1、专题三 有机反应类型 【命题趋向】 判断有机反应类型是高考试题必考内容之一,通常通过选择题、有机推断题等题型来考查这个知识点。 【知识梳理】 一、有机反应基本类型 有机反应的几种基本类型是:取代反应、加成反应、消去反应、聚合反应等,此外还有氧化反应、还原反应、裂化反应等。其中酯化反应、酯的水解反应、硝化反应、磺化反应等都是取代反应的一些子类型。 重要的有机反应类型与主要有机物类型之间的关系表 基本类型 有机物类别 取代反应 卤代反应 饱和烃、苯和苯的同系物、酚等 酯化反应 醇、羧酸、糖类等 某些水解反应 卤代烃、酯、糖(二糖、多糖)、蛋白质等 硝
2、化反应 苯和苯的同系物等 磺化反应 苯和苯的同系物等 加成反应 烯烃、炔烃、苯和苯的同系物、醛等 消去反应 卤代烃、醇等 氧化反应 燃烧 绝大多数有机物 酸性KMnO4溶液 烯烃、炔烃、苯和苯的同系物、酚、醛等 直接(或催化)氧化 酚、醇、醛、葡萄糖等 还原反应 醛、葡萄糖 聚合反应 加聚反应(实为加成反应) 烯烃等 缩聚反应 多元醇与多元羧酸;氨基酸等 显色反应 苯酚遇FeCl3溶液显紫色、淀粉遇碘溶液呈蓝色、蛋白质(分子中含苯环)与浓HNO3反应后显黄色等 〖注意〗 1.同一反应的类型,从不同的角度看可有不同的名称,如: (1) 卤代,硝
3、化,磺化,酯化等均属于取代反应 (2)卤代烃,酯,多肽和蛋白质的水解反应属于取代反应,二糖,多糖的水解反应一般认为不属于取代反应 (3)油脂在碱性条件下的水解反应叫皂化反应,也是取代反应 (4)醇与醇,羧酸与羧酸,氨基酸与氨基酸等分子间的脱水反应属于取代反应 取代反应 磺化 硝化 脱水 皂化 水解 卤代 酯化 有关反应类型的关系可图示为: 2.把握官能团的反应特征 掌握碳碳不饱和键、-OH、-CHO、-COOH、-COOR、C6H5-的特征反应,弄清官能团之间相互影响如-COOH、-COO-中的C=O不与H2加成。 3.掌握一些反应物间量的关系 ①烃基或苯环
4、上的H被Br2取代时,不要误认为1个Br2取代2个H原子。②要注意1mol酚酯RCOOC6H5发生水解反应最多可消耗2molNaOH:RCOOC6H5+2NaOH→RCOONa+C6H5ONa+H2O。 4.理清一些反应对结构的特殊要求。 醇消去反应要求邻碳有H、氧化反应要求本碳有H。 5.搞清反应实质 识记断键点 反 应 类 型 断 键 点 反 应 条 件 卤代烃水解反应 断C-X NaOH水溶液,加热 醇分子间脱水反应 一醇断C-O键,另一醇断O-H键 浓H2SO4,加热 酯化反应 羧酸断C-OH键,醇断O-H键 浓H2SO4,加热 酯水
5、解反应 断酯基中的C-O键 催化剂,加热 肽的水解反应 断肽键中的C-N键 催化剂 烃的卤代反应 断C-H键 光照或催化剂 【例题2】 从某些植物树叶中提取的挥发油含有下列主要成分: A B C (1)写出A物质可能发生的反应类型(至少三种)_____________。 (2)1 molB与溴水充分反应,需消耗_______mol单质溴。 (3)写出C在一定条件下与足量H2反应的化学方程式_________。 (4)已知RCH=CHR′RC
6、OOH+R′COOH。写出C在强氧化剂条件下生成的有机化合物的结构简式__________________。 (5)写出A与B在一定条件下,生成的一种高分子化合物的化学方程式 ___________________________________。 【解析】 A中含有C=C,苯环,决定其可以发生加成、加聚和取代反应;苯环上含有—OH,具有酚类的性质可以和溴发生取代反应,C=C双键也可以和溴发生加成反应,注意要考虑是足量的和;参照所给信息,类比即可得到(4)的答案;和乙烯的加成对比,双建打开,首尾相连。 (1)加成、取代、加聚等 (2)4 二、条件不同反
