完整版完美版高中有机化学方程式汇总1doc.docx
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完整版完美版高中有机化学方程式汇总1doc
高中有机化学方程式总结
一、烃
1.甲烷
烷烃通式:
CnH2n-2
(1)氧化反应
甲烷的燃烧:
CH4+2O2
点燃
CO
2+2H2O
甲烷不可使酸性高锰酸钾溶液及溴水褪色。
(2)取代反应
光
一氯甲烷:
CH4+Cl2
CH3Cl+HCl
光
二氯甲烷:
CH3Cl+Cl2
CH2
Cl2
+HCl
光
三氯甲烷:
CH2Cl2+Cl2
CHCl
3+HCl(CHCl3又叫氯仿)
光
四氯化碳:
CHCl3+Cl2
CCl4+HCl
2.乙烯
浓硫酸
乙烯的制取:
CH3CH2OH
烯烃通式:
CnH2n
(1)氧化反应
乙烯的燃烧:
H2C=CH2+3O2
170℃
点燃
H2C=CH2↑+H2O
2CO2+2H2O
乙烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生氧化反应。
(2)加成反应
与溴水加成:
H2
C=CH2+Br2
催化剂
CH2Br—CH2
Br
与氢气加成:
H2
C=CH2+H2
CH3CH3
△
与氯化氢加成:
H2C=CH2
催化剂
CH3CH2Cl
+HCl
△
与水加成:
H2C=CH2+H2O
催化剂
CH3CH2OH
加热加压
(3)聚合反应
催化剂
乙烯加聚,生成聚乙烯:
nH2C=CH2
CH2-CH2n
3.乙炔
乙炔的制取:
CaC2+2H2O
HC
CH↑+Ca(OH)2
(1)氧化反应
点燃
乙炔的燃烧:
HC
CH+5O
2
4CO
2
2
+2HO
乙炔可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生氧化反应。
(2)加成反应
与溴水加成:
HC
CH+Br2
HC=CH
Br
Br
CHBr=CHBr+Br
2
CHBr2—CHBr2
与氢气加成:
HC
催化剂
CH+H2
H2C=CH2
△
与氯化氢加成:
HC
催化剂
CH+HCl
△
CH2=CHCl
(3)聚合反应
Cl
催化剂
氯乙烯加聚,得到聚氯乙烯:
nCH2=CHCl
CH2—CHn
催化剂
乙炔加聚,得到聚乙炔:
nHC
CH
CH=CHn
图1乙烯的制取
图2乙炔的制取
4.苯
1/9
苯的同系物通式:
CnH2n-6
(1)氧化反应
点燃
苯的燃烧:
2C6H6+15O212CO2+6H2O苯不能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色。
(2)取代反应
①苯与溴反应
FeBr3
—Br
+Br2
+HBr
(溴苯)
②硝化反应
浓H2SO4
—NO2
+HO—NO2
+H2O
50~60℃
(硝基苯)
(3)加成反应
Ni
+3H2
△
(环己烷)。
5.甲苯
(1)氧化反应
甲苯的燃烧:
C7H8+9O2
点燃
7CO2+4H2O
甲苯不能使溴水褪色,但可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。
(2)取代反应
CH3
CH3
|
浓硫酸
|
O2N—
—NO2
+3HNO
3
△
2
+3HO
|
NO2
甲苯硝化反应生成2,4,6-三硝基甲苯,简称三硝基甲苯,又叫梯恩梯(TNT),
是一种淡黄色晶体,不溶于水。
它是一种烈性炸药,广泛用于国防、开矿等。
二、烃的衍生物
烃的衍生物的重要类别和主要化学性质:
类别
通式
代表性物质
分子结构特点
主要化学性质
卤代
R—X
溴乙烷
C—X键有极性,易
1.取代反应:
与NaOH溶液发生取代反应,生成醇;
烃
C2H5Br
断裂
2.消去反应:
与强碱的醇溶液共热,生成烯烃。
乙醇
有C—O键和O—H
