化学复习（有机）

六式子两模型#

分子式：元素各几个一写就行。
实验式（最简式）：碳氢氧 最简整数比。
电子式：表示元素最外层电子（而不是所有电子）的成键情况，（如果不会可以由结构式改写）。
结构式：成键短线链接。
结构简式：结构式简化某些键，碳碳和碳氢都简化掉，其他的会简化的就简化，答案不唯一，但是注意键连的原子是谁（甲基等碳氢基团比较宽，键可以不用连碳）（碳碳双键三键不能省）。
键线式：大家都会。

不饱和度#

可以用来反推氢个数。
分子式计算：碳加一键氢一半（卤素单质也当氢，氧直接不看，每个氮去掉同时去掉一个氢）。
结构式计算：看结构。（双三键、环、苯环）
立体分子：面数减一（就是用环数）。

附：高中几乎烃密度都小于水。但是多个环拼接如 萘，密度大于水。

烷#

可以 $\to$ 卤代烃。

不溶于水，溶于有机。
标况下新戊烷为液态，室温下为液态，${\text{N}}_{\text{A}}$ 选择题小心。

烷基上的氢，和氯气光照 $\to$ 氯代有机物吗，如：

$$-{\text{CH}}_3+{\text{Cl}}_2⟶-{\text{CH}}_2\text{Cl}+\text{HCl}$$

烯#

可以 $\to$ 烷、卤代烃、

乙烯的产量是一个国家石油化工发展水平的重要标志。
甲烷燃烧：较亮淡蓝色火焰。
乙烯燃烧：火焰明亮，少量黑烟。
乙炔燃烧：火焰发黄，浓烈黑烟。（黑烟为碳粒）

同碳连两双键或羟基不稳定。（一个双键一个羟基，会发生烯醇式重排）（两个羟基会一个去 $-\text{OH}$ 一个去 $\text{H}$，变成醛）

加成#

双键加成($\text{X}$ 表示卤素）：（${\text{H}}_2,{\text{X}}_2,\text{HX},{\text{H}}_2\text{O}$)

• 和 ${\text{H}}_2$ 加热用 $\text{Ni}$ 催化。
• 和 ${\text{Br}}_2$ 不用其他条件。
• 和 $\text{HX}$ 加热催化剂。
• 和 ${\text{H}}_2\text{O}$ 加热加压催化剂。

双单双 $\text{C}=\text{C}-\text{C}=\text{C}$ ：如果加成的物质少量，可能两头加成，变成单双单 $\text{C}-\text{C}=\text{C}-\text{C}$，也可能只有其中一个双键加成，变成单单双。

${\text{CH}}_2={\text{CH}}_2$（乙烯） 和 ${\text{CH}}_2={\text{CH}}_2-{\text{CH}}_2={\text{CH}}_2$（$1,3-$ 丁二稀）加热加成生成一个双键的环。

加聚应该都懂。
聚乙烯简称 $\text{PE}$。

氧化#

双键三键 都能和酸性 ${\text{KMnO}}_4$ 反应，如 ${\text{CH}}_2={\text{CH}}_2$（乙烯）和酸性高锰酸钾反应生成 ${\text{CO}}_2$

附：${\text{CH}}_3-{\text{CH}}_3$ 中去除 ${\text{CH}}_2={\text{CH}}_2$

• 不能用 ${\text{Br}}_2/{\text{CCl}}_4$，因为 ${\text{CH}}_3-{\text{CH}}_3$ 溶于 ${\text{CCl}}_4$。
• 不能用 ${\text{KMnO}}_4({\text{H}}^{+})$ 会有 ${\text{CO}}_2$
• 可以用 $\text{Br}$ 水。

