有机化学知识体系（各类有机反应）

有机化学总复习——知识体系170112

重庆育才中学 赵建波

一、知识网络图（醇醛酸酯两条线 乙烯辐射一大片）【横向联系】

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二、有机反应类型 反应类型 一、卤代 1．光照时与卤素（Cl2、Br2）取代：烷烃、苯的同系物侧链取代 CH4＋Cl2 光照CH3Cl＋HCl （多步反应同时发生，多种产物同时共存，产物不可控） C6H5CH3＋Br2 光照C6H5CH2Br＋HBr 反应方程式及规律 2．在Fe作催化剂时与卤素（Cl2、Br2）取代：苯及同系物苯环上取代 ＋Br2Fe或FeBr3 —Br ＋HBr CH3— ＋Br2Fe或FeBr3 CH3— —Br （或邻位产物）＋HBr 3．酚与浓溴水取代：只要酚羟基的邻对位未被其它原子或原子团占完，都能和过量浓溴水反应生成沉淀。 OH OH ＋3Br2(浓) Br— Br —Br ↓＋3HBr 二、三化（硝化、磺化、酯化） 浓H 4 2SO50～60℃ 取代反应 4．硝化反应：C6H6＋HO—NO2C6H5NO2＋H2O 5．磺化反应：C6H6＋HO—SO3H70～80℃ C6H5—SO3H＋H2O 浓H2 SO4 △ 6．酯化反应：CH3COOH＋HOC2H5H2O＋CH3COOC2H5 [C6H7O2(OH)3]n＋3n HNO33nH2O＋[C6H7O2(ONO2)3]n 纤维素 硝酸纤维素 三、水解反应 7．卤代烃的水解：C2H5Br＋NaOHH2 O △ C2H5OH＋NaBr CH3COOH＋C2H5OH CH3COOC2H5＋NaOH △ 8．酯水解反应：CH3COOC2H5＋H2O【皂化反应】 稀H 2SO4 水浴加热 CH3COONa＋C2H5OH 第 2 页,共 6页 9．蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素的水解反应：蔗糖、麦芽糖、淀粉水解都可用稀H2SO4作催化剂，纤维素用水解90%浓H2SO4作催化剂。 C12H22O11(蔗糖)＋H2O(C6H10O5)n(淀粉)＋nH2O10．蛋白质和多肽的水解反应。 四、脱水（醇分子间） 11．醇分子间脱水：2C2H5OH五、醇和卤化氢取代（易忘） 12．醇和卤化氢的取代反应：C2H5OH＋HBr一、普通加成反应 1．和H2加成：碳碳双键、碳碳叁键、苯环、醛基、羰基（酮）在催化剂的帮助下，可和H2加成，但羧基、酯基、肽键不和H2加成。 2．和Br2－H2O、Br2－CCl4加成：含有碳碳双键、碳碳叁键的物质。 3．和H2O加成：碳碳双键、碳碳叁键。如：CH2 CH2 ＋H2O4．和HX加成：碳碳双键、碳碳叁键。如：CH2≡CH2＋HCl 催化剂CH3CH2OH CH≡CH＋H2O加热、加压 催化剂 △ C6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖) C12H22O11(麦芽糖)＋H2OnC6H12O6(葡萄糖) (C6H10O5)n(纤维素)＋nH2O2C6H12O6(葡萄糖) nC6H12O6(葡萄糖) 浓硫酸C2H5OC2H5 + H2O 【其它醇脱水成醚不一定是140℃】 140℃ △ C2H5Br+H2O 【了解：C2H5OH+NaBr＋H2SO4(1︰1) △ C2H5Br+NaHSO4＋H2O】 CH3CHO CH2=CHCl 注意：烯、炔和卤化氢不对称加成主要产物满足马氏规则（氢上加氢原则） 二、双烯加成（1,2加成和1,4加成） 1,4加成为主要产物 加成反应 三、其他加成 1．D-A反应（双烯成环、烯炔成环）： 2．醛醛（酮）加成： 3．醛（酮）和格式试剂加成：4．炔加成成苯：3 CH≡CH 5．甲醛乙醛三聚形成三聚甲醛和三聚乙醛。 第 3 页,共 6页

