大學有機化學性質總結
有機化學復習資料化學性質烷烴及環(huán)烷烴的化學性質:
1.烷烴鹵代反應
2.環(huán)烷烴加成反應(加氫,加鹵素,加鹵化氫)
烯烴的化學性質:
1.加成反應(加氫,加水,加鹵素,加次鹵酸反式加成,自由基加成ROOR)
馬氏規(guī)則的應用(形成穩(wěn)定的正碳離子);個別化合物,要考慮甲基、氫的重排。在過氧化物存在下,與HBr的自由基加成,反馬氏規(guī)則。
烯烴的硼氫化-氧化反應條件:BH3或B2H6→H2O2/OH-→H2O反馬氏規(guī)則,順型加成,產物是醇。2.氧化反應
1.KMnO4溶液(堿性或中性)產物鄰二醇,順式;KMnO4溶液(酸性)產物雙鍵發(fā)生斷裂。
(烯烴C=C氧化為C=O;C=C上的氫被氧化成羥基(-OH)。)2.臭氧化反應:反應條件:O3→Zn/H2O產物是醛、酮
炔烴的化學性質:
1.酸性(炔化銀和炔化亞酮的生成與復原)
2.加成反應(加鹵素,加鹵化氫,加水H2O,HgSO4-H2SO4)炔鍵在中間,生成反式加成產物。
在過氧化物存在下,與HBr的自由基加成,反馬氏規(guī)則。3.氧化反應(KMnO4溶液(酸性),臭氧化反應)
炔烴的硼氫化-氧化反馬氏規(guī)則,順型加成,產物是醛酮。
炔烴的加氫1)LindlarPd(順式烯烴)2)Na,NH3(反式烯烴)
共軛二烯烴性質:
1.1,2加成-80°C優(yōu)勢和1,4加成40°C優(yōu)勢2.狄爾斯-阿爾德反應
共軛二烯烴與含有碳碳雙鍵或三鍵的化合物作用形成六元環(huán)產物的反應。
芳香烴的化學性質:
1.親電取代反應(鹵化FeCl3/Fe,硝化濃H2SO4,磺化,F-C反應)。
2.苯及其同系物的氧化反應(具有α-H的苯同系物苯甲酸)3.苯環(huán)側鏈的氧化反應(主要產物是α-H被取代的鹵代芳香烴)、
鹵代烴的化學性質:
1.各種親核取代反應
(生成醇,醚,硫醇,氰(多一個c羧酸),胺,硝酸酯)。2..與金屬的反應(主要掌握Grignard試劑)
(a.烷烴b.(1)CO2(2)H+/H2O多一個c羧酸)。3.消去反應Saytzeff規(guī)則:消除反應的主要產物是C=C碳原子上連有最多烴基的烯烴。叔鹵代烷>仲鹵代烷>伯鹵代烷>鹵代甲烷
醇的化學性質:
1.與鈉的反應。
酸性的強弱次序為:伯醇>仲醇>叔醇醇鈉的堿性次序為:叔醇鈉>仲醇鈉>伯醇鈉
2.與氫鹵酸的反應(lucas試劑用途)。叔醇>仲醇>伯醇HI>HBr>HCl3.酯化反應。
4.醇的分子間和分子內脫水。濃H2SO4加熱叔醇>仲醇>伯醇5.醇的氧化反應(Sarrett試劑)。6.多元醇(鄰位醇)與高碘酸的反應。
酚的化學性質:
1.酚的酸性。酚>水>醇
吸電子基酸性增加斥電子基酸性下降2.酚的氧化反應(生成琨)。
3.酚芳環(huán)上的親電取代反應(溴代,硝化,磺化)。4.酚羥基的;磻。傅瑞斯(Fries)重排(AlCl3)
醚的化學性質:(SN1,SN2)
1.钅羊鹽的形成;醚鍵斷裂(用HI和HBr)
