官能團(tuán)之間的轉(zhuǎn)化與有機(jī)反應(yīng)類型

1、.有機(jī)反應(yīng)類型與官能團(tuán)之間的轉(zhuǎn)化 一、有機(jī)反應(yīng)類型大歸納1取代反應(yīng)：有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)。(1)鹵代反應(yīng)：有機(jī)物分子中的氫原子被鹵原子取代的反應(yīng)。(2)硝化反應(yīng)：有機(jī)物分子中的氫原子被硝基取代的反應(yīng)。(3)磺化反應(yīng)：有機(jī)物分子中的氫原子被磺酸基取代的反應(yīng)。(4)其他：鹵代烴的水解、酯化反應(yīng)、酯的水解、醇分子間脫水等也屬于取代反應(yīng)。（分別舉例說明）2加成反應(yīng)：有機(jī)物分子中不飽和的碳原子跟其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新物質(zhì)的反應(yīng)。(1)與氫氣的加成反應(yīng)(還原)：在催化劑的作用下，含有不飽和碳原子的有機(jī)物跟氫氣發(fā)生加成反應(yīng)：a.烯、二烯、炔的催化加氫；b.苯、

2、苯的同系物、苯乙烯催化加氫；c.醛、酮催化加氫；d.油脂的加氫硬化。(2)與鹵素單質(zhì)的加成反應(yīng)：含有不飽和碳原子的有機(jī)物很容易跟鹵素單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)。(3)與鹵化氫的加成反應(yīng)：含有不飽和碳原子的有機(jī)物能跟鹵化氫發(fā)生加成反應(yīng)。例如：乙炔氯乙烯。(4)與水的加成反應(yīng)：含有不飽和碳原子的有機(jī)物在催化劑作用下，可以跟水發(fā)生加成反應(yīng)。例如：烯烴水化生成醇。【注意點(diǎn)】： 對(duì)于不對(duì)稱烯烴的加成反應(yīng)，加成劑中的氫加在烯烴雙鍵含氫少的一端。（分別舉例說明）3脫水反應(yīng)：有機(jī)物在適當(dāng)條件下，脫去相當(dāng)于水的組成的氫氧元素的反應(yīng)。如醇的脫水反應(yīng)。(1)分子內(nèi)脫水(消去反應(yīng))：COH鍵及羥基所連碳原子相鄰碳上的CH鍵斷裂

3、，消去水分子形成不飽和鍵。(2)分子間脫水：一個(gè)醇分子內(nèi)CO鍵斷裂，另一醇分子內(nèi)OH斷裂，脫水成醚。參加反應(yīng)的醇可相同也可不同，可以是一元醇或多元醇。甲、乙兩種醇混合脫水，可形成三種醚。4消去反應(yīng)：有機(jī)物在適當(dāng)條件下，從一個(gè)分子脫去一個(gè)小分子(如水、HX等)，而生成不飽和(雙鍵或三鍵)化合物的反應(yīng)。(1)醇的消去：如實(shí)驗(yàn)室制乙烯。(2)鹵代烴的消去反應(yīng)：如氯乙烷在氫氧化鈉醇溶液中消去得乙烯。（分別舉例說明）5水解反應(yīng)常見類型有：鹵代烴水解、酯的水解、油脂的水解(含皂化)、糖類、蛋白質(zhì)的水解等。（分別舉例說明）6氧化反應(yīng)：指的是有機(jī)物加氧或去氫的反應(yīng)。(醇、羧酸、酚等與活潑金屬的反應(yīng)，雖發(fā)生去氫

