离去基团才可以离去顺利发生苯环上的亲核取代反应
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有机化学中的亲核取代反应孙金鱼;赵三虎;赵明根【摘要】亲核取代反应是有机化学中的一类非常重要的反应,可分为四种类型:①饱和碳原子上的亲核取代反应(SN1和SN2);②不饱和碳原子(主要是芳环)上的亲核取代反应;③经苯炔中间体的亲核取代反应;④底物为羧酸衍生物(酰卤、酸酐、酯、酰胺)的亲核取代反应。
这些亲核取代反应在有机合成上有着极其广泛的应用,但因反应机理的差异性较大,学生学买并掌握起来困难较大。
文章拟将上述四种类型的亲核取代反应进行系统分析和比较,找出反应的规律性,以期帮助学生学习之需要。
%As a kind of very important organic chemistry reactions, nucleophilic substitution reactions are generally di- vided into four types:①nucleophilic substitution reactions on the saturated carbon atoms(SN1 and SN2);②nucleophilic substitution reactions on the u nsaturated carbon atoms (mainly aromatic ring); ③nucleophilic substitution reactions through such intermediate as benzyne, ④nucleophilic substitution reactions which substrates are carboxylic derivatives (acyl halides, anhydrides, esters, amides). These nucleophilic substitution reactions have an extremely wide range of ap- plications, but due to the differences of reaction mechanisms, we have found it difficult for students to learn and master these reactions. In this paper, we will analyse and compare the four types of nucleophilic substitution reactions systemati- cally and find out their regularities so as to meet the need of students.【期刊名称】《海南师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(025)001【总页数】7页(P109-114,118)【关键词】有机化学;亲核取代反应;机理【作者】孙金鱼;赵三虎;赵明根【作者单位】忻州师范学院化学系,山西忻州034000;忻州师范学院化学系,山西忻州034000;忻州师范学院化学系,山西忻州034000【正文语种】中文【中图分类】O621.13在有机化学中,亲核取代反应是一种特别重要的反应,按照其反应机理可以归纳为四种类型.即①饱和碳原子上的亲核取代(SN1和SN2);②不饱和碳原子(主要是芳环)上的亲核取代;③经苯炔中间体的亲核取代;④底物为羧酸衍生物(酰卤、酸酐、酯、酰胺)的亲核取代.这些反应本质上都是亲核取代,但由于反应机理的差异性较大,学生学习并掌握起来困难较大.只有从反应机理上彻底认识并掌握各类亲核取代反应,才是解决问题的根本方法.1.1 一般的饱和碳原子上的亲核取代反应这类反应主要涉及卤代烷烃(RX)、醇(ROH)以及饱和碳原子上连有羟基、卤原子等的其他类型的有机物.从反应机理讲,分为SN1和SN2两种极限历程.SN1为单分子亲核取代历程,中间体为碳正离子,整个反应分两步完成,立体化学为外消旋化.SN2为双分子亲核取代历程,经过渡态一步完成,立体化学为瓦尔登(Walden)翻转,即构型翻转.简要表示其通式[1]如下:①SN1的反应通式为:②SN2的反应通式为:在SN1中,反应的快慢取决于离去基团的性质.