2.環(huán)氧化合物的開環(huán)反應(酸性和堿性條件)
醛,酮的化學性質:
1.親核加成
(a.與HCN的加成;b.與醇的加成干燥HCl;c.與Grignard的加成無水乙醚,水;d.與氨的衍生物加成。)2.氧化還原反應
(a.與弱氧化劑的反應現象;b.與強氧化劑反應;c.有機金屬化合物還原(LiAlH4、NaBH4);d.克萊門森(Clemmensen)還原法Zn-Hg,HCl;e.Woff-Kishner-黃鳴龍還原法H2NNH2,NaOH200C縮乙二醇;f.Cannizzaro反應濃NaOH。)3.醛、酮的α-氫反應
(酮式-烯醇式互變;鹵代反應(碘仿反應);醇醛縮合。)
醛醇縮合:稀堿存在下,1個醛分子的α-碳可加到另外1個醛分子的羰基碳上,α-H則加到羰基氧上,生成β-羥基醛,稱醇醛(aldol)。
醌的化學性質:
1.烯鍵的化學性質2.羰基的加成
羧酸的化學性質:
1.羧酸衍生物的生成(羧基中羥基的取代反應)(生成酰鹵與PX3、PX5(X=Cl、Br)、SOCl2反應,生成酸酐脫水劑(P2O5),酯化反應酸催化,生成酰胺)
2.脫羧反應(NaOHCaO,失去CO2,變成少一個碳原子的烴)
脂肪酸的α位上有吸電子基團(如硝基,鹵素,羥基,;杌吞继茧p鍵等)時,脫羧反應較易發(fā)生。
3.羧酸的還原(四氫鋁鋰,無水乙醚,水)變醇4.二元羧酸的脫羧脫水反應(加熱)
1)乙二酸和丙二酸(2-3碳)加熱生成少一個碳原子的羧酸+CO22)丁二酸和戊二酸(4-5碳)加熱五生成元環(huán)和六元環(huán)的環(huán)酐+H2O3)己二酸和庚二酸(6-7碳)加熱生成少一個碳原子的環(huán)酮+CO2+H2O5.醇酸的脫水反應
1)α-醇酸加熱發(fā)生兩分子間的交叉脫水,生成交酯。(交酯與酸或堿的水溶液共熱時,易水解成原來的醇酸。)
2)β-醇酸中α-H受羧基和羥基的影響性質較活潑,受熱時羥基與α-H結合成水脫去,并生成α,β不飽和羧酸。
3)γ-醇酸和δ-醇酸易發(fā)生分子內脫水,形成穩(wěn)定的5圓環(huán)或6圓環(huán)內酯(lactone)。6.酮酸的反應
1)α酮酸的分解反應
與稀硫酸共熱:生成少一個碳原子的醛和二氧化碳。2)β-酮酸的分解反應(1)β-酮酸的酮式分解
受熱時脫羧生成少一個碳原子的酮和二氧化碳。β-酮酸的酸式分解
與濃堿共熱時,發(fā)生α,β碳原子間的σ鍵斷裂,生成兩分子羧酸鹽。
羧酸衍生物的化學性質
酰鹵,酸酐,酯,酰胺
1.羧酸衍生物的親和取代反應
(水解成酸、醇解成酯、氨(胺)解成胺)。反應速率:NH2-氨>芳香胺1.氨基的;突腔磻ú、仲胺)興斯堡(Hinsberg)實驗:
伯胺:可與磺酰氯作用,產物可以與NaOH作用而溶于水。仲胺:可與磺酰氯作用,產物不能溶于NaOH。叔胺:不能發(fā)生磺;磻
2.其他反應(芳環(huán)上的鹵代反應,硝基化合物還原制備芳香胺FeHCl)
3.胺與亞硝酸的反應(NaNO2/HCl,低溫)A.亞硝酸與伯胺的反應
(1)脂肪伯胺(生成醇和氮氣)。
