有機反應類型有機物的推斷及合成

1、有機反應類型、有機物的推斷及合成一、有機反應類型1. 取代反應(1)能發(fā)生取代反應的物質有：烷烴、鹵代烴、芳香烴、醇、酚、羧酸、酯等(2 )典型反應 烷烴與鹵素的取代反應CH 4+ Cl 2CH3CI+ HCI 芳香烴的取代反應A:鹵代江 x + Br2 Fe Br + HBrB:硝化濃 H2SO4+ HNO3 一NO2 + H2OC:磺化+ HO SO3HSO3H+ H 2。 醇與HX的取代反應CH3CH2OH + HXCH3CH2X + H2O 酚與溴水的取代反應OH+ 3Br2OHJ + 3HBr 鹵代烴的水解反應CH 3CH 2Br + H2ONaOHCH3CH2OH + HBr 成醚

2、反應2CH3CH2OH輕CH3CH2OCH2CH3 +H0O140丄 酯的水解反應OIICH3C OH + CH3CH2OHO稀H2SO4CH3 C OCH2CH3 + H2O 酯化反應OIICH3 C O CH2CH3+ H2OOII濃 H2SO4CH3 C OH + CH3CH2OH 宀2. 加成反應可能的結構特征：（1 ）能發(fā)生加成反應的物質有：烯烴、炔烴、苯及其同系物、醛、酮、油酸甘油酯、單糖（2 ）典型反應烯烴的加成反應（如與 H2、X2、HX HO HCN等）CH2 = CH2 + Br2fH 2CH 2Br Br注意：對稱烯烴與不對稱烯烴與HX HO HCN等的反應 炔烴的加成反

3、應（如與 H2、X2、HX HO HCN等）催化劑CH 三 CH + HClCH2 = CH Cl 醛、酮的加成反應（如與Ha、HCN NH等）O催化劑CH3CH2OHIICH 3 C H + H25- OHCH2OOIICH 3 C H +OIICH3 C OH3. 加聚反應（i）能發(fā)生加聚反應的物質：烯烴型、丁二烯烴型、共聚型、開環(huán)型（2 ）典型反應催化劑n CH 2 = CH 2 CH 2 CH 2n CH2 = CH CH = CH 2催化劑CH2 CH = CH CH2n CH2 = CH CH2 + n CH2 = CH _催化齊CH 2CH 一 CH 2 CH 入CH3nCH2O

4、 CH2催化劑-CH2 CH2O 4. 縮聚反應(1)能發(fā)生縮聚反應的物質有：苯酚與甲醛、二元醇與二元酸、羥基羧酸、氨基酸(2 )典型反應COOHn ICOOH+n嚴問 ch2oh0 _ -J(J-0-CH2-CH2-O- - +2砧刃5. 消去反應(1 )能發(fā)生消去反應的物質有：醇、鹵代烴(2 )典型反應CH3CH2Br+ NaOH-CH2=CHI2f+ N 汨 r+ H20CH3CH2OH 獸占 CH2-CH?f+ H2O6. 氧化反應(燃燒、 催化氧化、被強氧化劑氧化、被弱氧化劑氧化)(1 )能發(fā)生氧化反應的物質有：烯烴、炔烴、苯的同系物、醇、醛、酚等(2 )典型反應2CH3 CH2 O

5、H +2。22CH3CHO + H2OO2CH3 C H +2。2II= 2CH3 C OH7. 還原反應(1 )能發(fā)生還原反應的物質有：碳碳雙鍵、碳碳三鍵、苯環(huán)、醛基、羰基(2 )典型反應OIICH3 C H催化劑H2 匸CH3CH2OH注意:RCH2 OH:氧坐丄RCHO還原氧化* R COOH8. 酯化反應(1)能發(fā)生酯化反應的物質有：羧酸或含氧酸和醇(2 )典型反應OIICH3 C O CH2CH3+ H2OOII濃 H2SO4CH3 C OH + CH3CH2OH 9. 水解反應(1 )能發(fā)生水解反應的物質有：酯、鹵代烴、蛋白質、油脂、二糖、多糖(2 )典型反應 酯的水解(或油脂的水

