有机化学的反应第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.

有机化学的反应第2篇

多数情况下,反应中间体是中性物种,含量较低而且难于离子化,有时离子化过程会破坏其结构和活性.为解决这一难题,可以采用电荷标记手段.电荷标记可以分为永久标记和在线电荷标记.永久标记是通过化学反应在底物或催化剂的非活性区域上引入电荷标签(如季铵阳离子中心或磺酸阴离子中心);在线标记是利用中间体的特性临时加入选择性离子化试剂,实现中性物种的检测,如碱金属离子化.电荷标签技术不影响反应的正常进行,同时能大大提高微量中性活泼中间体的质谱检测效率.Metzger等[16]用电荷标记的膦配体,首次运用质谱方法从反应溶液中检测到了亚甲基Ru卡宾中间体.随后,Metzger等[17]运用碱金属离子与催化剂形成加合离子来追踪溶液中钌卡宾物种的变化,成功检测到了1,7-辛二烯和1,9-癸二烯的关环复分解(ring-closingmetathesis,RCM)反应中含有末端双键的钌卡宾中间体.该两个中间体在气相中首先脱除膦配体(PCy3)而后再发生气相RCM反应分别丢失环己烯和环辛烯(图2).该研究还表明,气相条件下六元环化RCM反应的活性远远高于八元环化,与液相中RCM反应活性顺序一致.催化反应中典型的活性反应中间体应体现该催化反应的趋势性,即该活性中间体在串联质谱过程中所发生的单分子反应或其在气相离子-分子反应中体现该中间体离子特有的反应活性.质谱学研究活泼中间体可以有三点依据:离子质荷比、离子同位素丰度和中间体离子的特征气相反应活性.近期,本课题组[18,19]运用碱金属离子化策略和微反应器技术研究了氮杂钌卡宾催化剂,以及乙腈促进的Grubbs催化剂的降解反应.同时,本课题组[20]发现,采用硫作为基质,可以用MALDI-TOFMS技术表征Grubbs催化剂.

2准对映体策略

质量标签策略是质谱学研究气相反应途径和机理的传统手段,也是质谱学表征和研究反应中间体的常用手段.手性异构体化合物的分子量相同,因此直接质谱分析难以区分.Pfaltz课题组[21]将传统的质量标签策略发展成准对映体(quasienantiomers,QAS)标记策略,在远离反应位点的地方用同位素标记或差异较小的取代基标记手性异构体.准对映体标记让原本分子量相同的手性异构体有了质量差异,可在质谱分析中直接进行辨别,也可实现手性催化剂的筛选和反应立体选择性的评价[22].此外,该课题组[23]通过ESI-MS方法检测烯丙基酯动力学拆分反应中的活性中间体,而不是前体或产物的新方法来筛选不对称催化剂.这些技术和方法使得质谱学为不对称催化系统的对映选择性研究提供了关键的证据,甚至实现了手性催化剂的筛选.

3质谱分析有机反应中间体的典型案例

Metzger[24]、Eberlin[25]和本课题组[26]均发表过关于质谱学研究反应机理的综述,本文主要对最新研究进展进行小结.

3.1以Pd为代表的过渡金属催化反应

1994年,Canary等[27]首次运用ESI-MS方法研究Pd(0)催化的芳基硼酸与溴代吡啶偶联反应,为机理的研究提供了宝贵的证据,该工作为质谱表征反应活泼中间体以及反应机理的研究奠定了基础.本课题组[28,29]利用电喷雾质谱法研究了三氟甲基取代烯炔醇环异构化反应和炔基磷酰胺的分子内环化反应.轴手性产物的Suzuki偶联反应在不对称催化研究中具有重要的意义和创新性,对这一过程进行质谱学研究也具有很大的挑战性.此外,我们还采用ESI-MS/MS技术对手性双烯氯化钯催化的不对称Suzuki偶联反应进行了机理研究[30],根据Pd的同位素峰簇特征将反应相关的物种和其他物种按质荷比进行质量筛选,成功地捕获到了目标Suzuki反应各阶段的反应中间体.目前,Pd(II)/Pd(IV)的催化循环体系是有机化学中新兴的研究领域,这类高价金属复合物是发生C–H键活化和三氟甲基化的重要活性中间体.本课题组与刘国生课题组[31~33]合作,研究了一系列Pd(IV)催化的有机化学反应,如钯催化的苯乙烯分子内氨基氟化反应[31]、钯催化的烯烃的氧化芳基烷基化反应[32]和钯催化的苯乙烯的氟酯化反应[33].本课题组[34]近期研究表明,Pd(IV)反应中间体在MS/MS条件下,能发生气相还原偶联反应,生成相应的偶联产物和Pd(II)物种(图3),这与Pd(IV)复合物的液相反应活性一致.同时,许毓课题组[35]也报道了Pd(IV)复合物的相关质谱学研究结果.由于ESI-MS技术能捕获催化循环中的关键反应中间体,被Chen[36]和Irth[37]证实是高通量筛选催化剂的一种极具价值的研究工具.