(2)芳香伯胺(低溫生成重氮鹽,高溫生成酚和氮氣)。B.亞硝酸與仲胺反應
脂肪或芳香仲胺與亞硝酸作用都脫氫形成不溶于水的黃色油狀物N-亞硝基仲胺。(亞硝基化合物是強烈的化學致癌物)。C.亞硝酸與叔胺的反應
(1)脂肪叔胺(加氫生成不穩(wěn)定的水溶性亞硝酸鹽)。(2)芳香叔胺(生成亞硝基進入對位)。
亞硝基芳香叔胺在堿性溶液中呈翠綠色,在酸性溶液中由于互變成醌式鹽而呈桔黃色。由于上述不同胺類與亞硝酸反應,出現不同的現象和產物,所以可用來鑒別伯、仲和叔胺。4.重氮鹽的反應
在低溫和強酸性水溶液中,芳香伯胺和亞硝酸作用,生成重氮化合物(重氮鹽)的反應稱為重氮化反應。
取代反應:重氮基-N2被其他原子或原子團取代,同時放出氮氣的反應,稱為重氮鹽的取代反應。
A)被羥基取代(加熱煮沸,生成苯酚)。B)被氰基取代(NaCN,CuCN,生成苯氰)。C)被鹵素取代(CuCl,HCl,生成苯鹵)。
在芳環(huán)上引入氟:Schiemann(席曼)反應,先制成氟硼酸(BF4)的重氮鹽,然后加熱。D)被硝基取代(銅存在的亞硝酸鹽,生成硝基苯)。E)被氫取代(N2H3PO2,H2O,生成苯)。
偶聯反應:重氮鹽在低溫下與酚(弱堿性介質)或芳香胺(弱酸性介質)作用,生成有色的偶氮化合物(-N2-兩端都與烴基相連)的反應稱為偶聯反應。親電取代反應(先對位后鄰位)。
可進行鑒定酚和芳香胺,染料,指示劑。
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有機化學復習資料化學性質
烷烴及環(huán)烷烴的化學性質:
1.烷烴鹵代反應
2.環(huán)烷烴加成反應(加氫,加鹵素,加鹵化氫)
烯烴的化學性質:
1.加成反應(加氫,加水,加鹵素,加次鹵酸反式加成,自由基加成ROOR)
馬氏規(guī)則的應用(形成穩(wěn)定的正碳離子);個別化合物,要考慮甲基、氫的重排。在過氧化物存在下,與HBr的自由基加成,反馬氏規(guī)則。
烯烴的硼氫化-氧化反應條件:BH3或B2H6→H2O2/OH-→H2O反馬氏規(guī)則,順型加成,產物是醇。2.氧化反應
1.KMnO4溶液(堿性或中性)產物鄰二醇,順式;KMnO4溶液(酸性)產物雙鍵發(fā)生斷裂。
(烯烴C=C氧化為C=O;C=C上的氫被氧化成羥基(-OH)。)2.臭氧化反應:反應條件:O3→Zn/H2O產物是醛、酮
炔烴的化學性質:
1.酸性(炔化銀和炔化亞酮的生成與復原)
2.加成反應(加鹵素,加鹵化氫,加水H2O,HgSO4-H2SO4)炔鍵在中間,生成反式加成產物。
在過氧化物存在下,與HBr的自由基加成,反馬氏規(guī)則。3.氧化反應(KMnO4溶液(酸性),臭氧化反應)
炔烴的硼氫化-氧化反馬氏規(guī)則,順型加成,產物是醛酮。
炔烴的加氫1)LindlarPd(順式烯烴)2)Na,NH3(反式烯烴)
共軛二烯烴性質:
1.1,2加成-80°C優(yōu)勢和1,4加成40°C優(yōu)勢2.狄爾斯-阿爾德反應