1.与钠反应,生成醇钠并放出氢气;2.氧化反应:
O2:
醇
R—OH
C2H5OH
键,有极性;—OH
生成CO2和H2O;氧化剂:
生成乙醛;3.脱水反应:
与链烃基直接相连
140℃:
乙醚;170℃:
乙烯;4.酯化反应。
5,取代反应
苯酚
—OH直接与苯环相
1.弱酸性:
与NaOH溶液中和;
酚
—OH
连
2.取代反应:
与浓溴水反应,生成三溴苯酚白色沉淀;
3.显色反应:
与铁盐(FeCl)反应,生成紫色物质
3
乙醛
C=O双键有极性,
1.加成反应:
用Ni作催化剂,与氢加成,生成乙醇;
醛
O
O
具有不饱和性
2.氧化反应:
能被弱氧化剂氧化成羧酸(如银镜反应、
||
||
还原氢氧化铜)。
R—C—H
CH3—C—H
乙酸
受C=O影响,O—H
1.具有酸的通性;
羧酸
O
O
能够电离,产生H+
2.酯化反应:
与醇反应生成酯。
||
||
R—C—
CH3—C—OH
2
/9
OH
O
乙酸乙酯
分子中RCO—和OR’水解反应:
生成相应的羧酸和醇
酯
之间容易断裂
||
RC—OR’CH3COOC2H5
6.溴乙烷:
(1)取代反应
H2O
溴乙烷的水解:
C2H5—Br+NaOH
C2H5—OH+NaBr
(2)消去反应
醇
溴乙烷与NaOH溶液反应:
CH3CH2Br+NaOH△
CH2=CH2↑+NaBr+H2O
7.乙醇
(1)与钠反应
乙醇与钠反应:
2CH3CH2OH+2Na
2CH
3CH2ONa+H2↑(乙醇钠)
(2)氧化反应
Cu或Ag
乙醇的燃烧:
2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O(乙醛)
△
(3)取代反应
△
CH3CH2Br+H2O
乙醇与浓氢溴酸反应:
CH3CH2OH+HBr
(4)消去反应
乙醇在浓硫酸做催化剂的条件下,加热到
170℃生成乙烯。
CH3CH2OH
浓硫酸
H2C=CH2↑+H2O
170℃
注意:
该反应加热到
140℃时,乙醇进行另一种脱水方式,生成乙醚
。
浓硫酸
2C2H5OH
140℃
C2H5—O—C2H5+H2O(乙醚)
8.苯酚
苯酚是无色晶体,露置在空气中会因氧化显粉红色。
苯酚具有特殊的气味,熔点
43℃,水中溶解度不大,易溶于有机溶剂。
苯酚有毒,是一种重要的化工原料。
(1)苯酚的酸性
—OH+NaOH—ONa+H2O
(苯酚钠)
苯酚钠与CO2反应:
—ONa
—OH
+CO+HO
+NaHCO
3
2
2
(2)取代反应
OH
|
—OH
Br——Br
+3Br2
↓+3HBr
|
(三溴苯酚)
(3)显色反应
Br
苯酚能和FeCl3
溶液反应,使溶液呈紫色
。
9.乙醛
乙醛是无色无味,具有刺激性气味的液体,沸点20.8℃,密度比水小,易挥发。
(1)加成反应
O
催化剂
||
乙醛与氢气反应:
CH3—C—H+H2
△
CH3CH2OH
O
3/9
||
(2)氧化反应
催化剂
乙醛与氧气反应:
2CH3—C—H+O2
△
2CH3COOH(乙酸)
乙醛的银镜反应:
△
CH
CHO+2Ag(NH
)
OH
COONH
+2Ag↓+3NH+HO
CH
3
32
3
4
3
2
注意:
硝酸银与氨水配制而成的银氨溶液中含有
(氢氧化二氨合银),
Ag(NH3)2OH
这是一种弱氧化剂,可以氧化乙醛,生成
Ag。
有关制备的方程式:
Ag++NH3·H2O===AgOH↓+NH+4
AgOH+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O
乙醛还原氢氧化铜
:
CH3CHO+2Cu(OH)2
△
CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
10.乙酸
(1)乙酸的酸性
乙酸的电离:
CH3COOH
-
+
CH3COO+H
