有机化学反应机理(丁效平)

合集下载

(完整word版)有机化学人名反应机理(比较完整)

(完整word版)有机化学人名反应机理(比较完整)

1.Arbuzov 反应卤代烷反应时,其活性次序为:R'I >R'Br >R'Cl。

除了卤代烷外,烯丙型或炔丙型卤化物、a-卤代醚、a- 或 b-卤代酸酯、对甲苯磺酸酯等也可以进行反应。

当亚酸三烷基酯中三个烷基各不相同时,总是先脱除含碳原子数最少的基团。

本反应是由醇制备卤代烷的很好方法,因为亚磷酸三烷基酯可以由醇与三氯化磷反应制得:一般认为是按 S N2 进行的分子内重排反应:2.Arndt-Eister 反应酰氯与重氮甲烷反应,然后在氧化银催化下与水共热得到酸。

重氮甲烷与酰氯反应首先形成重氮酮(1),(1)在氧化银催化下与水共热,得到酰基卡宾(2),(2)发生重排得烯酮(3),(3)与水反应生成酸,若与醇或氨(胺)反应,则得酯或酰胺。

3.Baeyer----Villiger 反应过酸先与羰基进行亲核加成,然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子迁移到-O-O-基团中与羰基碳原子直接相连的氧原子上,同时发生O-O键异裂。

因此,这是一个重排反应具有光学活性的3---苯基丁酮和过酸反应,重排产物手性碳原子的枸型保持不变,说明反应属于分子内重排:不对称的酮氧化时,在重排步骤中,两个基团均可迁移,但是还是有一定的选择性,按迁移能力其顺序为:4.Beckmann 重排肟在酸如硫酸、多聚磷酸以及能产生强酸的五氯化磷、三氯化磷、苯磺酰氯、亚硫酰氯等作用下发生重排,生成相应的取代酰胺,如环己酮肟在硫酸作用下重排生成己内酰胺:在酸作用下,肟首先发生质子化,然后脱去一分子水,同时与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上,所形成的碳正离子与水反应得到酰胺。

迁移基团如果是手性碳原子,则在迁移前后其构型不变。

5.Bouveault---Blanc 还原脂肪族羧酸酯可用金属钠和醇还原得一级醇。

α,β-不饱和羧酸酯还原得相应的饱和醇。

芳香酸酯也可进行本反应,但收率较低。

本法在氢化锂铝还原酯的方法发现以前,广泛地被使用,非共轭的双键可不受影响。

有机反应,反应机理 缩合反应0.

有机反应,反应机理 缩合反应0.

O + O BrZn
H2 C C C O
OEt
H2 O
-+ O Zn Br
-C-CH2CO2Et OH
(4)曼尼期反应——氨甲基化反应
O CH 3-C-CH 2-H + CH 2O + HN R R' H
+
O CH 3-C-CH 2-CH 2N
R R'
取代的氨甲基
具有活泼氢的化合物、甲醛、胺同时缩合,活
具有-活泼氢的酯,在碱的作用下,两分子酯 相互作用,生成β-羰基酯,同时失去一分子醇的反 应称为酯缩合反应也称为克莱森缩合反应。
反应机理
O O C2H5ONa O
-
CH3COC2H5
CH3COC2H5
OO
CH2COC2H5
CH3CCH2COC2H5
OC2H5 O O
- C2H5O-
O
O
CH3CCH2COC2H5
2 ArCHO
KCN 醇-水
ArCH-CAr OH O
反应机理
O CH + CNOC H CN CN OC C OH H H+~ CN OH C C -O H OH C C O H CH O OH CCN
泼氢被氨甲基或取代氨甲基取代的反应,称为曼尼
期 (Mannich, C.)反应,生成的产物称为曼氏碱。
反应机理
R
CH 2=O
H+
CH 2=OH
R'
NH
R R'
N-CH2OH H
H+转移
R R'
N-CH2-OH 2
-H2O
R N=CH2 R'

有机化学反应机理总结,超经典!!!

有机化学反应机理总结,超经典!!!

RCH2CBr
RCH=CBr
+ OH
RC H -CBr + Br -
-HBr
O RC H -CBr RCH2COOH
Br
Br
Br
O
催化剂的作用是将羧酸转化为酰 卤,酰卤的α-H具有较高的活性而易 于转变为烯醇式,从而使卤化反应 发生。所以用10%~30%的乙酰氯或 乙酸酐同样可以起催化作用。
RH C CO OH +RH C 2CBr
O
HO
OC 3 H
H H
7 赫尔-乌尔哈-泽林斯基反应
在三氯化磷或三溴化磷等催化剂的作用下,卤素取 代羧酸α-H的反应称为 赫尔-乌尔哈-泽林斯基反应
RCH2COOH + Br2
PBr3 -HBr
RCHCOOH Br
2 反应机理
RCH2COOH PBr3
这步反应 不会逆转
O
互变异构
OH BrB-r
(R)-2-溴辛烷
[]D=-34.6o
n-C6H13 HO C H
CH3
(S)-2-辛醇
[]D=+9.9o
构型翻转
n-C6H13 H C OH CH3
(R)-2-辛醇
[]D=+9.9o
构型保持
如果一个反应涉及到一个不对称碳原子上的一根键的变化,则将新
键在旧键断裂方向形成的情况称为构型保持,而将新键在旧键断裂的相 反方向形成的情况称为构型翻转。这种构型的翻转也称为Walden转换。 在SN2反应中,得到构型翻转的产物。
常用的催化剂有盐酸 、硫酸、苯磺酸等
H+
CH3COOH + C2H5OH
投料
1 :1 1 : 10