4、反應(yīng)，仍是被還原)(1)醇被氧化：羥基的OH鍵斷裂，與羥基相連的碳原子的CH鍵斷裂，去掉氫原子形成CO鍵。叔醇(羥基所在碳原子上無H)不能被氧化：。(2)醛被氧化：醛基的CH鍵斷裂，醛基被氧化成羧基：。(3)乙烯氧化：2CH2CH2+O22CH3CHO (4)有機(jī)物的燃燒、不飽和烴和苯的同系物使酸性KMnO4溶液褪色等。(5)醛類及含醛基的化合物與新制堿性Cu(OH)2或銀氨溶液的反應(yīng)。(6)苯酚在空氣中放置轉(zhuǎn)化成粉紅色物質(zhì)(醌)。（分別舉例說明）7還原反應(yīng)：指的是有機(jī)物加氫或去氧的反應(yīng)。(1)醛、酮、烯、炔、苯及其同系物、酚、不飽和油脂等的催化加氫。 (2)（分別舉例說明）8酯化反應(yīng)：酸和醇

5、作用生成酯和水的反應(yīng)。如：制乙酸乙酯、硝酸乙酯、纖維素硝酸酯、醋酸纖維、硝化甘油等。規(guī)律：有機(jī)酸去羥基，醇去氫，即羥基中的OH鍵斷裂形成酯和水。（分別舉例說明）9聚合反應(yīng)：是指小分子互相發(fā)生反應(yīng)生成高分子的反應(yīng)。(1)加聚反應(yīng)：由不飽和的單體加成聚合成高分子化合物的反應(yīng)。反應(yīng)是通過單體的自聚或共聚完成的。 (2)縮聚反應(yīng)：指單體間互相反應(yīng)，在生成高分子的同時(shí)還生成小分子的反應(yīng)。該類反應(yīng)的單體一般具有兩個(gè)或兩個(gè)以上的官能團(tuán)或活性氫。如制酚醛樹脂，氨基酸形成蛋白質(zhì)等。（分別舉例說明）10裂化反應(yīng)：在一定條件下，把相對(duì)分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)高的長鏈烴，斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量小、沸點(diǎn)低的短鏈烴的反應(yīng)。裂化屬于化

6、學(xué)過程。如C16H34C8H18C8H16，深度裂化叫裂解。11顏色反應(yīng)(顯色反應(yīng))(1)苯酚溶液滴加氯化鐵溶液顯紫色。(2)淀粉溶液加碘水顯藍(lán)色。(3)蛋白質(zhì)(分子中含苯環(huán)的)加濃硝酸顯黃色二、官能團(tuán)之間的轉(zhuǎn)化【典型例析】例1：硅橡膠是一種耐高溫的橡膠，它是由二甲基二氯硅烷經(jīng)過兩種類型的反應(yīng)而形成的高分子化合物：其中反應(yīng)a得到的產(chǎn)物可看作不穩(wěn)定的原硅酸（H4SiO4）的二甲基取代物，原硅酸可失水形成較穩(wěn)定的硅酸。下列說法中不正確的是A由上可知原碳酸的化學(xué)式為H4CO4 BHC(OC2H5)3可命名為原甲酸三乙酯C反應(yīng)a和b的類型均屬于取代反應(yīng) D反應(yīng)a和b的類型均不屬于取代反應(yīng)變式訓(xùn)練： X

7、是一種性能優(yōu)異的高分子材料，其結(jié)構(gòu)簡式為，已被廣泛應(yīng)用于聲、熱、光的傳感等方面。它是由HCCH、(CN)2、CH3COOH三種單體通過適宜的反應(yīng)形成的。由X的結(jié)構(gòu)簡式分析合成過程中發(fā)生反應(yīng)的類型有 加成反應(yīng) 取代反應(yīng) 縮聚反應(yīng) 加聚反應(yīng) 酯化反應(yīng)A B C D例2：甲、乙、丙、丁四種烴的含氧衍生物，其分子中都含有一個(gè)或一個(gè)以上的官能團(tuán)，通過下列轉(zhuǎn)化關(guān)系可由甲制取丁：乙丙 甲 丁 若丁的相對(duì)分子質(zhì)量總為甲的兩倍，乙的相對(duì)分子質(zhì)量總大于丙?；卮鹣铝袉栴}：(1)乙的分子結(jié)構(gòu)中一定含有的官能團(tuán)是_(填名稱)；丙的分子結(jié)構(gòu)中一定含有的官能團(tuán)的電子式為_ 。 (2)乙、丙的相對(duì)分子質(zhì)量之差為_ (填一個(gè)數(shù)

