二(有机反应基本类型)

1二、有机反应类型及原理（官能团化学的横向复习）1、《考纲》要求通过各类化合物的化学反应，掌握有机反应的主要类型2、说明有机反应类型是有机化学里的核心，它主要是介绍各个官能团所具有的典型的化学性质。这块内容一定要理解深刻，熟练应用。高考大题里有一道题是有机化学，考察的都是各个官能团的演变及其反应类型。复习的时候两种方法：·一种是纵向复习：以各个官能团为顺序，对各个官能团的特性及能发生的反应一定要特别清楚，做到如数家珍、了如指掌·一种是横向复习，对所学过的各种反应类型作整体归纳，如取代反应，哪些物质可以发生取代，和什么物质取代，在什么条件下发生取代反应，什么键断、又有什么新键形成等，均要心中有数有机反应主要类型包括：取代反应、加成反应、消去反应、氧化反应、还原反应、加聚反应、缩聚反应、显色反应八大基本类型，（一）取代反应1、定义：有机物分子中的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应原理可简述为：“有进有出”图示为：2、包括：卤代、硝化、酯化、水解、分子间脱水等反应类型（1）卤代甲烷与氯气反应苯与液溴反应苯酚与浓溴水反应（2）硝化苯与浓硝酸反应甲苯与浓硝酸反应（3）分子间脱水乙醇在浓硫酸作用下加热到140℃（4）酯化乙酸和乙醇反应（5）水解：物质受水作用而分解2溴乙烷水解乙酸乙酯在酸性或碱性条件下水解硬脂酸甘油酯在酸性或碱性（皂化）条件下水解麦芽糖、蔗糖在酸性条件或酶条件下水解淀粉、纤维素在酸性条件或酶条件下水解蛋白质在酶条件下的水解其它如苯酚钠、乙醇钠的水解使其溶液显碱性附表：有机物无机物/有机物反应名称烷,芳烃,酚X2卤代反应苯及其同系物HNO3硝化反应*苯的同系物H2SO4磺化反应醇醇脱水反应*醇HX取代反应酸醇酯化反应酯酸溶液或碱溶液水解反应卤代烃碱溶液水解反应二糖多糖H2O水解反应蛋白质H2O水解反应发生取代反应的基/官能团结构变化形式——等价替换（二）加成反应1、定义：有机物分子里的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新物质的反应原理可简述为：“有进无出”，图示为2、包括：烯烃及含C=C的有机物）、炔烃及含C≡C的有机物与H2、X2、HX、H2O加成苯环、醛基、不饱和油脂与H2加成3（1）烯烃和炔烃的加成乙烯与氢气、氯化氢、水、溴水加成乙炔与氢气、氯化氢、水、溴水加成（可全加成，也可在特殊条件下半加成）（2）苯环的加成苯与氢气加成生成环己烷*苯与Cl2加成生成“六六六”（3）醛或酮的C=O的和氢气加成（醛加氢得伯醇，酮加氢得仲醇）乙醛与氢气加成*丙酮与氢气加成（4）油脂的氢化油酸和氢气加成油酸甘油酯和氢气加成3、说明（1）和氢气加成的条件一般是催化剂（Ni），加热和水加成时，一般在一定的温度、压强和催化剂条件下（2）不对称烯烃或炔烃和H2O、HX加成时可能产生两种产物，看题目的条件信息一般是氢原子加在含氢多的碳原子上（3）醛基的C=O只能和H2加成，不能和X2加成，而羧基和酯的C=O不能发生加成反应（4）若一种物质中同时存在C=C、醛基等多个官能团时，和氢气的加成反应可同时进行，也可以有选择地进行，看信息而定（三）消去反应1、定义：有机物在一定条件下，从一个分子中脱去一个小分子（如：H2O、HX等）生成不饱和（双键或三键）化合物的反应原理可简述为：“无进有出”，图示为2、包括：、（1）醇分子内脱水生成烯烃乙醇与浓硫酸混合共热到170℃（2）卤代烃脱HX生成烯烃溴乙烷与氢氧化钠醇溶液共热3、说明（1）消去反应的实质：醇或卤代烃分子中与—OH或—X所在碳相邻的碳原子上的氢原子结合生成H2O或HX而消去（2）不能发生消去反应的情况：醇或卤代烃分子中—OH或—X所在的碳无相邻碳原子，或相邻碳原子上无氢