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有機化學知識整理1.甲烷的空間結構為正四面體型結構。烷烴的化學性質：烷烴在常溫下比較穩(wěn)定，不與強酸、強堿、強氧化劑起反應。取代反應： 有機物分子中的原子或原子團被其它原子或原子團所替代的反應。 如：Cl2與甲烷在光照條件下可以發(fā)生取代反應，生成CH3Cl,CH2Cl2,CHCl3,CCl4及HCl的混合物。取代反應，包括硝化、磺化、酯化及鹵代烴或酯類的水解等。氧化：烷烴可以燃燒，生成CO2及H2O 高溫分解、裂化裂解。根、基：根：帶電的原子或原子團，如：SO42-，NH+4，Cl-。基：電中性的原子或原子團，一般都有未成對電子。如氨基NH2、硝基NO2、羥基OH。4 同系物：結構相似，在分子組成相差一個或若干個CH2原子團的物質互相稱為同系物。判斷方法：所含有的官能團種類和數(shù)目相同，但碳原子數(shù)不等。 結構相似的理解：同一類物質，即含有相同的官能團，有類似的化學性質。組成上相差“CH2”原子團：組成上相差指的是分子式上是否有n個CH2的差別，而不限于分子中是否能真正找出CH2的結構差別來。乙烯分子為 C2H4 ，結構簡式為CH2CH2，6個原子共平面，鍵角為120。規(guī)律：碳碳雙鍵周圍的六個原子都共平面。6 乙烯的實驗室制法： 反應中濃H2SO4與酒精體積之比為3:1。 反應應迅速升溫至170C，因為在140時發(fā)生了如下的副反應（乙醚）。 反應加碎瓷片，為防止反應液過熱達“爆沸”。濃H2SO4的作用：催化劑，脫水劑。7 烯烴的化學性質（包括二烯烴的一部分） 加成反應：有機物分子中的雙鍵或叁鍵發(fā)生斷裂，加進(結合)其它原子或原子團的反應。.與鹵素單質反應，可使溴水褪色，CH2CH2+Br2CH2BCH2Br.當有催化劑存在時,也可與H2O、H2、HCl、HCN等加成反應。氧化反應:I.燃燒II.使KmnO4/H+褪色.催化氧化：2CH2CH2+O2 2CH3CHO有機反應中,氧化反應可以看作是在有機分子上加上氧原子或減掉氫原子，還原反應可看作是在分子內加上氫原子或減掉氧原子。以上可簡稱為“加氧去氫為氧化；加氫去氧為還原”。 聚合：小分子的烯烴或烯烴的取代衍生物在加熱和催化劑作用下，通過加成反應結合成高分子化合物的反應，叫做加成聚合反應，簡稱加聚反應。乙炔：HCCH ，鍵角為180，規(guī)律：叁鍵周圍的4個原子都在一條直線上。乙炔的化學性質: 乙炔的氧化反應:I. 燃燒:火焰明亮,產生濃煙,產物為水及二氧化碳II. 由于“CC”的存在，乙炔可被酸性KmnO4溶液氧化并使其褪色 加成反應：炔烴的加成反應是由于“CC”的不飽和性引起的，其加成可以控制條件使其僅停留在加1mol的反應物，也可以使叁鍵與2mol反應物發(fā)生加成反應。I. 加X2(可以使溴水褪色)。II. 加HCl: III.加H2： IV加H2O： (工業(yè)制乙醛的方法)乙炔的實驗室制法：反應原理：CaC2+2H2O C2H2+Ca(OH)2發(fā)生裝置：使用“固+液氣”的制取裝置。收集方法：排水集氣法。注意：苯：C6H6，有兩種寫結構簡式的方法：及凱庫勒式，苯分子中的12個原子在一平面上，規(guī)律：與苯環(huán)直接相連的第一原子與苯環(huán)共處同一平面。芳香烴的化學性質：“易取代，難加成”。（1） 取代反應：包括鹵代、硝化及磺化反應 鹵代： I 只有與液溴反應，不與溴水發(fā)生反應。本反應的實際催化劑是Fe與Br2反應生成 FeBr3。