有机化学计算
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《烃的衍生物》复习提纲
一、概述：
1.烃的衍生物的概念： 烃的衍生物，从结构上看，都可看成是烃分子中的H原子，被其他原子或原子团代替衍变而成的化合物。有机物分为两大类。除烃外，其余都可以看作烃的衍生物。
从结构上看衍生物由两部分组成，一部分为官能团，另一部分为烃基。
2.官能团的概念： 决定化合物特殊性质的原子或原子团。
弄清：○1官能团决定有机物的类别 ○2烯烃、炔烃的官能团为C═C 、C≡C。
○3 官能团不是唯一决定有机物性质的基团。烃基对有机物的性质也有影响。
3.官能团和烃基对性质的影响：
官能团的引入→使分子量增大、分子极性增大→影响物理的，化学的性质
<1> 对物理性质的影响：
（！）对熔、沸点的影响
○1官能团的引入：使熔沸点高于高于相应的烃。
B 对同分异构体来说 ：支链越多，沸点越低。
（2） 对溶解性的影响：
○1官能团的影响：醇、醛、酮、羧酸的官能团分别为 －OH －CHO
它们都是亲水基团（易溶于水）所以它们的烃基小的化合物易溶于水。
○2烃基是亲油基团（易溶于有机溶剂），烃基增大，在水中的溶解性减少，在有机溶剂中的溶解性增大。例如高级脂肪酸虽有亲水基团—COOH，但是烃基较大不溶于水，易溶于有机溶剂。
【规律】 A ．烃（密度小于水）、．．．．．．．．． 卤代烃、．．．． 硝基化合物（密度大于水）、．．．．．．．．．．．．． 酯类（密度小于水），它们一般不溶．．．．．．．．．．．．．．．．于．水．，易溶于．．．．有机溶剂．．．．。．
B ．烃的衍生物一般都．．．．．．．．有．—．R．。一般都易溶于．．．．．．．有机溶剂．．．．。．
<2> 官能团的化学性质
在有机物分子中，键的极性大易断，基团之间互相影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。
①---X的性质
②－OH的性质（主要有三个）
A －OH上的氢原子活泼，能够被活泼金属置换或在水分子作用下电离。
原因：O－H键为 极性键，易断 。醇、酚、羧酸分子中都有－OH。
a 醇－OH：与Na等活泼金属反应放H2气。但醇比水 难 电离，反应比水 慢 。
b 酚－OH：－OH与苯环直接相连。由于苯环的吸电子作用。使－OH中 O－H键的极性 增大。 其H原子比醇－OH上的H原子活泼，能够在H2O分子作用下微弱地电离出H+。故酚具有弱酸性，比H2CO3弱，不能使指示剂变色。
H．原子活泼性的比较。羧酸（皆为弱酸）．．．．．．．．．．．．．．．．． > H．．2．CO．．3． > ．酚． > HCO．．．．3．-． > H．．2．O > ．．醇．
B －OH能发生脱水反应：由于－OH能与H原子结合成稳定的H2O分子。所以含－OH的化合物往往能进行脱水反应。使用浓H2SO4作催化剂。（为什么？）
醇分子内脱水，必须有β- H原子，属于消去反应，生成不饱和化合物。
醇分子间脱水，生成 醚 ，属于 取代 反应。醇与酸之间脱水生成 脂 。这些脱水反应使用浓H2SO4作催化剂。因为 浓H2SO4有脱水性或吸水性。分子之间脱水属于 取代 反应类型。
[练习]
写出方程式注意反应条件：
C －OH 的氧化反应：－OH使α－H 原子活化。 反应的本质：去－OH 上H原子与α－H原子。
[练习] 完成方程式，用方框表示正反应的本质
（CH3）3COH 能否进行催化氧化 不能
规律：－OH在链端．．氧化为
醛 ；－OH在链间．．氧化为 酮 ；无α－H原子 不能进行催化氧化。
故C═O与C═C一样，能够发生 加成 反应。 C=O具有吸电子性，使其它键的极性增加
故－CHO可被还原为－OH ，氧化为－COOH 。即－CHO既有氧化性又有还原性。
④－COOH的性质：
二、几种重要的烃的衍生物
1、 卤代烃：<1>定义 烃分子中的H原子被X原子取代后形成的化合物即烃基与X相连。
<2> 一卤代烃的通式 R－X，饱和一元脂肪卤代烃通式 CnH2n+1X
。
<3> 结构特点：C－X键为强极性键。易 断 。
<4> 化性 ：○1与NaOH的 水
溶液反应，发生
取代（水解）反应，生成醇。
○2与强碱的醇溶液共热发生消去反应生成 不饱和化合物。
2醇 <1> 定义：－OH与链烃、芳香烃的侧链、环烷烃基相连构成化合物。
即－OH不苯环直接相连的化合物。
通式：一元醇 R－OH 饱和一元醇通式 CnH2n+1OH
饱和一元醇的分子组成通式为CnH2n+2O ，与同碳原子数的 醚
互为同分异构体。
<2> 分类：根据－OH数目
