有机化学反应类型机理分析

学生：张李越科目：化学第阶段第次课教师：王昭伦

一、取代反应（1个原子或原子团下来，另一个原子或原子团上去，占据原来原子或原子团的位置，

其他原子结构不变，下来的原子或原子团与另一原子或原子团结合）

1.定义：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。

2.种类：

（1）卤代反应，有机物分子里的某些原子或原子团被和卤素原子所代替的反应。例如：

CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl

反应历程分析：

注意：甲苯和溴发生卤代反应时，反应条件的不同决定了到底是烃基发生取代（光照）还是和苯环发生取代（铁作催化剂）。

如：+Cl2

+Cl2

（2）硝化反应，有机物分子里的某些原子或原子团被和－NO2所代替的反应，一般是苯环上的原子被－NO2取代。

例如：

（3）成醚反应，醇分子之间脱水生成醚。

例如：a.链状(乙醚）

b.环状（环氧乙醚）

（4）酯化反应，醇和羧酸及无机含氧酸可以根据“酸失羟基醇失氢”的原则发生酯化反应。例如：

a.一元羧酸和一元醇反应

CH3COOH+HOC2H5CH3COOC2H5+H2O

b.二元羧酸（或醇）和一元醇（或酸）反应：

HOOCCOOH+HOC2H5HOOCCOOC2H5+H2O

HOOCCOOH+2HOC2H5C2H5OOCCOOC2H5+2H2O

c.二元羧酸和二元醇的酯化反应

①生成小分子链状酯

HOOCCOOH+HOCH2CH2OH HOOCCOOCH2CH2OH+H2O

②生成环状酯

+2H2O

③生成聚酯

nHOOCCOOH+nHOCH2CH2OH+(2n-1)H2O

d.羟基酸的酯化反应

①分子间反应生成小分子链状酯

2CH3CH(OH)COOH CH3CH(OH)COOCH(CH3)COOH+H2O

②分子间反应生成环状酯

+2H2O

③分子内酯化反应生成内酯

+H2O

e.无机酸和醇酯化生成酯（如生成硝酸甘油酯）

++3H2O

（5）水解反应，故羧酸与醇的酯化反应与酯的水解，是一对逆反应，同时也同属一反应类型例如：卤代烃、酯类、糖类、蛋白质等

（1）卤代烃的水解，例如：

（2）酯的水解，例如：CH3COOCH2CH3＋H2O CH3COOH＋CH3CH2OH

（3）糖类的水解，例如：

（4）蛋白质的水解反应，蛋白质水解生成多肽或者氨基酸。

二、加成反应

1.定义：有机物分子中双键或三键或醛基等两端的碳原子或氧原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应

2.历程分析：

3.例子：

（1）与H2加成

（2）与H2O加成

（3）与卤素单质加成

（4）与卤化氢加成

三、消去反应（根据消去反应的特点，不是所有的卤代烃或醇类都能发生消去反应）

1.定义：有机物在一定的条件下，从一个分子中脱去一个小分子（如H2O、HBr等），而生成不饱和（含双键或者三键）化合物的反应

2.例子：

（1）卤代烃的消去反应历程分析：

（2）醇的消去反应历程分析：

注意：与－X、－OH相连的碳原子的邻位碳原子上如果没有氢原子，则卤代烃、醇一般不会发生消去反应。而像溴苯、苯酚这样的结构，即使－X、－OH相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子，由于苯环具有高度稳定的特殊结构，也一般不会发生消去反应。

四、氧化反应，有机物在发生反应时失氢或得氧，发生氧化反应。常见有以下几种类型：

（1）有机物燃烧，例如：CxHyOz ＋(4x+y-2z)/4 O2→x CO2＋y/2H2O

（2）催化氧化（根据醇羟基催化氧化的特点，当羟基直接连的碳原子上有H原子，可以催化氧化，如没有H原子则不能催化氧化；直接连的碳原子上有2-3个H原子，催化氧化得到醛；如只有1个H原子，催化氧化得到酮）