离去基团的亲核性弱,则易于离去;反之,则不易离去.离去基团的碱性、中心原子的半径大小等影响着它亲核性的强弱.一般来说,碱性弱则亲核性弱,易于离去;中心原子的半径大则变形性大(强),也易于离去.在SN2中,反应的快慢与底物结构、离去基团、亲核试剂的性质有关,有时还与溶剂的极性有关.底物结构简单、试剂的亲核性强,离去基团的碱性弱(即易于离去),都有利于反应的快速进行;反之,反应则不易进行.对于亲核试剂,碱性强则亲核性强;中心原子的半径大则变形性大,亲核性也强.对于离去基团,则与SN1相同.对于那些碱性特别强的离去基团如羟基(-OH)、氨基(-NH2)等,须在酸催化下才能顺利离去,以实现取代.醇分子间脱水成醚的反应属于亲核取代,反应一般按SN2历程进行.例如[2]:Williamson合成法制醚的反应也属于亲核取代,反应一般按SN2历程进行.反应通式为:RX+NaOR′(或NaOAr)→ROR′(或ROAr)因醇钠或酚钠碱性较强而容易引起脱卤化氢的消除反应,反应中所用卤代烃一般要求是一级卤代烃.醚键断裂的反应是重要的亲核取代反应,特别是环氧乙烷衍生物的开环反应更为重要.醚键断裂反应的通式为:反应中氢卤酸的活性顺序为:HI>HBr>HCl.一般用HI进行反应,偶尔用HBr进行反应,几乎不用HCl,因其反应活性差.对于脂肪族混合醚,醚键优先在较小烃基一边断裂(SN2机理)[2].对于含有叔烃基的脂肪族混合醚,醚键优先在叔烃基一边断裂,因这种断裂可生成稳定的叔碳正离子(SN1机理)[3].对于芳基烷基混合醚与HX反应,醚键总是在脂肪族烃基一边断裂,这是因为芳基碳氧键结合得很牢固(p-π共轭).显然,二芳基醚在HI作用下也不会发生断裂反应.环氧乙烷衍生物的开环反应是一种特殊的亲核取代反应.环氧乙烷衍生物因其具有三元环而能与许多含有活泼氢化合物(如水、醇、胺、酚、氢卤酸等)发生反应,可用酸或碱作催化剂.不对称环氧乙烷衍生物的开环反应有一个方向问题.在碱性条件下开环,亲核试剂优先进攻空间位阻较小的环碳原子(SN2机理).而在酸性条件下开环,亲核试剂优先进攻取代程度高的环碳原子(带有SN1机理性质)[4]:从立体化学上讲,酸性开环和碱性开环反应都属于SN2类型的反应[2],如下列两个例子:1.2 特殊的饱和碳原子上的亲核取代反应1.2.1 邻近基团参与的亲核取代反应邻近基团参与的亲核取代反应简称邻基参与.当能够提供电子的基团处于底物中心碳原子的邻近位置时,它们通过某种环状中间体先于亲核试剂参与亲核取代反应,其结果不仅加快了反应速率,而且使产物保持原构型(但有时也会得到重排产物).其反应分两步进行,先发生分子内亲核取代形成环状结构(此时构型已发生翻转),然后亲核试剂沿着离去基团离去路径反方向进攻,发生取代(此时构型再次发生翻转),两次构型翻转(SN2)等于构型不变,即构型保持.反应通式[2]如下:常见的邻近基团有:COO-、O-、S-、OH、OR、NH2、NR2-、SR、Cl、Br、I、以及苯基、烯基等.列举三例如下:例1 (S)-α-溴代丙酸盐的水解反应例2 β-苯基溴代烷的水解反应例3 β-碘代醇的溴化反应1.2.2烯胺为亲核试剂的亲核取代反应烯胺与活泼卤代烃可进行亲核取代反应.五元环酮或六元环酮形成烯胺后可与活泼卤代烃进行亲核取代,在羰基α-位引入烷基(烃基),生成取代环酮.其反应通式[2]如下:R′X=CH2=CHCH2Cl,BrCH2COOC2H5,RCOCl,CH3I,BrCH2COR等1.2.3 丙二酸二乙酯、乙酰乙酸乙酯中活泼亚甲基为亲核试剂的亲核取代反应丙二酸二乙酯、乙酰乙酸乙酯作为特殊的试剂在有机合成上非常有用,可合成众多有机化合物.它们的反应是在强碱作用下形成碳负离子,并作为亲核试剂进行亲核取代反应,从而引入各种不同的基团,再经酮式或酸式分解,可得到不同结构的酮、酸或二酸等.应该特别指出的是,如果引入两个相同的烃基,丙二酸二乙酯可一次完成,而乙酰乙酸乙酯由于无法形成双钠盐,必须分步进行才能完成.1.2.3.1 丙二酸二乙酯在有机合成上具体应用反应通式:其中R1X或R2X=使用二卤代烃还可合成环状产物:1.2.3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成上具体应用反应通式:2.1 苯环上的亲核取代反应当芳环上连有强拉电子基时可使环上的电子云密度降低,不利于发生亲电取代反应,有利于发生亲核取代反应.