求解,高中有机化学,请大神解答反应条件
解析:
(1)酰氯氨解:
R-C-Cl + 2H-NH2 → R-C-NH2 + NH4Cl
||||
O O
(2)羧酸酯氨解:
R-C-O-R + H-NH2 → R-C-NH2 + HO-R
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OO
(3)酸酐氨解:
R-C-O-C-R + 2H-NH2 → R-C-NH2 +R-C-O-NH4
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O O O O
(4)酰氯醇解:
R-C-Cl + H-O-R’ → R-C-O-R’ + HCl
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OO
(5)羧酸酯醇解:
R-C-O-R + H-O-R' → R-C-O-R' + HO-R
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OO
(6)酸酐醇解:
R-C-O-C-R + H-O-R' → R-C-O-R’ +R-C-OH
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O OOO
(7)酰氯水解:
R-C-Cl + H-OH → R-C-OH + HCl
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O O
(8)羧酸酯水解:
R-C-O-R + H-OH --(稀酸/稀碱)→ R-C-OH + HO-R
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O O
(9)酸酐水解:
R-C-O-C-R + H-OH → 2R-C-OH
|| || ||
O OO
有机化学,永远是高中的同学们最头疼的科目,尤其是高考中有机推断题,可以说让众多考生都铩羽而归,这些有机化合物有着各种各样的性质、严密精细的制备 方法 、还有数不尽的方程式,下面我给大家分享一些高中化学有机重要知识,希望能够帮助大家,欢迎阅读!
中化学有机重要知识1
1、常温常压下为气态的有机物:
1~4个碳原子的烃,一氯甲烷、新戊烷、甲醛。
2、在水中的溶解度:
碳原子较少的醛、醇、羧酸(如甘油、乙醇、乙醛、乙酸)易溶于水液态烃(如苯、汽油)、卤代烃(溴苯)、硝基化合物(硝基苯)、醚、酯(乙酸乙酯)都难溶于水苯酚在常温微溶与水,但高于65℃任意比互溶。
3、有机物的密度
所有烃、酯、一氯烷烃的密度都小于水一溴烷烃、多卤代烃、硝基化合物的密度都大于水。
4、能使溴水反应褪色的有机物有:
烯烃、炔烃、苯酚、醛、含不饱和碳碳键(碳碳双键、碳碳叁键)的有机物。能使溴水萃取褪色的有:苯、苯的同系物(甲苯)、CCl4、氯仿、液态烷烃等。
5、能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物:
烯烃、炔烃、苯的同系物、醇类、醛类、含不饱和碳碳键的有机物、酚类(苯酚)。
6、碳原子个数相同时互为同分异构体的不同类物质:
烯烃和环烷烃、炔烃和二烯烃、饱和一元醇和醚、饱和一元醛和酮、饱和一元羧酸和酯、芳香醇和酚、硝基化合物和氨基酸。
7、无同分异构体的有机物是:
烷烃:CH4、C2H6、C3H8烯烃:C2H4炔烃:C2H2氯代烃:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、C2H5Cl醇:CH4O醛:CH2O、C2H4O酸:CH2O2。
8、属于取代反应范畴的有:
卤代、硝化、磺化、酯化、水解、分子间脱水(如:乙醇分子间脱水)等。
9、能与氢气发生加成反应的物质:
烯烃、炔烃、苯及其同系物、醛、酮、不饱和羧酸(CH2=CHCOOH)及其酯(CH3CH=CHCOOCH3)、油酸甘油酯等。
10、能发生水解的物质:
金属碳化物(CaC2)、卤代烃(CH3CH2Br)、醇钠(CH3CH2ONa)、酚钠(C6H5ONa)、羧酸盐(CH3COONa)、酯类(CH3COOCH2CH3)、二糖(C12H22O11)(蔗糖、麦芽糖、纤维二糖、乳糖)、多糖(淀粉、纤维素)((C6H10O5)n)、蛋白质(酶)、油脂(硬脂酸甘油酯、油酸甘油酯)等。
11、能与活泼金属反应置换出氢气的物质:醇、酚、羧酸。
12、能发生缩聚反应的物质:
苯酚(C6H5OH)与醛(RCHO)、二元羧酸(COOH—COOH)与二元醇(HOCH2CH2OH)、二元羧酸与二元胺(H2NCH2CH2NH2)、羟基酸(HOCH2COOH)、氨基酸(NH2CH2COOH)等。
13、需要水浴加热的实验:
制硝基苯(—NO2,60℃)、制苯磺酸(—SO3H,80℃)制酚醛树脂(沸水浴)、银镜反应、醛与新制Cu(OH)2悬浊液反应(热水浴)、酯的水解、二糖水解(如蔗糖水解)、淀粉水解(沸水浴)。
14、光照条件下能发生反应的:
烷烃与卤素的取代反应、苯与氯气加成反应(紫外光)、—CH3+Cl2—CH2Cl(注意在铁催化下取代到苯环上)。
15、常用有机鉴别试剂:
新制Cu(OH)2、溴水、酸性高锰酸钾溶液、银氨溶液、NaOH溶液、FeCl3溶液。
16、最简式为CH的有机物:
乙炔、苯、苯乙烯(—CH=CH2)最简式为CH2O的有机物:甲醛、乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)、葡萄糖(C6H12O6)、果糖(C6H12O6)。
17、能发生银镜反应的物质(或与新制的Cu(OH)2共热产生红色沉淀的):
醛类(RCHO)、葡萄糖、麦芽糖、甲酸(HCOOH)、甲酸盐(HCOONa)、甲酸酯(HCOOCH3)等。
18、常见的官能团及名称:
—X(卤原子:氯原子等)、—OH(羟基)、—CHO(醛基)、—COOH(羧基)、—COO—(酯基)、—CO—(羰基)、—O—(醚键)、C=C(碳碳双键)、—C≡C—(碳碳叁键)、—NH2(氨基)、—NH—CO—(肽键)、—NO2(硝基)
高中化学有机重要知识2
常见有机物的通式:
烷烃:CnH2n+2
烯烃与环烷烃:CnH2n
炔烃与二烯烃:CnH2n-2
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苯的同系物:CnH2n-6
饱和一元卤代烃:CnH2n+1X
饱和一元醇:CnH2n+2O或CnH2n+1OH
苯酚及同系物:CnH2n-6O或CnH2n-7OH
醛:CnH2nO或CnH2n+1CHO
酸:CnH2nO2或CnH2n+1COOH
酯:CnH2nO2或CnH2n+1COOCmH2m+1
高中化学有机重要知识3
1、发生加聚反应的:含C=C双键的有机物(如烯)
2、能发生消去反应的是:
乙醇(浓硫酸,170℃)卤代烃(如CH3CH2Br)醇发生消去反应的条件:C—C—OH、卤代烃发生消去的条件:C—C—XHH
3、能发生酯化反应的是:醇和酸
4、燃烧产生大量黑烟的是:C2H2、C6H6
5、属于天然高分子的是:淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶(油脂、麦芽糖、蔗糖不是)
6、属于三大合成材料的是:塑料、合成橡胶、合成纤维
7、常用来造纸的原料:纤维素
8、常用来制葡萄糖的是:淀粉
9、能发生皂化反应的是:油脂
10、水解生成氨基酸的是:蛋白质
11、水解的最终产物是葡萄糖的是:淀粉、纤维素、麦芽糖
12、能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应的有机物是:含有—COOH:如乙酸
13、能与Na2CO3反应而不能跟NaHCO3反应的有机物是:苯酚
14、有毒的物质是:甲醇(含在工业酒精中)NaNO2(亚硝酸钠,工业用盐)
15、能与Na反应产生H2的是:
含羟基的物质(如乙醇、苯酚)、与含羧基的物质(如乙酸)
16、能还原成醇的是:醛或酮
17、能氧化成醛的醇是:R—CH2OH
18、能作植物生长调节剂、水果催熟剂的是:乙烯
19、能作为衡量一个国家石油化工水平的标志的是:乙烯的产量
20、通入过量的CO2溶液变浑浊的是:C6H5ONa溶液
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有机化学是化学中极重要的一个分支。那么你知道高一必修二有机化学知识点有哪些吗?下面是我为您带来的高一必修二有机化学知识点,希望对大家有所帮助。
高一必修二有机化学知识点(一)1、各类有机物的通式、及主要化学性质
烷烃CnH2n+2 仅含C—C键 与卤素等发生取代反应、热分解、不与高锰酸钾、溴水、强酸强碱反应
烯烃CnH2n 含C==C键 与卤素等发生加成反应、与高锰酸钾发生氧化反应、聚合反应、加聚反应
炔烃CnH2n-2 含C≡C键 与卤素等发生加成反应、与高锰酸钾发生氧化反应、聚合反应
苯(芳香烃)CnH2n-6与卤素等发生取代反应、与氢气等发生加成反应
(甲苯、乙苯等苯的同系物可以与高锰酸钾发生氧化反应)
卤代烃:CnH2n+1X
醇:CnH2n+1OH或CnH2n+2O 有机化合物的性质,主要抓官能团的特性,比如,醇类中,醇羟基的性质:1.可以与金属钠等反应产生氢气,2.可以发生消去反应,注意,羟基邻位碳原子上必须要有氢原子,3.可以被氧气催化氧化,连有羟基的碳原子上必要有氢原子。4.与羧酸发生酯化反应。 5.可以与氢卤素酸发生取代反应。6.醇分子之间可以发生取代反应生成醚。
苯酚:遇到FeCl3溶液显紫色 醛:CnH2nO 羧酸:CnH2nO2 酯:CnH2nO2
2、取代反应包括:卤代、硝化、卤代烃水解、酯的水解、酯化反应等
3、最简式相同的有机物,不论以何种比例混合,只要混和物总质量一定,完全燃烧生成的CO2、H2O及耗O2的量是不变的。恒等于单一成分该质量时产生的CO2、H2O和耗O2量。
4、可使溴水褪色的物质如下,但褪色的原因各自不同:
烯、炔等不饱和烃(加成褪色)、苯酚(取代褪色)、醛(发生氧化褪色)、有机溶剂[CCl4、氯仿、溴苯(密度大于水),烃、苯、苯的同系物、酯(密度小于水)]发生了萃取而褪色。较强的无机还原剂(如SO2、KI、FeSO4等)(氧化还原反应)
5.能使高锰酸钾酸性溶液褪色的物质有:
(1)含有碳碳双键、碳碳叁键的烃和烃的衍生物、苯的同系物
(2)含有羟基的化合物如醇和酚类物质
(3)含有醛基的化合物
(4)具有还原性的无机物(如SO2、FeSO4、KI、HCl、H2O2
6.能与Na反应的有机物有: 醇、酚、羧酸等——凡含羟基的化合物
7、 能与NaOH溶液发生反应的有机物:
(1)酚: (2)羧酸: (3)卤代烃(水溶液:水解醇溶液:消去) (4)酯:(水解,不加热反应慢,加热反应快) (5)蛋白质(水解)
8.能发生水解反应的物质有 :卤代烃、酯(油脂)、二糖、多糖、蛋白质(肽)、盐
9、能发生银镜反应的有:醛、甲酸、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖(也可同Cu(OH)2反应)。 计算时的关系式一般为:—CHO —— 2Ag
注意:当银氨溶液足量时,甲醛的氧化特殊: HCHO —— 4Ag ↓ + H2CO3
反应式为:HCHO +4[Ag(NH3)2]OH = (NH4)2CO3 + 4Ag↓ + 6NH3 ↑+ 211.
