有机化学的反应范文

有机化学的反应范文第1篇

1取代反应

1.1亲核取代

分子间的烯丙基胺化是获得烯丙基胺类化合物最简单的方法之一.常使用烯丙基醇衍生物为原料进行分子间的胺化反应，得到相应的烯丙基胺类化合物，副产物是水.此方法虽具有环境友好、可持续、操作简单等优点，但使用烯丙基醇存在羟基的离去功能较差和需要耐水催化剂的问题.2012年，Trillo等报道了以三氯化铁为催化剂，烯丙醇和含氮亲核试剂在1,4-二氧六环中，25°C条件下反应24h，得到相应的产物3.

在有机合成中醚的C一0键断裂形成C一C键和C一x(杂原子）键的方法倍受人们青睐.与相应的卤化物相比醚具有稳定、绿色和廉价的特点，并且其广泛存在于天然产物和合成化合物中.2013年，Fan等报道了三氯化铁催化苄基甲基醚或（1-甲氧基乙基)苯与对甲苯磺酰胺的反应，发生C一0键的断裂和C一N键的形成，得到相应的产物6.

1.2亲电取代

吲哚是生物有机化合物和天然产物中重要的结构单元，并且吲哚衍生物在构建药物分子上越来越受化学家的关注.例如：镍催化下3-氰基吲哚与炔烃反应得到2-乙烯基吲哚化合物;钯催化吲哚与炔分子内加成反应得到相应的烯基化吲哚产物等.2012年，Yang等[报道以三氯化铁为催化齐lj，吲哚衍生物和醛在室温条件下反应3h可得到3-乙烯基吲哚类化合物，产率可以达到93C.

1.3Friedel-Crafts亲核取代反应

有机膦酸盐特别是乙烯基膦酸酉旨具有显著的生物活性，而且能够很好地构建杂环化合物和增加聚合物的阻燃性，因此受到广大化学工作者的重视.2013年，Pallikonda等报道了以三氯化铁为催化剂，磷酸盐(10)和芳烃在70C条件下反应3"12h，高收率地得到相应的y-芳基取代的乙烯基膦酸盐（12).

2加成反应

1.1亲核加成

以水为介质的有机化学反应，具有对环境友好的特点.自从Breslow?报道了以水为介质的Diels-Alder

反应以来，出现了越来越多的以水为溶剂的有机化学反应，在这个反应中，水溶齐lj比常用的有机溶剂更有利于反应的进行.2012年，ChakmbQrty等报道了以三氯化铁为催化剂，锌促进二氢呋喃或二氢吡喃烯丙基化反应，在水溶液中室温条件下反应2h，得到相应的烯丙基化产物15.

2.2[3+2]环加成反应

近年来，路易斯酸促进环丙烷衍生物的[3+2]环加成反应广泛用于有机反应.2012年，Wang等[23]发现三氯化铁可催化二甲基-2-烯基环丙烷-1，1-二羧酸二甲酯衍生物与异氰酸酉旨的反应，反应在室温条件下进行，得到相应的产物18.

3氧化还原反应

1.1氧化反应

酰胺是生物和化学中的一类重要化合物，它广泛存在于生物体内，是肽键的重要组成部分，并且也是有机化学中重要的基团.近年来，生物学家和化学家对它进行了广泛的研究.2012年，Das等?以FeCl3为催化剂，I-2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物为氧化剂，在二氯乙烷中催化醇生成相应的酰胺，NH20H?HCl作为氮的来源，90C条件下反应，收率较高.

2012年，WU等[25]报道了以三氯化铁为催化齐lj，叔丁基过氧化氢（TBHP)为氧化齐lj，在吡啶溶液中催化氧化苄胺，80C条件下反应，得到相应的酰胺(22).

3.2还原反应

胺基（包括一级、二级、三级胺基)广泛存在于自然界中具有各种生理活性的天然产物中，如生物碱、激素、抗生素和蛋白质等，因此S安基的还原备受人们青睐.2012年，QU等[26]报道了以三氯化铁为催化剂，9-硼二环（3，3，1)壬烷（9-BBN)为还原剂，胺与4-甲基环己酮在四氢呋喃中，10C条件下反应，得到产物25和26.

烯烃还原反应是有机化学中重要的反应，并且烯烃在有机合成中的应用极其广泛.2012年，Lamani等[27]报道了在三氯化铁的催化下，选择性催化还原烯烃和炔烃，水合肼（NH2NH2?H20)作为氢源，室温条件下反应，获得了较高的产率.4环化反应

3.1Prins环化反应

近年来，联烯的环化反应作为有效合成环状化合物的方法得到了广泛的应用，同时，利用烯烃和炔烃作为底物的Prins环化反应巳成为合成杂环化合物的强大工具.2012年，Cheng等（8]报道了用三氯化铁催化P-横酰丙二烯或联烯醇与醛Prins环化，三甲基氯硅烷（TMSC1)存在的温和条件下，在二氯甲烷中反应，合成了3-氯甲基-1，2，5，6-四氢吡啶或3-氯甲基-5-1，6-二氢-2H-吡喃衍生物(31).

3.2分子内环化反应

含氮杂环化合物广泛存在于药物和天然产物中，是生物活性分子中最重要的结构单元.例如：喹啉及其衍生物广泛存在于天然产物、药物化学和材料化学中，并发挥了重要的作用.由于杂环化合物的重要性，发展新的、高效的、反应条件温和的合成方法仍然是一个活跃的研究领域.2012年，Wang等（9]报道了以三氯化铁为催化剂，室温条件下在二氯甲烷中，E保护的1-烯-3-醇（33)进行分子内烯丙基胺化反应，得到相应的2-或4-取代的1,2-二氢喹啉(32)和喹啉(34)，产率可以达到96C.

1.3其他环化反应

茚广泛应用于生物分子、催化剂和材料中，它的合成方法引起了化学家的广泛关注.2012年，Liu等研究了以三氯化铁为催化剂，在硝基甲烷中N-苄基或N-烯丙基磺胺与芳基烯烃反应，形成具有非常高的区域选择性的多取代的茚（37).

2-吡啶酮以及它的四氢和桥联类似物广泛存在于天然化合物中，且广泛应用于化工、医疗和材料科学中.2-吡啶酮的衍生物可用于黄青霉菌株、卵孢白僵菌素以及相关的代谢物中.2012年，SengUpta等（1)报道了以三氯化铁为催化剂，乙酰苯胺和醛类化合物在二氯甲烷中，硫酸镁存在条件下室温反应8"12h，得到相应的1，2，3，4-四氢-2-吡啶酮（40和41).

近年来，一些研究小组报道了含氧族元素杂环的合成方法.由于氧族杂环的潜在生物活性和药理活性以及在新功能材料的应用，它丨I']还被广泛用于电催化化学、有机电极材料、半导体电极以及轻型电池中，因此它们的合成引起了化学家的极大兴趣.2013年，Stein等报道了以三氯化铁/二硒醚体系可催化2-硫族-3-炔基噻吩环化得到相应的产物44.

9，10-菲醌（PQ)被广泛用于合成染料、农药、防腐剂及金属络合物中.通常情况PQ进行2种类型的反应"）与电子给体的双电子氧化还原反应；2)与活性亚甲基化合物的羟醛缩合反应.2012年，Rao等报道了三氯化铁催化PQ与酮类化合物在室温下反应24h，得到相应的产物47和48.

5多组分反应

1.1多米诺（Domino)反应

近年来多米诺反应巳经成为一个强大有效的合成有机化合物的方法.在2012年，Zhang等报道了以三氯化铁为催化齐lj的多米诺反应，芳胺、丙炔酸甲酯、芳族醛和吲哚在乙醇中，在室温下反应，高产率地得到相应的产物51.

1.2Bignelii反应

Bignelii反应是一个三元缩合反应，是由乙酰乙酸乙酯、芳香醛和脲在浓盐酸催化下缩合得到3，4-二氢嘧啶-2-酮衍生物的合成方法.二氢嘧啶酮类化合物具有重要的药理活性，如可用作钙拮抗剂和降压剂等，并在抗病毒、抗癌、杀菌、杀霉等领域有广泛的应用.因此Biginelii反应得到了化学家的广泛关注.该反应需要在催化齐U存在下进行，用路易斯碱和路易斯酸的组合来提高反应性和推动发展新的化学反应具有彳艮高的价值和潜力.2013年，Boumoud等报道了以FeCl3/DMAP(4-二甲基氨基吡啶）为催化剂，芳香醛和严酮酸酯和尿素在乙醇中回流发生Bignelii缩合反应，得到相应的产物55，产率较高.

有机化学的反应范文第2篇

有机化学是发展最迅速的化学学科，利用有机合成可以生产出人们所需要的具有特殊功能的有机物，而这正是基于对有机化学反应的研究。本节课从反应机理出发研究有机反应，以逆合成分析理论为指导合成有机物，让学生对有机合成有一个初步的认识，为学生将来学习相关专业打好基础。通过本课的学习也可以让学生认识到学习有机化学的意义，对立志于从事化学相关职业的学生有一定的指导价值。

二、教材分析

“有机化学反应的研究”属于苏教版选修模块《有机化学基础》专题1的内容。该专题介绍了科学家研究有机物的方法，教材按照有机物组成的研究

有机物结构的研究有机化学反应的研究这样的顺序编排，使得学生对研究有机物的方法有一个系统的了解，而关于有机化学反应的研究不仅巩固了必修2中所学的有机反应类型，并且对有机反应的本质有了更加深刻的解读，为后续有机的推断和有机的合成的学习奠定了更加坚实的基础。

三、学情分析

学生通过必修2专题3的学习，已经具备了一定的有机化学基础知识，这对学习本节课提供了必要的知识储备，本节课中的逆合成分析理论，有机反应机理是属于大学有机内容，难度较大，需要教师进行简化处理以适应学生的认知水平。

四、教学目标

1.知识与技能

认识反应机理在有机化学反应研究中的重要性；能用同位素示踪法解释简单的化学反应；知道甲烷卤代反应、酯化反应、酯的水解反应机理。

2.过程与方法

通过小组讨论的方式培养学生的合作意识，通过查阅资料的方式培养学生的收集信息等能力，通过理论与生活、生产、科研的联系，提高学生解决实际问题的能力。

3.情感态度与价值观

通过对科学史料的介绍激发学生对科学研究的热情，增强学生学习化学的动力；使学生了解化学在生产生活中的应用，为学生的职业生涯规划作指导。

五、教学过程

环节一：有机反应在有机合成中的价值体现

PPT展示 屠呦呦以及青蒿素的分子结构（如图1所示）。

教师：屠呦呦获得了2015年的诺贝尔医学生理奖，她获奖的原因是什么？

学生：发现了青蒿素。

教师：那么人们是从哪里获取青蒿素的呢？

学生：从青蒿这种植物中提取出来的。

PPT展示 青蒿素资料。青蒿素是最有效的抗疟疾药物之一，目前青蒿素主要从植物黄花蒿中分离提取得到，由于黄花蒿中青蒿素含量极低，加上黄花蒿的种植又会受自然灾害、地理条件和种植技术等因素的影响，使得青蒿素的产量并不稳定，对于贫困地区的患者来说青蒿素的价格过于昂贵。

相较于植物提取，科学家想到了依靠有机合成的方法合成青蒿素，让青蒿素的生产不再依赖于一年一茬的黄花蒿，以保证稳定供应。

总结：通过有机合成可以获得大量有特殊功能的有机物，如人们现在使用的西药都是通过有机合成获得的。作为高中生需要了解有机合成的方法和规律，为将来从事相关职业打好基础。

设计意图：以2015年重大科学成就――屠呦呦获得诺贝尔奖为素材创设情境有利于激发学生的学习欲望，同时借助合成有机物这一载体将本节课的主题“有机反应的研究”渗透其中。

问题探究 乙酸乙酯是一种非常重要的有机化工原料和极好的工业溶剂，可用作香料。如何合成乙酸乙酯？

学生1：乙酸和乙醇通过酯化反应得到

学生2：将乙醇先氧化得到乙醛，再将乙醛氧化获得乙酸，最后将乙酸和乙醇酯化。

学生3：乙烯先和水反应生成乙醇，乙醇再氧化得到乙醛，乙醛氧化得到乙酸，最后乙酸和乙醇酯化。

教师：那么选择哪种原料好呢？

学生4：第1种方法好，因为步骤少。

学生5：第3种方法好，因为乙烯原料广泛，成本低。

教师：很好，合成有机物选择的原料应满足廉价易得，绿色环保的要求。

设计意图：合成乙酸乙酯没有直接给出原料，有一定的开放性，有利于拓展学生的思维。通过比较几种原料，使学生认识到合理选择原料的重要性。

环节二：有机反应研究的重要方向――反应机理

1.酯化与水解反应的反应机理

教师：有机反应是有机合成的基础，对于有机反应哪些方面是值得我们研究的？

学生1：反应类型、反应条件、影响因素。

教师：从微观角度分析，乙酸和乙醇酯化时的断键情况如何？

学生2：酸脱羟基、醇脱氢。

教师：如何通过实验方法证明呢？

学生3：同位素示踪法。

教师：很好！同位素示踪法是研究反应机理的有效方法之一，请同学们描述一下实验方法。

学生4：将乙醇中的氧原子用放射性的18O标记，反应后观察18O是在水中还是在乙酸乙酯中从而判断断键的位置。

教师：同位素示踪法是由匈牙利化学家海维西获发现的，他也因此获得了1943年的诺贝尔化学奖。

设计意图：以乙酸和乙醇的酯化反应为例，教师分别从浓硫酸的作用、反应温度、乙酸乙酯的产率、乙酸和乙酸的断键情况等角度引导学生认识到有机反应可以从反应条件、影响因素、反应机理等方面去研究。同时介绍同位素示踪法的发现者海维西获得诺贝尔化学奖，让学生体会到科学研究需要创新意识。