3.2自由基中间体

中性自由基反应中间体不易被ESI-MS检测,Metzger等[38]曾利用微反应器-电喷雾质谱联用技术捕获到了单电子转移引发的反式茴香脑二聚反应中的自由基阳离子中间体.在一些自由基反应中,一般需Lewis酸进行催化,同时金属Lewis酸可与底物或自由基中间体形成复合物,被质谱检测[39].本课题组[40,41]运用ESI-MS研究了Selectfluor参与的亲电氟化反应和醛的α-氟化反应,成功捕捉到了亲电氟化反应过程中的自由基阳离子中间体.通过向反应体系中加入自由基捕获剂(如Tempo和Dempo等)[42],用质谱捕捉到了自由基捕获剂与反应中的自由基阳离子中间体形成的复合物,证明了在所选底物的亲电氟化反应过程中确实存在单电子转移过程.

3.3高价碘复合物参与和催化的反应

本课题组[43]于2012年对PhI催化芳基酮α-乙酰氧基化反应进行了研究,捕获了反应中目前未能分离或用其他手段未能直接分析的重要中间体:α-λ3-碘烷基酮复合物.进一步研究质子化的该复合物在串联质谱中的气相裂解行为表明,最后一步产物的生成经历了分子内五元环过渡态的还原消除过程比分子间SN2反应过程更合理.此外,我们[44]还运用质谱法研究了三氟甲基苯基碘鎓阳离子(CF3I+Ph),发现PhI+CF3能发生气相分子内三氟甲基迁移反应并脱除碘原子生成PhCF3+,而PhCF3+可进一步丢失CF2生成PhF+(图4),该反应能很好地体现高价碘氟化试剂的本质反应活性.随后,本课题组[45]又研究了多氟取代碘苯自由基阳离子,发现其在气相殊的CF2丢失反应,这体现了多氟取代引发的新型芳环裂解反应.

3.4气相与液相人名反应相关性的研究

著名质谱学家Beynon曾将现代化的有机质谱仪形容为一个“化学实验室”[46].质谱中离子所发生的重排/碎裂方式与化合物的离子形态在液相中相应条件下的反应有一定相似性[47,48],甚至可以“预测”研究对象在溶液中的化学反应途径.目前,气相中的人名反应除麦式重排和逆Diels-Alder反应外,一直鲜有报道.本课题组[49~55]系统地研究了嘧啶氧基-N-芳基苄胺类除草剂丰富的气相化学反应,如嘧啶氮引发的苄基迁移反应[49]、质子酸促进的气相Smiles重排反应[50]、Lewis酸促进的气相Smiles重排反应[51,52]、对氨基磺酰基阳离子的重排反应[53,54]和芳环的逆-Michael反应[55].在此基础上,本课题组[56]研究发现了类似的溶液相反应,对研究该类除草剂的代谢及降解途径和环境行为有重要的意义.2010年,本课题组[57]利用Favorskii重排反应顺利实现对该类具有高度环张力的活泼芳香性小环类化合物的气相合成,还发现了N-苯基甲基丙烯酰胺质子化后独特的气相N-Claisen重排反应[58].潘远江课题组在本领域也做出了很多出色的工作,如新型的气相Smiles重排反应[59,60]、逆-Michael反应[61]、质子迁移诱导解离[62]和银离子催化的气相Diels-Alder反应[63]等.

4结论与展望

有机化学的反应第3篇

关键词：非金属有机催化剂 有机化学反应 应用过程

催化剂的使用十分广泛，特别是在有机合成化学与化工中广泛使用。通过调查发现，催化过程生产的新型催化剂起到的催化工艺效果引起了化学工业革命的创新，这也是大多数现代化学工业产品的研制成功重要关键所在。金属有机催化剂在有机催化剂中有着重要的作用，但是正是因为它带动了非金属有机催化剂的大力发展。非金属有机催化剂更是激发了无数化学研究者的无限兴趣。促使无数的非金属有机催化反应更多的应用于现代工业发展中。

一、非金属有机催化剂在有机化学反应中的应用

纵观现代化学工业的发展历程，催化剂成为一种发展过程中必不可少的必需品。它是一种在化学反应里不改变化学平衡的状态，却能适时的催化反应物的化学反应速率，并且其自身的质量和化学性质均为发生任何改变的物质。非金属有机催化剂被广泛的应用于有机化学反应中，并通过其特有的反应，显现出独特的化学原理。

（一）松香酯化催化剂的应用

作为自然界极为丰富的一种天然树脂，松香主要分为脂松香、木松香和浮油松香三种。松香特有的抗腐蚀、绝缘好、粘合性等特性，被广泛的运用于食品制作行业、电子产业以及胶念剂工业等领域。但是研究发现，松香本身具有着易氧化、热稳定性差等缺点严重妨碍了在各个领域的应用，因此学者通过研究发现可以通过适当的改变松香的性能，来人为的赋予其各种优良的特性，使其更好的服务于各个领域的工作。

（二）环加成反应

环加成反应涉及活化中间体的价电子重组，通过热反应和光反应激发分子来提供所需要的能量，并且不会涉及其他试剂，如果在此过程中，反应物和产物分子对光和热含有敏感的基团，环加成反应则不能得到充分的应用。