，如CH3OH、(CH3)3C-CH2Br不能发生消去反应（3）和加成一样，也有不对称消去的情况，看信息而定（4）消去反应的条件不同：醇类是浓硫酸+加热；卤代烃是NaOH醇溶液+加热4（四）氧化反应1、定义：有机物加氧或去氢的反应2、包括：燃烧反应、被空气（氧气）氧化、被酸性KMnO4溶液氧化，醛基的银镜反应和被新制Cu(OH)2悬浊液氧化、烯烃被臭氧氧化等等（1）有机物燃烧（2）有机物被空气或氧气氧化乙醇催化氧化成乙醛（去氢）乙醛与氧气反应生成乙酸苯酚也能被空气氧化生成粉红色的对苯琨（3）醛基被银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液氧化乙醛银镜反应与新制氢氧化铜反应注：甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖都能发生上述反应（4）被酸性高锰酸钾溶液氧化烯烃（含C=C）、炔烃（含C≡C）、苯的同系物、醇类、醛类、酚类*（5）烯烃的臭氧分解（信息题）条件一般是O3、Zn/H2O，双键断裂，原双键碳变为C=O3、说明（1）有机物一般都可以发生氧化反应，此过程发生了碳碳键或碳氧键的断裂（2）醇氧化的规律：伯醇（和羟基相连的碳上有两个或三个氢原子）氧化生成醛，如CH3OH、CH3CH2OH仲醇（和羟基相连的碳上有一个氢原子）氧化生成酮，如(CH3)2CHOH叔醇（和羟基相连的碳上没有氢原子）不能被氧化，如(CH3)3COH（3）多官能团物质被氧化的顺序看信息（五）还原反应1、定义：有机物得氢或去氧的反应2、包括：烯、炔、苯环、醛、油脂等和氢气加成，硝基被还原为氨基（1）醛加氢被还原为伯醇，酮加氢被还原为仲醇（2）烯、炔和氢气加成（3）油酸甘油酯氢化（4）*硝基苯被还原为苯胺（Fe+HCl）3、说明“氧化”和“还原”反应是针对有机物而言的，有机物被氧化则定义为氧化反应，有机物被还原则定义为还原反应（六）加聚反应1、定义：由不饱和单体通过加成聚合成高分子化合物的反应52、包括（1）乙烯型加聚练习书写：聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯睛、聚甲基丙烯酸甲酯（2）1，3-丁二烯型加聚（破两头，移中间）练习书写：天然橡胶（聚异戊二烯）、氯丁橡胶（聚一氯丁二烯）（3）含有双键的不同单体间发生共聚反应，双键打开，彼此相连成高聚物练习书写：乙丙树脂（乙烯和丙烯共聚），丁苯橡胶（丁二烯和苯乙烯共聚）3、说明（1）单体通常是含有C=C或C≡C的化合物（2）链节的相对分子质量与单体的相对分子质量相等（3）产物中仅有高聚物，无其它小分子，但生成的高聚物因n值不同，是混合物（4）由加聚产物判断单体的“二、四”法若链节主链上都是碳碳单键，则将主链上每两个碳原子为一单元断开，将单键复原为双键；若链节中含有碳碳双键，则以双键为中心，每四个碳原子为一单元断开，单双键互换即可；其余不含双键的链节仍两两断开，单键变双键（七）缩聚反应1、定义：单体间通过缩合反应生成高聚物，同时还生成生成小分子（H2O、HX等）2、包括：酚醛缩聚、醇酸缩聚、氨基酸缩聚等（1）苯酚和甲醛缩聚成酚醛树脂（电木）（2）氨基酸缩合成肽键（3）乙二醇和乙二酸（或对苯二甲酸）之间缩聚3、说明（1）缩聚反应除了生成高分子，还生成小分子（2）高聚物链节的相对分子质量小于单体的相对分子质量（3）若高分子化合物的链节并非完全以碳原子连接例如有（酚羟基、—COO—、—CO—NH—）等，则该高分子是缩聚反应的产物（4）判断缩聚反应的单体（水解法）：先判断类型：若高聚物链节中含酚羟基，则单体应为酚和醛若含酯基，单体应为二元羧酸和二元醇若含酰胺键，单体应为氨基酸或二元羧酸和二元胺解聚方法：先断开羰基与氧原子之间的键，或断开羰基与氮原子之间的键