关于有机化学反应中的原子经济性探讨

高中有机化学重要的反应整理

重要的反应 1．能使溴水（Br 2/H 2O ）褪色的物质 （1）有机物① 通过加成反应使之褪色：含有 、—C ≡C —的不饱和化合物 ② 通过取代反应使之褪色：酚类 注意：苯酚溶液遇浓溴水时，除褪色现象之外还产生白色沉淀。 ③ 通过氧化反应使之褪色：含有—CHO （醛基）的有机物（有水参加反应）注意：纯净的只含有—CHO （醛基）的有机物不能使溴的四氯化碳溶液褪色 ④ 通过萃取使之褪色：液态烷烃、环烷烃、苯及其同系物、饱和卤代烃、饱和酯 （2）无机物① 通过与碱发生歧化反应 3Br 2 + 6OH - == 5Br - + BrO 3- + 3H 2O 或Br 2 + 2OH - == Br - + BrO - + H 2O ② 与还原性物质发生氧化还原反应，如H 2S 、S 2-、SO 2、SO 32-、I -、Fe 2+ 2．能使酸性高锰酸钾溶液KMnO4/H+褪色的物质 1）有机物：含有、—C≡C —、—OH （较慢）、—CHO 的物质 苯环相连的侧链碳上有氢原子的苯的同系物 （但苯不反应） 2）无机物：与还原性物质发生氧化还原反应，如H 2S 、S 2-、SO 2、SO 32-、Br -、I -、Fe 2+ 3．与Na 反应的有机物：含有—OH 、—COOH 的有机物 与NaOH 反应的有机物：常温下，易与含有酚羟基．．． 、—COOH 的有机物反应 加热时，能与卤代烃、酯反应（取代反应） 与Na 2CO 3反应的有机物：含有酚． 羟基的有机物反应生成酚钠和NaHCO 3； 含有—COOH 的有机物反应生成羧酸钠，并放出CO 2气体； 含有—SO 3H 的有机物反应生成磺酸钠并放出CO 2气体。 与NaHCO 3反应的有机物：含有—COOH 、—SO 3H 的有机物反应生成羧酸钠、磺酸钠并放出等物质的量的CO 2气体。 4．既能与强酸，又能与强碱反应的物质 （1）2Al + 6H + == 2 Al 3+ + 3H 2↑ 2Al + 2OH - + 2H 2O == 2 AlO 2- + 3H 2↑ （2）Al 2O 3 + 6H + == 2 Al 3+ + 3H 2O Al 2O 3 + 2OH - == 2 AlO 2- + H 2O （3）Al(OH)3 + 3H + == Al 3+ + 3H 2O Al(OH)3 + OH - == AlO 2- + 2H 2O （4）弱酸的酸式盐，如NaHCO 3、NaHS 等等 NaHCO 3 + HCl == NaCl + CO 2↑ + H 2O NaHCO 3 + NaOH == Na 2CO 3 + H 2O NaHS + HCl == NaCl + H 2S ↑ NaHS + NaOH == Na 2S + H 2O （5）弱酸弱碱盐，如CH 3COONH 4、(NH 4)2S 等等 2CH 3COONH 4 + H 2SO 4 == (NH 4)2SO 4 + 2CH 3COOH CH 3COONH 4 + NaOH == CH 3COONa + NH 3↑+ H 2O (NH 4)2S + H 2SO 4 == (NH 4)2SO 4 + H 2S ↑ (NH 4)2S +2NaOH == Na 2S + 2NH 3↑+ 2H 2O （6）氨基酸，如甘氨酸等 H 2NCH 2COOH + HCl → HOOCCH 2NH 3Cl H 2NCH 2COOH + NaOH → H 2NCH 2COONa + H 2O （7）蛋白质分子中的肽链的链端或支链上仍有呈酸性的—COOH 和呈碱性的—NH 2，故蛋白质仍能与碱和酸反应。 5．银镜反应的有机物 （1）发生银镜反应的有机物：含有—CHO 的物质：醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、还原性糖（葡萄糖、麦芽糖等） （2）银氨溶液[Ag(NH 3)2OH]（多伦试剂）的配制： 向一定量2%的AgNO 3溶液中逐滴加入2%的稀氨水至刚刚产生的沉淀恰好完全溶解消失。 （3）反应条件：碱性、水浴加热．．．．．．． 酸性条件下，则有Ag(NH 3)2+ + OH - + 3H + == Ag + + 2NH 4+ + H 2O 而被破坏。 （4）实验现象：①反应液由澄清变成灰黑色浑浊；②试管内壁有银白色金属析出 （5）有关反应方程式：AgNO 3 + NH 3·H 2O == AgOH↓ + NH 4NO 3 AgOH + 2NH 3·H 2O == Ag(NH 3)2OH + 2H 2O 银镜反应的一般通式： RCHO + 2Ag(NH 3)2OH 2 A g ↓+ RCOONH 4 + 3NH 3 + H 2O

