溶剂对有机化学反应的影响

溶剂对有机化学反应的影响
溶剂对有机化学反应的影响

溶剂对有机化学反应的影Ⅱ向

摘要介绍1溶剂对反应速率反应历程竞争反应产物比例和选择性的影

在有机化学中,大多数反应是在溶剂中进行的,溶剂在有机化学反应中的作用越来越受到重视,特别是在合成中如何有效的使用溶剂,己成为一个很重要的问题。一般可以把溶剂分为

质子溶剂、极性非质子溶剂非极性非质子溶剂三种。同一反应使用不同的溶剂,反应效果相差

甚大。例如,1一溴辛烷和氰化铺可以发生取代反应,但是如果简单地把1 溴辛烷和氰化铺的水溶液混在一起,既使于100 C回流两个星期也不反应。这是因为溴代烷不溶于水,底钧不能

接触试剂,因而不发生反应}如果用醇类做溶剂,反应虽可以进行,但反应速率很慢,产率低;若改用DMF作溶剂.其反应速度比以醇作溶剂时快10 倍。可见溶剂,对反应速率有很大影响。

不仅如此,溶剂对反应历程、竞争反应产物比例立体化学选择性也有很大的影响。

l 溶剂对反应速率的影响

1.1 溶剂对离解反应的影响

当化合物在溶剂中溶解时,溶剂和溶质之间就会产生持殊的作用力,这些作用力包括:库

仑引力、色散力感应力、氢键和电荷的传递作用等。不同的溶剂知溶质之间产生的作用力也有

区别,由于这些作用力的存在,使溶质改变原来的状态成为溶液对于在溶剂中进行的反应,溶剂的改变,必然强烈地影响反应物和过渡态的稳定性,强烈地影响反应过程和反应速度.影响反应的活化能。

在所有涉及离子的反应中,极性溶剂对参与反应的离子都有很大的稳定化作用。溶剂的离

子化能力主要决定于质子溶剂的给质子能力和极性非质溶剂的给电子能力。在气相中没有溶

剂的离子反应是高度活泼的,反应一般按自由基历程进行。例如:在气相中,HC1离解为自由基只需要430.95kJ/tool,离解为离子需要1393.27kJ/tool,而HC1在极性溶剂中极易离解。又如叔丁基溴在溶液中离子化疑需要83.68kJ/tool的能量.而在气相中离子化则需要836.8kJ/

mol的能量,二者相差10倍。由于极性溶剂如水和乙醇能有效地溶剂化和稳定化离子,因此能

降低离解反应的活化能,促进离解反应的进行。而在非极性溶剂如苯和环已烷中离子不能很好的溶剂化,因此离解反应需要较大的活化能。因而阻碍离解反应的进行。

1.2 溶剂对取代反应速率的影响

溶剂的极性效应对反应速率的影响.可根据溶剂效应理论概述如下:①对过渡态涉及电荷

的产生与集中的反应,提高溶剂的极性将促进反应的进行;②对过渡态涉及电荷的消失与分散

的反应,提高溶剂极性将压抑反应的进行。

对于按s l历程进行的反应,增加溶剂的极性和离子化能力(如使用质子溶剂)反应速度

显著增大。因为溶剂的极性有利于碳正离子的形成,溶剂极性越大,电离作用越大,对反应越有利。

在极性非质子溶剂中进行的s l反应,反应速度较慢.因为反应中的碳正离子形成时,需

要吸电子溶剂的“帮助”才能使c—x键异裂,而极性非质子溶剂是给电子的,无助于反应物的价键的异裂,因而影响s 1反应的反应速率。

对于按s 2历程进行的反应有三种情况:在第l类中.反应物和产物的电荷相等,但在过

渡态时有电荷分散.溶剂极性对反应速度有微小的影响,降低溶剂极性对反应略微有利。在第

类中,由中性反应物变为离子型产物.过渡态中有电荷产生.溶剂极性有利于反应的进行,极

性越强,对反应越有利。在第1V类中,电荷变化情况与第1I类相反,溶剂的极性使反应速度减

小,极性越大.对反应越不利

对于亲电取代反应.s 1历程为离子型历程,中间体为负离子。溶剂的极性有利于碳负离子

的形成,所以增加溶剂极性或离子化强度能使反应加速。二级历程不涉及离子.溶剂对se2(前

边或背后)和s i之间的影响可以通过两个方面进行:①溶剂极性增大,se2历程的反应速度提

高,对S i历程的影响则小得多;@在极性溶剂中,由于z被溶剂化,使之比较不容易进攻x.

因而降低s 诈s 2历程和S 2(环的)历程]历程而提高s 2历程的反应速度。

1.3 溶剂对亲核试剂反应性的影响

溶剂极性对反应速度的影响,质子溶剂与极性非质子溶剂也有差异。质子溶剂既能与正、

负离子络台,也能与亲核试剂形成氢键.这在某种程度上束缚了亲核试剂的进攻能力而对于

极性非质子溶剂如DMF、DMSO、TMS,CEG、HMPA等,其负极位于溶剂分子中C=O s一

——L—

O,P—O的氧上,氧的周围没有空间阻碍,露在分子外面,发生溶剂化作用时,负极部分(氧)就

与溶质的正离子发生离子——偶极相互作用,而溶剂分子的正极部分空间阻碍较大且正电荷

又较分散,故难以与负离子发生溶剂化作用,也不舍与负电性的亲核试剂发生作用,使作为负

离子的亲核试剂有较高的活性所以以负离子为亲核试剂的脂肪或芳香的双分子亲核取代反

应(Ss2 SN2Ar)在极性非质子溶剂中进行时比在质子溶剂中进行时反应速度大例如

K,

CH3I+ NaN 3 CH3N3+Nal

研刑

溶刘 K2/L·tool ·S

DM F 3× 10。

CH OH 3×10一

而且若向以质子溶剂为介质的反应液中加入少量非质子溶剂如二氧六环、DMSO或HM.

PA、也能使反应速度加快例如,碘甲烷与甲醇钠反应以甲醇为溶剂时,向反应液中 ^ 20—

6O 的二氧六环,可使反应速度比在甲醇中快2—5倍因甲醇能与甲醇钠的烷氧负离子生成

氢键,降低了烷氧负离子的亲核性,加入二氧六环后二氧六环与甲醇络台,使烷氧负离子成为“自由”的负离子或提高了“自由”烷氧负离子的浓度,因而对反应有利。

1.4 溶剂对消除和加成反应速率的影响

溶剂的极性对于消除反应也有很大的影响,因为溶剂极性大能提高具有离子中间体历程

的反应速度,E1历程中间体为碳正离子,E1cB历程中间体为负离子.所以增加溶剂的极性能提高按E1和ElcB历程进行的消除反应速度

对于加成反应.增强溶剂的极性和离子化能力,能促进反应物的极化和电荷的传递作用

(如动态诱导效应)。亲核(或亲电)加成是先由负(或正)离子进攻底物.生成负(或正)碳离子中

间体,且加成试剂进攻前的极化或离子化也需极性溶剂的促进,所以溶剂的极性和离子化能力

增大时无论是对亲核加成,还是对亲电加成都有促进作用而对电中性的自由基型加成反应

则影响不大

2 溶剂对反应历程的影响

2.1 溶}f《i对取代反应历程的影响

如前所述溶剂的极性升高使S 1反应速率上升使大多数的 2反应速率下降,那么对

于同一亲核取代反应在一种溶剂(如极性溶剂)中按S 1历程进行,在另一种溶剂(如非极性溶

剂)中接s 2历程进行是完全可能的。二级反应不涉及离子,而溶剂极性升高.能提高离子中间

体历程的可能性。在极性大的溶剂中,离子由于溶剂化而被稳定。极性大的溶剂具有较大的介

电能力.也可以使某些中性分子解离为离子,盈而易使反应物如RX离子化的溶剂有利于反应

按sN1历程进行.而不利于s 2历程倒如C H CH CI的水解反应,在水中按SN1历程进行,

而在丙酮中则按s 2历程进行

溶剂也可以影响亲电取代反应的历程,sE1历程为离子型历程,反应的第一步是慢步骤,

决定反应的速度.为底物解离碳负离子和另一个正离子,所以溶剂的极性升高,有利于反应按

se1历程进行 se1历程最常见的例子是各种酸性碳氢化合物的碱催化反应特别是含有羰基

的碳氢化合物的碱催化反应.如:的碳氢化合物的碱催化反应.如:

溶剂对 2历程和Sei历程之间的影响要复杂些,总的来说溶剂的极性升高有利于s 2历程,

而对 i历程影响较小或稍微不利。

2.2 溶剂对消除反应历程的影响

溶剂对消除反应历程的影响,可从反应电性情况进行分析;El历程中间体为正离子,ElcB

历程中间体为负离子,而Ez过渡态中有电荷分散。因为溶剂极性升高,能够提高具有离子中间体历程的反应速度;因此,溶剂极性和离子化强度增大时.有利于反应按单分子历程进行.不利于反应按双分子历程进行。对于不带电的反应物,增加溶剂的极性和离子化强度,将有利于

EI和EIcB历程。

3 溶剂对选择性的影响

3.1 溶剂对立体选择性的影响

3.1.1 溶剂对取代反应立体选择性的影响

对于溶剂对取代反应立体选择性的影响,光学活性化合物2一苯基一2~重氢丁烷的重氢

与氢交换反应可以说是最典型的例子。这个化台物在进行重氢氢交换时,溶剂不同,反应产物

也不同。

反应在不同溶剂中进行,分别得到构型转化产物、构型保持产物和外消旋产物。

产物构型决定于反应历程,而溶剂不同,反应历程不同反应如果在介电常数高的强质子

溶剂甲醇中进行时,得到构型转化产物甲醇酸性较强,离子化能力也较强,首先醇的烷氧负离

子作为碱夺取重氢质子,与此同时,醇羟基上的氢从重氢背面进攻中心碳原子,并与之形成氢键.其过渡态与S z历程有些相似,且c—D键的断裂与c—H键的形成同时进行,生成构型

转化产物:

反应在极性非质子溶剂DMSO中进行时,得到补消旋化合物。醇钠先离解,盒属正离子与

DMSO溶剂化,降低了它和负离子之间的吸引力.

难以被极性非质子溶剂DMSO溶剂化的负离子成为强碱,很容易的从底物夺取重氢,生成不

和溶剂发生溶剂化作用的“自由”碳负离子,质子可以从碳负离子的左右两个方向等机会的进攻,因而生成外消旋产物:

化学:2.1有机化学反应类型 教案

化学:2.1有机化学反应类型教案

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有机化学反应类型教学案 课标研读: 1、根据有机化合物组成和结构的特点,认识加成、取代和消去反应; 2、学习有机化学研究的基本方法。 考纲解读: 1、了解加成、取代和消去反应; 2、运用科学的方法,初步了解化学变化规律。 教材分析: 有机化学反应的数目繁多,但其主要类型有加成反应、取代反应、消去反应等几种。认识这些有机化学反应的主要类型,将有助于学生深入学习研究有机化合物的性质和有机化学反应。本节课的知识是建立在《化学2(必修)》和本模块教材第一章第3节以烃为载体的具体反应事实,以及本模块教材第一章第2节有关有机化合物的结构讨论的基础上的。本节的理论知识和思想方法为后面三节有关烃的衍生物的性质的学习提供了很好的理论和方法平台。本节教材在全书中处于非常重要的地位,可谓本模块教材的学习枢纽。 教学重点、难点:对主要有机化学反应类型的特点的认识;根据有机化合物结构特点分析它能与何种试剂发生何种类型的反应生成何种产物。 学情分析: 通过对《化学2(必修)》第三章及本模块第一章的学习,已经对取代反应和加成反应有了初步的了解,对各类有机化合物的基本结构和各种官能团有了初步的认识。这些都为本节课的学习奠定了基础。 教学策略: 1、结合已经学习过的有机反应,根据有机化合物组成和结构的特点,认识加成、取代和消去反应,初步形成根据有机化合物结构特点分析它能与何种试剂发生何种类型的反应生成何种产物的思路,能够判断给定化学方程式的反应的类型,也能书写给定反应物和反应类型的反应的化学方程式。 2、分别从加(脱)氧、脱(加)氢和碳原子氧化数变化的角度来认识氧化反应(还原反应),并能够根据氧化数(给定)预测有机化合物能否发生氧化反应或还原反应。 3、从不同的视角来分析有机化学反应,了解研究有机化合物的化学性质的一般程序。教学计划: 第一课时:有机化学反应的主要类型 第二课时:有机化学中的氧化反应和还原反应 第三课时:典型题目训练,落实知识 导学提纲: 第一课时 课堂引入: 写出下列化学方程式,并注明化学反应类型。 乙烯与氯化氢反 应:; 丙烯通入溴的四氯化碳溶 液:; 乙炔通入溴的四氯化碳溶液: ;

有机反应类型的总结

有机反应类型的总结 1、取代反应 (1)能发生取代反应的官能团有:醇羟基(-OH)、卤原子(-X)、羧基(-COOH)、酯基(-COO-)、肽键(-CONH-)等。 (2)能发生取代反应的有机物种类如下图所示: 2、加成反应 1.能发生加成反应的官能团:双键、三键、苯环、羰基(醛、酮)等。 2.加成反应有两个特点: ①反应发生在不饱和的键上,不饱和键中不稳定的共价键断裂,然后不饱和原子与其它原子或原 子团以共价键结合。 ②加成反应后生成物只有一种(不同于取代反应)。 说明: 1.羧基和酯基中的碳氧双键不能发生加成反应。 2.醛、酮的羰基只能与H2发生加成反应。 3.共轭二烯有两种不同的加成形式。 3、消去反应 (1)能发生消去反应的物质:醇、卤代烃;能发生消去反应的官能团有:醇羟基、卤素原子。(2)反应机理:相邻消去 发生消去反应,必须是与羟基或卤素原子直接相连的碳原子的邻位碳上必须有氢原子,否则不能发生消去反应。如CH3OH,没有邻位碳原子,不能发生消去反应。 4、聚合反应 (1)加聚反应: 烯烃加聚的基本规律: (2)缩聚反应: (1)二元羧酸和二元醇的缩聚,如合成聚酯纤维: (2)醇酸的酯化缩聚:

