高中有机化学方程式总结
一、烃
1. 烷烃 —通式:CnH2n-2
(1)氧化反应
①甲烷的燃烧:CH4+2O2 CO2+2H2O ②甲烷不可使酸性高锰酸钾溶液及溴水褪色。 (2)取代反应
一氯甲烷:CH4+Cl2 CH3Cl+HCl 二氯甲烷:CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl
三氯甲烷:CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl(CHCl3又叫氯仿) 四氯化碳:CHCl3+Cl2 CCl4+HCl (3)分解反应
CH4
高温
光 光 光 光
点燃
C+2H2
浓硫酸
制得的C2H4中往往混有CO、CO2、SO2等气体 2. 烯烃 —通式:CnH2n
(1)氧化反应
乙烯的制取:CH3CH2OH HC=CH2↑+H2O 170℃ 2
①乙烯的燃烧:H2C=CH2+3O2 2CO2+2H2O ②乙烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生氧化反应。 (2)加成反应
与溴水加成:H2C=CH2+Br2 CH2Br—CH2Br 与氢气加成:H2C=CH2+H2 CH3CH3
(3)聚合反应
电石中含有的CaS与水反应会生成H2S,可用 CuSO4或NaOH溶液将H2S除去 乙炔的制取:CaC2+2H2O HC?CH↑+Ca(OH)2 (1)氧化反应
①乙炔的燃烧:HC?CH+5O2 4CO2+2H2O ②乙炔可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生氧化反应。 (2)加成反应
与溴水加成:HC?CH+Br2 HC=CH Br Br
CHBr=CHBr+Br2 CHBr2—CHBr2
与氢气加成:HC?CH+H2 H2C=CH2
△ 催化剂 △ 催化剂
图2 乙炔的制取
点燃 △ 催化剂
点燃
溴的CCl4可用于鉴别烯烃和烷烃,也可用于除去烷烃中混有的烯烃。 图1 乙烯的制取
与氯化氢加成: H2C=CH2+HCl CH3CH2Cl
△ 催化剂
与水加成:H2C=CH2+H2O CH3CH2OH
加热加压 催化剂
乙烯加聚,生成聚乙烯:n H2C=CH2 CH 2 - CH n 2 催化剂
3. 炔烃 —通式:CnH2n-2
与氯化氢加成:HC?CH+HCl CH2=CHCl (3)聚合反应
催化剂 Cl
2—氯乙烯加聚,得到聚氯乙烯:nCH2=CHCl CH CH n
催化剂 乙炔加聚,得到聚乙炔:n HC?CH CH=CH n 4. 苯 C6H6
(1)氧化反应
①苯的燃烧:2C6H6+15O2 12CO2+6H2O ②苯不能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色。 (2)取代反应 ①苯与溴反应
FeBr3 —Br +Br2 +HBr (溴苯) 点燃
②硝化反应
浓H2SO4 —NO2 +HO—NO2 △ +H2O 浓H2SO4作催化剂和吸水剂 (硝基苯) (3)加成反应
Ni (环己烷)
+3H2 △ 5. 甲苯 苯的同系物通式:CnH2n-6
(1)氧化反应
①甲苯的燃烧:C7H8+9O2 7CO2+4H2O
②甲苯不能使溴水褪色,但可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。 (2)取代反应
CH3 CH3
| | CH3 浓硫酸 O2NCH— 2Cl —NO2
+3H2O +3HNO| | 3 △
光
| + HCl + Cl 2
CH3 NO2 3 CH| | —Cl
(3)加成反应 Fe + HCl + Cl2 CH3 CH3
| |
△ 二、烃的衍生物点燃
三硝基甲苯(TNT),是一种
甲苯和氯气在光照和铁的催化条件下发生的取代反应不一样
+ 3H2
催化剂
烃的衍生物的重要类别和主要化学性质: 类别 卤代烃 醇 通式 R—X R—OH 代表性物质 溴乙烷 C2H5Br 乙醇 C2H5OH 分子结构特点 C—X键有极性, 易断裂 有C—O键和O—H 键,有极性;—OH 与链烃基直接相连 主要化学性质 2.消去反应:与强碱的醇溶液共热,生成烯烃。 1.与钠反应:生成醇钠并放出氢气; 2.氧化反应:燃烧;氧化剂:生成乙醛; 3.取代反应 4.消去反应:140℃:乙醚;170℃:乙烯; 5.酯化反应 酚 苯酚 —OH —OH直接与苯环相连 1.弱酸性:与NaOH溶液中和; 1.取代反应:与NaOH溶液发生取代反应,生成醇;2.取代反应:与浓溴水反应,生成三溴苯酚白色沉淀3.显色反应:与铁盐(FeCl3)反应,生成紫色物质 4.氧化反应 醛 O R—C|| —H 羧酸 O R—C|| —OH 酯 O RC—OR’ || 乙酸乙酯 CH3COOC2H5 分子中RCO—和OR 之间容易断裂 水解反应:生成相应的羧酸和醇 乙醛 O CH3—C|| —H 乙酸 O CH3—C|| —OH C=O双键有极性, 具有不饱和性 受C=O影响,O—H 能够电离,产生H+ 1.加成反应:用Ni作催化剂,与氢加成,生成乙醇;还原氢氧化铜) 1.具有酸的通性; 2.酯化反应:与醇反应生成酯。 2.氧化反应:能被弱氧化剂氧化成羧酸(如银镜反应6. 卤代烃 (1)取代反应 (2)消去反应
溴乙烷的水解:C2H5—Br+NaOH C2H5—OH+NaBr
溴乙烷与NaOH溶液反应:CH3CH2Br+NaOH CH2=CH2↑+NaBr+H2O
