有机反应的常见类型
自然界或实验室中发生的有机反应种类繁多。本章只介绍最基本的反应类型。
加成反应
加成反应,顾名思义,就是把一个原子或一个基团加到化合物上。例如,一个氢分子可以加到乙炔上生成乙烯,乙烯又可以加到一个氢分子上生成乙烷,如下图所示:
然而,乙烷不能参与与氢的加成反应,因为乙烷是完全饱和的。
加成反应的一个著名应用是烃类的溴化反应。它被用来确定碳氢化合物是否饱和。溴 本身具有独特的棕色。如果将溴加入到不饱和烃(如烯烃或炔)溶液中,溴就会加入到碳氢化合物中。随着溴的消耗,溶液将失去棕色。然而,如果将溴加入饱和的碳氢化合物溶液中,溴不会与碳氢化合物发生反应,因此不能观察到变色。
取代反应
取代反应,可以简单地认为是用另一个原子取代一个原子。例如,下面的反应说明了苯中溴原子取代氢原子的过程:
取代反应通常发生在饱和化合物或芳香环中,因为这些化合物很少参与加成反应。另一方面,不饱和化合物如烯烃或炔烃倾向于参与加成反应而不是取代反应。
氧化还原
氧化是失去电子的过程,而还原是得到电子的过程。说到有机化学,大多数氧化还原反应都涉及到获得或失去氢原子或氧原子。得到一个氧原子通常意味着氧化,失去一个氧原子则意味着还原。另一方面,得到一个氢原子意味着还原,而失去一个则意味着氧化。一个众所周知的例子是醇、醛、酮和羧酸的氧化和还原。
在上图中, 意思是氧化,也就是氧化。同样的 意味着得到两个氢原子,相当于还原。伯醇氧化生成醛,醛再氧化生成羧酸。相反,羧酸可以还原成醛,醛又可以还原成伯醇。仲醇可以氧化一次生成酮。
酯化
酯化反应是醇与羧酸缩合反应生成酯的过程。一个醇分子和一个羧酸分子反应生成一个酯分子和一个水分子。在这个过程中,形成了一个水分子,因为在形成酯的同时,羧酸的羟基和醇的氢原子都被去掉了,如下图所示:
120克醋酸 与68克反应 氨基- 形成醋酸甲酯。计算反应过程中的水量(克)。使用原子量
首先要注意120g醋酸是2mol和68g -甲醇也是2mol。因此,酯化反应将产生2mol的醋酸甲酯和2mol的水。从上图中可以看出,18-氧都停留在乙酸甲酯中,而不是水中。换句话说,水分子中所有的氧原子都是16个氧原子,因此形成的水的量是 克。