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文檔簡介

1、有機化學總結(jié)一.有機化合物的命名1. 能夠用系統(tǒng)命名法命名各種類型化合物:包括烷烴,烯烴,炔烴,烯炔,脂環(huán)烴單環(huán)脂環(huán)烴和多環(huán)置換脂環(huán)烴中的螺環(huán)烴和橋環(huán)烴,芳烴,醇,酚,醚,醛,酮,羧酸,羧酸衍生物酰鹵,酸酐,酯,酰胺,多官能團化合物官能團優(yōu)先順序:- COOfek SO3H- C00艮一CO/ CN CHO C= 0 OH(醇)OH(酚)SH NH2 ORC= C AC ( RX NO2),并能夠判斷出 Z/E構(gòu)型和R/S構(gòu)型。2. 根據(jù)化合物的系統(tǒng)命名,寫出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)式或立體結(jié)構(gòu)式傘形 式,鋸架式,紐曼投影式, Fischer投影式。立體結(jié)構(gòu)的表示方法:COOH1傘形式:nH3C2鋸架式:H

2、5HHH紐曼投影式:HHH4菲舍爾投影式:HCOOHOHCH3構(gòu)象(conformation)(1)乙烷構(gòu)象:最穩(wěn)定構(gòu)象是交叉式,最不穩(wěn)定構(gòu)象是重疊式。正丁烷構(gòu)象:最穩(wěn)定構(gòu)象是對位交叉式, 最不穩(wěn)定構(gòu)象是全重疊式(3) 環(huán)己烷構(gòu)象:最穩(wěn)定構(gòu)象是椅式構(gòu)象。一取代環(huán)己烷最穩(wěn)定構(gòu)象是e取代的椅 式構(gòu)象。多取代環(huán)己烷最穩(wěn)定構(gòu)象是e取代最多或大基團處于 e鍵上的椅式構(gòu)象。立體結(jié)構(gòu)的標記方法1. Z/E標記法:在表示烯烴的構(gòu)型時,如果在次序規(guī)那么中兩個優(yōu)先的基團在同一側(cè),為 Z構(gòu)型,在相反側(cè),為 E構(gòu)型。CH3zClCH3/C2H5;C = C:C=CHC2H5HCl(Z) 3 氯一2 戊烯(E) 3 氯

3、一2 戊烯2、順/反標記法:在標記烯烴和脂環(huán)烴的構(gòu)型時,如果兩個相同的基團在同一側(cè),貝U為順式;在相反側(cè),貝U為反式。CH3CH3CH3、.CH3CH3屮=C zCXC=CHHHHHCH3 HH順一 2 丁烯反一2 丁烯順一1,4 二甲基環(huán)己烷HCH3CH3H反一1,4 甲基環(huán)己烷3、R/S標記法:在標記手性分子時, 先把與手性碳相連的四個基團按次序規(guī)那么排序。然后將最不優(yōu)先的基團放在遠離觀察者,再以 次觀察其它三個基團,如果優(yōu)先順序是順時針,那么為R構(gòu)型,如果是逆時針,那么為S構(gòu)型。注:將傘狀透視式與菲舍爾投影式互換的方法是:先按要求書寫其透視式或投影式,然后分別標出其R/S構(gòu)型,如果兩者構(gòu)

4、型相同,那么為同一化合物,否那么為其對映體。有機化學反響及特點1. 反響類型自由基取代:烷烴鹵代、芳烴側(cè)鏈鹵代、烯烴的a H鹵代廠自由基反響自由基加成:烯,炔的過氧化效應(yīng)親電加成:烯、炔、二烯烴的加成,脂環(huán)烴小環(huán)的開環(huán)加成 親電取代:芳環(huán)上的親電取代反響反響類型 (按歷程分)離子型反響親核取代:鹵代烴、醇的反響,環(huán)氧乙烷的開環(huán)反響,醚鍵斷裂 反響,鹵苯的取代反響親核加成:炔烴的親核加成肖除反響:鹵代烴和醇的反響J協(xié)同反響:雙烯合成復原反響包括催化加氫:烯烴、炔烴、環(huán)烷烴、芳烴、鹵代烴氧化反響:烯烴的氧化高錳酸鉀氧化,臭氧氧化,環(huán)氧化;炔烴高錳酸鉀氧化,臭氧氧化;醇的氧化;芳烴側(cè)鏈氧化,芳環(huán) 氧

