有机合成试剂
第五章 有机合成试剂
有机合成试剂包括元素有机试剂、金属有机试剂、过渡金属有机试剂以及稀土金属有机试剂等。它们具有许多特殊的反应性能，对它们的研究，开发和利用是当代有机合成的一个重要特征.它们改变了传统的有机合成面貌,促进了有机合成化学理论和实践的发展,也正是他们开发了有机合成化学的一些新反应和新方法.他们在有机合成中占有重要地位.有机合成试剂包含的范围广泛,内容丰富,绝非本章所能叙述得了的.这里只介绍镁,锂,铜,硼,磷,硅等几种元素的原子和碳原子直接相连所形成的有机化合物,其中以有机镁化合物应用较为普遍.
5.1 有机镁试剂
有机镁化合物是金属有机化合物中最重要的一类化合物,在有机合成上是非常重要的一类试剂.在格氏试剂分子中,镁原子以共价键同碳原子相连.由于成键电子对移向电负性较大的碳原子,所以格氏试剂中的烃基是一种高活性的亲核试剂,能发生加成,偶合和取代等反应.由于Grignard 试剂在合成中的重要作用，试剂的发明者格林尼亚（Grignard ）获1912年的诺贝尔化学奖。 5.1.1 Grignard 试剂的制备和结构 １.用卤代烃制Grignard 试剂
用无水乙醚或四氢呋喃作溶剂，卤代烃和镁反应生成Grignard （格氏）试剂．反应式如下：
当R 为烷基，卤代活泼芳烃时，用无水乙醚作溶剂。例如：
RX Et 2O
无水+Mg
Cl Br
Mg
Cl
BrMg
+Et 2O
当R 为和卤代不活泼芳烃时，不用无水乙醚作溶剂而是用四氢呋喃作溶剂，因为用四氢呋喃作溶剂可避免歧化反应和偶联反应的发生,因为四氢呋喃可与生成的Grignard 试剂结合使得过渡状态的生成受到抑制,表示如下
2.用金属化法制 Grignard 试剂
当采用链状单取代末端炔烃或含有活泼氢的其他化合物时,用金属化法制备Grignard 试剂,反应式如下：
这里的R 的电负性大于R/时，才能向生成物的方向进行，例如：
CH 2=CHMgBr
CH 2=CH 2
无水Et 2O
无水四氢呋喃
+HC CH
2=CH-CH 2Br Mg
2=CH-CH 2MgBr
无水四氢呋喃
CH 2=CH-CH 2-CH 22
MgBr
+Cl
MgCl
Mg
+无水四氢呋喃
RH R'MgX
Et 2O
RMgX R'H
++CH RC C 2H 5MgX
RC CMgX +
+Et 2O
C 2H 6
HC C 2H 5MgX
2++C 2H 6
ROH R'MgX
Et 2O
ROMgX R'H
++
在上述反应中－MgX 都移向电负性大的原子或基团上，我们可以用Lewis 酸碱理论解释，即强的Lewis 酸置换弱的Lewis 酸。Grignard 试剂容易与水作用，也是这个道理。
关于Grignard 试剂的结构，一直有许多争论．目前认为在乙醚溶液中，可能以几种组分的某种平衡体系存在，反应表示如下：
５.１.２ Grignard 试剂的反应
根据Grignard 试剂的结构特征，Ｒ带部分负电荷， MgX 带部分正电荷，反应时Ｒ和作用物分子带部分正电性原子连接， MgX 和作用物分子带部分负电性原子相连接。作用物分子可以是含有的官能团化合物或是环氧烷、卤代烃等化合物，进行亲核加成反应、亲核取代反应或偶联反应。
１. Grignard 试剂主要用于羰基化合物反应制备醇。 Grignard 试剂同醛或酮的反
应称为Grignard 反应。反应结果：甲醛得伯醇，其他醛得仲醇，酮得叔醇。例如
Grignard 试剂与α，β-不饱和醛作用一般主要生成1，2-加成产物。例如
RX Mg
Et 2O
R R
OEt 2OEt
2
Mg 2
2
X
X
+R
R
Mg 2
2
2
2
X
X +MgCl
Et 2O
CH 2OMgCl
H 3O
CH 2OH
H H
O
C +69%
(CH 3)2CHMgBr O
CH 3C H
Et 2O
(CH 3)23OMgBr
H 3O
(CH 3)23
OH
+54%
C 6H 5MgBr H 3O
Et 2O
(C 6H 5)2C
O
(C 6H 5)3C
(C 6H 5)3C
OH
+91%
C 2H 5MgBr H O
CH 3+CH 3CH=CHCHC 2H 5
70%
干醚①②
α，β-不饱和酮的结构不同可能生成1，2-加成的混合物，也可能主要生成1，4-加成产物。例如
上面全部生成1,4-加成产物的例子，主要原因是空间阻碍，因为亲核进攻C4比进攻C2容易得多。
Grignard 试剂与α，β-不饱和酸酯作用主要生成1,4-加成产物。例如
在催化量铜盐的存在下， Grignard 试剂与α，β-不饱和酮或酯反应，以良好的收率生成1,4-加成产物。例如
Grignard 试剂与羧酸衍生物作用生成醇。例如
与酰卤作用可使反应停留在生成酮的一步，反应如下
O
C(CH 3)3C 2H 5
C 6H 5CHCH 2O
C(CH 3)3
2H 5
+1,4-加成100%
C 6H
5CH=CH C 6H 5MgBr OC 2H 5
O
OC 2H 5
C 6H 5CH=CH C (C 6H 5)2CHCH 2+干醚
①C
O
2O
O
MgCl CuCl,(CH 3)2S
CH 3(CH 2)3MgBr H C OC 2H O
Et 2O
HC OMgBr (CH 2)3CH 3
OC 2H 5Mg(Br)OC 2H 5
+-H C (CH 2)3CH O CH 3(CH 2)3MgBr
H O
CH 3(CH 2)3CH(CH 2)3CH 3OH
85%
①②CH 3OC 2H O
C
CH 3
C 6H 5C 6H OMgBr
H 3O
C
CH 3
C 6H 5C 6H 5
OH +75%
2C 6H 5MgBr O
C
2H 5
OC 2H 5
C 2H C 2H 5
C
3(C 2H 5)3C
OH
C 2H 5+88%
3C 2H 5MgBr RCOCl R
OMgX C
Cl
H 2O
R
C
O R'MgX
R'
+R'
Grignard 试剂与二氧化碳作用生成羧酸，反应如下
Grignard 试剂与腈作用也生成酮，反应如下
亚胺水解生成羰基化合物具有普遍意义，反应式如下
2. Grignard 试剂与环氧化合物的反应
Grignard 试剂与环氧乙烷作用生成伯醇，碳链增加两个碳原子。例如，在香料工业中利用这个反应来合成苯乙醇，反应式如下
与环氧丙烷作用生成仲醇，碳链上增加三个碳原子，反应式如下
该反应碳氧键断裂产生1和2两种中间体，由于空间效应，一般经由1得到仲醇，反应式如下
Grignard 试剂与氧杂环丁烷作用生成伯醇，碳链增加三个碳原子，反应式如下
(CH 3)3CMgCl O
O
C (CH 3)3C COMgCl
H 2O
3)3CC
O
OH
O
+干冰
69%~70%
C 2R C H 2O HX
R
C NH 4X
R'R'
+酰亚胺
_
NH O R'R CH 3MgX
C
N
+
3
52%~59%
C 6H 5MgBr CH 2
H 2C
O +干醚
C 6H 5CH 2CH 2H 3O
C 6H 5CH 2CH 2OH
RMgX HC
O CH 2
CH 3
CH 3CHCH 2+O R
CH 3CHCH 2
O +(1)
(2)RMgX HC
O CH CH 3CH 3CHCH 2R
+CH 3CHCH 2R
RMgX O
RCH 2CH 2CH 2OMgX RCH 2CH 2CH 2OH
+
H 3O
3.Grignard 试剂与卤代烃的偶联反应
Grignard 试剂与卤代烃作用是合成烃的重要方法。 Grignard 试剂与饱和卤代烃作用制得烃产率较低，但与烯丙基卤化物偶联在室温下即可得到较高产率的末端烯烃。例如
有机镁化合物与乙烯基卤化物虽然也可发生偶联反应，但产率不高，然而在三氯化铁存在下即可顺利进行。例如
合成末端烯烃的另一种方法是Grignard 试剂与卤仿偶联。例如
研究表明，该偶联反应可能是按卡宾历程进行的。例如
有机镁化合物与四卤化碳作用，则发生偶联反应，生成含有奇数碳原子的非末端烯烃。
有机镁化合物除发生上述反应外，还能与乙基原甲酸酯反应，经水解生成醛。例如
+MgBr CH
2CH CH 2CH 2CH 270.5%
+
CH 2CH 2CHCH 2CH 2CH CH 2
CH 273%
CHCH 2MgBr
CHCH 2Br +CH
2n-C 6H 13MgBr FeCl 3TFT,0℃
