有机化学反应类型.doc

消去反应定义 有机化合物在有氢的条件下,从一个分子中脱去一个或几个小分子(如水、卤化氢等分子)，而生成不饱和（碳碳双键或三键或苯环状）化合物的反应，叫做消去反应。 很关键的一点是必须提高不饱和度！ 氢：反应速率 在离子型1，2-消除反应中，带着成键电子对一起从反应物分子的1位或碳原子上断裂下来的基团称为离去基团（L），另一个失去基团往往是连在2位或碳原子上的氢，称为氢原子。例如，1-溴丁烷与氢氧化钾在乙醇中共热，溴带着键合电子对断裂下来成为溴负离子，氢原子以质子形式断裂下来与碱中和，同时在1和2位之间形成烯键： 反应条件醇类和卤代烃能发生消去反应。醇分子中，连有羟基（-OH）的碳原子必须有相邻的碳原子且此相邻的碳原子上,并且还必须连有氢原子时，才可发生消去反应。 分子内脱水生成烯烃，实质上是消除反应。能生成稳定的烯烃（烯烃双键碳原子链烷基越多越稳定），就有利于消除反应。 醇的反应活性：3醇 2醇 1醇 。 醇的分子内脱水，是由于羟基的吸电子诱导效应，是H易于消除而产生的，当有多种不同的H时，最容易消去的是含氢较少的C，因为能生成稳定烯烃。该规则称为Saytzeff规则。 消去反应有两种情况，其一是卤代烃在NaOH的醇溶液下发生消去反应，生成烯烃；另一个则是醇在硫酸的条件下生成烯烃。 注意1、消去反应是分解反应。消去反应为一个分子变为两个分子的反应，因而是分解反应。 2、消去反应是分子内进行的反应，分子间相互作用生成小分子的反应不是消去反应。即，一个分子内消去的部分自己以分子形式脱离。 3、消去反应的结果是使有机物的不饱和程度增加。 4、消去反应与加成反应互为逆向进行的反应，但若反应条件不同则不是可逆反应。 例如：醇要发生消去反应，则必须是羟基相连的碳的相邻的碳上有氢原子才行。 5.一般使用浓硫酸作催化剂，使醇类脱去羟基生成含双键的有机物。应注意的是醇发生消去反应时的温度控制，温度较低(140)时会生成副产物醚类，温度达到一定范围（170）时才会发生消去反应。消去反应的本质是羟基与位上的一个H原子共同脱去生成H2O的反应，因而能发生消去反应的醇类必须要有-H原子。加成反应不饱和化合物的一种特征反应。反应物分子中以重键结合的或共轭不饱和体系末端的两个原子，在反应中分别与由试剂提供的基团或原子以键相结合,得到一种饱和的或比较饱和的加成产物。这个加成产物可以是稳定的；也可以是不稳定的中间体，随即发生进一步变化而形成稳定产物。加成反应可分为离子型加成、自由基加成、环加成和异相加成等几类。其中最常见的是烯烃的亲电加成和羰基的亲核加成。加成反应是一种有机化学反应，它发生在有双键或叁键的物质中。 两个或多个分子互相作用，生成一个加成产物的反应称为加成反应(addition reaction)。加成反应可以是离子型的，自由基型的和协同的。离子型加成反应是化学键异裂引起的，分为亲电加成(electrophilic addition)和亲核加成(nucleophilic addition)。 加成反应进行后，重键打开，原来重键两端的原子各连接上一个新的基团。加成反应一般是两分 子反应生成一分子，相当于无机化学的化合反应。根据机理，加成反应可分为亲核加成反应，亲电加成反应，自由基加成，和环加成。加成反应还可分为顺式加成反式加成. 顺式加成是指加成的两部分从烯烃的同侧加上去, 反式加成是指加成的两部分从烯烃的异侧加上去. 亲核加成反应亲核加成反应是由亲核试剂与底物发生的加成反应。反应发生在碳氧双键、碳氮叁键、碳碳叁键等等不饱和的化学键上。最有代表性的反应是醛或酮的羰基与格氏试剂加成的反应。 RC=O + RMgCl RRC-OMgCl 再水解得醇，这是合成醇的良好办法。在羰基中，O稍显电负性；在格氏试剂中，C-Mg相连，Mg稍显电正性，C是亲核部位。于是格式试剂的亲核碳进攻亲电的羰基碳，双键打开，新的C-C键形成。 又例如烯烃与溴的加成，溴分子受到外界影响极化为一端带微正电荷、另一端带微负电荷的极性分子（见结构式a），其正端与烯烃双键作用，最初形成配位化合物(b)，接着发生共价键异裂而得带正电荷的配合物(c)和溴离子： 水、醇、胺类以及含有氰离子的物质都可以与羰基加成。碳氮叁键(氰基)的亲核加成主要表现为水解生成羧基。 此外，端炔的碳碳叁键也可以与HCN等亲核试剂发生亲核加成，如乙炔和氢氰酸反应生成丙烯腈(CH=CH-CN)。 其他重要的亲和加成反应有：麦克尔加成、醇醛加成/缩合、Mukaiyama反应等等。 