李景宁主编第五版有机化学11-14章复习资料 下载本文

十一、醛酮

影响亲核加成反应速率的因素

常见的吸电子基团的吸电子能力:

—NO2 > —COR > —SO2R > —COOR > —CN > —C6H5 > —CH=CH2 1、羰基碳原子连有基团的体积↑,空间位阻↑,不利于 亲核试剂进攻,反应就越慢。

2、当羰基连有吸电子基时,使羰基碳上的正电性增加,有利于亲核加成的进行,吸电子基越多,反应就越快。 3、羰基上连有与其形成共轭体系的基团时,由于共轭作用可使羰基稳定化,因而亲核加成速度减慢。 4、试剂的亲核性愈强,反应愈快 5、亲核试剂的体积对加成的影响

OHHO

+(CH)C(CH)COHH(CH3)3C33 33 LiAlH490%主要决定于椅式构10% 象中e键的稳定.LiBH(SBu)3 12?%产要是进攻试剂体积庞大反式进

攻有利

LiAlH4体积小—OH在e键稳定,LiBH(sec-Bu)3体积大,—OH只能在a键

亲核加成反应

一、与氢氰酸的加成反应:生成羟基氰

CO+ HCNαCOHCN羟基睛

ROHNaHSO3RCOCHH稀HClSO3Na

( R' )( R' )杂质不反应,分离去掉1° 反应范围:醛、脂肪族甲基酮。 ArCOR和ArCOAr难反应。

2°反应的应用:α-羟基腈是很有用的中间体,它可转变为多种化合物,也是增长碳链的一种方法。 CH3CH3H2OCH3OH CH2=C-CNCH2=C-COOCH3HH2O/H

(CH3)2CCOOH(CH3)2CCN OHOHH (CH3)2CCH2NH2与HCN加成的难易 OH电子效应 HCHO 〉RCHO 〉酮

空间效应 HCHO 〉RCHO; RCHO 〉R2C=O; 环内酮 〉同碳的烷酮。 二、与饱和亚硫酸氢钠的加成反应:生成羟基磺酸盐

醇钠

O ONaOHCO+NaO-S-OHCC SO3HSO3Na反应的应用 强酸盐( 白强酸 )a 鉴别化合物

b 分离和提纯醛、酮

稀NaHCO3

RCHO + Na2SO3 + CO2 + H2O1

RCHO + NaCl + SO2 + H2O

c 用于制备羟基腈,是避免使用挥发性的剧毒物HCN而合成羟基腈的好方法。 —SO3Na被—CN取代

OHOHOHNaHSONaCN HCl3PhCHOPhCHSO3NaPhCHCNPhCHCOOHH2O 回流67%

三、与格式试剂的加成反应:生成各级醇

OMgXH2Oδδ无水乙醚 δδ R四、与醇的加成反应:生成缩醛或酮 OROR无水HClO H+,ROHRCRCOR+ROHRCOH HHH

缩醛半缩醛 RRHOCH2OCH2H CO+C+H2OHOCHRRCH2O2

反应的应用: 有机合成中用来保护羰基,在加热条件下用稀酸水解:H+/H2O便可还原为原来的醛或酮 五、与氨及其衍生物的加成反应

OHH

CNBCNBCO+NH2B

NH2BCNB

CNOH(肟) NH2OH(羟氨) NH2NH2(肼)CNNH2(腙) NH2NHC6H5(苯肼)CNNHC6H5(苯腙) NHNHCONH22(氨基脲)CNNHCONH2(缩氨 脲)

六、与磷叶立德的加成反应:生成烯烃 RR++-RPhPCC+OPhPCPh3PC3 3R′R′R′- OCOCR区别醛酮常用的方法 七、与西佛试剂(品红醛试剂)的反应:Ph3PO+CCR′′

(+)紫红 H2SO4颜色不 褪 甲醛品红 醛试剂 醛(+)紫红颜色 褪 去 酮

CO+ R MgXCRCOH +HOMgX(-)2

还原反应

一、催化氢化 :还原为醇

所有不饱和键均被还原,若要保留羰基,条件为:H2,5%Pd/C RNiRCO+ H 2CHOHHH热,加压 (R')(R')

二、金属氢化物为还原剂还原:还原为醇 (1)LiAlH4还原

①选择性差,是强还原剂,除不还原C=C、C≡C外,其它不饱和键都可被其原; ②不稳定,遇水剧烈反应,通常只能在无水醚或THF 中使用

LiAlH4干乙醚① CH=CHCHCHOCHCH3CH=CHCH2CH2OH32 ②H2O( 只还原C=O)

