有机化学反应类型归纳及复习.docx

有机化学反应类型归纳及复习有机化学反应类型归纳及复习 一、取代反应 1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。 2能发生取代反应的官能团有：醇羟基、卤原子、羧基、酯基、肽键等。 烷烃卤代 条件：光照，卤素为纯卤素，如氯气，溴蒸气 产物：卤代烃 + 卤化氢 苯及苯的同系物卤代 条件：催化剂，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 ¾®C2H5OH + HBr； C2H5-Br + H-OH¾¾¾生成的HBr能与NaOH继续反应：NaOH+HBr®NaBr+H2O NaOH/D¾®C2H5OH + NaBr 两个方程式综合起来，也可以写成：C2H5-Br + NaOH¾D醇： ¾®CH3CH2-O-CH2CH3+H2O 成醚：CH3CH2-OH+H-O-CH2CH3¾¾¾¾浓硫酸/140oC¾®CH3CH2Br + H2O 卤化：CH3CH2OH +HBr¾D酚：卤化、硝化 羧酸酯化：条件：浓硫酸；加热 浓硫酸/D¾®R-COO-R+ H2O R-COO-H + H-O-R¾¾¾酯水解 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。 ¾®CH3COOHC2H5OH；RCOORNaOH¾¾®RCOONaROH CH3COOC2H5H2O¾¾¾3能发生取代反应的有机物种类如下图所示： 浓硫酸/DD二、加成反应 1能发生加成反应的官能团：双键、三键、苯环、羰基等。 C=C与H2、X2、HX、H2O： 1 CC与H2、X2、HX、H2O： 苯与H2 醛、酮与氢气加成： 油脂氢化： 2加成反应有两个特点： 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。 加成反应后生成物只有一种。 说明： 1羧基和酯基中的碳氧双键不能发生加成反应。 2醛、酮的羰基只能与H2发生加成反应。 3共轭二烯有两种不同的加成形式。 三、消去反应 1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，生成不饱和化合物的反应。如：实验室制乙烯。 2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 CH2 H 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。 CH2 Br NaOH醇溶液 CH2 CH2 + HBr ¾®CH2=CH2­+H2O 醇消去H2O：CH3CH2OH¾¾¾¾浓硫酸/170oC 2 3反应机理：相邻消去 发生消去反应，必须是与羟基或卤素原子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CH3OH，没有邻位碳原子，不能发生消去反应。 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。 1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。 加聚反应的反应机理是：碳碳双键断裂后，小分子彼此拉起手来，形成高分子化合物。 单烯烃的加聚 乙烯的加聚： 氯乙烯的加聚： 丙烯的加聚： 2丁烯的加聚： 小结：烯烃加聚的基本规律： 二烯烃的加聚 二烯烃单体自聚时，单体的两个双键同时打开，单体之间直接连接形成含有一个新双键的链节而成为高分子化合物。 2缩聚反应： 有机物单体间通过失去水分子或其它小分子形成高分子化合物的反应叫缩聚反应。该类反应的单体一般具有两个或两个以上的官能团。 3 醇羟基和羧基酯化而缩聚 二元羧酸和二元醇的缩聚，如合成聚酯纤维： 醇酸的酯化缩聚：此类反应若单体为一种，则通式为： 若有两种或两种以上的单体，则通式为： 五、氧化反应与还原反应 1氧化反应就是有机物分子里“加氧”或“去氢”的反应。