第二讲有机反应类型Word文件下载.docx
《第二讲有机反应类型Word文件下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第二讲有机反应类型Word文件下载.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
大部分有机物在空气中都可燃烧,这是属于剧烈的完全的氧化反应,这样的氧化反应,最终产物为CO2和H2O。
此外烯烃、炔烃、苯的同系物的侧链、醇、醛等可被某些氧化剂所氧化。
它包括两类氧化反应。
1)在有催化剂存在时被氧气氧化。
从结构上看,能够发生氧化反应的醇
一定是连有—OH的碳原子上必须有氢原子,否则不能发生氧化反应。
如就不能发生氧化反应。
2)有机物被除O2外的某些氧化剂(如KMnO4、Cu(OH)2、[Ag(NH3)2OH]等氧化)。
如:
CH3CHO+2Cu(OH)2
CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
醛
羧酸
(7)还原反应
还原反应是有机物分子里“加氢”或“去氧”的反应,其中加氢反应又属加成反应。
不饱和烃、芳香族化合物,醛、酮等都可进行加氢还原反应。
CH3CH2CHO+H2
CH3CH2CH2OH
(8)酯化反应
酸与醇起作用生成酯和水的反应称酯化反应。
发生反应的酸可以是羧酸也可以是含氧无机酸,醇包括一元醇、多元醇或葡萄糖、纤维等多羟基化合物。
酯化反应实质上是取代反应。
酯类化合物包括:
(9)水解反应
有机物跟水在一定条件下发生的反应叫水解反应。
其实质是在有机分子中引入羟基的反应,主要有卤代烃、酯、油脂、二糖、多糖、蛋白质的水解,在不同酸碱条件下,水解的程度不同,产物也有所不同。
从本质上看,水解反应属于取代反应。
要注意有机物的断键部位,如乙酸乙酯水解时是与羰基相连的C—O键断裂(即成键位置):
如蛋白质水解,则是肽键断裂:
(10)显色反应
某些有机化合物与特定试剂反应,显示出特殊颜色的反应叫显色反应。
如苯酚加入FeCl3溶液显紫色;
淀粉遇碘溶液呈蓝色;
蛋白质(分子中含苯环)与浓HNO3反应后显黄色。
利用这些反应,可鉴别或检验某些有机物。
(11)中和反应
有机酸或是有酸性的有机物跟碱作用生成盐和水的反应,叫做中和反应。
特别需要指出的是苯酸是有弱酸性,可以跟NaOH溶液反应生成苯酸钠和水:
此外,还有脱羧反应、裂化反应、裂解反应等反应类型。
1、与CH2=CH2CH2Br—CH2Br的变化属于同一反应类型的是()
(A)CH3CHOC2H5OH(B)C2H5ClCH2=CH2
(D)CH3COOHCH3COOC2H5
2、有机化合物I转化为II的反应类型是()
(A)氧化反应(B)加成反应
(C)还原反应(D)水解反应
3、下列有机物中,能发生消去反应,又能发生取代反应和酯化反应的是()
(a)取代(b)加成(c)消去(d)酯化(e)水解(f)中和(g)缩聚(h)加聚()
(A)(a)(c)(d)(f)(B)(b)(e)(f)(h)(C)(a)(b)(c)(d)(f)(D)除(e)(h)外
5、由溴乙烷制取乙二醇,依次发生反应的类型是()
(A)取代、加成、水解(B)消去、加成、取代
(C)水解、消去、加成(D)消去、水解、取代
6、阿斯匹林的结构简式为:
消耗NaOH的物质的量为()
(A)1摩(B)2摩(C)3摩(D)4摩
7、分子式为CnH2n1OH(n1)的醇不能发生消去反应,n的最小值是()
(A)2(B)3(C)4(D)5
8、酒精在浓硫酸作用下,不可能发生的反应是()
(A)加成反应(B)消去反应(C)取代反应(D)脱水反应
9、物质组成为C3H6O2的有机物,能与锌反应,由此可知不与它发生反应的物质是(A)氢氧化钠溶液(B)苯酚钠(C)甲醇(D)食盐
10、某有机物,当它含有下列的一种官能团时,既能发生取代反应,氧化反应,酯化反应,又能发生消去反应的是()
