有机化学方程式总结一

《有机总结》1有机化学方程式总结一一、烷烃与环烷烃1、烷烃的自由基取代反应HHH—C—H+Cl2H—C—Cl+HClHHhvhvorheatHHH—C—H+Cl2H—C—Cl+HClHHhvhvorheat2、环烷烃的化学反应【描述】三元环由于张力而不稳定，易发生加成反应开环，类似碳碳双键。H2/NiBr2/CCl4H2SO4HX(X=Br,I)CH2CH2CH2HHCH2CH2CH2BrBrCH2CH2CH2HOHCH2CH2CH2HX【特点】环烷烃都有抗氧化性，可用于区分不饱和化合物。【注】遵循马氏规则【例】CH3HBrCH2CHCH2HBrCH3二、烯烃1、烯烃的亲电加成反应1）X2加成CCBr2/CCl4CCBrBr【机理】《有机总结》2CCBrBrC+CBrCCBr+Br-CCBrBrCCBr+OH2CCBrOH2+-H+CCBrOH【注】通过机理可以看出，反应先形成三元环的溴鎓正离子，然后亲和试剂进攻从背面进攻，反应分两步进行。不对称的烯烃，亲核试剂进攻主要取决于空间效应。【特点】反式加成2）HX加成CHCH2RHXCHCH3RX【马氏规则】在不对称烯烃加成中，氢总是加在含碳较多的碳上。【机理】CH2CH3CH+CH3CH3X+CH3CH3X+H+CH2+CH3X+CH3X主次快慢【本质】不对称烯烃的亲电加成总是生成较稳定的碳正离子中间体。【注】碳正离子的重排3）与硫酸加成CH2CH2+H2SO4(98%)CH3CH2OSO3HH2O△CH3CH2OH+H2SO44）与水加成CH2=CH2+H2OCH3CH2OH2.催化加氢反应CH2CH2CHCH2+H2催化剂CH2CH2CH2CH3《有机总结》33.烯烃的自由基加成反应过氧化物存在下加HXCHCH2RCH2CH2RBrHBrROOR【特点】反马氏规则【机理】自由基机理（略）【注】过氧化物效应仅限于HBr、对HCl、HI无效。【本质】不对称烯烃加成时生成稳定的自由基中间体。【例】CH2CH3HBrBrH+CHCH2BrCH3CH+CH3CH3HBrBrCH3CH2CH2BrCHBrCH3CH34、烯烃的氧化反应1）稀冷高锰酸钾氧化成邻二醇CH3CH3CH3CH3稀冷KMnO4CH3CH3CH3CH3MnOOOOH2OCH3CH3CH3CH3OHOH-2）热浓酸性高锰酸钾氧化CCHRR2R1KMnO4H+CRR1O+R2COHO3）臭氧氧化CCHRR2R1CRR1O+R2CHO1)O32)Zn/H2O4）过氧酸氧化CCHRR2R1ROOOHORHR2R1《有机总结》4三、炔烃1、催化加氢HCCHH2CCH2H3CCH3+H2PtPtH22、亲电加成1）加X2R2R1Br2R2R1BrBr2）加HXCHR2HBrCCH3BrCH3BrRRHBrRRBrH3）加H2OCHRH2OHgSO4/H2SO4OCH3RCH2ROH重排【特点】炔烃水合符合马式规则。【注】只有乙炔水合生成乙醛，其他炔烃都生成相应的酮。3、端炔的鉴别（酸性）CCHRCC-RAg+CCHRCC-RCu+Cu(NH3)2+Ag(NH3)2+白色红色【注】干燥的炔银和炔铜受热或震动时易发生爆炸，实验完毕，应立即加浓硫酸把炔化物分解。《有机总结》5四、芳香烃1、苯的亲电取代反应1）卤代+FeBr3Br+BrHBr22）硝化+NO2+H2OHNO3浓H2SO4浓3）磺化+SO3H+H2OH2SO4(7%SO3)SO3HH+4）傅-克（Friedel-Crafts）反应①傅-克烷基化反应+RClAlCl3R【机理】RCl+AlCl3AlCl4++RCH2+RCH2++HR++HR+++AlCl4+R++HClAlCl3【注】碳正离子的重排,苯环上带有第二类定位基不能进行傅-克反应。