能发生氧化反应的物质和官能团：烯、醇、酚、苯的同系物、含醛基的物质等。 烯、炔、苯的同系物的氧化反应都主要指的是它们能够使酸性高锰酸钾溶液褪色，被酸性高锰酸钾溶液所氧化。 醇可以被催化氧化。其氧化机理可以表示如下： 也可以表示成：2Cu+O2由此可以看出，醇被氧化的过程中，Cu是起催化剂的作用，氧化的关键是与羟基直接相连的碳原子上必须要有氢原子，如果与羟基直接相连的碳原子上没有氢原子则不能被氧化。即： 如果与羟基直接相连的碳原子上有两个氢原子即羟基在主链链端的碳原子上，则被催化氧化为醛；如果与羟基直接相连的碳原子上只有一个氢原子即羟基在中间碳上，则被催化氧化为酮。即： 例如： 表烃基，可以相2CuO 4 六、中和反应、裂化反应及其它反应 醇、酚、酸分别与Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3的反应；显色反应等。 1要注意醇、酚和羧酸中羟基性质的比较： 羟基种类 醇羟基 酚羟基 羧基 重要代表物 乙醇 苯酚 乙酸 与Na 与NaOH 与Na2CO3 与NaHCO3 利用上述关系可以确定某些有机物的结构。 七、酯化反应 1酯化反应的脱水方式：羧酸和醇的酯化反应的脱水方式是：“酸脱羟基醇脱氢”，羧酸分子中羧基上的羟基跟醇分子中羟基上的氢原子结合成水，其余部分结合成酯。这种反应的机理可通过同位素原子示踪法进行测定。 2酯化反应的类型： 一元羧酸和一元醇生成链状小分子酯的酯化反应，如： II二元羧酸和一元醇的酯化反应 二元羧酸和一元醇按物质的量11反应 二元羧酸和一元醇按物质的量12反应 铝及其化合物的化学方程式和离子方程式 一、铝 1、铝在氧气中燃烧：4Al3O22、铝在氯气中燃烧：2Al3Cl23、铝和硫共热：2Al32Al2O3 2AlCl3 SAl2S3 Al2(SO4)3 3H2 4、铝与稀硫酸反应：2Al3H2SO42Al6H2Al33H2 5、铝和氢氧化钠溶液反应：2Al2NaOH2H2O 2Al2OH2H2O6、铝和浓硫酸共热：2Al6H2SO42NaAlO23H2 2AlO23H2 Al2(SO4)3 3SO2 6H2O 5 7、铝和浓硝酸共热：Al6HNO3Al(NO3)3 3NO2 3H2O Al6H3NOAl333NO2 3H2O 8、铝和稀硝酸反应：Al4HNO3Al(NO3)3 NO 2H2O Al4HNOAl33NO 2H2O 8、铝和硝酸银溶液反应：Al3AgNO3Al(NO3)3 3Ag Al3AgAl33Ag 9、铝与硫酸铜溶液反应：2Al3CuSO4Al2(SO4)3 3Cu 2Al3Cu22Al33Cu 10、铝和氧化铁高温下反应：2AlFe2O3Al2O32Fe 11、铝和四氧化三铁高温共热：8Al3Fe3O44Al2O39Fe 12、铝和氧化铜高温共热：2Al3CuOAl2O33Cu 13、铝和二氧化锰高温共热：4Al3MnO22Al2O33Mn 二、氧化铝 1、氧化铝与稀硫酸反应：Al2O33H2SO4Al2(SO4)3 3H2O Al2O36H2Al33H2O 2、氧化铝与氢氧化钠溶液反应：Al2O32NaOH2NaAlO2H2O Al2O32OH2AlO2H2O 3、电解氧化铝的熔融液：2Al 2O3电解 冰晶石 4Al3O2 三、氢氧化铝 1、氢氧化铝与稀硫酸反应：2Al(OH)3 3H2SO4Al2(SO4)3 6H2O Al(OH)3 3HAl33H2O 2、氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应：Al(OH)3 NaOHNaAlO22H2O Al(OH)3 OHAlO22H2O 6 3、加热氢氧化铝：2Al(OH)3 四、硫酸铝 Al2O33H2O 1、硫酸铝溶液与氯化钡溶液混合：Al2(SO4)3 3BaCl2SO42Ba22AlCl33BaSO4 BaSO4 2Al(OH)3 