Question

一鹵代烴R—X與金屬鈉作用，可增長碳鏈制高級烷烴（分子中含碳原子數(shù)較多的烷烴），反應如下：

R—X+ R′—X+2NaR—R′+2NaX（反應式中的R和R′可以相同，也可以不相同）

試以苯、乙炔、Br₂、HBr、H₂、鈉為主要原料制備，

寫出各步反應的化學方程式。

Answer 1

③CH≡CH+H₂CH₂=CH₂

④CH₂=CH₂+Br₂BrCH₂—CH₂Br

解析：此題采用逆推法比較方便，即把產(chǎn)物分割成若干個片斷，然后利用已知反應物，合成我們所需要的片斷，最后再將片斷組合成最終的產(chǎn)物。

要正確地合成，需要解決好下列四個方面的問題：

（1）信息的解讀  此題只告訴一個信息，那就是兩個鹵代烴分子，能在金屬鈉的作用下，發(fā)生碳—鹵鍵的斷裂，并形成碳—碳鍵，從而實現(xiàn)了兩個烴基相互連結而形成較大的烴分子。所以要合成，需要找到兩種相應的鹵代烴。

（2）斷鍵的位置  鍵是從環(huán)己基與CH₂—CH₂之間斷裂，還是從中間斷裂，即從兩個CH₂之間斷裂？

題中所給的反應物只有苯和乙炔，是很難得到甲基環(huán)己烷的，所以鍵應該從環(huán)己基與CH₂—CH₂之間斷裂。也就是要獲得兩種鹵代烴，即和Br—CH₂—CH₂—Br。

（3）由苯制是苯先與溴發(fā)生取代反應生成溴苯，然后再將溴苯與氫氣加成；還是苯先與氫氣加成生成環(huán)己烷，再將環(huán)己烷與溴發(fā)生取代反應？

若將苯先與氫氣加成制得環(huán)己烷，再讓環(huán)己烷與溴發(fā)生取代反應，則很難讓反應停留在只生成一溴代環(huán)己烷這一步，而是繼續(xù)發(fā)生取代反應，生成多溴代環(huán)己烷。

若將苯與溴在還原鐵粉的催化作用下，發(fā)生反應，則可以獲得比較純凈的一溴代苯。再將一溴代苯與氫氣發(fā)生加成反應，則可以獲得純度高的一溴代環(huán)己烷。

（4）由CH≡CH制Br—CH₂—CH₂—Br，是乙炔先與溴加成生成1，2-二溴乙烯，然后讓1，2-二溴乙烯再與氫氣加成；還是乙炔先與氫氣加成制乙烯，再讓乙烯與溴加成制1，2-二溴乙烷。

若讓乙炔先與溴的四氯化碳溶液作用，則反應很難控制在第一步發(fā)生，也就是在得到的1，2-二溴乙烯中還混有1，1，2，2-四溴乙烷。

若讓乙炔先與氫氣在林德拉催化劑（Pd / CaCO₃）的作用下反應，可以得到高純度的乙烯，然后再將乙烯與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應，可以獲得高純度的1，2-二溴乙烷。

綜合以上分析，我們便可得出合成反應的化學方程式為：

③CH≡CH+H₂CH₂=CH₂

④CH₂=CH₂+Br₂BrCH₂—CH₂Br