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1、选修5 有机化学基础,云南师范大学实验中学 张逸鹏,有机合成，化学方程式,1.烷烃的燃烧反应、取代反应2.烯烃的加成反应、加聚反应、氧化反应（燃烧、强氧化剂） 共轭烯烃的加成反应（1,2-加成、1,4-加成）、加聚反应3.炔烃的加成反应、加聚反应、氧化反应4.苯的取代反应、加成反应5.苯的同系物的取代反应（苯环、侧链）、加成反应、氧化反应6.醇与活泼金属反应、取代反应（酯化、醚化、HX）、消去反应、氧化反应、偕二醇重排7.酚的酸性、取代反应、显色反应、氧化反应、加成反应8.醛的氧化反应（银镜、Cu(OH)2、催化氧化、强氧化剂氧化）、还原反应9.酮的还原反应10.羧酸的酸性、取代反应（酯化）、
2、酯的水解反应（酸性、碱性）11.卤代烃的水解、消去反应（注意与醇区别）12.二元羧酸和二元醇的缩聚，以及分子的成环，腈(-CN)的水解，硝基的还原。,烷烃完全燃烧的通式：,链状烷烃：CnH2n+2 + （ ） O2 nCO2+（n+1）H2O,点燃,单环环烷烃：CnH2n + （ ） O2 nCO2 + nH2O,点燃,烷烃的燃烧,配平规律：有机物中的元素在氧气中燃烧前后的变化：CCO2、HH2O、OH2O、SSO2、NN2、 X（Cl、Br、I）燃烧后存在多种化合态，一般无明确计量关系。配平的关键在于原子守恒与耗氧量的计算。原子守恒：分子式为CxHyOZ的有机物在燃烧后一定产生x个CO2，y
3、/2 个H2O（先不管分子本身的O，通过C、H 的数目确定产物中CO2、H2O的个数）耗氧量计算：消耗氧原子的数目：2x+y/2 -Z（产物中总的O数目减去分子本身所含的O数目）消耗O2的数目：（2x+y/2 -Z）/2 (O2是双原子分子）,推广：从分子式看有机物燃烧的耗氧量,从之前的分析中可以看出以下规律：在燃烧时有机物出现1个C原子，消耗2个O原子有机物出现2个H原子，消耗1个O原子有机物出现1个N原子，不消耗O原子有机物出现1个S原子，消耗2个O原子有机物出现1个O原子，减少消耗1个O原子,因此对于任何有机物，只要确定了分子式，就可以计算耗氧量，计算耗氧量一般先计算消耗的氧原子个数，最
4、后再计算消耗的氧气分子个数,例题分析,例1. 计算1mol分子式为C3H6O3的有机物在足量氧气中燃烧的耗氧量。,解析：一个分子消耗的氧原子数目：32+（62）3=6个 因此一个分子燃烧消耗氧气：3个 1mol分子消耗氧气：3mol,例2.等物质的量的C5H8O4与C6H6S（苯硫酚）完全燃烧，谁的耗氧量大？若等质量呢？,解析：1个C5H8O4分子消耗的氧原子数目：52+（82）-4=10个 1个苯硫酚分子消耗的氧原子数目：62+（62）+2=17个 因此：等物质的量时苯硫酚耗氧量大。在等质量时，设二者的质量都是m(g), M(C5H8O4)=132 g/mol, M(C6H6S)=110 g
5、/moln(C5H8O4)=(m/132)mol , n(C6H6S)=(m/110)mol因此：对于C5H8O4，消耗氧原子的量：（m/132）10=（5m/66)mol对于苯硫酚，消耗氧原子的量：（m/110）17=(17m/110)mol,因此苯硫酚耗氧量大。,解析：从题目中应该看出几个隐藏条件：在高温下，烃的状态为气态，生成物水的状态也为气态。要使燃烧前后压强不变，说明燃烧前后没有气体的增加也无气体的减少。将反应方程式写出：1CxHy(g) + (x+y/4)O2 xCO2 + (y/2) H2O(g)因此可以列出等式：1+（x+y/4)=x+(y/2) 解得y=4,例3. 某烃CxH