8、字)的整數(shù)倍。(3)滿足上述轉(zhuǎn)化關(guān)系的甲、乙、丙、丁中，相對(duì)分子質(zhì)量最小的甲的結(jié)構(gòu)簡式為_ ，此時(shí)，生成丁的化學(xué)方程式為_。變式訓(xùn)練：有機(jī)物A、B、C互為同分異構(gòu)體，分子式為C5H8O2，有關(guān)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，已知：A的碳鏈無支鏈，且1 mol A能與4 mol Ag(NH3)OH完全反應(yīng)；B為五元環(huán)酯。提示： CH3CH=CHRCH2BrCH=CHR(1)A中所含官能團(tuán)是_。 (2)B、H結(jié)構(gòu)簡式為_、_。(3)寫出下列反應(yīng)方程式(有機(jī)物用結(jié)構(gòu)簡式表示) DC_；EF(只寫條件下的反應(yīng))_ _。F的加聚產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為_。【當(dāng)堂反饋】 1按反應(yīng)物與產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)關(guān)系，有機(jī)反應(yīng)大致可分為：取代反

9、應(yīng)、消去反應(yīng)、加成反應(yīng)三種類型，下列反應(yīng)中屬于加成反應(yīng)的是 （ ）AC6H5CH2ClNaCNC6H5CH2CNNaClBC6H5LiCO2C6H5COOLiCCH3CH2CHOHCNCH3CH2CH(CN)OHDCH3COOHC2H5OHCH3COO C2H5H2O2某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式為，它可發(fā)生的有機(jī)反應(yīng)的正確組合是 （ ）取代 加成 消去 水解 酯化 中和 氧化 加聚A B C D3以石油裂解氣為原料，通過一系列化學(xué)反應(yīng)可得到重要的化工產(chǎn)品增塑劑G。請(qǐng)完成下列各題：(1)寫出反應(yīng)類型：反應(yīng)_ 反應(yīng)_ (2)寫出反應(yīng)條件：反應(yīng)_ 反應(yīng)_ 。(3)反應(yīng)的目的是：_(4)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：

10、_ 。(5)B被氧化成C的過程中會(huì)有中間產(chǎn)物生成，該中間產(chǎn)物可能是_(寫出一種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式)，檢驗(yàn)該物質(zhì)存在的試劑是_ (6)寫出G的結(jié)構(gòu)簡式_ 。【課后鞏固】1心酮胺是治療冠心病的藥物，它具有如下結(jié)構(gòu)簡式：下列關(guān)于心酮胺的描述，錯(cuò)誤的是 （ ）A可以在催化劑作用下和溴反應(yīng) B可以和銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)C可以和氫溴酸反應(yīng) D可以和濃硫酸與濃硝酸的混合液反應(yīng)2苯與濃HNO3在濃H2SO4催化作用下發(fā)生硝化反應(yīng)，可能經(jīng)歷了中間體（）這一步。轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：下列說法不正確的是 （ ）A反應(yīng)A為取代反應(yīng) B反應(yīng)B為取代反應(yīng)C反應(yīng)C為消去反應(yīng) D反應(yīng)D為消去反應(yīng)3對(duì)某結(jié)構(gòu)為右圖所示的化合物，則有關(guān)生成該

