各种树脂的反应机理与过程
一．醇酸树脂反应机理与过程
醇酸树脂是指由多元醇、多元酸、一元酸合成，通过各种油料、脂肪酸与其它材料改性，主要用于涂料工业的树脂。与醇酸树脂制造有关的主要反应有如下几种：
1．酯化反应
酯化是制造醇酸树脂最重要的化学反应，通过羟基与羧基的缩合成大分子，进而制造出醇酸树脂。反应式如下：
R-COOH+HO-R’R-CO-OR’+H2O
2．醇解反应
油与醇共热，所发生的羧基重新分配的现象叫做醇解反应。反应式如下：
H2COOC-R H2COH
HCOOC-R +3CH3OH HCOH +3CH3OOC-R
H2H2
3．酸解反应
油与有机酸共热，所发生的差羟基重新分配的现象叫做酸解反应。反应式如下：
H2COOC-R H2COOC-R
HCOOC-R + HOOC R’HCOOC-R + HOOCR
H2COOC-R H2COOC R’
4．不饱酸的加成反应
由于油、脂肪酸、顺酐、富马酸等物料中含有不饱和双键，在加热反应中，会发生不同程度的加成反应，在醇酸树脂的合成过程中，表现为含双键比较多的物料合成的树脂比含量较少的粘度上增加较快，且较易因氧化变成较深颜色。
二．氨基树脂反应机理与过程
以含有氨基官能轩的化合物与醛类（主要是甲醛与多聚甲醛）经缩聚反应制得的热固性树脂称为氨基树脂。氨基树脂经醇类改性，使它能溶于有机溶剂，这样生产的树脂一般用于涂料。氨基树脂的主要反应有以下几种：
1．加成反应（羟甲基化反应）
此阶段反应主要是带有氨基（-NH2）的物料与甲醛（HCHO）的在一定的酸性或碱性条件下的加成反应。
2．缩聚反应
此阶段反应主要是加成所生成的羟甲基（-CH2OH）与氨基（-NH2）或羟甲基（-CH2OH）在酸性或碱性条件下的反应。
3．醚化反应
由上面二步所生成的树脂分子因需接上醇类物质后才能与各种涂料用树脂混溶，所以需进行醚化。醚化反应就是所生成的羟甲基（-CH2OH）与醇的羟基（-OH）之间反应，生成烷氧基（-CH2O-）。在氨基的反应体系中，缩聚反应与醚化反应是同时进行的。
三．丙烯酸树脂反应机理与过程
丙烯酸树脂是指用丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯及其它可加聚反应的单体通过加聚反应生成的树脂，分热固性与热塑性丙烯酸树脂二种。丙烯酸树脂的合成过程是自由基R·（初终自由基由引发剂提供）引起的聚合反应过程，包括分子链的引发、增长、终止3个阶段，是个不可逆转的过程。其反应式如下：
R·+CH2=CHX→RCH2-HXC·
由此重复反应而形成大分子物体，即丙烯酸树脂。在反应过程中，因引发剂效率对温度较敏感，因此反应过程也是一个严格控制温度的过程。
1. 写出下列催化剂组份的分子结构式和缩写式 (1)三乙酰丙酮钴; (2)二π－烯丁基镍;(π-C4H7)2Ni (3)二甲基硅桥联苯并茚基茂基二氯化锆 (4)π－烯丙基三氟乙酸镍; π-C3H5NiOOCCF3 (5)环烷酸镍; C22H14NiO4 (6)异丙基(茂基－1－芴基)二氯化铪 (7)亚乙基双(1－茚基)二氯化钛； (8)倍半铝Al2Et3Cl3 2. 在Ziegler-Natta聚合中产品的分子量控制重要手段是什么，为什么不用温度控制？写出其反应式。乳液聚合中若温度一定，聚合物的分子量调节靠什么手段，能否用引发剂用量？试从动力学方程解释。 常用H2来调节分子量， 添加分子量调节剂，高活性活泼H顺式含量 3. 试举一例说明立构规整聚合物的合成方法和路线，并讨论这种聚合物与性能的相互关系。全同聚丙烯：α-TiCl3/AlEt3/P 30-70℃ 间同聚丙烯：α-TiCl3/AlEt3/P -70℃ 间规聚丙烯的抗冲击强度为等规聚丙烯的两倍，但刚性和硬度则仅及后者的一半 间规PP的分子链间距较大，分子链活动能力较好，排列规整性赶不上等规PP，所以结晶度也小，导致冲击韧性好，受冲击时分子链滑移和断裂能吸收更多的能量，结晶度低也就导致刚性下降，模量下降。 4. 活性中心浓度的测定有几种方法，活性中心是否缔合，如何判定 活性中心浓度：动力学法，猝灭法，同位素标记法 动力学法：依据聚合物分子量或聚合物的分子数随聚合时间的变化 猝灭法：聚合反应加入猝灭剂（QL），增长链立即与猝灭剂发生反应，测定L的含量 同位素标记法：14C标记助催化剂，测定标记基团数目 聚合速率方程,通过对活性中心的指数可以确定 测定活性链增长前后的浓度变化，死的连段粘度无变化；通过光散射法测定终止前后的分子量变化。 通过带帽封端法，在测量聚合前后的粘度变化
有机反应和反应机理总结（二） 来源：王悦的日志 有机反应和反应机理总结（二） （5）还原反应 1乌尔夫－凯惜纳－黄鸣龙还原：将醛或酮、肼和氢氧化钾在一高沸点的溶剂如一缩二乙二醇（HOCH2CH2OCH2CH2OH，沸点245˚C）中进行反应，使醛或酮的羰基被还原成亚甲基，这个方法称为乌尔夫－凯惜纳（Wolff L−Kishner N M）－黄鸣龙方法还原。对酸不稳定而对碱稳定的羰基化合物可以用此法还原。 2去氨基还原：重氮盐在某些还原剂的作用下，能发生重氮基被氢原子取代的反应，由于重氮基来自氨基，因此常称该反应为去氨基还原反应。 3异相催化氢化：适用于烯烃氢化的催化剂有铂、钯、铑、钌、镍等，这些分散的金属态的催化剂均不溶于有机溶剂，一般称之为异相催化剂。在异相催化剂作用下发生的加氢反应称为异相催化氢化。 4麦尔外因—彭杜尔夫还原：醛酮用异丙醇铝还原成醇的一种方法。这个反应一般是在苯或甲苯溶液中进行。异丙醇铝把氢负离子转移给醛或酮，而自身氧化成丙酮，随着反应进行，把丙酮蒸出来，使反应朝产物方面进行。这是欧芬脑尔氧化法的逆反应，叫做麦尔外因—彭杜尔夫（Meerwein H－Ponndorf W）反应。5卤代烃的还原：卤代烃被还原剂还原成烃的反应称为卤代烃的还原。