2018-2019版高中化學 專題4 烴的衍生物 第三單元 醛 羧酸 第3課時學案 蘇教版選修5.doc
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第3課時 重要有機物之間的相互轉(zhuǎn)化 [學習目標定位] 1.熟知烴和烴的衍生物之間的相互轉(zhuǎn)化關系。2.掌握構建目標分子骨架,官能團引入、轉(zhuǎn)化或消除的方法。3.學會有機合成的分析方法,知道常見的合成路線。 一、有機物之間的轉(zhuǎn)化關系 1.寫出下列轉(zhuǎn)化關系中涉及的有標號的反應的化學方程式。 ①CH2===CH2+H2O CH3CH2OH; ②2CH3CH2OH + O2 2CH3CHO+2H2O; ③2CH3CHO + O2 2CH3COOH; ④C2H5OH+HBr CH3CH2Br + H2O; ⑤CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O; ⑥CH3CH2Br+NaOHCH2===CH2↑+NaBr+H2O。 2.試用化學方程式表示用乙醇合成乙二醇的過程,并說明反應類型。 (1)CH3CH2OH CH2===CH2↑+H2O, 消去反應; (2)CH2===CH2+Cl2―→,加成反應; (3) +2NaOH+2NaCl, 水解反應(或取代反應)。 3.烴和烴的衍生物轉(zhuǎn)化關系如圖所示 若以CH3CH2OH為原料合成乙二酸HOOC—COOH依次發(fā)生的反應類型是消去、加成、水解(或取代)、氧化、氧化。 1.有機物的轉(zhuǎn)化實際是官能團的引入或轉(zhuǎn)化 (1)引入或轉(zhuǎn)化為碳碳雙鍵的三種方法:鹵代烴的消去反應,醇的消去反應,炔烴與氫氣的不完全加成反應。 (2)引入鹵素原子的三種方法:不飽和烴與鹵素單質(zhì)(或鹵化氫)的加成反應,烷烴、苯及其同系物發(fā)生的取代反應,醇與氫鹵酸的取代反應。 (3)在有機物中引入羥基的三種方法:鹵代烴的水解反應,醛、酮與H2的加成反應,酯的水解反應。 (4)在有機物中引入醛基的兩種方法:醇的氧化反應,烯烴的氧化反應。 2.從有機物分子中消除官能團 (1)消除不飽和碳碳雙鍵或碳碳叁鍵,可通過加成反應。 (2)經(jīng)過酯化、氧化、與氫鹵酸取代、消去等反應,都可以消除—OH。 (3)通過加成、氧化反應可消除—CHO。 (4)通過水解反應可消除酯基。 例1 (2017揚大附中高二期中)已知氣態(tài)烴A的密度是相同狀況下氫氣密度的14倍,有機物A~E能發(fā)生下圖所示一系列變化,則下列說法錯誤的是( ) A.A分子中所有原子均在同一平面內(nèi) B.C4H8O2含酯基的同分異構體有4種 C.C的水溶液又稱福爾馬林,具有殺菌、防腐性能 D.等物質(zhì)的量的B、D與足量鈉反應生成氣體的量相等 答案 C 解析 依題意可得氣態(tài)烴A的相對分子質(zhì)量為28,即A為乙烯,由連續(xù)催化氧化可知,B為乙醇,C為乙醛,D為乙酸,E為乙酸乙酯。乙烯為平面結(jié)構,所以所有原子在同一平面內(nèi),則A項正確;分子式為C4H8O2且含酯基的同分異構體有4種,即HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)CH3、CH3COOCH2CH3和CH3CH2COOCH3,B項正確;C為乙醛,其水溶液不是福爾馬林,甲醛的水溶液是福爾馬林,C項錯誤;金屬鈉能與醇羥基反應放出氫氣,也能與羧基反應放出氫氣,而乙醇和乙酸中都只有一個活潑氫原子,因此等物質(zhì)的量的乙醇和乙酸與足量鈉反應生成氣體的量是相等的,D項正確。 【考點】有機合成中的碳鏈變化和官能團衍變 【題點】常見官能團引入或轉(zhuǎn)化的方法 例2 已知溴乙烷與氰化鈉反應后再水解可以得到丙酸:CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH 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個碳原子組成的環(huán)狀結(jié)構。 (1)反應①②③中屬于取代反應的是________(填序號)。 (2)寫出下列物質(zhì)結(jié)構簡式:E_______________________________________________, F________________________________________________________________________。 【考點】有機合成中的碳鏈變化和官能團衍變 【題點】有機合成中常見的碳鏈變化 答案 (1)②③ (2) 或 解析 本題主要考查了有機物轉(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—CN,再進行水解;碳環(huán)的生成是利用酯化反應。A是丙烯,從參加反應的物質(zhì)來看,反應①是加成反應,生成的B是1,2二溴丙烷;反應②是鹵代烴的水解反應,生成的D是1,2丙二醇;結(jié)合題給信息可以確定反應③是用—CN 代替B中的—Br,B中有兩個—Br,都應該被取代了,生成的C再經(jīng)過水解,生成的E是2甲基丁二酸。 二、有機合成 1.請設計合理方案:以CH2===CH2為原料,合成 答案 CH2===CH2 CH3CH2OH CH3CHO CH3COOH 。 2.有以下一系列反應,如圖所示,最終產(chǎn)物為草酸()。 ABCDEF 已知B的相對分子質(zhì)量比A的大79。試回答下列問題: (1)寫出下列有機物的結(jié)構簡式。 A__________;B__________;C________;D________;E__________;F__________。 (2)B―→C的反應類型是__________________________________________。 (3)E―→F的化學方程式是____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)E與乙二酸發(fā)生酯化反應生成環(huán)狀化合物的化學方程式是______________________。 答案 (1)CH3CH3 CH3CH2Br CH2===CH2 CH2BrCH2Br (2)消去反應 (3) (4) 解析 結(jié)合反應條件可逆推知,A―→,碳的骨架未變,A~F均含2個C。由M(B)=M(A)+79知,A中一個H被一個Br取代,A為乙烷。 結(jié)合反應條件及有機物轉(zhuǎn)化規(guī)律逆推得轉(zhuǎn)化過程為 CH3CH2BrCH2===CH2。 有機合成分析方法 (1)正向合成分析法 從已知的原料入手,找出合成所需的直接或間接的中間體,逐步推向合成目標有機物,其合成示意圖為 (2)逆向合成分析法 從目標化合物的組成、結(jié)構、性質(zhì)入手,找出合成所需的直接或間接的中間體,逐步推向已知原料,其合成示意圖為 (3)綜合比較法 此法采用綜合思維的方法,將正向和逆向推導的幾種合成途徑進行比較,最后得出最佳合成路線。 例3 由CH3CH===CH2合成CH2(OOCCH3)CH(OOCCH3)CH2(OOCCH3)時,需要經(jīng)過的反應( ) A.加成→取代→取代→取代 B.取代→加成→取代→取代 C.取代→取代→加成→取代 D.取代→取代→取代→加成 【考點】逆合成分析法 【題點】逆合成分析法 答案 B 解析 考查有機物的合成,一般采用逆推法。根據(jù)有機物的結(jié)構簡式可知,化合物是由丙三醇和乙酸通過酯化反應生成的;要生成丙三醇,需要利用1,2,3三氯丙烷通過水解反應生成;生成1,2,3三氯丙烷需要利用CH2ClCH===CH2和氯氣通過加成反應生成;丙烯通過取代反應即生成CH2ClCH===CH2,所以答案選B。 例4 (2018徐州高二期末)有A、B、C、D、E、F六種有機化合物,存在下圖所示轉(zhuǎn)化關系: 已知:A是相對分子質(zhì)量為28的烴。在加熱條件下,B可與NaOH溶液反應,向反應后所得混合液中加入過量的稀硝酸。再加入AgNO3溶液,生成淡黃色沉淀。 (1)由A生成B的反應類型為________________。 (2)B與NaOH溶液反應的化學方程式為_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)D的結(jié)構簡式為______________________________________________________________。 (4)下列物質(zhì)中與E互為同分異構體的是________。 a.CH3CHO b.HCOOCH3 c.CH3OCH3 (5)C、D、E、F五種物質(zhì)中,難溶于水的是____________(填字母)。 (6)反應⑨的化學方程式為_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)加成反應 (2)CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr (3)CH3CHO (4)b (5)F (6)2CH3CHO+O22CH3COOH 解析 (1)A的分子式為C2H4,為乙烯,依據(jù)題意,B為CH3CH2Br,A與HBr發(fā)生加成反應生成B。(2)CH3CH2Br發(fā)生水解反應生成CH3CH2OH, C和D可以相互轉(zhuǎn)化,則D為CH3CHO。(4)C、E與F都能相互轉(zhuǎn)化,則E為CH3COOH,F(xiàn)為CH3COOCH2CH3,CH3CHO發(fā)生催化氧化生成CH3COOH,HCOOCH3與CH3COOH互為同分異構體。(5)CH3COOCH2CH3不溶于水。 【考點】有機合成中的碳鏈變化和官能團衍變 【題點】有機合成中常見的碳鏈變化 常見的有機合成路線 (1)一元合成路線:R—CH===CH2鹵代烴一元醇一元醛一元羧酸酯 (2)二元合成路線:CH2===CH2CH2X—CH2XCH2OH—CH2OHHOOC—COOH―→鏈酯、環(huán)酯、聚酯 (3)芳香化合物合成路線: ① ② 芳香酯 1.由石油裂解產(chǎn)物乙烯制取HOCH2COOH,需要經(jīng)歷的反應類型有( ) 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 答案 A 解析 由乙烯CH2===CH2合成HOCH2COOH的步驟: 2CH2===CH2+O22CH3CHO,2CH3CHO+O22CH3COOH,CH3COOH+Cl2Cl—CH2COOH+HCl,Cl—CH2COOH+H2OHOCH2COOH+HCl,故反應類型:氧化—氧化—取代—水解。 【考點】有機合成思想 【題點】有機合成任務和過程選擇 2.以溴乙烷為原料制備乙二醇,下列方案最合理的是( ) A.CH3CH2BrCH3CH2OHCH2===CH2CH2BrCH2Br乙二醇 B.CH3CH2BrCH2BrCH2Br乙二醇 C.CH3CH2BrCH2===CH2CH3CH2BrCH2BrCH2Br乙二醇 D.CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH2Br乙二醇 【考點】有機合成 【題點】合成方案的優(yōu)化選擇 答案 D 解析 題干中強調(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)生消去反應時,容易發(fā)生分子間脫水、氧化反應等副反應;B項步驟最少,但取代反應不會停留在“CH2BrCH2Br”階段,副產(chǎn)物多,分離困難,浪費原料;C項比D項多一步取代反應,顯然不合理;D項相對步驟少,操作簡單,副產(chǎn)物少,較合理。 3.烯烴在一定條件下發(fā)生氧化反應時C===C鍵發(fā)生斷裂,RCH===CHR′,可以氧化成RCHO和R′CHO,在該條件下烯烴分別被氧化后產(chǎn)物可能有CH3CHO的是( ) A.(CH3)2C===CH(CH2)2CH3 B.CH2===CH(CH2)2CH3 C.CH3CH===CH—CH===CH2 D.CH3CH2CH===CHCH2CH3 【考點】有機合成中的碳鏈變化和官能團衍變 【題點】有機合成中常見碳鏈的轉(zhuǎn)化 答案 C 解析 烯烴在一定條件下發(fā)生氧化反應時C===C鍵發(fā)生斷裂,RCH===CHR′,可以氧化成RCHO和R′CHO,可知要氧化生成CH3CHO,則原烯烴的結(jié)構應含有CH3CH===,CH3CH===CH—CH===CH2結(jié)構中含CH3CH===,所以氧化后能得到CH3CHO。 