有机化学反应方程式

有机化学反应方程式.烷烃的氧化反应燃烧CnH2n+2+02--——C02+H20+热量.甲烷的氯代反应(游离基的链反应)TOC\o"1-5"\h\zH HI hvIH—C—H+Cl2 H—C—Cl+HCII orneatI\o"CurrentDocument"H HCH3Cl+Cl2——>CH,C124-HCI二氯甲烷CH,C12+Cl2——>CHC134-HCI三氯甲烷CHC13+Cl2——> CC144-HCI四氯化碳.烷烃的卤代反应(卤代反应活性：叔氢〉仲氢〉伯氢 F2>Cl2>Br2>I2)CH3cH2cH3 先中”CH3cH2cH^Br+CH3cHeBr(3%) (97%)产hv华产H3C-C—CHj4-Br2——-H3C-C—CI^十H3C-C—CftBrH Br H99% 痕量.环烷烃的自由基取代反应△+C」光照或300℃光照或300℃环丙烷＞环丁烷环丙烷＞环丁烷＞环戊烷。三6环烷烃更难。）1）催化加氢（催化加氢易到难:A Ni△+H2---CH3cH2cH3+H2Ni+H2——►CH3cH2cH2cHa200℃ 3 2 2 3+h2Ni/300Pch3—ch2—ch2—ch2—ch32）加卤素H2+Br2）加卤素H2+Br2CH2—CH2—CHBr Br+Br23）加卤化氢△+HBr ChCH3cH2cH2Br△-ACH3cH2cH2cH2B「Ch3cH2cH2cH2IHBrch3ch3ch2ch-c-chHBrHBr环丙烷的烷基取代物与HX开环加成，环的开裂总是在含最多H和最少H的碳原子间进行,氢加到含氢多的碳原子上。.烯烃的亲电加成反应1）加卤素/C=C+X2 "-C-C-XX卤素的活泼性次序：F2>Cl2>Br2>>I2（不反应）；烯烃与氟加成太剧烈，往往使反应物完全分解，与碘则难发生加成反应。溴水褪色，可用于鉴别不饱和键：鉴别烷烃和烯、炔。/CH干CH2+Br/CH干CH2+Br2NaCl尸水溶液VCH!=CH2+NaCl22HIH汨方cclC0—C-2-2-2—rHrHrCIPrTBCTB不反应该加成反应一定是分步进行的2）加卤化氢,C=C、+HX,C=C、+HX烯烃与卤化氢同样发生分步的、亲电性加成反应HX对烯烃加成的相对活性：HI>HBr>HCl（与极化度有关）CCH3cHCH3 ⑴cl-CH£H,CH,Cl(II)

3 2 2实验证明主要产物是(I)不对称烯烃与卤化氢等极性试剂加成时，氢原子总是加到含氢较多的双键碳原子上。这就是马尔可夫尼可夫最初提出的规则，简称马氏规则。(CH3)2C=CH2+HClf(CH3)2CCl—CH3 (100%)CH3cH2CH=CH2+HBrfCH3cH2-CHBr-CH3(80%)CH2=CH(CH2)3cH3+HI—%甲(叫巩(95%)3)加硫酸 IR—CH=CH2+HOSO3H_RCHCH3OSO3H将产物水解，是工业制备醇的一个方法(间接法)RCHCH3+h2o—RCHCHj+H2so4TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"oso3h oh4)加水,慢 +(CH3)2C=CH2+H3O+(CH3)2CCH3+h2o+ 快 +(CH3)2CHCH3+h2o、 -(CH3)3C-O-H+ 快 古 +(CH3)3C-O-H+h2o(CH3)3COH+h3oH通常烯烃不易与水直接反应，但在硫酸等强酸存在下，烯烃可与水加成生成醇。.烯烃的催化加氢Pt,Pa,orNiCH3-CH=CH2+H2 iCH3-CH-CH2HH主要得顺式加成产物。用途主要有将汽油中的烯烃转化为烷烃；不饱和油脂的加氢；用于烯烃的化学分析.烯烃的自由基加成反应过氧化物>CH3cH2cH2Br(I)CH3C-CH2+HBr Br无过氧化物口CHCHCH(I)3 3主要产物是反马氏规则的这种现象又称为过氧化物效应，只局限于烯烃与溴化氢的反应。这时烯烃与溴化氢发生是自由基加成反应。.烯烃的氧化反应1)高锰酸钾(1)KMnO4/OH-OO