5、化2. 有關(guān)規(guī)律1)馬氏規(guī)律:親電加成反響的規(guī)律,親電試劑總是加到連氫較多的雙鍵碳上2)過氧化效應(yīng):自由基加成反響的規(guī)律,鹵素加到連氫較多的雙鍵碳上空間效應(yīng):4) 定位規(guī)律:芳烴親電取代反響的規(guī)律,有鄰、對位定位基,和間位定位基。5) 查依切夫規(guī)律:鹵代烴和醇消除反響的規(guī)律,主要產(chǎn)物是雙 鍵碳上取代基較多的烯烴。6) 休克爾規(guī)那么:判斷芳香性的規(guī)那么。存在一個環(huán)狀的大n鍵,成環(huán)原子必須共平面或接近共平面,n電子數(shù)符合4n+2規(guī)那么。7) 霍夫曼規(guī)那么:季銨鹽消除反響的規(guī)律,只有烴基時,主要產(chǎn)物是雙鍵碳上取代基較少的烯烴動力學控制產(chǎn)物。當碳上連有吸電子基或不飽和鍵時,貝U消除的是酸性較強的氫,生

6、成 較穩(wěn)定的產(chǎn)物熱力學控制產(chǎn)物。8) 基團的“順序規(guī)那么3. 反響中的立體化學烷烴:烷烴的自由基取代:外消旋化烯烴:烯烴的親電加成:溴,氯,HOBr HOC羥汞化-脫汞復原反響-反式加成其它親電試劑:順式+反式加成烯烴的環(huán)氧化,與單線態(tài)卡賓的反響:保持構(gòu)型烯烴的冷稀 KMnOHzO氧化:順式鄰二醇烯烴的硼氫化-氧化:順式加成烯烴的加氫:順式加氫環(huán)己烯的加成1-取代,3-取代,4-取代 炔烴:選擇性加氫:Lindlar催化劑順式烯烴 Na/NHsL 反式加氫親核取代:S n1:外消旋化的同時構(gòu)型翻轉(zhuǎn)Sn2:構(gòu)型翻轉(zhuǎn)Walden翻轉(zhuǎn)消除反響:E2 ,E1cb:反式共平面消除。環(huán)氧乙烷的開環(huán)反響:反

7、式產(chǎn)物四. 概念、物理性質(zhì)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、反響活性.概念1.同分異構(gòu)體CH3碳架異構(gòu) H2C=C-CH2CH2 h2c=c-ch3H構(gòu)造異構(gòu) 位置異構(gòu) CH?二CHCH 2CH3 CH3CH = CHCH 3 同分異構(gòu)官能團異構(gòu) CH3CH2OHCH3OCH3I 互變異構(gòu)CH?二 CH-OH =CH3CHO立體異構(gòu)構(gòu)型異構(gòu)構(gòu)象異構(gòu),順反異構(gòu)對映異構(gòu)2. 試劑親電試劑:簡單地說,對電子具有親合力的試劑就叫親電試劑electrophilic reagent 。親電試劑一般都是帶正電荷的試劑或具 有空的p軌道或d軌道,能夠接受電子對的中性分子,女口: 1、Cl =Br十、RCHJ CHC6 NO: +