2.甲烷和氯气的反应机理学生活动 书写甲烷和氯气反应的方程式（反应物和生成物均用结构式表示），并描述甲烷和氯气反应的实质。

学生：甲烷和氯气的反应属于取代反应，甲烷中一个碳氢键断裂，同时氯气中的氯氯键断裂，氯气中的一个氯原子代替了甲烷中的一个氢原子，生成了一氯甲烷和氯化氢。生成的一氯甲烷继续和氯气发生类似的反应生成二氯甲烷和氯化氢，以此类推分别生成三氯甲烷和四氯甲烷。

教师：甲烷和氯气按体积比1∶4混合，反应后产物的成分是什么？

学生1：只有四氯甲烷和氯化氢。

学生2：有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷及氯化氢。

教师：到底是哪位学生正确呢？下面我们就来研究一下这个问题，请同学们思考甲烷和氯气是否是同时断键，同时交换原子呢？（展示表1中数据）

学生：由于氯气中的氯氯键比甲烷中的碳氢键键能更小，因此更容易断裂。

教师：很好，请同学们观察一下甲烷和氯气反应机理的图片（见图2），并根据微观符号描述一下该反应的历程。

学生：光照后氯气分子首先发生断裂生成氯原子，氯原子和甲烷分子碰撞生成氯化氢和・CH3，・CH3再和氯气分子碰撞生成一氯甲烷和氯原子，氯原子接下去又发生碰撞，从而使反应延续下去。

教师补充：化学家对氯气和甲烷的反应提出如下的假设：

自由基理论很好地解释了甲烷和氯气产物的复杂性，随着科技的发展自由基反应已经不再是一种假设，利用电子顺磁光谱可捕捉到反应过程中自由基信息，证实了自由基历程的真实性。

设计意图：甲烷和氯气反应产物众多，学生在没有学习该反应的机理前往往会认为书本上甲烷和氯气的反应是逐步进行，通过自由基反应机理的学习可以有效地纠正学生的这一错误观点，并且使学生认识到学好反应机理的重要性。

学以致用 已知有机分子中同一碳原子上连接两个羟基是不稳定的，会自动脱水。

请在方框中填写加氧氧化的中间产物的结构式。

要证明这两种过程哪一种是正确的，我们仍然准备用同位素原子示踪法。用18O2和铜催化剂在一定的温度下氧化乙醇，下列有关说法中正确的是

（填字母序号）。

A.若18O只存在于产物H2O分子中，则说明醇的氧化是按①的过程进行

B.若在产物H2O分子中含有18O，则说明醇的氧化是按①的过程进行

C.若在产物乙醛分子中含有18O，则说明醇的氧化是按②的过程进行

D.若醇的氧化按②的过程进行，则18O只能存在于产物乙醛分子中

设计意图：及时巩固反应机理以及同位素示踪法等相关知识点，做到学以致用。

环节三 逆合成分析理论的具体应用

交流讨论 对于较复杂的有机物的合成，美国化学家科里提出的逆合成分析理论可以给我们提供帮助。逆合成分析法即分析目标分子结构，断开化学键将其拆解为更简单、更容易合成的前体和原料，从而完成路线的设计。请同学们找出下列有机物的断键位置并推测合成原料。

学生：高聚物可以断开主链2号碳和3号碳之间的碳碳键，推测出原料为乙烯和丙烯。环酯可以断开酯基中的碳氧键，推测出原料为乳酸。

能力提升 草酸二乙酯是合成医药的重要中间体，请你以乙烯为原料采用逆合成分析理论推导出合成该物质的方法。

写出有机合成路线图。

设计意图：逆合成分析理论是有机合成的重要理论之一，但仅仅介绍该理论并不能使学生有深刻印象，通过分析几个常见有机物的合成方法，将逆合成法的思路应用到具体的实例中去，有利于提高学生的有机推断能力，也使学生明白该理论在有机合成中的重要意义。

六、板书设计

七、教学反思

1.本节课的部分教学内容不属于高考考试范畴，因此有很多教师将教材中的这块内容简单处理或者忽略不讲，其实从教材的编排上看本专题是要告诉学生研究有机化学的方法是什么，以及过往的化学家是如何研究有机化学的，因此该章节更多的是侧重于过程与方法以及情感态度价值观的教育。学生在高一已经学习过必修1中的有机化学，该专题内容既是对高一内容的总结又是对后续不同种类有机物的学习做铺垫，同时也将高中有机化学和大学有机化学相衔接，拓展了学生的视野，有利于学生对将来是否从事有机化学研究提早进行职业规划。因此笔者认为本节内容不仅不能舍弃，还应充分挖掘教材中的素材，力求使课堂教学更加饱满，更加有内涵。

2.本节课的设计分为三个环节：环节一以合成青蒿素为背景使学生认识有机合成的意义；环节二以学生已知的合成乙酸乙酯为素材总结有机合成的一般方法；环节三以合成复杂有机物为例使学生了解逆合成分析理论在有机合成中应用。三个环节环环相扣，并将有机反应条件的选择、有机反应机理的研究融入其中，从而使学生对有机合成的流程有了更加全面的认识。同时在教学过程中还不断渗透情感、态度和价值观的教育，如将屠呦呦和青蒿素，美国化学家科里和匈牙利化学家海维西获得诺奖及电子顺磁光谱检测自由基等科学界的成就及现代前沿科技介绍给学生，使学生意识到化学不仅仅是停留在课本上的知识而且还是一门很有研究价值的学科。

有机化学的反应范文第3篇

【关键词】均裂法 共价键 本质上

我们在平时的教学中，对有机化学反应只是给出结论，即应该是这样，而为什么是这样(化学反应实质)并没有说清楚，一旦遇到比较复杂的有机物之间的反应，尤其是在高考试卷上关于有机物的合成试题,就可能有部分学生无所适从，部分学生可以勉强写出来，但H原子、小分子等容易写少或写漏，为了让学生从本质上掌握有机化学反应，笔者通过几年的实践，认为均裂法在有机化学反应中体现实质上是行之有效的。

有机物的原子是通共价键结合而成的，化学反应的实质是旧键断裂而新键形成，共价键其本身为共用电子对，共价键断开其实质是共用电子对拆开，原先成键的两个原子上有单电子，新化学键的形成就是单电子重新共用电子对形成共价键，而共价键断裂可能有两种方式，其中一种方式是成键的一对电子平均分给两个原子形成原子或原子团，如： 这种断裂方式称为均裂，均裂生成的带单电子的原子或原子团称为自由基，或称为游离基，如 叫甲基自由基，通常用R?表示，在表示自由基时必须画上一小黑点，这意味着一个孤立单电子，孤立单电子不稳定，会重新共用一对电子即形成新的共价键。下面就以常见有机化学反应为例，讲述均裂法在有机化学反应中的具体体现：

二、加成反应

以C H2= C H2与B r2反应为例,双键中有一条为π键,有一条为σ键,其中π键比较活拨,容易断裂

在一定条件下,CH2=CH2中键断开生成CH2-CH2,Br2中Br-Br断开生成2个Br 因为单电子不稳定,需重新共用电子,即形成C-Br共价键。

在一定条件下，π键不稳定，断开π键

单电子不稳定，需重新共用电子，分子之间通过共用电子对形成共价键，即

四、催化氧化反应：以CH3CH2OH发生催化氧化反应为例

其反应过程为：

C与O之间有单电子不稳定，要重新共用电子，即形成了C＝O

五、消去反应：以 在浓 作用下加热到 发生消去反应为例

其反应过程：

C与C之间有单电子，形成 共价键；H与O之间有单电子，形成 共价键，即：

6.酯化反应：以 与 反应为例：

其反应过程：

C与C之间有单电子，形成 共价键；H与O之间有单电子，形成了 共价键，即：

通过以上的实例，均裂法对有机化学反应的实质有了一个比较清晰的概念，对于复杂的有机物之间所发生的反应就可以得心应手的解决。

参考文献：

有机化学的反应范文第4篇

关键词：有机化学反应机理；三维动画；可视化教学；素质教育

当今，有机化合物的应用已深入到人类生活的各个领域，学习有机化合物对提高学生的科学素养有着重要的意义。有机化学主要探讨有机化合物的结构、性质、反应机理、合成方法及其应用，其内容涉及到物质的微观结构、反应的微观过程等，这些微观结构、微观过程肉眼无法看到，在传统教学中只能依靠想象，对学生来说存在一定的困难。通过调查发现，在有机化学学习过程中，大多数学生在同分异构体以及化学方程式的书写，物质之间的相互转换以及目标化合物的合成方面存在困难。究其根本原因，在教学中，过去乃至现在，中学阶段很少有老师采用除PPT以外的可视化手段讲解有机化合物及反应机理，学生对有机物的空间结构以及有机反应发生的本质理解不够。近年来，信息技术的迅猛发展使得可视化技术在各个领域的应用得到广泛关注。借助3ds Max三维动画制作软件进行反应机理可视化教学，不仅是将物质的微观结构、反应的微观过程宏观化的有效方式，也是进行素质教育以及提高学生创新思维的重要手段。

3ds Max是唯一一款可以模拟化学反应过程的三维动画软件，功能十分强大。将其应用于中学有机化学反应机理的学习当中可以产生很好的教学效果。

一、通过三维动画可以激发学生的学习热情和求知欲望，达到有效教学的效果

有效教学在很大程度上取决于学生学习的意愿，即学习动机。学习动机是引发、维持学习活动，指引学习活动趋向学习目标的心理过程。学生在学习过程中是否产生了学习动机是教师有效教的关键，也是学生有效学的关键。高中一、二年级的学生正处于青春期，好奇心强，易于接受新鲜事物，通过三维动画展示有机化学反应机理不仅满足了学生此阶段的心理需要，而且以生动、形象、直观的过程唤起了学生的求知欲和探索欲，使其对所学内容产生浓厚的兴趣，从而产生强烈的学习动机，变被动学习为主动学习，变“要我学”为“我要学”，进而提高学习的有效性。

二、通过三维动画展示反应机理可以揭示反应发生的本质，进而达到加深理解和记忆的效果

研究发现，传统教学中教师往往只通过口述或板书来讲解有机反应，效果往往事倍功半。利用三维动画将反应过程中瞬间的复杂变化模拟出来，把以往只能在头脑中建立的立体形象，变成学生能够看得见的过程。不仅可以让学生深层次的理解和掌握反应，还可以锻炼学生的空间想象能力，同时对学生以直观的方式从空间结构理解基团间的相互作用具有重要意义。就乙烯与溴单质的加成反应来说，在传统教学下，学生无法想象出溴f离子如何生成，又如何转变成产物，所以仍然采用死记硬背的方式进行记忆。通过可视化反应机理教学，学生从宏观的角度清楚地看到了整个反应发生的微观过程，溴单质在烯烃π电子的作用下产生诱导偶极，靠近烯烃的溴原子带部分正电荷，远离烯烃的溴原子带部分负电荷，烯烃进攻带部分正电荷的溴原子成为溴f离子中间体，另一个原子以溴负离子的形式离去后再从溴f离子的背面进攻，得到1，2-二溴乙烷。反应过程中的每一步都展示的很清晰，对学生理解了反应发生的本质具有很大的帮助，加深了学生对反应的理解和记忆，达到了不仅知其然更知其所以然的目的。

三、通过三维动画将微观过程宏观化以化解学习难点，达到提高学习效率的效果

在中学有机化学中利用三维动画进行反应机理可视化教学可以使抽象问题形象化，复杂问题简单化，枯燥问题有趣化，微观问题宏观化，增强化学教学的直观性，形象性和系统性，化解学习难点。例如：酯化反应是高中有机化学中的重要知识点之一，是学生对取代反应认知的深化，取代反应是学生认知的难点，也是学业水平测试和高考考查的重点。通过对深圳市光明新区高级中学部分高二学生的调查发现，该学校老师在有机化学教学时完全采用讲述的方式，学生对硫酸在反应过程的作用不理解，对酯化反应的理解仅仅是“酸脱羟基醇脱氢”。通过展示三维动画，学生从视觉角度看到了乙酸和乙醇立体结构间的相互作用，看到了硫酸在其中是如何参与反应的，从而突破了学习难点，真正理解了酯化反应的本质及硫酸在其中发挥的催化和吸水作用。

五、通过三维动画活跃学生思维，达到培养学生创新能力的效果

现代人才观强调现代教育应当培养社会所需要的创新型、智能型人才，要求教育特别是基础教育注重学生创新能力的培养。但是，反观我国基础教育的现状就会发现，中小学生的创新能力普遍偏低。创新首先是建立在广博的知识基础之上的，没有厚实的知识积累，即使有了创新点子，也无法将点子转变为解决问题的方法；其次培养创新能力是建立在培养好奇心、激发求知欲以及营造教学环境等多方面基础上的。利用三维动画进行反应机理可视化教学不仅可以让学生学习丰富的反应机理知识，拓展学生知识面，为创新能力的培养奠定基础，还可以激发学生学习热情，营造良好的学习氛围，增强课堂教学的开放性和选择性，让学生在轻松自在的环境中发展自己的学习个性，实现学习活动的主动性与创造性。

综上所述，在中学有机化学教学中引入三维动画是十分必要的。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2003，4.

[2]吕萍，王彦广.中级有机化学―反应与机理[M].北京：高等教育出版社，2015.