亲核试剂首先同芳环加成,然后离去基团离去,重新恢复环的芳香性,反应机理为加成-消除历程[1]:当环上连有拉电子基,尤其是在邻、对位有拉电子基时,会使反应速率加快.因邻对位拉电子基通过共轭效应,使连有离去基团的碳原子上的电子云密度降低,有利于亲核试剂进攻,也有利于碳负离子中间体的稳定.当卤原子的邻对位有拉电子基团存在时,可以发生水解、醇解、氰解、氯解等亲核取代反应.例如[2]:应该指出:①乙酰乙酸乙酯亚甲基上的取代产物可以分别在稀碱或浓碱的作用下发生酮式分解或酸式分解.由于在浓碱的作用下酸式分解时往往伴随有酮式分解,因此,合成羧酸最好使用丙二酸二乙酯.②由于乙酰乙酸乙酯不像丙二酸二乙酯那样能形成双钠盐,因此不能合成三四元环.③如果反应底物为卤代烃、α-卤代酮、α-卤代酸酯等,则机理一般为SN2;如果反应底物为酰卤,则机理为加成-消除历程. 反应活性顺序与脂肪族卤代烃的亲核取代反应活性顺序正好相反,原因在于反应机理为加成-消除机理,与饱和碳原子上的亲核取代反应机理不同.一个典型的例子是氯苯水解时随着环上硝基数目的增多,取代反应越来越易[3,5]:拉电子基主要活化其邻、对位,对间位的活化作用很弱.例如:在制备脂基芳基混合醚(Williamson合成法)时,一般选择酚钠和脂肪族卤代烃进行反应.但在芳环上邻、对位连有拉电子基的卤代芳烃,可以和醇钠作用,生成脂基芳基混合醚.例如:2.2 吡啶环上的亲核取代反应吡啶具有芳香性,属于含氮芳杂环化合物.由于环上氮原子的拉电子作用,在2-位或4-位上容易发生亲核取代反应.例如齐齐巴宾(Chicibabin A E)反应:反应机理:当吡啶的2-位或4-位上有易离去基团(如Cl、Br、NO2等)时能与亲核试剂发生亲核取代反应.例如:反应机理为加成-消除历程:2.3 经苯炔中间体的亲核取代反应苯炔(benzyne)是许多芳族亲核取代反应中的中间体.例如,用强碱(如KNH2)处理不活泼芳卤,在生成正常取代产物的同时,也会得到变位(cine)取代的异构产物.这些反应的机理均为消除-加成历程.一般是未被活化的芳基卤代物在强碱作用下发生消除反应生成苯炔中间体,而后亲核试剂再对苯炔进行加成反应得到产物:当生成的苯炔不对称时,就产生苯炔的生成方向及加成方向问题.以芳卤的氨解反应为例讨论如下.2.3.1 苯炔的生成方向取决于取代基Z的诱导效应上述反应可能生成的苯炔中间体为:式(3)中生成两种苯炔中间体.到底哪一种占优势,取决于碳负离子的稳定性,而碳负离子的稳定性又与取代基的诱导效应有关.当Z为拉电子基时,(1)比(2)要稳定,因为前者负电荷更靠近拉电子基Z,相应的主要生成苯炔(1′).当Z为推电子基时,(2)比(1)要稳定,主要生成苯炔(2′).2.3.2 苯炔的加成方向也取决于取代基Z的诱导效应羧酸衍生物(酰卤、酸酐、酯、酰胺)的结构特点是:分子中都有酰基,而且酰基都直接与带有未共用电子对的原子或基团相连,既存在诱导效应,又存在p-π共轭效应.这类化合物发生亲核取代反应的一般通式为:羧酸衍生物的水解、醇解、氨解均属于这类亲核取代,反应活性次序为:酰氯>酸酐>酯>酰胺.此外,酯缩合反应也属于羧酸衍生物的亲核取代反应,其机理加成-消除历程,并且非常重要.如Claisen酯缩合反应和Dieckmann缩合反应.Claisen酯缩合反应[2]:例1 完成反应(中南大学2007年硕士研究生招生试题)例2 完成反应(上海师大2007年硕士研究生招生试题)例3 完成反应(江苏大学2009年硕士研究生招生试题)Dieckmann缩合反应[2]:反应机理为:例4 完成反应(四川大学2008年、天津大学2007年硕士研究生招生试题)【相关文献】[1]高鸿宾.有机化学[M].北京:高等教育出版社,2005:243,252.[2]王积涛,张宝申,王永梅,等.有机化学[M].2版.天津:南开大学出版社,2003:313,318,332,239,550,507,508.[3]曾昭琼.有机化学(下册)[M].北京:高等教育出版社,2004:299-300,81.[4]王永梅,王桂林.有机化学提要·例题和习题[M].天津:天津大学出版社,1999:125.[5]曾昭琼.有机化学(上册)[M].北京:高等教育出版社,2004:293.。
有机化学智慧树知到课后章节答案2023年下山东建筑大学第一章测试1.以下卤代烃中,碳卤键键长最长的是()。