醇
H2O
7. 醇
(1)与钠反应
△
乙醇与钠反应:2CH3CH2OH+2Na 2CH3CH2ONa+H2↑(乙醇钠) (2)氧化反应 ①乙醇的燃烧; (3)取代反应 (4)消去反应
②2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O (乙醛)
△ Cu或Ag 乙醇与浓氢溴酸反应:CH3CH2OH+HBr CH3CH2Br+H2O CH3CH2OH H2C=CH2↑+H2O
170℃ 浓硫酸
△
注意:该反应加热到140℃时,乙醇进行另一种脱水方式,生成乙醚。 2C2H5OH C2H5—O—C2H5+H2O (乙醚) (5)酯化反应
140℃ 浓硫酸
CH3CH2—OH+C2H5—OH CH3—C—OC2H5+H2O (乙酸乙酯)
浓硫酸 △
8. 苯酚
苯酚是无色晶体,露置在空气中会因氧化显粉红色。苯酚具有特殊的气味,熔点43℃, 水中溶解度不大,易溶于有机溶剂。苯酚有毒,是一种重要的化工原料。 (1)苯酚的酸性
— ONa (苯酚钠) —OH +NaOH +H2O
苯酚钠与CO2反应:
(2)取代反应
OH
+3Br2 | ↓+3HBr
—OH Br— —Br
(三溴苯酚) (3)显色反应
| Br 苯酚能和FeCl3溶液反应,使溶液呈紫色 —ONa —OH
+CO2+H2O +NaHCO3
(4)缩聚反应
催化剂 酚醛树脂的制取
9. 醛
乙醛是无色无味,具有刺激性气味的液体,沸点℃,密度比水小,易挥发。
O (1)加成反应
|| 催化剂
乙醛与氢气反应:CH3—C—H+H2 CH3CH2OH
△
(2)氧化反应
O || 催化剂
乙醛与氧气反应:2CH3—C—H+O2 2CH3COOH (乙酸)
△
乙醛的银镜反应:
CH3CHO +2Ag(NH3)2OH CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
△
注意:硝酸银与氨水配制而成的银氨溶液中含有Ag(NH3)2OH(氢氧化二氨合银), 这是一种弱氧化剂,可以氧化乙醛,生成Ag。有关制备的方程式:
Ag++NH3·H2O===AgOH↓+NH4
AgOH+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O
乙醛还原氢氧化铜:CH3CHO+2Cu(OH)2
△
+ CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
10. 羧酸
(1)乙酸的酸性
CH3COO-+H+
O (2)酯化反应
|| 浓硫酸 CH3CH2—OH+C2H5—OH CH3—C—OC2H5+H2O (乙酸乙酯)
乙酸的电离:CH3COOH
注意:酸和醇起作用,生成酯和水的反应叫做酯化反应。 11. 酯
乙酸乙酯是一种带有香味的无色油状液体。 (1)水解反应 (2)中和反应
CH3COOC2H5+NaOH CH3COONa+C2H5OH 注意:酚酯类碱水解如: CH 3 COO - CH3COO-
+2NaOH→CH3COONa+
的水解
- ONa + H2O
无机酸
△
CH3COOC2H5+H2O CH3COOH+C2H5OH
其他
(1)葡萄糖的银镜反应
CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH(2)蔗糖的水解 C12H22O11 + H2O
C6H12O6 + C6H12O6
CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag+3NH3+H2O
(蔗糖) (葡萄糖) (果糖)
(3)麦芽糖的水解
C12H22O11 + H2O
2C6H12O6
(麦芽糖) (葡萄糖) (4)淀粉的水解: (5)葡萄糖变酒精 CH2OH(CHOH)4CHO(6)纤维素水解 (7)油酸甘油酯的氢化 (8)硬脂酸甘油酯水解 ①酸性条件
②碱性条件(皂化反应)
2CH3CH2OH+2CO2
附加:官能团转化示意图
烃 烃的衍生物
烷烃 加成 烯烃 加成 炔烃 三、有机合成的常用方法 成取代 加消去 加 消 成 去 1、官能团的引入: 氧化 取代 酯化 卤代烃 醇 醛 羧酸 氧化 在有机化学中,卤代烃可谓烃及烃的衍生物的桥梁,只要能得到卤代烃,就可能得到诸如含有酯RCOOR—X 取代 R—OH 还原 R—CHO RCOOH 水解 羟基、醛基、羧基、酯基等官能团的物质。此外,由于卤代烃可以和醇类相互转化,因此在有机酯化 合成中,如果能引入羟基,也和引入卤原子的效果一样,其他有机物都可以信手拈来。同时引入水解 羟基和引入双键往往是改变碳原子骨架的捷径,因此官能团的引入着重总结羟基、卤原子、双键
的引入。
(1)引入羟基(-OH)
①醇羟基的引入:a.烯烃与水加成;b.卤代烃碱性水解;c.醛(酮)与氢气加成;d.酯的水解。 ②酚羟基的引入:酚钠盐过渡中通入CO2 、
的碱性水解等。
③羧羟基的引入:醛氧化为酸(被新制Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液氧化)、酯的水解等。 (2)引入卤原子:a.烃与X2取代;b.不饱和烃与HX或X2加成;c.醇与HX取代。 (3)引入双键:a.某些醇或卤代烃的消去引入C=C;b.醇的氧化引入C=O。
2、官能团的消除
(1)通过加成反应消除不饱和键。
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