人教版高中化学选修五3专题三有机反应类型
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专题三有机反应类型
一、有机反应基本类型
有机反应的几种基本类型是:取代反应、加成反应、消去反应、聚合反应等,此外还
有氧化反应、还原反应、裂化反应等。
其中酯化反应、酯的水解反应、硝化反应、磺化反
应等都是取代反应的一些子类型。
重要的有机反应类型与主要有机物类型之间的关系表
基本类型有机物类别
卤代反应饱和烃、苯和苯的同系物、酚等
酯化反应醇、羧酸、糖类等
取代反应某些水解反应卤代烃、酯、糖(二糖、多糖)、蛋白质等
硝化反应苯和苯的同系物等
磺化反应苯和苯的同系物等
加成反应烯烃、炔烃、苯和苯的同系物、醛等
消去反应卤代烃、醇等
燃烧绝大多数有机物
氧化反应酸性 KMnO 4溶液烯烃、炔烃、苯和苯的同系物、酚、醛等
直接(或催化)氧化酚、醇、醛、葡萄糖等
还原反应醛、葡萄糖
加聚反应(实为加成反应)烯烃等
聚合反应
缩聚反应多元醇与多元羧酸;氨基酸等
显色反应苯酚遇 FeCl3 溶液显紫色、淀粉遇碘溶液呈蓝色、蛋白质(含苯环)与浓HNO3 反应后显黄色等
〖注意〗
1.同一反应的类型,从不同的角度看可有不同的名称,如:(1) 卤代,硝化,磺化,酯化等均属于取代反应
(2)卤代烃,酯,多肽和蛋白质的水解反应属于取代
卤代取皂化水解
反应,二糖,多糖的水解反应一般认为不属于取代反应
(3) 油脂在碱性条件下的水解反应叫皂化反应,也是代反
取代反应硝化酯化
应
(4)醇与醇 , 羧酸与羧酸 ,氨基酸与氨基酸等分子间的脱水脱水反应属于取代反应磺化
有关反应类型的关系可图示为:
2.把握官能团的反应特征
掌握碳碳不饱和键、-OH 、-CHO 、-COOH 、-COOR 、C6H 5-的特征反应,弄清官能团之
间相互影响如-COOH 、 -COO- 中的 C=O 不与 H2加成。
3.掌握一些反应物间量的关系
①烃基或苯环上的H 被 Br 2取代时,不要误认为 1 个Br 2取代 2 个H 原子。
②要注意1mol 酚酯 RCOOC 6H 5发生水解反应最多可消耗 2molNaOH : RCOOC6H 5+2NaOH → RCOONa+C 6H 5ONa+H 2O。
4.理清一些反应对结构的特殊要求。
醇消去反应要求邻碳有H、氧化反应要求本碳有H。
5.搞清反应实质识记断键点
反应类型断键点反应条件卤代烃水解反应断 C-X NaOH 水溶液 ,加热
醇分子间脱水反应一醇断 C-O 键 ,另一醇断O-H 键浓H2SO4,加热
酯化反应羧酸断 C-OH 键,醇断 O-H 键浓H2SO4,加热
酯水解反应断酯基中的 C-O 键催化剂,加热
肽的水解反应断肽键中的 C-N 键催化剂
烃的卤代反应断C-H键光照或催化剂
【例题 2】从某些植物树叶中提取的挥发油含有下列主要成分:
A B C
(1)写出 A 物质可能发生的反应类型(至少三种 )_____________ 。
(2)1 molB 与溴水充分反应,需消耗_______mol 单质溴。
(3)写出 C 在一定条件下与足量 H2反应的化学方程式 _________。
(4)已知 RCH= CHR′RCOOH+R ′ COOH 。
写出 C 在强氧化剂条件下生成的有机
化合物的结构简式__________________。
(5)写出 A 与 B 在一定条件下,生成的一种高分子化合物的化学方程式
___________________________________ 。
【解析】 A 中含有 C= C,苯环,决定其可以发生加成、加聚和取代反应;苯环上含
有— OH,具有酚类的性质可以和溴发生取代反应,注意要考虑是足量的和;参照所给信息,类比即可得到C= C 双键也可以和溴发生加成反应,
(4)的答案;和乙烯的加成对比,双
建打开,首尾相连。
(1)加成、取代、加聚等(2)4
二、条件不同反应类型不同的例子
( 1)温度不同,反应类型不同
浓硫酸
CH 3CH2OH CH2 CH2 + H 2O
170℃
