有机化学反应类型及推断合成.pptx
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1、有机反应主要包括八大基本类型:取代反应、加成反应、消去反应、氧化反应、还原反应、加聚反应、缩聚反应、显色反应,一、有机化学反应:第1页/共79页酯化酯化有机反应类型有机反应类型1.取代反应:有机物分子中某些原子或原取代反应: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:卤代、硝化、包括:卤代、硝化、酯化、水解、分子间脱水酯化、水解、分子间脱水第2页/共79页哪些类别的物质能发生哪些类别的物质能发生取代反应?取代反应?有机物无机物/有机物反应名称烷,芳烃,酚X2卤代反代反应苯及其同系物HNO3硝化反硝化反应*苯的同系物H2SO4磺化反磺化反
2、应*醇醇醇分子分子间脱水反脱水反应*醇HX取代反取代反应酸醇醇酯化反化反应酯 酸溶液或碱溶液酸溶液或碱溶液水解反水解反应卤代烃碱溶液碱溶液水解反水解反应二糖、多糖H2O水解反水解反应蛋白质H2O水解反水解反应第3页/共79页有机化学中取代反应范畴很广。下列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个反应中,属于取代反应范畴的是(填写相应的字填写相应的字母母)_.A、C、E、F第4页/共79页 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。特征是二合一,
3、包括:烯烃及含特征是二合一,包括:烯烃及含C=C的有机物、的有机物、炔烃及含炔烃及含CC的有机物与的有机物与H2、X2、HX、H2O加成、苯环、醛基、不饱和油脂与加成、苯环、醛基、不饱和油脂与H2加成。加成。第5页/共79页有机反应类型有机反应类型加成反应加成反应和H2加成的条件一般是催化剂(Ni)+加热和水加成时,条件写温度、压强和催化剂不对称烯烃或炔烃和H2O、HX加成时可能产生两种产物醛基的C=O只能和H2加成,不能和X2加成,而羧基和酯的C=O不能发生加成反应若一种物质中同时存在C=C、醛基等多个官能团时,和氢气的加成反应可同时进行,也可以有选择地进行,看信息而定第6页/共79页原理:
4、包括:醇消去H2O生成烯烃、卤代物消去HX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)生等)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)。第7页/共79页有机反应类型有机反应类型消去反应消去反应说明:消去反应的实质:OHOH或X X与所在碳的邻位碳原子上的-H-H结合生成H H2 2O O或HXHX而消去不能发生消去反应的情况:官能团(OHOH或X X原子)所在碳的邻位碳原子上要有H H(注意区分不能消去和不能氧化的醇)有不对称消去的情况,由
5、信息定产物消去反应的条件:醇类是浓硫酸+加热;卤代烃是NaOHNaOH醇溶液+加热第8页/共79页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。第9页/共79页氧化反应:有机物分子里“加氧”或“去氢”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,
6、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CH3COHCH3CH3有机反应类型有机反应类型氧化反应氧化反应第10页/共79页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等等氧化)氧化)CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O+2H2O醛醛羧酸羧酸还原反应:有机物分子里还原反应:有机物分子里“加氢加氢”或或“去氧去氧”的的反应反应其中加氢反应又属加成反应其中加氢反应又属加成反应不饱