4.以氯乙烷為原料制取乙二酸(HOOC—COOH)的過程中,要依次經(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 ℃?、茉诖呋瘎┐嬖诘那闆r下與氯氣反應?、菰贑u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.①③④②⑥ B.①③④②⑤ C.②④①⑤⑥ D.②④①⑥⑤ 【考點】逆合成分析法 【題點】逆合成分析法 答案 C 解析 采取逆向分析可知,乙二酸→乙二醛→乙二醇→1,2二氯乙烷→乙烯→氯乙烷。然后再逐一分析反應發(fā)生的條件,可知C項設計合理。 5.乙二酸二乙酯(D)可由石油氣裂解得到的烯烴合成?;卮鹣铝袉栴}: (1)B和A為同系物,B的結(jié)構簡式為______________________________________。 (2)反應①的化學方程式為________________________________________________, 其反應類型為__________________________________________。 (3)反應③的反應類型為____________________________________________。 (4)C的結(jié)構簡式為________________________________________。 (5)反應②的化學方程式為_____________________________________。 【考點】逆合成分析法 【題點】逆合成分析法 答案 (1)CH2===CHCH3 (2)CH2===CH2+H2OCH3CH2OH 加成反應 (3)取代反應(或水解反應) (4)HOOC—COOH (5)2CH3CH2OH+HOOCCOOH CH3CH2OOCCOOCH2CH3+2H2O 解析 根據(jù)流程圖可知,A為乙烯,乙烯與H2O加成生成乙醇,乙醇與C生成乙二酸二乙酯,則C為乙二酸,B和A為同系物,B含3個碳,則B為丙烯,丙烯與氯氣在光照的條件下發(fā)生αH的取代反應生成CH2===CHCH2Cl。 (1)根據(jù)上述分析,B為丙烯,結(jié)構簡式為CH2===CHCH3。 (2)反應①為乙烯與水發(fā)生加成反應生成乙醇,反應的化學方程式為CH2===CH2+H2OCH3CH2OH,反應類型為加成反應。 (3)反應③是鹵代烴在NaOH水溶液中發(fā)生取代反應生成醇,則反應類型為取代反應(或水解反應)。 (4)根據(jù)上述分析,C為乙二酸,則C的結(jié)構簡式為HOOC—COOH。 (5)反應②是乙醇與乙二酸發(fā)生酯化反應生成酯和水,反應的化學方程式為 2CH3CH2OH+HOOCCOOHCH3CH2OOCCOOCH2CH3+2H2O。 [對點訓練] 題組一 有機官能團的引入和消除 1.有機化合物分子中能引進鹵素原子的反應是( ) A.消去反應 B.酯化反應 C.水解反應 D.取代反應 【考點】有機合成中的碳鏈變化和官能團衍變 【題點】常見官能團引入或轉(zhuǎn)化的方法 答案 D 解析 引進鹵素原子只能通過加成反應或取代反應。 2.在有機合成中,常會將官能團消除或增加,下列相關過程中反應類型及相關產(chǎn)物不合理的是( ) A.乙烯→乙二醇: B.溴乙烷→乙醇:CH3CH2BrCH2===CH2CH3CH2OH C.1溴丁烷→1丁炔: CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH===CH2CH3CH2C≡CH D.乙烯→乙炔:CH2===CH2CH≡CH 【考點】有機合成中的碳鏈變化和官能團衍變 【題點】常見官能團引入或轉(zhuǎn)化的方法 答案 B 解析 B項,由溴乙烷→乙醇,只需溴乙烷在堿性條件下水解即可,路線不合理,且由溴乙烷→乙烯為消去反應。 3.有機物可經(jīng)過多步反應轉(zhuǎn)變?yōu)?,其各步反應的類型? ) A.加成―→消去―→脫水 B.消去―→加成―→消去 C.加成―→消去―→加成 D.