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有机化学反应类型归纳及复习 2015.6.9
一、取代反应
概念:有机物分子里某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应。
能发生取代反应的官能团有:醇羟基(-OH)、卤原子(-X)、羧基(-COOH)、
酯基(-COO-)、肽键(-CONH-)等。 物质: 苯酚、甲苯
、苯、 、
烷烃和卤素单质的反应是自由基机理,
烷烃和卤素单质的反应是自由基机理, 在溴水中无法均裂成·Br,不能发生取代反应。
烯烃与卤素单质的反应属于
亲电加成
条件:光照,卤素为纯卤素,如氯气,溴蒸气(不能是溴水) 产物:卤代烃(R-X) + 卤化氢(HX)
苯及苯的同系物卤代
条件:催化剂(Fe),纯卤素:苯环上的氢被取代光照;纯卤素:苯环侧链上的氢被取代
卤代烃水解
条件:NaOH水溶液。其中水是反应物,NaOH能促进水解平衡向右移动
C H -Br + H-OH ?N?aO?H?/ ?? C H OH + HBr;
2 5 2 5
生成的HBr能与NaOH继续反应:NaOH+HBr?NaBr+H O
2
两个方程式综合起来,也可以写成:C H -Br + NaOH ??? C H OH + NaBr
醇:
2 5 2 5
醚键: R-O-R成醚:CH CH -OH + H-O-CH CH ?浓?硫?酸 / 1?40?C ? CH CH -O-CH CH + H
醚键: R-O-R
3 2 2 3 3 2 2 3 2
(乙醇) (乙醚)
卤化:CH CH —OH + H—Br
3 2
酚:卤化、硝化
??? CH CH Br + H O
3 2 2
羧酸酯化:条件:浓硫酸;加热
R-COO-H + H-O-R′ ?浓?硫?酸?/ ?? R-COO-R′+ H O
2
酯水解←酯化反应
条件:酸性水解或碱性水解;碱性水解生成了盐,要通过酸化变成酸溶液,然后经过蒸馏得到有机酸。
CH COOC H +H O ?浓?硫?酸?/ ?? CH COOH+C H OH;RCOOR′+NaOH ??? RCOONa+R′OH
3 2 5 2 3 2 5
能发生取代反应的有机物种类如下图所示:
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二、加成反应
羰基 (tāng jī) :由碳和氧两种原子
羰基 (tāng jī) :由碳和氧两种原子通过双键连接而成的有机官能团(C=O)
酮基:—CO—
C=C 与 H2、X2、HX、H2O:
C≡C 与 H2、X2、HX、H2O:
苯与 H2
醛、酮与氢气加成:
油脂氢化:
加成反应有两个特点:
①反应发生在不饱和的键上,不饱和键中不稳定的共价键断裂,然后不饱和原子与其它原子或原子团以共价键结合。
②加成反应后生成物只有一种(不同于取代反应)。
说明:
羧基和酯基中的碳氧双键不能发生加成反应。
醛、酮的羰基只能与H2发生加成反应。
共轭二烯有两种不同的加成形式。
三、消去反应←加成反应
概念:有机物在适当的条件下,从一个分子中 脱去一个小分子(如水、HX 等),生成不饱和(双键或三键)化合物的反应。如:实验室制乙烯。
能发生消去反应的物质:醇、卤代烃;能发生消去反应的官能团有:醇羟基、卤素原子。
卤代烃消去 HX
CH CH
NaOH醇溶液
CH
22
2
2
H
Br
CH + HBr
2
在卤代烃的消去反应中,碱是反应物,醇是提供反应环境的溶剂,因为生成的乙烯能溶于醇中,同时反应物中的碱能与HBr 发生反应,使反应不断向生成乙烯的方向移动。
对于 2-溴丁烷来说,发生取代反应时,生成含取代基较多的烯烃,这样的烯烃对称性好,分子比较稳定。也就是说主要从含氢原子较少的碳原子上消去氢原子。
在醇的消去反应中,浓硫酸既起催化剂的作用,又起脱水剂的作用,也能促进反应不断的向生成乙烯的方向进行。
醇消去 H O:CH CH OH ?浓?硫?酸 / 1?70?C ? CH =CH ?+H O (实验室制乙烯)
2 3 2 2 2 2
反应机理:相邻消去
发生消去反应,必须是与羟基 (-OH)或卤素原子(-X)直接相连的碳原子的邻位碳上必须有氢原子,否则不能发生消去反应。如CH OH,没有邻位碳原子,不能发生消去反应。
3
加成反应和消去反应是对立统一的关系:饱和化合物通过消去反应,生成不饱和的化合物,腾出空位子,再通过加成反应,引入所需要的官能团。
四、聚合反应
聚合反应是指小分子互相作用生成高分子的反应。聚合反应包括加聚和缩聚反应。
加聚反应:
由不饱和的单体加成聚合成高分子化合物的反应。反应是通过单体的自聚或共聚完成的。加聚反应的复习可通过类比、概括,层层深入,寻求反应规律的方法复习。
发生加聚反应的官能团是碳碳双键: 加聚反应的实质是:加成反应。
加聚反应的反应机
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