有機化學反應總結

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上一、 烷、烯、炔一、烷烴、烯烴、炔烴的結構特征1、烷烴包括開鏈烷烴和環(huán)狀烷烴，通式分別為CnH2n+2和CnH2n。C-C和C-H都是單鍵。2、烯烴的結構，烯烴具有一個不飽和度，與單環(huán)烷烴是同分異構體。3、炔烴的結構，炔烴具有兩個不飽和度。二、烷烴、烯烴、炔烴的重要反應1、烷烴：自由基反應機理的鹵化取代反應：鏈的引發(fā)、鏈的增長和鏈的終止。注意：a、反應活性：F2、Cl2、Br2、I2，選擇性：Br2、Cl2。b、自由基的穩(wěn)定性 三級、二級、一級、甲基。所以鹵化反應有選擇性。選擇性順序為：叔氫、仲氫、伯氫。2、烯烴 反應類型反應試劑反應特點親電加成HX活性HI、HBr、

2、HCl、，以反式加成產(chǎn)物為主，產(chǎn)物符合馬氏加成規(guī)則，反應經(jīng)碳正離子中間體，容易發(fā)生碳正離子重排。X2活性Cl2、Br2、I2，反應經(jīng)環(huán)狀翁離子中間體，生成反式加成產(chǎn)物。X2-H2O反式加成，產(chǎn)物符合馬氏加成規(guī)則。也是經(jīng)歷翁離子歷程。H3O+反應在酸催化下進行，經(jīng)碳正離子中間體，產(chǎn)物符合馬氏加成規(guī)則，容易發(fā)生碳正離子重排。羥汞化脫汞反應Hg（OAc）2/B2H6區(qū)域選擇性：馬氏加成規(guī)則；立體選擇性：反式加成；合成醇H2SO4經(jīng)歷碳正離子中間體，產(chǎn)物符合馬氏加成規(guī)則，容易發(fā)生碳正離子重排。硼氫化反應B2H6經(jīng)四元環(huán)狀過渡態(tài)進行的協(xié)同反應，生成順式加成產(chǎn)物，產(chǎn)物不符合馬氏加成規(guī)則。是由于空間效應的影

3、響。氧化反應過酸合成環(huán)氧烷的方法，在堿性條件下進而得到反式的鄰二醇。稀、冷KMnO4或OsO4/H2O2反應經(jīng)相應的環(huán)狀酯進行，得到順式加成產(chǎn)物。KMnO4/OH-或O3/還原被氧化成酮和酸。而經(jīng)臭氧化還原后烯烴被氧化成醛和酮。還原劑通常為鋅粉和水，或鉑氫。自由基加成溴化氫在過氧化物作用下反應按自由基機理進行，產(chǎn)物為反馬規(guī)則。催化加氫Pt，Pb，Raney Ni順式加成，通過在催化劑表面吸附的機理進行，加氫與雙鍵上取代基的多少有關?？ㄙe加成與卡賓起順式加成3、炔烴類型試劑反應式特點親電加成HX和X2等物質(zhì)的量的反應時得到反式加成產(chǎn)物。產(chǎn)物符合馬氏規(guī)則。HgSO4/H+等物質(zhì)的量的加成，遵循馬氏

4、規(guī)則，經(jīng)不穩(wěn)定的烯醇，互變?yōu)轸驶衔?。鏈端炔烴得到甲基酮，只有乙炔得到醛。乙硼烷加成B2H6；H2O2，OH-加成產(chǎn)物有不穩(wěn)定的烯醇式互變得到羰基醛酮。加成不遵循馬式規(guī)則，鏈端炔烴得到醛。氧化O3/H2O或KMnO4氧化成羧酸可以利用此特點來推測炔烴的結構。也可以用來鑒別炔烴。加氫林德拉催化劑順式加成產(chǎn)物化學試劑法反式加成產(chǎn)物4、共軛二烯烴（1）、與X2和HX可發(fā)生1，2-和1，4-加成，后者又稱為共軛加成。1，2-加成是速率控制的反應，1，4-加成是平衡控制的反應。（2）、D-A反應特點：反應是經(jīng)環(huán)狀過渡態(tài)進行的協(xié)同成環(huán)反應，具有立體選擇性。而且是反應是可逆的。在較高溫度下，產(chǎn)物經(jīng)逆反應生