7、应类型不同的例子 (1)温度不同,反应类型不同 170℃ 浓硫酸 CH3CH2OH CH2 CH2 + H2O 140℃ 浓硫酸 2CH3CH2OH C2H5OC2H5 + H2O (2)溶剂不同,反应类型不同 △ NaOH CH3CH2Br +H2O C2H5OH + HBr △ 乙醇 CH3CH2Br + NaOH CH2 CH2 + NaBr +H2O (3)浓度不同,反应类型不同 稀H2SO4 (C6H10O5)n +n H2O
8、 nC6H12O6 浓H2SO4 (C6H10O5)n 6nC +5nH2O 三、几类题型 (1)根据物质中的官能团判断它可能发生反应的类型。 [例1]某有机物的结构式为: 它在一定条件下能发生的反应有:①加成 ②水解 ③酯化 ④氧化 ⑤中和 ⑥消去 A.②③④ B.①③⑤⑥ C.①③④⑤ D.②③④⑤⑥ 〖点评〗:解答此类题目需要明确官能团的化学性质。所给有机物的结构中包括的官能团有:羟基、羧基、醛基和苯环,苯环的结构能发生加成反应,羧基和羟基能发生酯化反应
9、羧基能发生中和反应,醛基和羟基均能发生氧化反应。能发生水解反应的物质是卤代烃、糖类和酯,而羟基所处位置不能再发生消去反应(参考例1)。故选择C。 答案:C [例2](2005年北京)有机物A(C6H8O4)为食品包装纸的常用防腐剂。A可以使溴水褪色。A难溶于水,但在酸性条件下可发生水解反应,得到B(C4H4O4)和甲醇。通常状况下B为无色晶体,能与氢氧化钠溶液发生反应。 (1)A可以发生的反应有 (选填序号)。 ①加成反应 ②酯化反应 ③加聚反应 ④氧化反应 (2)B分子所含官能团的名称是 、
10、 。 (3)B分子中没有支链,其结构简式是 ,B的具有相同官能团的同分异构体的结构简式是 。 (4)由B制取A的化学方程式是 。 (5)天门冬氨酸(C4H7NO4)是组成人体蛋白质的氨基酸之一,可由B通过以下反应制取: B C 天门冬氨酸 天门冬氨酸的结构简式是 。 〖解析〗:根据A在酸性条件下可发生水解反应成B,可知A为酯类,B为羧酸;由B的
11、分子式C4H4O4可知B分子中含两个—COOH,由B分子中的C、H原子数目关系,可知B分子中还含有一个C C,所以A是不饱和酯,B是不饱和二元羧酸。 由B制A是酯的水解反应;B与HCl只可能发生加成反应;生成的产物C再与NH3发生取代反应。 浓硫酸 【答案】:(1)①③④ (2)碳碳双键,羧基 (3)HO——CH=CH——OH ;CH2=C(COOH)2 (4)HO—CH=CH—OH+2CH3OH CH3O——CH=CH—OCH3+2H2O (5)HO——CH2——OH (2)根据反应过程判断实际发生反应的类型; [例3] 有机化学中
12、取代反应范畴很广,下列反应属于取代反应的是( ) [例4]下列反应属于消去反应的是( ) [例5]以乙醇为原料,用下述6种类型的反应:①氧化;②消去;③加成;④酯化;⑤水解;⑥加聚,来合成乙二酸乙二酯(结构简式如图所示)的正确顺序是 A.①⑤②③④ B.①②③④⑤ C.②③⑤①④ D.②③⑤①⑥ 〖点评〗:题中所给结构为一环酯,水解后为乙二酸和乙二醇;乙二酸可以由乙二醇连续氧化得到,所以合成的关键是得到乙二醇。 CH3CH2OH→CH2=CH2→XCH2-CH2X→HOCH2-CH2OH→OHC-C
13、HO→HOOC-COOH 然后用得到的乙二酸和乙二醇酯化即可。所以合成的顺序应为:消去、加成、水解、氧化(两次)、酯化。符合题意的是②③⑤①④ 【答案】:C 【基础过关】 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1.酒精在浓硫酸作用下,不可能发生的反应是 A.加成反应 B.消去反应 C.取代反应 D.脱水反应 2.某有机物的结构简式为,它可以发生的反应类型有:(a)取代 (b)加成 (c)消去 (d)酯化 (e)水解 (f)中和 (g)缩聚 (h)加聚 其中正确的组合有 A.(a)(c)(d)(f)
