有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)反應(yīng)方程式匯總
1.甲烷(烷烴通式:CnH2n+2)
甲烷的制取:CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑
(1)氧化反應(yīng)
甲烷的燃燒:CH4+2O2
CO2+2H2O
甲烷不可使酸性高錳酸鉀溶液及溴水褪色。
(2)取代反應(yīng)
圖1
甲烷的制取
注意:烷烴與Cl2制取不了純凈的鹵代烴,在四種有機(jī)產(chǎn)物中,只有CH3Cl為氣體,其它為液體。
CH4+Cl2CH3Cl(一氯甲烷)+HCl
CH3Cl+Cl2CH2Cl2(二氯甲烷)+HCl
CH2Cl2+Cl2CHCl3(三氯甲烷)+HCl(CHCl3又叫氯仿)
圖2
乙烯的制取
CHCl3+Cl2CCl4(四氯化碳)+HCl
(3)分解反應(yīng)
甲烷分解:CH4C+2H2
2.乙烯(烯烴通式:CnH2n)
乙烯的制取:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O(消去反應(yīng))
(1)氧化反應(yīng)
乙烯的燃燒:CH2=CH2+3O22CO2+2H2O
乙烯可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色,發(fā)生氧化反應(yīng)。
(2)加成反應(yīng)
與溴水加成:CH2=CH2+Br2CH2Br—CH2Br
與氫氣加成:CH2=CH2+H2CH3CH3
與氯化氫加成:CH2=CH2+HClCH3CH2Cl
與水加成:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH
(3)聚合反應(yīng)
乙烯加聚,生成聚乙烯:n
CH2=CH2
[CH2—CH2
]
n
適當(dāng)拓展:CH3CH=CH2+Cl2CH3-2
CH3CH=CH2+H2CH3CH2CH3
CH3CH=CH2+HClCH3CH2CH2Cl或CH3CH3
CH3CH=CH2+H2OCH3CH2CH2OH或CH3CH3
nCH2=CH-CH3
[CH2—
]
n(聚丙烯)
3.乙炔(炔烴通式:CnH2n-2)
乙炔的制取:CaC2+2H2OHCCH↑+Ca(OH)2
(1)氧化反應(yīng)
乙炔的燃燒:HC≡CH+5O24CO2+2H2O
乙炔可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色,發(fā)生氧化反應(yīng)。
(2)加成反應(yīng)
與溴水加成:HC≡CH+Br2
CHBr=CHBr
圖3
乙炔的制取
注意:烷烴與Cl2制取不了純凈的鹵代烴,在四種有機(jī)產(chǎn)物中,只有CH3Cl為氣體,其它為液體。
CHBr=CHBr+Br2CHBr2—CHBr2
與氫氣加成:HC≡CH+H2H2C=CH2
與氯化氫加成:HC≡CH+HClCH2=CHCl
(3)聚合反應(yīng)
氯乙烯加聚,得到聚氯乙烯:nCH2=CHCl
[CH2—
]
n
乙炔加聚,得到聚乙炔:n
HC≡CH
[CH=CH
]
n
4.1,3-丁二烯
與溴完全加成:CH2=CH-CH=CH2+2Br2
CH2Br-CHBr-CHBr-CH2Br
與溴1,2-加成:CH2=CH-CH=CH2+Br2
CH2Br-CHBr-CH=CH2
與溴1,4-加成:CH2=CH-CH=CH2+Br2
CH2Br-CH=CH-CH2Br
5.苯
苯的同系物通式:CnH2n-6
(1)氧化反應(yīng)
苯的燃燒:2+15O212CO2+6H2O
苯不能使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色。
(2)取代反應(yīng)
Fe
—Br
①苯與溴反應(yīng)
注意:苯與溴反應(yīng),用的是液溴純即純溴,不是溴水和溴的有機(jī)溶液,催化劑實(shí)際是FeBr3。
+Br2
+HBr
(制溴苯)
②硝化反應(yīng)
—NO2
濃H2SO4
55~60℃
+HO—NO2
(硝基苯)+H2O
苯硝化反應(yīng)生成硝基苯,它是一種帶有苦杏仁味、無色油狀液體,有毒。
③磺化反應(yīng)
—SO3H
70℃~80℃
+HO—SO3H
(苯磺酸)+H2O
+3H2
催化劑
△
(3)加成反應(yīng)
(環(huán)己烷)
6.甲苯
(1)氧化反應(yīng)
甲苯的燃燒:+9O27CO2+4H2O
甲苯不能使溴水反應(yīng)而褪色,但可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色。
CH3
|
+3HNO3
濃硫酸
O2N—
CH3
|
—NO2
|
NO2
+3H2O
(2)取代反應(yīng)
甲苯硝化反應(yīng)生成2,4,6-三硝基甲苯,簡稱三硝基甲苯,又叫梯恩梯(TNT),是一種淡黃色晶體,不溶于水。它是一種烈性炸藥,廣泛用于國防、開礦等。
注意:甲苯在光照條件下發(fā)生側(cè)鏈的取代,而在催化劑條件下發(fā)生苯環(huán)上的取代。
(本反應(yīng)用純溴,催化劑時苯環(huán)上取代)
(本反應(yīng)用溴蒸氣,光照或加熱時飽和碳上取代)
(3)加成反應(yīng)
+3H2
催化劑
△
CH3
|
—CH3
(甲基環(huán)己烷)