[有机合成的常规方法及解题思路]有机合成题是近几年来高考的难点题型之一。
有机合成题的实质是利用有机物的性质,进行必要的官能团反应。
要熟练解答合成题,必须掌握下列知识。
1.有机合成的常规方法
(1)官能团的引入
①引入羟基(—OH):
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引入卤原子(—X):
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═O等。
(2)官能团的消除①通过加成消除不饱和键。
②通过消去或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)。
(3)官能团间的衍变
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,如CH3CH2OH→CH2═CH2→Cl—CH2—CH2—Cl→HO—CH2—CH2—OH;
③通过某种手段,改变官能团的位置。
(4)碳骨架的增减
①增长:
有机合成题中碳链的增长,一般会以信息形式给出,常见方式为有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。
②变短:
如烃的裂化裂解,某些烃(如苯的同系物、烯烃)的氧化、羧酸盐脱羧反应等。
2.有机合成路线的选择
(1)一元合成路线
R—CH═CH2→卤代烃→一元醇→一元醛→一元羧酸→酯
(2)二元合成路线
(3)芳香化合物合成路线
3.有机合成题的解题方法解答有机合成题时,首先要正确判断合成的有机物属于哪一类有机物,带有何种官能团,然后结合所学过的知识或题给信息,寻找官能团的引入、转换、保护或消去的方法,尽快找出合成目标有机物的关键和突破点。
基本方法有:
(1)正向合成法:
此法采用正向思维方法,从已知原料入手,找出合成所需要的直接或间接的中间产物,逐步推向目标合成有机物,其思维程序是:
原料→中间产物→产品。
(2)逆向合成法:
此法采用逆向思维方法,从目标合成有机物的组成、结构、性质入手,找出合成所需的直接或间接的中间产物,逐步推向已知原料,其思维程序是:
产品→中间产物→原料。
(3)综合比较法:
此法采用综合思维的方法,将正向或逆向推导出的几种合成途径进行比较,得出最佳合成路线。
例题
在醛、酮中,其他碳原子按与羧基相连的顺序,依次叫α,β,γ,…碳原子,如:
。
在稀碱或稀酸的作用下,2分子含有α-氢原子的醛能自身加成生成1分子β-羟基醛,如:
巴豆酸(CH3—CH═CH—COOH)主要用于有机合成中制合成树脂或作增塑剂。
现应用乙醇和其他无机原料合成巴豆酸。
请写出各步反应的化学方程式。
解析
用反推法思考:
[有机知识点归纳]
⑴.原子共平面问题归纳:
①.平面结构的常见分子有:
BF3、C2H4、C6H6,卤素原子取代分子中的氢原子时也是平面结构。
②.直线结构的常见分子有:
CO2、CS2、C2H2。
③.当乙炔和乙烯接在一块时,8个原子一定共平面。
④.当乙炔和苯接在一块时,14个原子一定共平面。
⑤.当乙烯和苯接在一块时,旋转一定的角度,16个原子可能共平面。
⑵.根据结构能判断该物质的类别。
①.单官能团化合物:
含卤素的就是卤代烃;
含羟基的物质,羟基直接连在苯环上的是酚类,其余的是醇类;
含醛基的是醛类;
含羧基的是羧酸类;
含酯键的是酯类。
②.多官能团化合物:
含多羟基的醛类或酮类是糖类;
既含氨基又含羧基的化合物是氨基酸。
⑶.根据结构能判断该物质具有的化学性质,以及能发生哪些反应类型。
ⅰ、卤代烃:
能发生水解反应,卤素所连碳原子的邻位碳上有氢原子存在的还可以发生消去反应,注意卤代烃不能与硝酸银溶液反应。
ⅱ、醇类:
能发生酯化反应,与活泼金属发生置换反应,羟基所连碳原子的邻位碳上有氢原子存在的还可以发生消去反应,伯醇、仲醇可以发生氧化反应。
ⅲ、酚类:
与碱发生中和反应,与溴水发生取代反应,与氯化铁溶液发生显色反应。