8、 SQH、SQ、BFb、AlCl 3 等,都是親電試劑。親核試劑:對電子沒有親合力,但對帶正電荷或局部正電荷的碳原子具有親 合力的試劑叫親核試劑nucleophilic reagent。親核試劑一般是帶 負電荷的試劑或是帶有未共用電子對的中性分子,女口: QH、HS、CN、NH_、RCHT、RO、RS、PhO、RCQQX_、HQ RQH RQR NH、RNH等,都是親核試劑。自由基試劑:Cl2hv或高溫均裂2C1*Br2hv或高溫均裂* 2Br *Cl 2、B2是自由基引發(fā)劑,此外,過氧化氫、過氧化苯甲酰、偶 氮二異丁氰、過硫酸銨等也是常用的自由基引發(fā)劑。少量的自由基引發(fā)劑就可引發(fā)反響,使反響

9、進行下去3. 酸堿的概念布朗斯特酸堿:質(zhì)子的給體為酸,質(zhì)子的受體為堿。Lewis酸堿:電子的接受體為酸,電子的給與體為堿4. 共價鍵的屬性鍵長、鍵角、鍵能、鍵矩、偶極矩。5. 雜化軌道理論sp3、sp2、sp 雜化。6. 旋光性平面偏振光:手性:手性碳:旋光性:旋光性物質(zhì)光學活性物質(zhì),左旋體,右旋體:內(nèi)消旋體、外消旋體,兩者的區(qū)別:非對映異構(gòu)體:蘇式,赤式:CHOH_OHH - OH CH2OH 赤式對映異構(gòu)體,產(chǎn)生條件:CHOH OHHO - H CH2OH 蘇式差向異構(gòu)體:Walden 翻轉(zhuǎn):7. 電子效應(yīng)1誘導效應(yīng)2共軛效應(yīng)冗n共軛,p- n共軛,c -p超2共軛,c共軛空間效應(yīng)廠空間阻

10、礙:已有基團對新引入基團的空間阻礙作用嘶和|3|立體效應(yīng)范德華張力: 空間效應(yīng)-扭轉(zhuǎn)張力:兩個原子或原子團距離太近,小于兩 者的范德華半徑之和而產(chǎn)生的張力。在重疊構(gòu)象中存在著要變 為交叉式構(gòu)象的一種張力SR8. 其它內(nèi)型endo外型exo:endo內(nèi)型COCH 3Hexo 外型順反異構(gòu)體,產(chǎn)生條件:華農(nóng)生活SCAU6666 -做華農(nóng)里,最好玩的生活效勞平臺烯醇式:二.物理性質(zhì)1沸點上下的判斷?不同類型化合物之間沸點的比擬;同種類型化合物之間沸點的比擬。2. 熔點,溶解度的大小判斷?3. 形成有效氫鍵的條件,形成分子內(nèi)氫鍵的條件:三.穩(wěn)定性判斷1. 烯烴穩(wěn)定性判斷R 2C=CR R 2C=CHR

11、 RCH=CHR E-構(gòu)型 RCH=CHRz-構(gòu)型 RHC=CHCH=CH2. 環(huán)烷烴穩(wěn)定性判斷3. 開鏈烴構(gòu)象穩(wěn)定性4. 環(huán)己烷構(gòu)象穩(wěn)定性5. 反響中間體穩(wěn)定大小判斷碳正離子,碳負離子,自由基碳正離子的穩(wěn)性順序:ch2=chch2 (CH 3)3C (CH 3)2CH CH 3CH 2 CH 3二 CH 2CH2二CH-CH2?XCH2自由基穩(wěn)定性順序: (CH3)3C (CH3)2CH CH3cH2 CH3碳負離子穩(wěn)定性順序:CH2二CH 一CH2CH2CH3 1只一 2OR 3只一6. 共振極限結(jié)構(gòu)式的穩(wěn)定性判斷在共振雜化體中奉獻程度四酸堿性的判斷1. 不同類型化合物算堿性判斷HO -H