(2)NaBH4还原 NaBH4还原的特点:

①选择性强(只还原醛、酮、酰卤中的羰基,不还原其它基团。) NaBH4不还原—NO2、—Cl、—CO2R—、—CN、双键 ②稳定(不受水、醇的影响,可在水或醇中使用

①NaBH4 CHCH=CHCHCHOCH3CH=CHCH2CH2OH32 ②H2O( 只还原C=O)三、用乙硼烷还原: 还原为醇 有不饱和键也一并还原

>C=O﹢1/2B2H6 (>CHO)3 H2O 3 >CHOH

四、异丙醇还原法:还原为醇 只使羰基变为醇羟基

O

(i-Pr-O-)3Al CHCHCH+RCR''+CH3CCH3RCHR33 (H)OOHOH

五、金属还原法:还原为醇 (1) Na/C2H5OH还原法 RRNa / C2H5OH2° 醇COCHOH

R' R'(2) 金属镁或镁汞齐还原法

在质子性溶剂中醛还原为一级醇,酮还原为二级醇。在非质子性溶剂中双分子还原 RRRMgH3O+α - 二醇COCC 2=R'=C6H6R'R'OHOH 3

六、凯西纳-沃尔夫-黄鸣龙还原法:>C=O还原为>CH2

七、克莱门森还原法:>C=O还原为>CH2

>C=O Zn-Hg,HCl >CH2 △

八、用乙硫醇还原法:(氢解)>C=O还原为>CH2 HH2SRRRHSCH2 CCH2CO+HSCHRRSRaneyNi2 R氧化反应:生成羧酸

一、托伦试剂——Ag(NH3)2OH溶液(形成银镜),对C=C、C≡C不起反应

△(Ar)RCOONH4+ 2 Ag ↓+2 Ag(NH)OH(Ar)RCHO 32白 色

二、 斐林试剂——CuSO4+NaOH溶液对C=C、C≡C不起反应 (仅脂肪族醛定性鉴别)

△2+

三、空气氧化(芳醛较易氧化)

RCHO + 2 Cu + NaOH + H2ORCOONa + Cu2O ↓砖红色CHO

四、强氧化

+O2△COOH

4

五、拜尔-维林格反应 :生成脂,在羰基左边加—O—

歧化反应

一、自身歧化反应: 无α-H的醛在浓的强碱催化下加热反应

二、交叉歧化反应

甲醛与另一种无α-H的醛在强的浓碱催化下加热,总是甲醛被氧化酸而另一种醛被还原醇: 浓NaOHCHOCH2OH+HCOONaHCHO+ α-H的反应

一、 互变异构

α-H的酸性越强,烯醇式含量越多 常见的吸电子基团的吸电子能力:

—NO2 > —COR > —SO2R > —COOR > —CN > —C6H5 > —CH=CH2 与之相连的—CH2酸性越强

二、α-H的卤代反应

1、酸催化卤代,反应易停留在一取代上

—CH=CO + X2(Cl、Br、I) H+ —CX=CO

2、碱催化卤代,生成多卤代产物,三卤代物再在碱液分解为三卤甲烷,其中CHI3 黄色固体(鉴别甲基醇或甲基酮),CHCl3、CHBr3为液体(卤仿反应),α-甲基醇也能发生卤仿反应。卤仿反应可用于制备少一C原子的羧酸

三、 羟醛缩合反应

有α-H的醛在稀碱溶液中能和另一分子醛相互作用,生成β-羟基醛 (1)增长碳链,产生支链(碳链成倍增长的反应) (2)加热脱水制备α、β不饱和醛、酮、醇及二醇 1、自身羟醛缩合反应:用同种醛进行羟醛缩合 OOOα+HOHO

+HCH2CH:CH2CHCH2=C==25

H

OOOHO OOHO:CHC2+CHC2 3CH3CHCH2CCH3CHCH2CHHOHH H

2、交叉的羟醛缩合反应

一种无α-H的醛和一种有α-H的醛交叉缩合

四、醛酮的其它缩合反应 1.珀金反应

芳醛与含α-H 的脂肪族酸酐,在相应的羧酸盐存在下共热,发生缩合生成α,β-不饱和酸

O RCHCCHCCOOH2CHORCH2COOKO+ RRCH2C O2、 安息香缩合 HOOCN 2ArCHArCCAr 或vitaminB1OH3、 曼尼希反应

