六、有机反应类型
（一）有机反应的基本类型
1.取代反应
⑴概念：有机物分子里某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应。
⑵能发生取代反应的官能团有：醇羟基（－OH）、卤原子（－X）、羧基（－COOH）、酯基（－COO－）、肽键（－CONH－）等。
⑶能发生取代反应的有机物种类如下图所示：
2.加成反应
⑴能发生加成反应的官能团：双键、三键、苯环、羰基（醛、酮）等。
⑵加成反应有两个特点：
①反应发生在不饱和的键上，不饱和键中不稳定的共价键断裂，然后不饱和原子与其它原子或原子团以共价键结合。
②加成反应后生成物只有一种（不同于取代反应）。
注意：①羧基和酯基中的碳氧双键不能发生加成反应。②醛、酮的羰基只能与H2发生加成反应。③共轭二烯有两种不同的加成形式。
3.消去反应
⑴概念：有机物在适当的条件下，从一个分子中脱去一个小分子（如水、HX等），生成不饱和（双键或三键）化合物的反应。
⑵能发生消去反应的物质：醇、卤代烃；能发生消去反应的官能团有：醇羟基、卤素原子。
⑶反应机理：相邻消去
发生消去反应，必须是与羟基或卤素原子直接相连的碳原子的邻位碳上必须有氢原子，否则不能发生消去反应。根据碳的四价结构，与羟基或卤素原子直接相连的碳原子的邻位碳，可以是一种，也可能是两种，最多还可以是三种，如果这些邻位碳原子上都有氢原子，则所得到的不饱和烯烃可能是一种，也可能是两种，还可能是三种，这就要看这些邻位碳原子的环境是否等效——即对称。
⑤加成聚合反应的特点：高分子链节与单体的化学组成相同；生成物只有一种高分子化合物。
⑵缩聚反应：
有机物单体间通过失去水分子或其它小分子形成高分子化合物的反应叫缩聚反应。该类反应的单体一般具有两个或两个以上的官能团。如酚醛树脂、氨基酸形成蛋白质等。
Ⅱ．加聚产物中单体的确定
加聚产物可用下列方法确定其单体：单变双，双变单，超过四价不相连。即将链节中主链上的所有“C－C”单键改写成“C＝C”双键，而将原有的“C＝C”双键改写成“C－C”单键（两端的方括号、表示化学键的短线及“n”先去掉），然后从左到右或从右到左逐个碳原子进行观察，如有超过四价的两个相邻碳原子，则将它们之间表示双键的“＝”去掉，使这两个碳原子不相连，这种聚合物的各种单体自然就露出“庐山真面目”了。
Ⅲ．缩聚产物中单体的确定
缩聚产物一般是由生成类似于酚醛树脂、生成酯、生成肽键的原理形成。根据这些物质的生成原理，从什么位置形成共价键的，书写单体时就从什么地方断键还原。所以，若是缩聚产物，其单体的确定方法可如下操作：羰氧断，羰氮断；羰基连羟基，氧氮都连氢，端点羰、氮、氧，也照上法连。例如：
⒌氧化反应与还原反应
⑴氧化反应
氧化反应是指有机物分子里“加氧”或“去氢”的反应。能发生氧化反应的物质和官能团：烯（碳碳双键）、炔（碳碳叁键）、醇、酚、苯的同系物、含醛基的物质等。
①烯（碳碳双键）、炔（碳碳叁键）、苯的同系物的氧化反应都主要指的是它们能够使酸性高锰酸钾溶液褪色，被酸性高锰酸钾溶液所氧化。
②醇可以被催化氧化（即去氢氧化）。其氧化机理可以表示如下：
③含醛基的物质（包括醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等）的氧化反应，指银镜反应及这些物质与新制氢氧化铜悬浊液的反应。要注意把握这类反应中官能团的变化及化学方程式的基本形式。
⑵还原反应
还原反应是指有机物分子里“加氢”或“去氧”的反应，其中加氢反应又属加成反应。还原反应具体有：与氢气的加成（如醛、酮）、硝基苯的还原。
6、酯化反应
⑴酯化反应的脱水方式：羧酸和醇的酯化反应的脱水方式是：“酸脱羟基醇脱氢”，羧酸分子中羧基上的羟基跟醇分子中羟基上的氢原子结合成水，其余部分结合成酯。这种反应的机理可通过同位素原子示踪法进行测定。
⑵酯化反应的类型：
①一元羧酸和一元醇生成链状小分子酯的酯化反应，如：
②二元羧酸（或醇）和一元醇（或酸）的酯化反应
二元羧酸和一元醇按物质的量1∶1反应
二元羧酸和一元醇按物质的量1∶2反应
一元羧酸和二元醇按物质的量1∶1反应
一元羧酸和二元醇按物质的量2∶1反应
（这两种的基本形式，相信大家也已经心中有数了）
③二元羧酸和二元醇的酯化反应
Ⅰ、生成小分子链状酯，如：
④羟基酸的酯化反应
Ⅰ、分子间反应生成小分子链状酯，如：
注意：
酚酯的形成不要求掌握，但在书写同分异构体的时候需要考虑酚酯；酚酯的水解也要求掌握。
综上所述，酯的种类有：小分子链状酯、环酯、聚酯、内酯、硝酸酯、酚酯。
7、水解反应
能发生水解反应的物质：卤代烃、酯、油脂、二糖、多糖、蛋白质等