（三）氰化氢的反应

非金属有机催化剂的应用过程中，氰化氢对亚胺的不对称加成是一个非常重要的反应，通过水解将会得到具有光活性的氨基酸，在此过程中未产生不对称产物，经过实质性的研究发现，是苯甲醛亚胺中的N原子特有的碱性导致氰化氢过程不发生质子的转移，经过催化剂将咪唑部分与胍基进行转换之后，才取得了具有突破性的进展，因此在特定的温度之下，使得N-二苯甲基亚胺的氢氰化产物α氨基腈有非常高的收率和对映选择性。

二、非金属有机催化剂的未来趋势

工业发达的现代社会，人类对非金属有机化研究希望得到更多的突破，因为太多的科学家看到了非金属有机催化剂在工业上的发展前景。有机催化剂之前也存在着千丝万缕的联系。比如叔膦既是金属有机催化剂的配体又是非金属催化剂。又比如酶的特性和催化机理与有些非金属有机催化剂非常相似。在不对称的合成中，非金属有机催化剂展现出了超高的催化活性，它的这一特点或许会在以后更多的造福于人类。

所以现在越来越多的各国科学家都在开始注重非金属有机催化剂在各类有机反应中的应用，他们或许会在不远的未来，将非金属有机催化剂的优势在化工工业中发挥得淋漓尽致。

综合非金属有机催化剂具有容易操作和一些“绿色的”优点：

1.不一定需要金属来引发，不必担心有毒金傩孤兜交肪常造成环境污染；

2.非金属有机催化剂通常价格非常低廉，容易制备；

3.非金属有机催化剂通常可以在湿溶剂或者空气中进行反应，不必用到苛刻的无水无氧条件；

4.非金属有机催化剂容易从产物中分离和回收（例如：脯氨酸易溶于水，难溶于有机溶剂，利用此特点很容易从反映体系中分离。）

非金属有机催化剂不但有优点，但是也有它的缺点，如何综合所有非金属有机催化剂的优点，避免其缺点，称为今后发展的主要方向。而且，在今后的研究中，非金属有机催化剂的研究也许会成为化工业发展研究中的重中之重。当前研究发现，反应底物决定着大多数非金属有机催化剂反应的效果。底物的改变可以能直接导致的是反应效果大大下降。所以把非金属有机催化剂变得更具有普遍适用性，仍然是化学研究中的重大问题。例如：非金属有机催化反应中，一般非金属有机催化剂使用量较大，反应时间较长，要想提高催化剂的活性和催化剂的再利用率，需要用离子液体为溶剂，将催化剂固载化。所以目前科学家的研究方向是减少非金属有机催化剂的使用量，提高非金属有机催化剂的效率。这将对人类的生态建设，和人类生命健康提供了又一强有力的工具。

三、结语

现代有机合成工业通过不断的发展，随之出现的催化剂种类也不断增多，作为重要的催化剂类型，金属有机催化剂备受关注，而相应存在的非金属有机催化剂更是占有举足轻重的地位。非金属有机催化剂的工艺不断成熟，悄然的掀起了有机化学的重要革命，特别是通过实质性的研究案例发现，非金属有机催化剂拥有良好的催化性能，渐渐成为其他催化剂的替代品，成为化学反应催化剂中的主流，现代科技的蓬勃发展，使越来越多的催化剂应用过程居于现代化学研究领域的前沿。

参考文献：

[1]罗伟宏.非金属有机催化剂及其在有机化学反应中的应用探讨[J].辽宁化工，2016，（07）.

[2]刘浩吉.非金属有机催化剂在有机化学反应中的应用[J].化工管理，2016，（12）.

有机化学的反应第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.

有机化学的反应第5篇

【关键词】碳正离子中间体 重排反应 有机化学 特征

【中图分类号】 G 【文献标识码】 A

【文章编号】0450-9889（2013）12C-0146-03

在有机化学中，碳正离子的重排反应有重要的作用，但是因为其涉及的反应广泛，在有机化学的学习中人们很难通过单纯的记忆系统地掌握全部的反应。通过对比总结碳正离子重排反应的规律特征，可以加深人们对此类反应的理解和认识，从而更好地进行有机化学的学习和研究。

一、有机化学中常见涉及碳正离子中间体的重排反应

（一）Wanger-Meerwein重排

1.一元醇的重排机理本质。在醇分子中，羟基上的氧原子电负性很强，有两对孤对电子，在酸性条件下，这个氧原子上的孤对电子会从溶液中夺取一个质子H+，形成钅羊 盐，此时，氧原子连有两个氢原子，碳氧键极性增加，碳氧键断裂，氧原子得到了碳原子上的一个电子，以水分子的形式被脱去，剩下一个不稳定的碳正离子中间体，这个碳正离子经重排后得到较稳定的碳正离子中间体，最后经SN2反应或E1反应后得到相应的重排产物，如下图所示：

2.一元醇重排在反应中的应用。以3，3-二甲基-2-丁醇为原料制备烯烃为例，反应历程如下：

3.对比分析一元醇在稀硫酸条件下的脱水反应特征。比较丙醇与2-甲基-1-丙醇和2，2-二甲-4-甲基戊醇反应的区别：2-甲基-1-丙醇和2，2-二甲基-4-甲基戊醇在稀硫酸的作用下，反应得到的是重排产物；而丙醇在稀硫酸的作用下，形成的碳正离子，没有经历重排过程即生成了产物。由此得到的结论是：不是所有的醇，在稀硫酸的作用下，反应都经历碳正离子重排的过程。