12、 RO -HHC C H- NH2- H CH 2 C=CH -H CH 3CH 2-HpKa 15.71619253440492. 液相中醇的酸性大小3. 酸性大小的影像因素吸電子基與推電子基對酸性的影響 五反響活性大小判斷1. 烷烴的自由基取代反響X 2 的活性:F2 Cl 2 Br 2I2選擇性:F2 Cl 2 Br 2 R2C=CHR RCH=CHHRRCH=CH CH2=CHb CF2=CHX3. 烯烴環(huán)氧化反響活性R 2C=CR R 2C=CHR rch=chrrch=ch ch2=ch?4. 烯烴的催化加氫反響活性:CH=CH RCH=CH RCH=CHR R2C=CHR RC=

13、CR5. Diles-Alder 反響雙烯體上連有推電子基團349頁親雙烯體上連有吸電子基團,有利于反響進行例如:以下化合物A ; iBC H ; C/CN ; D / CHCI/OCH八;C.; D. fII與異戊二烯進行Diels-Alder 反響的活性強弱順序為: 6. 鹵代烴的親核取代反響S n1反響:CH 2=CHCH 2X_ -CH2X 3 RX 2 RX 1 RX CH 3X(CH3)3CBr10-310-6 10-11形成碳正離子的相對速率Sn2反響:CH3X 1。RX 2。RX 3。RX成環(huán)的Sn2反響速率是:V五元環(huán) V六元環(huán) V中環(huán),大環(huán) V三元環(huán) V四元環(huán)7. 消除反響

14、鹵代烴堿性條件下的消除反響E2 消除CH CHCHXCH 3 2 RX 1 RX CH3XRI RBr RCI醇脫水-主要E1CH 2=CHCHCH 3OH 3 ROH 2 ROH 1 ROH護CHCH 38. 芳烴的親電取代反響芳環(huán)上連有活化苯環(huán)的鄰對位定位基給電子基 反響活性提高芳環(huán)上連有鈍化苯環(huán)的間位定位基吸電子基或鄰對位定位基反響活性下降。例如:以下芳香族化合物:Cl NH 2 NO 2 CH 3a.拭 C. d66硝化反響的相對活性次序為 。例如:萘環(huán)的A.a 位;B. B 位 ;C.氯苯;D.苯在親電取代反響中相對活性次序為為 。例如:以下各化合物中,最容易與濃硫酸發(fā)生磺化反響的是

15、A.CHCH3;B.NOC.CH(CH26;D.Cl六其它1. 親核性的大小判斷:2. 試劑的堿性大?。?. 芳香性的判斷:4. 定位基定位效應(yīng)強弱順序:鄰、對位定位基: O - N(CH3)2 NH2- 0出OCH3-NHCOCH R OCOCH C6H5 FCl Br I間位定位基:+ NH3 NO2 CN COO SO3H CHOCOCH COOCH CONH2五、活性中間體與反響類型、反響機理反響機理:1. 自由基取代反響機理中間體:自由基反響類型:烷烴的鹵代,烯烴、芳烴的aH鹵代2. 自由基加成反響機理中間體:自由基:反響類型:烯烴、炔烴的過氧化效應(yīng)。3. 親電加成反響機理 中間體:

16、環(huán)鎓離子溴鎓離子,氯鎓離子反響類型:烯烴與溴,氯,次鹵酸的加成中間體:碳正離子,易發(fā)生重排。反響類型:烯烴的其它親電加成 HX HO, HSQ,BHs,羥 汞化-去汞復原反響、炔烴的親電加成,小環(huán)烷烴的開環(huán)加 成,共軛二烯烴的親電加成?;颦h(huán)鎓離子:4. 親電取代反響機理:中間體-絡(luò)合物氯代和溴代先生成n絡(luò)合物反響類型:芳烴親電取代反響鹵代,硝化,磺化,烷基化,?;?,氯甲基化。5. 親核加成反響機理:中間體:碳負離子反響類型:炔烴的親核加成6. 親核取代反響機理:Sn1反響中間體:碳正離子,易發(fā)生重排。反響類型:鹵代烴和醇的親核取代主要是3,醚鍵斷裂反響3烴基生成的醚。Sn2反響中間體:無經(jīng)過