10、常温下为气体的有机物有:
分子中含有碳原子数小于或等于4的烃(新戊烷例外)、一氯甲烷、甲醛。
H2O
11.浓H2SO4、加热条件下发生的反应有:
苯及苯的同系物的硝化、磺化、醇的脱水反应、酯化反应、纤维素的水解
12、需水浴加热的反应有:
(1)、银镜反应(2)、乙酸乙酯的水解(3)苯的硝化(4)糖的水解
凡是在不高于100℃的条件下反应,均可用水浴加热。
13、解推断题的特点是:抓住问题的突破口,即抓住特征条件(即特殊性质或特征反应),如苯酚与浓溴水的反应和显色反应,醛基的氧化反应等。但有机物的特征条件不多,因此还应抓住题给的关系条件和类别条件。关系条件能告诉有机物间的联系,如A氧化为B,B氧化为C,则A、B、C必为醇、醛,羧酸类又如烯、醇、醛、酸、酯的有机物的衍变关系,能给你一个整体概念。
14、烯烃加成烷取代,衍生物看官能团。
去氢加氧叫氧化,去氧加氢叫还原。
醇类氧化变酮醛,醛类氧化变羧酸。
光照卤代在侧链,催化卤代在苯环
高一必修二有机化学知识点(二)食品中的有机化合物:
1.人体所需的营养物质:水、糖类(淀粉)、脂肪、蛋白质、维生素、矿物质
其中,淀粉、脂肪、蛋白质、维生素为有机物。
2.淀粉(糖类)主要存在于大米、面粉等面食中
油脂主要存在于食用油、冰激凌、牛奶等
维生素主要存在于蔬菜、水果等
蛋白质主要存在于鱼、肉、牛奶、蛋等
纤维素主要存在于青菜中,有利于胃的蠕动,防止便秘。
其中淀粉、脂肪、蛋白质、纤维素是有机高分子有机化合物。
分类:
一.根据碳原子结合而成的基本骨架不同,有机化合物被分为三大类:1.链状化合物 这类化合物分子中的碳原子相互连接成链状,因其最初是在脂肪中发现的,所以又叫脂肪族化合物。2.碳环化合物 这类化合物分子中含有由碳原子组成的环状结构[2],故称碳环化合物。它又可分为两类:脂环族化合物:是一类性质和脂肪族化合物相似的碳环化合物。芳香族化合物:是分子中含有苯环或稠苯体系的化合物。3.杂环化合物:组成这类化合物的环除碳原子以外,还含有 其它 元素的原子,叫做杂环化合物。
二、按官能团分类
决定某一类化合物一般性质的主要原子或原子团称为官能团或功能基。含有相同官能团的化合物,其化学性质基本上是相同的。
[编辑本段]命名:
1.俗名及缩写
有些化合物常根据它的来源而用俗名,要掌握一些常用俗名所代表的化合物的结构式,如:木醇是甲醇的俗称,酒精(乙醇)、甘醇(乙二醇)、甘油(丙三醇)、石炭酸(苯酚)、蚁酸(甲酸)、水杨醛(邻羟基苯甲醛)、肉桂醛(β-苯基丙烯醛)、巴豆醛(2-丁烯醛)、水杨酸(邻羟基苯甲酸)、氯仿(三氯甲烷)、草酸(乙二酸)、苦味酸(2,4,6-三硝基苯酚)、甘氨酸(α-氨基乙酸)、丙氨酸(α-氨基丙酸)、谷氨酸(α-氨基戊二酸)、D-葡萄糖、D-果糖(用费歇尔投影式表示糖的开链结构)等。还有一些化合物常用它的缩写及商品名称,如:RNA(核糖核酸)、DNA(脱氧核糖核酸)、阿司匹林(乙酰水杨酸)、煤酚皂或来苏儿(47%-53%的三种甲酚的肥皂水溶液)、福尔马林(40%的甲醛水溶液)、扑热息痛(对羟基乙酰苯胺)、尼古丁(烟碱)等。
2.普通命名(习惯命名)法
要求掌握“正、异、新”、“伯、仲、叔、季”等字头的含义及用法。
正:代表直链烷烃
异:指碳链一端具有结构的烷烃
新:一般指碳链一端具有结构的烷烃。
3.系统命名法
系统命名法是有机化合物命名的重点,必须熟练掌握各类化合物的命名原则。其中烃类的命名是基础,几何异构体、光学异构体和多官能团化合物的命名是难点,应引起重视。要牢记命名中所遵循的“次序规则”。
高一必修二有机化学知识点(三)1、下属反应物 涉及官能团或有机物类型 其它注意问题
取代反应 酯水解、卤代、硝化、磺 化、醇成醚、氨基酸成肽、皂化、多糖水解、肽和蛋白质水解等等 烷、苯、醇、羧酸、酯和油脂、卤代烃、氨基酸、糖类、蛋白质等等 卤代反应中卤素单质的消耗量酯皂化时消耗NaOH的量(酚跟酸形成的酯水解时要特别注意)。
加成反应 氢化、油脂硬化 C=C、C≡C、C=O、苯环 酸和酯中的碳氧双键一般不加成C=C和C≡C能跟水、卤化氢、氢气、卤素单质等多种试剂反应,但C=O一般只跟氢气、氰化氢等反应。
消去反应 醇分子内脱水卤代烃脱卤化氢 醇、卤代烃等 、 等不能发生消去反应。
氧化反应 有机物燃烧、烯和炔催化氧化、醛的银镜反应、醛氧化成酸等 绝大多数有机物都可发生氧化反应 醇氧化规律醇和烯都能被氧化成醛银镜反应、新制氢氧化铜反应中消耗试剂的量苯的同系物被KMnO4氧化规律。
还原反应 加氢反应、硝基化合物被还原成胺类 烯、炔、芳香烃、醛、酮、硝基化合物等 复杂有机物加氢反应中消耗H2的量。
加聚反应 乙烯型加聚、丁二烯型加聚、不同单烯烃间共聚、单烯烃跟二烯烃共聚 烯烃、二烯烃(有些试题中也会涉及到炔烃等) 由单体判断加聚反应产物由加聚反应产物判断单体结构。
缩聚反应 酚醛缩合、二元酸跟二元醇的缩聚、氨基酸成肽等 酚、醛、多元酸和多元醇、氨基酸等 加聚反应跟缩聚反应的比较化学方程式的书写。
2、有机化合物
(一)烃 碳氢化合物
烷烃:CnH(2n+2) 如甲烷 CH4
夹角:109°28′
是烷烃中含氢量最高的物质。
烷烃有对称结构,结构式参看书上。
甲烷为无色无味气体,密度小于空气
CH4+2O2→CO2+2H2O 注意条件
取代反应:CH4+Cl2→CH3Cl+HCl 条件:光照 注意四个取代反映
同系物:结构相似,相互之间相差一个或多个碳氢二基团
同分异构体:分子式相同,结构不同
甲烷不与强酸、强碱,强氧化剂反应(有机中,强氧化剂=酸性高锰酸钾溶液)
甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸烷。
C-C:饱和烃 C=C:不饱和烃
与氧气反应,明亮火焰大量黑烟。
含C=C的烃叫做烯烃,不饱和,碳碳双键键能不一样,因此一个容易断裂,发生加成反应成为稳定的单键。
可以与强氧化剂和溴单质发生反应。CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br注意条件。具体结构见课本
夹角:120°
与溴单质、水、氢气、氯化氢气体发生加成反应,生成对应物质。注意条件。
(二)烃的衍生物
乙醇:CH3CH2OH
乙醇和二甲醚都是C2H6O,但是结构不同。所以2mol乙醇与钠反应生成1mol氢气,断的是O-H-OH羟基,是乙醇的基团。基团决定了有机物的性质,且发生反应大多是在基团附近。
可以看做是羟基取代了乙烷中一个氢。
乙醇要求的反应:
1.氧化反应:CH3CH2OH+3O2→2CO2+3H2O条件点燃
2.催化氧化,生成甲醛。具体见笔记
3.使酸性重铬酸钾aq变绿,反应不作要求
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(1) 难溶于水:各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的醇、醛、羧酸等。
(2) 易溶于水:低级[n(C)≤4]醇、(醚)、醛、(酮)、羧酸及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖。(都能与水形成氢键)。
(3) 具有特殊溶解性的:
①乙醇是一种很好的溶剂,既能溶解许多无机物,又能溶解许多有机物,所以常用乙醇来溶解植物色素或其中的药用成分,也常用乙醇作为反应的溶剂,使参加反应的有机物和无机物均能溶解,增大接触面积,提高反应速率。例如,在油脂的皂化反应中,加入乙醇既能溶解NaOH,又能溶解油脂,让它们在均相(同一溶剂的溶液)中充分接触,加快反应速率,提高反应限度。
②苯酚:室温下,在水中的溶解度是 9.3g (属可溶),易溶于乙醇等有机溶剂,当温度高于 65℃ 时,能与水混溶冷却后分层,上层为苯酚的水溶液,下层为水的苯酚溶液,振荡后形成乳浊液。苯酚易溶于碱溶液和纯碱溶液,这是因为生成了易溶性的钠盐。
③乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中更加难溶,同时饱和碳酸钠溶液还能通过反应吸收挥发出的乙酸,溶解吸收挥发出的乙醇,便于闻到乙酸乙酯的香味。
④ 有的淀粉、蛋白质可溶于水形成胶体。蛋白质在浓轻金属盐(包括铵盐)溶液中溶解度减小,会析出(即盐析,皂化反应中也有此操作)。但在稀轻金属盐(包括铵盐)溶液中,蛋白质的溶解度反而增大。
⑤线型和部分支链型高聚物可溶于某些有机溶剂,而体型则难溶于有机溶剂。
⑥氢氧化铜悬浊液可溶于多羟基化合物的溶液中,如甘油、葡萄糖溶液等,形成绛蓝色溶液。有机物的密度
(1) 小于水的密度,且与水(溶液)分层的有:各类烃、一氯代烃、酯(包括油脂)
(2) 大于水的密度,且与水(溶液)分层的有:多氯代烃、溴代烃(溴苯等)、碘代烃、硝基苯
3. 有机物的状态[常温常压(1个大气压、 20℃ 左右)]
(1) 气态:
① 烃类:一般N(C)≤4的各类烃注意:新戊烷[C(CH3)4]亦为气态