A:R-Cl B:R-Br C:R-F D:R-I 答案:R-I2.碳原子有sp、sp2、sp3杂化轨道,s成分多的轨道,核对轨道中电子束缚得牢,则电负性大的轨道应该是()。
A:sp B:sp3 C:sp2 D:sp4答案:sp3.不同杂化类型碳的电负性不同,据此推断以下物质中C-H键键长最长的是()。
A:CH2=CH3 B:CH3CH3 C:C6H6D:CH≡CH 答案:CH3CH34.单纯考虑诱导效应,推断以下羧酸酸性最弱的为()。
A:乙酸 B:苯甲酸 C:硝基乙酸 D:氯乙酸答案:乙酸5.以下物质属于有机化合物的是()。
A:CO2 B:CH4 C:C D:NaCN 答案:CH46.预测下列化合物中水溶性最好的是()。
A:CH3CH2OH B:CH3CH2CH2CH2OHC:CH3CH2CH2CH2CH3 D:CH3CH2OCH2CH3答案:CH3CH2OH7.属于亲核试剂的是()。
A:AlCl3 B:CH3O- C:H+ D:+NO2答案:CH3O-8.以下关于共价键的说法不正确的是()。
A:根据重叠方式的不同,共价键可分为σ键和π键 B:共价键有饱和性 C:非极性分子中的共价键为非极性键D:共价键有方向性答案:非极性分子中的共价键为非极性键9.下列分子属于极性分子的是()。
A:C6H6 B:CH3OH C:CH3Cl D:Cl2E:CH3CH2OCH2CH3答案:CH3OH;CH3Cl;CH3CH2OCH2CH310.常见有机化合物的共性如()。
A:参加反应时,速率普遍很快 B:一般易溶于水 C:常具有挥发性 D:一般易燃烧答案:常具有挥发性;一般易燃烧第二章测试1.中,3号碳属于()。
A:3°碳 B:4°碳 C:仲碳 D:伯碳答案:3°碳2.属于()。
1、精细化学品与精细化工的概念与特点。
精细化学品:“凡能增进或赋予一种(类)产品以特定功能,或本身具有特定功能的小批量或高纯度化学品”。
精细化学品的特点:① 产品功能性强(专用性)② 批量小③ 品种多④ 利润率高⑤ 更新换代快精细化工 :“生产精细化学品的工业”。
“它属于一类化工产品的生产行业” 。
精细化工的特点:① 多品种、小批量 ② 综合生产流程和多功能生产装置 ③ 高技术密集度 ④ 大量应用复配技术 ⑤ 新产品开发周期长,费用高 ⑥ 商品性强、市场竞争激烈2、新领域精细化学品的类别。
食品添加剂、饲料添加剂、电子化学品、造纸化学品、塑料助剂、皮革化学品、表面活性剂、水处理剂等。
3、精细化率的定义、我国目前的精细化率。
精细化率是一个国家或地区化学工业发达程度和化工科技水平高低的重要标志。
我国目前的精细化率为45%。
4、世界精细化工的发展趋势。
发达国家新领域精细化工发展迅速、重视化境友好绿色精细化学品和超高功能及超高附加值产品,发展绿色化生产与生物工程技术。
传统精细化工向发展中国家转移。
5、我国精细化工的现状与存在的主要问题。
●我国精细化工产品的自我供应能力已有了大幅度的提升,传统精细化工产品不仅自给有余,而且大量出口;新领域精细化工产品的整体市场自给率达到70%左右。
一些产品在国际市场上具有较大的影响力。
●目前国精细化工产品尚难以满足细分市场需求。
以中低档产品为主,难以满足高端市场要求,以电子化学品为代表的高端精细化学品严重依靠进口。
● 在快速变化的市场面前,我国的研发力量还很不足的,特别是薄弱的精细化工的基础性研究已成为我国开发新技术和新产品的重要制约因素。
● 部分国家以保护环境和提高产品安全性为由,陆续实施了一批新的条例和标准;我国也在不断加大与人民生活息息相关的工业品的安全管理力度和提%100⨯=化工产品的总值精细化工产品的总值)精细化工率(精细化率高安全标准,这些因素对精细化工的发展提出更高的要求和挑战。
有机化学反应方程式总结亲核取代反应亲核取代反应是有机化学中常见的一类反应。
在亲核取代反应中,亲核试剂(通常是带负电荷的离子或具有亲核性质的分子)与电子不足的溶液中的有机化合物发生反应,取代原有的官能团或取代子基。
这些反应在有机合成中具有重要的应用价值,因此对亲核取代反应的了解至关重要。
以下是几种常见的亲核取代反应及其对应的反应方程式:1. 醇的亲核取代反应醇的亲核取代反应常见的有醇的取代和醚的形成反应。
例如,溴代烷与醇发生取代反应,生成溴代醚和水。
反应方程式如下:R-OH + HBr → R-Br + H2O2. 烯烃的亲核取代反应烯烃是一类具有高度不饱和度的有机分子,容易与亲核试剂发生亲核取代反应。
