SN1 SN2怎么区别呢?
看反应产物有没有构型翻转情况,如果产物构型全部翻转(即产物单一)则是SN1反应,反之若即有构型翻转产物又有不翻转的产物(即产物不唯一)则是SN2反应
影响SN1的条件只有底物的性质与浓度,底物C+离子稳定性越大越趋向于SN1,比如三级C+离子 苄基C+ 稀丙基C+ 因为生成C+离子,所以要求溶剂是极性
而影响SN2的条件不光是和底物的性质有关,还与溶剂,亲核试剂的性质有关,SN2影响反应的方面是空间位阻,所以底物是一级C容易进行 苄基 与稀丙基也容易进行,忘记原因了,亲核试剂一般碱性强的,亲核试剂比较小的容易进行,
伯卤代烃以SN2为主,叔卤代烃则以SN1为主。还有便是要根据反应的产物判断!一般说来,直链的一级卤代烷,SN2反应很容易进行(因而消除反应少,除有强碱时),二级卤代碗及在beta碳上有侧链的一级卤代烷,SN2反应速率较慢,低极性溶剂强亲核试剂有利于SN2反应发生,三级卤代烷SN2反应很慢!
SN1反应的特征是分步进行的单分子反应,并有活泼中间体碳正离子的生成,在反应过程中,其决定反应速度的一步发生共价健变化的有两种分子,或者说有两种分子参与了过渡态的形成,因此,这类反应历程称为双分子亲核取代反应历程是SN2
如何判断一个反应是SN1还是SN2??
SN1为单分子亲核取代反应;SN2为双分子亲核取代反应。SN1的过程分为两步:第一步,反应物发生键裂(电离),生成活性中间体正碳离子和离去基团;第二步,正碳离子迅速与试剂结合成为产物。总的反应速率只与反应物浓度成正比,而与试剂浓度无关。S N2为旧键断裂和新键形成同时发生的协同过程。反应速率与反应物浓度和试剂浓度都成正比。能生成相对稳定的正碳离子和离去基团的反应物容易发生SN1,中心碳原子空间阻碍小的反应物容易发生SN2 。
赞同
什么样的物质发生脱羧反应
脂肪酸
这个反应对一般的脂肪酸,特别是长链的脂肪酸,由于反应温度太高,产率低,加之不易分离,所以一般不用来制备烷烃。但是若脂肪酸的α-碳原子上带有吸电子基团如硝基、卤素、羰基、氰基等时,则使得脱羧容易而且产率也高,但是它们的反应历程不完全一样。例如三氯乙酸的钠盐在水中50℃就可脱羧生成氯仿。
三氯乙酸盐
三氯乙酸的钠盐在水中完全离解成负离子,由于三个氯原子具有强的吸电子作用,就使得碳碳之间的电子云偏向于有氯取代的碳一边,这样形成的负碳离子就更加稳定,然后和质子结合形成氯仿,而羧基负离子上的电子转移到碳氧之间而形成二氧化碳。此反应是通过负离子进行的脱羧反应。
β-酮酸
β-酮酸很易脱羧,其反应过程与上述不同,而是通过一个六元环进行的协同反应,首先生成烯醇,然后经重排得到酮。由于反应的过渡态是一个六元环,能量低,因而反应很易进行。此反应在合成上很重要,丙二酸型化合物以及α,β-不饱和酸等的脱羧,一般都属于这一类型的反应。芳香酸的脱羧比脂肪酸容易进行,如苯甲酸在喹啉溶液中加少许铜粉作为催化剂,加热即可脱羧。特别是2,4,6-三硝基苯甲酸最容易脱羧,这是由于有三个强吸电子的硝基的作用,使得羧基与苯环间的碳碳键更容易断裂。
其它
当羧酸的α-C上连有强吸电子基时,加热可使它较顺利地脱羧。如:临二芳香有机酸加强热的时候,也很容易脱去一个羧基,但温度低了会形成酸酐。
不同的多元羧酸加热的时候,根据活性的不同,有的脱羧,有的脱水,有的又脱羧又脱水,庚二酸以上的脱水,以下的一般脱羧。
Tollens试剂是什么:就是银氨溶液,用来鉴别醛
1.强烈的亲核性质
Grignard试剂可与物质中的活泼氢(如水、乙醇的羟基氢、乙炔的末端氢)反应,生成相应的烃基。如:
X-Mg-CH2CH3 + H2O → CH3CH3
X-Mg-CH2CH3 + CH3CH2OH → CH3CH3
X-Mg-CH2CH3 + HC≡CH → CH3CH3
2. 与CO2或O2的反应
格氏试剂可以与二氧化碳或氧气发生亲核加成反应生成增加一个碳的羧酸或同碳数的过氧化合物。格氏试剂与二氧化碳的加成反应在有机合成中也有着重要的意义,不仅通过生成新的 C-C 键实现了碳链的增长,而且恰到好处地实现了增加一个碳原子并引入羧基官能团,是制备增加一个碳原子的羧酸的最常用方法之一。
3. 活泼卤代烃格氏试剂与活泼卤代烃之间的偶联反应
此反应实现的是由活泼的卤代烃制备的格氏试剂同活泼卤代烃基之间的偶连,比如由苄基卤、烯丙基卤或三级卤代烷制备的格氏试剂。
此反应在某种程度上说可以看作是对Wurtz反应和Wurtz-Fittig反应以及乌尔曼反应的互补,因为这几个反应只能实现不活泼的烃基的偶连,而由格氏试剂实现的偶连反应不仅引入了活泼基团,而且由于它的特殊结构还可以实现不同的烃基之间的偶连。
由卤代烃的烃基通过偶连反应制备各种烃类,这些反应类型对于合成中碳链的增长有着非常重要的意义,要灵活掌握。
4、与醛酮加成成醇
这也许是格氏试剂在合成上最重要的性质之一。此类反应是格氏试剂的显负价的碳原子显示了良好的亲核性,对缺电子的醛酮的羰基碳原子进行亲核加成,而显正电的镁离子加成到羰基氧原子上,生成—C—C—O—Mg—X的结构,再经过酸催化下的水解去掉镁的部分,生成醇的结构和镁的卤化物和氢氧化物。
此类反应可以用来合成各种醇类,也是有机合成中合成醇类的最常用的方法。在做复杂的醇类的反合成分析时,要清楚地意识到醇羟基的α碳原子就是原来醛酮分子中的羰基碳,醇羟基的一个β碳原子可能就是原来格氏试剂中显负价的官能碳,而α碳原子和这个β碳原子之间的单键就是通过这个亲核加成反应新形成的。
通常格氏试剂与醛类发生亲核加成反应生成二级醇;格氏试剂与酮类发生亲核加成反应生成三级醇;只有格氏试剂与甲醛发生亲核加成反应才会生成一级醇,而且这也是制备增加一个碳的醇的常用方法。另外,格氏试剂与环氧乙烷加成,可得到增加2个碳原子的一级醇。
根据许多实验结果,可以把苯环上的取代基,按进行亲电取代时的定位效应,大致分为两类。第一类定位基——邻对位定位基:使新进入的取代基主要进入它的邻位和对位(邻位和对位异构体之和大于60%);同时一般使苯环活化(卤素等例外)。
例如—O-,—N(CH3)2,—NH2,—OH,OCH3,—NHCOCH3,—OCOCH3,—R,—X(Cl,Br,I),—C6H5等。
第二类定位基——间位定位基:使新进入的取代基主要进入它的间位(间位异构体大于40%);同时使苯环钝化。
例如—N(CH3)3,—NO2,—CN,—SO3H,—CHO,—COCH3,—COOH,—COOCH3,—CONH2,—NH3等。
上述两类定位基定位能力的强弱是不同的,其强弱次序大致如上述次序。
烷氧基碳正离子>叔碳正离子>苄基及烯丙基碳正离子>仲碳正离子。
一般认为,烯丙基和苄基碳正离子的稳定性小于叔碳正离子,而取代的烯丙基和苄基碳正离子大于叔碳正离子的稳定性。
有机化学总结
第一部分 烃
知识归纳总结
从大的方面讲,本章的知识可以从以下几个方面加以概括:1、有机物的结构特点;2、烃;3、几个重要的概念;4、几种重要的有机化学发应类型;5、烷烃的系统命名;6、石油和煤。
1、有机物的结构特点
有机物结构有何特点?有机物种类为什么繁多?
2、烃
什么叫烃?本章学过哪些烃?其通式是什么?