《有机总结》6②傅-克酰基化反应+ROClAlCl3OR+OOORRAlCl3OR+RCOOH【例】CH3CH2COClAlCl3CH3OZn-HgHCl浓CH3+OOOAlCl3COOHO2、苯环上取代反应的定位效应1）第一类定位基，邻对位定位基，常见的有:NR2NHRNH2OHHNCROORCROORArX(F,Cl,Br,I)2）第二类定位基，间位定位基，常见的有：NR3NO2CF3Cl3COOHCOROCNSO3HCHOCOR【注】第一类定位基除卤素外，均使苯环活化。第二类定位基使苯环钝化。卤素比较特殊，为弱钝化的第一类定位基。《有机总结》73、苯的侧链氧化用高锰酸钾氧化时，产物为酸。【描述】苯环不易被氧化，当其烷基侧链上有α氢的时候，则该链可被高锰酸钾等强氧化剂氧化，不论烷基侧链多长。结果都是被氧化成苯甲酸。CHKMnO4H+COOH4、苯的侧链卤代【机理】自由基机理CH3FeCl2ClhCH3ClCH3Cl+CH2ClCH3NBSCH2Br《有机总结》8五、卤代烃1、亲核取代反应（1）水解RXOH-ROH（2）醇解RXROR1R1ONa（3）氰解RXRSR1CN-C2H5OH（4）氨解RXRNH2NH3RXNH3R3N【反应机制】①SN1机制：（1）单分子反应，反应速率仅由卤代烷决定（2）反应分两步进行（3）有正碳离子中间体生成②SN2机制：（1）双分子反应，反应速率与卤代烃和和亲核试剂浓度都有关（2）旧键的断裂和新键的形成同时进行（3）反应伴随构型转化《有机总结》92、消除反应CHCH2RClHαβNaOH乙醇RCHCH2【注】当有多种β-H时，其消除方向遵循萨伊切夫规律，即卤原子总是优先与含氢较少的β碳上的氢一起消除。【反应机制】1.伯卤代烷的SN2反应较快，E2反应较慢。无支链的伯卤代烷与强亲核试剂作用,主要起SN2反应。2.仲卤烷和β-C有支链的伯卤烷,因空阻增加,试剂难以从背面接近α-C,而易于进攻β-H,故不利于SN2,而有利于E2。3.叔卤代烷一般倾向于单分子反应，在无强碱存在时,主要发生SN1反应。有强碱性试剂存在时,主要发生E2反应。3、不饱和卤代烃的取代反应烯丙型/苄型卤烃孤立型卤烃乙烯型/苯型卤烃4、与活泼金属反应RX+Mg无水乙醚RMgX（格式试剂）《有机总结》10六、醇1、卢卡斯（Lucas）试剂(鉴别）无水氯化锌与浓盐酸的很合溶液叫卢卡斯试剂，用于鉴别伯、仲、叔醇Lucas试剂很快反应反应很慢反应很快立即混浊几分钟内混浊长时间不出现混浊叔醇仲醇伯醇2、与活泼金属反应H—O-H+Na——NaOH+H2(反应激烈)R—O-H+Na——RONa+H2(反应缓和)【注】不同结构醇钠的碱性强弱次序是：叔醇钠仲醇钠伯醇钠。酸性序：H2OR-OHHC≡CHNH3R-H碱性序：OH-RO-HC≡C-NH2-R-3、与无机含氧酸的酯化反应H2SO410℃CH2—CH—CH2+HNO3OHOHOHCH2—CH—CH2+H2OONO2ONO2ONO2H2SO410℃CH2—CH—CH2+HNO3OHOHOHCH2—CH—CH2+HNO3OHOHOHCH2—CH—CH2+H2OONO2ONO2ONO2CH2—CH—CH2+H2OONO2ONO2ONO24、脱水反应H2SO4浓℃170CH3CH2OHCH2=CH2+H2O【注】分子内脱水成烯由易到难：叔丁醇异丙醇乙醇遵循Saytzeff规律，即主要产物是双键上连有最多烃基的烯烃。5、氧化反应[O]CH3CHOHCH3CHOCH3COOH[O][O]CH3CHOHCH3CHOCH3COOH[O][O]CH3CHOHCH3CHOCH3COOH[O][O]CH3CHOHCH3CHOCH3COOH[O]醇醛酸6、硫醇1）弱酸性CH3CH2SH+NaOHCH3CH2SNa+H2O2）与重金属反应2C2H5SH+HgO(C2H5S)2Hg(白)+H2O《有机总结》113）氧化反应2CH3CH2CH2SH+H2O2CH3CH2CH2S-SCH2CH2CH3+2H2O七、酚1.弱酸性OH+NaOHO-Na++H2OOH+CO2+H2OO-Na++NaHCO32.