亲电加成反应亲电加成反应是烯烃的加成反应，又叫马氏加成1，由马可尼科夫规则而得名：“烯烃与氢卤酸的加成，氢加在氢多的碳上”。广义的亲电加成亲反应是由任何亲电试剂与底物发生的加成反应。 在烯烃的亲电加成反应过程中，氢正离子首先进攻双键（这一步是定速步骤），生成一个碳正离子，然后卤素负离子再进攻碳负离子生成产物。立体化学研究发现，后续的卤素负离子的进攻是从与氢离子相反的方向发生的，也就是反式加成。 烯烃亲电加成反应 烯烃可以与多种亲电试剂发生加成反应。例如烯径与溴的加成，溴分子受到外界影响极化为一端带微正电荷、另一端带微负电荷的极性分子（见结构式a），其正端与烯烃双键作用，最初形成配位化合物(b)，接着发生共价键异裂而得带正电荷的配合物(c)和溴离子： 自由基加成 属于自由基反应的范畴，比如博格曼芳香化成环反应。 c的正碳离子可能直接与溴离子结合（路线），也可能先与其相邻溴原子上未共电子对作用成为环状正嗅离子(d),然后才与溴离子结合（路线）。具体过程与烯烃结构和反应条件有关。烯烃不饱和碳原子上的给电子取代基使反应加速，吸电子取代基使反应减慢，这个事实可以证实上述反应机理。烯烃亲电加成的立体化学与其结构和反应条件有关，一般以反式加成为主，即两个原子或基团分别加在原双键的两面。 烯烃与无机酸和强有机酸都能发生亲电加成，与弱有机酸的加成要在强酸催化下才能进行，加成产物为相应的酯，但烯烃与次卤酸的加成产物却是-卤代醇。烯烃与水在酸催化下发生加成反应生成醇，低级烯烃的这种反应是一些醇类的工业生产方法。当不对称试剂与不对称烯烃加成时一般都是符合马尔科夫尼科夫规则,即试剂中的带正电荷部分加在烯烃分子中含氢较多的不饱和碳原子上。 烯烃与硼烷的加成是合成中广泛应用的反应。烯烃被有机过酸、臭氧和高锰酸钾等试剂氧化，实质上也是这些氧化剂对于双键的加成（见有机化学中的氧化还原反应）。烯烃与氢气的加成要在催化剂作用下才能进行，常用催化剂有镍、铂、钯、亚铬酸铜及可溶于有机溶剂的氯化铑或氯化钌与三苯膦的配合物等（见催化氢化反应）。 烯烃与溴化氢在少量过氧化物作用下发生自由基加成，得到反马氏加成物，这是一个链反应。例如在过氧化苯甲酰作用下丙烯与溴化氢的加成，链反应因溴原子的产生而引发，通过链的转移而进行下去，自由基相互结合并消失而使链终止。链反应的三个过程简单表示如下： 烯烃与氯化氢或碘化氢在相同条件下不能进行自由基加成，这是因为由氯化氢产生氯原子的反应和碘原子加成到双键上的反应都需要较高活化能，阻碍了链的转移。 炔烃也能发生亲电加成，但反应速率比相应烯烃慢。炔烃与溴化氢在过氧化物作用下也发生自由基加成，炔烃与硼烷的加成也与烯烃相似。但是，炔烃可以发生一些通常烯烃难以发生的亲核加成反应。例如，乙炔在高温高压和碱催化的条件下能分别与乙酸和乙醇发生反应，得到乙酸乙烯酯和乙烯基乙醚；乙炔与氢氰酸加成可得丙烯腈。这些都是工业生产中的重要反应。乙炔与水的加成一般在酸性汞盐催化下进行，加成物乙烯醇不稳定，随即异构化（见同分异构体）为乙醛，其反应机理尚不很清楚。 环加成属于协同反应的范畴，常见的有狄尔斯-阿德尔反应。 加成聚合经加成反应形成高聚物的过程称为加成聚合反应，简称加聚反应。加聚反应的产物大多是聚烯类，常被用作包装材料，如作为塑料的聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。 取代反应与加成反应的比较取代反应定义：有机分子中的一个原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。类型比较：很多参考书经常把它与置换反应做比较，而我认为它与复分解反应更像。例子：以CH4与Cl2反应为例，原理是：一个H被一个Cl取代，即CH键变为CCl键。剩下的Cl与被取代的H产生HCl。特点就是：一个H被取代，消耗一个Cl2，产生一个HCl。加成反应定义：有机物分子中不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新物质的反应。类型比较：从物质种类上来看，类似与化合反应。例子：以CH2=CH2与Br2反应为例，原理是：C=C中的双键断开其中一个，两个C各形成一个半键，分别与两个Br结合。特点就是双键变单键，不饱和变饱和。取代反应取代反应（substitution reaction）是指有机化合物受到某类试剂的进攻，致使分子中一个基(或原子)被这个试剂所取代的反应。取代反应可分为亲核取代、亲电取代和均裂取代三类。