专题47 有机物反应类型及机理.docx
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专题47有机物反应类型及机理
专题47有机物反应类型及机理
【知识框架】
【基础回顾】
一、取代反应（1个原子或原子团下来，另一个原子或原子团上去，占据原来原子或原子团的位置，其他原子结构不变，下来的原子或原子团与另一原子或原子团结合）
1、定义：
有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。
2、种类：
（1）卤代反应，有机物分子里的某些原子或原子团被和卤素原子所代替的反应。
例如：
反应历程分析：
注意：
甲苯和溴发生卤代反应时，反应条件的不同决定了到底是烃基发生取代（光照）还是和苯环发生取代（铁作催化剂）。
（2）硝化反应，有机物分子里的某些原子或原子团被和－NO2所代替的反应，一般是苯环上的原子被－NO2取代。
（3）成醚反应，醇分子之间脱水生成醚。
（4）酯化反应，醇和羧酸及无机含氧酸可以根据“酸失羟基醇失氢”的原则发生酯化反应。
例如：
a、一元羧酸和一元醇反应
b、二元羧酸（或醇）和一元醇（或酸）反应：
c、二元羧酸和二元醇的酯化反应
①生成小分子链状酯
②生成环状酯
③生成聚酯
d、羟基酸的酯化反应
①分子间反应生成小分子链状酯
②分子间反应生成环状酯
③分子内酯化反应生成内酯
e、无机酸和醇酯化生成酯（如生成硝酸甘油酯）
（5）水解反应，故羧酸与醇的酯化反应与酯的水解，是一对逆反应，同时也同属一反应类型
例如：
卤代烃、酯类、糖类、蛋白质等
①卤代烃的水解，例如：
②酯的水解，例如：
③糖类的水解，例如：
④蛋白质的水解反应，蛋白质水解生成多肽或者氨基酸。
二、加成反应
1、定义：
有机物分子中双键或三键或醛基等两端的碳原子或氧原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应
2、历程分析：
3、例子：
（1）与H2加成
（2）与H2O加成
（3）与卤素单质加成
（4）与卤化氢加成
三、消去反应（根据消去反应的特点，不是所有的卤代烃或醇类都能发生消去反应）
1、定义：
有机物在一定的条件下，从一个分子中脱去一个小分子（如H2O、HBr等），而生成不饱和（含双键或者三键）化合物的反应
2、例子：
（1）卤代烃的消去反应历程分析：
（2）醇的消去反应历程分析：
注意：
与－X、－OH相连的碳原子的邻位碳原子上如果没有氢原子，则卤代烃、醇一般不会发生消去反应。
而像溴苯、苯酚这样的结构，即使－X、－OH相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子，由于苯环具有高度稳定的特殊结构，也一般不会发生消去反应。
四、氧化反应，有机物在发生反应时失氢或得氧，发生氧化反应。
常见有以下几种类型：
（1）有机物燃烧，例如：
CxHyOz＋（4x+y-2z）/4O2→xCO2＋y/2H2O
（2）催化氧化（根据醇羟基催化氧化的特点，当羟基直接连的碳原子上有H原子，可以催化氧化，如没有H原子则不能催化氧化；直接连的碳原子上有2-3个H原子，催化氧化得到醛；如只有1个H原子，催化氧化得到酮）
（3）强氧化剂氧化，乙烯、乙炔、苯的同系物都可以和酸性高锰酸钾溶液发生反应，能被弱氧化剂氧化的物质诸如醛、醇、酚、乙二酸、葡萄糖等当然也能与酸性高锰酸钾溶液发生反应。
（4）弱氧化剂氧化，例如：
【技能方法】
有机反应类型在推断题中的应用
1、有机化学反应类型判断的基本思路：
2、根据反应条件推断反应类型：
（1）在NaOH的水溶液中发生水解反应，可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。
（2）在NaOH的乙醇溶液中加热，发生卤代烃的消去反应。
（3）在浓H2SO4存在的条件下加热，可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。
（4）能与溴水或溴的CCl4溶液反应，可能为烯烃、炔烃的加成反应。
（5）能与H2在Ni作用下发生反应，则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。
（6）在O2、Cu（或Ag）、加热（或CuO、加热）条件下，发生醇的氧化反应。
（7）与O2或新制的Cu（OH）2悬浊液或银氨溶液反应，则该物质发生的是—CHO的氧化反应。
（如果连续两次出现O2，则为醇→醛→羧酸的过程）。
（8）在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。
（9）在光照、X2（表示卤素单质）条件下发生烷基上的取代反应；在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代。
【基础达标】
1．对下列有机反应类型的认识中，错误的是（ ）
【答案】CD
【解析】
C不正确，应该是氧化反应；D也不正确，应该是酯化反应，所以答案选CD。