此类反应若单体为一种,则通式为: 若有两种或两种以上的单体,则通式为: (3)氨基与羧基的缩聚 (1)氨基酸的缩聚,如合成聚酰胺6: (2)二元羧酸和二元胺的缩聚: 5、氧化反应与还原反应 1.氧化反应就是有机物分子里“加氧”或“去氢”的反应。 能发生氧化反应的物质和官能团:烯(碳碳双键)、醇、酚、苯的同系物、含醛基的物质等。 烯(碳碳双键)、炔(碳碳叁键)、苯的同系物的氧化反应都主要指的是它们能够使酸性高锰 酸钾溶液褪色,被酸性高锰酸钾溶液所氧化。 含醛基的物质(包括醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等)的氧化反应,指银镜反应及这些物质与新制氢氧化铜悬浊液的反应。要注意把握这类反应中官能团的变化及化学方程式的基本形式。 2.还原反应是有机物分子里“加氢”或“去氧”的反应,其中加氢反应又属加成反应。 还原反应具体有:与氢气的加成(如醛、酮)、硝基苯的还原。 6、酯化反应 (1)酯化反应的脱水方式:羧酸和醇的酯化反应的脱水方式是:“酸脱羟基醇脱氢”,羧酸分子中羧基上的羟基跟醇分子中羟基上的氢原子结合成水,其余部分结合成酯。这种反应的机理可 通过同位素原子示踪法进行测定。 (2)酚酯的形成不要求掌握,但在书写同分异构体的时候需要考虑酚酯;酚酯的水解也要求掌握。 (3)酯的种类有:小分子链状酯、环酯、聚酯、内酯、硝酸酯、酚酯。 7.水解反应 (1)能发生水解反应的物质:卤代烃、酯、油脂、二糖、多糖、蛋白质等 (2)从本质上看,水解反应属于取代反应。 (3)注意有机物的断键部位,如乙酸乙酯水解时是与羰基相连的C-O键断裂。(蛋白质水解,则是肽键断裂) 8、中和反应、裂化反应及其它反应 (1)醇、酚、酸分别与Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3的反应;显色反应等。 (3).显色反应主要掌握:FeCl3遇苯酚显紫色;浓硝酸遇含苯环的蛋白质显黄色(黄蛋白实验);碘水遇淀粉显蓝色。

(完整版)有机化学复习(人卫第八版)

第一章绪论 第二章立体化学 1、费歇尔投影式书写原则 连接原子或原子团的水平线代表伸向纸面前方的化学键,垂直线代表纸面后方。 2、外消旋体、非对映异构体、内消旋化合物概念(区别和联系) 3、R/S构型标记法 第四章烷烃和环烷烃 一、烷烃 1、构象异构(锯架式和纽曼投影式的书写) 2、化学性质①稳定性 ②卤代反应(自由基的反应)链引发——链增长——链终止 二、环烷烃 1、化学性质取代、开环加成(一般为三元环或四元环)原则(连氢最多和连氢最少的两个碳原子之间) 2、构象环己烷的构象:椅式和船式(书写<两种>椅式的顺式和反式以及取代反应的稳定性即优势构象) 第五章烯烃和炔烃 一、烯烃 1、顺反异构及其命名 2、化学性质①亲电加成反应 (1)与卤素加成(在四氯化碳中进行):反应机制烯烃与氯或溴的加成反应通常生成反式加成产物 (2)与卤化氢的加成反应的活性顺序:HI>HBr>HCl>HF 不对称加成(马氏规则)正碳离子的稳定性诱导效应 (3)与硫酸加成_______________________________________________________________生成烷基硫酸氢酯在水中加热可以水解生成醇稀硫酸下即可反应,硫酸越浓越不易加成不对称加成也遵循马氏规则 (4)与水加成在酸催化下(如磷酸或硫酸)与水加成生成醇 ②催化加氢常用Pt、Pd、Ni等金属作催化剂主要生成顺式加成产物取代基增多空间位阻增大越不利于加成 ③自由基加成反应 (1)过氧化物存在下加溴化氢只有溴化氢反马氏规则 (2)烯烃的自由基聚合反应 ④氧化反应 (1)高锰酸钾氧化酸性条件下、稀冷条件下(顺式、褐色MnO2沉淀) (2)臭氧氧化最终生成醛或酮以及过氧化氢

溶剂概述和溶剂效应

溶剂概述和溶剂效应 摘要:对化学反应中溶剂的种类和作用做概述,以及溶剂效应在紫外,荧光,红外,核磁波谱和液相色谱中的作用。 关键词:溶剂溶剂效应吸收光谱液相色谱 1,溶剂 1.1溶剂的定义 溶剂是一种可以溶化固体,液体或气体溶质的液体,继而成为溶液,最常用的溶剂是水。 1.2溶剂的分类 溶剂按化学组成分为有机溶剂和无机溶剂 有机溶剂是一大类在生活和生产中广泛应用的有机化合物,分子量不大,常温下呈液态。有机溶剂包括多类物质,如链烷烃、烯烃、醇、醛、胺、酯、醚、酮、芳香烃、氢化烃、萜烯烃、卤代烃、杂环化物、含氮化合物及含硫化合物等等,多数对人体有一定毒性。(本文主要概述有机溶剂在化学反应以及波谱中的应用) 2,溶剂效应 2.1溶剂效应的定义 溶剂效应是指溶剂对于反应速率,平衡甚至反应机理的影响。溶剂对化学反应速率常数 的影响依赖于溶剂化反应分子和相应溶剂化过渡态的相对稳定性。 2.2溶剂效应在紫外,荧光,红外,核磁中的应用 2.2.1溶剂效应在紫外吸收光谱中的应用[5] 有机化合物紫外吸收光谱的吸收带波长和吸收强度,与所采用的溶剂有密切关系。通常,溶 剂的极性可以引起谱带形状的变化。一般在气态或者非极性溶剂(如正己烷)中,尚能观察 到振动跃迁的精细结构。但是改为极性溶剂后,由于溶剂与溶质分子的相互作用增强,使谱 带的精细结构变得模糊,以至完全消失成为平滑的吸收谱带。这一现象称为溶剂效应。例如, 苯酚在正庚烷溶液中显示振动跃迁的精细结构,而在乙醇溶液中,苯酚的吸收带几乎变得平 滑的曲线,如图所示

2.2.1.1溶剂极性对n→π*跃迁谱带的影响[2] n→π*跃迁的吸收谱带随溶剂的极性的增大而向蓝移。一般来说,从以环己烷为溶剂改为以乙醇为溶剂,会使该谱带蓝移7nm:如改为以极性更大的水为溶剂,则将蓝移8nm。增大溶剂的极性会使n→π*跃迁吸收谱带蓝移的原因如下: 会发生n→π*跃迁的分子,都含有非键电子。例如C=O在基态时碳氧键极化成Cδ+=Oδ-,当n电子跃迁到π*分子轨道时,氧的电子转移到碳上,使得羰基的激发态的极性减小,即Cδ+=Oδ-(基态)→C=O (激发态)。所以,与极性溶剂的偶极偶极相互作用强度基态大于激发态。被极性溶剂稳定而下降的能量也是基态大于激发态。跃迁能量增加而发生吸收峰蓝移,如图2所示;溶剂对n→π*跃迁的另一个影响是形成氢键,例如羰基与极性溶剂发生氢键缔合的作用程度,极性强的基态大于极性弱的激发态,致使基态的能级的能量下降较大,而激发态能级的能量下降较小,使吸收峰蓝移。 2.2.1.2溶剂极性对π→π*跃迁谱带的影响[2] π→π*跃迁的吸收谱带随溶剂极性的增大而向红移。一般来说,从以环烷烃为溶剂改为以乙醇为溶剂,会使该谱带红移10 20nm.增大溶剂的极性引起π→π*跃迁的吸收谱带红移的原因如下。大多数会发生π→π*跃迁的分子,其激发态的极性总是比基态的极性大,因而激发态与极性溶剂之间发生相互作用从而降低其能量的强度,要比极性小的基态与极性溶剂发生作用降低的能量大。也就是说,在极性溶剂的作用下,基态与激发态之间的能量差别变小了,因而要实现这一跃迁所需要的能量相应地小了,故引起吸收峰红移,2图可以加以说明。

