化学选修五有机反应类型.ppt
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1、有机化学复习有机反应主要包括有机反应主要包括八大八大基本类型:基本类型:取代反应、加成反应、消去反应、取代反应、加成反应、消去反应、氧化反应、还原反应、加聚反应、氧化反应、还原反应、加聚反应、缩聚反应、显色反应,缩聚反应、显色反应,有机化学反应类型有机化学反应类型酯化酯化1.取代反应:取代反应:有机物分子中某些原子或原有机物分子中某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应。子团被其它原子或原子团所代替的反应。包括:包括:卤代、硝化、酯化卤代、硝化、酯化、水解、分子间脱水、水解、分子间脱水 2.加成反应:加成反应:有机物分子中有机物分子中未饱和的碳原子未饱和的碳原子跟跟其它原子或原子团直接结
2、合生成别的物质的反应。其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应。包括:烯烃及含包括:烯烃及含C=C的有机物、炔烃及含的有机物、炔烃及含CC的的有机物与有机物与H2、X2、HX、H2O加成、苯环、醛加成、苯环、醛基、不饱和油脂与基、不饱和油脂与H2加成。加成。有机反应类型有机反应类型加成反应加成反应和和H2加成的条件一般是催化剂(加成的条件一般是催化剂(Ni)+加热加热和水加成时,条件写温度、压强和催化剂和水加成时,条件写温度、压强和催化剂不对称不对称烯烃或炔烃和烯烃或炔烃和H2O、HX加成时可能产加成时可能产生两种产物生两种产物醛基的醛基的C=O只能和只能和H2加成,不能和加成,不能和X2加
3、成,加成,而羧基和酯的而羧基和酯的C=O不能发生加成反应不能发生加成反应原理:原理:包括:包括:醇醇消去消去H2O生成烯烃、生成烯烃、卤代物卤代物消去消去HX生成不饱和化合物生成不饱和化合物3、消去反应:、消去反应:有机物在一定条件下,从一个分子有机物在一定条件下,从一个分子中脱去一个小分子(如:中脱去一个小分子(如:H2O、HX、NH3等)等)生生成成不饱和化合物不饱和化合物的反应(消去小分子)。的反应(消去小分子)。有机反应类型有机反应类型消去反应消去反应消去反应的实质:消去反应的实质:OHOH或或X X与所在碳的与所在碳的邻邻位碳原子位碳原子上的上的-H-H结合生成结合生成H H2 2O
4、 O或或HXHX而消去而消去区分区分不能消去不能消去和和不能氧化的醇不能氧化的醇有不对称消去的情况,由信息定产物有不对称消去的情况,由信息定产物消去反应的条件:醇类是浓硫酸消去反应的条件:醇类是浓硫酸+加热;加热;卤代烃是卤代烃是NaOHNaOH醇溶液醇溶液+加热加热4、氧化反应:、氧化反应:有机物得氧或失氢的反应。有机物得氧或失氢的反应。5、还原反应:、还原反应:有机物加氢或去氧的反应。有机物加氢或去氧的反应。氧化反应氧化反应:有机物分子里有机物分子里“加氧加氧”或或“去氢去氢”的反应的反应有机物的燃烧,烯烃、炔烃、苯的同系物的有机物的燃烧,烯烃、炔烃、苯的同系物的侧链、醇、醛等可被某些氧化
5、剂所氧化。它侧链、醇、醛等可被某些氧化剂所氧化。它包括两类氧化反应包括两类氧化反应1)在有催化剂存在时被氧气氧化)在有催化剂存在时被氧气氧化 从结构上看,能够发生氧化反应的醇一定是从结构上看,能够发生氧化反应的醇一定是连有连有OH的碳原子上必须有氢原子,否则不能的碳原子上必须有氢原子,否则不能发生氧化反应发生氧化反应就不能发生氧化反应就不能发生氧化反应如如CH3COH CH3CH3有机反应类型有机反应类型氧化反应氧化反应2)有机物被除)有机物被除O2外的某些氧化剂外的某些氧化剂(如强(如强KMnO4、弱、弱Cu(OH)2、Ag(NH3)2OH等氧等氧化)化)CH3CHO+2Cu(OH)2 CH