河(1)KMnO4/OH-OO

河n

OO-吃、C-L

10HHOOH此反应使高锰酸钾的紫色消失,故可用来鉴别不饱和键。(2)KMnO4/H+烯烃结构不同，氧化产物也不同，此反应可用于推测原烯烃的结构。RR-C=被氧化为RR—C=OR—C被氧化为H_H—C=被氧化为OH

R—C=OOH

HO-C=O2)臭氧化反应R、.,CR'HRR-C=被氧化为RR—C=OR—C被氧化为H_H—C=被氧化为OH

R—C=OOH

HO-C=O2)臭氧化反应R、.,CR'H_R\/人/HHOR\ /H+o3—.ZC. 入 h2Oa)c=o+o=c、R"3R'/'l/'r" Zn" \r该反应也可用于推测原烯烃的结构。3)过氧酸氧化反应烯烃与过氧酸反应生成1,2-环氧化物的反应，称为环氧化反应\ /,C=C + RCOqH/ \ 3-COC-如:CHq3H3C CH33c二c3H H'、CH环氧化合物在酸性或碱性条件下水解可以得到羟基处于反位的邻二醇CH3LHH2O

H+或OH-H3cZHOOH€-C\CH3H310.共轭二烯的共轭加成CH2=CH—CH=CH21,2-加成・CH3CHBrCH=CH2CH2=CH—CH=CH21,4-加成》CH2BrCH=CHCH31,4-加成又称共轭加成，是共轭烯烃的特性反应。共轭二烯烃的亲电加成究竟是以1,2-加成为主还是以1,4-加成为主，与其结构和反应条件有关。总的说来，有如下规律：以1,2-加成为主以1,4-加成为主温度 低温(-40~-80C)溶剂非极性溶剂(如：环己烷)试剂 非极性试剂(如：Br2)反应物结构C6H5-CH=CH-CH=CH2高温(40~60C)极性溶剂(如：氯仿)极性试剂(如：HCl)CH2=C-CH=CH2CH3.炔烃的酸性RC三CH+NaNH2 RC三CNa+NH3(pKa=34)RC三CH+Cu,Cl,(氨溶海一*RC三CCu,红棕色2 2RC三CH+AgNOJ氨溶淘一RC=CAg白白色硝酸银或氯化亚铜的氨溶液，可用来鉴别乙快及具有RC三CH结构的端快烃。.炔烃的加成反应1)催化加氢HC三CH+H2 H2C=CH2——-HXCH,2 3 3为使加氢控制在烯烃阶段，可采用L2ndlar催化剂将得到顺式烯烃C2H5C2H5C=CC2H5Lindlar催化剂 -H2C2H5\_/C2H5h/C=C'2)加卤素fs H Cl H H CLHCCH+Cl2Fe%c=C + C=C Fed*Cl2cH-CHCl2Cl H Cl Cl3反-1,2-二氯乙烷为主产物，快烃与卤素作用，也是反式加成，可停留在烯烃阶段。但快烃的亲电加成反应比烯烃困难，有时需要催化剂反应才能发生。CH2=CHCH2C^CH+Bi2(1mol)-»CH2BrCHBrCH2C=CH注意：当分子中同时含有双键和三键时，反应将优先发生在双键上。HgCLCH=CH+HgCLCH=CH+HCl—HgCL,HCI

