高中有機化學官能團?重要官能團有雙鍵、三鍵(—C≡C—)、鹵素(—X)、羥基(—OH)、巰基(—SH)、羰基、醛基、羧基(—COOH)、硝基(—NO2)、氨基(—NH2)、氰基(—CN)、磺基(—SO3H)等。官能團是有機物分類的重要依據之一。那么,高中有機化學官能團?一起來了解一下吧。
羧基
醛基
烴基
鹵素原子
有機化合物分子結構中能反映化學特性的原子或原子團叫官能團。官能團能決定有機物的主要化學性質。具有相同官能團的有機物,化高茄學性質類似。
重要官能團有雙鍵、三鍵(—C≡C—)、鹵素(—X)、羥基(—OH)、巰基(—SH)、羰基、醛基、羧基(—COOH)、硝基(—NO2)、氨基(轎如—NH2)、氰基(—CN)、磺基(—SO3H)等。官能團是有機物分類的重要依據之一。在有機合閉念啟成中往往把引入或消除的官能團作為該反應的名稱,如烷基化反應、脫羧(基)反應等。
官能團定義,是決定有機化合物的化學性質的原子或原子團。常見官能團烯烴、醇、酚、醚、醛、酮等。有機化學反應主要發生在官能團上,官能團對有機物的性質起決定作用,-X、-OH、-CHO、-COOH、-NO2、-SO3H、-NH2、RCO-,這些官能團就決定了有機物中的鹵代烴、醇或酚、醛、羧酸、硝基化合物或亞硝酸酯、磺酸類有機物、胺類、酰胺類的化學性質。
常見官能團
●烷烴:碳碳單鍵(C-C)(每個C各有三鍵) 【注】碳碳單鍵不是官能團,官能團其異構是碳鏈異構。
烯烴:碳碳雙鍵(>C=C<)加成反應、氧化反應。 (具有面式結構,即雙鍵及其所連接的原子在同一平面內)。
●炔烴:碳碳叁鍵(-C≡C-) 加成反應。(具有線式結構,即三鍵及其所連接的原子在同一直線上)。
●鹵代烴:鹵素原子(-X),X代表鹵族元素(F,Cl,Br,I)。
●醇、酚:羥基(-OH);伯醇羥基可以消去生成碳碳雙鍵,酚羥基可以和NaOH反應生成水,與Na2CO3反應生成NaHCO3,二者都可以和金屬鈉反應生成氫氣。
●醚:醚鍵(-C-O-C-) 可以由醇羥基脫水形成。
羧基
醛基
烴基
有機化合物分子結構中能反映化學特性的原子或原子團叫官能團.官能團能決定有機物的主要化學性質.具有相同官能團的有機物,化學性質類似.重要官能團有雙鍵、手稿三鍵(—C≡C—)、鹵素(—X)、羥基(—OH)、巰基(—SH)、羰基、簡純醛基、羧基(—COOH)、硝基(畢咐孝—NO2)、氨基(—NH2)、氰基(—CN)、磺基(—SO3H)等.官能團是有機物分類的重要依據之一.在有機合成中往往把引入或消除的官能團作為該反應的名稱,如烷基化反應、脫羧(基)反應等.