还原试剂很多，目前使用较为普遍的是氢化锂铝，它是个很强的还原剂，所有类型的卤代烃包括乙烯型卤代烃均可被还原，还原反应一般在乙醚或四氢呋喃（THF）等溶剂中进行。 6伯奇还原：碱金属在液氨和醇的混合液中，与芳香化合物反应，苯环被还原为1，4-环己二烯类化合物，这种反应被称为伯奇还原。 7均相催化氢化：一些可溶于有机溶剂中的催化剂称为均相催化剂。在均相催化剂作用下发生的加氢反应称为均相催化氢化。 8克莱门森还原：醛或酮与锌汞齐和浓盐酸一起回流反应。醛或酮的羰基被还原成亚甲基，这个方法称为克莱门森还原。 9罗森孟还原法：用部分失活的钯催化剂使酰氯进行催化还原生成醛。此还原法称为罗森孟（Posenmund, K. W.）还原法。 10斯蒂芬还原：将氯化亚锡悬浮在乙醚溶液中，并用氯化氢气体饱和，将芳腈加入反应，水解后得到芳醛。此还原法称为斯蒂芬（Stephen, H.）还原。 11催化氢化：在催化剂的作用下，不饱和化合物与氢发生的加氢反应称之为催化氢化。 12催化氢解：用催化氢化法使碳与杂原子（O，N，X等）之间的键断裂，称为催化氢解。苯甲位的碳与杂原子之间的键很易催化氢解。 13酮的双分子还原：在钠、铝、镁、铝汞齐或低价钛试剂的催化下，酮在非质子溶剂中发生双分子还原偶联生成频哪醇，该反应称为酮的双分子还原。 14硼氢化-还原反应：烯烃与甲硼烷作用生成烷基硼的反应称为烯烃的硼氢化反
本文整理出常见的有机人名反应80多个，共计约100页，大部分内容在竞赛考察范围之内。全国初赛有机难度虽然有所降低，但有能力冲刺决赛的选手对于有机反应必须熟练掌握，熟记反应实例与机理。熟记有机人名反应不仅是化学竞赛的要求，也是考研的重要内容，更是对化学先驱们的尊重与缅怀。 索引： Arbuzov反应 Arndt-Eister反应 Baeyer-Villiger 氧化 Beckmann 重排 Birch 还原 Bischler-Napieralski 合成法 Bouveault-Blanc还原 Bucherer 反应 Cannizzaro 反应 Chichibabin 反应 Claisen 酯缩合反应 Claisen-Schmidt 反应 Clemmensen 还原 Combes 合成法 Cope 重排 Cope 消除反应 Curtius 反应 Dakin 反应 Darzens 反应 Demjanov 重排 Dieckmann 缩合反应 Elbs 反应 Eschweiler-Clarke 反应 Favorskii 反应 Favorskii 重排 Friedel－Crafts烷基化反应 Friedel－Crafts酰基化反应 Fries 重排 Gabriel 合成法 Gattermann 反应 Gattermann-Koch 反应 Gomberg-Bachmann 反应 Hantzsch 合成法 Haworth 反应 Hell-V olhard-Zelinski 反应 Hinsberg 反应 Hofmann 烷基化 Hofmann 消除反应 Hofmann 重排(降解)
Houben-Hoesch 反应Hunsdiecker 反应 Kiliani 氰化增碳法Knoevenagel 反应 Knorr 反应 Koble 反应 Koble-Schmitt 反应Leuckart 反应 Lossen反应 Mannich 反应 Meerwein-Ponndorf 反应Meerwein-Ponndorf 反应Michael 加成反应Norrish I和II 型裂解反应Oppenauer 氧化 Paal-Knorr 反应 Pictet-Spengler 合成法Pschorr 反应Reformatsky 反应 Reimer-Tiemann 反应Reppe 合成法 Robinson 缩环反应Rosenmund 还原 Ruff 递降反应Sandmeyer 反应Schiemann 反应 Schmidt反应 Skraup 合成法Sommelet-Hauser 反应Stephen 还原 Stevens 重排 Strecker 氨基酸合成法Tiffeneau-Demjanov 重排Ullmann反应 Vilsmeier 反应 Wagner-Meerwein 重排Wacker 反应 Williamson 合成法 Wittig 反应 Wittig-Horner 反应 Wohl 递降反应 Wolff-Kishner-黄鸣龙反应Yurév 反应 Zeisel 甲氧基测定法
自由基聚合机理 烯类单体的加聚反应多属连锁聚合，连锁聚合反应由链引发、链增长、链终止等基元反应组成，各步的反应速率和活化能相差很大。连锁聚合链引发形成活性中心（或称活性种），活性中心不断与单体加成而使链增长（单体之间并不反应），活性中心的破坏就是链终止。自由基、阳离子、阴离子都可能成为活性中心引发聚合，故连锁聚合又可分为自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合和配位聚合等，其中自由基聚合产物约占聚合物总产量的60％。 热力学上能够聚合的单体对聚合机理的选择是有差异的，如氯乙烯只能自由基聚合、异丁烯只能阳离子聚合、MMA 可以进行自由基聚合和阴离子聚合、苯乙烯则可按各种连锁机理聚合。 自由基聚合产物约占聚合物总产量60％以上，其重要性可想而知。高压聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯类、聚丙烯腈、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、ABS 树脂等聚合物都通过自由基聚合来生产。本节将对自由基链式聚合反应作较详细的讨论。 自由基聚合的基元反应 烯类单体的自由基聚合反应一般由链引发、链增长、链终止等基元反应组成。此外，还可能伴有链转移反应。现将各基元反应及其主要特征分述如下。 1 链引发链引发反应是形成单体自由基活性种的反应。用引发剂引发时，将由下列两步组成： （1）引发剂I 分解，形成初级自由基R?； （2）初级自由基与单体加成，形成单体自由基。单体自由基形成以后，继续与其他单体加聚，而使链增长。 比较上述两步反应，引发剂分解是吸热反应，活化能高，约 105?150kJ/mol，反应速 率小，分解速率常数约10-4?10 —6s—1。初级自由基与单体结合成单体自由基这一步是 放热反应，活化能低，约20?34kJ/mo1，反应速率大，与后继的链增长反应相似。但链引 发必须包括这一步，因为一些副反应可以使初级自由基不参与单体自由基的形成，也就无法