2CH 3CH2OH 浓硫酸
C2 H5OC2H 5 + H 2O 140℃
(2)溶剂不同,反应类型不同
NaOH
C2H5OH + HBr
CH 3CH2Br +H 2O
△
乙醇
CH2 CH 2 + NaBr +H 2O CH 3CH2Br + NaOH
△
( 3)浓度不同,反应类型不同
稀H
2SO4
(C6H 10O5)n +n H 2O nC6H 12O6
浓H
2SO4
6nC +5nH 2O
(C6H 10O5)n
三、几类题型
(1)根据物质中的官能团判断它可能发生反应的类型。
[ 例 1] 某有机物的结构式为:
它在一定条件下能发生的反应有:①加成②水解③酯化④氧化⑤中和⑥消去
A. ②③④
B. ①③⑤⑥
C. ①③④⑤
D. ②③④⑤⑥
〖点评〗:解答此类题目需要明确官能团的化学性质。
所给有机物的结构中包括的官
能团有:羟基、羧基、醛基和苯环,苯环的结构能发生加成反应,羧基和羟基能发生酯化
反应,羧基能发生中和反应,醛基和羟基均能发生氧化反应。
能发生水解反应的物质是卤
代烃、糖类和酯,而羟基所处位置不能再发生消去反应(参考例1)。
故选择 C。
答案:C
[ 例 2] (2005 年北京)有机物 A (C6H8 O4)为食品包装纸的常用防腐剂。
A 可以使溴水褪色。
A 难溶于水,但在酸性条件下可发生水解反应,得到 B (C4H 4O4)和甲醇。
通常状况下 B 为无色晶体,能与氢氧化钠溶液发生反应。
( 1)A 可以发生的反应有(选填序号)。
①加成反应②酯化反应③加聚反应④氧化反应
( 2)B 分子所含官能团的名称是、。
( 3)B 分子中没有支链,其结构简式是, B 的具有相同官能团的同分异构体的结构简式是。
( 4)由 B 制取 A 的化学方程式是。
( 5)天门冬氨酸( C4H7 NO4)是组成人体蛋白质的氨基酸之一,可由 B 通过以下反应制取:
B HCl
C NH 3 天门冬氨酸
天门冬氨酸的结构简式是
〖解析〗:根据 A 在酸性条件下可发生水解反应成的分子式C4H 4O4可知 B 分子中含两个—COOH ,由
B,可知
B 分子中的。
A 为酯类,
B 为羧酸;由
C、H 原子数目关系,可知
B
B 分子中还含有一个
C C,所以
由 B 制 A 是酯的水解反应;A
B
是不饱和酯, B 是不饱和二元羧酸。
与 HCl 只可能发生加成反应;生成的产物 C 再与NH 3
发生取代反应。
【答案】:( 1)①③④( 2)碳碳双键,羧基
( 3) HO —— CH= CH—— OH ;CH 2= C(COOH) 2
(4)HO— CH=CH — OH+ 2CH 3OH 浓硫酸
CH 3O—— CH=CH — OCH3+2H2O
(5)HO——CH2—— OH
( 2)根据反应过程判断实际发生反应的类型;
[ 例 3] 有机化学中取代反应范畴很广,下列反应属于取代反应的是()[ 例 4] 下列反应属于消去反应的是()
[ 例 5] 以乙醇为原料,用下述 6 种类型的反应 : ①氧化;②消去;③加
成;④酯化;⑤水解;⑥加聚,来合成乙二酸乙二酯( 结构简式如图所示) 的正确顺序是
A. ①⑤②③④
B. ①②③④⑤
C. ②③⑤①④
D. ②③⑤①⑥
〖点评〗:题中所给结构为一环酯,水解后为乙二酸和乙二醇;乙二酸可以由乙二醇
连续氧化得到,所以合成的关键是得到乙二醇。
CH3CH2OH→ CH 2= CH2→ XCH 2- CH2X→ HOCH 2- CH 2OH→ OHC -CHO→ HOOC -COOH
然后用得到的乙二酸和乙二醇酯化即可。
所以合成的顺序应为:消去、加成、水解、氧化
(两次)、酯化。
符合题意的是②③⑤①④
【答案】: C
【基础过关】
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.酒精在浓硫酸作用下,不可能发生的反应是
A. 加成反应
B. 消去反应
C. 取代反应
D. 脱水反应
2. 某有机物的结构简式为,它可以发生的反应类型有:(a) 取代