6、y在高温下与氧气混合用电火花点燃，完全燃烧后，保持温度不变，测得反应前后压强不变，y的值为？（注意条件中隐藏的信息，这题可以得出一个规律）,规律：烃在高温下燃烧，要使燃烧前后压强不变，则烃的氢原子个数为4。,例4.任意比例混合的下列物质，在高温下燃烧，燃烧前后压强不变，则混合气体可能为（ ）,A.乙烷与苯 B.环丙烯与甲烷 C.丁炔与乙炔 D.1，3-丁二烯与乙烯,B,烷烃燃烧练习,写出下列烷烃燃烧的方程式：,（1）甲烷 （2）乙烷 （3）环己烷 （4）2-甲基丁烷,快速配平的方法：先根据烷烃的C原子数配出产物中CO2的个数，再根据H原子数配出产物中H2O的个数，最后根据产物中O的个数来配平O
7、2,烷烃的取代反应,烷烃可以在光照的条件下与卤素单质（Cl2、Br2）反应，生成卤代烃。反应结果：烷烃分子中的氢原子被卤素原子所替代，氢原子与另一个卤素原形成HX,为什么仅限于氯气和溴？（了解）,F2太过于活泼，会破坏生成的氟代烷。例如：CH4 + 2F2 C + 4HF要制备氟代烷，需在惰性气体稀释下进行反应。I2的反应活性太低，其逆反应更容易进行：CH3I + HI CH4+I2,取代反应的书写原则：一上一下,因此：可以看出取代反应的计量关系：取代1个氢原子，需要2个卤素原子，1个卤素分子,取代反应是一个连续进行的反应,有机产物往往是混合物,以甲烷为例，4个氢原子逐一被取代：,甲烷的四个氢
8、原子被完全取代，需要4个Cl2分子,产物中最多的是HCl,产物的状态：CH3Cl(g)、CH2Cl2(l)、CHCl3(l)、CCl4(l),取代产物的用途CH3Cl：制备甲醇CH2Cl2:溶剂。CHCl3（氯仿）：溶剂CCl4(四氯化碳）：溶剂、灭火剂。,乙烷的取代产物及其同分异构体数目,一取代产物：,（1种同分异构体）,二取代产物：,（2种同分异构体）,三取代产物：,（2种同分异构体）,四取代产物：,（2种同分异构体）,五取代产物：,（1种同分异构体）,完全取代产物：,（1种同分异构体）,可以看出：一氯代物与五氯代物 二氯代物与四氯代物 具有相同数目的同分异构体,规律：某有机物一共有A个氢
9、原子，取代其中x个氢原子的产物有a种，则取代（A-x）个氢原子的产物也有a种,例题：（2014全国卷二）立方烷（C8H8）的六硝基取代产物有多少种同分异构体？,分析：立方烷有8个氢原子，直接画六硝基取代的立方烷的同分异构体不容易，根据之前所讲规律，六硝基取代的同分异构体数目应该与二硝基取代的同分异构体数目相同，因此画二硝基取代产物。,因此有三种同分异构体,邻边取代,面对角线取代,体对角线取代,例2:丙烷的六溴代物有多少种同分异构体？,4种,烷烃取代反应方程式练习,1.请写出环己烷与溴蒸气光照取代生成一溴代物的方程式,2.请写出甲基环己烷生成如图所示的产物时的化学方程式,这个位置有一个氢原子,3
10、.分子式为C5H12，核磁共振氢谱只显示出一种峰的气态有机物与Cl2反应生成一氯代物的反应方程式,4.分子式为C8H18，核磁共振氢谱只显示出一种峰的有机物与Cl2反应生成一氯代物的反应方程式,核磁共振氢谱只有一个峰的高度对称烷烃：,烯烃的反应性质,官能团:碳碳双键,键，和普通的碳碳单键键能一样，较稳定,键，键能比碳碳单键低，不稳定，易断裂。,双键的作用力比单键强，拉近了原子核的距离，因此键长： 碳碳单键 碳碳双键,双键的键能比单键键能的二倍略低,由于键的影响，双键不能自由旋转，因此会产生顺反异构,碳碳双键的化学性质分析,键电子易给出，可以被强氧化剂氧化（氧化剂得电子）,不饱和，可加成至饱和（
