重要官能团的结构及主要化学性质.docx
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重要官能团的结构及主要化学性质
重要官能团的结构及主要化学性质
概念:
官能团决定有机物的机构、性质和类别的原子或原子团。
官能团
代表物
结构特点
主要化学性质
主要反应
卤代烃
—X
CH3CH2Br
C-X键有极性,易断裂
(1)取代反应
(2)消去反应
醇
—OH
CH3CH2OH
有C-O和O-H键,有极性,-OH与链烃基直接相连
(1)与钠反应
(2)取代反应
(3)消去反应(4)氧化反应
(5)酯化反应
酚
—OH
C6H5—OH
-OH直接与苯环相连
(1)有弱酸性
(2)取代反应(3)显色反应
醛
—CHO
CH3CHO
C=O双键有极性,具有不饱和性
(1)氧化反应
(2)加成反应(还原反应)
羧酸
—COOH
CH3COOH
受C=O影响,O-H键能够电离,产生H+
(1)具有酸性
(2)酯化反应
酯
R1-COO-R2
CH3COOC2H5
分子中RCO-和OR`之间的键裂
水解反应
烯烃
CC
CH2CH2
分子中双键中的一个键易断裂
(1)氧化反应
(2)加成反应
(3)聚合反应
炔烃
—CC—
CHCH
分子中三键中的键易断裂
(1)氧化反应
(2)加成反应
烷烃:
1.光照条件下可以和卤素发生取代反应
2.酸性高锰酸钾溶液
3.燃烧是淡蓝色火焰
环烷烃:
1.不可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,但可以被溴水氧化
2.与氢气,卤素可以开环加成
烯烃:
1.可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,也可以使溴水褪色
2.燃烧是淡蓝色火焰,伴有少量黑烟
3.可以发生加成反应(与水,卤素,氢气均可)
4.可以发生加聚反应
5.加热情况下,a-氢可以发生取代反应
炔烃:
1.可以被酸性高锰酸钾溶液氧化。
也可以使溴水褪色
2.可以发生加成反应
3.可以发生加聚反应
4.端炔可以与金属银或铜反应生成沉淀
苯:
1.发生亲电取代反应,如与卤素的取代反应
2.可以与氢气发生加聚反应
卤代烃:
1.可以被氢气还原成烷烃
2.可以发生水解反应(即卤原子被羟基取代)
3.可以发生消去反应(消去成烯,但卤原子相邻碳上无氢原子的不能发生消去反应)
醇:
1.可以与氢卤酸发生取代反应(即羟基被取代为卤原子)
2.可以发生分子内消去反应(消去成烯,但羟基相邻碳上无氢原子的不能发生消去反应)
3.可以发生分子间脱水反应
4.可以被酸性高锰酸钾溶液氧化成羧酸,但不能被溴水氧化
5.可以与羧酸发生酯化反应
6.邻二醇可以被高碘酸氧化
7.可以与醛(酮)反应生成半缩醛(酮),还可以继续与半缩醛(酮)反应(本质是脱水),生成缩醛(酮)
苯酚:
1.可以与卤素发生取代反应
2.可以与羧酸生成酚酯
3.可以与甲醛反应生成电木(酚醛缩合)
4.可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,可以使溴水褪色(发生取代反应)
5.在空气中被氧化为粉红色(即对苯二醌)
醛:
1.可以被氢气还原成醇(本质是加成)
2.可以被酸性高锰酸钾溶液氧化成羧酸,也可以被溴水氧化
3.可以发生羟醛缩合反应
4.可以被四氢锂铝还原为醇
5.可以发生康尼扎罗歧化反应(即在浓氢氧化钠溶液中,无a-H的醛会歧化为对应的醇和羧酸)
羧酸:
1.可以与醇发生酯化反应
2.可以被四氢锂铝还原为醇
3.可以脱水生成酸酐
4.可以氨解生成酰胺
5.可以氯代生成酰氯
6.特别注意,在高中,是认为它是不能被还原的!
我说第2点的目的是让楼主了解一下,有时候做题会碰到,但自己要坚定不移的认为,在高中羧酸是不能被还原的!