如果取代反应发生在分子内各基团之间，称为分子内取代。有些取代反应中又同时发生分子重排(见重排反应)。取代反应的通式是自由基取代Cl+HCH3HCl+CH3CH3+ClClCH3Cl+Cl. 在有机化学中，亲电子和亲核性取代反应非常重要。 取代反应有机的取代反应会依以下的特点，被归类到若干个有机反应类别中： 促使反应的反应物是亲电子试剂还是亲核试剂。 反应中的中间物是一个阳离子、一个阴离子还是一个自由基。 反应的基质是脂肪族化合物还是芳香族化合物。 详细了解反应类别不但对预测反应产物很有帮助，而且能帮助我们从诸如温度、溶剂等变量上来优化该反应。 取代反应分类亲核取代反应 亲电取代反应简称SN（S为英文“Substitution”（取代），N为“Nucleophilic”（亲核），都取第一个大写字母）。饱和碳上的亲核取代反应很多。例如，卤代烷能分别与氢氧化钠、醇钠或酚钠、硫脲、硫醇钠、羧酸盐和氨或胺等发生亲核取代反应，生成醇、醚、硫醇、硫醚、羧酸酯和胺等。醇可与氢卤酸、卤化磷或氯化亚砜作用，生成卤代烃。卤代烷被氢化铝锂还原为烷烃，也是负氢离子对反应物中卤素的取代。当试剂的亲核原子为碳时，取代结果形成碳-碳键 ，从而得到碳链增长产物，如卤代烷与氰化钠、炔化钠或烯醇盐的反应。在亲核取代反应中，CX键先断裂，生成正碳离子再跟试剂反应，形成CY键，这种反应叫单分子亲核反应，记作SN1。CX键断裂和CY键的形成同时发生的反应叫双分子亲核取代反应，记作SN2。 由于反应物结构和反应条件的差异，SN有两种机理，即单分子亲核取代反应SN1和双分子亲核取代反应SN2。SN1的过程分为两步：第一步，反应物发生键裂(电离)，生成活性中间体正碳离子和离去基团；第二步，正碳离子迅速与试剂结合成为产物。总的反应速率只与反应物浓度成正比，而与试剂浓度无关。S N2为旧键断裂和新键形成同时发生的协同过程。反应速率与反应物浓度和试剂浓度都成正比。能生成相对稳定的正碳离子和离去基团的反应物容易发生SN1，中心碳原子空间阻碍小的反应物容易发生SN2 。如果亲核试剂呈碱性，则亲核取代反应常伴有消除反应，两者的比例取决于反应物结构、试剂性质和反应条件。低温和碱性弱对SN取代有利 亲核取代反应。 卤烃的亲核取代反应主要有下面几类： （1）水解。卤烃加水生成醇的反应称为水解反应。该反应是可逆的： RX+HOHROH+HX .实际上，该反应一般没有制备价值。多数卤代烃都是由相应的醇来制备。不过，由于在某些复杂分子中导入一个羟基比引入一个卤原子困难，所以有时也采用卤烃水解的方法来合成相应的醇。在这种情况下，常常采用卤烃与氢氧化钾或氢氧化钠的水溶液共热来制取RX+NaOHROH+NaX .反应能进行完全，因为OH比HO更具亲核性，产生的卤化氢又被碱中和。 （2）与氰化钠反应。卤烃在醇溶液中与氰化钾或氰化钠反应生成腈，有机合成中，常常需要增长碳链，卤烃与氰化钾（钠）的反应是增长一个碳原子的方法之一。但氰化钾（钠）有剧毒，使用时须特别注意。 通过腈基（CN）的转变可合成羧酸（COOH）及其衍生物。 （3）与醇钠、氨、硝酸银等的反应， 前两个反应是制备醚类和胺类的方法之一。后一个反应往往用于卤烃的鉴别（见后），但某些不活泼的卤烃不与硝酸银反应，如ArX，RCH=CHX，HCCl，ArCOCHCl和ROCHCHCl等类型的卤烃都无此反应。 （4）与有机磷的反应。卤烃与三烃基膦作用得到鏻盐，后者在强碱作用下失去质子得到磷叶立德（ylide）或被称作磷叶立因（ylene）。 RCHX+RPRPCHRX 其中：X为I、Br、Cl等；R为烷基或芳基。 磷叶立德一般比较稳定，但有时也很活泼。以共振式表示有两种极限式。 芳族取代反应分芳族亲电取代反应SEAr和芳族亲核取代反应SNAr（S代表取代,N代表亲核,Ar代表芳香）两类，Ar表示芳基。芳烃通过硝化、卤化、磺化和烷基化或酰基化反应，可分别在芳环上引进硝基、卤原子、磺酸基和烷基或酰基，这些都属SEAr。芳环上已有取代基的化合物，取代剂对试剂的进攻有定位作用。苯环上的取代基为给电子基团和卤原子时，亲电试剂较多地进入其邻位和对位；取代 基为吸电子基团时，则以得到间位产物为主。此外，除发生这些正常反应外，有时试剂还可以进攻原有取代基的位置并取而代之，这种情况称为原位取代。 SNAr需要一定条件才能进行。如卤代芳烃一般不易发生SNAr，但当卤原子受到邻或对位硝基的活化，则易被取代。卤代芳烃在强碱条件下也可发生取代。