2020高中化学专题4烃的衍生物第三单元第3课时重要有机物之间的相互转化教案苏教版选修5 12页

第3课时　重要有机物之间的相互转化 ‎[明确学习目标]　1.熟知烃和烃的衍生物之间的相互转化关系。2.掌握构建目标分子骨架，官能团引入、转化或消除的方法。3.学会有机合成的分析方法，知道常见的合成路线。‎ 重要有机物间的相互关系 有关化学方程式为：‎ ‎①CH3CH3＋Br2CH3CH2Br＋HBr；‎ ‎②CH2===CH2＋HBrCH3CH2Br；‎ ‎③CH3CH2Br＋NaOHCH2===CH2↑＋NaBr＋H2O；‎ ‎④CH2===CH2＋H2CH3CH3；‎ ‎⑤CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH；‎ ‎⑥CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O；‎ ‎⑦2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O；‎ ‎⑧CH3CHO＋H2CH3CH2OH；‎ ‎⑨2CH3CHO＋O22CH3COOH；‎ ‎⑩CH≡CH＋H2CH2===CH2；‎ ‎⑪⑭CH3COOCH2CH3＋H2OCH3COOH＋C2H5OH；‎ ‎⑫⑬CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOC2H5＋H2O。‎ - 12 -‎ 有机合成中引入多种官能团时，为什么要考虑引入官能团的先后顺序？‎ 提示：因为在引入不同的官能团时，要采用不同的反应条件，若不考虑引入的先后顺序，前面已引入的官能团在引入后面的官能团时可能会受到破坏。例如，由制备有两条途径：一是先将醛基催化氧化为羧基，然后再进行醇羟基的消去反应；二是先进行醇羟基的消去反应，后进行醛基的催化氧化反应。如果先进行醛基的氧化反应，生成，再进行醇羟基的消去反应，在浓硫酸加热条件下，可能发生酯化反应等副反应，因此途径一不合适；途径二中先得到碳碳双键，此时应注意不能用酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化醛基，以防碳碳双键也被氧化，应选择银氨溶液、新制氢氧化铜等弱氧化剂来氧化醛基。‎ 一、有机合成中常见官能团的引入、消去和转化 ‎1．官能团的引入 ‎(1)卤原子的引入 ‎①烃与卤素单质的取代反应。例如：‎ CH3CH3＋Cl2HCl＋CH3CH2Cl(还有其他的氯代烃)‎ ‎(还有其他的氯代苯甲烷)‎ CH2===CH—CH3＋Cl2CH2===CH—CH2Cl＋HCl ‎②不饱和烃与卤素单质、卤化氢的加成反应。例如：‎ CH2===CHCH3＋Br2―→CH2Br—CHBrCH3‎ CH2===CHCH3＋HBr―→CH3—CHBrCH3(或BrCH2CH2CH3)‎ CH≡CH＋HClCH2===CHCl - 12 -‎ ‎③醇与氢卤酸的取代反应。例如：‎ R—OH＋HXR—X＋H2O ‎(2)羟基的引入 ‎①醇羟基的引入 a．烯烃与水加成生成醇。例如：‎ CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH b．卤代烃在强碱性溶液中水解生成醇。例如：‎ CH3CH2—Br＋NaOHCH3CH2—OH＋NaBr c．醛或酮与氢气加成生成醇。例如：‎ CH3CHO＋H2CH3CH2—OH CH3COCH3＋H2 d．酯水解生成醇。例如：‎ CH3COOCH2CH3＋H2OCH3COOH＋CH3CH2OH ‎②酚羟基的引入 a．酚钠盐溶液中通入CO2生成苯酚。例如：‎ b．苯的卤代物水解后酸化生成苯酚，例如：‎ ‎ ‎ ‎(3)双键的引入 ‎①碳碳双键的引入 a．醇的消去反应引入碳碳双键。例如：‎ CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O b．卤代烃的消去反应引入碳碳双键。例如：‎ CH3CH2——Br＋NaOHCH2===CH2↑＋NaBr＋H2O - 12 -‎ c．炔烃与氢气、卤化氢、卤素单质加成(控制物质的量)可得到碳碳双键。例如：‎ CH≡CH＋HClCH2===CHCl ‎②碳氧双键的引入 醇的催化氧化。例如：‎ ‎2R1CH2OH＋O22R1CHO＋2H2O ‎ ‎ ‎(4)羧基的引入 ‎①醛被弱氧化剂氧化成酸。例如：‎ CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O CH3COONaCH3COOH ‎②醛被氧气氧化成酸。例如：‎ ‎2CH3CHO＋O22CH3COOH ‎③酯在酸性条件下水解。例如：‎ CH3COOCH2CH3＋H2OCH3COOH＋CH3CH2OH ‎④含侧链的芳香烃(与苯环相连的C原子上有H原子)被强氧化剂氧化。例如：‎ ‎2．官能团的消去 ‎(1)通过加成反应消去C===C或C≡C等不饱和键。例如：‎ CH2===CH2＋H2CH3—CH3‎ CH≡CH＋2H2CH3—CH3‎ ‎(2)通过消去反应、氧化反应或酯化反应消除羟基(—OH)。例如：‎ ‎2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O ‎(3)通过加成反应或氧化反应消除醛基(—CHO)。例如：‎ CH3CHO＋H2CH3CH2—OH ‎(4)通过消去反应或水解反应消除卤素原子。例如：‎ - 12 -‎ CH3CH2Cl＋NaOHCH3CH2OH＋NaCl ‎3．官能团的转化 官能团的转化在有机合成中比较常见，可以通过取代、消去、加成、氧化和还原等反应来实现。常用方法有以下3种。‎ ‎(1)利用官能团的衍生关系进行衍变。例如：‎ R—H(烃)RX(卤代烃)ROH(醇类)RCHO(醛类)RCOOH(羧酸)RCOOR′(酯类)‎ ‎(2)通过某种化学途径使1个官能团变为2个。例如：‎ ‎ ‎ ‎(3)通过某种手段改变官能团的位置。例如：‎ ‎ ‎ ‎[对点练习]‎ ‎1．可在有机物中引入羟基的反应类型是(　　)‎ ‎①取代　②加成　③消去　④酯化　⑤还原 A．①② B．①②⑤‎ C．①④⑤ D．①②③‎ 答案　B 解析　卤代烃或酯的水解(取代)，烯烃与H2O(加成)，醛或酮和H2(加成或还原)，均能引入羟基。消去是从分子中消去—X或—OH形成不饱和键，酯化是酸与醇形成酯(减少—OH)，这些都不能引入—OH。‎ ‎2．现有A、B、C、D、E、F、G 7种有机物，存在如图所示的转化关系：‎ - 12 -‎ 其中A、B在通常状况下为气体，其余为液体，D、E、F、G中E的相对分子质量最小。‎ 相对分子质量A