有机化学的反应范文第5篇

关键词：浓硫酸；催化作用；脱水作用；吸水作用

G633.8

在高中阶段有机化学教学中涉及到很多用到硫酸的反应。例如，苯和浓硝酸、浓硫酸混合水浴50～60℃制备硝基苯，乙醇和浓硫酸混合在170℃制备乙烯，在140℃制得乙醚，乙酸和乙醇、浓硫酸混合加热制备乙酸乙酯，二糖、多糖在有硫酸的条件下水解。在高中阶段，学生系统的掌握硫酸的应用，有利于学生对有机化学反应规律的理解。从高中课本来看，硫酸在有机化学反应中的应用主要有以下几点作用：

一、浓硫酸的催化作用和脱水作用

在有些有机反应中浓硫酸不仅提供氢离子起着催化作用，同时还使有机物按水的组成从有机物中夺取氢元素和氧元素而起到脱水作用。例如：

1.乙醇的消去反应

乙醇和浓硫酸混合迅速升温到170℃可以制得乙烯，属于醇的消去反应。

实验步骤：在长颈圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸（体积比约为1：3）的混合液20mL（配制体积比为1：3的乙醇与浓硫酸混合液的方法：在烧杯中加入5mL95%乙醇，然后，滴加15mL浓硫酸，边加边搅拌，冷却备用），放入几片碎瓷片，以避免混合液在受热时暴沸。加热混合液，使液体温度迅速升温到170℃，将生成的气体通入高锰酸钾酸性溶液和溴的四氯化碳溶液中。

反应机理：乙醇遇到浓硫酸后，硫酸分子中的氢离子和乙醇分子作用生成烊盐，在170℃时，烊盐中的氧带有部分正电荷，使碳和氧之间的电子云更加偏向于氧，使得碳氧之间的化学键断裂，生成不稳定的碳正离子，从相邻碳原子上失去氢而生成乙烯。在整个过程中，氢离子起到了至关重要的作用，才使得后续反应继续进行。浓硫酸在这个反应中，起催化作用和脱水作用，但主要起催化作用。

2.乙醇分子间脱水生成二甲醚

乙醇和浓硫酸混合迅速升温到140℃可以制得二甲醚，分子间脱水，属于取代反应，相当于一个乙醇分子中的羟基被另一个乙醇分子中的烷基取代。反应机理：乙醇遇到浓硫酸后，硫酸分子中的氢离子和乙醇分子作用生成烊盐，在140℃时，烊盐与另一个乙醇分子形成中间体，再失去一个质子形成二甲醚。在整个过程中，也是氢离子起主要作用，所以浓硫酸在这个反应中起催化作用和脱水作用，但催化作用占主要地位。

二、浓硫酸的催化作用和吸水作用

1.乙醇和乙酸的酯化反应

乙醇和乙酸、浓硫酸混合加热时生成乙酸乙酯和水，这是一个可逆反应。

实验步骤：在一支试管中加入3mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入2mL浓硫酸和入2mL乙酸；用酒精灯缓慢加热试管，将产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上。

实验现象：液面上有透明的不溶于水的油状液体产生，并可以闻到香味，这种香味来自于乙酸乙酯。

反应机理：氢离子先和乙酸分子上的酰基上的氧结合，使乙酸分子中羧基中的碳原子的电子云密度降低，有利于亲核试剂乙醇分子的进攻，乙醇分子进攻羧基上带有正电荷的碳原子，形成中间体，再失去一分子水，然后再失去一个质子就生成乙酸乙酯。有文献认为在这个反应中浓硫酸起催化作用和水作用。但是由于该反应是可逆反应，浓硫酸吸收水，促进该反应向正向进行，所以浓硫酸在乙醇和乙酸的酯化反应中应该是催化作用、脱水作用、吸水作用都有，但是在高中阶段，认为在这个反应中主要起催化作用和吸水作用。

2.苯的硝化反应

苯和浓硝酸、浓硫酸混合水浴50～60℃可以制得硝基苯。反应机理：浓硫酸与硝酸作用，生成硝酰正离子（+NO2）和水，这是一个可逆过程，同时因浓硫酸具有吸水性，吸收了苯硝化反应中生成的水，保持了反应中的硝酰正离子的浓度，硝酰正离子有利于硝基苯的生成，从而有利于反应的进行。所以浓硫酸在苯的硝化反应中起催化和吸水的双重作用。

三、稀硫酸的催化作用

在二糖和多糖水解反应中，常加入稀硫酸。没有稀硫酸，几乎是不水解的。硫酸在二糖、多糖水解反应中只起催化作用。

综上所述，在高中阶段的有机化学反应中，浓硫酸在乙醇的消去反应和分子间脱水的反应中起催化作用和脱水作用；浓硫酸在乙醇和乙酸的酯化反应和苯的硝化反应中起催化作用和吸水作用；稀硫酸在二糖和多糖水解的反应中，只起催化作用。

参考文献：

有机化学的反应范文第6篇

关键词：TSR；油气藏；FT-ICR MS；有机硫化物；形成

碳酸盐岩层系中常伴有硫酸盐岩的沉积，在一定温度和压力下，硫酸盐岩跟干酪根降解生成的烃类接触会发生热化学还原反应（Thermochemical Sulfate Reduction，简称TSR）。TSR是油气藏中有机流体-岩石相互作用的核心研究内容之一，对于油气藏的次生变化具有重要的影响。目前有资料表明[1-5]，TSR可能会在油气藏生成和运移过程中发挥加硫作用生成有机硫化物，这些有机硫化物蕴含丰富的地球化学信息，对于油气对比，确定油气成熟度方面具有重要意义。

近年来，随着对碳酸盐岩油气藏中有机硫化物结构、组成及TSR成因研究的深入，尤其是对噻吩类、苯并噻吩类和二苯并噻吩类化合物的研究发现[6-8]，在较高的温度下，噻吩系列化合物可以转换成苯并噻吩和二苯并噻吩系列化合物。二苯并噻吩由于具对称的分子结构，热稳定性很高，因此具有较宽的热成熟度范围[9-12]，如果二苯并噻吩类化合物随热演化而发生规律性的变化，则不失为一个良好的热成熟度指标[13]。但是，作为高-过成熟阶段的碳酸盐烃源岩噻吩系列、苯并噻吩系列和二苯并噻吩系列化合物的TSR成因及机理方面的研究国内外鲜有报道。

原油与硫酸盐发生TSR反应油相产物中有机硫化物的种类和结构较复杂，尤其是稠环硫醚和噻吩类性质不活泼，与大量存在的饱和烃及芳香烃相似[14]；同时这类物质沸点高、分子量大，超过气相色谱的气化极限（500℃），不能通过气相色谱进行分离，因此传统的方法难以研究有机硫化物的组成和分布。傅里叶离子回旋共振质谱仪（FT-ICR MS）是一种超高分辨能力的新型质谱仪，可以从分子元素组成层次上研究有机硫化物的组成。有机硫化物经甲基化反应衍生为甲基锍盐，然后通过正离子电喷雾（ESI）FT-ICR MS分析，得到硫化物的信息。锍盐类化合物在质谱图中表现出明显的规律性，可以实现对质谱峰的鉴定，以等效双键值（DBE）进行统计，DBE为双键和环烷数之和。

文章利用FT-ICR MS分析原油与硫酸镁反应油相产物中的有机硫化物分布，并初步探讨了有机硫化物的地质成因。

1 实验部分

1.1 实验装置和主要试剂

选用胜利原油与硫酸镁的反应体系进行热压模拟实验，实验装置主要由200mL高压反应釜、气路和取样分析系统组成。反应釜为江苏海安石油科研仪器有限公司WYF-1型高压釜，控温精度为±1℃。将20g原油、10g无水硫酸镁及10ml去离子水依次加入到石英杯中，然后将石英杯置于高压反应釜内抽真空。

无水硫酸镁、1，2-二氯乙烷、二氯甲烷 碘甲烷、四氟硼酸银、正己烷、甲苯和甲醇均为分析纯，胜利原油的性质见表1。

表1 胜利原油的性质

1.2 实验条件与分析方法

热模拟反应温度点为350℃、375℃、400℃、425℃、450℃，由于低温时反应较难进行，室温到250℃时对反应釜采取满负荷直接加热的方法。250℃到最终的反应温度采取程序升温的方法： 250℃～350 ℃，40h；250℃～375℃，35h；250℃～400 ℃，30h；250℃～425℃，25h；250℃～450℃，20h。程序升温结束后，待高压釜冷却至室温时，打开釜盖，用移液管抽出釜中油水混合液，用微型分液漏斗对油、水两相混合液进行油、水分离。用库仑仪对油相产物的总硫进行分析，利用FT-ICR MS分析油相产物中有机硫化物的分布。

1.3 甲基衍生化反应及样品制备

油样经甲苯萃取脱水后取200mg，进行三次重复反应。单次反应步骤如下：油样由2mL二氯甲烷完全溶解后，加入50μL碘甲烷、2mL0.5mol/L的四氟硼酸银的二氯乙烷溶液（g・L-1），超声振荡使其混合均匀；避光条件下静置48h。将反应后的混合物离心分离碘化银沉淀后，得到甲基化产物。油相甲基化产物10mg溶于1mL二氯甲烷中，取5μL用1mL甲苯/甲醇/二氯甲烷（3：3：4）稀释，进行正离子ESI FT-ICR MS 质谱分析。

1.4 仪器工作条件

使用中国江苏科苑仪器公司XY-101 库仑仪对油相产物总硫含量进行分析，炉温入口 500℃，炉温出口 850℃，汽化室温度60℃，燃气流速40mL・min-1，氮气流速160mL・min-1，试样气体流速30mL・min-1。

使用美国Bruker公司Apex-Ultra 9.4T型FT-ICR MS质谱分析油相产物中有机硫化物的分布，进样流速150μL・h-1，极化电压-2500V，毛细管入口电压-3000V，毛细管出口电压320V，离子源六极柱直流电压2.4V，射频电压300Vpp；四级杆Q1=250Da，射频400Vpp；碰撞池氦气流量0.3L・s-1，碰撞能量-1.5V，贮集时间4s，离子导入分析池飞行时间1.3ms；采集质量范围200-750Da，采集点数4M，采集64次，激发衰减11.75db。

2 实验结果分析

图1是胜利原油与硫酸镁发生TSR反应油相产物中总硫含量与温度的关系。从图1可知，随着温度的增加，油相产物中总硫含量先增加后降低，375℃以前，反应后的油体产物中总硫含量均高于反应前原油中的硫含量，原因可能是胜利原油中的硫化物多为硫醚、噻吩系列的相对较稳定的硫化物，在较低温度下这类硫化物很难分解，同时TSR产生的硫化氢会继续与原油中的一些烃类发生加硫反应，生成一部分硫化物，导致反应后油相中的硫含量增加。当反应温度达到一定程度后，油相中相对稳定的硫化物开始裂解，硫化物的生成速率弥补不了其分解速率，导致总硫含量降低。400℃以后，总硫降低的趋势变缓，可能此时油相中的硫化物主要以在高温下也较难分解的苯并噻吩系列为主。

图2是胜利原油在450℃油相甲基化产物正离子FT-ICR MS质谱图，从图中可知，质量分布主要集中在200Da-500Da之间，质量重心在280Da附近，选择m/z=339的质量点，在N1S1>O1S1>S2≈O2S1。虽然反应后的油相化合物中含有很多含硫杂原子类型化合物，但S1类化合物的丰度仍然占绝对优势。不同杂原子及缩合度类型化合物的DBE及碳数分布图见图4。

图3 油相甲基化产物不同杂原子类型化合物相对丰度

S1类化合物。S1类化合物等效双键DBE值分布在1-18范围内，主要集中在6-10之间，碳数分布在C6-C12相对丰度较强。由于油相在较高温度下受过热化学作用，异构化程度较低的链状烷烃消失，S1类化合物的等效双键DBE值最低为1，未鉴定出DBE=0的S1说明不存在链状硫醚。DBE=1、2的硫化物分别为一元环和二元环硫醚。DBE=3硫化物对应噻吩，DBE=6和9具有明显的丰度优势，分别对应苯并噻吩和二苯并噻吩。

S2类化合物。S2类化合物的DBE介于4-15之间，缩合度高于S1，传统的方法难以分析。由图5可知，DBE=5，8、11系列的相对丰度较高。DBE=5的硫化物可能是噻吩环上再并入一个环状硫醚，DBE=8的硫化物可能是苯并二噻吩，而在二苯并噻吩骨架上再并入一个噻吩其分子缩合度DBE值刚好为11。S2类化合物中存在大量的噻吩型和硫醚型结构在同一分子中的化合物。

O1S1类化合物。O1S1类化合物分布重心相对分散，缩合度分布范围较宽，在1-18之间，DBE值在3、4的化合物优势比较明显。DBE=3的硫化物可能是噻吩环上带有一个羟基的化合物，或者是带有羟基的三环环硫醚。DBE=4的硫化物可能是噻吩环上再并入一个带有羟基的环。

O2S1类化合物。O2S1类化合物在ESI质谱图中显示很强的丰度，对应的化合物主要是环烷酸[15，16]，而含有一个硫原子的化合物又是原油中含量最多的硫化合物，所以O2S1类化合物是环烷酸分子中杂化一个硫原子或者含硫化合物被羧基取代形成的。在图4中DBE=8的化合物丰度最高。其结构可能是苯并噻吩分子结构中并入二元环的环烷酸。

N1S1类化合物。N1S1类化合物DBE介于4-15之间，DBE=4系列的丰度较高，可能是一元环硫醚接到吡咯骨架上形成的产物。

图5是胜利原油与硫酸镁反应体系油相产物在350℃-450℃下S1类化合物的各相对丰度。由图中可知，随着温度的升高，丰度较高的硫化物DBE值也升高。在350℃时，DBE=1、2、3和5系列的丰度较高，此时的硫化物主要是环状硫醚和噻吩系列。当达到400℃时，DBE=1、2、3、6和9系列的丰度较高，此时硫化物主要组成不仅有环状硫醚和噻吩系列，而且还有苯并噻吩系列和二苯并噻吩系列。当温度达到425℃时，DBE=6和9系列的硫化物丰度较高，DBE较低的硫化物含量逐渐失去优势。当温度达到450℃时，DBE= 9系列的硫化物丰度最高，说明此时油中硫化物主要是二苯并噻吩系列。因此，在模拟实验中随着反应温度的升高，油相产物中有机硫化物的演变过程是一个由噻吩系列逐渐到苯并噻吩系列再到二苯并噻吩系列的过程。