1.A rndt-Eister 反应 酰氯与重氮甲烷反应，然后在氧化银催化下与水共热得到酸。 反应机理 重氮甲烷与酰氯反应首先形成重氮酮（1），（1）在氧化银催化下与水共热，得到酰基卡宾（2），（2）发生重排得烯酮（3），（3）与水反应生成酸，若与醇或氨（胺）反应，则得酯或酰胺。 反应实例
2.Baeyer----Villiger 反应 反应机理 过酸先与羰基进行亲核加成，然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子迁移到-O-O-基团中与羰基碳原子直接相连的氧原子上，同时发生O-O键异裂。因此，这是一个重排反应 具有光学活性的3---苯基丁酮和过酸反应，重排产物手性碳原子的枸型保持不变，说明反应属于分子内重排： 不对称的酮氧化时，在重排步骤中，两个基团均可迁移，但是还是有一定的选择性，按迁移能力其顺序为： 醛氧化的机理与此相似，但迁移的是氢负离子，得到羧酸。 反应实例
酮类化合物用过酸如过氧乙酸、过氧苯甲酸、间氯过氧苯甲酸或三氟过氧乙酸等氧化，可在羰基旁边插入一个氧原子生成相应的酯，其中三氟过氧乙酸是最好的氧化剂。这类氧化剂的特点是反应速率快，反应温度一般在10~40℃之间，产率高。 3.Beckmann 重排 肟在酸如硫酸、多聚磷酸以及能产生强酸的五氯化磷、三氯化磷、苯磺酰氯、亚硫酰氯等作用下发生重排，生成相应的取代酰胺，如环己酮肟在硫酸作用下重排生成己内酰胺：
反应机理 在酸作用下，肟首先发生质子化，然后脱去一分子水，同时与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上，所形成的碳正离子与水反应得到酰胺。 迁移基团如果是手性碳原子，则在迁移前后其构型不变，例如： 反应实例
十、反应和反应机理 有机反应：在一定的条件下，有机化合物分子中的成键电子发生重新分布，原有的键断裂，新的键形成，从而使原分子中原子间的组合发生了变化，新的分子产生。这种变化过程称为有机反应（organic reaction）。 一级反应：在动力学上，将反应速率只取决于一种化合物浓度的反应称为一级反应。 二级反应：在动力学上，将反应速率取决于两种化合物浓度的反应称为二级反应。 按化学键的断裂和生成分类 协同反应：在反应过程中，旧键的断裂和新键的形成都相互协调地在同一步骤中完成的反应称为协同反应。协同反应往往有一个环状过渡态。它是一种基元反应。 自由基型反应：由于分子经过均裂产生自由基而引发的反应称为自由基型反应。自由基型反应分链引发、链转移和链终止三个阶段：链引发阶段是产生自由基的阶段。由于键的均裂需要能量，所以链引发阶段需要加热或光照。链转移阶段是由一个自由基转变成另一个自由基的阶段，犹如接力赛一样，自由基不断地传递下去，像一环接一环的链，所以称之为链反应。链终止阶段是消失自由基的阶段，自由基两两结合成键，所有的自由基都消失了，自由基反应也就终止了。 离子型反应：由分子经过异裂生成离子而引发的反应称为离子型反应。离子型反应有亲核反应和亲电反应，由亲核试剂进攻而发生的反应称为亲核反应，亲核试剂是对原子核有显著亲和力而起反应的试剂。由亲电试剂进攻而发生的反应称为亲电反应。亲电试剂是对电子有显著亲合力而起反应的试剂。 按反应物和产物的结构关系分类 加成反应：两个或多个分子相互作用，生成一个加成产物的反应称为加成反应。 取代反应：有机化合物分子中的某个原子或基团被其它原子或基团所置换的反应称为取代反应。 重排反应：当化学键的断裂和形成发生在同一分子中时，会引起组成分子的原子的配置方式发生改变，从而形成组成相同，结构不同的新分子，这种反应称为重排反应。 消除反应：在一个有机分子中消去两个原子或基团的反应称为消除反应。可以根据两个消去基团的相对位置将其分类。若两个消去基团连在同一个碳原子上，称为1,1-消除或α-消除；两个消去基团连在两个相邻的碳原子上，则称为1,2-消除或β-消除；两个消去基团连在1,3位碳原子上，则称为1,3-消除或γ-消除。其余类推。 氧化还原反应：有机化学中的氧化和还原是指有机化合物分子中碳原子和其它原子的氧化和还原，可根据氧化数的变化来确定。氧化数升高为氧化，氧化数降低为还原。氧化和还原总是同时发生的，由于有机反应的属性是根据底物的变化来确定的，因此常常将有机分子中碳原子氧化数升高的反应为氧化反应，碳原子氧化数降低的反应为还原反应。有机反应中，多数氧化反应表现为分子中氧的增加或氢的减少，多数还原反应表现为分子中氧的减少或氢的增加。
一、Arbuzow反应(重排) 亚磷酸三烷基酯作为亲核试剂与卤代烷作用，生成烷基膦酸二烷基酯和一个新的卤代烷： 卤代烷反应时，其活性次序为：R'I >R'Br >R'Cl。除了卤代烷外，烯丙型或炔丙型卤化物、a-卤代醚、a- 或 b-卤代酸酯、对甲苯磺酸酯等也可以进行反应。当亚酸三烷基酯中三个烷基各不相同时，总是先脱除含碳原子数最少的基团。 本反应是由醇制备卤代烷的很好方法，因为亚磷酸三烷基酯可以由醇与三氯化磷反应制得： 如果反应所用的卤代烷 R'X 的烷基和亚磷酸三烷基酯 (RO)3P 的烷基相同（即 R' = R），则Arbuzow反应如下： 这是制备烷基膦酸酯的常用方法。 除了亚磷酸三烷基酯外，亚膦酸酯 RP(OR')2和次亚膦酸酯 R2POR' 也能发生该类反应，例如：