1．醇的消去反应：CH3CH2OH浓H 4 2SO170℃ CH2=CH2＋H2O 【其它醇消去不一定是170℃】 C2H5 OH 加热 消去反应 2．卤代烃的消去反应：CH3CH2Br＋NaOHCH2 CH2 ↑＋NaBr＋H2O 注意：①有β—H（邻碳有氢）的醇和卤代烃才能发生消去反应，有多种β—H时有多种消去产物； ②主要产物均满足扎依采夫规则（氢少减氢） 1．烃和烃的含氧衍生物燃烧：CxHy＋(x＋y/4)O2＋ 点燃xCO2＋y/2H2O CxHy＋(x＋y/4－z/2)O2 点燃xCO2＋y/2H2O 2．能被KMnO4(H) 氧化的物质：含有碳碳双键、碳碳叁键的物质；苯的同系物中侧链第一个碳原子上有氢原子的物质；醇、酚、醛。 3．能被Br2－H2O氧化的物质：醛 4．能被银氨溶液、新制的Cu(OH)2悬浊液氧化的物质：含有醛基的物质。 如：醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖；果糖不含醛基，也能发生此反应。 氧化反应 5．能被空气氧化的物质：酚 6．醇的催化氧化：2Cu+O2 △ 2CuO CH3CH2OH+CuO △ CH3CHO+Cu+H2O 总反应：2CH3CH2OH+O2 Ag Cu或2CH3CHO+2H2O △ 有α—H的醇才能发生催化氧化，只有一个α—H生成酮，有两个α—H生成醛，有三个α—H生成甲醛。 7．★乙烯的催化氧化：2CH2=CH2＋O28．乙醛的催化氧化：2CH3CHO＋O2 催化剂2CH3CHO △ 催化剂△ 2CH3COOH 还原反应 加聚反应 和H2的加成反应，在有机化学里均为还原反应： 碳碳双键、碳碳叁键、苯环（包括所有芳香族化合物）、醛基、酮羰基在催化剂的帮助下，可和H2加成，但羧基、酯基、肽键不能和H2加成。 含有碳碳双键、碳碳叁键的物质。 催化剂如：nCH2 CH2 [ CH2—CH2——]n nCH3CH 催化剂CH2 —[ CH—CH2—]n CH3 催化剂 nCH≡CHO O —[ CH＝CH2—]n 1．多元羧酸和多元醇生成聚酯：n COOH COOH ＋n HOCH2 浓H 4 2SOHOCH2 △ △ 浓H 4 2SO(2n－1) H2O＋HO—[ C—C—O—CH2—CH2—O—]n H O 【一定写端基原子和原子团】缩聚反应 2．羟基酸生成聚酯：n HOCH2CH2CH(CH3)COOH3．氨基酸生成多肽： (n－1) H2O＋H—]n OH [ OCH2CH2CH(CH3)C—第 4 页,共 6页

4．苯酚和甲醛生成酚醛树脂： OH ＋O H—C—H ＋H OH —CH2OH （或对位产物） n OH OH —CH2OH OH —CH2OH ＋H [ H—OH —CH2—]n OH （线型高分子）＋(n－1)H2O OH HOCH2— —CH2OH CH2OH —CH2OH 在碱催化下，甲醛适量或过量，先生成1．置换反应：2CH3CH2OH＋2Na、CH2OH 、等，加热继续反应，生成网状结构的酚醛树脂。 H2↑＋2C6H5ONa H2O＋CH3COONa C6H5ONa＋NaHCO3 H2↑＋2CH3CH2ONa 2C6H5OH＋2NaH2O＋C6H5ONa CH3COOH＋NaOH2．复分解反应：①酸碱中和：C6H5OH＋NaOH C6H5ONa＋CO2＋H2O②水溶液中的复分解反应，强酸制弱酸： C6H5OH＋NaHCO3【与CO2的量无关】 C6H5OH＋Na2CO3H2O＋CO2↑＋CH3COONa 2CH3COOH＋Na2CO3特殊反应 CH3COOH＋NaHCO33．CH4高温分解：CH4 H2O＋CO2↑＋2CH3COONa 高温C＋2H2 2CH4 高温C2H2＋3H2 （隔绝空气，高温，两反应温度不同） 催化剂C9H20(壬烷)＋C7H14(庚烯) 加热、加压 4．烷烃催化裂化：C16H34 催化剂C8H18(辛烷)＋C8H16(辛烯) C16H34加热、加压 生成物中烷、烯的碳原子数不一定相等，只要其碳原子总数等于反应物均有可能。 三、特殊信息 （一）有机物和不同试剂反应的性质和现象

