含氧有机物思维导图

这是一个关于对各类常见含氧有机物命名，物理性质，化学性质总结的思维导图。含氧有机物（OVOCs）作为挥发性有机物（VOCs）的一类子 集，是光化学反应的中间产物并具有很高的反应活 性，是许多活性自由基的直接来源，对整个低对流 层大气的氧化潜势存在着重要影响。

含氧有机物整理

• 醇酚醚 醛酮羧酸 羧酸衍生物
• 命名
  • 母体
    • 脂肪族：选含有官能团的最长连续碳链为母体
    • 含脂环或芳烃：以脂肪醛酮羧酸为母体，环为取代基
  • 编号
    • 靠近官能团的一端开始编号
  • 醚：简单烃基，烃基名称＋醚 复杂烃基，作为烷氧基
  • 酚：芳基名称＋酚 含位次高的取代基，羟基变为取代基
• 物理性质
  • 醇
    • 物态：四碳以下流动液体，5到11油状液体，12以上蜡状固体
    • 沸点：低级醇沸点比相对分子质量相近的烷烃高很多（分子间氢键）
    • 溶解度：低级醇能与水以任意比例混溶，从丁醇开始，在水中溶解度随相对分子质量的增高而降低
  • 醚
    • 分子间不能形成氢键，沸点较低；与水分子间可形成氢键，具有一定的溶水性
  • 醛酮
    • 物态：除甲醛是气体外，12个碳原子以下的脂肪醛酮是液体高级脂肪醛酮和芳香酮多为固体
    • 沸点比相应醇低很多，易溶于有机溶剂，由于羰基是极性基团，所以四个以下碳原子的脂肪醛酮易溶于水
  • 羧酸
    • 物态：1～9碳为液体，10碳以上为固体
    • 沸点：比相对分子质量相同的醇高（分子间形成两个氢键）
    • 溶解度：甲酸至丁酸与水互溶
• 羧酸衍生物
  • 子主题
  • 亲核取代：水解，醇解，氨解
    • 活性顺序：酰卤＞酸酐＞酯＞酰胺
  • 还原反应（LiAlH4，碳碳双键不受影响）
  • 与格氏试剂反应再水解：酰卤→酮+叔醇（两个烃基来自格氏试剂），酯→叔醇（两个烃基来自格氏试剂），睛→酮（纯度高，常用于制备）
  • 酯缩合
• 化学性质
  • 官能团上反应
    • （碱金属）醇＜（强碱）酚＜（可置换酚）碳酸＜（金属氧化物，氢氧化物，羧酸的碱金属盐可溶于水，可用于分离羧酸）乙酸
    • 醇
      • O——H键断裂: 酸性，与金属；
      • R——O键断裂:〈1〉与无机含氧酸分子间脱水形成无机酸酯， HNO3，H3PO4，H2SO4等 〈2〉与HX失水得到卤代烃 （亲核取代）:伯醇一般以SN 2机理反应，叔醇，仲醇易按照SN1反应 P109
      • 脱水反应:在酸性催化剂（浓H2SO4）作用下脱水 〈1〉分子内脱水成烯烃：CH3CH2OH－（浓H2SO4，170℃）→CH2＝CH2（难易程度叔醇＞仲醇＞伯醇） 〈2〉分子间脱水：2C2H5OH－（浓硫酸，140℃）→C2H5OC2H5 （温度较高时，主要发生消除反应，得到烯烃）
    • 酚
      • 酸性：与强碱（如NaOH）成盐
      • 多数酚与FeCl3显色反应（鉴别）
    • 醚
      • 在加热情况下，氢碘酸，氢溴酸等能使醚键断裂 R－O－R′+HI→（加热）RI+R′OH（定量反应，可测定钾碘烷的量来推算甲氧基的含量）
    • 醛酮（羰基:极性不饱和键）
      • 羰基上的亲核加成：〈1〉HCN（少量碱） 〈2〉格氏试剂 〈3〉醇（无水氯化氢)， 形成半缩醛，缩醛，用于保护羰基，在碱性溶 液较稳定，酸性水溶液中水解为原来的醛
      • 加氢还原：〈1〉H2，Ni→醇 〈2〉NaBH4，LiAlH4→醇（不影响碳碳双键三键等） 〈3〉Zn-Hg，盐酸→亚甲基
    • 羧酸
      • O——H键断裂：〈1〉酸性 〈2〉叔醇的酯化
      • C——OH取代反应：〈1〉两分子羧酸间失水成酸酐（P2O5，加热） 〈2〉与SOCl2，PCl5，PCl3形成酰卤 〈3〉强酸催化下加热，与醇形成酯 〈4〉与氨作用，得铵盐，加热失水生成酰胺，睛
      • 羧基还原成醇（LiAlH4）
      • 二元羧酸脱羧
  • 其他位置
    • 醇
      • α-H：〈1〉氧化：高锰酸钾，重铬酸钾的酸性溶液氧化得羧酸（有一拳的沸点比相应醇低很多，在氧化过程中，随时将生成的醛有反应体系中，正初便可避免进一步被氧化）； CrO3氧化下得醛，且碳碳双键不受影响 〈2〉催化脱氢（Cu，高温）
    • 酚
      • 第一类取代基（邻对位取代，致活） 〈1〉卤化：苯酚的水溶液与溴水作用产生2463溴苯酚白色沉淀 〈2〉硝化；磺化（邻对位取代）
    • 醚
      • 醚中氧原子上的未共用电子对能接受质子，形成钅羊盐
    • 醛酮
      • 醛氢：〈1〉氧化：银镜反应Fehlings反应（不影响碳碳双键），高锰酸钾等 （酮不易被氧化，但在强氧化条件下，羰基与两侧碳原子的键可分别断裂，生成小分子的羧酸） 〈2〉歧化反应（不含α-H）（浓碱催化）：HCHO，R3CCHO，ArCHO 自身氧化还原，一分子氧化成羧酸，一分子还原成醇
      • α-H：〈1〉卤化及卤仿反应：酸或碱催化下，α-H被卤素取代 碱催化下，若α-C为甲基，三个碳都可 被卤素取代，如丙酮与卤素反应，由于三个卤素原子的吸电子诱导效应，在碱液中最终形成乙酸和三卤代甲烷（卤仿：碘仿为黄色结晶，可以用来鉴别与羰基相连的烃基是否为甲基） 〈2〉羟醛缩合（稀碱催化）
    • 羧酸
      • α-H：被卤原子取代（少量P）
      • 苯甲酸苯环上的取代反应（第二类取代基，间位取代）