含有α-H 的醛(酮),与甲醛和氨(或1°胺、2°胺)的盐酸盐之间发生的缩合反应生成β-氨基酮 OOHCl CCH3+HCHO+(CH3)2NHCCH2CH2N(CH3)2HCl 醛、酮的制备方法 (1)从烯烃出发 (A)烯烃的臭氧化

O Zn / H2OO3CCC=O+O=C C=Cor + H / pd - BaSO===243 RC

CR① (BH3)2② H2O2/OHRCH=CR6

RCH2CR= OO

(B)丙烯的α-H 氧化 Cu2O CH3CHCH2+O2350℃,0.25MPaCH2CH(2)从炔烃出发 (A)炔烃水合

2++重排RC=CH2 RC=CH+ HOHg, H2 OH(B) 炔烃的硼氢化 端炔最终产物为醛 非端炔的最终产物为酮

HO

==CHORCCH3OO====

(3) 从芳烃制备

(A)FC酰基化 CORAlX3RCOX [或(RCO)2O]+

CO + HClCHCH3CHO( Gattermann-Koch 反应 )3 AlCl3-CuCl(B) 芳烃侧链的控制氧化

CHOCH3COCH3CH2CH3 +MnO2 , H硬脂酸钴

(C)维路斯梅尔反应(对位醛基引入) OHO POCl3+ (CH)-N-C-HHOCHO+ (CH3)2NH32

65%(3)从卤代烃制备——同碳二卤化物的水解(芳醛酮制备) X酸或碱 RCR'RCR' (H)H2OX(H)O

(4)从醇制备

(A)常用氧化剂——K2Cr2O7-稀H2SO4、CrO3-HOAc以及KMnO4,用弱氧化剂 CrO3-吡啶/CH2Cl2可防止醛的进一步氧化

(B)伯醇和仲醇在活性Cu或Ag、Ni等催化剂下高温(气态)脱氢 CuCuCH3CHOCH3CH2OHCH3CHCH3CH3CCH3300℃500℃

OOH1° 醇

2° 醇(5)从羧酸衍生物及腈制备 (A)酰氯还原为醛

=

(B) 腈与格氏试剂合成酮

R1—C≡N + R2—MgX Et2O R1—C=N—Mg X H3O+ R1—C=O

R2 R2

7

α,β-不饱和醛酮的亲核加成 一、反应为1,2-加成还是1,4-加成决定于三个方面:

4321(1)亲核试剂的强弱 弱的亲核试剂主要进行1,4-加成,否则进行1,2-加成。

CCO(2)反应温度 低温进行1,2-加成,高温进行1,4加成。

(3)立体效应 羰基自身所连的基团大或试剂体积较大时,有利于1,4加成 H4321

CCCO

R注意的是,在一价铜盐如CuCl(-25℃)的条件下主要1,4加成,有机锂如PhLi主要1,2-加成,有机铜锂如(CH3)2CuLi主要1,4加成。

二、迈克尔反应(常伴有羟醛缩合)

CCZ+ RCCZ

HH RC=C共轭的基团) (Z 代表能和 ——

R为格氏试剂,活泼亚甲基化合物,羰基化合物,硝基化合物等。当R 有两个位置可以反应时,取代基较多的C原子先反应

H3CH3CH3C -H3C- H2O羟醛缩合 C2H5O+ OOOOOCH3OOHCH3

十二、羧酸

一元酸

一、电子效应对酸性的影响 (1)诱导效应

①吸电子诱导效应使酸性增强 ②供电子诱导效应使酸性减弱 ③吸电子基增多酸性增强

④吸电子基的位置距羧基越远,酸性越弱 (2) 共轭效应

当羧基能与其他基团共轭时,则酸性增强 2、取代基位置对芳香酸酸性的影响

①邻位取代的苯甲酸,不管取代基是吸电子基或给电子基,均使酸性增强。 ②间位取代的苯甲酸,取代基是吸电子基酸性增强,取代基是给电子基酸性减弱 ③对位取代的苯甲酸,取代基是吸电子基酸性增强,取代基是给电子基酸性减弱 3.场效应的影响

-使芳香酸酸性减弱 δ场效应+ClCl δ酸性

ClCCCOOH>CCCOOH8

CCCOOH诱导效应

二、羧基上的羟基的取代反应

1、酯化反应(通常情况下酸脱羟基醇脱氢,叔醇与酸反应例外,酸脱氢醇脱羟基)