原油中含有大量的链状化合物和含有侧链的烃类化合物，这类物质与TSR产生的无机硫（S，H2S或HS-）作用会生成噻吩，夏燕青的实验已验证这一点[6]。硫是强电负性元素，可以将烷烃等饱和链状化合物逐步改造成烯烃、共轭双烯以及共轭多烯。共轭双烯与元素硫作用形成噻吩，共轭多烯形成后可以环化形成多种芳烃化合物。如果噻吩类化合物侧链上还有链状烃基或者带苯环的结构，在较高的温度下会继续向苯并噻吩类化合物转变，这就是在模拟实验中检测到高温油相产物中苯并噻吩和二苯并噻吩丰度占优势的主要原因。在沉积条件相同的情况下，油气藏中噻吩系列和苯并噻吩系列的相对含量可以作为成熟度的指标。

3 结论

利用高压釜反应装置，在高温高压含水条件下对胜利原油与硫酸镁热化学还原反应体系进行了模拟实验研究。利用傅里叶离子回旋共振质谱仪对反应后的油相产物的总硫变化和油相硫化物的组成分布进行了分析。

结果表明，总硫含量随反应温度的升高呈先增加后降低。FT-ICR MS鉴定出油相化合物中含硫化合物类型主要有S1、S2、N1S1、O1S1、O2S1，其中S1类化合物占绝对优势。随着反应温度的升高，TSR产生的无机硫将链状化合物和含有侧链的烃类化合物逐步改造成共轭双烯以及共轭多烯，共轭双烯与硫作用形成噻吩系列，噻吩系列继续与硫作用生成苯并噻吩系列。油相产物中有机硫化物的演变过程是一个由噻吩系列逐渐到苯并噻吩系列再到二苯并噻吩系列的过程，在沉积条件相同的情况下，油气藏中噻吩系列和苯并噻吩系列的相对含量可以作为成熟度的指标。

有机化学的反应范文第7篇

关键词：原位合成反应；配位聚合物；有机化学；配位化学

1 概述

原位合成反应在有机合成和配位聚合物的研究中具有非常突出的应用前景。这种反应液被广泛应用到了水热溶剂热的合成中，目前为止在水热中的原位合成反应类型非常有限，这既是对水热原位合成反应的挑战，同时也给这种合成方法更为广大的发展空间。随着合成条件和表征手段的日益完善以及不断提高，将会有更多的原位合成反应被发现，这些研究成果将促进有机化学和配位化学的进一步发展。

1998年，Li等人发现了一种新型的原位合成反应方法既水热法[1]。他们将CuCl2和CuBr2分别同2，2-二吡啶胺进行配位，反应产物得到了两种黄色的晶体。通过单晶X射线解析，在这两个化合物结构中有机配体并非反应初始的原料而是变成了dpiz分子。通过这一现象研究者认为在这个反应体系中发生了原位合成反应。这个反应的出现对水热合成原位反应是一个很大的鼓舞，新颖的水热原位合成反应不断地被报道出来。已经报道的原位合成反应中，最主要的是环加成反应，烷基化反应，脱硫反应等2，图1中列出了几种典型的有机原位反应。

2 原位反应的优点

原位反应之所以被广泛的重视，还是因为这一反应具有普通有机反应所不具备的特点。传统的有机合成反应，大多数是采取有机溶剂的回流方法，这种方法在制备化合物时可以得到较纯净的产物，但是这种方法在合成中会使用到大量的有毒性的有机溶剂，会对研究工作者的身体和周围的环境造成伤害和污染。相对来说原位合成反应就可以克服这一点，反应是在一个密封的体系内进行的，可以将对环境污染降低，同时在进行配位反应的时候，反应体系内新生成的产物反应活性较高，更有利于得到结构新颖的配位聚合物。

综上所述，原位有机反应相对于传统有机合成反应具有两方面的主要优点：（1）反应安全性高；（2）产物的反应活性高。

3 原位反应的类型

常见的原位反应有卤化反应、脱硫反应、烷基化反应和环加成反应等，下面列举几例比较典型的这类反应。

（1）卤化反应：如图1所示的第一个有机原位反应就是一例卤化反应，在配位聚合物的合成反应中这一反应经常被发现，当有卤素存在的反应体系，这一反应的活性很高。

（2）烷基化反应：烷基化反应在醇溶液的反应体系中存在的较多。这类反应的反应机理可以分两步来理解，首先，在卤素离子的作用下，发生取代反应生成得到了卤代烷，接着卤代烷进攻有机分子中的氮原子，进而发生了烷基化反应。因此烷基化反应的一般被看成是分两步进行的。

在水热溶剂热合成中，越来越多类型的有机原位反应被报道，这类反应的发现促进了有机化学和配位化学的进一步发展。

4 结束语

原位合成反应作为一种新型的合成方法，可以得到常规条件下不易得到的一些产物，是一种环境友好型合成方法。这一研究方法被广泛应用到了有机化学、无机化学和配位化学等研究领域。

参考文献

[1]李红，等.溶剂热法制备YAG微粉及其机理分析[J].功能材料，2006.

[2]PENG R，LI M，LI D.Copper（I） halides：A versatile family in coordination chemistry and crystal engineering [J].Coordination Chemistry Reviews，2010.

有机化学的反应范文第8篇

关键词：有机合成 闪速化学 微反应器

有机合成是人类改造、创造世界的有力工具，是有机化学不可分割的重要内容，其发展水平直接关系到有机化学研究的发展。近年来，随着我国社会经济的快速发展和科学技术的不断进步，在有机合成化学领域也取得了许多令人瞩目的成绩，例如生物活性天然产物合成、金属参与有机合成等方面有很多突破性的成果，并逐渐从物理有机化学向化学生物学、计算化学、绿色化学等领域发展，科研与生产能力得到了大幅度的提升。本文对闪速化学的原理与应用进行研究，旨在发挥新理念、新技术的优势，更好的促进我国有机合成化学的发展。

一、有机合成化学发展回顾

据统计，目前已知的有机化学反应数量达到3000多个，被广泛应用的有200多个，并且不断有新的有机合成被研发出来投入应用，这些有机化学反应直接催生出2000多万种有机化合物。在有机合成化学领域研究中，合成路线、合成策略、合成方法需要兼顾原子经济性、高效性、环境友好等原则，通过科学合理的合成设计与巧妙的方法确保有机合成的综合效益。

在1902年至2005年前，诺贝尔化学奖有25项给予了对有机合成领域有突出贡献的科学家，可见有机合成的重要地位及其发展速度之快。最近几十年来有机合成领域发展速度进一步加快，传统有机合成已向绿色合成转变，并渗透到生命科学等学科中产生了巨大的推动作用，组合化学、正向合成分析等理论与技术为精细化学品的研发提供助力，超声波、微波等技术的应用日益广泛，微生物、人工酶的利用工艺日益精湛，很好的体现了有机合成的创造性魅力，为人类的生产生活提供方方面面的支持和帮助。

二、闪速合成目标化合物的原理及特点

在有机合成过程中，我们通常要考虑如何在不降低产物收率的情况下更大幅度的减小反应时间，而一般情况下二者相互矛盾难以统一，降低反应时间往往导致反应过程无法有效控制，最终导致产物收率降低，甚至生成许多副产物。为了有效解决这一问题，Yoshida提出了闪速化学的方法，并在聚合物快速合成中实验成功。其实早在上个世纪该理念便已体现在有机合成中，例如我们所熟知的闪速真空热解技术即是利用载气将前驱物带入裂解室快速获得产物，但因无法控制反应过程仅停留在理论层面。

新世纪以来微反应器技术的应用使闪速化学的实现成为了可能，微反应器的结构特点决定了其具有高效的热转换能力，可以对反应温度进行有效控制，能够快速、精确混合反应物料，并且精确控制滞留时间、快速实现物质分离转移，避免不必要的副产物生成。借助微反应器的诸多功能优势，闪速化学得以真正在有机合成中得到应用，对提高合成产物的产量和效率做出了重大的贡献。

闪速化学反应包括五种类型，主要针对有活性物质参与，或是易生成副产物、产物不稳定、放热剧烈以及需要高活性激发源的有机合成反应。闪速化学反应的特点主要是反应时间短，需要对反应物分子通过热激发、微波辐射等方式进行活化，并且往往产生敏感的高活性物质。

三、闪速合成目标化合物的应用

闪速化学的应用领域十分广泛，可以在氧化、酰化、取代、缩合等反应过程中应用，借助微反应器可以完成许多常规容器中无法实现的反应。下文中将进行列举分析。

1.中间体易分解反应中的应用

在常规容器中中间体易分解的反应，可以利用微反应器的滞留时间控制能力，在中间体分解前转移到后续反应，使化学合成得以顺利实现。例如以醇制备羰基化合物时需要进行低温 Swern-Moffatt 氧化，反应过程需要在零下50℃条件下进行以抑制副产物生成，而利用微反应器，在20℃条件下将滞留时间控制在0.01s产物收率高达90%，与使用常规容器相比不仅对反应条件限制更小，而且产物收率更高。又如羟醛缩合反应中生成的烯醇盐活性高不易积累，而借助微反应器控制滞留时间将其快速转移，仅用15s即可生成高产率的合成产物。另外如溴锂置换反应等均可通过控制中间体滞留时间来实现闪速置换。

2.易生成副产物反应中的应用

为了提高合成反应速度通常需搅拌反应体系，导致难以研究动力学过程和产品选择性，需要依靠降温等方式来减慢反应速率。而凭借微反应器可以在自然速率下控制反应，获得动力学信息，得到选择性产物。例如通过微反应器控制格式反应能够抑制多取代产物的生成，其他如微反应器中的芳香化合物碘化反应也可提高产物选择性。

3.产物易分解反应中的应用

许多有机合成反应产物稳定性差，滞留时间长会分解从而降低收率，凭借微反应器中的闪速合成可以精确控制滞留时间，避免产物分解。例如β-羟基酮的酸催化脱水反应在微反应器中用氢氧化钠溶液冷浸停止，能够有效降低产物滞留时间，避免酸催化产生的环化产物等副产物，获得接近100%纯度的产物。

4.高放热反应中的应用

对于高放热反应常规方法是控制反应速率，然而局部过热现象难以避免，利用微反应器可以及时导出热量，对反应温度进行有效控制，从而提高产物收率和反应速率。有文献研究证实，凭借微反应器对氟化反应的放热量和反应温度进行控制具有显著效果，类似的研究还有硝化反应、卤素与金属置换反应等等。

四、结语

有机合成是化学研究领域的重要内容，推动有机合成化学的发展对于经济发展与科技进步具有积极意义。闪速化学借助微反应器的功能优势，能够更高速、高效的完成许多常规容器内无法实现的合成反应，对于有机合成化学的发展有着重要的促进作用。但是关于闪速化学的研究与应用尚不成熟，未来需要进一步深入研究，将其推向工业生产，以满足现代生产生活对分子快速合成的需求。

参考文献

[1]（美）卡雷，（美）松德贝里.高等有机化学：反应与合成[M]. 科学出版社，2009.1.

有机化学的反应范文第9篇

化学是建立在实验基础上的科学。分析历年各省市高考化学实验试题，不难发现，有机化学实验题的比重越来越大，其中的一些实验题就需要学生自主设计完整的实验方案或其中的某些部分。这就要求教师通过有机化学实验教学来训练学生化学实验的基本操作技能，使学生掌握教材上介绍的有机实验方法，并了解常见有机物的制备和合成方法及其实验方案的设计，从而进一步加深对有机化学理论知识的理解，培养学生的实验能力。下面就如何引导学生设计有机化学实验方案谈谈本人的观点。

一、要设计一个有机实验方案就必须了解有机化学反应的特点

1."慢"。有机反应往往是缓慢的，需要一定的时间。当然，有些有机反应也可进行得相当快，如有机炸药的爆炸。但有些有机反应则需要几十小时或几十天甚至更长的时间才能完成，因此在实验室进行有机反应时，我们常采用加热、加催化剂或光照等手段，以加速反应。

2."杂"。在有机化学反应进行时，常伴随有副反应发生，反应后产生复杂的混合物（个别的还难以分离），使主要的反应产物大大地降低。因此，与一般无机化学反应不同，有机反应往往并不是按照某一反应式定量地进行的，但我们可以通过控制反应条件，使用不同的试剂，选择最有利的反应，以提高目的产物的生成率。

3."变"。每一个化学反应的发生都要在一定的条件下进行，反应条件的变更往往会导致完全不同的产物。因而有机化学反应的条件控制要求十分严格。所以，要掌握一个有机化学反应，需特别注意反应发生时的外部条件，比如温度的控制、反应介质的控制等等。

二、发展学生设计有机化学实验方案能力的策略

学生了解了有机反应的特点，教师才能用适当的教学策略加以引导，发展学生设计有机化学实验方案的能力。

1.引导学生密切关注反应物和生成物的特点，进行实验设计。

如：很多有机化合物沸点低、易挥发，为了防止损失，所以要使用冷凝回流装置。又如：很多有机物是有毒性的，实验中要尽量防止其挥发。又如：反应中生成的有毒和刺激性气体(如卤化氢)或反应时通入反应体系而没有完全转化的有毒气体(如氯气)，进入空气中会污染环境，此时应设计尾气吸收装置吸收有害气体。

2.引导学生密切关注反应条件，进行实验设计。因为有机反应往往速度缓慢，需要通过加热、光照等手段提高反应速度；有的 反应为了减少副反应的发生，需要将温度控制在一定范围内；对于某些反应，还需要加入催化剂使反应速度大幅度提高，这都属于实验条件的控制。

例如需要加热提高反应速度的实验：

（1）用酒精灯直接加热的实验有

①实验室制甲烷；②实验室制乙烯；③实验室蒸馏石油；④煤的干馏；⑤含醛基物质与新制Cu(OH)2悬浊液反应；⑥制取乙酸乙酯。

（2）水浴加热的实验有

①苯的硝化反应(50℃～60℃水浴)；②银镜反应(温水浴)；③酚醛树脂的制取(沸水浴)；④乙酸乙酯的水解(70℃～80℃水浴)；⑤蔗糖的水解(热水浴)；⑥纤维素的水解(热水浴)。