n-C 6H 13
CH 83%
CH BrCH MgBr CHBr +CH 2
++RCH 2MgBr CHBr 3
CHBr RCH 2Br MgBr 2
+++RCH 2MgBr CHBr
2CH MgBr 2
CH 2
RCH 2CH
RCH
菲基Grignard 试剂与原甲酸酯反应制得10-菲醛。反应如下
5.2 有机锂试剂
有机锂化合物和Grignard 试剂有许多相似之外，凡是Grignard 试剂参加的反应，有机锂试剂也能参加反应，但它比Grignard 试剂活性大，因此，它在合成上的特殊性是Grignard 试剂所不及的，特别是在精细有机合成、高分子合成上起着重要作用。
5.2.1 有机锂化合物的制备 1. 卤代烷与金属反应
用相应的卤代与金属锂在无水乙醚中制备。 例如
2.卤代物和正丁基锂交换反应
芳香卤、乙烯基卤化物与金属锂反应较难，因此，通常采用卤化物交换法来制备相应的锂有机化合物，产率很好。例如
+
RMgX EtO EtO
CH OEt
2H 2O/H +
－2EtOH
MgX
CHO
CH(OEt)3
+++LiBr
Br Et 2O +2Li
+LiBr
3Li CH 3Br 干冰，N 2，
C 4H 9Cl +4H 9Li+LiCl
N 2
无水乙醚或己烷
卤代物和正丁基锂的交换反应之所以能够进行，是因为乙烯基或苯基的电负性大于正丁基。 ３．金属化反应
由烃和n-C4H9Li 作用，也可以制备有机锂化合物，烃中的氢原子被金属锂取代，这叫金属化反应。例如
依据Lewis 酸碱理论，其反应方向一般是强的Lewis 酸置换弱的Lewis 酸。反应中往往加入N ，N ，N′，N′-四甲基乙撑乙二胺促进反应的进行，因为N ，N ，N′，N′-四甲基乙撑乙二胺与n-C4H9Li 中的Li 能够发生螯合，成为螯合剂，金属化能力更强，有利于金属化的进行， ５.２.２ 有机锂化合物的特征反应
有机锂化合物中Cδ－—Liδ＋，碳上具有部分负电荷，作为亲核试剂与Grignard 试剂类似，可以与极性双键、卤代烃及活泼金属化合物进行反应。
有机锂试剂与Grinard 试剂有许多相似之处，并比Grinard 试剂活泼，且具备一些特殊的反应性能。
CH 2CHX n-C 4H 9N 2，无水Et 2O
2
+CH Li n-C 4H 9X
+n-C 4H 9Li N 2，无水Et 2O n-C 4H 9
X
PhX +n-C 4H 9Li n-C 4H 9C CH HMPT/C H 4H 9C CLi
n-C 4H 9Li
CH
CLi
(CH 3)3CC 3)3CC n-C 4H 9
+H
1.有机锂化合物与羰基化合物反应
有机锂试剂与羰基化合物反应时，与Grignard 试剂相比不易受空间阻碍的影响。例如，异丙基溴化镁和二异丙基酮的加成反应导致烯醇化产物和还原产物，而异丙基锂和二异丙基酮的加成反应则得到正常的三异丙基甲醇。反应如下
金刚烷酮与C2H5Li 作用得三级醇，而与C2H5MgBr 作用只得二级醇，反应如下
有机锂化合物与α，β-不饱和酮的加成，1，2-加成占优势，而Grignard 试剂与α，β-不饱和酮的加成一般是1，4-加成占优势。例如
2.有机锂化合物和CO2、羧酸的反应
有机锂试剂与CO2反应得到酮，而不是酸，例如
Me 2
2CH)2C (Me 2CH)2CHOH MeCHCCHMe
O
65%
35%
(MeCH)3C OH 无水Et 2O
(Me 2CH)2C O Me 2CHLi O Li
3C 无水Et 2+OH
(Me 2CH)3C
H +
/H 2O
2H 5
OH PhCH CHCOPh
2CHCH 2COPh
PhCH CHCPh 2
5.3 有机铜试剂
铜的有机化合物作为有机合成中的重要试剂是20世纪60年代后期发展起来的。它包括有机铜及锂的有机铜两类化合物。有机铜锂试剂一般表示为R2CuLi ，这些试剂比著名的有机铜（Ⅰ）试剂更稳定，而且更活泼。 R2CuLi 是一种双金属络合物，由于它的溶解性好，活性好，因此是有机铜试剂在有机合成上最常用的有机合成试剂。 5.3.1 有机铜试剂的制备
+RLi C O R C
O
-Li +
O -Li +
O -
Li
+
RLi
R 2C
O H +
/H 2O
+R 2C 2LiOH
H +
/H 2O
+OH
O
O -Li
+
O -Li +
C
C
CH 3Li -CH 4
Li
+
C COCH 3
H +
/H 2O
+O -Li +
O -Li +C Ph
Ph COOH H
2CH 3Li
Ph
Ph CH 3
Ph Ph
COCH 3H
H
有机锂化合物与CuI ，氮气下在乙醚中反应中即可制得有机铜（Ⅰ）试剂,反应式如下
2mol 有机锂化合物与CuI 在乙醚中反应制得有机铜锂化合物，反应式如下
运用这种方法，芳基、烯基、伯烷基铜化合物都容易制得。仲烷和叔烷基铜化物最好通过对应的锂化合物和一种可溶液于醚中的碘化亚铜衍生物 5.3.2有机酮试剂的反应
有机酮锂试剂最有用的反应之一是它们对3,4-不饱和酮进行共轭加成,生成对应的饱和酮的4-的衍生物.而在这些条件下,非共轭酮的羰基并不发生反应。它提供了在有机合成中向3,4-不饱和酮的4-位导入烷基、芳基、烯基、烯丙基、苄基的重要方法，并以成为标准的、专一的、收率高的合成方法。例如：
这一共轭加成对于有位阻的化合物更为适用,例如:
RLi+RCu CuI
LiI
N 2，Et 2O
+2RLi +LiI
N 2，Et 2O
+R 2CuLi R:芳基、烯基、伯烷基等
Me 2C CHCOCH 3+(CH 2
CH)2H O
2CH(CH 3)2CH 2COCH 3
Et 2O H3C HC
HC
C O
CH 3+Me 2CuLi
2CHCH 2COCH 3
CH 3
O
+Me 2CuLi CH 3
O
CH 3
对于多环体系的化合物,有机酮锂试剂的1,4-加成反应是立体定向的,利用这一性质可进行许多天然产物的立体选择合成。例如
由于二烷基猁中的烃基可以是烷基\烯基、烯丙基、和苄基、芳基等，反应物中带有的-CO-、-OH 、COOR-、-CONR 基团时不受影响，故在有机合成中应用很广。 2、与酰卤的作用
二烷基里与酰卤反应生成酮，是直接与与酰卤的的活泼卤素发生置换反应。
NC(CH2)10COCl + (n-C4H9)2CuLi→C(CH2)10COC4H9-n 3、与环氧化合物反应
与环氧化合物反应反应，发生亲核开 环，经水解得到醇
(CH 2)4COCH 3O
+CH 2CH)22)4COCH 3CH
CH 2
(CH 3OCOCH 3
Me 2CuLi 3
CH 3(CH 2)4CO(CH 2)4COCl + Me 2CuLi
-78 o C 3(CH 2)4CO(CH 2)4CO CH 3
95%
O COOCH
3COOCH 3+ (MeCHCH 2)2CuLi
Me 2CHCH 2CH 2C OH
COOCH 3
COOCH 3
+ Me 2CuLi
+
85%
15%
铜试剂多数情况下进攻环氧化合物空间位阻小的位置，得到相应的醇 4、与卤代烃的反应
与有机镁化合物类似，有机铜化合物亦可与卤代烃反应，且具有以下优点：其一，有机铜化合物与烯丙基卤化物、乙烯基卤化物均能顺利反应；其二，无论是顺反异构的乙烯基卤化物与有机铜试剂反应，还是顺反异构的有机铜试剂与卤代烃反应，均可优先得到双键构型保持不变的产物
5.4 膦叶立德
5.4.1 膦叶立德的结构和制备
2OH
95%
Me 2CuLi, -20 o C
90%
o CH 2=CHMgBr
C 6H 5CH=CHBr + (C 6H 5)2CuLi
0 o C
C C C 6H 5
H H
C 6H 5
+
顺式反式
<1％<2％
73％90％
C
C 6H 5
C 6H 5H
H
H H
Br Li/Et 2O, N 2
33n-C 8H 17I
73%
①②(E)-H 3C H
H
H 3C 2
CuLi H
H
C 8H 17-n
H 3C (E)-
C C H H
H 3C
()2CuLi + Me(CH 2)6CH 2I (E)-(E)- 90%
C C CH 2(CH 2)6CH 3H
H
H 3C
结构与反应性：
（1）稳定的磷叶立德：当R’ 、R” 为强的吸电子，如：-COR,-CO2,-CN 等时，由于这些吸电子基团能分散负电荷，磷叶立德的亲核能力减低，分子的稳定性增加。