H

R'OHRCOOR' + H2O RCOOH +酯化反应的活性次序:

酸相同 CH3OH > RCH2OH > R2CHOH > R3COH

醇相同 HCOOH > CH3COOH > RCH2COOH > R2CHCOOH > R3CCOOH 2、酰卤的生成

①羧酸与PX3作用则生成酰卤(制低沸点酰氯) 3 CHCOOH+PCl3 CH3COCl+H3PO333

② 羧酸与PX5作用则生成酰卤(制高沸点酰氯)

COCl+POCl3+ HClCOOH+PCl5

③羧酸与SOCl2作用则生成酰卤

CH3COOH + SOCl2 CH3COCl + SO2 + HCl 3、酸酐的生成

P2O5 OO RCO+RCORCOCR+ H2OOHOH

2COOH+ (CH3CO)2O( )CO2O+ CH3COOH

乙酐(脱水剂)

4.酰胺的生成

(1)在羧酸中通入氨气或加入RNH2、R2NH ,可得到羧酸铵盐,铵盐热解失水而生成酰胺 R—COOH + NH3 R—CONH4 △ R—CONH2 (2)二元酸的二铵盐受热则发生分子内脱水兼脱氨,生成五元或六元环状酰亚胺

O CH2COONH4=300℃NH CH2COONH4O

三、脱羧反应

1、洪塞迪克尔反应:羧酸的银盐在溴或氯存在下脱羧生成卤代烷的反应,制备比羧酸少一个碳的卤代烃. CCl4

R—COOAg + Br2 R—Br + CO2 + AgBr △

2、一元羧酸的α碳原子上连有-NO2、-C≡N、-CO-、-Cl 等强吸电子集团时,易发生脱羧

ΔCHCl3 + CO2CCl3COOH

OOΔCH3CCH2COOH CH3CCH3 + CO2

COOHΔ + CO=OO2 9

四、α-H的卤代反应

脂肪族羧酸的α- 氢原子也可被卤原子取代,生成很活泼的α-卤代酸,通常要在少量红磷、硫等催化剂存在下方可进行 P+RCHCOOHXRCHCOOH+ HX( X2 =Cl2、Br2)22

X五、羧酸的还原

1、在强还原剂LiAlH4作用下,羧基可被还原成羟基,生成相应的1°ROH

①LiAlH4

33332 ②H3O+2、在Li—CH3NH2的作用下还原为醛

Li H3O+

R—COOH R—CH=NCH3 R—CHO CH3NH2 六、羧酸的制备 1、氧化法

(1) 侧链碳至少有一个H的芳烃的氧化,直接氧化为苯甲酸 (2) 伯醇或醛的氧化

K2Cr2O7

R—CH2OH R—COOH H2SO4

K2MnO4 ,H2O, H2SO4 R—CHO R—COOH

(3) 甲基酮氧化——制备减少一个碳原子的羧酸

O

①Br2. NaOH(CH)CCHCCH(CH3)3CCH2COOH+CHBr3 3323②H3O+(4)酮的氧化水解

R2 过氧酸 OR2 水解

R1—C=O R1—C=O R1—COOH

(5) 对称烯烃、炔烃和末端烯烃、炔烃的氧化

(CH)CCOOH(CH)CCHOH

2、羧化法

(1)格氏试剂与CO2作用,制多一碳原子的羧酸

① CO2 R—MgBr R—COOH ② H3O+

10

=

(2) 烯烃羰基化法——制多1个碳的支链羧酸

Ni(CO)4

RCHCOOHRCHCH2+CO+H2O

CH3

三、水解法

(1) 腈的水解——制备增加一个碳原子的羧酸(卤代芳烃除外) H /H2ONaCNRCNRCOOH RX醇 二元酸 一、二元羧酸受热反应

(1) 乙二酸、丙二酸受热脱羧生成一元酸

COOHHCOOH + CO2COOH

COOH H2CCH3COOH + CO2COOH

COOH R2CR2CHCOOH + CO2COOH

(2)丁二酸、戊二酸受热脱水(不脱羧)生成环状酸酐

O COOH△O+H2O COOHO

OCOOH△

O+H2OCOOH(3)己二酸、庚二酸受热既脱水又脱羧生成环酮

OCOOH△ O+CO2+H2OCOOH COOH△O+CO2+H2O COOH 取代羧酸 一、羟基酸

(1)卤代酸水解,氰醇水解制α-羟基酸

RCHCOOH + OHRCHCOOH +X

XOH RROHOH水解RCO + HCNCC

R'R'R'CNCOOH

(2)列佛尔曼斯基反应制β-羟基酸

R4(H)