② 衍生物类:
一氯甲烷(CH3Cl,沸点为 -24.2℃ ) 氟里昂(CCl 2F 2,沸点为 -29.8℃ )
氯乙烯(CH2=CHCl,沸点为 -13.9℃ ) 甲醛(HCHO,沸点为 -21℃ )
氯乙烷(CH3CH2Cl,沸点为 12.3℃ ) 一溴甲烷(CH3Br,沸点为 3.6℃ )
四氟乙烯(CF2=CF2,沸点为 -76.3℃ ) 甲醚(CH3OCH3,沸点为 -23℃ )
甲乙醚(CH3OC2H5,沸点为 10.8℃ ) 环氧乙烷( ,沸点为 13.5℃ )
(2) 液态:一般N(C)在5~16的烃及绝大多数低级衍生物。
如:
己烷CH3(CH2)4CH3 环己烷
甲醇CH3OH 甲酸HCOOH
溴乙烷C2H5Br 乙醛CH3CHO
溴苯C6H5Br 硝基苯C6H5NO2
★特殊:不饱和程度高的高级脂肪酸甘油酯,如植物油脂等在常温下也为液态~
(3) 固态:一般N(C)在17或17以上的链烃及高级衍生物,如,石蜡 。
12C 以上的烃饱和程度高的高级脂肪酸甘油酯,如动物油脂在常温下为固态。
★特殊:苯酚(C6H5OH)、苯甲酸(C6H5COOH)、氨基酸等在常温下亦为固态
4.有机物的颜色
☆ 绝大多数有机物为无色气体或无色液体或无色晶体,少数有特殊颜色,常见的如下所示:
( 俗称TNT)为淡黄色晶体
部分被空气中氧气所氧化变质的苯酚为粉红色
2, 4, 6三溴苯酚 为白色、难溶于水的固体(但易溶于苯等有机溶剂)
苯酚溶液与Fe3+溶液作用形成紫色[H3Fe(OC6H5)6]溶液
多羟基有机物如甘油、葡萄糖等能使新制的氢氧化铜悬浊液溶解生成绛蓝色溶液
淀粉溶液(胶体)遇碘(I2)变蓝色溶液
含苯环的蛋白质溶胶遇浓硝酸会有白色沉淀产生,加热或较长时间后,沉淀变黄色。
有机化学基础知识点整理 2一、同系物
结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质物质。
同系物的判断要点:
1、通式相同,但通式相同不一定是同系物。
2、组成元素种类必须相同
3、结构相似指具有相似的'原子连接方式,相同的官能团类别和数目。结构相似不一定完全相同,如CH3CH2CH3和(CH3)4C,前者无支链,后者有支链仍为同系物。
4、在分子组成上必须相差一个或几个CH2原子团,但通式相同组成上相差一个或几个CH2原子团不一定是同系物,如CH3CH2Br和CH3CH2CH2Cl都是卤代烃,且组成相差一个CH2原子团,但不是同系物。
5、同分异构体之间不是同系物。
二、同分异构体
化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。
1、同分异构体的种类:
⑴ 碳链异构:指碳原子之间连接成不同的链状或环状结构而造成的异构。如C5H12有三种同分异构体,即正戊烷、异戊烷和新戊烷。
⑵ 位置异构:指官能团或取代基在在碳链上的位置不同而造成的异构。如1—丁烯与2—丁烯、1—丙醇与2—丙醇、邻二甲苯与间二甲苯及对二甲苯。
⑶ 异类异构:指官能团不同而造成的异构,也叫官能团异构。如1—丁炔与1,3—丁二烯、丙烯与环丙烷、乙醇与甲醚、丙醛与丙酮、乙酸与甲酸甲酯、葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖等。
⑷ 其他异构方式:如顺反异构、对映异构(也叫做镜像异构或手性异构)等,在中学阶段的信息题中屡有涉及。
各类有机物异构体情况:
⑴ CnH2n+2:只能是烷烃,而且只有碳链异构。如CH3(CH2)3CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4
⑵ CnH2n:单烯烃、环烷烃。如CH2=CHCH2CH3、
CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2、2 2 、 —CH
2—2 2 CH2—CH —CH3
⑶ CnH2n-2:炔烃、二烯烃。如:CH≡CCH2CH3、CH3C≡CCH3、CH2=CHCH=CH2
⑷ CnH2n-6:芳香烃(苯及其同系物)CH3、CH 3CH3 CH3CH3
⑸ CnH2n+2O:饱和脂肪醇、醚。如:CH3CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH3、CH3OCH2CH3
⑹ CnH2nO:醛、酮、环醚、环醇、烯基醇。如:CH3CH2CHO、CH3COCH3、CH2=CHCH2OH、、 、 2CH2 2CH2—CH —OH CH2—CH —CH3 CH2
⑺ CnH2nO2:羧酸、酯、羟醛、羟基酮。如:CH3CH2COOH、CH3COOCH3、HCOOCH2CH3、HOCH2CH2CHO、CH3CH(OH)CHO、CH3COCH2OH
⑻ CnH2n+1NO2:硝基烷、氨基酸。如:CH3CH2NO2、H2NCH2COOH
⑼ Cn(H2O)m:糖类。如:C6H12O6:CH2OH(CHOH)4CHO,CH2OH(CHOH)3COCH2OH C12H22O11:蔗糖、麦芽糖。
2、同分异构体的书写规律:
⑴ 烷烃(只可能存在碳链异构)的书写规律:
主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排布由对到邻到间。
⑵ 具有官能团的化合物如烯烃、炔烃、醇、酮等,它们具有碳链异构、官能团位置异构、异类
异构,书写按顺序考虑。一般情况是碳链异构→官能团位置异构→异类异构。
⑶ 芳香族化合物:二元取代物的取代基在苯环上的相对位置具有邻、间、对三种。
3、判断同分异构体的常见方法:
⑴ 记忆法:
① 碳原子数目1~5的烷烃异构体数目:甲烷、乙烷和丙烷均无异构体,丁烷有两种异构体,戊烷有三种异构体。
② 碳原子数目1~4的一价烷基:甲基一种(—CH3),乙基一种(—CH2CH3)、丙基两种 (—CH2CH2CH3、—CH(CH3)2)、丁基四种(—CH2CH2CH2CH3、CH323 、—CH2CH(CH3)2、—C(CH3)3) CH
③ 一价苯基一种、二价苯基三种(邻、间、对三种)。
⑵ 基团连接法:将有机物看成由基团连接而成,由基团的异构数目可推断有机物的异构体数目。
如:丁基有四种,丁醇(看作丁基与羟基连接而成)也有四种,戊醛、戊酸(分别看作丁基跟醛基、羧基连接而成)也分别有四种。
⑶ 等同转换法:将有机物分子中的不同原子或基团进行等同转换。
如:乙烷分子中共有6个H原子,若有一个H原子被Cl原子取代所得一氯乙烷只有一种结
构,那么五氯乙烷有多少种?假设把五氯乙烷分子中的Cl原子转换为H原子,而H原子转换为Cl原子,其情况跟一氯乙烷完全相同,故五氯乙烷也有一种结构。同样,二氯乙烷有两种结构,四氯乙烷也有两种结构。
⑷ 等效氢法:等效氢指在有机物分子中处于相同位置的氢原子。等效氢任一原子若被相同取代基取代所得产物都属于同一物质。其判断方法有:
① 同一碳原子上连接的氢原子等效。
② 同一碳原子上连接的—CH3中氢原子等效。如:新戊烷中的四个甲基连接于同一个碳原子3 3CH3———CH3 分③ 同一分子中处于镜面对称(或轴对称)位置的氢原子等效。如:子中的18个氢原子等效。 上,故新戊烷分子中的12个氢原子等效。 CH3 CH3
三、有机物的系统命名法
1、烷烃的系统命名法
⑴ 定主链:就长不就短。选择分子中最长碳链作主链(烷烃的名称由主链的碳原子数决定)
⑵ 找支链:就近不就远。从离取代基最近的一端编号。
⑶ 命名:
① 就多不就少。若有两条碳链等长,以含取代基多的为主链。
② 就简不就繁。若在离两端等距离的位置同时出现不同的取代基时,简单的取代基优先编号
(若为相同的取代基,则从哪端编号能使取代基位置编号之和最小,就从哪一端编起)。
③ 先写取代基名称,后写烷烃的名称;取代基的排列顺序从简单到复杂;相同的取代基合并以汉字数字标明数目;取代基的位置以主链碳原子的阿拉伯数字编号标明写在表示取代基数目的汉字之前,位置编号之间以“,”相隔,阿拉伯数字与汉字之间以“—”相连。
⑷ 烷烃命名书写的格式:
简单的取代基
2、含有官能团的化合物的命名
⑴ 定母体:根据化合物分子中的官能团确定母体。如:含碳碳双键的化合物,以烯为母体,化
合物的最后名称为“某烯”;含醇羟基、醛基、羧基的化合物分别以醇、醛、酸为母体;苯的同系物以苯为母体命名。
⑵ 定主链:以含有尽可能多官能团的最长碳链为主链。
⑶ 命名:官能团编号最小化。其他规则与烷烃相似。
如:复杂的取代基 主链碳数命名 3 OH CH3 CH3—2 CH3———CH3,叫作: 2,3—二甲基—2—丁醇 ,叫作:2,3—二甲基—2—乙基丁醛 CH3———CHO CH3 CH3
四、有机物的物理性质
1、状态:
固态:饱和高级脂肪酸、脂肪、葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、维生素、醋酸(16.6℃以下);