炔#

可以 $\to$ 烷、烯、卤代烃、醛。

加成一般加热和催化剂，生成什么考试看信息。

氧炔焰：${3000}^{\circ }\text{C}$，温度高，用于气焊、气割。

乙炔水化法制乙醛（烯醇式重排）：乙炔和水加成一次，原本变成 ${\text{CH}}_2=\text{CH}-\text{OH}$，但是会发生烯醇式重排，调换一个 $\text{H}$ 和 $=$，变成更稳定的 ${\text{CH}}_3-\text{CH}=\text{O}$（乙醛）

乙炔加聚合生成聚乙炔，为导电塑料。（每个 $\text{C}$ 都有一个 $\text{P}$ 轨道，连成一条线，变成一长条 $\pi$ 键，导电性良好，不与 ${\text{KMnO}}_4({\text{H}}^{+})$ 反应）

苯（苯环）#

可以 $\to$ 卤代烃、$-{\text{NO}}_2$（间接 $\to -{\text{NH}}_2$） 。
有 $\alpha -\text{H}$ 可 $\to$ $-\text{COOH}$

无色，特殊气味，有毒，易挥发，密度比水小，不溶于水，良好有机溶剂，苯单质点燃黑烟，和乙炔一样。
$\text{Br}$ 非极性，所以更容易溶于有机溶剂。

与 ${\text{KMnO}}_4({\text{H}}^{+})$#

苯单质不与 ${\text{KMnO}}_4$ 反应，滴入高锰酸钾反应为分层，高锰酸钾在水中。
而甲苯会和 ${\text{KMnO}}_4({\text{H}}^{+})$ 反应，实际上，只要 $\alpha -$碳 上有一个氢就会变成，苯甲酸。（苯环对侧链的影响）

卤素取代#

苯和液溴 ${\text{FeBr}}_3$ 催化下取代一个 $\text{H}$
甲苯和液溴 ${\text{FeBr}}_3$ 催化下取代 邻对位。
甲苯和液溴光照，取代甲基上的 $\text{H}$。

硝化反应#

硝基（$-{\text{NO}}_2$）
有机推断题中，生成 $-{\text{NO}}_2$ 的目的，多是为下一步和 $\text{Fe}$ 和 $\text{Cl}$ 反应变成 $-{\text{NH}}_2$，$-{\text{NH}}_2$ 性质类似 $-\text{OH}$ 能和酸脱水缩合。

苯单质，浓硫酸浓硝酸，${55}^{\circ }\sim {60}^{\circ }$（水浴加热）生成 硝基苯 和 水。
而甲苯不用这个温度，却可以变 三硝基甲苯。

加成#

和 ${\text{H}}_2$，$\text{Ni}$ 催化。
和 $\text{Cl}$ ，光照，生成农药 “$666$”。

卤代烃#

可以 $\to$ 醇、双键、三键。

不易溶于水，易溶于有机溶剂。常温下一般为液体、固体。(除了个别如 ${\text{CH}}_2\text{Cl}$）。

反应都有 $\text{NaOH}$ 或者说碱 参与，并加热。

• 在水中（加热），就是 $-\text{X}$ 变 $-\text{OH}$（水解、取代）（特例：苯环上的几乎不水解，除非高温高压下，变苯酚后，继续和 $\text{NaOH}$ 反应）
• 醇中（加热），就是 $-\text{X}$ 和 $\beta -\text{H}$ 变 双键/三键（消去）

