鉴于高中阶段有机化学的反应条件错综复杂又难以记忆,故特此整理一下高中涉及的大部分有机反应的条件。
顺便推荐一下人教官方的 高中化学选必三电子课本 (o゜▽゜)o☆
注:由于 KATEX 限制,下文苯环均写为 Ph
不知不觉也要进入高三了啊…╮(╯_╰)╭
加热
仅加热
苯的磺化
Ph+H2SO4Δ(70∼80°C)Ph−SO3H+H2O
醛基的检验
银氨溶液:
R−CHO+2[Ag(NH3)2]OHΔR−COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
新制 Cu(OH)2 (斐林试剂) (由● 蓝色 变为)● 砖红色 沉淀
R−CHO+2Cu(OH)2+NaOHΔR−COONa+Cu2O↓+3H2O
酯的彻底水解(含皂化)
以乙酸乙酯为例
CH3COOCH2CH3+NaOHΔCH3COONa+CH3CH2OH
以苯酚甲酯为例:
Ph−OOCH+2NaOHΔPh−ONa+CHOONa+H2O
皂化反应书写过于复杂,此处不做赘述
酰胺水解
以乙酰胺为例,酸性条件下:
CH3CONH2+HCl+H2OΔCH3COOH+NH4Cl
碱性条件下:
CH3CONH2+NaOHΔCH3COONa+NH3↑
D-A反应
即1,4加成
CH2=CHCH=CH2+CH2=CH2Δ环己烯C6H10
加热+稀硫酸
仅有酯的不完全水解,以乙酸乙酯为例
CH3COOCH2CH3+H2O稀硫酸ΔCH3COOH+CH3CH2OH
油脂同理,此处不做展开
加热+浓硫酸
苯的硝化
Ph+HNO3浓硫酸55∼60°CPh−NO2+H2O
制备TNT(甲苯硝化)
Ph−CH3+3HNO3浓硫酸Δ2,4,6-三硝基甲苯Ph−CH3(−NO2)3+3H2O
醇的卤代
此处使用乙醇+溴化氢演示
CH3CH2OH+HBr浓硫酸ΔCH3CH2Br+H2O
醇的消去
CH3CH2OH浓硫酸170°CH2C=CH2↑+H2O
当反应物为乙醇时,必须标注 170°C,但其余醇类不需要
醇的成醚
2CH3CH2OH浓硫酸140°CC2H5OC2H5+H2O
当反应物为乙醇时,必须标注 140°C,但其余醇类不需要
酯化反应
此处使用乙醇+乙酸演示
CH3CH2OH+CH3COOH浓硫酸ΔCH3COOCH2CH3+H2O
加热+特殊溶剂
水—卤代烃水解
CH3CH2Br+NaOHH2OΔCH3CH2OH+NaBr
醇—卤代烃消去
CH3CH2Br+NaOHC2H5OHΔH2C=CH2↑+NaBr+H2O
加热+催化剂
烯炔含氢加成
烯炔含氢加成包括:与 HX、H2、HCN 加成
炔烃还包括与 H2O 加成生成醛,但烯烃不行
CH2=CH2+H2催化剂ΔCH3CH3
CH2=CH2+HBr催化剂ΔCH3CH2Br
CH≡CH+2H2催化剂ΔCH3CH3
CH≡CH+HCN催化剂ΔCH2=CHCN
CH≡CH+H2O催化剂ΔCH3CHO
苯的加成
生成环己烯
Ph+3H2Pt/NiΔ环己烷(CH2)6
Cu/Ag—醇的催化氧化
2CH2CH2OH+O2Cu/AgΔ2CH3CHO+2H2O
醛/酮的还原
CH3CHO+H2催化剂ΔCH2CH2OH
醛的催化氧化
2CH3CHO+O2催化剂Δ2CH2CHOOH
Ag—环氧乙烷
2CH2=CH2+O2AgΔ2环氧乙烷C2H4O
酚醛树脂
酚醛树脂的制备分为酸性条件下的和碱性条件下的,但高中阶段只含有酸性条件的反应方程式。
该反应可以分为两步。
Ph−OH+HCHOH+Δ邻羟基苯甲醇Ph(−OH)−CH2OH(1)
n邻羟基苯甲醇Ph(−OH)−CH2OHH+ΔH [−Ph(−OH)−CH2−]nOH+(n−1) H2O(2)
在碱性条件下,第 (1) 步可能会生成多元羟甲基苯酚,第 (2) 步生成的往往是网状结构的酚醛树脂。
加热+加压+催化剂
工业反应一般条件都较为复杂
工业制乙醇
CH2=CH2+H2O催化剂Δ, 加压CH3CH2OH
工业制乙二醇
环氧乙烷C2H4O+H2O催化剂Δ, 加压乙二醇CH2OHCH2OH
光照
光照条件下发生的反应仅有一种——烃基上的卤代
CH4+Cl2光照CH3Cl+HCl
仅催化剂
苯环卤代
Ph+Br2FeBr3Ph−Br+HBr↑
此处 Br2 为纯液溴,Fe 与 Br2 反应时会放出大量热,故无需加热便可进行。
石油裂化
C8H18催化剂C4H10+C4H8
加聚反应
nCH2=CH2催化剂 [−CH2−CH2−]n
醛的延长
醛+氢氰酸:
CH3CHO+HCN催化剂CH3CH(OH)CN
羟醛缩合:
2CH3CHO催化剂CH3CβH(OH)CαH2CHO
高温
仅有 CH4 的高温分解
CH4高温C+2H2
无条件
烯炔的卤素加成
烯炔+卤素单质的水/四氯化碳溶液
CH2=CH2+Br2⟶CH2BrCH2Br
CH2=CHCH=CH2+Br2⟶CH2BrCHBrCH=CH2
CH2=CHCH=CH2+Br2⟶CH2BrCH=CHCH2Br
CH≡CH+2Br2⟶CHBr2CHBr2
醇/酚和钠
2CH3CH2OH+2Na⟶2CH3CH2ONa+H2↑
2Ph−OH+2Na⟶2Ph−ONa+H2↑
羧酸/酚与碱
CH3COOH+NaOH⟶CH3COONa+H2O
Ph−OH+NaOH⟶Ph−ONa+H2O
胺与酸
CH3CH2NH2+HCl⟶CH2CH2NH3Cl
酚与浓溴水
Ph−OH+3Br2⟶Ph−OH(−Br)3↓+3HBr
溴水氧化醛
CH3CHO+Br2+H2O⟶CH3COOH+2HBr
强氧化剂
烯炔、苯环上的烃基(且与苯环相连的碳上含氢)、醇、酚、醛、草酸均可使 KMnO4/H+ 褪色,其中烯烃和苯的氧化经常被用作所短碳链。
其中醇还可使 K2Cr2O7 从● 橙色 变为● 灰绿色
显色
仅有苯酚遇 FeCl3 变● 紫色,在空气中变● 粉红色