(1)烃的分类
饱和链烃——烷烃CnH2n+2 (n≥1)
链烃 烯烃CnH2n (n≥2)
不饱和链烃——
烃 炔烃CnH2n-2 (n≥2)
芳香烃(如苯及其同系物)CnH2n-6 (n≥6)
(2)各类烃的结构特点和主要化学性质
结构特点 主要化学性质
烷烃 仅含C—C键 与卤素等发生取代反应、热分解
烯烃 含C==C键 与卤素等发生加成反应,与高锰酸钾发生氧化反应,聚合反应
炔烃 含C≡C键 与卤素等发生加成反应,与高锰酸钾发生氧化反应,聚合反应
苯
(芳香烃) 与卤素等发生加成反应,与氢气等发生加成反应
3、几个重要的概念
(1)同系物:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,互称为同系物;
(2)同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构式的现象,叫做同分异构现象;
(3)同分异构体:具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体;
4、几种重要的有机化学反应类型
在本章所学各代表物的化学性质中涉及到哪些反应类型?其含义是什么?
(1)氧化反应:包括两层含义①与氧气的燃烧②能否被酸性KMnO4溶液氧化;
(2)取代反应:有机物分子里的某些原子团或原子被其他原子或原子团所代替的反应叫取代反应。如烷烃与卤素的反应、苯与液溴的反应、苯的硝化、磺化反应等均属取代反应;
(3)加成反应:有机物分子里不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新化合物的反应叫加成反应。如乙烯与溴及其他卤素或氢气的反应、乙炔与卤素的反应等均属加成反应;
(4)聚合反应:由相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量大的高分子的反应叫做聚合反应。如乙烯的聚合、氯乙烯的聚合均属聚合反应;
5、烷烃的系统命名法
烷烃的习惯命名法有什么弊端?烷烃的系统命名法的基本原则和步骤是什么?
系统命名法的基本原则有:①最简化原则;②明确化原则;可解释为一长一近一多一少即主链要长,编号起点离支链最近,支链数目要多,支链位置号码之和要少。
系统命名法的基本步骤可归纳为:①选主链,称某烷;②编号码,定支链;③取代基,写在前,注位置,连短线;④不同基,简在前,相同基,二三连。
6、石油和煤
石油和煤都是重要的化工原料,也是重要的能源物质,那么从原油到各种化工产品,要经过哪些途径?如何提高煤的燃烧效率和利用率?
石油的炼制包括分馏、裂化和裂解。分馏是利用烃的不同沸点,通过不断地加热和冷凝,把石油分离成不同沸点范围的蒸馏产物的过程。裂化是在一定条件下,使长链烃断裂成短链烃的方法,主要产物是相对分子质量较小的液态烃。裂解是深度裂化,主要产物是相对分子质量更小的不饱和烃如乙烯等。
煤的价值要想得到充分的利用,必须进行综合利用,一般的措施有煤的干馏(也称煤的焦化)、煤的气化和液化。
规律总结
一、计算并推断烃的分子式及其结构简式
确定烃分子式的基本方法:
[方法一] 根据有机物中各元素的质量分数(或元素的质量比),求出有机物的最简式, 再根据有机物的式量确定化学式(分子式)。即:质量分数→最简式→分子式
[方法二] 根据有机物的摩尔质量和有机物中各元素的质量分数(或元素质量比),推算出1mol该有机物中各元素的原子物质的量,从而确定分子中的各原子个数。即:
质量分数→1mol物质中各元素原子物质的量→分子式
[方法三] 燃烧通式法。如烃的分子式可设为CxHy,由于x和y是相对独立的,计算中数据运算简便。根据烃的燃烧反应方程式,借助通式CxHy进行计算,解出x和y,最后得出烃的分子式。
注:
(1)气体摩尔质量=22.4L/mol ×dg/L(d为标准状况下气体密度).
(2)某气体对A气体的相对密度为DA,则该气体式量M=MADA.
(3)由烃的分子量求分子式的方法:
①M/14,能除尽,可推知为烯烃或环烷烃,其商为碳原子数;
②M/14,余2能除尽,可推知为烷烃,其商为碳原子数;
③M/14,差2能除尽,推知为炔烃或二烯烃或环烯烃,其商为碳原子数。
④M/14,差6能除尽,推知为苯或苯的同系物。
由式量求化学式可用商余法,步骤如下:
1.由除法得商和余数,得出式量对称烃的化学式,注意H原子数不能超饱和。
2.进行等量代换确定出同式量其他烃或烃的衍生物的化学式:
(1)1个C原子可代替12个H原子;
(2)1个O原子可代替16个H原子或1个“CH4”基团;
(3)1个N原子可代替14个H原子或1个“CH2”基团,注意H原子数要保持偶数。
完全燃烧的有关规律
(1)等物质的量的烃(CnHm)完全燃烧时,耗氧量的多少决定于n+的值,n+的值越大,耗氧量越多,反之越少。
(2)等质量的烃(CnHm)完全燃烧时,耗氧量的多少决定于氢的质量分数,即的值,越大,耗氧量越多,反之越少。
(3)等质量的烃(CnHm)完全燃烧时,碳的质量分数越大,生成的CO2越多,氢的质量分数越大,生成的H2O越多。
(4)最简式相同的烃无论以何种比例混合,都有:①混合物中碳氢元素的质量比及质量分数 不变;②一定质量的混合烃完全燃烧时消耗O2的质量不变,生成的CO2的质量均不变。
(5)对于分子式为CnHm的烃:
①当m=4时,完全燃烧前后物质的量不变;
②当m<4时,完全燃烧后物质的量减少;
③当m>4时,完全燃烧后物质的量增加.