7、和烃、芳香族化合物,醛、酮等都可进行不饱和烃、芳香族化合物,醛、酮等都可进行加氢还原反应加氢还原反应CH3CH2CHO+H2CH3CH2CH2OH有机反应类型有机反应类型还原反应还原反应第11页/共79页 (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:单体间通过单体间通过缩合反应缩合反应生成高分生成高分子化合物,同时生成小分子(子化合物,同时生成小分子(H2O、NH3、HX等)的反应。等)的反应。第12页/共79页有机反应类型有机反应类型加聚
8、反应加聚反应类型(联系书上提到的高分子材料联系书上提到的高分子材料):乙烯型加聚 聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃有机玻璃)1,3-丁二烯型加聚(破两头,移中间)天然橡胶(聚异戊二烯)氯丁橡胶(聚一氯丁二烯)含有双键的不同单体间的共聚 乙丙树脂(乙烯和丙烯共聚),丁苯橡胶(丁二烯和苯乙烯共聚)第13页/共79页催化剂温度压强 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)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
9、 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(联系书上的高分子材料联系书上的高分子材料)聚丙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)酯(有机玻璃)第14页/共79页含有双键的不同单体间的共聚(混合型)乙丙树脂(乙烯和丙烯共聚),丁苯橡胶(丁二烯和苯乙烯共聚)n n CH CHCHCH2 2+n n CH CH2 2CHCH2 2 CHCHCHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2 n 或或 CH CH2 2CHCHCHCH2 2CHCH2 2 n
10、 nOO催化剂O催化剂第15页/共79页加聚反应的特点:1、单体含不饱和键:2、没有副产物生成;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 n Cl CH2 CH n CH2=CH CH2=CH Cl第16页/共79页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FeCl3溶液显紫色淀粉遇碘单质显蓝色含苯环的蛋白质遇浓硝酸凝结显黄色第17页/共79页有机反应类型有机反应类型酯化反应拓展酯化反应拓展机理:机理:一般为羧酸脱羟基,醇脱氢类型类型
11、一元羧酸和一元醇反应生成普通酯二元羧酸和二元醇部分酯化生成普通酯和1分子H2O,或生成环状酯和2分子H2O,或生成高聚酯和2n H2O羟基羧酸自身反应既可以部分酯化生成普通酯,也可以生成环状酯,还可以生成高聚酯。如乳酸分子第18页/共79页乙二酸和乙二醇酯化乙二酸和乙二醇酯化第19页/共79页例题例题.环状酯环状酯 O O 在一定条件下在一定条件下 H H2 2C CC CO O H H2 2C CC CO O O O 发生水解反应发生水解反应,生成两种物质生成两种物质,结构式中结构式中a,b,c,da,b,c,d为分子中的不同化学键,当水为分子中的不同化学键,当水解时,断裂的键应是(解时,断
12、裂的键应是()A.a B.b C.c D.d A.a B.b C.c D.d(A,C)(A,C).a ab bc cd d第20页/共79页有机推断专题探究有机推断专题探究第21页/共79页有机推断基本思路:有机推断基本思路:找突破口找突破口假设假设验证验证筛筛选选信信息息推推测测结结构构确确定定结结构构审题审题提提取取信信息息条件信息条件信息数字信息数字信息性质信息性质信息结构信息结构信息全新信息全新信息第22页/共79页反应条件反应条件反应物质和类型反应物质和类型NaOHNaOH水溶液水溶液NaOHNaOH醇溶液醇溶液浓硫酸浓硫酸稀硫酸稀硫酸溴水或溴水或BrBr2 2的的CClCCl4 4