附：$\text{NaOH}$ 可以从非卤代烃或甲苯中，反萃取卤素。

醇#

$\to$ $-\text{X}$、酯、双键、醛、醚、羧酸。

亲水基越多越溶于水，疏水基反之。

与钠或卤素#

与钠（置换，比水慢）：

$$2\text{R}-\text{OH}+\text{Na}⟶2\text{R}-\text{ONa}+{\text{H}}_2\uparrow$$

与 $\text{HX}$ 催化剂（取代）：

$$\text{R}-\text{OH}+\text{HX}⟶\text{R}-\text{X}+{\text{H}}_2\text{O}$$

取代反应#

酯化反应

酸脱羟基醇脱氢。（可逆，（除非给信息否则写可逆符号），浓硫酸此处只有吸水，没有脱水）

条件：浓硫酸加热。

成醚反应

两个羟基，浓硫酸加热，脱去一个水。

消去反应#

分子间脱水：浓硫酸，一百七，乙醇脱水变乙烯，检验乙烯用碱洗（去除 ${\text{SO}}_2$），液面以下温度计。

分子内脱水：改成 ${140}^{\circ }\text{C}$。

氧化#

被 ${\text{KMnO}}_4({\text{H}}^{+})$ 和 ${\text{K}}_2{\text{Cr}}_2{\text{O}}_7$ 氧化。
先变醛再变羧酸。

催化氧化：和 $\text{Cu}$ 或 $\text{Ag}$ （作为催化剂）与氧加热，变成醛。
（机理为 $2\text{Cu}+{\text{O}}_2===2\text{CuO}$，然后 $\text{CuO}$ 夺 $\text{H}$ 生成水和 $\text{Cu}$，醇去 $2\text{H}$，生成醛/酮羰基。（如果 $\alpha -\text{C}$ 上没有 $\text{H}$ 则不反应）。（例子：铜棒在酒精灯内外焰颜色不同）

酚#

$\to$ 羧酸根、酯（类似酯化）、卤代烃（不容易水解）

苯酚俗称石炭酸，弱酸性，介于 ${\text{H}}_2{\text{CO}}_3$ 和 ${\text{HCO}}_3^{-}$ 之间。
无色，特殊气味，晶体，旧置变成粉红色的 对苯醌。
微溶于冷水，易溶于热水，易溶于有机物。
有一定杀菌能力。
有毒，对皮肤有强烈腐蚀性，滴到用乙醇洗，然后用水洗。

酸性的反应#

和普通弱酸差不多，注意不和 ${\text{HCO}}_3^{-}$ 反应。

与 $\text{Na}$ 反应#

与醇类似。

加成#

与苯类似，和 ${\text{H}}_2$ 加热，$\text{Ni}$ 催化。

取代#

羟基活化苯环邻对位，${\text{Br}}_2$ 取代（非常灵敏）（用途定量定性测定）

成酯反应

和酰氯：酰氯脱氯，酚脱氢。
和乙酸酐：一部分和 $\text{H}$ 变成乙酸，剩下一部分接到酚的 $\text{O}$ 上。
合成阿司匹林：乙酰水杨酸。

氧化反应#

与空气：变成醌。
与 ${\text{KMnO}}_4({\text{H}}^{+})$ ：变成羧酸根（所以经常保护酚羟基）

显色反应#

苯酚遇 ${\text{Fe}}^{3+}$ 会显紫色。（不同酚显不同色，一种络合反应）
用途：检验酚羟基。

醛酮#

醛基：$\to$ 羧酸、卤代烃、醇羟基、氰基（间接变成羧酸、氨基）。
酮羰基：$\to$ 卤代烃、醇羟基、氰基（间接变成羧酸、氨基）。

肉桂醛：苯环$-\text{CH}=\text{CH}-\text{CHO}$（为 $\alpha ,\beta -$不饱和醛）（$\alpha ,\beta -$不饱和醛（酮）非常活泼）

甲、乙、丙醛，丙酮 等低级醛酮，易溶于水。
$40\mathrm{\%}$ 甲醛溶液为福尔马林，使蛋白质变性，创造无菌环境。

含氧烃的衍生物，一般只有甲醛为气态。

醛氧化（强还原性）#

都是变成 $-\text{COOH}$。（当作升两价）
与 ${\text{KMnO}}_4({\text{H}}^{+})$。
溴水氧化，同时生成 $\text{HBr}$。
催化氧化（催化剂加热）。
弱氧化剂氧化（需要碱性环境，加热）：