例如需要硫酸做催化剂的实验：

（1）稀硫酸在其中只作催化剂的实验有

①酯类的水解；②麦芽糖的水解；③淀粉的水解；④纤维素的水解(70％的硫酸)；⑤蔗糖的水解。

（2）浓硫酸在其中既作催化剂，又作脱水剂和吸水剂的实验有

①实验室制乙烯；②苯的硝化反应；③乙酸乙酯的制取；④硝酸纤维的制取。

3.引导学生关注产物的处理，进行实验设计。

有机化学反应极为复杂，常常有许多副产物和目的产物混在一起，因此，在有机化学实验中必须使用各种方法把这些杂质除去。由于有机物多为分子晶体，沸点较低，因此常采用蒸馏（蒸馏烧瓶中）的方法进行分离，例如石油的分馏。又由于有机分子的极性较弱，多数难溶于水，因此萃取分液（分液漏斗中）也是常用的分离方法，而在无机物分离时应用广泛的过滤、结晶等方法在有机物分离时则不常用。

（1）分离

常见不同状态的有机混合物的分离方法如下表：

有机混合物 分离方法 使用主要仪器

气体混合物 洗气 洗气瓶

不相溶的液体混合物 分液 分液漏斗

相溶液体（沸点差距大） 蒸馏 蒸馏烧瓶

（2）除杂质

常见有机化合物中含有的杂质、除杂试剂和方法如下表：（括号内为杂质）

有机混合物 常用除杂试剂 方法

①CH4(C2H4) 溴水 洗气

②CH3CH2Br（乙醇） 水 分液

③CH3CH2OH(H2O) 新制生石灰 蒸馏

④乙酸乙酯（乙酸） 饱和Na2CO3溶液 分液

⑤苯（甲苯） 高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液 蒸馏

⑥溴苯（溴） 氢氧化钠溶液 分液

⑦苯（苯酚） 氢氧化钠溶液 分液

有机化学的反应范文第10篇

关键词：官能团类别；结构；性质

文章编号：1008-0546（2013）07-0086-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2013.07.034

在中学阶段化学可分为无机化学和有机化学两大块。有机化学中主要包括有机化合物之间的相互转化和联系。有机化合物简称有机物，它主要由碳元素、氢元素、氧元素组成。有机物是生命产生的物质基础。大多数有机化合物主要含有碳、氢两种元素，此外也常含有氧、氮、硫、卤素、磷等。部分有机物来自植物界，但绝大多数是以石油、天然气、煤等作为原料，通过人工合成的方法制得。同无机物相比，构成有机物的元素不多，但有机物的种类繁多、数目庞大。要想学好这些有机物光靠死记硬背是不行的，需要从官能团的有关性质入手，主要从以下五个方面入手：

一、借助官能团类别，认识有机物的结构、组成及分类

官能团是决定有机物化学性质的原子或原子团。中学阶段常见的官能团有碳碳双键、碳碳叁键、羟基、羧基、醛基、酯基、羰基、醚键等等；确定了官能团的类别，就可以认识有机物的结构；而结构就决定其性质及组成。例如乙醇的分子式为C2H6O，如何确定乙醇官能团的位置与结构，很多学生只是死记硬背其结构简式。其实在教学过程中，可以先让学生写出其可能有的结构，再让学生动手操作其球棍模型观察其不同的结构模型。让大家先形成一种感性的认识，对于分子式C2H6O有两种不同的结构，一种是CH3CH2OH，另一种是CH3OCH3，到底是哪种结构？可以让学生讨论和交流，学生各抒己见。实验是检验其结构的标准。大家动手做金属钠与无水乙醇的实验，观察到实验现象金属钠沉在无水乙醇的底部，在金属钠的表面有气泡均匀冒出；说明金属钠能与无水乙醇发生化学反应。据此实验可以确定乙醇的结构。对于乙醇的结构可以有两种解释；第一种是根据少量的金属钠保存在煤油中，而煤油是烃类的混合物，只含有C和H两种元素，由此说明金属钠与碳元素上连接的氢元素不反应，无水乙醇与金属钠反应只能与羟基上的氢原子反应。从而证明乙醇分子中含有醇羟基；另一种方法是通过实验验证进行定量计算得出结论，取一定量的金属钠与一定体积的无水乙醇反应。这样通过实验验证定量计算发现2mol乙醇和2mol金属钠反应生成1mol氢气。由此确定出乙醇分子的结构中含有一个醇羟基。

二、根据官能团的特点，确定物质的性质

有机物的种类和数目非常繁多，原因之一就是存在许多的同分异构体，它们属于分子式相同，结构不同的化合物。例如分子式为C5H12O，它的同分异构体的数目就很多。如果根据官能团的种类进行分类，以含有相同的醇羟基的同分异构体有六种，结构决定性质。只要具有相同的官能团，不论醇羟基在任何位置其化学性质相似。例如：凡是醇都可以发生燃烧反应生成二氧化碳和水；凡是有机物中含有醇羟基就能跟金属钠、钾等活泼金属反应置换出氢气，不能跟氢氧化钠、碳酸氢钠反应；凡是有机物中含有醇羟基就能跟氢酸（HX）发生取代反应，生成相应的卤代烃；凡是有机物中含有醇羟基就能羧酸发生酯化反应生成相应的酯等等；凡是有机物中含有醇羟基就可以发生分子间脱水 （取代反应）生成相应的醚。一般醇可以发生氧化反应生成相应的醛或酮，只有少数醇不能被氧化生成相应的醛或酮。这是由于官能团的位置不同，当醇羟基的位置连接在末端碳原子上，就都能被氧化成醛；当醇羟基的位置连接在中间碳原子上，并且此碳原子上还必须连接氢原子，就都能被氧化成酮，反之此碳原子上没有连接氢原子就不能被氧化生成相应的醛或酮；同样大多数醇在浓硫酸作催化剂条件下，可以发生消去反应生成相应的烯烃。凡是连有醇羟基的邻位碳原子连有氢原子，就可以发生消去反应生成相应的烯烃，反之连有醇羟基的邻位碳原子没有连有氢原子，就不能发生消去反应生成相应的烯烃。掌握好官能团的特点，就可以确定有机物的性质，这对学好有机化学非常重要。

三、明确反应条件对官能团的影响，做到举一反三，灵活应用

由于官能团相同而反应条件不同时，造成产物不同。因此要记清条件，灵活应用做到举一反三。例如乙醇与氧气反应，在点燃的条件下生成二氧化碳和水；而在铜丝做催化剂加热条件下生成乙醛和水。有时反应温度不同，产物也不同。还是以乙醇为例，乙醇在浓硫酸做催化剂条件下，温度在140℃度时进行分子间脱水，发生取代反应产物是乙醚和水；而在170℃时进行分子内脱水，发生消去反应产物是乙烯和水。因此做乙醇生成乙烯的实验中温度要快速升至170℃，否则就会有副产物生成。同样酯类的水解，在酸性条件下水解不完全，生成相应的酸和醇；而在碱性条件下水解完全，生成相应的盐和醇；因此油脂在碱性条件下水解完全，被称为皂化反应。反应条件不同，产物不同是有机化学学习的一个重点。

四、注重官能团之间联系，研究物质的合成

有机物之间能够相互转化，都是利用官能团的之间联系。目前中学阶段常见的官能团有碳碳双键、碳碳叁键、羟基、羰基、羧基、醛基、酯基等。以乙醇为例合成乙酸乙酯，其合成路线是乙醇中的醇羟基经催化氧化为乙醛，乙醛进一步氧化为乙酸，乙酸中的羧基与乙醇中的羟基在浓硫酸作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯，而乙酸乙酯中的酯基又可以发生水解反应生成相应的醇和羧酸。因此凡有关物质的合成的问题，要学会分析合成的有机物属于何种类型，带有什么官能团，与哪些信息有关；还要综合运用有机反应中官能团的衍变规律及有关的提示信息，掌握正确的思维方法，综合运用顺推或逆推的方法导出最佳的合成路线，这是学好有机化学的有一个诀窍。

五、辨别官能团的特性，准确理解反应机理

有机物中不同的物质，化学性质不同，造成它们不同的原因在官能团上。官能团不同，在化学反应中表现的反应机理不同。例如，乙醇与乙酸在浓硫酸作用下发生酯化反应，它们的反应过程是乙醇中的官能团—羟基去氢，乙酸中的官能团—羧基去羟基；醇与酸发生酯化反应机理是：酸去羟基，醇去羟基氢。

官能团的知识至关重要，只有掌握官能团这一知识点，在学中必须加以灵活运用，才能把知识转化为自己的能力，才能学好有机化学。

有机化学是中学化学的重要组成部分。要想学好有机化学，必须要掌握官能团的性质，深刻领会官能团在有机化学中的重要地位是学好有机化学的金钥匙。

总之通过有机化学的学习发现有机化学的规律性比无机化学更强，一旦掌握规律，就会使很多题目迎刃而解。这就需要同学们在以后的学习中用心去记识、去理解、去掌握。

参考文献

有机化学的反应范文第11篇

关键词：机械力化学；机械活化；纳米材料；高分子材料；环境保护

文章编号：1005－6629(2008)05－0050－04中图分类号：TQ170文献标识码：E

20世纪20年代~50年代，德国学者W.Osywald从分类学的角度提出了以机械方式诱发化学反应的学科―机械力化学（mechanochemisty）。1962年奥地利学者K.Peters在第一届欧洲粉碎会议上首次发表了题为《机械力化学反应》的论文，把机械力化学定义为：“物质受机械力的作用而发生化学变化或者物理化学变化的现象”。如今，机械力化学被认为是关于施加于固体、液体和气体物质上的各种形式的机械能―如压缩、剪切、冲击、摩擦、拉伸、弯曲等引起的物质物理化学性质变化等一系列的化学现象。如研磨HgCl2时观察到少量Cl2逸出，粉碎碳酸盐时有二氧化碳气体产生，石膏细磨时脱水，石英受冲击后无定形化等，这些都是典型的机械力化学反应。

1 机械力化学效应

机械力化学效应是通过对物质施加机械力而引起物质发生结构及物理化学性质变化的过程。在机械力的不断作用下，起始阶段主要是物质颗粒尺寸的减小和比表面积的增大，但是达到一定程度后，由于小颗粒的聚集而出现粉磨平衡，但并不意味着粉磨过程中粉体的性质不变，事实上它会发生诸多的机械力化学效应。

1．1 晶体结构的变化

在超细粉碎过程中，随着机械力的持续作用，矿物的晶体结构和性质会发生多种变化，如颗粒表面层离子的极化变形与重排，使粉体表面结构产生晶格缺陷、晶格畸变、晶型转变、结晶程度降低甚至无定形化等。例如

γ-Fe2O3α-Fe2O3

石英 硅石

晶型转变是压力和剪切力共同作用的结果。它使物质不断吸收和积累能量，提供了晶型转变所需的热力学条件，产生晶格形变和缺陷，使之向产物结构转变。

1．2 物质物理化学性质的变化

机械力作用引起物质颗粒细化、产生裂纹、比表面积增加等。这些变化最终会引起物质的分散度、溶解度、溶解速率、密度、吸附性、导电性、催化性、烧结性、离子交换能力和置换能力、表面自由能等理化性质的改变。如粘土矿物经过超细磨后，可产生具有非饱和剩余电荷的活性点，导致高岭土的离子交换容量、吸附量、膨胀指数、溶解度、反应能力等都发生了变化。

1．3 机械力化学反应

机械力的作用可引起物质化学键的断裂，生成不饱和基团、自由离子和电子，产生新的表面，造成晶格缺陷，使物质内能增高，处于一种不稳定的化学活性状态，并使许多在常压、室温条件下不能发生的反应成为可能。根据原料的状态可以将反应体系划分为固-固、固-液、固-气三大类。

1．3．1 固-固反应体系

固-固反应体系可以分为以下几种类型

（1）金属与金属氧化物、氯化物之间的固态化学反应。

Me+Me'O(Cl、S)MeO(Cl、S)+ Me'

已研究过的反应体系有：Ag2O/Al，Cr2O3/Zn，ZnS/Al，NiCl2/Mg等。

（2）金属与C、Si、B之间的化学反应，生成高温化合物相。

Me+XMeX

（3）金属与陶瓷之间的化学反应。

Me+X1X2MeX1+MeX2

如Ti+Si3N4TiN+TiSi2

（4）金属氧化物之间的化合反应。

MeO+Me'O MeMe'O

如Fe2O3+MeOMeFe2O3（Me=Zn、Ni、Cu、Mg等）

（5）纯金属间的放热化学反应。如Al/Ni、Al/Ti等反应体系。

（6）化合物之间的固态化学反应。如

ZrCl4+2CaOZrO2+2CaCl2

1．3．2 固-液反应体系

如NiS+H2O=NiO+H2S

固-液反应系统主要是金属与有机溶剂之间的化学反应。液相反应剂一般是含碳或含氮有机物，如庚烷、苯胺等，通过反应可以生成金属碳化物或氮化物粒子。

1．3．3 固-气反应体系

如3SiO2+4N22α-Si3N4+3O2

固-气反应仅适合于活性高、氮化或碳化反应焓很高的体系。一般可选择氮气、分解氨、氨气作为氮源。

2 机械力化学的作用机理

机械力化学反应历程可由图1表示

从图中可看到：无机械力作用时，反应只以很小的速度进行，引入机械作用后，反应迅速增强并随后达到稳态，停止机械作用后，反应速度迅速下降。影响机械力化学反应历程的因素很多，各种因素间的相互作用，加之研究手段不全面，关于机械力化学的机理尚没有一个统一的界定，目前主要有以下几种理论。

（1）等离子体模型。Thiessen等认为，机械力作用导致晶格松弛与结构裂解，激发出高能电子和等离子区。一般的热化学反应温度在高于1000℃时，电子能量也不会超过4eV，即使光化学的紫外电子的能量也不会超过6eV。而机械力作用下，高激发状态诱发的等离子体产生的电子能量可超过10eV，因此机械力化学有可能进行通常情况下热化学所不能进行的反应，使固体物质的热化学反应温度降低，反应速度加快。

