有机化学中的电子效应

有机化学中的电子效应电子效应是影响有机化合物反应活性和反应规律的重要因素之一，深入理解有机化学中的电子效应，可以对有机化学的认识由感性向理性方向发展。电子效应包括诱导效应、共轭效应和超共轭效应；有时三种效应同时存在，表现共同作用的综合结果。一、诱导效应（Inductive effect）诱导效应是电子效应的一种，是由路易斯（Lewis）首先提出。路易斯认为，对于有机化合物，诱导效应是由一个电负性较强的原子 X 取代了碳原子上的氢原子后，在 C－X 键上产生一个极性分布，这个极性分布通过电性诱导作用，在分子中其它键上引起一系列的极性变化，结果在整个分子中产生一个向着 X 原子方向的较大范围的电子运动，这种电子运动称为诱导效应：δ+ C C X δC C 电负性比碳弱的元素原子也可以在分子中引起一系列的极性变化，只是所产生的诱导效应的方向刚好相反。诱导效应是指在有机化合物分子中引入一个基团或原子后，由于原子的电负性差异，导致σ 键电子的移动，使分子中的电子云密度分布发生变化，而这种变化不但发生在直接相连的部分，也可以影响到不直接相连的部分。这种因某一原子或基团的极性而引起电子沿碳链向某一方向移动的效应，称为诱导效应。如氯丙烷分子中，取代在碳上的氯原子的电负性较强， C－Cl 键产生偶极，使与氯原子连接的第一个碳原子（α-碳原子）产生部分正电荷（δ+），也使第二个碳原子带有部分正电荷，第三个碳原子带有更少的正电荷，依次影响下去。这种影响的特征是沿着碳链传递，并随着碳链的增长而迅速减弱或消失，一般传递到第三个碳原子就可忽略不计。诱导效应是一种静电作用，共用电子并不能完全转移到另一原子，只是电子云密度分布发生变化，亦即键的极性发生变化。δ+ δ+ δ+ δCH3—CH2—CH2→Cl 1．静态诱导效应（Is）诱导效应分为静态诱导效应和动态诱导效应。静态诱导效应是由分子本身结构决定的，是分子本身所固有的极化效应，与由极性溶剂或反应试剂等产生的外电场无关。⑴–I 效应和+I 效应静态诱导效应通常采用烷烃 H－CR3 上的氢作为比较标准，规定其为 0。如果用电负性较碳原子大的 X 取代了 H－CR3 中的氢原子后，化合物 X－CR3 中－CR3 部分的电子云密度比在 H －CR3 中小，X 叫做吸电子基团。由吸电子基团引起的诱导效应，叫做吸电子诱导效应，用－I 表示。如果用电负性较碳原子小的 Y 取代了 H－CR3 中的氢原子，化合物 Y－

CR3 中－CR3 部分的电子云密度比在 H－CR3 中大，Y 叫做给电子基团。由给电子基团引起的诱导效应，叫做给电子诱导效应，用+I 表示。 1

δ+ δY→CR3 +I 效应 H—CR3 I=0 δ－δ+ X←CR3 －I 效应⑵–I 效应和+I 效应的相对强

度静态诱导效应的强弱与取代基或原子的电负性相关。常见的取代基或原子的电负性强

弱顺序如下：－F >－Cl >－Br >－I >－OCH3 >－NHCOCH3 >－C6H5 > H >－CH3 >－C(CH3)3 在 H 左边的是吸电子基团，在 H 右边的是给电子基团；吸电子或给电子的能力

越大，产生的诱导效应也越强。对于同族元素来说，吸电子诱导效应：－F >－Cl >－Br >－I。对于同周期元素来说，吸电子诱导效应：－F > －OR > －NR2。对于不同杂化状态的同一原子来说，s 轨道成分越多，吸电子能力越强：≡N > =NR >－NR2 ；－C≡CR >－

C6H5 >－CR=CR2 >－CR2－CR3。烷基主要是给电子基团，不同烷基的相对给电子强

度如下： (CH3)3C－ > (CH3)2CH－ > CH3CH2－> CH3－。在碳链上的烷基只在与不饱和碳相连时才显+I 效应。⑶–I 效应与+I 效应与有机物的酸碱性的影响原子或取代基的电

负性，通常由测定取代酸的解离常数求出。如乙酸是一种弱酸，其解离常数是

Ka=1.74×10-5。当α位引入一个电负性比氢强的氯原子时，诱导效应使羧基碳原子的电

子沿碳链向氯原子转移，相对降低了羧羟基氧原子的电子云密度，结果就增强了羧基氢

原子的解离，氯乙酸的酸性较乙酸强，其解离常数 Ka=1.55×10-3，比乙酸大 80 多倍。

若用氯原子继续取代α位上的氢原子，得到的氯代乙酸的酸性也将继续增强。 CH3COOH Ka=1.74×10-5 CH2ClCOOH Ka=1.55×10-3 CHCl2COOH Ka=5.01×10-2 CCl3COOH

Ka=2.3×10-1 当乙酸α位上的氢原子被甲基取代时，所得产物丙酸的酸性（Ka=1.4×10-5）却弱于乙酸，可见甲基的电负性小于氢原子，是给电子基，由它引起的诱导效应与氯原子相反，使羟基的氢解离更难，降低了酸性。⑷诱导效应的传递诱导效应在分子内传递时，随距离的增加而迅速减弱。如丁酸烃基部分不同碳原子上发生氯原子取代得到的氯代丁

酸异构体解离常数 Ka： CH3CH2CHClCOOH Ka=1.39×10-3 CH3CHClCH2COOH

Ka=8.9×10-5 CH2ClCH2CH2COOH Ka=3.2×10-5 氯原子离羧基越远，对羧基的影响越弱，增强酸性的作用就越弱。 2．动态诱导效应（Id）在化学反应中，反应物分子的反应中心如果受到极性试剂的进攻，其共价键的电子云分布受到试剂分子产生的外电场影响会发

生变化。这种变化与外电场强度和共价键的极化能力有关。这种因极性试剂、极性溶剂

等外界电场因素的影响而引起分子中电子云的偏移，使分子发生暂时极化（或极化的暂时加强）的诱导效应称为动态诱导效应。动态诱导效应是暂时 2

性效应，仅在外界电场存在时存在，但动态诱导效应常对反应常起很重要的作用。例如在丙烯分子中，分子内部存在着静态诱导效应。当受到正离子进攻时，诱导极化就加强了，这种影响属于动态诱导效应。当正离子离去时，则分子又恢复到原来状态。δ+ δδ+

δCH3→CH=CH2 CH3→CH=CH2……Y+ +Is 效应 +Id 效应静态诱导效应是分子的内在性质，它既能对反应起促进作用，也能对反应起阻碍作用。动态诱导效应是由于反应过程中由反应试剂产生的外界电场的极化引起的，电子云的转移及其方向是反应试剂进攻造成的，符合反应变化的要求，即电子云向有利于反应的方向转移，因此动态诱导效应对反应总是起着促进作用。例如在硝基甲烷分子中，硝基是强吸电子基，具有－Is 效应，使碳上的氢原子有质子化－的趋势，但并未离解，仍为共价化合物。如有强的供电子基如 OH

基接近时，负离子对氢原子的作用增强了硝基的－Is 作用，即产生了动态诱导效应。这种作用相当强，可使α氢完－全质子化，并和 OH 结合成水： O N CH2 O H OH O O N

CH2 + H2O 此反应中静态诱导效应和动态诱导效应作用方向一致，有利于氢原子的质子化。诱导效应并不专指在分子中沿分子链进行传递的电子效应，还包括在空间传递的场效应。例如，顺、反丁烯二酸的酸性差异，它们的第一级解离常数比较接近（顺丁烯二酸的

Ka1= 1.42×10-2，反丁烯二酸的 Ka1 = 9.3×10-4），但其第二级解离常数却相差很远。

H C H C - COOCOOH C H COOH H C + H 2O - COOCOOC H COO - H C OOC + + H

3O Ka2 = 8.57×10-7 + + H 3O OOC + H 2O H C H C Ka2 = 3.62×10-5 假若羧基负离子的影响只沿碳链传递，那么它们的第二级解离常数也应该很接近，因为它们的碳链长度相同，只有羧基分布方向上的差异（构型差异）。合理的解释是顺丁烯二酸的羧基负离子

与第二个羧基位于双键的同侧，空间距离较近，负离子的给电子效应对羧基的影响较大，使羧基解离受抑制，顺丁烯二酸的第二级解离比通常一元羧酸小近 50 倍；而在反丁烯二

酸的酸式盐中，阴离子与第二个羧基位于双键的两侧，空间距离较远，相互影响较小，反丁烯二酸的第二级解离与通常一元羧酸相近。这种通过空间的相互影响，是诱导效应的特殊形式，尽管不是沿碳链传递，仍是整个诱导效应的一部分，称为场效应或空间效应。3．诱导效应对有机物性质的影响⑴吸电子取代基对羧酸酸性的影响烃基上有取代基的羧酸（取代酸）的酸性受取代基的诱导效应，酸性发生改变，具有+I 效应的取代基使取代酸的酸性比未取代的羧酸弱，具有－I 效应的取代基使取代酸的酸性比未取代的羧酸强。⑵烷基对胺的碱性的影响取代在氮原子上的烷基的+I 效应使氮原子上电子云密度增大，胺接受质子的能力增强，碱性增强：(CH3)2NH > CH3NH2 > NH3。⑶烷基对羰基亲核反应