13、溶液溶液浓溴水浓溴水ClCl2 2(Br(Br2 2)/Fe)/Fe ClCl2 2(Br(Br2 2)/)/光照光照O O2 2、CuCu或或AgAg、突破口突破口1:根据特征反应条件,推断物质或官能团:根据特征反应条件,推断物质或官能团卤代烃的水解卤代烃的水解酯的水解酯的水解卤代烃的消去卤代烃的消去醇的消去(醇的消去(170C)酸醇的酯化酸醇的酯化 苯的硝化苯的硝化纤维素的水解纤维素的水解酯的水解酯的水解二糖、淀粉的水解二糖、淀粉的水解碳碳双键、叁键的加成碳碳双键、叁键的加成苯酚的取代苯酚的取代苯环上的取代苯环上的取代烷烃或芳香烃的烷基上的取代烷烃或芳香烃的烷基上的取代醇的催化氧化(醇的催
14、化氧化(-CH2OH、-CHOH)第23页/共79页化学性质化学性质相应物质或官能团相应物质或官能团能与能与Na反应的反应的 能与能与NaOH反应的反应的 能与能与Na2CO3反应的反应的 能与能与NaHCO3反应的反应的 能与能与H2加成的加成的能发生银镜反应或与新制氢氧化能发生银镜反应或与新制氢氧化铜共热产生砖红色沉淀的铜共热产生砖红色沉淀的使溴水褪色使溴水褪色 使酸性使酸性KMnO4溶液褪色溶液褪色 能发生消去反应能发生消去反应能发生水解反应能发生水解反应能发生显色反应能发生显色反应突破口2:根据化学性质,推断物质或官能团醇、酚、羧酸醇、酚、羧酸卤代烃、酚、羧酸、酯卤代烃、酚、羧酸、酯酚
15、羟基(不产生酚羟基(不产生CO2)、羧基(产生、羧基(产生CO2)羧酸羧酸烯烃、炔烃、苯及其同系物、醛、酮烯烃、炔烃、苯及其同系物、醛、酮含醛基(醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、含醛基(醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、葡萄糖、麦芽糖)、麦芽糖)、果糖果糖碳碳双键、叁键、碳碳双键、叁键、酚酚羟基羟基、醛基、醛基卤代烃和醇卤代烃和醇卤代烃、酯、油脂、二糖、多糖、蛋白质卤代烃、酯、油脂、二糖、多糖、蛋白质苯酚、淀粉、蛋白质苯酚、淀粉、蛋白质碳碳双键、叁键、碳碳双键、叁键、酚酚羟基羟基、醛基、醛基、醇羟基、苯的同系物醇羟基、苯的同系物第24页/共79页突破口3:根据特定的转化关系,推断物质或官能团 R-C
16、H2OHR-CHOR-COOH A B CRCOOH+ROH RCOONa+ROH酸碱RCOOR第25页/共79页A ABDC二元酯在酸性或碱性条件下水解第26页/共79页已知有机物已知有机物 的结构简式为:的结构简式为:下列性质中该有机物不具有的是下列性质中该有机物不具有的是 (1)加聚反应)加聚反应 (2)加成反应)加成反应 (3)使酸性)使酸性高锰酸钾溶液褪色高锰酸钾溶液褪色 (4)与)与NaHCO3溶液反溶液反应放出应放出CO2气体气体 (5)与)与KOH溶液反应溶液反应 A (1)(3)B (2)(4)C (4)D (4)(5)(C )CH2=CH-CH2-OH-CHO官能团是钥匙,
17、它能打开官能团是钥匙,它能打开未知有机物未知有机物对你对你关闭的大门。关闭的大门。官能团是地图,它能指引你走进有机物的官能团是地图,它能指引你走进有机物的陌生地带。陌生地带。第27页/共79页实验证明,某有机化合物实验证明,某有机化合物C8H8O2分子中分子中无无CC和和CC,该物质与水反应生成,该物质与水反应生成A和和B。(1)若)若1molC8H8O2能与能与2molNaOH反应,反应,而与钠不反应,则该有机物的结构简式可能为而与钠不反应,则该有机物的结构简式可能为(有几种写几种有几种写几种)。迁迁移移训训练练 1第28页/共79页D的碳链的碳链没有支链没有支链如何确定如何确定A的结构简式
18、的结构简式?根据反应条件或根据反应条件或性质确定官能团性质确定官能团根据图示填空根据图示填空(1)化合物)化合物A含有的官能团含有的官能团。(2)1molA与与2molH2反应生成反应生成1molE,其反应方程式,其反应方程式是是。v题中的已知条件中包含以下四类信息:题中的已知条件中包含以下四类信息:v1)反应(条件、性质)信息:反应(条件、性质)信息:A能与银氨溶液反应,表明能与银氨溶液反应,表明A分子分子内含有醛基,内含有醛基,A能与能与NaHCO3反应断定反应断定A分子中有羧基。分子中有羧基。v2)结构信息:从结构信息:从D物质的碳链不含支链,可知物质的碳链不含支链,可知A分子也不含支链