（2）固态合成反应模型。席生岐等从扩散理论出发，分析了高能球磨过程中的扩散特点，提出了固态合成反应模型并进行分析计算，结果表明：高能球磨过程中固态反应能否进行，取决于体系在球磨过程中能量升高的程度，而反应完成与否受体系中的扩散过程控制，即受制于晶粒细化程度和粉末碰撞温度。一方面由于颗粒在超细磨过程中，被强烈塑性变形，产生应力和应变，颗粒内产生晶格缺陷和晶形转变、非晶化，能显著降低元素的扩散激活能, 使得组元间在室温下可显著进行原子或离子扩散，颗粒不断冷焊、断裂、组织细化，形成了无数的扩散-反应偶；另一方面，因颗粒表面化学键断裂而产生不饱和键、自由离子和电子等原因，导致晶体内能增高，物质内部迅速发展的裂纹使其顶端温度和压力增高，最终导致物质反应的平衡常数和反应速度常数显著增大。应力、应变、缺陷和大量纳米晶界、相界的产生使系统储能很高，提高了粉末活性，从而有可能引起纳米尺寸下的固相反应，有时甚至可以诱发多相化学反应。

（3）热点理论。机械力作用在固体颗粒上造成的弹性应力是机械力化学效应的重要因素，弹性应力能引起原子水平的应力集中，一般由此而改变原子间的结合常数，从而改变它们本来的振动频率，也改变了原子间距和价键角度，结果改变了化学结合能，使反应能力增大。弹性应力还可引发驰豫，由此形成激化的振动状态可导致化学反应的发生，这种能量在应力点以“热点”的形式出现。虽然宏观温度一般不会超过60℃，但局部碰撞点的温度要远高于60℃，这样的温度将引起纳米尺寸的化学反应，在碰撞点处产生极高的碰撞力，高达3.30GPa~6.18GPa，如此高的碰撞力有助于晶体缺陷和畸变的扩散以及原子的重排，所以局部碰撞点的升温可能是导致机械力化学反应的一个促进因素。

3机械力化学效应的应用

3．1矿物活化与改性

矿物机械活化是指机械作用使矿物局部形成晶格畸变，发生位错，使晶格点阵中粒子排列部分失去周期性，形成晶格缺陷，导致晶格内能增高，表面改性、反应活性增强，以便于矿物浮选富集和提取，从而改善浸出过程。如细磨使铜、铅与锌的分选效率显著提高；氟磷灰石 Ca5F(PO4)3 经机械活化后，氟杂质与混入的SiO2发生机械力化学反应，约有80%的氟以 SiF4 的形式挥发掉，在柠檬酸溶液中的溶解率达到85%，这种脱氟的磷矿石可用作优质的化学肥料。球磨CuFeS2和CuO混合物可形成CuSO4，只要经过水洗，就可以将矿物中的纯铜分离出来。

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机械力化学改性则采用搅拌、冲击、研磨等机械作用使改性剂在被改性的颗粒表面均匀分布包覆，并使颗粒与改性剂之间发生化学作用，以增加它们之间的结合力，从而改变矿物粉体颗粒的表面状态，达到改性的目的。吴辉等以气流磨所产生的超音速气流作为机械力，对硅酸盐矿物硅灰石与硬脂酸进行超细粉碎表面改性。当硅灰石粉碎时,晶体裂开并发生如下变化

2Ca3[Si3O9] Ca3[Si3O9]++Ca3[Si3O9]-

而硬脂酸在粉碎过程中则发生如下变化

CH3(CH2)16COOHCH3(CH2)16COO-

+H+

由于硅灰石与硬脂酸的粉碎、断键是在同一时间同一粉碎腔内进行的，故可能发生如下反应

Ca3[Si3O9]++CH3(CH2)16COO-CH3(CH2)16COOCa3[Si3O9]

经改性后的硅灰石由亲水性变为疏水性，把它添加到高分子材料中，增加矿物与有机高分子材料的相容性，提高矿物粉料在高分子材料中的分散程度，改善工艺加工条件和制品的性能。

3．2 合成纳米材料

机械力化学法制备纳米材料可采用常用的化学原料，具有工艺简单、成本低、易于工业化等特点，是一种具有广阔应用前景的纳米材料制备方法。

如钛酸钡陶瓷具有良好的介电性能，是电子陶瓷领域应用最为广泛的材料之一。传统的钛酸钡合成方法是用BaO或BaCO3和TiO2经高温灼烧（≥900℃）而成， 粒度大、不均匀，难以制备纳米粉体材料。吴其胜等采用高能球磨BaO，锐钛矿型TiO2混合粉体（在氮气保护下），机械力化学法合成了纳米晶BaTiO3，反应式为

BaO+TiO2BaTiO3

反应过程分三个阶段进行：粉磨初期为无定形形成期（0h~15h），混合物颗粒粒度减小，晶格畸变，转变为无定形，并可能形成BaTiO3晶核；粉磨中期为固相反应期（15h~30h）， BaO与TiO2在机械力作用下产生固相反应生成BaTiO3，同时BaTiO3晶粒长大；粉磨后期为动态平衡期（30h以后），此时，固相反应基本结束，晶粒成长与粉磨引起的晶粒减小处于动态平衡，由此得到颗粒尺寸为10nm~30nm的BaTiO3。

采用球磨金属氯化物和Na、Mg等还原剂的方法可制备纯金属纳米材料和合金纳米材料，已制得的体系有Fe、Ni、Co、Cu和Fe-Cu合金。

近几年来，把金属与陶瓷(如纳米氧化物、碳化物等)通过机械力复合在一起，已获得具有特殊性质的新型纳米复合材料。Nicholas 等采用机械力化学原理制备Al2O3基TiC、TiN等纳米复合材料，反应式分别如下

1.5TiO2+2Al+1.5C1.5TiC+Al2O3

1.5TiO2+2Al+0.75N21.5TiN+Al2O3

制得的复合粉末经1000℃退火1h、热压成型制备纳米复合材料，其硬度达19GPa~30GPa，Al2O3晶粒尺寸为30nm~50nm，钛相为25nm~50nm。

3．3 合成高分子材料

机械力化学在有机高分子合成中的应用主要有3个方面：高分子聚合、高分子缩合及无机材料表面接枝高分子聚合物。

（1）高分子聚合。机械力化学在高分子聚合中可代替引发剂引发聚合反应。一般的高分子聚合中往往要加入引发剂，作用是在外因作用下首先发生分解或氧化还原产生自由基或正负离子，引发单体聚合。Oprea等用实验证实不用任何引发剂或催化剂，就可以用振动磨将丙烯腈单体制得聚丙烯腈高聚物。主要原因是在机械力及单体的腐蚀作用下，设备表面的金属产生活化作用并产生金属细末，参与聚合物的合成；另一方面金属活化过程中产生激发电子，使得已被振动磨部分活化的聚丙烯腈生成自由基和负离子，可引发其他丙烯腈高分子的聚合。

（2）高分子缩合。高聚物在机械力作用下，键可发生断裂，生成大分子自由基，这时若遇合适的小分子，可发生高分子缩聚。Christofor Simionescu等用超声波使聚对苯二甲酸乙二酯和乙二胺通过机械力化学缩聚形成聚酯-聚酰胺碎片，然后与三价V3+作用，形成以三价钒为中心的复合物。

（3）高聚物接枝。现代新技术的发展对高分子材料提出了更高的要求，如耐高温、导热导电、防辐射、具有铁磁性等，解决这一问题的方法之一就是在高分子中引入无机物。把无机材料和高聚物一起研磨，通过机械力化学作用，高分子聚合物可发生裂解、环化、离子化、异构化等化学变化，无机材料表面产生晶格畸变和缺陷，表面自由能增大，引起化合键断裂和重组，可以在新鲜断裂表面出现不饱和键和带正电和负电的结构单元，这样聚合物链键断裂产生的游离基或正负离子遇到无机材料经机械力活化产生的新鲜表面，就可能形成接枝高聚物。

无机材料的高聚物接枝改性方法有两种：一种是将无机材料与聚苯乙烯、聚丙烯等高聚物一起研磨；一种是将无机材料与单体研磨共聚，如在苯乙烯单体中研磨碳酸钙。这两种方法都能得到疏水性极好的无机粉体，在涂料与塑料工业中得到广泛应用，效果良好。

3．4有毒废物降解

采用机械力化学方法处理有毒废物，有可能开发出在常温、常压下处理剧毒物的新方法，使有毒废弃物能就地得到及时有效处理，避免其长期堆放污染环境。如难处理的有机氯合物，如PVC、多氯联苯、DDT等。机械力化学法不仅可破坏它们的结构，还可诱发它们和CaO或其他合适的反应剂之间的化学反应，形成无毒的无机氯化物。许多塑料制品经机械力化学处理后，发生机械力化学分解，聚合度可下降80%。通过高能量机械力的作用还可破坏蛋白质的高分子结构，从而使它能从废液中较快地沉降下来，便于焚烧处理。用机械力化学法处理含镉废水可使镉的还原速率加快数倍。

4 展望

机械力化学理论的提出已有数十年时间了，但由于实验条件的不可比性，使得难以归纳总结上升到更高的理论层次；另外，人们的工作多限于针对某一现象或某一应用课题的研究，却少有关于各种机械力化学现象背后普遍规律的探讨；机械力化学法通常需要长时间的机械处理，能量消耗大，研磨介质的磨损，还会造成对物料的污染。因此，设计新的高效机械活化设备，以最小的能耗获得最大活化效果也是值得研究的课题。可以预见，随着研究的深入，机械力化学将具有广阔的工业应用前景。

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有机化学的反应范文第12篇

关键词：绿色有机合成 技术研究 化学

绿色有机化学的初衷是想从源头上成功抵挡住污染。使人类在生活中，不使用、不生产有害物质，并且在后期也不用再处理产生的废物。真正做到从原料到产品的每一个步骤，每一种物质都是安全无害的。

一、绿色有机过程中的溶剂绿色化

1.超临界流体，这类流体的密度实际上是与液体相似的，但更确切的来说，这是一种拥有传质速率快，本身具备的一些物理性质又对温度等因素带来的影响极为敏感，且粘度和扩散速度又与气体相似的，温度和压力都在临界点以上的这样一种流体。这种流体在有机化学的应用方面能够很好的控制反应过程中活性，调控选择性，成功实现反应与分离能够具有一体化的模式。

2.超临界水作为超临界流体中的代表被广泛应用在反应中，因为超临界水本身具有对一些气体或是有机物的溶解能力，这是一般物质无可取代的。除此之外，超临界水同样具有通过改变一些物理性质来影响反应速率，提高选择性。例如可以通过改变密度、粘度和介电常数，以及调控温度和压力。绿色有机化学中，关于超临界水的反应有水解反应、氧化反应和重排反应。应用到现实中的有旧塑料的油化再降解。

3.离子液体，离子液体主要具有在热的条件下仍然保持较高的稳定性，且不易挥发，通过调节组成它的阴离子和阳离子可以达到调控溶解性的效果，其次，其酸度也可以通过调节成为强酸的特点。而在概念上，离子液体被定义为由阴阳离子构成的，在接近室温的环境中可以保持液态的液体。许多重要的有机化合反应都用到了离子液体这一介质。例如酯化反应、聚合反应、氧化还原反应和烷基化反应。将离子溶液作为反应中的介质，有利于加速反应的速率，使反应始终保持在一个温和的环境中。

4.水溶剂，水溶剂顾名思义就是将水作为有机反应中的溶剂。因为其本身具有的疏水效应对有机转化的整个过程是十分有利的。例如在经醛缩合反应、Michael加成反应、Diels-Alder反应和Mannish反应中，水溶剂就可以提高反应的速度和整体的选择性。另一方面，水本身作为一种安全无害且环保的物质，逐渐的成为绿色有机化学研究中的热点。水在化学反应的过程中，不仅作为一种溶液参与其中，它也会影响反应的进程。经过长期的研究和探索，我们发现水在某些极强的多元反应中具有加速反应的效果，并且具有易于分离的特点。

5.氯两相体系，这种体系是由两种溶剂构成的，它们分别是普通有机溶剂和全氟溶剂。通常的情况下，如果温度较低，全氟溶剂与其他的普通有机溶剂就很难相溶，在这种情况下就会形成氟相和有机相的两相体系。而此时如果外界的环境温度上升，全氟溶剂则可以很好的与普通溶剂相溶，我们将这种溶解度随着温度急剧上升的情况称为形成单一相。这种现象能够更有利于为有机反应提供均相条件。同时，随着反应的结束，温度的降低，体系也会自然的恢复到两相体系。

绿色化学中的氟两相体系的应用也有许多，其中也分为两种，作为有机反应介质和催化剂作用。作为催化剂参与的反应有，烯烃的氢甲酞化反应和硼氢化反应、Diels-Alder反应、烯丙位取代反应和氧化反应。而作为有机介质参与的反应有硝化反应、Swern氧化反应和Hosomic-Sakurai反应。

二、绿色有机合成中的催化剂绿色化

1.固体酸催化剂，固体酸催化剂是指金属盐催化剂，金属氧化物催化剂和分子筛和杂多酸催化剂的总称。并且其本身也具有活性高，选择性强，反应后的产物易于分离而且也可以多次循环利用，这体现了绿色化学的主旨。

2.金属催化剂，有机金属配合物催化剂、金属氧化物催化剂和金属Pd催化剂同属于金属催化剂。我们通过实验证明了金属催化剂能够提升催化的速率，使用浸渍法获取1%的的Pd/Mgo，这将作为反应中的非均相催化剂，将不同性质的醇氧化，我们可以发现此催化剂具有使反应条件温和的特点。

3.酶催化剂，酶曾被许多人认为是化学反应中一种快速且专一的催化剂，近年来，酶在有机化学中的应用日见广泛，人们已经将它高效立体且具有灵活选择性的性能应用在有机化合物的合成中了，此外，酶还具有水解活性高的特点。

三、绿色有机合成过程中的合成方法的绿色化

1.用物理方法来促进化学反应，物理中的光、电和热这三种要素在化学有机反应中占有重要地位，也是我们在绿色有机合成方面的研究方向之一。例如利用微波炉的微波来促进反应速率的例子比比皆是。微波辐射条件不仅可以提升有机反应中的反应速率，也能够提升产品的纯度。在Diels-Alder反应中，微波辐射技术就被成功应用。除此之外，还有加成反应和杂环化合物的合成也作用了此项技术。例如在进行Diels-Alder成环反应实验时，用100w的微波加热五到二十五分钟，产率可以高达79%到90%，而用普通的方式加热，三个小时内仅可产生25%到60%，除了产率高这一特点外，微波方式还具有高选择性和条件温和的特点。另外，除了微波技术，超声波的空化功能也可以减少废物的排放，降低能量的损耗。

2.串联反应，绿色化学提倡减少能耗，避免污染。但我们的实验过程中经常会遇到提纯或是分离一个分子的步骤过于繁琐，不利于经济和环保。因此，我们有必要考虑串联反应在有机化学中的应用，当前串联反应已经被应用在了不对称合成和杂环化合物的合成过程之中，串联效应针对光学效应的产物和分子具有特殊的优越性。

四、总结

绿色有机合成化学逐渐成为了人们生产、生活，化学学科理论和实际发展中的必然选择。随着时代的不断进步，绿色有机合成化学也是我国工业化领域的大势所趋，绿色化学除了要做到溶液绿色化，催化剂绿色化，合成方法绿色化之外，还行应用各项先进技术，将绿色化学发展到各个领域之中去，尤其是基因工程，细胞工程和微生物工程。同时引导一些新兴技术的发展，例如微波技术和超声波技术，达到绿色化学的多领域全面发展。

参考文献

[1]刘雪暖，李玉秋.反应精馏技术的研究现状及其应用[J].中国化工产业，2011（08）.

