有机化学反应方程式.docx

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有机化学反应方程式

有机化学反应方程式

1.烷烃的氧化反应

CnH2n+2+02*C02+H30+热量

2.甲烷的氯代反应（游离基的链反应）

H

1H—C—H+

H

H/IV1

S—-~-H—C-orheat

-Cl+HCI

CHrCl+CT

>CH.Clj+HCl二氯甲烷

Cll^h十Clr

——>CIIClj十HE1

三氯甲烷

CIIClj+Cl:

―>cci,tnci四氯化碳

3.烷烃的卤代反应（卤代反应活性：

叔氢>仲氢〉伯氢F2>Cl2>Br2>I2）

CH,CH2CH?

由丄丧，□亍CH5CH,CH,-Br+

Br

（3%）（97%）

C巴C巴

H3C-C—Cifc+U乌上—H3C-C—CHj+CHiBt

HKr/i

99%痕屋

4.环烷烃的自由基取代反应

＞6环烷烃更难。

）

△+出飞古口曲加山

□+禹朵CH3CH2CH2CH3

5.环烷烃的加成反应

1）催化加氢（催化加氢易到难：

环丙烷＞环丁烷＞环戊烷。

h2ch2—ch2—ch2—CHj

2）加卤素

ZCH2

H2C—CH2

+Br2

Ch2—cH2—cH2

BrBr

□+B「2BrBr

3）加卤化氢

+HBr

ACH3CH2CH2Br

环丙烷的烷基取代物与

厶ACH3CH2CH2CH:

Br

+HBr

+HI

HX开环加成，环的开裂总是在含最多

H和最少H的碳原子间进行

氢加到含氢多的碳原子上。

6.烯烃的亲电加成反应

1）加卤素

C=C+X2*

卤素的活泼性次序：

F2>Cl2>Br2>>l2（不反应）；烯烃与氟加成太剧烈，往往使反应物完全分解，与碘则难发生加成反应。

溴水褪色，可用于鉴别不饱和键：

鉴别烷烃和烯、炔。

Hr—CH

rCH"CH2+吐谁

H,—CH,

不反应

XH+

IcH

-

Xc

-

A

AaCl

该加成反应一定是分步进行的

2）加卤化氢

烯烃与卤化氢同样发生分步的、亲电性加成反应

HX对烯烃加成的相对活性：

HI>HBr>HCl（与极化度有关）

CH3CH

CH3CHCH3

Cl

CH3CH2CH2CI

实验证明主要产物是（I）

不对称烯烃与卤化氢等极性试剂加成时，氢原子总是加到含氢较多的双键碳原子上。

这就是

马尔可夫尼可夫最初提出的规则，简称马氏规则。

（CH3）2C=CH2+HCI—^（CH3）2CCI—CH3（100%）

CH3CH2CH=CH2+HBr-^CH3CH2-CHBr-CH3（80%）

CH2=CH（CH2）3CH3+HICH3-CH（CH2）3CH3（95%）

I

3）加硫酸1

R—CH=CH2+HOSO3H——-RCHCH3

I

OSO3H

将产物水解，是工业制备醇的一个方法（间接法）

RCJICH^+HiOiiyHCHj+HjSOj

osojnon

4）加水

.慢+

（ClhhC^CTb+n5O訪「匚冋+叫。

亠■■尺快+

（cn^aicnj+3土（ch^c-o-hH（CRj）3C-O-H+H.O+HjO+

n

通常烯烃不易与水直接反应，但在硫酸等强酸存在下，烯烃可与水加成生成醇。

7.烯烃的催化加氢

Pt,Pa,orNi

CH3-CH=CH2+H2CH3-CH—严2

HH

不饱和油脂的加氢；用于烯

主要得顺式加成产物。

用途主要有将汽油中的烯烃转化为烷烃;

8•烯烃的自由基加成反应

CH3CH=CH2+HBr

烃的化学分析

过氧化物

CH3CH2CH2Br（I）

Br

无过氧化物[

CH3CHCH3（n）

主要产物是反马氏规则的

这种现象又称为过氧化物效应，只局限于烯烃与溴化氢的反应。

这时烯烃与溴化氢发生是自由基加成反应。

9.烯烃的氧化反应

1）高锰酸钾

（1）KMnO4/OH

X/

jC—C-—

-OH

HOOH

H2O

O

理

OO-

此反应使高锰酸钾的紫色消失，

（2）KMnO4/H+

烯烃结构不同，氧化产物也不同，此反应可用于推测原烯烃的结构。

故可用来鉴别不饱和键。

.被氧化为

R—CR—C=O

HIC

-

R

被氧化为

HIC

-

H

被氧化为

OH

I

■*R—C=0

OH

I

—HO—C二0

2）臭氧化反应

R\.「h

C=C+03

R'R"