ⅳ、醛类:
与银氨溶液、新制的氢氧化铜悬浊液、酸性高锰酸钾溶液、氧气(在催化剂作用下)发生氧化反应,与氢气发生加成反应即还原反应。
ⅴ、羧酸类:
与碱发生中和反应,与醇发生酯化反应。
ⅵ、酯类:
发生水解反应。
ⅶ、羟基酸:
能发生分子间的酯化反应成链状,也可以发生分子内或分子间的酯化反应成环状,例如:
乳酸。
ⅷ、氨基酸:
能发生分子间的缩合反应成链状,也可以发生分子内或分子间的缩合反应成环状,例如:
甘氨酸。
⑷.根据结构能判断发生一些化学反应时的定量关系
①.1摩有机物分子最多能与几摩氢氧化钠反应的问题
ⅰ、中学阶段能与氢氧化钠溶液反应的有机物种类有:
卤代烃,酚类,羧酸,酯类,二肽或多肽,对应的官能团有:
卤素原子,酚羟基,羧基,酯键(-COO-),肽键。
ⅱ、烃的衍生物与氢氧化钠溶液反应的原理如下:
a.卤代烃类:
RX+NaOH→ROH+NaX,“R-”如果是脂肪烃基,1摩一卤代烃只能与1摩NaOH反应,生成1摩醇和1摩卤化钠;
“R-”如果是苯基,1摩一卤代芳烃与1摩氢氧化钠溶液反应后先得到的是1摩苯酚和1摩卤化钠(例如:
C6H5X+NaOH→C6H5OH+NaX),1摩苯酚还可以和1摩NaOH反应,生成1摩苯酚钠和1摩水,即“R-”如果是苯基,1摩一卤代芳烃最多能与2摩氢氧化钠反应。
b.酚类:
C6H5OH+NaOH→C6H5ONa+H2O,1摩一元酚只能与1摩NaOH反应,生成1摩酚钠和1摩水。
c.羧酸类:
RCOOH+NaOH→RCOONa+H2O,1摩一元羧酸只能与1摩NaOH反应,生成1摩羧酸钠和1摩水。
d.酯类:
RCOOR′+NaOH→RCOONa+R′OH,1摩酯与1摩NaOH反应,生成1摩羧酸钠和1摩醇;
如果“R′”是苯基,1摩“酯”与1摩NaOH反应,生成1摩羧酸钠和1摩酚,1摩一元酚又能与1摩NaOH反应,生成1摩酚钠和1摩水,这种情况下,1摩“酯”最多可以与2摩NaOH反应。
e.二肽:
1摩二肽水解得到各1摩不同的氨基酸或2摩同样的氨基酸,所以1摩二肽可以与2摩NaOH反应。
注意区别:
卤素原子是否直接连接在苯环上,酯键的烷氧基部分是否是碳氧单键与苯环相连。
②.1摩有机物分子最多能与几摩溴水中的溴反应的问题
ⅰ、1摩碳碳双键与1摩溴发生加成反应,1摩碳碳三键与2摩溴发生加成反应。
注意:
苯环不能发生与溴水的加成反应。
ⅱ、在苯环上有羟基或烷烃基时,溴水中的溴会在苯环上羟基或烷烃基的邻对位发生取代反应;
苯环上羟基或烷烃基的邻对位有几个空位,1摩该有机物就可以与几摩溴分子发生取代反应。
③.1摩有机物分子最多能与几摩氢气反应的问题。
ⅰ、1摩碳碳双键与1摩氢气发生加成反应。
ⅱ、1摩碳碳三键与2摩氢气发生加成反应。
ⅲ、1摩苯环与3摩氢气发生加成反应。
ⅳ、1摩碳氧双键与1摩氢气发生加成反应(酮羰基加成生成醇,醛基加成生成醇,酯键中的羰基不能发生与氢气的加成反应)。
⑸.能辨认该分子中有没有环存在,是几元环(构成环的原子数是几就是几元环,全部由碳原子形成的环是碳环),存在几个环,分子中氢原子个数在饱和烃氢原子个数的基础上就减去环个数的2倍个氢原子。
(6).注意判别6元碳环是否是苯环,单双键交替的6碳环是苯环,含有离域大Л键的6碳环(6碳环中含有一个圆圈的是苯环)是苯环,含苯环的化合物是芳香族化合物。
⑺.注意辨析“酯键”必须是羰基碳和碳氧单键的碳是同一个碳,注意辨析“肽键”必须是羰基碳和碳氮单键的碳是同一个碳,注意辨析“酯键”和“肽键”的书写形式,从左至右书写与从右至左的区别,注意“酯键”中的羰基不能与氢气发生加成反应。
1.某种有机物结构简式如图所示,其分子式是________________;
写出该有机物在酸性条件下水解的化学方程式
__________________________________________________________________;
1mol该有机物与NaOH溶液在水浴加热条件下反应,最多消耗NaOH的物质的量是_______。