例如,乙烯与溴化氢反应,发生加成反应生成溴代乙烷:CH2=CH2 + HBr → CH3CH2Br3. 酸的亲核取代反应酸的亲核取代反应是指酸与亲核试剂反应,生成酸的盐类或酯。
例如,乙酸与氨反应生成乙酰胺:CH3COOH + NH3 → CH3CONH24. 酯的亲核取代反应酯的亲核取代反应通常涉及酯键的断裂和取代。
例如,酯与碱反应生成相应的酸盐:R-COOR' + NaOH → R-COONa + R'OH5. 酰卤的亲核取代反应酰卤是一类常见的有机化合物,容易与亲核试剂发生取代反应。
例如,酰氯与水反应生成相应的酸:R-COCl + H2O → R-COOH + HCl6. 醛和酮的亲核取代反应醛和酮是有机化合物中常见的官能团,容易与亲核试剂发生取代反应。
例如,醛和酮与氨反应生成相应的胺:R1-CO-R2 + NH3 → R1-CO-NH2 + R2H上述只是亲核取代反应的一些常见例子,实际上亲核取代反应有很多不同的类型,具体的反应机理和生成物取决于反应条件和反应物的性质。
总结:亲核取代反应是有机化学中常见的反应类型,通过与亲核试剂的反应,有机化合物发生取代反应。
醇的取代反应、烯烃的加成反应、酸的盐类或酯的生成、酯键的断裂和取代、酰卤的取代反应、以及醛和酮的胺的生成等都是亲核取代反应的例子。
亲核取代反应历程卤代烃的亲核取代反应是一类重要反应,由于这类反应可用于各种官能团的转变,在有机合成中具有广泛的用途,因此,对其反应历程的研究也就比较重要。
在亲核取代反应中,研究最多的是卤代烃的水解,在反应的动力学、立体化学,以及卤代物的结构,溶剂等对反应速率的影响等都有不少的资料。
根据化学动力学的研究及许多实验表明,卤代烃的亲核取代反应是按两种历程进行的,即双分子亲核取代反应(S N 2反应)和单分子亲核取代反应(S N 1反应)。
一、双分子亲核取代反应(S N 2反应)实验证明:伯卤代烃的水解反应为S N 2历程。
RCH 2Br+OH -→RCH 2OH+Br -,v =k [RCH 2Br]·[OH -],v 为水解速率,k 为水解常数。
因为RCH 2Br 的水解速率与RCH 2Br 和OH -的浓度有关,所以叫做 双分子亲核取代反应(S N 2反应)。
1.S N 2反应机理:亲核试剂(Nu -)从离去基团(L)的背面进攻中心碳原子。
当亲核试剂与中心碳原子之间逐渐成键时,离去基团与中心碳原子之间的键逐渐断裂,新键的形成和旧键的断裂是同步进行的协同过程,其反应过程如下所示。
反应物(sp 3) 过渡态(sp 2)产物(sp 3) 2.S N 2反应的能量变化,可用反应进程-势能曲线图表示如下:S N 2反应进程中的能量变化3.S N 2反应的立体化学:背面进攻和构型翻转。
(1)背面进攻反应:在S N 2反应中,亲核试剂Nu -可以从离去基团的同一边或离去基团的背面进攻中心碳原子(C δ+)。
若从离去基团的同一边进攻,则亲核试剂与带负电荷的离去基团(L δ-)之间,除空间障碍外,还因同种电荷相互排斥使反应活化能升高,不利于反应的进行。
若从离去基团的背面进攻,则反应活化能较低,容易形成相对较稳定的过渡态,反应易于进行。
(2)构型翻转:在S N 2反应中,中心碳原子由反应底物时的sp 3杂化转变为过渡态时的sp 2杂化,这时亲核试剂与离去基团分布在中心碳原子的两边,且与中心碳原子处在同一直线上,中心碳原CδδNu C + L -δδNu C + L δδNu C + L -Nu子与它上面的其他三个基团处于同一平面内。
亲核取代反应一.亲核取代反应机理。
亲核取代反应是指有机分子中的与碳相连的原子或原子团被作为亲核试剂的某原子或原子团取代的反应。
反应分为SN1型(单分子取代反应),与SN2型双分子取代反应。
1.SN1型(单分子取代反应)第一步是碳原子上正电荷增加,离去基团负点性增加,经过过渡态(1)并最终解离,生成活性中间体碳正离子与离去基团负离子。
由于这一步反应的活化能较高,速率较慢,所以这一步是反应的决速步。
第二步是活性中间体的碳正离子与亲和试剂作用,生成反应产物。
这一步仅需少量能量,速率很快。
反应特点:(1)SN1反应的决速步是中心碳原子与离去基团之间化学键的异裂。
反应速率只取决于一种分子的浓度,因此,它在动力学上是一级反应。
(2)一般是一个两步反应。
第一步生成的碳正离子采取SP2杂化,是平面构型。