注意：①从本质上看，水解反应属于取代反应。②注意有机物的断键部位，如乙酸乙酯水解时是与羰基相连的C－O键断裂。（蛋白质水解，则是肽键断裂）
注意：中学的各种考试中，涉及反应类型的填写，只能根据题意填写如下9种反应类型：取代反应、加成反应、消去反应、氧化反应、还原反应、加聚反应、缩聚反应、水解反应、酯化反应。填写其他反应类型都会判错。
（二）反应条件与反应类型的关系
(1)在NaOH水溶液中能发生酯的水解反应。
(2)在光照、X2(表示卤素单质，下同)条件下发生烷基上的取代反应；在铁粉、X2条件下发生苯环上的取代反应。
(3)在浓H2SO4和加热条件下，能发生酯化反应或硝化反应等。
(4)与溴水或溴的CCl4溶液反应，可能发生的是烯烃的加成反应。
(5)与H2在催化剂作用下发生反应，则发生的是烯烃、芳香烃加成反应。
(6)在O2、Cu(或Ag)、加热或CuO、加热条件下，发生醇的催化氧化反应。
(7)与新制Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应，则发生的是—CHO的氧化反应。
(8)在稀H2SO4、加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。
（二）根据反应方式和特点快速判断取代反应和加成反应
(1)取代反应“相似置换，不是置换，相似复分解，不是复分解”特点是“上一下一，有进有出”。其中苯及苯的同系物的硝化反应、卤代反应，醇与羧酸的酯化反应，酯的水解，糖类、油脂、蛋白质的水解反应均属于取代反应。
(2)加成反应实际上是化合反应，特点是“断一、加二都进来”。“断一”是指双键中的一个不稳定键断裂，“加二”是指加两个其他原子或原子团，每一个不饱和碳原子上各加上一个。主要是烯烃、苯或苯的同系物的加成反应。
七、有机物分子中的共面、共线
1．有机物分子中的共面、共线问题分析方法
(1)凡是碳原子与其他四个原子形成共价单键时，空间构型为四面体形。
(2)有机物分子结构中只要出现一个饱和碳原子，则分子中的所有原子不可能共面。
(3)有机物分子中饱和碳原子若连接三个碳原子，则有机物分子中的碳原子不可能共面。
(4)CX4分子中有且只有3个X原子共面。
(5)有机物分子结构中每出现一个碳碳双键，则整个分子中至少有6个原子共面。
(6)有机物分子结构中每出现一个苯环，则整个分子中至少有12个原子共面。
(7)有机物分子结构中每出现一个羰基（=C=O），则整个分子中至少有4个原子共面。
(8)有机物分子结构中每出现一个碳碳三键（-C≡C-），则整个分子中至少有4个原子共线。
(9)有机物分子结构中每出现一个苯环，则整个分子中至少有3条对角线，分别是4个原子共线。
(10)有机物分子结构中每出现一个碳氮三键（-C≡N），则整个分子中至少有3个原子共线。
说明：单键可旋转，双键或三键不能旋转。
2.判断有机物分子中原子能否共面的方法
(1)三种基本模型对比参照
(2)化整为零，分割旋转巧突破
八、有机物同分异构体
1、常见异构体数目要熟记
（1）丙烷1种，一取代物有2种，丙基2种，故C3H7Cl、C3H7OH(醇)、C3H7COOH(羧酸)均有2种同分异构体。
（2）丁烷2种，一取代物有4种，丁基4种，故C4H9Cl、C4H9OH(醇)、C4H9COOH(羰酸)均有4种同分异构体。
（3）戊烷3种，一取代物有8种，戊基8种，故C5H11Cl、C5H11OH(醇)、C5H11COOH(羧酸)均有8种同分异构体。
2、确定有机物同分异构体数目的6种方法
(1)基团连接法——一元取代物数目
将有机物看作由基团连接而成，由基团的异构体数目可推断有机物的异构体数目。如：—C4H9有四种结构，丁醇(C4H9OH)、C4H9Cl分别有四种结构。
(2)换位思考法
将有机物分子中的不同原子或基团换位进行思考。如：乙烷分子中共有6个氢原子，若有一个氢原子被氯原子取代所得一氯乙烷只有一种结构，那么五氯乙烷也只有一种结构。
(3)等效氢原子法(又叫对称法)——一元取代物数目
有机物分子中有多少种等效氢原子，其一元取代物就有多少种，从而确定同分异构体数目。
分子中等效氢原子有如下情况：
①分子中同一个碳原子上的氢原子等效；
②同一个碳原子上的甲基氢原子等效；
③分子中处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。
(4)“定1移2”法——二元取代物数目
分析二元取代物的方法，先固定一个取代基的位置，再移动另一取代基的位置，从而可确定同分异构体的数目。如分析C3H6Cl2的同分异构体，先固定其中一个氯原子的位置，移动另外一个氯原子。
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