Zn ①R 3—C=O ①OH/H2O

R1—CH—COOR2 R1—CH—COOR2

11

X ②H2O R3—C—OH ②H+ R4(H) R1—CH—COOH R3—C—OH R4(H) 二、羟基酸的性质 (1)酸性条件下失水

①α-羟基酸,分子间失水成交酯 O OCOHHOOC- HO2 CHCH3CH3CHCH3CHCHCH3△ COCOOHHO②β-羟基酸,脱水生成α、β不饱和羧酸 内交酯O CHCHCHCOOH- HO23CH3CHCHCOOH

OHH△

③γ-和δ-羟基酸,脱水生成五元和六元环内酯 (2)氧化-脱羧

—OH氧化为羰基(羰基酸),α-酮酸与稀硫酸共热脱羧为醛,β-酮酸脱羧为酮

+H3O[O]

RCHCH2COOHRCCH2COOHRCCH3+CO2 △OHOO

十三、羧酸衍生物

包括酰卤、酸酐、脂、酰胺

反应活性: 酰卤 〉酸酐 〉酯 〉酰胺

一、水解反应:生成羧酸

O 剧烈反应 H2ORCOOH+HCl+CClR

OO H+或OH -2RCOOH△ 减RCOCR+ H2O O慢H+或OH -RCOOH+R'OH + H2ORCOR'△ O H+或OH -C HORCOOH+NH4+RNH2+2△,长时间回流

大多数脂的酸碱性水解为酰氧键断裂,双分子历程,只有叔碳的脂是烷氧键断裂,单分子历程

二、醇解反应:生成脂

OO剧烈反应HCl RCCl+CH3CH2OHRCOC2H5+

OOO

减RCOCR+CH3CH2OH△RCOC2H5+RCOOH

O慢OCHCHOHOR'RC+32RCOC2H5+R'OH

ORCNH212

+CH3CH2OHORCOC2H5+NH3

脂醇解(H+或EtONa催化)可用于从低沸点酯制备高沸点酯 三、氨解反应:生成酰胺(酰胺不与氨反应)

O ORCNH2+HX RCX+HNH2 OOOO

RCNH2+HOCRHNH2 RCOCR+ OO RCNH2+HORRCOR+HNH2

四、与格氏试剂反应:成酮或叔醇

ORCCl+ R'MgCletherOMgClRCR'ClORCR'+ MgCl2

当格氏试剂过量时生成叔醇

ORCR'+ R'MgCletherOHH3O+RCR'R'+ MgCl(OH)

脂,酸酐,酰胺亦同理,只是空间位阻大的脂才有可能停留在酮阶段 五、还原反应 (1) LiAlH4还原

酰胺还原得到相应的胺,酰卤、酸酐和酯还原均得到相应的伯醇

O ①LiAlH4 CH2N(CH3)2CN(CH3)2+HO②3 O ①LiAlH4CHCClC15H31CH2OH+ 1531②H3O(2)、催化还原,用于酰卤,脂,同样还原为伯醇