H

R"

R"

该反应也可用于推测原烯烃的结构。

3）过氧酸氧化反应

烯烃与过氧酸反应生成

1,2-环氧化物的反应，称为环氧化反应

如:

+RCOH

-be—

C0

环氧化合物在酸性或碱性条件下水解可以得到羟基处于反位的邻二醇

出0日+或OH

H3C

HO

c-c「Ch

10.共轭二烯的共轭加成

1,2-加成

CH2=CH—CH=CH

CH3CHBQH=CH2

1,4-加成

CH2BQH=CHCH3

1,4-加成又称共轭加成，是共轭烯烃的特性反应。

共轭二烯烃的亲电加成究竟是以1,2-加成为主还是以1,4-加成为主，与其结构和反应条件

有关。

总的说来，有如下规律：

因素

以1,2-加成为主

以1,4-加成为主

温度

低温（-40〜-80C）

高温（40〜60C）

溶剂

非极性溶剂（如：

环己烷）

极性溶剂（如：

氯仿）

试剂

非极性试剂（如：

Br2）

极性试剂（如：

HCI）

反应物

CH2=C一CH=CH2

结构

C6H5一CH=CH—CH=CH2

1

CH3

11.炔烃的酸性

RC三CH+NaNH2RC三CNa+NH3（pKa=34）

RC^CH+CU2CI2（氨溶液）——RC三CCu*红棕色

RC三CH+AgN03（氨溶液）——RC三CAg屮白色

硝酸银或氯化亚铜的氨溶液，可用来鉴别乙炔及具有RC三CH结构的端炔烃。

12.炔烃的加成反应

1

Pt

H3C-CH3

H233

Lindlar催化剂将得到顺式烯烃

）催化加氢pt

HC三CH+H2H2C=CH2

为使加氢控制在烯烃阶段，可采用

Lindlar催化剂

C2H5C^HCC2H5

H2

2）加卤素

HCl

FeCl3

HC-CH+Cl2C=C_L

ClH

HH

\/

Cl2

C=C

Cl2CH—CHCl2

/'、

FeCg

ClCl

反-1,2-二氯乙烷为主产物，炔烃与卤素作用，也是反式加成，可停留在烯烃阶段。

但炔烃的亲电加成反应比烯烃困难，有时需要催化剂反应才能发生。

CH+Br2（lmob—CHzBiCHHr

注意：

当分子中同时含有双键和三键时，反应将优先发生在双键上。

3）加卤化氢

UcCh

UECbsHCI

cn=cii+uciU匚i"

=CIICI=CHjCHClz

控制卤化氢的用量，可以反式加成得到卤代烯烃

CH3CH2.Cl

-HgCl2C=C

CH3CH2XCCH2CH3+HCl。

HOAc25CHCH2CH3

炔烃与HBr加成也存在过氧化物效应,trar其产物也是。

反马马氏1则的＞,9且主要得到反式加成产物

_ROORHRrROOR

CH3（CH2）3C^CH+HBrCH3（CH2）3CH二CHBrH，ROOR・CH3（CH2）3CH2CHBr2

4）加水

水合反应。

炔烃用硫酸汞作催化剂能与水发生加成，并发生重排反应，此反应也称为炔烃的

?

n

H

A

A

PS•炔烃水合，除乙炔得到乙醛外，其它炔烃水化产物均为酮。

13.炔烃的氧化反应

HC=CH+KMnO4+H2OCX>2+KOH+Mn（）:

R-C^CH也怙口R-CUOH+

R-€=C-R*约心.R-COOH十HOOC4T+MnO2

活性次序：

氟>氯>溴>碘

2）硝化反应

苯与混酸作用，生成硝基苯

2H2SO4+H0—NO2=NO/+2HSO/+H3O+

3）磺化反应

革磺酸

互变异构

一CC

III

HO

酮式（稳定）

14.苯的亲电取代反应

|t醸屣化加

卤代反毁

硝优反应磺化反应烷基化反应

1）卤代反应

n;soj

■+H>O

RUCH亠H2O币瓦*

R—C=CHZ

烯醇式（不稳定）

FKI城Ff

液HjSOj

5S

15.苯侧链烃基的反应

1）侧链上的氧化反应

ch5

COOH

郭二基甲萊

邹笨二甲釀

HjC—C—CH5

CHi

[0]

