题目内容
一卤代烃R—X与金属钠作用,可增长碳链制高级烷烃(分子中含碳原子数较多的烷烃),反应如下:R—X+ R′—X+2Na
R—R′+2NaX(反应式中的R和R′可以相同,也可以不相同)
试以苯、乙炔、Br2、HBr、H2、钠为主要原料制备
,
写出各步反应的化学方程式。
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③CH≡CH+H2
CH2=CH2
④CH2=CH2+Br2
BrCH2—CH2Br
解析:此题采用逆推法比较方便,即把产物分割成若干个片断,然后利用已知反应物,合成我们所需要的片断,最后再将片断组合成最终的产物。
要正确地合成
,需要解决好下列四个方面的问题:
(1)信息的解读 此题只告诉一个信息,那就是两个卤代烃分子,能在金属钠的作用下,发生碳—卤键的断裂,并形成碳—碳键,从而实现了两个烃基相互连结而形成较大的烃分子。所以要合成
,需要找到两种相应的卤代烃。
(2)断键的位置 键是从环己基与CH2—CH2之间断裂,还是从中间断裂,即从两个CH2之间断裂?
题中所给的反应物只有苯和乙炔,是很难得到甲基环己烷的,所以键应该从环己基与CH2—CH2之间断裂。也就是要获得两种卤代烃,即
和Br—CH2—CH2—Br。
(3)由苯制
是苯先与溴发生取代反应生成溴苯,然后再将溴苯与氢气加成;还是苯先与氢气加成生成环己烷,再将环己烷与溴发生取代反应?
若将苯先与氢气加成制得环己烷,再让环己烷与溴发生取代反应,则很难让反应停留在只生成一溴代环己烷这一步,而是继续发生取代反应,生成多溴代环己烷。
若将苯与溴在还原铁粉的催化作用下,发生反应,则可以获得比较纯净的一溴代苯。再将一溴代苯与氢气发生加成反应,则可以获得纯度高的一溴代环己烷。
(4)由CH≡CH制Br—CH2—CH2—Br,是乙炔先与溴加成生成1,2-二溴乙烯,然后让1,2-二溴乙烯再与氢气加成;还是乙炔先与氢气加成制乙烯,再让乙烯与溴加成制1,2-二溴乙烷。
若让乙炔先与溴的四氯化碳溶液作用,则反应很难控制在第一步发生,也就是在得到的1,2-二溴乙烯中还混有1,1,2,2-四溴乙烷。
若让乙炔先与氢气在林德拉催化剂(Pd / CaCO3)的作用下反应,可以得到高纯度的乙烯,然后再将乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,可以获得高纯度的1,2-二溴乙烷。
综合以上分析,我们便可得出合成反应的化学方程式为:
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③CH≡CH+H2
CH2=CH2
④CH2=CH2+Br2
BrCH2—CH2Br
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