有機化學,是高中化學中相對獨立的一個內容,在知識、技巧、解題方法上都與其他知識板塊有著較大的區別。但作為高中化學中的一個部分,有機化學與其他知 識板塊又有一定的共同點和相同之處。因而同學們不應該把學習有機化學的過程視為完全與其它內容孤立的,一定要注意知識的聯系和遷移。本資料將會從有機化學 板塊的特點出發,介紹有機推斷題的基本解答方法和與無機推斷題的聯系。
(一). 掌控官能團
機化學便是官能團化學。將高中課本上出現的官能團的基本性質和所能發生的反應掌握,有機化學的基礎知識也就過關了。下面我們簡單地回顧一下高中有機化學里的重要的官能團的基本知識。
1.碳碳雙鍵
(1)結構簡式:
(2)結構特征:兩個碳原子間形成雙鍵,兩個碳原子和與之相連的四個原子同在一個平面上,取代基與兩個碳原子間形成的鍵角近似等于120°。
(3)主要性質——不飽和性:碳碳雙鍵是最主要的不飽和鍵,其發生的最主要的反應便是加成反應。加成的實質是碳碳雙鍵中較弱的鍵受到某種試劑的進攻而發生 斷裂,不飽和鍵轉化為飽和鍵。最常見的能與碳碳雙鍵加成的試劑有H2、鹵素單質(Cl2、Br2)、鹵化氫、H2O、次鹵酸等。
鹵化烴:
官能團,
鹵原子
在堿的溶液中發生
“
水解反應
”
,
生成醇
在堿的醇溶液中發生
“
消
去反應
”
,得到不飽和烴
2
.醇:官能團,醇羥基
能與鈉反應,產生氫氣
能發生消去得到不飽和烴(與羥基相連的
碳直接相連的碳原子上如果沒有氫原子,
不能發生消去)
能與羧酸發生酯化反應
能被催化
氧化成醛(伯醇氧化成醛,仲醇氧化成酮,叔醇不能被催化氧化)
3
.醛:官能團,醛基
能與銀氨溶液發生銀鏡反應
能與新制的氫氧化銅溶液反應生成紅色
沉淀
能被氧化成羧酸
能被加氫還原成醇
4
.
酚,
官能團,
酚羥基
具有酸性
能鈉反應得到氫氣
酚羥基使苯環性質更活潑,
苯環上易
發生取代,酚羥基在苯環上是鄰對位定位基
能與羧酸發生酯化
5
.羧酸,官能團,羧基
具有酸性(一般酸性強于碳酸)
能與鈉反應得到氫氣
不能被還原
成醛(注意是
“
不能
”
)
能與醇發生酯化反應
6
.酯,官能團,酯基
能發生水解得到酸和醇
醇、酚:羥基
(-OH)
;伯醇羥基可以消去生成碳碳雙鍵,酚羥基可以和
NaOH
反應生成水,
與
Na2CO3
反應生成
NaHCO3
,二者都可以和金屬鈉反應生成氫氣
醛:醛基
(-CHO)
;
可以發生銀鏡反應,可以和斐林試劑反應氧化成羧基.與氫氣加成生成
羥基.
酮:羰基
(
>
C=O)
;可以與氫氣加成生成羥基
羧酸:羧基
(-COOH)
;酸性,與
NaOH
反應生成水,與
NaHCO3
、
Na2CO3
反應生成二氧
化碳
硝基化合物:硝基
(-NO2)
;
胺:氨基
(-NH2).
弱堿性
烯烴:雙鍵(>
C=C
<)加成反應.
炔烴:三鍵(
-
C≡C
-
)
加成反應
醚:醚鍵(
-O-
)
可以由醇羥基脫水形成
磺酸:磺基(
-SO3H
)
酸性,可由濃埋毀硫酸取代生成
腈:氰基(
-CN
)
酯
:
酯
(-COO-)
水解生成羧基與羥基,醇、酚與羧酸反應生成
注
:
苯環不是官能團,但在芳香烴中,苯基
(C6H5-)
具有官能團的性質.苯基是過去的提法,
現在都不認為苯基是官能團
官能團
:
是指決定化合物化學特性的原子或原子團
.
或稱功能團.
鹵素原子、羥基、醛基、羧基、硝基,以及不飽和烴中所含有碳碳雙鍵和碳碳叁鍵等都是官
能團,官能團在有機化學中具有以下
5
個方面的作用.
1
.決定有機物的種類
有機物的分類依據有組成、
碳鏈、
官能團和同系物等.
烴及烴的衍生物的分類依據有所不同,
可由下列兩表看出來.
烴余液沖的分類法:
烴的衍生物的分類法:
2
.產生官能團的位置異構和種類異構
中學化學中有機物的同分異構種類有碳鏈異構、官能團位置異構和官能團的種類異構三種.
對于同類有機物,
由于官能團的位置不同而引起的同分異構是官能團的位置異構,
如下面一
氯乙烯的
8
種異構體就反映了碳碳雙鍵及氯原子的不同位置所引起的異構.