6、3COOH+Cu2O+2H2O 醛醛 羧酸羧酸还还原反原反应应:有机物分子里:有机物分子里“加加氢氢”或或“去氧去氧”的反的反应应其中加其中加氢氢反反应应又属加成反又属加成反应应不不饱饱和和烃烃、芳香族化合物,、芳香族化合物,醛醛、酮酮等都可等都可进进行行加加氢还氢还原反原反应应CH3CH2CHO+H2CH3CH2CH2OH有机反应类型有机反应类型还原反应还原反应 (1)加聚反应:加聚反应:通过加成反应聚合成高分子化通过加成反应聚合成高分子化合物的反应(加成聚合)。主要为含双键的合物的反应(加成聚合)。主要为含双键的单体聚合。单体聚合。6、聚合反应:、聚合反应:生成高分子化合物的反应。生成高分
7、子化合物的反应。催化剂温度压强 丁二烯型加聚(破两头,移中间)丁二烯型加聚(破两头,移中间)n CHn CHCHCHC CCHCH2 2CHCHCHCHC CCHCH2 2n n A B A B A B A B天然橡胶(聚异戊二烯)天然橡胶(聚异戊二烯)氯丁橡胶(聚一氯丁二烯)氯丁橡胶(聚一氯丁二烯)乙烯型加聚乙烯型加聚 a d a da d a d n C n CC CC CC C b e b e nb e b e n 催化剂催化剂 加聚反应的类型加聚反应的类型含有双键的不同单体间的共聚(混合型)n n CH CHCHCH2 2+n n CH CH2 2CHCH2 2 CHCHCHCH2 2
8、CHCH2 2CHCH2 2 n OO催化剂加聚反应的特点加聚反应的特点:1、单体含不饱和键:、单体含不饱和键:2、产物中仅有高聚物,无其它小分子,、产物中仅有高聚物,无其它小分子,3、链节和单体的化学组成相同;但结构不同、链节和单体的化学组成相同;但结构不同如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等。如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等。单体和高分子化合物互推:单体和高分子化合物互推:CH2=CH CH2=CH Cl缩合聚合反应缩合聚合反应 小分子间通过小分子间通过缩合反应缩合反应的形式形成高分子化的形式形成高分子化合物的反应叫缩合聚合反应;简称缩聚反应。合物的反应叫缩合聚合反应;简称缩聚反应。(酯化、成肽(酯化、成
9、肽)nHOOC(CH2)4COOH+nHOCH2CH2OH 催化剂催化剂单单 体体M聚合物聚合物=单体的相对质量单体的相对质量n-(2n-1)18+(2n-1)H2O端基原子端基原子端基原子团端基原子团HO OC(CH2)4COOCH2CH2O nH 链链 节节缩聚反应的特点缩聚反应的特点:1、单体含双官能团、单体含双官能团(如(如OH、COOH、NH2、等)等)或多官能团;官能团间易形成小分子;或多官能团;官能团间易形成小分子;2、有小分子有小分子(H2O、HCl)同时生成;同时生成;3、聚合物链节和单体的化学组成不相同;、聚合物链节和单体的化学组成不相同;如二元醇与二元酸;氨基酸、羟基酸等