严

H占-r—5

邻叔丁基甲玉

2）侧链上的卤代反应

Cl2Cl2Cl2

C6H5CH3日光C6H5CH2CI日光C6H5CHCI2日光C6H5CCI3

氯化亚苄

氯化次苄

卤代时先取代a-C上的氢原子（a-H）:

C6H5CH2CH3

Br2

日光，热

C6H5CHBrCH3+HBr

游离基稳定性：

m~~r

H尺：

>〔04）拆>GH2CHj>Q4j

H（用

16.卤代烷的亲核取代反应

Na0H/H20

ROH

（醇类）

+

NaX

RCN

（腈类）

+

NaX

ROR'

（醚类）

+

NaX

RNH2

（胺类）

+

HX

卤代烷反应活性：

R-I>R-Br>R-CI>R-F

1）被羟基（-0H）取代

R—X+Na0H（水溶液）R—0H+NaX

亠C2H^0H+NaBr

C2H5—Br+NaOH（aq）

2）被氰基（-CN）取代

LtOHHjO

BrtlhCHjCHiBrIZXmCX—XCCIbCIIiCll/^42NaBr

H:

NH!

HOjCCHjCHjCHjCO-jH

戊二酸

CN可转变成其它官能团

通过这个反应，分子中增加了碳原子。

且腈中的-

3）被烃氧基（-0R）取代

R—X+NaOR1——>R—<>—R+NaX

CH/.叫1地刖+XagHWH並H（.H点H*H£MHMH』］

丙基异丙星酵

这是制备混合醚的方法，叫Williamson醚合成法。

伯卤烷效果最好，仲卤烷效果较差，叔卤烷不能用（易发生消除生成烯烃）

4）被氨基取代

理Br+眄单理阻疇氐具）网|-^^（C2H3>3N^?

^（C2H5）4NBr

5）被硝酸根取代

C2H5OH|

R-X+AgNO3R-ONO2+AgX

話性顺序：

KJ>RBr>RCI

JnRX>2RX>fRX（X原尹和同时）

根据生成沉淀卤化银的速率，可鉴别不同类型的卤代烃

17.卤代烷的消除反应

HH

H

O

K

+

2

HX

EtOH

R—CH=CH2+HX

消除应应的活性：

叔嵐代烷》仲直代烷>伯曲代烷

RT>RBr>RC1

这类反应中，卤代烷除失去X夕卜，还从B碳原子上脱去一个H原子，故称为3-消除反应o

cHjCHj-ch-ch3-!

^A^

吉「C.H5OH

CHaCH=CHCH3十CHaCHiCH=CH2

2-Tfift0*1%）1-「烯口驳町

KUHA

»CHaCH=CCH3z甲基1丁埔

（71^）

CHjCH3CH2C=CH2

扎甲駐4-丁烯

（29%）

Saytzeff规则。

仲或叔卤代烃脱HX时，主要是从含H较少的3-C上脱去氢。

此称为卤代烯烃或卤代芳烃消除方向总是倾向于生成稳定的n-n共轭体系。

邻二卤代物

KOH,乙醇

R—C^C—R'

偕二卤代物

△

R—CMC—R'

18.不饱和卤代烃的取代反应

1）乙烯型/苯型卤烃一一卤原子直接与双键碳原子相连此类卤代烃的卤原子极不活泼

ch2=ch—X—

AgNO^

X—

A0N°3*不竝

不反应

iff?

2）烯丙型/苄型卤烃一一卤原子与双键碳原子相隔一个饱和碳原子在室温下就能与硝酸银醇溶液发生反应，生成卤化银沉淀

cii:

=cii-ch2-ci-——aAgCl+

乙醉

AgNOjI

\厂50—丽厂fAgCl|

3）孤立型卤烃一一卤原子与双键碳原子相隔两个以上饱和碳原子

活性介于乙烯型和烯丙型之间，与一般卤代烃相同

进行取代反应的活性次净为

烯丙劉节型卤矩>孤寵埜卤烧>厂烯空体塑卤烽

19.醇与活泼金属反应

R—OH+Na―►R—ON白+ll2f（反应和缓）

酸性:

H2O>R—OH

CH3OH>伯醇〉仲醇〉叔醇

Ro_的碱性：

R3CO—>R2CHO_>RCH2O_>CH3O_

在碱性溶液中，邻二醇类化合物可与Cu（OH）2反应生成蓝色的铜盐。

CH2OH

CH2OH

+Cu2+

OH-

CH2O

CH2O

Cu+2H2O

20.醇的脱水反应

（CH3）3COH

浓H2SO4

1

60C

（CH3）2C=CH2

+h2o

分子内脱水成烯由易到难：

叔丁醇>异丙醇>乙醇

分子间脱水制取乙醚

浓H2SO4

2C2H5-OH■C2H5OCh5+h2o

25140C2521.醇的氧化反应

常用的氧化剂：

K2Cr2O7的酸性水溶液、KMno4溶液

1）伯醇氧化成醛

CHjCHOH卫LCH^CHOJ-LCH^COOH伯粮釐酸

2）仲醇氧化成酮

OH

忡醉

2辛黑（％%）

3）叔醇没有a-氢，一般不能被氧化

22.酚的酸性OH十NaOH

ONa斗H2OONa斗CO2+H2OOH+NaHCO3

几类物质酸性比较：

羧酸

>碳酸>苯酚>水>醇

23.酚的亲电取代反应

1）卤代反应

+3Br2~100%戸

Br

OH

Br

+3HBr

+HBr

单溴苯酚的制备

OH

耳0极性溶剂，并CS低温下

+Br20C"

Br

80〜84%

当苯酚对位有基O团时，选

H3C+Br2

OC

H3C

80%

导单溴苯酚

+HBr

20%HNO

25C

OH

+

no2o2n

OH

若选择低温和低极性溶剂3苯酚与硝酸反应主要

"SyO+O2N

O

+HN。

3硏

H基苯酚

24.酚的自氧化反应

K2Ci2O7

H纠人"

无水m星

aOH

CT

十严\ajCr2O-

HO

25.醚键的断裂

较小的烃基生成卤代烃，较大的烃基生成醇（芳基则生成酚），若为R-OCH3与HI作用，则可定量地生成CH3I

Obi+Clggn

25.醛酮的亲核加成反应

1）与氢氰酸加成

（R'）H-C=0+HCN-_一（R'）H_C_OHCN

氢氰酸与醛、脂肪族甲基酮和碳原子数小于8的脂环酮作用，生成a-羟基腈，或称a-氰醇

反应活性：

HCHO>（HOX^H.（HO>RCOCHj>RCOR1>RCOAr>ArCOXrf

2）与亚硫酸氢钠的加成

RC=O+NaHSO3—

H

SOgNa

（a-羟基磺酸钠）

产物不溶于饱和NaHSO3溶液。

以白色浑浊或白色沉淀析出，可用于鉴别。

3）与醇的加成——形成缩醛（或缩酮）

|无柿心

R—C=0+R'OII-fc-R—CH—0RT半缩醛

R-cO

[Jc-H+2CH3CH2OH

无水HCI

—OR+ROH弓

—R—CH—OR1缩超

HC、=CH

OCH2CH3

OCH2CH3

R'

HO干燥HCI

HO

Rp

C

R"b

缩酮

+H2O

26.醛和酮a-碳及a-氢的反应

1）羟醛缩合

¥V独『Hg4Sk

OH

•ch/hchkho

肛規基丁蜃

80〜1009CIljClKlLCHO+H2O

芥丁烯醛

2）卤代反应

含有3个a-H的醛或酮（乙醛和甲基酮等）与卤素的氢氧化钠溶液作用（卤仿反应），其中以碘仿反应最常用。

?

?

OH

CH第Q&H）盂-CXjCR（H）一'

常用碘仿反应来鉴定乙醛和甲基酮等：

CH3CCH3+3NaIOCHI3+

O

CH3CoNa+3H2O+3NaI

OH

由于次碘酸钠具有氧化作用，含有CH3CH—R（H）结构的醇在该条件下可氧化成相应的甲基酮或乙醛，所以也能发生碘仿反应。

碘仿反应可用来鉴另0

CH3-CHOCH3-C-R（Ar）CH3CH2OHCH3CHR（Ar）OH

27.醛酮的氧化反应

醛与Tollens试剂（AgNO3的氨溶液）作用时，Ag（NH3）2+被还原成金属银沉积在试管壁上形成银镜,故称银镜反应。

鉴别醛与酮

RCHO+2[Ag（NH3）』OHRcO2Nh4+2Ag+3NH+H2O

成砖红色的氧化亚铜沉淀析出。

Cu2+

—R_CO2Na+Cu

FRiiiCHO式剂（lc+so碱性液）与醛一起加热，

Tollens试剂能氧化所有醛，Fehling试剂不能氧化芳香醛。

鉴别脂肪醛与芳香醛!