II 導管末端離吸收液有一定距離，目的防止HBr極易溶于水而使吸收液倒吸，也可以改為一倒扣于水面的漏斗。III 導管口附近有白霧生成：產生的HBr吸收空氣中的水蒸氣而形成的氫溴酸小液滴。IV 檢驗是否生成HBr氣體的方法：向吸收液中加入AgNO3溶液，并用HNO3酸化溶液，觀察是否有淡黃色沉淀生成。V 本實驗導管足夠長，起兩方面作用：首先是導氣，另外可以使由于反應液較熱而揮發(fā)出的苯及Br2在沿長導管上行的過程中被冷凝而流回反應瓶，防止反應物的損失，此作用可稱為“冷凝回流”作用。VI 最終生成的溴苯呈褐色，因為其中溶解了并沒有參加反應的Br2單質，提純的方法：水洗、堿洗、水洗、干燥。 硝化： I 在試管中先加入HNO3，再將H2SO4沿管壁緩緩注入濃HNO3中，振蕩混勻，冷卻至5060之下，再滴入苯。II 水溶溫度應低于60，若溫度過高，可導致苯揮發(fā)，HNO3分解，及生成苯磺酸等副反應發(fā)生。III III生成的硝基苯中因為溶有HNO3及濃H2SO4等而顯黃色，為提純硝基苯可用NaOH溶液及蒸溜水在分液漏斗中洗滌混合物。IV純凈的硝基苯無色有苦杏仁味的油狀液體。中毒：硝基苯與皮膚接觸或其蒸氣被人體吸收均引起中毒，使用時應特別的小心。IV 同于測鏈對苯環(huán)的影響，使甲苯的取代反應比苯更溶易進行。 磺化： （2） 加成反應： （3） 氧化反應：I 燃燒：生成CO2及H2O，由于碳氫比過高，因而碳顆粒不完全燃燒，產生濃煙。II 苯不使酸性KmnO4溶液褪色。III 由于苯環(huán)對側鏈的影響，苯的同系物如甲苯、乙苯等能被KmnO4/H+氧化而使其褪色。乙醇的化學性質： 與金屬反應產生H2：2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2(置換,取代)除Na之外K、Mg、Al等也可與金屬反應，此反應可用于消耗其它化學反應殘余的廢鈉。 消去反應：醇發(fā)生消去反應的條件，與OH碳相鄰的碳原子上有氫原子存在（H的存在），如CH3OH、 (CH3)3CCH2OH不可能發(fā)生消去反應。 與無機酸反應.C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O(取代)其中HBr可用濃H2SO4及NaBr代替,可能有產生Br2的副反應發(fā)生IIC2H5OH+HONO2C2H5ONO2+H2O（酯化、取代）區(qū)分硝基化合物與硝酸酯的方法：若硝基中N原子直接與碳原子相邊，則該化合物為硝基化合物，如C2H5NO2（硝基乙烷）；若硝基中的N原子通過氧原子而與碳原子相連接，則該化合物稱為酯，如C2H5ONO2（硝酸乙酯） 與有機酸的反應：CH3COOH + HOC2H5 CH3COOC2H5 + H2O（酯化、取代）I 酯化反應規(guī)律：“酸脫羥基醇脫氫”，包括有機酸和無機含氧酸與醇的反應。II 吸收酯的試劑為飽和的Na2CO3溶液，也是分離CH3COOH及CH3COOC2H5所用的試液。其可以充分吸收CH3COOH，使酯香味得以顯出；可以有效降低酯的溶解度，使分離更徹底。 氧化反應：I. 燃燒：C2H5OH+3O22CO2+3H2OII催化氧化： 2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O 或：C2H5OH+CuO CH3CHO+H2O+Cu催化氧化對醇的結構的要求：與OH直接相邊的碳原子上必須有H原子，有2個或3個氫原子被氧化成醛，只有1個氫原子被氧化成酮。而(CH3)3COH 不能被催化氧化。另外乙醇還可以被強氧化劑如KmnO4(H+),K2Cr2O7(H+)等氧化。