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：
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，\(55^\circ\sim60^\circ\)（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）：
与 \(\text{HX}\) 催化剂（取代）：
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。
\(40\%\) 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，\(\text C\le3\) 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）：\(-\text{COOH}+\text H-\text{NH}_2\stackrel{\Delta}{\longrightarrow}-\text{CONH}_2+\text H_2\text O\)
\(\alpha-\)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。
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：\(\text C\le4\)，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。
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）