（2）不稳定的磷叶立德：当R’ 、R” 为烃基、环烷基等时，由于R’ 、R” 的供电子效应使负电荷在碳负离子上集中，亲核能力增强，反应活性高，但稳定性较低。
（3）半稳定的磷叶立德：当R’ 、R” 为烯基、芳基时，活性介于上述两者之间。
（4）磷原子上的取代基对磷叶立德的活性亦有影响。如：Ph3P=CR’R”与(n-C4H9)3P=CR’R”. 5.4.1 膦叶立德的反应
膦叶立德的结构特征表明它是一类强亲核试剂，但它与一般的碳负离子不同，极大多数都稳定存在。膦叶立德具有特殊的化学活性，能发生多种有机反应，是有机合成的重要中间体，广泛用于碳-碳键的形成。 1、与羰基化合物的反应
膦叶立德与醛、酮反应生成烯烃，该反应称为Witting 反应或羰基烯化反应，
PPh 3CH 3Br
+3P + -CH 3]Br -
PhLi
Ph 3P=CH
3P + -CH 2-
CHBr + R 3P
R 1R
2
CHPR 3R 1
R
2
C R 1R 2
PR 3
是合成烯烃的极有价值的重要方法
特点位置的转一性
第二个特点是与α，β-不饱和羰基化合物作用，不发生1，4-加成，因此双键位置比较固定。这就十分适合于多烯类化合物和萜类化合物的合成
第三个特点是反应具有很好的立体选择性。一般来说，在非极性溶剂中，共轭稳定的膦叶立德与醛（酮）反应优先生成反式烯烃，而不稳定叶立德则优先生成顺式烯烃。这一特点特别适合于许多产物中双键的立体选择性合成。
C
R 3P +
C
O
CR 3R 4R 1R 2C
+R 3P O
R 1
R 2
R 3R 4
O
+H 2C PPh DMSO
CH 2亚甲基环己烷
86％
+ Ph 3
P
O O
Ph 3P CH 2
+
H Ph 3P CHCH CH 2
+H
O 3
H
OHC
C 9H 17
C 9H 17C 9H H
O
OH
hv
H
OH
C 9H 17C 17
C 9H 17
CHO
+
Ph 3P
维生素A
Witting 试剂反应的立体选择性参考表
与羰基化合物的反应机理
Witting 试剂价格比较昂贵，一种改进的方法是用价格便宜的亚磷酸酯(RO)3P 代替PPh3。亚磷酸酯与卤代烃反应，经阿尔布佐夫(Arbuzov)重排生成烷基膦酸酯，烷基膦酸酯在强碱存在下，与羰基化合物反应，高产率地生成烯烃及磷酸根，该方法又称为沃兹沃斯(Wadswosrth)合成法
CHCOOCH 3+CHO
Ph 3P 2COOC H 3
CH 3OOC
2Ph 33P C R 1
R 2C O
R R 4
3P C R 1
R 2C O
R 3
R 4
Ph 3P
1
R 2RC
+O
CR 3R 4PCl 3 + 3ROH
P(OR)3
R '
CH 2Cl 2CH 2R'
CH 3ONa
(RO)2P O
HCR'O
2．酰化反应
(RO)2P
O HCR'O C +
(RO)3R 4
O R 'CH=CR 3R 4+(RO)2P O
ONa
R '=COOR, COR, CN 等
+R 3
R PhCH 22H 5)2
H H
Ar Ph
C C
O
NaOC H N Ac
P CH 2EtO OEt O N
Ac
CH 2CN R
R MeOH +N Ac
P CH 2EtO OEt
O N Ac
CH 2CN R
R
MeOH +NaH/THF/HMPT
Ph 3P Ph 3CHR C R'
Cl Ph 3P CHR
+ [Ph 3PCH 2R]Cl 50％~93%
O CHR + R'COCl Ph 3P CHR C O R'Ph 3P C C O R
R'
2C C R'
R 3RCH 2COR'74%~93%
COOC 2H 5H
PPh 3C
C
PPh 3O
(CH 2)n (CH 2)n
+ EtOH 41%~84%
PPh 3CHR + ClCOOR 'PPh 3CR COOR'+ [Ph 3PCH 2R]Cl
2O
RCH 2COOR' +Ph 3PO
Ph 3P
C
R COOEt
Ph 3C
R
Cl Ph 3P
C
R
COOEt
+ R'CH 2COCl
COCH 2R'
3．偶联反应
Ph3C
COOEt
R
C
O
C C
R
COOEt
CHR'R'CH
51%~80% PPh3RCH CHR Ph3PO
+
60%~72%
CHR + O
PPh3
CH
CH
CH PPh3
CH
CH HC
CH
(CH2)n
2
)n
52%~68%
(n=3, 4, 5) 2
)n(CH2)n
52%
有机合成的一些基本反应
有机合成中的一些基础反应 有机合成，是指从较简单的化合物或单质经化学反应合成较复杂的化合物的过程。有时也包括从复杂原料降解为较简单化合物的过程。由于有机化合物的各种特点，尤其是碳与碳之间以作用力较大的共价键相连，也使得有机合成非常困难。合成路线的多样性让我们有了各种不同的选择，有机合成常常用于工业生产当中，所以我们一般会选择用料最少，条件最温和，成本最低的合成路线。但对于有机化学的学习，我们必须了解其他的合成路线。下面我们就来介绍几个有机合成里的基础反应。 一、取代反应。 取代反应包括卤代，硝化，磺化，酯化，皂化和水解等。 亲核取代反应的机理分别是SN1和SN2。 1、SN1机理（即单分子亲核取代）：在SN1机理中，亲核取代反应分两步进行。第一步是底物上的离去基团L的离去，第二步是L离去后生成的正碳离子与亲核试剂结合。第一步反应速率较
慢，是反应速率的决定步骤。使正碳离子稳定的因素均有利于SN1取代的进行。 2、SN2机理（即双分子亲核取代）：亲核试剂从离去基团的背面进攻离去基团，旧键的断裂与新键的生成协同进行。若反应按照SN2机理进行时，其立体化学特征是进行反应的中心碳原子的构型反转。影响SN2反应活性的因素有，空间位阻，较好的离去基团，亲核试剂的亲核能力，溶剂的极性。 SN1和SN2的区别在于，在SN2反应中，没有碳正离子中间体产生，所以不发生重排。 二、加成反应和消除反应 加成反应分成亲电加成反应，亲核加成反应。 1、亲电加成反应：亲电加成反应是不饱和键的加成反应，是π电子与实际作用的结果。π键较弱，π电子受核的束缚较小，结合较松散，因此可作为电子的来源，给别的反应提供电子。反应时，把它作为反应底物，与它反应的试剂应试缺电子的化合物，俗称亲电试剂。这些物质中的质子，极化的带正电的卤素，又叫马氏加成，由马氏规则而得名“烯烃与氢卤酸的加成，氢加在氢多的碳上”。 2、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、碳氧三键，碳碳三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 + R'MgCl → RR'C-OMgCl再水解得到醇，这是在有机合成中合成醇常用的方法。 影响亲核加成反应的主要因素有，电子效应，空间效应，离去基团L的离去性。
化学实验室常用仪器及使用Word版
转载]知识精要?化学实验常用仪器及其使用3 知识精要·化学实验常用仪器及其使用 中学化学实验常用的仪器有20多种，对这些仪器应该在反复使用和训练规范操作的基础上，努力做到“三会”，即：会识别仪器的名称和能恰当地选用仪器(仪器的种类和必要的规格)；会正确地使用仪器进行实验；会画常用仪器的剖面图。 按照中学化学实验常用仪器的用途，大致可分为计量仪器、分离物质仪器、可加热的仪器、加热仪器、存放物质的仪器和其它仪器六类。现对这些仪器的名称、规格、用途和操作要领分述如下。 1．计量仪器 (1)量筒 量筒用于量度一定体积的液体。量筒的容积常见的有10mL、50mL、100mL等多种，其分度(最小刻度每格)依次为0.2mL、1mL、1mL。应该根据需要量取液体的体积大小，选用适当规格的量筒；量取液体时，以液面的弯月形最低点为准；量筒不能加热，不能作反应容器(量筒是有刻度的玻璃容器，温度的变化会使刻度不准确，且量筒受热可能引起炸裂，因此，量筒不能用做反应容器或用来稀释浓硫酸、溶解强碱，也不能量取过热的液体或用于加热等)。量取液体时，应先往量筒里注液体到接近刻度然后改用滴管，将液体逐滴加入，直到指定量。读数时量筒必须方平视线必须与量筒内液体凹液面最底处保持水平。俯视使读数偏高；仰视使读数偏低。如右图 (2)托盘天平 固体药品称量使用托盘天平，一般能精确到0.1克。 