A.酚：羥基與苯環(huán)直接相連是酚，羥基連在苯環(huán)上的側鏈碳原子的為芳香醇。B.苯酚的物理性質：苯酚在常溫下是可燃、腐蝕性強、有毒的固體。不純品在光和空氣作用下變?yōu)榈t或紅色。 與大約8%水混合可液化。可吸收空氣中水分并液化。有特殊臭味和燃燒味極稀的溶液具有甜味。在室溫下水中溶解度是9.3g，當溫度高于65時能與水混溶。易溶于乙醇、乙醚、氯仿、甘油、二硫化碳、凡士林、強堿水溶液。C.苯酚的化學性質：（1）弱酸性：弱于碳酸稱石炭酸，不使酸堿指標劑變紅。是苯環(huán)上相連羥基的性質，而羥基不僅是苯酚的特征官能團，它還是醇的特征官能團。其電離能力介于H2CO3的第一及第二級電離之間。+NaOH +H2O+ Na2CO3 + NaHCO3 +CO2+H2O+ NaHCO3苯酚化學性質實驗現(xiàn)象與問題解析實驗步驟現(xiàn)象問題解析試管中取少許苯酚加熱熔化后，加入少許金屬鈉有氣體產生經(jīng)點燃有輕微的爆鳴聲苯酚可和金屬鈉反應放出H2試管中取少量苯酚渾濁液逐滴加入NaOH苯酚溶液最后變?yōu)槌吻逋该鞅椒涌膳c強堿NaOH反應顯弱酸性生成苯酚鈉在上述澄清苯酚鈉溶液中緩慢通入CO2澄清溶液又復變?yōu)闇啙嵬ㄈ隒O2生成H2CO3比苯酚酸性強又析出苯酚使溶液變渾在上述渾濁溶液中再滴加NaOH渾濁液又變澄清上述實驗生成的苯酚又和NaOH作用生成苯酚鈉小結：由于乙醇和苯酚均具有相同的官能團羥基，因而有相同化學性質的一面；但乙醇上的羥基不顯酸性，而苯酚羥基上的氫原子比較活潑，可發(fā)生極微弱電離而顯弱酸性（酸性極弱而不能使石蕊試劑變色），它們又具有不同化學性質的一面。這是由于兩種化合物中羥基相連的烴基不同，影響了羥基上的氫原子活潑性也不同。苯酚、碳酸、乙醇其酸性大小的順序應是：H2CO3 C2H5OH（中性）（2）苯酚的取代反應，發(fā)生在苯環(huán)上。用于定量檢驗苯酚含量的多少。苯酚與苯取代反應的比較：苯酚苯反應物溴水和苯酚溶液液溴和純苯反應條件不用催化劑以少量Fe粉作催化劑不加熱初始微熱或不加熱取代苯環(huán)上氫原子多少一次反應可取代苯基上三個氫原子一般情況取代苯環(huán)上一個氫原子反應速度瞬時完成初始緩慢后來速度加快反應裝置試管中反應燒瓶中反應，長導管兼作冷凝之用小結：在苯酚與溴的取代反應中，由反應物濃度、反應條件、取代氫原子多少、反應速度可知：苯酚比苯的取代反應容易進行得多，這是由于苯酚中苯環(huán)上連接的羥基能使苯基上的氫原子更加活潑，促使苯基上所發(fā)生取代反應更容易進行的必然結果?？偨Y：在苯酚的分子中，苯基影響了與其相連的羥基上的氫原子促使其較易電離，顯示了比醇中羥基上的氫原子有較明顯的酸性；而羥基則反過來能影響與其相連的苯基上的氫原子更活潑、更容易發(fā)生取代反應。這是分子中官能團相互影響，相互制約的有力證明，它們是矛盾的又是統(tǒng)一的，二者存在于同一物質之中。（3）氧化反應：苯酚易被氧化，露置在空氣中會因少量氧少而顯粉紅色。（4） 顯色反應：苯酚與FeCl2溶液作用顯示紫色。6C6H5OH+Fe3+Fe(C6H5O)63-+6H+I 其它酚類也有類似的顯色反應II 反應發(fā)生后：溶液由弱酸性變?yōu)閺娝嵝浴＃?） 縮聚反應：長導管作用：冷凝水蒸氣，HCHO與HCl溶于冷凝水一起回流，冷凝的苯酚隨著水一起回流。鹵代烴: 烴分子中的氫被鹵素取代的產物。分類： 不飽和鹵代烴 脂肪鹵代烴 鹵代烴 飽和鹵代烴 芳香鹵代烴物理性質：多為液體，少數(shù)為氣體，不溶于水，是好的有機溶劑。