11、物質(zhì)的敘述正確的是 （ ）A由兩分子乙醇分子間脫水而成 B由乙酸與乙二醇酯化而成C由兩分子乙二醇脫水而成 D苯酚經(jīng)加氫而成4下列基團(tuán)：CH3、OH、COOH、C6H5，相互兩兩組成的有機(jī)物有 （ ）A3種 B4種 C5種 D6種5通式為C6H5R（R表示H、OH、CH3、COOH）的四種有機(jī)物，將它們等質(zhì)量相混合后，溶于乙醚中，然后用NaOH溶液萃取，進(jìn)入水溶液層中的物質(zhì)有 （ ）A1種 B2種 C3種 D4種6A、B、C、D都是含碳、氫、氧的單官能團(tuán)化合物。A水解得B和C；B氧化可以得到C或D；D氧化也得到C。若M(X)表示X的摩爾質(zhì)量，則下列式中正確的是 （ ）AM(A)=M(B)+M(C

12、) B2M(D)=M(B)+M(C) CM(B)<M(D)<M(C) DM(D)<M(B)<M(C)7碳烯(:CH2)是一種極活潑的缺電子基團(tuán)，容易與不飽和的烯、炔反應(yīng)生成三元環(huán)狀化合物。如碳烯可與丙烯反應(yīng)生成甲基環(huán)丙烷（），該反應(yīng)是 （ ）A取代反應(yīng) B加成反應(yīng) C加聚反應(yīng) D縮合反應(yīng)8存在下列反應(yīng)：2CHONaOHCH2OHCOONa。據(jù)此反應(yīng)，以下說法正確的是 （ ）A該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng) B苯甲醛只還原為苯甲醇C苯甲醛只氧化為苯甲酸 D苯甲醛既是氧化劑又是還原劑9化合物與NaOH溶液、碘水三者混合后可發(fā)生如下反應(yīng)；I22NaOHNaINaIOH2O3NaIO3N

13、aOHNaOHCHI3此反應(yīng)稱為碘仿反應(yīng)，根據(jù)上述方程式，推斷下列有機(jī)物中能發(fā)生碘仿反應(yīng)的有 （ ）ACH3CHO BCH3CH2CHO CCH3CH2CH2CH3 DCH3CH2H310乙酸和乙醇在濃硫酸存在的條件下發(fā)生反應(yīng)，生成的有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量是88，今有相對(duì)分子質(zhì)量比乙醇大16的有機(jī)物和乙酸在相似的條件下發(fā)生類似的反應(yīng)，生成的有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為146，下列敘述正確的是 （ ）A是丙三醇和乙酸發(fā)生了酯化反應(yīng)B生成的有機(jī)物是二乙酸乙二酯C相對(duì)分子質(zhì)量為146的有機(jī)物可以發(fā)生水解反應(yīng)D發(fā)生的反應(yīng)屬消去反應(yīng)11乙酸跟乙醇在濃硫酸存在并加熱的條件下發(fā)生的酯化反應(yīng)（反應(yīng)A），其逆反應(yīng)是水解

14、反應(yīng)（反應(yīng)B），反應(yīng)可能經(jīng)歷了生成中間體（）這一步。(1)如果將反應(yīng)按加成、消去、取代反應(yīng)分類，則AF 6個(gè)反應(yīng)中（將字母代號(hào)填入下列空格中），屬于取代反應(yīng)的是_；屬于加成反應(yīng)的是_；屬于消去反應(yīng)的是_。(2)如果使原料C2H5OH中的氧用18O標(biāo)記，則生成物乙酸乙酯中是否有18O？_如果使原料CH3COOH中羰基或羥基中的氧原子用18O標(biāo)記，則生成物H2O中氧原子是否有18O？試簡述你作此判斷的理由。_12工業(yè)上可以用乙烯或乙醇氧化等方法制取乙醛?，F(xiàn)有有機(jī)物A、B經(jīng)過一系列反應(yīng)可以制取X、Y，它們互相變化的關(guān)系如下圖所示：已知A、B、X的分子組成都符合通式CnH2nOn/21，B的分子結(jié)構(gòu)中

