2018-2019学年高中化学第三章有机合成及其应用合成高分子化合物第1节有机化合物的合成

1、第 1 课时 有机合成的关键一一碳骨架的构建和官能团的引入学习目标导航1理解有机物碳骨架的构建方法。(重点)2掌握常见官能团的引入、转化方法。(重点)I J1. 碳链的增长(1)卤代烃的取代反应1溴乙烷与氰化钠的反应CHCHBr + NaCNCHCHCW NaBr,H2O, H+CH3CH2CN- CH3CHC00H2溴乙烷与丙炔钠的反应CHCHBr + NaO CCH CHCH4 CCH+ NaBr。(2)醛酮的加成反应_1丙酮与HCX的反应0CH,II催化剂CH；CCH； +HCX- CH3CCNOH2乙醛与HCM的反应0HICHXHO + HCXCHXHCNo3轻醛缩合(以乙醛为例)0H

2、OH-IC11XH0 + CHXHO * CHXHCI1.CH0J?dr2. 碳链的减短(1)与酸性 KMnO 溶液的氧化反应m碳骨架的构建基础初探烯烃、炔烃的反应3烯屋块炷的加成反应、加聚反应2.碳链的减短CH.CICCHICH3CH/WH+ CLCCH3 q苯的同系物的反应CH.CH.总叫宀匕iipCOOH（2）脱竣反应无水醋酸钠与氢氧化钠的反应：（也0）0矗+NaOH上-CHT+叽co訂。微思考。【提示】COONa与碱石灰共热得到的有机物是什么？、（请说明原因）XA ，因为发生， 因为发生II核心突破1 碳链的增长增长碳链的反r卤代烧的取代反应-X的氧基取代X的烘基取代醛、 酮的加成反应

3、加成反应II轻醛缩合反应34（1）开环反应COOCH推芋聲COOHC00C1I,ACOOH3.开环与成环KMnOJH-)HOO(XCHJ5COOH（内酯）+H2O3COOH HOCH. I + I -COOHHOCH2+ 2H浓硫酸A0=C CH.I iu(环酯)0=CCH2题组冲关题组 1 碳链的增长1一定条件下，炔烃可以进行自身化合反应。如乙炔的自身化合反应为:H g C- CH=C2H2H g C H下列关于该反应的说法不正确的是（）A.该反应使碳链增长了2 个 C 原子CH OHI3CHnOH5CHZCH.OHCHXHOCHXOOHCHCH.BrQH.CH3COCHCH,CHHOCH.

4、CHOH1CHXOCHCHB. 该反应引入了新官能团C. 该反应是加成反应D. 该反应属于取代反应【解析】 由题目给出的化学方程式可知2 分子的乙炔可以发生自身的化合反应生成新的官能团一一碳碳双键，因此，此反应为2 分子的乙炔发生了自身的加成反应。【答案】 D2碳链增长在有机合成中具有重要意义，它是实现由小分子有机化合物向较大分子有机化合物转化的主要途径。某同学设计了如下 4 个反应，其中可以实现碳链增长的是()A. CHCHCHCHBr 和 NaCN 共热B. CHCHCHCHBr 和 NaOH 的乙醇溶液共热C. CHCHBr 和 NaOH 的水溶液共热D. CHCHCH 和 Br2(g)

5、光照【解析】 B、C 可实现官能团的转化，D 中可引入 Br 原子，但均不会实现碳链增长，A中反应为 CH(CH2)3Br + NaCNCH(CH2)sCN+ NaBr，可增加一个碳原子。【答案】 A3.根据下列转化网络图回答相关问题。该网络图中化合物B 可发生银镜反应，C 可与NaHCO 水溶液反应放出气体。rx-AbsCH CH.Br| 血醇容夜H.OECIH-D-F- 原刊殖 机化合物ity/- *写出AB、D 的结构简式：A_ ，B(2)指出、三个反应的反应类型:_ _【解析】 由题意可知其反应过程为,D.36【答案】（1）CH3CH0HCHCHOCH=CH（2）取代（或水解）反应 消