有机化学九十六个反应机理

有机化学九十六个反应机理

Arbuzov 反应亚磷酸三烷基酯作为亲核试剂与卤代烷作用,生成烷基膦酸二烷基酯和一个新的卤代烷:卤代烷反应时,其活性次序为:R'I >R'Br >R'Cl。

除了卤代烷外,烯丙型或炔丙型卤化物、a-卤代醚、a- 或 b-卤代酸酯、对甲苯磺酸酯等也可以进行反应。

当亚酸三烷基酯中三个烷基各不相同时,总是先脱除含碳原子数最少的基团。

本反应是由醇制备卤代烷的很好方法,因为亚磷酸三烷基酯可以由醇与三氯化磷反应制得:如果反应所用的卤代烷 R'X 的烷基和亚磷酸三烷基酯 (RO)3P 的烷基相同(即 R' = R),则 Arbuzov 反应如下:这是制备烷基膦酸酯的常用方法。

除了亚磷酸三烷基酯外,亚膦酸酯 RP(OR')2和次亚膦酸酯 R2POR' 也能发生该类反应,例如:反应机理一般认为是按 SN2 进行的分子内重排反应:反应实例Arndt-Eister 反应酰氯与重氮甲烷反应,然后在氧化银催化下与水共热得到酸。

反应机理重氮甲烷与酰氯反应首先形成重氮酮(1),(1)在氧化银催化下与水共热,得到酰基卡宾(2),(2)发生重排得烯酮(3),(3)与水反应生成酸,若与醇或氨(胺)反应,则得酯或酰胺。

反应实例Baeyer----Villiger 反应反应机理过酸先与羰基进行亲核加成,然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子迁移到-O-O-基团中与羰基碳原子直接相连的氧原子上,同时发生O-O键异裂。

因此,这是一个重排反应具有光学活性的3---苯基丁酮和过酸反应,重排产物手性碳原子的枸型保持不变,说明反应属于分子内重排:不对称的酮氧化时,在重排步骤中,两个基团均可迁移,但是还是有一定的选择性,按迁移能力其顺序为:醛氧化的机理与此相似,但迁移的是氢负离子,得到羧酸。

反应实例酮类化合物用过酸如过氧乙酸、过氧苯甲酸、间氯过氧苯甲酸或三氟过氧乙酸等氧化,可在羰基旁边插入一个氧原子生成相应的酯,其中三氟过氧乙酸是最好的氧化剂。

(完整版)有机化学反应机理详解(共95个反应机理)

(完整版)有机化学反应机理详解(共95个反应机理)

一、Arbuzow反应(重排)亚磷酸三烷基酯作为亲核试剂与卤代烷作用,生成烷基膦酸二烷基酯和一个新的卤代烷:卤代烷反应时,其活性次序为:R'I >R'Br >R'Cl。

除了卤代烷外,烯丙型或炔丙型卤化物、a-卤代醚、a- 或 b-卤代酸酯、对甲苯磺酸酯等也可以进行反应。

当亚酸三烷基酯中三个烷基各不相同时,总是先脱除含碳原子数最少的基团。

本反应是由醇制备卤代烷的很好方法,因为亚磷酸三烷基酯可以由醇与三氯化磷反应制得:如果反应所用的卤代烷 R'X 的烷基和亚磷酸三烷基酯 (RO)3P 的烷基相同(即 R' = R),则Arbuzow反应如下:这是制备烷基膦酸酯的常用方法。

除了亚磷酸三烷基酯外,亚膦酸酯 RP(OR')2和次亚膦酸酯 R2POR' 也能发生该类反应,例如:反应机理一般认为是按 S N2 进行的分子内重排反应:反应实例二、Arndt-Eister 反应酰氯与重氮甲烷反应,然后在氧化银催化下与水共热得到酸。

反应机理重氮甲烷与酰氯反应首先形成重氮酮(1),(1)在氧化银催化下与水共热,得到酰基卡宾(2),(2)发生重排得烯酮(3),(3)与水反应生成酸,若与醇或氨(胺)反应,则得酯或酰胺。

反应实例三、Baeyer----Villiger 反应反应机理过酸先与羰基进行亲核加成,然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子迁移到-O-O-基团中与羰基碳原子直接相连的氧原子上,同时发生O-O键异裂。

因此,这是一个重排反应具有光学活性的3---苯基丁酮和过酸反应,重排产物手性碳原子的枸型保持不变,说明反应属于分子内重排:不对称的酮氧化时,在重排步骤中,两个基团均可迁移,但是还是有一定的选择性,按迁移能力其顺序为:醛氧化的机理与此相似,但迁移的是氢负离子,得到羧酸。

反应实例酮类化合物用过酸如过氧乙酸、过氧苯甲酸、间氯过氧苯甲酸或三氟过氧乙酸等氧化,可在羰基旁边插入一个氧原子生成相应的酯,其中三氟过氧乙酸是最好的氧化剂。

有机化学人名反应机理(比较完整)

有机化学人名反应机理(比较完整)

有机化学人名反应机理(比较完整)1.arbuzov反应卤代烷反应时,其活性次序为:r'i>r'br>r'cl。

除了卤代烷外,烯丙型或炔丙型卤化物、a-卤代醚、a-或b-卤代酸酯、对甲苯磺酸酯等也可以进行反应。

当亚酸三烷基酯中三个烷基各不相同时,总是先脱除含碳原子数最少的基团。

本反应就是由醇制取卤代烷的较好方法,因为亚磷酸三烷基酯可以由醇与三氯化磷反应制取:一般认为是按sn2进行的分子内重排反应:2.arndt-eister反应酰氯与重氮甲烷反应,然后在氧化银催化下与水共热得到酸。

重氮甲烷与酰氯反应首先构成重氮酮(1),(1)在氧化银催化剂下与水共热,获得酰基卡宾(2),(2)出现重排得烯酮(3),(3)与水反应分解成酸,若与醇或氨(胺)反应,则得酯或酰胺。

3.baeyer----villiger反应过酸先与羰基展开亲核差率,然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子搬迁至-o-o-基团中与羰基碳原子轻易相连的氧原子上,同时出现o-o键异裂。