此外，芳香族重氮盐由于离去基团断裂成为稳定的分子氮，有利于生成苯基正离子，也能发生类似SNl的反应。 均裂取代反应简称SH（S为英文“Substitution”（取代）。为自由基对反应物分子中某原子的进攻，生成产物和一个新的自由基的反应。这种反应通常是自由基链式反应的链转移步骤。一些有机物在空气中会发生自动氧化，其过程也是均裂取代，如苯甲醛、异丙苯和四氢萘等与氧气作用，可分别生成相应的有机过氧化物。 加成反应与取代反应区别取代反应定义：有机分子中的一个原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。类型比较：很多参考书经常把它与置换反应做比较，而我认为它与复分解反应更像。例子：以CH4与Cl2反应为例，原理是：一个H被一个Cl取代，即CH键变为ClCl键。剩下的Cl与被取代的H产生HCl。特点就是：一个H被取代，消耗一个Cl2，产生一个HCl。加成反应定义：有机物分子中不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新物质的反应。类型比较：从物质种类上来看，类似与化合反应。例子：以CH2=CH2与Br2反应为例，原理是：C=C中的双键断开其中一个，两个C各形成一个半键，分别与两个Br结合。特点就是双键变单键，不饱和变饱和。加聚反应加聚反应（Addition Polymerization）：即加成聚合反应，凡含有不饱和键(双键、叁键、共轭双键)的化合物或环状低分子化合物，在催化剂、引发剂或辐射等外加条件作用下，同种单体间相互加成形成新的共价键相连大分子的反应就是加聚反应。 烯类单体经加成而聚合起来的反应。加聚反应无副产物。 烯类单体间相互反应生成一种高分子化合物，叫做加聚反应。 另外，单体间相互反应生成高分子化合物，同时还生成小分子（水、氨等分子）的反应叫缩聚反应。加聚反应：小分子的烯烃或烯烃的取代衍生物在加热和催化剂作用下,通过加成反应结合成高分子化合物的反应,叫做加成聚合反应。 如:nCH2=CH2CH2-CH2n 若n与n不同,则是化合物 CH2=CH2是单体（小分子）,-CH2-CH2-是链节,n是聚合度（小分子个数），聚乙烯是高聚物。 聚合反应. n一般成千上万 注：一般公式nCH2=CH2 CH2 - CH2 n 的中括号是有横线的，那表明的了不饱和，n就是表明无数互相连接。水解反应 水解反应水解反应是水与另一化合物反应，该化合物分解为两部分，水中氢原子加到其中的一部分，而羟基加到另一部分，因而得到两种或两种以上新的化合物的反应过程。工业上应用较多的是有机物的水解，主要生产醇和酚。水解反应是中和或酯化反应的逆反应。大多数有机化合物的水解,仅用水是很难顺利进行的。根据被水解物的性质,水解剂可以用氢氧化钠水溶液、稀酸或浓酸，有时还可用氢氧化钾、氢氧化钙、亚硫酸氢钠等的水溶液。这就是所谓的加碱水解和加酸水解。水解可以采用间歇或连续式操作，前者常在釜式反应器中进行，后者则多用塔式反应器。中文名：水解反应别名：取代反应类型：卤化物、胺、淀粉、芳磺酸盐名词解释水解反应又是取代反应，是溶剂解反应的一种。 定义：水与另一化合物反应，该化合物分解为两部分，水中氢原子加到其中的一部分，而羟基加到另一部分，因而得到两种或两种以上新的化合物的反应过程。工业上应用较多的是有机物的水解，主要生产醇和酚。水解反应是中和或酯化反应的逆反应。大多数有机化合物的水解，仅用水是很难顺利进行的。根据被水解物的性质水解剂可以用氢氧化钠水溶液、稀酸或浓酸，有时还可用氢氧化钾、氢氧化钙、亚硫酸氢钠等的水溶液。这就是所谓的加碱水解和加酸水解。水解可以采用间歇或连续式操作，前者常在釜式反应器中进行，后者则多用塔式反应器。 盐类水解反应的定义：在溶液中盐电离出的离子与水电离出的氢离子和氢氧根结合生成弱电解质的反应。无机物在水中分解通常是复分解过程，水分子也被分解，和被水解的物质残片结合形成新物质，如氯气在水中分解，一个氯原子和一个水被分解的氢原子结合成盐酸，水分子的另一个氢原子和氧原子与另一个氯原子结合成次氯酸；碳酸钠水解会产生碳酸氢钠和氢氧化钠；氯化铵水解会产生盐酸和氨水等。有机物的分子一般都比较大，水解时需要酸或碱作为催化剂，有时也用生物活性酶作为催化剂。在酸性水溶液中脂肪会水解成甘油和脂肪酸；淀粉会水解成麦芽糖、葡萄糖等；蛋白质会水解成氨基酸等分子量比较小的物质。在碱性水溶液中，脂肪会分解成甘油和固体脂肪酸盐，即肥皂，因此这种水解也叫作皂化反应。 聚丙烯酰胺的水解反应典型类型1.