室溫下除低級鹵代烴如CH3Cl，CH3Br，C2H5Cl及CH2=CHCl為氣體外，其余的是液體或固體。一鹵代烷的密度小于1，多鹵代烷的密度大于1，一鹵代烷的碳數(shù)越多，密度越小。化學性質：取代反應：消去反應：有機化合物在一定條件下，從一個分子中脫去一個或幾個小分子（如H20、HX、NH3等），而生成含有不飽和鍵的化合物的反應。條件：鹵代烴的碳上有氫。鹵代烴水解反應和消去反應的對比水解反應消去反應結構特點一般是一個碳原子上只有一個X與X相連的碳原子的鄰位碳原子上必須有氫原子反應實質一個X被OH取代從碳鏈上脫去HX分子反應條件強堿的水溶液，常溫或加熱強堿的醇溶液，加熱反應特點有機的碳架結構不變，X變?yōu)镺H，無其它副反應有機物碳架結構不變，產物中有碳碳雙鍵或碳碳叁鍵生成，可能有其它副反應發(fā)生結論溴乙烷在不同的條件下發(fā)生不同類型的反應鹵代烴的中鹵原子的檢驗方法： 取少量鹵代烴；加入NaOH水溶液或醇溶液；加熱煮沸；冷卻；加入硝酸酸化；加入硝酸銀溶液。根據(jù)沉淀（AgX）的顏色可確定鹵素的種類。醛類的化學性質：加成反應（還原反應）: ：CH3CHO+H2 CH3CH2OH乙醛的加成發(fā)生在C=O鍵上，這個加成反應同時也是還原反應。C=O雙鍵的加成不如C=C容易，通常情況下C=O雙鍵與溴水、水、HX等很難加成，通常CO雙鍵加成：H2、HCN CC雙鍵加成：H2、X2、HX、H2O氧化反應 燃燒：乙醛被空氣中的氧氣氧化 2CH3CHO + O2 2CH3COOH 使酸性KmnO4溶液褪色。如果向乙醛溶液中滴入酸性高錳酸鉀溶液或溴水會褪色。 銀鏡反應：銀氨溶液：稀AgNO3溶液中滴加稀氨水至沉淀恰好消失。Ag+NH3H2O = AgOH+NH4+ AgOH+2NH3H2O = Ag(NH3)2+OH-+2H2OAg(NH3)2+銀氨絡(合)離子 CH3CHO + 2Ag(NH3)2OH CH3COONH4 + 2Ag+ 3NH3 + H2OCH3CHO + 2Ag(NH3)2+ + 2OHCH3COO- + NH4+ + 2Ag+ 3NH3 + H2OCH3CHO +2 Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag+3NH3+H2O氧化產物是銨鹽不是羧酸 工業(yè)上是用含醛基的物質葡萄糖來把銀鍍在保溫瓶膽上a、做銀鏡反應的試管要潔凈b、往AgNO3溶液中逐滴滴加氨水直至沉淀恰好消失，銀鏡反應的銀氨溶液要求現(xiàn)用現(xiàn)配,且配制時不充許NH3H2O過量，即先取AgNO3溶液后滴加稀氨水，使生成的AgOH剛好完全溶解為止，否則將產生易爆炸的物質。c、實驗條件是水浴加熱，不能直接煮沸，加熱時靜置試管，d、乙醛與氫氧化銀氨溶液反應時，1mol乙醛可以還原出2molAg來，而甲醛的反應則可以置換出4molAg，因為第一步生成的甲酸中仍然有醛基存在而進一步發(fā)生反應。（3）與新制的Cu (OH )2懸濁液反應，要求：Cu(OH)2懸濁液為新制，且NaOH為過量。氧化產物是羧酸，此反應可用來檢驗是否患有糖尿病，以上兩反應均可用來檢驗醛基的存在。銀氨溶液、新制的氫氧化銅懸濁液均為弱氧化劑，將少量Br2水滴入乙醛溶液中發(fā)生氧化反應褪色而不是加成反應。 A.乙醛的制備方法： 乙炔水化法： 乙烯氧化法： 乙醇的催化氧化： B乙酸的制?。?通過上述方法制得乙醛。 丁烷直接氧化法：烴的衍生物的性質比較:醇酚醛羧酸酯分子通式CnH2n+2OC6H5-OHCnH2nOCnH2nO2CnH2nO2結構通式R-OHR-CHOR-COO