下面是物理性质:
烷烃(常温下液态的):
密度比水小,在上层
烯烃(常温下液态的):
密度比水大,在下层
炔烃不作萃取剂
苯:
密度比水小,在上层
四氯化碳,氯仿:
密度比水大,在下层
乙醇:
和水以任意比互溶
乙醛:
和水以任意比互溶
这种题不用怕,首先看能不能被氧化,再看可不可以溶于有机溶剂。
可以溶的话,现象是什么。
举个例子,可否用一种试剂鉴别这3种物质
乙醇,四氯化碳,苯
先看看有没有能被氧化的。
明显,乙醇可以被氧化。
再看看可不可以作溶剂
如果用溴水,那么溴会溶解到苯和四氯化碳中去,但是要注意,溶解之后,溶液会分层,四氯化碳在下层,而苯是在上层。
所以可以用
有机物官能团与性质
[知识归纳]
有机物
官能团
代表物
主要化学性质
烃
烷烃
C-C
甲烷
取代(氯气、光照)、裂化
烯烃
C=C
乙烯
加成、氧化(使KMnO4褪色)、加聚
炔烃
C=C
乙炔
加成、氧化(使KMnO4褪色)、加聚
苯及其同系物
—R
苯
甲苯
取代(液溴、铁)、硝化、加成
氧化(使KMnO4褪色,除苯外)
烃
的
衍
生
物
卤代烃
—X
溴乙烷
水解(NaOH/H2O)、消去(NaOH/醇)
醇
—OH
乙醇
置换、催化氧化、消去、脱水、酯化
酚
—OH
苯酚
弱酸性、取代(浓溴水)、显色、
氧化(露置空气中变粉红色)
醛
—CHO
乙醛
还原、催化氧化、银镜反应、斐林反应
羧酸
—COOH
乙酸
弱酸性、酯化
酯
—COO—
乙酸乙酯
水解
重
要
的
营
养
物
质
葡萄糖
—OH、—CHO
/
具有醇和醛的性质
蔗糖
麦芽糖
前者无—CHO
前者有—CHO
/
无还原性、水解(产物两种)
有还原性、水解(产物单一)
淀粉
纤维素
(C6H10O5)n
后者有—OH
/
水解
水解
油脂
—COO—
/
氢化、皂化
氨基酸
蛋白质
NH2-、-COOH
—CONH—
/
两性、酯化
水解
其中:
1、能使KMnO4褪色的有机物:
烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、酚、醛、葡萄糖、麦芽糖、油脂
2、能使Br2水褪色的有机物:
烯烃、炔烃、酚、醛、葡萄糖、麦芽糖、油脂
3、能与Na反应产生H2的有机物:
醇、酚、羧酸、氨基酸、葡萄糖
4、具有酸性(能与NaOH、Na2CO3反应)的有机物:
酚、羧酸、氨基酸
5、能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2反应的有机物:
醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖
6、既有氧化性,又有还原性的有机物:
醛、烯烃、炔烃
7、能发生颜色(显色)反应的有机物:
苯酚遇FeCl3显紫色、淀粉遇I2变蓝、蛋白质遇浓硝酸变黄、葡萄糖遇Cu(OH)2显绛蓝
[有机合成的常规方法]
2.消除官能团
2.消除官能团:
①消除双键方法:
加成反应
②消除羟基方法:
消去、氧化、酯化
③消除醛基方法:
还原和氧化
3.有机反应类型
常见的有机反应类型有取代(包括酯化、水解)、加成、加聚、消去、氧化、还原等。
能够发生各种反应类型的常见物质如下:
①烷烃、芳香烃与X2的反应
(1)取代反应 ②羧酸与醇的酯化反应
③酯的水解反应
①不饱和烃与H2、X2、HX
(2)加成反应 的反应
②醛与H2的反应
(3)加聚反应:
烯烃、炔烃在一定条件下的聚合反应。
(4)消去反应:
某些醇在浓H2SO4作用下分子内脱水生成烯烃的反应。
(5)还原反应:
含 C=C 、—C≡C—、
有机物与H2的加成反应。
①任何有机物的燃烧
(6)氧化反应
KMnO4与烯烃的反应
③醇、醛的催化氧化
一.考点梳理
1.各类烃的衍生物的结构与性质