卤化物的水解通常用氢氧化钠水溶液作水解剂，反应通式如下： RX+NaOH-ROH+NaX- ArX+2NaOHArONa+NaX+H2O式中R、Ar、X分别表示烷基、芳基、卤素。脂链上的卤素一般比较活泼，可在较温和的条件下水解，如从氯苄制苯甲醇；芳环上的卤素被邻位或对位硝基活化时，水解较易进行，如从对硝基氯苯制对硝基酚钠。 2.芳磺酸盐的水解通常不易进行，须先经碱熔，即以熔融的氢氧化钠在高温下与芳磺酸钠作用生成酚钠，后者可通过加酸水解生成酚。如萘2磺酸钠在300340常压碱熔后水解而得2萘酚。某些芳磺酸盐还需用氢氧化钠和氢氧化钾的混合碱作为碱熔的反应剂。芳磺酸盐较活泼时可用氢氧化钠水溶液在较低温度下进行碱熔。 3.胺的水解脂胺和芳胺一般不易水解。芳伯胺通常要先在稀硫酸中重氮化生成重氮盐，再加热使重氮盐水解。反应通式如下： ArNH2+NaNO2+2H2SO4 ArN+2HSO-4+NaHSO4+2H2O ArN+2HSO4+H2OArOH+H2SO4+N2 如从邻氨基苯甲醚制邻羟基苯甲醚(愈创木酚)。芳环上的氨基直接水解,主要用于制备1-萘酚衍生物因它们有时不易用其他合成路线制得。根据芳伯胺的结构可用加碱水解、加酸水解或亚硫酸氢钠水溶液水解。如从1-萘胺-5-磺酸制1-萘酚-5-磺酸便是用亚硫酸氢钠水解。 4.酯的水解油脂在酸或碱催化条件下可以水解. 酸性条件下的水解 在酸性条件下水解为甘油（丙三醇） 高级脂肪酸. C17H35COO-CH2 OH OH OH C17H35COO-CH +3H2O CH3 CH2 CH3 + 3C17H35COOH C17H35COO-CH2 碱性条件下的水解 在碱性条件下水解为甘油 高级脂肪酸盐. C17H35COO-CH2 CH2OH C17H35COO-CH +3NaOH CH2OH + 3C17H35COONa C17H35COO-CH2 CH2OH 两种水解都会产生甘油. 油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应. 工业上就是利用油脂的皂化反应制取肥皂. 低碳烯烃与浓硫酸作用所得烷基硫酸酯，经加酸水解可得低碳醇。 5. 淀粉水解(C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnC6H12O6银镜反应基本定义银镜反应(英语：silver mirror reaction)，是一种化学反应，指的是还原银离子，生成的银附着在试管壁上，形成银镜。 用途银镜反应主要用来检测醛基（即-CHO）的存在。 试管，酒精灯，烧杯，石棉网，三角架，胶头滴管，葡萄糖溶液，氨水，硝酸银溶液。 实验方法在洁净的试管里加入1mL2%的硝酸银溶液，再加入氢氧化钠水溶液，然后一边振荡试管，可以看到白色沉淀。再一边逐滴滴入2%的稀氨水，直到最初产生的沉淀恰好溶解为止（这时得到的溶液叫银氨溶液). 乙醛的银镜反应：再滴入3滴乙醛，振荡后把试管放在热水中温热。不久可以看到，试管内壁上附着一层光亮如镜的金属银。（在此过程中，不要晃动试管，否则只会看到黑色沉淀而无银镜。） 葡萄糖的银镜反应：滴入一滴管的葡萄糖溶液，振荡后把试管放在热水中温热。不久可以看到，试管内壁上附着一层光亮如镜的金属银。 反应本质这个反应里，硝酸银与氨水生成的银氨溶液中含有氢氧化二氨合银，这是一种弱氧化剂，它能把乙醛氧化成乙酸(即-CHO被氧化成-COOH)，乙酸又与生成的氨气反应生成乙酸铵，而银离子被还原成金属银。从葡萄糖的角度来说，葡萄糖中有醛基，具有还原性，把硝酸银里的银离子还原成金属银 反应条件碱性条件下，水浴加热。 反应物的要求： 1.甲醛、乙醛、乙二醛等等各种醛类 即含有醛基（比如各种醛，以及甲酸某酯等) 2.甲酸及其盐，如HCOOH、HCOONa等等 3.甲酸酯，如甲酸乙酯HCOOC2H5、甲酸丙酯HCOOC3H7等等 4.葡萄糖、麦芽糖等分子中含醛基的糖 实验现象还原生成的银附着在试管壁上，形成银镜。 实验原理 银镜反应的现象反应方程式CH3CHO+2Ag(NH3)2OH（水浴）CH3COONH4+2Ag+3NH3+H2O化合态银被还原，乙醛被氧化。 备注：原理是银氨溶液的弱氧化性。 本试验可以使用其他有还原性的物质代替乙醛，例如葡萄糖（与乙醛相似，也有醛基）等。甲醛（可看作有两个醛基）的话被氧化成碳酸铵（NH4）2CO3。