CuO-Cr2O3 RCOOR′+H′RCH2OH+R OH2

(3) 酰卤选择性还原生成醛

R C (4) 用金属钠-醇还原

a.酯与金属钠在醇溶液反应,还原成伯醇

13

=O H Pd_ S O 4 2, BaX

喹啉

=O

R C H

Na RCOOR′′RCH2OH+R OHCHOH25

b.酯与金属钠在非质子性溶剂(甲苯、二甲苯)中发生酮醇缩合反应 Na H+

R1C=O R1—C=O OR2 二甲苯 CH—OH R1 六、酯的特殊反应

两分子(两个相同的酯)乙酸乙酯在EtONa作用下起缩合反应生成β—羰基酯。

O

EtONaRH2CCCHCOOEt+EtOH RCH2COOC2H5+HCHCOOEtRR- OOO- +H2CCH3CCCH2COOEtH3CCOEtOEt OEt O-H3CCCH2COOEt+EtO

乙酰乙酸乙酯

乙酰乙酸乙酯的反应:稀碱下酮式分解为甲基酮;浓碱下酸式分解为两羧酸和乙醇

OOOO C2H5ONa-CH3CCHCOC2H5 CH3CCH2COC2H5 BA 稀 碱OORCH2COOH

RXCHCCHCOCH浓碱CHCOCHR325 32R

BOO

OO稀 碱XCH2CR CH3COCH2CH2CRCHCCHCOCH325 浓碱RCCHCHCOOH22CH2CR

O OOO

稀 碱OO CH3COCH2CRRCXCH3CCHCOC2H5 B浓碱 RCCH2COOHCR OO

类似化合物:丙二酸二乙酯

1、丙二酸二乙酯及其取代衍生物水解生成丙二酸,丙二酸不稳定,易脱羧成为羧酸。

COOC2H5 C2H5ONa RX R COOC2H5 CH2 C (亚甲基也可单取代) COOC2H5 R COOC2H5

14

COOC2H5 C2H5ONa X-R1CO-OR2 CH(COOC2H5)2 CH2 COOC2H5 R1CO-OR2

R1 COOC2H5 NaOH ① H+ R1

C CH-COOH R2 COOC2H5 H2O ② △,-CO2 R2

CH(COOC2H5)2 NaOH ① H+ CH2COOH R1CO-OR2 H2O ② △,-CO2 R1COOH 2、合成环状羧酸

O COC2H5COO2H5ONa COOC2H5H+3OCOOH COC2H△5CO O2七、酰胺的特殊反应 1、 酸碱性

酸性加强,碱性减弱 NH3NH2CORNH(COR)2

2、脱水反应

RCONHP2O5RCN+H

2△2O

RCOOHNH3-HO-HOHClRCOONH42+H2ORCONH22+H2ORCN

3、降解反应制备少一个C原子的伯胺 X2/OH-

RCONH2 RNH2

八、C-烷基化和O-烷基化

1、ɑ-H酸性大,烯醇式含量高,易发生O-烷基化

2、质子溶剂中,易发生C-烷基化;非质子溶剂中,易发生O-烷基化

OHO CC +B-HB+CC-

O-

OH+HB+CCCB-C 15

O 十四、含氮有机物 一、硝基化合物

1、碱性催化下的α-H的缩合反应

2、与亚硝酸的反应(鉴别硝基烷)

3、芳香族硝基化合物的还原反应

(1)在酸性介质中还原——生成苯胺,还原剂(Zn、Sn、Fe)金属 +HCl

NO2NH2 Fe + HCl

(2)中性介质中还原——生成苯胲或亚硝基苯

(3) 在碱性介质中还原——生成偶氮苯或其衍生物

4、硝基对苯环的影响

(1)对酚、芳酸的酸性及芳胺碱性的影响 将使酚、芳酸的酸性增强, 芳胺的碱性减弱 (2) 对芳卤的影响

卤原子的邻、对位上的-NO2数目↑,其亲核取代反应活性↑

16

(3) 对甲基的影响

当甲基的邻/对位有-NO2存在时,可与苯甲醛发生缩合反应(醛脱羟基,甲基脱氢成双键); 连有—NO2的苯甲酸易脱羧;

5、硝基化合物的制备 (1) 芳烃硝化

⑵ 卤代烷硝基取代

NaNO2

R—X R—NO2 + R—ONO 硝基化合物 亚硝酸脂 二、胺

1、脂肪胺的碱性

气态: Me3N 〉 Me2NH 〉 MeNH2 〉 NH3 (取代烷基愈多碱性愈强) 水溶液中:Me2NH 〉 MeNH2 〉 Me3N 〉 NH3

HHOH ++HO(CH)NH(CH3)2N33H HOHH

(主要:溶剂化效应,水合铵离子的稳定性) 2、芳胺的碱性

脂肪胺 > NH3 > PhNH2 > PhNHPh > Ph3N

取代基不同的芳胺,取代基为吸电子基,碱性降低(该类基团在邻位,碱性最弱,对位次之,间位碱性最强),取代基为给电子基,碱性增强 3、烷基化

使用过量的氨,则主要制得伯胺;使用过量的卤代烃,则主要得叔胺和季铵盐 (1)脂肪胺

17

(2) 芳胺(见硝基化对芳卤的影响) 4、酰基化

伯仲胺与酰卤、酸酐、脂的反应

X=卤素,—OR(脂),—OCOC6H5(酸酐) 5、各级胺的鉴别

此鉴别仅适用于脂肪胺

6、含一种β-H的叔胺的氧化

α-C:C—N键断裂;β-C:C—H键断裂

H2O2 + 160℃ CH—CH2N CH—CH2N C=CH2 + N-OH O- 7、苯胺的邻间对取代 (1)溴代

(2)磺化

(3)硝化

18

8、还原制备胺 (1)催化加氢

NH2NO2

H2

Pd

(2)选择性还原

用(NH4)2S,NH4HS,Na2S,NaHS作还原剂 NO 2 NH 2 (二选一:任取一硝基)