因此,这就是一个重排反应具有光学活性的3---苯基丁酮和过酸反应,重排产物手性碳原子的枸型保持不变,说明反应属于分子内重排:不等距的酮水解时,在重排步骤中,两个基团均可搬迁,但是还是存有一定的选择性,按搬迁能力其顺序为:4.beckmann重排肟在酸例如硫酸、磷酸酯磷酸以及能够产生强酸的五氯化磷、三氯化磷、苯磺酰氯、亚硫酰氯等促进作用下出现重排,分解成适当的替代酰胺,例如环己酮肟在硫酸促进作用下重排分解成己内酰胺:在酸作用下,肟首先发生质子化,然后脱去一分子水,同时与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上,所形成的碳正离子与水反应得到酰胺。

搬迁基团如果就是手性碳原子,则在搬迁前后其构型维持不变。

5.bouveault---blanc还原脂肪族羧酸酯需用金属钠和醇还原成得一级醇。

α,β-不饱和羧酸酯还原成得适当的饱和状态醇。

芳香酸酯也可以展开本反应,但收率较低。

有机化学重要反应机理与合成路线总结

有机化学重要反应机理与合成路线总结

有机化学重要反应机理与合成路线总结
有机化学作为化学的重要分支学科,具有丰富多样的反应机理和合成路线。


有机化学领域中,许多重要的反应机理和合成路线被广泛应用于有机物的合成和转化过程中。

本文将对几种重要的有机化学反应机理和合成路线进行总结,以帮助读者更好地了解有机化学领域的相关知识。

反应机理与合成路线
反应机理1:亲电加成反应
亲电加成反应是有机化学中一种重要的反应类型,其机理主要包括亲电加成和
亲电离子的生成。

该反应通常涉及亲电试剂与双键或芳环之间的相互作用,从而形成新的化学键。

合成路线1:格氏反应
格氏反应是一种经典的有机合成反应,通常用于合成醛、酮和羧酸等化合物。

该反应的机理涉及亲核试剂与卤代烷烃或卤代醇之间的反应,从而生成烯烃中间体,最终形成产物。

反应机理2:氧化反应
氧化反应是有机化学中常见的反应类型之一,主要涉及底物中氢原子被氧化剂
取代的过程。

此类反应可以将底物氧化为羧酸、醛、酮等化合物。

合成路线2:巴氏酚合成
巴氏酚合成是一种重要的有机合成方法,通常用于将苯酚氧化为对苯二酚。


合成路线的反应机理涉及苯酚与氧化剂的反应,生成过渡态物种,最终形成对苯二酚。

总结与展望
有机化学领域涵盖了众多反应机理和合成路线,通过深入了解这些重要的反应
类型,可以帮助化学研究人员更好地设计合成方案,实现有机物的高效合成和转化。

未来随着有机化学领域的不断发展,我们可以期待更多新颖的反应机理和合成路线的发现,推动有机化学领域的不断发展。

有机化学反应机理指南

有机化学反应机理指南

有机化学反应机理指南有机化学反应机理指南在学习有机化学时,了解有机物之间的反应机理是非常重要的。

这种反应机理有助于我们了解为什么有机物之间可以有反应,也可以帮助我们预测反应结果。

因此,如何正确了解反应机理应成为学习有机化学的关键步骤之一。

首先,要正确理解有机化学反应机理,最重要的是了解基本的反应机理并熟悉基本的有机反应类型。

其次,我们应该了解有机反应的燃料(比如氧化剂),反应介质(如水),反应物的配分,以及反应热,以识别反应机理。

其中,反应物的配分是识别反应机理的关键,它提供了重要的洞察力,帮助我们搞清楚该反应是通过什么反应机制发生的。

此外,当我们处理有机反应机理时,还需要了解反应具有哪些基本步骤:聚合(加成),加氢,氧化,还原,环化,消旋,甲苯反应等等。

这些步骤经常会受到我们在学习中所熟悉的羧酸,盐,碱催化剂,以及酸性和碱性反应中的影响。

根据有机反应中物质参数的不同,反应可能会受到光照,电子加热,非原子孔道传递,气体学协同作用等因素的影响,从而导致反应机理变得更加复杂。

最后,正确理解有机化学反应机理也需要font-family:很好地分析有机反应的预测结果,综合分析反应前后物质的不同,以及反应中物质的特性变化。

为了辨别反应中发生了什么,我们可以利用粒子运动理论,电子结构理论,激发态理论等方法来识别反应机理。

总之,要正确理解有机化学反应机理,就必须了解基本有机反应类型,熟悉基本反应机理,掌握有机反应燃料,反应介质,反应物配分,和反应热等基本知识,并可以利用粒子运动理论,电子结构理论和激发态理论等来对有机反应的结果进行综合的分析。

以上这些都是正确理解有机反应机理的重要步骤,并可以帮助我们更好地掌握有机。

有机化学反应机理解析

有机化学反应机理解析

有机化学反应机理解析有机化学反应的机理研究是化学领域中的重要领域之一,其主要内容是研究反应中电子的迁移和化学键的形成和断裂。

有机化学反应机理解析是深入探究反应机理的过程,它不仅可以用于对反应的解释,还可以为反应的设计与控制提供指导。

有机化学反应机理解析的方法主要包括实验和理论计算两种方式。

实验方法是通过分析反应物和产物的结构、反应条件和反应动力学特性等多个角度来揭示反应机理。

理论计算方法则是通过分子建模、计算化学和量子化学等手段,以理论预测为基础,结合实验验证来推断反应机理,并提供反应路径和反应中间体的结构性质等重要信息。

实验方法实验方法是研究有机化学反应机理的经典方法。

其主要通过实验手段来探究反应过程中的分子间相互作用、复合物的形成和断裂过程、过渡态的形态和识别过渡态等关键步骤,确立反应机理。

对于一般的有机化学反应,实验方法可以采用以下步骤:(1)研究反应动力学:反应动力学研究是研究反应机理的重要手段,其可以通过监测反应物消耗和产物生成的速率变化来探明反应的速率常数和反应机理。