C6H12O6+2Ag(NH3)2OH-（水浴加热）C5H11O5COONH4+3NH3+2Ag+H2O 葡萄糖的反应方程式若要体现出葡萄糖内部的结构以及断键情况：CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO+2Ag(NH3)2OH(水浴加热）CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-COONH4+2Ag+3NH3+H2O 注意事项1试管要洁净（这是实验成败的关键之一）。否则，只得到黑色疏松的银沉淀，没有银镜产生或产生的银镜不光亮。 2溶液混合后，振荡要充分（这是实验成败的关键之二）。加入最后一种溶液时，振荡要快，否则会出现黑斑或产生银镜不均匀。 3加入的氨水要适量（这是实验成败的关键之三）。氨水的浓度不能太大，滴加氨水的速度一定要缓慢，否则氨水容易过量。氨水过量会降低试剂的灵敏度，且容易生成爆炸性物质。 4加碱可使乙醛与银氨溶液在常温下发生反应，但如果滴加氢氧化钠过量，反应速率太快，产生的银镜会发黑。 5银氨溶液只能临时配制，不能久置。如果久置会析出氮化银、亚氨基化银等爆炸性沉淀物。这些沉淀物即使用玻璃棒摩擦也会分解而发生猛烈爆炸。所以，实验完毕应立即将试管内的废液倾去，用稀硝酸溶解管壁上的银镜，然后用水将试管冲洗干净。 6氨水的浓度不宜过大，否则容易过量，致使实验失败。氨水的浓度以2%为宜。 7乙醛的浓度大，反应速率快，析出银镜快，但容易出现黑斑，加快振荡速度可以避免出现黑斑。甲溶液中乙醇起到降低乙醛浓度的作用，使得反应速率适中，容易控制。有乙醇存在时，产生的银镜均匀、光亮。 8.洗涤做过银镜反应的试管最好选用过氧化氢溶液，理由见下洗涤方法。 清洗方法实验前使用热的氢氧化钠溶液清洗试管，再用蒸馏水清洗 实验后可以用硝酸来清洗试管内的银镜，硝酸可以氧化 银，生成硝酸银，一氧化氮和水 过氧化氢和硝酸一样，也能清洗试管上的银镜，并且清洗效果和硝酸不相上下，但素有 “绿色氧化剂”之称的过氧化氢在清洗时不会放出污染环境的二氧化氮气体，价格也比硝酸便宜。所以，用过氧化氢清洗银镜，不但环保，而且还省钱。 工业应用主要用于制镜工业，同时用于在工业实验室中的有机物原料的浓度鉴别，热水瓶内胆镀银有效防止热辐射从而保温。酯化反应 酯化反应酯化反应，是一类有机化学反应，是醇跟羧酸或含氧无机酸生成酯和水的反应。分为羧酸跟醇反应和无机含氧酸跟醇反应何和无机强酸跟醇的反应两类。羧酸跟醇的酯化反应是可逆的，并且一般反应极缓慢，故常用浓硫酸作催化剂。多元羧酸跟醇反应，则可生成多种酯。无机强酸跟醇的反应，其速度一般较快。典型的酯化反应有乙醇和醋酸的反应，生成具有芳香气味的乙酸乙酯，是制造染料和医药的原料。酯化反应广泛的应用于有机合成等领域。基本简介醇跟羧酸或含氧无机酸生成酯和水，这种反应叫酯化反应。 分两种情况：羧酸跟醇反应和无机含氧酸跟醇反应。羧酸跟醇的反应过程一般是：羧酸分子中的羟基与醇分子中羟基的氢原子结合成水，其余部分互相结合成酯。这是曾用示踪原子证实过的。口诀：酸去羟基醇去羟基氢(酸脱氢氧醇脱氢)。 酯的读法：R酸R1酯（R是指R酸中的R；R1是指R1醇中的R1） 羧酸跟醇的酯化反应是可逆的，并且一般反应极缓慢，故常用浓硫酸作催化剂。多元羧酸跟醇反应，则可生成多种酯。 乙酸和乙醇在浓硫酸加热的条件下反应生成乙酸乙酯和水 CH3COOH+C2H5OH-(可逆符号)CH3COOC2H5+H2O 乙二酸跟甲醇可生乙二酸氢甲酯或乙二酸二甲酯 HOOCCOOH+CH3OH（可逆符号）HOOCCOOCH3+H2O 无机强酸跟醇的反应，其速度一般较快，如浓硫酸跟乙醇在常温下即能反应生成硫酸氢乙酯。 C2H5OH+HOSO2OH（可逆符号）C2H5OSO2OH+H2O 硫酸氢乙酯 C2H5OH+C2H5OSO2OH（可逆符号）(C2H5O)2SO2+H2O 硫酸二乙酯 多元醇跟无机含氧强酸反应，也生成酯。 一般来说，除了酸和醇直接酯化外能发生酯化反应的物质还有以下三类： 酰卤和醇、酚、醇钠发生酯化反应； 酸酐和醇、酚、醇钠发生酯化反应； 烯酮和醇、酚、醇钠发生酯化反应； 1若浓硫酸和乙醇发生反应怎么办？ 酯如果在碱性条件下会水解成相应的醇和有机酸盐。如CH3CO-OCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH，酯在无机酸性条件下会水解成相应的酸和醇：CH3CO-OCH2CH3+H2O（可逆符号）（条件是H+）CH3COOH+CH3CH2OH 反应特点属于可逆反应，一般情况下反应进行不彻底，依照反应平衡原理，要提高酯的产量，需要用从产物分离出一种成分或使反应物其中一种成分过量的方法使反应正方向进行。