6、去反应 加成反应4写出由乙烯制正丁醇各步反应的化学方程式。【解析】 比较乙烯（Cf=CH 与正丁醇（CHsCH CH CH0H）的结构，可知碳原子数增加一倍，官能团由碳碳双键转变为醇羟基，且个数仍为一个。可先将乙烯转化为乙醛即可达到碳原子数加倍的目的：+ H.0-J CH (M011J丄0H2CH3CHO CH CHCH,CHOOHCH3CH =CHCHO，再轄变CH：CH =CHCHO的官能团.只需按照烯怪和醛的性质CH=CHCHO与足蚤1匕加成即可匕【答案】 （X宴尘CH.CH.OH催化剂2CH CK0H+0. 2CH CHO +2H、00H-CH.CliCH.CHO4CH CHCHCHO

7、 勺I20HCHCH =CH -CHO + H、0CH.CH,CH,CHOil3*七CH,=(；艮0二CH CHO.A-H.03厂-011 CH,CH =CHCHO +2H,催化剂7题组 2 碳链的缩短及成环5在有机合成中，有时需要通过减短碳链的方式来实现由原料到目标产物的转化，某同学设计的下列反应中，可成功实现碳链减短的是（）【导学号：04290050】A.乙烯的聚合反应8B. 烯烃与酸性 KMnO 溶液的反应C. 酯化反应D. 卤代烃与 NaCN 的取代反应【解析】 A、C、D 均会引起碳链的增长，只有 B 可使碳链变短，女口KMnO H+CHCH=CHCH - 2CHCOOH【答案】 B

8、6.下列分子不能发生成环反应的是（）A. HOCH.COOHB H.NCH.COOHdrJrC. HOCH.CH.OHD.浓硫酸【解析】 A 项，2HOC2COOH00+2H 0；B项，2H NCH COOH /C-CH.II20浓硫酸H、CH：=O +2H O；C项*HOCHXH.OH -2|-22AO=CCH,NI1rirCH.CH.7 /+H,O；注意:A,BX三项物质分子內、分02子间均能发生成环反应【答案】D7.卤代烃能够发生下列反应：2CH3CHBr + 2NaCHCHCHCH + 2NaBr。下列有机物可合成环丙烷的是（）A. CHCH2CHCIB. CHCHBrCHBrC. C

9、HBrCHCHBrD. CHCHBrCHCHBr9【解析】 由信息2CH3CH2BI+ 2Na CH3（：H2CH:CH3+2NaBr可知，反应机理为：分子內碳 灑键断裂后，两个斷键重新结合为碳碳键:臭与钠结合 为NaBr., A中 两分子CH3CH2CH2C）可合成CH3CH2CH2CH2CH-CH3中一分子CH3CHBiD0II(CHKMiiO10合成路线流程图示例：CHXH.C1CHCOOHCHSfH浓g.jCHfOO阻CH【解析】(1)由题目济给信息可知，生成A的反应为双烯加成反应；CK再 -CHOCHOCH+1CHCH卜|JB根据结构CH,(七%CH、简式可知.4中含有碳碳双键和醛基

10、两种官能团一 r r_ _ H H H H c c c c Z ZH HH*H*c cc c2 -JI-JIU U L1L1h hc c= = c c + +0H,CCH.（环氧乙烷）RMgBr -=- =- RCH.CH 0H IT22Br/+ Mg0H(1)_A 的结构简式为_ , A 中所含官能团的名称是 _(2) 由 A 生成 B 的反应类型是 _, E 的某同分异构体只有一种相同化学环境的氢，该同分异构体的结构简式为 _。(3) 写出 D 和 E 反应生成 F 的化学方程式 _。4 (4) 结合题给信息，以溴乙烷和环氧乙烷为原料制备1-丁醇，设计合成路线(其他试剂A11(2)A中含碳

11、碳双键和醛基，能与H,发生加成 反应：(CHJ,COOCKCH=CH,/ 亠 亠u空。(4)CH：CH：Br希CHf H?M-Br0IHXCH,CHXH.CH.CH.OH彳r上 2CH3CHO催化剂醇氧化：2RCHOH Q- 2RCHQ2HbQ2.官能团的转化官能团的转化可以通过取代、消去、加成、氧化、还原等反应实现。下面是以乙烯为起 始物，通过一系列化学反应实现的官能团间的转化。IJAlIL- O锻体验-(1) 有机物分子中的羟基一定能直接转化为醛基。()(2) 卤代烃分子中的一 X 能转化为一 0H ()(3) 醛基既可转化为羧基又可转化为羟基。()(4) 醛基通过氧化反应转化为羟基。()