故若反应物的中心碳原子是手性碳,反应产物一般是一对等量的对映异构体的混合物——外消旋体。
(3)反应中间体生成的碳正离子导致反应有重排的趋势。
2.SN2型(双分子取代反应)反应中,离去基团离开中心碳原子的同时,亲核试剂与中心碳原子发生部分键合,无中间体生成。
有机反应中,将两种分子参与决速步的亲核取代反应陈伟双分子亲核取代反应。
反应特点:(1)SN2反应是一步反应,只有一个过渡态。
(2)在SN2反应中,亲核试剂进攻中心碳原子是总是从离去基团溴原子的背面沿着碳原子和离去基团连接的中心线方向进攻。
这个过程会使得碳原子与三个未参与反映的键发生翻转,这种翻转称为瓦尔登翻转,又称构型翻转。
二.影响亲核取代反应的因素1.烃基结构的影响。
对SN1反应,主要考虑碳正离子的稳定性。
对SN2反应,主要取决于过渡态形成的难易,也就是空间效应的影响。
2.离去基团的影响。
离去基团的性质对SN1和SN2将产生相似的影响:离去基团的离去能力越强,亲核取代反应越易进行。
对于离去基团:键能越弱,离去基团的稳定性越好,该离去基团的离去能力就越强。
3.亲核试剂的影响仅对SN2有影响。
第一章测试1.含能化合物分子中一定爆炸性基团含能硝基。
()A:错B:对答案:A2.含能化合物一般要具有良好的氧平衡,因此,分子中一定含有氧元素。
()A:错B:对答案:A3.化学爆炸反应的放热性必要条件是爆热()A:对B:错答案:A4.设计含能化合物分子时,需要考虑分子的对称性、氧平衡、合成可行性等因素。
()A:错B:对答案:B5.硝胺炸药RDX和HMX具有相同的最简式。
()A:错B:对答案:B第二章测试1.下列共价键中极性最强的是()A:H-CB:H-OC:C-ND:C-O答案:B2.下列溶剂中最难溶解离子型化合物的是( )A:H2OB:CHCl3C:C8H18D: CH3OH答案:C3.下列溶剂中极性最强的是( )A:CH3CH2OHB: CCl4C:C6H6D:C2H5OC2H5答案:A4.在下列化合物中,偶极矩最大的是( )A:CH3CH2ClB:H2C=CHClC:CH3CH=CHCH3D:HC≡CCl答案:A5.根椐元素化合价,下列分子式正确的是( )A: C6H13B:C7H15OC:C5H9Cl2D:C8H16O答案:D第三章测试1.异己烷进行氯化,其一氯代物有几种?()A:4种B:2种C:5种D:3种答案:C2.化合物的分子式为C5H12一元氯代产物只有一种,结构式是()A:C(CH3)4B:CH3CH2CH2CH2CH3C:C3H8和C6H14D:(CH3)2CHCH2CH3答案:A3.甲基丁烷和氯气发生取代反应时,能生成一氯化物异构体的数目是()A:2种B:3种C:4种D:1种答案:C4.在烷烃的自由基取代反应中,不同类型的氢被取代活性最大的是()A:三级B:二级C:一级D:无正确答案答案:A5.氟、氯、溴三种不同的卤素在同种条件下,与某种烷烃发生自由基取代时,对不同氢选择性最高的是()A:氯B:同样高C:溴D:氟答案:C6.在自由基反应中化学键发生()A:不断裂B:均裂C:既不是异裂也不是均裂D:异裂答案:B7.将下列化合物绕C-C键旋转时哪一个化合物需要克服的能垒最大()A:CH2ICH2IB:CH2ClCH2BrC:CH2ClCH2ID:CH2ClCH2Cl答案:A8.假定甲基自由基为平面构型时,其未成对电子处在什么轨道()A:1sB:sp2C:2sD:2p答案:D9.下列游离基中相对最不稳定的是()A:CH3CH2.B:CH3.C:(CH3)3C.D:CH2=CHCH2.答案:B10.构象异构是属于()A:立体异构B:互变异构C:结构异构D:碳链异构答案:A11.下列烃的命名哪个是正确的?()A:乙基丙烷B:2-甲基-3-乙基丁烷C:3-甲基-2-丁烯D:2,2-二甲基-4-异丙基庚烷答案:D第四章测试1.1-己烯、顺-3-己烯和反-3-己烯三者相对稳定性的次序是()A:1-己烯>顺-3-己烯>反-3-己烯B:反-3-己烯>顺-3-己烯>1-己烯C:顺-3-己烯>1-己烯>反-3-己烯D:反-3-己烯=顺-3-己烯=1-己烯答案:B2.在下列化合物中,最容易进行亲电加成反应的是()A:CH2=CHClB:CH3CH=CHCH3C:CH2=CHCH=CH2D:CH3CH=CHCHO答案:B3.马尔科夫经验规律应用于()A:不对称烯烃的亲电加成反应B:离子型反应C:游离基的稳定性D:游离基的取代反应答案:A4.