使用步骤注意事项：①先调整零点；②称量物和砝码的位置为“左物右码”；③称量物不能直接放在托盘上，干燥的药品放在洁净的纸上称量，易潮解的和有腐蚀性的药品放在小烧杯等玻璃器皿里称量；④砝码 用镊子夹取（“先大后小”）⑤称量结束后，应使游码归零，砝码放回砝码盒。 2．分离物质的仪器 漏斗漏斗内放滤纸用于过滤，也可通过漏斗向小口容器中转移液体。漏斗不能直接加热；过滤时应 固定在铁架台的铁环上或固定在漏斗架上。 3．可加热的仪器 1．试管用来盛放少量药品，常温或加热情况下进行少量试剂反应的容器，可用于制取或收集少 量气体。 使用注意事项：①可直接加热,用试管夹夹在距试管口1/3管长处。②加热后不能骤冷，防止炸裂。③加热时试管口不能对着任何人；给固体加热时，试管要横放，管口略向下倾斜。 ④加入试管内的液体，不加热时不超过试管容积的l/2，加热时不超过l/3。 2．烧杯用作配置溶液和加大试剂的反应容器，在常温或加热时使用。 使用注意事项：①烧杯外壁擦干后方可用于加热，加热时应放置在石棉网上，使受热均匀，盛放液体的容量通常不超过容积的1/3。②溶解物质搅拌时，玻璃棒不能触及杯壁或杯底。 3．烧瓶用于试剂量较大而又有液体物质参加反应的容器,还可制作洗瓶。可分为圆底烧瓶、平底烧瓶和蒸馏烧瓶。它们都可用于装配气体发生装置。蒸馏烧瓶用于分离互溶的沸点不同的物质。 使用注意事项：①圆底烧瓶和蒸馏烧瓶可用于加热，加热时要垫石棉网，也可用于其它热浴（如水浴加热等）。②液体加入量不要超过烧瓶容积的1/2。③使用时(制气体或有机 合成等)，应固定在铁架上，烧瓶夹应垫石棉绳或套橡皮管。 4．蒸发皿用于蒸发液体或浓缩溶液。 使用注意事项：①可直接加热，但不能骤冷。②盛液量不应超过蒸发皿容积的2/3. ③
知识讲解_有机合成基础知识_基础
有机合成基础知识 编稿：宋杰 审稿：张灿丽 【学习目标】 1、掌握有机化学反应的主要类型：取代反应、加成反应、消去反应的概念，反应原理及其应用； 2、了解有机化学反应中的氧化还原反应，能根据碳原子的氧化数法判断有机化学反应是氧化反应还是还原反应； 3、了解加成聚合反应和缩合聚合反应的特点，能写出简单的聚合反应的化学方程式； 4、了解官能团与有机化学反应类型之间的关系，能判断有机反应类型，能正确书写有机化学反应的方程式。 【要点梳理】 要点一、有机化学反应的主要类型 1．取代反应。 （1）取代反应指的是有机物分子中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）有机物与极性试剂发生取代反应的结果可以用下面的通式来表示。 888811221221 A B A B A B A B + - + - -+-→-+- （3）烃的卤代、芳香烃的硝化或磺化、卤代烃的水解、醇分子间的脱水反应、醇与氢卤酸的反应、酚的卤代、酯化反应、酯的水解和醇解，以及即将学到的蛋白质的水解等都属于取代反应。 ①卤代。 CH 4+X 2?? →光 CH 3X+HX ②硝化。 ③磺化。 ④α—H 的取代。 Cl 2+CH 2＝CH —CH 3500600C ?????? →CH 2＝CH —CH 2Cl+HCl
⑤脱水。 CH 3CH 2OH+HOCH 2CH 3140C ?浓硫酸CH 3CH 2OCH 2CH 3+H 2O ⑥酯化。 CH 3COOH+HO —CH 3?浓硫酸 CH 3COOCH 3+H 2O ⑦水解。 R —X+H 2O NaOH ????? →R —OH+HX R —COOR ＇+H 2O H + RCOOH+R ＇OH （4）取代反应发生时，被代替的原子或原子团应与有机物分子中的碳原子直接相连，否则就不属于取代反应。 （5）在有机合成中，利用卤代烷的取代反应，将卤原子转化为羟基、氨基等官能团，从而制得用途广泛的醇、胺等有机物；也可通过取代反应增长碳链或制得新物质。 特别提示：取代反应的特点是“下一上一，有进有出”，类似于置换反应，如卤代烃在氢氧化钠存在下的水 解反应CH 2Br+NaOH ? ?? →CH 3OH+NaBr 就是一个典型的取代反应，其实质是带负电的原子团（为OH － ）代替卤代烃中的卤原子，上述反应可表示为CH 3Br+OH － ? ?? →CH 3OH+Br － 。 2．加成反应。 （1）加成反应指的是有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团相互结合生成新化合物的反应。 （2）加成反应的一般历程可用下面的通式来表示： （3）能与分子中含碳碳双键、碳碳三键等有机物发生加成反应的试剂有氢气、卤素单质、氢卤酸、氢氰酸、水、氨等，其中不对称烯烃（或炔烃）与HX 、H 2O 、HCN 加成时，带正电的氢原子主要加在含氢较多的不饱和碳原子上；1，3-丁二烯与等物质的量的H 2、Br 2等加成时以1，4加成为主。 此外，苯环与H 2、X 2、HX 、HCN 、NH 3等的加成也是必须掌握的重要的加成反应。 ①烯烃（或炔烃）的加成。 CH 3—CH ＝CH 2+H 2Ni Δ??→CH 3—CH 2—CH 3 CH 3—CH ＝CH 2+Br 2—→CH 3—CHBr —CH 2Br CH 3—CH ＝CH 2+HCl —→CH 3—CHCl —CH 3
有机合成题的一般解题方法范文
专题有机合成题的一般解题方法 【复习目标】熟悉有机合成中需要具备的基础知识(有机物的组成、结构、性质、相互衍生关系，官能团的引入和消去，碳链的增减，官能团的保护等)，掌握有机合成的思路方法。 【机化学基础(选修5，人教版)P64-65：以有机反应为基础的有机合成，是有机化学的一个重要内容。它是利用简单、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。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，其过程就象建筑师建造一座大厦，从基础开始一层一层地向上构建。利用简单的试剂作为基础原料，通过有机反应连上一个官能团或一段碳链，得到一个中间体；在此基础上利用中间体上的官能团，加上辅助原料，进行第二步反应，合成出第二个中间体……经过多步反应，按照目标化合物的要求，合成具有一定碳原子数目、一定结构的目标化合物。 逆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其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。】 (一)有机物合成的基础知识 1．有机合成中官能团的引入和消去 (1)在分子中引入官能团的方法 ①引入卤原子 a.烯烃、炔烃的加成反应 b.取代反应 ②引入羟基 a.加成反应(烯加水、醛酮加氢) b.水解反应酯的水解 ③引入双键 a.加成反应(炔烃的加氢) b.消去反应(卤代烃、醇的消去) ④引入醛基或酮基：由醇羟基通过氧化反应可得到醛基或酮基。 (2)从分子中消除官能团的方法 ①经加成反应消除不饱和键 ②经取代、消去、酯化、氧化等反应消去－OH ③经加成或氧化反应消除－CHO ④经水解反应消去酯基。 ⑤经过水解、消去反应消去－X 2．有机合成中碳链的增减 (1)增长碳链的方法：①不饱和化合物间的加成、聚合(如乙烯→聚乙烯)、不饱和烃与HCN的加成后水解等。②酯化反应(如乙酸与乙醇转化为乙酸乙酯等)。③有机合成题中碳链的增长，也有可能以信息给出，此类问题中应高度重视反应物与产物中的碳原子数的比较及连接位置关系等。 (2)缩短碳链的方法，其方法主要有：①烃的裂化裂解(石油的裂化、裂解)。②某些烃的氧化(如苯的同系物、烯烃等)。③羧酸的脱羧反应。④酯的水解反应 3. 有机合成中官能团的保护 在有机合成中，某些不希望起反应的官能团，在反应试剂或反应条件的影响下产生副反应，这样就不能达到预计的合成目标，因此，必须采取措施保护某些官能团，待完成反应后再除去保护基，使其复原。(备考指南P125－6) 例如为防止一OH被氧化可先将其酯化，为保护C＝C不受氧化可先将其与HBr加成或与水加成，在含有C＝C和－CHO的化合物中欲用溴水检验C＝C，应先将－CHO用弱氧化剂(银氨溶液、新制Cu(OH)2氧化)等。 (二)有机物合成的途径 (1)一元合成路线：RCH＝CH2→一卤代烃→一元醇→一元醛→一元羧酸→酯 (2)二元合成路线：RCH＝CH2→二卤代烃→二元醇→二元醛→二元羧酸→酯(链酯、环酯、 —CH3—CH2Cl —CH2OH —COOH