大学有机化学总结习题及答案-最全69767

有机化学总结 一.有机化合物的命名 1. 能够用系统命名法命名各种类型化合物: 包括烷烃,烯烃,炔烃,烯炔,脂环烃(单环脂环烃和多环置换脂环烃中的螺环烃和桥环烃),芳烃,醇,酚,醚,醛,酮,羧酸,羧酸衍生物(酰卤,酸酐,酯,酰胺),多官能团化合物(官能团优先顺序:-COOH >-SO3H >-COOR >-COX >-CN >-CHO >>C =O >-OH(醇)>-OH(酚)>-SH >-NH2>-OR >C =C >-C ≡C ->(-R >-X >-NO2),并能够判断出Z/E 构型和R/S 构型。 2. 根据化合物的系统命名,写出相应的结构式或立体结构式(伞形式,锯架式,纽曼投影式,Fischer 投影式)。 立体结构的表示方法: 1 )伞形式:COOH OH 3 2)锯架式:CH 3 OH H H OH C 2H 5 3) 纽曼投影式: 4)菲舍尔投影式:COOH 3 OH H 5)构象(conformation) (1) 乙烷构象:最稳定构象是交叉式,最不稳定构象是重叠式。 (2) 正丁烷构象:最稳定构象是对位交叉式,最不稳定构象是全重叠式。 (3) 环己烷构象:最稳定构象是椅式构象。一取代环己烷最稳定构象是e 取代的椅 式构象。多取代环己烷最稳定构象是e 取代最多或大基团处于e 键上的椅式构象。 立体结构的标记方法 1. Z/E 标记法:在表示烯烃的构型时,如果在次序规则中两个优先的基团在同一侧,为Z 构型,在相反侧,为E 构型。 CH 3C H C 2H 5 CH 3 C C H 2H 5 Cl (Z)-3-氯-2-戊烯(E)-3-氯-2-戊烯 2、 顺/反标记法:在标记烯烃和脂环烃的构型时,如果两个相同的基团在同一侧,则为顺式;在相反侧,则为反式。 CH 3 C C H CH 3H CH 3C H H CH 3顺-2-丁烯 反-2-丁烯3 3 3顺-1,4-二甲基环己烷反-1,4-二甲基环己烷 3、 R/S 标记法:在标记手性分子时,先把与手性碳相连的四个基团按次序规则排序。然后将最不优先的基团放在远离观察者,再以次观察其它三个基

学习参考:有机化学中的电子效应

有机化学中的电子效应 电子效应是影响有机化合物反应活性和反应规律的重要因素之一,深入理解有机化学中的电子效应,可以对有机化学的认识由感性向理性方向发展。 电子效应包括诱导效应、共轭效应和超共轭效应;有时三种效应同时存在,表现共同作用的综合结果。 一、诱导效应(Inductive effect ) 诱导效应是电子效应的一种,是由路易斯(Lewis )首先提出。路易斯认为,对于有机化合物,诱导效应是由一个电负性较强的原子X 取代了碳原子上的氢原子后,在C -X 键上产生一个极性分布,这个极性分布通过电性诱导作用,在分子中其它键上引起一系列的极性变化,结果在整个分子中产生一个向着X 原子方向的较大范围的电子运动,这种电子运动称为诱导效应: C δ- 电负性比碳弱的元素原子也可以在分子中引起一系列的极性变化,只是所产生的诱导效应的方向刚好相反。 诱导效应是指在有机化合物分子中引入一个基团或原子后,由于原子的电负性差异,导致σ键电子的移动,使分子中的电子云密度分布发生变化,而这种变化不但发生在直接相连的部分,也可以影响到不直接相连的部分。这种因某一原子或基团的极性而引起电子沿碳链向某一方向移动的效应,称为诱导效应。 如氯丙烷分子中,取代在碳上的氯原子的电负性较强, C -Cl 键产生偶极,使与氯原子连接的第一个碳原子(α-碳原子)产生部分正电荷(δ+),也使第二个碳原子带有部分正电荷,第三个碳原子带有更少的正电荷,依次影响下去。这种影响的特征是沿着碳链传递,并随着碳链的增长而迅速减弱或消失,一般传递到第三个碳原子就可忽略不计。诱导效应是一种静电作用,共用电子并不能完全转移到另一原子,只是电子云密度分布发生变化,亦即键的极性发生变化。 δ + δ+ δ+ δ- CH 3—CH 2—CH 2→Cl 1.静态诱导效应(I s ) 诱导效应分为静态诱导效应和动态诱导效应。静态诱导效应是由分子本身结构决定的,是分子本身所固有的极化效应,与由极性溶剂或反应试剂等产生的外电场无关。 ⑴ –I 效应和+I 效应 静态诱导效应通常采用烷烃H -CR 3上的氢作为比较标准,规定其为0。如果用电负性较碳原子大的X 取代了H -CR 3中的氢原子后,化合物X -CR 3中-CR 3部分的电子云密度比在H -CR 3中小,X 叫做吸电子基团。由吸电子基团引起的诱导效应,叫做吸电子诱导效应,用-I 表示。如果用电负性较碳原子小的Y 取代了H -CR 3中的氢原子,化合物Y -CR 3中-CR 3部分的电子云密度比在H -CR 3中大,Y 叫做给电子基团。由给电子基团引起的诱导效应,叫做给电子诱导效应,用+I 表示。

高级中学化学有机收集五有机反应类型

有机专题五——有机反应类型 1.取代反应 (1)定义:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。 (2)能发生取代反应的物质:烷烃、芳香烃、醇、酚、酯、羧酸、卤代烃。 (3)典型反应 2.加成反应

(1)定义:有机物分子里不饱和的碳原子跟其他原子或原子团直接结合生成别的物质。 (2)能发生加成反应的物质:烯烃、炔烃、苯及同系物、芳香烃、醛、酮、单糖、不饱和高级脂肪酸的甘油脂及不饱和烃的衍生物等。 (3)典型反应 3.加聚反应 (1)定义:通过加成聚合反应形成高分子化合物。 (2)特征: ①是含C=C双键或叁键物质的性质。 ②生成物只有高分子化合物,因此其组成与单体相同。

(3)能发生加聚反应的物质:烯、二烯、含C=C的其他类物质。 (4)典型反应 4.缩聚反应* (1)定义:通过缩合反应生成高分子化合物,同时还生成小分子(如H2O、NH3等)的反应。 (2)特征:有小分子生成,因此高分子化合物的组成与单体不同。 (3)能发生缩聚反应的物质 ①苯酚与甲醛 ②二元醇与二元酸 ③羟基羧酸 ④氨基酸 ⑤葡萄糖 (4)典型反应

5.加聚反应与缩聚反应的区别 (1)加聚反应与缩聚反应,虽是合成高分子化合物的两大反应,但区别很大。 (2)加聚反应是由不饱和的单体聚合成高分子的反应,其产物只有—种高分子化合物。 (3)参加缩聚反应的单体一般含有两种或两种以上能相互作用的官能团(两个或两个以上易断裂的共价键)的化合物,产物中除一种高分子化合物外,还生成有小分子。如H2O、HCl、NH3等。产物的组成与参加反应的任何一种单体均不相同。 (4)从反应机理上看,加聚反应是不饱和分子中的双键或叁键发生的,实质还是加成反应。所以,双键、叁键是发生加聚反应的内因。缩聚反应是通过单体中的官能团相互作用经缩合生成小分子,同时又聚合成大分子的双线反应。发生缩聚反应的内因是相互能作用的官能团(或较活动的原子)。 (5)发生加聚反应的单体不一定是一种物质,也可以是两种或两种以上。如丁苯橡胶就是由单体1,3-丁二烯和苯乙烯加聚而成,缩聚反应的单体不一定就是两种,也有一种的,如单糖缩聚成多糖、氨基酸缩聚成多肽,也可以是两种以上的。