有机化学规律总结

有机化学规律总结 一．有机物组成和结构的规律 １．在烃类中，烷烃CnH2n+2随分子中碳原子的增多，其含碳量增大；炔烃、二烯烃、苯的同系物随着碳原子增加，其含碳量减少；烯烃、环烷烃的含碳量为常数（８５．７１％）２．一个特定的烃分子中有多少种结构的氢原子，一般来说其一卤代物就有多少种同分异构体． ３．最简式相同的有机物，不论以何种比例混合，其元素的质量分数为常数．例：m克葡萄糖，n克甲醛，x克乙酸，y克甲酸甲酯，混合后，求混合物碳的质量分数． ４．烃及烃的含氧衍生物中，氢原子个数一定为偶数． ６．常见有机物中最简式同为"CH"的有乙炔、苯、苯乙烯；同为“CH2”的为单烯烃和环烷烃； 7、烃类的熔、沸点变化规律 （1）有机物一般为分子晶体，在有机物同系物中，随碳原子数增加，相对分子质量增大，分子间作用力增大，熔、沸点逐渐升高。如：气态烃：CxHy x≤4 （2）分子式相同的烃，支链越多，熔、沸点越低。如沸点： 正戊烷（36.07℃）>异戊烷（27.9℃）>新戊烷（9.5℃） （3）苯的同系物，熔沸点。邻位>间位>对位, 如沸点： 邻二甲苯（144.4℃）>间二甲苯(139.1℃）>对二甲苯(138.4℃） 二．有机物燃烧规律 １．有机物燃烧通式：CxHy+(x+y/4)O2 xCO2+y/2H2O 2、烃（CXHY）完全燃烧前后物质的量的变化 （1）当Y=4时，反应前后物质的量相等。若同温同压下，100℃以上时，反应前后体积不变。 （2）当Y〈4时，燃烧后生成物分子数小于反应物分子总数。 （3）当Y〉4时，燃烧后生成物分子数大于反应物分子总数。 3、若分子为CnH2n、CnH2nO 或CnH2nO2时，其完全燃烧时生成CO2和H2O的物质的量之比为1：1。 4、若有机物在足量的氧气里完全燃烧,其所耗氧气物质的量与燃烧后生成CO2的物质的量相当,则有机物分子组成中氢与氧原子数比为2:1. 5、等质量的烃完全燃烧时,耗氧量决定于氢元素的含量,它越高,耗氧量越高,如甲烷耗氧量最高。 6、最简式相同的有机物,不论以何种比例混合，只要混合物的质量一定,它们完全燃烧后生成CO2总量为常数。 7.不同的有机物完全燃烧时,若生成CO2和H2O的质量比相同,则它们分子中碳与氢的原子个数也相同。 8、烃CXHY燃烧后体积变化规律 （1）当100℃以上，水为气态，若烃中H数或混合烃中平均H数小于4时，体积减小，1体积烃减少（1-Y/4）体积，若有a体积烃，则减少（1-Y/4）a 即△V=（1-Y/4）a 若烃中H数或混合烃中平均H数等于4时，△V=0。 若烃中H数或混合烃中平均H数大于4时，气体体积增大。1体积烃增大（Y/4-1）体积，若有a体积烃增大（Y/4-1）a体积，即 △V=（Y/4-1）a (2)当生成的水被浓H2SO4吸收或水蒸汽冷却为液体时。气体的体积会减少，每体积烃减少（1+Y/4)体积，若有a体积烃，则减少（1+Y/4）a体积即：△V=（1+Y/4）a 三、有机物的水溶性和密度大小规律

基础有机化学反应总结

基础有机化学反应总结 一、烯烃 1、卤化氢加成 （1） CH CH 2 R HX CH CH 3R X 【马氏规则】在不对称烯烃加成中，氢总是加在含碳较多的碳上。 【机理】 CH 2 C H 3+ CH 3 C H 3X + CH 3 C H 3 +H + CH 2 +C 3X + C H 3X 主 次 【本质】不对称烯烃的亲电加成总是生成较稳定的碳正离子中间体。 【注】碳正离子的重排 （2） CH CH 2 R CH 2CH 2 R Br HBr ROOR 【特点】反马氏规则 【机理】 自由基机理（略） 【注】过氧化物效应仅限于HBr 、对HCl 、HI 无效。 【本质】不对称烯烃加成时生成稳定的自由基中间体。 【例】 CH 2 C H 3Br CH CH 2Br C H 3CH + CH 3 C H 3HBr Br CH 3CH 2CH 2Br CH CH 3 C H 3 2、硼氢化—氧化 CH CH 2 R CH 2CH 2R OH 1)B 2H 62)H 2O 2/OH -

【特点】不对称烯烃经硼氢化—氧化得一反马氏加成的醇，加成是顺式的，并且不重排。 【机理】 2 C H 33H 32 3H 32 CH CH 2C H 3 2 CH CH=CH (CH 3CH 2CH 2)3 - H 3CH 2CH 2C 22CH 3 CH 2O CH 2CH 2CH 3 3CH 2CH 2C 2CH 2CH 3 + O H - O H B - OCH 2CH 2CH 3CH 2CH 2CH 3 H 3CH 2CH 2B OCH 2CH 2CH 3 CH 2CH 2CH 32CH 2CH 3 HOO -B(OCH 2CH 2CH 3)3 B(OCH 2CH 2CH 3)3 + 3NaOH3NaOH 3HOCH 2CH 2CH 33 + Na 3BO 3 2 【例】 CH 3 1)BH 32)H 2O 2/OH -CH 3 H H OH 3、X 2加成 C C Br /CCl C C Br Br 【机理】

