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1、課時35 常見的有機反應
夯實基礎 考點過關
有機反應類型與重要的有機反應
【基礎梳理】
1. 重要的有機反應類型及規(guī)律
反應類型
重要的有機反應
取
代
反
應
烷烴的鹵代:CH4+Cl2 CH3Cl+HCl
烯烴的鹵代:
鹵代烴的水解:
CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr
酯化反應:
糖類的水解:C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6
(蔗糖) (葡萄糖) (果糖)
二肽的水解:
苯環(huán)上的鹵代:
苯環(huán)上的硝化:
苯環(huán)上的磺化:
加
成
反
應
烯烴的加
2、成:
炔烴的加成:
苯環(huán)加氫:
消
去
反
應
醇分子內(nèi)脫水生成烯烴:
鹵代烴脫HX生成烯烴:
CH3CH2Br+NaOH
加
聚
反
應
單烯烴的加聚:
共軛二烯烴的加聚:
(此外,需要記住丁苯橡膠、
氯丁橡膠的單體)
縮
聚
反
應
二元醇與二元酸之間的縮聚:n+nHOCH2CH2OH
+2nH2O
羥基酸之間的縮聚:
氨基酸之間的縮聚:
苯酚與HCHO的縮聚:
氧
化
反
應
催化氧化:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
醛基與銀氨溶液的反應:
CH3CHO+2[Ag
3、(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O(注意配平)
醛基與新制氫氧化銅的反應:
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
還
原
反
應
醛基加氫:CH3CHO+H2CH3CH2OH
硝基還原為氨基:
2. 常見的取代反應
①鹵代反應:烷烴的鹵代,苯的鹵代,苯酚的鹵代,醇和氫鹵酸反應生成鹵代烴。
烷烴的鹵代:CH4+Cl2
烯烴的鹵代:
CH2=CH—CH3+Cl2CH2=CH—CH2Cl+HCl
苯環(huán)上的鹵代:
②硝化反應:苯系芳烴的硝化,苯酚的硝化。
③磺化反應:苯
4、的磺化。
④酯化反應:酸和醇在濃硫酸的作用下,生成酯和水的反應。包括醇和羧酸或無機含氧酸的酯化,纖維素與乙酸或硝酸的酯化。
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
⑤水解反應:有機化合物通過斷鍵分別結合水中的氫原子和羥基(—OH)的反應。鹵代烴、酯、二糖和多糖、蛋白質(zhì)能發(fā)生水解反應。
a. 鹵代烴的水解
CH3CH2Br+
b. 二肽的水解:
c. 酯的水解反應:
, 。
皂化反應:
3C17H35COONa
d. 雙糖和多糖的水解
5、反應
糖類的水解(稀硫酸的條件下):
C12H22O11( )+H2O→C6H12O6( )+C6H12O6( )
C12H22O11( )+H2O→2C6H12O6( )
(C6H10O5)n( )+nH2O→nC6H12O6( )
(C6H10O5)n( )+nH2O→nC6H12O6( )
⑥醇與濃的氫鹵酸反應:
C2H5OH+HBr
⑦成醚反應:兩個醇分子間脫水生成醚。
2C2H5OH
3. 常見的加成反應
①與氫氣的加成反應(還原):在催化劑的作用下,含有不飽和碳原子的有機
6、物跟氫氣發(fā)生加成反應:烯、二烯、炔的催化加氫;苯、苯的同系物、苯乙烯催化加氫;醛、酮催化加氫;油脂的加氫硬化。