有机化学十种反应类型详细小结精美版

有机化学十种反应类型详细小结 复习方法提示: 1、全面了解有机物所具有的反应类型有哪些?熟记相关名词,确保表达准确。 2、把握准每一类反应的概念,牢牢掌握反应中的结构变化特点。这是分析判断的依据! 3、认识相似的同一种反应类型的“归属”关系,如取代反应可以包括什么?区分相近的不同反应类型在结构变化上的“差异”性及规律,如消去反应和氧化反应,加成反应和加聚反应等等。 以下概要回顾有机的五大反应,包括:取代反应、加成反应、消去反应、聚合反应(包括加聚反应和缩聚反应),以及氧化-还原反应。 一、取代反应 定义:有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应称为取代反应。 在中学化学中,取代反应包括卤代、酯化、水解、硝化和磺化等很多具体的类型。分例如下: 1、与卤素单质的取代------发生该类反应的有机物包括:烷烃、烯烃、芳香烃、醇、酚等。例如: (1).(在适当的条件下,烷烃的取代反应是可以逐步进行的,得到一系列 的混合物)。 (2). (3). CH 2=CH -CH 3 + Cl 2CH 2=CH - CH 2-Cl + HCl (4). (5).+ 2HCl 2、与混酸的硝化反应(苯及其同系物、苯酚、烷烃等均能发生硝化反应)。如: (1). + HNO 2 -NO 2 + H 2O (2). (3). 环己烷对酸、碱比较稳定,与中等浓度的硝酸或混酸在低温下不发生反应,与稀硝酸在100℃以上的封管中发生硝化反应,生成硝基环己烷。在铂或钯催化下,350℃以上发生脱氢反应生成苯。环己烷与氧化铝、硫化钼、古、镍-铝一起于高温下发生异构化,生成甲基戌烷。与三氯化铝在温和条件下则异构化为甲基环戊烷。 低碳硝基烷的工业应用日益广泛。在使用原料上,以丙烷硝化来制取是合理的途径。在工艺方面,国外较多的是以硝酸为硝化剂的气相硝化工艺,已积累了较丰富的工业经验。有代表性的反应器则是多室斯登该尔反应器。国内迄今有关硝基烷的生产和应用研究均进行得不多,这是应该引起我们充分注意的。 + 浓硫酸 △ 光照

高中有机化学反应类型归纳总结

★取代反应 烷:CH4+Cl2→(光)CH3Cl+HCl 苯:苯+Br2→(Fe)苯-Br+HBr(液溴) 苯+HO-NO2→(浓H2SO4;△)苯-NO2+H2O(硝化反应) 甲苯:苯-CH3+3HO-NO2→(浓H2SO4;△)三硝基甲苯(TNT)+3H2O 苯-CH3+Cl2→(光)苯-CH2Cl+HCl 醇:2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑ 卤代烃:CH3CH2Br+NaOH→(△)CH3CH2OH+NaBr(水解反应) 另有酯化,硫化,水解等 ★加成反应 烯:CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br CH2=CH2+H2O→(催化剂;△)CH3CH2OH CH2=CH2+H2→(Ni)CH3CH3 炔:CH≡CH+2Br2→CHBr2CHBr2 苯:苯+3H2→(Ni)C6H6(环已烷) 苯+3Cl2→C6H6Cl6(六六六) 醛:CH3CHO+H2→(Ni;△)CH3CH2OH(加氢还原) 另有加聚 ★消去反应 卤代烃:CH3CH2Br+NaOH→(醇;△)CH2=CH2↑+NaBr+N2O 醇:CH3CH2OH→(浓H2SO4;△)CH2=CH2↑+H2O (乙醇为170℃,其它醇不用记) ★水解反应(取代反应)

卤代烃:CH3CH2Br+H2O→(NaOH)CH3CH2OH+HBr 酯:CH3COOC2H5+H2O(可逆;稀H2SO4;△)CH3COOH+C2H5OH 另有多糖二糖蛋白质的水解 ★氧化反应 1 燃烧:CxHyOz+(x+y/4-z/2)O2→(点燃)xCO2+y/2H2O (有机物燃烧通式) 2 催化反应 醇:2CH3CH2OH+O2→(Cu;△)2CH3CHO+2H2O CH3CH2OH+CuO→(△)CH3CHO+H2O+Cu 醛:2CH3CHO+O2→(催化剂;△)2CH3CHO 烯:2CH2=CH2+O2→(催化剂)2CH3CHO 烷:2CH3CH2CH2CH3+5O2→(催化剂)4CH3COOH+2H2O 3 被酸性KMnO4氧化 烯炔苯的同系物(与苯环相连的C上要有H)醇醛 4 与新制Cu(OH)2反应 醛:CH3CHO+2Cu(OH)2→(△)CH3COOH+Cu2O↓+2H2O 5 银镜反应 (1)甲醛甲醛过量时:HCHO+2[Ag(NH3)2]OH→(△)HCOONH4+2Ag↓+3NH3+H2O 银氨溶液过量:HCHO+4[Ag(NH3)2]OH→(△)(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3↑+2H2O (2)乙醛 CH3CHO+2[Ag(nh3)2]OH→(△)CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O 另有HCOOR(甲酸盐甲酯某酯)葡萄糖麦芽糖果糖 ★还原反应 1 加H2加成:醛:CH3CHO+H2→(Ni;△)CH3CH2OH

溶剂对有机化学反应的影响

溶剂对有机化学反应的影Ⅱ向 摘要介绍1溶剂对反应速率反应历程竞争反应产物比例和选择性的影 在有机化学中,大多数反应是在溶剂中进行的,溶剂在有机化学反应中的作用越来越受到重视,特别是在合成中如何有效的使用溶剂,己成为一个很重要的问题。一般可以把溶剂分为 质子溶剂、极性非质子溶剂非极性非质子溶剂三种。同一反应使用不同的溶剂,反应效果相差 甚大。例如,1一溴辛烷和氰化铺可以发生取代反应,但是如果简单地把1 溴辛烷和氰化铺的水溶液混在一起,既使于100 C回流两个星期也不反应。这是因为溴代烷不溶于水,底钧不能 接触试剂,因而不发生反应}如果用醇类做溶剂,反应虽可以进行,但反应速率很慢,产率低;若改用DMF作溶剂.其反应速度比以醇作溶剂时快10 倍。可见溶剂,对反应速率有很大影响。 不仅如此,溶剂对反应历程、竞争反应产物比例立体化学选择性也有很大的影响。 l 溶剂对反应速率的影响 1.1 溶剂对离解反应的影响 当化合物在溶剂中溶解时,溶剂和溶质之间就会产生持殊的作用力,这些作用力包括:库 仑引力、色散力感应力、氢键和电荷的传递作用等。不同的溶剂知溶质之间产生的作用力也有 区别,由于这些作用力的存在,使溶质改变原来的状态成为溶液对于在溶剂中进行的反应,溶剂的改变,必然强烈地影响反应物和过渡态的稳定性,强烈地影响反应过程和反应速度.影响反应的活化能。 在所有涉及离子的反应中,极性溶剂对参与反应的离子都有很大的稳定化作用。溶剂的离 子化能力主要决定于质子溶剂的给质子能力和极性非质溶剂的给电子能力。在气相中没有溶 剂的离子反应是高度活泼的,反应一般按自由基历程进行。例如:在气相中,HC1离解为自由基只需要430.95kJ/tool,离解为离子需要1393.27kJ/tool,而HC1在极性溶剂中极易离解。又如叔丁基溴在溶液中离子化疑需要83.68kJ/tool的能量.而在气相中离子化则需要836.8kJ/ mol的能量,二者相差10倍。由于极性溶剂如水和乙醇能有效地溶剂化和稳定化离子,因此能 降低离解反应的活化能,促进离解反应的进行。而在非极性溶剂如苯和环已烷中离子不能很好的溶剂化,因此离解反应需要较大的活化能。因而阻碍离解反应的进行。 1.2 溶剂对取代反应速率的影响 溶剂的极性效应对反应速率的影响.可根据溶剂效应理论概述如下:①对过渡态涉及电荷 的产生与集中的反应,提高溶剂的极性将促进反应的进行;②对过渡态涉及电荷的消失与分散 的反应,提高溶剂极性将压抑反应的进行。 对于按s l历程进行的反应,增加溶剂的极性和离子化能力(如使用质子溶剂)反应速度 显著增大。因为溶剂的极性有利于碳正离子的形成,溶剂极性越大,电离作用越大,对反应越有利。 在极性非质子溶剂中进行的s l反应,反应速度较慢.因为反应中的碳正离子形成时,需 要吸电子溶剂的“帮助”才能使c—x键异裂,而极性非质子溶剂是给电子的,无助于反应物的价键的异裂,因而影响s 1反应的反应速率。 对于按s 2历程进行的反应有三种情况:在第l类中.反应物和产物的电荷相等,但在过 渡态时有电荷分散.溶剂极性对反应速度有微小的影响,降低溶剂极性对反应略微有利。在第 类中,由中性反应物变为离子型产物.过渡态中有电荷产生.溶剂极性有利于反应的进行,极 性越强,对反应越有利。在第1V类中,电荷变化情况与第1I类相反,溶剂的极性使反应速度减 小,极性越大.对反应越不利 对于亲电取代反应.s 1历程为离子型历程,中间体为负离子。溶剂的极性有利于碳负离子 的形成,所以增加溶剂极性或离子化强度能使反应加速。二级历程不涉及离子.溶剂对se2(前