原子经济性反应

ATOM EFFICIENCY：Synthetic Methods Should Be Designed To Maximise The Incorporation Of All Materials Used In The Process Into The Final Product 第二章原子经济性 设计使用能最大限度地将反应过程中所用到的所有物料全部转化为产物的合成 方法 原子经济性(Atom Economy)是由美国化学家Barry M Trost 于1991年提出, 是指在化学反应中，反应物中的原子应尽可能多地转化为产物中的原子；也就是要在提高化学反应转化率的同时，尽量减少副产物。Trost教授还提出了一个合成效率的概念，指出合成效率应当成为今后合成方法学研究中关注的焦点。并提出合成效率包括两方面，一方面是选择性，包括化学选择性、区域选择性、非对映和对映选择性等；另一个方面就是反应的原子经济性，即原料和试剂分子中究竟有多少的原子转化成了产物分子。 目前合成化学的主要研究方向就是提高化学反应的选择性及提高化学反应的原子经济性。 1反应转化率、反应收率、反应选择性和原子利用率之概念 （1）原子利用率（atom efficiency，AE）:目标产物原子占所有产物原子中的百分数。即： 其中，所有产物分子量的总和=目标产物的分子量+副产物的分子量。 例1 试计算如下中和反应生成盐的原子利用率。 解：氯化钠的分子量为58.5，水的分子量为18，氢氧化钠的分子量为40，盐酸的分子量为 36.5，所以，根据原子利用率的定义可得： 该反应生成氯化钠的原子利用率 = 58.5÷（58.5+18）×100% = 76.5% 该原子利用率也可根据质量作用定律，按反应物氢氧化钠和盐酸的分子量依下式计算：原子利用率 = 58.5÷（40+36.5）×100% = 76.5% 两种算法的答案完全一致。 原子利用率实际上是比较化学反应中目标产物分子中的原子数与反应原料分子的原子数的相对比值大小的一个参数，在计算时，反应物和产物分子的原子数值都是以其原子量代入计算的。 由于不少反应中副产物难以确定，副产物分子量很难求得，因而原子利用率不易直接按各种产物的分子量计算求得。这时可以利用质量作用定律计算出一个与之相同的数，即原子经济百分数： 原子利用率与原子经济百分数是同一个概念的两种不同表述。如例1计算结果也完全相同。

大学有机化学人名反应总结

有机化学 一、烯烃 1、卤化氢加成 （1） CH CH 2 R HX CH CH 3R X 【马氏规则】在不对称烯烃加成中，氢总是加在含碳较多的碳上。 【机理】 CH 2 C H 3+ CH 3 C H 3X + CH 3 C H 3 +H + CH 2 +C 3X + C H 3X 主 次 【本质】不对称烯烃的亲电加成总是生成较稳定的碳正离子中间体。 【注】碳正离子的重排 （2） CH CH 2 R CH 2CH 2 R Br HBr ROOR 【特点】反马氏规则 【机理】 自由基机理（略） 【注】过氧化物效应仅限于HBr 、对HCl 、HI 无效。 【本质】不对称烯烃加成时生成稳定的自由基中间体。 【例】 CH 2 C H 3Br CH CH 2Br C H 3CH + CH 3 C H 3HBr Br CH 3CH 2CH 2Br CH CH 3 C H 3 2、硼氢化—氧化 CH CH 2 R CH 2CH 2R OH 1)B 2H 62)H 2O 2/OH - 【特点】不对称烯烃经硼氢化—氧化得一反马氏加成的醇，加成是顺式的，并且不重排。 【机理】

2 C H3 3 H3 2 3 H3 2 CH CH2 C H3 2 CH CH=CH (CH3CH2CH2)3 - H3CH2CH2C 22 CH3 CH2 B O CH2CH2CH3 3 CH2CH2C 2 CH2CH3 +O H- O H B-OCH2CH2CH3 CH2CH2CH3 H3CH2CH2 B OCH2CH2CH3 CH2CH2CH3 2 CH2CH3 HOO- B(OCH2CH2CH3)3 B(OCH2CH2CH3)3+3NaOH3NaOH3HOCH2CH2CH33+Na3BO3 2 【例】 CH3 1)BH 3 2)H 2 O 2 /OH- CH3 H H OH 3、X2加成 C C Br 2 /CCl 4 C C Br Br 【机理】 C C C C Br Br C Br +C C Br O H2+ -H+ C C Br O H

基础有机化学人名反应

基础有机化学人名反应 第四章 狄尔斯–阿尔德反应（Diels–Alder reaction）（140） 1921年，狄尔斯和其研究生巴克（Back）研究偶氮二羧酸二乙酯（半个世纪后因光延反应而在有机合成中大放光芒的试剂）与胺发生的酯变胺的反应，当他们用2-萘胺做反应的时候，根据元素分析，得到的产物是一个加成物而不是期待的取代物。狄尔斯敏锐地意识到这个反应与十几年前阿尔布莱希特做过的古怪反应的共同之处。这使他开始以为产物是类似阿尔布莱希特提出的双键加成产物。狄尔斯很自然地仿造阿尔布莱希特用环戊二烯替代萘胺与偶氮二羧酸乙酯作用，结果又得到第三种加成物。通过计量加氢实验，狄尔斯发现加成物中只含有一个双键。如果产物的结构是如阿尔布莱希特提出的，那么势必要有两个双键才对。这个现象深深地吸引了狄尔斯，他与另一个研究生阿尔德一起提出了正确的双烯加成物的结构。1928年他们将结果发表。这标志着狄尔斯-阿德尔反应的正式发现。他们也因此获得1950年的诺贝尔化学奖。 含有一个活泼的双键或叁键的化合物(亲双烯体)与共轭二烯类化合物(双烯体)发生1,4-加成，生成六员环状化合物： 这个反应极易进行并且反应速度快，应用范围极广泛，是合成环状化合物的一个非常重要的方法。

带有吸电子取代基的亲双烯体和带有给电子取代基的双烯体对反应有利。常用的亲双烯体有： 下列基团也能作为亲双烯体发生反应： 常用的双烯体有： a.反应机理 这是一个协同反应，反应时，双烯体和亲双烯体彼此靠近，互相作用，形成一个环状过渡态，然后逐渐转化为产物分子：

反应是按顺式加成方式进行的，反应物原来的构型关系仍保留在环加成产物中。例如： 正常的Diels-Alder反应主要是由双烯体的HOMO(最高已占轨道)与亲双烯体的LUMO(最低未占轨道)发生作用。反应过程中，电子从双烯体的HOMO“流入”亲双烯体的LUMO。也有由双烯体的LUMO与亲双烯体的HOMO作用发生反应的。 b.反应实例