2、苯酚是一种重要的化工原料,以下是利用苯酚为原料,生产阿司匹林、香料和高分子化合物的合成线路图。
已知:
(1)
(2)
(3)R-OH+HBr
R-Br+H2O
(1)反应②属于________反应。
(2)写出下列有机物的结构简式:
D___________,G______________________。
(3)完成下列反应的化学方程式:
①________________;
②________________。
(4)可以检验阿司匹林样品中含有水杨酸的试剂是_________________(填写字母)。
A、碳酸氢钠溶液B、氯化铁溶液C、红色石蕊试纸D、新制氢氧化铜
(5)与阿司匹林互为同分异构体的物质有多种,请按以下要求写出阿司匹林的一种同分异构体:
①苯环上有两个对位的取代基;
②能发生银镜反应;
③属于羧酸和酯类的有机物。
_____________________。
3、有机物A、B、C都是重要的化工原料,A~D之间有如图所示的转
化关系。
(1)A中官能团的名称为______________________________。
(2)A→C的实验现象为___________________________________________,
反应的化学方程式为__________________________。
(3)1molA与2molH2加成得产物B。
完成B+C→D的化学方程式,并指出反应类型。
_______________________________________________反应类型为__________。
4、有机物A的结构简式为:
(1)A的分子式为____________________。
(2)A在NaOH水溶液中加热,经酸化得到有机物B和D,D是芳香族化合物。
当有1molA发生反应时,最多消耗_________molNaOH。
(3)B在一定条件下发生酯化反应可生成某五元环酯,该五元环酯的结构简式为
(4)写出苯环上只有一个取代基且属于酯类的D的所有同分异构体。
。
(5)D的某同系物在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水,其中n(CO2)∶n(H2O)=3∶2,该同系物的分子式为_______________________。
5、由C、H、O三种元素组成的化合物A,其蒸汽密度是相同状态下H2密度的30倍。
将30gA充分燃烧,产物被足量烧碱溶液吸收,烧碱溶液增重44g。
已知A能NaHCO3反应生成CO2。
回答下列问题
(1)A的结构简式是;
(2)有机物B与A相对分子质量相同,A和B之间能发生酯化反应,生成有机物C;
B烃基上的一氯取代产物有3种。
C的结构简式是
(3)有机物B在Cu做催化剂的条件下与O2反应生成D,化学方程式是
(4)有机物E是D的氧化产物,F是E的一种同分异构体,F有下图所示的转化关系:
1写出F的结构简式
②写出由X生成Y的化学方程式
2Z在一定条件下可以聚合,写出化学方程式
④已知NH3和H2O具有相似的化学性质。
有机物Q可以发生水解反应,也可以发生氨解反应,写出Q发生氨解反应的化学方程式
6、某含碳、氢、氧三种元素的链状有机物A,测得其相对分子质量为116,分子组成中碳、氢、氧三种元素的原子个数比为1∶1∶1。
又知A能使溴的四氯化碳溶液褪色,0.1molA与足量NaHCO3溶液反应生成4.48L气体(标准状况)。
请回答下列问题:
(1)A的分子式,A分子中所含官能团的名称、。
(2)已知A分子中没有支链,其结构简式为。
(3)写出A能使溴的四氯化碳溶液褪色的化学方程式为。
7、芳香族化合物X可发生如下的相互转化关系。
W中含有两个相同的含氧官能团。
(1)Z的名称为,Z在浓硫酸存在的条件下,与甲醇共热的化学方程式
(2)W的分子结构简式可表示为:
(其中C7H7和A为未知部分),
X能发生的反应类型有(填序号)。
A.取代反应B.加成反应C.消去反应D.氧化反应