气态:C4以下的烷、烯、炔烃、甲醛、一氯甲烷、新戊烷;
液态:
油状:乙酸乙酯、油酸;
粘稠状:石油、乙二醇、丙三醇。
2、气味:
无味:甲烷、乙炔(常因混有PH3、H2S和AsH3而带有臭味);
稍有气味:乙烯;
特殊气味:甲醛、乙醛、甲酸和乙酸;
香味:乙醇、低级酯;
3、颜色:
白色:葡萄糖、多糖
黑色或深棕色:石油
4、密度:
比水轻:苯、液态烃、一氯代烃、乙醇、乙醛、低级酯、汽油;
比水重:溴苯、乙二醇、丙三醇、CCl4。
5、挥发性:
乙醇、乙醛、乙酸。
6、水溶性:
不溶:高级脂肪酸、酯、溴苯、甲烷、乙烯、苯及同系物、石油、CCl4;
易溶:甲醛、乙酸、乙二醇;
与水混溶:乙醇、乙醛、甲酸、丙三醇。
五、最简式相同的有机物
1、CH:C2H2、C6H6(苯、棱晶烷、盆烯)、C8H8(立方烷、苯乙烯);
2、CH2:烯烃和环烷烃;
3、CH2O:甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖;
4、CnH2nO:饱和一元醛(或饱和一元酮)与二倍于其碳原子数的饱和一元羧酸或酯;如乙醛(C2H4O)与丁酸及异构体(C4H8O2)
5、炔烃(或二烯烃)与三倍于其碳原子数的苯及苯的同系物。
如:丙炔(C3H4)与丙苯(C9H12)
六、能与溴水发生化学反应而使溴水褪色或变色的物质
1、有机物:
⑴ 不饱和烃(烯烃、炔烃、二烯烃等)
⑵ 不饱和烃的衍生物(烯醇、烯醛、烯酸、烯酯、油酸、油酸酯等)
⑶ 石油产品(裂化气、裂解气、裂化汽油等)
⑷ 含醛基的化合物(醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等)
⑸ 天然橡胶(聚异戊二烯)
2、无机物:
⑴ -2价的S(硫化氢及硫化物)
⑵ + 4价的S(二氧化硫、亚硫酸及亚硫酸盐)
⑶Zn、Mg等单质 如 Mg + Br2 === MgBr2 (其中亦有Mg与H、Mg与HBrO的反应)
⑷ -1价的I(氢碘酸及碘化物)变色
⑸ NaOH等强碱、Na2CO3和AgNO3等盐
Br2 + H2O = HBr + HBrO
2HBr + Na2CO3 = 2NaBr + CO2↑+ H2O
HBrO + Na2CO3 = NaBrO + NaHCO3
七、能萃取溴而使溴水褪色的物质
上层变无色的(ρ>1):卤代烃(CCl4、氯仿、溴苯等)、CS2等;
下层变无色的(ρ<1):直馏汽油、煤焦油、苯及苯的同系物、低级酯、液态环烷烃、液态饱和烃(如己烷等)等
八、能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质
1、有机物:
⑴ 不饱和烃(烯烃、炔烃、二烯烃等)
⑵ 不饱和烃的衍生物(烯醇、烯醛、烯酸、烯酯、油酸、油酸酯等)
⑶ 石油产品(裂化气、裂解气、裂化汽油等)
⑷ 醇类物质(乙醇等)
⑸ 含醛基的化合物(醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等)
⑹ 天然橡胶(聚异戊二烯)
⑺ 苯的同系物
2、无机物:
⑴ 氢卤酸及卤化物(氢溴酸、氢碘酸、浓盐酸、溴化物、碘化物)
⑵ + 2价的Fe(亚铁盐及氢氧化亚铁)
⑶ -2价的S(硫化氢及硫化物)
⑷ + 4价的S(二氧化硫、亚硫酸及亚硫酸盐)
⑸ 双氧水(H2O2)
有机化学基础知识点整理 31、常温常压下为气态的有机物:
1~4个碳原子的烃,一氯甲烷、新戊烷、甲醛。
2、在水中的溶解度:
碳原子较少的醛、醇、羧酸(如甘油、乙醇、乙醛、乙酸)易溶于水液态烃(如苯、汽油)、卤代烃(溴苯)、硝基化合物(硝基苯)、醚、酯(乙酸乙酯)都难溶于水苯酚在常温微溶与水,但高于65℃任意比互溶。
3、有机物的密度
所有烃、酯、一氯烷烃的密度都小于水一溴烷烃、多卤代烃、硝基化合物的密度都大于水。
4、能使溴水反应褪色的有机物有:
烯烃、炔烃、苯酚、醛、含不饱和碳碳键(碳碳双键、碳碳叁键)的有机物。能使溴水萃取褪色的有:苯、苯的同系物(甲苯)、CCl4、氯仿、液态烷烃等。
5、能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物:
烯烃、炔烃、苯的同系物、醇类、醛类、含不饱和碳碳键的有机物、酚类(苯酚)。
6、碳原子个数相同时互为同分异构体的不同类物质:
烯烃和环烷烃、炔烃和二烯烃、饱和一元醇和醚、饱和一元醛和酮、饱和一元羧酸和酯、芳香醇和酚、硝基化合物和氨基酸。
7、无同分异构体的有机物是:
烷烃:CH4、C2H6、C3H8烯烃:C2H4炔烃:C2H2氯代烃:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、C2H5Cl醇:CH4O醛:CH2O、C2H4O酸:CH2O2。
8、属于取代反应范畴的有:
卤代、硝化、磺化、酯化、水解、分子间脱水(如:乙醇分子间脱水)等。
9、能与氢气发生加成反应的物质:
烯烃、炔烃、苯及其同系物、醛、酮、不饱和羧酸(CH2=CHCOOH)及其酯(CH3CH=CHCOOCH3)、油酸甘油酯等。
10、能发生水解的物质:
金属碳化物(CaC2)、卤代烃(CH3CH2Br)、醇钠(CH3CH2ONa)、酚钠(C6H5ONa)、羧酸盐(CH3COONa)、酯类(CH3COOCH2CH3)、二糖(C12H22O11)(蔗糖、麦芽糖、纤维二糖、乳糖)、多糖(淀粉、纤维素)((C6H10O5)n)、蛋白质(酶)、油脂(硬脂酸甘油酯、油酸甘油酯)等。
11、能与活泼金属反应置换出氢气的物质:醇、酚、羧酸。
12、能发生缩聚反应的物质:
苯酚(C6H5OH)与醛(RCHO)、二元羧酸(COOH—COOH)与二元醇(HOCH2CH2OH)、二元羧酸与二元胺(H2NCH2CH2NH2)、羟基酸(HOCH2COOH)、氨基酸(NH2CH2COOH)等。
13、需要水浴加热的实验:
制硝基苯(—NO2,60℃)、制苯磺酸(—SO3H,80℃)制酚醛树脂(沸水浴)、银镜反应、醛与新制Cu(OH)2悬浊液反应(热水浴)、酯的水解、二糖水解(如蔗糖水解)、淀粉水解(沸水浴)。
14、光照条件下能发生反应的:
烷烃与卤素的取代反应、苯与氯气加成反应(紫外光)、—CH3+Cl2—CH2Cl(注意在铁催化下取代到苯环上)。
15、常用有机鉴别试剂:
新制Cu(OH)2、溴水、酸性高锰酸钾溶液、银氨溶液、NaOH溶液、FeCl3溶液。
16、最简式为CH的有机物:
乙炔、苯、苯乙烯(—CH=CH2)最简式为CH2O的有机物:甲醛、乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)、葡萄糖(C6H12O6)、果糖(C6H12O6)。
17、能发生银镜反应的物质(或与新制的Cu(OH)2共热产生红色沉淀的):
醛类(RCHO)、葡萄糖、麦芽糖、甲酸(HCOOH)、甲酸盐(HCOONa)、甲酸酯(HCOOCH3)等。
18、常见的官能团及名称:
—X(卤原子:氯原子等)、—OH(羟基)、—CHO(醛基)、—COOH(羧基)、—COO—(酯基)、—CO—(羰基)、—O—(醚键)、C=C(碳碳双键)、—C≡C—(碳碳叁键)、—NH2(氨基)、—NH—CO—(肽键)、—NO2(硝基)
19、常见有机物的通式:
烷烃:CnH2n+2
烯烃与环烷烃:CnH2n
炔烃与二烯烃:CnH2n-2
苯的同系物:CnH2n-6
饱和一元卤代烃:CnH2n+1X
饱和一元醇:CnH2n+2O或CnH2n+1OH
苯酚及同系物:CnH2n-6O或CnH2n-7OH
醛:CnH2nO或CnH2n+1CHO
酸:CnH2nO2或CnH2n+1COOH
酯:CnH2nO2或CnH2n+1COOCmH2m+1
20、检验酒精中是否含水:用无水CuSO4——变蓝
21、发生加聚反应的:含C=C双键的有机物(如烯)
22、能发生消去反应的是:
乙醇(浓硫酸,170℃)卤代烃(如CH3CH2Br)醇发生消去反应的条件:C—C—OH、卤代烃发生消去的条件:C—C—XHH
23、能发生酯化反应的是:醇和酸
24、燃烧产生大量黑烟的是:C2H2、C6H6
25、属于天然高分子的是:淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶(油脂、麦芽糖、蔗糖不是)
26、属于三大合成材料的是:塑料、合成橡胶、合成纤维
27、常用来造纸的原料:纤维素
28、常用来制葡萄糖的是:淀粉
29、能发生皂化反应的是:油脂
30、水解生成氨基酸的是:蛋白质
31、水解的最终产物是葡萄糖的是:淀粉、纤维素、麦芽糖
32、能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应的有机物是:含有—COOH:如乙酸
33、能与Na2CO3反应而不能跟NaHCO3反应的有机物是:苯酚
34、有毒的物质是:甲醇(含在工业酒精中)NaNO2(亚硝酸钠,工业用盐)