有机化学规律方法总结

有机化学规律方法总结 第一：有机化学中的方法规律 1.有机物同分异构体的书写方法 〖碳链异构的书写方法〗以己烷（ ）为例，共五种同分异构体（氢原子省略） （1）先直链、一条线 （2）摘一碳、挂中间、往边移、不到端 （3）摘两碳、二甲基、同邻间、不重复、要写全 如果碳链更长，还可以摘两碳、三碳，先甲基，后乙基…… 〖取代基位置异构的书写方法〗 1、对称法（等效氢法） a、同一碳原子上的氢原子是等效的； b、同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的； c、处于镜面对称位置上的氢原子是等效的 2、换元法 详解：同分异构体书写规律：遵循对称性、有序性原则，一般按照下列顺序书写：官能团类型异构；碳链异构；官能团或取代基位置异构；立体异构（较少涉及）口诀：主链长到短，支链整到散，位置心到边，排布对邻间 2.有机物类型异构大全

3.常见有机物的分离提纯方法

4.常见有机物的检验与鉴别

第二：有机化学知识点总结 1．需水浴加热的反应有：（1）、银镜反应（2）、乙酸乙酯的水解（3）苯的硝化（4）糖的水解（5）、酚醛树脂的制取（6）固体溶解度的测定凡是在不高于100℃的条件下反应，均可用水浴加热，其优点：温度变化平稳，不会大起大落，有利于反应的进行。 2．需用温度计的实验有：（1）、实验室制乙烯（170℃）（2）、蒸馏（3）、固体溶解度的测定（4）、乙酸乙酯的水解（70－80℃）（5）、中和热的测定（6）制硝基苯（50－60℃） 〔说明〕：（1）凡需要准确控制温度者均需用温度计。（2）注意温度计水银球的位置。 3．能与Na反应的有机物有：醇、酚、羧酸等——凡含羟基的化合物。

大学有机化学反应方程式总结较全完整版

大学有机化学反应方程 式总结较全 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

有 机化学 一、烯烃 1、卤化氢加成 （1） CH CH 2 R HX CH CH 3R X 【马氏规则】在不对称烯烃加成中，氢总是加在含碳较多的碳上。 【机理】 CH 2 C H 3CH + CH 3 C H 3X + CH 3 C H 3 +H + CH 2 +C 3X + C H 3X 主 次 【本质】不对称烯烃的亲电加成总是生成较稳定的碳正离子中间体。 【注】碳正离子的重排 （2） CH CH 2 R CH 2CH 2 R Br HBr ROOR 【特点】反马氏规则 【机理】 自由基机理（略） 【注】过氧化物效应仅限于HBr 、对HCl 、HI 无效。 【本质】不对称烯烃加成时生成稳定的自由基中间体。 【例】 CH 2 C H 3Br CH CH 2Br C H 3CH + CH 3 C H 3HBr Br CH 3CH 2CH 2Br CH CH 3 C H 3 2、硼氢化—氧化 CH CH 2 R CH 2CH 2R OH 1)B 2H 62)H 2O 2/OH - 【特点】不对称烯烃经硼氢化—氧化得一反马氏加成的醇，加成是顺式的，并且不重排。

【机理】 2 C H3 3 H3 2 3 H3 2 CH CH2 C H3 2 CH CH=CH (CH3CH2CH2)3 - H3CH2CH2C 22 CH3 CH2 O CH 2 CH2CH3 H3CH2CH2C 2 CH2CH3 +O H- O H B-OCH2CH2CH3 CH2CH2CH3 H3CH2CH2C B OCH2CH2CH3 CH2CH2CH3 2 CH2CH3 HOO- B(OCH2CH2CH3)3 B(OCH2CH2CH3)3+3NaOH3NaOH3HOCH2CH2CH33+Na3BO3 2 【例】 CH3 1)BH 3 2)H 2 O 2 /OH- CH3 H H OH 3、X 2 加成 C C Br/CCl C C Br Br 【机理】 C C C C Br Br C Br +C C Br O H2+ -H+ C C Br O H

有机化学重要方程式汇总

有机化学重要方程式汇总1．CH4与Cl2光照 2．实验室制CH2=CH2 3．CH2=CH2与H2O催化加成 4．CH2=CH2与HCl催化加成 5．CH2=CH2催化氧化制CH3CHO 6．氯乙烯制聚氯乙烯 7．苯乙烯加聚 8．1，3—丁二烯与Br2水加成（三种情况） 9．合成天然橡胶（聚2—甲基—1，3—丁二烯） 10．实验室制CH≡CH 11．CH≡CH与H2O催化加成（1︰1） 12．CH≡CH与HBr催化加成（1︰1、1︰2） 13．CH3C≡CH与HCl催化加成（1︰2 两种情况） 14．苯制溴苯 15．苯制硝基苯 16．甲苯与液Br2取代（Fe催化、光照两种情况）

17．甲苯与浓HNO3加热 18．对二甲苯与足量Cl2催化加成19．丁烷催化裂化 20．CH3CH2Br水解 21．CH3CH2Br消去 22．2，3—二溴丁烷消去 23．CH3CH2OH与Na反应 24．CH3CH2ONa溶于水 25．CH3CH2OH分子间脱水 26．CH3CH2OH催化氧化 27．CH3CH2OH与HBr共热 28．CH3CH(OH)CH2OH与Na反应29．CH3CH(OH)CH2OH分子间脱水成环30．CH3CH(OH)CH2OH催化氧化31．C6H5OH与Na反应 32．C6H5OH与NaOH溶液 33．C6H5OH与Na2CO3溶液反应34．C6H5ONa溶于水 35．CO2通入C6H5ONa溶液 36．C6H5OH与浓Br2水 37．CH3CHO催化氧化