3H2SO4 2、硫酸铝的水溶液呈酸性：Al2(SO4)36H2O Al33H2OAl(OH)3 3H 3、硫酸铝溶液中加入少量的氢氧化钠溶液：Al2(SO4)3 6NaOHAl33OH3Na2SO42Al(OH)3 Al(OH)3 4、向硫酸铝溶液中加足量的氢氧化钠溶液： Al2(SO4)3 8NaOHAl34OH2NaAlO23Na2SO44H2O AlO22H2O 5、向硫酸铝溶液中加入少量的氢氧化钡溶液： Al2(SO4)3 3Ba(OH)2 2Al(OH)3 3BaSO4 2Al33SO423Ba26OH2Al(OH)3 3BaSO4 6、向硫酸铝溶液中加入足量的氢氧化钡溶液： Al2(SO4)3 4Ba(OH)2 Ba(AlO2)2 3BaSO4 4H2O 2Al33SO423Ba28OH2AlO23BaSO4 4H2O 7、向明矾溶液中加入少量的氢氧化钡溶液： 3Ba(OH)2 2KAl(SO4)2 3Ba26OH2Al33SO422Al(OH)3 3BaSO4 K2SO4 3BaSO4 2Al(OH)3 8、向明矾溶液中加入足量的氢氧化钡溶液： KAl(SO4)2 2Ba(OH)2 Al32SO422Ba24OHKAlO22BaSO4 2H2O AlO22BaSO4 2H2O 2Al(OH)3 3(NH4)2SO4 9、向硫酸铝溶液中加入氨水：Al2(SO4)3 6NH3·H2OAl33NH3·H2OAl(OH)3 3NH4 10、向硫酸铝溶液中加入碳酸钠溶液： 7 Al2(SO4)3 3Na2CO33H2O2Al(OH)3 3Na2SO43CO2 2Al33CO323H2O2Al(OH)3 3CO2 11、向硫酸铝溶液中加入碳酸氢钠溶液： Al2(SO4)3 6NaHCO32Al(OH)3 3Na2SO46CO2 Al33HCO3Al(OH)3 3CO2 12、向硫酸铝溶液中加入硫化钠溶液： Al2(SO4)3 3Na2S6H2O2Al(OH)3 3Na2SO43H2S 2Al33S26H2O2Al(OH)3 3H2S 13、向硫酸铝溶液中加入硫氢化钠溶液： Al2(SO4)3 6NaHS6H2O2Al(OH)3 3Na2SO46H2S Al33HS3H2OAl(OH)3 3H2S 14、向硫酸铝溶液中加入硅酸钠溶液： Al2(SO4)3 3Na2SiO36H2O2Al(OH)3 3Na2SO43H2SiO3 2Al33SiO326H2O2Al(OH)3 3H2SiO3 15、向硫酸铝溶液中加入偏铝酸钠溶液： Al2(SO4)3 6NaAlO212H2O3Na2SO48Al(OH)3 Al3AlO26H2O4Al(OH)3 五、偏铝酸钠 1、偏铝酸钠溶液呈碱性：NaAlO22H2OAI(OH)3 NaOH AlO2H22OAl(OH)3 OH 2、偏铝酸钠溶液滴入少量盐酸：NaAlO2HClH2OAl(OH)3 NaCl AlO2HH2OAl(OH)3 3、向偏铝酸钠溶液加入足量盐酸：NaAlO24HClNaClAlCl32H2O AlO24HAl32H2O 4、向偏铝酸钠溶液通入少量二氧化碳气体： 2NaAlO2CO23H2O2Al(OH)3 Na2CO3 8 2AlO2CO23H2O2Al(OH)3 CO32 5、向偏铝酸钠溶液通入足量二氧化碳气体：NaAlO2CO22H2OAl(OH)3 NaHCO3 AlO2CO22H2OAl(OH)3 HCO3 6、向偏铝酸钠溶液中加入硫酸铝溶液： Al2(SO4)3 6NaAlO212H2O3Na2SO48Al(OH)3 Al3AlO26H2O4Al(OH)3 7、向偏铝酸钠溶液中加入氯化铵溶液： NaAlO2NH4ClH2OAl(OH)3 NaClNH3 AlO2NH4H2OAl(OH)3 NH3 8、向偏铝酸钠溶液中加入氯化铁溶液： 3NaAlO2FeCl36H2O3Al(OH)3 Fe(OH)3 3NaCl 3AlO2Fe36H2O3Al(OH)3 Fe(OH)3 9