對于同一種原子組成,
卻形成了不同的官能團,
從而形成了不同的有機物類別,
這就是官能
團的種類異構.如:相同碳原子數的醛和酮,相同碳原子數的羧酸和酯,都是由于形成不同
的官能團所造成的有機物種類不同的異構.
3
.決定一類或幾類有機物的化學性質
官能團對有機物的性質起決定作用,
-X
、
-OH
、
-CHO
、
-COOH
、
-NO2
、
-SO3H
、
-NH2
、
RCO-
,這些官能團就決定了有機物中的鹵代烴、醇或酚、醛、羧酸、硝基化合物或亞硝酸
酯、磺酸類有機物、胺類、酰胺類的化學性質.因此,學習有機物的性質實際上是學習官能
團的性質,
含有什么官能團的有機物豎殲就應該具備這種官能團的化學性質,
不含有這種官能團
的有機物就不具備這種官能團的化學性質,這是學習有機化學特別要認識到的一點.例如,
醛類能發生銀鏡反應,
或被新制的氫氧化銅懸濁液所氧化,
可以認為這是醛類較特征的反應;
但這不是醛類物質所特有的,而是醛基所特有的,因此,凡是含有醛基的物質,如葡萄糖、
甲酸及甲酸酯等都能發生銀鏡反應,或被新制的氫氧化銅懸濁液所氧化.
4
.影響其它基團的性質
有機物分子中的基團之間存在著相互影響,
這包括官能團對烴基的影響,
烴基對官能團的影
響,以及含有多官能團的物質中官能團之間的的相互影響.
①
醇、苯酚和羧酸的分子里都含有羥基,故皆可與鈉作用放出氫氣,但由于所連的基團不
同,在酸性上存在差異.
R-OH
中性,不能與
NaOH
、
Na2CO3
反應;
C6H5-OH
極弱酸性,比碳酸弱,不能使指示劑變色,能與
NaOH
反應,不能與
Na2CO3
反應;
R-COOH
弱酸性,具有酸的通性,能與
NaOH
、
Na2CO3
反應.
顯然,羧酸中,羧基中的羰基的影響使得羥基中的氫易于電離.
②
醛和酮都有羰基
(>C=O)
,
但醛中羰基碳原子連接一個氫原子,
而酮中羰基碳原子上連接
著烴基,故前者具有還原性,后者比較穩定,不為弱氧化劑所氧化.
③
同一分子內的原子團也相互影響.如苯酚,
-OH
使苯環易于取代
(
致活
)
,苯基使
-OH
顯
示酸性
(
即電離出
H+)
.果糖中,多羥基影響羰基,可發生銀鏡反應.
由上可知,
我們不但可以由有機物中所含的官能團來決定有機物的化學性質,
也可以由物質
的化學性質來判斷它所含有的官能團.
如葡萄糖能發生銀鏡反應,
加氫還原成六元醇,
可知
具有醛基;能跟酸發生酯化生成葡萄糖五乙酸酯,說明它有五個羥基,故為多羥基醛.
5
.有機物的許多性質發生在官能團上
有機化學反應主要發生在官能團上,
因此,
要注意反應發生在什么鍵上,
以便正確地書寫化
學方程式.
如醛的加氫發生在醛基碳氧鍵上,
氧化發生在醛基的碳氫鍵上;
鹵代烴的取代發生在碳鹵鍵
上,
消去發生在碳鹵鍵和相鄰碳原子的碳氫鍵上;
醇的酯化是羥基中的
O
—
H
鍵斷裂,
取代
則是
C
—
O
鍵斷裂;
加聚反應是含碳碳雙鍵
(>C=C
以上就是高中有機化學官能團的全部內容,常見官能團烯烴、醇、酚、醚、醛、酮等。有機化學反應主要發生在官能團上,官能團對有機物的性質起決定作用,-X、-OH、-CHO、-COOH、-NO2、-SO3H、-NH2、RCO-,這些官能團就決定了有機物中的鹵代烴、醇或酚、醛、。