38．CH3CHO的银镜反应 39．CH3CHO与新制Cu(OH)2悬浊液40．HCHO的银镜反应 41．HCHO与新制Cu(OH)2悬浊液42．OHCCHO的银镜反应 43．OHCCHO与新制Cu(OH)2悬浊液 44．CH3COOH与NaHCO3溶液45．HCOOH溶解鸡蛋壳 46．CH3COOH与CH3CH2OH酯化47．HNO3与CH3CH2OH酯化 48．CH3COOCH2CH3与NaOH溶液49．HCOOH与HOCH2CH2OH酯化（2︰1） 50．乙二酸与乙二醇酯化：（1）1︰1成链 （2）2︰1成链 （3）1︰2成链 （4）1︰1成环 （5）成聚酯 51．乳酸（1）两分子酯化成链 （2）两分子酯化成环

原子经济性

什么是绿色化学？绿色化学是指设计没有或者只有尽可能小的环境负作用并且在技术上和经济上可行的化学品和化学过程。它要求利用化学原理，从源头上消除污染，减少或消除在化工产品的设计，生产及应用中有害物质的使用和产生，是实现污染预防的基本的和重要的科学手段。 绿色化学又称环境友好化学，它的主要特点是：1.充分利用资源和能源，采用无毒，无害的原料；2.在无毒，无害的条件下进行反应，以减少废物向环境排放；3.提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”；4.生产出有利于环境保护，社区安全和人体健康的环境友好的产品。 从上面可以看出，发展绿色化学是解决环境和生态问题的根本，但必须注意的是：绿色化学不同于环境化学。环境化学是一门研究污染物的分布，存在形式，运行，迁移及其对环境影响的科学，通过对化学合成的终端或过程污染进行控制或进行处理，实现保护生态和环境的目的；而绿色化学则强调在化学合成的始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染，主张在通过化学转换获取新物质的过程中充分利用每个原子，具有原子经济性，因此它既能够充分利用资源，又能够实现防止污染。 “原子经济性”是绿色化学的核心内容之一。原子经济性的概念是1991年美国著名有机化学家Trost（为此他曾获得1998年度的总统绿色化学挑战奖的学术奖）提出的，用原子利用率衡量反应的原子经济性，表达式为: 原子利用率=（预期产物的相对分子质量/参与反应各原子相对原子质量总和）×100％ 以反应A+B=C+D为例（假设C为反应的预期产物，而D为反应的副产物），则该反应的原子利用率的计算式为：原子利用率=[C的相对分子质量/(A的相对分子质量+B的相对分子质量）]×100％。原子利用率越高，反应产生的废弃物越少，对环境造成的污染也越少。绿色化学强调：化学合成应该是原子经济性的，即原料的原子100％转化成产物，不产生废弃物，实现原子“零排放”。由于参与反应的反应物中的各个原子被充分利用，因而既能充分利用资源，又能防止污染。 绿色化学给化学家提出了一项新的挑战，国际上对此很重视。1996年开始，美国设立了“绿色化学挑战奖”，以表彰那些在绿色化学领域中作出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌，为子孙后代造福。 任选下面的2中，说说他们在现代有机化学研究中的作用： 一、紫外光谱（UV）——测定共轭体系，它是分子吸收的光能使电子激发到较高能级产生电子跃迁所产生的吸收谱线，把吸收强度最大的波长电子光谱标出，即为紫外光谱。紫外光谱在有机化学中的应用主要表现在下面三个方面，1、确定有机物分子是否存在共轭体系；2、检验有机溶剂中的杂质，如UV270－290nm处无吸收，则无CH3CHO的存在；3、推定化合物的共轭体系例如 （1）在210－250nm有强吸收（K带）：说明含有两个双键共轭； （2）在250－300nm附近有强吸收的K带：可能具有3－5个不饱和共轭系统； （3）在200－800nm没有吸收带：不含共轭链烯。 二、红外光谱（IR）主要是测定有机化合物的官能团，它是由分子振动能量（伸缩振动和弯曲振动）跃迁所产生的吸收光谱，通常是指有机物质的分子在4000－400cm－1红外线的照射下，选择性地吸收其中某些频率后，用红外光谱仪记录所形成的吸收谱带。根据红外吸收光谱特征，可以判断有机物分子中含有那些官能团等结构信息。 例如（1）C=O, 吸收频率σ=1850-1650cm-1； （2）C=C, σ=1680 -1600cm-1； （3）C=N、N=N：1620 cm-1； （4）炔烃，C≡C：2200 cm-1，宽峰，C-H：3300 cm-1，m, 尖峰； 三、核磁共振谱（NMR）是强磁场中自旋的原子核吸收电磁波引起的共振跃迁所产生的吸收谱带。凡是原子核的质子数为奇数的，在电射频率辐射诱导下，能级发生跃迁，发生核磁共振。在有机化学研究中主要是测定1H氢和13C碳的种类和数目，它能提供化学位移、峰面积的积分值、偶合常数三方面的信息，我们一般关注他的化学位移值， 例如：碳谱（1）烷烃及环烷烃：δ= 0-55；（2）与氧相连的碳δ= 60-80；（3）烯烃：δ= 100-150；（4）羧酸、酯、酰氯、酸酐和酰胺：δ=150-185，醛、酮：δ=190-220；（5）芳烃：δ= 90-165； 四、质谱（MS）：主要是测定分子量及片断，物质分子在高真空下受到能量较高的电子的轰击，所生成的离子在高压电场中加速，在磁场中偏转，然后到达收集器，产生信号，其强度与到达的离子数目成正比，所记录的信号构成质谱。