有机化学的反应范文第13篇

首先，有机化学不像数学那样具有严密的逻辑性与规律性，又不像物理学科那样贴近生活并具有完整的系统性，有机化合物种类繁多、反应复杂、副产物多、分子式及结构复杂，再加上中职学生薄弱的化学基础，使得学生在学习有机化学时，头绪混乱，并产生“繁杂”、“模糊”的感觉。

其次，高中教学模式和初中有较大差别，有机化学内容和初中科学跨度很大，因此很多学生在学习时没有掌握学习要领，理不清有机化学内容的头绪与脉络。在学习有机化学性质时，对结构与性质的对应关系也没有把握好。

因此，帮助学生理清有机化学知识脉络，构建起有机化学的知识框架，十分必要。

一、归纳有机化学中的常见官能团，掌握其对应性质

有机化合物结构复杂，种类繁多，反应千变万化，但归根结底，有机化合物的性质主要取决于其所拥有的官能团。在中职有机化学教材中，最主要的官能团主要有碳-碳双键、三键、羟基、羰基、羧基等十几种，它们的具体性质如表1 所示。

在有机化合物的学习过程中，官能团及其性质十分重要，只有把官能团及其对应性质烂熟于心，才能在有机化学学习中举一反三，即使遇到一些陌生的有机化合物，也能依据其所拥有的官能团而大概推测其性质。

二、抓重要的有机化学反应类型

有机化合物反应复杂，类型众多，但最主要、最常用的还是以下六类反应。

1.取代反应

取代反应是有机化合物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应，取代反应是有机化学反应中最常见的反应，取代主要分为三种类型：亲电取代、亲核取代和自由基取代。从具体的取代方式上，主要包含以下几种情况：

（1）一个原子被另外一个原子所替代，如甲烷中的氢被卤素所取代；

（2）一个原子被另一个原子团所替代，例如醇分子间的脱水反应，事实上就是醇羟基中的氢被烷基所取代；

（3）一个原子团被另外一个原子或原子团所替代，例如酯脱水生成酸和醇的反应等；

（4）几个原子或原子团被其他一个原子或原子团替代。

2.加成反应

有机物分子里不饱和的碳原子和其他原子或原子团直接结合生成更趋饱和的别的化合物的反应叫加成反应。加成反应从反应机理上说主要有四种：亲电加成、亲核加成、带有吸电子基加成、自由基加成。从反应具体形式看，加成反应主要有以下三种情形：

（1）不同分子间的加成反应，如烯烃和卤素加成生成卤代烃；

（2）相同分子间的加成反应，如聚乙烯的合成即加聚反应；

（3）分子内加成，如葡萄糖中1号碳原子和5号碳原子之间的加成。

3.消去反应

有机化合物在适当的条件下，从一个分子脱去一个小分子(如水、卤化氢等分子)，而生成不饱和（双键或三键）化合物的反应，叫做消去反应。例如醇类和卤代烃都能发生消去反应。消去反应一般有两种情况，即对称消除和不对称消除。发生消去的前提是和羟基、卤素相连的碳的相邻那一个碳必须要有氢。

4.氧化反应

氧化反应很多，例如有机化合物的燃烧就属于氧化反应。一般来说，加氧或者去氢的反应都是氧化反应。

5.还原反应

加氢或者去氧的反应属于还原反应,如炔烃加氢生成烯烃、烷烃。

6.聚合反应

高分子材料的合成大都属于聚合反应，一般有缩聚和加聚两种类型。

事实上，有机化学中的很多反应都可以归纳到上述六大类反应中。譬如，羧酸衍生物的生成实际上是取代反应，三大高分子材料的合成属于聚合反应，氨基酸可由羧酸中的氢被氨基取代而得，油脂的硬化属于加成反应，有机物的燃烧都是氧化反应等。在日常的教学中，如果能有意识地引导学生对反应进行归类，将有利于学生对整个有机化学教材当中的大部分化学反应形成一个知识框架，有利于学生对各类反应的记忆并深入理解。

三、把握每类有机化合物的知识脉络

有机化学教材中各章节，各类有机化合物的知识脉络一般遵循一定规律。

对于烃类，一般的内容安排有如下规律：

概念结构―通式―同分异构体―分类及命名―物理性质―化学性质―主要的有机化合物及用途―制法（实验室及工业制法）。

对于烃以后的有机化合物的学习，一般按以下规律进行：

概念―结构―分类及命名―物理性质―化学性质―主要的有机化合物及用途―制法（实验室及工业制法）。

对于物理性质，主要是颜色、状态、气味、溶解性、密度、毒性等。

如果在教学过程中，反复强调这样的学习顺序与方法，引导学生有意识地去进行强化，经过一段时间的训练，学生学习有机化合物时思绪就会比较清晰。

四、理清两条知识线

在有机化学教材中，有两条非常重要的知识线。

1.关于烃的知识线

2.关于烃的衍生物的知识线

在中职有机化学的教学中，烃及烃的衍生物是重中之重，两条知识线的形成，可以帮助学生清晰烃与的衍生物之间的相互关系，形成较为系统的知识脉络。

五、关注乙烯、醇、苯、羧酸四个中心

乙烯、醇、苯、羧酸是烃及烃的衍生物中非常重要的化合物，以它们为中心可以合成大量的有机化合物，因此，掌握这四个核心化合物，然后以此为中心进行发散，有助于对烃及其衍生物的学习与理解。

1.以乙烯为中心

乙烯是有机化学合成中非常重要的原料，从乙烯出发，通过不同的途径，几乎可以合成极大部分的有机化合物。例如，烯烃加氢还原可以得到烷烃，失去氢可以得到更加不饱和的炔烃，烯烃和卤素或氢卤酸加成可以得到卤代烃，和水加成则得到醇，工业制取乙醇经常用乙烯水合法，乙烯氧化可以制取甲酸，乙烯聚合则可以得到聚乙烯。因此，乙烯是有机合成工业和石油化学工业的重要原料，就像钢铁产量可以反映一个国家的重工业水平一样，世界上以乙烯的产量来衡量一个国家石油化工的生产水平，事实上，以乙烯为原料可以合成很多有机化合物，所以乙烯在有机合成中扮演着非常重要的角色。

2.以苯为中心

苯是芳香族化合物的母体，苯环特殊的结构及其中的大π键，决定了苯独特的性质。苯环上最主要的反应是取代反应，常见的取代反应有苯硝化生成硝基苯，磺化生成苯磺酸，卤化则可以得到卤代苯。苯还可以被烷基化，在苯环上引入烷基，如常用的洗涤剂里面的主要成分十二烷基苯磺酸纳，就可以通过苯环烷基化得到。重氮盐、染料中的苯胺、偶氮化合物等也可以通过苯来制得。

事实上，依据苯环上取代基定位规律，苯环上的氢可以继续被其他取代基所取代，从而形成了成千上万的芳香类化合物。

3.以醇为中心

乙醇是最重要的烃的含氧衍生物，从醇开始可以合成醛、酮、羧酸、醚等含氧衍生物及卤代烃、硫醇等。例如，乙醇氧化可以得到乙醛，继续氧化则得到乙酸；醇和乙酸能进行酯化反应生成酯；乙醇分之间脱水得到乙醚，分之内脱水则得到乙烯；醇与卢卡斯试剂反应得到卤代烃，醇蒸汽与硫化氢混合后反应制得硫醇等。因此，醇是烃的含氧衍生物中最核心的一种，它是连接烃、卤代烃、烃的含氧衍生物之间的重要纽带。

4.以羧酸为中心

羧酸是羧酸衍生物的核心，羧酸卤化可以得到酰卤，和醇发生酯化反应可以得到酯，氨化可以制得酰胺，分子间脱水可以得到酸酐。反之，酯、酸酐、酰卤、酰胺等水解均可以得到羧酸。羧酸及羧酸衍生物之间的关系可以用图1表示。

总之，有机化学虽然对中职学生来说学起来有一定难度，有机化合物及化学反应虽然复杂且变化无穷，但是有机化学有其内在的规律，如果能帮助学生理清脉络，构建起有机化学比较完整的知识框架，那么有机化学也将不再那么难学。

（作者单位：浙江省绍兴市技工学校）

有机化学的反应范文第14篇

有机化学知识是历年高考必考内容之一，例如有机物的分类、结构与组成、有机反应类型、有机物的相互转化、有机物的制取和合成以及石油化工、煤化工等，考生历来把这一单元的考题作为得分项目，不会轻易放弃或疏忽，既使略有小错，也会懊丧不已。然而这些知识大都与日常生活、能源、医疗、环保、科研等密切相联，融于其中，还有知识的拓展和延伸，这就增加了这部分考题的广度和难度，学生要熟练掌握，必须花一定的时间和讲究复习的技巧，方能事半功倍，达到复习的最佳效果。

一、有机化学的考纲要求

1、了解有机化合物数目众多和异构现象普遍存在的本质原因。

2、理解基团、官能团、同分异构体、同系物等概念。能够识别结构式（结构简式）中各种原子的连接次序和方式、基团和官能团。能够辩认同系物和列举异构体。了解烷烃的命名原则。以一些典型的烃类化合物为例，了解有机化合物的基本碳架结构。掌握各类烃中各种碳碳键、碳氢键的性质和主要化学反应，以一些典型的烃类衍生物为例，了解官能团在化合物中的作用。掌握各主要官能团的性质和主要化学反应。

3、了解石油化工、农副产品化工、资源综合利用及污染和环保的概念。了解在生活和生产中常见有机物的性质和用途。了解糖类的基本组成和结构，主要性质和用途。了解蛋白质的基本组成和结构，主要性质和用途。理解由单体通过聚合反应生产高分子化合物的简单原理

4、通过上述各类化合物的化学反应，掌握有机反应的主要类型。 综合应用各类化合物的不同性质，进行区别、鉴定、分离、提纯或推导未知物的结构简式，合成具有指定结构简式的产物。

二、有机化学复习方法

笔者认为：用熟练的化学知识来解决问题和在解决问题中巩固自已的化学知识，是复习有机化学的好方法。掌握有机化学反应类型，建立完善的知识体系要比大量零散的知识更具价值，在真正理解掌握知识的基础上构建学科知识网络，对于考试时准确、快速调用相关知识是非常有效的。

1、官能团之间的相互衍变关系

依照官能团的顺序，列出某种官能团所具有的化学性质和反应，这样交叉复习，足以达到基础知识熟练的目的。熟练的标准为：一提到某一有机物，立刻能反应出它的各项性质；一提到某类有机特征反应，立即能反应出是哪些有机物所具备的特性；一提到某一官能团，便知道相应的化学性质。物质的一般性质必定伴有其特殊性，例如烷烃取代反应的连续性、卤代烃的水解和消去反应、l-位醇和2-位醇氧化反应的区别、醛基既可被氧化又可被还原、有机物燃烧的规律、官能团相互影响引起该物质化学性质的改变等，这些矛盾的特殊性往往是考题的重要源泉，必须足够重视。

2、突破口

（1）根据有机物的性质推断官能团 根据饱和烃、不饱和烃、芳香烃、烃的衍生物的顺序，依次整理其结构特征、物理性质的变化规律、化学性质中的反应类型和化学方程式的书写以及各种有机物的制取方法，例如：

①能发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2悬浊液反应生成红色沉淀的物质 ②能与金属钠反应产生H2的物质 ③能使Br2的四氯化碳溶液褪色的物质 （2）根据反应条件推断有机物质的类别和反应类型 按照有机化学反应的七大类型，归纳出何种有机物能发生相关反应，并且写出化学方程式，例如：

①NaOH/乙醇卤代烃的消去反应②浓H2SO4170℃(或)醇的消去反应

（3）根据有机物的知识网络推断

（4）根据新信息、新情景推断

三、高考有机化学题结构

例如（2010年广东）

四、有机化学的解题思路

首先是剖析题意，分析已知条件和推断内容，弄清被推断物和其它有机物关系。其次是抓好解题关键，找出解题突破口，然后联系信息和有关知识，应用规律进行逻辑推理或计算分析，作出正确的推断。

1．审题做好三审： 1）文字、框图及问题信息。2）先看结构简式，再看化学式。3）找出隐含信息和信息规律.

2.找突破口有三法： 1）数字；2）化学键；3）衍变关系。 3.答题有三要： 1）要找关键字词；2）要规范答题；3）要找得分点。

五、近年高考具体考法

1．紧扣教材，考查基础及主干知识

纵观近几年的高考有机试题，主要考查的仍然是有机物同分异构、有机反应类型、典型有机物的结构与性质的关系以及重要有机物检验、制备，有机化学方程式的书写等教材中的基础知识，基本实验。

例（2012年山东）10．下列与有机物的结构、性质有关的叙述正确的是 A．苯、油脂均不能使酸性KMnO4,溶液褪色 B．甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应属于同一类型的反应 C．葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6，二者互为同分异构体 D．乙醇、乙酸均能与Na反应放出H2，二者分子中官能团相同 【考查】 1.油脂和苯的化学性质。 2.甲烷和乙烯的化学性质。 3.葡萄糖、果糖的组成 4.乙酸、乙醇的结构和化学性质。

.2.创设意境，灵活新疑，注重能力的考查

提高陌生度，考查学生的自学、观察、思维、推理等多种能力是近几年高考命题改革的方向。以教材中各类有机物的基础知识为基点，源于教材，超越教材，综合题给信息与基础知识，将知识进行重组与迁移，解决实际问题，突出考查推理能力是近几年高考的热点，要求学生规范使用化学用语、填写化学方程式、结构简式、分子式等，因此也考查学生的学习品质与科学素养。

例（2011广东）直接生成碳-碳键的反应是实现高效、绿色有机合成的重要途径。交叉脱氢偶联反应是近年备受关注的一类直接生成碳-碳单键的新反应。例如： 化合物I可由以下合成路线获得：

（1）化合物I的分子式为________，其完全水解的化学方程式为________（注明条件）。 考查----分子式书写，大小写，元素顺序 考查-----酯的水解反应，完全水解，反应条件，方程式的配平，规范结构简式的书写。

（2）化合物II与足量浓氢溴酸反应的化学方程式为__________________________（注明条件）。

考查---醇的性质，正确书写方程式。

（3）化合物III没有酸性，其结构简式为；III的一种同分异构体V能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2，化合物V的结构简式为。

考查-----不饱和度概念，醇的氧化反应，规范结构简式的书写羧酸的性质，根据条件写出同分异构体。 （4）反应①中1个脱氢剂VI（结构简式见右）分子获得2个氢原子后，转变成1个芳香族化合物分子，该芳香族化合物分子的结构简式为_____________。

有机化学的反应范文第15篇

关键词：《有机化学》；对比教学法；教学质量

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）37-0048-03

《有机化学》是研究有机化合物的结构、组成、性质、制备的学科，是化学、制药、医学、化工、食品等各专业的必修基础课，尤其是在医药院校该课程是后续药物化学、药物合成化学、生药学等诸多课程的重要基础。与其他课程相比该课程的理论性比较强，再加上有机化合物种类众多、结构多样，各种反应及机理极易混淆，因此学生普遍反映《有机化学》学起来比较困难。如何在有限的学时内让学生掌握基础知识，达到培养目标的要求，是提高教学质量和教学效果的关键。教学效果的好坏除了与学生的努力程度有关外，教师在授课时采用的方法和态度也是一个非常重要的因素。在多年的《有机化学》授课中，笔者将对比教学法贯穿于《有机化学》授课的全过程中，并起到了良好的效果。对比教学法就是指在教学中将一些相关、相似或具有某种联系和区别的教学内容放在一起进行讲解，便于学生理解、掌握和记忆[1]。通过这种教学方法，不仅可以将化合物之间的关系、区别组织起来，培养学生分析、归纳、概括的能力，使其更好的学习新知识，巩固旧知识，而且能够培养学生学习的兴趣，活跃学生的思维，创造良好的教学气氛和秩序，从而提高有机化学的教学效果[2]。

一、对比教学法在结构与性质关系阐述中的应用

有机分子遵循“结构决定性质，性质决定反应”的基本规律，因此笔者在授课过程中采取以化学反应为授课重点，以结构为出发点的思路进行讲解，前面章节学习的内容往往是后续章节学习的基础，基于此，笔者将对比教学法巧妙地应用到《有机化学》的授课中，达到良好的教学效果。

1.结构不同，性质不同的对比。有机分子中的碳碳键有σ键和π键两种，在授课时就可以采用对比的方法进行讲授，便于学生理解。σ键是轨道间以“头碰头”的形式形成，重叠成度大，因此σ键的特点是电子云沿键轴呈圆柱形对称分布；可自由旋转而不影响电子云重叠的程度；结合的较牢固，键能大，因此不易断裂，不易发生化学反应。所以烷烃的化学性质稳定，在一般条件下（常温、常压），与大多数试剂如强酸、强碱、强氧化剂、强还原剂等都不起反应，只能发生自由基取代反应。而与此对比，在烯烃中，由于存在π键，它是由两个p轨道以“肩并肩”的形式侧面重叠而成，轨道间的重叠程度小，因此不如σ键牢固，不能自由旋转（旋转会使轨道间的重叠程度变小，导致断键）。π电子云沿键轴上下分布，受原子核的引力小，在外界环境的作用下易极化，易发生反应。因此烯烃比烷烃活泼得多，可以发生多种类型的反应。同时正是由于σ键可以自由旋转使得烷烃有构像异构体的存在，由于π键不能自由旋转使得烯烃存在顺反异构体现象。通过这种比较既可以使学生更好的理解σ键与π键的形成，又可以使学生对于烷烃和烯烃的性质有了更深的认识。

2.结构相似，不同反应类型的对比。笔者在讲述“芳烃”一章时与“烯烃”一章对比设疑，由于芳烃的结构中有3个π键，因此好多同学认为它跟烯烃的性质类似，容易发生亲电加成反应。做了这个对比之后，笔者再进行讲解，否定了上述的结论。事实上芳烃发生的反应是亲电取代，而非亲电加成，原因是由于苯环中的这3个π键形成了非常稳定的共轭体系，使得苯环的结构非常稳定，因此反应中苯环的结构不会被破坏，所以不会发生亲电加成。当然他们的共同点都是“富电子”的，因此都可以为少电子的试剂提供电子，均发生“亲电”类型的反应，而反应的最终结果是不同的，烯烃的双键变单键的加成反应，而芳烃是H被取代的取代反应。

在讲“卤代烃”一章时，可以跟烷烃对比。在“烷烃”中是碳氢σ键断裂的反应，在“卤代烃”一章中是碳卤σ键的断裂反应，同是σ键，但断裂的结果却不同，由于碳氢σ键是非极性的共价键，断裂的时候是均裂，因此发生的反应是自由基取代反应，而在卤代烃中由于碳卤键是极性共价键，卤原子的电负性比碳原子大，因此在碳卤键中碳显正性而卤原子显负性，断裂的时候是异裂，因此卤代烃更容易发生亲核取代反应。

与卤代烃类似，在醇和醚的结构中同样存在碳氧极性共价键，由于氧的电负性也比碳强，所以在醇和醚中与氧相连的碳也显正性，该碳原子也容易受到带负电荷试剂的进攻发生亲核取代反应，这是与卤代烃相似的地方，但不同的是卤代烃中的卤原子是非常好的离去基团，所以反应比较容易，而醇中的羟基及醚中的烷氧基由于不是好的离去基团，因此亲核取代反应往往在酸性条件下才能发生，使羟基和烷氧基首先质子化变成易于离去基团水及醇，该反应才能进行，所以讲解醇和醚的亲核取代时，酸性条件是非常重要的一个因素。

通过在以上章节中对比教学方法的应用，使得《有机化学》中常见的几种反应形式很清晰地呈现在学生面前，更利于学生从本质上理解各类分子的反应特点以及各类反应的特征。

二、对比教学法在反应机理讲解中的应用

大学有机化学课程中反应机理是一个非常重要的内容，也是学生学习的难点，为便于学生更好地理解，笔者在讲授机理时也采用了对比的教学方法，例如羟醛缩合反应和酯缩合反应是《有机化学》教学大纲中的两个重点反应机理，分别出现在“醛酮”一章和“羧酸衍生物”一章中[3]，笔者发现采用对比的教学方法教授这两个反应达到了很好的效果。

由于学生刚学完醛酮的其他亲核加成反应，在此基础上讲羟醛缩合反应时，经老师提示就会自然想到这是一个以碳负离子作为亲核试剂的亲核加成反应。笔者在讲授酯缩合时首先会把羟醛缩合反应的过程以提问复习的形式再次呈现在学生面前，在这个反应机理的基础上讲解酯缩合反应。首先让学生比较羟醛缩合反应和酯缩合反应，找出相同点和不同点，然后引导学生思考为什么不同，并进一步对比分析原因。学生通过比较得出相同点主要有两点：一是两个反应中，醛和酯的羰基碳都显正性。二是各自的α-H都有一定的酸性，都是以碳负离子作为亲核试剂，去进攻另一分子醛或酯羰基碳。不同点主要有三点：一是形成碳负离子用的碱不一样，羟醛缩合是氢氧化钠等弱碱，而酯缩合用的是乙醇钠等强碱。二是反应机理不一样，羟醛缩合是亲核加成机理，而酯缩合除了亲核加成外还有消除乙氧基负离子的过程。三是酯缩合反应比羟醛缩合反应过程多了一步。通过让学生自己对比这两个反应的异同会使学生在脑中引发“为什么”，会对酯缩合反应这一新的知识点印象更加深刻，并在潜意识里思考形成异同点的原因。在学生自己分析比较之后，笔者会进一步引导学生对比思考以下问题：一是为什么醛和酯的α-H都有一定的酸性？这两个α-H的酸性哪个强？这个问题解决了，第一个不同点的原因也就迎刃而解了。二是为什么酯缩合反应不是亲核加成而是亲核加成―消除的机理？学生在比较思考过程中，教师要起到引导、提示的作用。

在第一个问题中，首先让学生回顾醛酮α-H有酸性，这是由于醛基和酮羰基是吸电子基团导致的，当学生再比较酯的结构时自然会想到酯基也是吸电子基，因而其α-H也有酸性。再引导学生思考比较哪个酸性强，学生通过以前所学的知识自然想到的是醛酮的酸性强于酯，因为酯基的吸电子能力较醛酮弱。所以脱除酯的α-H形成碳负离子时需要更强的碱才可以，这样第一个问题就解决了。第二个问题在两个反应里面均有比较活泼的氧负离子，在羟醛缩合反应里，它可以夺取水里面的氢质子，而在酯缩合反应里，由于反应在强碱的溶液中进行，存在氢质子的可能性比较小，所以酯缩合反应的氧负离子不会结合氢质子得到亲核加成产物，而是消除乙氧基负离子从而发生亲核加成―消除反应。至于第三个不同点是酯缩合反应的动力，需要由教师从整个反应出发进行启发式讲解。通过这种对比的教学方法，使学生学习有机反应机理时更加易于理解、易于掌握。

三、对比教学法在研究同一分子性质时的应用

由于有机化合物结构复杂，反应条件多样，同一分子在不同条件下的反应机理、反应结果往往不同，采用对比的教学方法同样可以达到事半功倍的效果。

在有机化学教学中离不开有机反应，同一分子在不同的催化剂或温度、压力等条件下，可能得到不同产物。而学生在学习过程中往往忽视反应条件，只记反应物和产物，实际应用中经常混淆。例如在烯烃化学性质的讲授中，烯烃和溴化氢反应如果反应条件里没有过氧化物，得到的产物是符合马氏规则的，即氢加在含氢较多的双键碳上，在有过氧化物的存在下产物是反马氏规则的，即氢加在含氢较少的双键碳上。同样仲卤烃在氢氧化钠的醇溶液里反应得到烯烃，而在水溶液里反应得到的是醇。

《有机化学》里像这种反应有很多，及其容易混淆，在授课时笔者就会将其归纳在一起进行对比讲解，通过对比不仅可以引导学生分析不同物质、不同反应的共同特点及同类物质、相似反应的差异，从而更好地掌握有机反应的本质和特征，而且可以帮助学生获得更加鲜明、准确的新知识，使已学的知识更加巩固、深刻。同时，对比法的反复使用，能潜移默化地提高学生分析问题和解决问题的能力[4]。当然这种对比不是简单的结果对比，如果仅仅进行简单的对比分析，将知识体系建立在表层，这些知识将很快被遗忘，应该从机理上进一步阐明形成这些结果的原因是什么，只有这样学生从道理上懂了才会真正理解，才会更好的记忆。

实践证明，对比教学法在《有机化学》的授课中起到很好的作用。教师在实际授课中应该因材施教，具体问题具体分析，选择恰当的对比方法，不是所有的知识点都需要进行比较，也不是所有的异同点都值得比较。教师运用对比教学法要做到以下几点[5]：首先教师授课前应认真钻研教材，备好课，只有深层次地理解课程的整体内容，才能找出各知识板块的内在联系，归纳出可对比的知识结构，才能运用对比教学法对课程内容的知识点进行对比。其次，在教学过程中，教师可以先提出对比的知识点让学生去独立思考，留给学生一个广阔的思维空间从而发展学生的思维能力。进行分析讲解时，可以通过讨论、提问等方式进行。再次，通过对比教学法的应用，教师应引导学生自己学会筛选知识点，培养学生养成归纳总结对比的习惯，尤其在《有机化学》的学习中，这是一个非常好的学习方法。

总之，对比教学法在《有机化学》授课中的运用，使学生对教学内容的理解更为深刻，知识点的记忆更为牢固，有助于培养学生深入思考、整合知识和分析探究的能力。实践证明，正确运用这种教学方法，在提高教学质量的过程中发挥了很好的作用。

参考文献：

[1]陈玉.对比教学法在有机化学教学中的应用[J].化学工程与装备，2012，（8）：229-232.

[2]陈鹏飞.对比教学法在《工程制图》教学中的应用[J].职业教育研究，2008，8（1）：147-148.

[3]陆涛.有机化学[M].第七版.北京，人民卫生出版社，2011.

[4]李贵深，李琳，葛薇，等.有机化学课程教学改革的尝试[J].河北农业大学学报，2000，2（3）：7-8.