2．有下述有机反应类型①消去反应，②水解反应，③加聚反应，④加成反应，⑤还原反应，⑥氧化反应，已知
，以丙醛为原料制取1,2-丙二醇，所需进行的反应类型依次是（ ）
A．⑥④②① B．⑤①④②
C．①③②⑤ D．⑤②④①
【答案】B
【解析】
本题考查有机物的合成，一般采用逆推法。
CH2OHCHOHCH3←CH2BrCHBrCH3←CH2=CHCH3←CH3CH2CH2OH←CH3CH2CHO，所以答案选B。
3．下列有机反应属于同一反应类型的是（ ）
A．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色；苯使溴水褪色
B．乙酸与氢氧化钠溶液反应；乙酸制乙酸乙酯
C．乙醇使酸性高锰酸钾溶液褪色；葡萄糖与新制Cu（OH）2悬浊液共热得砖红色沉淀
D．苯制溴苯；氯乙烯制塑料
【答案】C
【解析】
考查有机反应类型。
A中前者是加成反应，后者是萃取。
B中前者是中和反应，后者是取代反应（酯化反应）。
C中均是氧化反应。
D中前者是取代反应，后者是加聚反应。
答案选C。
4．某有机物的结构简式为
，它可以发生的反应类型有（ ）
（a）取代 （b）加成
（c）消去 （d）酯化
（e）水解 （f）中和
（g）加聚
A．（a）（c）（d）（f）
B．（b）（e）（f）（g）
C．（a）（b）（c）（d）（g）
D．除（e）（g）外
【答案】D
【解析】
试题分析：
分子中含羟基、羧基可以发生酯化反应（取代反应），苯环上羟基邻位上的H也能被溴取代，亚甲基和次甲基中的H也可被取代；苯环可以与H2加成；羟基所连碳的相邻碳上有H，可以发生消去反应；分子中有羧基，可以与碱发生中和反应。
考点：
有机反应类型
5．下列各组中两个变化所发生的反应，属于同一类型的是（ ）
①由甲苯制甲基环己烷.由乙烯制溴乙烷
②乙烯使溴水褪色.乙炔使酸性高锰酸钾水溶液褪色
③由乙烯制聚乙烯.由1－丁醇制1－丁烯
④由苯制硝基苯.由苯制苯磺酸
A．只有②③ B．只有③④
C．只有①③ D．只有①④
【答案】D
【解析】
考查常见有机反应类型的判断。
有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个或几个小分子（如水、卤化氢等分子），而生成不饱和（碳碳双键或三键）化合物的反应，叫做消去反应，有机物分子的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替生成其它物质的反应是取代反应，有机物分子中双键或三键两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应叫加成反应。
选项①中都是加成反应，②中前者是加成反应，后者是氧化反应，③中前者是加聚反应，后者是消去反应，④中都是取代反应，所以答案选D。
【能力提升】
1．有下述有机反应类型①消去反应，②水解反应，③加聚反应，④加成反应，⑤还原反应，⑥氧化反应，已知CH2Cl-CH2Cl+2H2O
CH2OH-CH2OH+2HCl，以丙醛为原料制取1,2-丙二醇，所需进行的反应类型依次是（ ）
A．⑥④②① B．⑤①④②
C．①③②⑤ D．⑤②④①
【答案】B
【解析】
考查有机物的合成。
要制取1，2－丙二醇，则需要通过1，2－二溴丙烷的水解反应。
而1，2－二溴丙烷需要通过丙烯的加成反应生成。
要生成丙烯，可以通过1－丙醇的消去反应产生。
丙醛和氢气发生加成反应即得到1－丙醇。
所以正确的答案选B。
2．下列反应中，属于取代反应的是（ ）
A．在催化剂存在条件下乙烯与溴反应制1，2—二溴乙烷
B．苯与浓硝酸、浓硫酸混合共热制取硝基苯
C．乙醇在铜催化下制得乙醛
D．在一定条件下苯与氢气反应制取环己烷
【答案】B
【解析】
A、加成反应，B、硝化反应，实质为取代反应；C、氧化反应；D、加成反应。
3．广义的取代观认为，无论是无机水解反应还是有机物的水解，甚至其他取代反应，其最终结果是反应中各物质和水分别解离成两部分，然后根据异性相吸原理，两两重新组合成新的物质。
根据上述观点，下列不属于取代反应的是（ ）
A．CH3CH2Cl＋
→C2H5—NO2＋
B．CH3I＋CH3ONa→CH3—O—CH3＋NaI
C．CH2===CHCl＋Cl2→CH2Cl—CHCl2
D．CH3CH2Br＋NaSH→CH3CH2SH＋NaBr
【答案】C
【解析】
本题属信息给予题，广义的取代反应可简单理解为“互换”，类似于无机的复分解反应，而C项为加成反应。
4．下列各组中两个变化所发生的反应，属于同一类型的是（ ）
①由甲苯制甲基环己烷、由乙烷制溴乙烷
②乙烯使溴水褪色、乙烯直接水化法制乙醇
③由乙醇制乙醛、由乙醛制乙酸
④由苯制硝基苯、由乙醇制乙烯
⑤由乙醇制乙醚、由溴乙烷制乙醇
A．只有②③⑤ B．只有②③④
C．只有①③④ D．只有①④⑤
【答案】A
【解析】
①由甲苯制甲基环己烷为加成反应、由乙烷制溴乙烷为取代反应；
②乙烯使溴水褪色为加成反应、乙烯直接水化法制乙醇为加成反应
③由乙醇制乙醛为氧化反应、由乙醛制乙酸为氧化反应；
④由苯制硝基苯为取代反应、由乙醇制乙烯为消去反应；