(2)利用同位素标记法:同位素标记法是通过标记反应物或产物的一种方式,标记成为异位素的反应物会在反应中发生一系列的过程,从而揭示反应机理。

例如利用放射性标记法研究化学反应,可以通过对标记物的辐射测定来定量反应过程中中间体的形成和消失,为揭示反应机理提供重要的实验数据。

(3)利用电化学技术:电化学技术是一种重要的实验手段,它可以利用电解法控制反应速率,探析反应中离子和电子的行为,从而揭示反应机理。

例如利用电化学技术可以研究氧化还原反应中电子传递的机制,以及酸碱催化反应的机制。

理论计算方法理论计算方法是揭示有机化学反应机理的重要工具之一,其通过计算机程序分析反应物、中间体、过渡态等模型的几何构型和电子结构,在理论水平上推导反应机理并表明反应路径,对实验方法产生补充。

目前,常用的理论计算方法包括密度泛函理论(DFT)、分子力场(MM)和量子化学等。

做合成必懂的20个有机反应机理

做合成必懂的20个有机反应机理

做合成必懂的20个有机反应机理Baeyer-Villiger 反应反应机理过酸先与羰基进行亲核加成,然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子迁移到-O-O-基团中与羰基碳原子直接相连的氧原子上,同时发生O-O键异裂。

因此,这是一个重排反应具有光学活性的3---苯基丁酮和过酸反应,重排产物手性碳原子的枸型保持不变,说明反应属于分子内重排:不对称的酮氧化时,在重排步骤中,两个基团均可迁移,但是还是有一定的选择性,按迁移能力其顺序为:醛氧化的机理与此相似,但迁移的是氢负离子,得到羧酸。

反应实例酮类化合物用过酸如过氧乙酸、过氧苯甲酸、间氯过氧苯甲酸或三氟过氧乙酸等氧化,可在羰基旁边插入一个氧原子生成相应的酯,其中三氟过氧乙酸是最好的氧化剂。

这类氧化剂的特点是反应速率快,反应温度一般在10~40℃之间,产率高。

Beckmann 重排反应肟在酸如硫酸、多聚磷酸以及能产生强酸的五氯化磷、三氯化磷、苯磺酰氯、亚硫酰氯等作用下发生重排,生成相应的取代酰胺,如环己酮肟在硫酸作用下重排生成己内酰胺:反应机理在酸作用下,肟首先发生质子化,然后脱去一分子水,同时与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上,所形成的碳正离子与水反应得到酰胺。

迁移基团如果是手性碳原子,则在迁移前后其构型不变,例如:反应实例Cannizzaro 反应凡α位碳原子上无活泼氢的醛类和浓NaOH或KOH水或醇溶液作用时,不发生醇醛缩合或树脂化作用而起歧化反应生成与醛相当的酸(成盐)及醇的混合物。

此反应的特征是醛自身同时发生氧化及还原作用,一分子被氧化成酸的盐,另一分子被还原成醇:脂肪醛中,只有甲醛和与羰基相连的是一个叔碳原子的醛类,才会发生此反应,其他醛类与强碱液,作用发生醇醛缩合或进一步变成树脂状物质。

具有α-活泼氢原子的醛和甲醛首先发生羟醛缩合反应,得到无α-活泼氢原子的β-羟基醛,然后再与甲醛进行交叉Cannizzaro反应,如乙醛和甲醛反应得到季戊四醇:反应机理醛首先和氢氧根负离子进行亲核加成得到负离子,然后碳上的氢带着一对电子以氢负离子的形式转移到另一分子的羰基不能碳原子上。

高考化学有机反应机理

高考化学有机反应机理

高考化学有机反应机理高考化学:有机反应机理有机反应机理是高考化学中非常重要的一部分。

它涉及到有机化合物之间的反应过程及其系列步骤。

掌握有机反应机理可以帮助我们理解有机化合物的结构和性质,更好地解题和应用化学知识。

本文将介绍几个常见的有机反应机理,并解释它们在高考中的应用。

第一类反应机理是酯的水解。

酯是由醇和酸反应得到的。

当酯与醇在存在碱性条件下反应时,会发生加成消除反应。

首先,酯的酯基离开羰基碳,并和醇中的羟基反应形成一个醇醚。

然后,醇醚进一步被氢氧离子攻击,羟基离去,形成醇。

这个反应机理在高考中常常见到。

学生们需要根据反应机理结构推断有机化合物的性质。

第二类反应机理是卤代烷的亲核取代反应。

卤代烷属于重要的有机物,可以被亲核试剂攻击。

在亲核取代反应中,亲核试剂(如氢氧离子、卤素离子等)攻击卤代烷,并取代卤原子。

这个反应机理也经常出现在高考试题中。

考生需要通过分析反应机理推测其反应产物,或者根据反应机理逆向推断反应物。

第三类反应机理是芳香族化合物的亲电取代反应。

芳香化合物是指具有芳香性的有机化合物。

在亲电取代反应中,亲电试剂攻击芳香环,取代一个氢原子。

这种反应机理涉及到芳香族环的稳定性和亲电子试剂的加成消除。

这个反应机理在高考中也是非常常见的。

除了以上提到的反应机理,还有许多其他的重要反应机理需要掌握。

例如醇的脱水反应和醛酮的加成反应等。

这些反应机理在高考中也经常出现,所以学生们需要熟悉这些反应机理,灵活运用化学知识进行解题。

为了掌握有机反应机理,学生们需要多做习题,加深对化学知识的理解。

此外,多进行实验操作也能够帮助学生们了解有机反应机理。

通过亲自操作,学生们可以观察到反应过程中的物质变化,进一步加深对有机反应机理的理解。

总而言之,有机反应机理是高考化学中不可忽视的一部分。

通过掌握有机反应机理,学生们能够更好地理解有机化合物的结构和性质,提高解题能力。

建议学生们平时多做练习题,加深对有机反应机理的理解,从而在高考中取得好成绩。

做合成必懂的20个有机反应机理

做合成必懂的20个有机反应机理

做合成必懂的20个有机反应机理后台回复:20,即可下载全文Baeyer-Villiger 反应反应机理过酸先与羰基进行亲核加成,然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子迁移到-O-O-基团中与羰基碳原子直接相连的氧原子上,同时发生O-O键异裂。

