2024版新教材高考化学全程一轮总复习第九章有机化学基础微专题大素养23卤代烃在有机合成中的应用学生用书

微专题·大素养 eq \o(○,\s\up1(23)) 卤代烃在有机合成中的应用【知识基础】1．连接烃和烃的衍生物的桥梁烃通过与卤素发生取代反应或加成反应转化为卤代烃，卤代烃在碱性条件下可水解转化为醇或酚，进一步可转化为醛、酮、羧酸和酯等；醇在加热条件下与氢卤酸反应转化为卤代烃，卤代烃通过消去反应可转化为烯烃或炔烃。2．卤代烃在有机合成中5个方面的应用(1)引入羟基：(2)引入不饱和键：(3)改变官能团的位置通过卤代烃的消去反应获得烯烃，再通过烯烃与HX在一定条件下的加成反应，又得到卤代烃，但卤素原子的位置发生了变化。例如以1­溴丙烷为主要原料，选择相应试剂制取少量2­溴丙烷，制取过程为：(4)改变官能团的数目通过卤代烃的消去反应获得烯烃，再通过烯烃与X2的加成反应得到二卤代烃(X为卤素)。例如以1­溴丙烷为主要原料，选择相应试剂制取少量1，2­二溴丙烷，制取过程为：(5)进行官能团保护烯烃中的碳碳双键易被氧化，常采用以下两步保护碳碳双键，【专题精练】1．氯仿(CHCl3)是一种有机合成原料，在光照下遇空气逐渐被氧化生成剧毒的光气(COCl2)：2CHCl3＋O2―→2HCl＋2COCl2。下列说法不正确的是(　　)A.CHCl3分子和COCl2分子中，中心C原子均采用sp3杂化B.CHCl3属于极性分子C.上述反应涉及的元素中，元素原子未成对电子最多的可形成直线形分子D.可用硝酸银溶液检验氯仿是否变质2．G是一种新型可降解的生物高分子材料，以丙烯(CH2===CH—CH3)为主要原料合成G的路线如图所示，下列说法错误的是(　　)A.化合物D的分子式为 C3H4O3B.化合物E分子中含氧官能团的名称是羟基、羧基C.化合物A转化为B的化学方程式为D.化合物C的多种同分异构体中，能发生水解反应的链状有机物有2种3．卤代烃是一类重要的有机合成中间体，如图是由物质A引发的系列生成卤代烃的反应，请回答下列问题。(1)根据系统命名法，化合物A的名称是________。(2)如图中，反应③是________(填反应类型)。(3)C1的结构简式是____________________________________________。F1的结构简式是______________________________________________。(4)化合物E是重要的工业原料，写出由D生成E的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)检验B中的氯元素的方法为(简述实验过程)________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)设计一条以环己醇()为原料(其他无机试剂任取)合成的合成路线。(合成路线常用的表示方式为Aeq \o(――――――→,\s\up7(反应试剂) ,\s\dog7(反应条件))B……eq \o(――――――→,\s\up7(反应试剂) ,\s\dog7(反应条件))目标产物)。________________________________________________________________________________________________________________________________________________4．化合物F是一种天然产物合成中的重要中间体，其合成路线如下：(1)A→B的反应类型为________。(2)C的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________。①分子中含有苯环，碱性条件下能与新制悬浊液反应，生成砖红色沉淀；②分子中不同化学环境的氢原子数目比为2∶2∶1。(3)C→D反应的条件X是___________________________________________。(4)F分子含有手性碳原子的数目为____________________________________。(5)设计以和为原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶液任用，合成路线示例见本题题干)。微专题·大素养专题精练1．解析：CHCl3分子和甲烷一样，中心C原子采用sp3杂化，COCl2分子中，中心C原子与O形成双键，再与两个Cl形成共价单键，因此C原子采用sp2杂化，A错误；CHCl3分子中由于C—H键、C—Cl键的键长不相同，因此CHCl3的空间结构为四面体，但不是正四面体，属于极性分子，B正确；所列元素中碳和氧原子均含有两个未成对电子，两者可以组成CO2，C正确；由于氯仿中的Cl元素以Cl原子的形式存在，不是Cl－，因此可用硝酸银溶液检验氯仿是否变质，D正确。答案：A　2．解析：CH3—CH===CH2与Br2发生加成反应生成的A为CH3CHBrCH2Br，CH3CHBrCH2Br与NaOH的水溶液共热，发生水解反应生成的B为CH3CH(OH)CH2OH，CH3CH(OH)CH2OH发生催化氧化反应生成的C为CH3COCHO，CH3COCHO继续氧化生成的D为CH3COCOOH，CH3COCOOH与H2发生加成反应生成的E为，E发生缩聚反应生成的G为。根据上述分析可知化合物D为CH3COCOOH，分子式是C3H4O3，A正确，根据上述分析可知化合物E为，分子中含氧官能团的名称是羟基、羧基，B正确；由分析可知A生成B是发生水解反应，方程式为C正确；化合物C是CH3COCHO，它的同分异构体中，能发生水解反应，则说明含酯基，含酯基的链状有机物只有一种结构，D错误。答案：D3．解析：根据合成路线分析可知，A与Cl2在光照条件下发生取代反应生成B，B在NaOH的醇溶液中加热发生消去反应得到C2与Br2发生加成反应得到D，则D为D在NaOH的醇溶液中加热发生消去反应得到E，E为，E与Br2发生加成反应分别得到1，4加成产物和1，2加成产物(1)A为烷烃，主链最长碳链含有4个C原子，在2、3号C各含有1个甲基，则化合物A的名称为2，3二甲基丁烷；(2)反应③是中的碳碳双键与溴发生加成反应；(4)由D生成E为卤代烃发生消去反应，该反应的化学方程式为(5)根据B的结构简式可知，B为氯代烃，检验氯代烃的氯元素，可在碱性条件下水解，酸化后再加入硝酸银溶液观察是否有白色沉淀生成；(6)用环己醇()发生消去反应生成环己烯，环己烯与溴加成生成1，2二溴环己烷，1，2二溴环己烷在氢氧化钠醇溶液中发生消去生成1，3环己二烯，1，3环己二烯再与溴发生1，4加成可得。答案：(1)2，3二甲基丁烷　(2)加成反应(3)(4)(5)取少量待测物于试管中，加入NaOH溶液，加热，再加入硝酸中和至酸性，滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀，证明待测物中含有氯元素(6)4．解析：(1)A→B的过程中，羟基上的氢原子被取代，发生了取代反应。(2)①碱性条件下能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀说明含有醛基；②C分子中共含有10个氢原子，而同分异构体中不同化学环境的氢原子数目比为2∶2∶1，则该有机物分子中的氢原子按4、4、2分配，应含有2个—CH2CHO，且位于苯环的对位，所以符合条件的同分异构体为。(3)发生取代反应同时生成HI，所以需要提供碱性条件，有利于反应正向进行，即反应的条件X是碱(或NaOH)。(4)F分子中的手性碳原子为即分子中只含有1个手性碳原子。答案：(1)取代反应　(2) (3)碱(或NaOH)　(4)1(5)