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
取代反应
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
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
氧化反应
燃烧绝大多数有机物
酸性KMnO4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
聚合反应加聚反应(实为加成反应)烯烃等
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,也是取代反应
(4)醇与醇,羧酸与羧酸,氨基酸与氨基酸等分子间的脱水反应属于取代反应
有关反应类型的关系可图示为:
取
代
反
应
磺化
硝化
脱水
皂化水解卤代
酯化
2.把握官能团的反应特征
掌握碳碳不饱和键、-OH、-CHO、-COOH、-COOR、C6H5-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Br2取代时,不要误认为1个Br2取代2个H原子。②要注意1mol酚酯RCOOC6H5发生水解反应最多可消耗2molNaOH:RCOOC6H5+2NaOH→RCOONa+C6H5ONa+H2O。
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,C =C 双键也可以和溴发生加成反应,注意要考虑是足量的和;参照所给信息,类比即可得到(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
CH 3CH 2OH CH 2 CH 2 + H 2O
2CH 3CH 2OH C 2H 5OC 2H 5 + H 2O
(2)溶剂不同,反应类型不同
CH 3CH 2Br +H 2O C 2H 5OH + HBr
CH 3CH 2Br + NaOH CH 2 CH 2 + NaBr +H 2O
(3)浓度不同,反应类型不同
(C 6H 10O 5)n +n H 2O nC 6H 12O 6
(C 6H 10O 5)n 6nC +5nH 2O
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:
170℃
浓硫酸
140℃
浓硫酸
△
NaOH
△ 乙醇 稀H 2SO 4
浓H 2SO 4
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 (C 6H 8O 4)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 (C 4H 4O 4)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(C 4H 7NO 4)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:
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B ,可知A 为酯类,B 为羧酸;由B 的分子式C 4H 4O 4可知B 分子中含两个—COOH ,由B 分子中的C 、H 原子数目关系,可知
B 分子中还含有一个
C C ,所以A 是不饱和酯,B 是不饱和二元羧酸。
由B 制A 是酯的水解反应;B 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
B
−
−→−HCl
C
−
−→−3
NH
天门冬氨酸