《烃的衍生物所有思维导图》
一、整体框架
mermaid graph LR A[烃的衍生物] --> B(卤代烃) A --> C(醇) A --> D(酚) A --> E(醚) A --> F(醛) A --> G(酮) A --> H(羧酸) A --> I(酯) A --> J(胺) A --> K(硝基化合物)
二、各类别细化
1. 卤代烃
mermaid graph LR A[卤代烃] --> B(分类) A --> C(命名) A --> D(物理性质) A --> E(化学性质) B --> B1(一卤代烃) B --> B2(多卤代烃) C --> C1(系统命名法) C --> C2(俗名) D --> D1(状态) D --> D2(溶解性) D --> D3(沸点) E --> E1(水解反应/消去反应) E --> E2(与活泼金属反应) E --> E3(其他反应) E1 --> E11(条件：NaOH水溶液/醇溶液) E1 --> E12(产物：醇/烯烃) E2 --> E21(格氏试剂)
- 分类： 一卤代烃、多卤代烃，根据卤素原子连接的碳原子分类（伯、仲、叔卤代烃）
- 命名： 系统命名法、俗名 (例如：氯仿、四氯化碳)
- 物理性质： 状态（气、液、固），溶解性（一般不溶于水，易溶于有机溶剂），沸点（随分子量增大而升高，异构体支链越多沸点越低）
- 化学性质：
- 水解/消去反应： RX + NaOH(aq) → ROH + NaX (水解)；RX + NaOH(醇) → 烯烃 + NaX + H2O (消去)
- 与活泼金属反应： 生成格氏试剂 (R-MgX)
- 其他反应： 取决于具体卤代烃的结构。
2. 醇
mermaid graph LR A[醇] --> B(分类) A --> C(命名) A --> D(物理性质) A --> E(化学性质) B --> B1(伯醇/一级醇) B --> B2(仲醇/二级醇) B --> B3(叔醇/三级醇) B --> B4(多元醇) C --> C1(系统命名法) C --> C2(俗名) D --> D1(状态) D --> D2(溶解性) D --> D3(沸点) E --> E1(与活泼金属反应) E --> E2(酯化反应) E --> E3(氧化反应) E --> E4(消去反应) E --> E5(取代反应) E3 --> E31(催化氧化) E3 --> E32(强氧化) E4 --> E41(脱水)
- 分类： 伯醇、仲醇、叔醇、多元醇（根据羟基连接的碳原子连接的氢原子个数分类）
- 命名： 系统命名法、俗名 (例如：甘油)
- 物理性质： 状态（低级醇为液体，高级醇为固体），溶解性（低级醇易溶于水，高级醇溶解度降低），沸点（高于对应烃，多元醇沸点更高）
- 化学性质：
- 与活泼金属反应： 生成醇盐 (RO-Na)
- 酯化反应： ROH + R'COOH ⇌ R'COOR + H2O (酸催化)
- 氧化反应：
- 催化氧化： 伯醇氧化为醛，仲醇氧化为酮，叔醇不易氧化。
- 强氧化： 某些多元醇可以被强氧化剂氧化。
- 消去反应： ROH → 烯烃 + H2O (浓硫酸，加热)
- 取代反应： 羟基被其他基团取代（例如与HX反应）
3. 酚
mermaid graph LR A[酚] --> B(定义) A --> C(酸性) A --> D(物理性质) A --> E(化学性质) E --> E1(与NaOH反应) E --> E2(与Na2CO3反应) E --> E3(取代反应) E --> E4(显色反应) E --> E5(氧化反应)
- 定义： 羟基直接与苯环相连的化合物。
- 酸性： 弱酸性，比碳酸弱，比乙醇强。
- 物理性质： 固体，有特殊气味，有毒。
- 化学性质：
- 与 NaOH 反应： 生成酚钠 (C6H5ONa)
- 与 Na2CO3 反应： 只能与NaOH反应
- 取代反应： 苯环上的取代反应（邻、对位优先），例如与溴水反应生成三溴苯酚。
- 显色反应： 与 FeCl3 溶液反应显紫色。
- 氧化反应： 易被氧化，空气中变红。
4. 醚
mermaid graph LR A[醚] --> B(结构) A --> C(命名) A --> D(物理性质) A --> E(化学性质)