活性的影响取代在羰基碳原子上的烷基的+I 效应使羰基碳原子上电子云密度增大，对亲核试剂的 3

反应活性降低，而吸电子取代基使羰基的反应活性增高：三氯乙醛 > 甲醛 > 醛 > 酮。⑷烷基对碳正离子稳定性的影响取代在碳正离子上的烷基的+I 效应使碳正离子的正电荷密度降低，碳正离子的稳定性增大：3o 碳正离子 > 2o 碳正离子 > 1o 碳正离子 > 甲基碳正离子。⑸取代基对碳负离子稳定性的影响取代在碳负离子上的吸电子基团的－I 效应使碳负离子的负电荷密度降低，碳负离子的稳定性增大：－－－ CH2COOH >

CH2CH2COOH > CH2CH2CH2COOH （羧基－COOH 是吸电子基）。⑹对烯烃亲电加成反应的反应速度的影响如乙烯及其衍生物的溴化反应：表 1 乙烯及其衍生物的溴化反应速度对比化合物乙烯丙烯异丁烯四甲基乙烯溴乙烯结构 CH2=CH2 CH3CH=CH2 (CH3)2C=CH2 (CH3)2C=C(CH3)2 CH2=CHBr 溴化反应相对速度 1 2.0 5.5 14.0 < 0.03 乙烯及其衍生物与溴的加成反应是亲电加成，试剂向电子云密度大的双键碳原子进攻更容易。当在 C=C 上连有+I 基团时，增加了 C=C 上π 电子云的密度，从而有利于亲电试剂的进攻，使反应速度加快，因此四甲基乙烯的反应速度最大。反之，在 C=C 上连有－I 效应基团时，如－X、－COOH 等，会降低双键上的π 电子云密度，不利于亲电试剂的进攻，使反应速度降低。⑺对苯环上亲电取代反应的反应速度的影响苯环上的取代反应是亲电取代反应，带有给电子基的苯环电子云密度增大，亲电试剂容易向苯环进攻，亲电反应速率增高，如烷基苯的取代反应速率高于苯。带有吸电子基的苯环电子云密度减小，亲电试剂不易向苯环进攻，亲电反应速率降低，如苯磺酸的取代反应速率低于苯。二、共轭效应（Conjugative effect）在某些有机化合物分子中，由于双键与双键之间、p 轨道与双键之间的相互影响，得电子云不仅仅局限在某个碳原子上或两个原子之间形成的共价键上，而是分散在多个原子构成的―离域‖体系中（离域相对于定域－两个原子形成的共价键的限定区域），这种离域体系就是共轭体系。共轭效应是指在共轭体系中因电子离域产生的一种电子效应，它能使分子中电子云密度的分布发生改变，内能降低，键长趋于平均化，整个分子更趋稳定。常用 C (Conjugative) 来表示共轭效应，+C 表示给电子共轭效应，－C 表示吸电子共轭效应。根据参加共轭的化学键或电子类型可以将共轭体系分为四大类： 4

共轭体系及共轭效应共轭体系类型π-π 共轭举例共轭情况π 键与π 键π 键与π 键两

个电子的 p 轨道与π 键两个电子的 p 轨道与π 键一个电子的 p 轨道与π 键空的 p 轨道

与π 键共轭效应结果 (对于碳-碳双键) C= 0 零效应 C<0 吸电子效应 C>0 给电子效应 C>0 给电子效应(对双键) C>0 给电子效应(对自由基) C>0 给电子效应(对碳正离子) CH2=CH－CH=CH2 CH2=CH－CH=O p-π 共轭∶Cl－CH=CH2 － CH2－CH=CH2 ·CH2－

CH=CH2 + CH2－CH=CH2 1．π-π 共轭效应π-π 共轭效应是由于形成π 键的多个 p 轨

道互相重叠形成的共轭体系中产生的电子效应。在简单的双键分子中，如乙烯π 键的两

个 p 电子运动范围局限在两个碳原子之间，叫做定域运动。在单、双键交替出现的共轭分子中双键的π 电子云是扩展到整个共轭双键的所有碳原子周围，发生了电子云的―离域‖，π 电子在所有共轭原子上形成一个整体，形成共轭的π 键，也称―大π 键‖ 。下列分子中

均存在着π-π 共轭效应。 CH2=CH－CH=CH2 CH2=CH－C≡CH CH≡C－C≡CH

CH2=CH－CH=O CH2=CH－C≡N C6H5－CH=CH2 π-π 共轭体系中的π 键通常称为正常π 键，其特点是共用电子数等于参与共轭的原子数。例如，1,3-丁二烯分子中含有四个原子、四个电子的共轭π 键；1,3-丁二炔分子中含有两组各由四个原子、四个电子的共轭π 键；苯乙烯分子中含有八个原子、八个电子的共轭π 键。π-π 共轭体系电子云移动的方向有的取决于外界因素（动态共轭效应），有的取决于分子内部不同元素的电负性，并且电子云移动的方向总是偏向电负性大的原子一边。δ+ δδ+ δδ- δ+ δ- δ+ CH2 = CH – CH =

CH2 CH2 = CH – CH = CH2 （由外界因素决定）δ+ δδ+ δδ+ δ- δ+ δCH2 = CH – CH =

O CH2 = CH –CH ≡ N （由电负性大的原子决定）在π-π 共轭体系中，当π 电子向一个方向移动时，共轭链上的原子就出现正负电荷交替现象，这与诱导效应产生的影响不同，并且这种极性交替现象可随着共轭链的增长一直传递下去，其强度不减弱。 2．p-π 共轭

效应 p-π 共轭效应是π 键与相邻的 p 轨道相互重叠而引起的共轭效应。下列分子中均存在着 p-π 共轭效应。 5

CH2=CH X R O CH O CH2 CH2 O R C CH CH2 CH2 O X CH CH2 X R C OH R C NH2

p-π 共轭效应可分为以下三种类型：⑴多电子的 p-π 共轭效应参与共轭的电子数大于原

子数的 p-π 共轭效应。例如，氯乙烯和乙烯基醚中都含有三个原子和四个电子的多电子共轭π 键。这类 p-π 共轭效应电子云移动的方向不论元素的电负性如何，总是向双键的方

向转移：δ+ δCH2=CH X δ+ δR O CH CH2 O R C OH ⑵缺电子的 p-π 共轭效应参与共

轭的电子数少于原子数的 p-π 共轭效应。例如，烯丙基碳正离子中含有三个原子、两个

电子的缺电子共轭π 键。这类 p-π 共轭效应的电子云移动的方向总是由双键指向碳正离子，使正电荷更为分散，从而稳定碳正离子：CH2 CH CH2 δ+ CH2 CH δ+ CH2 电子的

p-π 共轭效应参与共轭的电子数等于原子数的 p-π 共轭效应。例如，烯丙基自由基中含有三个原子、三个电子的共轭π 键。这类 p-π 共轭效应电子云移动的方向如下所示： CH2 CH CH2 δ CH2 δ CH CH2 ⑶共轭效应作用的结果使体系中电荷分布趋于平均化，使自由基得到稳定。 3．共轭效应对有机物性质的影响⑴对化合物分子偶极矩的影响在氯乙烷

分子(μ= 2.05 D) 中，由于氯原子的吸电子诱导效应，使分子正、负电荷重心发生分离，

产生偶极矩：δ+ CH3CH2 δCl CH2=CH Cl +→ +→ (2. 05 D) (1. 44 D) 在氯乙烯分子(μ= 1. 44 D) 中，氯原子有两种作用影响分子中电子云偏移，吸电子的诱导效应使电子云偏向氯原子；同时，氯原子p轨道上的孤对电子对与碳碳双键发生p-π共轭，向双键反馈电子，两种效应的方向相反，总的结果使氯乙烯的偶极矩小于氯乙烷。⑵共轭效应使质子酸的

酸性强度发生改变在羧酸和苯酚分子中，－OH 中的氧原子上一对未共用的电子对占据的

p 轨道可以和羧基的 C=O 双键或苯环的大π 键形成 p-π 共轭体系。由于 O 原子 p 轨道

上的勼对电子向π 键转移，增大了 O－H 键的极性，使 O－H 容易解离，而且形成羧酸

负离子或酚氧负离子能通过共轭效应趋于稳定，因此羧酸或苯酚显酸性；而醇分子中没有

p-π 共轭，O－H 解离很弱，醇为中性。 6

O CH3 C O H > O H > CH3CH2OH （p-π 共轭）（p-π 共轭）（无共轭）研究发现，吸电子的共轭作用与给电子的共轭作用对质子酸的酸性影响不同：共轭作用对质子酸的酸性影响 H OH pKa= 9.95 H COOH pKa= 4.2 O2 N OH pKa= 7.14 O2N COOH pKa= 3.42