有机化学中用来研究反应机理的方法

有机反应机制的研究方法 有机化学中用来解释反应机理的传统方法主要集中在Kinetics 和Dynamics两方面，即理解势能面、深入研究分子运动和碰撞、测定活化参数、测定速率常数、确定某个反应机理中一系列化学步骤的顺序、确定反应限速步骤和决速步骤。 研究机理的关键目的是反应机理知识可以对如何在原子或分子水平上操纵物质给出最快速的洞察，而不是依靠运气来获得偶然性的变化从而获得想要的结果。由于动力学在辨别机理方面起着关键作用，所以动力学是整个有机反应机理研究领域中最重要的分支之一。 传统的反应机理研究方法除了动力学分析之外，还有同位素效应、结构-功能分析等。这些都是研究有机反应机理的标准实验工具，然后实验化学家可以根据其想象力和化学创造性，设计出一些完全不同于之前出现过的研究方法。因此，本文总结了一些最为常见的方法。首先分析最简单的实验，例如产物和中间体的鉴定。但也会分析一些更为微妙、精细的实验，如交叉和同位素置乱（cross-over and isotope scrambling）实验。 1.改变反应物结构以转变或捕获预想的中间体 有时可以通过合成一种类似于所研究的反应物的新反应物来破译中间体的性质，但是这需要所预测的中间体能以一种可预想的方式进行反应。没有标准的方式来处理这一类实验，所以实验者必须根据具体实验情况来设计实验。下面以酶反应作为此方法的应用实例。 Lin[1]等人设计了一种转变中间体的方法。扁桃酸消旋化酶可使扁

桃酸根离子的对映体（2-羟基苯甲酸）互换。位于羧酸跟α位的碳负离子被认为是中间体。为了测试此中间体是否存在，作者合成设计了扁桃酸跟离子的类似物i，并用酶对其进行了外消旋化。其过程是首先形成碳负离子，然后经过溴化物的1,6-消除，最后经过互变异构化，分离得到产物ii。此结果支持了在扁桃酸根离子路径中碳负离子中间体iii的存在。 2.捕获实验和竞争实验 鉴定中间体的一种常见方法是通过加入额外的试剂来捕获中间体。目前存在着几种自由基不伙计，许多好的亲核试剂是半衰期很短的亲电试剂（如碳正离子）的可行的捕获剂。必须以自己的化学知识来设计捕获中间体（如碳正离子、卡宾等）的捕获剂。但是活泼中间体的半衰期很短，所以捕获剂必须是具有很高的活性，并能与活泼中间体的标准反应路径进行竞争。同样，因为捕获反应是典型的双分子反应，所以要求捕获剂具有高的浓度。另外，还可以将捕获剂与反应物共价结合，以便更容易地捕获活泼中间体。 与捕获反应所不同的另一种反应是竞争反应。在一般的动力学实

原子经济性

原子经济性 最早由美国斯坦福大学的B.M.Trost教授提出，他针对传统上一般仅用经济性来衡量化学工艺是否可行的做法，明确指出应该用一种新的标准来评估化学工艺过程，即选择性和原子经济性，原子经济性考虑的是在化学反应中究竟有多少原料的原子进入到了产品之中，这一标准既要求尽可能地节约不可再生资源，又要求最大限度地减少废弃物排放。 原子经济反应是原子经济性的现实体现。理想的原子经济性的反应应该是原料分子中的原子百分之百地转变成产物，不需要附加，或仅仅需要无损耗的促进剂，即催化剂，达到零排放。 原子经济反应是最大限度利用资源、最大限度减少污染的必要条件，但不是充分条件。这是因为某些化学反应中：1，反应平衡转化率很低，反应物与产物分离困难，反应物难于循环使用； 2，生产目标产物的反应是原子经济的，但反应物还能同时发生其他平行反应，生产不需要的副产物。 原子利用率的定义是目标产物的占反应物总量的百分比。即原子利用率=（预期产物的分子量/全部生成物的分子量总和）×100%

用原子利用率可以衡量在一个化学反应中，生产一定量目标产物到底会生成多少废物。在化学反应中，一旦要利用的化学反应计量式被确定下来，则其最大原子利用率也就确定了。 一般状况下，重排反应和加成反应的原子经济性最高，为100%。其他类型反应院子经济性则较低。 原子利用率达到100%的反应有两个最大的特点： 1，最大限度地利用了反应原料，最大限度地节约了资源； 2，最大限度地减少了废物排放（“零废物排放”），因而最大限度地减少了环境污染，或者说从源头上消除了由化学反应副产物引起的污染。 近年来，开发原子经济性反应已成为绿色化学研究的热点之一。例如，环氧丙烷是生产聚氨酯塑料的重要原料，传统上主要采用二步反应的氯醇法，不仅使用可能带来危险的氯气，而且还产生大量污染环境的含氯化钙废水，国内外均在开发催化氧化丙烯制环氧丙烷的原子经济反应新方法。再如，EniChem公司采用钛硅分子筛催化剂，将环己酮、氨、过氧化氢反应，可直接合成环己酮肟。对于已在工业上应用的原子经济反应，也还需要从环境保护和技术经济等方面继续研究和改进。实现反应的高原子经济性，就要通过开发新的反应途径、用催化反应代替化学计量反应等手段，1997年的新合成路线奖的获得者BCH公司的工作即是一个很好的例证。该公司开发了一种合成布洛芬的新工艺（布