，然后给羰基加上羟基，给氧或氮接上氢原子，链节端点的羰基、氧或氮也按此法接上羟基或氧原子（八）显色反应1、定义：某些有机物跟某些试剂作用而产生特征颜色的反应，常用于物质的检验2、包括：苯酚遇FeCl3溶液显紫色；淀粉遇碘单质显蓝色；含苯环的蛋白质遇浓硝酸显黄色；多羟基物质（甘油、葡萄糖）与新制Cu(OH)2悬浊液生成绛蓝色物质（九）其它反应1、醇、酚、羧酸和金属钠发生置换反应产生氢气2、酚、羧酸和NaOH溶液发生中和反应3、苯酚与Na2CO3溶液反应，但不产生CO2气体；酚和NaHCO3不反应4、苯酚钠溶液中通入二氧化碳气体5、羧酸和Na2CO3、NaHCO3溶液反应产生CO26（十）、酯化反应拓展1、酯化反应机理：一般为羧酸脱羟基，醇脱氢2、种类a、一元羧酸和一元醇反应生成普通酯：如乙酸和乙醇反应生成乙酸乙酯b、二元羧酸和二元醇反应既可以部分酯化生成普通酯和1分子H2O，也可以生成环状酯和2分子H2O，还可以生成高聚酯和2n分子H2O如乙二酸和乙二醇c、羟基羧酸自身反应既可以部分酯化生成普通酯，也可以生成环状酯，还可以生成高聚酯。如乳酸3、其它酯硝化甘油（三硝酸甘油酯）硝酸纤维（纤维素硝酸酯）油脂（如硬脂酸甘油酯、软脂酸甘油酯、油酸甘油酯）苯酚中的羟基也能发生酯化反应（十一）一些总结归纳1、反应条件不同，反应不同（1）温度不同，产物和反应类型不同：乙醇在浓硫酸140℃和170℃的反应（2）溶剂不同，产物和反应类型不同：溴乙烷在NaOH的水溶液和醇溶液下的反应（3）催化剂不同，反应不同：甲苯在铁催化和光照条件下和氯气的取代反应2、书写有机化学反应的注意事项（1）正确书写有机物的结构简式和官能团及其连接方式如：硝基、羟基和碳的连接，醛基的写法，羧酸和甲酸酯的写法区分等（2）表明反应条件：常见错误：水浴加热用“△”代替“→”写成“＝”“↑”、“↓”该写不写或不该写却写了（如检验醛基的两个反应）“催化剂”写成“催”3、不漏写除了有机物外的其它无机小分子如酯化反应、硝化反应、醇催化氧化、缩聚反应生成的H2O；卤代反应生成的HX等4、配平：如醇、醛的催化氧化、银镜反应5、专用名词不能出错如，苯写“笨”、“酯”和“脂”混用、“硝化”写“消化”，水“浴”写成“狱”，“褪”色写成“腿”COOHCOOHOHOHCH2CH2+OOOOHOOCOCH2CH2OHOCOOCOCH2CH2OC[]n链状酯环状酯聚酯COOHCOOHOHOHCH2CH2+OOOOHOOCOCH2CH2OHOCOOCOCH2CH2OC[]n链状酯环状酯聚酯COOHCOOHOHOHCH2CH2+OOOOHOOCOCH2CH2OHOCOOCOCH2CH2OC[]n链状酯环状酯聚酯73、反应条件与反应类型总结反应条件反应类型NaOH水溶液、加热卤代烃或酯类的水解反应NaOH醇溶液、加热卤代烃的消去反应稀H2SO4、加热酯的可逆水解或二糖、多糖的水解反应浓H2SO4、加热酯化反应或苯环上的硝化反应浓H2SO4、170℃醇的消去反应浓H2SO4、140℃醇生成醚的取代反应溴水或Br2的CCI4溶液不饱和有机物的加成反应浓溴水苯酚的取代反应液Br2、Fe粉苯环上的取代反应X2、光照烷烃或芳香烃烷基上的卤代O2、Cu、加热醇的催化氧化反应O2或Ag(NH3)2OH或新制Cu(OH)2醛的氧化反应酸性KMnO4溶液不饱和有机物或苯的同系物侧链上的氧化反应H2、催化剂不饱和有机物的加成反应反应条件常见反应催化剂加热加压乙烯水化、油脂氢化催化剂+加热烯、炔、苯环、醛加氢，烯、炔和HX加成，醇的消去和氧化，乙醛和氧气反应，酯化反应水浴加热制硝基苯、银镜反应、蔗糖水解、乙酸乙酯水解只用催化剂苯的溴代只需加热卤代烃的消去、乙醛和Cu（OH）2反应不需外加条件制乙炔，烯与炔加溴，烯、炔及苯的同系物被KMnO4氧化，苯酚的溴代，卤代烃的水解