CH3O OH pKa= 10.16 CH3O COOH pKa= 4. 47 硝基(－NO2) 具有强的吸电子共轭效应

和吸电子诱导效应，使－OH或－COOH中O－H 键上的电子云偏离氢原子，使酚羟基或羧基的酸性增高；甲氧基具有吸电子的诱导效应和给电子的共轭效应，且共轭效应强于

诱导效应，总的结果是给电子作用，使羟基或羧基的酸性降低。⑶共轭效应使路易斯碱

的碱性强度发生改变在胺、醇、酯等多种化合物的分子中，氮原子、氧原子等还存在孤电子对，都是路易斯碱，都有一定的碱性，但在不同的结构中，碱性大不相同。几种含氮化合物的pKb 数据如下：表9 共轭作用对碱性的影响含氮化合物 NH3 PhNH2 Ph2NH

pKb 4.76 9.40 13.8 3 含氮化合物 CH3NH2 p-CH3O-PhNH2 p-O2N-PhNH2 3 pKb 3.38

8.66 13.00 在NH3和CH3NH2分子中，氮原子为sp 杂化，孤电子对处在sp 杂化轨道上，电子比较集中，碱性较大。由于甲基的+I效应，故甲胺的碱性比氨强。在苯胺及其衍生

物的分子中，由于氮原子的孤电子对与苯环共轭，电子云向苯环转移，氮原子周围的电子云密度降低，所以苯胺的碱性比氨弱。在二苯胺分子中，由于共轭的程度更大，氮原子的孤电子对的电子云向两个苯环转移，电子云密度更低，故碱性更弱。对甲氧基苯胺分子中，甲氧基具有+C效应，使氮原子上的电子云密度比苯胺大，故其碱性比苯胺强。硝基由于

具有强的－C效应和－I效应，使氮原子上的电子云进一步向苯环转移，电子云密度更低，其碱性更弱。⑹共轭效应对碳正离子的稳定性的影响共轭效应能使碳正离子的正电荷得

到分散，从而使之稳定。碳正离子有空的 p 轨道，能够与π 键形成 p-π 共轭体系。如芳

甲基碳正离子 ArCH2+ 存在苯环大π 键与空的 p 轨道之间的 p-π 共轭而得到稳定；烯丙

基碳正离子 RCH=CHCH2+存在碳－碳双键与空的 p 轨道之间 7

的共轭 p-π 共轭而得到稳定。⑺共轭效应对碳负离子的稳定性的影响碳负离子上连接具

有吸电子的共轭效应( p-π 共轭) 的基团，如苯基、 >C=O 和－NO2 等与碳负离子相连，有利于孤对电子离域，使负电荷分散，使碳负离子稳定。常见的碳负离子稳定性顺序为：(C6H5) 3C- > (C6H5) 2CH- > C6H5CH2- > RCH = CHCH2-> CH3- 。⑻共轭效应对自由基的稳定性的影响自由基中的单电子所处的 p 轨道可以和π 键形成 p-π 共轭体系，使自

由基得到稳定。常见的自由基的稳定性顺序为(与碳正离子稳定顺序基本一致) :

(C6H5)3C· > (C6H5)2CH· > C6H5CH2· > CH2=CHCH2· > (CH3)3C·(3°) 。⑼共轭效应

对反应方向及主要反应产物的影响在有机反应中，常有几个反应互相竞争。如果是平衡控制过程，则结构稳定，能量低的产物将是主要产物；如果是速度控制过程，则反应过渡态能量低、活化能小的反应所得到的产物为主要产物，而共轭效应是影响产物或过渡态稳定性的重要因素。在 CH2=CH－Br 分子中，既有诱导效应，又有共轭效应，但共轭效应强

于诱导效应，即共轭效应在此主导着反应的方向，所以生成的同碳二卤化物是主要产物

Br Br CH3 C CH2 HBr CH3 CH3 C CH3 Br CH CH2 Br Br (主要产物) (次要产物) 三、超

共轭效应（Hyperconjugation effect）超共轭效应是在诱导效应和共轭效应基础上提出来

的概念。超共轭效应指发生于碳－氢σ键与π键、与p轨道之间相互作用形成的电子效应。在实践中，人们发现一些事实不能运用旧的电子理论中的诱导效应和共轭效应很好

地解释。由Baker和Nathan进行了溴苄和吡啶成盐反应的动力学研究之后，得出的结论是： A CH2Br + N A CH2 N Br- A为NO2、H、R等。这个反应的历程应该是经过溴苄形成苄基碳正离子。当A为吸电子原子或基团如NO2时，反应速度较慢；反之，当A为推电子原子或基团如R时，则反应速度较快。如按诱导效应和共轭效应推断，在烷基中，叔丁基对苯环的推电子效应最大，使苯环电子云密度增加，故而反应速度也应最大。但是，实验事实表明其反应速度与理论预测几乎完全相反： CH3 > CH3CH2 > CH(CH3)2 >

C(CH3)3 > H 4 K×10 ： 2.02 1.81 1.63 1.65 1.22 假设H－C键与不饱和原子团直接相连，由于在C－H键中，氢原子极小，C－H键的一对电子云与其说是分布在C和H两原子周围，不如说是质子嵌在碳原子周围的电子云中，则 8

C－H键上这对电子比起类似位置的C－C键而言具有一定的非定域性，因而也有可能与不饱和体系发生共轭，使σ键和π键之间的电子云离域，扩展到更多的原子周围，使分子内能降低，增加其稳定性。这种单键和重键之间的特殊电子转移作用，称为σ-π超共轭效应。显然，CH3－C=C－中有三个C－H键，而在 CH3－CH2－C= C－中只有二个C －H，在 (CH3)2CH－C=C－中，只有一个C－H 键，而在(CH3) 3C－C=C－中，存在可与C=C发生共轭的C－H键。由此，与苯环相连的C－H越多，对苄基碳正离子的稳定作用越大，反应速率越大。 1．超共轭效应的常见类型超共轭效应视其电子转移作用，可分为σ-π、σ-p、σ-σ几种，以σ-π最为常见。⑴σ-π超共轭效应重键与单键之间存在的共轭效应叫做σ-π超共轭效应。下列分子中存在着σ-π超共轭效应： CH3 CH CH2 CH3 CH2 CH CH2 CH3 这类共轭效应的电子云移动方向总是由C－H σ键指向不饱和键δ+ δH C CH CH2 H H H H C H δδδ- σ-π超共轭效应对化合物性质的影响比π-π共轭或p-π共轭弱得多。⑵σ- p超共轭效应当烷基与碳正离子或自由基相连时，C－H 键上的电子云可以离域到空的p轨道或有单个电子的p轨道上，使正电荷或单电子得到分散，从而体系趋于稳定，这叫做σ- p超共轭效应。在以下结构中存在σ- p超共轭效应：CH3－CH+－CH3 CH3－CH －CH3 ·参加σ- p共轭的C－H键数目越多，则正电荷越容易分散，碳正离子越稳定。 2．超共轭效应在有机化学中的应用⑴对碳正离子稳定性的影响在碳正离子中带正电荷的碳原子有一个空的p轨道，相邻烷基的C－H σ键可以与该p轨道发生σ-p超共轭效应，使碳正离子的正电荷得到分散，体系趋于稳定。相邻位上的C－H σ 键越多，碳正离子越稳定。如 (CH3)3C+ > (CH3)2C+H > CH3C+H2 > C+H3。说⑵对烯烃稳定性的影响烯烃双键上连接的烷基中的C－H σ键可与C=C双键发生σ-π超共轭效应，对烯烃的稳定性有明显的影响。通过比较烯烃的氢化热得到证明，能形成的σ-π超共轭效应越多，烯烃氢化热越小，不饱和化合物的内能越低，分子则越稳定。超共轭效应对烯烃氢化热影响烯烃（C5H10） (CH3)2CHCH=CH2 CH3CH2CH2CH=CH2 超共轭C－H 键数 1 2 9 氢化热（kJ·mol-1) 126.8 125.9

CH3CH2CH=CHCH3 CH3CH2(CH3)C=CH2 (CH3)2C=CHCH3 ⑶σ-π超共轭效应对反应速度的影响以烷基苯的硝化反应为例 R 5 5 9 顺：119.7 反：115.5 119.2 112.5

HNO3/H2SO4 O2N R 超共轭效应对芳环硝化反应速度的影响 R 相对硝化反应速度参与超共轭的 C－Hσ键个数 CH3 100 3 CH2CH3 97 2 CH(CH3)2 87 1 C(CH3)3 73 无 H 6.8 无可以看到，甲苯反应速度最快，这只能用超共轭效应来解释。如从诱导效应讲，叔丁基的+I效应大于甲基，而甲苯因为有三个C－H σ键与苯环产生超共轭效应，使苯环上的电子云密度增大，有利于亲电取代反应的发生。叔丁基苯和苯反应最慢，因为其分子中不存在σ-π 超共轭效应。

