1、第3課時重要有機物之間的 相互轉化專題4 第三單元 醛 羧酸1.通過回憶、歸納烴及烴的衍生物的重要性質，能夠理解重要有機物相互轉化的方法。2.通過閱讀和討論，了解有機物轉化與合成路線設計的一般思路，知道有機物轉化的實質是官能團的轉化。3.通過分析與討論，知道在有機合成中常見官能團的引入和消去的一般方法。目標導航基礎知識導學重點難點探究隨堂達標檢測欄目索引常見有機物之間的相互轉化1.寫出對應的化學方程式(以溴乙烷為例)基礎知識導學答案CH3CH2BrHOH CH3CH2OHHBr ；CH3CH2BrNaOH CH2=CH2NaBrH2O答案 ； ； ； ； ； ；CH2=CH2HBr CH3CH

2、2BrCH2=CH2H2O CH3CH2OHCH3CH2OHHBr CH3CH2BrH2OCH3CH2OH CH2=CH2H2O2CH3CH2OHO2 2CH3CHO2H2OCH3CH2OH答案 ； ； 。 O2 2CH3COOHCH3COOHCH3CH2OH CH3COOCH2CH3H2OCH3COOCH2CH3H2O CH3COOHCH3CH2OH答案2.官能團的引入或轉化方法(1)引入碳碳雙鍵的方法 ； ； 。(2)引入鹵素原子的方法； ； 。(3)引入羥基的方法 ； ； ； 。鹵代烴的消去醇的消去炔烴的不完全加成醇(酚)的取代烯烴(炔烴)的加成烷烴、苯及苯的同系物的取代烯(炔)烴與水的

3、加成鹵代烴的水解酯的水解醛的還原3.表達方式：合成路線圖4.合成方法(1)識別有機物的類別，含何種官能團，它與哪些知識信息有關。(2)據現有原料、信息及反應規律，盡可能合理把目標分子分成若干片斷，或尋求官能團的引入、轉換、保護方法或設法將各片斷拼接衍變。(3)正逆推相結合，綜合比較選擇最佳方案。答案議一議1.用乙炔為原料寫出制取CHClBrCH2Br的合成路線圖。答案答案 答案2.請寫出合成路線圖中的方框內的化合物的結構簡式。答案答案A：BrCH2CH2BrB：HOCH2CH2OHC：OHCCHOD：HOOCCOOH答案3.用逆合成分析法分析草酸二乙酯( )的合成(在橫線上填相應物質的結構簡式

4、)。HOOCCOOHOHCHCOHOCH2CH2OHC2H5OH答案根據以上分析寫出的化學方程式。答案答案CH2=CH2H2O CH3CH2OHCH2=CH2Cl2 答案OHCCHOO2 HOOCCOOH 2H2O4.以CH2=CH2和H O為原料，自選必要的其他無機試劑，合成 ，寫出有關反應的化學方程式。返回答案答案答案CH2=CH2H2O CH3CH2OH，CH2=CH2H O CH3CH OH，2CH3CH OHO2返回一、有機合成過程中常見官能團的引入 重點難點探究1.鹵原子的引入方法(1)烴與鹵素單質的取代反應。例如：CH3CH3Cl2 HClCH3CH2Cl(還有其他的氯代烴)CH

5、2=CHCH3Cl2 CH2=CHCH2ClHCl(還有其他的鹵代苯甲烷)(2)不飽和烴與鹵素單質、鹵化氫的加成反應。例如：CH2=CHCH3Br2 CH2BrCHBrCH3CH2=CHCH3HBr CH3CHBrCH3CHCHHCl CH2=CHCl。(3)醇與氫鹵酸的取代反應。例如：ROHHX RXH2O2.羥基的引入方法(1)醇羥基的引入方法烯烴水化生成醇。例如：CH2=CH2H2O CH3CH2OH鹵代烴在強堿性溶液中水解生成醇。例如：CH3CH2BrH2O CH3CH2OHHBr醛或酮與氫氣加成生成醇。例如：CH3CHOH2 CH3CH2OHCH3COCH3H2酯水解生成醇。例如：C

6、H3COOCH2CH3H2O CH3COOHCH3CH2OH(2)酚羥基的引入方法酚鈉鹽溶液中通入CO2生成苯酚。例如： NaHCO3苯的鹵代物水解生成苯酚，例如：3.雙鍵的引入方法(1) 的引入方法醇的消去反應引入 。例如：CH3CH2OH CH2=CH2H2O鹵代烴的消去反應引入 。例如：CH3CH2Br CH2=CH2HBr炔烴與氫氣、鹵化氫、鹵素單質加成(限制物質的量)可得到 。例如：CHCHHCl CH2=CHCl(2) 的引入方法醇的催化氧化。例如：2RCH2OHO2 2RCHO2H2O2R2CHOHR1O2 2H2O4.羧基的引入方法(1)醛被弱氧化劑氧化成酸。例如：CH3CHO

