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    有机反应记忆

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    烃

    烷烃（甲烷）

    烷烃通式：$ce{C_nH_{2n+2}}$

    1. 氧化反应：

      甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液及溴水褪色。

      甲烷的燃烧：

      $$ \ce{CH4 + 2O2 ->[\text{点燃}] CO2 + 2H2O} $$

    2. 取代反应：

      $$ \ce{CH4 + Cl2 ->[\text{光照}] CH3Cl + HCl} $$

    烯烃（乙烯）

    烯烃通式：$ce{C_nH_{2n}}$

    1. 乙烯的制取：

      $$ \ce{CH3CH2OH ->[\text{浓}H2SO4][\pu{170^oC}] CH2=CH2 ^ + H2O} $$

    2. 氧化反应：

      乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，发生氧化反应。

      乙烯的燃烧：

      $$ \ce{C2H4 + 3O2 ->[\text{点燃}] 2CO2 + 2H2O} $$

    3. 加成反应：

      乙烯与溴水加成：

      $$ \ce{CH2=CH2 + Br2 -> CH2Br-CH2Br} $$

      乙烯与氢气加成：

      $$ \ce{CH2=CH2 + H2 ->[\text{催化剂}] CH3-CH3} $$

      乙烯与水加成：

      $$ \ce{CH2=CH2 + H2O ->[\text{催化剂}][\text{高温高压}] CH3CH2OH} $$

    4. 加聚反应：

      乙烯加聚反应：

      $$ \ce{nCH2=CH2 ->[\text{引发剂}] -[CH2-CH2]_n-} $$

      1,3-丁二烯的加成（1,4 加成）：

      $$ \ce{CH2=CH-CH=CH2 + H2 ->[\text{1,4加成}] CH3-CH=CH-CH3} $$

      1,3-丁二烯的加聚：

      $$ \ce{nCH2=CH-CH=CH2 ->[\text{催化剂}] -[CH2-CH=CH-CH2]_n-} $$

    炔烃（乙炔）

    炔烃的通式：$ce{C_nH_{2n-2}}$

    1. 乙炔的制取：

      $$ \ce{CaC2 + 2H2O -> Ca(OH)2 + CH#CH ^} $$

    2. 氧化反应：

      乙炔能使酸性高锰酸钾溶液褪色，发生氧化反应。

      乙炔的燃烧：

      $$ \ce{2C2H2 + 5O2 ->[\text{点燃}] 4CO2 + 2H2O} $$

    3. 加成反应：

      与溴水加成：

      $$ \ce{CH#CH + 2Br2 -> CHBr2-CHBr2} $$

      与氢气加成：

      $$ \ce{CH#CH + 2H2 ->[\text{催化剂}] CH3-CH3} $$

      与氯化氢加成（制聚氯乙烯单体）：

      $$ \ce{CH#CH + HCl ->[\text{催化剂}][\triangle] CH2=CHCl} $$

    4. 聚合反应：

      氯乙烯加聚，得到聚氯乙烯：

      $$ \ce{nCH2=CHCl ->[\text{催化剂}] -[CH2-CHCl]_n-} $$

      乙炔加聚，得到聚乙炔：

      $$ \ce{nCH#CH ->[\text{催化剂}] -[CH=CH]_n-} $$

    苯

    苯的同系物通式：$ce{C_nH_{2n-6}}$

    1. 氧化反应：

      苯不能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色。

      苯的燃烧：

      $$ \ce{2C6H6 + 15O2 ->[\text{点燃}] 12CO2 + 6H2O} $$

    2. 取代反应：

      苯与溴反应：

      $$ \ce{C6H6 + Br2(\text{液}) ->[FeBr3] C6H5Br + HBr} $$

      硝化反应：

      $$ \ce{C6H6 + HNO3(\text{浓}) ->[\text{浓}H2SO4][50\sim60\pu{^oC}] C6H5NO2 + H2O} $$