化学：2.1有机化学反应类型 教案

化学：2.1有机化学反应类型教案

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有机化学反应类型教学案 课标研读： 1、根据有机化合物组成和结构的特点，认识加成、取代和消去反应； 2、学习有机化学研究的基本方法。 考纲解读： 1、了解加成、取代和消去反应； 2、运用科学的方法，初步了解化学变化规律。 教材分析： 有机化学反应的数目繁多，但其主要类型有加成反应、取代反应、消去反应等几种。认识这些有机化学反应的主要类型，将有助于学生深入学习研究有机化合物的性质和有机化学反应。本节课的知识是建立在《化学2（必修）》和本模块教材第一章第3节以烃为载体的具体反应事实，以及本模块教材第一章第2节有关有机化合物的结构讨论的基础上的。本节的理论知识和思想方法为后面三节有关烃的衍生物的性质的学习提供了很好的理论和方法平台。本节教材在全书中处于非常重要的地位，可谓本模块教材的学习枢纽。 教学重点、难点：对主要有机化学反应类型的特点的认识；根据有机化合物结构特点分析它能与何种试剂发生何种类型的反应生成何种产物。 学情分析： 通过对《化学2（必修）》第三章及本模块第一章的学习，已经对取代反应和加成反应有了初步的了解，对各类有机化合物的基本结构和各种官能团有了初步的认识。这些都为本节课的学习奠定了基础。 教学策略： 1、结合已经学习过的有机反应，根据有机化合物组成和结构的特点，认识加成、取代和消去反应，初步形成根据有机化合物结构特点分析它能与何种试剂发生何种类型的反应生成何种产物的思路，能够判断给定化学方程式的反应的类型，也能书写给定反应物和反应类型的反应的化学方程式。 2、分别从加（脱）氧、脱（加）氢和碳原子氧化数变化的角度来认识氧化反应（还原反应），并能够根据氧化数（给定）预测有机化合物能否发生氧化反应或还原反应。 3、从不同的视角来分析有机化学反应，了解研究有机化合物的化学性质的一般程序。教学计划： 第一课时：有机化学反应的主要类型 第二课时：有机化学中的氧化反应和还原反应 第三课时：典型题目训练，落实知识 导学提纲： 第一课时 课堂引入： 写出下列化学方程式，并注明化学反应类型。 乙烯与氯化氢反 应：； 丙烯通入溴的四氯化碳溶 液：； 乙炔通入溴的四氯化碳溶液： ；

有机化学知识点归纳(一)

有机化学知识点归纳(一) 一、同系物 结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH 2原子团的物质物质。 同系物的判断要点： 1、通式相同，但通式相同不一定是同系物。 2、组成元素种类必须相同 3、结构相似指具有相似的原子连接方式，相同的官能团类别和数目。结构相似不一定完全相同，如CH 3CH 2CH 3和(CH 3)4C ，前者无支链，后者有支链仍为同系物。 4、在分子组成上必须相差一个或几个CH 2原子团，但通式相同组成上相差一个或几个CH 2原子团不一定是同系物，如CH 3CH 2Br 和CH 3CH 2CH 2Cl 都是卤代烃，且组成相差一个CH 2原子团，但不是同系物。 5、同分异构体之间不是同系物。 二、同分异构体 化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。 1、同分异构体的种类： ⑴ 碳链异构：指碳原子之间连接成不同的链状或环状结构而造成的异构。如C 5H 12有三种同分异构体，即正戊烷、异戊烷和新戊烷。 ⑵ 位置异构：指官能团或取代基在在碳链上的位置不同而造成的异构。如1—丁烯与2—丁烯、1—丙醇与2—丙醇、邻二甲苯与间二甲苯及对二甲苯。 ⑶ 异类异构：指官能团不同而造成的异构，也叫官能团异构。如1—丁炔与1，3—丁二烯、丙烯与环丙烷、乙醇与甲醚、丙醛与丙酮、乙酸与甲酸甲酯、葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖等。 ⑷ 其他异构方式：如顺反异构、对映异构（也叫做镜像异构或手性异构）等，在中学阶段的信息题中屡有涉及。 各类有机物异构体情况： ⑴ C n H 2n +2：只能是烷烃，而且只有碳链异构。如CH 3(CH 2)3CH 3、CH 3CH(CH 3)CH 2CH 3、C(CH 3)4 ⑵ C n H 2n ：单烯烃、环烷烃。如CH 2=CHCH 2CH 3、 CH 3CH=CHCH 3、CH 2=C(CH 3)2、 、 ⑶ C n H 2n -2：炔烃、二烯烃。如：CH ≡CCH 2CH 3、CH 3C ≡CCH 3、CH 2=CHCH=CH 2 ⑷ C n H 2n -6：芳香烃（苯及其同系物） 、 ⑸ C n H 2n +2O ：饱和脂肪醇、醚。如：CH 3CH 2CH 2OH 、CH 3CH(OH)CH 3、CH 3OCH 2CH 3 ⑹ C n H 2n O ：醛、酮、环醚、环醇、烯基醇。如：CH 3CH 2CHO 、CH 3COCH 3、CH 2=CHCH 2OH 、 、 、 CH 2—CH 2 CH 2—CH 2 CH 2 CH 2—CH —CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3O CH 2—CH —CH 3 CH 2—CH 2 O CH 2 CH 2 CH 2—CH —OH

高中化学奥林匹克竞赛-有机化学的几个基本反应

重排 酮肟在酸性条件下发生重排生成烃基酰胺的反应。1886年由德国化学家.贝克曼首先发现。常用的贝克曼重排试剂有硫酸、五氯化磷、贝克曼试剂（氯化氢在乙酸－乙酐中的溶液）、多聚磷酸和某些酰卤等。反应时酮肟受酸性试剂作用，形成一个缺电子氮原子，同时促使其邻位碳原子上的一个烃基向它作分子内 1,2－迁移，其反应过程如下： 贝克曼重排是立体专一性反应。在酮肟分子中发生迁移的烃基与离去基团（羟基）互为反位。在迁移过程中迁移碳原子的构型保持不变，例如： 贝克曼重排反应可用于确定酮类化合物的结构。工业上利用环己酮肟发生贝克曼重排，大量生-己内酰胺，它是合成耐纶6（见聚己内酰胺）的单体。 亲电取代反应

亲电取代反应一种亲电试剂取代其它官能团的化学反应，这种被取代的基团通常是氢，但其他基团被取代的情形也是存在的。亲电取代是芳香族化合物的特性之一．芳香烃的亲电取代是一种向芳香环系，如苯环上引入官能团的重要方法。其它另一种主要的亲电取代反应是脂肪族的亲电取代。 亲电加成反应 亲电加成反应是烯烃的加成反应，是派电子与实际作用的结果。派键较弱，派电子受核的束缚较小，结合较松散，因此的作为电子的来源，给别的反应物提供电子。反应时，把它作为反应底物，与它反应的试剂应是缺电子的化合物，俗称亲电试剂。这些物质又酸中的质子，极化的带正电的卤素。又叫马氏加成，由马可尼科夫规则而得名：“烯烃与氢卤酸的加成，氢加在氢多的碳上”。广义的亲电加成亲反应是由任何亲电试剂与底物发生的加成反应。 在烯烃的亲电加成反应过程中，氢正离子首先进攻双键（这一步是定速步骤），生成一个碳正离子，然后卤素负离子再进攻碳正

有机化学知识点全面总结

高中（人教版）《有机化学基础》必记知识点 目录 一、必记重要的物理性质 二、必记重要的反应 三、必记各类烃的代表物的结构、特性 四、必记烃的衍生物的重要类别和各类衍生物的重要化学性质 五、必记有机物的鉴别 六、必记混合物的分离或提纯（除杂） 七、必记有机物的结构 八、必记重要的有机反应及类型 九、必记重要的有机反应及类型 十、必记一些典型有机反应的比较 十一、必记常见反应的反应条件 十二、必记几个难记的化学式 十三、必记烃的来源－－石油的加工 十四、必记有机物的衍生转化——转化网络图一（写方程） 十五、煤的加工 十六、必记有机实验问题 十七、必记高分子化合物知识 16必记《有机化学基础》知识点

一、必记重要的物理性质 难溶于水的有：各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的（指分子中碳原子数目较多的，下同）醇、醛、羧酸等。 苯酚在冷水中溶解度小（浑浊），热水中溶解度大（澄清）；某些淀粉、蛋白质溶于水形成胶体溶液。 1、含碳不是有机物的为： CO、CO2、 CO32-、HCO3-、H2CO3、CN-、HCN、SCN-、HSCN、SiC、C单质、金属碳化物等。2．有机物的密度 （1）小于水的密度，且与水（溶液）分层的有：各类烃、一氯代烃、酯（包括油脂） （2）大于水的密度，且与水（溶液）分层的有：多氯代烃、溴代烃（溴苯等）、碘代烃、硝基苯 3．有机物的状态[常温常压（1个大气压、20℃左右）] 常见气态： ①烃类：一般N(C)≤4的各类烃注意：新戊烷[C(CH3)4]亦为气态 ②衍生物类：一氯甲烷、氟里昂（CCl2F2）、氯乙烯、甲醛、氯乙烷、一溴甲烷、四氟乙烯、甲醚、甲乙醚、环氧乙烷。 4．有机物的颜色 ☆绝大多数有机物为无色气体或无色液体或无色晶体，少数有特殊颜色，常见的如下所示： ☆三硝基甲苯（俗称梯恩梯TNT）为淡黄色晶体； ☆部分被空气中氧气所氧化变质的苯酚为粉红色； ☆2，4，6—三溴苯酚为白色、难溶于水的固体（但易溶于苯等有机溶剂）； ☆苯酚溶液与Fe3+(aq)作用形成紫色[H3Fe(OC6H5)6]溶液； ☆淀粉溶液（胶）遇碘（I2）变蓝色溶液； ☆含有苯环的蛋白质溶胶遇浓硝酸会有白色沉淀产生，加热或较长时间后，沉淀变黄色。 5．有机物的气味 许多有机物具有特殊的气味，但在中学阶段只需要了解下列有机物的气味： ☆甲烷：无味；乙烯：稍有甜味(植物生长的调节剂) ☆液态烯烃：汽油的气味；乙炔：无味 ☆苯及其同系物：特殊气味，有一定的毒性，尽量少吸入。 ☆C4以下的一元醇：有酒味的流动液体；乙醇：特殊香味 ☆乙二醇、丙三醇（甘油）：甜味（无色黏稠液体） ☆苯酚：特殊气味；乙醛：刺激性气味；乙酸：强烈刺激性气味（酸味） ☆低级酯：芳香气味；丙酮：令人愉快的气味 6、研究有机物的方法 质谱法确定相对分子量；红外光谱确定化学键和官能团；核磁共振氢谱确定H的种类及其个数比。 二、必记重要的反应 1．能使溴水（Br2/H2O）褪色的物质

