华师大二附中自主招生化学应试辅导第13讲：有机化合物

第十三讲 有机化合物

一、知识补充：

1．有机化合物常见的反应类型

有机化学反应主要有加成反应、取代反应、缩合反应三种反应类型，其他化学反应类型．．．．．．均可以从这三种反应类型得到。比如：水解反应、氯代反应、硝化反应等等都应属于取代反应范畴；消去反应应属于“广义”上的脱水反应等。

（1）加成反应

加成反应具有如下特点：①只有含不饱和键的物质才能发生加成反应；②含不饱和键物质可与某些单质或化合物反应；含多个不饱和键的物质加成，条件不同，产物不同，属于竞争．．反应。③加成产物可能是链状化合物，也可能是环状化合物。 ．．

不对称加成具有选择性，加成反应的本质为异性电荷相吸：

CH2CH2ACH2ACH2A(B)————————————————————————————————————————

+A(B)A2=H2、X2……；A—B=H—OH、NH2—H、其中，，

C2H5O—H、CH3CO—OH等。如：

ORC?-HH?+OHRCHCN+CN?+?-H（加成反应具有选择性）

CH2CH2CH2O-H++??-N?OCH2CH2CH2OCNH2（加成反应具有竞争

C?O+性）

HCN+HOHHOHCNHHOHHOH-H2OCNH2OHOHCNH2 OCNH2NCCN+HOHOHOHHNCCNHHOHOOHOH-2H2OH2NCH2NCCNH2OHOH（含不饱和键的无机物的加成反应）

3OHHHOCOHO；3HCHCCHH；

CH3OC3CH3NCOCH3NCHOCH3NCNO；3HCNHNCCNCH

N

（2）取代反应

取代反应就是带正电基团替换另一反应物中带正电的基团，反应物之间相互交换成分。我们可以把它写成AB型式，AB的水解反应就是它和H2O发生取代反应：AB+H-OHAOH+HB等。

①烷烃的取代反应

0

②具有α-H的烯烃在加热约500C左右时发生取代反应 ③苯环上的取代反应 ④卤代烃的水解反应 ⑤醇与氢卤酸的反应[来源:Z。xx。k.Com] ⑥醇与酸的酯化反应 ⑦酯的水解反应 （3）缩合反应

如果把脱去小分子，H2O，HCl，NH3等叫做缩合反应，那么酯化、消去、硝化等均具有缩合特征。缩合的前提是分（离）子中含有可缩去小分子的“基团”，分（离）子中所含这些“基团”的数目，表明它有几次缩合的机会。缩合反应最为常见的就是脱水反应。

0

如：乙醇在浓硫酸中于170C脱水：CH3CH2OH浓硫酸CH2=CH2+H2O 2．常见的官能团的化学性质

要很熟悉常见官能团的化学性质。如烯烃、炔烃易发生加成反应和氧化反应；卤代烃易发生取代反应和消去反应等；具有酸性的基团有羧基、酚羟基、醇羟基和部分具有α-H的有机物。

3．常见氧化反应 ①烯烃、炔烃的氧化反应[来源:学&科&网] a、与酸性KMnO4反应

R1R2CCR3R4KMnO4H+ RR12CCR3HKMnO4H+ R21RCCHHKMnO4H+

b、与O3反应后，还原条件下水解

R1R2CCR3( 1 ) O3R4( 2 ) Zn / H2O RR12CCR3( 1 ) O3H( 2 ) Zn / H2O R21RCCHH( 1 ) O3( 2 ) Zn / H2O

②炔烃的氧化反应

a、与酸性KMnO4反应：R1C≡CR2

KMnO4H+

b、O3氧化：R1C≡CR2O3

KMnOc、中性KMnO4氧化：R1C≡CR2中性4

KMnO4CH3③[来源:Z+xx+k.Com] 芳香烃的氧化：H4．常见重要的加成反应 ①不对称烯烃与不对称试剂的加成反应 CH3CHCH2+HCl

+②D-A反应：二烯烃与单烯烃的加成反应：+[来源:学*科*网]

其中，双烯体要有给电子基团，亲双烯体要有拉电子基团，有利于反应。 5．金属有机试剂

常见的是金属镁试剂。其制备方法是：卤代烃与Mg在无水乙醚中反应得到。

无水乙醚RCl+MgRMgCl，其中R带负电荷，即R-；MgCl带负电荷，即MgCl+。很多化学反应都以此电荷进行反应，一般先发生加成反应，后发生取代反应。如：

O=C=O+RMgCl

ORCOMgClH-OHORCOH+Mg(OH)Cl

6．常见的碳正离子和碳负离子[来源:学科网]