- 结构： R-O-R' (R和R'可以是相同的或不同的烷基或芳基)
- 命名： 命名方式类似于醇，根据连接氧原子的基团命名。
- 物理性质： 沸点较低（比对应的醇低），溶解性较差。
- 化学性质： 化学性质不活泼，不易发生反应。重要的醚是乙醚。
5. 醛
mermaid graph LR A[醛] --> B(结构) A --> C(命名) A --> D(物理性质) A --> E(化学性质) E --> E1(氧化反应) E --> E2(还原反应) E --> E3(加成反应) E --> E4(银镜反应) E --> E5(与新制Cu(OH)2反应)
- 结构： 含有醛基 (-CHO)
- 命名： 系统命名法 (例如：乙醛)、俗名 (例如：甲醛)
- 物理性质： 低级醛为气体或液体，有刺激性气味。
- 化学性质：
- 氧化反应： 容易被氧化为羧酸。
- 还原反应： 被还原为醇。
- 加成反应： 醛基可以发生加成反应 (例如与HCN加成)。
- 银镜反应： 与银氨溶液反应生成银镜。
- 与新制Cu(OH)2反应： 与氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀。
6. 酮
mermaid graph LR A[酮] --> B(结构) A --> C(命名) A --> D(物理性质) A --> E(化学性质) E --> E1(还原反应) E --> E2(加成反应) E --> E3(氧化反应-苛刻条件)
- 结构： 含有酮基 (>C=O)，且酮基连接两个碳原子。
- 命名： 系统命名法 (例如：丙酮)
- 物理性质： 液体，有特殊气味。
- 化学性质：
- 还原反应： 被还原为仲醇。
- 加成反应： 酮基可以发生加成反应 (例如与HCN加成)。
- 氧化反应： 在较苛刻的条件下才能被氧化。
7. 羧酸
mermaid graph LR A[羧酸] --> B(结构) A --> C(命名) A --> D(酸性) A --> E(物理性质) A --> F(化学性质) F --> F1(酸性) F --> F2(酯化反应) F --> F3(中和反应) F --> F4(取代反应)
- 结构： 含有羧基 (-COOH)
- 命名： 系统命名法 (例如：乙酸)、俗名 (例如：醋酸)
- 酸性： 具有酸性，能与活泼金属、碱、碳酸盐等反应。
- 物理性质： 低级羧酸为液体，有刺激性气味，高级羧酸为固体。
- 化学性质：
- 酸性： 与活泼金属、碱、碳酸盐反应。
- 酯化反应： 与醇发生酯化反应生成酯。
- 中和反应： 与碱发生中和反应。
- 取代反应： 羧基上的羟基可能发生取代反应。
8. 酯
mermaid graph LR A[酯] --> B(结构) A --> C(命名) A --> D(物理性质) A --> E(化学性质) E --> E1(水解反应) E --> E2(醇解反应)
- 结构： R-COO-R'
- 命名： xx酸xx酯
- 物理性质： 一般为液体，有香味，难溶于水。
- 化学性质：
- 水解反应： 酸性或碱性条件下水解，生成羧酸和醇。
- 醇解反应： 与醇反应生成新的酯和醇。
9. 胺
mermaid graph LR A[胺] --> B(分类) A --> C(命名) A --> D(物理性质) A --> E(化学性质) B --> B1(伯胺/一级胺) B --> B2(仲胺/二级胺) B --> B3(叔胺/三级胺) E --> E1(碱性) E --> E2(与酸反应)
- 分类： 根据氮原子连接的烃基个数分类（伯、仲、叔胺）
- 命名： xx胺
- 物理性质： 低级胺为气体或液体，有氨臭味，高级胺为固体。
- 化学性质：
- 碱性： 具有碱性，能与酸反应生成盐。
10. 硝基化合物
mermaid graph LR A[硝基化合物] --> B(结构) A --> C(命名) A --> D(性质) B --> B1(硝基的定义) D --> D1(爆炸性) D --> D2(毒性)
- 结构： 含有硝基 (-NO2)
- 命名： xx硝基xx
- 性质：
- 爆炸性： 很多硝基化合物具有爆炸性 (例如：硝化甘油、TNT)。
- 毒性： 具有一定毒性。