有机化学考研2021有机化学必考考点解析三
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
有机化学考研2021有机化学必考考点解析三
1.1 考点归纳
酯
(1)乙酸乙烯酯及其聚合物乙酸乙烯酯可以看作是乙酸与乙烯醇所生成的酯。工业上可由乙炔与乙酸在醋酸锌催化下制得。
乙酸乙烯酯为无色液体,沸点73℃,在引发剂过氧化物或偶氮二异丁腈的引发下,能聚合成高分子的聚乙酸乙烯酯。
聚乙酸乙烯酯常用于制造涂料及胶粘剂。它在酸或碱的存在下,可以水解生成聚乙烯醇(简称PVA)。
乙烯醇很不稳定,不能单独存在,所以聚乙烯醇只能间接由聚乙酸乙烯酯水解制备。聚乙烯醇中含有很多羟基,可溶于水而不溶于有机溶剂,可用作涂料和胶粘剂。它与甲醛作用,生成聚乙烯醇缩甲醛,再经过一些化学处理,就成为“维尼纶”纤维,为我国大量生产的合成纤维之一。
(2)α-甲基丙烯酸甲酯及其聚合物α-甲基丙烯酸甲酯是以丙酮为原料,先与氢氰酸发生亲核加成生成丙酮氰醇,然后再和浓硫酸及甲醇共热,同时进行水解、脱水及酯化而得。
α-甲基丙烯酸甲酯在引发剂存在下,容易聚合生成无色透明的聚合物——聚甲基丙烯酸甲酯(俗称有机玻璃)。它可透过紫外光,机械强度大,是制造仪表、仪器等的很好材料。
(3)不饱和醇酸聚酯乙二醇与顺丁烯二酸酐可缩聚生成不饱和醇酸聚酯:
在这种线型的不饱和聚酯中,仍含有原来顺丁烯二酸酐的C=C双键,还可再与其他不饱和化合物(如苯乙烯)分子中的双键一起破裂而交联起来,生成体型的高聚物。这种不饱和聚酯常用来制造各种涂料和以玻璃纤维为填料的增强塑料(俗称玻璃钢)。
4.酰胺、酰亚胺、内酰胺
酰胺可由羧酸衍生物与氨作用制备,也可由腈部分水解制得,工业上通常由羧酸铵盐加热脱水制得。
当由羧酸或羧酸衍生物与伯胺或仲胺作用时,得到取代酰胺。
N,N-二甲基甲酰胺简称DMF,能溶解多种难溶的有机物和高聚物,是一个重要溶剂,也用作甲酰化剂,有刺激毒性。
酰胺与次溴酸钠或次氯酸钠的碱溶液作用,则脱去羰基而生成伯胺。在反应中碳链减少了一个碳原子,这是霍夫曼(A.W.Hofmann)发现的制胺的一个方法,所以叫做霍夫曼酰胺降级反应。
两个酰基连在一个氮原子上的产物称为酰亚胺。
环状酰胺又称为内酰胺,ε-己内酰胺是内酰胺中一个有重要工业用途的化合物,简称为己内酰胺。它为白色结晶或粉末,熔点68~70 C,沸点262.5℃,溶于水和乙醇、乙醚等有机溶剂,是制造尼龙-6(卡普纶或耐纶-6或锦纶)的原料。
八、油脂蜡
1.油脂
油脂的水解亦称为皂化作用:
油脂十个碳以上的羧酸钠盐
(1)脂肪酸
天然油脂水解后的脂肪酸是各种酸的混合物。饱和酸最多的是C12~C18酸,动物脂肪如猪油及牛油中含有大量软脂酸(palmitic acid)及硬脂酸(stearic acid)。奶油中含有丁酸。
油脂中含有的不饱和酸均大于C10,最重要的是十八个碳原子的酸,分布最广的是油酸(oleic acid),它是橄榄油的主要成分。
(2)脂肪酸和脂肪醇的来源
工业上通过分馏脂肪酸甲酯或乙酯的方法可以得到纯度超过90%的各种脂肪酸。
首先使油脂和甲醇或乙醇进行酯交换反应:
将生成的甲酯或乙酯和甘油进行分馏,然后水解,这样就得到了相当纯净的脂肪酸。(3)油脂硬化,干性油
①油脂的硬化(fat hardening):不饱和脂肪酸在镍的催化下,氢化到任何一种饱和程度。因为氢化逐步地提高了熔点,该过程称为油脂的硬化。
②干性油(drying oil):当把含有共轭双键脂肪酸的油脂涂布在平面上和空气接触时,就逐渐变为一层干硬而有弹性的膜,因此这种油脂又称为干性油(drying oil)。(4)肥皂和合成洗涤剂
高级脂肪酸钠盐结构上一头连接亲水基,一头连接疏水基。
除油机理:
①遇到一滴油后,疏水基部分没入油中,亲水基伸没入水中这样油,将肥皂分子包围起来。
②受机械力的震动和摩擦,大的油珠多数分散成细小的油珠,然后再受肥皂分子的包围而分散,不能彼此结合,只能成为极小的油珠悬浮在水中,于是肥皂就呈乳状液。
目前国内外大量使用合成洗涤剂,这些合成洗涤剂结构有一个共同点,就是均有一个极性的水溶性基团(water—soluble group)和一个非极性的油溶性(oil—soluble)的烃基(C>12)。
(5)磷脂和生物膜(细胞膜)
在动植物体内含有一类和油脂类似的化合物,称为类脂质。在分子中含有磷的叫磷脂(phosphatide),磷脂多为甘油酯,以脑磷脂(cephalin)及卵磷脂(1ecithin)为最重要,其结构为
磷脂酰乙醇胺α-脑磷脂磷脂酰胆碱α-卵磷脂
所有生物膜(biomembrane)几乎完全是由蛋白质(protein)和脂类(主要是磷脂)两大类物质组成。
2.蜡
蜡(wax):化学成分是l6个碳以上的偶数碳原子的羧酸和高级一元醇形成的酯。蜡多为固体,重要的有下列几种:
蜂蜡,熔点60~62℃鲸蜡,熔点41~46℃巴西蜡,熔点83~90℃存在于蜂蜜腹部存在于鲸鱼头部存在于巴西棕榈叶中
蜡可用于制蜡纸、防水剂、光泽剂等。
九、碳酸衍生物
从结构上讲,碳酸是一个双羟基化合物,它的水合物称为原碳酸(ortho-carbonic acid)。
碳酸原碳酸
碳酸含有两个可被取代的羧羟基,可以形成单酰氯、单酰胺、单酯,或形成双酰氯、双酰胺、双酯。
保留一个羟基的碳酸的衍生物是不稳定的,很容易分解放出CO2。
碳酸单乙酯碳酸单酰胺碳酸单酰氯
原碳酸含有四个可被取代的羟基,其四氯化合物即是四氯化碳。
1.碳酰氯(光气)
常温下为无色且毒性很强的气体,沸点8.3 ℃,相对密度大于空气,溶于苯、甲苯和乙酸。
(1)制法
碳酰氯是由一氧化碳和氯气在日光作用下,或在活性炭催化下加热至200 ℃制得:
(2)反应
遇潮湿空气时,水解成CO2和HCl;与氨作用生成尿素。
与乙醇反应: