6、甲酸(俗称蚁酸)
1)甲酸的结构
2)甲酸的结构特性:具有一个氢原子、具有一个羟基、具有一个羧
基、具有一个醛基
3)甲酸的化学性质
具有羧酸的性质(酸性、酯化) 具有醛的性质(氧化) 4)甲酸酯的特性
甲酸酯具有醛基,因此具备醛的部分性质(氧化)
二 、酯
1、酯的定义:醇跟含氧酸发生反应生成的有机化合物叫做酯
根据生成酯的酸的不同,酯可分为有机酸酯和无机酸酯,通常所说的酯是指有机酸(羧酸)酯 2、羧酸酯的通式
RCOOR′或 ,其官能团为酯基
在酯的通式中,“R”是任意的烃基或氢原子,“R′”是碳原子数大于或等于1的任意烃基,如(甲酸甲酯)。
饱和一元羧酸与饱和一元醇所形成的酯的通式为CnH2nO2。
3、同分异构体
分子式相同的羧酸、酯、羟基醛、羟基酮互为同分异构体,如C3H6O2
的同分异构体有CH3CH2COOH、CH3COOCH3 、 HCOOCH2CH3
4、酯的化学性质
酯的重要化学性质是发生水解反应,生成相应的酸和醇。 乙酸乙酯在不同条件下的水解速率
实验步骤:在3支试管中各加入6滴乙酸乙酯,向第一支试管中加
蒸馏水5.5 mL;向第二支试管中加稀硫酸(1∶5)0.5 mL、蒸馏水5 mL;向第三支试管中加入30%的NaOH溶液0.5 mL、蒸馏水5 mL。振荡均匀后,把三支试管都放入70~80 ℃的水里水浴加热。
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实验现象:几分钟后,第三支试管中乙酸乙酯的气味消失了;第二
支试管中还有一点乙酸乙酯的气味;第一支试管中乙酸乙酯的气味没有多大变化。
实验结论:第一支试管中乙酸乙酯未水解,第二支试管中大多数乙
酸乙酯已水解,第三支试管中乙酸乙酯全部水解。 实验原理:CH3COOC2H5+H2O ? CH3COOH+CH3CH2OH(酸性)
CH3COOC2H5+NaOH ?CH3COONa+CH3CH2OH(酸性)
第四节 有机合成
一、有机合成的过程
1、有机合成的概念
有机合成是指利用简单易得的原料,通过有机反应,生成具有特定结构和功能的有机化合物。 2、有机合成的任务
有机合成的任务包括目标化合物分子骨架的构建和官能团的转化。 3、有机合成的过程
4、有机合成遵循的原则
1)起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染。通常采用四个碳以下的单官能团化合物和单取代苯。
2)应尽量选择步骤最少的合成路线。为减少合成步骤,应尽量选择与目标化合物结构相似的原料。步骤越少,最后产率越高。
3)合成路线要符合“绿色、环保”的要求。高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子,使之结合到目标化合物中,达到零排放。
4)有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。
5)要按一定的反应顺序和规律引入官能团,不能臆造不存在的反应事实。综合运用有机反应中官能团的衍变规律及有关的提示信息,掌握正确的思维方法。有时则要综合运用顺推或逆推的方法导出最佳的合成路线。 32
二、有机合成题的分析方法
解答有机合成题时,首先要正确判断合成的有机物属于哪一类有机物,带有何种官能团,然后结合所学过的知识或题给信息,寻找官能团的引入、转换、保护或消去的方法,尽快找出合成目标有机物的关键点和突破点。基本方法有: 1、正向合成分析法
此法采用正向思维方法。从已知原料入手,找出合成所需要的直接或间接的中间产物,逐步推向目标合成有机物,其思维程序是原料→中间产物→产品。 2、逆向合成分析法
逆向合成分析法是在设计复杂化合物的合成路线时常用的方法。它是将目标化合物倒退一步寻找上一步反应的中间体,该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物。而这个中间体的合成与目标化合物的合成一样,是从更上一步的中间体得来的。依次倒推,最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线。所确定的合成路线的各步反应的反应条件必须比较温和,并具有较高的产率,所使用的基础原料和辅助原料应该是低毒性、低污染、易得和廉价的。 三、有机物推断的必备基础知识 1、熟悉衍生物之间的转化
2、烃和烃的衍生物间的转化:
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2、反应条件与发生的反应类型
1)光照:烷烃的取代,苯环侧链上的取代。 2)铁作催化剂:苯环上的取代。
3)酸性高锰酸钾溶液:不饱和烃的氧化,伯醇、仲醇的氧化,苯的同系物的氧化。
4)溴的CCl4溶液:不饱和烃的加成。
5)NaOH的醇溶液,加热:卤代烃的消去。 6)浓硫酸,加热:醇的消去反应,酯化反应。 7)Cu/Ag,加热:醇的催化氧化。
8)H2、加热:不饱和烃的加成,苯环的加成,醛的加成。 9)浓硫酸,浓硝酸,加热:苯及其同系物的硝化。 10)稀硫酸,加热:酯的水解,中和反应。
11)NaOH水溶液:卤代烃、酯的水解,羧酸的中和,苯酚与碱反应。 12)银氨溶液,加热:醛基的氧化。 13)新制Cu(OH)2加热:醛基的氧化。 二、有机物的合成
有机合成题的设计
依据有机物之间的相互转化,而根本的转化是有机物分子中官能团的相互转化,官能团的转化主要有下列几种形式: 1)引入新的官能团
烯烃与水的加成
醛与氢气的加成(还原)
a、引入羟基(—OH) 酮与氢气的加成(还原)
卤代烃的水解 酯的水解
烷烃、苯的取代
b、引入卤原子(—X) 烯烃、炔烃与HX、X2的加成
醇与HX的取代
c、引入羧基(—COOH)
d、引入双键或三键:醇及卤代烃的消去。 2)官能团的消除
a、消除C=C、C≡C或苯环:加成反应。
b、消除羟基(—OH):消去反应、催化氧化、酯化反应。 c、消除醛基(—CHO):加成反应、催化氧化。 d、消除卤原子(—X):消去反应、水解反应。 34
3)官能团的衍变
a、官能团的连续衍变:
→伯醇→醛→羧酸→酯
卤代烃 →仲醇→酮
→叔醇→不能被氧化
b、官能团的个数改变:
CH3CH2OH→CH2=CH2→ →
c、官能团位置的改变:
CH3CH2CH2OH→CH3CH=CH2→
第四章 生命中的基础有机化学物质
第一节 油脂
一、油脂的组成和结构
1、油脂的涵义
1)从日常生活中认识油脂
我们日常食用的猪油、羊油等动物油,还有花生油、菜子油、豆油、棉子油等植物油,都是油脂。 2)从物质的状态上认识油脂
在室温下,植物油脂通常呈液态,叫做油;动物油脂通常呈固态,叫做脂肪。脂肪和油统称油脂。 3)从化学成分上认识油脂
油脂在化学成分上都是高级脂肪酸跟甘油所生成的酯 2、油脂的组成和结构
油脂是由多种高级脂肪酸(如硬脂酸、软脂酸或油酸等)跟甘油生成的甘油酯。它们的结构可以表示为:
结构式中R、R′、R″代表饱和烃基或不饱和烃基,它们可以相同,也可以不相同。如果R、R′、R″相同,这样的油脂称为单甘油酯,如果R、R′、R″不同,就称为混甘油酯。天然油脂大都为混甘油酯。
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