那么，究竟是什么样的一元醇反应要经历重排过程呢？物质的存在与其自身的稳定性有很大的关系，重排后得到的碳正离子越稳定，重排性越大。在碳正离子中，带正电荷的碳离子核外只有7个电子，是一个缺电子的基团，这样的离子不满足八隅体规则，稳定性很低，但是与其相连的烃基通过超共轭效应，对碳正离子具有供电子的能力（如甲基），从而降低其缺电子的性质，提高了碳正离子的稳定性。结合供电子取代基的供电子能力与空间效应的影响考虑，碳正离子的稳定性由高到低排序为：叔碳正离子>仲碳正离子>伯碳正离子。实验事实表明：任何供电子的共轭效应，如p-π共轭和超共轭效应等，都能使碳正离子的稳定性提高。丙醇重排后的碳正离子还是原来的伯碳正离子，稳定性没有提高，所以这样的碳正离子不会发生重排，2-甲基-1-丙醇和2，2-二甲基-4-甲基戊醇，初步形成的分别是伯碳正离子，仲碳正离子、经重排后分别生成了更稳定的叔碳正离子。

（二）Pinacol重排

1.邻二醇重排机理本质。同样是含有羟基官能团的邻二醇，这两个官能团中的一个氧原子容易从溶液中获得一个质子，然后脱去一分子水，形成一个叔碳正离子中间体，叔碳正离子重排后以更稳定的羰基正离子的形式存在，同时这样的羰基正离子容易脱去质子，最后得到重排产物。如下图所示：

2.邻二醇重排在反应中的应用。以2，3-二甲基-2，3-丁二醇为例，反应历程如下：

3.对比分析邻二醇在酸条件下的反应特征。比较顺-1，2-环己二醇和反-1，2-环己二醇重排反应。

反应后，顺式邻二醇得到相同碳原子数的环，而反式邻二醇得到的是减少一个碳原子的环。究竟是什么原因导致了反应后两个环的碳原子数不相同呢？仔细观察上面的反应机理，不难发现，反应结束后，迁移基团与离去基团处于反式共平面上，从SN2的反应类型上解释，随着离去基团的离去，亲核试剂从离去基团的背面进攻，因为背面进攻可以最大限度地减少空间位阻效应，降低反应的活化能，环状邻二醇的碳碳单键是固定不动的，反式邻二醇的迁移基团要通过背面进攻，就必须先开环，这样互为顺反结构的邻二醇，具有不同的重排产物。而链状邻二醇的碳碳单键可以自由旋转，没有顺反结构的差异，因此不用考虑这个问题。

二、基团迁移能力探究

（一）基团迁移理论探究

上述两大碳正离子的重排反应，都是通过基团的迁移完成的，在碳正离子重排的反应中，迁移的基团是按怎样的顺序迁移，这是我们讨论碳正离子重排反应的重要问题。通过对以上例题的比较，不难发现，烷基的迁移顺序与其供电子的能力有关。我们已经知道，碳正离子核外只有7个电子，是一个缺电子的基团，具有一个空的p轨道，容易被亲核试剂进攻，我们可以把碳正离子重排的过程，看成是一次亲核反应的发生，这些迁移的基团就必须带有剩余的电子，才能够进攻带正电荷的碳，剩余电子越多，迁移性越高。即基团的供电子能力越强，迁移能力越强。从这一方面考虑，在重排反应中，能够迁移基团就不仅仅是烷基，而是一类可以进攻碳正离子的亲核分子。另一方面，断裂一个化学键是需要一定能量的，在空间位阻上也有一定的影响，这两个因素同样会影响基团的迁移顺序，但是迁移基团的剩余电子性质依然是影响基团迁移的主要原因 。我们可以通过重排后生成的碳正离子的稳定性比较，来判断反应中优先迁移的基团。

（二）重排反应中基团迁移顺序应用及分析

例：请写出ba1、ba2、ba3反应的机理。

ba1：3-甲基-3苯基-2-丁醇在硫酸条件下的反应机理。

解析：因为苯基的电子密度比甲基的高，所以在反应中优先迁移苯基。

ba2：3-甲基-2-丁醇在硫酸条件下的反应机理。

解析：3°C+的稳定性大于2°C+的稳定性，所以发生的是氢负离子的迁移。

ba3：解释反应机理。

解析：迁移的基团有烃基也有氢负离子，为得到稳定的环状产物，反应需要经过多种基团的多次迁移。

三、涉及碳正离子中间体的重排反应的特征

（一）涉及碳正离子中间体的重排反应的特征

上述两大类的重排反应有两大共性：一是首先通过一个亲电加成反应形成不稳定的碳正离子中间体；二是碳正离子通过类似亲核取代反应的过程，重排得到更稳定的碳正离子中间体。知道了这两个关键点，我们可以将碳正离子重排的机理运用在更多的反应上。