亲电取代反应1）卤代OHOHBrBrBr+3Br2+3HBr~100%2）硝化OH℃OHNO2OHO2N2520%HNO3+3）磺化OH浓25100H2SO4℃℃OHHOSO3HSO3H3、与三氯化铁的显色反应具有烯醇式结构的化合物(-C=C-OH)，大多数能与FeCl3水溶液呈现颜色反应。4、氧化反应OHOOK2Cr2O7H2SO4《有机总结》12八、醚和环氧化合物1、醚的质子化CH3CH2CH2CH3O+H2SO4CH3CH2CH2CH3OHHSO4ROHSO4H+H2OH3OHSO4+RROR+2、醚键的断裂CH3CH3O+HICH3I+CH3OHHICH3I+H2O3、过氧化物的生成CH3CH2OCH2CH3+O2CH3CH2OOOCHCH3H4、酸催化开环OH+,H2OH2CCH2OHOH乙二醇HClH2CCH2OHCl2-氯乙醇H+,CH3OHH2CCH2OHOCH32-甲氧基乙醇5、碱催化开环OH2CCH2OHOH乙二醇H2CCH2OHNH2H2CCH2OHOCH32-甲氧基乙醇OH,H2ONH32-氨基乙醇CH3ONaCH3OH《有机总结》13九、醛和酮1、羰基上的亲核加成（1）加氢氰酸OR(H)R1+δ-δ+H+CN-COHR(H)R1CN（2）与醇加成①缩醛的生成ORHHOR1H+COR1ROHH半缩醛HOR1H+COR1ROR1H缩醛【机理】ORHH+OH+RHHOR1COH+RHOHR1CORHOH2+R1C+OR1RHO+R1RHHOR1COH+RHOR1R1-H+COR1ROR1H【特点】缩醛具有胞二醚的结构，对碱、氧化剂稳定，所以可用此法在合成中做羰基的保护。同样的方法也可制备缩酮，机理相同。【例】OHOCH2CH2OHH+OOH2NiH+O（3）加金属有机化合物OR(H)R1R2MgXH3O+CR2R1OHRCR2R1OMgXROC-CHNa+NH3CONaCHH2OH+COHCH《有机总结》14（4）与氨衍生物的反应OR(H)R1H2NYCROHNHY(H)R1-H2ONYR(H)R12、α碳与α氢的反应1）羟醛缩合【描述】碱催化下的羟醛缩合：在稀碱的作用下，两分子醛（酮）相互作用，生成α、β不饱和醛（酮）的反应。OH-2CH3CHOCHCHCCH3HO【机理】OH-+CH2CHHO快OH2+CH2CHO-CH2-CHOCH2-CHOCH3CHO+慢H2OCH2CHOCH3CHO--H2OCH3CHCHCHOCHCH3CHOHHCHO【本质】其实是羰基的亲和加成，它的亲核试剂是一种由醛或酮自生成生的碳负离子，体现了α-H的酸性。【注】从反应机理看出，醛要进行羟醛缩合必须有α-H，否则无法产生碳负离子亲核试剂。当有一个α-H一般停留在脱水的前一步，形成α羟基醛。其实羟醛缩合反应，只要控制温度就可以停留在羟醛产物。2）卤仿反应COCH3RX2NaOHH+COOHRCHOHCH3RX2NaOHH+COOHR《有机总结》15【机理】COCH3RX2NaOHCOCH2RXX2NaOHCOCHRXXX2NaOHCOCRXXXOHHCOOHRHCX3+【注】如果卤素用碘的话，则得到碘仿（CHI3）为黄色沉淀，利用这种现象可以鉴别甲基醛、酮，还有这种结构的醇（CHOHCH3R）。【例】CH3OHI2NaOHCH3OI2NaOHH+OHO3）酮式与烯醇式的互变异构同分异构体之间相互转化，达到动态平衡的现象称为互变异构。酮式和烯醇式互为互变异构体。OHR-C—CHR’OR-C—CHR’+H+OHR-C=CHR’酮式负碳离子或负烯醇离子烯醇式溶液中，醛或酮总是通过负碳离子或负烯醇离子，以酮式和烯醇式相互转化，平衡共存。3、醛（酮）的氧化（1）Tollens，吐伦试剂【描述】氢氧化银溶液氨溶液，被称为吐伦试剂。RCHOAg(NH3)2OHRCOOH（2）Fehling，菲林试剂【描述】碱性氢氧化铜溶液用酒石酸盐熔合，称为菲林试剂。《有机总结》16RCHORCOOH