• 银镜反应，需要加热。（一二三，水银氨，醛基变成羧酸氨）（银氨：${\text{Ag(NH}}_3{\text{)}}_2\text{OH}$）(甲醛两个醛基都要反应，血的教训）
• 新制 ${\text{Cu(OH)}}_2$悬浊液，每个 $\text{Cu}$ 降一价，变 ${\text{Cu}}_2\text{O}$，然后羧酸继续和 $\text{NaOH}$ 反应。（${\text{Cu}}_2\text{O}$ 为砖红色沉淀）

附：甲醛氧化变成 ${\text{H}}_2{\text{CO}}_3$ ，不稳定分解。

醛加成（断碳氧双键）#

与 ${\text{H}}_2$ 变成醇。（催化剂加热）
与氢氰酸，变出一个羟基、一个氰基。（催化剂）（电性分析）
羟醛缩合。
和很多有机物都能拆一个氢加成，常见的有 $-{\text{NH}}_2$ 等。

附：有氰基，一般下一步酸性水解成 $-\text{COOH}$，得到 $\alpha$ 羟基酸，然后可能变成 $\alpha$ 氨基酸。课本上只写了还原成 $-{\text{NH}}_2$。

醛缩聚#

制酚醛树脂。

酮加成#

与醛类似。

酮氧化（比醛弱）#

银镜、${\text{Cu(OH)}}_2$、溴水都不行。

羧酸#

$\to$ 酯、酰胺、$\alpha -$卤代酸（间接变成$\alpha -$羟基酸）

低级酸有刺激性气味，易挥发，$\text{C}\le 3$ 的羧酸与水互溶。
甲酸俗称蚁酸，纯净乙酸俗称冰醋酸，加水为醋酸。

酸性#

比碳酸强，反应无需多言。

酯化反应#

与醇反应，在醇中已经讲过。

生成酰胺#

羧酸和氨气（不在水环境中，加热）：$-\text{COOH}+\text{H}-{\text{NH}}_2\stackrel{\mathrm{\Delta }}{⟶}-{\text{CONH}}_2+{\text{H}}_2\text{O}$

$\alpha -$卤代#

羧基 $\alpha -\text{H}$ 容易被取代，和 ${\text{Cl}}_2$ 在加热催化剂条件下，被取代。（下一步可以把卤素水解，变成 $\alpha$ 羟基酸）（容易被取代原因是：羟基上的氧，吸引电子能力强）

缩聚反应#

在后文。

酯和酰胺#

酯：$\to$ 羧酸、醇/苯羟基。

有芳香气味，密度一般比水小。微溶于水，难溶于饱和 ${\text{NaCO}}_3$ 溶液（用于降低酯溶解性），易溶于有机溶剂。

酸式水解#

酯水解和酯化条件只有硫酸浓度不同，反应相反。（可逆)（因为浓硫酸吸水性强，所以用稀硫酸）
酰胺水解也要在酸性条件下，变成羧酸和铵盐（可逆）（与不在水环境下羧酸在与氨气反应相反）

碱式水解#

和酸式差不多（也需要加热），只是水解产生的羧酸都和碱反应了，所以不可逆。同时，酰胺水解生成氨气而不是铵盐。（因为没有酸反应）
酯水解可能产生酚羟基，也会和 $\text{NaOH}$ 反应。（这种酯叫酚酯）

常考察消耗多少 $\text{mol NaOH}$。

酯交换#

需要催化剂，酯脱 $\text{OR}$，醇脱 $\text{H}$。

加聚（无端基）#

热塑性塑料：聚乙烯 $\text{PE}$ 、聚丙烯、聚氯乙烯 $\text{PVC}$。

聚四氟乙烯：不粘锅（因为 $\text{F}$ 分子大保护化学键）

有机玻璃：聚甲基丙烯酸甲酯（丙酮 $+\text{HCN}$ 再水解 $\to$ 甲基丙烯酸)