+

（1）C产生途径 ①③R-OH

R⑤

N++HCl

+

+-

HC-O++Cl；②OC-+-

E+NuHE+EH

R+OH；④N-

H????OHC+[来源:学科网]

（重氮盐）

R++N2↑；

（2）C产生途径

①R-X+Mg???R-X+Li?R-MgBr；②

HR干乙醚RLi???R2CuLi

CuIBOR+HB

R（烯醇式负离子）O③

-O

二、考试真题：

（2007北大）有机物A的分子式为C2H5NO2，能和NaOH反应生成相应的钠盐，在酸性溶液中易发生氮原子的质子化反应。

（1）写出A的结构简式。

（2）两个A分子脱水得B。请写出B的结构式及其所含官能团。 （3）请写出含有B中官能团（A中没有）、且有工业意义的一种环状化合物。

（2004年交大）用化学方法鉴别下列各组化合物

（1）

CH2CH3、

CHCH2、

CCH

（2）CH3CH2CHO、CH3CHO、CH3CH2COCH2CH3

（2005交大）已知卤代烃（R-X）与Mg反应生成R-MgX（Grignard）试剂，该试剂与含有活泼氢的化合物（H2O、NH3、HOR等）反应，生成R-H（烃）。要求通过上面的性质合成下列化合物：

CH2CH2CH3ClCH2CH2CH2BrD

（2008交大）简答题：

（1）在一般的有机化合物中烯醇式是不稳定的，要转变成酮式：

CH2OHCCH3CH3OCCH3，而下列的烯醇式却能稳定存在：

OH3CCCH2OCCH3H3COHCCHOCCH3

请说明该烯醇式稳定存在的理由。 ①_____________；②____________；③_________。 并用三种简便方法鉴别下列一组有机化合物。

OH3CCCH2OCCH3、H3COOCH3CCH2CH2C

①___________；②____________；③______________。 （2）碳正离子是有机合成的重要中间体，欧拉因在此领域中的卓越研究而荣获诺贝尔奖。例（CH3CHCH2+HBrCH3CHCH3BrCH3CHCH3）当烯烃及低碳环烃与Br+

+

+

+

HX反应时都

形成碳正离子中间体。它们的稳定性大小为：叔C＞仲C＞伯C＞CH3。请写出HBr与反应的产物并应用碳正离子中间体说明反应的趋向。

三、仿真训练：

1．用CO和H2在443K~473K温度下，并用钻（Co）作催化剂，可以反应生成n=5~8的烷烃，这是人工合成汽油的方法之一。

（1）写出用CnH2n＋2表示的人工合成汽油的配平的化学方程式；

（2）如果向密闭的合成塔内通入恰好能完全反应的CO和H2，当完全反应后，合成塔内温度不变，而塔内气体压强降低到原来的2/5，通过计算说明这时有无汽油生成。

（3）要达到上述合成汽油的要求，CO和H2的体积比的取值范围为多少？

2．阳离子交换树脂有很多，如磺酸型阳离子交换树脂，它是由交联的聚苯乙烯磺化而得，

+

磺酸基为强酸性。其H可以与水中的阳离子发生交换作用而除去水中的阳离子。又知：高分子化合物分线型和体型两种，其中体型分子时交联的。

（1）交联的聚苯乙烯中高分子链之间由某种结构以化学键相联。请你选择一种合适的化学物与苯乙烯共聚合（不需溶剂），以得到交联的聚苯乙烯，这种化合物是什么？ （2）不同用途要求交联的程度不同，如何控制交联的程度？ （3）用离子交换树脂可以制备纯水（去离子水）。自来水与磺酸型离子交换树脂交换作用后显什么性？是中性，碱性还是酸性？为什么？

（4）与此类似，季铵碱（—NR3OH）型离子交换树脂可以交换水中的阴离子，中性的自来水经交换除去阴、阳离子后显什么性？是酸性、中性，还是碱性？

3．类似于卤素X2与苯的同系物的反应，卤代烃亦可进行类似反应，如1,3,5－三甲苯与氟乙烷的反应。它们的反应经历了中间体(I)这一步，中间体(I)为橙色固体，熔点-150C，它是由负离子BF4-与一个六元环的正离子组成的，正离子中正电荷平均分配在除划*号碳原子以外的另五个成环的碳原子上，见下图(II)虚线。

CH3H3C＋CH3CH2F＋BF3

CH3200 KCH3A*+HCH2CH3CH3CH3H3CBF4(I)

BCH2CH3CH3H3C(II)＋HF＋BF3

（1）从反应类型看，反应A属于_______，反应B属于________，全过程属于_________。 （2）中间体(I)中画*号的碳原子的立体构型与下列化合物中画*号碳原子接近的是

