第三章 · 选择性必修第三册

烃的衍生物

把烃里的氢换成"功能零件"（官能团），分子就有了新本领：—OH 会亲水、—CHO 会还原、—COOH 显酸性、—COO— 飘香。本章把这些零件的转化关系织成一张网——有机合成的地图。

3.1 卤代烃

要点桥梁官能团

官能团 —X（F、Cl、Br、I）。溴乙烷两类反应：
① 取代（水解）：C₂H₅Br + NaOH →(水) C₂H₅OH + NaBr（引入 —OH 的途径）；
② 消去：C₂H₅Br + NaOH →(醇,Δ) CH₂=CH₂↑ + NaBr + H₂O（脱去 HBr 形成双键）。
条件对比记忆：水解用水溶剂、消去用醇溶剂——同一反应物，"换溶剂就换产品"。
检验卤代烃中的卤原子：加 NaOH 水溶液共热 → 加稀硝酸酸化 → 加 AgNO₃（白色 AgCl / 浅黄 AgBr / 黄 AgI）——酸化是为了中和 NaOH 防干扰。

3.2 醇与酚

要点羟基连碳 vs 连苯环

醇（—OH 连链碳）：乙醇三反应——① 与 Na 放 H₂（2C₂H₅OH + 2Na → 2C₂H₅ONa + H₂↑）；② 催化氧化成乙醛（断 O—H 与 C—H，Cu 催化）；③ 消去成乙烯（浓硫酸 170 ℃）。
酚（—OH 连苯环，苯酚 C₆H₅OH）：弱酸性（石炭酸，与 NaOH 反应：C₆H₅OH + NaOH → C₆H₅ONa + H₂O）；遇 FeCl₃ 显紫色；与浓溴水生成白色三溴苯酚沉淀（邻对位取代）——苯酚毒性强，沾皮肤用酒精擦洗。
醇与酚的酸性：酚 > 水 > 醇（苯酚能溶 NaOH 而乙醇不能）。

3.3 醛、羧酸、酯

要点氧化链与酯化

醛 —CHO（乙醛）：① 银镜反应（洁净试管！）：CH₃CHO + 2Ag(NH₃)₂OH →(水浴Δ) CH₃COONH₄ + 2Ag↓ + 3NH₃ + H₂O；② 与新制 Cu(OH)₂ 共热生成砖红色 Cu₂O↓——检验醛基的两大法宝。
转化链：醇 →(催化氧化) 醛 →(继续氧化) 羧酸：CH₃CH₂OH → CH₃CHO → CH₃COOH。
羧酸 —COOH（乙酸）：弱酸性（比碳酸强，能溶 CaCO₃）；与醇酯化（浓硫酸催化、可逆、酸脱羟基醇脱氢）。
酯 —COO—：酸性水解（可逆）；碱性水解（皂化，彻底）：CH₃COOC₂H₅ + NaOH → CH₃COONa + C₂H₅OH。

⚠ 银镜反应与酚类实验安全准则

银氨溶液须现配现用，不可久置——久置生成雷酸银/叠氮化银易爆炸！剩余溶液加盐酸处理后倒掉，严禁存放。
水浴加热（50~60 ℃），不用明火直接加热；试管要热水洗净（去油污）才能挂上均匀银镜。
苯酚有毒且腐蚀皮肤：取用时戴手套，沾到皮肤立即用酒精擦洗（苯酚易溶于乙醇），再大量水冲洗。
新制 Cu(OH)₂ 要 NaOH 过量（保证碱性环境）；加热至沸腾才出现砖红色沉淀。
浓硫酸参与的酯化/硝化实验：注意暴沸（碎瓷片）与倒吸（导管在液面上方）。

3.4 官能团转化与有机合成

图解有机合成的"地铁图"

两条主线：
烃 → 卤代烃（加成/取代）→ 醇（水解）→ 醛（氧化）→ 羧酸（氧化）→ 酯（酯化）
醇 → 烯烃（消去）→ 加聚/加成各种产物
增长碳链：酯化、加聚、信息题给的新反应；缩短碳链：氧化断裂、水解。
合成路线设计：逆合成分析法（从目标分子倒推"上一步是谁"）。

🔬 故事：阿司匹林的百年旅程
柳树皮止痛的古方（古埃及纸草记载）里藏着水杨酸——但直接口服刺激胃。1897 年德国化学家霍夫曼把水杨酸的酚羟基乙酰化（接上 CH₃CO—），得到对胃温和的乙酰水杨酸（阿司匹林）——人类最古老的合成药物至今仍在解热、抗血栓一线服役。一个官能团的修饰，改变了亿万人的生活质量——这就是有机合成的力量。