-CH.CHC1 ; ►CH3CHCl2控制卤化氢的用量，可以反式加成得到卤代烯烃TOC\o"1-5"\h\zCH3CH2 Cl3 2.HgCL C=Cchchc三cchch+hci 2ACC32 23 HOAc25oC H CH2CH3trans3-Chloro-3-heptene(>95%)快烃与HBr加成也存在过氧化物效应，其产物也是反马氏规则的，且主要得到反式加成产物CH3(CH2)3C三CH+HBrROORCH3(CH2)3cH二CHBr.HBr,ROOR.CH(CH)CHCHBr4))加水 323 3232 2快烃用硫酸汞作催化剂能与水发生加成，并发生重排反应，此反应也称为快烃的水合反应。HgSO4RC=CH+HHgSO4RC=CH+H2O国西OHIR—C=CH2封F-II *^R—C—CH3--FC 互变异构HO烯醇式（不稳定酮式（稳定PS.炔烃水合，除乙炔得到乙醛外，其它炔烃水化产物均为酮。13.烘烃的氧化反应HC=CH+KMnO4+H2O二叫CO2+KOH+MnO2R-C=CH^°4.R-COOH+CO2+MnO2R-C三C-R' R-COOH+HOOC-R,+MnO214.苯的亲电取代反应114.苯的亲电取代反应1）卤代反应溟苯+hxo3h3so4+溟苯+hxo3h3so4+H2OFeCl^^Fe

►-55〜601cFeBr3或Fe

►-A活性次序：氟>氯>溴>碘2）硝化反应苯与混酸作用，生成硝基苯：硝基苯2H2SO4+HO—NO2=NO2++2HSO4-+H3O+3）磺化反应+SO3苯磺酸SO,H+h2o15.苯侧链烃基的反应1）侧链上的氧化反应邻乙基甲茉 邻耒二甲酸邻叔丁基甲若 邻叔丁基若甲酸2）侧链上的卤代反应CHCHCl2.chchciCl2，c,HgCHCi。Cl2・c^hccl653日光652日光65 2日光653氯（化）苄 氯化亚苄 氯化次苄卤代时先取代a-C上的氢原子（a-H）：CHcCH,CH'_Br2"CHCHBrCH+HBr65 2 3日光，热65 七游离基稳定性：9⑻>（CH3）iC>（CH3）2CH>CH2cH3>CH3ch2=ch-chH（R）16.卤代烷的亲核取代反应NaOH/H2Oroh（醇类）+NaXNaCN/醇-rcn（腈类）+NaXR-X-NaOR.ROR'（醚类）+NaXHNH2■rnh2（胺类）+HX卤代烷反应活性：R-I>R-Br>R-Cl>R-F1）被羟基（-OH）取代R-X+NaOH（水溶液） ROH+NaXC.H--Br+NaOH，、 C,H—OH+NaBr25 （aq） 252）被氰基（-CN）取代EtOH/H2OH2NCH2CH2CH2CH2CH2NH2HO2CCH2CH2CH2CO2H2NCH2CH2CH2CH2CH2NH2HO2CCH2CH2CH2CO2H戊二酸通过这个反应，分子中增加了碳原子。且腈中的一CN可转变成其它官能团