17、過渡態(tài)直接生成產(chǎn)物反響類型:鹵代烴和醇的親核取代主要是1的親核取代,醚鍵斷裂反響1烴基生成 的醚,酚醚,環(huán)氧乙烷的開環(huán)反響7. 消除反響反響機理E1機理:中間體:碳正離子,易發(fā)生重排反響類型:醇脫水,3 RX在無堿性試劑條件下在污水乙醇中的消除反響。E2機理:中間體:無直接經(jīng)過過渡態(tài)生成烯烴反響類型:RX的消除反響E1cb機理:中間體:碳負離子 反響類型:鄰二鹵代烷脫鹵素。重排反響機理:rearrangement重排反響規(guī)律:由不穩(wěn)定的活性中間體重排后生成較穩(wěn)定的中間體;或由不穩(wěn)定的反響物重排成較穩(wěn)定的產(chǎn)物。1、碳正離子重排(1)負氫1,2遷移:CH3-CH-CH2 CH3CHCH3(2)烷基

18、1,2遷移:ch3_I j+CH3-C CH2 ch3cch2ch3CH3Ch3(3)苯基1,2遷移:C6H5 Cch2IOHC6H5CCH2C6H5 C6H5CCH2C6H511+ OH屮.C6H5CCH2C6H5頻哪醇O重排:CH3 CH3I ICH3C C一 CH3I IOH OHCH3 CH3HCH3一 CC CH3I IOH +OH2 H2OCH3CH3CH3CC CH3I+OH重排CH3+CH3C C CH 3 IOH CH3CH3 ICH3 C C CH3頻哪酮O ch3在頻哪醇重排中,基團遷移優(yōu)先順序為:Ar R H(4) 變環(huán)重排:33(5) 烯丙位重排:堿性水解ch3-ch

19、=chch2ci Cl+CH3CH = CH CH2CHCH CHCH2 -丿yOHj2、其它重4 CH3_CH = CH-CH2+CH3CH CH=CH2OHOH(1)質(zhì)子1,3 遷移互變異構(gòu)現(xiàn)象CH3CCHH2OHgSO4, H2SO4CH3cH CHO-IIch3-c- ch3六、鑒別與別離方法七、推導結(jié)構(gòu)1.化學性質(zhì):烯烴的高錳酸鉀氧化;烯烴的臭氧化反響;鄰二醇的高碘酸氧化2.光波譜性質(zhì):紅外光譜:36502500cm1 O H, N H 伸縮振動33003000cm1 A C H 3300C=C H 3100Ar H3030伸縮振動30002700cm1 CH, CH,次甲基,一CH

20、2720 , 2820伸縮振動振動伸縮16901450cm1 C=C,苯環(huán)骨架伸縮振動14751300cmCH, CH,1000670cm峰將被裂分為n+1個,這就是n+1做一常級譜圖。勺在一級譜圖中C的化學位移值CHCl 3(7.27)規(guī)律。按照n+1規(guī)律裂分的譜圖叫0.5(1) 5.5 NH2NH2 4.7C=C H, Ar H, CH的 面外彎曲振動核磁共振譜:偶合裂分的規(guī)律:n+1規(guī)律一組化學等價的質(zhì)子有n個相鄰的全同氫核存在時,其共振吸收6 8.51.739 10J1 11131211RCOOH10.5 12109876544.6 5.90.21.5cr2=ch-rCH2F ch2c

21、i CH2BrCH2ICH2OCH2NO2321 | 0CH 2ArCH2NR2CH 2SC CHCH2C=OCH 2=CH-CH 3C3CHc2ch2C-CH 3環(huán)烷烴具體的推到方法:1.不飽和度的計算不飽和度=1/2 2 + 2n 4 + n 3 - n 1n41、m、n1分別表示分子中四價、三價和一價元素的原子個數(shù)。如果=1,說明該化合物含一個不飽和鍵或是環(huán)烷烴;=2,說明該化合物含兩個 C=C雙鍵,或含一個 C三C三鍵等; 4,說明該化合物有可能含有苯環(huán)。紅外光譜觀察官能團區(qū)域(1) . 先觀察是否存在 C=O(18201660cm1, s)(2) .如果有C=O,確定以下狀況.是否存

