“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”,有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中不同基團(tuán)之間的相互作用,對有機(jī)物化學(xué)性質(zhì)有著深刻影響。充分認(rèn)識這一現(xiàn)象,對于更好地掌握、應(yīng)用各官能團(tuán)的化學(xué)性質(zhì),有著積極的意義,現(xiàn)就這一問題總結(jié)如下。
一、不同基團(tuán)對羥基(—OH)酸性強(qiáng)弱的影響
1.羥基與脂肪鏈烴基相連時為醇羥基,醇羥基難電離,溶液呈中性,如CH3CH2OH、CH3CH2CH2OH等均呈現(xiàn)中性。
2.羥基與苯環(huán)直接相連時為酚羥基,受苯環(huán)影響,酚羥基表現(xiàn)出弱酸性。如苯酚、甲基苯酚等均可與NaOH溶液反應(yīng)而表現(xiàn)出酸性,但各種酚鈉溶液均顯堿性的事實(shí)說明酚類的酸性很弱(比H2CO3更弱)。
3.羥基與羰基相連成羧酸,受其中羰基的影響,羧基較易發(fā)生電離而顯出明顯的酸性(比H2CO3酸性更強(qiáng))。如2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+CO2↑+H2O或CH3COOH+NaHCO3→CH3COONa+CO2↑+H2O。
二、不同基團(tuán)對羰基(—C=O )反應(yīng)活潑性的影響
1.羰基分別與一個烴基和一個氫原子相連成醛,醛基(—CHO)中的羰基既能被H2還原生成醇(即催化加氫),又可以被催化氧化生成酸。
2.羰基與兩個烴基相連成酮,酮中的羰基雖然能被H2還原生成醇(即催化加氫),但催化氧化卻較困難。如
CH3COCH3+H2 CH3CH(OH)CH3
3.羧酸中的羰基以及酯類中的羰基都比較穩(wěn)定,既難以被H2還原,也難以發(fā)生催化氧化。
三、不同基團(tuán)對碳?xì)滏I( )反應(yīng)活潑性的影響
1.受脂肪鏈烴基的影響,苯環(huán)上的鄰、對位氫原子變得活潑,比苯更容易發(fā)生取代反應(yīng)。如
2.受羥基的影響,苯環(huán)上的鄰、對位的氫原子變得活潑,比苯更容易發(fā)生取代反應(yīng)。如
3.受苯環(huán)影響,與苯環(huán)直接相連的烷烴基上的碳?xì)滏I變得活潑,易被酸性KMnO4溶液氧化,如 。而烷烴(如R—CH3)分子中的碳?xì)滏I則不易被酸性KMnO4溶液氧化。
4.在醇的分子中,受羥基影響,羥基碳原子上的氫原子變得活潑,易被催化氧化。如
5.在鹵代烴、醇的分子結(jié)構(gòu)中,受鹵原子(—X)、羥基的影響,相鄰碳原子上的氫原子變得活潑,易發(fā)生消去反應(yīng)。如
6.在醛基( )中,受羰基( )的影響,碳?xì)滏I反應(yīng)活性增強(qiáng),易被氧化,如
總之,學(xué)習(xí)有機(jī)物化學(xué)性質(zhì),必須注意觀察發(fā)生反應(yīng)的價(jià)鍵部位,必須關(guān)注不同價(jià)鍵之間的相互影響。只有這樣,才能真正理解有機(jī)反應(yīng)的實(shí)質(zhì),才能靈活應(yīng)用各官能團(tuán)性質(zhì),解決好諸如“有機(jī)合成”“有機(jī)推斷”等各種習(xí)題。
【責(zé)編 馮立偉】