    3. 苯与氢气加成反应：

      $$ \ce{C6H6 + 3H2 ->[\text{催化剂}] C6H12} $$

      产物为环己烷。

    甲苯

    甲苯不能使溴水褪色。

    1. 氧化反应：能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

      $$ \ce{5C6H5CH3 + 6KMnO4 + 9H2SO4 -> 5C6H5COOH + 3K2SO4 + 6MnSO4 + 14H2O} $$

      注：氧化成苯甲酸。

    2. 取代反应（制 TNT）：

      $$ \ce{C6H5CH3 + 3HNO3(\text{浓}) ->[\text{浓}H2SO4][\triangle] C6H2(NO2)3CH3 + 3H2O} $$

      注意：甲苯在光照条件下发生侧链的取代，而在催化剂条件下发生苯环上的取代。

    3. 与氢气加成反应：

      $$ \ce{C6H5CH3 + 3H2 ->[\text{催化剂}] C6H11CH3} $$

      产物为甲基环己烷。

    烃的衍生物

    溴乙烷

    纯净的溴乙烷是无色液体，沸点 $pu{38.4 ^\circ C}$，密度比水大。

    1. 取代反应：溴乙烷的水解反应

      $$ \ce{CH3CH2Br + NaOH ->[H2O][\triangle] CH3CH2OH + NaBr} $$

    2. 消去反应：溴乙烷的消去反应

      $$ \ce{CH3CH2Br + NaOH ->[\text{醇}][\triangle] CH2=CH2 ^ + NaBr + H2O} $$

    乙醇

    1. 与钠反应：

      $$ \ce{2CH3CH2OH + 2Na -> 2CH3CH2ONa + H2 ^} $$

    2. 催化氧化：

      $$ \ce{2CH3CH2OH + O2 ->[Cu][\triangle] 2CH3CHO + 2H2O} $$

    3. 消去反应：

      $$ \ce{CH3CH2OH ->[\text{浓}H2SO4][\pu{170^oC}] CH2=CH2 ^ + H2O} $$

    4. 取代反应：

      与浓 $ce{HBr}$ 反应：

      $$ \ce{CH3CH2OH + HBr ->[\triangle] CH3CH2Br + H2O} $$

      酯化反应：

      $$ \ce{CH3COOH + C2H5OH <=>[\text{浓}H2SO4][\triangle] CH3COOC2H5 + H2O} $$

      分子间脱水生成乙醚：

      $$ \ce{2C2H5OH ->[\text{浓}H2SO4][\pu{140^oC}] C2H5-O-C2H5 + H2O} $$

    总结乙醇的氧化反应有哪些？燃烧；催化氧化；被酸性 $ce{KMnO4}$ 氧化；被 $ce{K2Cr2O7}$ 氧化。

    苯酚

    苯酚是无色晶体，露置在空气中会因氧化显粉红色。苯酚具有特殊的气味，熔点 $pu{43 ^\circ C}$，水中溶解度不大，易溶于有机溶剂。苯酚有毒，是一种重要的化工原料。