22、在 O-H(34002400cm-1,寬峰,往往與羧酸:C-H重疊)酰胺:是否存在 N-H(3400cm-1附近有中等強度吸收;有時是同等強度的兩個吸收峰是否存在 C-0(13001000cm-1有強吸收)酯:酸酐:1810和1760cm1附近有兩個強的 C=O吸收醛:是否存在 O=C-H(2850和2750附近有兩個弱的吸收)酮:沒有前面所提的吸收峰如果沒有C=O,確定以下狀況.醇、酚: 是否存在 0-H(34003300cm1,寬峰;13001000cm1附近的C-0吸收)胺:是否存在 N-H(3400cm-1附近有中等強度.有時是同等強度的兩個吸收醚: 是否存在C-0(13001000c

23、m-1有強吸收,并確認34003300cm-1附近是否有 O-H吸收峰)(4).觀察是否有C=C或芳環(huán)C=C: 1650cm-1附近有弱的吸收芳環(huán):16001450cm -1范圍內(nèi)有幾個中等或強吸收結(jié)合31003000cm1的C-H伸縮振動,確定c=c或芳環(huán)。3分析核磁共振譜圖1根據(jù)化學位移3、偶合常數(shù)J與結(jié)構(gòu)的關(guān)系,識別一些強單峰和特征峰。如:以下孤立的甲基和亞甲基質(zhì)子信鍵的羥基信號CH3CR3RO CH2CN -COOH-CHO -OH2.采用重水交換的方法識別 -OH、-NH2、-COOH的活潑氫。 如果加重水后相應(yīng)的信號消失,那么可以確定此類活潑氫的存在。3如果38.5ppm范圍內(nèi)有強

24、的單峰或多重峰信號,往往是苯環(huán)的質(zhì)子信號,再根據(jù)這一區(qū)域的質(zhì)子數(shù)目和峰型,可以確定苯環(huán) 上取代基數(shù)目和取代基的相對位置。4.解析比擬簡單的多重峰一級譜,根據(jù)每個組峰的化學位移及其相應(yīng)的質(zhì)子數(shù)目對該基團進行推斷,并根據(jù)其相鄰的基團。5.根據(jù)化學位移和偶合常數(shù)的分析,推出假設(shè)干個可能的結(jié)構(gòu)單元,最后組合可能的結(jié)構(gòu)式。綜合各種分析,推斷分子的結(jié)構(gòu)并對結(jié)論進行核對。有機化學試題庫、寫出以下化合物的名稱或結(jié)構(gòu)式10分:Oa6da8de9ca10dc每空(CH3)2CH -C(CH3)212ClOHOH345OHH3C67CH3OHH39C6H5CH2CH2COCI10OBr1112OOHC6H5HO或或

25、13C6H5C6H5C2H51415C2H5做華農(nóng)里最好玩的生活效勞平臺H OHHHbI HC6H5CH3CH2C6H5c有芳香性的是c facd、f、C2H5HHC2H5華農(nóng)生活SCAU6666JO O X / BrMgCH 2CH2CCH3a c g。8.H5C6OCH3CCH2CH2CHCH3CH2 =CHCH2C =CH2OCH2CH3Oo-;H 2CH3HO och3親核試劑是:c1 分1X 20OCH(CH 3)2H3-CH2C6H57. CH3CH2CHCH2CH2COCl8da、 c、 doCH2C6H54 OHo10.HO HOCH 20:I cooch3COOCH3a. H3CCH3/. ;:-=CCH2CH3CH35 b。7.NH-C-H/O二、每題2分2X 101.親電試劑是:a、b、e、h有對映體存在的是:b、do b 。b 。I a bo

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