15、不具有支鏈，它與D互為同系物。Y、F的結(jié)構(gòu)簡式分別為_、_。13已知(注：R、R´為烴基)，A為有機(jī)合成中間體，在一定條件下發(fā)生消去反應(yīng)，可能得到兩種互為同分異構(gòu)體的產(chǎn)物，其中的一種B可用于制取合成樹脂、染料等多種化工產(chǎn)品。A能發(fā)生如下圖所示的變化。試回答(1)寫出符合下述條件A的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式(各任寫一種)：a具有酸性_、 b能發(fā)生水解反應(yīng)_。(2)A分子中的官能團(tuán)是_，D的結(jié)構(gòu)簡式是_。(3)CD的反應(yīng)類型是_， EF的反應(yīng)類型是_。a氧化反應(yīng) b還原反應(yīng) c加成反應(yīng) d取代反應(yīng)(4)寫出化學(xué)方程式：AB_。(5)寫出E生成高聚物的化學(xué)方程式：_。(6)C的同分異構(gòu)體Cl與C

16、有相同官能團(tuán)，兩分子Cl脫去兩分子水形成含有六元環(huán)的C2，寫出C2的結(jié)構(gòu)簡式：_。14有A、B、C、D、E、F 6種有機(jī)物，它們是烴或烴的衍生物，在一定條件下有下圖的轉(zhuǎn)化關(guān)系。A可氧化成D，A的氣體與相同條件下的一氧化碳的密度相同。B與堿溶液共煮可得物質(zhì)C和無機(jī)鹽G，在反應(yīng)后的溶液中加稀硝酸再加硝酸銀溶液得淺黃色沉淀。（1）請(qǐng)寫出AF的結(jié)構(gòu)簡式A_ B_ C_ D_E_ F_ （1）各步反應(yīng)條件 15已知A和B之間轉(zhuǎn)化為， 請(qǐng)回答下列問題： (1)化合物A的分子式為 _。(2)由A轉(zhuǎn)化為B可通過三步反應(yīng)完成。第一步是將A通過_反應(yīng)獲得中間體X。第二步是X與Br2反應(yīng)得到另一中間體Y，寫出Y的結(jié)

17、構(gòu)簡式：Y：_第三步是Y與 _反應(yīng)得到產(chǎn)物B。16從環(huán)己醇可制備1，4一環(huán)己二醇的二醋酸酯，下面是有關(guān)的八步反應(yīng)（其中所有的無機(jī)產(chǎn)物已略去）。ClABBrBrCDCH3COOOOCCH3其中有三步屬于取代反應(yīng)，兩步屬于消去反應(yīng)，三步屬于加成反應(yīng)，則反應(yīng)_、_和_屬于取代反應(yīng)?；衔顱和C的結(jié)構(gòu)簡式分別為_、_。反應(yīng)所用的試劑和條件是_。17聚氨酯的主鏈含有-NHCOO-重復(fù)單元的一類新型高分子化合物，其單體是氰酸酯(如O=C=N-R-N=C=O)和多元醇(如HO-R-OH)。其高聚物結(jié)構(gòu)式為。(1)由上述異氰酸酯和多元醇合成高聚物的反應(yīng)屬于_反應(yīng)(填“加聚”，“縮聚”)。(2)寫出由2，6-甲

18、基苯二異氰酸酯()和1，3-丙二醇為單體生成高聚物的化學(xué)方程式： _。2010屆高三化學(xué)140分突破精品資料第9講參考答案例1：思路點(diǎn)撥：對(duì)于有機(jī)物的命名，我們應(yīng)熟練掌握考試說明中要求的對(duì)于簡單有機(jī)物的命名。對(duì)于有機(jī)反應(yīng)類型的判斷一定要從定義出發(fā)抓反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，弄清包涵和并列的關(guān)系，如加聚反應(yīng)也屬于加成反應(yīng)，硝化、磺化、酯化、縮聚等均屬于取代反應(yīng)。疑難辨析：不熟悉各種反應(yīng)類型的包涵和并列關(guān)系而導(dǎo)致誤選。解題過程：原硅酸分子內(nèi)失水(失去二個(gè)羥基，形成一個(gè)羰基)形成硅酸，由碳酸的化學(xué)式可推知原碳酸的化學(xué)式為H4CO4，選項(xiàng)A正確。甲酸的結(jié)構(gòu)簡式為HCOOH，很顯然甲酸分子中的羰基是由原甲酸分子中二個(gè)