(2)酯化反应
O
浓硫酸
||
CH
—C—OH+CH—OH
CH—C—OCH+HO(乙酸乙酯)
3
2
5
3
2
5
2
△
注意:
酸和醇起作用,生成酯和水的反应叫做酯化反应。
11.乙酸乙酯
乙酸乙酯是一种带有香味的无色油状液体。
(1)水解反应
无机酸
CH
COOCH+HO
CH
COOH+C
2
H
OH
3
2
5
2
3
5
(2)中和反应
CH3COOC2H5+NaOH
CH3COONa+C2H5OH
注意:
酚酯类碱水解如:
CH3COO-
的水解
CH3
COO-
+2NaOH→CH3COONa+
-ONa+H2O
(3)葡萄糖的银镜反应
CH
OH(CHOH)
4
CHO+2Ag(NH
3
)
OH
CHOH(CHOH)
4
COONH+2Ag+3NH
3
+HO
2
2
2
4
2
(4)蔗糖的水解
C12H22O11+H2O
C6H12O6+C6H12O6
(蔗糖)
(葡萄糖)
(果糖)
(5)麦芽糖的水解
C12H22O11+H2O
2C6H12O6
(麦芽糖)
(葡萄糖)
(6)淀粉的水解:
(7)葡萄糖变酒精
CH2OH(CHOH)4CHO2CH3CH2OH+2CO2
(8)纤维素水解
4/9
(9)油酸甘油酯的氢化
(10)硬脂酸甘油酯水解①酸性条件
②碱性条件(皂化反应)
(11)酚醛树脂的制取
;
或
附加:
官能团转化示意图
氧化
水解
酯化
酯化
卤代烃水解醇
还原
醛氧化羧酸
水解
酯
R—XR—OH
加
消加
消成去成
R—CHORCOOH
RCOOR’
去
三,有机合成
不饱和烃
我们说有机合成就是通过有机反应构建目标分子的骨架,并引入或转化所需的官能团。
所以说有机合成的重点就
是如何重新构建骨架和引入及转变官能团,在这个过程中逆合成分析法是一个非常实用和有效的方法,即从产物的特
征(包括碳链结构,官能团类型,空间结构等)出发,去分析得到该产物的上一步物质的特征,然后依次类推,并和
最初给出的反应物相结合,推出合成过程中的中间产物,最终解决有机合成题。
5/9
(1)官能团的引入:
在有机化学中,卤代烃可谓烃及烃的衍生物的桥梁,只要能得到卤代烃,就可能得到诸如含有羟基、醛基、羧基、酯基等官能团的物质。
此外,由于卤代烃可以和醇类相互转化,因此在有机合成中,如果能引入羟基,也和引入卤原子的效果一样,其他有机物都可以信手拈来。
同时引入羟基和引入双键往往是改变碳原子骨架的捷径,因此官能团的引入着重总结羟基、卤原子、双键的引入。
1)引入羟基(-OH)
①醇羟基的引入:
a.烯烃与水加成;b.醛(酮)与氢气加成;c.卤代烃碱性水解;d.酯的水解等。
②酚羟基的引入:
酚钠盐过渡中通入CO2,的碱性水解等。
③羧羟基的引入:
醛氧化为酸(被新制Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液氧化)、酯的水解等。
2)引入卤原子:
a.烃与X2取代;b.不饱和烃与HX或X2加成;c.醇与HX取代等。
3)引入双键:
a.某些醇或卤代烃的消去引入C=C;b.醇的氧化引入C=0等。
(2)官能团的消除
1)通过加成消除不饱和键。
2
)通过消去、氧化或酯化等消除羟基(
-OH)
3
)通过加成或氧化等消除醛基(
-CHO)
4)通过取代或消去和消除卤素原子。
(3)官能团间的衍变
根据合成需要(有时题目信息中会明示某些衍变途径),可进行有机物的官能团衍变,以使中间物向产物递进。
常见的有三种方式:
OO
①利用官能团的衍生关系进行衍变,如伯醇醛羧酸;
②通过某种化学途径使一个官能团变为两个,
消去
加成
水解
如CHCHOH
H2O
CH=CH
Cl2
Cl—CH—CH—Cl
HO—CH—CH—OH;
3
2
2
2
2
2
2
2
(4)有机高分子的合成
从有机高分子的结构特点也可以找到解题线索,如根据题中给出的高分子化合物的结构特点,可以判断出合成该