类别
饱和一元
物的通式
官能团
代表物
主要化学性质
醇
CnH2n+2O
(n≥1)
-OH
乙醇
CH3CH2OH
与Na反应生成H2、催化氧化生成醛、分子内脱水发生消去反应生成烯、与羧酸发生酯化反应。
酚
-OH
苯酚
具有弱酸性,与NaOH溶液发生中和反应。
醛
CnH2nO
(n≥1)
O
‖
—C—H
乙醛
O
‖
CH3—C—H
与H2发生加成反应生成醇,可被O2、银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液氧化成羧酸。
羧酸
CnH2nO2
(n≥1)
O
‖
—C—OH
乙酸
O
‖
CH3—C—OH
具有酸的通性、能与醇发生酯化反应。
酯
CnH2nO2
(n≥2)
O
‖
—C—O—
乙酸乙酯
O
‖
CH3—C—OC2H5
酸性条件下不彻底水解,生成羧酸和醇。
碱性条件下彻底水解,生成羧酸盐和醇。
二.方法归纳
有机物中羟基(—OH)上的氢电离难易程度:
羧酸>酚>醇
Na
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
醇
C2H5OH
生成H2
不反应
不反应
不反应
酚
生成H2
中和反应
反应,不生成CO2
不反应
羧酸
CH3COOH
生成H2
中和反应
反应生成CO2
反应生成CO2
有机化学中几个小规律总结
一、烃类物燃烧规律
1、烃或烃的衍生物的燃烧通式:
2、有机物完全燃烧时,C、H的耗氧关系为C~O2~CO2,4H~O2~2H2O
3、燃烧反应的有关问题,可抓住以下规律
(1)同温同压下烃完全燃烧前后气体体积变化规律
a、若燃烧后生成液态水:
根据:
可得:
规律之一,燃烧前后气体体积一定减小,且减小值只与烃分子中的氢原子数有关,与碳原子数无关。
b、若燃烧后生成气态水:
则烃分子中氢原子数得:
规律之二,燃烧后生成气态水时,总体积只与氢原子数有关,可能增大,不变或减小。
(2)耗氧量规律
C~ O2~CO2 4H~O2~2H2O
质量12g 32g 44g 4g 32g 36g
物质的量1mol1mol 1mol 4mol 1mol 2mol
有机化学知识点总结
1.需水浴加热的反应有:
(1)、银镜反应
(2)、乙酸乙酯的水解(3)苯的硝化(4)糖的水解
(5)、酚醛树脂的制取(6)固体溶解度的测定
凡是在不高于100℃的条件下反应,均可用高考资源网水浴加热,其优点:
温度变化平稳,不会大起大落,有利于反应的进行。
2.需用温度计的实验有:
(1)、实验室制乙烯(170℃)
(2)、蒸馏 (3)、固体溶解度的测定
(4)、乙酸乙酯的水解(70-80℃) (5)、中和热的测定
(6)制硝基苯(50-60℃)
[说明]:
(1)凡需要准确控制温度者均需用温度计。
(2)注意温度计水银球的位置。
3.能与Na反应的有机物有:
醇、酚、羧酸等——凡含羟基的化合物。
4.能发生银镜反应的物质有:
醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖——凡含醛基的物质。
5.能使高锰酸钾酸性溶液褪色的物质有:
(1)含有碳碳双键、碳碳叁键的烃和烃的衍生物、苯的同系物
(2)含有羟基的化合物如醇和酚类物质
(3)含有醛基的化合物
(4)具有还原性的无机物(如SO2、FeSO4、KI、HCl、H2O2等)
6.能使溴水褪色的物质有:
(1)含有碳碳双键和碳碳叁键的烃和烃的衍生物(加成)
(2)苯酚等酚类物质(取代)
(3)含醛基物质(氧化)
(4)碱性物质(如NaOH、Na2CO3)(氧化还原――歧化反应)
(5)较强的无机还原剂(如SO2、KI、FeSO4等)(氧化)
(6)有机溶剂(如苯和苯的同系物、四氯甲烷、汽油、已烷等