高中化学实验器材名称和常见仪器(带图)
化学实验常见仪器 各种化学仪器都有一定的使用范围。有的玻璃仪器可以加热用，如试管、烧杯、烧瓶、蒸发皿等；有的不能加热，如量筒、集气瓶、水槽等。有的仪器可以做量具用。有的仪器在实验装置中起支撑作用。有些仪器外观很相似，容易混淆，应该通过对比加以分辨。化学仪器在做化学实验时经常用到，学会正确使用这些仪器的方法，是十分重要的。每种仪器，根据它的用途不同，有着不同的使用要求。因此，在使用各种化学仪器前都应该明确它的要求及这种要求的原因。 一.容器与反应器 1.可直接加热 （1）试管 主要用途： ①常温或加热条件下，用作少量试剂的反应容器。 ②收集少量气体和气体的验纯。 使用方法及注意事项： ①可直接加热，用试管夹夹住距试管口1/3处。
②试管的规格有大有小。试管内盛放的液体不超过容积1/3。 ③加热前外壁应无水滴；加热后不能骤冷，以防止试管破裂。 ④加热时，试管口不应对着任何人。给固体加热时，试管要横放，管口略向下倾斜。 ⑤不能用试管加热熔融NaOH等强碱性物质。 （2）蒸发皿 主要用途： ①溶液的蒸发、浓缩、结晶。 ②干燥固体物质。 使用方法及注意事项： ①盛液量不超过容积的2/3。 ②可直接加热，受热后不能骤冷。 ③应使用坩埚钳取放蒸发皿。 2.垫石棉网可加热
（1）烧杯 主要用途： ①用作固体物质溶解、液体稀释的容器。 ②用作较大量试剂发生反应的容器。 ③冷的干燥的烧杯可用来检验气体燃烧有无水生成；涂有澄清石灰水的烧杯可用来检验CO2气体。 使用方法及注意事项： ①常用规格有50mL、100mL、250mL等，但不用烧杯量取液体； ②应放在石棉网上加热，使其受热均匀；加热时，烧杯外壁应无水滴。 ③盛液体加热时，一般以不要超过烧杯容积的1/2为宜。 ④溶解或稀释过程中，用玻璃棒搅拌时，不要触及杯底或杯壁。 （2）烧瓶 主要用途：
有机化学基础方程式总结(重点)
有机化学基础知识和方程式总结 一、脂肪烃： 1.烷烃【C n H2n+2（n≥1）】化学性质：不与强酸、强碱、强氧化剂和强还原剂反应，不能使溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液褪色。（1）取代反应CH3CH3 + Cl2→ CH3CH2Cl + HCl （光照条件）（2）氧化反应—可燃性C n H2n+2 + (3n+1)/2O2→ nCO2 + （n+1）H2O (点燃) （3）分解反应:烷烃在隔绝空气的条件下加热或加催化剂可发生裂化或裂解。C8H18→ C4H10 + C4H8 , C4H10→ CH4 + C3H6 2.烯烃(CH2=CH2)【C n H2n （n≥2），二烯烃C n H2n-2（n≥4）】(1)烯烃通入酸性高锰酸钾溶液中会使溶液褪色 (2)催化氧化2CH2=CH2 + O2→ 2CH3CHO (催化剂,加热) (3)可燃性烯烃燃烧火焰明亮,伴有黑烟C n H2n + 3n/2O2→ nCO2 + nH2O (点燃) (4)烯烃与H2,X2,HX,H2O发生加成反应①氢气(H2) CH2==CH2 + H2→ CH3—CH3 (催化剂,加热) ②溴水,卤素单质(X2) CH2==CH2 + Br2→ CH2Br—CH2Br 常温下使溴水褪色 ③水CH2==CH2 + H—OH → CH2(OH)—CH3或CH3—CH2OH (催化剂,加热,加压) ④氯化氢CH2==CH2+ HCl → CH2Cl—CH3或CH3—CH2Cl (催化剂,加热) 3.炔烃(HC≡CH)【C n H2n-2（n≥2）】物理性质：无色无味,密度比空气略小,微溶于水,易溶于有机溶剂.有特殊难闻臭味. 化学性质：能发生加成反应、氧化反应和聚合反应。但比烯烃困难。 （1）乙炔的制取CaC2 (俗名电石)+ 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2↑收集方法：排水集气法 （2）使酸性高锰酸钾溶液褪色（3）可燃性2C2H2 + 5O2→ 4CO2 + 2H2O (点燃)火焰明亮,伴有浓烈黑烟（4）加成反应氢气：HC≡CH + 2H2→ CH3CH3 (催化剂,加热) 水：HC≡CH + H2O → CH3CHO (催化剂,加热) 卤素：HC≡CH + 2Br2→ CHBr2—CHBr2 （1,1,2,2 –四溴乙烷）（5）加聚反应n HC≡CH → [CH==CH]n 二、卤代烃【R—Br】 1.物理性质（1）气味：具有一种令人不愉快的气味且蒸汽有毒。 （2）沸点①卤原子种类及个数相同时，卤代烃的沸点随碳原子数增加而升高；②卤代烃的同分异构体的沸点随烃基中支链的增加而降低；③同一烃基的不同卤代烃的沸点，随卤素原子的相对原子质量的增大而升高。 （3）溶解性难溶于水，易溶于有机溶剂，有些卤代烃本身就是良好的有机溶剂，如四氯化碳等。 2.化学性质（1）水解反应（取代反应）CH3CH2Br +NaOH → CH3CH2OH + NaBr （氢氧化钠的水溶液，加热）（2）消去反应（邻碳有氢）CH3—CH2Br + NaOH → CH2==CH2↑ + NaBr + H2O （氢氧化钠的醇溶液，加热） 补充：发生消去反应的条件①C原子数目≥2②与—X相连的C原子的邻位C上有H原子③与苯环上的H不能消去三、醇【R—OH】 1.醇的物理性质低级饱和一元醇为无色透明的液体，往往有特殊气味，能与水混溶。十二个碳原子以上的高级醇为蜡状固体，难溶于水。 2.醇的化学性质乙醇的燃烧C2H6O ＋3O2→ 2CO2 + 3H2O 乙醇与钠反应2CH3CH2OH + 2Na→2CH3CH2ONa + H2↑ （1）消去反应CH3—CH2OH → CH2=CH2↑ + H2O（浓硫酸.170℃，乙醇：浓硫酸=1:3）浓硫酸作用：催化剂，脱水剂（2）脱水反应C2H5—OH + HO—C2H5→ C2H5—O—C2H5 + H2O （浓硫酸，140℃） （3）取代反应←氢氧化钠的水溶液（逆反应）C2H5—OH + H—Br → C2H5—Br + H2O （加热） （4）氧化反应乙醇使酸性KMnO4，K2Cr2O7溶液褪色 CH3CH2OH →（氧化）CH3CHO（乙醛）→（氧化）CH3COOH（乙酸） 在Cu作催化剂时醇被氧化为醛或酮现象方程：CuO + 2CH3CH2O H → 2Cu + 2CH2CHO + 2H2O 总反应式：2CH3CH2OH + O2→ 2CH2CHO + 2H2O （条件：Cu，加热） 必须有—CH2OH才能被氧化，若没有则只能生成羰基。 四、醛【R—CHO】【还原反应：加氢去氧；氧化反应：加氧去氢】 1.氧化反应（1）银镜反应注意：a.试管必须洁净 b.水浴加热，使其受热均匀 c.实验完毕后，用稀HNO3清洗试管CH3CHO + 2Ag（NH3）2OH → CH3COONH4+ 2Ag↓ + 3NH3 + H2O (加热,用于检验醛基) （2）与新制氢氧化铜反应（用于检验醛基） CH3CHO + 2Cu(OH)2+ NaOH → CH2COONa + Cu2O↓(砖红色沉淀) + 3H2O （加热） （3）与空气氧化2CH3CHO + O2→ 2CH3COOH （催化剂，加热） 2.加成反应CH3CHO + H2→ CH3CH2OH （催化剂，加热）
有机合成的常规方法与解题思路