若正己烷中有杂质1-己烯,用洗涤方法能除去该杂质的试剂是()A:浓硫酸B:汽油C:水D:溴水答案:A5.有一碳氢化合物I,其分子式为C6H12,能使溴水褪色,并溶于浓硫酸,I加氢生成正己烷,I用过量KMnO4氧化生成两种不同的羧酸,试推测I的结构()A:CH3CH2CH=CHCH2CH3B:CH3CH2CH=CHCH=CH2C:CH3CH=CHCH2CH2CH3D:CH2=CHCH2CH2CH2CH2答案:C6.具有顺反异构体的物质是()A:B:C:D:答案:C7.下列化合物稳定性最大的是()A:B:C:D:答案:B8.在烯烃与HX的亲电加成反应中,主要生成卤素连在含氢较()的碳上A:不能确定B:差C:好答案:B第五章测试1.下面三种化合物与一分子HBr加成反应活性最大的是()A:B:C:答案:A2.二烯体1,3-丁二烯与下列亲二烯体化合物发生Diels-Alder反应时活性较大的是()A:丙烯B:乙烯C:丁烯醛D:丙烯醛答案:D3.下列化合物中酸性较强的为()A:乙烯B:乙炔C:乙醇D:H2O答案:C4.在CH3CH=CHCH2CH3化合物的自由基取代反应中,()氢被溴取代的活性最大A:1-位B:5-位C:4-位D:2-位及3-位答案:C5.下列物质能与Ag(NH3)2+反应生成白色沉淀的是()A:乙醇B:1-丁炔C:乙烯D:2-丁炔答案:B6.下列物质能与Cu2Cl2的氨水溶液反应生成红色沉淀的是()A:乙烯B:乙醇C:2-丁炔D:1-丁炔答案:D7.在sp3, sp2, sp杂化轨道中p轨道成分最多的是()杂化轨道A:sp3B:sp2C:sp答案:A8.1-戊烯-4-炔与1摩尔Br2反应时,预期的主要产物是()A:1,2-二溴-1,4-戊二烯B:4,5-二溴-2-戊炔C:1,5-二溴-1,3-戊二烯D:3,3-二溴-1-戊-4-炔答案:B第六章测试1.环己烷的椅式构象中,12个C-H键可区分为两组,每组分别用符号()表示A:σ与πB:a与eC:R与SD:α与β答案:B2.下列1,2,3-三氯环己烷的三个异构体中,最稳定的异构体是( )A:B:C:答案:A3.1,2-二甲基环己烷最稳定的构象是( )A:B:C:D:答案:D4.下列物质与环丙烷为同系物的是( )A:B:C:D:答案:A5.下列化合物燃烧热最大的是( )A:B:C:D:答案:A6.下列反应不能进行的是( ) 。
亲核取代反应总结1、反应定义:亲核取代反应(Nucleophilic Substitution Reaction)是指有机分子中与碳相连的某原子或基团被作为亲核试剂的某原子或基团取代的反应。
在反应过程中,取代基团提供形成新键的一对电子,而被取代的基团则带着旧键的一对电子离去。
2、反应意义:这类反应是有机化学中非常重要的一类反应,不论在理论研究中还是在有机合成实际中都是极其有用的一类反应。
3、反应分类:亲核取代反应的主要类型为脂肪族饱和碳上的亲核取代反应,即饱和卤代烃与亲核试剂的取代反应,较特殊结构的有苄基卤代物、烯丙基卤代物亲核反应。
其他类型还包括与酰氯、磺酸酯、磺酰卤、卤代苯等的取代反应。
从电荷类型来分,亲核取代反应只能有四种类型:(1)中性底物和负离子亲核试剂反应(2)中性底物和中性亲核试剂反应(3)正离子底物和负离子亲核试剂反(4) 正离子底物和中性亲核试剂反应亲核试剂包括有机和无机两类分子或离子:无机类亲核试剂:OH -、CN -、X -、H 2O 、NH 3等有机类亲核试剂:ROH 、RO -、PhO -、RS -、RMgX 、RCOO -等4、反应机理类型分类:(1)双分子亲核取代反应(S N 2)有两种分子参与了决定反应速率关键步骤的亲核取代反应称为双分子亲核取代反应。
反应过程中,亲核试剂从反应物离去基团的背面向与它连接的碳原子进攻,先与碳原子形成比较弱的键,同时离去基团与碳原子的键有一定程度的减弱,两者与碳原子成一条直线,碳原子上另外三个键逐渐由伞形转变成平面,这需要消耗能量,即活化能,当反应进行和达到能量最高状态即过渡态后,亲核试剂与碳原子之间的键开始形成,碳原子与离去基团之间的键断裂,碳原子上三个键由平面向另一边偏转,整个过程犹如大风将雨伞由里向外反转一样,这时就要释放能量,形成产物,S N 2反应机理一般式表示为:Nu -+ R X [Nuδ-···R···X δ- ] NuR + X -例如,溴甲烷与OH -的水解反应:(2)单分子亲核取代反应(S N 1)只有一种分子参与了决定反应速率关键步骤的亲核取代反应称为单分子亲核取代反应,反应中,反应物首先解离成碳正离子与带负电荷的离去基团,这个过程需要能量,是控制反应速率的一步,即慢的一部。