6、解)OIICH3 C OCH2CH3 + H2OO稀 H2SO4II：CH3C OH + CH3CH2OHG想0曾+七0他込C&H血Os+ 多糖的水解&H怕0幾+ tiH20 彎瓏乃出他窗 蛋白質的水解10. 裂化和裂解反應(1 )能發(fā)生裂化或裂解反應的物質有：烴(2 )典型反應C4H10 CE+OHfl或 C4H10 QH4+C燦11. 顯色反應(1 )能發(fā)生顯色反應的物質有：酚、淀粉、蛋白質、多羥基化合物(2 )典型反應 苯酚遇鐵鹽(FeCb)溶液顯紫色 淀粉遇碘顯藍色 蛋白質遇濃硝酸顯黃色 多羥基化合物遇新制 Cu(OH)2顯降藍色注意下列兩個有機反應：2CH3CHOH + 2Na 宀

7、2CHsCH0Na + Hk f（置換反應）0H + NaOHONa + H20（復分解反應）、有機物的推斷1. 有機物的推斷一般有以下幾種類型:由性質推斷有機物 由結構推斷有機物由實驗推斷有機物由計算推斷有機物2. 有機物的推斷方法： 順推法：以題所給信息順序或層次為突破口，沿正向思路層層分析推理，逐步作出推斷， 得出結論。 逆推法：以最終物質為起點，向前步步遞推，得出結論，這是有機合成推斷中常用的一種 方法。 猜測論證法：根據已知條件正逆推結合，提出假設，然后歸納、猜測、選擇，得出合理的 假設范圍，最后得出結論。其解題思路為：審題印象尋找突破口 .猜測驗證（具有模糊性）有機推斷和合成的解題

8、分析思路：細致觀察（具有意向性）（具有確認性）-知識遷移解決問題整體掃描1. 已知條件：特征性質2. 題干信息：反應機理3. 合成路線：條件反應對應位置變或不變切入點（突破口）1. 具體結構簡式2. 反應條件3. 官能團的衍變方法：正推法、逆推法、正逆結合1結構簡式的異同2. 官能團變化特點3. 原子團對應關系 特征性質：顏色、狀態(tài)、氣味、密度、熔沸點等 特征現象：氣體產生、沉淀顏色、溶液顏色等 特征反應：“三色”反應、銀鏡反應等特定條件和特定試劑：濃H2SQ、170 C； NaOH水溶液；NaOH醇溶液；濃H2SQ加熱等特征量變：相對分子質量增加16或18等特定轉化關系：兩步氧化；既被氧化又

9、被還原等三、常見反應條件與反應類型序號反應條件有機反應1興、光照烷烴或芳香烴的烷基上的鹵代2溴、鐵粉(FeB苯環(huán)上的鹵代3濃硝酸、濃硫酸苯環(huán)上的硝化4濃溴水酚環(huán)上的溴代5溴水碳碳雙鍵、三鍵加成6NaOHK溶液、加熱酯水解或鹵代烴水解7NaOH醇溶液、加熱鹵代烴消去HX8稀硫酸、加熱酯的可逆水解或二糖、多糖的水解9濃硫酸、加熱酯化、醇消去或脫水成醚10KMnO (H+)碳碳雙鍵、三鍵或苯的冋系物11Cu (O)、加熱醇的催化氧化12水浴加熱銀鏡反應Ag(NH3)2+、加熱苯的硝化、制酚醛樹脂、酯或二糖的水解13H (HLC)COON、_、ONa四、有機推斷、有機合成的常用方法1、在分子中引入官能

