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：
①②③④⑤丁二烯――→A――→B――→C――→D――→ 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)＋NaCl H2O、HCH3CH2CN―――→CH3CH2COOH (2)醛、酮与氢氰酸的加成反应
＋
(3)卤代烃与炔钠的反应
液氨2CH3C≡CH＋2Na――→2CH3C≡CNa＋H2