（二）涉及碳正离子中间体的重排反应的应用

请写出下列反应的反应机理。

bb1：写出反应 的机理和产物。

解析：通过重氮化得到重氮正离子，重氮正离子容易离去一个氮分子，得到碳正离子中间体，苯基的迁移能力大于甲基，苯基迁移后，正离子最后脱氢得到相应的产物。

bb2：写出反应

的机理。

解析：这是一个烷氧基的重排，首先在反应物的一个氧上发生亲电加成得到正离子，烷氧基正离子离去一个甲醇分子，得到不稳定的碳正离子中间体，氢负离子迁移，甲氧基分散碳上的正电荷，异丙基把电子供给碳离子，使得这个碳正离子的稳定性提高，溶液中的亲核试剂进攻这个正离子，最后脱氢得到产物。

bb3：写出反应

的机理。

第一种重排方式：

第二种重排方式：

解析：这是一个二烯酮酚的重排反应，反应中首先得到一个烯丙基碳正离子，具有二烯分子结构的离子，在共振中得到两种不同的共振离子，这两个离子按照反式共平面迁移的重排方式，经重排脱氢得到产物。

四、归纳

重排反应的反应过程可以归纳如下：反应首先生成一个不稳定的碳正离子，这个不稳定的碳正离子重排得到较稳定的碳正离子，最后稳定的碳正离子脱去一个质子或者是与溶液中的亲核试剂反应，得到相应的产物。所以，涉及碳正离子的反应的关键是碳正离子的稳定性的问题，有时候为了得到最稳定的碳正离子，在重排反应中伴有多种基团的多次迁移，能够分散碳正离子上的正电荷的基团都可以使碳正离子的稳定性提高。

【参考文献】

[1]邢其毅，裴伟伟，徐瑞秋，等.基础有机化学[M].北京：高等教育出版社，2005

[2]李小瑞. 有机化学考研辅导[M].北京： 化学工业出版社，2004

[3]郭书好，李毅群. 有机化学[M].北京： 清华大学出版社， 2007

[4]裴伟伟.有机化学核心教程[M].北京： 科学出版社，2008

[5]荣国斌，苏克曼. 大学有机化学基础[M].上海：华东理工大学出版社，2000

[6]H 迈斯利克，H 尼卡姆金，等.有机化学习题精解[M].北京：科学出版社，2002

[7]金圣才.有机化学名校考研真题详解[M].北京：中国水利水电出版社，2010

【基金项目】广西壮族自治区高等教育新世纪教改工程项目（2012JS013）；广西师范大学教改项目（师政教学[2013]18号）

有机化学的反应第6篇

【关键词】说课 有机反应重要类型

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）06-0192-02

一、教材分析

（一）教学目标

[知识与技能目标]结合学生已经学习过的有机化学反应，认识加成、取代和消去、氧化、还原反应的特点，并能根据有机化合物结构特点，分析具备何种官能团的有机化合物与何种试剂能发生何种反应，生成何种产物。

[过程与方法]使学生能够判断给定化学方程式的反应的类型，也能书写给定反应物和反应类型的反应的化学方程式。

[情感态度与价值观]通过对有机化学反应主要类型的学习，体会有机化学在生产和生活中的巨大作用。使学生在学习的过程中更加关注有机化学的发展，增强学习无机化学的兴趣。

（二）本节课在教材中的地位及作用

本节的理论知识和思想方法是在学习了必修二常见有机化合物的基本有机知识之后，对有机化学反应类型进行整合提升，并且从理论的角度让学生更深的理解这些反应类型，为后面烃的衍生物性质的学习提供了很好的理论和方法平台。学生值此平台可以形成预测具有一定结构的有机化合物可能与什么样的试剂发生什么类型的反应、生成什么样的物质的能力，使学生对有机化合物性质和反应知识学习的难度大大降低。为后面有机合成的学习奠定了坚实的基础。本节课分两课时。

（三）教学重点和难点

1.有机化学反应的类型。

2.学会利用“结构决定性质”的方法预测有机物的主要性质。

3.有机化学反应的理论解释。

二、说教学方法

本节课主要采用引导探究式教学方法，要在“导”字上下功夫。即创设情境探究讨论归纳小结反馈纠正，使学生在获得知识的同时能够掌握方法，提升能力。

三、说学法指导

本节课的教学过程中，通过创设教学情景，通过学生自主学习，讨论、交流、反馈所遇到的问题，培养学生观察、理解、表达、分析、交流等多种能力。

四、说教学过程

课堂引入：

（一）有机化学反应的重要类型

1.加成反应

（1）定义：有机化合物分子中的不饱和键两端的原子与其他原子或原子团结合，生成新化合物的反应。

（2）特点：只上不下。

（3）与碳碳双键加成的试剂有卤素单质（X2）、氢卤酸（HX）、硫酸（H―SO3H）；与碳氧双键、碳氮叁键加成的试剂有氢氰酸（H―CN）、氨（H―NH2）；碳碳三键能与以上所有试剂加成。