10、團的方法引入一X的方法加成反應引入X原子。如：CH=CH+Cl2* chcichciCH=CH+ HC1催化劑屹寺CHCI 2取代反應引入0+BriX原子。如:+ HBrQHOH+HBr* GHBr+fO引入一OH的方法 烯烴水化(加成反應)。如:CHCHj+H-OH盎時OH0h2o；亠ON;：OH+ HI-水解反應引入OH如:EM JMK NfiOH.G HC W OH3 Hs OH + HClCHjCOOC! +H30- HjCOOH+CHjCHjOH鷗一 一朋GHONa+HO* GHOH+NaOH嚴 MP說明：以上是引入官能團常見的一步引入法， 但在某些情況下，所要合成的化合物卻不能通過

11、 簡單一步反應制備， 則必須通過兩步或多步反應采用“迂回”法，逐步轉化成被合成的化合物。2、從分子中消除官能團的方法消去一X原子的方法：利用消去反應；利用水解反應消去OH的方法： 通過消去反應消除羥基； 通過氧化反應消除羥基； 通過酯化反應消除羥基。消除一CHO勺方法： 跟Ha在一定條件下發(fā)生加成反應； 用氧化劑氧化醛基變成羧基；消除COO的方法：利用酯化反應；利用脫羧反應（制制CH）。3、增加C鏈長度的方法聚合反應：含有不飽和鍵的化合物之間可以進行自聚或互聚，使碳鏈增加：如：nCH3CH = CH2或七 CHj-CCHCH 玉CH,2CHCH哎箜.CH=CCHCHjHH嚴 CH CH = C

12、Hj E ：耳-CH = CH 石均玉 雙烯合成:C爲h CH, MH嚴CHCH丸町 一 縮聚反應：由單體相互反應生成高分子化合物，從而實現增加碳鏈的目的，主要反應類型有酚醛類，聚酯類和聚酰胺類。如：+ nHOCH3CH3OH0仲nHaNCHsCOOH 兀阿吒 NHCH2C i + nHtQ 與HCN加成反應。由于 HCN分子中的一CN基中含有一個碳原子，因此它和不飽和鍵加成時，可增加一個碳原子，如：與含雙鍵的物質發(fā)生加成反應:CH=CH+HCNCH3CH2CN如果HCN是與不對稱的烯烴加成時，一 CN加在含氫少的碳原子上。如:CHjCH CHj + HCN CHjCHCH,CN與含羰基的物質

13、發(fā)生加成反應：0OH0HJ s內叭 IR-CTV +HCN ACCN RCCOQH1WIV 酯化反應：在兩個有機物間通過RO基取代了羧酸分子中羥基而使碳鏈增長，既可生成內環(huán)酯，又可生成聚酯類高聚物。如：HOO COOH+HOCCH2OH -H00 COOCCHOH+HOA就 HjSO* ”HOOC -COOH * HOOiiCH-OH 00 42凡07（：/IIII000 0一一一上JUi卻nHOOC-COOH + nKOCHjCHjOH 吒 C-O-QCCH.O i + 2nHjO 羥醛縮合反應。兩個醛分子在一定條件下可以聚成羥醛。如0HCH, CHO + CH, CHO * CH,CHCH

14、a CHO烴。如KMnO羰基與格林試劑反應。如+RMgX（ft林試劑竺 鬥一0驅伍爾茲反應。鹵代烴在鈉存在的條件下可以相互連接起來。如:2CHCHBr+2NaCHCHCHCH+2NaBr苯和鹵代烴的反應也稱付克烷基化反應。如:O +rxJtCr +hx4、縮短C鏈長度的方法脫羧反應。如:RCONa + NaOH+ NajCO氧化反應，包括燃燒，烯、炔的部分氧化，丁烷的直接氧化成乙酸，苯的同系物氧化成苯甲酸等。如:HCH = CH, J，HCH + ECHOft： 一CHO可能牝.如乙烯通入能性畐軋酸邨生威CSZCHjCHiCHjCKj +5Ot 盤當;出亡比COOH +2H.0水解反應。主要包