反应机理 一般认为是按 S N2 进行的分子内重排反应： 反应实例 二、Arndt-Eister 反应 酰氯与重氮甲烷反应，然后在氧化银催化下与水共热得到酸。 反应机理
重氮甲烷与酰氯反应首先形成重氮酮（1），（1）在氧化银催化下与水共热，得到酰基卡宾（2），（2）发生重排得烯酮（3），（3）与水反应生成酸，若与醇或氨（胺）反应，则得酯或酰胺。 反应实例 三、Baeyer----Villiger 反应 反应机理 过酸先与羰基进行亲核加成，然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子迁移到-O-O-基团中与羰基碳原子直接相连的氧原子上，同时发生O-O键异裂。因此，这是一个重排反应
具有光学活性的3---苯基丁酮和过酸反应，重排产物手性碳原子的枸型保持不变，说明反应属于分子内重排： 不对称的酮氧化时，在重排步骤中，两个基团均可迁移，但是还是有一定的选择性，按迁移能力其顺序为： 醛氧化的机理与此相似，但迁移的是氢负离子，得到羧酸。 反应实例
从聚合热力学上分析，乙烯、丙烯是很有聚合倾向的单体，但是在很长一段时间内，未能将该单体聚合成聚乙烯和聚丙烯，这主要是动力学上的原因。 1938～1939年，英国I.C.I.公司在高温（180～200℃）、高压（180～200MPa）下，以氧作引发剂，使乙烯经自由基聚合制得聚乙烯。在高温下聚合易发生链转移反应，所得聚乙烯带有在空间作无规排布的许多支链，致使其结晶度低、熔点低、密度也低，俗称低密度聚乙烯。根据过程特征，也叫做高压聚乙烯。 1953年德国K. Ziegler等从一次以AlEt3为引发剂从乙烯合成高级烯烃的失败实验出发，意外地发现以乙酰丙酮的锆盐和AlEt3引发时得到的是高分子量的乙烯聚合物，并在此基础上开发了的乙烯聚合的引发剂四氯化钛-三乙基铝（TiCl4-AlEt3），在较低的温度（50～70℃）和较低的压力下，聚合得无支链、高结晶度、高熔点的高密度聚乙烯。1954年，意大利Ｇ. Natta以四氯化钛-三乙基铝（TiCl4- AlEt3）作引发剂，使丙烯聚合得等规聚丙烯（熔点175℃），其中甲基侧基在空间等规定向排布。Ziegler-Natta所用的引发剂是金属有机化合物／过渡金属化合物的络合体系，单体配位而后聚合，聚合产物呈定向立构，从这三角度考虑，因而分别有络合聚合、配位聚合、定向聚合之称，但三者有所区别。根据聚合机理的特征，本节采用配位聚合一词。 随后，Goodrich-Gulf公司采用四氯化钛／三乙基铝体系使异戊二烯聚合成高顺式1，4（95％～97％）聚异戊二烯，成功地合成得天然橡胶。几乎同时，Firestone轮胎和橡胶公司用锂或烷基锂作引发剂，也聚合得高顺式1，4（90％～94％）聚异戊二烯。此外，先后来用钛、钴、镍或钨、钼络合引发体系，合成得高顺式1，4（94％～97％）聚丁二烯橡胶（简称顺丁橡胶）。 虽然早在1947年，C. E. Schildknecht以BF3(OC2H5)2作引发剂，于丙酮中-78℃下，已使丁基乙烯醚聚合成立构规整聚合物，但Ziegler-Natta在络合引发体系、配位聚合机理、有规立构聚合物的合成、微结构、性能等方而研究的成就，在高分子科学领域内起着里程碑的作用。因而获得了诺贝尔奖金。 过渡金属化合物／金属有机化合物的一系列络合体系可以统称为Ziegler-Natta引发剂，目前已用来生产多种塑料和橡胶，例如高密度聚乙烯、等规聚丙烯、全同聚1-丁烯、全同聚4-甲基-1-戊烯、反式l，4-聚异戊二烯等可用作塑料，顺式1，4-聚丁二烯、顺式1，4聚异戊二烯、乙丙共聚物、反式聚环戊烯等可用作橡胶。其总年产量高达几千万吨。因此，研究配位聚合具有重要的理论和实际意义。
目录 第一部分有机化学重要反应和机理 (1) Arbuzov 反应 (1) Arndt-Eister 反应 (2) Baeyer-Villiger 反应 (2) Beckmann 重排 (4) Birch 还原 (4) Bouveault---Blanc 还原 (5) Bamberger,E.重排 (6) Berthsen,A.Y 吖啶合成法 (7) Bucherer反应 (8) Cannizzaro 反应 (9) Chichibabin 反应 (10) Claisen 酯缩合反应 (11) Claisen—Schmidt 反应 (12) Claisen 重排 (13) Clemmensen 还原 (15) Combes 喹啉合成法 (15) Cope 消除反应 (16) Cope 重排 (17) Curtius 反应 (18) Crigee,R 反应 (19) Dakin 反应 (20) Elbs 反应 (21) Edvhweiler-Clarke 反应 (21) Elbs,K.过硫酸钾氧化法 (22) Favorskii 反应 (23) Favorskii 重排 (24) Friedel-Crafts 烷基化反应 (24) Friedel-Crafts 酰基化反应 (25) Fries 重排 (26) Fischer,O-Hepp,E 重排 (27) Gabriel 合成法 (27) Gattermann 反应 (28)
