6.酯化反應(yīng)
5.消去反應(yīng)
C2H5OHCH2═CH2↑+H2O
CH3-CH2-CH2Br+KOHCH3-CH═CH2+KBr+H2O
4.還原反應(yīng)
3.氧化反應(yīng)
2C2H2+5O24CO2+2H2O
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2Owww 。
2CH3CHO+O2
CH3CHO+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3+H2O
2.加成反應(yīng)
(C17H33COO)3C3H5+3H2(C17H35COO)3C3H5
1.取代反應(yīng)
2.引入-OH的方法:①與H2O加成;②轉(zhuǎn)化成鹵代烴,由鹵代烴水解。
在中,由于碳碳雙鏈不對(duì)稱,與H2O加成得到的是(叔醇),叔醇中-OH不能氧化成-COOH,所以應(yīng)采用方法②。
[答案]
說明 若將先脫水成再氧化的話,會(huì)使和-OH同時(shí)氧化,所以必須先氧化后脫水。多官能團(tuán)化合物中,在制備過程中要考慮到官能團(tuán)之間互相影響,互相制約。本題中,在制備-COOH時(shí),先將以形式保護(hù)、掩蔽起來,待末端碳鏈上-OH氧化成-COOH后,再用脫水方法將演變過來。
[例3] 在醛、酮中,其它碳原子按與羰基相連的順序,依次叫,,…碳原子,如:…。在稀堿或稀酸的作用下,2分子含有-氫原子的醛能自身加成生成1分子-羥基醛,如:
巴豆酸(CH3-CH=CH-COOH)主要用于有機(jī)合成中制合成樹脂或作增塑劑,F(xiàn)應(yīng)用乙醇和其它無機(jī)原料合成巴豆酸。請(qǐng)寫出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式。(西安市模擬題)
[解析] 用反推法思考:
本題合成涉及官能團(tuán)的引入、消除、衍變及碳骨架增長(zhǎng)等知識(shí),綜合性強(qiáng),需要熟練掌握好各類有機(jī)物性質(zhì)、相互衍變關(guān)系以及官能團(tuán)的引進(jìn)和消去等知識(shí)。
2.有機(jī)合成題的解題思路
解答有機(jī)合成題目的關(guān)鍵在于:①選擇出合理簡(jiǎn)單的合成路線;②熟練掌握好各類有機(jī)物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、相互衍生關(guān)系以及重要官能團(tuán)的引進(jìn)和消去等基礎(chǔ)知識(shí)。
有機(jī)合成路線的推導(dǎo),一般有兩種方法:一是“直導(dǎo)法”;二是“反推法”。比較常用的是“反推法”,該方法的思維途徑是:
(1)首先確定所要合成的有機(jī)產(chǎn)物屬何類別,以及題中所給定的條件與所要合成的有機(jī)物之間的關(guān)系。
(2)以題中要求最終產(chǎn)物為起點(diǎn),考慮這一有機(jī)物如何從另一有機(jī)物甲經(jīng)過一步反應(yīng)而制得。如果甲不是所給的已知原料,再進(jìn)一步考慮甲又是如何從另一有機(jī)物乙經(jīng)一步反應(yīng)而制得,一直推導(dǎo)到題目中給定的原料為終點(diǎn)。
(3)在合成某一種產(chǎn)物時(shí),可能會(huì)產(chǎn)生多種不同的方法和途徑,應(yīng)當(dāng)在兼顧原料省、產(chǎn)率高的前提下選擇最合理、最簡(jiǎn)單的方法和途徑。
試題枚舉
[例1] 酚酞是常用的酸堿指示劑,其結(jié)構(gòu)如下圖,其生產(chǎn)過程是
(1)在加熱和催化劑作用下,用空氣氧化鄰二甲苯得鄰苯二甲酸。
(2)鄰苯二甲酸加熱到200℃時(shí)脫水得鄰苯二甲酸酐。
(3)鄰苯二甲酸酐在ZnCl2存在時(shí)與苯酚縮合成酚酞。
請(qǐng)寫出以苯、氯氣、鄰二甲苯、水、空氣為原料,在一定條件下制取酚酞的化學(xué)方程式。