28.醛酮的还原反应

1）还原成醇

醛、酮与氢化铝锂、氢化硼钠等金属氢化物将羰基被还原成伯醇和仲醇

CH3—C—CH2C（CH3）3-CH3—CH-CH2C（CH3）3

一一一乙醇

4,4-二甲基-2-戊酮4,4-二甲基-2-戊醇（85%）

催化加氢法还原羰基化合物，若分子中还有其它基团如：

CHvcHwCMHO2、竺虹—cHOH'c等也H1OH原。

Clemmensen还原法

2）还原成烃

醛、酮与锌汞齐和浓盐酸回jHc羰基被还原成亚甲基，此反应称为c仃H35-C-CH3C17H35—CH2-CH3+H2O

17353（100%）

29.羧酸的酸性

其aHCpj厂Aw*HQ如

SOCH反应）

II

CH3一CCI+H3PO3

乙酰氯

利用羧酸与NaHCO3反应放出CO2可以鉴别、分离苯酚和羧酸

30.羧酸衍生物的生成

1）酰卤的生成

CH3—C9H

（与PX3回流X5、

PCl3

2）酸酐勺生成

CH3-C9H+

乙酸

O

HOCCH3

乙酸

P2O5

或强热

OO

CH31COCCH3+h2o

乙酸酐

3）酯的生成一一酯化反应是可逆反应

CHjCOOH4C^on

CHit：

Ot\Hs-H2O乙酸乙BH

4）酰胺的生成

沁」0（?

+^凹

31.乙二酸及丙二酸的脱羧反应

HOOC-COOH

乙二蘆

16（M80r

甲酸

亠H-COOII+

HOOCCH2（OOH140*160\CHjCOOH+CO：

32.二元羧酸受热时的特殊反应

1）两个羧基直接相连或只间隔一个碳原子，受热发生脱羧反应，生成一元羧酸

HOOC—

2）两个羧基间隔2个或3个碳原子，受热发生脱水反应，生成环酐

CH2一C—OHCH2—C

”IO

CH2—C—OHCH2—C

II

OO

丁二酸丁二酸酐

△

3）两个羧基间隔4个或5个碳原子，受热发生脱水脱羧反应，生成环酮

CH+—CH,

&1=0

\/

CH—CHj

环己爾

33.醇酸的氧化反应

HOCH^CuOH（HKX（MMl►HOOCCOOH

稀HN6CH3-CII-CH2COOM*CHj-C-CiliCOOil

OH6

CHj-CHCOOHmill"试剤.Cilj-C-COOil+AftI

A亠

34.醇酸的脱水反应

1）a-醇酸的脱水

（CH

I

OH；

磁L-

o

W轻施丙酸

>Otl:

A

■—*

0（骂

O1dll

+1JI2O

6^CHCHj

丙交酯

2）3-醇酸的脱水

SMrtt

CH5CHCHCO,H—-ClhCIIcnco^n+H：

O

-■FPF■■■」WFr

:

BOH12-JW

卜

3）丫、3-醇酸的脱水

CH2CHiCo亍罷

」s■Jx■a>

CH,OJH_.t>U

+u.o

了-丁内雷（it丁内ao

CH.CH.C^C-OA

I-I

CHZ（JHOH

&拜基戊酸

+h2o

6戊内酷

35.酮酸的脱羧反应

ffiH2SO4

CH

OII

rj\

cu

Y

-CO2

OHCIL-C

chJ

O

烯醉式

由于B-酮酸脱羧产物是酮，故称为酮式分解

Ou

CH^-C-ch

o

CHjCHjCCHiCO^H-NuOH^*CH^CHjCQjNa+CJIjOOHp戊sw丙巖钠/酸钠

3-酮酸与浓碱共热，分解为两分子羧酸盐，称为酸式分解

浓碱（>A

II；

tt—C^fHj-r（—OH战式分解'’

36.羧酸衍生物的水解反应

酰卤与水立即反应。

酸酐在热水中反应较快。

酯需要碱或无机酸催化并加热才水解

时反应可逆，碱催化可完全水解一皂化反应）。

酰胺水解较酯更困难。

快

（酸催化

CH3CONHz+H2O-^fc-CHjCOO■+Nkh

R'-g-OIl

[I?

OH+HQR1

R-?

^-OHtIKRgOH

“4

（C3U2C'I1cilcoh

+h2o

CQ严性

0

If-O1I.A

吕戸点K+0

Bi

37.羧酸衍生物的醇解反应一一生成相应的酯

酰卤与醇、酚很快反应一一用于制备常法难以合成的酯酸酐可与绝大多数醇或酚反应，生成酯和羧酸酯的醇解也叫酯交换反应一一由低级醇制备高级醇

|[*・！

■

Ill®

CHjOKa3

%

□CHj+CH^OCHi

38.羧酸的衍生物氨（胺）解反应一一生成相应的酰胺氨或胺亲核性比水强，故氨解比水解容易

酰卤、酸酐可在较低