19、。分子也不含支链。v3)数据信息:从数据信息:从F分子中分子中C原子数可推出原子数可推出A是含是含4个碳原子的物质。个碳原子的物质。v4)隐含信息隐含信息:从第(从第(2)问题中提示)问题中提示“1 mol A与与2 mol H2反应生成反应生成1 mol E”,可知,可知A分子内除了含分子内除了含1个醛基外还可能含个醛基外还可能含1个碳碳双键。个碳碳双键。碳碳双键,醛基,羧基碳碳双键,醛基,羧基OHC-CH=CH-COOH+2H2 HO-CH2-CH2-CH2-COOHNi分子式分子式官能团官能团碳链结构碳链结构例题例题.第29页/共79页D的碳链没的碳链没有支链有支链(3)与)与A具有相同
20、官能团的具有相同官能团的A的同分异构体的结构简式是的同分异构体的结构简式是 。(4)B在酸性条件下与在酸性条件下与Br2反应得到反应得到D.D的结构简式是的结构简式是 。(5)F的结构简式是的结构简式是 。由由E生成生成F的反应的反应类型是类型是 。酯化反应酯化反应或或第30页/共79页(1)碳碳双键,醛基,羧基)碳碳双键,醛基,羧基(2)OHC-CH=CH-COOH+2H2HO-CH2-CH2-CH2-COOHNi(3)答案答案HOOCCHCHCOOHBrBr第31页/共79页ABCD I IGF 2H2H2H2H2 2 2 2/Ni/Ni/Ni/Ni EHC C1010H H1818O O
21、2 2X 3H3H3H3H2 2 2 2/Ni/Ni/Ni/Ni C C6 6H H6 6O O与与与与FeClFeCl3 3溶液溶液溶液溶液作用显紫色作用显紫色作用显紫色作用显紫色 C C4 4H H8 8(可使溴水褪色)(可使溴水褪色)Cu/OCu/OCu/OCu/O2 2 2 2 浓硫酸浓硫酸浓硫酸浓硫酸HBrHBrHBrHBr浓硫酸浓硫酸浓硫酸浓硫酸 J JC C4 4H H6 6O O2 2 五原子环酯五原子环酯 NaOH/NaOH/NaOH/NaOH/H H2 2O OH+H+银氨银氨溶液溶液 酸化酸化 K KO O O O2 2 2 2,催化剂催化剂催化剂催化剂例题例题1.下图中
22、下图中X是一种具有水果香味的合成香料是一种具有水果香味的合成香料.请根据框图推出请根据框图推出A A的结构简式的结构简式第32页/共79页ABCD I IGF 2H2H2H2H2 2 2 2/Ni/Ni/Ni/Ni EHC C1010H H1818O O2 2X 3H3H3H3H2 2 2 2/Ni/Ni/Ni/Ni C C6 6H H6 6O O与与与与FeClFeCl3 3溶液溶液溶液溶液作用显紫色作用显紫色作用显紫色作用显紫色 C C4 4H H8 8(可使溴水褪色)(可使溴水褪色)Cu/OCu/OCu/OCu/O2 2 2 2 浓硫酸浓硫酸浓硫酸浓硫酸HBrHBrHBrHBr浓硫酸浓硫
23、酸浓硫酸浓硫酸 J JC C4 4H H6 6O O2 2 五原子环酯五原子环酯 NaOH/NaOH/NaOH/NaOH/H H2 2O OH+H+银氨银氨溶液溶液 酸化酸化 K KO O O O2 2 2 2,催化剂催化剂催化剂催化剂O OO OC CC CC CC CC CC CC CCOOHCOOH醛基醛基逆推法逆推法CHCH2 2CHCHCHCH2 2CHOCHOC CC CC CCOOHCOOHBrBrC CC CC CCOOHCOOHOHOHCHCH2 2CHCHCHCH2 2CHOCHO第33页/共79页ABCD I IGF 2H2H2H2H2 2 2 2/Ni/Ni/Ni/Ni
24、 EHC C1010H H1818O O2 2X 3H3H3H3H2 2 2 2/Ni/Ni/Ni/Ni C C6 6H H6 6O O与与与与FeClFeCl3 3溶液溶液溶液溶液作用显紫色作用显紫色作用显紫色作用显紫色 C C4 4H H8 8(可使溴水褪色)(可使溴水褪色)Cu/OCu/OCu/OCu/O2 2 2 2浓硫酸浓硫酸浓硫酸浓硫酸HBrHBrHBrHBr浓硫酸浓硫酸浓硫酸浓硫酸 J JC C4 4H H6 6O O2 2 五原子环酯五原子环酯 NaOH/NaOH/NaOH/NaOH/H H2 2O OH+H+银氨溶银氨溶液液 K KO O O O2 2 2 2,催化剂催化剂催
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