Gattermann-Koch 反应 (29) Gomberg-Bachmann 反应 (29) Hantzsch 合成法 (30) Haworth 反应 (31) Hell-Volhard-Zelinski 反应 (31) Hinsberg 反应 (32) Hofmann 烷基化 (32) Hofmann重排 (33) Hofmann 消除反应 (34) Houben-Hoesch 反应 (35) Hunsdieecker 反应 (35) Kiliani 氯化增碳法 (36) Knoevenagel 反应 (36) Koble 反应 (37) Koble-Schmitt 反应 (37) Kolbe,H.Syntbexis of Nitroparsffini 合成 (38) Leuckart 反应 (39) Lossen 反应 (39) Mannich 反应 (40) Meerwein-Ponndorf 反应 (41) Michael 加成反应 (42) Martius,C.A. 重排 (42) Norrish Ⅰ和Ⅱ型裂 (43) Oppenauer 氧化 (44) Orton,K.J.P 重排 (45) Paal-Knorr 反应 (45) Pschorr 反应 (46) Prileschajew,N.反应 (47) Prins,H.J 反应 (48) Pinacol-Pinacolone Rearrangement 重排 (49) Perkin,W.H 反应 (49) Pictet-Spengler 合成法-异喹啉 (50) Reformatsky 反应 (51) Reimer-Tiemann 反应 (52) Reppe 合成法 (53) Robinson 缩环反应 (53) Rosenmund 还原 (54)
加成反应 (addition reaction) ?定义 烯烃或炔烃分子中存在 键， 键键能较小，容易断裂形成两个 键。即能在含双键或三键的两个碳原子上各加上一个原子或原子团的反应即为加成反应(多为放热，是烯烃和炔烃的特征反应)。不稳定的环烷烃的开环反应也属于加成反应。 （1）催化加氢 在Pt、Pd、Ni等催化剂存在下，烯烃和炔烃与氢进行加成反应，生成相应的烷烃，并放出热量，称为氢化热(heat of hydrogenation，1mol不饱和烃氢化时放出的热量) ?催化加氢的机理(改变反应途径，降低活化能) 吸附在催化剂上的氢分子生成活泼的氢原子与被催化剂削弱了 键的烯、炔加成。 ?氢化热与烯烃的稳定性 乙烯丙烯 1－丁烯顺－2－丁烯反－2－丁烯 氢化热/kJ?mol－1 -137.2 -125.9 -126.8 -119.7 -115.5 (1)双键碳原子上烷基越多，氢化热越低，烯烃越稳定： R2C=CR2 > R2C=CHR > R2C=CH2 > RCH=CH2 > CH2=CH2 (2)反式异构体比顺式稳定： (3)乙炔氢化热为-313.8kJ?mol－1，比乙烯的两倍（-274.4kJ?mol－1）大，故乙炔稳定性小于乙烯。 ?炔烃加氢的控制 ——使用活性较低的催化剂，可使炔烃加氢停留在烯烃阶段。 ——使用不同的催化剂和条件，可控制烯烃的构型： 如使钯/碳酸钙催化剂被少量醋酸铅或喹啉钝化，即得林德拉（Lindlar）催化剂，它催化炔烃加氢成为顺式烯烃；炔烃在液氨中用金属钠或锂还原，能得到反式烯烃： ?炔烃催化加氢的意义： ——定向制备顺式或反式烯烃，从而达到定向合成的目的； ——提高烷烃(由粗汽油变为加氢汽油)或烯烃的含量和质量。 ?环烷烃的催化加氢 环烷烃催化加氢后生成烷烃，比较加氢条件知，环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷开环难度依次增加，环的稳定性依次增大。 （2）与卤化氢加成 （a）对称烯烃和炔烃与卤化氢加成对称烯烃和炔烃与卤化氢进行加成反应，生成相应的卤化物：
第六章配位聚合 1.解释和区别下列诸名词：配位聚合、络合聚合、插入聚合、定向聚合、有规立构聚合。 2.区别聚合物构型和构象。简述光学异构和几何异构。聚丙烯和聚丁二烯有几种立体异构体？ 3.丙烯进行自由基聚合、离子聚合及配位阴离子聚合，能否形成高分子量聚合物？分析其原因。 4.丙烯配位聚合时，提高引发剂的活性和等规度有何途径？简述添加给电子体和负载的方法和作用。 5.简述丙烯配位聚合时的双金属机理和单金属机理模型的基本论点。 6.下列引发剂何者能引发乙烯、丙烯或丁二烯的配位聚合？形成何种立构规整聚合物？ （1）n-C4H9Li; （2）α-TiCl3/AlEt2Cl; （3）萘-Na; （4）(π-C4H7)2Ni; （5）(π-C3H5)NiCl; （6）TiCl4/AlR3。 7. α-烯烃和二烯烃的配位聚合，在选用Ziegler-Natta引发剂时有哪些不同？除过渡金属种类外，还需考虑哪些问题。 8.使用Ziegler-Natta引发剂时，为保证试验成功，需采取哪些必要的措施？用什么方法除去残存的引发剂？怎样分离和鉴定全同聚丙烯。 9.为改善α-TiCl3/AlEtCl2体系催化丙烯聚合的引发活性和提高聚丙烯的立构规整度，常添加哪些第三组分？如何确定这种第三组分的用量和加料顺序？ 10.丙烯进行本体气相聚合，得聚丙烯98g，产物经沸腾庚烷萃取后得不溶物90g。试求该聚丙烯的全同聚合指数。这种鉴定方法可否用于其他立构规整聚合物？ 答案 5. 答： 双金属机理模型的基本要点 ①主、共引发剂反应形成双金属碳桥(四员环)络合物活性中心； ②富电子的α-烯烃在钛的空轨道配位； ③配位单体插入Ti-C键之间，形成六员环过渡态；(Ti,C对M双键顺式加成) ④Al-C键断裂，链位移至插入单体的β碳上，插入M的α-C与Ti,Al形成碳桥。
1．Arbuzov 反应 卤代烷反应时，其活性次序为：R'I >R'Br >R'Cl。除了卤代烷外，烯丙型或炔丙型卤化物、a-卤代醚、a- 或 b-卤代酸酯、对甲苯磺酸酯等也可以进行反应。当亚酸三烷基酯中三个烷基各不相同时，总是先脱除含碳原子数最少的基团。 本反应是由醇制备卤代烷的很好方法，因为亚磷酸三烷基酯可以由醇与三氯化磷反应制得： 一般认为是按 S N2 进行的分子内重排反应： 2．Arndt-Eister 反应 酰氯与重氮甲烷反应，然后在氧化银催化下与水共热得到酸。 重氮甲烷与酰氯反应首先形成重氮酮（1），（1）在氧化银催化下与水共热，得到酰基卡宾（2），（2）发生重排得烯酮（3），（3）与水反应生成酸，若与醇或氨（胺）反应，则得酯或酰胺。 3．Baeyer----Villiger 反应