11、键的断裂）,不饱和，可以相互连接为长链（加聚反应）,分子由平面型转为四面体,烯烃的氧化反应,1.燃烧,燃烧是一类完全氧化，分子中所有化学键均会发生断裂。,单烯烃的通式：,CnH2n（n 2）,从通式中可以看出：由于碳碳双键的形成，使烯烃比相同碳原子数的链烷烃少两个氢，不饱合度增加。氢的含量降低，碳的含量升高，不易充分燃烧，在空气中燃烧有黑烟。,链状单烯烃完全燃烧的通式与单环环烷烃相同,CnH2n + （ ） O2 nCO2 + nH2O,点燃,练习：请写出乙烯，环己烯，2-甲基-1-丙烯完全燃烧的方程式,烯烃被强氧化剂氧化,强氧化剂：酸性KMnO4溶液（KMnO4/H+)、酸性重铬酸钾溶液(K
12、2Cr2O7/H+)、硝酸(稀、浓）,例如：乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中：,5C2H4 + 12 KMnO4 + 18H2SO4 = 10CO2 + 6 K2SO4 +12 MnSO4 +28H2O,氧化还原得失电子配平一个乙烯分子反应失去12个电子，一个高锰酸钾反应得到5个电子,思考：若甲烷中混有乙烯能否通过将混合气体通入酸性高锰酸钾溶液除去乙烯？,烯烃加成反应,碳碳双键由键和键构成，键易断裂，因此加成反应即键断裂、要加成的分子的化学键断裂，然后断裂的键与要加成的分子的原子相连。,一、烯烃与卤素单质的加成,卤素单质的反应活性较高，与烯烃接触后便可发生反应，不需要加热或者催化剂,发生加成的卤素形
13、式：1.Cl2:氯气，氯水2.Br2：溴水，液溴，溴的四氯化碳溶液,加成反应的一般形式：,练习：请写出环己烯与氯气、1，4-戊二烯与足量溴水、苯乙烯与溴的四氯化碳2-丁烯与溴的四氯化碳溶液反应、1，4-环己二烯与足量液溴反应的方程式,规律：一根双键消耗一分子溴或氯,烯烃与氢卤酸（HX）的加成,烯烃与HX的加成与烯烃和X2的加成类似，但氢卤酸活性较低，需要催化剂并加热,1.对称烯烃的加成,2.不对称烯烃的加成马氏加成与反马氏加成,不对称烯烃在与HX加成时，通常条件下符合马氏加成规则：,马氏加成：大部分产物是马氏加成产物，但也有少部分反马氏加成产物！,氢少的碳,氢多的碳,马氏加成产物,反马氏加成产
14、物,马氏加成规则：不对称烯烃与含有活泼氢的物质（HX,H2O）加成时，氢原子优先加在原来氢原子多的碳上。,马氏加成规则可以概括为：穷的更穷，富的更富！,过氧化效应：当不对称烯烃与HBr加成时，如果向体系中加入过氧化物（过氧化氢，过氧乙酸等），则最后得到的产物以反马氏加成产物为主。,注意：只有溴化氢有过氧化效应，氯化氢、碘化氢没有！,过氧化效应与反马氏加成,练习：完成下列方程式：（补充缺少的条件，别被复杂的分子结构黑着！）,催化剂，,催化剂，,催化剂，,催化剂，,催化剂，,烯烃的催化氢化反应,烯烃和氢气在催化剂（Ni、Pd、Pt等）的催化下，并且加热，发生加成反应，形成相同碳链的烷烃,1.请写出
15、下列化合物与足量H2发生加成的化学方程式,加成规律：加成前后碳骨架不变，一根双键消耗1个氢气分子,（1）乙烯 （2）环己烯 （3）1，3-丁二烯 （4） 1，4-环己二烯,烯烃的加聚反应,含有碳碳双键的有机物在催化剂存在的条件下能够发生分子间加成反应，最后形成高分子聚合物，这类反应成为加聚反应。,聚合物的表示：以聚乙烯为例：,链节：最小的重复单元。,单体：聚合成高分子的小分子。,聚合度：最小重复单元的重复次数，n。,由于在聚合物的形成过程中，聚合度在一定范围内变化，因此所得的聚合物是混合物！,加聚反应的书写通式：,加聚反应练习,请写出下列单体发生加聚反应的方程式：（1）丙烯、（2）2-氯-1-
16、丁烯，（3）苯乙烯，（4）甲基丙烯酸甲酯（ ），（5）全氟乙烯。,共轭二烯烃：1，2-加成，1，4-加成,共轭二烯烃：分子中两个碳碳双键之间以一根碳碳单键相连的烯烃称为共轭二烯烃。,最简单的共轭二烯烃为：1，3丁二烯,一些共轭二烯烃的例子,2-甲基-1，3-丁二烯,1，3-环己二烯,1，4-己二烯,不是共轭二烯烃，是孤立二烯烃,共轭二烯烃,共轭二烯烃由于碳碳双键之间存在共轭作用，加成的性质与单烯烃有所不同，存在1，2-加成、1，4-加成两种加成形式,1，2-加成：在单个碳碳双键上发生加成反应，另一个碳碳双键不发生变化。与单烯烃的加成情况相同。,1，4-加成：两个碳碳双键的键均完全断裂，但加成的