10、。如二元醇与二元酸;氨基酸、羟基酸等。HOOC(CH2)4COOHHOCH2CH2OH 缩合聚合反应小结缩合聚合反应小结(1)方括号外)方括号外侧侧写写链节链节余下的余下的端基原子端基原子(或(或端基端基原子原子团团)(2)由一种)由一种单单体体缩缩聚聚时时,生成小分子的物,生成小分子的物质质的量的量应为应为(n-1)(3)由两种由两种单单体体缩缩聚聚时时,生成小分子的物,生成小分子的物质质的量的量应为应为(2n-1)你能看出下列你能看出下列聚合物是由什聚合物是由什么单体缩聚而么单体缩聚而成呢?成呢?注意单体和高分子化合物互推:注意单体和高分子化合物互推:缩聚物单体的推断方法常用缩聚物单体的推
11、断方法常用“切割法切割法”有机反应类型有机反应类型显色反应显色反应 包括包括苯酚遇苯酚遇FeCl3溶液显溶液显紫色紫色淀粉遇碘单质显淀粉遇碘单质显蓝色蓝色含苯环的蛋白质遇浓硝酸凝结显含苯环的蛋白质遇浓硝酸凝结显黄色黄色乙二酸和乙二醇酯化乙二酸和乙二醇酯化+H2O+2H2O+(2n-1)H2OHOH (四)反应条件小结(四)反应条件小结1 1、需加热的反应、需加热的反应水浴加热水浴加热:热水浴:热水浴:银镜反应、酯的水解、银镜反应、酯的水解、蔗糖水解蔗糖水解、控温水浴:控温水浴:制硝基苯(制硝基苯(5050-60-60)直接加热直接加热:制乙烯,酯化反应、醛与新制氢氧:制乙烯,酯化反应、醛与新制
12、氢氧 化铜悬浊液反应化铜悬浊液反应2 2、不需要加热的反应、不需要加热的反应 制乙炔、溴苯制乙炔、溴苯3 3、需要温度计反应、需要温度计反应 水银球插放位置水银球插放位置 (1 1)液面下:液面下:测反应液的温度,如测反应液的温度,如制乙烯制乙烯 (2 2)水浴中水浴中:测反应条件温度,如制测反应条件温度,如制硝基苯硝基苯 (3 3)蒸馏烧瓶支管口略低处蒸馏烧瓶支管口略低处:测产物沸点,如测产物沸点,如石油分馏石油分馏 4 4、使用回流装置、使用回流装置 (1 1)简易冷凝管(空气):)简易冷凝管(空气):长弯导管:制溴苯长弯导管:制溴苯 长直玻璃管:制硝基苯长直玻璃管:制硝基苯 、酚醛树脂、
13、酚醛树脂 (2 2)冷凝管(水):石油分馏)冷凝管(水):石油分馏3 2 13 2 13 2 13 2 13 2 13 2 13 2 1根据根据反应条件反应条件推断推断官能团或反应类型官能团或反应类型浓硫酸:浓硫酸:稀酸催化或作反应物的:稀酸催化或作反应物的:NaOH/水水NaOH/醇醇H2/Ni催化剂催化剂O2/Cu或或Ag/醇醇 醛或酮醛或酮Br2/FeBr3 含苯基的物质发生取代反应含苯基的物质发生取代反应Cl2、光照、光照 发生在烷基部位发生在烷基部位,如间甲基苯如间甲基苯 NaHCO3酯基酯基的酯化反应、的酯化反应、醇醇的消去反应、的消去反应、醇醇分子间脱分子间脱水、水、苯环苯环的硝
14、化反应、的硝化反应、纤维素纤维素水解水解淀粉水解、(羧酸盐、苯酚钠)的淀粉水解、(羧酸盐、苯酚钠)的酸化酸化1、乙烯、乙烯化学药品化学药品反应方程式反应方程式注意点及杂质净化注意点及杂质净化CH2-CH2 170 CH2=CH2+H2OH OH无水乙醇(酒精)、浓硫酸无水乙醇(酒精)、浓硫酸药品混合次序药品混合次序:浓硫酸加入到无水乙醇中:浓硫酸加入到无水乙醇中(体积比为体积比为3:1),边加,边加边振荡,以便散热;边振荡,以便散热;加碎瓷片加碎瓷片,防止暴沸;,防止暴沸;温度:温度:要快速升致要快速升致170,但不能太高;,但不能太高;除杂:除杂:气体中常混有杂质气体中常混有杂质CO2、SO
