乙二醛能与苯酚缩合吗?需要什么条件?
用阳离子交换树脂可以催化苯酚与乙二醛反应,因为苯酚邻对位三个位置都可以反应,所以产物不单一,主要包括一酚基化合物、1,1-二对羟基苯基乙醛、二酚基乙炔、三分基乙烯、四酚基乙烷。苯酚与乙二醛在酸性条件下,所生成的羟基部分与苯酚继续反应,部分羟基与邻位氢生成新键,达到稳定的共轭结构。这个反应目前大多为实验室研究,实际应用基本没有。
《有机化学基础》知识点整理
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
与苯环相连的侧链碳碳上有氢原子的苯的同系物(与苯不反应)
(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,易与含有酚羟基、—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:含有酚羟基的有机物反应生成酚钠和NaHCO3;
含有—COOH的有机物反应生成羧酸钠,并放出CO2气体;
含有—SO3H的有机物反应生成磺酸钠并放出CO2气体。
与NaHCO3反应的有机物:含有—COOH、—SO3H的有机物反应生成羧酸钠、磺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)2Al + 6H+ == 2 Al3+ + 3H2↑2Al + 2OH- + 2H2O == 2 AlO2- + 3H2↑
(2)Al2O3 + 6H+ == 2 Al3+ + 3H2OAl2O3 + 2OH- == 2 AlO2- + H2O
(3)Al(OH)3 + 3H+ == Al3+ + 3H2OAl(OH)3 + OH- == AlO2- + 2H2O
(4)弱酸的酸式盐,如NaHCO3、NaHS等等
NaHCO3 + HCl == NaCl + CO2↑ + H2O NaHCO3 + NaOH == Na2CO3 + H2O
NaHS + HCl == NaCl + H2S↑NaHS + NaOH == Na2S + H2O
(5)弱酸弱碱盐,如CH3COONH4、(NH4)2S等等
2CH3COONH4 + H2SO4 == (NH4)2SO4 + 2CH3COOH
CH3COONH4 + NaOH == CH3COONa + NH3↑+ H2O
(NH4)2S + H2SO4 == (NH4)2SO4 + H2S↑
(NH4)2S +2NaOH == Na2S + 2NH3↑+ 2H2O
(6)氨基酸,如甘氨酸等
H2NCH2COOH + HCl → HOOCCH2NH3Cl
H2NCH2COOH + NaOH → H2NCH2COONa + H2O
(7)蛋白质
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
若在酸性条件下,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↓ + NH4NO3
AgOH + 2NH3•H2O == Ag(NH3)2OH + 2H2O
银镜反应的一般通式: RCHO + 2Ag(NH3)2OH 2 Ag↓+ 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)2OH 4Ag↓+ (NH4)2CO3 + 6NH3 + 2H2O
乙二醛: OHC-CHO + 4Ag(NH3)2OH 4Ag↓+ (NH4)2C2O4 + 6NH3 + 2H2O
甲酸: HCOOH + 2 Ag(NH3)2OH 2 Ag↓+ (NH4)2CO3 + 2NH3 + H2O
葡萄糖: (过量)
CH2OH(CHOH)4CHO +2Ag(NH3)2OH 2Ag↓+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)2 RCOOH + Cu2O↓+ 2H2O
HCHO + 4Cu(OH)2 CO2 + 2Cu2O↓+ 5H2O
OHC-CHO + 4Cu(OH)2 HOOC-COOH + 2Cu2O↓+ 4H2O
HCOOH + 2Cu(OH)2 CO2 + Cu2O↓+ 3H2O
CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 CH2OH(CHOH)4COOH + Cu2O↓+ 2H2O
(6)定量关系:—COOH~½ Cu(OH)2~½ 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 CnH2n+2(n≥1) CnH2n(n≥2) CnH2n-2(n≥2) CnH2n-6(n≥6)
代表物结构式 H—C≡C—H
相对分子质量Mr 16 28 26 78
碳碳键长(×10-10m) 1.54 1.33 1.20 1.40
键角 109°28′ 约120° 180° 120°
分子形状 正四面体 6个原子
共平面型 4个原子
同一直线型 12个原子共平面(正六边形)
主要化学性质 光照下的卤代;裂化;不使酸性KMnO4溶液褪色 跟X2、H2、HX、H2O、HCN加成,易被氧化;可加聚 跟X2、H2、HX、HCN加成;易被氧化;能加聚得导电塑料 跟H2加成;FeX3催化下卤代;硝化、磺化反应
四、烃的衍生物的重要类别和各类衍生物的重要化学性质
类别 通 式 官能团 代表物 分子结构结点 主要化学性质
卤代烃 一卤代烃:
R—X
多元饱和卤代烃:CnH2n+2-mXm 卤原子
—X C2H5Br
(Mr:109) 卤素原子直接与烃基结合
β-碳上要有氢原子才能发生消去反应 1.与NaOH水溶液共热发生取代反应生成醇
2.与NaOH醇溶液共热发生消去反应生成烯
醇 一元醇:
R—OH
饱和多元醇:
CnH2n+2Om 醇羟基
—OH CH3OH
(Mr:32)
C2H5OH
(Mr:46) 羟基直接与链烃基结合, O—H及C—O均有极性。
β-碳上有氢原子才能发生消去反应。
α-碳上有氢原子才能被催化氧化,伯醇氧化为醛,仲醇氧化为酮,叔醇不能被催化氧化。 1.跟活泼金属反应产生H2
2.跟卤化氢或浓氢卤酸反应生成卤代烃
3.脱水反应:乙醇
140℃分子间脱水成醚
170℃分子内脱水生成烯
4.催化氧化为醛或酮
5.一般断O—H键与羧酸及无机含氧酸反应生成酯
醚 R—O—R′ 醚键
C2H5O C2H5
(Mr:74) C—O键有极性 性质稳定,一般不与酸、碱、氧化剂反应
酚 酚羟基
—OH
(Mr:94) —OH直接与苯环上的碳相连,受苯环影响能微弱电离。 1.弱酸性
2.与浓溴水发生取代反应生成沉淀
3.遇FeCl3呈紫色
4.易被氧化
醛 醛基
HCHO
(Mr:30)
(Mr:44) HCHO相当于两个
—CHO
有极性、能加成。 1.与H2、HCN等加成为醇
2.被氧化剂(O2、多伦试剂、斐林试剂、酸性高锰酸钾等)氧化为羧酸
酮
羰基
(Mr:58) 有极性、能加成 与H2、HCN加成为醇
不能被氧化剂氧化为羧酸
羧酸 羧基
(Mr:60) 受羰基影响,O—H能电离出H+, 受羟基影响不能被加成。 1.具有酸的通性
2.酯化反应时一般断羧基中的碳氧单键,不能被H2加成
3.能与含—NH2物质缩去水生成酰胺(肽键)
酯
酯基
HCOOCH3
(Mr:60)
(Mr:88) 酯基中的碳氧单键易断裂 1.发生水解反应生成羧酸和醇
2.也可发生醇解反应生成新酯和新醇
硝酸酯 RONO2 硝酸酯基
—ONO2
不稳定 易爆炸
硝基化合物 R—NO2 硝基—NO2
一硝基化合物较稳定 一般不易被氧化剂氧化,但多硝基化合物易爆炸
氨基酸 RCH(NH2)COOH 氨基—NH2
羧基—COOH H2NCH2COOH
(Mr:75) —NH2能以配位键结合H+;—COOH能部分电离出H+ 两性化合物
能形成肽键
蛋白质 结构复杂
不可用通式表示 肽键
氨基—NH2
羧基—COOH 酶 多肽链间有四级结构 1.两性
2.水解
3.变性
4.颜色反应
(生物催化剂)
5.灼烧分解
糖 多数可用下列通式表示:
Cn(H2O)m 羟基—OH
醛基—CHO
羰基
葡萄糖
CH2OH(CHOH)4CHO
淀粉(C6H10O5) n
纤维素
[C6H7O2(OH)3] n 多羟基醛或多羟基酮或它们的缩合物 1.氧化反应
(还原性糖)
2.加氢还原
3.酯化反应
4.多糖水解
5.葡萄糖发酵分解生成乙醇
油脂
酯基
可能有碳碳双键
酯基中的碳氧单键易断裂
烃基中碳碳双键能加成 1.水解反应
(皂化反应)
2.硬化反应
五、有机物的鉴别
鉴别有机物,必须熟悉有机物的性质(物理性质、化学性质),要抓住某些有机物的特征反应,选用合适的试剂,一一鉴别它们。
1.常用的试剂及某些可鉴别物质种类和实验现象归纳如下:
试剂
名称 酸性高锰
酸钾溶液 溴 水 银氨
溶液 新制
Cu(OH)2 FeCl3
溶液 碘水 酸碱
指示剂 NaHCO3
少量 过量
饱和
被鉴别物质种类
含碳碳双键、三键的物质、烷基苯。但醇、醛有干扰。 含碳碳双键、三键的物质。但醛有干扰。 苯酚
溶液 含醛基化合物及葡萄糖、果糖、麦芽糖 含醛基化合物及葡萄糖、果糖、麦芽糖 苯酚
溶液 淀粉 羧酸
(酚不能使酸碱指示剂变色) 羧酸
现象 酸性高锰酸钾紫红色褪色 溴水褪色且分层 出现白色沉淀 出现银镜 出现红
色沉淀 呈现
紫色 呈现蓝色 使石蕊或甲基橙变红 放出无色无味气体
2.卤代烃中卤素的检验
取样,滴入NaOH溶液,加热至分层现象消失,冷却后加入稀硝酸酸化,再滴入AgNO3溶液,观察沉淀的颜色,确定是何种卤素。
3.烯醛中碳碳双键的检验
(1)若是纯净的液态样品,则可向所取试样中加入溴的四氯化碳溶液,若褪色,则证明含有碳碳双键。
(2)若样品为水溶液,则先向样品中加入足量的新制Cu(OH)2悬浊液,加热煮沸,充分反应后冷却过滤,向滤液中加入稀硝酸酸化,再加入溴水,若褪色,则证明含有碳碳双键。
★若直接向样品水溶液中滴加溴水,则会有反应:—CHO + Br2 + H2O → —COOH + 2HBr而使溴水褪色。
4.如何检验溶解在苯中的苯酚?
取样,向试样中加入NaOH溶液,振荡后静置、分液,向水溶液中加入盐酸酸化,再滴入几滴FeCl3溶液(或过量饱和溴水),若溶液呈紫色(或有白色沉淀生成),则说明有苯酚。
★若向样品中直接滴入FeCl3溶液,则由于苯酚仍溶解在苯中,不得进入水溶液中与Fe3+进行离子反应;若向样品中直接加入饱和溴水,则生成的三溴苯酚会溶解在苯中而看不到白色沉淀。
★若所用溴水太稀,则一方面可能由于生成溶解度相对较大的一溴苯酚或二溴苯酚,另一方面可能生成的三溴苯酚溶解在过量的苯酚之中而看不到沉淀。
6.如何检验实验室制得的乙烯气体中含有CH2=CH2、SO2、CO2、H2O?
将气体依次通过无水硫酸铜、品红溶液、饱和Fe2(SO4)3溶液、品红溶液、澄清石灰水、
(检验水) (检验SO2) (除去SO2) (确认SO2已除尽)(检验CO2)
溴水或溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液(检验CH2=CH2)。
六、混合物的分离或提纯(除杂)
混合物
(括号内为杂质) 除杂试剂 分离
方法 化学方程式或离子方程式
乙烷(乙烯) 溴水、NaOH溶液
(除去挥发出的Br2蒸气) 洗气 CH2=CH2 + Br2 → CH2 BrCH2Br
Br2 + 2NaOH = NaBr + NaBrO + H2O
乙烯(SO2、CO2) NaOH溶液 洗气 SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O
CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O
乙炔(H2S、PH3) 饱和CuSO4溶液 洗气 H2S + CuSO4 = CuS↓+ H2SO4
11PH3 + 24CuSO4 + 12H2O = 8Cu3P↓+ 3H3PO4+ 24H2SO4
提取白酒中的酒精 —————— 蒸馏 ——————————————
从95%的酒精中提取无水酒精 新制的生石灰 蒸馏 CaO + H2O = Ca(OH)2
从无水酒精中提取绝对酒精 镁粉 蒸馏 Mg + 2C2H5OH → (C2H5O)2 Mg + H2↑
(C2H5O)2 Mg + 2H2O →2C2H5OH + Mg(OH)2↓
提取碘水中的碘 汽油或苯或
四氯化碳 萃取
分液蒸馏 ——————————————
溴化钠溶液
(碘化钠) 溴的四氯化碳
溶液 洗涤萃取分液 Br2 + 2I- == I2 + 2Br-
苯
(苯酚) NaOH溶液或
饱和Na2CO3溶液 洗涤
分液 C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O
C6H5OH + Na2CO3 → C6H5ONa + NaHCO3
乙醇
(乙酸) NaOH、Na2CO3、 NaHCO3溶液均可 洗涤
蒸馏 CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O
2CH3COOH + Na2CO3 → 2CH3COONa + CO2↑+ H2O
CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa + CO2↑+ H2O
乙酸
(乙醇) NaOH溶液
稀H2SO4 蒸发
蒸馏 CH3COOH + NaOH → CH3COO Na + H2O
2CH3COO Na + H2SO4 → Na2SO4 + 2CH3COOH
溴乙烷(溴) NaHSO3溶液 洗涤
分液 Br2 + NaHSO3 + H2O == 2HBr + NaHSO4
溴苯
(Fe Br3、Br2、苯) 蒸馏水
NaOH溶液 洗涤
分液
蒸馏 Fe Br3溶于水
Br2 + 2NaOH = NaBr + NaBrO + H2O
硝基苯
(苯、酸) 蒸馏水
NaOH溶液 洗涤
分液
蒸馏 先用水洗去大部分酸,再用NaOH溶液洗去少量溶解在有机层的酸H+ + OH- = H2O
提纯苯甲酸 蒸馏水 重结晶 常温下,苯甲酸为固体,溶解度受温度影响变化较大。
提纯蛋白质 蒸馏水 渗析 ——————————————
浓轻金属盐溶液 盐析 ——————————————
高级脂肪酸钠溶液
(甘油) 食盐 盐析 ——————————————
七、有机物的结构
牢牢记住:在有机物中H:一价、C:四价、O:二价、N(氨基中):三价、X(卤素):一价
(一)同系物的判断规律
1.一差(分子组成差若干个CH2)
2.两同(同通式,同结构)
3.三注意
(1)必为同一类物质;
(2)结构相似(即有相似的原子连接方式或相同的官能团种类和数目);
(3)同系物间物性不同化性相似。
因此,具有相同通式的有机物除烷烃外都不能确定是不是同系物。此外,要熟悉习惯命名的有机物的组成,如油酸、亚油酸、软脂酸、谷氨酸等,以便于辨认他们的同系物。
(二)、同分异构体的种类
1.碳链异构
2.位置异构
3.官能团异构(类别异构)(详写下表)
4.顺反异构
5.对映异构(不作要求)
常见的类别异构
组成通式 可能的类别 典型实例
CnH2n 烯烃、环烷烃 CH2=CHCH3与
CnH2n-2 炔烃、二烯烃 CH≡C—CH2CH3与CH2=CHCH=CH2
CnH2n+2O 饱和一元醇、醚 C2H5OH与CH3OCH3
CnH2nO 醛、酮、烯醇、环醚、环醇 CH3CH2CHO、CH3COCH3、CH=CHCH2OH与
CnH2nO2 羧酸、酯、羟基醛 CH3COOH、HCOOCH3与HO—CH3—CHO
CnH2n-6O 酚、芳香醇、芳香醚 与
CnH2n+1NO2 硝基烷、氨基酸 CH3CH2—NO2与H2NCH2—COOH
Cn(H2O)m 单糖或二糖 葡萄糖与果糖(C6H12O6)、
蔗糖与麦芽糖(C12H22O11)
(三)、同分异构体的书写规律
书写时,要尽量把主链写直,不要写得扭七歪八的,以免干扰自己的视觉;思维一定要有序,可按下列顺序考虑:
1.主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排列邻、间、对。
2.按照碳链异构→位置异构→顺反异构→官能团异构的顺序书写,也可按官能团异构→碳链异构→位置异构→顺反异构的顺序书写,不管按哪种方法书写都必须防止漏写和重写。
3.若遇到苯环上有三个取代基时,可先定两个的位置关系是邻或间或对,然后再对第三个取代基依次进行定位,同时要注意哪些是与前面重复的。
(四)、同分异构体数目的判断方法
1.记忆法 记住已掌握的常见的异构体数。例如:
(1)凡只含一个碳原子的分子均无异构;
(2)丁烷、丁炔、丙基、丙醇有2种;
(3)戊烷、戊炔有3种;
(4)丁基、丁烯(包括顺反异构)、C8H10(芳烃)有4种;
(5)己烷、C7H8O(含苯环)有5种;
(6)C8H8O2的芳香酯有6种;
(7)戊基、C9H12(芳烃)有8种。
2.基元法 例如:丁基有4种,丁醇、戊醛、戊酸都有4种
3.替代法 例如:二氯苯C6H4Cl2有3种,四氯苯也为3种(将H替代Cl);又如:CH4的一氯代物只有一种,新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有一种。
4.对称法(又称等效氢法) 等效氢法的判断可按下列三点进行:
(1)同一碳原子上的氢原子是等效的;
(2)同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;
(3)处于镜面对称位置上的氢原子是等效的(相当于平面成像时,物与像的关系)。
(五)、不饱和度的计算方法
1.烃及其含氧衍生物的不饱和度
2.卤代烃的不饱和度
3.含N有机物的不饱和度
(1)若是氨基—NH2,则
(2)若是硝基—NO2,则
(3)若是铵离子NH4+,则
八、具有特定碳、氢比的常见有机物
牢牢记住:在烃及其含氧衍生物中,氢原子数目一定为偶数,若有机物中含有奇数个卤原 子或氮原子,则氢原子个数亦为奇数。
①当n(C)∶n(H)= 1∶1时,常见的有机物有:乙烃、苯、苯乙烯、苯酚、乙二醛、乙二酸。
②当n(C)∶n(H)= 1∶2时,常见的有机物有:单烯烃、环烷烃、饱和一元脂肪醛、酸、酯、葡萄糖。
③当n(C)∶n(H)= 1∶4时,常见的有机物有:甲烷、甲醇、尿素[CO(NH2)2]。
④当有机物中氢原子数超过其对应烷烃氢原子数时,其结构中可能有—NH2或NH4+,如甲胺CH3NH2、醋酸铵CH3COONH4等。
⑤烷烃所含碳的质量分数随着分子中所含碳原子数目的增加而增大,介于75%~85.7%之间。在该同系物中,含碳质量分数最低的是CH4。
⑥单烯烃所含碳的质量分数随着分子中所含碳原子数目的增加而不变,均为85.7%。
⑦单炔烃、苯及其同系物所含碳的质量分数随着分子中所含碳原子数目的增加而减小,介于92.3%~85.7%之间,在该系列物质中含碳质量分数最高的是C2H2和C6H6,均为92.3%。
⑧含氢质量分数最高的有机物是:CH4
⑨一定质量的有机物燃烧,耗氧量最大的是:CH4
⑩完全燃烧时生成等物质的量的CO2和H2O的是:单烯烃、环烷烃、饱和一元醛、羧酸、酯、葡萄糖、果糖(通式为CnH2nOx的物质,x=0,1,2,……)。
九、重要的有机反应及类型
1.取代反应
酯化反应
水解反应
2.加成反应
3.氧化反应
4.还原反应
5.消去反应
C2H5OH CH2═CH2↑+H2O
CH3—CH2—CH2Br+KOH CH3—CH═CH2+KBr+H2O
7.水解反应 卤代烃、酯、多肽的水解都属于取代反应
8.热裂化反应(很复杂)
C16H34 C8H16+C8H16C16H34 C14H30+C2H4
C16H34 C12H26+C4H8 ……
9.显色反应
含有苯环的蛋白质与浓HNO3作用而呈黄色
10.聚合反应11.中和反应
十、一些典型有机反应的比较
1.反应机理的比较
(1)醇去氢:脱去与羟基相连接碳原子上的氢和羟基中的氢,形成。例如:
+ O2 羟基所连碳原子上没有氢原子,不能形成,所以不发
生失氢(氧化)反应。
(2)消去反应:脱去—X(或—OH)及相邻碳原子上的氢,形成不饱和键。例如:
与Br原子相邻碳原子上没有氢,所以不能发生消去反应。
(3)酯化反应:羧酸分子中的羟基跟醇分子羟基中的氢原子结合成水,其余部分互相结合成酯。例如:
2.反应现象的比较
例如:
与新制Cu(OH)2悬浊液反应的现象:
沉淀溶解,出现绛蓝色溶液 存在多羟基;
沉淀溶解,出现蓝色溶液 存在羧基。
加热后,有红色沉淀出现 存在醛基。
3.反应条件的比较
同一化合物,反应条件不同,产物不同。例如:
(1)CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O(分子内脱水)
2CH3CH2OH CH3CH2—O—CH2CH3+H2O(分子间脱水)
(2)CH3—CH2—CH2Cl+NaOH CH3CH2CH2OH+NaCl(取代)
CH3—CH2—CH2Cl+NaOH CH3—CH=CH2+NaCl+H2O(消去)
(3)一些有机物与溴反应的条件不同,产物不同。
十一 、常见的官能团
高中化学中常见的官能团有:卤代基,醇羟基,醛基,羧基,酯键,硝基,磺酸基,酚羟基。数量有限,记住即可。
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。
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。
●烷烃:碳碳单键(C—C)(每个C各有三键) 碳碳单键不是官能团,其异构是碳链异构
●烯烃:碳碳双键(>C=C<)加成反应、氧化反应。 (具有面式结构,即双键及其所连接的原子在同一平面内)
● 炔烃:碳碳叁键(-C≡C-) 加成反应。(具有线式结构,即三键及其所连接的原子在同一直线上)
●卤代烃:卤原子(-X),X代表卤族元素(F,Cl,Br,I); 在碱性条件下可以水解生成羟基,例如:C2H5Br+NaOH=C2H5OH+NaBr
●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
●醚:醚键(-C-O-C-) 可以由醇羟基脱水形成。最简单的醚是 官能团
甲醚(二甲醚DME)
●硫醚:(-S-)由硫化钾(或钠)与卤代烃或硫酸酯反应而得易氧化生成亚砜或砜,与卤代烃作用生成锍盐(硫翁盐)。分子中硫原子影响下,α-碳原子可形成碳正、负离子或碳自由基。
●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。由于氧的强吸电子性,碳原子上易发生亲核加成反应。其它常见化学反应包括:亲核还原反应,羟醛缩合反应。
●羧酸:羧基(-COOH);酸性,与NaOH反应生成水(中和反应),与NaHCO3、Na2CO3反应生成二氧化碳,与醇发生酯化反应
●酯: 酯 (-COO-) 水解生成羧基与羟基,醇、酚与羧酸反应生
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环氧类胶粘剂主要由环氧树脂和固化剂两大部分组成。为改善某些性能,满足不同用途还可以加入增韧剂、稀释剂、促进剂、偶联剂等辅助材料。由于环氧胶粘剂的粘接强度高、通用性强,曾有“万能胶”、“大力胶”之称,在航空、航天、汽车、机械、建筑、化工、轻工、电子、电器以及日常生活等领域得到广泛的应用。 环氧树脂胶粘剂的品种很多,其分类的方法和分类的指标尚未统一。
⑴按胶粘剂形态分类
无溶剂型胶粘剂、(有机)溶剂型胶粘剂、水性胶粘剂(又可分为水乳型和水溶型两种)、膏状胶粘剂、薄膜状胶粘剂(环氧胶膜)等。
⑵按固化条件分类
1)冷固化胶(不加热固化胶)。又分为:
低温固化胶,固化温度<15℃;
室温固化胶,固化温度15—40℃。
2)热固化胶。又可分为:
中温固化胶,固化温度约80—120℃;
高温固化胶,固化温度>150℃。
3)其他方式固化胶,如光固化胶、潮湿面及水中固化胶、潜伏性固化胶等。
⑶按胶接强度分类
1)结构胶,抗剪及抗拉强度大,而且还应有较高的不均匀扯离强度,使胶接接头在长时间内能承受振动、疲劳及冲击等载荷。同时还应具有较高的耐热性和耐候性。通常钢-钢室温抗剪强度>25MPa,抗拉强度≥33MPa。不均匀扯离强度>40kN/m。
2)次受力结构胶,能承受中等载荷。通常抗剪强度17—25MPa,不均匀扯离强度20—50kN/m。
3)非结构胶,即通用型胶粘剂。其室温强度还比较高,但随温度的升高,胶接强度下降较快。只能用于受力不大的部位。
⑷按用途分类
1)通用型胶粘剂。
2)特种胶粘剂。如耐高温胶(使用温度≥150℃)、耐低温胶(可耐—50℃或更低的温度)、应变胶(粘贴应变片用)、导电胶(体积电阻率10-3~10-4Ω·cm)、密封胶(真空密封、机械密封用)、光学胶(无色透明、耐光老化、折光率与光学零件相匹配)、耐腐蚀胶、结构胶等。
⑸其他分类
也可按固化剂的类型来分类,如胺固化环氧胶、酸酐固化胶等。还可分为双组分胶和单组分胶,纯环氧胶和改性环氧胶(如环氧-尼龙胶、环氧-聚硫橡胶胶、环氧-丁腈胶、环氧-聚氨酯胶、环氧-酚醛胶、有机硅环氧胶、丙烯酸环氧胶等)。 环氧树脂胶粘剂由环氧树脂、固化剂、增塑剂、促进剂、稀释剂、填充剂、偶联剂、阻燃剂、稳定剂等组成。其中环氧树脂、固化剂、增韧剂是不可缺少的组分,其他则根据需要决定加否。
1、环氧树脂环氧树脂是分子中含有两个或两个以上环氧基团而相对分子质量较低的高分子化合物一、分类环氧树脂的品种、牌号很多,但双酚A缩水甘油醚环氧树脂通常称为双酚A环氧树脂是最重要的一类。它占环氧树脂总产量的90%。分子结构非常的长在这里就不说了!如果要知道的话可以点击环氧树脂将会有详细的说明!在这里只作简述:1、双酚A型环氧树脂又称通用型环氧树脂和标准型环氧树脂,中国定名为E型环氧树脂,由双酚(BPA或DPP)与环氧氯丙烷(ECH)在氢氧化钠下缩聚而得。
根据原料配比、反应条件和采用的方法不同,可制得不同聚合度的低相对分子质量的粘稠液体和高相对分子质量、高软化点固体。平均相对分子质量300~7000。外观为近乎无色或淡黄色透明粘稠液体或片状脆性固体。环氧树脂本身是热塑性线型聚合物,受热时液体树脂粘度变低,固体树脂软化或熔融。溶于丙酮、甲乙酮、环已酮、醋酸乙酯、苯、甲苯、二甲苯、无水乙醇、乙二醇等有机溶剂。
2、氢化双酚A型环氧树脂氢化双酚A型环氧树脂化学名称为氢化双酚A二缩水甘油醚,是由双酚A加氢得到的六氢双酚A与环氧氯丙烷在氢氧化钠催化下缩聚而得。是一种粘度非常低、凝胶时间长、耐候性相当好的环氧树脂。
3、双酚F型环氧树脂双酚F型环氧树脂化学名称为双酚F二缩水甘油醚,简称DGEBF或BPF,是由苯酚与甲醛在酸性催化剂下反应生成双酚F,再与环氧氯丙烷在氢氧化钠催化下进行缩聚反应制得的无色或淡黄色透明粘稠液体
4、双酚S型环氧树脂双酚S型环氧树脂化学名称为双酚S二缩水甘油醚,简称为BPS或KGEBS,是由双酚S与环氧甩丙烷在氢氧化钠催化下制得的,双酚S型环氧树脂耐热性高,热变形温度比双酚A环氧树脂高60~700C固化物寸稳定,耐溶剂性良好。
5、双酚P型环氧树脂双酚P型环氧树脂是由以3-氯丙烯和苯酚为主要原料合成双酚P,再与环氧氯丙烷在氢氧化钠在催化下缩聚制得。双酚P型环氧树脂环氧值为0.45eq/100g,有机氯含量1.38*10-3eq/100g,无机氯含量1.84*10-4eq/100g双酚P型环氧树脂分子链柔性大,低温下流动性好,粘度低于双酚A环氧树脂,压缩强度和冲击强度高于双酚A环氧树脂。
6、羟甲基双酚A环氧树脂
7、溴化双酚A环氧树脂
8、酚醛环氧树脂酚醛环氧树脂主要有苯酚线型酚醋环氧树脂和邻甲酚线型酚醛环氧树脂,还有间苯二酚型酚醛环氧树脂。另外,四酚基乙烷环氧树脂也属于酚醛环氧树脂。
1、苯酚线型酚醛环氧树脂(EPN)-----是由苯酚与甲醛在酸性介质中进行缩聚反应得到的线型酚醛树脂,再与过量的环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下缩聚而制得的线棕黄色的粘稠液体或半固体。
2、 邻甲酚线型酚醛环氧树脂(ECN) ------是邻甲酚与甲醛缩合得到的线型邻甲酚醛树脂,再与环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下反应,经多步骤处理后而制得的黄色至琥珀色固体。
3、环氧间苯二酚甲醛树脂-----化学名称为间苯二酚甲醛四缩水甘油醚,是由间苯二酚与甲醛以草酸为催化剂反应制得四 官能酚醛树脂。再与环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下缩聚而得的橙黄色粘稠液体。
4、四酚基乙烷环氧树脂------化学名称为四酚基乙烷缩水甘油醚(PGEE),是由苯酚与乙二醛在酸性催化剂存在下反应制得四酚基乙烷,再与环氧氯丙烷在氢氧化钠催化下反应制得
5、萘酚酚醛环氧树脂(EEPN)-----是以a-萘酚与甲醛溶液缩聚,合成出线型蔡酚醛树脂,再与环氧氯丙烷在氢氧化钠催化下反应制得。
9、缩水甘油酯型环氧树脂1、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯是由四氢邻苯二甲酸与环愧疚氯丙烷反应而成2、邻苯二甲酸二缩水甘油酯(黄色粘性液体)又称邻苯二甲酸环氧丙酯,是由邻苯二甲酸与碳酸钾反应生成相应的盐。再与环氧氯丙烷在叔胺作用下制得3、 间苯二甲酸二缩水甘油酯(白色固体粉末)间苯二甲酸二缩水甘油酯又称间苯二甲酸环氧丙酯,是由间苯二甲酸与环氧氯丙烷反应制得。 4、对苯二甲酸缩水甘油酯(白色固体粉末)对苯二甲酸缩水甘油酯又称对苯二甲酸环氧丙酯,是由对苯二甲酸与环氧氯丙烷反应制得。
10、 缩水甘油胺型环氧树脂11、 脂环族环氧树脂化学名称为脂环二环氧化物,通常是用过氧化有机酸氧化相应的不饱和脂及族化合物而得支的一类环氧化合物。结构中含水量有脂环,环氧基连接在脂环上由于合成中不用环氧氯丙烷作原料,因此产品的有机氯含量为0,具有优良的电性能,高体积电阻率和表面电阻率,耐电弧性耐漏电痕迹檄好。固化产物交联密度大,耐热性高,耐候性好,耐紫外光以及抗电子辐射。
12、TDE-85环氧树脂(化学名称为4,5-环氧环已烷-1,2二甲酸二缩水甘油酯)
13、 聚丁二烯环氧树脂聚丁二烯环氧树脂又称环氧化聚丁二烯树脂,是以1,3-丁二烯为原料,金属钠为催化剂在溶剂。
14、 氟化环氧树脂由于引入了氟原子,使分子结构致密,碳氟原子紧密地排列在树脂主链周围。因而表央张力、磨擦系数、折射率很低,有极优异耐腐蚀性、耐磨性、耐热性、耐污染性、耐久性。但价格高昂不能作为一般的用途。
15、聚醚环氧树脂是由聚丙二醇与环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下进行缩聚反应而制得,淡黄色均匀液体
16、聚氨酯环氧树脂又称环氧氨基甲酸酯树脂,是由聚酯(或醚)多元醇与环氧氯丙烷在BF3 和NaOH作用下生成多元醇缩水甘油醚再与二异氰酸酯加成缩聚制得
17、萘系环氧树脂是由萘酚与甲醛合成线型萘酚酚醛树脂或二羟基萘(NDOL)与环氧氯丙烷在氢氧化钠催化下缩聚而得,耐热性高、吸水性低、线膨胀系数小;
18、有机硅环氧树脂是分子结构中含有硅的环氧化物是由聚甲基苯基硅氧烷与环氧树脂共缩聚而成。甲苯为溶液,淡黄色均匀液体19、有机钛环氧树脂是由双酚A型环氧树脂中的羟基与钛酸正丁酯反应而得。由于树脂中引入了金属元素钛,不仅解决因羟基存在造成的吸水性增大、防潮性和电性能降低等问是,而且由于树脂中具有P电子的氧原子和具有D电子缺位的钛原直接相连,导致大分子链中存在的P-D共轭效应,而使耐热老化性能显著提高,介电性能更好。外观为黄色至琥珀色高粘度透明液体。
20、有机硼环氧树脂 化学名称为聚环氧丁基碳硼烷21、含氧环氧树脂是指同进含水量有磷和不氧基团的树脂,通过三羟甲基磷化氧与环氧氯丙烷反应制得含磷环氧树脂。 环氧胶粘剂是由环氧树脂、固化剂、促进剂、改性剂、稀释剂、填料等组成的液态或固态胶粘剂。环氧胶粘剂的胶粘过程是一个复杂的物理和化学过程,包括浸润、粘附、固化等步骤,最后生成三维交联结构的固化物,把被粘物结合成一个整体。胶接性能(强度、耐热性、耐腐蚀性、抗渗性等)不仅取决于胶粘剂的结构和性能以及被粘物表面的结构和胶粘特性,而且和接头设计、胶粘剂的制备工艺和贮存以及胶接工艺等密切相关,同时还受周围环境(应力、温度、湿度、介质等)的制约。因此环氧胶粘剂的应用是一个系统工程。环氧胶粘剂的性能必须与上述影响胶接性能的诸因素相适应,才能获得最佳结果。用相同配方的环氧胶粘剂胶接不同性质的物体,或采用不同的胶接条件、或在不同的使用环境中,其性能会有极大的差别。
危险化学品操作属于特种作业岗位范畴,必须经过省安监局的考试,审核等等合格后,才可以给此人下发危险化学品操作安全证件。
以下是危险化学品特种作业操作证件的工作范围:
指从事危险化工工艺过程操作及化工自动化控制仪表安装、维修、维护的作业。
9.1光气及光气化工艺作业
指光气合成以及厂内光气储存、输送和使用岗位的作业。
适用于一氧化碳与氯气反应得到光气,光气合成双光气、三光气,采用光气作单体合成聚碳酸酯,甲苯二异氰酸酯(TDI)制备,4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)制备等工艺过程的操作作业。
9.2氯碱电解工艺作业
指氯化钠和氯化钾电解、液氯储存和充装岗位的作业。
适用于氯化钠(食盐)水溶液电解生产氯气、氢氧化钠、氢气,氯化钾水溶液电解生产氯气、氢氧化钾、氢气等工艺过程的操作作业。
9.3氯化工艺作业
指液氯储存、气化和氯化反应岗位的作业。
适用于取代氯化,加成氯化,氧氯化等工艺过程的操作作业。
9.4硝化工艺作业
指硝化反应、精馏分离岗位的作业。
适用于直接硝化法,间接硝化法,亚硝化法等工艺过程的操作作业。
9.5合成氨工艺作业
指压缩、氨合成反应、液氨储存岗位的作业。
适用于节能氨五工艺法(AMV),德士古水煤浆加压气化法、凯洛格法,甲醇与合成氨联合生产的联醇法,纯碱与合成氨联合生产的联碱法,采用变换催化剂、氧化锌脱硫剂和甲烷催化剂的“三催化”气体净化法工艺过程的操作作业。
9.6裂解(裂化)工艺作业
指石油系的烃类原料裂解(裂化)岗位的作业。
适用于热裂解制烯烃工艺,重油催化裂化制汽油、柴油、丙烯、丁烯,乙苯裂解制苯乙烯,二氟一氯甲烷(HCFC-22)热裂解制得四氟乙烯(TFE),二氟一氯乙烷(HCFC-142b)热裂解制得偏氟乙烯(VDF),四氟乙烯和八氟环丁烷热裂解制得六氟乙烯(HFP)工艺过程的操作作业。
9.7氟化工艺作业
指氟化反应岗位的作业。
适用于直接氟化,金属氟化物或氟化氢气体氟化,置换氟化以及其他氟化物的制备等工艺过程的操作作业。
9.8加氢工艺作业
指加氢反应岗位的作业。
适用于不饱和炔烃、烯烃的三键和双键加氢,芳烃加氢,含氧化合物加氢,含氮化合物加氢以及油品加氢等工艺过程的操作作业。
9.9重氮化工艺作业
指重氮化反应、重氮盐后处理岗位的作业。
适用于顺法、反加法、亚硝酰硫酸法、硫酸铜触媒法以及盐析法等工艺过程的操作作业。
9.10氧化工艺作业
指氧化反应岗位的作业。
适用于乙烯氧化制环氧乙烷,甲醇氧化制备甲醛,对二甲苯氧化制备对苯二甲酸,异丙苯经氧化-酸解联产苯酚和丙酮,环己烷氧化制环己酮,天然气氧化制乙炔,丁烯、丁烷、C4馏分或苯的氧化制顺丁烯二酸酐,邻二甲苯或萘的氧化制备邻苯二甲酸酐,均四甲苯的氧化制备均苯四甲酸二酐,苊的氧化制1,8-萘二甲酸酐,3-甲基吡啶氧化制3-吡啶甲酸(烟酸),4-甲基吡啶氧化制4-吡啶甲酸(异烟酸),2-乙基已醇(异辛醇)氧化制备2-乙基己酸(异辛酸),对氯甲苯氧化制备对氯苯甲醛和对氯苯甲酸,甲苯氧化制备苯甲醛、苯甲酸,对硝基甲苯氧化制备对硝基苯甲酸,环十二醇/酮混合物的开环氧化制备十二碳二酸,环己酮/醇混合物的氧化制己二酸,乙二醛硝酸氧化法合成乙醛酸,以及丁醛氧化制丁酸以及氨氧化制硝酸等工艺过程的操作作业。
9.11过氧化工艺作业
指过氧化反应、过氧化物储存岗位的作业。
适用于双氧水的生产,乙酸在硫酸存在下与双氧水作用制备过氧乙酸水溶液,酸酐与双氧水作用直接制备过氧二酸,苯甲酰氯与双氧水的碱性溶液作用制备过氧化苯甲酰,以及异丙苯经空气氧化生产过氧化氢异丙苯等工艺过程的操作作业。
9.12胺基化工艺作业
指胺基化反应岗位的作业。
适用于邻硝基氯苯与氨水反应制备邻硝基苯胺,对硝基氯苯与氨水反应制备对硝基苯胺,间甲酚与氯化铵的混合物在催化剂和氨水作用下生成间甲苯胺,甲醇在催化剂和氨气作用下制备甲胺,1-硝基蒽醌与过量的氨水在氯苯中制备1-氨基蒽醌,2,6-蒽醌二磺酸氨解制备2,6-二氨基蒽醌,苯乙烯与胺反应制备N-取代苯乙胺,环氧乙烷或亚乙基亚胺与胺或氨发生开环加成反应制备氨基乙醇或二胺,甲苯经氨氧化制备苯甲腈,以及丙烯氨氧化制备丙烯腈等工艺过程的操作作业。
9.13磺化工艺作业
指磺化反应岗位的作业。
适用于三氧化硫磺化法,共沸去水磺化法,氯磺酸磺化法,烘焙磺化法,以及亚硫酸盐磺化法等工艺过程的操作作业。
9.14聚合工艺作业
指聚合反应岗位的作业。
适用于聚烯烃、聚氯乙烯、合成纤维、橡胶、乳液、涂料粘合剂生产以及氟化物聚合等工艺过程的操作作业。
9.15烷基化工艺作业
指烷基化反应岗位的作业。
适用于C-烷基化反应,N-烷基化反应,O-烷基化反应等工艺过程的操作作业。
9.16化工自动化控制仪表作业
指化工自动化控制仪表系统安装、维修、维护的作业。