7、2Cu(OH)2 CH3COOHCu2O2H2O(2)醛被氧氣氧化成酸。例如：2CH3CHOO2 CH3COOH(3)酯在酸性條件下水解。例如：CH3COOCH2CH3H2O CH3COOHCH3CH2OH(4)含側鏈的芳香烴被強氧化劑氧化。例如：5.有機物官能團的轉化(1)利用官能團的衍生關系進行官能團種類轉化。例如：(2)通過消去、加成(控制條件)、水解反應增加或減少官能團的數目。例如：CH3CH2Br CH2=CH2 CH2BrCH2BrCH3CH2OH CH2=CH2 CH2ClCH2Cl HOCH2CH2OHCH3CHO CH3CH2OH CH2=CH2 CH2BrCH2Br (3)

8、通過消去、加成(控制條件)改變官能團的位置。例如：CH3CH2CH2Br CH3CH=CH2 CH3CH2CH2OH CH3CH=CH21.官能團的互換轉變(1)相互取代如：RX ROH(2)氧化還原如：RCH2OH RCHO(3)加成消去如：RCH2CH2OHRCH=CH2 RCH2CH2Br(4)結合重組如：RCOOHROH RCOORH2O2.掌握特征反應條件例如：(1)NaOH醇/為鹵代烴的消去反應條件，NaOH溶液/為鹵代烴和酯等的水解反應條件。(2)X2、光照為烷烴或芳香烴側鏈取代氫的反應條件，Fe、純X2為芳香烴苯環氫的取代條件。(3)濃H2SO4/為醇的消去及醇與羧酸酯化反應的

9、條件。3.碳鏈的增長與變短(1)增長：常見的方法有不飽和化合物間的聚合、羧酸或醇的酯化、有機物與HCN的反應等。(2)變短：常見的方法有烴的裂化與裂解、某些烴(如苯的同系物、烯烴)的氧化等。4.官能團的消除(1)通過加成反應消除不飽和鍵。(2)通過消去反應、氧化反應或酯化反應消除羥基(OH)。(3)通過加成反應或氧化反應消除醛基(CHO)。(4)通過水解反應或消去反應消除鹵素原子。例例1 以石油裂解氣為原料，通過一系列化學反應可得到一種重要的化工產品增塑劑G，如圖。請完成下列各題：(1)寫出反應類型：反應_，反應_。(2)寫出反應條件：反應_，反應_。(3)反應的目的是_。(4)寫出反應的化學

10、方程式：_。(5)B被氧化成C的過程中會有中間產物生成，該中間產物可能是_(寫出一種物質的結構簡式)，檢驗該物質存在的試劑是_。(6)寫出G的結構簡式_。解析答案解析解析1,3-丁二烯(CH2=CHCH=CH2)經過反應生成A，然后轉化成了HOCH2CH=CHCH2OH，所以反應是1,3-丁二烯與鹵素的1,4-加成反應；HOCH2CH=CHCH2OH經過一系列反應生成了E，從反應條件和組成看，E是HOOCCH=CHCOOH，由于B C是氧化反應，所以是加成反應，是消去反應，安排這兩步反應的目的是防止碳碳雙鍵被氧化；從物質的組成、結構及反應條件看，反應是CH2=CHCH3中飽和碳原子上的取代反應

11、，反應是加成反應，反應是取代(水解)反應，HOCH2CH2CH2OH和E到G的反應是以酯化反應形式進行的縮聚反應。解析答案答案答案(1)加成反應取代反應(2)NaOH/醇溶液，(或KOH/醇溶液，)NaOH/水溶液，(3)防止碳碳雙鍵被氧化(4)CH2=CHCH2BrHBr CH2BrCH2CH2Br(5)HOCH2CHClCH2CHO(或OHCCHClCH2CHO或OHCCHClCH2COOH，任選一種答案即可)新制氫氧化銅懸濁液(或銀氨溶液)(6) 找解題“突破口”的一般方法(1)特征反應條件：反應條件可以確定有機物的官能團和有機反應的類型。(2)特征物質的分子式：有的分子式只能有一種結構

12、。(3)特征物質的性質：物質的官能團決定物質的性質，根據性質推斷官能團。(4)特征反應的定量關系：根據量的關系確定分子中官能團的數目。變式訓練1己烯雌酚是人工合成的非甾體雌激素物質，主要用于治療雌激素低下癥及激素平衡失調所引起的功能性出血等，如圖所示分別取1 mol己烯雌酚進行4個實驗。下列對實驗數據的預測與實際情況吻合的是 ()A.中生成7 mol H2O B.中無CO2生成C.中最多消耗2 mol Br2 D.中發生消去反應解析答案解析解析本題考查了酚類物質的化學性質、組成方面的知識，在解題過程中，一要注意酚類物質特有的性質，二要注意羥基與苯環相互間的影響。己烯雌酚的分子式為C18H22O

