主题5 有机合成第 1 讲各类有机物之间的相互转化【考点直击】1.掌握各类有机物的化学性质及相互转化关系。
2.掌握有机反应的基本类型。
【三基建构】一、各类有机物的化学性质。
1.将下列一些有机物可能具有的主要化学性质用编号填入下表中:⑴酯化⑵卤代⑶硝化⑷水解⑸加成⑹消去⑺催化氧化⑻酸性KMnO4氧化2⑴烯、炔和芳香烃与氢气加成也可认为反应。
⑵炔烃与烯烃相比,聚合。
⑶对于苯的同系物卤代时,光照,发生取代反应,有催化剂存在发生取代反应。
⑷苯被KMnO4酸性溶液氧化,苯的同系物分子中的可被KMnO4酸性溶液氧化。
⑸醇的卤代不是与卤素单质发生反应,而是与发生反应。
⑹酚暴露在空气中。
⑺醛能被等弱氧化剂氧化,当然也能被KMnO4、K2Cr2O7等强氧化剂氧化。
⑻油脂在酸性条件下水解得到,油脂在氢氧化钠溶液中水解得到_,油脂在碱性条件下的水解又称为__。
⑼不饱和高级脂肪酸甘油酯能与H2作用生成_ _,该反应又叫_。
⑽常见的糖中,具有还原性的有。
⑾淀粉与碘相遇会显,颜色反应一般用于。
二、常见重要有机物的相互转化1.在物质间用箭号表示其转化关系并注明反应类型2.根据以上转化关系小结如下内容: ⑴在有机物中引入碳碳双键的方法⑵在有机物中引入卤原子的方法⑶在有机物中引入羟基的方法三、影响有机物化学性质的因素 1. 请举例说明官能团之间的影响。
2. 请举例说明反应条件对化学反应的影响。
四、有机合成的过程与分析方法1.通过练习归纳:从分子结构看,在有机合成中,原料分子与目标分子发生了什么变化?2.通过练习归纳:有机合成的分析方法。
3.通过练习归纳:在解有机合成有关问题时,通常需要思考哪些问题?【真题链接】例1 (1999·上海)下列物质能溶于水的是( )A .HOCH 2CHCHCHCHCHO OHOH OHB .CH 2OHC .OH RD .CH 3CH 2CH 2CH =CH 2例2 (2000·全国)氯普鲁卡因盐酸盐是一种局部麻醉剂,麻醉作用较快、较强,毒性较低,其合成路线如下:CH 3NO 2O 2NCOOC 2H 5Cl 催化剂+H 2Fe +HCl 或N2COOCH 2CH 2N(C 2H 5)2ClHCl(A)(B)(C)(D)4227C 2H 5OH +H +反 应 ⑥试剂②25222请把相应反应名称填入下表中,供选择的反应名称如下:氧化、还原、硝化、碘化、氯代、碱化、成盐、酯化、酯交换、水解例3 (2007·广东高考)已知苯甲醛在一定条件下可以通过Perkin 反应生成肉桂酸(产率45~50%),另一个产物A 也呈酸性,反应方程式如下:C 6H 5CHO +(CH 3CO)2O → C 6H 5CH =CHCOOH 苯甲醛 肉桂酸⑴Perkin 反应合成肉桂酸的反应式中,反应物的物质的量之比为1︰1。
产物A 的名称是 。
⑵一定条件下,肉桂酸与乙醇反应生成香料肉桂酸乙酯,其反应方程式为(不要求标出反应条件)。
⑶取代苯甲醛也能发生Perkin 反应,相应产物的产率如下:可见,取代基对Perkin 反应的影响有(写出三条即可):① ② ③⑷溴苯(C 6H 5Br )与丙烯酸乙酯(CH 2=CHCOOC 2H 5)在氯化钯催化下可直接合成肉桂酸乙酯,该反应属于Beck 反应,是芳香环上的一种取代反应,其反应方程式为(不要求标出反应条件)。
⑸Beck 反应中,为了促进反应的进行,通常可加入一种显 (填字母)的物质。
A .弱酸性 B .弱碱性 C .中性 D .强酸性例4 (2003·江苏)烷基苯在高锰酸钾的作用下,侧链被氧化成羧基,例如化合物A ~E 的转化关系如图1所示,已知:A 是芳香化合物,只能生成3种一溴化合物,B 有酸性,C 是常用增塑剂,D 是有机合成的重要中间体和常用化学试剂(D 也可由其他原料催化氧化得到),E 是一种常用的指示剂酚酞,结构如图2。
写出A 、B 、C 、D 的结构简式:A_____________________________,B______________________________, C_____________________________,D______________________________。
例5 (2007·江苏高考)物质A (C11H 18)是一种不饱和烃,它广泛存在于自然界中,也是重要的有机合成中间体之一。
某化学实验小组从A 经反应①到⑤完成了环醚F 的合成工作:该小组经过上述反应,最终除得到F 1( )外,还得到它的同分异构体,其中B 、C 、D 、E 、F 分别代表一种或多种物质。
已知: (R 1、R 2、R 3、R 4为烃基或H )请完成:⑴ 写出由A 制备环醚F 1的合成路线中C 的结构简式:_______________________。
⑵ ①写出B 的一种结构简式:_______________________。
② 写出由该B 出发经过上述反应得到的F 1的同分异构体的结构简式:____________。
⑶ 该小组完成由A 到F 的合成工作中,最多可得到________种环醚化合物。
例6 (2006·江苏)香豆素是广泛存在于植物中的一类芳香族化合物,大多具有光敏性,有的还具有抗菌和消炎作用。
它的核心结构是芳香内酯A ,其分子式为C 9H 6O 2。
该芳香内酯A 经下列步骤转变为水杨酸和乙二酸。