过酸先与羰基进行亲核加成，然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子迁移到-O-O-基团中与羰基碳原子直接相连的氧原子上，同时发生O-O键异裂。因此，这是一个重排反应 具有光学活性的3---苯基丁酮和过酸反应，重排产物手性碳原子的枸型保持不变，说明反应属于分子内重排： 不对称的酮氧化时，在重排步骤中，两个基团均可迁移，但是还是有一定的选择性，按迁移能力其顺序为： 4．Beckmann 重排 肟在酸如硫酸、多聚磷酸以及能产生强酸的五氯化磷、三氯化磷、苯磺酰氯、亚硫酰氯等作用下发生重排，生成相应的取代酰胺，如环己酮肟在硫酸作用下重排生成己内酰胺： 在酸作用下，肟首先发生质子化，然后脱去一分子水，同时与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上，所形成的碳正离子与水反应得到酰胺。
7 绪论 7.1 课程的知识要点 聚合物的立体异构现象、全同立构、间同立构、无规立构、立构规整性聚合物、光学活性聚合物；配位聚合的基本机理、特点、基本概念及催化剂；Ziegler-Natta 引发体系、使用Z-N引发剂注意的问题。 7.2 本章习题 1.名词解释：配位聚合、定向聚合、立构选择性聚合、立构规整度、全同指数、光学活性聚合物。 2. 配位阴离子聚合与典型的阴离子聚合有何不同？其特点如何？ 3. Z－N引发剂有哪些组分？使用时应注意哪些问题？ 4. 丙烯用TiCl3-AlEt3引发聚合,用何物质调节聚丙烯分子量？ 5.聚合物有哪些立体异构体？为什么通常含手征性碳原子的聚合物不显示旋光活性？要制备光学活性高分子应采取哪些措施？ 6.写出下列单体可能的立构规整性聚合物的结构: 7.工业上生产的聚乙烯有几种？它们分别是由何种引发剂体系生产的？依据什么标准来划分聚乙烯种类？ 8．工业上生产的顺丁橡胶有几种？它们分别是由何种引发剂体系生产的？依据什么标准来划分顺丁橡胶种类？ 9．立构规整聚丁二烯有几种？它们分别由何种引发剂合成？
10．使用Ziegler-Natta引发体系时，为保证实验成功，需要采取那些必要措施？用什么方法除掉残存的引发剂？ 7.3 模拟考试题 1．如何制备光学活性聚合物？ 2.写出下列单体可能的立构规整性聚合物的结构: 3.工业上生产的聚乙烯有几种？它们分别是由何种引发剂体系生产的？依据什么标准来划分聚乙烯种类？ 4. 丙烯用TiCl3-AlEt3引发聚合,用何物质调节聚丙烯分子量？ 5.聚合物有哪些立体异构体？为什么通常含手征性碳原子的聚合物不显示旋光活性？要制备光学活性高分子应采取哪些措施？ 6．工业上生产的顺丁橡胶有几种？它们分别是由何种引发剂体系生产的？依据什么标准来划分顺丁橡胶种类？ 1.4 模拟考试题答案 1．如何制备光学活性聚合物？ 答：1）改变手性碳原子C*的近邻环境
https://www.doczj.com/doc/a910757882.html, DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.2017.03.17 Al2O3–C/Fe系统中氧化铝的碳热还原反应机理 魏耀武，邵勇，熊玮，鄢文 (武汉科技大学，省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室，武汉430081) 摘要：对Al2O3–C/Fe系统在不同气氛下升温至1973K(1700℃)的反应进行了研究，并对实验后的试样形貌、微区成分以及相关热力学进行分析。结果表明：在流动氩气气氛条件下，金属样品中检测出铝元素，但在高温炉进行埋炭实验后，金属样品中没有发现铝元素的存在。气氛对Al2O3–C/Fe系统的反应有显著的影响。高温下Al2O3会微量溶解到铁液中形成[Al]和[O]，同时，Al2O3–C耐火材料中的石墨会溶于铁液中形成[C]，溶解于铁液中的[C]会和[O]反应生成CO气体。在流动氩气保护的实验条件下，生成的CO气体被流动的氩气迅速带出反应体系，从而促进Al2O3向铁液中的溶解；但在埋炭实验条件下，反应系统中存在的CO和CO2将抑制Al2O3向铁液中的溶解，实验后金属样品中只发现了碳而没有铝。 关键词：氧化铝–碳/铁系统；碳热还原反应；相互反应；气氛 中图分类号：文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2017)03–0441–05 网络出版时间：网络出版地址： Mechanism of Carbothemic Reduction of Alumina in Al2O3–C/Fe System WEI Yaowu, SHAO Yong, XIONG Wei, YAN Wen (State Key Laboratory of Refractories and Metallurgy, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081, China) Abstract: The interactions in Al2O3–C/Fe system at 1973K (1700℃) during heating in different atmospheres were investigated by field emission scanning electronic