13、2，反應中應生成11 mol H2O，A項錯；酚的酸性比H2CO3的弱，不能與NaHCO3溶液反應生成CO2，B項對；兩個酚羥基的鄰位上共有4個氫原子，它們均可被鹵素原子取代，故反應中最多可以消耗 4 mol Br2，C項錯誤；苯環上的羥基不能發生消去反應，D項錯。答案答案B二、有機合成路線的選擇 1.合成路線選擇的原則(1)原料的選擇：原料要廉價、易得、低毒、低污染。原料一般含有目標產品的某個“子結構”(或可轉化為某個“子結構”)。(2)路線的選擇：盡量選擇步驟最少的合成路線。步驟越少，最后產率越高。合成路線要符合“綠色、環保”的要求。要最大限度地利用原料分子中的每個原子，盡量達到零排放。(

14、3)條件的選擇：要求操作簡單、條件溫和、能耗低，易于實現。2.合成路線選擇的實例(1)一元合成路線：RCH=CH2 鹵代烴 一元醇 一元醛 一元羧酸 酯。(2)二元合成路線：CH2=CH2 CH2XCH2X CH2OHCH2OH CHOCHO HOOCCOOH鏈酯、環酯、聚酯。(3)芳香化合物合成路線： 芳香酯3.有機合成中常見官能團的保護(1)酚羥基的保護：因酚羥基易被氧化，所以在氧化其他基團前可以先使其與NaOH反應，把OH變為ONa(或OCH3)將其保護起來，待氧化后再酸化將其轉變為OH。(2)碳碳雙鍵的保護：碳碳雙鍵也容易被氧化，在氧化其他基團前可以利用其與HCl等的加成反應將其保護起

15、來，待氧化后再利用消去反應轉變為碳碳雙鍵。(3)氨基(NH2)的保護：如對硝基甲苯 對氨基苯甲酸的過程中應先把CH3氧化成COOH之后，再把NO2還原為NH2。防止當KMnO4氧化CH3時，NH2(具有還原性)也被氧化。解析答案例2已知：請運用已學過的知識和上述給出的信息寫出由乙烯制正丁醇各步反應的化學方程式(不必寫出反應條件)。解析解析由題給信息知：兩個醛分子在一定條件下通過自身加成反應，得到的不飽和醛分子中的碳原子數是原參加反應的兩個醛分子的碳原子數之和。根據最終產物正丁醇中有4個碳原子，原料乙烯分子中只有2個碳原子，運用題給信息，將乙烯氧化為乙醛，兩個乙醛分子再進行自身加成變成丁烯醛，最

16、后用H2與丁烯醛中的碳碳雙鍵和醛基進行加成反應，便可得到正丁醇。本題基本采用正向思維方法。本題中乙烯合成乙醛的方法有兩種：解析答案答案答案(1)CH2=CH2H2O CH3CH2OH(2)2CH3CH2OHO2 2CH3CHO2H2O(3)2CH3CHO (4) CH3CH=CHCHOH2O(5)CH3CH=CHCHO2H2 CH3CH2CH2CH2OH有機合成的分析方法(1)正向合成分析法(即順推法)設計思路：基礎原料 中間體 中間體 目標有機物。采用正向思維方法，從已知原料分子開始，找出可直接合成所需的中間產物，并同樣找出它的下一步產物，依次類推，逐步推向合成目標產物。(2)逆向合成分析法

17、(即逆推法)設計思路：目標有機物 中間體 中間體 基礎原料。采用逆向思維方法：先找出合成目標有機物的前一步原料(中間體)，依次類推，直至選出合適的起始原料為止。(3)綜合分析法采用綜合思維的方法，將正向和逆向推導的幾條不同的合成路線進行比較，得出最佳合成路線。變式訓練2寫出以CH2ClCH2CH2CH2OH為原料制備 的各步反應方程式(必要的無機試劑自選)。解析解析本題考查“逆合成分析法”，突破口在于最終產物是一種環酯，應通過酯化反應生成，故其上一步中間產物是HOCH2CH2CH2COOH。分析比較給出的原料與所要制備的產品的結構特點可知：原料為鹵代醇，產品為同碳原子數的環內酯，因此可以用醇羥

18、基氧化成羧基，鹵原子再水解成為OH，最后再酯化。但氧化和水解順序不能顛倒，因為先水解后無法控制只氧化一個OH。返回答案解析答案答案(1)2CH2ClCH2CH2CH2OHO22CH2ClCH2CH2CHO2H2O(2)2CH2ClCH2CH2CHOO2 2CH2ClCH2CH2COOH(3)CH2ClCH2CH2COOHH2O HOCH2CH2CH2COOHHCl(4) H2O返回 12345解析答案隨堂達標檢測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.取代反應解析解析引進鹵素原子只能通過加成反應或取代反應達到。D12345解析答案2.用苯作原料，不能經一步化學反應制得的是()A.硝基苯 B.環己烷C.苯酚 D.苯磺酸解析解析合成苯酚需要將苯鹵代后，再水解共兩步才能制得。C12345解析答案3.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物不合理的是()A.乙烯乙二醇：CH2=CH2 B.溴乙烷乙醇：CH3CH2Br CH2=CH2