15、括酯的水解，蛋白質的水解和多糖的水解。如:0 0RC-0H*R-COH +R7H裂化反應。長碳鏈的烷烴在高溫或者有催化劑存在的條件下可以裂解成短碳鏈的烷烴和烯C4Hi0 亙 C+GHfi或 C4Hid輕 C網+C燦00H （-R為大于等于1個碳原子的取代基）0甲基酮反應，具有的醛或者酮在一定條件下可以生成CI3H (碘仿)沉淀出來CCH,而減少一個碳原子。如：0 0J_定的IIRCYH= 4 3NaI0RCON*j00I H* YRCONa UYOH5 有機成環(huán)反應方法(1) 有機成環(huán)反應規(guī)律有機成環(huán)方式一種是通過加成反應、聚合反應來實現的，另一種是含有兩個相同或不同官能團的有機物分子(如多元

16、醇、羥基酸、氨基酸)通過分子內或分子間脫去小分子水或氨等而成環(huán)。 成環(huán)反應生成的環(huán)上含有 5個或6個碳原子的比較穩(wěn)定。(2) 有機成環(huán)反應類型 雙烯合成環(huán)。共軛二烯烴與含有 C=C的化合物能進行1,4加成反應生成六元環(huán)狀化合物。如：CH, =CH -CH CHj + CH, = CHj 聚合反應成環(huán)。如：乙炔的聚合：3CHCH * 0醛的聚合：甲醛、乙醛等容易聚合而成環(huán)狀化合物。 脫水反應成環(huán)A:多元醇分子內脫水成環(huán)。如：CHjCH.Oll紳赳地工場、I* I 0CHjCHjOH CH2-CHaB:多元醇分子間脫水成環(huán)。如：CHj-OHHO-CH：CH=T-ClhI + I * I I +2H

17、jOCHj-OHHOYHCHj-O-CHjC:多元酸脫水成環(huán)：如:H?c4、0II酯化反應成環(huán)。A（:也一OH如0HH0QICHOH如0C0H00烯烴的氧化成環(huán)。如分子內縮合。如c：分子內酯化成環(huán)。分子間縮合：如A:多元醇與多元酸酯化反應生成環(huán)狀酯。如烷烴的環(huán)化（石油催化重整）B:羥基羧酸分子間脫水成環(huán)。縮合反應成環(huán)。氨基酸可以分子內縮合生成內酰胺，也可分子間縮合生成交酰胺。nhh.ch.ch.UhCHj-CH0=cCHCILhCHCHCH 0=0趙 j嚴VCH.-OH H ISHjSO.Aftb 2200T -300醛的低聚合成環(huán)。如Ah3c a3HCH0t0 0鹵代烴在鈉作用下成環(huán)CHaB

18、rCH,C%+2Na CHj（2 4 2NaBrCH3Br6、有機合成中官能團的掩蔽和保護在有機合成中，尤其是含有多個官能團的有機物的合成中，多種官能團之間相互影響和相互制約，即當制備某一官能團或拼接碳鏈時分子中已有的官能團或者被破壞，或者首先發(fā)生反應，因而造成制備過程的困難甚至失??；因此在制備的過程中要把分子中業(yè)已存在的官能團用恰當的方法掩蔽而保護起來，在適當的時候再把它轉變過來，從而達到合成的目的。7、有機物的推斷突破口根據物質的性質推斷官能團例如：能使溴水褪色的物質含有“ C= C或“ 一”及含CH0等。能發(fā)生銀鏡反應的物質含有“一CH0;能與鈉發(fā)生置換反應的物質含有“一0H或“一C00H ;能與碳酸氫鈉溶液作用的物質含有“一 C00H ; 能水解產生醇和羧酸的物質是 酯等。根據性質和有關數據推知官能團個數。如： C = C + H2加成一-（1 : 1 加成） C 三 C 或(C = C C = C)+ 2H2