19、羥基失水形成的，因此原甲酸的結(jié)構(gòu)簡式為HC(OH)3，酸分子中含有三個(gè)羥基，和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)時(shí)可生成HC(OC2H5)3，根據(jù)酯的命名規(guī)則可知該酯應(yīng)命名為原甲酸三乙酯，選項(xiàng)B正確。對(duì)于選項(xiàng)C和D，根據(jù)反應(yīng)可知，反應(yīng)a屬于鹵代烴的水解反應(yīng)，也可稱作為取代反應(yīng)，反應(yīng)b可看作是羥基形成醚鏈的過程，在反應(yīng)中有小分子水生成，是縮聚反應(yīng)也屬于取代反應(yīng)。應(yīng)選D。變式訓(xùn)練：答案：B 解析：由X的結(jié)構(gòu)簡式可判斷出它是加聚反應(yīng)的產(chǎn)物，兩種單體分別為NCCH=CHCN和CH2=CHOCOCH3，很顯然前者是HCCH和(CN)2的加成產(chǎn)物，后者是HCCH和CH3COOH的加成產(chǎn)物，因此選項(xiàng)B正確。例2：思路點(diǎn)撥：本

20、題主要考查官能團(tuán)之間的衍變關(guān)系，熟悉常見官能力之間的相互轉(zhuǎn)化，根據(jù)反應(yīng)類型、反應(yīng)條件、反應(yīng)物或生成物的性質(zhì)進(jìn)行逆向推測是求解此類問題的關(guān)鍵。疑難辨析：本題涉及了合成中常見的問題碳鍵的增長，常見的反應(yīng)有成酯反應(yīng)、成醚反應(yīng)。本題若對(duì)酯化反應(yīng)的拓展不熟練則很難求解解題過程：由于甲、乙、丙、丁四種均為烴的含氧衍生物，可設(shè)甲的化學(xué)式為CxHyOz，又由于丁的相對(duì)分子質(zhì)量總為甲的兩倍，可考慮丁的化學(xué)式為C2xH2yO2z，則由甲合成丁的過程中是碳鏈增長的反應(yīng)，中學(xué)階段中涉及碳鏈增長的反應(yīng)有醇合成醚，醇和酸合成酯，結(jié)合題中框圖可明確甲是醛，又已知乙的相對(duì)分子質(zhì)量總大于丙，所以乙是醛氧化的產(chǎn)物羧酸，丙是醛的加

21、成產(chǎn)物醇，丁是乙和丙酯化反應(yīng)的產(chǎn)物酯。很顯然，滿足上述關(guān)系，相對(duì)分子質(zhì)量最小的甲應(yīng)為甲醛。答案：(1)羧基 (2)14(3)HCHO HCOOH + CH3OH HCOOCH3 + H2O變式訓(xùn)練：答案：(1)醛基或CHO (2) OHCCH2CH2CH2COOH(3)CH3CH(OH)CH2CH2COOHCH3CH=CHCH2COOHH2OBrCH2CH=CHCH2COOH2NaOHHOCH2CH=CHCH2COONaNaBrH2O (4)解析：解本題是可首先確定A的結(jié)構(gòu)簡式，1 mol A能與4 mol Ag(NH3)2OH完全反應(yīng)，說明A分子中含有二個(gè)醛基，且A的碳鏈無支鏈，可確定A為戊二醛，結(jié)構(gòu)簡式為OHC(CH2)3CHO，同時(shí)可得I為HOOC(CH2)3COOH。然后推斷B的結(jié)構(gòu)簡式，B的分子式為C5H8O2且屬于五元環(huán)酯，說明