5、成共軛二烯烴和相應的不飽和親二烯烴。富電子的共軛二烯和缺電子的親二烯體有利于正常的D-A反應的進行。當烯烴雙鍵上連有吸電子的取代基時是有利于反應的進行。而且在反應完成時，主要生成內(nèi)型加成產(chǎn)物。二、芳烴與芳香雜環(huán)化合物一、苯的結構、休克爾規(guī)則與芳香性1、苯的結構2、休克爾規(guī)則與芳香性（1）芳香性的特點a、具有較大的C/H比b、鍵長趨于平均化c、具有特殊的穩(wěn)定性的d、難加成e、易取代f、難氧化（2）非苯系芳香性體系要滿足休克爾規(guī)則要點：a、單環(huán)的化合物具有共軛的離域體系b、共平面或近似于平面c、共軛的電子數(shù)符合4n+2規(guī)則，n值必須為整數(shù)。3、具有一個雜原子的五元環(huán)、六元環(huán)芳香雜環(huán)呋喃、吡咯、噻吩

6、和吡啶。一般說來，雜原子與碳原子的電負性愈接近，其相應的五元芳香的雜環(huán)的芳香性愈強。其共軛能力也愈大。二、芳環(huán)上的取代反應1、苯環(huán)上的親電取代反應芳環(huán)上的親電取代反應主要包括鹵化、磺化、消化和付-克反應。反應通式可表示為：a、 絡合物和絡合物的形成b、去質(zhì)子過程（即加成-消除反應）反應底物親電試劑取代產(chǎn)物反應特點苯或其他芳烴NO2+（濃HNO3+濃硫酸）反應不可逆，反應受反應溫度和硝酸濃度的影響，放熱反應。SO3（發(fā)煙H2SO4或濃H2SO4）反應可逆，在稀酸中加熱可脫去磺基，可在合成中用于占位。而且有速率控制和平衡控制產(chǎn)物。R+（RCl+AlCl3，醇、烯烴和環(huán)氧烷/H+）容易發(fā)生碳正離子重

7、排。由于烷基是致活基團，因此，反應會發(fā)生多烷基化。芳環(huán)上有致鈍基團時，難于或不能發(fā)生烷基化反應。RC+O（RCOX+, (RCO)2O+ AlCl3）是不可逆的。不發(fā)生碳架重排。可用于制備芳酮，也可用于間接導入直鏈烷烴，還可以用于合成稠環(huán)化合物。因酰基是致鈍基團，不會發(fā)生多酰基化產(chǎn)物。芳環(huán)上有鈍化基團時，難于或不發(fā)生?；磻?、苯環(huán)上的親核取代反應由于在芳環(huán)中電子云密度相對較大，親核試劑難于向芳環(huán)進攻，發(fā)生相應的親核取代反應。只有在一定的條件下，某些芳香化合物才能起相應的親核取代反應。芳環(huán)上的親核取代反應可按反應機理為消去-加成（苯炔歷程）。反應機制如下：氨基負離子與取代的苯炔中間體加成時

8、，氨基負離子進入的位置受取代基誘導效應的影響，也就是由于取代基的作用，使氨基進入后所產(chǎn)生的負電荷處于能量有利的地位。共軛效應對氨基負離子的進入影響甚小，因含電子對的sp2軌道與芳環(huán)的軌道并不是重疊的。例如：3、伯奇還原機理：（省略）注意：當苯環(huán)上有給電子基團時，伯奇還原苯環(huán)的2，5位；當苯環(huán)上有吸電子基團時，伯奇還原苯環(huán)的1，4位。4、五元和六元雜環(huán)上的取代反應（1）、呋喃、吡咯和噻吩五元環(huán)上的親電取代反應呋喃、吡咯和噻吩是由5個碳原子共用6個電子的單環(huán)共軛體系，其電子云密度要比苯大，因此，其親電取代反應比苯容易。發(fā)生親電取代反應主要發(fā)生在位，可以由共振論來解釋。（2）、吡啶環(huán)上的取代反應由于

