重要有机物之间的转化[核心素养发展目标]1.宏观辨识与微观探析:根据有机物分子中的化学键和官能团,理解碳骨架的变化及官能团衍变的反应规律,掌握官能团引入、转化及消除的方法。2.证据推理与模型认知:形成对有机反应多角度认识的基本思路;建立分析有机物分子结构的思维模型,并利用模型进一步掌握有机合成和推断的基本方法和步骤。一、重要有机物之间的转化1.常见有机物的转化关系若以乙醇为原料合成乙二酸(HOOC—COOH),则依次发生反应的类型是消去反应、加成反应、水解(或取代)反应、氧化反应、氧化反应。2.有机物转化过程中官能团引入和消除的方法(1)有机分子中官能团的引入和转化①引入或转化为碳碳双键的三种方法卤代烃的消去反应,醇的消去反应,炔烃与H2、HX、X2的不完全加成反应。②引入卤素原子的三种方法不饱和烃与卤素单质(或卤化氢)的加成反应,烷烃、苯及其同系物与卤素单质发生取代反应,醇与氢卤酸的取代反应。③在有机物中引入羟基的三种方法卤代烃的水解反应,醛、酮与H2的加成反应,酯的水解反应。④在有机物中引入醛基的两种方法醇的氧化反应、烯烃的氧化反应。(2)有机物分子中官能团的消除①消除不饱和双键或叁键,可通过加成反应。②经过酯化、氧化、与氢卤酸取代、消去等反应,都可以消除—OH。③通过加成、氧化反应可消除—CHO。④通过水解反应可消除酯基。例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.①②B.①②⑤C.①④⑤D.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。例2已知:①环己烯可以通过丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到:(也可表示为)②实验证明,下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化:③R—CHO+H2―→R—CH2OH现仅以丁二烯为有机原料,无机试剂任选,按下列途径合成甲基环己烷:丁二烯――→――→――→――→――→C7H14O甲基环己烷请按要求填空:(1)A的结构简式是___________________;B的结构简式是__________________。(2)写出下列反应的化学方程式和反应类型:反应④______________________,反应类型__________。反应⑤______________________,反应类型__________。答案(1)(2)解析理解题给信息是解决本题的关键,因为原料是丁二烯,通过碳碳双键之间的环化加成反应可以得到六元碳环。目标产物的六元环的支链为甲基,由信息②及C的分子式知,可先将支链中的碳碳双键氧化,得到醛基,从醛基得到甲基的理想途径是醛基被还原得到醇羟基,通过醇的消去反应得到碳碳双键,再与氢气加成得到甲基。故其合成路线如下:思维启迪通过有机物分子碳架结构的改变以及分子中官能团的衍变,进一步体会有机物分子中化学键、官能团与有机物化学性质之间的关系,促进“微观探析与宏观辨析”化学学科素养的发展。相关链接改变碳架结构的常用方法1.增长碳链(1)卤代烃与NaCN的反应CH3CH2Cl+NaCN―→CH3CH2CN(丙腈)+NaClCH3CH2CN―――→CH3CH2COOH(2)醛、酮与氢氰酸的加成反应(3)卤代烃与炔钠的反应2CH3C≡CH+2Na――→2CH3C≡CNa+H2CH3C≡CNa+CH3CH2Cl―→CH3C≡CCH2CH3+NaCl(4)羟醛缩合反应2.缩短碳链(1)脱羧反应:R—COONa+NaOH――→R—H+Na2CO3。(2)氧化反应:;R—CH==CH2―――――――→RCOOH+CO2↑。(3)水解反应:主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。(4)烃的裂化或裂解反应:C16H34――→C8H18+C8H16;C8H18――→C4H10+C4H8。3.成环(1)二烯烃成环反应(2)形成环酯(3)形成环醚4.开环(1)环酯水解开环(2)环烯烃氧化开环二、有机合成1.常见的有机合成路线(1)一元化合物合成路线:――→――――――→――→――→――――――――――→(2)二元化合物合成路线:――→―――――→――→――→―――――→(3)芳香化合物合成路线―――――――→芳香酯2.有机合成中常见官能团的保护(1)酚羟基的保护:因酚羟基易被氧化,所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH溶液反应,把—OH变为—ONa(或使其与ICH3反应,...