酯化反应属于单行双向反应。 属于取代反应 反应机理在酯化反应中，存在着一系列可逆的平衡反应步骤。步骤是酯化反应的控制步骤，而步骤是酯水解的控制步骤。这一反应是SN2反应，经过加成消除过程。 原理反应式采用同位素标记醇的办法证实了酯化反应中所生成的水是来自于羧酸的羟基和醇的氢。但羧酸与叔醇的酯化则是醇发生了烷氧键断裂，中间有碳正离子生成。 在酯化反应中，醇作为亲核试剂对羧基的羰基进行亲核攻击，在质子酸存在时，羰基碳更为缺电子而有利于醇与它发生亲核加成。如果没有酸的存在，酸与醇的酯化反应很难进行。2 在某些菜肴烹调过程中，如果同时加醋和酒，也会进行部分酯化反应，生成芳香酯，使菜肴的味道更鲜美。如果要使反应达到工业要求，需要以硫酸作为催化剂，硫酸同时吸收反应过程生成的水，以使酯化反应更彻底。反应方程式如下： 乙酸的酯化反应制乙酸乙酯的方程式：CH3COOH+CH3CH2OH=CH3COOC2H5+H2O (可逆反应、加热、浓硫酸催化剂) 甲醇和对苯二甲酸进行酯化反应，会生成对苯二甲酸二甲酯，而对苯二甲酸二甲酯与乙二醇发生酯交换反应，可以生成聚对苯二甲酸乙二酯，即涤纶、辛醇和对苯二甲酸可以合成增塑剂对苯二甲酸二辛酯。 醇类和无机酸也能进行酯化反应，例如甲醇和硫酸反应生成硫酸二甲酯，是一种甲基化试剂，可以为碳水化合物引入甲基。3 反应类型费歇尔酯化反应酯化反应一般是可逆反应。传统的酯化技术是用酸和醇在酸（常为浓硫酸）催化下加热回流反应。这个反应也称作费歇尔酯化反应。浓硫酸的作用是催化剂和失水剂，它可以将羧酸的羰基质子化，增强羰基碳的亲电性，使反应速率加快；也可以除去反应的副产物水，提高酯的产率。 如果原料为低级的羧酸和醇，可溶于水，反应后可以向反应液加入水（必要时加入饱和碳酸钠溶液），并将反应液置于分液漏斗中作分液处理，收集难溶于水的上层酯层，从而纯化反应生成的酯。碳酸钠的作用是与羧酸反应生成羧酸盐，增大羧酸的溶解度，并减少酯的溶解度。如果产物酯的沸点较低，也可以在反应中不断将酯蒸出，使反应平衡右移，并冷凝收集挥发的酯。 但也有少数酯化反应中，酸或醇的羟基质子化，水离去，生成酰基正离子或碳正离子中间体，该中间体再与醇或酸反应生成酯。这些反应不遵循“酸出羟基醇出氢”的规则。 羧酸经过酰氯再与醇反应生成酯。酰氯的反应性比羧酸更强，因此这种方法是制取酯的常用方法，产率一般比直接酯化要高。对于反应性较弱的酰卤和醇，可加入少量的碱，如氢氧化钠或吡啶。 H3C-COCl + HO-CH2-CH3 H3C-COO-CH2-CH3 + H-Cl 羧酸经过酸酐再与醇反应生成酯。 羧酸经过羧酸盐再与卤代烃反应生成酯。反应机理是羧酸根负离子对卤代烃-碳的亲核取代反应。 氯化亚砜作用下酯化 基本方法是将酸溶于过量低级醇（一般是甲醇或乙醇）中，然后低温下滴加氯化亚砜，该方法条件温和，操作方便，反应时间短，产率高，特别适用于氨基酸的酯化，且由于该反应低级醇过量，一般不影响酸中的醇羟基。 此外，氯化亚砜与DMF组成的Vilsmeier-Haack型复合物可以用于具位阻醇的酯化。Kaul等采用该试剂活化羧基使各种伯醇包括具有位阻的醇和多元醇进行酯化，收率近定量。4 Steglich酯化反应羧酸与醇在DCC和少量DMAP的存在下酯化。这种方法尤其适用于三级醇的酯化反应。DCC是反应中的失水剂，DMAP则是常用的酯化反应催化剂。 山口酯化反应2,4,6-三氯苯甲酰氯与羧酸底物作用生成混酐使羧酸活化，继而与醇顺利作用成酯。DMAP为酯化的催化剂。 3皂化反应 皂化反应 皂化反应(Saponification)是碱(通常为强碱）和酯反应，而生产出醇和羧酸盐，尤指油脂和碱反应。 狭义的讲，皂化反应仅限于油脂与氢氧化钠或氢氧化钾混合，得到高级脂肪酸的钠/钾盐和甘油的反应。这个反应是制造肥皂流程中的一步，因此而得名。它的化学反应机制于1823年被法国科学家Eugne Chevreul发现。 皂化反应除常见的油脂与氢氧化钠反应外，还有油脂与浓氨水的反应。 脂肪和植物油的主要成分是甘油三酯，它们在碱性条件下水解的方程式为： CH2OCOR | 加热 CHOCOR + 3NaOH - 3R-COONa + CH2OH-CHOH-CH2OH | CH2OCOR R基可能不同，但生成的R-COONa都可以做肥皂。常见的R-有： CH-：8-十七碳烯基。