重要有机化学反应类型归纳

一、教学内容: 专题一重要有机化学反应类型 1、取代反应 ①定义:有机分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫取代反应。 ②能发生取代反应的物质:、苯、、苯酚、甲苯 ③典型反应 2、加成反应 ①定义:有机分子里不饱与的碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成别的物质。加成反应就是不饱与键(主要为,)重要性质。 ②能发生加成反应的物质有:烯烃、炔烃、苯环、醛、酮、油脂等。 ③典型反应 (水溶液)(溴水褪色) (制取塑料用) (1,2加成) (1,4加成) (工业制乙醇) 3、加聚反应 ①本质:通过自身加成反应形成高分子化合物。 特征:生成物只有高分子化合物,且其组成与单体相同,如聚乙烯与乙烯的比相同。 ②能发生加聚反应的物质有:乙烯、丙烯、1,3—丁二烯、异戊二烯、氯乙烯等。 ③典型反应

塑料 天然橡胶 4、缩聚反应 ①定义:单体间通过缩合反应而生成高分子化合物,同时还生成小分子(如水、氨等)的 反应。 ②特征:有小分子生成,所以高分子化合物的组成与单体不同。 ③能发生缩聚反应的物质:苯酚与甲醛;葡萄糖,氨基酸,乙二醇与乙二酸等。 ④典型反应 (的确良) 5、消去反应 ①定义:从一个有机分子中脱去一个小分子(如水、卤化氢等分子),而生成不饱与(双 键或叁键)化合物的反应。 ②能发生消去反应的物质:某些醇与卤代烃。 ③典型反应 6、脱水反应 ①本质与类型:脱水反应就是含羟基的化合物非常可能具有的性质,通常就是两个羟 基之间可脱去一分子水,也可以就是一个羟基与另一个非羟基氢结合脱去一分子水。脱水可 以在一个分子内进行,也可在分子之间进行。 ②能脱水的物质有:醇、羧酸、蔗糖、氨基酸、无机含氧酸等。

大学有机化学复习重点总结

有机化学复习总结 一．有机化合物的命名 1. 能够用系统命名法命名各种类型化合物： 包括烷烃，烯烃，炔烃，烯炔，脂环烃（单环脂环烃和多环置换脂环烃中的螺环烃和桥环烃），芳烃，醇，酚，醚，醛，酮，羧酸，羧酸衍生物（酰卤，酸酐，酯，酰胺），多官能团化合物（官能团优先顺序：－COOH ＞－SO3H ＞－COOR ＞－COX ＞－CN ＞－CHO ＞>C ＝O ＞－OH(醇)＞－OH(酚)＞－SH ＞－NH2＞－OR ＞C ＝C ＞－C ≡C －＞(－R ＞－X ＞－NO2)，并能够判断出Z/E 构型和R/S 构型。 2. 根据化合物的系统命名，写出相应的结构式或立体结构式（伞形式，锯架式，纽曼投影式，Fischer 投影式）。 立体结构的表示方法： 1）伞形式：C COOH OH H 3C H 2）锯架式：CH 3 OH H H OH C 2H 5 3） 纽曼投影式： H H H H H H H H H H H H 4）菲舍尔投影式：COOH CH 3 OH H 5）构象(conformation) (1) 乙烷构象：最稳定构象是交叉式，最不稳定构象是重叠式。 (2) 正丁烷构象：最稳定构象是对位交叉式，最不稳定构象是全重叠式。 (3) 环己烷构象：最稳定构象是椅式构象。一取代环己烷最稳定构象是e 取代的椅 式构象。多取代环己烷最稳定构象是e 取代最多或大基团处于e 键上的椅式构象。 立体结构的标记方法 1. Z/E 标记法：在表示烯烃的构型时，如果在次序规则中两个优先的基团在同一 侧，为Z 构型，在相反侧，为E 构型。 CH 3 C C H Cl C 2H 5CH 3C C H C 2H 5Cl (Z)－3－氯－2－戊烯 (E)－3－氯－2－戊烯 2、 顺/反标记法：在标记烯烃和脂环烃的构型时，如果两个相同的基团在同一侧， 则为顺式；在相反侧，则为反式。 CH 3C C H CH 3H CH 3C C H H CH 3顺－2－丁烯 反－2－丁烯CH 3 H CH 3 H CH 3 H H CH 3顺－1,4－二甲基环己烷反－1,4－二甲基环己烷 3、 R/S 标记法：在标记手性分子时，先把与手性碳相连的四个基团按次序规则排序。然后将最不优先的基团放在远离观察者，再以次观察其它三个基团，如果优先顺序

有机化学重要反应历程

Beckmann重排 肟在酸如硫酸、多聚磷酸以及能产生强酸的五氯化磷、三氯化磷、苯磺酰氯、亚硫酰氯等作用下发生重排，生成相应的取代酰胺，如环己酮肟在硫酸作用下重排生成己内酰胺： 反应机理 在酸作用下，肟首先发生质子化，然后脱去一分子水，同时与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上，所形成的碳正离子与水反应得到酰胺。 迁移基团如果是手性碳原子，则在迁移前后其构型不变，例如： 反应实例

Cannizzaro 反应 凡α位碳原子上无活泼氢的醛类和浓NaOH或KOH水或醇溶液作用时，不发生醇醛缩合或树脂化作用而起歧化反应生成与醛相当的酸(成盐)及醇的混合物。此反应的特征是醛自身同时发生氧化及还原作用，一分子被氧化成酸的盐，另一分子被还原成醇： 脂肪醛中，只有甲醛和与羰基相连的是一个叔碳原子的醛类，才会发生此反应，其他醛类与强碱液，作用发生醇醛缩合或进一步变成树脂状物质。 具有α-活泼氢原子的醛和甲醛首先发生羟醛缩合反应，得到无α-活泼氢原子的β-羟基醛，然后再与甲醛进行交叉Cannizzaro反应，如乙醛和甲醛反应得到季戊四醇： 反应机理 醛首先和氢氧根负离子进行亲核加成得到负离子，然后碳上的氢带着一对电子以氢负离子的形式转移到另一分子的羰基不能碳原子上。