因此,这是一个重排反应具有光学活性的3---苯基丁酮和过酸反应,重排产物手性碳原子的枸型保持不变,说明反应属于分子内重排:不对称的酮氧化时,在重排步骤中,两个基团均可迁移,但是还是有一定的选择性,按迁移能力其顺序为:醛氧化的机理与此相似,但迁移的是氢负离子,得到羧酸。

反应实例酮类化合物用过酸如过氧乙酸、过氧苯甲酸、间氯过氧苯甲酸或三氟过氧乙酸等氧化,可在羰基旁边插入一个氧原子生成相应的酯,其中三氟过氧乙酸是最好的氧化剂。

这类氧化剂的特点是反应速率快,反应温度一般在10~40℃之间,产率高。

Beckmann 重排反应肟在酸如硫酸、多聚磷酸以及能产生强酸的五氯化磷、三氯化磷、苯磺酰氯、亚硫酰氯等作用下发生重排,生成相应的取代酰胺,如环己酮肟在硫酸作用下重排生成己内酰胺:反应机理在酸作用下,肟首先发生质子化,然后脱去一分子水,同时与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上,所形成的碳正离子与水反应得到酰胺。

迁移基团如果是手性碳原子,则在迁移前后其构型不变,例如:反应实例Cannizzaro 反应凡α位碳原子上无活泼氢的醛类和浓NaOH或KOH水或醇溶液作用时,不发生醇醛缩合或树脂化作用而起歧化反应生成与醛相当的酸(成盐)及醇的混合物。

此反应的特征是醛自身同时发生氧化及还原作用,一分子被氧化成酸的盐,另一分子被还原成醇:脂肪醛中,只有甲醛和与羰基相连的是一个叔碳原子的醛类,才会发生此反应,其他醛类与强碱液,作用发生醇醛缩合或进一步变成树脂状物质。

具有α-活泼氢原子的醛和甲醛首先发生羟醛缩合反应,得到无α-活泼氢原子的β-羟基醛,然后再与甲醛进行交叉Cannizzaro反应,如乙醛和甲醛反应得到季戊四醇:反应机理醛首先和氢氧根负离子进行亲核加成得到负离子,然后碳上的氢带着一对电子以氢负离子的形式转移到另一分子的羰基不能碳原子上。