烯加氫:CH2=CH2+H2
苯環(huán)的加氫: +3H2
醛加氫:CH3CHO+H2
②烯、炔等與鹵素單質(zhì)的加成反應
③與鹵化氫的加成反應:含有不飽和碳原子的有機物能跟鹵化氫發(fā)生加成反應,如:乙炔→氯乙烯。
CH3—CH=CH2+HCl
CH≡CH+HClCH2=CHCl
④與水的加成反應,如:烯烴水化生成醇。
CH2=CH2+H2OCH3CH2OH(工業(yè)制醇)
⑤共軛二烯的加成(1,4-加成):
1,4-加成:
7、1,3-丁二烯分子中兩個雙鍵斷裂,兩個氯原子分別與1號碳原子和4號碳原子相連,在2號碳原子和3號碳原子之間形成一個新的雙鍵。
CH2=CH—CH=CH2+Cl2→CH2Cl—CH=CH—CH2Cl
⑥醛、酮在一定條件下能與氫氰酸、氨、氨的衍生物以及其他含有α-H的醛、酮等發(fā)生加成反應,例如:
4. 常見的氧化反應
①醇被氧化:羥基的O—H鍵斷裂,與羥基相連的碳原子的C—H鍵斷裂,去掉氫原子形成C=O鍵。羥基所在碳原子上無H不能被氧化。
2CH3CH2OH+
2CH3CH(OH)CH3+
②醛催化氧化:醛基的C—H鍵斷裂,
8、醛基被氧化成羧基
2CH3CHO+O22CH3COOH
③有機物的燃燒、不飽和烴、苯的同系物、醇、醛、酚等有機物使酸性KMnO4溶液褪色。
CH4+2O2CO2+2H2O
④醛類及含醛基的化合物與新制Cu(OH)2或銀氨溶液的反應。
醛基與新制氫氧化銅的反應:
CH3CHO+
醛基發(fā)生銀鏡反應:
CH3CHO+
⑤苯酚在空氣中放置轉化成粉紅色物質(zhì)(醌)。
5. 還原反應
去氧、加氫是有機化學里的還原反應。有機物與氫氣的加成反應都是還原反應,包括醛、酮、烯、炔、苯及其同系物、酚、不飽和油脂等的催化加氫。硝基苯可
9、被還原為苯胺。
醛基加氫:CH3CHO+H2
硝基還原為氨基:
微課1 某些有機物跟某些試劑作用而產(chǎn)生特征顏色的反應叫顯色反應
(1)苯酚遇FeCl3溶液顯紫色。
(2)淀粉遇碘單質(zhì)顯藍色。這是一個特征反應,常用于淀粉與碘單質(zhì)的相互檢驗。
(3)某些蛋白質(zhì)遇濃硝酸顯黃色。含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)遇濃硝酸加熱顯黃色。這是由于蛋白質(zhì)變性而引起的特征顏色反應,通常用于蛋白質(zhì)的檢驗。
【典型例題】
下圖是一些常見有機物的轉化關系,關于反應①~⑦的說法不正確的是 ( )
A. 反應①是加成反應
B. 只有反應②是加聚反應
C. 只有反應⑦是取代反應
D. 反應
10、④⑤⑥⑦是取代反應
[答案] C
[解析]: 本題考查常見有機物轉化關系及反應類型。A項,乙烯與溴單質(zhì)發(fā)生加成反應,正確;B項,乙烯含有不飽和鍵,能發(fā)生加聚反應得聚乙烯,正確;C項,反應④⑤⑥⑦都是取代反應,錯誤;D項正確。
2,5-二羥基苯甲酸甲酯俗稱龍膽酸甲酯,可由龍膽酸與甲醇酯化得到,是合成制藥中的常見中間體。其結構如下圖所示。
回答以下問題:
(1)龍膽酸甲酯的分子式為 ,它的含氧官能團名稱為 、 。
(2)下列有關龍膽酸甲酯的敘述正確的是 (填字母)。
A. 能發(fā)生消去反應
B. 與FeCl3溶液作用顯紫色
C. 能與溴水反應
D.
11、 能與碳酸鈉溶液反應產(chǎn)生二氧化碳
(3)龍膽酸甲酯與足量氫氧化鈉溶液反應的化學方程式是 。(不用標反應條件)
(4)寫出滿足下列條件的龍膽酸的一種同分異構體的結構簡式: 。
①能發(fā)生銀鏡反應 ②能使FeCl3溶液顯色?、埘ヮ?