    1. 苯酚的酸性：$ce{H2CO3}$ > $ce{C6H5OH}$ > $ce{HCO3^-}$

      苯酚（俗称石炭酸）的电离：

      $$ \ce{C6H5OH <=> C6H5O^- + H^+} $$

      苯酚与 $ce{NaOH}$ 的反应：

      $$ \ce{C6H5OH + NaOH -> C6H5ONa + H2O} $$

      苯酚钠与 $ce{CO2}$ 反应：

      $$ \ce{C6H5ONa + CO2 + H2O -> C6H5OH + NaHCO3} $$

      苯酚钠与盐酸反应：

      $$ \ce{C6H5ONa + HCl -> C6H5OH + NaCl} $$

    2. 取代反应（与浓溴水反应）：

      $$ \ce{C6H5OH + 3Br2 -> C6H2Br3OH v + 3HBr} $$

      生成三溴苯酚白色沉淀。

    3. 显色反应：苯酚能和 $ce{FeCl3}$ 溶液反应，使溶液显紫色。

    乙醛

    乙醛是无色无味，具有刺激性气味的液体，沸点 $pu{20.8 ^\circ C}$，密度比水小，易挥发。

    1. 加成反应（乙醛与氢气反应）：

      $$ \ce{CH3CHO + H2 ->[\text{催化剂}] CH3CH2OH} $$

    2. 氧化反应：

      乙醛的催化氧化：

      $$ \ce{2CH3CHO + O2 ->[\text{催化剂}][\triangle] 2CH3COOH} $$

      乙醛的银镜反应：

      $$ \ce{CH3CHO + 2Ag(NH3)2OH ->[\triangle] CH3COONH4 + 2Ag v + 3NH3 + H2O} $$

      有关制备银氨溶液的方程式：

      $$ \ce{AgNO3 + NH3.H2O -> AgOH v + NH4NO3} $$

      $$ \ce{AgOH + 2NH3.H2O -> [Ag(NH3)2]OH + 2H2O} $$

      乙醛与新制的氢氧化铜反应：

      $$ \ce{CH3CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH ->[\triangle] CH3COONa + Cu2O v + 3H2O} $$

      乙二醛氧化为乙二酸：

      $$ \ce{OHC-CHO + O2 ->[\text{催化剂}] HOOC-COOH} $$

    乙酸

    1. 乙酸的电离：

      $$ \ce{CH3COOH <=> CH3COO^- + H^+} $$

    2. 乙酸的酸性：

      $ce{2CH3COOH + 2Na -> 2CH3COONa + H2 ^}$

      $ce{2CH3COOH + Na2CO3 -> 2CH3COONa + CO2 ^ + H2O}$

      $ce{CH3COOH + NaHCO3 -> CH3COONa + CO2 ^ + H2O}$

      $ce{CH3COOH + NaOH -> CH3COONa + H2O}$

      $ce{2CH3COOH + Cu(OH)2 -> (CH3COO)2Cu + 2H2O}$

    3. 酯化反应：

      $$ \ce{CH3COOH + C2H5OH <=>[\text{浓}H2SO4][\triangle] CH3COOC2H5 + H2O} $$

    4. 乙二醇和乙二酸生成链酯：

      $$ \ce{n HOCH2CH2OH + n HOOC-COOH -> HO-[CH2CH2OOC-COO]_n-H + $(2n-1)$ H2O} $$

    5. 乙二醇和乙二酸生成环酯：

      $$ \ce{HOCH2CH2OH + HOOC-COOH ->[\text{浓}H2SO4][\triangle] \text{Cyclic Ester} + 2H2O} $$

    6. 乙二醇和乙二酸生成聚酯：同（4）。

    乙酸乙酯

    乙酸乙酯是一种带有香味的无色油状液体。

    1. 酸性水解反应：

      $$ \ce{CH3COOC2H5 + H2O <=>[H2SO4][\triangle] CH3COOH + C2H5OH} $$

    2. 碱性水解反应：

      $$ \ce{CH3COOC2H5 + NaOH ->[\triangle] CH3COONa + C2H5OH} $$

    烃的衍生物的相互转化

    以 $ce{CH3CH2Br}$ 为例：

    卤代烃 $ce{R-X}$ $xrightarrow{①\ \text{水解}}$ 醇 $ce{R-OH}$ $xrightarrow{②\ \text{氧化}}$ 醛 $ce{R-CHO}$ $xrightarrow{③\ \text{氧化}}$ 羧酸 $ce{RCOOH}$ $xrightarrow{④\ \text{酯化}}$ 酯 $ce{RCOOR'}$