3）被烃氧基（-OR）取代R—X+NaOR，——>R_O_R，+NaXCH3CH2CH2Bi+NaOCH（CH3）2yCH3cH2cH20cH（CH/丙基异丙基酸这是制备混合醚的方法,叫Williamson醚合成法。伯卤烷效果最好，仲卤烷效果较差，叔卤烷不能用（易发生消除生成烯烃）4）被氨基取代C2HsBr+N^^C2H5叫黑券（C2H5）2NH 2H5”™^（C2H5）4NBr5）被硝酸根取代R-X+AgNO3C'HQHR-ONO2+AgX.活性顺序：RI>RBr>RC13°RX>2°RX>1°RX（X原子相同时）根据生成沉淀卤化银的速率，可鉴别不同类型的卤代烃.卤代烷的消除反应Ba EtOHR—,H—鸨+KOH丁・R—CH=CH2+HXHX消除反应的活性：叔卤代烷〉仲卤代烷〉伯卤代烷RI>RBr>RC1这类反应中，卤代烷除失去X外，还从B碳原子上脱去一个H原子，故称为0-消除反应。P0tpch3ch2-ch-ch3kqha>ch3ch=chch3+ch3ch2ch=ch2Br QH50H仲卤代烷 2-丁烯(81%) 1-丁烯(19%)Rpch3 ch3 ch3P I pKCHA I Ich3ch2-c—ch3 ch3ch=cch3+ch3ch2c=ch2XCaHjOHtr 2-甲基2丁烯 2-甲盘1-丁烯叔卤代烷 (71%) (29%)仲或叔卤代烃脱HX时，主要是从含H较少的B-C上脱去氢。此称为Saytzeff规则。卤代烯烃或卤代芳烃消除方向总是倾向于生成稳定矫-n共轭体系。HXKOH,乙醇邻二卤代物R-C=C-R'R-C-C-R' ：邻二卤代物R-C=C-R'XH △偕二卤代物I|KOH,偕二卤代物I|KOH,乙醇R-C=C-R'.不饱和卤代烃的取代反应1）乙烯型/苯型卤烃一一卤原子直接与双键碳原子相连此类卤代烃的卤原子极不活泼ch2=ch—XAgNO3下L不反应XAgNO3乙醇不反应2）烯丙型/苄型卤烃一一卤原子与双键碳原子相隔一个饱和碳原子在室温下就能与硝酸银醇溶液发生反应，生成卤化银沉淀ch2=ch-ch2ciAgNO3乙醇ch2=ch-ch2ciAgNO3乙醇AgCl{AgNO3乙醇AgCl|3）孤立型卤烃一一卤原子与双键碳原子相隔两个以上饱和碳原子活性介于乙烯型和烯丙型之间，与一般卤代烃相同进行取代反应的活性次序为：烯丙型/苇型卤短>孤立型卤煌>乙烯型/基型卤煌.醇与活泼金属反应R—OH+Na—R—ONa+H2|（反应和缓）酸性：H2O>R—OHTOC\o"1-5"\h\zCH3OH>伯醇〉仲醇〉叔醇_ _氏。_的碱性:R3CO_>R2CHO_>RCH20rCH3O1+Cu2+理C+Cu2+理CCH20HCH2OHH2O；Cu+2H2OCHO 22.醇的脱水反应(CHJCOH浓H2SOV(CH3)2c=CH2+H2O33 60℃ 32 2 2分子内脱水成烯由易到难：叔丁醇>异丙醇>乙醇分子间脱水制取乙醚浓HSO2CH-OH24-CHOCH+HO25 140℃ 25 25 221.醇的氧化反应常用的氧化剂：K2cr2O7的酸性水溶液、KMnO4溶液1）伯醇氧化成醛ch3choh-^1*ch3choJBLCH3C00H伯醇 醛 酸2）仲醇氧化成酮CH/H-(CH2)gCH3RCrO4H2so4cH『q-(CH)CHqCH/仲醇(96%)仲醇3）叔醇没有a-氢，一般不能被氧化22.十NaOHONa+H2O、/ONa+CO2+H2O »& OH十NaHCO3几类物质酸性比较：羧酸>碳酸>苯酚>水>醇.酚的亲电取代反应St反应 OH+3Br2^100%B^ABr|+3HBrBr单溴苯酚的制备若使用非极性溶剂，（并在低温下］OHHBBr80~84%当苯酚对H3C基团时，选择低温和低极性溶剂0可制得单溴苯酚+Br 320℃ HC3+HBr当苯酚对H3C基团时，选择低温和低极性溶剂0可制得单溴苯酚+Br 320℃ HC3+HBrBr80%应0%HNO325℃~飞OHNO.2+O2N与硝酸反应主若选择低温和低U+HNO315℃钿成对硝基苯酚生成NOO+O2N.酚的自氧化反应Na2Cr2Na2Cr2O7H2so4,94%.醚键的断裂较小的烃基生成卤代烃，较大的烃基生成醇（芳基则生成酚），若为R-OCH3与HI作用，则可定量地生成CH3I

(U3<MII2<II2<ll3+HICH3L+C^C^C^OH(U3<MII2<II2<ll3+HICH3L+C^C^C^OH1）与氢氰酸加成（R'）H—C=O+HCNR