9、吡啶環(huán)是個缺電子體系，所以不容易進行親電取代反應。只有在極強的條件下才能發(fā)生。親電取代反應主要發(fā)生在位，這可以通過比較取代在位或位時，生成的絡合物中間體的穩(wěn)定性得到解釋（共振論解釋）。所以，容易發(fā)生親核取代反應，主要發(fā)生在位或位，同樣可以比較中間體負離子的穩(wěn)定性得到解釋。取代的結果是相應位置上的H或鹵素被強的親核試劑如R-，NH2-等取代。（3）喹啉和異喹啉A、親電取代反應：喹啉與異喹啉在強酸性作用下，雜環(huán)氮上能接受質(zhì)子，帶有正電荷，故在雜環(huán)上發(fā)生親電取代反應比較困難，在苯環(huán)上可以發(fā)生，反應性比苯及萘慢。喹啉發(fā)生親電取代反應主要在5與8位。而異喹啉則主要在5?？梢杂晒舱裾搧淼玫浇忉專M量保持吡

10、啶環(huán)的芳香體系。B、親核取代反應：喹啉、異喹啉可以發(fā)生親核取代反應。喹啉、異喹啉親核取代反應比吡啶容易進行，喹啉在2位發(fā)生，4位較少；異喹啉主要在1位，幾乎沒有3位產(chǎn)物。C、氧化：喹啉能與高錳酸鉀發(fā)生反應，氧化苯環(huán)，保留吡啶環(huán)。D、側鏈-H反應2-或4-烷基喹啉、1-烷基異喹啉上-H比較活潑，易發(fā)生縮合反應。在強堿或者路易斯酸的作用下進行。例如：E、斯克勞普法合成喹啉環(huán)其反應過程如下：三、 鹵代烴、醇、酚、醚一、 鹵代烴、醇、酚、醚的結構特點1、 鹵代烴（脂肪鹵代烴和芳香鹵代烴）容易發(fā)生親核取代反應。與鹵素直接相連的-碳原子上的部分正電荷，可以通過誘導效應傳遞到-碳原子上，使-氫原子具有一定的

11、酸性，在堿的作用下容易發(fā)生-消去反應：2、 醇3、 酚4、 醚二、 化學性質(zhì)1、 鹵代烴反應底物親核試劑取代產(chǎn)物特點RXHO-NC-R/O-R/COO-R/CC-O2NO-I-（丙酮）HS-H2OR/OHNH3在相應鹵代烴容易得到時，可以用于制備醇可用于腈及增長一個碳原子的羧酸可用于制備醚可用于制備酯可用于制備炔烴，但是鹵代烷應該是伯鹵代烷以硝酸銀為反應試劑，可用于鹵代烴的區(qū)別以NaI丙酮為反應試劑，可以用于鹵代烴的區(qū)別可用于制備硫醇在氨大大過量的條件下，可用于1胺的制備消除反應消除，主要得到扎伊采夫產(chǎn)物。與金屬的反應鹵代烴都可以與金屬鎂生成相應的格利雅試劑。還原反應常用試劑有四氫化鋰鋁；鋅和

12、稀鹽酸；鈀氫。這些還原試劑都可以把鹵代烴還原為相應的烷烴。2、 醇的反應 （1） 取代反應（2） 脫水反應：有重排產(chǎn)物，產(chǎn)物為扎伊采夫產(chǎn)物。（3） 氧化、脫氫反應（4） 與鹵化磷反應反應機理如下：（5） 與亞硫酰氯反應反應機理如下： 此機理成為分子內(nèi)取代反應。但是在醇和亞硫酰氯的混合溶液中加入弱親核試劑吡啶，即會發(fā)生構型轉(zhuǎn)化，因為中間產(chǎn)物氯代亞硫酸酯以及反應中生成的氯化氫決可以和吡啶反應分別生成吡啶鹽，都含有“自由”的氯負離子，可以從碳氧鍵的背面向碳原子進攻，產(chǎn)物構型發(fā)生轉(zhuǎn)化。3、 醚的反應（1） 醚氧鍵的斷裂對于芳香醚在發(fā)生醚氧鍵斷裂時總是生成酚和鹵代烷。SN1和SN2機理。（2） 環(huán)氧烷及