17、分子加在最末端的位置，原来连接两个碳碳双键的碳碳单键上形成双键。,1，4-加成通式：,练习：请写出下列反应的化学方程式：,(1)1,3-丁二烯与少量溴水发生1,2-加成、1,4-加成(2)1mol 2-甲基-1,3-丁二烯与1molH2催化氢化，发生1,4-加成(3)完成下列转化：(4)1mol 1,3-丁二烯与1mol HBr发生1,4-加成。,共轭二烯烃的加聚反应,共轭二烯烃的加聚反应主要是1,4-加聚反应，和1,4-加成类似。,练习1.请写出2，3-二甲基-1,3-丁二烯发生加聚反应的方程式,练习2. 1,3-丁二烯与苯乙烯共聚可以得到丁苯橡胶，请写出该反应方程式,丁苯橡胶，Ph为苯基的
18、缩写,炔烃的制备,1.由碳化钙水解制备,CaC2+2H2OCa(OH)2 +C2H2(乙炔）,放热反应，碳化钙固体中往往CaS/Ca3P2等含低价S,P的化合物，在遇水时放出H2S/PH3。,2.由邻二卤代烃的消去反应制备,例：1,2-二溴乙烷消去反应制备乙炔,炔烃的反应性质分析,炔烃碳碳三键的性质与烯烃碳碳双键的性质相似，可以被氧化，加成，加聚。各类型的反应条件与烯烃相同。,由一根键和两根键构成,由于2根键均易断裂发生加成反应，因此1根碳碳三键与两根碳碳双键加成的消耗量相同。,一、炔烃的氧化反应,1.燃烧反应,链状单炔烃的通式：CnH2n-2 相比起相同碳原子的数的链烷烃CnH2n+2少了4
19、个氢原子。因此碳含量很高，在空气中燃烧时会产生大量的黑烟，需要在高浓度的氧气中才能完全燃烧。,练习：请写出丙烯在足量氧气中燃烧的反应方程式,2.炔烃被强氧化剂氧化,强氧化剂：酸性KMnO4溶液（KMnO4/H+)、酸性重铬酸钾溶液(K2Cr2O7/H+)、硝酸(稀、浓）,乙炔使酸性高锰酸钾溶液褪色的反应方程式：,C2H2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 2CO2 + K2SO4 +2MnSO4 +4H2O,氧化还原得失电子守恒配平：失电子分析：C2H2中碳原子的化合价为-1价，产物中CO2的化合价为+4价，一个C2H2参与反应失去10个电子。得电子分析：KMnO4中锰原子化合价：+7价
20、，产物MnSO4中锰原子化合价：+2价，一个KMnO4反应，得到5个电子根据得失电子守恒可知一分子乙炔与两分子KMnO4反应,炔烃的加成反应部分加成与完全加成,炔烃的加成分两步进行，第一步生成碳碳双键，第二步碳碳双键进一步反应,由于第二步反应比第一步反应难进行，反应速率较慢，因此只要控制反应物的量则可以将反应控制在第一步,例：1mol乙炔与1molBr2发生加成反应：,1:1加成仅断裂1根键,1.炔烃与卤素单质（X2）反应,1,2-二溴乙烯,1mol乙炔与2molBr2发生加成反应：,1,1,2,2-四溴乙烷,1:2加成仅断裂2根键,练习：1.、 1mol丙炔与2mol Br2发生加成反应的反
21、应方程式2、 1mol 3-甲基-1-戊炔与1molBr2发生加成反应，产物发生加聚反应的方程式3、苯乙炔与2mol氢气发生加成反应的方程式,2.,3.,2.炔烃与卤化氢(HX)的加成,炔烃与HX的加成与和卤素单质的加成类似。 1.分步加成，完全加成消耗2个HX分子 2.条件为催化剂，加热。 3.两步加成均满足马氏加成规则。 4.与HBr反应仍然有过氧化效应，生成反马氏加成产物。,练习：完成下列反应，并补充条件,炔烃的水化制备醛或酮（了解）,炔烃与水的加成：1.分步加成,符合马氏加成规则。2.第一步反应生成烯醇，烯醇不稳定重排变为醛或酮。3.反应条件：催化剂，加热。,以乙炔为例制备乙醛：,可见