取代―→消去―→加成 答案 B 解析 【考點】有機合成中的碳鏈變化和官能團衍變 【題點】常見官能團引入或轉(zhuǎn)化的方法 題組二 有機反應類型的判斷 4.下列屬于取代反應的是( ) ①CH3CH===CH2+Br2―→CH3CHBrCH2Br ②CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O ③CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O ④C6H6+HNO3C6H5NO2+H2O A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 【考點】有機反應類型的判斷 【題點】有機反應類型的判斷 答案 B 解析 ①為丙烯與溴單質(zhì)的加成反應,②為乙醇的燃燒,為氧化反應,③為酯化反應,屬于取代反應,④為苯的硝化反應,屬于取代反應,B項正確。 5.下列各組中兩個變化所發(fā)生的反應,屬于同一類型的是( ) ①由乙醇制乙醛、由溴乙烷制乙烯 ②乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色、苯酚使溴水褪色?、塾梢蚁┲凭垡蚁?、由異戊二烯制聚異戊二烯?、苡捎椭品试怼⒂傻矸壑破咸烟? A.只有②③ B. 只有③④ C.只有①③ D.只有①④ 【考點】有機反應類型的判斷 【題點】有機反應類型的判斷 答案 B 解析?、僦蟹謩e是氧化反應、消去反應;②中分別是加成反應、取代反應;③中都是加聚反應;④中都是取代反應。 6.有下述有機反應類型:①消去反應,②水解反應,③加聚反應,④加成反應,⑤還原反應,⑥氧化反應。以丙醛為原料制取1,2丙二醇,所需進行的反應類型依次是( ) A.⑥④②① B.⑤①④② C.①③②⑤ D.⑤②④① 【考點】有機反應類型的判斷 【題點】有機反應類型的判斷 答案 B 解析 合成過程為CH3CH2CHOCH3CH2CH2OHCH3CH===CH2 題組三 有機合成路線的設計與選擇 7.(2017徐州三中高二期中)1,4二氧六環(huán)是一種常見的有機溶劑,它可以通過下列合成路線制得,則烴A可能是( ) A.1丁烯 B.1,3丁二烯 C.乙炔 D.乙烯 答案 D 解析 1,4二氧六環(huán)是由乙二醇發(fā)生分子間脫水形成的環(huán)醚,則C為乙二醇,B為1,2二溴乙烷,A為乙烯,D項正確。 【考點】逆合成分析法 【題點】逆合成分析法 8.以乙醇為原料,用下述6種類型的反應: ①氧化;②消去;③加成;④酯化;⑤水解;⑥加聚,來合成乙二酸乙二酯()的正確順序是( ) A.①⑤②③④ B.①②③④⑤ C.②③⑤①④ D.②③⑤①⑥ 【考點】有機合成路線的設計 【題點】有機合成路線設計思路 答案 C 解析 首先乙醇通過消去反應生成乙烯,然后乙烯與溴加成生成1,2二溴乙烷,1,2二溴乙烷水解得到乙二醇,乙二醇進一步氧化成乙二酸,最后乙二酸和前面制得的乙二醇發(fā)生酯化反應得到乙二酸乙二酯。 題組四 逆向合成法的應用 9.某有機化合物甲經(jīng)氧化得乙(分子式為C2H3O2Cl),而甲經(jīng)水解可得丙,1 mol丙和2 mol乙反應得一種含氯的酯(C6H8O4Cl2)。由此推斷甲的結(jié)構簡式為( ) A.ClCH2CH2OH B.HCOOCH2Cl C.ClCH2CHO D.HOCH2CH2OH 【考點】逆合成分析法 【題點】逆合成分析法 答案 A 解析 運用逆向分析法:由1 mol丙和2 mol乙反應得一種含氯的酯(C6H8O4Cl2)可知,丙為二元醇,乙為一元酸。丙由甲水解而來,則甲本身含有一個羥基,也與甲經(jīng)氧化得乙相吻合;又因乙中含有兩個碳原子,故甲為ClCH2CH2OH。 10.以環(huán)己醇為原料有如下合成路線:BC,則下列說法正確的是( ) A.反應①的反應條件是:NaOH溶液、加熱 B.反應②的反應類型是取代反應 C.環(huán)己醇屬于芳香醇 D.反應②中需加入溴水 【考點】逆合成分析法 【題點】逆合成分析法 答案 D 解析 此題可以應用逆推法。由產(chǎn)物的結(jié)構和反應③的條件知C應為二元鹵代烴;則反應①應該是醇的消去反應,反應條件為濃硫酸、加熱;反應②應該是烯烴的加成反應,故D正確;環(huán)己醇中不含苯環(huán),不屬于芳香醇。 