（4）作用：在发生加成反应时，原有机物中的不饱和键发生了变化，生成了具有另一种官能团的有机物。

（5）机理：以下列实例进行分析：

（6）加成反应的规律：

①一般规律：

2.取代反应

（1）定义：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代替的反应。

（2）特点：有上有下。

（3）烷烃、苯发生取代反应时是碳氢键上的氢原子被取代；与碳原子相连的卤素原子、羟基等也能被取代。

烯烃、炔烃、醛、酮、羧酸分子中α―C 上H被取代。

（4）取代反应作用：容易实现官能团的转化，在有机合成中具有重要作用。

（5）机理：

（6）取代反应的规律

①一般规律：

新课引入：乙烯的产量是衡量一个国家石油化工水平的重要标志。工业上，通过石油裂解来制乙烯。

①药品：无水乙醇和浓硫酸[实验室制备乙烯]（体积比约为1：3，共取约20mL）、酸性高锰酸钾溶液、溴水。

②仪器：铁架台（带铁圈）、烧瓶夹、石棉网、圆底烧瓶、温度计（量程200℃）、玻璃导管、橡胶管、集气瓶、水槽等。

③无水乙醇与浓硫酸的混合：先加无水乙醇，再加浓硫酸。

④碎瓷片的作用：避免混合液在受热时暴沸。

⑤温度计液泡的位置：插入混合液中。

⑥为什么要使混合液温度迅速上升到170℃？减少副反应发生，提高乙烯的纯度。

实验室中是这样制备乙烯的反应原理：

我们把这种类型的有机反应称为消去反应。

3.消去反应

（1）定义：在一定条件下，有机化合物脱去小分子物质（如H2O、HBr等）生成分子中有双键或叁键的化合物的反应。

（2）特点：只下不上。

（3）醇类的消去反应：反应条件：浓硫酸、加热。

消去条件：与羟基相连的碳的邻碳上有氢。

消去的小分子：H2O。

（4）消去反应作用：利用醇或卤代烃等的消去反应可以在碳链上引入双键、叁键等不饱和键。

4.课本53页迁移应用。

（二）有机化学中的氧化反应和还原反应

（3）用氧化数来讨论氧化反应或还原反应：

自主学习教材54页拓展视野“氧化数的计算”。

结论：碳原子氧化数升高，为氧化反应；碳原子氧化数降低，为还原反应。

讨论练习：从氧化数角度认识氧化反应、还原反应。

2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O

五、效果分析

有机化学的反应第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.

有机化学的反应第8篇

关键词：金属有机化学 进展 探究

中图分类号：TQ11 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）05（a）-0013-01

1 简述金属有机化学

1.1 金属有机化合物的组成

金属有机化合物即为碳元素和金属元素经过某一反应而形成的化合物，人类发展比较早的金属有机化合物主要有格式试剂、而叔丁醇钾等化合物，这些化合物的结构是由金属原子和氧原子组成的，所以不能认为格式试剂、而叔丁醇钾等化合物是金属有机化合物。从广义上讲，金属有机化合物中的金属指的是一些具有金属性质的非金属元素（如硫、碲、硒、硼、硅、砷等），实际上，这一定义已远不符合经典金属有机化合物的范畴。但是因为元素有机化学和金属有机化学之间存在紧密的关联，所以，即便是分不清元素有机化学和金属有机化学的概念，也不可能造成什么麻烦。

1.2 金属有机化学研究分类

我们将对金属有机化合物的探讨的科学称之为金属有机化学。在学术界中，这一化学往往被分为两种。

1.2.1 探究金属有机化合物的合成及金属有机化合物的性质

采用一系列方法合成金属有机化合物并研究它的一些物理化学性质，其实质上就是合成金属有机化合物，并且研究这些化合物的相关物理性质和金属有机化合物在高分子材料科学领域中的应用。

1.2.2 探究金属有机合成化学

采用一系列方法研究金属有机化合物如何在合成中得到更好的应用，虽然金属有机化合物也在合成的范围之内，此外，还通过其他一些方法获得一些配体，但是其主要目的是研究金属有机化合物在有机合成学上所起的作用，这类研究本质上就是研究金属有机合成化学。

我们可以从上述论述中得知，金属有机化学是一种由多种学科构成的组合学科，其构成学科主要有晶体学、无机化学、材料学等和有机化学等一系列学科，金属有机化学对于不对称有机合成学而言有着重要的基础性作用，被认为是现代的有机化学界研究的重中之重。

2 我国金属有机化学进展

2.1 主族元素金属有机化学

2.1.1 有机硅化学

现如今，有机硅化合物广受人们的青睐，究其主要原因有其种类多种多样，使用范围广。从20世纪50年代开始，林一和王葆仁等人合成对有机硅聚化合物和有机硅单体领域做了大量的工作，其主链是硅氧烷。后来，北京大学也对领域做了大量的研究工作。目前，有机硅工业体系已经在我国形成了，下列五个品种早已完成了其工业化进程，即为硅橡胶、硅凝胶、硅树脂、硅偶联剂和硅油等五大品种，此外，它们还对我国经济和国防建设起到了身份重要的作用。

2.1.2 有机硼化学

21世纪60年代末，我国科学院下面的上海有机化学研究中心和其他研究中心开展了紧密的合作，它们主要研究了硼氢化合物，这之中有B2H6、B3H9、B6H11和 B10H14等的合成方法，其实验水平已经接近空前的程度。时间进入60年代，人们开始关注有机硼在有机合成中的应用，这指的是硼氢化反应，硼氮六环、氮硼烷的合成，此外，还有硼烷的结构规则以及硼酸酯化学等。