有机化学反应类型总结

有机化学反应类型总结 1、取代反应 定义:有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应称为取代反应。 (1)能发生取代反应的官能团有:醇羟基(-OH)、卤原子(-X)、羧基(-COOH)、酯基(-COO-)、肽键(-CONH-)等。 (2)能发生取代反应的有机物种类如下图所示: 2、加成反应 定义:有机物分子里不饱和的碳原子跟其他原子或原子团直接结合,生成别的物质的反应,叫加成反应。分子结构中含有双键或三键的化合物,一般能与H2、X2(X为Cl、Br、I)、HX、H2O、HCN等小分子物质起加成反应。 1.能发生加成反应的官能团:双键、三键、苯环、羰基(醛、酮)等。 2.加成反应有两个特点: ①反应发生在不饱和的键上,不饱和键中不稳定的共价键断裂,然后不饱和原子与其它原子或原子团以共价键结合。 ②加成反应后生成物只有一种(不同于取代反应)。 说明: 1.羧基和酯基中的碳氧双键不能发生加成反应。 2.醛、酮的羰基只能与H2发生加成反应。 3.共轭二烯有两种不同的加成形式。 3、消去反应 定义:有机化合物在适当条件下,从一个分子相邻两个碳原子上脱去一个小分子(如H2O、HX等)而生成不饱和(双键或三键)化合物的反应称为消去反应。发生消去反应的化合物需具备以下两个条件: (1)是连有—OH(或—X)的碳原子有相邻的碳原子。 (2)是该相邻的碳原子上还必须连有H原子。

(1)能发生消去反应的物质:醇、卤代烃;能发生消去反应的官能团有:醇羟基、卤素原子。 (2)反应机理:相邻消去 发生消去反应,必须是与羟基或卤素原子直接相连的碳原子的邻位碳上必须有氢原子,否则不能发生消去反应。如CH3OH,没有邻位碳原子,不能发生消去反应。 4、聚合反应 定义:有许多单个分子互相结合生成高分子化合物的反应叫聚合反应。 聚合反应有两个基本类型:加聚反应和缩聚反应 (1)加聚反应: 由许多单个分子互相加成,又不缩掉其它小分子的聚合反应称为加成聚合反应。烯烃、二烯烃及含C=C的物质均能发生加聚反应。 烯烃加聚的基本规律: (2)缩聚反应: 单体间相互结合生成高分子化合物的同时,还生成小分子物质的聚合反应,称为缩合聚合反应。 酚和醛、氨基酸(形成多肽)、葡萄糖(形成多糖)、二元醇与二元酸、羟基羟酸等均能发生缩聚反应。 (1)二元羧酸和二元醇的缩聚,如合成聚酯纤维: (2)醇酸的酯化缩聚: (3)氨基与羧基的缩聚 (1)氨基酸的缩聚,如合成聚酰胺6: (2)二元羧酸和二元胺的缩聚: nHOOC-(CH2)4-COOH+nNH2(CH2)6NH2 =[CO(CH2)4CONH(CH2)6NH]n+2nH2O 5、氧化反应与还原反应 1.氧化反应就是有机物分子里“加氧”或“去氢”的反应。 能发生氧化反应的物质和官能团:烯(碳碳双键)、醇、酚、苯的同系物、含醛基的物质等。

有机化学中用来研究反应机理的方法

有机反应机制的研究方法 有机化学中用来解释反应机理的传统方法主要集中在Kinetics和Dynamics两方面,即理解势能面、深入研究分子运动和碰撞、测定活化参数、测定速率常数、确定某个反应机理中一系列化学步骤的顺序、确定反应限速步骤和决速步骤。 研究机理的关键目的是反应机理知识可以对如何在原子或分子水平上操纵物质给出最快速的洞察,而不是依靠运气来获得偶然性的变化从而获得想要的结果。由于动力学在辨别机理方面起着关键作用,所以动力学是整个有机反应机理研究领域中最重要的分支之一。 传统的反应机理研究方法除了动力学分析之外,还有同位素效应、结构-功能分析等。这些都是研究有机反应机理的标准实验工具,然后实验化学家可以根据其想象力和化学创造性,设计出一些完全不同于之前出现过的研究方法。因此,本文总结了一些最为常见的方法。首先分析最简单的实验,例如产物和中间体的鉴定。但也会分析一些更为微妙、精细的实验,如交叉和同位素置乱(cross-over and isotope scrambling)实验。 1.改变反应物结构以转变或捕获预想的中间体 有时可以通过合成一种类似于所研究的反应物的新反应物来破译中间体的性质,但是这需要所预测的中间体能以一种可预想的方式进行反应。没有标准的方式来处理这一类实验,所以实验者必须根据具体实验情况来设计实验。下面以酶反应作为此方法的应用实例。 Lin[1]等人设计了一种转变中间体的方法。扁桃酸消旋化酶可使扁

桃酸根离子的对映体(2-羟基苯甲酸)互换。位于羧酸跟α位的碳负离子被认为是中间体。为了测试此中间体是否存在,作者合成设计了扁桃酸跟离子的类似物i,并用酶对其进行了外消旋化。其过程是首先形成碳负离子,然后经过溴化物的1,6-消除,最后经过互变异构化,分离得到产物ii。此结果支持了在扁桃酸根离子路径中碳负离子中间体iii的存在。 2.捕获实验和竞争实验 鉴定中间体的一种常见方法是通过加入额外的试剂来捕获中间体。目前存在着几种自由基不伙计,许多好的亲核试剂是半衰期很短的亲电试剂(如碳正离子)的可行的捕获剂。必须以自己的化学知识来设计捕获中间体(如碳正离子、卡宾等)的捕获剂。但是活泼中间体的半衰期很短,所以捕获剂必须是具有很高的活性,并能与活泼中间体的标准反应路径进行竞争。同样,因为捕获反应是典型的双分子反应,所以要求捕获剂具有高的浓度。另外,还可以将捕获剂与反应物共价结合,以便更容易地捕获活泼中间体。

