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有机化学反应 化学084 钟深城 窦汉松 什么是有机化学反应? 在一定的条件下,有机化合物分子中的成键电子发生重新分布,原有的键断裂,新的键形成,从而使原分子中原子间的组合发生了变化,新的分子产生。这种变化过程称为有机反应 一级反应:在动力学上,将反应速率只取决于一种化合物浓度的反应称为一级反应。 二级反应:在动力学上,将反应速率取决于两种化合物浓度的反应称为二级反应 有机化学反应的类型 1.加成反应 2.取代反应 3.重排反应 4.消除反应 5.缩合反应 6.聚合反应 7.氧化还原反应 加成反应 定义:有机化合物分子中的不饱和键两端的原子与其他的原子或原子团结合,生成新化合物的反应,叫加成反应。 加成反应的实质: 取代反应 取代反应是指有机化合物受到某类试剂的进攻,致使分子中一个基(或原子)被这个试剂所取代的反应。 取代反应可分为亲核取代、亲电取代和均裂取代三类。如果取代反应发生在分子内各基团之间,称为分子内取代。有些取代反应中又同时发生分子重排。取代反应的通式是自由基取代Cl·+H··CH3—→HCl+·CH3·CH3+Cl··Cl—→CH3Cl+·Cl. 重排反应 重排反应(rearrangement reaction)是分子的碳骨架发生重排生成结构异构体的化学反应,是有机反应中的一大类。重排反应通常涉及取代基由一个原子转移到同一个分子中的另一个原子上的过程。 按反应机理,重排反应可分为:基团迁移重排反应和周环反应。 例如法沃斯基重排:a - 卤代酮 在强碱作用 下重排,生成碳 架不同的羟酸酯,反应通过富电子活性中心负碳离子进行 : 消除反应 消除反应又称脱去反应或是消去反应,是一种有机反应。是指一有机化合物分子和其他物质反应,失去部份原子或官能基(称为离去基)。反应后的分子会产生多键,为不饱和有机化合物。 消除反应又称脱去反应或消去反应,是一种有机反应。是指一有机化合物分子和其他物质反应,失去部分原子或官能团(称为离去基)。反应后的分子会产生多键,为不饱和有机化合物。消除反应分为下列两种: β脱去反应:较常见,一般生成烯类。 α脱去反应:生成卡宾类化合物。 缩合反应: 两个或两个以上有机分子相互作用后以共价键结合成一个大分子,并常伴有失去小分子(如水、氯化氢、醇等)的反应 缩合反应可以通过取代、加成、消除等反应途径来完成。 ?? ?? 多数缩合反应是在缩合剂的催化作用下进行的,常用的缩合剂是碱、醇钠、无机酸等。 缩合作用是非常重要的一类有机反应,在有机合成中应用很广,是由较小分子合成较大分子有机化合物的重要方法 常见的缩合反应类型: 羟醛缩合反应 :例如 乙醛的羟醛缩合反应,产物3-羟基丁醛有可能进一步失水而成2-丁烯醛,酸催化有利于失水反应的进行 克莱森缩合反应 :含有α-活泼氢的酯类在醇钠、三苯甲基钠等碱性试剂的作用下,发生缩合反应形成β-酮酸酯类化合物,称为克莱森缩合反应 。例如 , 乙酸乙酯在乙醇钠作用下生成乙酰乙酸乙酯。 还有珀金缩合反应、苯偶姻缩合反应 、斯托贝缩合反应 、偶姻缩合反应 、曼尼希反应、维蒂希反应、乌尔曼缩合反应、罗宾森增环反应、达村斯缩合反应等。 聚合反应 聚合反应是由单体合成聚合物的反应过程。有聚合能力的低分子原料称单体,分子量较大的聚合原料称大分子单体。若单体聚合生成分子量较低的低聚物,则称为齐聚反应(oligomerization),产物称齐聚物。一种单体的聚合称均聚合反应,产物称均聚物。两种或两种以上单体参加的聚合,则称共聚合反应,产物称为共聚物。 P.J.弗洛里按反应机理,把聚合反应分成逐步聚合和链式聚合两大类 常用的聚合方法有本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合和乳液聚合四种 氧化还原反应 氧化还原反应 英文名称:oxidation-reductionreaction;redox 定义:电子从还原剂转移到氧化剂的过程,是化学上及生物化学上最常见的化学反应之一。代谢中的氧化还原反应有:脱氢氧化、脱电子氧化或直接加氧等。氧化与还原是同时进行的。 氧化还原反应实质:发生了电子的转移。(即在离子化合物中是电子的得失,在共价化合物里是电子的偏离与偏向 有机反应的用途 不同的化合物,具有不同的化学性质。有机化学反应,主要表征有机物的化学性质。除此之外,有机化学反应还有以下用途。 一、制备有机化合物及三大合成材料 有机化合物,除了从天然产物中直接提取,绝大部分是通过人工合成的方法得到的。如乙炔与水加成是工业制备乙醛的重要反应。 工程应用 :在工程上,聚合
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