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-1-《有机化学》期末复习一、各类烃的代表物的结构、特性：类别烷烃烯烃炔烃苯及同系物通式CnH2n+2(n≥1)CnH2n(n≥2)CnH2n-2(n≥2)CnH2n-6(n≥6)代表物结构式H—C≡C—H分子形状正四面体6个原子共平面型4个原子同一直线型12个原子共平面（正六边形）主要化学性质光照下的卤代；裂化；不使酸性KMnO4溶液褪色跟X2、H2、HX、H2O、加成，易被氧化；可加聚跟X2、H2、HX加成；易被氧化；能加聚得导电塑料跟H2加成；FeX3催化下卤代；硝化反应二、烃的衍生物的重要类别和各类衍生物的重要化学性质类别通式官能团代表物分子结构结点主要化学性质卤代烃一卤代烃：R−X多元饱和卤代烃：CnH2n+2-mXm卤原子−XC2H5Br卤素原子直接与烃基结合，β-碳上要有氢原子才能发生消去反应1.与NaOH水溶液共热发生取代反应生成醇2.与NaOH醇溶液共热发生消去反应生成烯醇一元醇：R−OH饱和多元醇：CnH2n+2Om醇羟基−OHCH3OHC2H5OH羟基直接与链烃基结合，O−H及C−O均有极性。β-碳上有H才能发生消去反应；α-碳上有H才能被催化氧化，伯醇氧化为醛，仲醇氧化为酮，叔醇不能被催化氧化。1.跟活泼金属反应产生H22.跟卤化氢或浓氢卤酸反应生成卤代烃3.脱水反应:乙醇140℃分子间脱水成醚170℃分子内脱水生成烯（消去反应）催化氧化4.氧化为醛或酮强氧化剂氧化5.一般断O−H键与羧酸及无机含氧酸反应生成酯酚酚羟基−OH−OH直接与苯环上的碳相连，受苯环影响能微弱电离，显弱酸性。1.弱酸性（比碳酸弱）2.与浓溴水发生取代反应生成沉淀3.遇FeCl3呈紫色4.易被氧化5.能与H2加成醛醛基HCHOHCHO相当于两个−CHO1.与H2加成为醇（还原反应）2.被氧化剂(O2、银氨溶液、Cu(OH)2、酸性高锰酸钾等)氧化为羧酸酮羰基能加成与H2加成为醇，不能被氧化剂氧化为羧酸羧酸羧基受羰基影响，O−H能电离出H+，受羟基影响不能被加成。1.具有酸的通性2.酯化反应时一般断羧基中的碳氧单键，不能被H2加成3.能与含−NH2物质缩去水生成酰胺(肽键)-2-酯酯基HCOOCH3（Mr：60）酯基中的碳氧单键易断裂1.酸性条件发生水解反应生成羧酸和醇2.碱性条件发生水解反应生成羧酸盐和醇氨基酸RCH(NH2)COOH氨基−NH2羧基−COOHH2NCH2COOH−NH2能以配位键结合H+；−COOH能部分电离出H+两性化合物，能形成肽键蛋白质结构复杂不可用通式表示肽键氨基−NH2羧基−COOH酶多肽链间有四级结构1.两性2.水解3.盐析4.变性5.颜色反应6.灼烧有特殊气味糖多数可表示为通式：Cn(H2O)m羟基−OH醛基−CHO羰基CH2OH(CHOH)4CHO葡萄糖淀粉(C6H10O5)n[C6H7O2(OH)3]n纤维素多羟基醛或多羟基酮或它们的缩合物1.氧化反应(还原性糖)2.加氢还原3.酯化反应4.多糖水解5.葡萄糖发酵分解生成乙醇油脂酯基可能有碳碳双键酯基中的碳氧单键易断裂；碳碳双键能加成1.水解反应（皂化反应）2.氢化反应（硬化反应）三、重要的有机反应及类型1．取代反应(1)酯化反应(2)水解反应C2H5Cl+H2OC2H5OH+HClCH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH（3）（4）（5）NaOH∆H+-3-（磺化反应不要求）2．加成反应（烯烃与X2、H2O、HX、H2）（乙炔与水加成不要求）3．消去反应C2H5OHCH2═CH2↑+H2OCH3−CH2−CH2Br+KOHCH3−CH═CH2+KBr+H2O4．氧化反应（1）燃烧反应：2C2H2+5O24CO2+2H2O（2）醇、醛的催化氧化：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O2CH3CHO+O2（3）被弱氧化剂氧化：CH3CHO+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3+H2OCH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O（4）被强氧化剂氧化：烯、炔、醇、醛、酚、苯的同系物等被酸性高锰酸钾氧化5．