共軛二烯烴與含有碳碳雙鍵或三鍵的化合物作用形成六元環(huán)產物的反應。
芳香烴的化學性質:
1.親電取代反應(鹵化FeCl3/Fe,硝化濃H2SO4,磺化,F-C反應)。
2.苯及其同系物的氧化反應(具有α-H的苯同系物苯甲酸)3.苯環(huán)側鏈的氧化反應(主要產物是α-H被取代的鹵代芳香烴)、
鹵代烴的化學性質:
1.各種親核取代反應
(生成醇,醚,硫醇,氰(多一個c羧酸),胺,硝酸酯)。2..與金屬的反應(主要掌握Grignard試劑)
(a.烷烴b.(1)CO2(2)H+/H2O多一個c羧酸)。3.消去反應Saytzeff規(guī)則:消除反應的主要產物是C=C碳原子上連有最多烴基的烯烴。叔鹵代烷>仲鹵代烷>伯鹵代烷>鹵代甲烷
醇的化學性質:
1.與鈉的反應。
酸性的強弱次序為:伯醇>仲醇>叔醇醇鈉的堿性次序為:叔醇鈉>仲醇鈉>伯醇鈉
2.與氫鹵酸的反應(lucas試劑用途)。叔醇>仲醇>伯醇HI>HBr>HCl3.酯化反應。
4.醇的分子間和分子內脫水。濃H2SO4加熱叔醇>仲醇>伯醇5.醇的氧化反應(Sarrett試劑)。6.多元醇(鄰位醇)與高碘酸的反應。
酚的化學性質:
1.酚的酸性。酚>水>醇
吸電子基酸性增加斥電子基酸性下降2.酚的氧化反應(生成琨)。
3.酚芳環(huán)上的親電取代反應(溴代,硝化,磺化)。4.酚羥基的;磻。傅瑞斯(Fries)重排(AlCl3)
醚的化學性質:(SN1,SN2)
1.钅羊鹽的形成;醚鍵斷裂(用HI和HBr)
2.環(huán)氧化合物的開環(huán)反應(酸性和堿性條件)
醛,酮的化學性質:
1.親核加成
(a.與HCN的加成;b.與醇的加成干燥HCl;c.與Grignard的加成無水乙醚,水;d.與氨的衍生物加成。)2.氧化還原反應
(a.與弱氧化劑的反應現象;b.與強氧化劑反應;c.有機金屬化合物還原(LiAlH4、NaBH4);d.克萊門森(Clemmensen)還原法Zn-Hg,HCl;e.Woff-Kishner-黃鳴龍還原法H2NNH2,NaOH200C縮乙二醇;f.Cannizzaro反應濃NaOH。)3.醛、酮的α-氫反應
(酮式-烯醇式互變;鹵代反應(碘仿反應);醇醛縮合。)
醛醇縮合:稀堿存在下,1個醛分子的α-碳可加到另外1個醛分子的羰基碳上,α-H則加到羰基氧上,生成β-羥基醛,稱醇醛(aldol)。
醌的化學性質:
1.烯鍵的化學性質2.羰基的加成
羧酸的化學性質:
1.羧酸衍生物的生成(羧基中羥基的取代反應)(生成酰鹵與PX3、PX5(X=Cl、Br)、SOCl2反應,生成酸酐脫水劑(P2O5),酯化反應酸催化,生成酰胺)
2.脫羧反應(NaOHCaO,失去CO2,變成少一個碳原子的烴)
脂肪酸的α位上有吸電子基團(如硝基,鹵素,羥基,;,氰基和碳碳雙鍵等)時,脫羧反應較易發(fā)生。
3.羧酸的還原(四氫鋁鋰,無水乙醚,水)變醇4.二元羧酸的脫羧脫水反應(加熱)