(b) 加成(c) 消去(d) 酯化(e) 水解(f) 中和(g) 缩聚(h) 加聚其中正确的组
合有
A.(a)(c)(d)(f)
B.(b)(e)(f)(h)
C.(a)(b)(c)(d)(f)
D. 除 (e)(h) 外
3.由溴乙烷制取乙二醇,依次发生反应的类型是
A. 取代、加成、水解
B.消去、加成、取代
C. 水解、消去、加成
D.消去、水解、取代
4.硅橡胶的主要成分如图所示,
CH 3
Cl Si Cl
是由二氯二甲基硅烷CH
3经两种反应制成的,这两种反应是
A.消去、加聚B.水解、缩聚C.氧化、缩聚D.水解、加聚
5.与 CH2=CH2 CH2Br —CH2Br 的变化属于同一反应类型的是
A.CH 3CHO→ C2H5OH
B.C2H5Cl→CH2=CH2
C. D.CH3COOH→ CH3COOC2H5
6.有机化合物 I 转化为 II 的反应类型是
A. 氧化反应
B. 加成反应
C.取代反应
D.水解反应
7.某有机物,当它含有下列的一种官能团时,既能发生取代反应,氧化反应,酯化反应,
又能发生消去反应的是
A. - COOH
B. > C=O
C.-OH
D. - CHO
8. 能在有机物的分子中引入羟基官能团的反应类型有:(a) 酯化反应,(b) 取代反应,(c) 消
去反应,(d) 加成反应,(e) 水解反应。
其中正确的组合有
A.(a)(b)(c)
B.(d)(e)
C.(b)(d)(e)
D.(b)(c)(d)(e)
9.下列各化合物中,能发生酯化、还原、加成、消去四种反应的是
A. CH -CH(OH)CH-CHO
B. CH -CH( OH)-CH( OH)CH
3 2 3 3
C. CH -CH=CH-CHO
D. CH ( OH) -CO CH -CHO
3 2 2
10.阿斯匹林的一种同分异构体结构简式为:
,则1mol 该有机物和足量的 NaOH 溶液充分反应,消耗NaOH 的物质的量为
A.1mol
B.2mol
C.3mol
D.4mol
11.物质组成为 C3H 6O2的有机物,能与锌反应,由此可知不与它发生反应的物质是
A. 氢氧化钠溶液
B. 苯酚钠
C. 甲醇
D. 食盐
二、填空题
12.乙醇在浓 H2SO4存在并加热的条件下可发生脱水反应( A),而产物在加热、加压和有 H2SO4
存在的条件下可发生水化反应(B),反应可能经历了生成中间体(①)这一步。
如果将反应按取代、加成和消去分类,则A~ F 六个反应(将字母代号填入以下空白)中属于取代反应的是属于加成反应的是属于消去反应的是。
13.氯普鲁卡因盐酸盐是一种局部麻醉剂,麻醉作用较快、较强,毒性较低,其合成路线
如下:
请把相应反应名称填入下表中,供选择的反应名称如下:
氧化、还原、硝化、磺化、氯代、酸化、碱化、成盐、酯化、酯交换、水解
反应编号①②③④
反应名称
⑥
14.芳香化合物 A 、 B 互为同分异构体, B 的结构简式是
A 经①、②两步反应得 C、 D 和 E。
B 经①、②两步反应得 E、 F 和 H。
上述反应过程、产物
性质及相互关系如图所示。
( 1)写出 E 的结构简式
( 2) A 有 2 种可能的结构,写出相应的结构简式( 3)F 和小粒金属钠反应的化学方程式是。
,实验
现象是,反应类型是
( 4)写出 F 在浓 H2SO4作用下在170℃发生反应的化学方程式:现象是,反应类型是
( 5)写出 F 与 H 在加热和浓H2SO4催化作用下发生反应的化学方程式现象是,反应类型是
( 6)在 B 、C、 D、 F、G、 I 化合物中,互为同系物的是。
,实验
,实验。
答案
【基础过关】
1.A
2.D
3.B
4.B
5.A
6.B
7.C
8.C
9.A 10.C 11.D
12. CD , BE, AF
13.①硝化②氯代③氧化④酯化⑥还原
14.
(1)
(2)
(3)2C 2H5OH+ 2Na 2C2H 5ONa+H 2;有气体产生,置换反应
( 4)2CH 3CH2OH CH2= CH2↑+ H 2O有气体生成,消去反应( 5)有香味产生,酯化反应(6)C和F。