    1. $ce{CH3CH2Br + NaOH ->[H2O][\triangle] CH3CH2OH + NaBr}$

    2. $ce{2C2H5OH + O2 ->[Cu][\triangle] 2CH3CHO + 2H2O}$

    3. $ce{2CH3CHO + O2 ->[\text{催化剂}] 2CH3COOH}$

    4. $ce{CH3COOH + C2H5OH <=>[\text{浓}H2SO4][\triangle] CH3COOC2H5 + H2O}$

    5. $ce{CH3CH2Br + NaOH ->[\text{醇}][\triangle] CH2=CH2 ^ + NaBr + H2O}$

    6. $ce{CH3CH2OH ->[\text{浓}H2SO4][\pu{170^oC}] CH2=CH2 ^ + H2O}$

    7. $ce{CH2=CH2 + HBr -> CH3CH2Br}$

    8. $ce{CH2=CH2 + H2O ->[\text{催化剂}] CH3CH2OH}$

    9. $ce{CH3COOC2H5 + H2O <=>[H^+][\triangle] CH3COOH + C2H5OH}$

    10. $ce{CH3CHO + H2 ->[\text{催化剂}] CH3CH2OH}$

    按要求完成下列各题

    写出下列物质的键线式

    1. 1,4-二溴-2-丁烯：$ce{Br-CH2-CH=CH-CH2-Br}$

    2. $ce{BrCH2CH=CHCHBrCH2OH}$

    3. $ce{C(CH3)3CHBrC(CH3)2CH2CH3}$

    乳酸的自聚

    乳酸：$ce{CH3CH(OH)COOH}$

    1. 一分子内成环酯：生成丙交酯（Lactide）。

    2. 两分子间成环酯：

      $$ \ce{2CH3CH(OH)COOH ->[\text{浓}H2SO4][\triangle] \text{Cyclic Diester} + 2H2O} $$

    3. 聚酯：

      $$ \ce{nCH3CH(OH)COOH ->[\text{催化剂}] -[O-CH(CH3)-CO]_n- + nH2O} $$

    葡萄糖

    葡萄糖的结构简式：$ce{CH2OH(CHOH)4CHO}$

    1. 与银氨溶液的反应：

      $$ \ce{CH2OH(CHOH)4CHO + 2Ag(NH3)2OH ->[\triangle] CH2OH(CHOH)4COONH4 + 2Ag v + 3NH3 + H2O} $$

    2. 与新制 $ce{Cu(OH)2}$ 溶液的反应：

      $$ \ce{CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH ->[\triangle] CH2OH(CHOH)4COONa + Cu2O v + 3H2O} $$

    甘氨酸和丙氨酸的分子间成肽反应

    1. 二肽：

      $$ \ce{H2NCH2COOH + H2NCH(CH3)COOH ->[\text{酶}] H2NCH2CONHCH(CH3)COOH + H2O} $$

    2. 多肽：

      $$ \ce{n H2NCH2COOH -> -[NH-CH2-CO]_n- + nH2O} $$

    有机反应条件要记清

    请填写下列由已知有机物生成产物的反应条件。

    1. 反应物 $ce{BrCH2CH2CH2OH}$：

      生成 $ce{CH2=CHCH2OH}$：条件为 $ce{NaOH}$ 醇溶液，加热。

      生成 $ce{HOCH2CH2CH2OH}$：条件为 $ce{NaOH}$ 水溶液，加热。

      生成 $ce{BrCH2CH=CH2}$：条件为浓硫酸，$pu{170 ^\circ C}$。

    2. 苯环侧链与光照 / 催化剂的区别：

      $ce{C6H5CH3 + Cl2 ->[\text{光照}] C6H5CH2Cl}$（侧链取代）

      $ce{C6H5CH3 + Cl2 ->[Fe] Cl-C6H4-CH3}$（苯环取代，邻 / 对位）

    3. 反应物 $ce{CH2=CHCH2OH}$：

      生成 $ce{BrCH2CHBrCH2OH}$：条件为溴水或溴的 $ce{CCl4}$ 溶液。

      生成 $ce{CH2=CHCHO}$：条件为 $ce{Cu/O2}$，加热。

      生成 $ce{CH2=CHCH2OOCCH3}$：条件为浓硫酸，加热（与乙酸酯化）。

    4. 反应物 $ce{CH3CHBrCOOCH3}$：

      生成 $ce{CH3CH(OH)COOH}$：条件为 $ce{NaOH}$ 水溶液，加热；稀硫酸。

      生成 $ce{CH3CHBrCOOH}$：条件为稀硫酸，加热。