2.2 过渡金属有机络合物化学

2.2.1 过渡金属络合物的合成、反应及结构

众所周知，积极研究过渡金属有机络合物的合成方法及相关物理化学性质具有重要的意义，它在进行金属一碳键研究的过程中具有基础性作用，此外还有利于金属有机化学的进一步发展。

2.2.2 络合催化和小分子活化

在此之前，由烯烃聚合而成的催化剂只能在d族过渡金属中得到一些应用，沈之荃及欧阳等人花费了大量的精力，并做了一些研究工作，得到了一种新的稀土催化剂。

3 我国金属有机化学进展方向

3.1 根据现有的金属有机化合物反应规律来研究新的合成反应

目前，像炔烃-αβ-不饱和羰基化合物之类的串联偶联反应等金属有机化学反应得到了较为细致的研究；此外还有双取代、三取代烯烃，共轭双烯等的立体选择性合成技术比较成熟；亚胺的烷基化反应和四异丙氧基钛促进的还原烯化反应也在现代工业中得到广泛使用。值得庆祝的是，我国独自研究了一种新型反应，即为炔烃-αβ-不饱和羰基化合物的串联偶联反应，这一反应给我们展现了一种较为先进的质解方法，可用于猝灭C-Pd键。

在我国技术有机化学研究中，亚胺的烷基化反应是一种快速发展的反应，而目前，这一反应已经出现了几个子系列。在亚胺的烷基化反应中存在亚胺经三甲基氯硅烷活化后和烯丙基锡的反应，当有锌粉或镁屑存在的情况下和烯丙基溴的Barbier型进行反应，以及和氟离子引起的亚胺和三甲基烯丙基硅烷的反应。

3.2 进一步研究金属有机化合物的反应规律

金属有机化合物的双等瓣置换和伴随加合的等瓣置换新模式和氧桥联二茚基稀土化合物的立体控制选择性合成是我国在研究金属有机化学程中得到的。这两个反应规律是一种研究程度较高的金属有机化合物的反应规律，它以研究单等瓣置换反应为基础，发现桥连双环戊二烯基双金属络负离子可以一起和两分子簇合物发生等瓣置换反应，最终获得一系列具有较新结构的桥连双环戊二烯基双原子簇化合物。因此，它对于现有反应规律做深入研究有很好地指导作用，此外，还对金属有机化学的研究工作具有至关重要的作用。

3.3 加快研究新的金属有机化合物反应机理

在刚发现的金属有机化合物基元反应之中二价钯在催化反应中卤离子的作用下和氟离子形成的三甲基烯丙基硅烷和亚胺的反应机理是技术比较成熟的，要知道，卤离子在质解反应中具有十分重要的作用；氟离子在该反应中只起催化作用，氟离子没有可能完全产生其催化作用。所以，对于新的金属有机化合物反应机理所做的的进一步探究同样具有非常重要研究价值。

4 结语

最近几年，金属有机化学这一前沿学科有了飞速发展，其中它的发展打破了传统的无机化学和有机化学的界限，同时又和合成化学、理论化学、结构化学、催化、高分子科学、生物无机化学等交织在一起，从而成为近代学科前沿领域之一。金属有机化学的探究对我国的科技发展有着非常重要意义，其中在农业、医药、轻工业等广阔领域有着非常宽广的前景。所以深入探究金属有机化合物的性能和结构的关系，不仅能够为结构化学、有机化学做出贡献，还对了解有机锡化合物的催化性能、生理活性和热稳定性等都有非常重要意义，并对寻找新材料、新药物有非常重要的应用价值。

参考文献

[1] 唐晋.我国金属有机化学的研究已进入世界前沿[J].化学进展，2006（11）.

[2] 李东.金属有机化学研究方向及进展[J].化学科技导报，2005（6）.

[3] 张兴全.有机化学发展前景分析[J].化工时代，2005（8）.

有机化学的反应第9篇

关键词： 物质分类 转化关系 化学方程式

分类是研究问题的一种方法，能培养学生解决问题的能力。转化充分体现物质性质，是元素化合物的核心问题。化学方程式是元素的单质及其化合物直观具体的反映，是中学化学中重要的化学用语之一。学生能准确地写出化学方程式，可以客观地反映对化学反应原理的理解，对实验现象的认识，以及对物质性质的掌握程度，进而提高应用化学知识解决实际问题的能力。在教学实践中，我发现学生对化学方程式被动接受的较多，有的甚至把化学方程式当做“公式”死记硬背。使原本充满奥秘和乐趣的化学学科变得索然无味，给学生学习化学背上了沉重的负担，事倍功半，更谈不上学习能力的培养。面对这种情况，我在教学实践中不断思考总结，将中学常见的化学反应分为四种基本反应、氧化还原反应和有机反应三大类，帮助学生理清每类反应物质之间的转化关系，从而实现化学方程式的快速准确书写。

一、四种基本反应类型方程式的书写

任何一个化学方程式的书写都要弄清两个问题，一是弄清反应物和生成物是什么，即“质”的问题；二是配平方程式，即“量”问题。大多数高中学生写不起化学方程式，主要是没有弄清“质”的问题，而配平方程式一般问题不大。因此，本文所讲的化学方程式书写侧重于理清物质之间的分类转化规律，而不涉及方程式的配平。

