化学自习室移动版

三、烃的衍生物的化学性质

除醇之外，其它的简单衍生物，常见的只有一、两种特殊性质。

1、卤代烃：含有－X(卤素原子)，发生水解反应、消去反应。

(1)水解反应：－X具有的性质。

CH₃CH₂Br＋NaOH→水Δ→CH₃CH₂OH＋NaBr(可以看作水解反应与中和反应的加和)

注意，同一个碳上水解得到两个及以上的羟基时会脱水。

R－CHX₂→R－CH(OH)₂→R－CHO＋H₂O

R－CX₃→R－C(OH)₃→R－COOH＋H₂O。

如CH₃CHBr₂＋2NaOH→水Δ→CH₃CHO ＋2NaBr ＋ H₂O。

CH₃CBr₃＋4NaOH→水Δ→CH₃COONa ＋3NaBr＋2H₂O

(2)消去反应：－X和所连碳的相邻碳上的H一起具有的性质。

CH₃CH₂Br＋NaOH→乙醇Δ→CH₂=CH₂↑＋NaBr＋H₂O(可以看作消去反应与中和反应的加和)

有的卤代烃不能消去，－X和所连碳的相邻碳上如果没有H就不能消去。比如

2、醇：含有－OH(羟基)，发生多种反应。

以乙醇为例

(1)置换反应：与特别活泼金属反应。醇的置换反应是—OH上的H具有的性质，①键断裂。这也说明O－H比C－H易断裂。

2CH₃CH₂OH＋2Na→2CH₃CH₂ONa＋H₂↑

CH₃CH₂OH在水溶液中不电离，不显示酸性，它是非电解质。

(2)取代反应：与氢卤酸发生取代反应。—OH易取代，②键易断裂。

CH₃CH₂OH＋HBr(浓)→Δ→CH₃CH₂Br＋H₂O

卤代烃和醇可以通过改变条件，进行相互转换。

(3)消去反应：在浓硫酸的脱水作用下发生。②键和④键同时断裂。

CH₃CH₂OH→浓H₂SO₄170℃→CH₂=CH₂↑＋H₂O(也是实验室制乙烯的反应)

和卤代烃一样，若－OH所连碳的相邻碳上没有H，则不能消去。

(4)氧化反应：能被O₂，酸性KMnO₄溶液、酸性K₂Cr₂O₇溶液等氧化，被O₂氧化为醛，被酸性KMnO₄溶液、酸性K₂Cr₂O₇溶液等氧化为醛或酸。醇的氧化反应是—OH和所连碳上的H一起具有的性质，①键和③键断裂。

2CH₃CH₂OH＋O₂→CuΔ→2CH₃CHO＋2H₂O

但不是所有的醇都能被氧化，也不是所有的醇的氧化产物都相同。

I与O₂、酸性KMnO₄溶液等都不反应。

II与O₂、酸性KMnO₄溶液等都反应，生成CH₃CH₃。

III与O₂反应生成CH₃CHO，与酸性KMnO₄溶液等反应生成CH₃COOH。

IV与O₂反应生成HHO，与酸性KMnO₄溶液等反应生成CO₂。

(5)酯化反应：与有机酸或无机含氧酸发生反应。酯化反应是用酸的羧基上的—OH与醇的羟基上的H反应。

CH₃COOH＋CH₃CH₂OH⇌浓硫酸Δ⇌CH₃COOCH₂CH₃＋H₂O

(口诀为：酸去羟基醇去氢)

(6)成醚反应：与醇反应。两个羟基的脱水反应，属于取代反应。

2CH₃CH₂OH→浓H₂SO₄140℃→CH₃CH₂OCH₂CH₃(乙醚)＋H₂O

3、酚：在苯环上连有－OH(酚羟基)，有弱酸性，也能发生取代反应、氧化反应等。

(1)有弱酸性。指－OH上的H在水溶液能少量电离出H^＋。

OH＋NaOH→ONa＋H₂O

ONa＋HCl→OH＋NaCl

比碳酸的酸性弱，但比HCO₃^－的酸性强。

ONa溶液中不管通少量的CO₂，还是过量的CO₂，都生成NaHCO₃。【见第十二讲1中(3)的②】

ONa＋CO₂＋H₂O→OH＋NaHCO₃

(2)取代反应：与浓溴水反应，生成白色的三溴苯酚沉淀。

＋3Br₂→↓＋3HBr

(3)氧化反应：苯酚在空气中很容易被空气中O₂氧化，显示为红色。

(4)显色反应：苯酚遇FeCl₃溶液显紫色。(和Fe^3＋有关)

4、醛：含有－CHO(醛基H)，发生加成反应(与H₂反应也叫还原反应)和氧化反应。

以乙醛为例

(1)氧化反应：与O₂、银氨溶液【Ag(NH₃)₂OH】、新制Cu(OH)₂碱性溶液、酸性KMnO₄溶液等多种氧化性溶液发生反应，生成酸。醛基上的－H易被氧化为－OH。