A、*CH≡CH B、CH3*CH2CH3 C、

*Br D、

*CH3

（3）模仿上题，完成下列反应（不必写中间体，不考虑反应条件，但要求配平）。[来源:学科网ZXXK]

①②

H3C③

＋CH3COCl

（过量）＋CHCl3

CH3＋

H3CCH3CH2CH3＋HBr

4．卤代烷可以跟金属镁反应得到有机合成很有用的格氏试剂。

无水乙醚RX＋MgRMgX（格氏试剂，黏稠液体）

格氏试剂可以跟醛酮的羰基起加成反应，羰基加在碳基碳原子上，得到的镁盐水解后生

成相应的醇。

RMgX+

COCOMgXRCOH R（1）某化合物A的分子式为C10H14O，具有水果香型，它由下列合成路线（下图）制得，

请填写方框中化合物的结构式。

CH3Cl2光照CH2ClMg无水乙醚等物质的量的丙酮水解氯化铵溶液化合物A

（C10H14O）

（2）设计一个合理路线，实现由正丙醇制备正丁醇，写出各步反应的条件和产物。 （3）制备3-甲基-3-己醇可以选用3种不同的格氏试剂和3种不同的醛或酮作反应物，试写出这3对反应物。 [来源:学科网ZXXK]

5．醛类（R-CHO）分子中羰基上氧原子吸引电子能力强于碳原子，使羰基碳上带有部分正电荷，从而表现出以下两方面的性质：

①碳基碳接受带负电荷或带部分负电荷的原子或原子团进攻，而发生加成反应，称为亲核加成反应。

②α-氢（R-CH2-CHO）表现出一定酸性，能与碱作用，产生碳负离子：R--CH-CHO。 （1）醛与亚硫酸氢钠加成反应的过程如下：

OR?OCH+HOSO-Na++HRCONa-+H（I）

RCOH（II）

SO3HSO3Na为什么（I）会转化成（II）？ （2）已知R-CH2-CHO＋NH2-NH2

式。

（3）乙醛与乙醇在催化剂作用下，可生成半缩醛（C4H10O2）和缩醛（C6H14O2）。试写出半缩醛的结构简式和缩醛的结构简式。

（4）乙醛与OH－作用可产生的碳负离子，该碳负离子又可进攻另一分子乙醛，而发生加成反应：

2CH3CHO

C（分子式：C4H8O2）

H2OA

H2OR-CH2-CH=N-NH2，写出A的结构简

D[来源:Z+xx+k.Com]

试写出该碳负离子的电子式和C、D的结构简式。

6．含有C＝C的有机物与O3作用形成不稳定的臭氧化物，臭氧化物在还原剂存在下，

与水作用分解为羰基化合物，总反应为：R2R1CCR3( 1 ) O3R4( 2 ) Zn / H2OR1R2CO+OCR3R4（R1、R2、R3、

R4为H或烷基）。以下四种物质发生上述反应，所得产物为纯净物且能发生银镜反应的是

CHCCH3CH2CCH3A、(CH3)2C=C(CH3)2 B、CH2CH C、

H2CCH2CH2CHCCH3 D、(环辛四烯)

7．传统上我们把糖类叫做碳水化合物，其通式可以写成Ca(H2O)b。

（1）现有一种技术，可将糖发酵进行无氧分解，生成两种化合物，其中一种物质是沼气的主要成分。请写出化学反应方程式，并指出a、b之间的关系。[来源:Zxxk.Com] （2）请写出不是糖类的C6(H2O)3化合物可能的5种结构简式（任意5种）。 （3）简要说明不存在b>a的Ca(H2O)b的化合物的原因。

与水作用分解为羰基化合物，总反应为：R2R1CCR3( 1 ) O3R4( 2 ) Zn / H2OR1R2CO+OCR3R4（R1、R2、R3、

R4为H或烷基）。以下四种物质发生上述反应，所得产物为纯净物且能发生银镜反应的是

CHCCH3CH2CCH3A、(CH3)2C=C(CH3)2 B、CH2CH C、

H2CCH2CH2CHCCH3 D、(环辛四烯)

7．传统上我们把糖类叫做碳水化合物，其通式可以写成Ca(H2O)b。

（1）现有一种技术，可将糖发酵进行无氧分解，生成两种化合物，其中一种物质是沼气的主要成分。请写出化学反应方程式，并指出a、b之间的关系。[来源:Zxxk.Com] （2）请写出不是糖类的C6(H2O)3化合物可能的5种结构简式（任意5种）。 （3）简要说明不存在b>a的Ca(H2O)b的化合物的原因。

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