第三單元 人工合成有機化合物
簡單有機物的合成
【我思我學】
填一填:
化學方法合成新的有機化合物要依據被合成物質的 和 ,選擇適合的 _______和____________,精心設計并選擇合理的合成方法和路線。在實際生產中,還要綜合考慮________、__________、____________、_________、是否有_______排放、__________降低_______消耗,提高__________利用率等問題選擇最佳合成路線。
【同步導學】
一、評價要點
通過乙酸乙酯合成途徑的分析,了解簡單有機化合物合成的基本思路。
二、方法指引
1.合成路線選取的原則
要合成一種物質,通常采用“逆合成法”尋找原料,設計可能的合成路線。
(1)反應過程合理、科學
(2)步驟簡單,反應物的轉化率高
2.合成的原則
(1)合成原則:原料價廉,原理正確,途徑簡便,便于操作,條適宜,易于分離。
(2)思路:將原料與產物的結構進行對比,一比碳干的變化,二比基團的差異。綜合分析,尋找并設計最佳方案。
(3)方法指導:找解題的“突破口”的一般方法是:
a.找已知條最多的地方;
b.尋找最特殊的——特殊物質、特殊的反應條、特殊顏色等等;
c.特殊的分子式,這種分子式只能有一種結構;
d.如果不能直接推斷某物質,可以假設幾種可能,認真小心去論證,看是否完全符合題意。
三、歸納整理
常見有機物的轉化途徑:
四、典型例題
例題1。新型有機材料是近年大量合成的一類新型化學材料。它具有密度小,強度高,彈性、可塑性、絕緣性和耐腐蝕性好等優點,因而被廣泛用于工農業生產、交通運輸、國防、醫療衛生、建筑以及日常生活。
(1)國際上最新采用熱聚門冬氨酸鹽(TPA)降解聚丙烯酸的廢棄物,TPA是由單體 聚合而成,請寫出TPA的結構簡式 ;
(2)新型彈性材料“丁苯吡橡膠”
的結構簡式如右圖:其單體有 種,
結構簡式為分別為:
解析:推斷過程中注意:1。聚合物是通過加聚還是縮聚反應形成;2。聚合物中價鍵斷裂的位置;3。注意1,3丁二烯的1、4加聚方式。答案如下:
(1)TPA的結構簡式 還 ;
(2)其單體有 3 種,
結構簡式為分
例題2.已知:①R— —
②苯環上原有的取代基對新導入的取代基進入苯環的位置有顯著影響.
以下是用苯作原料制備一系列化合物的轉化關系圖:
(1)A轉化為B的化學方程式是___________________________________________。
(2)圖中“苯→①→②”省略了反應條,請寫出①、②物質的結構簡式:
①________________________,②_______________________________。
(3)B在苯環上的二氯代物有 種同分異構體。
(4)有機物 的所有原子 (填“是”或“不是”)在同一平面上。
解析:結合題給信息,采用逆推法進行推斷,注意取代基在苯環上的位置,即可得到正確答案。
(3)6 (4)不是
【隨堂檢學】
1.分子式為C8H16O2的有機物A,它能在酸性條下水解生成B和C,且B在一定條下能轉化成C。則有機物A的可能結構有( )
A.1種B.2種C.3種D.4種
2.A、B、C都是有機化合物,且有如下轉化關系:
A的分子量比B大2,C的分子量比B大16,C能與A生成一種有特殊香味的液體,以下說法正確的是 ( )
A.A是乙炔,B是乙烯 B. A是乙烯,B是乙烷
C. A是乙醇,B是乙醛 D. A是環己烷,B是苯
3. 某酯在酸性條下水解,生成兩種有機物的相對分子質量相同,且其中一種能發生銀鏡反應,該酯可能是( )
A. 乙酸甲酯B. 甲酸乙酯C. 乙酸乙酯D. 甲酸丙酯
4.分子式C4H8O2的有機物與硫酸溶液共熱可得有機物A和B。將A氧化最終可得C,且B和C為同系物。若C可發生銀鏡反應,則原有機物的結構簡式為:
A.HCOOCH2CH2CH3 B.CH3COOCH2CH3
C.CH3CH2COOCH3 D.HCOOCH(CH3)2
5.化合物丙由如下反應制得:
H2SO4(濃) Br2(CCl4)
C4H10O C4H8 C4H8Br2(丙)
丙的結構簡式不可能是
A.CH3CH2CHBrCH2Br B.CH3CH(CH2Br)2
C.CH3CHBrCHBrCH3 D.(CH3)2CBrCH2Br
6.有機化學中取代反應范疇很廣,下列6個反應中,屬于取代反應范疇的是(填寫相應的字母) 。
濃硫酸
A. + HNO3 ───→ ?NO2 + H2O
50~60℃
B.CH3CH2CH2CHCH3 CH3CH2CH=CHCH3 + H2O
OH
C.2CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3 + H2O
D.(CH3)2CHCH=CH2 + HI → (CH3)2CHCHICH3 + (CH3)2CHCH2CH2 I
(多) (少)
E.CH3COOH + CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 + H2O
RCOOCH2 CH2OH
F.RCOOCH+ 3H2O 3RCOOH + CHOH
RCOOCH2 CH2OH
7. 工業上用甲苯生產對羥基苯甲酸乙酯,其生產過程如下圖(反應條沒有全部注明)已知:甲苯能被酸性高錳酸鉀氧化成苯甲酸。
(1)寫出A、B的結構簡式A B
(2)反應⑤的化學方程式為
(3)上述反應中沒有的反應類型是 (填編號,下同)
A.取代反應 B.加成反應 C.氧化反應 D.酯化反應
(4)在合成線路中,設計第③和第⑥這兩步的目的是什么?
【活學活用】
1. 有四種有機物A、B、C、D,其分子式均為 ,把它們分別進行實驗并記錄現象如下:
四種物質的結構式為:
A. ; B. ;
C. ; D.
2.乙酸苯甲酯對花香和果香的香韻具有提升作用,故常用于化妝品工業和食品工業。乙酸苯甲酯可以用下面的設計方案合成。
(1)寫出A的結構簡式:
A ,C:
(2)D有很多同分異構體,含有酯基和一取代苯結構的同分異構體有五個,其中三個的結構簡式是
請寫出另外兩個同分異構體的結構簡式:
和
3.碘在人體生命活動中具有重要作用,人從食物中攝取碘后,碘便在甲狀腺中積存下,通過一系列的化學反應形成甲狀腺素,甲狀腺素的結構為:
(1)甲狀腺素的分子式為_____________________。
(2)在甲狀腺內,甲狀腺素的合成過程可能是
試寫出上述兩步反應的化學方程式,并注明反應類型
①________________________________________②
參考答案
【隨堂檢學】
1. B. 2. C. 3. B. 4. C. 5.B. 6. ACEF
7.(1)
(2)
(3)B (4) 保護苯環上的羥基,防止其被氧化
【活學活用】
1. A: ;B: ;C: ;
D:
2.(1)A: -CH3 C: -CH2?OH
(2)
3.(1)
(2)
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