历程分析：

（3）强氧化剂氧化，乙烯、乙炔、苯的同系物都可以和酸性高锰酸钾溶液发生反应，能被弱氧化剂氧化的物质诸如醛、醇、酚、乙二酸、葡萄糖等当然也能与酸性高锰酸钾溶液发生反应。

（4）弱氧化剂氧化，例如：CH3CHO＋2Cu（OH）2CH3COOH＋Cu2O↓＋2H2O

典型例题：

[例1]有机化学中取代反应范畴很广。下列6个反应中，属于取代反应范畴的是

[说明]有机物分子里某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫取代反应。其特点是有机物分子中原子或

原子团是一个换一个即“有上有下”。

[例2] 在有机反应中，反应物相同而条件不同，可得到不同的主产物。下式中R代表烃基，副产物均已略去。

请写出实现下列转变的各步反应的化学方程式，特别注意要写明反应条件。

(1)由CH3CH2CH2CH2Br分两步转变为CH3CH2CHBrCH3

(2)由(CH3)2CHCH＝CH2分两步转变为(CH3)2CHCH2CH2OH

[答案]

[说明]在完成新信息给予题时，除了一般解题过程中的注意事项之外，还应特别强调注意两点：一是认真理解所给予

新信息的内容、意图和价值；二是判断新信息知识内容和原有知识间的关系，是原有知识内容的深化和补充，

还是单纯设立的情境。

[例3]：A既能使溴水褪色，又能与碳酸钠溶液反应放出CO2。A与CnH2n+1OH反应生成分子式为C n+3H2n+4O2的酯，回答以

下问题：

(1)A的分子式为，结构简式为

（2)已知含碳碳双键的有机物与卤化氢发生加成反应时，HX的氢原子总是加到含氢较多的双键碳原子上。依此原则

A与HBr发生加成反应后，生成B的结构简式为

（3）B与NaOH溶液共热，完全反应后再用盐酸酸化，所生成C的结构简式为

（4）C在浓硫酸的作用下，两分子脱水生成链状酯，化学方程式为

（5）C在浓硫酸的作用下，发生双分子脱水生成环状酯，化学方程式为

练习：

1．乙烷可以发生如下反应：CH3—CH3＋Br2→CH3CH2Br＋HBr．这个反应在有机化学中通常称为（）

A.裂解反应

B.取代反应

C.分解反应

D.加成反应

2.一定条件下，1mol下列物质与H2发生加成，需要H2最多的是（）

A.丙炔

B.1－己烯

C.苯乙烯

D.氯乙烯

3.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.还原反应 D.水解反应

4.下列反应属于消去反应的是（）

A.苯与浓硝酸、浓硫酸混合，温度保持在50-60℃

B.乙醇与浓硫酸共热，温度保持在170℃

C.乙醇与浓硫酸共热，温度保持在140℃

D.乙醇、乙酸和浓硫酸共热

5.下列反应属于水解反应的是（）

A.CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl

B.CH2＝CH2＋HCl—→CH3—CH2Cl

C.CH3—CH2Cl＋NaOH CH3CH2OH＋NaCl

D.CH2Cl—CH2Cl＋2NaOH CH CH＋2NaCl+2H2O

6.某烯烃CH3CH=C(CH3)2是由卤代烷消去而生成，则该卤代烷的结构有（）

A．一种 B．二种 C．三种D．四种

7.某气态烃1mol最多能和2molHCl加成，生成1mol氯代烷．此氯代烷能和 4mol Cl2发生取代反应，生成物分子中只含C、Cl两种元素．则该气态烃是（）

A．C4H6 B．C3H4 C．C2H4 D．C2H2

8．以氯乙烷为原料制备1，2-二溴乙烷，下列方案中合理的是（）

9.下列有机物与HBr发生加成反应时，产物没有同分异构体的是（）