22、，炔烃与水加成的产物为醛或酮,炔烃的加聚反应,炔烃可以发生类似于烯烃的加聚反应，虽然一根碳碳三键有两根键，但加聚时只断一根键连接相邻的分子，反应条件和烯烃相同：催化剂,练习：请写出下列炔烃的加聚反应,苯,苯分子不存在像烯烃那样的碳碳双键，性质与烯烃不同,与溴水，高锰酸钾均不发生反应，但可以燃烧,几乎不发生加成反应，通常只发生取代反应,一、苯的燃烧,苯的分子式为C6H6，最简式为CH，含碳量很高，燃烧有浓烈的黑烟。,可以证明苯不是单双键交替的事实：1.苯不能使溴水褪色。2.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。3.邻二溴苯没有同分异构,二、苯的取代反应卤代、硝化、磺基化,苯的大键很稳定，反应活性低。,对
23、反应物及反应条件的要求较高。,1.苯与卤素单质Cl2，Br2的取代反应,卤素要求：纯Cl2，液溴,反应条件：FeX3做催化剂。也可以直接加入铁粉，Fe与卤素迅速反应生成FeX3参与催化。不需要加热,2.苯的硝化反应,反应物：浓硝酸（稀硝酸不行）,反应条件：浓硫酸，加热（55-60）,浓硫酸的作用：催化剂、吸水剂,硝基苯,苯形成硝基苯时，只进行一取代，多取代很困难，注意与之后的甲苯区分！,除去硝基苯中硝酸、硫酸的方法：加入NaOH溶液充分振荡，分液。,上层：盐溶液（NaNO3，Na2SO4）下层：硝基苯,无机盐易溶于水，难溶于有机溶剂,3.苯的磺基化反应,反应物：浓硫酸,反应条件：加热（70-8
24、0）,硝化反应温度控制在60的原因：防止浓硫酸与苯发生磺基化反应。,-SO3H：磺酸基，具有强酸性，可以与Na，NaOH，Na2CO3，NaHCO3反应,4.去磺基反应：苯磺酸在稀硫酸中加热发生去磺化反应.（磺基化逆反应）,三、苯的催化氢化反应,苯的大键较为稳定，虽然不饱和，但催化加氢比碳碳双键和碳碳三键要困难。,反应条件：催化剂（Ni/Pt/Pd),加热,由于苯环可以看作有3根碳碳双键，因此催化氢化一个苯环要3个H2。,当苯环上连有不饱和基团：,催化加氢时优先加氢非苯环的不饱和键,复习：写出下列反应的化学方程式,1.苯与氯气发生取代反应2.苯发生硝化反应3.苯发生磺基化反应4.苯与足量氢气催
25、化加氢5. 1mol1,3,6-三乙烯基苯与6molH2催化加氢,2.,3.,补充内容：硝基苯与苯胺的转化,硝基苯在还原剂存在的情况下可以把硝基还原为氨基：-NH2,反应条件：Fe/HCl,(不必掌握具体的方程式）,苯胺的还原性很强，极易被氧化为硝基苯,苯的同系物,苯的同系物：只有一个苯环，且苯环的侧链为烷基,复习：苯的性质稳定，难被强氧化剂氧化，发生取代反应只生成单取代产物，多取代较为困难。,苯的同系物通式：CnH2n-6（n 6），分子中出现一个苯环，比相同碳原子的链烷烃少8个H,苯的同系物的性质侧链的烷基对苯环有邻-对位活化作用，苯环上的取代可以多取代。苯环对侧链也有活化作用，侧链易被氧
26、化，取代。,最简单的苯的同系物是甲苯，下面以甲苯为例说明苯的同系物的性质。,一、苯的同系物的氧化,1.燃烧,苯的同系物与苯类似，具有高不饱合度，燃烧有黑烟产生。,2.KMnO4/H+氧化,苯环对侧链有活化作用，导致侧链的烷基可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为-COOH。,不论侧链有多长，侧链有多少个，烷基均被氧化为-COOH,实验证明：苯的同系物的侧链与苯环直接相连的碳原子上要有氢原子，侧链才能被氧化！,练习：下列有机物，能使溴水褪色的是 ： 能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是：,A、C,A、B、C、D,二、苯的同系物的取代反应,1.与卤素单质(X2)的取代反应(苯环、侧链）,苯环对侧链有活化作用，导致侧