二、烴的衍生物
7.溴乙烷
純凈的溴乙烷是無色液體,沸點(diǎn)38.4℃,密度比水大。
水
△
(1)取代反應(yīng)
溴乙烷的水解:C2H5—Br+
NaOH
C2H5—OH+NaBr
醇
△
(2)消去反應(yīng)
溴乙烷與NaOH溶液反應(yīng):CH3CH2Br+NaOH
CH2=CH2↑+NaBr+H2O
8.乙醇
(1)與鈉反應(yīng)
乙醇與鈉反應(yīng):2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa(乙醇鈉)+H2↑
(2)氧化反應(yīng)
乙醇的燃燒:2CH3CH2OH+O22CH3CHO(乙醛)+2H2O
(3)消去反應(yīng)
乙醇在濃硫酸做催化劑的條件下,加熱到170℃生成乙烯。(見“乙烯的制取”)
對比:該反應(yīng)加熱到140℃時,乙醇進(jìn)行另一種脫水方式,生成乙醚。
說明:乙醇分子中不同的化學(xué)鍵:H
OH
2CH3CH2O―H
+2Na2CH3CH2ONa?+H2↑(乙醇斷①鍵)
C2H5--OH
+
H
--O--C2H5C2H5—O—C2H5(乙醚)+H2O(斷①②鍵)
CH3--
--OH
+
H
--O--C2H5CH3―
―O―C2H5
+
H2O(酯化或取代反應(yīng):乙醇斷①鍵)
H——+O2
CH3―H+H2O(催化氧化反應(yīng):乙醇斷①③鍵)
H———H
CH2=CH2↑+H2O(消去反應(yīng):乙醇斷②⑤鍵)
9.苯酚
苯酚是無色晶體,露置在空氣中會因氧化顯粉紅色。苯酚具有特殊的氣味,熔點(diǎn)43℃,水中溶解度不大,易溶于有機(jī)溶劑。苯酚有毒,是一種重要的化工原料。
—ONa
—OH
(1)苯酚的酸性(俗稱石炭酸)
+NaOH
+H2O
+Na2CO3
+
NaHCO3
—ONa
—OH
苯酚鈉與CO2反應(yīng):
—OH
—ONa
+CO2+H2O
+NaHCO3
OH
|
(2)取代反應(yīng)
Br—
—Br↓
—OH
Br
|
+3Br2
(三溴苯酚)+3HBr
(本反應(yīng)用濃溴水)
(3)顯色反應(yīng):苯酚能和FeCl3溶液反應(yīng),使溶液呈紫色,此反應(yīng)可用于苯酚和鐵鹽溶液的互檢。
10.乙醛
O
||
乙醛是無色無味,具有刺激性氣味的液體,沸點(diǎn)20.8℃,密度比水小,易揮發(fā)。
催化劑
△
(1)加成反應(yīng)
乙醛與氫氣反應(yīng):CH3—C—H+H2
CH3CH2OH
(注:與氫氣加成也叫“還原反應(yīng)”)
O
||
催化劑
△
(2)氧化反應(yīng)
乙醛與氧氣反應(yīng):2CH3—C—H+O2
2CH3COOH
(乙酸)
乙醛與弱氧化劑反應(yīng):CH3CHO
+
2Cu(OH)2
CH3COOH
+
Cu2O↓(磚紅色)+
2H2O
CH3CHO
+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
11.乙酸
(1)乙酸的酸性
乙酸的電離:CH3COOHCH3COO-+H+
O
||
(2)酯化反應(yīng)
CH3—COOH+C2H5—OHCH3—C—OC2H5(乙酸乙酯)+H2O
注意:酸和醇起作用,生成酯和水的反應(yīng)叫做酯化反應(yīng),歸屬于取代反應(yīng)。
12.乙酸乙酯
乙酸乙酯是一種帶有香味的物色油狀液體。
(1)水解反應(yīng)
CH3COOC2H5+H2O
CH3COOH+C2H5OH
(2)堿性水解(中和反應(yīng))
CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+C2H5OH
13.糖類
(1)葡萄糖的氧化反應(yīng)
CH2OH(CHOH)4CHO
+
2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH
+
Cu2O↓(磚紅色)+
2H2O
注:此反應(yīng)可用于尿液中葡萄糖的檢測。
CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
(2)糖類的水解反應(yīng):《必修②》教材P80的反應(yīng),要記
①C12H22O11
+
H2OC6H12O6
+
C6H12O6
②C12H22O11
+
H2O2C6H12O6
(蔗糖)
(葡萄糖)
(果糖)
(麥芽糖)
(葡萄糖)
③(C6H10O5)n(淀粉或纖維素)
+
nH2OnC6H12O6(葡萄糖)
14.合成高分子
(1)nCH2=CH2
[CH2—CH2
]
n(聚乙烯)
(2)nCH2=CH-CH3
[CH2—
]
n
(3)nCH2=CH-CH2
[CH2-CH=CH2
]
n
(4)nCH2=CH-CH2+nCH3-CH=CH2
[CH2-CH=CH2--CH2
]
n
(5)nCH≡CH
[CH=CH
]
n
(6)n=O
[—O
]
n
(7)nHOCH2CH2OHH
[OCH2CH2
]
nOH
+(n-1)
H2O
(8)nHO―OH+
nHOCH2CH2OHHO
[―OCH2CH2O
]
nH+(2n-1)H2O
(9)nHO――OH+
nHOCH2CH2OHHO
[――OCH2CH2O
]
nH+(2n-1)H2O
(10)nH――(CH2)5――OHH
[―(CH2)5―
]
nOH
+
(n-1)H2O
(11)