反应实例 Claisen 酯缩合反应 含有α-氢的酯在醇钠等碱性缩合剂作用下发生缩合作用，失去一分子醇得到β-酮酸酯。如2分子乙酸乙酯在金属钠和少量乙醇作用下发生缩合得到乙酰乙酸乙酯。 二元羧酸酯的分子内酯缩合见Dieckmann缩合反应。 反应机理 乙酸乙酯的α-氢酸性很弱（pK a-24.5),而乙醇钠又是一个相对较弱的碱（乙醇的pK a~15.9），因此，乙酸乙酯与乙醇钠作用所形成的负离子在平衡体系是很少的。但由于最后产物乙酰乙酸乙酯是一个比较强的酸，能与乙醇钠作用形成稳定的负离子，从而使平衡朝产物方向移动。所以，尽管反应体系中的乙酸乙酯负离子浓度很低，但一形成后，就不断地反应，结果反应还是可以顺利完成。

有机化学重要反应和机理以及总结

目录 第一部分有机化学重要反应和机理 (1) Arbuzov 反应 (1) Arndt-Eister 反应 (2) Baeyer-Villiger 反应 (2) Beckmann 重排 (4) Birch 还原 (4) Bouveault---Blanc 还原 (5) Bamberger,E.重排 (6) Berthsen,A.Y 吖啶合成法 (7) Bucherer反应 (8) Cannizzaro 反应 (9) Chichibabin 反应 (10) Claisen 酯缩合反应 (11) Claisen—Schmidt 反应 (12) Claisen 重排 (13) Clemmensen 还原 (15) Combes 喹啉合成法 (15) Cope 消除反应 (16) Cope 重排 (17) Curtius 反应 (18) Crigee,R 反应 (19) Dakin 反应 (20) Elbs 反应 (21) Edvhweiler-Clarke 反应 (21) Elbs,K.过硫酸钾氧化法 (22) Favorskii 反应 (23) Favorskii 重排 (24) Friedel-Crafts 烷基化反应 (24) Friedel-Crafts 酰基化反应 (25) Fries 重排 (26) Fischer,O-Hepp,E 重排 (27) Gabriel 合成法 (27) Gattermann 反应 (28)

Gattermann-Koch 反应 (29) Gomberg-Bachmann 反应 (29) Hantzsch 合成法 (30) Haworth 反应 (31) Hell-Volhard-Zelinski 反应 (31) Hinsberg 反应 (32) Hofmann 烷基化 (32) Hofmann重排 (33) Hofmann 消除反应 (34) Houben-Hoesch 反应 (35) Hunsdieecker 反应 (35) Kiliani 氯化增碳法 (36) Knoevenagel 反应 (36) Koble 反应 (37) Koble-Schmitt 反应 (37) Kolbe,H.Syntbexis of Nitroparsffini 合成 (38) Leuckart 反应 (39) Lossen 反应 (39) Mannich 反应 (40) Meerwein-Ponndorf 反应 (41) Michael 加成反应 (42) Martius,C.A. 重排 (42) Norrish Ⅰ和Ⅱ型裂 (43) Oppenauer 氧化 (44) Orton,K.J.P 重排 (45) Paal-Knorr 反应 (45) Pschorr 反应 (46) Prileschajew,N.反应 (47) Prins,H.J 反应 (48) Pinacol-Pinacolone Rearrangement 重排 (49) Perkin,W.H 反应 (49) Pictet-Spengler 合成法-异喹啉 (50) Reformatsky 反应 (51) Reimer-Tiemann 反应 (52) Reppe 合成法 (53) Robinson 缩环反应 (53) Rosenmund 还原 (54)

原子经济性反应

原子经济性反应

ATOM EFFICIENCY：Synthetic Methods Should Be Designed To Maximise The Incorporation Of All Materials Used In The Process Into The Final Product 第二章原子经济性 设计使用能最大限度地将反应过程中所用到的所有物料全部转化为产物的合成 方法 原子经济性(Atom Economy)是由美国化学家Barry M Trost 于1991年提出, 是指在化学反应中，反应物中的原子应尽可能多地转化为产物中的原子；也就是要在提高化学反应转化率的同时，尽量减少副产物。Trost教授还提出了一个合成效率的概念，指出合成效率应当成为今后合成方法学研究中关注的焦点。并提出合成效率包括两方面，一方面是选择性，包括化学选择性、区域选择性、非对映和对映选择性等；另一个方面就是反应的原子经济性，即原料和试剂分子中究竟有多少的原子转化成了产物分子。 目前合成化学的主要研究方向就是提高化学反应的选择性及提高化学反应的原子经济性。 1反应转化率、反应收率、反应选择性和原子利用率之概念 （1）原子利用率（atom efficiency，AE）:目标

产物原子占所有产物原子中的百分数。即： 原子利用率%=目标产物分子量 所有产物分子量 X100% 其中，所有产物分子量的总和=目标产物的分子量+副产物的分子量。 例1 试计算如下中和反应生成盐的原子利用率。 NaOH+HCl NaCl+H 2 O 解：氯化钠的分子量为58.5，水的分子量为18，氢氧化钠的分子量为40，盐酸的分子量为 36.5，所以，根据原子利用率的定义可得： 该反应生成氯化钠的原子利用率= 58.5÷（58.5+18）×100% = 76.5% 该原子利用率也可根据质量作用定律，按反应物氢氧化钠和盐酸的分子量依下式计算：原子利用率= 58.5÷（40+36.5）×100% = 76.5% 两种算法的答案完全一致。 原子利用率实际上是比较化学反应中目标产物分子中的原子数与反应原料分子的原子数的相对比值大小的一个参数，在计算时，反应物和