1．能使溴水褪色的： ；能和浓溴水反应生成沉淀的： ；能使Br2－CCl4褪色的： 2．光照下，能与Br2(g)反应的： ；在Fe或FeBr3催化下，能与Br2(l)反应的： 3．能使KMnO4(H)褪色或使K2Cr2O7(H)变绿的： 4．能和H2加成的 ： 5．能被银氨溶液或Cu(OH)2浊液氧化的： 6．能和Na等活泼金属反应的： 7．常温下能和NaOH溶液反应的： ；加热时能和NaOH溶液反应的： 8．能和Na2CO3溶液反应的： ；其中能生成CO2的 ： 9．能和NaHCO3溶液反应并生成CO2的： 10．能与FeCl3溶液显色的：

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＋

＋

（二）根据反应的特定条件确定有机物或反应类型

1．当反应条件为强碱水溶液并加热时：可能为 2．当反应条件为强碱醇溶液并加热时：可能为 3．当反应条件为浓H2SO4并加热时：可能为醇的分子内或分子间脱水、酯化反应、纤维素的水解反应 4．当反应条件为稀无机酸并加热时：可能为 或二糖、淀粉的水解反应 5．当反应条件为催化剂并有O2时：可能为 和乙烯催化氧化成醛 6．当反应条件为催化剂并有H2时：

（三）定量关系

1．1 mol H2～1 mol —C＝C— ～1 mol（－CHO）～1 mol（） 1 mol —C≡C—～2 mol H2 1 mol 苯环～3 mol H2

—C— 2．R－CHO～2[Ag(NH3)2]OH～2Ag R－CHO～2Cu(OH)2～Cu2O 3．R－OH（或R－COOH）＋Na～0.5 H2

4．R－COOH＋0.5 Na2CO3～0.5 CO2 R－COOH＋NaHCO3～CO2 等

O （四）有机物知识一览表（按物质类别分类总结）【纵向联系】

官能团 结构 结构特点 （理解概念） 通式 代表物物理性质 及同系物递变性 化学性质（方程式，注意条件） 制法 用途 烯烃 余下还有：烷烃、炔烃、芳香烃、卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯、油脂、糖类、氨基酸、蛋白质、合成材料（有机高分子化合物）；请同学们自行归纳。

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（二）根据反应的特定条件确定有机物或反应类型

1．当反应条件为强碱水溶液并加热时：可能为 2．当反应条件为强碱醇溶液并加热时：可能为 3．当反应条件为浓H2SO4并加热时：可能为醇的分子内或分子间脱水、酯化反应、纤维素的水解反应 4．当反应条件为稀无机酸并加热时：可能为 或二糖、淀粉的水解反应 5．当反应条件为催化剂并有O2时：可能为 和乙烯催化氧化成醛 6．当反应条件为催化剂并有H2时：

（三）定量关系

1．1 mol H2～1 mol —C＝C— ～1 mol（－CHO）～1 mol（） 1 mol —C≡C—～2 mol H2 1 mol 苯环～3 mol H2

—C— 2．R－CHO～2[Ag(NH3)2]OH～2Ag R－CHO～2Cu(OH)2～Cu2O 3．R－OH（或R－COOH）＋Na～0.5 H2

4．R－COOH＋0.5 Na2CO3～0.5 CO2 R－COOH＋NaHCO3～CO2 等

O （四）有机物知识一览表（按物质类别分类总结）【纵向联系】

官能团 结构 结构特点 （理解概念） 通式 代表物物理性质 及同系物递变性 化学性质（方程式，注意条件） 制法 用途 烯烃 余下还有：烷烃、炔烃、芳香烃、卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯、油脂、糖类、氨基酸、蛋白质、合成材料（有机高分子化合物）；请同学们自行归纳。

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