microscopy, X-ray spectrometry and thermodynamics analysis, respectively. The results show that massive aluminium appears in Fe sample after heated in argon atmosphere, but no aluminium occurs in the Fe sample after heated in a resistance furnace with coke protection. The interactions among Al2O3–C/Fe system are affected due to different atmospheres. When CO gas flows out of Al2O3–C/Fe system quickly by flowing argon, the dissolution process of alumina into iron melt is accelerated since [O] is consumed by [C] to form CO gas. [C] is generated by the dissolution of graphite in iron melt. However, the steady presence of CO gas and CO2 gas in Al2O3–C/Fe system can prevent alumina from dissolving into iron melt in a resistance furnace with coke protection, thus resulting in the increase of carbon content in Fe sample. Keywords: Aluminum–carbon/iron system; carbothemic reduction; interactions; atmosphere Al2O3–C耐火材料由于其具有较高的热导率、优异的热震稳定性及耐磨性被广泛用做连铸系统的滑动水口、整体塞棒和浸入式水口。为了延长Al2O3–C耐火材料的使用寿命，人们对其抗渣性进行了研究[1–3]。随着洁净钢冶炼技术的发展，Al2O3–C 耐火材料和钢液之间的相互作用以及其对钢质量的影响引起了人们的重视[4–8]，钢中的碳含量主要来自于耐火材料中的碳向钢中的溶解。近年来已有文献[9–12]报道了在炼钢温度下Al2O3–C/Fe系统中Al2O3与C之间的的碳热还原反应是有可能发生的。氧化铝碳热还原反应的反应式如下： Al2O3(s) + 3C(s) = 2Al(l) + 3CO(g) (1) 在空气中一个大气压下，反应式(1)要在温度高达2493K (2220℃) 时才能发生[9]，这个温度远高于炼钢的温度。因此，氧化铝与碳之间的固相反应在炼钢温度下往往被忽视。 收稿日期：2016–12–02。修订日期：2016–12–21。基金项目：国家自然科学基金(51572203)资助項目。 第一作者：魏耀武(1969—)，男，硕士研究生。Received date: 2016–12–02. Revised date: 2016–12–21. First author: WEI Yaowu(1969–), male, Ph.D., Professor. E-mail: weiyaowu@https://www.doczj.com/doc/a910757882.html,
(0) 回复 1楼 2006-09-09 23:09 举报|个人企业举报垃圾信息举报 雷酸 六年级 9 乙基正碳离子的形成过程中，一个碳原子由sp2杂化转变为sp3杂化，另一个带正电碳原子仍是sp2杂化，它缺电子，有一个空的p轨道。该未杂化的空p轨道与相邻甲基上C－H键几乎平行，空p轨道与C－H键有一定程度的相互重叠，这就是－p超共轭效应 ?超共轭效应的后果 使碳正离子的正电荷分散到相邻的烷基上，增加了碳正离子的稳定性。碳正离子相邻碳原子上烷基越多，超共轭效应越强，碳正离子越稳定。碳正离子的稳定性次序：叔碳正离子（3R+）>仲碳正离子（2R+）>伯碳正离子（1R+）>甲基碳正离子（CH3+）。 （f）马氏规则的理论解释例：丙烯与HX亲电加成 ?用诱导效应解释 甲基有+I效应，使双键电子云向C1偏移，C1比C2有较高电子云密度带负电荷，亲电试剂H+首先进攻C1，生成主要产物2－卤丙烷。
?用共轭较应解释 亲电试剂H+进攻双键上两个碳原子，分别生成CH3CH2CH2+和(CH3)2CH+。(CH3)2CH+稳定性大于CH3CH2CH2+（2R+>1R+），故主要产物是2－卤丙烷。 3）与卤素的加成 ?反应类型离子型反应，中间体是环状溴鎓离子，产物是反式邻二或邻四卤代烃。同时含有双键和三键时，双键首先溴加成。原因：sp杂化更靠近原子核，难于给出电子。 ?应用溴的四氯化碳溶液红色消失，用于含碳碳重键的鉴定(炔反应较慢)。 ?活性次序氟>氯>溴>碘。氟加成过于剧烈，碘加成较困难。 ?环烷烃的加成 ?注意：加成与取代的机理不同 （4）与H2SO4的加成 ?反应烯烃与硫酸加成生成硫酸氢酯（也称烷基硫酸），经酸性水解得到醇。不对称烯烃与硫酸的加成，也符合马氏规则： ?应用 ——工业制备醇的一种方法，称烯烃的间接水合法制醇(或硫酸法)。注意：仅乙烯可得伯醇，其余得仲、叔醇。 ——除去烷烃中少量的烯烃，提高石油产品的质量(硫酸氢酯溶于硫酸，烷烃不溶)。 注：由上式还可见，第二式较易进行 （5）与水的加成 ?烯烃加成及应用 磷酸作催化剂，不对称烯与水加成服从马氏规则： 工业制醇的另一种方法——直接水合法。与间接水合法相比，可减少硫酸对设备的腐蚀。 注意：仅乙烯可得伯醇，其余得仲、叔醇。 ?炔烃加成及构造异构 硫酸汞的硫酸溶液作催化剂，生成中间产物烯醇（羟基与双键碳原子直接相连），它很快重排成醛或酮，例如：