三、各类烃与H2加成的物质的量之比:
不饱和烃 与H2加成的最大物质的量之比
烯烃 1∶1
二烯烃 1∶2
炔烃 1∶2
苯及其同系物 1∶3
苯乙烯
—CH CH2 1∶4
四、根据烃的分子式推断其可能具有的结构
从烷烃通式CnH2n+2出发,分子中每形成一个C=C键或形成一个环,则减少2个氢原 子;分子中每形成一个C≡C键,则减少4个氢原子。依此规律可由烃的分子式推测其可能具有的结构,再由其性质可确定其结构简式。例如分子式为C5H8的烃可与等物质的量Br2加成,试推测其可能的结构并写出其结构简式.先根据其分子组成可知其分子比对应的C5H12少4个氢原子,可能是二烯烃、炔烃或环烯烃,再根据其与Br2的加成比例可知 其为环烯烃,结构简式为
五、加聚反应的书写及高聚物单体的判断
(1)加聚反应的写法:
单烯烃的加聚反应为:
共轭二烯烃的加聚反应为:
③不同单体加聚时还要考虑可能有不同的连接方式。例如苯乙烯与乙烯间的加聚反应:
(2)高聚物单体的判断
①聚乙烯型
链节为两个碳原子的,则其单体看作乙烯型,如:
②1,3—丁二烯型
链节为四个碳原子,且2,3碳原子间有C=C,则应对应1,3—丁二烯找单体,如:
③混合型
(ⅰ)当链节有四个碳原子,且C、C间无C=C时,应视为含有2个乙烯型单体,如:
(ⅱ)当链节更长时,首先看有无C= C ,若有,则与C=C相边的左 右各一个C原子,共同看作1,3—丁二烯型,其余C原子每两个看作一个乙烯型结构。如:
六、最低系列原则
所谓最低系列原则是:给主链编号从哪一端开始,要以支链位号最小为原则,如果有多个支链时,可从不同端点编号,然后将位号逐位对比,最早出现差别的那位数中,取位号小的那种编号法编号。
[例题]下列有机物的命名,正确的是
A.2,3,3,8,8——五甲基壬烷
B.2,2,7,7,8——五甲基壬烷
C.2,3,3,5,5——五甲基戊烷
D.2,2,4,4,5——五甲基戊烷
错解分析:依据早已摒弃的有机命名要遵循的“支链序号之和最小”的原则,而误选A。不注意4个“CH2”基团的存在,而误选C或D。
解题思路:首先确定主链,主链上有9个而非5个碳原子,C、D不可选。然后编号,若从左向右编,则支链编号为:2,3,3,8,8;若从右向左编,则支链编号为:2,2,7,7,8。将以上两种编号逐位对比,第一位相同,第二位不同。根据最低系列原则可知,后者是正确的,即所列有机物的名称是:2,2,7,7,8—五甲基壬烷。
答案:B
对于有机物的命名,现在我国执行的是1980年公布的新《原则》,为与国际命名相接轨,抛弃了源于前苏联的1960年公布的旧《原则》中的“序号之和最小原则”,代之以为“最低系列原则”。两种方法比较,序号之和最小原则通过计算才能确定编号的起点和方向,最低系列原则只需进行观察就能确定编号的起点和方向,显然后者更直接、更简捷。
七、同分异构现象和同分异构体的书写
同分异构现象的形式及书写顺序
碳架异构 官能团的位置异构 官能团的种类异构
同分异构体的书写口诀
从头摘,挂中间;往端移,不到边;先甲基,后乙基;先集中,后分散;变换位,不能同。
八、等效氢法判断烷烃一氯取代物的种类
同一碳原子上连接的H原子等效
同一碳原子上连接的甲基上的H原子等效
处于镜面对称位置上的H原子等效
附:碳原子数≤10的烷烃的一氯取代物只有一种的是:CH4、C2H6、C5H12、C8H18。它们的结构简式分别为:
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