还原反应（1）能与H2加成的反应：（烯、炔、苯环、醛基、酮）（2）(不要求)6.聚合反应点燃Ag550℃Cu∆浓H2SO4170℃乙醇∆-4-7．中和反应8．热裂化反应（很复杂）C16H34C8H16+C8H16C16H34C14H30+C2H4C16H34C12H26+C4H8……9．显色反应含有苯环的蛋白质与浓HNO3作用而呈黄色（多元醇与氢氧化铜的绛蓝色不要求）四、重要的反应1.能使溴水（Br2/H2O）褪色的物质①通过加成反应使之褪色：含有、−C≡C−的不饱和化合物②通过取代反应使之褪色：酚类（注意：苯酚溶液遇浓溴水时，除褪色现象之外还产生白色沉淀[三溴苯酚]。）③通过氧化反应使之褪色：含有-CHO（醛基）的有机物（有水参加反应）（注意：纯净的只含有—CHO（醛基）的有机物不能使溴的四氯化碳溶液褪色）④通过萃取使之褪色：液态烷烃、环烷烃、苯及其同系物、饱和卤代烃、饱和酯2.能使酸性高锰酸钾溶液KMnO4/H+褪色的物质含有、-C≡C-、-OH（较慢）、-CHO的物质与苯环相连的侧链碳碳上有氢原子的苯的同系物（与苯不反应）3.与Na反应的有机物：含有-OH、-COOH的有机物与NaOH反应的有机物：常温下易与含有酚羟基、−COOH的有机物反应，加热时能与卤代烃、酯反应（取代反应）与Na2CO3反应的有机物：含有酚羟基的有机物反应生成酚钠和NaHCO3；含有-COOH的有机物反应生成羧酸钠，并放出CO2气体。与NaHCO3反应的有机物：含有−COOH的有机物反应生成羧酸钠、并放出等物质的量的CO2气体。4．既能与强酸，又能与强碱反应的物质：(1)Al、Al2O3、Al(OH)3(2)弱酸的酸式盐，如NaHCO3、NaHS等等(3)弱酸弱碱盐，如CH3COONH4、(NH4)2S等等(4)氨基酸，如甘氨酸等(5)蛋白质分子中的肽链的链端或支链上仍有呈酸性的−COOH和呈碱性的−NH2，故蛋白质仍能与碱和酸反应。5.银镜反应的有机物：(1)发生银镜反应的有机物：含有−CHO的物质：醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、还原性糖（葡萄糖、麦芽糖等）(2)有关反应方程式：AgNO3+NH3·H2O══AgOH↓+NH4NO3AgOH+2NH3·H2O══Ag(NH3)2OH+2H2O银镜反应的一般通式：RCHO+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+RCOONH4+3NH3+H2O甲醛（相当于两个醛基）：HCHO+4Ag(NH3)2OH4Ag↓+(NH4)2CO3+6NH3+2H2O乙二醛：OHC−CHO+4Ag(NH3)2OH4Ag↓+(NH4)2C2O4+6NH3+2H2O甲酸：HCOOH+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+(NH4)2CO3+2NH3+H2O葡萄糖：CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+CH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3+H2O(3)定量关系：-CHO+2Ag(NH3)2OH～2AgHCHO+4Ag(NH3)2OH～4Ag6.与新制Cu(OH)2悬浊液（斐林试剂）的反应高温高温高温-5-(1)有机物：羧酸（中和）、甲酸（先中和，但NaOH仍过量，后氧化）、醛、还原性糖（葡萄糖、麦芽糖）、甘油等多羟基化合物。(2)定量关系：−COOH+½Cu(OH)2～→½Cu2+（酸使不溶性的碱溶解）−CHO+2Cu(OH)2～Cu2OHCHO+4Cu(OH)2～2Cu2O7.能发生水解反应的有机物是：卤代烃、酯（包括油脂）、糖类（单糖除外）、肽类（包括蛋白质）。HX+NaOH══NaX+H2O(H)RCOOH+NaOH══(H)RCOONa+H2O或8.能跟FeCl3溶液发生显色反应的是：酚类化合物。9.能跟I2发生显色反应的是：淀粉。10.能跟浓硝酸发生颜色反应的是：含苯环的天然蛋白质。五、一些典型有机反应的比较1．