13、其衍生物的開環(huán)反應在堿性條件下和酸性條件的機理是不同的，酸性條件下是碳正離子機理；而堿性條件下跟反應底物的空間位阻有關。（3） 克萊森重排（Claisen）也稱為3，3 遷移。例如：分子內(nèi)重排反應，六元環(huán)過渡態(tài)得到重排產(chǎn)物。4、 酚（1） 酸性（2） 芳香親電取代反應（3） 克拉森重排反應（4） 弗里斯重排反應（Fries）：芳香酯的分子內(nèi)重排，產(chǎn)物為鄰羥基或?qū)αu基芳酰酮。反應溫度對重排產(chǎn)物有影響，低溫有利于動力學控制得到對位產(chǎn)物；高溫有利于熱力學控制得到鄰位產(chǎn)物。（5） Reimer-Tiemann反應在苯環(huán)上引入醛基的反應。以鄰位產(chǎn)物為主，特別是在非水溶劑中更是以鄰位產(chǎn)物為主。（6） 柯爾

14、伯-施密特反應。干燥的酚鈉或酚鉀與二氧化碳在加溫加壓下生成羥基苯甲酸。a、一般來講，鈉鹽及反應溫度較低時利于鄰位異構體的生成；而鉀鹽及反應溫度較高時有利于對位異構體的生成。鄰位異構體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為對位異構體。例如加入鉀鹽并加熱。b、給電子基團有利于反應進行，而吸電子基團不利于反應的進行，特別是磺酸基使反應不能發(fā)生。例如：三、 醛和酮一、羰基的結構羰基的結構決定了羰基化合物的性質(zhì)二、醛酮的化學性質(zhì)反應類型親核試劑產(chǎn)物特點親核加成反應HCN氰醇反應可逆，堿催化，醛、脂肪族甲基酮，小于8個碳的環(huán)酮；應用于增長碳鏈合成-羥基酸NaHSO3-羥基磺酸鈉醛、脂肪族甲基酮，小于8個碳的環(huán)酮與飽和Na

15、HSO4生成沉淀，可用于鑒定及分離純化。RMgX加成物水解后得到相應的醇根據(jù)羰基化合物的結構不同，可用于合成相應的醇。H2N-YY=R或ArY=OHY=NH2或HNArHNCONH2亞胺羥胺腙縮氨脲脂肪族亞胺通常不穩(wěn)定用于醛酮的定性鑒定及純化（加酸被分解）用于醛酮的定性鑒定，純化。用于醛酮的定性鑒定，純化。Wittig反應烯烴是從醛酮合成烯烴的好方法。ROH/干氯化氫硫醇RSH/RaneyNi縮醛或縮酮縮硫醛或縮硫酮保護羰基的好方法可以間接還原醛、酮-活潑氫的反應羥醛縮合-二醇，,-不飽和醛酮和烯丙式醇等是碳鏈成倍增長的反應鹵化酸和堿都可以催化反應的進行酸催化容易控制停留在一鹵化的階段，堿催化容易發(fā)生多鹵化。具有CH3CO-的醛酮或具有CH3CHOH-的醇生成少一個碳原子的羧酸及鹵仿，可以用來鑒別。氧化Tollens試劑Fehling試劑氧化醛得到相應的酸，同時有銀鏡產(chǎn)生氧化醛得到相應的酸，同時有紅色Cu2O沉淀，但不能氧化芳醛。Na2Cr2O7/H+KMnO4HNO3醛被氧化成酸，酮被氧化時，在羰基與-碳原子之間發(fā)生碳鏈的斷裂還原H2，Pt（Pb，Ni）醛被還原成伯醇，酮被