I二(R')H-f—OHCN氢氰酸与醛、脂肪族甲基酮和碳原子数小于8的脂环酮作用，生成a-R

I二(R')H-f—OHCN反应活性：HCHO>CH3CHO>RCHO>C6HS-CHO>RCOCH3>RCOR>RCOA1'>ArCOAr'2）与亚硫酸氢钠的加成 HR—C=O+NaHSO3—»R-C-OHSO3Na（a-羟基磺酸钠）产物不溶于饱和NaHSO3溶液。以白色浑浊或白色沉淀析出，可用于鉴别。3）与醇的加成一一形成缩醛（或缩酮）H OH| 无水HC1|半缩醛OHI 无水H0丁”一尔.ROE二一C-H+2CH半缩醛OHI 无水H0丁”一尔.ROE二一C-H+2CH3CH2OHOR,.R—OR'缩醛HCL——CH0cH2cH3OCH2cH3+H2O.醛和酮a-碳及a•氢的反应1）羟醛缩合X¥XOH啊。?H A^OHH3C-CH+CH2yH5匕岸CH3tHCH2CHO ,CH3CH=CHCHO+H2O’8-羟基丁醛 2.丁烯醛2）卤代反应含有3个a-H的醛或酮（乙醛和甲基酮等）与卤素的氢氧化钠溶液作用（卤仿反应），其中以碘仿反应最常用。O+O+OCR(H)IIx?IIOHd^-CR(T^>CX3CR(m——»St常用碘汨反应3常用碘汨反应3NaIO乙型cH酮等+OCH3CONa+3H2O+3NaI由干注哈驰旦后年伊住田佥岩mCTT-^^由^ 出丁次碘酸钠具有氧化作用,含有CH3cHr（h后结构的醇在的醇在该条件下可氧化成相应的甲基酮或乙醛，所以也能发生碘仿反应。

碘仿反应可用来鉴别 CH3CH2OHCH3CHR(Ar)CH3-CHOCH3-C-R(Ar) 0H.醛酮的氧化反应醛与Tollens试剂(AgNO3的氨溶液)作用时，Ag(NH3)2+被还原成金属银沉积在试管壁上^0+，故称银镜反应。壁矍C0NH4+2Ag+3N+H找h找hCH苦剂CC+S强醇与%COjt，FC被还原成砖红色的氧化亚铜沉淀析出。Tollens试剂能氧化所有醛，Fehling试剂不能氧化芳香醛。鉴别脂肪醛与芳香醛!.醛酮的还原反应1)还原成醇醛、酮与氢化铝锂、氢化硼NaBH金属氢化物将羰基被还原成伯醇和仲醇CH3CCH2c(CH3)3 kCH-CH-CH,C(CHJ,3 233 3 2334,4-二甲基-2-戊酮 乙醇 4,4-二甲基-2-戊醇(85%)催化加氢法还原羰基化合物，若分子中还有其它基团如:CHCHFCnCHCHFCncHOfe、?、CH3CH2CH2CH2OH原。2)还原成烃醛、酮与锌汞齐和Zn-Hg,HCl羰基被还原成亚甲基，此反应称为Clemmensen还原法C17H35CCH3-100%)-C17H35CH2-CH3+町.羧酸的酸性NaOHO^cq2H-NaHCXJj利用竣酸与NaHCO3反应放出CO2可以鉴别、分离苯酚和羧酸.羧酸衍生物的生成1)酰卤的生成(与PX3、PX5、SOCO反应)CH3COH+PCl3—回流iCH-C2Cl+Hg3 3 3 3 3乙酰氯OOCH3COCCH3+OOCH3COCCH3+H2O乙酸肝CH3COH+HOCCH-2一5-乙酸 乙酸 或强热