四种基本反应指化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。四种基本反应主要涵盖了九年级化学绝大多数反应，主要是单质、氧化物、酸、碱、盐之间的相互转化关系（如下图所示）。

图中的每一个箭头代表一类转化规律。在此基础上，让学生学会运用金属活动顺序表判断金属能否与酸和盐发生置换反应（前置换后）；学会用酸碱盐的溶解性表和复分解反应发生的条件判断复分解反应能否发生；注意置换反应是等化合价置换和复分解反应是等化合价交换价即可写出化学方程式。例如写出稀盐酸与锌的反应化学方程式。根据上图转化关系和置换反应的规律可知，锌属于金属单质，盐酸属于非氧化性酸，二者反应生成盐和氢气。根据盐和置换反应的概念很容易得出盐的阳离子是锌离子，阴离子是氯离子，生成的盐为ZnCl，学生就不难写出其化学方程式：Zn+2HCl=ZnCl+H。复分解反应方程式书写也可仿此分析，化合反应和分解反应的方程式书写比较简单，在此不再赘述。

二、氧化还原反应方程式的书写

氧化还原反应相对四种基本反应来说难度相对要大，生成物多，这是很多学生在写氧化还原反应方程式时感到困难的原因之一。但无论是何种氧化还原反应，都符合以下转化关系。

从上述转化关系可以看出：任何一个氧化还原反应都是氧化剂与还原剂反应生成还原产物和氧化产物。所以书写氧化还原反应方程式时，首先要弄清氧化剂与还原剂、还原产物和氧化产物，其次用化合价升降法配平这两对物质，然后结合反应介质和质量守恒定律确定其他物质。如果把氧化还原反应比做一栋房子，那么氧化剂与还原剂、还原产物和氧化产物就是支撑这栋房子的四根柱子，只要四根柱子立稳了，其他问题就好办了。当学生有了以上的定性认识，在书写过程中再结合氧化还原反应的守恒规律、价态规律、强弱规律、归中规律，以及重要的氧化剂、还原剂的转化规律，就可以写出常见的氧化还原反应方程式。另外，有些时候还要注意反应介质、条件对产物的影响，对于相同的反应物，当反应条件和反应所处的酸碱性不同时，其产物也会发生相应变化。例如写出用KMnO与浓HCl反应制取氯气的化学方程式。KMnO是常见的氧化剂，在酸性条件下还原产物为Mn，浓HCl是常见的还原剂，氧化产物为Cl，根据电中性原理和质量守恒定律，溶液中阴离子为Cl，Mn和K只能与Cl结合生成KCl和MnCl，氢与氧结合生成水。至此，根据化合价升降法即可写出其方程式为：2KMnO+16HCl=2KCl+2MnCl+5Cl+8HO。

三、有机反应方程式的书写

中学常见的有机物之间的反应主要是官能团之间的转化，规律性更强，但要注意有机反应除主反应外还常伴有副反应，因此书写有机反应时生成物与反应物之间要用“”而一般不用“＝”连接。但是典型的可逆反应用“?葑”连接，燃烧反应也可用“=”连接。因此，书写有机化学方程式时应注意从结构出发，结合反应条件来判断有机物能发生什么样的反应。有机反应常见类型有氧化反应、还原反应、加成反应、消去反应、取代反应、酯化反应和聚合反应等，弄清这些反应进行的条件和反应发生的部位，有助于我们快速而准确地写出有机反应的化学方程式。以下是高中重要有机物之间的相互转化关系。

除此之外，由于有机物普遍存在同分异构体，有机物分子式无法体现分子结构。又因为多数有机物结构式复杂书写繁琐，所以有机反应方程式中有机物一般不写分子式而采用结构简式。结构简式既简练又突出官能团，在化学方程式中能简洁准确地体现出反应原理。在书写有机物结构简式时要注意两点：一是碳只能形成四个共价键，不能少写或多写。二是一些基团的连接方式要既正确又合乎习惯，不产生歧义。例醛基-CHO，不能写成CHO-也不能写成-COH。例如试写出丙烯酸跟下列物质反应的化学方程式：

①氢氧化钠溶液 ②溴水 ③乙醇

由丙烯酸的结构特点不难看出；丙烯酸分子中既含有碳碳双键又含有羧基，因此它既具有烯烃的性质（加成反应、氧化反应、聚合反应），又具有羧酸的性质（酸的通性和酯化反应）。所以反应的方程式应分别是：

①CH=CH-COOH+NaOHCH=CH-COONa+HO（中和反应）

②CH=CH-COOH+BrCHBr-CHBr-COOH（加成反应）

③CH=CH-COOH+CH-CH-OH CH=CH-COOCH

CH+HO（酯化反应）

综上所述，中学化学所涉及的化学方程式虽然比较多，但类别不多，且每一类都有规律可循。只要我们在平时的教学中勤于思考，多加总结，就能让教学变得轻松又快乐，收到事半功倍的教学效果。

参考文献：

［1］林楚先等.初中课本化学全一册教学挂图二（8）.上海教育出版.

［2］窦洪庚.知识分类学习理论在化学教学中的应用［J］.中学化学教学参考，2003，（10）.1.