07-08学年度第二学期高二化学：有机合成的常规方法与解题思路 （附答案） 如何从原料出发去合成有机物呢？一种是通过对比，找出原料与目标产物的区别点，区别点就是变化点，然后从原料出发去合成目标产物。还可以从目标产物入手。分析若得到此产品，最后一步应是什么反应，这步反应的反应与原料又有什么样的关系，这样从后往前将原料与产品联系起来。记住合成题的正确解答必须有扎实的有机基础知识作前提。 一、总的解题思路 关键在于： 1. 选择出合理简单的合成路线。 2. 熟练掌握好各类有机物的组成、结构，性质，相互衍变关系以及重要官能团的引入和消去等基础知识。 合成路线的推导，一般有两种方法：“直推法”和“反推法”，而“反推法”较常用，该方法的思维途径是： （1）首先确定所要合成的有机物属于何类型，以及题中所给定的条件与所要合成的有机物之间的关系。 （2）以题中要求的最终产物为起点，考虑这一有机物如何从另一有机物甲经过一步反应而制得。如果甲不是所给的已知原料，再进一步考虑甲又是如何从另一有机物乙经一步反应而制得，一直推导到题目中所给定的原料为终点，同时结合题中给定的信息。 （3）在合成某一产物时，可能会产生多种不同的方法和途径，应当在兼顾原料省、产率高的前提下选择最合理、最简单的方法和途径。 二、解题的基本规律和基本知识 1.掌握有机合成路线 有机合成往往要经过多步反应才能完成，因此确定有机合成的途径和路线时，就要进行合理选择。选择的基本要求是原料价廉，原理正确，路线简捷，便于操作、条件适宜、易于分离，产率高，成本低。中学常用的合成路线有四条。 (1)一元合成路线(官能团衍变) R —CH═CH 2 →卤代烃→一元醇→一元醛→一元羧酸→酯 (2)二元合成路线 OH H C OH H C Cl H C Cl H C CH CH OH CH CH 2|2|O H 2|2|Cl 22O H 23222-??→?-??→?=??→?++-水解 加成消去 (3)芳香化合物合成路线 ⑷改变官能团的位置 3|3HBr 23HBr 223CH Br H C CH CH CH CH Br CH CH CH +-??→?=??→?加成消去 2. 官能团的引入 ⑴引入羟基（—OH ）方法: 、 、 、 等。
有机实验室常用仪器设备与使用
有机实验室常用仪器设备与使用 一、有机化学实验常用仪器、设备和应用范围 现将有机化学实验中所用的玻璃仪器、金属用具、电学仪器及一些其它设备分别介绍如下： 1、玻璃仪器 有机实验玻璃仪器(见图2.1、图2.2)，按其口塞是否标准及磨口，而分标准磨口仪器及普通仪器两类。标准磨口仪器由于可以相互连接，使用是既省时方便又严密安全，它将逐渐代替同类普通仪器。使用玻璃仪器皆应轻拿轻放。容易滑动的仪器(如圆底烧瓶)，不要重叠放置，以免打破。
图2.1普通玻璃仪器 除试管、烧杯等少数玻璃仪器外，一般都不能直接用火加热。锥形瓶不耐压，不能作减压用。厚壁玻璃器皿(如抽滤瓶)不耐热，故不能加热。广口容器(如烧杯)不能贮放易挥发的有机溶剂。带活塞的玻璃器皿用过洗净后，在活塞与磨口间应垫上纸片，以防粘住。如已粘住可在磨口四周涂上润滑剂或有机溶剂后用电吹风吹热风，或用水煮后再用木块轻敲塞子，使之松开。 此外，不能用温度计作搅拌棒用，也不能用来测量超过刻度范围的温度。温度计用
后要缓慢冷却不可立即用冷水冲洗以免炸裂。 有机化学实验，最好采用标准磨口的玻璃仪器。这种仪器可以和相同编号的磨口相互连接，即可免去配塞子及钻孔等手续，也能免去反应物或产物被软木塞或橡皮塞所玷污。标准磨口玻璃仪器口径的大小，通常用数字编号来表示，该数字是指塞(或橡皮塞)所玷污。标准磨口玻璃仪器口径的大小，通常用数字编号来表示，该数字是指磨口最大端直径的毫米整数。常用的有10，14，19，24，29，34，40，50等。有时也用两组数字来表示，另一组数字表示磨口的长度。例如14/30，表示此磨口直径最大处为14mm，磨口长度为30mm。相同编号的磨口、磨塞可以紧密连接。有时两个玻璃仪器，因磨口编号不同无法直接连接时，则可借助不同编号的磨口接头(或称大小头)[见图2.2(9)]使之连接。 图2.2 标准口玻璃仪器
(完整版)高中有机化学基础知识点归纳(全)
一、重要的物理性质 1．有机物的溶解性 （1）难溶于水的有：各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的（指分子中碳原子数目较多的，下同）醇、醛、羧酸等。 （2）易溶于水的有：低级的[一般指N(C)≤4]醇、（醚）、醛、（酮）、羧酸及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖。（它们都能与水形成氢键）。 二、重要的反应 1．能使溴水（Br2/H2O）褪色的物质 （1）有机物①通过加成反应使之褪色：含有、—C≡C—的不饱和化合物 ②通过取代反应使之褪色：酚类注意：苯酚溶液遇浓溴水时，除褪色现象之外还产生白色沉淀。③通过氧化反应使之褪色：含有—CHO（醛基）的有机物（有水参加反应）注意：纯净的只含有—CHO（醛基）的有机物不能使溴的四氯化碳溶液褪色④通过萃取使之褪色：液态烷烃、环烷烃、苯及其同系物、饱和卤代烃、饱和酯 （2）无机物①通过与碱发生歧化反应3Br2 + 6OH- == 5Br- + BrO3- + 3H2O或Br2 + 2OH- == Br- + BrO- + H2O ②与还原性物质发生氧化还原反应，如H2S、S2-、SO2、SO32-、I-、Fe2+ 2．能使酸性高锰酸钾溶液KMnO4/H+褪色的物质 1）有机物：含有、—C≡C—、—OH（较慢）、—CHO的物质苯环相连的侧链碳上有氢原子的苯的同系物（但苯不反应） 2）无机物：与还原性物质发生氧化还原反应，如H2S、S2-、SO2、SO32-、Br-、I-、Fe2+ 3．与Na反应的有机物：含有—OH、—COOH的有机物 与NaOH反应的有机物：常温下，易与—COOH的有机物反应加热时，能与卤代烃、酯反应（取代反应） 与Na2CO3反应的有机物：含有—COOH的有机物反应生成羧酸钠，并放出CO2气体； 与NaHCO3反应的有机物：含有—COOH的有机物反应生成羧酸钠并放出等物质的量的CO2气体。 4．既能与强酸，又能与强碱反应的物质 （1）氨基酸，如甘氨酸等 H2NCH2COOH + HCl → HOOCCH2NH3Cl H2NCH2COOH + NaOH → H2NCH2COONa + H2O （2）蛋白质分子中的肽链的链端或支链上仍有呈酸性的—COOH和呈碱性的—NH2，故蛋白质仍能与碱和酸反应。 5．银镜反应的有机物 （1）发生银镜反应的有机物：含有—CHO的物质：醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、还原性糖（葡萄糖、麦芽糖等） （2）银氨溶液[Ag(NH3)2OH]（多伦试剂）的配制： 向一定量2%的AgNO3溶液中逐滴加入2%的稀氨水至刚刚产生的沉淀恰好完全溶解消失。 （3）反应条件：碱性、水浴加热 ．．．．．．．酸性条件下，则有Ag(NH3)2+ + OH- + 3H+ == Ag+ + 2NH4+ + H2O而被破坏。 （4）实验现象：①反应液由澄清变成灰黑色浑浊；②试管内壁有银白色金属析出 （5）有关反应方程式：AgNO3 + NH3·H2O == AgOH↓ + NH4NO3AgOH + 2NH3·H2O == Ag(NH3)2OH + 2H2O 银镜反应的一般通式：RCHO + 2Ag(NH3)2OH 2 A g↓+ RCOONH4 + 3NH3 + H2O 【记忆诀窍】：1—水（盐）、2—银、3—氨 甲醛（相当于两个醛基）：HCHO + 4Ag(NH3)2OH4Ag↓+ (NH4)2CO3 + 6NH3 + 2H2O 乙二醛：OHC-CHO + 4Ag(NH3)2OH4Ag↓+ (NH4)2C2O4 + 6NH3 + 2H2O 甲酸：HCOOH + 2 Ag(NH3)2OH 2 A g↓+ (NH4)2CO3 + 2NH3 + H2O 葡萄糖：（过量）CH2OH(CHOH)4CHO +2Ag(NH3)2OH2A g↓+CH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3 + H2O （6）定量关系：—CHO～2Ag(NH)2OH～2 Ag HCHO～4Ag(NH)2OH～4 Ag 6．与新制Cu(OH)2悬浊液（斐林试剂）的反应 （1）有机物：羧酸（中和）、甲酸（先中和，但NaOH仍过量，后氧化）、醛、还原性糖（葡萄糖、麦芽糖）、甘油等多羟基化合物。 （2）斐林试剂的配制：向一定量10%的NaOH溶液中，滴加几滴2%的CuSO4溶液，得到蓝色絮状悬浊液（即斐林试剂）。 （3）反应条件：碱过量、加热煮沸 ．．．．．．．． （4）实验现象： ①若有机物只有官能团醛基（—CHO），则滴入新制的氢氧化铜悬浊液中，常温时无变化，加热煮沸后有（砖）红色沉淀生成；②若有机物为多羟基 醛（如葡萄糖），则滴入新制的氢氧化铜悬浊液中，常温时溶解变成绛蓝色溶液，加热煮沸后有（砖）红色沉淀生成； （5）有关反应方程式：2NaOH + CuSO4 == Cu(OH)2↓+ Na2SO4 RCHO + 2Cu(OH)2RCOOH + Cu2O↓+ 2H2O HCHO + 4Cu(OH)2CO2 + 2Cu2O↓+ 5H2O OHC-CHO + 4Cu(OH)2HOOC-COOH + 2Cu2O↓+ 4H2O HCOOH + 2Cu(OH)2CO2 + Cu2O↓+ 3H2O CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH + Cu2O↓+ 2H2O （6）定量关系：—COOH～? Cu(OH)2～? Cu2+（酸使不溶性的碱溶解） —CHO～2Cu(OH)2～Cu2O HCHO～4Cu(OH)2～2Cu2O 7．