有机化学第5版习题答案

《有机化学》（第五版，李景宁主编）习题答案 第一章 3、指出下列各化合物所含官能团的名称。 (1) CH 3CH=CHCH 3 答：碳碳双键 (2) CH 3CH 2Cl 答：卤素(氯) (3) CH 3CHCH 3 OH 答：羟基 (4) CH 3CH 2 C=O 答：羰基 (醛基) H (5) CH 3CCH 3 答：羰基 (酮基) (6) CH 3CH 2COOH 答：羧基 (7) NH 2 答：氨基 (8) CH 3-C ≡C-CH 3 答：碳碳叁键 4、根据电负性数据，用和标明下列键或分子中带部分正电荷和负电荷的原子。 答： 6、下列各化合物哪个有偶极矩？画出其方向 （1）Br 2 （2） CH 2Cl 2 （3）HI （4） CHCl 3 （5）CH 3OH （6）CH 3OCH 3 答：以上化合物中（2）、（3）、（4）、（5）、（6）均有偶极矩 （2） H 2C Cl （ 3）I （4 ） Cl 3 （5）H 3C OH （6）H 3C CH 3 7、一种化合物，在燃烧分析中发现含有84%的碳[Ar （C ）=]和16的氢[Ar （H ）=]，这个化合物的分子式可能是 （1）CH 4O （2）C 6H 14O 2 （3）C 7H 16 （4）C 6H 10 （5）C 14H 22

答：根据分析结果，化合物中没有氧元素，因而不可能是化合物（1）和（2）； 在化合物（3）、（4）、（5）中根据碳、氢的比例计算（计算略）可判断这个化合物的分子式可能是（3）。 第二章 习题解答 1、用系统命名法命名下列化合物 （1）2，5-二甲基-3-乙基己烷 （3）3，4，4，6-四甲基辛烷 （5）3，3，6，7-四甲基癸烷 （6）4-甲基-3，3-二乙基-5-异丙基辛烷 2、写出下列化合物的构造式和键线式，并用系统命名法命名之。 （3）仅含有伯氢和仲氢的C 5H 12 答：符合条件的构造式为CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3； 键线式为； 命名：戊烷。 3、写出下令化合物的构造简式 (2)由一个丁基和一个异丙基组成的烷烃 (4) 相对分子质量为100，同时含有伯、叔、季碳原子的烷烃 答：该烷烃的分子式为C 7H 16。由此可以推测同时含有伯、叔、季碳原子的烷烃的构造式为(CH 3)3CCH(CH 3)2 (6) 2，2，5-trimethyl-4-propylnonane （2，2，5-三甲基-4-丙基壬烷） CH 3CH 2CH 2CH 2CHCHCH 2CCH 3 CH 3 CH 3CH 3 nC 3H 7 8、将下列烷烃按其沸点由高至低排列成序。

有机化学十种反应类型详细小结精美版

有机化学十种反应类型详细小结 复习方法提示： 1、全面了解有机物所具有的反应类型有哪些？熟记相关名词，确保表达准确。 2、把握准每一类反应的概念，牢牢掌握反应中的结构变化特点。这是分析判断的依据！ 3、认识相似的同一种反应类型的“归属”关系，如取代反应可以包括什么？区分相近的不同反应类型在结构变化上的“差异”性及规律，如消去反应和氧化反应，加成反应和加聚反应等等。 以下概要回顾有机的五大反应，包括：取代反应、加成反应、消去反应、聚合反应（包括加聚反应和缩聚反应），以及氧化－还原反应。 一、取代反应 定义：有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应称为取代反应。 在中学化学中，取代反应包括卤代、酯化、水解、硝化和磺化等很多具体的类型。分例如下： 1、与卤素单质的取代------发生该类反应的有机物包括：烷烃、烯烃、芳香烃、醇、酚等。例如： (1)．（在适当的条件下，烷烃的取代反应是可以逐步进行的，得到一系列 的混合物）。 (2)． (3)． CH 2＝CH －CH 3 + Cl 2CH 2＝CH － CH 2－Cl + HCl (4)． (5)．+ 2HCl 2、与混酸的硝化反应（苯及其同系物、苯酚、烷烃等均能发生硝化反应）。如： (1)． + HNO 2 －NO 2 + H 2O (2)． (3)． 环己烷对酸、碱比较稳定，与中等浓度的硝酸或混酸在低温下不发生反应，与稀硝酸在100℃以上的封管中发生硝化反应，生成硝基环己烷。在铂或钯催化下，350℃以上发生脱氢反应生成苯。环己烷与氧化铝、硫化钼、古、镍-铝一起于高温下发生异构化，生成甲基戌烷。与三氯化铝在温和条件下则异构化为甲基环戊烷。 低碳硝基烷的工业应用日益广泛。在使用原料上，以丙烷硝化来制取是合理的途径。在工艺方面,国外较多的是以硝酸为硝化剂的气相硝化工艺，已积累了较丰富的工业经验。有代表性的反应器则是多室斯登该尔反应器。国内迄今有关硝基烷的生产和应用研究均进行得不多，这是应该引起我们充分注意的。 + 浓硫酸 △ 光照

高中有机化学基础知识点归纳(全)

高中《有机化学基础》知识点 一、重要的物理性质 1．有机物的溶解性 （1）难溶于水的有：各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的（指分子中碳原子数目较多的， 下同）醇、醛、羧酸等。 （2）易溶于水的有：低级的[一般指N(C )≤4]醇、（醚）、醛、（酮）、羧酸及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖。（它们都 能与水形成氢键）。 二、重要的反应 1．能使溴水（Br 2/H 2O ）褪色的物质 （1）有机物① 通过加成反应使之褪色：含有 、—C ≡C —的不饱和化合物 ② 通过取代反应使之褪色：酚类 注意：苯酚溶液遇浓溴水时，除褪色现象之外还产生白色沉淀。③ 通过氧化反应使之褪色：含有—CHO （醛基）的有机物（有水参加反应）注意：纯净的只含有—CHO （醛基）的有机物不能使溴的四氯化碳溶液褪色 ④ 通过萃取使之褪色：液态烷烃、环烷烃、苯及其同系物、饱和卤代烃、饱和酯 （2）无机物① 通过与碱发生歧化反应 3Br 2 + 6OH - == 5Br - + BrO 3- + 3H 2O 或Br 2 + 2OH - == Br - + BrO - + H 2O ② 与还原性物质发生氧化还原反应，如H 2S 、S 2-、SO 2、SO 32-、I -、Fe 2+ 2．能使酸性高锰酸钾溶液KMnO4/H+褪色的物质 1）有机物：含有 、—C≡C —、—OH （较慢）、—CHO 的物质 苯环相连的侧链碳上有氢原子的苯的同系物 （但苯不反应） 2）无机物：与还原性物质发生氧化还原反应，如H 2S 、S 2-、SO 2、SO 32-、Br -、I -、Fe 2+ 3．与Na 反应的有机物：含有—OH 、—COOH 的有机物 与NaOH 反应的有机物：常温下，易与—COOH 的有机物反应加热时，能与卤代烃、酯反应（取代反应） 与Na 2CO 3反应的有机物：含有—COOH 的有机物反应生成羧酸钠，并放出CO 2气体； 与NaHCO 3反应的有机物：含有—COOH 的有机物反应生成羧酸钠并放出等物质的量的CO 2气体。 4．既能与强酸，又能与强碱反应的物质 （1）氨基酸，如甘氨酸等 H 2NCH 2COOH + HCl → HOOCCH 2NH 3Cl H 2NCH 2COOH + NaOH → H 2NCH 2COONa + H 2O （2）蛋白质分子中的肽链的链端或支链上仍有呈酸性的—COOH 和呈碱性的—NH 2，故蛋白质仍能与碱和酸反应。 5．银镜反应的有机物 （1）发生银镜反应的有机物：含有—CHO 的物质：醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、还原性糖（葡萄糖、麦芽糖等） （2）银氨溶液[Ag(NH 3)2OH]（多伦试剂）的配制： 向一定量2%的AgNO 3溶液中逐滴加入2%的稀氨水至刚刚产生的沉淀恰好完全溶解消失。 （3）反应条件：碱性、水浴加热．．．．．．． 酸性条件下，则有Ag(NH 3)2+ + OH - + 3H + == Ag + + 2NH 4+ + H 2O 而被破坏。 （4）实验现象：①反应液由澄清变成灰黑色浑浊；②试管内壁有银白色金属析出 （5）有关反应方程式：AgNO 3 + NH 3·H 2O == AgOH↓ + NH 4NO 3 AgOH + 2NH 3·H 2O == Ag(NH 3)2OH + 2H 2O 银镜反应的一般通式： RCHO + 2Ag(NH 3)2OH 2 A g ↓+ RCOONH 4 + 3NH 3 + H 2O 【记忆诀窍】： 1—水（盐）、2—银、3—氨 甲醛（相当于两个醛基）：HCHO + 4Ag(NH 3)2OH 4Ag↓+ (NH 4)2CO 3 + 6NH 3 + 2H 2O 乙二醛： OHC-CHO + 4Ag(NH 3)2OH 4Ag↓+ (NH 4)2C 2O 4 + 6NH 3 + 2H 2O 甲酸： HCOOH + 2 Ag(NH 3)2OH 2 A g ↓+ (NH 4)2CO 3 + 2NH 3 + H 2O 葡萄糖：（过量）CH 2OH(CHOH)4CHO +2Ag(NH 3)2OH 2A g ↓+CH 2OH(CHOH)4COONH 4+3NH 3 + H 2O