[解析] 首先應(yīng)分析酚酞的分子結(jié)構(gòu),它是由鄰苯二甲酸酐打開一個(gè)與兩分子苯酚對(duì)位上氫原子縮合一分子水而成。然后分別制取苯酚和鄰苯二甲酸酐。由苯制取氯苯,氯苯水解得苯酚;制鄰苯二甲酸酐的反應(yīng)雖在中學(xué)未學(xué)到,但可由題目所給予的信息提示而解。
[答案]
[例2] 以為原料,并以Br2等其他試劑制取,寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式,并注明反應(yīng)條件(注,已知碳鏈末端的羥基能轉(zhuǎn)化為羧基)。
[解析] 1.原料體要引入-COOH,從提示可知,只有碳鏈末端的-OH(伯醇)可氧化成-COOH,所以首先要考慮在引入-OH。
有機(jī)合成題是近幾年來高考的難點(diǎn)題型之一。有機(jī)合成題的實(shí)質(zhì)是利用有機(jī)物的性質(zhì),進(jìn)行必要的官能團(tuán)反應(yīng)。要熟練解答合成題,必須掌握下列知識(shí)。
1.有機(jī)合成的常規(guī)方法
(1)官能團(tuán)的引入
①引入羥基(-OH):a.烯烴與水加成;b.醛(酮)與氫氣加成;c.鹵代烴堿性水解;d.酯的水解等。
②引入鹵原子(-X):a.烴與X2取代;b.不飽和烴與HX或X2加成;c.醇與HX取代等。
③引入雙鍵:a.某些醇或鹵代烴的消去引入C=C;b.醇的氧化引入C=0等。
(2)官能團(tuán)的消除
①通過加成消除不飽和鍵。
②通過消去或氧化或酯化等消除羥基(-OH)。
③通過加成或氧化等消除醛基(-CHO)。
(3)官能團(tuán)間的衍變。
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)物的官能團(tuán)衍變,以使中間物向產(chǎn)物遞進(jìn)。常見的有三種方式:
①利用官能團(tuán)的衍生關(guān)系進(jìn)行衍變,如伯醇醛羧酸;
②通過某種化學(xué)途徑使一個(gè)官能團(tuán)變?yōu)閮蓚(gè),如CH3CH2OHCH2=CH2Cl-CH2-CH2-ClHO-CH2-CH2-OH;
③通過某種手段,改變官能團(tuán)的位置。
(4)碳骨架的增減
①增長(zhǎng):有機(jī)合成題中碳鏈的增長(zhǎng),一般會(huì)以信息形式給出,常見方式為有機(jī)物與HCN反應(yīng)以及不飽和化合物間的加成、聚合等。
②變短:如烴的裂化裂解,某些烴(如苯的同系物、烯烴)的氧化、羧酸鹽脫羧反應(yīng)等。
鑒別有機(jī)物,必須熟悉有機(jī)物的性質(zhì)(物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)),要抓住某些有機(jī)物的特征反應(yīng),選用合適的試劑,一一鑒別它們。
常用的試劑及某些可鑒別物質(zhì)種類和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納如下:
試劑名稱 |
酸性高錳 酸鉀溶液 |
溴 水 |
銀氨 溶液 |
新制 Cu(OH)2 |
FeCl3 溶液 |
碘水 |
酸堿 指示劑 |
|
少量 |
過量、 飽 和 |
|||||||
被鑒別物質(zhì)種類 |
含的物質(zhì);烷基苯 |
含的物質(zhì) |
苯酚溶液 |
含醛基化合物及葡萄糖、果糖、麥芽糖 |
含醛基化合物及葡萄糖、果糖、麥芽糖 |
苯酚溶液 |
淀粉 |
羧酸 |
現(xiàn)象 |
高錳酸鉀 紫紅色褪色 |
溴水褪色 |
出現(xiàn)白色沉淀 |
出現(xiàn)銀鏡 |
出現(xiàn)紅色沉淀 |
呈現(xiàn)紫色 |
呈現(xiàn)藍(lán)色 |
使石蕊或甲基橙變紅 |
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