能发生水解反应的有机物是：卤代烃、酯、糖类（单糖除外）、肽类（包括蛋白质）。 HX + NaOH == NaX + H2O (H)RCOOH + NaOH == (H)RCOONa + H2O RCOOH + NaOH == RCOONa + H2O 或 8．能跟FeCl3溶液发生显色反应的是：酚类化合物。 9．能跟I2发生显色反应的是：淀粉。 10．能跟浓硝酸发生颜色反应的是：含苯环的天然蛋白质。 三、各类烃的代表物的结构、特性 类别烷烃烯烃炔烃苯及同系物 通式C n H2n+2(n≥1) C n H2n(n≥2) C n H2n-2(n≥2) C n H2n-6(n≥6)
常用有机合成试剂及处理
常用试剂的性质与制备纯化 常用试剂的性质与制备纯化 有机化学实验经常用到大量的试剂，包括无机试剂和有机试剂，市售的试剂有分析纯（A.R）、化学纯（C.P）、工业级（T.P）等级别，其中分析纯的纯度较高，工业级则带有较多的杂质。在某些有机反应中，对试剂或溶剂的要求较高，即使微量的杂质或水分的存在，也会对反应的速率、产率和产品纯度带来一定的影响，因此掌握一些必要的试剂的纯化方法是十分必要的。 在实际工作中还会经常遇到无法买到某种试剂或买不到高纯度试剂的情况，影响实验工作正常进行，因此，了解一些常用试剂的制备方法也是十分必要的。在这部分中给出了常用有机和无机试剂的制备与纯化方法，希望能给实验工作带来一些方便。 1．氨气 商品的氨气一般用钢瓶盛装，使用时通过减压装置可以得到气态的氨。气体的流速可由计泡计来控制，其中计泡计中含有少量浓氢氧化钾溶液（12 g 氢氧化钾溶于12 mL水）。在计泡计和反应器之间应加一安全瓶。通过装有疏松的碱石灰或块状氧化钙的干燥塔干燥。 如果需要少量的氨可以用如下方法制备：在上端装有回流冷凝管的圆底烧瓶中加入浓氨水，缓慢加热，气体通过装有疏松的碱石灰或块状氧化钙的干燥塔干燥，然后通过安全瓶引入反应瓶。 2．氨基钠 市售颗粒状氨基钠纯度为80～90%，氨基钠不容易研碎，通常在装有烃类惰性溶剂（如甲苯、二甲苯等）的研钵中研磨。氨基钠在常温下暴露在空气中2～3天会产生危险的混合物。为了安全，打开的氨基钠应该立即使用，容器敞口放置不应超过12小时。当氨基钠形成氧化物时（颜色变为黄色或棕色）爆炸性很强，不能再使用。将少量没有用完的氨基钠加入甲苯使其完全覆盖，搅拌下缓慢加入用甲苯稀释过的乙醇，可将其分解掉。 实验室由钠和液氨在三价铁离子催化下制备氨基钠：向500 mL的三颈瓶中加入300 mL无水液氨。三颈瓶上装有玻璃塞、密封的搅拌棒和装有碱石灰干燥管的回流冷凝管。搅拌下，向溶液中加入0.5 g钠，溶液显蓝色。然后加入0.5 g硝酸铁粉末催化剂， 30分钟内加入13.3 g切成小块的钠。当钠转化成氨基钠后，溶液由蓝色变为灰色悬浮液，从滴液漏斗中加入足量的无水乙醚，使液体体积保持在300 mL左右。升温蒸出氨，当氨几乎全部蒸完后搅拌氨基钠悬浮液，加热回流5 min，然后冷却到室温，得到23.4 g氨基钠的醚悬浮液，转化几乎是定量的。 3．钯催化剂 钯催化剂是非常有效的加氢催化剂，价格比较贵。实验室可由氯化钯制备钯催化剂。 （1）Pd-C（5%Pd）的制备：将1.7 g氯化钯和1.7 mL浓盐酸加入到20 mL水中，水浴加热2小时溶解完全，然后将它加入到用200 mL水溶解了30g乙酸钠的溶液中，盛放在500 mL
有机化学实验常用的仪器
有机化学实验常用的仪 器 https://www.360docs.net/doc/b214084142.html,work Information Technology Company.2020YEAR
有机化学实验常用的仪器和装置 一、有机化学实验常用的玻璃仪器 玻璃仪器一般是由软质或硬质玻璃制作而成的。软质玻璃耐温、耐腐蚀性较差，但是价格便宜，因此，一般用它制作的仪器均不耐温，如普通漏斗、量筒、吸滤瓶、干燥器等。硬质玻璃具有较好的耐温和耐腐蚀性，制成的仪器可在温度变化较大的情况下使用，如烧瓶、烧杯、冷凝管等。 玻璃仪器一般分为普通和标准 磨口两种。在实验室，常用的普通 玻璃仪器有非磨口锥形瓶、烧杯、 布氏漏斗、吸滤瓶、普通漏斗等， 见图1-1（a）。常用标准磨口仪器 有磨口锥形瓶、圆底烧瓶、三颈 (1)圆底烧瓶；(2) 三口烧瓶；(3)磨 口锥形瓶；(4)磨 口玻璃塞； (5)U 型干燥管； (6)弯头；(7)蒸馏 头；(8)标准接 头；(9)克氏蒸馏 头；(10)真空接收 管；(11)弯形接收 管；(12)分水器； (13)恒压漏斗； (14)滴液漏斗； (15)梨形分液漏 斗；(16)球形分液 漏斗；(17)直形冷 凝管；(18)空气冷 凝管；(19)球形冷 凝管；(20)蛇形冷 凝管；(21)分馏 柱；(22)刺形分馏 头；(23)Soxhlet
图1-1（b）常用标准磨口玻璃仪器 标准磨口玻璃仪器是具有标准磨口或磨塞的玻璃仪器。由于口塞尺寸的标准化、系统化，磨砂密合，凡属于同类规格的接口，均可任意互换，各部件能组装成各种配套仪器。当不同类型规格的部件无法直接组装时，可使用变接头使之连接起来。使用标准磨口玻璃仪器既可免去配塞子的麻烦手续，又能避免反应物或产物被塞子沾污的危险；口塞磨砂性能良好，使密合性可达较高真空度，对蒸馏尤其减压蒸馏有利，对于毒物或挥发性液体的实验较为安全。每一种仪器都有特定的性能和使用： 1)烧瓶： 2)冷凝管：(1)圆底烧瓶(a)：能耐热和承受反应物（或溶液）沸腾以后所发生的冲击震动。在有机化合物的合成和蒸馏实验中最常使用，也常用作减压蒸馏的接收器。(2)梨形烧瓶(b)：性能和用途与圆底烧瓶相似。它的特点是在合 成少量有机化合物时在烧瓶内保持较高的液面，蒸馏时残留在烧瓶中的液体少。 (3)三口烧瓶(c)：最常用于需要进行搅拌的实验中。中间瓶口装搅拌器，两个侧口装回流冷凝管和滴液漏斗或温度计等。 (4)锥形烧瓶(简称锥形瓶)(d)：常用于有机溶剂进行重结晶的操作，或有固体产物生成的合成实验中，因为生成的固体物容易从锥形烧瓶中取出来。通常也用作常压蒸馏实验的接受器，但不能用作减压蒸馏实验的接受器。 (5)二口烧瓶(e)：常用于半微量、微量制备实验作为反应瓶，中间口接回流冷凝管、微型蒸馏头、微型分馏头等，侧口接温度计、加料管等。 (6)梨形三口烧瓶(f)：用途似三口烧瓶，主要用于半微量、小量制备实验中，作为反应瓶。
有机化学基础试题(含答案解析)
高二5月化学独立作业 有机化学基础 满分100分考试时间：90分钟 可能用到的相对原子质量：C：12 H：1 O：16 S：32 Br：79 一、选择题(每小题只有一个选项是正确的，共20小题，每题3分，共60分) 1．书法离不开文房四宝（笔、墨、纸、砚），做笔用的狼毫，研墨用的墨条以及宣纸（即白纸）和做砚台用的砚石的主要成份依次是 A．多糖、石墨、蛋白质、无机盐 B．塑料、石墨、多糖、无机盐 C．蛋白质、炭黑、多糖、无机盐 D．蛋白质、煤炭、多糖、有机玻璃 2．以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是 A．乙烯聚合为聚乙烯高分子材料B．甲烷与氯气制备一氯甲烷 C．以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜D．用SiO2制备高纯硅 3．科学家最近在－100℃的低温下合成了一种结构简式为的烃X，红外光谱和核磁共振表明其分子 中氢原子的化学环境只有一种，根据分析，下列说法中不正确 ．．．的是 A．X的分子式为C5H4 B．X中碳原子的化学环境有2种 C．1molX在一定条件下可与2mol氢气发生反应 D．X不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 4．