14、 B.(b)(e)(f)(h) C.(a)(b)(c)(d)(f) D.除(e)(h)外 3.由溴乙烷制取乙二醇,依次发生反应的类型是 A.取代、加成、水解 B.消去、加成、取代 C.水解、消去、加成 D.消去、水解、取代 4.硅橡胶的主要成分如图所示, 是由二氯二甲基硅烷经两种反应制成的,这两种反应是 A.消去、加聚 B.水解、缩聚 C.氧化、缩聚 D.水解、加聚 5.与CH2=CH2®CH2Br—CH2Br的变化属于同一反应类型的是 A
15、CH3CHO→C2H5OH B.C2H5Cl→CH2=CH2 C. D.CH3COOH→CH3COOC2H5 6.有机化合物I转化为II的反应类型是 A.氧化反应 B.加成反应 C.取代反应 D.水解反应 7.某有机物,当它含有下列的一种官能团时,既能发生取代反应,氧化反应,酯化反应,又能发生消去反应的是 A.-COOH B.>C=O C.-OH D.-CHO 8.能在有机物的分子中引入羟基官能团的反应类型有:(a)酯化反应,(b)取代反应,(c)消去反应,(d)加成反应,(e)水解反应。其中
16、正确的组合有 A.(a)(b)(c) B.(d)(e) C.(b)(d)(e) D.(b)(c)(d)(e) 9.下列各化合物中,能发生酯化、还原、加成、消去四种反应的是 A. CH3-CH(OH)CH2-CHO B. CH3-CH(OH)-CH(OH)CH3 C. CH3-CH=CH-CHO D. CH2(OH)-CO CH2-CHO 10.阿斯匹林的一种同分异构体结构简式为:,则1mol该有机物和足量的NaOH溶液充分反应,消耗NaOH的物质的量为 A.1mol B.2mol
17、C.3mol D.4mol 11.物质组成为C3H6O2的有机物,能与锌反应,由此可知不与它发生反应的物质是 A.氢氧化钠溶液 B.苯酚钠 C.甲醇 D.食盐 二、填空题 12.乙醇在浓H2SO4存在并加热的条件下可发生脱水反应(A),而产物在加热、加压和有H2SO4存在的条件下可发生水化反应(B),反应可能经历了生成中间体(①)这一步。 如果将反应按取代、加成和消去分类,则A~F六个反应(将字母代号填入以下空白)中属于取代反应的是 属于加成反应的是 属于消去反应的是 。 13.氯普鲁卡因盐酸盐是一
18、种局部麻醉剂,麻醉作用较快、较强,毒性较低,其合成路线如下: 请把相应反应名称填入下表中,供选择的反应名称如下: 氧化、还原、硝化、磺化、氯代、酸化、碱化、成盐、酯化、酯交换、水解 反应编号 ① ② ③ ④ ⑥ 反应名称 14.芳香化合物A、B互为同分异构体,B的结构简式是 A经①、②两步反应得C、D和E。B经①、②两步反应得E、F和H。上述反应过程、产物性质及相互关系如图所示。 (1)写出E的结构简式 。 (2)A有2种可能的结构,写出相应的结构简式
19、 。 (3)F和小粒金属钠反应的化学方程式是 ,实验现象是 ,反应类型是 。 (4)写出F在浓H2SO4作用下在170℃发生反应的化学方程式: ,实验现象是 ,反应类型是 。 (5)写出F与H在加热和浓H2SO4催化作用下发生反应的化学方程式 ,实验现象是
20、 ,反应类型是 。 (6)在B、C、D、F、G、I化合物中,互为同系物的是 。 答案 【基础过关】 1.A 2.D 3.B 4.B 5.A 6.B 7.C 8.C 9.A 10.C 11.D 12. CD,BE,AF 13. ①硝化 ②氯代 ③氧化 ④酯化 ⑥还原 14. (1) (2) (3)2C2H5OH+2Na ® 2C2H5ONa+H2;有气体产生,置换反应 (4)2CH3CH2OHCH2=CH2↑ + H2O 有气体生成, 消去反应 (5)有香味产生,酯化反应 (6)C和F






