Question

以乙烯为初始反应物可制得正丁醇（CH₃CH₂CH₂CH₂OH）已知两个醛分子在一定条件下可以自身加成．下式中反应的中间产物（Ⅲ）可看成是由（Ⅰ）中的碳氧双键打开，分别跟（Ⅱ）中的2-位碳原子和2-位氢原子相连而得．（Ⅲ）是一种3-羟基醛，此醛不稳定，受热即脱水而生成不饱和醛（烯醛）：

请运用已学过的知识和上述给出的信息写出由乙烯制正丁醇各步反应的化学方程式（不必写出反应条件）．

Answer 1

分析：由信息可知，由醛的自身加成反应可增长碳链，所以由乙烯制正丁醇就首先应制得乙醛，然后依据信息，完成碳链增长，得到4个碳原子的羟醛，再经消去和加氢即可，可确定其合成路线：CH₂=CH₂→CH₃CHO→CH₃CH=CH-CHO→CH₃CH₂CH₂CH₂OH．

解答：解：先分析合成过程中的碳原子变化：由乙烯的2个碳原子变成正丁醇的4个碳原子，必有有机物之间的加成反应，由信息知乙醛自身加成生成有4个碳原子的有机物，所以可确定其合成路线：CH₂=CH₂→CH₃CHO→CH₃CH=CH-CHO→CH₃CH₂CH₂CH₂OH．
具体如下：①CH₂=CH₂+H₂O→CH₃CH₂OH；
②2CH₃CH₂OH+O₂→2CH₃CHO+2H₂O（或2CH₂=CH₂+O₂→2CH₃CHO）；
③2CH₃CHO→CH₃CH（OH）CH₂CHO；
④CH₃CH（OH）CH₂CHO→CH₃CH=CHCHO+H₂O；
⑤CH₃CH=CHCHO+2H₂→CH₃CH₂CH₂CH₂OH，
故答案为：①CH₂=CH₂+H₂O→CH₃CH₂OH；
②2CH₃CH₂OH+O₂→2CH₃CHO+2H₂O（或2CH₂=CH₂+O₂→2CH₃CHO）；
③2CH₃CHO→CH₃CH（OH）CH₂CHO；
④CH₃CH（OH）CH₂CHO→CH₃CH=CHCHO+H₂O；
⑤CH₃CH=CHCHO+2H₂→CH₃CH₂CH₂CH₂OH．

点评：本题考查有机物的合成，题目难度中等，羟醛缩合反应是有机化工合成中，增长碳链的重要方法之一，在有机合成中有着重要的应用，是考试中经常用到的信息之一，本题既有碳链的增长，也有官能团的引入，乙烯制正丁醇，C₂变C₄，如何使碳链增长？可由题给信息而完成，因此首先应该合成出乙醛，可用乙烯氧化法，或用乙烯水化氧化法．如何引入官能团羟基？由题给信息的最后产物进行分析，可知烯醛氢化即可．