⑤由乙醇制乙醚为取代反应、由溴乙烷制乙醇为取代反应。
5．下列反应中前者属于取代反应，后者属于加成反应的是（ ）
A．甲烷与氯气混和后光照反应，；乙烯使酸性高锰酸钾溶液的褪色
B．乙烯与溴的四氯化碳溶液反应；苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷
C．苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中，有油状生成；乙烯与水生成乙醇的反应
D．在苯中滴入溴水，溴水褪色；乙烯自身生成聚乙烯的反应
【答案】C
【解析】
有机物分子中双键或三键两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应叫加成反应。
有机物中的原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应是取代反应，所以选项C正确。
A中前者是取代反应，但后者是氧化反应；
B中都是加成反应；
D中前者是萃取，是物理变化，后者是加聚反应，答案选C。
【终极闯关】
1．下列现象因发生加成反应而产生的是（ ）
A．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
B．将苯加人溴水中，振荡后水层接近无色
C．甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失
D．乙烯使酸性KmnO4溶液褪色
【答案】A
【解析】
试题分析：
有机物分子中双键或三键两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应叫加成反应，所以A正确；B是萃取，C是取代反应，D是氧化反应，答案选A。
考点：
考查有机反应类型的判断
2．有下述有机反应类型①消去反应，②水解反应，③加聚反应，④加成反应，⑤还原反应，⑥氧化反应，已知CH2Cl-CH2Cl+2H2O
CH2OH-CH2OH+2HCl，以丙醛为原料制取1，2-丙二醇，所需进行的反应类型依次是（ ）
A．⑥④②① B．⑤①④②
C．①③②⑤ D．⑤②④①
【答案】B
【解析】
试题分析：
以丙醛为原料制取1，2丙二醇，分析1，2一丙二醇和丙醛的结构，从原料到目标产物，官能团发生变化，官能团数目变化；1个1，2一丙二醇分子有2个羟基，且处于相邻的碳原子上，所以应先制备丙烯，先加氢还原为丙醇，在浓硫酸加热条件下发生消去反应，得丙烯；再与溴加成，制得1，2一二溴丙烷，再在碱的水溶液条件下水解，得1，2一丙二醇；故合成路线依次发生的反应所属类型顺序为⑤①④②。
考点：
考查有机合成的相关知识。
3．下列有机反应类型的归属正确的是（ ）
①乙烷与Cl2反应制氯乙烷
②丙烯与Cl2反应制3-氯-1-丙烯
③苯制环己烷
④乙炔使酸性KMnO4溶液褪色
⑤乙烯制聚乙烯
⑥甲苯燃烧
A．①②属于取代反应
B．②③属于加成反应
C．④⑤属于氧化反应
D．⑤⑥属于聚合反应
【答案】A
【解析】
试题分析：
乙烷与氯气的反应是取代反应；丙烯与氯气反应生成3-氯-1-丙烯的反应是取代反应；苯与氢气发生加成反应生成环己烷；乙炔使高锰酸钾褪色的反应是氧化反应；乙烯制取聚乙烯的反应是加聚反应；甲苯的燃烧反应是氧化反应，所以反应类型归属正确的是A，答案选A。
考点：
考查有机反应类型的判断
4．在体育比赛中使用兴奋剂是一种不符合奥林匹克精神的行为，某种兴奋剂的结构简式如右图所示，有关该物质的说法中正确的是（ ）
A．分子内所有原子可能在同一平面上
B．该物质可发生取代、加成、消去、氧化、加聚等有机反应类型
C．1mol该物质与足量H2反应后的产物不能与NaOH溶液反应
D．若能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去，则可证明该物质分子中是否含有碳碳双键
【答案】C
【解析】
A、甲基为四面体结构，不可能共面；
B、该物质不能发生消去反应；
C、与足量的氢气反应，羟基为醇羟基；故不能与NaOH反应；
D、酚羟基和苯环上甲基也能被酸性高锰酸钾反应
5．2012年4月18日沈阳和平区查获“毒豆芽”，其中添加一种动物用药恩诺沙星，其分子结构如图所示，下列有关恩诺沙星的说法中不正确的是（ ）
A．本品不溶于水，微溶于甲醇，可溶于酸和碱
B．分子式为C19H22FN3O3
C．该物质的一氯代物共有9种
D．该物质能发生酯化、加成、氧化、硝化、缩聚反应
【答案】D
【解析】
该物质因含的亲水基较少且碳链较长故不溶于水，有机物含有相同官能团一般可互溶，由于该物质碳链较长，所以微溶于甲醇，因含羧基可与碱反应，因含氮原子可与H+（酸）形成配位键，A项正确；
根据C的四个价键和N的三个价键知B项正确；
如图所示
知该有机物一氯代物有9种，C项正确；
该物质不含发生缩聚反应的官能团（—COOH、—NH2等），故不能发生缩聚反应，D项错误。
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