15、2、乙醚、乙醚及乙醇,可通过碱溶液、水除去;及乙醇,可通过碱溶液、水除去;收集收集:常用排水法收集乙烯:常用排水法收集乙烯温温度计的位置度计的位置:水银球放在反应液中:水银球放在反应液中五、常见的有机实验、有机物分离提纯五、常见的有机实验、有机物分离提纯浓硫酸浓硫酸制乙烯制乙烯2、乙炔、乙炔化学药品化学药品仪器装置仪器装置 教材教材P32反应方程式反应方程式注意点及杂质净化注意点及杂质净化CaC2+2H2O Ca(OH)2+C2H2电石、水(或饱和食盐水)电石、水(或饱和食盐水)不能用启普发生器原因不能用启普发生器原因:反应速度太快、反应大量放:反应速度太快、反应大量放热及生成浆状物。热及生成
16、浆状物。如何控制反应速度如何控制反应速度:水要慢慢滴加,:水要慢慢滴加,可用饱和食盐水以减缓反应速率;可用饱和食盐水以减缓反应速率;杂质杂质:气体中常混:气体中常混有磷化氢、硫化氢,可通过硫酸铜、氢氧化钠溶液除有磷化氢、硫化氢,可通过硫酸铜、氢氧化钠溶液除去;去;收集收集:常用排水法收集。:常用排水法收集。制乙炔制乙炔3、溴苯、溴苯化学药品化学药品反应方程式反应方程式注意点及杂质净化注意点及杂质净化C6H6+Br2(液液)Fe C6H5Br+HBr苯、液溴(纯溴)、还原铁粉苯、液溴(纯溴)、还原铁粉加药品次序加药品次序:苯、液溴、铁粉;:苯、液溴、铁粉;催化剂:催化剂:实为实为FeBr3;长导
17、管作用长导管作用:冷凝、回流冷凝、回流除杂:除杂:制得的溴苯常溶有溴而呈制得的溴苯常溶有溴而呈褐色褐色,可用稀,可用稀NaOH洗涤洗涤,然后,然后分液分液得纯溴苯。得纯溴苯。12制溴苯制溴苯实验原理:实验原理:4 4、制硝基苯、制硝基苯+HO-NO2-NO2H2SO4(浓浓)+H2O600C制硝基苯制硝基苯5、银镜反应、银镜反应化学药品化学药品仪器装置仪器装置反应方程式反应方程式AgNOAgNO3 3 、氨水、氨水 、乙醛、乙醛Ag+NH3H2O =AgOH +NH4+AgOH+2NH3H2O=Ag(NH3)2+OH-+2H2O CH3CHO+2Ag(NH3)2+2OH-CH3COO-+NH4
18、+2Ag +3NH3 +H2O注意点注意点银氨溶液的配制银氨溶液的配制:AgNOAgNO3 3溶液溶液中中滴加氨水滴加氨水至沉淀恰好溶解;至沉淀恰好溶解;实验成功的条件实验成功的条件:试管洁净;试管洁净;热水浴热水浴;加热时不可振;加热时不可振荡试管;碱性环境荡试管;碱性环境 ,氨水不能过量,氨水不能过量.(防止生成易爆物)(防止生成易爆物)银镜的处理银镜的处理:用硝酸溶解;:用硝酸溶解;银镜反应银镜反应6、乙醛与新制Cu(OH)Cu(OH)2 2化学药品化学药品:NaOHNaOH溶液、溶液、CuSOCuSO4 4溶液、乙醛溶液、乙醛化学方程式:化学方程式:CHCH3 3CHOCHO2Cu(O
19、H)2Cu(OH)2 2 CHCH3 3COOHCOOHCuCu2 2O OH H2 2O O注意点:注意点:实验成功的关键:实验成功的关键:碱性环境碱性环境 新制新制Cu(OH)Cu(OH)2 2 直接加热煮沸直接加热煮沸7、乙酸乙酯、乙酸乙酯化学药品化学药品仪器装置仪器装置反应方程式反应方程式注意点及杂质净化注意点及杂质净化无水乙醇、冰醋酸、浓硫酸、无水乙醇、冰醋酸、浓硫酸、饱和碳酸钠溶液饱和碳酸钠溶液CH3COOH+HOCH2CH3 CH3COOC2H5+H2O加入药品的次序加入药品的次序:乙醇、浓硫酸、醋酸:乙醇、浓硫酸、醋酸导管的气体出口位置导管的气体出口位置在饱和碳酸钠溶液液面上在
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