有机化学反应机理研究与应用

有机化学反应机理研究与应用

有机化学反应机理研究与应用有机化学是研究含碳的化合物及其反应的分支学科。

了解有机化学反应的机理对于合成有机化合物、开发新药物以及解决环境问题等方面具有重要的意义。

本文将介绍有机化学反应机理的研究方法和应用。

一、有机化学反应机理的研究方法有机化学反应机理的研究主要依赖于实验和理论模型。

以下是几种常用的研究方法:1. 实验方法:实验方法是研究反应机理最直接的方法之一。

通过控制反应条件、测定反应物和产物的浓度变化以及研究反应的速率等参数,可以揭示反应过程中的中间产物和反应机理。

常用的实验手段包括核磁共振(NMR)、质谱(MS)、红外光谱(IR)等。

2. 理论计算方法:理论计算方法是通过计算机模拟来研究反应机理的方法。

根据量子力学原理和分子轨道理论,可以预测反应物和产物之间的键合、分子结构等变化。

常用的理论计算方法包括分子力场法(MM)、密度泛函理论(DFT)等。

3. 反应动力学方法:反应动力学方法是研究有机化学反应速率和机理的方法。

通过测定反应速率与反应物浓度的关系、活化能等参数,可以推测反应的步骤和反应物之间的相互作用方式。

二、有机化学反应机理的应用有机化学反应机理的研究不仅能够揭示分子之间的相互作用模式,还对于有机化合物的合成和应用具有指导意义。

以下是几个有机化学反应机理应用的例子:1. 合成有机化合物:通过了解反应机理,可以设计和优化有机合成的方法。

有机合成中的常见反应如取代反应、加成反应以及重排反应等,都可以通过研究机理进行改良,提高产率和选择性。

2. 药物开发:有机化学反应机理的研究对于新药物的合成和药效优化非常重要。

通过揭示反应机理,可以合成更具活性和选择性的化合物,从而提高药效。

3. 环境保护:有机化学反应机理的研究还可以应用于环境问题的解决。

例如,研究有机污染物的降解机理有助于开发高效的降解方法和处理技术,从而减少环境污染。

三、总结有机化学反应机理的研究对于有机化合物的合成、新药物的开发以及环境保护等领域具有重要意义。

宁夏回族自治区考研化学复习资料有机化学常见反应机理解析

宁夏回族自治区考研化学复习资料有机化学常见反应机理解析

宁夏回族自治区考研化学复习资料有机化学常见反应机理解析有机化学是化学的重要分支,它研究含碳的化合物及其反应机理。

在考研化学中,有机化学是一个重要的考点。

本文将为大家解析宁夏回族自治区考研化学复习资料中常见的有机化学反应机理。

一、酯化反应机理解析酯化反应是一种常见的有机合成反应,它将醇与酸酐反应生成酯。

这种反应通常在酸性条件下进行。

机理解析:首先,酸酐中的羰基氧原子被醇中的羟基氧原子攻击,生成一个中间体,即酯酸酐。

然后,酯酸酐中的羰基与另一个醇分子中的羟基发生酯交换,生成目标产物,即酯。

二、加成反应机理解析加成反应是一种将两个或多个物质中的π键(包括双键和三键)加成到亲电试剂上的反应。

加成反应可以分为亲核加成和电子亲加。

机理解析:亲核加成反应中,亲核试剂的亲核性原子(通常是负电性较强的原子,如氧、氮等)攻击π键上的迁移反应原子,形成一个中间体。

接着,中间体发生质子转移,生成最终产物。

电子亲加反应中,电子亲试剂攻击π-键,形成共轭阳离子中间体。

然后,中间体发生进一步的质子转移或其他反应,生成最终产物。

三、重排反应机理解析重排反应是指一种化合物在条件的作用下发生内部结构的重排,生成一个或多个结构不同的化合物。

机理解析:重排反应的具体机理与反应类型有关,常见的重排反应类型包括酸催化重排、碱催化重排、氧重排等。

在酸催化重排反应中,酸作为催化剂将原有化合物中的质子转移或脱氢反应引起内部结构的重排。

在碱催化重排反应中,碱催化剂引发分子内的异构转变,从而导致结构的重排。

氧重排反应是指在氧化条件下,化合物中的氧原子引发内部结构的变化。

四、齐夫碱反应机理解析齐夫碱反应是一种用于合成醇的重要反应,它将卤代烃与金属活泼度较高的金属反应生成醇。

机理解析:齐夫碱反应的机理涉及到还原和消除两个步骤。

首先,卤代烃发生还原反应,金属原子获得一个氯离子,形成亲金属中间体。

然后,亲金属中间体与氧化剂发生消除反应,生成酮或醇,具体生成的产物取决于反应条件。

有机化学反应机理(丁效平)

有机化学反应机理(丁效平)
CH3
CH2
δ Br
-
C2H5OH + CH3CH
CH2 +
Br
伯卤代烷、季铵盐等在强碱作用下所 特点: 发生的消除反应主要按E2机理进行。
① 二级反应 v = k[CH3CH2CH2Br][C2H5O-] ② 无中间体的协同反应,无重排产物 ③ 竞争反应—SN2
L H E2 C B C SN 2
δ-
(CH3)3CBr+ HO两步反应,以第 1步为决速步骤,反 (CH3)3COH+ Br0 反应进程 应过程形成两个过渡 态,1个中间体。 ②结构变化:中心碳原子sp3 →sp2 →sp3 ③立体化学:外消旋化的同时伴随部分构型转化。 ④能量变化:
⑤有重排产物
C2H5ONa (CH3)3CCH2Br C2H5OH H3C CH3 C CH2CH3 CH3
消除反应与亲核取代反应的竞争反应物结构2为主强碱下以消除为主e2chbrnaohbrnaohetohchohchchch含活泼h的1卤代烃以消除为主chbrnaohchchc上有支链的伯卤代烃以消除为主chbrchnaohetohch叔卤代烃以消除为主只有在纯水或乙醇中溶剂解取代etohch2介于3和1之间强碱naohetohnanh消除倾向增加取代倾向增加试剂的性质碱性强浓度高体积大有利于消除亲核性强浓度低有利于取代碱性
第一步:
慢 (CH3)3C Br [ (CH3)3Cδ + δ ] Br (CH3)3C +
+ Br -
第二步:
CH3 · B · CH2 H C+ CH3 快
CH3 δ · B · CH2 H Cδ +
快 -HB
CH2
C(CH3)2

研究有机反应机理的方法

研究有机反应机理的方法
O H3C CH OC2H5 O H3C CH + OC2H5
O H3C CH CN
O H3C CH CN
Several possible reactions might take place at this point. Perhaps the most obvious, however, is the addition of a cyanide ion to the carbonyl group. Now, an acid-base reaction would yield the specified product and regenerate the cyanide ion: Let’s try our procedure for proposing mechanisms on another base catalyzed reaction.
Cl NO2 CH3OH OCH3 NO2
NO2
NO2
活性顺序:I<Br<Cl<F
亲核取代反应
⑶醇的羟基被取代的反应。
OH + HI I
⑷羧酸衍生物的生成反应。
COCl + C2H5OH COOC2H5 + H2O
⑸芳香烃硝基、磺酸基被取代的反应。
NO2 NaHSO3 NO2
NO2
SO3Na
亲电取代反应
EWG X XH
R3N
R R R
EWG
+
R
X=O, NCOOP, NTs, NSO2Ph EWG= electron withdrawing group
Tetrahedron Letters 40(1999)1539-1542 The Baylis-Hillman reaction, the coupling of ,-13-unsaturated carbonyl compounds with aldehydes, is one of the most important carbon-carbon bond-forming processes in organic synthesis. While the original protocol used a tertiary amine, prolonged reaction time was needed even when a stoichiometric amount of a rather strong basic amine such as 1,4diazabicyclo[2,2,2]octane (DABCO) was used.

有机化学人名反应机理(比较完整)

有机化学人名反应机理(比较完整)

有机化学人名反应机理(比较完整)1.Arbuzov 反应卤代烷反应时,其活性次序为:R'I >R'Br >R'Cl。

除了卤代烷外,烯丙型或炔丙型卤化物、a-卤代醚、a- 或 b-卤代酸酯、对甲苯磺酸酯等也可以进行反应。

当亚酸三烷基酯中三个烷基各不相同时,总是先脱除含碳原子数最少的基团。

本反应是由醇制备卤代烷的很好方法,因为亚磷酸三烷基酯可以由醇与三氯化磷反应制得:一般认为是按 SN2 进行的分子内重排反应:2.Arndt-Eister 反应酰氯与重氮甲烷反应,然后在氧化银催化下与水共热得到酸。