3）酯的生成—一酯化反应是可逆反应浓H2sO4CH3coOH+C±H50H ：110—1201：CH&M典+H2O乙酸乙酯COOH+NH3ACSh24h2o.乙二酸及丙二酸的脱羧反应HOOC-COOH HCOOH+CO2CH&M典+H2O乙酸乙酯COOH+NH3ACSh24h2o.乙二酸及丙二酸的脱羧反应HOOC-COOH HCOOH+CO2乙二酸16tM80。甲酸HOOCCH2COOH140-1607CH3coOH+CO2.二元羧酸受热时的特殊反应1）两个竣基直接相连或只间隔一个碳原子，受热发生脱竣反应，生成一元竣酸HOO（^CH2—COOH ch3cooh+coj丙二酸 乙酸2）两个竣基间隔2个或3个碳原子，受热发生脱水反应，生成环醉£H2—C-OH HCH2-C-OHO丁二酸CH2一£O

丁二酸酐3）两个竣基间隔4个或5个碳原子，受热发生脱水脱竣反应，生成环酮o

IICH2—ch—c—OHch2 △CH2—CHj——oh

o

庚二酸CH-CH2CH2C=o-H,O-co"CH—CH2环己酮.醇酸的氧化反应HOCH、8OH稀0飞OHCCDOH稀1rq■HOOCTOOHch3-ch-ch2coohOH稀HNO3 *CH,-CCH,COOHJ11 4oCHj-CH'COOHOHTollens试剂

ACH3-C-COOH+Ag|O34.醇酸的脱水反应1）a-醇酸的脱水CH.-CH区叫ACH35H"丫-F2H2OQH.|H O...CHCH3“丫 oo&羟基丙酸 丙交酯2)B-醇酸的脱水血ch3chchco2h ch3ch=chco2h+h2of/I.、■■*J**..:HOH: 2-T^3）Y、6-醇酸的脱水CH2CH2CH2CH2C=o

j巾.FFFFH」*CH.OiJH.OHL『羟基丁酸室温+h2oy-丁内酯（1,4-丁内酯）CH2CH2CHCH2CH2CH2C=OCH2OHOH6-羟基戊酸+H2O小戊内酯35.酮酸的脱羧反应OIICH3OIICH3CCOOH稀H2sO4

150X?och3-c-h+co2f9ACO2[OH oC“3C—c。微热]3 ^=CH3-C-CH3O 烯醇式B-丁酮酸由于B-酮酸脱竣产物是酮，故称为酮式分解OCH3cHjCH2co2H+NaOH CH3cH2cQNa+CHjCOjNa0-戊酮酸 丙蝴 乙酸钠B-酮酸与浓碱共热，分解为两分子竣酸盐，称为酸式分解浓碱△O△OII: :IIR—C-rCH2-i-C—OH酸式分解： 1酮式分解36.羧酸衍生物的水解反应酰卤与水立即反应。酸酐在热水中反应较快。酯需要碱或无机酸催化并加热才水解（酸催化时反应可逆，碱催化可完全水解一皂化反应）。CH3CONH2+H2o——>CH3COO--b时反应可逆，碱催化可完全水解一皂化反应）。CH3CONH2+H2o——>CH3COO--bnh3酰胺水解较酯更困难。很快快H+/OH,△(C^CHCH.CCl+珥。蓝兴(C^CHCH.+西。梁AHOCH^ci^ar>+H2o-%o汹CH3CSH-QBi口℃,北6%ch/oM+0‘° Br37.羧酸衍生物的醇解反应一一生成相应的酯酰卤与醇、酚很快反应一一用于制备常法难以合成的酯酸酐可与绝大多数醇或酚反应，生成酯和竣酸酯的醇解也叫酯交换反应一一由低级醇制备高级醇R—g—OR”+HXR—2—OR"+RJ-?—OHR—?—ORJJ+HO-RJR—ORJJ+HNHz38.羧酸的衍生物氨（胺）解反应一一生成相应的酰胺氨或胺亲核性比水强，故氨解比水解容易酰卤、酸酐可在较低温度下缓慢反应生成酰胺酯的氨解一般只需加热而不必用催化剂酰胺的氨解可逆；需亲核性更强且过量的胺（3038.羧酸的衍生物氨（胺）解反应一一生成相应的酰胺氨或胺亲核性比水强，故氨解比水解容易酰卤、酸酐可在较低温度下缓慢反应生成酰胺酯的氨解一般只需加热而不必用催化剂酰胺的氨解可逆；需亲核性更强且过