反应机理的比较(1)醇去氢：脱去与羟基相连接碳原子上的氢和羟基中的氢，形成。例如：+O2→羟基所连碳原子上没有氢原子，不能形成，所以不发生失氢（氧化）反应。(2)消去反应：脱去−X（或−OH）及相邻碳原子上的氢，形成不饱和键。例如：与Br相邻碳原子上没有H，所以不能发生消去反应。(3)酯化反应：羧酸分子中的羟基跟醇分子羟基中的氢原子结合成水，其余部分互相结合成酯。例如：2．反应条件的比较同一化合物，反应条件不同，产物不同。例如：(1)CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O（分子内脱水）2CH3CH2OHCH3CH2-O-CH2CH3+H2O（分子间脱水）(2)CH3-CH2-CH2Cl+NaOHCH3CH2CH2OH+NaCl（取代）CH3-CH2-CH2Cl+NaOHCH3-CH=CH2+NaCl+H2O（消去）浓H2SO4170℃浓H2SO4140℃H2O∆乙醇∆-6-(3)一些有机物与溴反应的条件不同，产物不同。3．有机官能团的相互影响（1）链烃基对其他官能团的影响①酸性HCOOH＞CH3COOH＞CH3CH2COOH②甲苯的硝化反应产物是三硝基甲苯，而同样条件下的苯的硝化只能生成一硝基苯。（2）苯基对其他基团的影响①水、醇、苯酚提供氢离子的能力R－OH＜H－OH＜C6H5－OH②烷烃和苯均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而苯的同系物可使酸性高锰酸钾溶液褪色（3）羟基对其他官能团的影响羟基对苯环的影响——使苯环邻、对位上的氢原子更易被取代受—OH的影响，苯酚中苯环上的氢被取代变得更容易了六、典型有机物间的转化关系（1）单一官能团（2）双官能团-7-（3）常见物质（4）芳香族七、有机物的结构1、同系物的判断规律(1)一差（分子组成差若干个CH2）(2)两同（同通式，同结构）(3)三注意①必为同一类物质；②结构相似(即有相似的原子连接方式或相同的官能团种类和数目)；③同系物间物性不同化性相似。-8-2、同分异构体的种类(1)碳链异构(2)位置异构(3)官能团异构（类别异构）(4)顺反异构(5)对映异构（不要求掌握）常见的类别异构组成通式可能的类别典型实例CnH2n烯烃、环烷烃CH2=CHCH3与CnH2n-2炔烃、二烯烃CH≡C—CH2CH3与CH2=CHCH=CH2CnH2n+2O饱和一元醇、醚C2H5OH与CH3OCH3CnH2nO醛、酮、烯醇、环醚、环醇CH3CH2CHO、CH3COCH3、CH=CHCH2OH与CnH2nO2羧酸、酯、羟基醛CH3COOH、HCOOCH3与HO—CH3—CHOCnH2n-6O酚、芳香醇、芳香醚与CnH2n+1NO2硝基烷、氨基酸CH3CH2−NO2与H2NCH2−COOHCn(H2O)m单糖或二糖葡萄糖与果糖(C6H12O6)、蔗糖与麦芽糖(C12H22O11)3、同分异构体的书写规律(1)主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排列邻、间、对。(2)按照碳链异构→位置异构→顺反异构→官能团异构的顺序书写，也可按官能团异构→碳链异构→位置异构→顺反异构的顺序书写，不管按哪种方法书写都必须防止漏写和重写。(3)若遇到苯环上有三个取代基时，可先定两个的位置关系是邻或间或对，然后再对第三个取代基依次进行定位，同时要注意哪些是与前面重复的。（4）顺反异构的判断：有机分子中含碳碳双键，且每个双键碳原子所连的两个基团都不相同时，就存在顺反异构现象4、同分异构体数目的判断方法(1)记忆法记住已掌握的常见的异构体数。例如：①凡只含一个碳原子的分子均无异构；②丁烷、丁炔、丙基、丙醇有2种；③戊烷、戊炔有3种；④丁基、丁烯（包括顺反异构）、C8H10（芳烃）有4种；⑤己烷、C7H8O（含苯环）有5种；⑥C8H8O2的芳香酯有6种；⑦戊基、C9H12（芳烃）有8种。(2)基元法例如：丁基有4种，丁醇、戊醛、戊酸都有4种(3)替代法例如：二氯苯C6H4Cl2有3种，四氯苯也为3种（将H替代Cl）；又如：CH4的一氯代物只有一种，新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有一种。(4)对称法（又称等效氢法）等效氢法的判断可按下