3CH2O—可由苯酚与CH3CH2Br发生取代反应得到,而乙醇与HBr发生取代反应可以得到CH3CH2Br,故苯酚首先发生硝化反应在邻位引入硝基,生成,乙醇和HBr反应生成CH3CH2Br,和CH3CH2Br反应生成,然后还原将硝基转化为氨基。
答案:
7 / 7
学科网(北京)股份有限公司
$