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A-level 應用科學/合成有機化合物/有機反應

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每個官能團都有其特徵反應。合成化學家利用他們對化學變化發生方式(反應機理)的理解,設計出有效的合成路線來製備有機化合物。為了詳細說明主要型別的化學反應,你應該能夠識別和給出各種反應型別的例子

氧化還原反應

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氧化被定義為當一個分子或原子

  • 失去電子
  • 失去氫原子
  • 獲得氧原子

(這些實際上是同一個過程。氫通常以氫離子 H+ 的形式存在。失去一個氫原子相當於失去一個氫離子和一個電子。氧通常以氧化物 O−2 的形式存在。當一個分子獲得一個氧原子時,它必須失去兩個電子才能將氧轉化為氧化物。)氧化劑包括高錳酸鉀(‘高錳酸鹽’,KMnO4)和重鉻酸鉀(K2Cr2O7)。這些化合物中的金屬已經失去了許多電子(分別為 7 個和 6 個)。它們氧化其他化合物以恢復它們自己失去的電子。

還原是氧化的反面(填空)

還原劑包括氫本身和富含氫的金屬化合物,例如氫化鋰鋁 (LiAlH4) 和硼氫化鈉 (NaBH4)。

  • 烯烴可以被氧化成醇
  • 醇可以被氧化成醛、酮和羧酸。
  • 醛可以被氧化成羧酸。
  • 羧酸可以被還原成醇。

水解(作為取代反應)

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氫氧根離子 (OH-) 可以取代胺或伯醯胺的 –NH2 基團。仲醯胺和酯可以透過新增水分子被裂解為羧酸和醇或胺。這是形成醯胺和酯的縮合過程的反向過程。使用酸或鹼催化劑。如果使用鹼催化劑,則得到羧酸的鹽,而不是酸本身。如果使用酸催化劑水解醯胺,則生成銨鹽,而不是胺。

酯化反應

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酯是由醇和羧酸反應形成的。為了催化反應,新增酸。使用濃硫酸是因為它也會去除生成的水,從而有助於推動反應向前進行。

縮聚反應

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酯化反應將兩個分子連線起來形成一個更大的分子,但如果需要,可以將更多分子結合起來。例如,用二醇和二元羧酸,我們可以製造聚酯

仲醯胺由胺和羧酸以與酯由醇和羧酸形成的方式相同的方式形成

毫不奇怪,我們可以用二胺和二元羧酸製造聚醯胺

聚醯胺也由氨基酸製成。蛋白質是聚醯胺。人工聚醯胺通常被稱為尼龍。

這些聚合物質可用作纖維和齒輪。你的筆記應該包括各種反應型別的平衡化學方程式。你應該注意反應中使用的試劑。

參考資料及註釋

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華夏公益教科書