高分子化合物的单体特征,然后采用逆推法,从单体出发进一步向上推演,查找单体中相应官能团和碳链结构的来源
途径,并和题中的其他已知因素结合理解和推演,最终可以顺利解题。
以丙烯为例,看官能团之间的转化:
6/9
上述转化中,包含了双键、卤代烃、醇、醛、羧酸、酯高分子化合物等形式的关系,领会这些关系,基本可以把
常见的有机合成问题解决。
巩固练习:
1,乙酸苯甲酯可用作茉莉、白兰、月下香等香精的调合香料。
它可以用甲苯和乙醇为原料进行人工合成。
合成路线
如下:
(1)C的结构简式为__________________________。
(2)反应②、③的反应类型为_______________,_______________。
(3)甲苯的一氯代物有种。
(4)写出反应①的化学方程式_______________________________。
(5)为了提高乙酸苯甲酯的产率应采取的措施是(写一项)
。
2,下面是一个合成反应的流程图
CH
CHOH
CHO
3
2
Cl2
A
①
②
O2B
COOCHCHOH
光
催化剂
催化剂
2
2
④
CH
CHOH
3
CHO
2
CH2=CH2
③
BrCH2-CH2Br
NaOH水溶液C
COOCHCHOH
△
2
2
请写出:
1.中间产物A、B、C的结构简式:
A.__________B.________C.____________
2.①、②、③、④各步反应所需用的反应试剂及各步反应的类型
①________、_______②__________、_______③________、______④
、
3,分子式为CH
14
O
的F有机物广泛用于香精的调香剂。
为了合成该物质,某实验室的科技人员设计了下列合成路线:
12
2
7/9
试回答下列问题:
(1)A物质在核磁共振氢谱中能呈现
种峰;峰面积比为
(2)C物质的官能团名称
(3)上述合成路线中属于取代反应的是
(
填编号
);
(4)写出反应④、⑤、⑥的化学方程式:
④⑤⑥
(5)F有多种同分异构体,请写出符合下列条件的所有结构简式:
①属于芳香族化合物,且含有与
②苯环上有两个取代基,且苯环上的一氯代物只有两种;③其中一个取代基为-CH2COOCH3;
F相同的官能团;
4,菠萝酯是一种具有菠萝香气的食用香料,是化合物甲与苯氧乙酸
发生酯化反应的产物。
⑴甲一定含有的官能团的名称是
。
⑵5.8g甲完全燃烧可产生0.3molCO
和0.3molH
O,甲蒸气对氢气的相对密度是
29,甲分子中不含甲基,且为链状
2
2
结构,其结构简式是
。
⑶苯氧乙酸有多种酯类的同分异构体,其中能与FeCl3溶液发生显色反应,且有
2种一硝基取代物的同分异构体是(写
出任意2种的结构简式)
。
Cl2
Cl-R'
⑷已知:
R-CH-COOH
催化剂
R-ONa
R-O-R′(R-、R′-代表烃基)
2
菠萝酯的合成路线如下:
①试剂
X不可选用的是(选填字母)
。
a.CH
3COONa溶液
b.NaOH
溶液
c.NaHCO
3溶液
d.Na
②丙的结构简式是
,反应
II
的反应类型是
。
③反应
IV
的化学方程式是
。
5,以石油裂解气为原料,通过一系列化学反应可得到重要的化工产品增塑剂G。
8/9
(1)E是一种石油裂解气,能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
同温同压下,E的密度是H2的21倍。
核磁共振氢谱显示
E有3种不同化学环境的氢原子,其个数比为1:
2:
3。
E的结构简式为。
(2)反应类型:
①,④。
(3)反应条件:
③,⑥。
(4)反应②、③的目的是。
(5)反应⑤的化学方程式为。
(6)B被氧化成C的过程中会有中间产物生成,该中间产物可能是(写出一种物质的结构简式),检验该
物质存在的试剂是。
(7)G的结构简式为。
9/9