R-COOH为油酸。 CH-：正十五烷基。R-COOH为软脂酸。 CH-：正十七烷基。R-COOH为硬脂酸。 油酸是单不饱和脂肪酸，由油水解得；软、硬脂酸都是饱和脂肪酸，由脂肪水解得。 如果使用KOH水解，得到的肥皂是软的。 向溶液中加入氯化钠可以分离出脂肪酸钠，这一过程叫盐析。高级脂肪酸钠是肥皂的主要成分，经填充剂处理可得块状肥皂。 现象：在皂化锅中，充分搅拌并加热，油脂层逐渐减少，最后液体不出现分层，即说明皂化反应完成。 加入NaCl细颗粒，在液体上方出现固体，即析出的高级脂肪酸钠。 可用纱布过滤，干燥，添加一些添加剂，成型，即得到肥皂。 皂化反应和酯化反应不是互为可逆反应。催化氧化催化氧化是指在一定压力和温度条件下,以金属材料为催化剂,如Pt、Pd、Ni、Cu等存在情况下与以空气、氧气、臭氧等为氧化剂进行的氧化反应，包括“加氧”，“去氢”两方面都算催化氧化。例如： 乙醇CH3CH2OH变成CH3CHO，属于去氢氧化，碳氧单键变成双键。 化学方程式：2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O （条件：铜或银作催化剂，加热） CH3CHOCH3COOH，则是多了一个氧原子。 利用催化剂加强氧化剂的分解以加快废水中污染物与氧化剂之间的化学反应,去除水中的污染物 乙醇还可以与酸性高锰酸钾溶液或酸性重酪酸钾溶液反应，被直接氧化成乙酸。显色反应将试样中被测组分转变成有色化合物的化学反应，叫显色反应。基本介绍在无机分析中，很少利用金属水合离子本身的颜色进行光度分析，因为它们的吸光系数值都很小。一般都是选适当的试剂，将带测离子转化为有色化合物，再进行测定。这种将试样中被测组分转变成有色化合物的化学反应，叫显色反应。显色反应有氧化 显色反应还原反应和配位反应。而配位反应最主要，对于显色反应，一般应满足下列标准。 一般标准（1）选择性好。一种显色剂最好只与被测组分起显色反应。干扰少，或干扰容易消除。 （2）灵敏度高。分光光度法一般用于微量组分的测定，故一般选择生成有色化合物的、吸光度高的显色反应。但灵敏度高后，反应不一定选择性好。故应全面加以考虑。对于高含量组分的测定，不一定选用最灵敏的显色反应。（应考虑选择性） （3）有色化合物的组成要恒定。化学性质稳定，对于形成不同 显色反应配位比的配位反应，必须注意控制试验条件，使生成一定组成的配合物，以免引起误差。 （4）有色化合物与显色剂之间的颜色差别要大。这样显色时的颜色变化鲜明，而且在这种情况下，试剂空白一般较小。一般要求有色化合物的最大吸收波长与显色剂最大吸收波长之差在60nm以上。 R为显色剂，MR为有色化合物。 （5）显色反应的条件要易于控制。如果要求过于严格，难以控制，测定结果的再现性差。 试剂分类无机显色剂许多无机试剂能与金属离子起显色反应，如与氨水反应生成深蓝色的配离子，但多数无机显色剂的灵敏度和选择性都不高。其中性能较好。当有实用价值的无机显色剂列于表7-1： 下表为常用的无机显色剂 显色剂反应类型滴定元素酸度有色化合物组成颜色测定波长/nm硫氰酸盐配位Fe()0.10.8 mol/L硝酸Fe(SCN)52-红 480硫氰酸盐配位Mo()1.52mol/L硫酸MoO(SCN)5-橙 460硫氰酸盐配位W()同上WO(SCN)4-黄405硫氰酸盐配位Nb()34mol/L盐酸NbO(SCN)4-黄420钼酸铵杂多酸Si0.150.3mol/L硫酸H4SiO4.蓝670820钼酸铵杂多酸P0.5mol/L硫酸蓝 670830钼酸铵杂多酸V()1mol/L硝酸P2O5.V2O5.22MoO3.nH3O黄420钼酸铵杂多酸W46mol/L盐酸H3PO4.10WO3.W2O5蓝660氨水配位Cu()浓氨水四氨合铜离子蓝620氨水配位Co()浓氨水Co(NH3)53+红 500氨水配位Ni浓氨水Ni(NH3)62+紫580过氧化氢配位Ti()12mol/L硫酸TiO(H2O2)2+黄 420过氧化氢配位V()0.53mol/L硫酸VO(H2O2)3+红橙400450过氧化氢配位Nb18mol/L硫酸Nb2O3(SO4)2.(H2O2)2黄365有机显色剂大多数有机显色剂常与金属生成稳定螯合物，有机显色剂中一般都含有生色团和助色团。有机化合物中的不饱和键基团能吸收波长大于200nm的光。这种基团称为广义的生色团。例如偶氮基(- N=N-)，醌基等。某些会有环对电子的基团，它们与生色团上的不饱和键相互作用，可