乙二酸3水杨酸 D843图1 图2②Zn/H 2O ①O 3+ R 1 C =C R 2 R 4 R 1 C =O R 2 C =O R 4R 3 R 3 ④③⑤② FH 2 / Ni DCH 2CC H 2C C H 2C H 2C CH CH 22C H 2CH 3A-HBr 1)O 32)Zn ,H 2OE分子内 脱水 也可表示为:CH 3CH 3O提示:①CH3CH=CHCH2CH 3CH3COOH+CH3CH2COOH②R-CH=CH 2R-CH2-CH2-Br请回答下列问题:⑴写出化合物C的结构简式_______________。
⑵化合物D有多种同分异构体,其中一类同分异构体是苯的二取代物,且水解后生成的产物之一能发生银镜反应。
这类同分异构体共有_______________种。
⑶在上述转化过程中,反应步骤B→C的目的是_______________。
⑷请设计合理方案从CH CH3ClCOOH合成CCH2CH2(用反应流程图表示,并注明反应条件)。
例:由乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为CH3CH2OH24CH2=CH2高温、高压CH2CH2n【专题训练】第1讲各类有机物之间的相互转化(A)1.某有机物的结构简式为CH3CHOH CH2COOH,它可发生的有机反应的正确组合是()①取代②加成③消去④水解⑤酯化⑥中和⑦氧化⑧加聚A.①②③⑤⑥ B.②③④⑥⑧ C.①②③⑤⑥⑦ D.④⑤⑥⑦⑧[说明]将该有机物属于芳香族化合物,也可看成酚类、醇类或羧酸类化合物。
2.下列有机物:①CH2OH(CHOH)4CHO ②CH3CH2CH2OH ③CH2=CHCH2OH ④CH2=CHCOOCH3⑤CH2=CH-COOH,其中既能发生加成反应、酯化反应,又能发生氧化反应的是()A.③⑤B.①③⑤ C.②④ D.①③3.(2004·陕西、内蒙、海南理综)心酮胺是治疗冠心病的药物,它具有如下结构简式:CH3OCOCH2CH2NHCHCHOHCH3下列关于心酮胺的描述,错误的是()A.可以在催化剂作用下和溴反应B.可以和银氨溶液发生银镜反应C.可以和氢溴酸反应 D.可以和浓硫酸与浓硝酸的混合液反应[说明]物质名称并不熟悉,但不影响解题,要从物质的结构即官能团分析物质的性质。
4.按反应物与产物的结构关系,有机反应大致可分为:取代反应、消去反应、加成反应三种类型,下列反应中属于加成反应的是()A.C6H5CH2Cl+NaCN C6H5CH2CN+NaClB.C6H5Li+CO2C6H5COOLiC.CH3CH2CHO+HCN CH3CH2CH(CN)OHD.CH3COOH+C2H5OH CH3COO C2H5+H2O[说明]加成反应类似无机反应中的化合反应。
5.中草药秦皮中含有的七叶树内酯OOHOH O具有抗菌作用。
若 1mol 七叶树内酯分别与浓溴水和NaOH溶液完全反应,则消耗的Br2和NaOH的物质的量分别为()A.3molBr2、2molNaOH B.4molBr2、4molNaOHC.2molBr2、3molNaOH D.3molBr2、4molNaOH[说明] 七叶树内酯与浓溴水发生取代和加成反应;与NaOH溶液发生水解反应和酸碱中和反应。
6.苯与浓HNO3在浓H2SO4催化作用下发生硝化反应,可能经历了中间体(Ⅰ)这一步。
转化关系如下:下列说法不正确的是()A.反应A为取代反应 B.反应B为取代反应C.反应C为消去反应 D.反应D为消去反应7.CH3COOH是一种弱酸,而氯乙酸(ClCH2COOH)的酸性强于乙酸,这是因为—Cl是一种强吸引电子基团,能使─OH上的H原子活泼性增大;有的基团属斥电子基团,能减弱─OH上H原子的活性,这种作用称“诱导效应”。
由此可推出:⑴HCOOH 显酸性,H 2O 呈中性,是因为HCOOH 中存在_______电子的______基; ⑵CH 3COOH 酸性弱于HCOOH ,是因为CH 3COOH 中存在_______电子的______基;⑶同温等物质的量浓度的CH 2ClCOONa 溶液的pH 将比CH 3CH 2COONa 溶液的pH_____ (填大或小)。
8.已知:①卤代烃可以和某些金属反应生成烃基金属有机化合物。
后者又能与含羰基的化合物反应生成醇: ②苯在AlCl 3催化下能与酰卤发生如下反应:有机物E 可由下图路线合成: E 与浓硫酸共热到适当温度可得到F 和G 。
F 分子中所有碳原子均可共处同一平面上,而G 却不能。
回答下列问题:⑴E 、F 、G 的结构简式分别是:E_____________,F_____________,G_____________。
⑵写出下列化学方程式:①______________________________________________________________________________; ④______________________________________________________________________________。
⑶E ′是E 的同分异构体且与E 属同一类别。
若E ′不能从羰基化合物直接加氢还原得到,则E ′的结构简式为_______________________;若E ′能被催化氧化生成醛,且E ′与浓硫酸共热不能得到碳链不变的烯烃,则E ′可能的结构简式为________________________________________________。