27、链的烷基容易发生取代反应。,由于苯环侧链的取代是烷基的取代，因此反应条件和烷烃一样：光照,练习：以甲苯为原料，必要的无机试剂合成苯甲酸苯甲酯。,苯环上的卤代邻、对位取代,烷基对苯环的邻、对位有活化作用，因此卤素在苯环上的取代可以产生三取代产物。,反应条件：FeX3或Fe做催化剂,提示：多取代产物的生成是分步进行的，控制Cl2的用量可以得到不同数量取代的产物。具体生成什么取代产物，要看题目！,2.苯环上的硝化反应邻、对位取代,提示：三硝基代产物的生成也是分步进行，具体生成什么位置的产物，需要从题目中判断。,2,4,6-三硝基甲苯（淡黄色）,卤代烃水解反应、消去反应,一、卤代烃的结构分析,卤素的电
28、负性较大，C-X键极性大，卤素易离去。,受卤素的影响，位的氢原子有一定正电性，易与X以HX的形式离去。(消去反应）,受卤素的影响，位的碳原子上带有正电性，易受负电试剂：OH-进攻。(水解反应）,卤代烃的水解、消去反应需要关注：1.水分子在方程式中出现还是不出现2.反应的条件及该条件的意义,二、卤代烃的反应性质,1.卤代烃水解反应制备醇（取代反应）,将卤代烃放入水中，在卤代烃与水的界面上发生缓慢的水解反应。,总的结果：OH-将卤素取代，掉下来的X-与原来水中的H+形成HX。体系具有强酸性。,在纯水中水解：纯水中OH-浓度低生成的HX抑制反应进行室温下反应速率很慢。,为了加快反应并提高醇的产率：用
29、NaOH水溶液（OH-浓度高，可以中和反应产生的酸）加热，加快反应速率。,水解反应方程式的书写：水解既不产生水，也不消耗水。,卤代烃在NaOH的水溶液中加热反应涉及到两个反应：水解反应，中和反应。,（1）水解反应：,（2）中和反应：,由此可见：水解反应消耗一分子水，中和反应产生一分子水，正好抵消。总反应中既没有水的消耗也没有水的生成。,卤代烃水解反应的通式：,练习1：写出下列卤代烃的水解反应,卤代烃消去反应,卤代烃在强碱的醇溶液里加热发生消去反应。,反应过程：卤代烃的消去 酸碱中和反应,卤代烃的消去：,酸碱中和反应：,消去的过程没有消耗水，但中和的过程产生水，因此消去反应生成水。,消去反应对卤
30、代烃的要求：碳上有氢原子,消去反应的通式：,练习：下列卤代烃哪些可以发生消去反应？,练习：写出下列卤代烃的消去反应方程式：,卤代烃中卤素原子的鉴定,卤代烃中的卤素不是以离子形式存在，不能直接鉴定。,水解反应，将卤代烃中的卤素原子转化为X-,用硝酸酸化（不酸化体系为碱性，硝酸银会产生黑色沉淀）,滴加AgNO3溶液,AgCl:白色沉淀, AgBr: 浅黄色沉淀 AgI：黄色沉淀,补充内容：偕二卤代烃的水解制备醛或酮,偕二卤代烃：同一个碳原子上连有两个卤素原子的卤代烃,偕二卤代烃水解后得到偕二醇，偕二醇不稳定，脱水重排成为醛或酮。,不稳定，会脱水重排,卤代烃水解的过程是既不产生水也不消耗水但偕二卤代
31、烃脱水重排会产生一分子水！,例如下列偕二卤代烃的水解反应：,醇类化合物的反应性质,一、醇与活泼金属单质的反应,醇的官能团为-OH,氢原子直接与氧原子相连，为活泼氢。和水相似，可以与金属钠发生置换反应。,醇-OH的活性没有水中-OH的活性高，反应没有水那样的剧烈。,注意反应的比例关系：一个Na原子可以置换一个H原子置换出一个H2分子需要两个Na原子,练习：写出下列醇类化合物和足量金属钠反应的方程式：,二、醇类化合物的氧化反应,1.燃烧反应(参考PPT3,4页配平规律）,2.催化氧化反应,反应条件：Cu或/Ag做催化剂，加热,反应过程：,提示：Cu的催化原理是生成CuO， CuO转移氧原子，使醇脱