1)乙二酸和丙二酸(2-3碳)加熱生成少一個碳原子的羧酸+CO22)丁二酸和戊二酸(4-5碳)加熱五生成元環(huán)和六元環(huán)的環(huán)酐+H2O3)己二酸和庚二酸(6-7碳)加熱生成少一個碳原子的環(huán)酮+CO2+H2O5.醇酸的脫水反應
1)α-醇酸加熱發(fā)生兩分子間的交叉脫水,生成交酯。(交酯與酸或堿的水溶液共熱時,易水解成原來的醇酸。)
2)β-醇酸中α-H受羧基和羥基的影響性質較活潑,受熱時羥基與α-H結合成水脫去,并生成α,β不飽和羧酸。
3)γ-醇酸和δ-醇酸易發(fā)生分子內脫水,形成穩(wěn)定的5圓環(huán)或6圓環(huán)內酯(lactone)。6.酮酸的反應
1)α酮酸的分解反應
與稀硫酸共熱:生成少一個碳原子的醛和二氧化碳。2)β-酮酸的分解反應(1)β-酮酸的酮式分解
受熱時脫羧生成少一個碳原子的酮和二氧化碳。β-酮酸的酸式分解
與濃堿共熱時,發(fā)生α,β碳原子間的σ鍵斷裂,生成兩分子羧酸鹽。
羧酸衍生物的化學性質
酰鹵,酸酐,酯,酰胺
1.羧酸衍生物的親和取代反應
(水解成酸、醇解成酯、氨(胺)解成胺)。反應速率:NH2-氨>芳香胺1.氨基的;突腔磻ú贰⒅侔罚┡d斯堡(Hinsberg)實驗:
伯胺:可與磺酰氯作用,產物可以與NaOH作用而溶于水。仲胺:可與磺酰氯作用,產物不能溶于NaOH。叔胺:不能發(fā)生磺酰化反應。
2.其他反應(芳環(huán)上的鹵代反應,硝基化合物還原制備芳香胺FeHCl)
3.胺與亞硝酸的反應(NaNO2/HCl,低溫)A.亞硝酸與伯胺的反應
(1)脂肪伯胺(生成醇和氮氣)。
(2)芳香伯胺(低溫生成重氮鹽,高溫生成酚和氮氣)。B.亞硝酸與仲胺反應
脂肪或芳香仲胺與亞硝酸作用都脫氫形成不溶于水的黃色油狀物N-亞硝基仲胺。(亞硝基化合物是強烈的化學致癌物)。C.亞硝酸與叔胺的反應
(1)脂肪叔胺(加氫生成不穩(wěn)定的水溶性亞硝酸鹽)。(2)芳香叔胺(生成亞硝基進入對位)。
亞硝基芳香叔胺在堿性溶液中呈翠綠色,在酸性溶液中由于互變成醌式鹽而呈桔黃色。由于上述不同胺類與亞硝酸反應,出現不同的現象和產物,所以可用來鑒別伯、仲和叔胺。4.重氮鹽的反應
在低溫和強酸性水溶液中,芳香伯胺和亞硝酸作用,生成重氮化合物(重氮鹽)的反應稱為重氮化反應。
取代反應:重氮基-N2被其他原子或原子團取代,同時放出氮氣的反應,稱為重氮鹽的取代反應。
A)被羥基取代(加熱煮沸,生成苯酚)。B)被氰基取代(NaCN,CuCN,生成苯氰)。C)被鹵素取代(CuCl,HCl,生成苯鹵)。
在芳環(huán)上引入氟:Schiemann(席曼)反應,先制成氟硼酸(BF4)的重氮鹽,然后加熱。D)被硝基取代(銅存在的亞硝酸鹽,生成硝基苯)。E)被氫取代(N2H3PO2,H2O,生成苯)。
偶聯反應:重氮鹽在低溫下與酚(弱堿性介質)或芳香胺(弱酸性介質)作用,生成有色的偶氮化合物(-N2-兩端都與烴基相連)的反應稱為偶聯反應。親電取代反應(先對位后鄰位)。
可進行鑒定酚和芳香胺,染料,指示劑。
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