2CH₃CHO＋O₂→催化剂Δ→2CH₃COOH

CH₃CHO＋2Ag(NH₃)₂OH→Δ→CH₃COONH₄+2Ag↓＋3NH₃＋H₂O

乙醛的银镜反应原理

CH₃CHO＋2 Cu(OH)₂＋NaOH→Δ→CH₃COONa＋Cu₂O↓＋3H₂O

Cu₂O，氧化亚铁，红色沉淀，难溶于水。反应原理与银镜反应类似。

甲醛能发生两次醛基氧化反应，产物为CO₂。思考为什么？

(2)加成反应：与很多物质能加成。醛基上的碳氧双键中的π键易断裂。

①与H₂加成，生成醇，又是还原反应。

CH₃CHO＋H₂→催化剂Δ→CH₃CH₂OH

②与醛加成。

2CH₃CHO→催化剂Δ→CH₃CH(OH)CH₂CHO

5、酮：含有－CO－(羰基)，与很多物质发生加成反应。羰基上的碳氧双键中的π键易断裂。

CH₃CH₃＋H₂→催化剂Δ→CH₃CH(OH)CH₃

醛的醛基和酮的羰基可以和氢气加成，但酸的羧基和酯的酯基不容易和氢气加成。

酮不能被酸性KMnO₄溶液氧化。

6、酸：含有－COOH(羧基OH)，有酸性，也能发生酯化反应。

(1)弱酸，比碳酸酸性强。见第四讲。

(2)酯化反应：与醇反应生成酯。见醇的(5)。

7、酯：含有－COOC－(酯基OC－)，发生水解反应。

(1)酯在酸性溶液中的水解：CH₃COOCH₂CH₃＋H₂O⇌稀硫酸Δ⇌CH₃COOH＋CH₃CH₂OH

(2)酯在碱性溶液中的水解：CH₃COOCH₂CH₃＋NaOH→Δ→ CH₃COONa＋CH₃CH₂OH

四、有机物与溴、酸性高锰酸钾溶液的总结

1、与溴反应

(1)与溴的CCl₄溶液：烯、炔的加成。

(2)与浓溴水：羟基的邻、对位有H的酚的取代。

(3)与纯溴：苯环上有H的芳香烃的取代，需要FeBr₃做催化剂。

(4)与溴蒸气：烷的取代，需要光照。

2、与酸性高锰酸钾溶液反应

(1)烯、炔。

(2)支链的第一个C有H的芳香烃。

(3)羟基连的C上有H的醇。

(4)醛。

【练习】

1、写出下列反应(注意书写反应条件)

(1)BrCH₂CH₂Br与NaOH水溶液加热：                         。

(2)BrCH₂CH₂Br与NaOH乙醇溶液加热：                          。

(3)CH₃CHBr₂与NaOH水溶液加热：                               。

(4)CH₃CH(OH)CH₃与Na的置换反应：                         。

(5)HOOCH₂CH₂OH与浓盐酸加热：                         。

(6)CH₃CH(OH)CH₃与浓硫酸的消去反应：                   。

(7)CH₃CH(OH)CH₂OH与O₂催化氧化：                     。

(8)CH₃OH与浓硫酸的成醚反应：                  。

(9)丙醛与银氨溶液的反应：                            。

(10)甲醛与新制碱性Cu(OH)₂溶液的反应：                       。

(11)乙醛之间的加成：                        。

(12)CH₃CH₂COOH与CH₃OH反应：                          。

2、回答下列问题：

(1)是否能发生水解反应？                   。是否能发生消去反应？             。

(2)是否能发生消去反应？                       。是否能发生氧化反应？                     。

(3)CH₃CH(OH)CH₂OH与酸性KMnO₄溶液反应的有机产物是                      。

(4)2，4，6－三溴苯酚的结构简式是                 。

(5)苯酚遇Fe(NO₃)₃溶液显               色。

(6)下列不能与酸性KMnO₄溶液反应的是                      。

A、烷  B、烯 C、苯   D、甲苯   E、溴乙烷F、乙醇  G、乙醛   H、丙酮 I、乙酸  J、乙酸乙酯

【练习答案】

1、(1)BrCH₂CH₂Br＋2NaOH→水Δ→HOOCH₂CH₂OH＋2NaBr。

(2)BrCH₂CH₂Br＋2NaOH→乙醇Δ→CH≡CH↑＋2NaBr＋2H₂O。

(3)CH₃CHBr₂＋2NaOH→水Δ→CH₃CHO ＋2NaBr ＋ H₂O。

(4)2CH₃CH(OH)CH₃＋2Na→2CH₃CHONaCH₃＋H₂↑。

(5)HOOCH₂CH₂OH＋HCl(浓)→Δ→ClCH₂CH₂Cl＋2H₂O。

(6)CH₃CH(OH)CH₃→浓H₂SO₄Δ→CH₃CH=CH₂↑＋H₂O。

(7)CH₃CH(OH)CH₂OH＋O₂→CuΔ→CH₃CHO＋2H₂O。

(8)2CH₃OH→浓硫酸Δ→CH₃OCH₃＋H₂O。

(9)CH₃CH₂CHO＋2Ag(NH₃)₂OH→Δ→CH₃COONH₄^＋2Ag↓＋3NH₃＋H₂O

(10)HHO＋4Cu(OH)₂＋2NaOH→Δ→Na₂CO₃＋2Cu₂O↓＋6H₂O

(11)₂CH₃CHO→催化剂Δ→CH₃CH(OH)CH₂CHO

(12)CH₃CH₂COOH＋CH₃OH⇌浓硫酸Δ⇌CH₃CH₂COOCH₃＋H₂O

2、(1)是，否。(2)否，是。

(3)CH₃COOH。

(4)

(5)紫

(6)A、C、E、H、I、J