32、氢。一个O可以使醇分子脱去2个氢原子。因此一个O2可以脱去4个氢原子。放热反应，加热只是引发条件。停止加热继续反应。,催化氧化：与-OH直接相连的碳（同位碳）上有氢原子才能反应,同位碳上有两个氢原子：生成醛。同位碳上有一个氢原子：生成酮。,总反应方程式：,练习：下列哪些醇可以发生催化氧化反应？若可以，请写出化学方程式。,3.醇被强氧化剂氧化,醇类化合物可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成羧酸（先生成醛，继续被氧化生成羧酸）或酮，因此醇可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。,三、醇类化合物的脱水反应：酯化、醚化、消去。,醇可以和羧酸发生酯化反应，条件：浓硫酸，加热。,特点：酸脱羟基醇脱氢。 反应是可逆反应。,
33、1.1酯化反应（取代反应）,练习：写出下列酸和醇发生酯化反应的化学方程式,1.苯甲酸和苯甲醇2.正丙醇和乙酸3.草酸和乙醇,酯化成环反应,1.两分子-羟基酸脱水,-羟基酸：一个碳原子既连有-OH又连有-COOH的有机物,2.二元羧酸和二元醇脱水,二元羧酸：,二元醇：,以乙二醇、邻苯二甲酸为例：,聚酯的形成：缩聚反应,缩聚反应：分子与分子之间脱去小分子后连接形成高分子聚合物的反应称为缩聚反应。,1.羟基酸类化合物缩聚,反应条件：一定条件（不同的聚酯生成条件不同）,例如聚乳酸：,乳酸分子之间的-OH与-COOH脱去1分子水，不断连成长链，形成高分子。,最后需要拆开一分子水补在链端。,2.二元羧酸与
34、二元醇的缩聚反应,反应类似于羟基酸：分子之间-COOH与-OH脱水,例如涤纶的形成：乙二醇和对苯二甲酸缩聚,酯类化合物的水解反应（酸性、碱性）,（1）酯在酸性条件下的水解：部分水解,酯化反应：酸脱-OH，醇脱H。酯的水解: 酸补-OH, 醇补H。,原来羧酸的部分,原来醇的部分,例如：乙酸乙酯在酸性条件下水解：,（2）酯在碱性条件下的水解,酯在碱性条件下水解是完全水解，反应不可逆(碱把水解产生的羧酸中和),酯在碱性条件的水解包含两个部分：酯的水解 酸碱中和和卤代烃的水解相似，因此碱性条件下水解不消耗水不产生水。,油脂,油脂也是属于酯类，是由甘油（丙三醇）和高级脂肪酸形成的酯。,植物油是不饱和的，
35、可以使溴水，酸性高锰酸钾溶液褪色，可以氢化形成动物油。,常温为固体,常温为液体,植物油催化氢化得到动物油：,油脂在碱性条件的水解：皂化反应,油脂在碱性条件下完全水解，形成甘油和高级脂肪酸盐,1.2 醇的醚化：分子间脱水制备醚,醇与醇分子之间可以脱去一分子水形成醚类化合物,反应条件：浓硫酸，加热（乙醇为140）,反应通式：,仅限于同种分子之间脱水，混合醇产物复杂，无合成价值,二元醇的分子间脱水：形成环醚,以乙二醇为例：,1.3醇的消去反应制备烯烃,-OH可与邻位碳上的氢原子脱去一分子水，形成烯烃。,反应条件：浓硫酸，加热（乙醇为170）,由乙醇制乙烯时要迅速升温至170，防止生成醚。,卤代烃的消
36、去反应与醇的消去反应比较,共同点：1.都需要加热2.碳上都要有氢原子,不同点：卤代烃在强碱性条件下进行。醇在强酸性环境下进行。,练习：写出下列醇消去反应的化学方程式,四、醇的卤代（取代反应）,醇与HX溶液加热可以得到卤代烃（水解反应的逆反应）,练习：写出下列有机物与HBr反应的方程式：,醛和酮,醛和酮的结构都有一个共同的特点：含有碳氧双键不同点：醛的碳氧双键的碳上有氢原子 酮的碳氧双键的碳上无氢原子,1.强还原性，可使溴水、酸性KMnO4发生氧化还原反应褪色。2.可以被弱氧化剂Ag(NH3)2OH（银氨）Cu(OH)2/NaOH(斐林试剂)氧化3.可以催化氧化为羧酸4.不饱和，可以还原加氢。,