一元醇、二元醇、三元醇。
<3> 乙醇的分子结构和物理性质：分子式 C2H6O 结构简式C2H5OH ,密度比水
小 ，挥发性
易 ，与水互溶。是良好的有机溶剂。溶解许多无机物和有机物，这是由于乙醇分子结构中含有 －OH 与－C2H5的缘故。
工业酒精含乙醇 96% 无水酒精含乙醇 99.5% 医用酒精含乙醇 75%。
[思考]：○1乙醇与甲醚互为同分异构体。○2检验有机物中含有水常用的方法为：加入 无水CuSO4；用工业酒精制无水酒精的方法为加入 CaO，再 蒸馏。
<4> 醇的化学性质：
○1与活泼金属发生 置换反应（K、Na、Mg、Al）2R－O－H + 2Na→2R－ONa+H2↑
○3氧化反应 A 燃烧,火焰为 浅蓝色 。
B 催化氧化 ：条件为：催化剂为（Cu 与 Ag）与 △ 。
催化氧化的反应规律为－OH在链端．．氧化为 醛 ；－OH在链间．．氧化为 酮 ；无α－H原子 不能进行催化氧化。
2CH3CH2OH + O2 2 CH3CHO +2H2O
[练习] 写出反应方程式注明条件
○4脱水反应：由于－OH与H原子结合成稳定的水分子。
a 醇分子内脱水 生成 烯烃 属于 消去 反应类型。
b 醇分子间脱水生成 醚 属于 取代 反应。
[思考] 分子式为CH4O与C2H6O、C3H8O的醇组成的混和物，共产生 10 种醚。
○5酯化反应：－OH与－COOH基之间脱水生成脂（酯化反应属于 取代反应类型）
历程：羧酸脱 －OH醇脱 H 。
C 丙二酸与乙二醇生成高分子链脂的方程式：
Ag Cu
△
C
I 写出2－丙醇与HNO3的酯化反应方程式：
○2丙三醇：（又称甘油）分子式 C3H6O3 结构简式水溶性：易 用途
3 酚类 <1> 定义：－OH与苯环直接相连构成的化合物。
[问题] A 酚与芳香醇的结构特点有何不同：酚 －OH直接与环相连。芳香醇为－OH与侧链相连。
B C6H5OH 与 C6H5CH2OH为同系物吗？ 不
酚、芳香醇、醚互为同分异构体．．．．．．．．．．．．．．
[练习]：写出分子式为C7H8O的芳香族化合物的同分异构体
[思路]先写出母体－CH3 再引进O原子。既能与NaOH反应又与Na反应的为
<2> 苯酚：俗称 石碳酸 分子式 C6H6O 结构简式
物性：纯品为无色晶体 ，久置 呈粉红色 原因 被空气氧化 。 溶解性：常温在水中溶解度不大，65℃以上与水互溶。易溶于有机溶剂。毒性 有
<3> 酚的化学性质：
结构与性质的关系： A －OH受苯环的吸电子性的影响，使O－H键极性增大，电离出H+，酚具有弱酸性。
B由于苯环受－OH的影响 使－OH的临对位上的H原子易被取代。
[问题]：○1与CO2、H2O反应能生成Na2CO3与吗？为什么？
○2如何分离C6H6与的混和物？
②苯环上的取代反应：注意取代什么位置的H原子 OH的相对位上的H原子。
○3显色反应：与Fe3+反应生成 紫 色溶液。
[思考]：○1检验的常用试剂为 FeCl3 Br2水 。
○4苯酚为酸，故不与酸反应。这种说法对吗？为什么？ × 与HNO3反应
4醛、酮
<1> 定义与通式：
○4饱和一元醛、酮的分子式的通式为 CnH2nO ，碳原子数相同时，他们互为 同分异构体 。
<2> 乙醛
分子式 C2H4O，结构简式 CH3CHO
○1物理性质：与乙醇相似 主要不同之处为 气味、沸点的不同 。
[思考]：醛发生银镜反应或与Cu(OH)2反应要在碱性溶液中进行。为什么？
[思考]：Br2、、酸性KMnO溶液能氧化－CHO吗？ 能
福尔马林为35～40%甲醛水溶液 用途：作杀菌、防腐剂
1 mol HCHO能还出 4 mol Ag 。
5羧酸：<1> 定义：－COOH与－R相连构成的化合物。通式：一元羧酸 R－COOH
饱和一元羧酸与饱和酯的分子式的通式为 CnH2nO2
互为 同分异构体 。
<2> 分类：同醇类。
[练习]：写出最简单．．．的下列物质的结构简式：饱和一元羧酸
HCOOH ；二元羧酸
<3> 乙酸(俗称醋酸) 分子式C2H4O2 结构简式CH3COOH 溶解性：易溶于水和有机剂。
化学性质： 弱酸性，脱－OH反应。
CH3COOH电离方程式为CH3COOHCHCOO- + H+
写出下列反应的离子方程式 CH3COOH与小苏打溶液
CH3COOH+HCO3-═CH3COO-+CO2+H2O
CH3COOH与石灰石 CaCO3 + 2CH3COOH═(CH3COO)2Ca + CO2 ↑+H2O
B
酯化反应：a定义：酸与醇脱水生成酯的反应。b历程：羧酸脱－OH，醇脱H 。
c 反应条件：浓H2SO4作催化剂、加热