(5)已知X及其他幾種有機物存在如下轉化關系,且測得轉化過程中C4H8的核磁共振氫譜有2組峰,且峰面積之比為1∶3。
寫出B生成C的化學方程式: ,它的反應類型是 反應。
[答案] (1)C8H8O4 (酚)羥基 酯基 (2)BC
(3)+3NaOH→C
12、H3OH++2H2O
(4)或
或
(5)
氧化
1. 有機反應類型的判斷
(1)有機反應類型的特征
①取代反應特征:A—B+C—D→A—C+B—D
②加成反應特征:
a. 雙鍵加成:
b. 開環(huán)加成:
③消去反應特征:
④氧化、還原反應特征:
a. 氧化反應:“去氫加氧”;
b. 還原反應:“加氫去氧”。
常見有機物之間的相互轉化關系
【基礎梳理】
不飽和酯類化合物在藥物、涂料等應用廣泛。
(1)下列有關化合物Ⅰ的說法,正確的是 (填字母)。
A. 遇FeCl3溶液顯紫色
B. 可發(fā)生酯化反應和銀鏡反應
13、
C. 能與溴發(fā)生取代和加成反應
D. 1 mol化合物Ⅰ最多能與2 mol NaOH反應
(2)反應①是一種由烯烴直接制備不飽和酯的新方法:
化合物Ⅱ的分子式為 ,1 mol化合物Ⅱ能與 mol H2恰好完全反應生成飽和烴類化合物。
(3)化合物Ⅱ可由芳香族化合物Ⅲ或Ⅳ分別通過消去反應獲得,但只有Ⅲ能與Na反應產(chǎn)生H2,Ⅲ的結構簡式為 (寫1種);由Ⅳ生成Ⅱ的反應條件為 。
(4)聚合物可用于制備涂料,其單體結構簡式為 。利用類似反應①的方法,僅以乙烯為有機物原料合成該單體,涉及的化學方程式為 。
[答案]
14、(1)AC (2)C9H10 4
(3) NaOH醇溶液,加熱
(4)CH2=CHCOOCH2CH3 CH2=CH2+H2OCH3CH2OH
2CH2=CH2+2CH3CH2OH+2CO+O22CH2=CHCOOCH2CH3+2H2O
[解析]: (1)Ⅰ含有酚羥基,遇FeCl3溶液顯紫色;不含—CHO,不能發(fā)生銀鏡反應,1 molⅠ最多能與3 mol NaOH反應。(2)發(fā)生該反應的有兩種物質(zhì),一種是醇在濃硫酸作催化劑、加熱的條件下進行,另一種是含有鹵素原子,在堿的醇溶液中加熱。Ⅲ可能是,Ⅳ可能是。
(2013·福建理綜)已知: ,為合成某種液晶材料的中間體M,有人提出如下不同
15、的合成途徑:
(1)常溫下,下列物質(zhì)能與A發(fā)生反應的有 (填字母)。
a. 苯 b. Br2/CCl4 c. 乙酸乙酯 d. KMnO4/H+溶液
(2)M中官能團的名稱是 ,由C→B的反應類型為 。
(3)由A催化加氫生成M的過程中,可能有中間生成物和 (填結構簡式)生成。
(4)檢驗B中是否含有C可選用的試劑是 (任寫一種名稱)。
(5)物質(zhì)B也可由C10H13Cl與NaOH水溶液共熱生成,C10H13Cl的結構簡式為 。
(6)C的一種同分異構體E具有如下特點:
16、
a. 分子中含—OCH2CH3
b. 苯環(huán)上只有兩種不同化學環(huán)境的氫原子
寫出E在一定條件下發(fā)生加聚反應的化學方程式: 。
[答案] (1)bd (2)羥基 還原反應
(3)
(4)銀氨溶液(或新制氫氧化銅)
[解析]: (1)A中含有碳碳雙鍵和—CHO,能與b發(fā)生加成反應,與d發(fā)生氧化反應。(2)C為,顯然C→B是還原反應。(3)可能只加成。(4)就是要檢驗是否含有醛基。(5)顯然是通過鹵代烴水解形成醇,其他碳架結構不變。(6)由a、b信息可知,E的苯環(huán)上有兩個取代基,且在對位,E的結構簡式應為。
有關酯化反應歸類
(1)一
17、元羧酸與一元醇之間的酯化反應,如:
CH3COOH+HOC2H5CH3COOC2H5+H2O
(2)一元羧酸與多元醇之間的酯化反應,如:
2CH3COOH+HOCH2CH2OH +2H2O
(3)多元羧酸與一元醇之間的酯化反應,如:
HOOCCOOH+2CH3CH2OH+2H2O
(4)多元羧酸與多元醇之間的酯化反應,此時反應有三種情形,可得普通酯、環(huán)酯和高聚酯。如:
HOOCCOOH+HOCH2CH2OHHOOCCOOCH2CH2OH+H2O
(普通酯)
nHOOC—COOH+nHOCH2CH2OH+(2n-1)H2O
(高聚酯)