37、醛,1.还原性差，不使溴水、酸性KMnO4溶液褪色。2.不饱和，可以还原加氢。,酮,可见，醛和酮最大的区别在还原性上。,一、醛的氧化反应（体现还原性）,1.与强氧化剂反应,醛可以被强氧化剂的水溶液氧化为羧酸（无水则较难被氧化）,强氧化剂：溴水，氯水，KMnO4/H+，K2Cr2O7/H+，H2O2/H+，HNO3,与溴的有机溶液不反应,2.醛的催化氧化反应,醛在催化剂（锰盐）催化下，加热可以与O2反应生成羧酸,1个氧气分子可以氧化两个醛基,3.醛的特征反应（醛基的检验）,（1）银镜反应,银镜反应是醛基的特征反应，反应是将醛与银氨溶液混合加热,银氨溶液的配制：向一定量2%的AgNO3溶液中逐滴加
38、入2%的稀氨水至刚刚产生的沉淀恰好完全溶解消失。,银氨生成的方程式：,AgNO3 + NH3H2O = AgOH + NH4NO3AgOH + 2NH3H2O = Ag(NH3)2OH + 2H2O,银氨是强碱，在水中完全电离：Ag(NH3)2OH = Ag(NH3)2+ +OH-,银镜反应是一个氧化还原反应，+1价的银氨被还原为0价的单质银，醛基（+1价）被氧化为羧基（+3价），但体系中存在大量的NH3H2O,因此羧酸以盐的形式存在。,根据得失电子守恒：1mol醛基消耗2mol银氨。,醛、酮的还原催化加氢,含有碳氧双键的化合物不是所有的都可以通过催化加氢还原,规律：碳氧双键的碳原子以单键与另
39、一氧原子相连，不能催化加氢。,可以催化加氢,可以催化加氢,不可以催化加氢,不可以催化加氢,醛：催化加氢末端醇酮：催化加氢仲醇,羧酸,羧酸的官能团-COOH，羧酸有较强的酸性，酸性强于碳酸。,1.羧酸和Na的反应：置换反应,羧酸具有较强的酸性和Na反应非常剧烈,一个Na可以置换1个H，置换出1个H2分子需要2个Na,2.羧酸的中和反应,羧酸可以和碱发生酸碱中和反应,羧酸是弱酸，根据强酸制弱酸，羧酸盐可以被强酸酸化。,酚的反应性质,酚是-OH直接与苯环相连的化合物，与苯的同系物相似，同样存在相互双活化作用。,1.酚的酸性酚的酸性体现了苯环对-OH的活化作用。苯环使得-OH的酸性增强，可以与强碱反应
40、。（比较：醇-OH不能与碱反应）,苯酚又名石炭酸,（1）与NaOH发生中和反应,醇羟基无酸性，不能发生酸碱中和反应,（2）苯酚与Na2CO3的反应（强酸制弱酸）,几种酸的酸性比较：,强酸制弱酸原理：酸性强的酸可以从酸性较弱的酸的盐溶液中制得这种弱酸。,可见，苯酚可以制得碳酸氢钠，但不能继续和碳酸氢钠反应制得碳酸。,不能与NaHCO3进一步反应,由于碳酸的酸性比苯酚强，因此将CO2通入苯酚钠溶液中可以制得苯酚：,思考：为什么不生产Na2CO3？,NaHCO3的酸性比苯酚小，因此不能进一步制取苯酚。,醇，酚，羧酸，碳酸，碳酸氢钠的酸性比较,醇 NaHCO3 酚 碳酸（CO2+H2O ） 羧酸（-C
41、OOH）,可以看出醇、酚、羧酸三者之间的反应差异：,1.能与金属钠反应生成H2：醇、酚、羧酸2.能与NaOH发生中和反应：酚、羧酸。3.能与碳酸钠溶液反应：酚、羧酸。4.能与碳酸钠或碳酸氢钠溶液反应生成CO2：羧酸。5.能使苯酚钠溶液变浑浊（生成苯酚）：碳酸、羧酸。,2.酚类化合物的显色反应,酚类化合物可以和FeCl3溶液反应显紫色（酚羟基的特征反应）,3.酚类化合物的氧化反应,酚类化合物易被氧化为琨类化合物，特征：颜色加深。,在反应过程中，应避开强氧化剂（例如NaClO),酚的取代反应,1.苯酚与浓溴水的反应,苯或苯的同系物在苯环上的取代需要液溴并用Fe做催化剂。,OH对苯环的活化作用(邻、对位）比-R强，苯酚苯环上的取代更易进行。,2,4,6-三溴苯酚是白色固体，不溶于水，溶于有机溶剂。是酚羟基定量检测的一种方法。,2.苯酚与浓硝酸的反应苦味酸,3.苯酚的酯化反应,酚类化合物的酯化反应较醇类化合物要困难，之间用羧酸酯化很难反应，通常用羧酸所对于的酸酐进行反应（了解）,