有机化学反应类型总结

有机化学反应类型总结 1、取代反应 定义：有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应称为取代反应。 （1）能发生取代反应的官能团有：醇羟基（－OH）、卤原子（－X）、羧基（－COOH）、酯基（－COO－）、肽键（－CONH－）等。 （2）能发生取代反应的有机物种类如下图所示： 2、加成反应 定义：有机物分子里不饱和的碳原子跟其他原子或原子团直接结合，生成别的物质的反应，叫加成反应。分子结构中含有双键或三键的化合物，一般能与H2、X2（X为Cl、Br、I）、HX、H2O、HCN等小分子物质起加成反应。 1．能发生加成反应的官能团：双键、三键、苯环、羰基（醛、酮）等。 2．加成反应有两个特点： ①反应发生在不饱和的键上，不饱和键中不稳定的共价键断裂，然后不饱和原子与其它原子或原子团以共价键结合。 ②加成反应后生成物只有一种（不同于取代反应）。 说明： 1．羧基和酯基中的碳氧双键不能发生加成反应。 2．醛、酮的羰基只能与H2发生加成反应。 3．共轭二烯有两种不同的加成形式。 3、消去反应 定义：有机化合物在适当条件下，从一个分子相邻两个碳原子上脱去一个小分子（如H2O、HX等）而生成不饱和（双键或三键）化合物的反应称为消去反应。发生消去反应的化合物需具备以下两个条件： （1）是连有—OH（或—X）的碳原子有相邻的碳原子。 （2）是该相邻的碳原子上还必须连有H原子。

（1）能发生消去反应的物质：醇、卤代烃；能发生消去反应的官能团有：醇羟基、卤素原子。 （2）反应机理：相邻消去 发生消去反应，必须是与羟基或卤素原子直接相连的碳原子的邻位碳上必须有氢原子，否则不能发生消去反应。如CH3OH，没有邻位碳原子，不能发生消去反应。 4、聚合反应 定义：有许多单个分子互相结合生成高分子化合物的反应叫聚合反应。 聚合反应有两个基本类型：加聚反应和缩聚反应 （1）加聚反应： 由许多单个分子互相加成，又不缩掉其它小分子的聚合反应称为加成聚合反应。烯烃、二烯烃及含C=C的物质均能发生加聚反应。 烯烃加聚的基本规律： （2）缩聚反应： 单体间相互结合生成高分子化合物的同时，还生成小分子物质的聚合反应，称为缩合聚合反应。 酚和醛、氨基酸（形成多肽）、葡萄糖（形成多糖）、二元醇与二元酸、羟基羟酸等均能发生缩聚反应。 （1）二元羧酸和二元醇的缩聚，如合成聚酯纤维： （2）醇酸的酯化缩聚： （3）氨基与羧基的缩聚 （1）氨基酸的缩聚，如合成聚酰胺6： （2）二元羧酸和二元胺的缩聚： nHOOC-(CH2)4-COOH+nNH2(CH2)6NH2 =[CO(CH2)4CONH(CH2)6NH]n+2nH2O 5、氧化反应与还原反应 1．氧化反应就是有机物分子里“加氧”或“去氢”的反应。 能发生氧化反应的物质和官能团：烯（碳碳双键）、醇、酚、苯的同系物、含醛基的物质等。

高中有机化学基础知识点归纳小结

高中有机化学基础知识点归纳小结 一、重要的物理性质 1．有机物的溶解性 （1）难溶于水的有：各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的（指分子中碳原子数目较多的，下同）醇、醛、羧酸等。 （2）易溶于水的有：低级的[一般指N(C)≤4]醇、（醚）、醛、（酮）、羧酸及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖。（它们都能与水形成氢键）。 二、重要的反应 1．能使溴水（Br2/H2O）褪色的物质 （1）有机物①通过加成反应使之褪色：含有、—C≡C—的不饱和化合物 ②通过取代反应使之褪色：酚类注意：苯酚溶液遇浓溴水时，除褪色现象之外还产生白色沉淀。 ③通过氧化反应使之褪色：含有—CHO（醛基）的有机物（有水参加反应）注意：纯净的只含有—CHO （醛基）的有机物不能使溴的四氯化碳溶液褪色 ④通过萃取使之褪色：液态烷烃、环烷烃、苯及其同系物、饱和卤代烃、饱和酯 （2）无机物①通过与碱发生歧化反应3Br2 + 6OH- == 5Br- + BrO3- + 3H2O或Br2 + 2OH- == Br- + BrO- + H2O ②与还原性物质发生氧化还原反应，如H2S、S2-、SO2、SO32-、I-、Fe2+ 2．能使酸性高锰酸钾溶液KMnO4/H+褪色的物质 1）有机物：含有、—C≡C—、—OH（较慢）、—CHO的物质苯环相连的侧链碳上有氢原子的苯的同系物（但苯不反应） 2）无机物：与还原性物质发生氧化还原反应，如H2S、S2-、SO2、SO32-、Br-、I-、Fe2+ 3．与Na反应的有机物：含有—OH、—COOH的有机物 与NaOH反应的有机物：常温下，易与含有酚羟基 ．．．、—COOH的有机物反应 加热时，能与卤代烃、酯反应（取代反应） 与Na2CO3反应的有机物：含有酚．羟基的有机物反应生成酚钠和NaHCO3； 含有—COOH的有机物反应生成羧酸钠，并放出CO2气体； 含有—SO3H的有机物反应生成磺酸钠并放出CO2气体。 与NaHCO3反应的有机物：含有—COOH、—SO3H的有机物反应生成羧酸钠、磺酸钠并放出等物质的量的CO2气体。4．既能与强酸，又能与强碱反应的物质 （1）2Al + 6H+ == 2 Al3+ + 3H2↑2Al + 2OH- + 2H2O == 2 AlO2- + 3H2↑ （2）Al2O3 + 6H+ == 2 Al3+ + 3H2O Al2O3 + 2OH-== 2 AlO2- + H2O （3）Al(OH)3 + 3H+ == Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH-== AlO2- + 2H2O （4）弱酸的酸式盐，如NaHCO3、NaHS等等 NaHCO3 + HCl == NaCl + CO2↑ + H2O NaHCO3 + NaOH == Na2CO3 + H2O NaHS + HCl == NaCl + H2S↑NaHS + NaOH == Na2S + H2O （5）弱酸弱碱盐，如CH3COONH4、(NH4)2S等等 2CH3COONH4 + H2SO4 == (NH4)2SO4 + 2CH3COOH CH3COONH4 + NaOH == CH3COONa + NH3↑+ H2O (NH4)2S + H2SO4 == (NH4)2SO4 + H2S↑ (NH4)2S +2NaOH == Na2S + 2NH3↑+ 2H2O （6）氨基酸，如甘氨酸等 H2NCH2COOH + HCl → HOOCCH2NH3Cl H2NCH2COOH + NaOH → H2NCH2COONa + H2O