有机化学10种反应类型

有机化学10种反应类型 一、取代反应 定义:有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应称为取代反应。在中学化学中,取代反应包括卤代、酯化、水解、硝化和磺化等很多具体的类型。 分例如下: 1、与卤素单质的取代------发生该类反应的有机物包括:烷烃、烯烃、芳香烃、醇、酚等。例如: 2、与混酸的硝化反应(苯及其同系物、苯酚、烷烃等均能发生硝化反应)。如: (3)注:环己烷对酸、碱比较稳定,与中等浓度的硝酸或混酸在低温下不发生反应,与稀硝酸在100℃以上的封管中发生硝化反应,生成硝基环己烷。在铂或钯催化下,350℃以上发生脱氢反应生成苯。环己烷与氧化铝、硫化钼、古、镍-铝一起于高温下发生异构化,生成甲基戌烷。与三氯化铝在温和条件下则异构化为甲基环戊烷。 低碳硝基烷的工业应用日益广泛。在使用原料上,以丙烷硝化来制取是合理的途径。在工艺方面,国外较多的是以硝酸为硝化剂的气相硝化工艺,已积累了较丰富的工业经验。有代表性的反应器则是多室斯登该尔反应器。国内迄今有关硝基烷的生产和应用研究均进行得不多,这是应该引起我们充分注意的。

3、与硫酸的磺化反应(苯、苯的衍生物,几乎均可磺化)。如: 4、羧酸和醇的酯化反应 5、水解反应(卤代烃、酯、多糖、二糖、蛋白质都能在一定条件下发生水解反应)。如: 6、与活泼金属的反应:(醇、酚、羧酸等均能与活泼金属如钠反应生成氢气)。如: 7、醇与卤化氢(H X)的反应。如: 8、羧酸或醇的分子间脱水。如:

二、加成反应 定义:有机物分子里不饱和碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成化合物的反应叫加成反应。 在中学化学中,分子结构中含有“双键”或“叁键”的化合物均能发生加成反应。如烯烃、二烯烃、炔烃、苯及其同系物、醛、酮、不饱和高级脂肪酸及其甘油脂、单糖等。通常参与加成反应的无机试剂包括H2、X2(X为C l、B r、I)、H X、H2O、H C N等小分子(对称或不对称试剂)起加成反应。 说明:i.羧基和酯基中的碳氧双键不能发生加成反应。i i.醛、酮的羰基只能与H2发生加成反应。i i i.共轭二烯有两种不同的加成形式。 1、和氢气加成 2、和卤素加成 3、和卤化氢加成 4、和水加成 三、消去反应 定义:有机化合物在适当条件下,从一个分子相邻两个碳原子上脱去一个小分子(如:H2O、H X等)而生成不饱和(双键或叁键)化合物的反应称为消去反应,又称消除反应。 发生消去反应的化合物需具备以下两个条件: i.是连有一O H(或一X)的碳原子有相邻的碳原子;i i.是该相邻的碳原子上还必须连有H原子。中学里常见的两类有机物是醇和卤代烃。1、醇的消去反应

大学有机化学复习重点总结

有机化学复习总结 一.有机化合物的命名 1. 能够用系统命名法命名各种类型化合物: 包括烷烃,烯烃,炔烃,烯炔,脂环烃(单环脂环烃和多环置换脂环烃中的螺环烃和桥环烃),芳烃,醇,酚,醚,醛,酮,羧酸,羧酸衍生物(酰卤,酸酐,酯,酰胺),多官能团化合物(官能团优先顺序:-COOH >-SO3H >-COOR >-COX >-CN >-CHO >>C =O >-OH(醇)>-OH(酚)>-SH >-NH2>-OR >C =C >-C ≡C ->(-R >-X >-NO2),并能够判断出Z/E 构型和R/S 构型。 2. 根据化合物的系统命名,写出相应的结构式或立体结构式(伞形式,锯架式,纽曼投影式,Fischer 投影式)。 立体结构的表示方法: 1)伞形式:C COOH OH H 3C H 2)锯架式:CH 3 OH H H OH C 2H 5 3) 纽曼投影式: H H H H H H H H H H H H 4)菲舍尔投影式:COOH CH 3 OH H 5)构象(conformation) (1) 乙烷构象:最稳定构象是交叉式,最不稳定构象是重叠式。 (2) 正丁烷构象:最稳定构象是对位交叉式,最不稳定构象是全重叠式。 (3) 环己烷构象:最稳定构象是椅式构象。一取代环己烷最稳定构象是e 取代的椅 式构象。多取代环己烷最稳定构象是e 取代最多或大基团处于e 键上的椅式构象。 立体结构的标记方法 1. Z/E 标记法:在表示烯烃的构型时,如果在次序规则中两个优先的基团在同一 侧,为Z 构型,在相反侧,为E 构型。 CH 3 C C H Cl C 2H 5CH 3C C H C 2H 5Cl (Z)-3-氯-2-戊烯 (E)-3-氯-2-戊烯 2、 顺/反标记法:在标记烯烃和脂环烃的构型时,如果两个相同的基团在同一侧, 则为顺式;在相反侧,则为反式。 CH 3C C H CH 3H CH 3C C H H CH 3顺-2-丁烯 反-2-丁烯CH 3 H CH 3 H CH 3 H H CH 3顺-1,4-二甲基环己烷反-1,4-二甲基环己烷 3、 R/S 标记法:在标记手性分子时,先把与手性碳相连的四个基团按次序规则排序。然后将最不优先的基团放在远离观察者,再以次观察其它三个基团,如果优先顺序

高中有机化学反应类型小结

高中有机化学反应类型小结 有机化学反应一直是教学的重点也是高考的热点,对化学反应进行科学的分类是研究化学首先要解决的问题,高考考查的重要有机反应有:取代反应、加成反应、消去反应、氧化反应、还原反应、聚合反应、水解反应、酯化反应等,考查的方式有:对陌生的有机反应类型的判断;根据各类有机反应的机理书写有机化学反应方程式。本文对常见的有机化学反应类型列举如下: 一、取代反应 定义:有机物分子里某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应。 典例:(1)卤代反应:如甲烷、苯的卤代反应。 (2)硝化反应:如苯、甲苯硝化反应。 (3)水解反应:卤代烃的水解、酯的水解、油脂的水解(包括皂化反应)、二糖和多糖的水解、蛋白质的水解。 (4)酯化反应:酸和醇作用生成酯和水的反应。 注意点:①取代与置换不同,置换中一定有单质参加反应,并生成一种新的单质,而取代则不一定有单质参加反应或生成。②被取代的一定是有机物分子中的原子或原子团,而用来取代的原子或原子团可以是有机物分子中的原子或原子团,也可以是无机物分子中的原子或原子团。 二、加成反应 定义:有机物分子中不饱和碳原子跟其它原子和原子团结合生成新物质的反应。通常不饱和碳原子主要指C=C、C=O(一般不含羧酸或酯中的C=O)、碳碳叁键以及具有一定不饱和性的苯环。 典例: (1)在催化剂的作用下,烯烃、炔烃、苯和苯的同系物、醛、酮及油脂及氢气发生的加成反应。 (2)常温下含有不饱和碳原子的有机物与卤素单质、卤代氢的加成反应:如烯、炔、油脂等有机物。如乙烯→氯乙烷。