重氮甲烷与酰氯反应首先形成重氮酮(1),(1)在氧化银催化下与水共热,得到酰基卡宾(2),(2)发生重排得烯酮(3),(3)与水反应生成酸,若与醇或氨(胺)反应,则得酯或酰胺。

3.Baeyer----Villiger 反应过酸先与羰基进行亲核加成,然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子迁移到-O-O-基团中与羰基碳原子直接相连的氧原子上,同时发生O-O键异裂。

因此,这是一个重排反应具有光学活性的3---苯基丁酮和过酸反应,重排产物手性碳原子的枸型保持不变,说明反应属于分子内重排:不对称的酮氧化时,在重排步骤中,两个基团均可迁移,但是还是有一定的选择性,按迁移能力其顺序为:4. Beckmann 重排肟在酸如硫酸、多聚磷酸以及能产生强酸的五氯化磷、三氯化磷、苯磺酰氯、亚硫酰氯等作用下发生重排,生成相应的取代酰胺,如环己酮肟在硫酸作用下重排生成己内酰胺:在酸作用下,肟首先发生质子化,然后脱去一分子水,同时与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上,所形成的碳正离子与水反应得到酰胺。

迁移基团如果是手性碳原子,则在迁移前后其构型不变。

5. Bouveault---Blanc 还原脂肪族羧酸酯可用金属钠和醇还原得一级醇。

α,β-不饱和羧酸酯还原得相应的饱和醇。

芳香酸酯也可进行本反应,但收率较低。

第二章 反应机理及研究方法

第二章 反应机理及研究方法
8
二、 中间体的确证
1.中间体的分离 中间体活性高,寿命短,难以分离。但某些活性 中间体可以在特殊条件下分离出来。
CH3 + C2H5F CH3 CH3 BF3 -80℃
CH3 CH3 H
+
CH3
C2H5 BF4CH3
CH3
C2H5 + HBF4 CH3
σ-络合物
黄色,熔点-15℃
9
2.中间体的检测
3
描述反应机理时常用到的各种箭头和符号:
A
B
C
D
E
F
4
举例:
+ CN
CN
N O OH + OH
N O O + H2O
Br
Br
2Br
H
Br
H 2H2O
+ Br
5
2H2 + O2
有机反应类型
1:取代反应 亲核取代、亲电取代、自由基取代 2:加成反应 亲核加成、亲电加成、自由基加成、协同加成 3:消除反应 4:重排反应 5:氧化还原反应
NH2
+ 50%
* NH2
*C = C
14
50%
Claisen重排:
OCH2CH CH2 200℃
*
OH
CH2CH=CH2
*
(分子内周环反应)
20
CH2 O CH CH2 * O H * CH2 CH
CH2
OH CH2CH * CH2
21
六、动力学研究
速度方程: 1. -d[A]/dt=k1[A] 一级反应 单分子反应 2. -d[A]/dt=k2[A][B] 或\ 3. -d[A]/dA=k[A]2 二级反应 双分子反应历程
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

δ-
(CH3)3CBr+ HO两步反应,以第 1步为决速步骤,反 (CH3)3COH+ Br0 反应进程 应过程形成两个过渡 态,1个中间体。 ②结构变化:中心碳原子sp3 →sp2 →sp3 ③立体化学:外消旋化的同时伴随部分构型转化。 ④能量变化:
⑤有重排产物
C2H5ONa (CH3)3CCH2Br C2H5OH H3C CH3 C CH2CH3 CH3
碳原子的sp杂化
电子效应
• 诱导效应 • 共轭效应
诱导效应
一、诱导效应(inductive effect )的概念
由于电负性不同的取代基影响,使整个分子中成 键电子云按取代基电负性所决定的方向偏移的效应。
+ I(推电子) 电子云向碳集中
I=0
- I(拉电子) 电子云偏离碳原子
二、诱导效应的传递
(CH3)3CBr水解不受碱浓度的影响 : V3°=k[(CH3)3CBr] 一级反应
一、双分子历程(SN2) (1)动力学特征:双分子二级反应
v=k[CH3Br][OH-] 二级反应 反应速度取决于两种化合物浓度的反应,在动
力学上称为二级反应。V=k[A][B]
⑵ 反应历程(以溴甲烷水解为例)
+C上取代基多的伯醇: 瓦格涅尔-麦尔外因重排 β - C上取代基多,阻碍了溴从背面进攻, 不易发生SN2,所以按SN1,并发生了重排。
CH3 CH3CCH2OH CH3 HBr
CH3 + CH3CCH2OH2 CH3 慢
CH3 CH3C + CH2
Br -
CH3
P — π
共轭
P — π
共轭
σ— π 共轭
σ— P 共轭
二、共轭效应的特点
1、键长趋于平均化
2、共轭烯烃体系内能低
3、折射率高(π电子云易极化的结果)
三、共轭效应的传递
沿共轭链传递到共轭体系末端,强度不减弱 。
四、共轭效应(静态)的相对强度
1、π- π 电子云向电负性强的原子偏移(- C) 2、 P-π 方向:P向π(+ C ,碳正离子除外)
2、烯烃与酸加成(形成碳正离子中间体历程)
第一步:H+进攻π键,生成碳正离子——决速步
第二步:负离子从平面的上、下两侧进攻正离子
烯烃 自由基加成反应机理
亲电加成(离子型反应)
加成取向:符合马尔科夫尼科夫规则(正性部分加在 含氢多的双键碳上,负性部分加在含氢少的碳上。)
自由基加成(自由基反应) 加成取向:反马氏规则
① 一级反应 v = k[(CH3)3C-Br] ② 决速步骤是生成碳正离子(与SN1相似) ③ 常有重排产物 H C C ④ 竞争反应—SN1 取代,S 1
N
H E1
C B
+ C S N1
C
B
C
消除,E1
⑵ 双分子消除机理 E2
C2 H5O -
+H
β α CHCH2
Br
CH3 δ C2H5O H CH
(CH3)3COH
+
H+
+ (CH3)3COH2

