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高三化学 官能团之间的相互影响教学素材

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官能团之间的相互影响 在有机化学的学习中,掌握官能团的性质和它们之间的关系是学好有机化学的基本要求。高中阶段必须掌握的官能团有:碳碳双键、碳碳叁键、卤素原子、羟基、醛基、羰基、羧基、氨基、硝基、磺酸基等。有机物分子的官能团不同,则性质不同。本文主要就官能团之间的影响,做一简要介绍:一、官能团的定位作用苯环上有连接有不同的基团或官能团,当进一步引入基团时,其引入的位置与原有官能团(基团)有关,而且不同的基团,还会使苯环的反应活性发生较大的变化。1.邻对位定位基团,苯环的活性增强当苯环上连接烃基(甲基、乙基、苯基等)、氨基(-NH2、-NHR、-NR2,R 为烷基)、羟基(-OH)、烷氧基(-OCH3、-OC2H5)等基团,使苯的反应活性增强,新引入的基团进入原基团的邻对位位置。教材上制备硝基苯需要在浓硫酸、浓硝酸混酸与苯在 55℃条件下制得,而通常只能得到,很难得到二硝基化合物。甲苯中新引入的-NO2均处于甲基(-CH3)的邻位或对位。在过量硝酸存在下,很容易得到三硝基化合物(TNT),这也看出甲基提高了苯环的活性。2.邻对位定位基团——苯的活性减弱当苯环上连接有卤素原子(-F、-Cl、-Br、-I)-CH2Cl、-CH=CH-等基团时,苯环的反应活性降低,这类反应比较特殊,往往需要在特殊溶剂、催化剂条件下才可能发生反应。3.间位定位基当苯环上的取代基为-NO2、-SO3H、-SO2R、-COOH、-COOR、-CHO、-COR、-CN 等时,使苯环钝化,但邻位和对位钝化程度较间位大,在取代反应中,新取代基大多进入间位,形成间位异构体。这类取代基称为有钝化作用的间位取代基。如硝基苯在发烟硝酸、发烟硫酸存在下,长时间加热,可以制得少量的间硝基苯( ),同时比较硝基苯的制法可以看出,硝基的引入使苯的活性降低,反应的条件明显提高。 二、官能团(基团)之间相互影响1.官能团(基团)之间的相互活化(1)苯环与烷烃基的相互活化当苯环上连接饱和链烃基时,苯环的活动性增强,使苯的取代变的比较容易,如苯硝化一般得到一硝基化合物,而甲苯硝化则可以得到三硝基化合物。同时苯环对直接相连的烃基碳上的氢原子也有活化作用,我们知道,饱和烃是不容易被氧化剂氧化的,由于苯环能活化烃基与苯环相连碳原子的氢,使这样的氢原子活性增强,变的容易被氧化,如甲苯、乙苯等均能被酸化的高锰酸钾溶液氧化,产物得到苯甲酸等化合物。乙苯、丙苯氧化的方程式如下:C6H5-CH2CH3 C6H5-COOH+CO2+H2OC6H5-CH2...

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