高中化学有机化学知识点总结

高中化学有机化学知识点总结 1．需水浴加热的反应有： （1）、银镜反应（2）、乙酸乙酯的水解（3）苯的硝化（4）糖的水解 （5）、酚醛树脂的制取（6）固体溶解度的测定 凡是在不高于100℃的条件下反应，均可用水浴加热，其优点：温度变化平稳，不会大起大落，有利于反应的进行。 2．需用温度计的实验有： （1）、实验室制乙烯（170℃）（2）、蒸馏（3）、固体溶解度的测定 （4）、乙酸乙酯的水解（70－80℃）（5）、中和热的测定 （6）制硝基苯（50－60℃） 〔说明〕：（1）凡需要准确控制温度者均需用温度计。（2）注意温度计水银球的位置。 3．能与Na反应的有机物有：醇、酚、羧酸等——凡含羟基的化合物。 4．能发生银镜反应的物质有：醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖——凡含醛基的物质。 5．能使高锰酸钾酸性溶液褪色的物质有：（1）含有碳碳双键、碳碳叁键的烃和烃的衍生物、苯的同系物 （2）含有羟基的化合物如醇和酚类物质（3）含有醛基的化合物 （4）具有还原性的无机物（如SO2、FeSO4、KI、HCl、H2O2等） 6．能使溴水褪色的物质有： （1）含有碳碳双键和碳碳叁键的烃和烃的衍生物（加成）（2）苯酚等酚类物质（取代）（3）含醛基物质（氧化）（4）碱性物质（如NaOH、Na2CO3）（氧化还原――歧化反应）（5）较强的无机还原剂（如SO2、KI、FeSO4等）（氧化） （6）有机溶剂（如苯和苯的同系物、四氯甲烷、汽油、已烷等，属于萃取，使水层褪色而有机层呈橙红色。） 7．密度比水大的液体有机物有：溴乙烷、溴苯、硝基苯、四氯化碳等。 8、密度比水小的液体有机物有：烃、大多数酯、一氯烷烃。 9．能发生水解反应的物质有 卤代烃、酯（油脂）、二糖、多糖、蛋白质（肽）、盐。 10．不溶于水的有机物有：烃、卤代烃、酯、淀粉、纤维素 11．常温下为气体的有机物有：分子中含有碳原子数小于或等于4的烃（新戊烷例外）、一氯甲烷、甲醛。

有机化学(第五版)下册课后答案 李景宁

第十二章羧酸(P32-33) 1.命名下列化合物或写出结构式: (1) 3-甲基丁酸 (2) 3-对氯苯基丁酸 (3) 间苯二甲酸 (4) 9，12-十八碳二烯酸 (5) 4-甲基己酸CH3CH2CH(CH3)CH2CH2COOH (6) 2-羟基丁二酸HOOCCH(OH)CH2COOH (7) 2-氯-4-甲基苯甲酸 (8) 3,3,5-三甲基辛酸 2.试以反应式表示乙酸与下列试剂的反应 3.区别下列各组化合物:

4.指出下列反应的主要产物:（第四版保留） 4.完成下列转变： 5、怎样由丁酸制备下列化合物？

6、解: 7、指出下列反应中的酸和碱。 按lewis酸碱理论：凡可接受电子对的分子、离子或基团称为酸，凡可给予电子对的分子、离子或基团成为碱。 8.（1）按酸性降低的次序排列下列化合物: ①酸性: 水>乙炔>氨; ②酸性: 乙酸>环戊二烯>乙醇>乙炔 （2）按碱性降低的次序排列下列离子: >> ①碱性:CH3HC C CH3O ②碱性:(CH3)3CO>(CH3)2CHO>CH3O 9. 解：化合物A有一个不饱和度，而其氧化产物B含有两个不饱和度。产物DC5H10有一个不饱和度。从题意可知：D的结构式可能为环戊烷；C的结构为环戊酮；B的结构为己二酸；A的结构式为环己醇。 10．解：

（1）由题意：该烃氧化成酸后，碳原子数不变，故为环烯烃，通式为CnH2n-2。（2）该烃有旋光性，氧化后成二元酸，所以分子量=66*2=132。故二元酸为 CH3CH(CH2COOH)COOH 11.由题意：m/e=179，所以马尿酸的分子量为179，它易水解得化合物D和E， D 的IR谱图：3200-2300cm-1为羟基中O-H键的伸缩振动。1680为共扼羧酸的＞C=O的伸缩振动；1600-1500cm-1是由二聚体的O-H键的面内弯曲振动和C-O 键的伸缩振动之间偶合产生的两个吸收带；750cm -1和700cm-1是一取代苯的C-H 键的面外弯曲振动。再由化学性质知D为羟酸，其中和当量为121±1，故D的分 子量为122，因此，又由题意：E为氨基酸，分子量为75，所以E的结构为H2NCH2COOH。 第十三章羧酸衍生物(P77-78) 1.说明下列名词： 酯、油脂、皂化值、干性油、碘值、非离子型洗涤剂。 酯：是羧酸分子和醇分子间脱水形成的产物。 油脂：是高级脂肪酸的甘油醇酯。 皂化值：是指完全皂化1克油脂所需的KOH的质量(以mg为单位)。 干性油：是指那些在空气中放置后能逐渐变成有韧性的固态薄膜的油。 碘值：是指100克油脂完全加成时所能吸收的碘的质量(以克为单位)。 非离子型洗涤剂：此处实指非离子型表面活性剂，即在水溶液中不离解出正负离子的表面活性剂(此处的非离子型表面活性剂起主要的洗涤去污作用)。 2.试用方程式表示下列化合物的合成路线： （1）由氯丙烷合成丁酰胺；

有机化学10种反应类型

有机化学10种反应类型 一、取代反应 定义：有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应称为取代反应。在中学化学中，取代反应包括卤代、酯化、水解、硝化和磺化等很多具体的类型。 分例如下： 1、与卤素单质的取代------发生该类反应的有机物包括：烷烃、烯烃、芳香烃、醇、酚等。例如： 2、与混酸的硝化反应（苯及其同系物、苯酚、烷烃等均能发生硝化反应）。如： （3）注：环己烷对酸、碱比较稳定，与中等浓度的硝酸或混酸在低温下不发生反应，与稀硝酸在100℃以上的封管中发生硝化反应，生成硝基环己烷。在铂或钯催化下，350℃以上发生脱氢反应生成苯。环己烷与氧化铝、硫化钼、古、镍-铝一起于高温下发生异构化，生成甲基戌烷。与三氯化铝在温和条件下则异构化为甲基环戊烷。 低碳硝基烷的工业应用日益广泛。在使用原料上，以丙烷硝化来制取是合理的途径。在工艺方面,国外较多的是以硝酸为硝化剂的气相硝化工艺，已积累了较丰富的工业经验。有代表性的反应器则是多室斯登该尔反应器。国内迄今有关硝基烷的生产和应用研究均进行得不多，这是应该引起我们充分注意的。

3、与硫酸的磺化反应（苯、苯的衍生物,几乎均可磺化）。如： 4、羧酸和醇的酯化反应 5、水解反应（卤代烃、酯、多糖、二糖、蛋白质都能在一定条件下发生水解反应）。如： 6、与活泼金属的反应：（醇、酚、羧酸等均能与活泼金属如钠反应生成氢气）。如： 7、醇与卤化氢（H X）的反应。如： 8、羧酸或醇的分子间脱水。如:

二、加成反应 定义：有机物分子里不饱和碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成化合物的反应叫加成反应。 在中学化学中，分子结构中含有“双键”或“叁键”的化合物均能发生加成反应。如烯烃、二烯烃、炔烃、苯及其同系物、醛、酮、不饱和高级脂肪酸及其甘油脂、单糖等。通常参与加成反应的无机试剂包括H2、X2（X为C l、B r、I）、H X、H2O、H C N等小分子（对称或不对称试剂）起加成反应。 说明：i．羧基和酯基中的碳氧双键不能发生加成反应。i i．醛、酮的羰基只能与H2发生加成反应。i i i．共轭二烯有两种不同的加成形式。 1、和氢气加成 2、和卤素加成 3、和卤化氢加成 4、和水加成 三、消去反应 定义：有机化合物在适当条件下，从一个分子相邻两个碳原子上脱去一个小分子（如：H2O、H X等）而生成不饱和(双键或叁键)化合物的反应称为消去反应,又称消除反应。 发生消去反应的化合物需具备以下两个条件： i．是连有一O H(或一X)的碳原子有相邻的碳原子；i i．是该相邻的碳原子上还必须连有H原子。中学里常见的两类有机物是醇和卤代烃。1、醇的消去反应

有机化学-第五版答案完整版

《有机化学》（第五版，李景宁主编）习题答案 第一章 3、指出下列各化合物所含官能团的名称。 (1) CH 3CH=CHCH 3 答：碳碳双键 (2) CH 3CH 2Cl 答：卤素(氯) (3) CH 3CHCH 3 OH 答：羟基 (4) CH 3CH 2 C=O 答：羰基 (醛基) H (5) CH 3CCH 3 O 答：羰基 (酮基) (6) CH 3CH 2COOH 答：羧基 (7) NH 2 答：氨基 (8) CH 3-C ≡C-CH 3 答：碳碳叁键 4、根据电负性数据，用和标明下列键或分子中带部分正电荷和负电荷的原子。 答： 6、下列各化合物哪个有偶极矩？画出其方向 （1）Br 2 （2） CH 2Cl 2 （3）HI （4） CHCl 3 （5）CH 3OH （6）CH 3OCH 3 答：以上化合物中（2）、（3）、（4）、（5）、（6）均有偶极矩 （2） H 2C Cl （3 ）I （4 ） Cl 3 （5） H 3C OH （6）H 3C CH 3 7、一种化合物，在燃烧分析中发现含有84%的碳[Ar （C ）=12.0]和16的氢[Ar （H ）=1.0]，这个化合物的分子式可能是 （1）CH 4O （2）C 6H 14O 2 （3）C 7H 16 （4）C 6H 10 （5）C 14H 22 答：根据分析结果，化合物中没有氧元素，因而不可能是化合物（1）和（2）； 在化合物（3）、（4）、（5）中根据碳、氢的比例计算（计算略）可判断这个化合物的分子式可能是（3）。