35、能与Na反应产生H2的是:
含羟基的物质(如乙醇、苯酚)、与含羧基的物质(如乙酸)
36、能还原成醇的是:醛或酮
37、能氧化成醛的醇是:R—CH2OH
38、能作植物生长调节剂、水果催熟剂的是:乙烯
39、能作为衡量一个国家石油化工水平的标志的是:乙烯的产量
40、通入过量的CO2溶液变浑浊的是:C6H5ONa溶液
41、不能水解的糖:单糖(如葡萄糖)
42、可用于环境消毒的:苯酚
43、皮肤上沾上苯酚用什么清洗:酒精沾有油脂是试管用热碱液清洗沾有银镜的试管用稀硝酸洗涤
44、医用酒精的浓度是:75%
45、写出下列有机反应类型:
(1)甲烷与氯气光照反应
(2)从乙烯制聚乙烯
(3)乙烯使溴水褪色
(4)从乙醇制乙烯
(5)从乙醛制乙醇
(6)从乙酸制乙酸乙酯
(7)乙酸乙酯与NaOH溶液共热
(8)油脂的硬化
(9)从乙烯制乙醇
(10)从乙醛制乙酸
①取代②加聚③加成④消去⑤还原⑥酯化⑦水解⑧加成(或还原)⑨加成⑩氧化
46、加入浓溴水产生白色沉淀的是:苯酚
47、加入FeCl3溶液显紫色的:苯酚
48、能使蛋白质发生盐析的两种盐:Na2SO4、(NH4)2SO4
2。醇:官能团,醇羟基 能与钠反应,产生氢气 能发生消去得到不饱和烃(与羟基相连的碳直接相连的碳原子上如果没有氢原子,不能发生消去) 能与羧酸发生酯化反应 能被催化氧化成醛(伯醇氧化成醛,仲醇氧化成酮,叔醇不能被催化氧化)
3。醛:官能团,醛基 能与银氨溶液发生银镜反应 能与新制的氢氧化铜溶液反应生成红色沉淀 能被氧化成羧酸 能被加氢还原成醇
4。酚,官能团,酚羟基 具有酸性 能钠反应得到氢气 酚羟基使苯环性质更活泼,苯环上易发生取代,酚羟基在苯环上是邻对位定位基 能与羧酸发生酯化
5。羧酸,官能团,羧基 具有酸性(一般酸性强于碳酸) 能与钠反应得到氢气 不能被还原成醛(注意是“不能”) 能与醇发生酯化反应
6。酯,官能团,酯基 能发生水解得到酸和醇
醇、酚:羟基(-OH);伯醇羟基可以消去生成碳碳双键,酚羟基可以和NaOH反应生成水,与Na2CO3反应生成NaHCO3,二者都可以和金属钠反应生成氢气
醛:醛基(-CHO); 可以发生银镜反应,可以和斐林试剂反应氧化成羧基。与氢气加成生成羟基。
酮:羰基(>C=O);可以与氢气加成生成羟基
羧酸:羧基(-COOH);酸性,与NaOH反应生成水,与NaHCO3、Na2CO3反应生成二氧化碳
硝基化合物:硝基(-NO2);
胺:氨基(-NH2). 弱碱性
烯烃:双键(>C=C<)加成反应。
炔烃:三键(-C≡C-) 加成反应
醚:醚键(-O-) 可以由醇羟基脱水形成
磺酸:磺基(-SO3H) 酸性,可由浓硫酸取代生成
腈:氰基(-CN)
酯: 酯 (-COO-) 水解生成羧基与羟基,醇、酚与羧酸反应生成
注: 苯环不是官能团,但在芳香烃中,苯基(C6H5-)具有官能团的性质。苯基是过去的提法,现在都不认为苯基是官能团
官能团:是指决定化合物化学特性的原子或原子团. 或称功能团。
卤素原子、羟基、醛基、羧基、硝基,以及不饱和烃中所含有碳碳双键和碳碳叁键等都是官能团,官能团在有机化学中具有以下5个方面的作用。
1.决定有机物的种类
有机物的分类依据有组成、碳链、官能团和同系物等。烃及烃的衍生物的分类依据有所不同,可由下列两表看出来。
烃的分类法:
烃的衍生物的分类法:
2.产生官能团的位置异构和种类异构
中学化学中有机物的同分异构种类有碳链异构、官能团位置异构和官能团的种类异构三种。对于同类有机物,由于官能团的位置不同而引起的同分异构是官能团的位置异构,如下面一氯乙烯的8种异构体就反映了碳碳双键及氯原子的不同位置所引起的异构。
对于同一种原子组成,却形成了不同的官能团,从而形成了不同的有机物类别,这就是官能团的种类异构。如:相同碳原子数的醛和酮,相同碳原子数的羧酸和酯,都是由于形成不同的官能团所造成的有机物种类不同的异构。
3.决定一类或几类有机物的化学性质
官能团对有机物的性质起决定作用,-X、-OH、-CHO、-COOH、-NO2、-SO3H、-NH2、RCO-,这些官能团就决定了有机物中的卤代烃、醇或酚、醛、羧酸、硝基化合物或亚硝酸酯、磺酸类有机物、胺类、酰胺类的化学性质。因此,学习有机物的性质实际上是学习官能团的性质,含有什么官能团的有机物就应该具备这种官能团的化学性质,不含有这种官能团的有机物就不具备这种官能团的化学性质,这是学习有机化学特别要认识到的一点。例如,醛类能发生银镜反应,或被新制的氢氧化铜悬浊液所氧化,可以认为这是醛类较特征的反应;但这不是醛类物质所特有的,而是醛基所特有的,因此,凡是含有醛基的物质,如葡萄糖、甲酸及甲酸酯等都能发生银镜反应,或被新制的氢氧化铜悬浊液所氧化。
4.影响其它基团的性质
有机物分子中的基团之间存在着相互影响,这包括官能团对烃基的影响,烃基对官能团的影响,以及含有多官能团的物质中官能团之间的的相互影响。
① 醇、苯酚和羧酸的分子里都含有羟基,故皆可与钠作用放出氢气,但由于所连的基团不同,在酸性上存在差异。
R-OH 中性,不能与NaOH、Na2CO3反应;
C6H5-OH 极弱酸性,比碳酸弱,不能使指示剂变色,能与NaOH反应,不能与Na2CO3反应;
R-COOH 弱酸性,具有酸的通性,能与NaOH、Na2CO3反应。
显然,羧酸中,羧基中的羰基的影响使得羟基中的氢易于电离。
② 醛和酮都有羰基(>C=O),但醛中羰基碳原子连接一个氢原子,而酮中羰基碳原子上连接着烃基,故前者具有还原性,后者比较稳定,不为弱氧化剂所氧化。
③ 同一分子内的原子团也相互影响。如苯酚,-OH使苯环易于取代(致活),苯基使-OH显示酸性(即电离出H+)。果糖中,多羟基影响羰基,可发生银镜反应。
由上可知,我们不但可以由有机物中所含的官能团来决定有机物的化学性质,也可以由物质的化学性质来判断它所含有的官能团。如葡萄糖能发生银镜反应,加氢还原成六元醇,可知具有醛基;能跟酸发生酯化生成葡萄糖五乙酸酯,说明它有五个羟基,故为多羟基醛。
5.有机物的许多性质发生在官能团上
有机化学反应主要发生在官能团上,因此,要注意反应发生在什么键上,以便正确地书写化学方程式。
如醛的加氢发生在醛基碳氧键上,氧化发生在醛基的碳氢键上;卤代烃的取代发生在碳卤键上,消去发生在碳卤键和相邻碳原子的碳氢键上;醇的酯化是羟基中的O—H键断裂,取代则是C—O键断裂;加聚反应是含碳碳双键(>C=C<)(并不一定是烯烃)的化合物的特有反应,聚合时,将双键碳上的基团上下甩,打开双键中的一键后手拉手地连起来。
分隔板同样可以水平或垂直对齐。但是,对反应器的经济装填不可缺 少的相对高气体的速率下的分隔板的水平排列导致形成严重削弱传热的
气垫(参见以上引用的手册,第190页,与第190到191页左列上描述的内 容相关的
图15a到d)。特别是在流化床中较低的区域还会变得缺乏固体催 化剂,因为增加的横截面面积的占用,因此必须考虑传热的显著恶化。垂 直的内部构件,例如管的垂直排特别还具有的缺点在于这些管排不能产生
对于许多应用足够的气泡尺寸的减小。
对停留时间性质和传质的改进还可以通过流化床中规则的或不规则 的填料的床的方法实现。传质可以改进且在形成填料的床的成型体之间的 窄缝中最优化停留时间分布。但是,这里还发现采用填料的床,较高的交 叉横截面占用在增加催化剂的反混和流出倾向方面是不利的。
根据这一点,本发明的目的在于在具有内部构件的流化床反应器中获 得进一步的改进,特别是在停留时间性质方面,固体局部停留明显更久, 即与气体流动相比大约为10的2次方或更长,并且避免了上述缺点。
特别是还可以使用具有内部构件的流化床反应器进行工业级别的处理。
该目的通过在流化床反应器中采用相应的硝基化合物的催化氢化制 备芳香族胺的方法实现,其中含有硝基化合物和氢气的气态反应混合物从 底部向上穿过非均相颗粒催化剂形成流化床,其中流化床提供有将流化床 分隔成在流化床反应器中的多个水平排列的单元和在流化床反应器中的 多个垂直排列的单元的内部构件,该单元具有可渗透气体的单元壁并且具 有确保每升反应器容积中在垂直方向上非均相颗粒催化剂的交换数 (exchange number)在1到100升/小时的范围内的开口 。
已经发现在水平方向上和垂直方向上通过内部构件的手段将流化床
5分隔成单元即通过单元壁封闭的中空空间是4艮重要的,该单元壁可以渗透 气体并且具有允许在流化床反应器中在垂直方向上交换固体的开口 。此
外,可以为单元壁提供允许在水平方向上交换固体的开口。因此非均相颗 粒催化剂可以在垂直方向上移动并且还可能在水平方向上移动通过流化
床反应器,但是与不具备这些的流化床相比其在各个单元中被滞留,并且 确保了以上限定的交换数。
交换数通过使用引入到流化反应体系中的放射性标记固体示踪剂颗
4立测定,例3口 3口下所述G. Reed 的"Radioisotope techniques for problem-solving in industrial process plants",第9章,"Measurement of residence times and residence-time distribution",笫 112-137 页,J. S. Charlton编辑,Leonard Hill, Glasgow and London 1986 (ISBN 0-249-44171-3)。根据这些放射性标记颗粒的时间和位置能够局部测定固体 的运动并且4污生出交换数(G. Reed的"Radioisotope techniques for problem-solving in industrial process plants",第11章,"Miscellaneous radiotracer applications", 11.1, "Mixing and blending studies", 167-176页, 丄S. Charlton编辑,Leonard Hill, Glasgow and London 1986 (ISBN 0-249-44171-3))。
单元的几何学的目标选择使得这些单元中非均相颗粒催化剂的停留 时间能够与在特殊情况下进行的反应的特征相吻合。
多个单元(即特别是在垂直方向上在气体从底部向上流动穿过反应器 的方向上每米流化床高度上0到100个单元或10到50个单元)的串联排列 限制返混并且因此改进选择性和转化率。多个单元(即在流化床反应器中在 水平方向上每米10到100个单元或者10到50个单元)(即反应混合物平行 或连续流动通过的单元)的另外的排列允许反应器的容量与需要相匹配。因 此本发明反应器的容量基本并没有限制并且可以与特殊的需要相匹配,例 如用于工业范围内的反应。
作为封闭了容纳供应颗粒状非均相催化剂的中空空间的单元的结果,单元材料本身仅占流化床反应器横截面的有限部分,特别是仅仅为流化床
反应器横截面面积的大约1到10%,并且因此并不导致现有技术中已知的
内部构件的情况中与增加横截面占用相关的缺点。
对于用于本发明中的流化床反应器,如通常地从底部通过气体分配器 为其供应气态起始原料。在穿过反应区时,气态起始原料在通过气流流化 的非均相颗粒催化剂上部分反应。部分反应的起始原料流动到下一个单元 中,在那里它们进行进一步的部分反应。
在反应区之上,存在将夹带的催化剂从气相中分离出来的固体分离装 置。反应产物在根据本发明的流化床反应器的上部顶端以不含固体的形式 离开。
此外,对于本发明的流化床反应器,可以额外从底部或侧面对其供给 液态起始原料。但是,这些物料必须能够在引入它们的点上立即气化以便 确保催化剂的流化。
通过本发明的方法制备的芳香族胺优选为苯胺且因此相应的硝基化 合物优选为硝基苯。
作为催化剂,有可能使用用于芳香族胺氩化的已知的、颗粒状的、具 有或不具有载体的催化剂,特别是含有元素周期表中第一和/或第五到八族 重金属的催化剂,优选为铜、钯、钼、钨、镍和钴元素中的一种或几种。
单元的几何形状没有限制,单元可以是例如具有圆形壁的单元,特别 是中空球体,或者是具有带有角的壁的单元。如果单元壁是带有角的,单
元优选具有不超过50个角,优选不超过30个角,且特别优选不超过10 个角。
内部构件的单元的单元壁可渗透气体以便确保作为气相流动通过单 元的结果的非均相颗粒催化剂的流态化。为了这一目的,单元壁可以由编 织网孔或具有例如圆孔或其他形状孔的类似片状的材料制成。
这里在单元壁中使用的编织网孔的平均网孔开口或优选的孔的宽度 特别的为50到1 mm,更优选为10到1 mm且特别优选为5到1 mm。作为流化床中的内部构件,特别优选^f吏用这样的交叉通道填料,即具 有带有褶皱的气体可渗透的金属片、伸展的金属片或编织网孔的填料,其 在流化床反应器中在垂直方向上相互平行排列,并且具有这样的褶皱,即
其在与垂直方向倾斜成不为0的角度的褶皱之间形成扁平面,连续的金属
片、伸展的金属片或编织网孔之间的扁平面具有相同的倾斜角,但是具有 相反的符号,以便形成在垂直方向上通过褶皱之间收缩限定的单元。
交叉通道填料的实例有来自Sulzer AG, CH-8404 Winterthur的 Mellpack CY或BX或Monz GmbH, D40723 Hilden的A3、 BSH、 Bl或
M类型的填料在交叉通道填料中,由褶皱间的收缩限定的中空空间(即单元)在垂直 方向上在两个连续的金属片、伸展的金属片或编织网孔之间作为这些的折 叠结构的结果而形成。
单元的平均液力直径通过放射性示踪技术测定,例如该方法为以上引 用的测定交换数的参考文献中描述的方法,该平均液力直径优选在500到 1 mm的范围内,更优选为100到5 mm且特别优选为50到5 mm。
这里以已知的方式将液力直径限定为从上面观察的单元的周长分隔 开的单元的水平横截面面积的四倍。
在流化床反应器中在垂直方向上通过放射性示踪技术测量的单元的 平均高度优选为100到1 mm, 更优选为100至lj 3 mm且特另'优选为40至lj 5 mm
以上交叉通道填料仅仅占用流化床反应器横截面面积的一小部分,特 别为该面积的大约1到10%。
褶皱间扁平面的向垂直方向倾斜的角度在10到80°的范围内,特别为 20到70°,特别优选为30到60°。
金属片、伸展的金属片或编织网孔中的褶皱之间的扁平面优选具有 100到3 mm范围内的褶皱高度,特别优选为40到5mm,且褶皱间的收 缩的间隔在50到2 mm的范围内,特别优选为20到3mm。为了获得反应温度的目标控制,热交换器可以安装在形成单元的内部 构件中用于在吸热反应的情况中引入热量的目的,或者在放热反应的情况 中用于除去热量。例如热交换器可以配置成平板或管状的形式并且可以垂 直的、水平的或以倾斜的形式排列在流化床反应器中。
传热面积可以与特殊的反应相匹配,在这种方法中,就热工程而言, 通过根据本发明的反应器概念可以实现任何反应。
形成单元的内部构件优选由具有非常良好的导热性的材料制成,以便 不会阻碍通过单元壁的传热。因此才艮据本发明的反应器的传热性质对应于 常规的流化床反应器的那些。
定性,特别是不仅能耐化学品或热压,而且还必须考虑材料对流化的催化 剂的机械攻击的耐受性。
由于加工它们的原因,特别适用是金属、陶瓷、聚合物或玻璃材料。
优选将内部构件配置成10到卯%的流化床的容积分隔成单元。
作为通过形成单元的内部构件的有限的横截面的占用的结果,根据本 发明的反应器在流化的颗粒催化剂的反混和排出倾向上没有任何不利之 处。
本发明的流化床反应器特别适用于进行以下反应氢化反应,特别是 Fischer-Tr叩sch反应,由苯制备环己烯/环己烷,由腈、四氢呋喃进行不含 氨的氢化,由马来酸酐制备BDO和由甲烷制备苯,脱氢反应,例如从乙 烷制备乙烯,从丙烷制备丙烯,从丁烷制备丁烯,从乙基苯制备苯乙烯或 由十二烷制备十二烯,部分氧化反应,例如从正丁烷或raffinate II制备马 来酸酐,从萘或邻二曱苯制备邻苯二甲酸酐,从丙烯或丙烷制备丙烯醛或 丙烯酸,从p-甲基皮考啉制备烟酸,从乙二醇制备乙二醛,从乙醇制备乙 酸,从甲醇制备甲醛,从甲醇制备甲酸或从乙烷制备乙酸,环氧化反应, 特别是乙烯形成环氧乙烷,氨基氧化反应,特别是由丙烯制备丙烯腈,由 异丁烷制备甲基丙烯腈或者由二甲苯制备苯甲腈,以及进一步的反应,特
9别是由乙炔和乙酸制备乙酸乙酯,曱烷的氯化,苯酚和甲醇形成甲酚和2,6-二甲苯酚的反应,甲醇形成汽油,1-丁烯复分解形成1-十二烯或由脲制备 三聚氰胺。
本发明通过以下附图进行说明。
附图中
图1示意性显示了根据本发明的流化床反应器的优选实施方案,以及
图2示意性显示了才艮据本发明的内部构件的优选实施方案。
图1所示流化床反应器1包括不含固体的气体分配器区2、形成单元4
的内部构件3和在内部构件3的区域中的热交换器5。
在反应区上,反应器拓宽并且具有至少一个固体分离器6。箭头7表
示气态起始原料的引入,箭头8表示气态产物流的排出。另外的液相起始
原料可以通过虚线箭头9在侧面引入。
图2显示了根据本发明的内部构件3的优选实施方案,其形式为这样
的交叉通道填料,即其具有折叠的金属片10,其在轴向相互之间平行排列,
并且具有褶皱ll,其将金属片IO褶皱之间的分隔成扁平面12,两个连续
的金属片这样地排列,即其具有相同的倾斜角度但是其具有相反的符号,
因此形成在垂直方向上通过收缩13限定出的单元4。
权利要求
1.一种用于进行气相反应的流化床反应器,其中气态反应混合物从形成流化床的非均相颗粒催化剂的底部向上流动通过,且内部构件排列在流化床中,其中内部构件将流化床分隔为多个在流化床反应器中水平排列的单元和多个在流化床反应器中垂直排列的单元,单元具有可渗透气体的单元壁并具有确保在垂直方向上每升反应器体积中非均相颗粒催化剂的交换数在1到100升/小时范围内的开口。
2. 根据权利要求1的流化床反应器,其中排列在流化床反应器中 的单元的单元壁中的开口确保了每升反应器体积中在水平方向上非均相 颗粒催化剂的交换数在100升/小时范围内。
3. 根据权利要求1或2的流化床反应器,其中排列在流化床反应 器中的单元的单元壁中的开口确保了每升反应器体积中在垂直方向上非 均相颗粒催化剂的交换数在10到50升/小时范围内且每升反应器体积中在 水平方向上其在10到50升/小时范围内。
4. 根据权利要求1到3中任一项的流化床反应器,其中内部构件 配置成这样的交叉通道填料,即其具有这样的折叠的可渗透气体的金属 片、伸展的金属片或编织网孔,即其在流化床反应器中在垂直方向上相互 平行排列,并且具有这样的褶皱,即在褶皱之间形成扁平面,其与垂直方 向倾斜成不为0的角度,其中连续的金属片、伸展的金属片或编织网孔的 褶皱之间的扁平面具有相同的倾斜角度,但其具有相反的符号,以使在垂 直方向上通过褶皱之间的收缩限定而形成单元。
5. 根据权利要求4的流化床反应器,其中褶皱间扁平面与垂直方 向的倾斜角度在10到80°范围内,优选为20到70°,特别优选为30到60°。
6, 根据权利要求1到3中任一项的流化床反应器,其中内部构件 通过中空球体的床形成。
7. 根据权利要求1到6中任一项的流化床反应器,其中内部构件的单元具有通过放射性示踪技术测量的100到5mm的液力直径,优选为 50到5mm。
8. 根据权利要求1到5或7中任一项的流化床反应器,其中内部 构件的单元具有在流化床反应器中在垂直方向上通过放射性示踪技术测 量的100到3mm的平均高度,优选为40到5mm。
9. 根据权利要求1到5 、 7或8中任一项的流化床反应器,其中金 属片、伸展的金属片或编织网孔中的褶铍之间的扁平面具有100到3mm 范围内的褶皱高度,特别优选为40到5mm,且褶铍之间的收缩的间隔在 50到2mm范围内,特别优选为20到3mm。
10. 根据权利要求1到9中任一项的流化床反应器,其中热交换器 安装在内部构件中。
11. 根据权利要求10的流化床反应器,其中热交换器以平板或管的 形式配置。
12. 根据权利要求1到11中任一项的流化床反应器,其中内部构件 由金属、陶瓷、聚合物或玻璃材料制成。
全文摘要
本申请公开了一种用于进行气相反应的流化床反应器。气态反应混合物从形成流化床的非均相颗粒催化剂的底部流动到其顶部,其中流化床中排列有隔板。所述流化床反应器的特征在于隔板将流化床分隔成多个在流化床反应器中水平布置的单元以及多个在流化床反应器中垂直布置的单元,该单元壁是气体可渗透的且提供有确保非均相颗粒催化剂达到每升反应器体积中在垂直方向上从1到100升/小时范围内的传输速度的开口。
1.烷烃和环烷烃
掌握:烷烃的构象及表示方法;自由基的结构和相对稳定性;环烷烃的张力;环己烷的构象(船式和椅式;竖键和横键);小环烷烃的化学特性及反应
2.立体化学
掌握:对映异构现象;对映异构体和非对映异构体;手性碳、手性分子;旋光性和有机化合物的比旋光;手性碳原子及其构型;外消旋体和内消旋体;立体结构的表达法
3.卤代烃和有机金属化合物
掌握:卤代烃的亲核取代反应;SN1和SN2反应机理,反应的立体化学;E1和E2反应机理,消除反应的取向;正碳离子的相对稳定性;影响反应机理的因素;格氏试剂、锂试剂和二烷基铜锂的制备及其应用
4.醇和醚
掌握:醇的制法(亲核取代、硼氢化氧化、羟汞化还原);醇的酸性;醇的碱性和亲核性;醇的亲核取代和消除反应;醇的氧化反应,二元醇的化学性质;醚的性质;1, 2-环氧化合物的开环反应醚的制备(Williamson合成法)
5.烯烃
掌握:烯烃的结构和几何异构;烯烃的相对稳定性;烯烃的亲电加成反应和机理;烯烃的亲电加成取向(马氏规则);烯烃和溴化氢的反马氏加成;烯烃的一般氧化反应;烯烃烯丙位的卤代
6.炔烃和共轭双烯
掌握:炔烃的结构和加成反应;炔烃的酸性;末端炔烃的反应;共轭二烯的结构和稳定性;共轭二烯的亲电加成反应;动力学和热力学控制,共轭加成;Diels-Alder反应;共振论的一般概念和共振结构的写法,共振结构贡献大小
7.苯烃
掌握:芳香族亲电取代反应及其机理;定位效应(取代基对反应活性和对反应取向的影响,取代基的定位效应及分类);芳香性
8. 羰基化合物
掌握:醛酮的亲核加成反应和加成的立体化学(影响因素);羰基�8�4�8�9氢的酸性和卤代反应、卤仿反应;缩醛(酮)的形成和羰基保护;羟醛缩合(包括Claisen-Schmidt,分子内羟醛缩合反应); Cannizzaro反应;醛酮的还原和氧化;Wittig反应;Darzen反应;Benzoin 缩合;Michael加成和Robinson关环;D-A反应
9.酚和醌
掌握:酚的酸性;酚的制备;苯酚及其衍生物的反应(成醚反应和Claisen重排、成酯反应和Fries重排,亲电取代反应,Reimer-Tiemann反应、Kolbe-R.Schmitt反应);对苯醌的反应
10.羧酸和取代羧酸
掌握:羧酸的结构和酸性;羧基中羟基的取代反应;羧酸�8�4位的反应;脱羧和二元羧酸热解反应;羧酸的制备(包括:Perkin反应、Knoevenagel反应);取代羧酸化学性质和反应(包括Reformasky reaction)
11.羧酸衍生物
掌握:羧酸衍生物的相互转化和制备;羧酸衍生物的结构和活性次序及其和各种亲核试剂的作用;羧酸衍生物的还原;酯的缩合反应(Claisen缩合反应、混合酯缩合、Dieckemann曼缩合反应)酰胺化学性乙酰乙酸乙酯化学性质和应用;丙二酸二乙酯在合成上应用质(Hofmann degradation reaction)
12.有机含氮化合物
掌握:芳香硝基化合物性质和反应;胺的结构;胺的碱性和亲核性;芳香胺的亲电取代反应;芳香亲核取代反应;季胺盐和相转移催化;胺的制备(包括Gabriel 合成法,Mannich 反应);季胺碱和Hofmann消除;叔胺的氧化; 重氮化合物化学性质和应用
13.杂环化合物
掌握:芳香族杂环化合物类型;含氮杂环碱性;五元杂环的性质(呋喃、吡咯、噻吩的性质及主要亲电取代反应);吡啶的化学性质(亲电和亲核性);Skraup喹啉合成法;含两个氮原子六元杂环化学性质
14.周环反应
掌握:周环反应类型;电环化反应及立体选择性;环加成反应
15.糖类
掌握:单糖的还原性和变旋性;单搪的立体构型和构象;糖类的差向异构化;从开环单糖画出半缩醛环的构型
16.萜类和甾族化合物
掌握:萜化合物结构;甾族化合物基本骨架和分类及构型
C2H2 H2→CH2=CH2
CH2=CH2 H2O → CH3CH2OH
CH3CH2OH CuO===CH3CHO Cu H2O
CH3CH2OH CH3COOH=CH3COOC2H5 H2O
一、物理性质实验
1.现行中学化学教材中,真正涉及有机物物理性质的实验只有两个:
(1)石油的分馏
实验:装配一套蒸馏装置,将100mL 石油注入蒸馏烧瓶中,再加几片碎瓷片以防石油暴沸。然后加热,分别收集60℃~150℃和150℃~300℃时的馏分。
现象与解释:石油是烃的混合物,没有固定的沸点。在给石油加热时,低沸点的烃先气化,经过蒸馏分离出来;随着温度的升高,高沸点的烃再气化,经过蒸馏后又分离出来。收集到的60℃~150℃时的馏分是汽油,150℃~300℃时的馏分是煤油。
(2)蛋白质的盐析
实验:在盛有鸡蛋白溶液的试管里,缓慢地加入饱和(NH4)2 SO4或Na2SO4溶液,观察现象。然后把少量带有沉淀的液体加入盛有蒸馏水的试管里,观察沉淀是否溶解。
现象与解释:有沉淀的析出,析出的沉淀可以溶解在水中。向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液后,蛋白质的溶解度减小,使蛋白质凝聚析出,这种作用叫盐析。盐析是一个可逆的过程。
2.有机物物理性质也表现出一定的规律,现归纳如下:
(1)颜色:有机物大多无色,只有少数物质有颜色。如苯酚氧化后的产物呈粉红色。
(2)状态:分子中碳原子数不大于4的烃(烷、烯、炔)、烃的衍生物中的一氯甲烷、甲醛呈气态,汽油、煤油、苯、甲苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等呈液态,绝大多数高分子化合物常温下呈固态。
(3)气味:中学化学中涉及到的很多有机物具有一定的气味,如:苯有特殊气味,硝基苯有苦杏仁味,甲醛、乙醛、乙酸有刺激性气味,乙酸乙酯有芳香气味。
(4)密度:气态有机物的相对分子质量大于29时,密度比空气大;液态有机物密度比水小的有烃(烷、烯、炔、芳香烃)、低级酯、一氯代烃、乙醇、乙醛等;密度比水大的有硝基苯、溴苯、四氯化碳、氯仿、溴代烃、乙二醇、丙三醇等。烷、烯、炔等烃类同系物相对密度随着分子内碳原子数的增加的而增大;一氯代烷的相对密度随着碳原子数的增加而减小。
(5)水溶性:与水任意比混溶和易溶于水的有乙醇、乙酸、乙醛、乙二醇、丙三醇、苯酚(65℃以上)、甲醛、葡萄糖等;难溶于水的有烃(烷、烯、炔、芳香烃)、卤代烃、高级脂肪酸、硝基苯、溴苯。醇、醛、羧酸等有机物的水溶性随着分子内碳原子数的增加而逐渐减小。
二、化学性质实验
1.甲烷
(1)甲烷通入KMnO4酸性溶液中
实验:把甲烷通入盛有KMnO4酸性溶液的试管里,观察紫色溶液是否有变化?