近几年一种新型的甜味剂——木糖醇悄悄地走入生活，进入人们的视野，因为木糖醇是一种理想的蔗糖代替品，它具有甜味足，溶解性好，防龋齿，适合糖尿病患者的优点。木糖醇是一种白色粉末状的结 晶，分子式为C5H12O5，结构式为CH2OH(CHOH)3CH2OH，下列有关木糖醇的叙述中不正确 ．．．的是 A．木糖醇与葡萄糖、果糖等一样是属于多羟基醛或酮，是一种单糖 B．已知木糖醇的溶解度随着温度的升高而增大，说明木糖醇的溶解过程是一个吸热过程 C．木糖醇是一种五元醇 D．木糖醇是一种无糖型植物甜味剂5、有机物分子中基团间的相互影响会导致化学性质的不同。下列叙述不能说明上述观点的是 A、甲苯与硝酸作用可得到2，4，6-三硝基甲苯，而苯与硝酸作用得到硝基苯 B、甲苯可以是高锰酸钾溶液退色，而甲烷不能 C、乙烯可发生加成反应，而乙烷不能 D、苯酚能与NaOH溶液反应，而乙醇不能 6、利用下图所示的有机物X可生产S－诱抗素Y。下列说法正确的是 A．X可以发生氧化、取代、酯化、加聚、缩聚反应，并能与盐酸反应生成有机盐 B．Y既可以与FeCl3溶液发生显色反应，又可使酸性KMnO4溶液褪色 C．1mol X与足量NaＯH溶液反应，最多消耗4mol NaOH。 D．Y的分子式为：C15H20O6 7．下列各组中的反应，属于同一反应类型的是 A．由溴乙烷水解制乙醇；由葡萄糖发酵制乙醇 B．由甲苯硝化制对硝基甲苯；由甲苯氧化制苯甲酸 C．由氯代环己烷消去制环己烯；由丙烯加溴制1,2二溴丙烷 D．油脂皂化；蛋白质水解制氨基酸 8、下列各组有机物中，只需加入溴水就能一一鉴别的是 A、甲苯、苯、已烯 B、已炔、己烯、四氯化碳 C、已烷、苯、乙醇 D、已烯、苯、四氯化碳 9、下列说法中不正确的是 A．乙烯与苯都能使溴水褪色，但褪色原理不同 B． 1 mol乙烯与Cl2完全加成，然后与Cl2发生取代反应，共消耗氯气5mol C．溴水遇到乙醛溶液出现褪色现象，是因为它们发生了氧化反应
有机合成常用的技巧
有机合成常用的技巧 湖州中学刘羽中 关键词：有机推断有机合成 如果说有机化学是化学中的王冠的话，有机合成是则是王冠上最璀璨的明珠。有机合成和推断是有机中的精华。也是高考化学中的必考体型。 有机推断、有机合成的常用方法： 1．官能团的引入 (1)引入双键 ①通过消去反应得到C＝C双键，如醇、卤代烃的消去反应 ②通过氧化反应得到－－，如烯烃、醇的氧化 (2)引入－OH ①加成反应：烯烃与水的加成、醛酮与H2的加成 ②水解反应：卤代烃水解、酯的水解、醇钠(盐)的水解 (3)引入－COOH ①氧化反应：醛的氧化②水解反应：酯、蛋白质、羧酸盐的水解 (4)引入－X ①加成反应：不饱和烃与HX加成②取代反应：烃与X2、醇与HX的取代 2．官能团的改变 (1)官能团之间的衍变如：伯醇醛羧酸酯 (2)官能团数目的改变 如： (3)官能团位置的改变 3．官能团的消除 (1)通过加成可以消除C＝C或C≡C(2)通过消去、氧化、酯化可以消除－OH (3)通过加成(还原)或氧化可以消除－－H(4)通过水解反应消除－－O－(酯基) 4．碳骨架的增减 (1)增长：有机合成题中碳键的增长，一般会以信息形式给出，常见方式有酯化、有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。 (2)变短；如烃的裂化裂解、某些烃(如苯的同系物、烯烃)的氧化、羧酸盐脱羧反应等。 三个重要相对分子质量增减的规律 1．RCH2OH RCHO RCOOH
M M－2M＋14 2．RCH2OH CH3COOCH2R M M＋42 3．RCOOH RCOOCH2CH3 M M＋28 (关系式中M代表第一种有机物相对分子质量) 反应条件不同、产物不同的几种情况 应对策略 一、利用结构性质推断 有机物性质是与其所具有的官能团相对应的，可根据有机物的某些性质(如反应对象、反应条件、反应数据、反应特征、反应现象、反应前后分子式的差异等等)。首先确定其中的官能团及位置，然后再结合分子式价键规律、取代产物的种类、不饱和度等确定有机物的结构简式，再根据题设要求进行解答。 例化合物A(C8H8O3)为无色液体、难溶于水、有特殊香味的物质，从A出发可发生如图所示的一系列反应，
有机化学实验常用的仪器和装置
1)烧瓶: (1)圆底烧瓶(a):能耐热与承受反应物(或溶液)沸腾以后所发生的冲击震动。在有机化合物的合成与蒸馏实验中最常使用,也常用作减压蒸馏的接收器。 (2)梨形烧瓶(b):性能与用途与圆底烧瓶相似。它的特点就是在合成少量有机化合物时在烧瓶内保持较高的液面,蒸馏时残留在烧瓶中的液体少。 (3)三口烧瓶(c):最常用于需要进行搅拌的实验中。中间瓶口装搅拌器,两个侧口装回流冷凝管与滴液漏斗或温度计等。 (4)锥形烧瓶(简称锥形瓶)(d):常用于有机溶剂进行重结晶的操作,或有固体产物生成的合成实验中,因为生成的固体物容易从锥形烧瓶中取出来。通常也用作常压蒸馏实验的接受器,但不能用作减压蒸馏实验的接受器。 (5)二口烧瓶(e):常用于半微量、微量制备实验作为反应瓶,中间口接回流冷凝管、微型蒸馏头、微型分馏头等,侧口接温度计、加料管等。 (6)梨形三口烧瓶(f):用途似三口烧瓶,主要用于半微量、小量制备实验中,作为反应瓶。 2)冷凝管: (1)直形冷凝管 (a):蒸馏物质的沸点在140℃以下时,要在夹套内通水冷却;但超过140℃时,冷凝管往往会在内管与外管的接合处炸
裂。微量合成实验中,用于加热回流装置上。 (2)空气冷凝管 (b):当蒸馏物质的沸点高于140℃时,常用它代替通冷却水的直形冷凝管。 (3)球形冷凝管 (c):其内管的冷却面积较大,对蒸气的冷凝有较好的效果,适用于加热回流的实验。 3) 漏斗: 二、 有机 化学 实验 常用 装置 其中常用的反应装置的性能与使用如下: 1)回流冷凝装置:
2)滴加回流冷凝装置: 3)回流分水反应装置: 4) 滴加蒸出反应装置: 5)搅拌反应装置:
有机合成心得
有机合成心得（1）-引言 做有机合成，感觉最深刻的是关键要有一个灵活的头脑和丰富的有机合成知识，灵活的头脑是天生的，丰富的有机合成知识是靠大量的阅读和高手交流得到的。二者缺一不可，只有有机合成知识而没有灵活的头脑把知识灵活的应用，充其量只是有机合成匠人，成不了高手，也就没有创造性。只有灵活的头脑而没有知识，只能做无米之炊。一个有机合成高手在头脑中掌握的有机化学反应最少应为300个以上，并能灵活的加以运用，熟悉其中的原理（机理），烂熟于胸，就像国学大师烂熟四书五经一样，看到了一个分子结构，稍加思索，其合成路线应该马上在脑中浮现出来。 有机合成心得（2）－基本功的训练 每个行业都有自己的基本功，有机合成的基本功就是对有机化学反应的理解掌握与灵活运用。那么对有机化学反应的理解掌握应从那方面入手？你在大学里学到的有机合成知识，只是入门的东西，远远达不到高手的水平，学了四年化学，基本上不理解化学。遇到问题还是束手无策，不知从何处下手。这不是你的问题，而是大学教育体制的问题，在大学阶段应该打下坚实的基本功，然后才能专，而我们的大学在这方面还做的远远不够。下面我推荐几本有机合成方面的书籍希望能够达到上述的目的。 有机化学反应的理解掌握方面的书籍： 1. March’s advanced organic chemistry. 2. Carey, F.A.; Sundberg, R.J.: Advanced organic chemistry. 3. Michael B. Smith: Organic synthesis. 4. Richard C. Larock: Comprehensive organic transformation. 5. 黄宪：新编有机合成化学 6. 李长轩：有机合成设计化学 前三本书是从机理方面来讨论有机合成的，4、5两本书是从官能团转变的角度讨论有机合成的，第6本书是讨论有机合成路线设计的。以上几本书应该随时放在自己的身边，作为案头书。认真精读，达到记忆理解，把反应分类记忆理解，这时你可能感觉很枯燥乏味，不要紧，经过一段时间的合成研究再回过头来阅读，就会感觉耳目一新，有新的理解。掌握了这几本书，可以说您已经打下了一定的有机合成基本功，这时你应该最少掌握300个反应了，但并不意味者你已经成为了有机合成高手，接下来你需要做的是将学到的有机合成知识能够灵活运用，熟练的理解化学反应在什么情况下应用。 下面推荐的几本杂志，主要是关于如何运用有机化学反应的。