12、【提示】X (2)V(3)VX核心突破141官能团的引入方法15弓 1 入一 0H烯烃与水加成，醛、酮加氢，卤代烃水解，酯的水解引入一 X烃与 X2取代，不饱和烃与 HX 或 X2加成，醇与 HX 取代 /c=c引入/ 某些醇或卤代烃的消去，炔烃加氢引入一 CHO某些醇氧化，烯氧化，糖类水解(生成匍萄糖)引入一 COOH醛氧化，苯的同系物被强氧化剂氧化，羧酸盐酸化，酯酸性水解rvv引入一 CO(酯化反应2.官能团的消除方法(1) 通过加成反应消除不饱和键。(2) 通过消去反应、氧化反应、酯化反应等消除羟基(一 0H)。(3) 通过加成反应或氧化反应等消除醛基(一 CHO【特别提醒】实现有机物分

13、子中官能团的引入或消除，须熟悉各种官能团的性质。I题组冲关题组 1 官能团的引入1 下列反应可以在烃分子中引入卤素原子的是()A. 苯和溴水共热* XB. 光照甲苯与溴的蒸气A. WC. 溴乙烷与 KOH 溶液共热D. 溴乙烷与 NaOH 的醇溶液共热Z【解析】 苯与溴水不发生反应， A 项不正确；甲苯与溴的蒸气在光照条件下可发生取代反应生成溴代烃，B 项正确；C 项发生取代反应取代溴原子；D 项发生消去反应脱去溴原子，故 C、D 也不正确。【答案】 B2.在下列反应中，不可能在有机物中引入羧基的是()A. 卤代烃的水解B. 腈(R CN)在酸性条件下水解16C. 醛的氧化D. 烯烃的氧化17

14、【解析】 A 项卤代烃水解引入羟基，B C D 均可引入一 COOH【答案】 A3下列物质可以在一定条件下发生消去反应而引入碳碳双键的是（）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 中物质不能发生消去反应。C1I消去CH CCH, CH.=CCH,o3 I32 I3-【答案】 C4.卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应，可得格林试剂R- MgX 它可与醛、酮等羰基化合物加成：题组 2 官能团的转化和消除5.由环己烷可制备1,4-环己二醇的二醋酸酯。下面是有关的8 步反应（无机产物已略去）：CHQ1RCOM所得产物经水解可以得到醇，这是某些复杂醇的

15、合成方法之一。现欲合成F 列所选用的卤代烃和羰基化合物的组合正确的是（）(CH3)3C-OHA.乙醛和氯乙烷C.甲醛和 2-溴丙烷【解析】由题给信息可知产物中与一B.甲醛和 1-溴丙烷D.丙酮和一氯甲烷OH 相连的碳原子是羰基碳原子，要合成3HCH HoIcIC-3C需要丙酮和一氯甲18(1)写出结构简式:,B.(2)反应属于(3)反应属于CH3C OO.反应， 反应的化学方程式是.反应， 反应属于(4)反应的化学方程式是反应。O I【解析】 从题面上看，8 步反应中多次涉及烃与卤素单质的作用及卤代烃参与的反应。其中，反应是环己烷与氯气在光照条件下的取代反应;从条件来看，反应应该属于卤代烃的消

16、去反应，产物 A 是环己烯；反应是环己烯与氯气在不见光的条件下发生的,得到的产物发生反应后形成一个共轭二烯烃(1,3-环己二烯)，显然 B 应是环己烯与氯气加&C1牡 丿成的产物 1,2-二氯环己烷()，而反应属于消去反应；是共轭二烯烃的加成反应；反应的条件告诉我们，这一步发生的是酯化反应，要发生酯化，化合物1,4C中应Hr的水解反应，反应为环上双键的加氢反应。【答案】110CHXOOOOCCH该有醇羟基才可以，故反应应该是卤代烃-C1C120取代如下方法合成0BB+ 3 F条件同系物同分异构体C1CH15CHX=0CH X0Q反应生成F,F为时苯二甲酸二乙酯E和F均属酯类 且互为同分异构体(3)X 反应的类型及条件：类型(3)加成取代6.有机物 E 和 F 可用做塑料增塑齐賊涂料中的溶剂。它们的相对分子质量相等，可用隸酸B： H00(同一种物质同一类物质0ZE 和 F 的相互关系属得乙醇，即为cCH3OLC1)在NKH水溶液中水解(2)化学方程式：A+ X E.【解析】由题中信息知，A 为卤代烃C00H工与B发生齬化CH.被(1)请写出有机物的名称：A00CCH, +2CH,C00HC1+HC1(填