合成橡胶：双键保持键角，有回复力，所以有弹性。

碳氧双键加聚：合成象牙。（甲醛加聚）

聚乙炔：导电高分子（线性大 $\pi$ 键）

多种单体也能间隔着加聚。

聚乙烯醇制造：因为乙烯醇不稳定，所以用醋酸乙烯加聚然后酯交换。

缩聚（有端基）#

热固性塑料：酚醛树脂。（不易燃烧，不易导热，绝缘）（俗称电木、电玉）

合成链状酚醛树脂（只考方程式，注意脱（$\text{n-1}$）个水）：酸性条件，加热，甲醛羰基加成苯酚（邻对位 $\text{H}$)，然后醇羟基和其他酚羟基的邻对位 $\text{H}$ 反应）（一般写只有邻位反应的）

合成链状酚醛树脂（不考）：碱性条件，加成时，邻对位共加成三个，缩聚后时方向多，变成网状。（碱性一般不考）

聚酯：酸脱羟基醇脱氢，酰氯脱氯醇脱氢。
聚酰胺：酸脱羟基氨脱氢。

人造纤维是天然高分子改造，如人造丝、人造棉。
合成纤维是小分子合成，只有七种纶。

糖类#

• 葡萄糖：醇的还原性（和两个弱氧化剂反应），醛的加成（自己成氧环式结构：六元环），醇的性质（酯化）等。
• 果糖：由于多个羟基对酮羰基的影响等原因，也可以和两个弱氧化剂反应（碱性条件）。
• 麦芽糖：有醛基，性质和葡萄糖类似。
• 蔗糖：没有醛基，只有酮羰基，不能和两个弱氧化剂反应。
• 淀粉、纤维素：无甜味、不水解。

高中只需要知道，前面三者是还原性糖，蔗糖是非还原性糖。

二、多糖水解：酸/酶条件下加热。

检验淀粉是否水解，如果水解用的酸催化，则需要先用 $\text{NaOH}$ 调至碱性，再加入两种弱氧化剂之一。

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杂项#

甲基卤素取代：光照（需要纯净卤素单质）
${\text{Cl}}_2$ 取代/加成：光照
苯环取代：${\text{FeBr}}_3$
${\text{H}}_2$ 加成：$\text{Ni}$

不同 ${\text{Br}}_2$ 的用处：

• 液溴：仅与苯取代（${\text{FeBr}}_3$ 催化）。
• ${\text{Br}}_2$ 的 ${\text{CCl}}_4$ 溶液：仅与双、三键加成。
• 溴水：取代酚羟基邻对位，加成双、三键，氧化（如醛基）。

醇羟基和酚羟基异同点：
同：都容易被氧化，都能和 $\text{Na}$ 反应。
醇羟基因为链接饱和的碳：催化氧化，消去，被 $\text{HX}$，酯化。
酚羟基链接苯环，带弱酸性，又活化苯环：酸性，会显色，成酯，苯环上取代加成。

可逆符号：只有酯化、酯水解、酰胺水解、羧酸分子间和分子内脱水（醇类其他反应没有）（都和羧酸相关）

酰氯性质与羧酸类似。

烃及衍生物气态（标况、室温）：

• 烃：$\text{C}\le 4$，室温加 新戊烷。
• 含 $\text{Cl}$：${\text{CH}}_3\text{Cl}$，室温加一个碳。
• 含 $\text{O}$：$\text{HCOH}$，${\text{CH}}_3-\text{O}-{\text{CH}}_3$，室温加比 $\text{HCOH}$ 多个碳的乙醛。

消耗多少 $\text{mol NaOH}$：看酯、酰胺水解生成物，羧酸、酚羟基中和，卤素水解。

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实验

乙酸乙酯的制备：

• 试剂加入顺序：乙醇 $\to$ 浓硫酸 $\to$ 冰醋酸
• 浓硫酸做催化剂吸水剂。
• 饱和碳酸钠：酯除杂，用苏打，不能伸到液面下。吸收醇，中和酸，降低酯的溶解度。（醇及易溶于水，不伸液面下是防倒吸，其他方法防止也可以）