+ (CH3)3C
+ (CH3)3C
+
X
-

(CH3)3CX
特征:有重排产物
CH3 HCl CH3CHCHCH3 OH
CH3 HCl CH3CHCHCH3 OH CH3 CH3 CH3CHCHCH3 + OH2 CH3
CH3 H3C C Cl
CH3 CH2CH3 + CH3CHCHCH3 主
芳烃
亲电取代反应机理 ——以硝化反应为例
亲电加成-消除反应历程!!
+
NO2 发烟 HNO3 浓 H2SO4 95℃
HNO3
浓 H2SO4 55~60℃
NO2 继续 反 应 110℃ NO2 O2N
NO2
NO2
NO2
O
H 快 NO2
NO2
NO2 快 -H
+
+N
O
+

+
+
硝鎓离子 π络合物
σ络合物
亲电加成
消除
O
H 快 NO2
NO2
NO2 快 -H
+
+N
O
+

+
+
π络合物: 没有生成共价键,不导电。 σ络合物:碳原子杂化态从sp2转化为sp3,大π键被
破坏,四个π电子离域于环上五个碳原子 上,使苯环呈正电荷。
H NO2 H NO2 H NO2 H NO2
+ +
+
+
离域式 极限式 当σ络合物脱去H+,碳从sp3转化为sp2 ,又形成大π键。
有机化学反应机理
——参考教材:李景宁主编.《有机化学》 [M].第五版.北京:高等教育出版社,2011.
2012级化学教育系 丁效平
反应机理是对一个反应过程的详细描述,在表述反 应机理时,必须指出电子的流向,并规定用箭头表示 一对电子的转移,用鱼钩箭头表示单电子的转移。 反应机理是根据很多实验事实总结后提出的,它有 一定的适用范围,能解释很多实验事实,并能预测反 应的发生。如果发现新的实验事实无法用原有的反应 机理来解释,就要提出新的反应机理。反应机理已成 为有机结构理论的一部分。
+
H3C
C
CHCH3
OC2H5
CH3 H3C C CH3 + CH2 重 排 H3C CH3 C + CH2CH3
CH3 H3C C CH3 CH2Br
C2H5ONa S N1
CH3 H3C C + CH2CH3
C2H5OH C2H5ONa H3C
CH3 C CH2CH3
CH3
+
H3C
C
CHCH3
OC2H5
亲核取代反应机理
——以卤代烃的亲核取代反应为例
CH3Br (CH3)3CBr
+ +
OH
-
CH3OH
+
Br -
H2O
(CH3)3COH
+
HBr
CH3Br(1° )EtOH/H O 2 (CH3)3CBr(3° )
V慢
OH
-
V快 V 不变
CH3Br水解受碱浓度的影响 : V1°=k[CH3Br][OH-] 二级反应
反应机理
• • • • • • • • • 烷烃 烯烃 烯烃 芳烃 卤代烃、醇 卤代烃、醇 醛酮 羧酸 酯 自由基卤代反应机理 亲电加成反应机理 自由基加成反应机理 亲电取代反应机理 亲核取代反应机理 消除反应机理 亲核加成反应机理 酯化反应机理 水解反应机理
烷烃
自由基卤代反应机理
CH4 + Cl2 hv CH3Cl + HCl
相对强度:
共 轭 效 应(Conjugation)
一、共轭效应的产生及类型
共轭效应是由于电子离域而产生的分子中 原子间相互影响的电子效应。 共轭效应的产生有赖于共轭体系中各个σ 键都在同一个平面上,才能使p 轨道互相平 行而发生重叠。
共轭效应的类型:
π - π 共轭
p - π
共轭
P — π
共轭
同主族 (从上到下):原子半径增大 +C效应减小 同周期 (从左到右) :原子半径减小 +C效应减弱
3、σ- π、σ- P +C较弱 总体:π- π> p - π> σ- π、σ- p
同周期 (从左到右) :
• 原子半径减小 +C效应减弱
3、σ- π、σ- P
+C
较弱
总体:π- π> p - π> σ- π、σ- p
慢 (CH3)3C
(CH3)3C +
Br
-
+ δ ] [ (CH3)3Cδ Br
快 + δ δ [ (CH3)3C OH ]
过渡态
(CH3)3C
+
+ BrOH
+
OH
(CH3)3C
构型翻转
构型保持
特点:
①反应过程:反应物→ 过渡态→中间体→产 物
势 能
δ+ (CH3)3C
\ Br = δ + δ\ (CH3)3C OH = (CH3)3C++ Br+ HO-
C C
H C C B
取代,SN2
消除,E2
2.消除反应的取向及活性
⑴ 取向: ①一般情况下,遵守扎依切夫规则,即优先生成双 键上取代基最多的烯烃。
抑制剂,O2、对二苯酚等,声称稳定的自由基
烯烃
亲电加成反应机理
环状溴正离子 1、烯烃与溴加成 ——形成溴鎓离子中间体历程
第一步:加成形成溴鎓离子中间体— 亲电加成,决速步
第二步:溴负离子从反面进攻溴鎓离子- 反式加成
由于是带微正电荷的溴原子(Brδ+)首先向烯烃富电 子的π键进攻,故称亲电加成反应,又因为两个溴原子 分别从π键的两侧加成,所以称反式加成。
碳原子的杂化类型
• 碳原子的sp3 杂化 • 碳原子的sp2杂化 • 碳原子的sp杂化
3 碳原子的sp
杂化
1、碳原子的sp3杂化 2、sp3杂化轨道特点
方向性更强 4个sp3轨道等同 最稳定的排列方式:正四面体(4个价键尽可能远离)
2 碳原子的sp 杂化
特点: 三个sp2轨道对称轴同平面,夹角~120°, p轨道垂直于三个sp2轨道平面.
——以醇与HX的亲核取代反应为例
相关文档
最新文档