1、精细化学品与精细化工的概念与特点。
精细化学品:“凡能增进或赋予一种(类)产品以特定功能,或本身具有特定功能的小批量或高纯度化学品”。
精细化学品的特点:① 产品功能性强(专用性)② 批量小③ 品种多④ 利润率高⑤ 更新换代快精细化工 :“生产精细化学品的工业”。
“它属于一类化工产品的生产行业” 。
精细化工的特点:① 多品种、小批量 ② 综合生产流程和多功能生产装置③ 高技术密集度 ④ 大量应用复配技术 ⑤ 新产品开发周期长,费用高 ⑥ 商品性强、市场竞争激烈2、新领域精细化学品的类别。
食品添加剂、饲料添加剂、电子化学品、造纸化学品、塑料助剂、皮革化学品、表面活性剂、水处理剂等。
3、精细化率的定义、我国目前的精细化率。
精细化率是一个国家或地区化学工业发达程度和化工科技水平高低的重要标志。
我国目前的精细化率为45%。
4、世界精细化工的发展趋势。
发达国家新领域精细化工发展迅速、重视化境友好绿色精细化学品和超高功能及超高附加值产品,发展绿色化生产与生物工程技术。
传统精细化工向发展中国家转移。
5、我国精细化工的现状与存在的主要问题。
●我国精细化工产品的自我供应能力已有了大幅度的提升,传统精细化工产品不仅自给有余,而且大量出口;新领域精细化工产品的整体市场自给率达到70%左右。
一些产品在国际市场上具有较大的影响力。
●目前国内精细化工产品尚难以满足细分市场需求。
以中低档产品为主,难以满足高端市场要求,以电子化学品为代表的高端精细化学品严重依靠进口。
● 在快速变化的市场面前,我国的研发力量还很不足的,特别是薄弱的%100⨯=化工产品的总值精细化工产品的总值)精细化工率(精细化率精细化工的基础性研究已成为我国开发新技术和新产品的重要制约因素。
●部分国家以保护环境和提高产品安全性为由,陆续实施了一批新的条例和标准;我国也在不断加大与人民生活息息相关的工业品的安全管理力度和提高安全标准,这些因素对精细化工的发展提出更高的要求和挑战。
亲核取代反应总结1、反应定义:亲核取代反应(Nucleophilic Substitution Reaction)是指有机分子中与碳相连的某原子或基团被作为亲核试剂的某原子或基团取代的反应.在反应过程中,取代基团提供形成新键的一对电子,而被取代的基团则带着旧键的一对电子离去。
2、反应意义:这类反应是有机化学中非常重要的一类反应,不论在理论研究中还是在有机合成实际中都是极其有用的一类反应.3、反应分类:亲核取代反应的主要类型为脂肪族饱和碳上的亲核取代反应,即饱和卤代烃与亲核试剂的取代反应,较特殊结构的有苄基卤代物、烯丙基卤代物亲核反应.其他类型还包括与酰氯、磺酸酯、磺酰卤、卤代苯等的取代反应。
从电荷类型来分,亲核取代反应只能有四种类型:(1)中性底物和负离子亲核试剂反应(2)中性底物和中性亲核试剂反应(3)正离子底物和负离子亲核试剂反(4) 正离子底物和中性亲核试剂反应亲核试剂包括有机和无机两类分子或离子:无机类亲核试剂:OH-、CN—、X-、H2O、NH3等有机类亲核试剂:ROH、RO-、PhO-、RS-、RMgX、RCOO-等4、反应机理类型分类:(1)双分子亲核取代反应(S N2)有两种分子参与了决定反应速率关键步骤的亲核取代反应称为双分子亲核取代反应。
反应过程中,亲核试剂从反应物离去基团的背面向与它连接的碳原子进攻,先与碳原子形成比较弱的键,同时离去基团与碳原子的键有一定程度的减弱,两者与碳原子成一条直线,碳原子上另外三个键逐渐由伞形转变成平面,这需要消耗能量,即活化能,当反应进行和达到能量最高状态即过渡态后,亲核试剂与碳原子之间的键开始形成,碳原子与离去基团之间的键断裂,碳原子上三个键由平面向另一边偏转,整个过程犹如大风将雨伞由里向外反转一样,这时就要释放能量,形成产物,S N2反应机理一般式表示为: Nu-+R X[Nuδ—···R···Xδ- ] NuR+X—例如,溴甲烷与OH-的水解反应:(2)单分子亲核取代反应(S N1)只有一种分子参与了决定反应速率关键步骤的亲核取代反应称为单分子亲核取代反应,反应中,反应物首先解离成碳正离子与带负电荷的离去基团,这个过程需要能量,是控制反应速率的一步,即慢的一部.当分子解离后,碳正离子马上与亲核试剂结合,速率极快,是快的一步。