(3)与水的加成反应:烯、炔等含有不饱和碳原子有机物在催化剂作用下,可以跟水发生加成反应。如乙烯水化生成乙醇。 注意点:①发生加成反应的主体都是含有不饱和键的有机物,加成的物质往往是非金属单质(H2、Cl2等)或小分子化合物(H2O、HX等)。②不饱和键是发生加成反应的前提条件下,不饱和键含碳碳之间的双键、三键,还有碳氧之间的双键、碳氮之间的三键。 三、消去反应 定义:有机物在适当的条件下,从一个分子内脱去小分子(如水、HX等),生成不饱和(双键或叁键)化合物的反应。 典例: (1)醇的消去:如实验室用乙醇制取乙烯。 (2)卤代烃的消去反应:如溴乙烷在氢氧化钠的醇溶液中加热发生消去可得到乙烯。 注意点:①卤代烃发生消去反应的条件是与强碱的醇溶液共热,(若与强碱的水溶液共热发生水解反应)②卤代烃发生消去反应结构条件是连接卤原子的碳原子还有一个相邻的带有氢原子的碳原子,否则不能发生消去反应。③醇的消去是在浓硫酸、加热条件下,如乙醇制乙烯,温度控制在170°C、浓硫酸做催化剂。④醇的消去也是要具备结构上的一个条件即连接羟基的碳原子还有一个相邻的带有氢原子的碳原子,否则不能发生消去反应。 四、聚合反应 定义:由相对分子质量小的化合物分子相互结合成相对分子质量大的高分子的反应叫聚合反应。聚合反应分为加聚反应和缩聚反应。聚合反应中的小分子叫单体,反应后生成的高分子称聚合体。 1.加聚反应:是指不饱和的单体加成聚合成高分子化合物的反应。发生加聚反应的单体可以是一种,也可以是多种,单体可以含一个C=C双键,也可含两个C=C双键。 典例:单烯烃的加聚、炔烃的加聚、二烯烃的加聚等。 2.缩聚反应:单体间通过缩合反应生成高分子化合物,同时生成小分子(如H2O、HX、NH3等)的反应。 典例:酚醛缩聚、醇酸缩聚(如乙二酸和乙二醇)、羟酸缩聚(如乳酸)、氨基酸缩聚等。

有机化学中的电子效应

有机化学中的电子效应电子效应是影响有机化合物反应活性和反应规律的重要因素之一,深入理解有机化学中的电子效应,可以对有机化学的认识由感性向理性方向发展。电子效应包括诱导效应、共轭效应和超共轭效应;有时三种效应同时存在,表现共同作用的综合结果。一、诱导效应(Inductive effect)诱导效应是电子效应的一种,是由路易斯(Lewis)首先提出。路易斯认为,对于有机化合物,诱导效应是由一个电负性较强的原子 X 取代了碳原子上的氢原子后,在 C-X 键上产生一个极性分布,这个极性分布通过电性诱导作用,在分子中其它键上引起一系列的极性变化,结果在整个分子中产生一个向着 X 原子方向的较大范围的电子运动,这种电子运动称为诱导效应:δ+ C C X δC C 电负性比碳弱的元素原子也可以在分子中引起一系列的极性变化,只是所产生的诱导效应的方向刚好相反。诱导效应是指在有机化合物分子中引入一个基团或原子后,由于原子的电负性差异,导致σ 键电子的移动,使分子中的电子云密度分布发生变化,而这种变化不但发生在直接相连的部分,也可以影响到不直接相连的部分。这种因某一原子或基团的极性而引起电子沿碳链向某一方向移动的效应,称为诱导效应。如氯丙烷分子中,取代在碳上的氯原子的电负性较强, C-Cl 键产生偶极,使与氯原子连接的第一个碳原子(α-碳原子)产生部分正电荷(δ+),也使第二个碳原子带有部分正电荷,第三个碳原子带有更少的正电荷,依次影响下去。这种影响的特征是沿着碳链传递,并随着碳链的增长而迅速减弱或消失,一般传递到第三个碳原子就可忽略不计。诱导效应是一种静电作用,共用电子并不能完全转移到另一原子,只是电子云密度分布发生变化,亦即键的极性发生变化。δ+ δ+ δ+ δCH3—CH2—CH2→Cl 1.静态诱导效应(Is)诱导效应分为静态诱导效应和动态诱导效应。静态诱导效应是由分子本身结构决定的,是分子本身所固有的极化效应,与由极性溶剂或反应试剂等产生的外电场无关。⑴–I 效应和+I 效应静态诱导效应通常采用烷烃 H-CR3 上的氢作为比较标准,规定其为 0。如果用电负性较碳原子大的 X 取代了 H-CR3 中的氢原子后,化合物 X-CR3 中-CR3 部分的电子云密度比在 H -CR3 中小,X 叫做吸电子基团。由吸电子基团引起的诱导效应,叫做吸电子诱导效应,用-I 表示。如果用电负性较碳原子小的 Y 取代了 H-CR3 中的氢原子,化合物 Y- CR3 中-CR3 部分的电子云密度比在 H-CR3 中大,Y 叫做给电子基团。由给电子基团引起的诱导效应,叫做给电子诱导效应,用+I 表示。 1

高中化学有机化学反应类型全总结

有机化学反应类型全总结一、取代反应 定义:有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应称为取代反应. 取代反应的类型很多, 中学化学中主要有下面几类: 1.卤代反应烷烃、芳香烃、苯酚等均能发生卤代反应如: 。 2.硝化反应苯及其同系物、苯酚、烷烃等均能发生硝化反应如:

3.磺化反应苯、苯的衍生物, 几乎均可磺化.如: ; (邻、对位产物为主) 4. 酯化反应 (1)羧酸和醇的反应.如: (2)无机含氧酸和醇的反应.如: 5.水解反应: 卤代烃、酯、多糖、二糖、蛋白质都能在一定条件下发生水解反应.如: , 6. 与活泼金属的反应: 醇、酚、羧酸等均能与活泼金属如钠反应生成氢气.如:

, 7.醇与卤化氢(HX)的反应.如: 8.羧酸或醇的分子间脱水.如: 二、加成反应 定义有机物分子里不饱和的碳原子跟其它原子或原子团直接结合, 生成别的物质的反应, 叫加成反应分子结构中含有双键或叁键的化合物, 一般能与H2、X2(X为Cl、Br、I)、HX、H2O、HCN等小分子物质起加成反应. 如烯烃、二烯烃、炔烃、苯及其同系物、醛、酮、不饱和高级脂肪酸及其甘油脂、单糖等. 说明: 1.羧基和酯基中的碳氧双键不能发生加成反应。 2.醛、酮的羰基只能与H2发生加成反应。 3.共轭二烯有两种不同的加成形式。 1.和氢气加成. — 2.和卤素加成

3.; 4.和卤化氢加成 5.和水加成 三、消去反应 定义:有机化合物在适当条件下, 从一个分子相邻两个碳原子上脱去一个小分子(如H2O、HX等)而生成不饱和(双键或叁键)化合物的反应称为消去反应, 又称消除反应发生消去反应的化合物需具备以下两个条件: (1)是连有一OH(或一X)的碳原子有相邻的碳原子; — (2)是该相邻的碳原子上还必须连有H原子. 1.醇的消去反应.如: 2.卤代烃的消去反应.如: 四、聚合反应 定义:由许多单个分子互相结合生成高分子化合物的反应叫聚合反应. 聚合反应有两个基本类型:加聚反应和缩聚反应. 1.加聚反应. 由许多单个分子互相加成, 又不缩掉其它小分子的聚合反应称为加成聚合反应简称加聚反应. ! 烯烃、二烯烃及含的物质均能发生加聚反应.如:

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