现象与解释:溶液颜色没有变化。说明甲烷与KMnO4酸性溶液不反应,进一步说明甲烷的性质比较稳定。
(2)甲烷的取代反应
实验:取一个100mL的大量筒,用排饱和食盐水的方法先后收集20mLCH4和80mLCl2,放在光亮的地方(注意:不要放在阳光直射的地方,以免引起爆炸),等待片刻,观察发生的现象。
现象与解释:大约3min后,可观察到量筒壁上出现油状液滴,量筒内饱和食盐水液面上升。说明量筒内的混合气体在光照下发生了化学反应;量筒上出现油状液滴,说明生成了新的油状物质;量筒内液面上升,说明随着反应的进行,量筒内的气压在减小,即气体总体积在减小。
2.乙烯
(1)乙烯的燃烧
实验:点燃纯净的乙烯。观察乙烯燃烧时的现象。
现象与解释:乙烯在空气中燃烧,火焰明亮,并伴有黑烟。乙烯中碳的质量分数较高,燃烧时有黑烟产生。
(2)乙烯使KMnO4酸性溶液褪色
实验:把乙烯通入盛有KMnO4酸性溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:KMnO4酸性溶液的紫色褪去,说明乙烯能被氧化剂KMnO4氧化,它的化学性质比烷烃活泼。
(3)乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
实验:把乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:溴的红棕色褪去,说明乙烯与溴发生了反应。
3.乙炔
(1)点燃纯净的乙炔
实验:点燃纯净的乙炔。观察乙炔燃烧时的现象。
现象与解释:乙炔燃烧时,火焰明亮,并伴有浓烈的黑烟。这是乙炔中碳的质量分数比乙烯还高,碳没有完全燃烧的缘故。
(2)乙炔使KMnO4酸性溶液褪色
实验:把纯净的乙炔通入盛有KMnO4酸性溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:KMnO4酸性溶液的紫色褪去,说明乙炔能与KMnO4酸性溶液反应。
(3)乙炔使溴的四氯化碳溶液褪色
实验:把纯净的乙炔通入盛有盛有溴的四氯化碳溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:溴的红棕色褪去,说明乙炔也能与溴发生加成反应。
4.苯和苯的同系物
实验:苯、甲苯、二甲苯各2mL分别注入3支试管,各加入3滴KMnO4酸性溶液,用力振荡,观察溶液的颜色变化。
现象与解释:苯不能使KMnO4酸性溶液褪去,说明苯分子中不存在碳碳双键或碳碳三键。甲苯、二甲苯能使KMnO4酸性溶液褪去,苯说明甲苯、二甲苯能被KMnO4氧化。
5. 卤代烃
(1)溴乙烷的水解反应
实验:取一支试管,滴入10滴~15滴溴乙烷,再加入1mL5%的NaOH溶液,充分振荡、静置,待液体分层后,用滴管小心吸入10滴上层水溶液,移入另一盛有10mL稀硝酸溶液的试管中,然后加入2滴~3滴2%的AgNO3溶液,观察反应现象。
现象与解释:看到反应中有浅黄色沉淀生成,这种沉淀是AgBr,说明溴乙烷水解生成了Br—。
(2)1,2-二氯乙烷的消去反应
实验:在试管里加入2mL1,2-二氯乙烷和5 mL10%NaOH的乙醇溶液。再向试管中加入几块碎瓷片。在另一支试管中加入少量溴水。用水浴加热试管里的混合物(注意不要使水沸腾),持续加热一段时间后,把生成的气体通入溴水中,观察有什么现象发生。
现象与解释:生成的气体能使溴水褪色,说明反应生成了不饱和的有机物。
6.乙醇
(1)乙醇与金属钠的反应
实验:在大试管里注入2mL左右无水乙醇,再放入2小块新切开的滤纸擦干的金属钠,迅速用一配有导管的单孔塞塞住试管口,用一小试管倒扣在导管上,收集反应中放出的气体并验纯。
现象与解释:乙醇与金属钠反应的速率比水与金属钠反应的速率慢,说明乙醇比水更难电离出H+。
(2)乙醇的消去反应
实验:在烧瓶中注入20mL酒精与浓硫酸(体积比约为1:3)的混合液,放入几片碎瓷片。加热混合液,使液体的温度迅速升高到170℃。
现象与解释:生成的气体能使溴的四氯化碳溶液褪色,也能使高锰酸钾酸性溶液褪色。
7.苯酚
(1)苯酚与NaOH反应
实验:向一个盛有少量苯酚晶体的试管中加入2mL蒸馏水,振荡试管,有什么现象发生?再逐滴滴入5%的NaOH溶液并振荡试管,观察试管中溶液的变化。
现象与解释:苯酚与水混合,液体呈混浊,说明常温下苯酚的溶解度不大。当加入NaOH溶液后,试管中的液体由混浊变为澄清,这是由于苯酚与NaOH发生了反应生成了易溶于水的苯酚钠。
(2)苯酚钠溶液与CO2的作用
实验:向苯酚与NaOH反应所得的澄清中通入CO2气体,观察溶液的变化。
现象与解释:可以看到,二氧化碳使澄清溶液又变混浊。这是由于苯酚的酸性比碳酸弱,易溶于水的苯酚钠在碳酸的作用下,重新又生成了苯酚。
(3)苯酚与Br2的反应
实验:向盛有少量苯酚稀溶液的试管里滴入过量的浓溴水,观察现象。
现象与解释:可以看到,立即有白色沉淀产生。苯酚与溴在苯环上的取代反应,既不需加热,也不需用催化剂,比溴与苯及其同系物苯环上的取代反应容易得多。这说明受羟基的影响,苯酚中苯环上的H变得更活泼了。
(4)苯酚的显色反应
实验:向盛有苯酚溶液的试管中滴入几滴FeCl3溶液,振荡,观察现象。
现象与解释:苯酚能与FeCl3反应,使溶液呈紫色。
8.乙醛
(1)乙醛的银镜反应
实验:在洁净的试管里加入1mL2%的AgNO3溶液,然后一边摇动试管,一边逐滴加入2%的稀氨水,至最初产生的沉淀恰好溶解。再滴入3滴乙醛,振荡后把试管放在热水浴中温热。观察现象。
现象与解释:AgNO3与氨水生成的银氨溶液中含有的Ag(NH3)2OH是一种弱氧化剂,它能把乙醛氧化成乙酸,而Ag+被还原成金属银。
(2)乙醛与Cu(OH)2的反应
实验:在试管中加入10%的NaOH溶液2 mL,滴入2%的CuSO4溶液4滴~6滴,振荡后乙醛溶液0.5 mL,加热至沸腾,观察现象。
现象与解释:可以看到,溶液中有红色沉淀产生。反应中产生的Cu(OH)2被乙醛还原成Cu2O。
9.乙酸
(1)乙酸与Na2CO3的反应
实验:向1支盛有少量Na2CO3粉末的试管里,加入约3mL乙酸溶液,观察有什么现象发生。
现象与解释:可以看到试管里有气泡产生,说明乙酸的酸性强于碳酸。
(2)乙酸的酯化反应
实验:在1支试管中加入3mL乙醇,然后边摇动试管边加入2 mL浓硫酸和2 mL冰醋酸。用酒精灯小心均匀地加热试管3min~5min,产生的气体经导管通到Na2CO3饱和溶液的液面上。
现象与解释:在液面上看到有透明的油状液体产生,并可闻到香味。这种有香味的透明油状液体是乙酸乙酯。
10.乙酸乙酯
实验:在3支试管中各滴入6滴乙酸乙酯。向第一支试管里加蒸馏水5mL;向第二支试管里加稀硫酸(1:5)0.5mL、蒸馏水5mL;向第三支试管里加30%的NaOH溶液0.5mL、蒸馏水5mL。振荡均匀后,把3支试管都放入70℃~80℃的水浴里加热。
现象与解释:几分钟后,第三支试管里乙酸乙酯的气味消失了;第二支试管里还有一点乙酸乙酯的气味;第一支试管里乙酸乙酯的气味没有多大变化。实验说明,在酸(或碱)存在的条件下,乙酸乙酯水解生成了乙酸和乙醇,碱性条件下的水解更完全。
11.葡萄糖
(1)葡萄糖的银镜反应
实验:在1支洁净的试管里配制2mL银氨溶液,加入1mL10%的葡萄糖溶液,振荡,然后在水浴里加热3min~5min,观察现象。
现象与解释:可以看到有银镜生成。葡萄糖分子中含醛基,跟醛类一样具有还原性。
(2)与Cu(OH)2的反应
实验:在试管里加入10%的NaOH溶液2 mL,滴入2%的CuSO4溶液5滴,再加入2mL10%的葡萄糖溶液,加热,观察现象。
现象与解释:可以看到有红色沉淀生成。葡萄糖分子中含醛基,跟醛类一样具有还原性。
12.蔗糖
实验:这两支洁净的试管里各加入20%的蔗糖溶液1mL,并在其中一支试管里加入3滴稀硫酸(1:5)。把两支试管都放在水浴中加热5min。然后向已加入稀硫酸的试管中加入NaOH溶液,至溶液呈碱性。最后向两支试管里各加入2mL新制的银氨溶液,在水浴中加热3min~5min,观察现象。
现象与解释:蔗糖不发生银镜反应,说明蔗糖分子中不含醛基,不显还原性。蔗糖在硫酸的催化作用下,发生水解反应的产物具有还原性。
13.淀粉
实验:在试管1和试管2里各放入0.5g淀粉,在试管1里加入4mL 20%的H2SO4溶液,在试管2里加入4mL水,都加热3min~4min。用碱液中和试管1里的H2SO4溶液,把一部分液体倒入试管3。在试管2和试管3里都加入碘溶液,观察有没有蓝色出现。在试管1里加入银氨溶液,稍加热后,观察试管内壁有无银镜出现。
现象与解释:从上述实验可以看到,淀粉用酸催化可以发生水解,生成能发生水解反应的葡萄糖。而没有加酸的试管中加碘溶液呈现蓝色,说明淀粉没有水解。
14.纤维素
实验:把一小团棉花或几小片滤纸放入试管中,加入几滴90%的浓硫酸,用玻璃棒把棉花或滤纸捣成糊状。小火微热,使成亮棕色溶液。稍冷,滴入3滴CuSO4溶液,并加入过量NaOH溶液使溶液中和至出现Cu(OH)2沉淀。加热煮沸,观察现象。
现象与解释:可以看到,有红色的氧化亚铜生成,这说明纤维素水解生成了具有还原性的物质。
15.蛋白质
(1)蛋白质的变性
实验:在两支试管里各加入3mL鸡蛋白溶液,给一支试管加热,同时向另一支试管加入少量乙酸铅溶液,观察发生的现象。把凝结的蛋白和生成的沉淀分别放入两只盛有清水的试管里,观察是否溶解。
现象与解释:蛋白质受热到一定温度就会凝结,加入乙酸铅会生成沉淀。除加热外,紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐以及一些有机物均能使蛋白质变性,蛋白质变性后,不仅失去了原有的可溶性,同时也失去了生理活性,是不可逆的。
(2)蛋白质的颜色反应
实验:在盛有2mL鸡蛋白溶液的试管里,滴入几滴浓硝酸,微热,观察现象。
现象与解释:鸡蛋白溶液遇浓硝酸变成黄色。蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应。某些蛋白质跟浓硝酸作用会产生黄色。
(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。
(2)要注意醇、酚和羧酸中羟基性质的比较:(注:画√表示可以发生反应)
羟基种类 重要代表物 与Na 与NaOH 与Na2CO3 与NaHCO3
醇羟基 乙醇 √ --- ---- ----
酚羟基 苯酚 √ √ √(不生成CO2) ----
羧基 乙酸 √ √ √ √
(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。
有机物在这里难以显示,我觉得你可以去下载这个
http://www.huaxue123.com.cn/Soft/HTML/1314.html
希望这些对你有帮助!