重要有机反应 及 机理集锦
1.Arbuzov 反应 亚磷酸三烷基酯作为亲核试剂与卤代烷作用，生成烷基膦酸二烷基酯和一个新的卤代烷： 卤代烷反应时，其活性次序为：R'I >R'Br >R'Cl。除了卤代烷外，烯丙型或炔丙型卤化物、a-卤代醚、a- 或b-卤代酸酯、对甲苯磺酸酯等也可以进行反应。当亚酸三烷基酯中三个烷基各不相同时，总是先脱除含碳原子数最少的基团。 本反应是由醇制备卤代烷的很好方法，因为亚磷酸三烷基酯可以由醇与三氯化磷反应制得： 如果反应所用的卤代烷R'X 的烷基和亚磷酸三烷基酯(RO)3P 的烷基相同（即R' = R），则Arbuzov 反应如下： 这是制备烷基膦酸酯的常用方法。 除了亚磷酸三烷基酯外，亚膦酸酯RP(OR')2和次亚膦酸酯R2POR' 也能发生该类反应，例如：
一般认为是按S N2 进行的分子内重排反应： 反应实例 2.Arndt-Eister 反应 酰氯与重氮甲烷反应，然后在氧化银催化下与水共热得到酸。 反应机理 重氮甲烷与酰氯反应首先形成重氮酮（1），（1）在氧化银催化下与水共热，得到酰基卡宾（2），（2）发生重排得烯酮（3），（3）与水反应生成酸，若与醇或氨（胺）反应，则得酯或酰胺。
3.Baeyer----Villiger 反应 反应机理 过酸先与羰基进行亲核加成，然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子迁移到-O-O-基团中与羰基碳原子直接相连的氧原子上，同时发生O-O键异裂。因此，这是一个重排反应 具有光学活性的3---苯基丁酮和过酸反应，重排产物手性碳原子的枸型保持不变，说明反应属于分子内重排： 不对称的酮氧化时，在重排步骤中，两个基团均可迁移，但是还是有一定的选择性，按迁移能力其顺序为： 醛氧化的机理与此相似，但迁移的是氢负离子，得到羧酸。
第五章 配位聚合 习题参考答案 1．举例说明聚合物的异构现象，如何评价聚合物的立构规整性？ 解答： （1）聚合物的异构现象： ① 结构异构聚合物，如聚甲基丙烯酸甲酯与聚丙烯酸乙酯： CH 3 | -[-CH 2-C-]n - -[-CH 2-CH-]n - | | CO 2CH 3 CO 2C 2H 5 聚甲基丙烯酸甲酯 聚丙烯酸乙酯 ② 几何异构聚合物，汉分子链中由于双键或环形结构上取代基在空间排列方式不同造成的立体异构称为几何异构，也称顺-反异构。如丁二烯聚合所形成的1,4-聚丁二烯，其结构单元有顺式结构和反式结构两种： ～～～CH 2 CH 2～～～ ～～～CH 2 H C = C C = C H H H CH 2～～～ 顺式结构（顺-1,4聚丁二烯） 反式结构（反-1,4聚丁二烯） ③ 光学异构聚合物，如聚环氧丙烷有一个真正的手性碳原子： H | ～～～O-C *-CH 2～～～ | CH 3 ④ 构象异构聚合物，当大分子链中原子或原子团绕单键自由旋转所占据的特殊空间位置或单键连接的分子链单元的相对位置的改变称构象异构。构象异构可以通过单键的旋转而互相转换。 （2）当大分子链上大部分结构单元（大于75%）是同一种立体构型时，称该大分子为有规立构聚合物，或立构规整聚合物、定向聚合物。反之，称为无规立构聚合物。 2．写出下列单体聚合后可能出现的立构规整聚合物的结构式及名称： （1）CH 2=CH-CH 3 （2）CH 2-CH-CH 3 O （3）CH 2=CH-CH=CH 2 CH 3 | （4）CH 2 =C-CH=CH 2 解答： （1） 聚丙烯 全同聚丙烯（R 为甲基） 间同聚丙烯（R 为甲基）
各种树脂的反应机理与过程 一．醇酸树脂反应机理与过程 醇酸树脂是指由多元醇、多元酸、一元酸合成，通过各种油料、脂肪酸与其它材料改性，主要用于涂料工业的树脂。与醇酸树脂制造有关的主要反应有如下几种： 1．酯化反应 酯化是制造醇酸树脂最重要的化学反应，通过羟基与羧基的缩合成大分子，进而制造出醇酸树脂。反应式如下： R-COOH+HO-R’R-CO-OR’+H2O 2．醇解反应 油与醇共热，所发生的羧基重新分配的现象叫做醇解反应。反应式如下： H2COOC-R H2COH HCOOC-R +3CH3OH HCOH +3CH3OOC-R H2H2 3．酸解反应 油与有机酸共热，所发生的差羟基重新分配的现象叫做酸解反应。反应式如下： H2COOC-R H2COOC-R HCOOC-R + HOOC R’HCOOC-R + HOOCR H2COOC-R H2COOC R’ 4．不饱酸的加成反应
由于油、脂肪酸、顺酐、富马酸等物料中含有不饱和双键，在加热反应中，会发生不同程度的加成反应，在醇酸树脂的合成过程中，表现为含双键比较多的物料合成的树脂比含量较少的粘度上增加较快，且较易因氧化变成较深颜色。 二．氨基树脂反应机理与过程 以含有氨基官能轩的化合物与醛类（主要是甲醛与多聚甲醛）经缩聚反应制得的热固性树脂称为氨基树脂。氨基树脂经醇类改性，使它能溶于有机溶剂，这样生产的树脂一般用于涂料。氨基树脂的主要反应有以下几种： 1．加成反应（羟甲基化反应） 此阶段反应主要是带有氨基（-NH2）的物料与甲醛（HCHO）的在一定的酸性或碱性条件下的加成反应。 2．缩聚反应 此阶段反应主要是加成所生成的羟甲基（-CH2OH）与氨基（-NH2）或羟甲基（-CH2OH）在酸性或碱性条件下的反应。 3．醚化反应 由上面二步所生成的树脂分子因需接上醇类物质后才能与各种涂料用树脂混溶，所以需进行醚化。醚化反应就是所生成的羟甲基（-CH2OH）与醇的羟基（-OH）之间反应，生成烷氧基（-CH2O-）。在氨基的反应体系中，缩聚反应与醚化反应是同时进行的。