第二章 习题解答 1、用系统命名法命名下列化合物 （1）2，5-二甲基-3-乙基己烷 （3）3，4，4，6-四甲基辛烷 （5）3，3，6，7-四甲基癸烷 （6）4-甲基-3，3-二乙基-5-异丙基辛烷 2、写出下列化合物的构造式和键线式，并用系统命名法命名之。 （3）仅含有伯氢和仲氢的C5H12 答：符合条件的构造式为CH3CH2CH2CH2CH3； 键线式为；命名：戊烷。 3、写出下令化合物的构造简式 (2)由一个丁基和一个异丙基组成的烷烃 (4) 相对分子质量为100，同时含有伯、叔、季碳原子的烷烃 答：该烷烃的分子式为C7H16。由此可以推测同时含有伯、叔、季碳原子的烷烃的构造式为(CH3)3CCH(CH3)2 (6) 2，2，5-trimethyl-4-propylnonane （2，2，5-三甲基-4-丙基壬烷） 8、将下列烷烃按其沸点由高至低排列成序。 （1）2-甲基戊烷（2）正已烷（3）正庚烷（4）十二烷 答：对于饱和烷烃，随着分子量的逐渐增大，分子间的范德华引力增大，沸点升高。支链的存在会阻碍分子间的接近，使分子间的作用力下降，沸点下降。由此可以判断，沸点由高到低的次序为：十二烷＞正庚烷＞正己烷＞2-甲基戊烷。[（4）＞（3）＞（2）＞（1）] 10、根据以下溴代反应事实，推测相对分子质量为72的烷烃异构式的构造简式。答：相对分子质量为72的烷烃的分子式应该是C5H12。溴化产物的种类取决于烷烃分子内氢的种类（指核磁共振概念中的氢），既氢的种类组与溴取代产物数相同。 （1）只含有一种氢的化合物的构造式为(CH3)3CCH3

有机化学反应类型全总结

有机化学反应类型全总结 一、取代反应 定义:有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团 所代替的反应称为取代反应. 取代反应的类型很多,中学化学中主要有下面几类： 1.卤代反应烷烃、芳香烃、苯酚等均能发生卤代反应如: 2.硝化反应苯及其同系物、苯酚、烷烃等均能发生硝化反应如: 3.磺化反应苯、苯的衍生物,几乎均可磺化.如: ) 4. (1) （2 5. 6. 7. 8.羧酸或醇的分子间脱水.如: 二、加成反应 叫加成反 等小分子 . 说明： 1 2 3 1.和氢气加成. 2.和卤素加成 3.和卤化氢加成 4.和水加成 三、消去反应 O、HX等）而定义：有机化合物在适当条件下,从一个分子相邻两个碳原子上脱去一个小分子（如H 2 生成不饱和(双键或叁键)化合物的反应称为消去反应,又称消除反应 发生消去反应的化合物需具备以下两个条件: (1)是连有一OH(或一X)的碳原子有相邻的碳原子； (2)是该相邻的碳原子上还必须连有H原子.

1.醇的消去反应.如： 2.卤代烃的消去反应.如： 四、聚合反应 定义：由许多单个分子互相结合生成高分子化合物的反应叫聚合反应. 聚合反应有两个基本类型:加聚反应和缩聚反应. 1.加聚反应. 由许多单个分子互相加成,又不缩掉其它小分子的聚合反应称为加成聚合反应简称加聚反应. 烯烃、二烯烃及含的物质均能发生加聚反应.如: 2.缩聚反应 单体间相互结合生成高分子化合物的同时,还生成小分子物质的聚合反应,称为缩合聚合反应,简称缩聚反应. 1. 3. （1） （2） （3） （4） 4.的反应： （1）烯烃、二烯烃、炔烃，含有的油脂都能使 （2 （2）.如：5.），醛 含有或的不饱和化合物及含有 八、酸碱反应 九、显色反应 1.苯酚溶液跟FeCl 3溶液作用能显紫色.因苯酚和FeCl 3 在水溶液里反应，生成络离子而显紫色. 2.可溶性淀粉溶液遇碘变蓝色 因直链淀粉的结构能容纳碘钻入并吸附成包含物质而显蓝色. 4.蛋白质(分子结构中含有苯环),跟浓硝酸作用呈黄色因氨基酸中的苯环发生硝化反应,生成黄 色的硝基化合物. 十、与Na反应 醇、酚、酸分别与Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3的反

基础有机化学反应总结【2020年】

基础有机化学反应总结 一、烯烃 1、卤化氢加成 （1） CH CH 2 R HX CH CH 3R X 【马氏规则】在不对称烯烃加成中，氢总是加在含碳较多的碳上。 【机理】 CH 2 C H 3+ CH 3 C H 3X + CH 3 C H 3 X +H + CH 2 +C 3X + C H 3X 主 次 【本质】不对称烯烃的亲电加成总是生成较稳定的碳正离子中间体。 【注】碳正离子的重排 （2） CH CH 2 R CH 2CH 2 R Br HBr ROOR 【特点】反马氏规则 【机理】 自由基机理（略） 【注】过氧化物效应仅限于HBr 、对HCl 、HI 无效。 【本质】不对称烯烃加成时生成稳定的自由基中间体。 【例】 CH 2 C H 3Br CH CH 2Br C H 3CH + CH 3 C H 3HBr Br CH 3CH 2CH 2Br CH CH 3 C H 3 2、硼氢化—氧化 CH CH 2 R CH 2CH 2R OH 1)B 2H 62)H 2O 2/OH -

【特点】不对称烯烃经硼氢化—氧化得一反马氏加成的醇，加成是顺式的，并且不重排。 【机理】 CH 2 C H 33H 32 3H 32 CH CH 2C H 3 2 CH CH=CH (CH 3CH 2CH 2)3 - H 3CH 2CH 2C 22CH 3 CH 2B O CH 2CH 2CH 3 H 3CH 2CH 2C 2CH 2CH 3 + O H - O H B - OC H 2CH 2CH 3CH 2CH 2CH 3 H 3CH 2CH 2B OC H 2CH 2CH 3 CH 2CH 2CH 3H 2CH 2CH 3 HOO -B(OCH 2CH 2CH 3)3 B(OCH 2CH 2CH 3)3 + 3NaOH 3NaOH 3HOC H 2CH 2CH 33 + Na 3BO 3 2 【例】 CH 3 1)BH 32)H 2O 2/OH -CH 3 H H OH 3、X 2加成 C C Br /CCl C C Br 【机理】

有机化学第五版答案完整版1

1. 《有机化学》（第五版，李景宁主编）习题答案 第一章 3、指出下列各化合物所含官能团的名称。 (1) CH 3CH=CHCH 3 答：碳碳双键 (2) CH 3CH 2Cl 答：卤素(氯) (3) CH 3CHCH 3 OH 答：羟基 (4) CH 3CH 2 C=O 答：羰基 (醛基) H (5) CH 3CCH 3 答：羰基 (酮基) (6) CH 3CH 2COOH 答：羧基 (7) NH 2 答：氨基 (8) CH 3-C ≡C-CH 3 答：碳碳叁键 4、根据电负性数据，用和标明下列键或分子中带部分正电荷和负电荷的原子。 答： 6、下列各化合物哪个有偶极矩？画出其方向 （1）Br 2 （2） CH 2Cl 2 （3）HI （4） CHCl 3 （5）CH 3OH （6）CH 3OCH 3 答：以上化合物中（2）、（3）、（4）、（5）、（6）均有偶极矩 （2） H 2C Cl （ 3）I （4 ） Cl 3 （5）H 3C OH （6）H 3C CH 3 7、一种化合物，在燃烧分析中发现含有84%的碳[Ar （C ）=12.0]和16的氢[Ar （H ）=1.0]，这个化合物的分子式可能是

（1）CH 4O （2）C 6H 14O 2 （3）C 7H 16 （4）C 6H 10 （5）C 14H 22 答：根据分析结果，化合物中没有氧元素，因而不可能是化合物（1）和（2）； 在化合物（3）、（4）、（5）中根据碳、氢的比例计算（计算略）可判断这个化合物的分子式可能是（3）。 第二章 习题解答 1、用系统命名法命名下列化合物 （1）2，5-二甲基-3-乙基己烷 （3）3，4，4，6-四甲基辛烷 （5）3，3，6，7-四甲基癸烷 （6）4-甲基-3，3-二乙基-5-异丙基辛烷 2、写出下列化合物的构造式和键线式，并用系统命名法命名之。 （3）仅含有伯氢和仲氢的C 5H 12 答：符合条件的构造式为CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3； 键线式为； 命名：戊烷。 3、写出下令化合物的构造简式 (2)由一个丁基和一个异丙基组成的烷烃 (4) 相对分子质量为100，同时含有伯、叔、季碳原子的烷烃 答：该烷烃的分子式为C 7H 16。由此可以推测同时含有伯、叔、季碳原子的烷烃的构造式为(CH 3)3CCH(CH 3)2 (6) 2，2，5-trimethyl-4-propylnonane （2，2，5-三甲基-4-丙基壬烷） CH 3CH 2CH 2CH 2CHCHCH 2CCH 3 3 CH 3CH 3 nC 3H 7