11.(雙選)有如下合成路線,甲經(jīng)兩步轉(zhuǎn)化為丙,下列敘述不正確的是( ) A.丙中可能含有未反應的甲,可用溴水檢驗是否含甲 B.反應(1)的無機試劑是液溴,鐵作催化劑 C.甲和丙均可與酸性KMnO4溶液發(fā)生反應 D.反應(2)反應屬于加成反應 【考點】逆合成分析法 【題點】綜合比較法 答案 BD 解析 甲與溴水發(fā)生加成反應,兩個不飽和的碳原子上均增加一個溴原子,形成乙,乙發(fā)生水解反應,兩個Br原子被—OH取代形成丙。A項,丙中可能含有未反應的甲,由于甲中含有碳碳雙鍵,可以與溴發(fā)生加成反應使溴水褪色,因此可用溴水檢驗是否含甲,正確;B項,反應(1)的無機試劑是溴水,若是液溴,鐵作催化劑,則發(fā)生的是苯環(huán)上的取代反應,錯誤;C項,甲含有碳碳雙鍵,丙含有醇羥基,二者均可與酸性KMnO4溶液發(fā)生反應,正確;D項,反應(2)是鹵代烴的水解反應,水解反應屬于取代反應,錯誤。 12.由E()轉(zhuǎn)化為對甲基苯乙炔() 的一條合成路線如下: (G為相對分子質(zhì)量為118的烴) 下列說法不正確的是( ) A.G的結(jié)構簡式: B.第④步的反應條件是NaOH的水溶液,加熱 C.第①步的反應類型是還原反應 D.E能發(fā)生銀鏡反應 【考點】逆合成分析法 【題點】綜合比較法 答案 B 解析 根據(jù)E和對甲基苯乙炔的結(jié)構簡式可知,由E合成對甲基苯乙炔的過程實際上就是由—CH2CHO轉(zhuǎn)化成—CH===CH2,最終轉(zhuǎn)化成—C≡CH的過程。 具體合成路線為 第④步的反應條件應是NaOH的醇溶液,加熱,B項錯誤;第①步E與氫氣加成,屬于還原反應,C項正確;E結(jié)構中含有醛基,能發(fā)生銀鏡反應,D項正確。 [綜合強化] 13.(2018徐州高二期末)藥物貝諾酯可由乙酰水楊酸和對乙酰氨基酚在一定條件下反應制得: 乙酰水楊酸 對乙酰氨基酚 貝諾酯 (1)乙酰水楊酸的分子式為___________________________________________________。 (2)1 mol乙酰水楊酸最多與____________ mol 氫氧化鈉反應。 (3)對乙酰氨基酚在空氣易變質(zhì),原因是_____________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)用濃溴水區(qū)別對乙酰氨基酚和貝諾酯,方案是否可行________________(填“可行”或“不可行”)。 (5)實驗室可通過兩步反應,實現(xiàn)由乙酰水楊酸制備水楊酸(),請寫出兩步反應中依次加入的試劑是________________________、_______________________________。 答案 (1)C9H8O4 (2)3 (3)對乙酰氨基酚分子中含酚羥基,酚羥基在空氣中易被氧化 (4)可行 (5)NaOH溶液 鹽酸(或硫酸,硝酸不給分) 解析 (2)1 mol酚酯需要2 mol NaOH,1 mol羧基需要1 mol NaOH。(3)酚羥基容易被空氣氧化。(4)酚類遇到過量的濃溴水產(chǎn)生沉淀。(5)乙酰水楊酸加入NaOH溶液生成,再加入鹽酸生成。 【考點】含氧衍生物的綜合 【題點】含氧衍生物之間的相互轉(zhuǎn)化 14.(2018南通、泰州高二期末)化合物E是一種合成高血壓藥物的中間體,其合成路線流程圖如下: (1) 中所含官能團名稱為________________和________________。 (2)苯環(huán)上的硝基對新引入基團的位置會產(chǎn)生一定的影響,如: (產(chǎn)物中,間二硝基苯占93%) 苯經(jīng)兩步反應制得A,第一步反應的條件為_____________________________________。 (3)寫出同時滿足下列條件的B的一種同分異構體X的結(jié)構簡式:_______________。 ①含有兩個苯環(huán),分子中有6種不同化學環(huán)境的氫; ②既能與鹽酸反應,又能與NaHCO3溶液反應。 (4)合成E時,還可能生成一種與E互為同分異構體的副產(chǎn)物Y,Y的結(jié)構簡式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)常溫下,苯酚在Br2的CCl4溶液中發(fā)生取代反應,得到一溴代物。請寫出以苯酚、CCl4為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。 答案 (1)碘原子 醚鍵 (2)FeBr3 (3) (4) (5) 解析 (2)若先發(fā)生硝化反應,則主要生成間二硝基苯,所以應先發(fā)生溴代反應,生成溴苯,溴苯再與HNO3發(fā)生硝化反應得到產(chǎn)物。(3)信息②說明該同分異構體中存在—NH2和—COOH,考慮兩個苯環(huán)充分對稱結(jié)構,則多余1個氧原子連接兩個苯環(huán),形成醚鍵,進而得到結(jié)構為。(4)分析D和E的結(jié)構,,如果“1”處斷鍵,D與生成E物質(zhì),如“2”處斷鍵,則生成副產(chǎn)物Y,可知Y為。(5)將產(chǎn)物結(jié)構簡式整理為,以苯酚為原料,苯酚與H2發(fā)生加成反應生成,所以關鍵是由苯酚得到,流程中A→B的信息是將兩個苯環(huán)連接的方法,所以必須先將苯環(huán)在Br2的CCl4溶液中發(fā)生取代反應,得到,兩分子在Cu的作用下生成,與發(fā)生取代反應生成產(chǎn)物。 【考點】有機合成中的碳鏈變化和官能團衍變 【題點】常見官能團引入或轉(zhuǎn)化的方法 15.乙基香草醛()是食品添加劑的增香原料,其香味比香草醛更加濃郁。 (1)寫出乙基香草醛分子中兩種含氧官能團的名稱__________、__________。 (2)乙基香草醛的同分異構體A是一種有機酸,A可發(fā)生如圖所示變化。 ↓CrO3/H2SO4 提示:a.RCH2OHRCHO; b.與苯環(huán)直接相連的碳原子上有氫原子時,該有機物才可被酸性KMnO4溶液氧化為羧酸。 ①A→C的反應屬于________(填反應類型)。 ②寫出A的結(jié)構簡式___________________________________________。 (3)乙基香草醛的另一種同分異構體D()是一種醫(yī)藥中間體。請設計合理方案用茴香醛()合成D(其他原料自選,用反應流程圖表示,并注明必要的反應條件)。 例如: 【考點】有機合成的綜合 【題點】有機合成與推斷的綜合考查 答案 (1)醛基、酚羥基、醚鍵(任填兩種) (2)①取代反應?、? (3) 解析 (1)由題給乙基香草醛的結(jié)構簡式可知,其分子中含氧官能團有醛基、酚羥基、醚鍵。(2)由題意知,A是一種有機酸,所以A分子中含有一個羧基,關鍵是判斷另外一個含氧官能團。由題給提示b,再結(jié)合題給轉(zhuǎn)化關系可知,A中苯環(huán)中只有一個側(cè)鏈;由提示a和轉(zhuǎn)化關系A→B可得出,A分子中含有一個醇羥基,再結(jié)合醇被氧化的規(guī)律,要想得到醛,羥基必須在端點碳原子上,可知A分子中含有—CH2OH,結(jié)合其分子式可以確定,A的結(jié)構簡式是。由轉(zhuǎn)化關系A→C和A、C分子式的差別可知,A生成C的過程中,碳碳鍵沒有變化,只是—OH被—Br取代,則A→C的反應類型是取代反應。(3)解答有機合成題時,一般是先觀察原料分子與目標分子的官能團差別,再考慮需要利用哪些反應引入官能團。比較茴香醛()和D()的結(jié)構差別可知,茴香醛中的醛基(—CHO)經(jīng)過一系列反應后轉(zhuǎn)化生成了—COOCH3。茴香醛中的—CHO可以被酸性KMnO4溶液氧化成—COOH,與CH3OH發(fā)生酯化反應即可得到D()。- 配套講稿:
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- 2018-2019版高中化學 專題4 烴的衍生物 第三單元 羧酸 第3課時學案 蘇教版選修5 2018 2019 高中化學 專題 衍生物 第三 單元 課時 蘇教版 選修
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