(NH4)2S

或S NO 2 Na 2 NO 2

CH 3 CH 3

NONONHHS 2 4 2或Na2S

NO2NH2对位还原 CHCH33 NO2SnCl2NH2 HCl NO NO 邻位还原

22

(2)C-N化合物的还原

(3)羰基化合物的还原氨化

19

羰基脱氧,氨(胺)脱氢 (4)邻苯二甲酰亚胺法

OO -OH-+RX NHN K OO -+COO K H2O+RNH2-- OHCOO K+

9、季铵碱及其盐

可用 卤代烃+叔胺 或 卤代烃+伯胺(过量) 制备铵盐

ONR+X-O

季铵盐与湿的Ag2O作用即得季铵碱

非β-H系的季铵碱加热分解为醇和叔胺,β-H系的季铵碱加热分解为叔胺,烯烃(取代基较少),水;α-C:C—N键断裂;β-C:C—H键断裂

Ag2OAg2OCH3I2CH3I

+-HO△N(CH)H2O△NI2N 32HH3CCH3

三、重偶氮化合物

(1)-N=N-原子团只有一个氮原子与烃基直接相连的化合物称为重氮化合物;—N=N—(或—N2—)两氮原子均与烃基直接相连的化合物称为偶氮化合物。

R—N=N—(重氮);R—N=N—R(偶氮)

(制备重氮苯)

(2)被卤素取代

(3)被H取代(用于除去NH2或NO2)

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(4)还原反应

(5)偶联反应

重氮盐在弱酸、中性或 弱碱性溶液中,与芳胺或酚类的反应,参加偶合反应的重氮盐叫重氮组分,酚或芳胺叫偶合组分。该反应只在邻对位反应,间位不反应。

四、亲核重排

1、重拍到缺电子的碳原子上 (1)频哪醇重排

CH3CH3CH3CH3CH3CH3 +-HO重排2H HCCH3CCCCH3CCH3H3CCCCH33++ OHOHOHOHOHH

CH3CH3+

H+ H3CCCCH3H3CCCCH3 :CH3OOHCH3

当4个烷基不同时,能生成更稳定的碳正离子的羟基优先离去;烷基的亲核性愈强,基团优先迁移 芳环上有邻对位基,增大迁移倾向,有间位基,降低迁移倾向,同时有邻对位也降低迁移倾向。

- Ar>(CH3)3C>(CH3)2CH>CH3CH2>CH3发生类似重排反应的有:分别在HNO2,AgNO3作用下发生

CC CC NHOHXOH2

>H 21

(2)瓦格涅尔-麦尔外因重排

当伯醇或仲醇的β碳原子上具有二个或三个烷基或芳基时,在酸的作用下都能发生此类重排

(3)脂族羟基伯胺的重排

2、重排到缺电子的氮原子上 (1)贝克曼重排

醛酮肟在酸作用下重排为酰胺

(2)霍夫曼重排(降级反应,至少一个C原子的的伯胺)

(3)贝-维重排

酮在H2O2,R—COOOH作用下被氧化为相应的脂

基团迁移顺序:R3C—>R2CH—>RCH2—> △—— >CH3—

大学有机化学鉴别题54 有机化学鉴别方法的总结;

1烷烃与烯烃,炔烃的鉴别方法是酸性高锰酸钾溶液或; 2烷烃和芳香烃就不好说了,但芳香烃里,甲苯,二甲; 3另外,醇的话,显中性;

4酚:常温下酚可以被氧气氧化呈粉红色,而且苯酚还; 6醚在避光的情况下与氯或溴反应,可生成氯代醚或溴;

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7醌类化合物是中药中一类具有醌式结构的化学成分,;1.烯烃、二烯、炔烃:; (1) 溴的四氯化碳溶液,红色腿去;

(2) 1烷烃与烯烃,炔烃的鉴别方法是酸性高锰酸钾溶液或溴的ccl4溶液(烃的含氧衍生物均可以使高锰酸钾褪色,

只是快慢不同)

2烷烃和芳香烃就不好说了,但芳香烃里,甲苯,二甲苯可以和酸性高锰酸钾溶液反应,苯就不行

3另外,醇的话,显中性

4酚:常温下酚可以被氧气氧化呈粉红色,而且苯酚还可以和氯化铁反应显紫色 5可利用溴水区分醛糖与酮糖

6醚在避光的情况下与氯大学有机化学鉴别题54-2

(4)含氮化合物

利用其碱性,溶于稀盐酸而不溶于水,或其水溶性化合物能使石蕊变蓝。 ①脂肪胺 采用Hinsberg试验 ②芳香胺

芳香伯胺还可用异腈试验:

③苯胺 在Br2+H2O中生成 (白色)。 苯酚有类似现象。 (5)氨基酸 采用水合茚三酮试验

脯氨酸为淡黄色。多肽和蛋白质也有此呈色反应。 (6)糖类 ①淀粉、纤维素

需加SnCl2防止氧对有色盐的氧化。碳水化合物均为正性。 淀粉加入I2呈兰色。

②葡萄糖 加Fehling试剂或Benedict试剂产生Cu2O↓(红棕色),还原糖均有此反应;加Tollens试剂[Ag(NH3)2+OH-]产生银镜。

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怎么鉴别正丁醛 苯甲醛 丙酮 苯乙酮 甲醛 乙醛 无水乙醇 正丁醇

第一步,羰基试剂(例如苯肼),可以与所有羰基化合物生成晶体,鉴别出正丁醛 苯甲醛 丙酮 苯乙酮 甲醛 乙醛;无水乙醇和正丁醇不反应 第二步,碘仿反应,乙醇黄色沉淀,正丁醇无现象

第三步,银镜反应,发生反应的是正丁醛、苯甲醛、甲醛和乙醛;无现象的是丙酮和苯乙酮 第四步,菲林试剂,甲醛铜镜,正丁醛和乙醛砖红沉淀,苯甲醛无现象 第五步,碘仿反应,乙醛黄色沉淀,正丁醛无现象 第六步,饱和亚硫酸氢钠,丙酮沉淀,苯乙酮无现象 1.烯烃、二烯、炔烃:

(1)溴的四氯化碳溶液,红色腿去 (2)高锰酸钾溶液,紫色腿去。 2.含有炔氢的炔烃: (1)硝酸银,生成炔化银白色沉淀

(2)氯化亚铜的氨溶液,生成炔化亚铜红色沉淀。 3.小环烃:三、四元脂环烃可使溴的四氯化碳溶液腿色

4.卤代烃:硝酸银的醇溶液,生成卤化银沉淀;不同结构的卤代烃生成沉淀的速度不同,叔卤代烃和烯丙式卤代烃最快,仲卤代烃次之,伯卤代烃需加热才出现沉淀。 5.醇:

(1)与金属钠反应放出氢气(鉴别6个碳原子以下的醇);

(2)用卢卡斯试剂鉴别伯、仲、叔醇,叔醇立刻变浑浊,仲醇放置后变浑浊伯醇放置后也无变化。 6.酚或烯醇类化合物:

(1)用三氯化铁溶液产生颜色(苯酚产生兰紫色)。 (2)苯酚与溴水生成三溴苯酚白色沉淀。 7.羰基化合物:

(1)鉴别所有的醛酮:2,4-二硝基苯肼,产生黄色或橙红色沉淀; (2)区别醛与酮用托伦试剂,醛能生成银镜,而酮不能;

(3)区别芳香醛与脂肪醛或酮与脂肪醛,用斐林试剂,脂肪醛生成砖红色沉淀,而酮和芳香醛不能;

(4)鉴别甲基酮和具有结构的醇,用碘的氢氧化钠溶液,生成黄色的碘仿沉淀。 8.甲酸:用托伦试剂,甲酸能生成银镜,而其他酸不能。

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9.胺:区别伯、仲、叔胺有两种方法 (1)用苯磺酰氯或对甲苯磺酰氯,在NaOH溶液中反应,伯胺生成的产物溶于NaOH;仲胺生成的产物不溶于NaOH溶液;叔胺不发生反应。 (2)用NaNO2+HCl:

脂肪胺:伯胺放出氮气,仲胺生成黄色油状物,叔胺不反应。 芳香胺:伯胺生成重氮盐,仲胺生成黄色油状物,叔胺生成绿色固体。

10(1)单糖都能与托伦试剂和斐林试剂作用,产生银镜或砖红色沉淀; (2)葡萄糖与果糖:用溴水可区别葡萄糖与果糖。

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