有机期末复习大纲
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卤代烃
1.卤代烃的分类、命名
2.卤代烃的物理性质:密度、可燃性、溶解性
3.化学性质:
亲核取代:NaOH/水、NH3/醇、NaCN/醇、AgNO3/醇(鉴别不同类型卤代烃)、NaOR/醇
消除:条件,NaOH/醇札依采夫规则
邻二卤代烃:链状成炔、环状成二烯烃
活泼金属:钠:武兹反应镁:生成RMgX,条件,Mg/无水乙醚
格氏试剂:,增加碳链
4.反应机理:
反应活性顺序(由快到慢):S N1:叔仲伯CH3X
S N2:CH3X 伯仲叔
E1/E2:叔仲伯
烃基相同:RI RBr RCl
5.苯基型/乙烯基型卤代烃:碳卤键不易断裂,不易取代和消除
苄基型/烯丙基型卤代烃:碳卤键易断裂,易取代和消除
6.取代与消除的竞争:NaOH/H2O:取代NaOH/醇、加热:消除
醇酚醚
7.醇的分类、命名
8.醇的物理性质:沸点、水溶性、结晶醇
9.醇的化学性质:
与活泼金属反应:活性顺序伯醇>仲醇>叔醇
醇的酯化:* 硫酸二甲酯极毒;硝酸甘油,烈性炸药、治疗心肌梗死和胆绞痛
醇与氢卤酸、PX3、PX5、SOCl2的反应:活性顺序叔醇>仲醇>伯醇
卢卡斯试剂(无水ZnCl2/浓HCl):鉴别六个碳以下的伯仲叔醇
醇的脱水反应:分子内脱水(E1消除)、分子间脱水
醇的脱水顺序叔醇>仲醇>伯醇
醇的氧化反应:氧化剂氧化伯醇成酸、仲醇成酮、叔醇不反应
催化脱氢伯醇成醛、仲醇成酮、叔醇不反应
10.酚的分类、命名
11.酚的物理性质:熔沸点、溶解性、有强烈气味和腐蚀性、能杀菌(如来苏儿)
12.酚的化学性质:
酚的酸性:比碳酸的酸性弱
与Fe3+显色:烯醇式结构
酚的取代:卤代:Br2/水,三溴苯酚白↓;Br2/CS2,一元取代,邻对位!
硝代:浓硝酸,三硝基苯酚(苦味酸,易爆炸);稀硝酸,一元取代,邻对位!
磺化:低温邻位、高温对位
酚的氧化:成醌
酚醚的生成:酚钠和卤代烃反应生成酚醚
13.醚的分类、命名
14.醚的物理性质:沸点、溶解度
15.醚的化学性质:
盐的生成:溶于浓酸,加水稀释分解为原来的醚,区别、分离醚与烷烃或卤代烃醚键的断裂:较小的烃基生成碘代烷
过氧化物的形成:受热易分解爆炸!用FeSO4和KSCN检查,贮存时加入FeSO4防止产生过氧化物!
醛酮醌
16.命名
17.物理性质:沸点比醇低、水溶性
18.化学性质:
1、亲核加成:
氢氰酸:醛、脂肪族甲基酮、八个碳以下的环酮
亚硫酸氢钠:醛、脂肪族甲基酮、八个碳以下的环酮,产物白色晶体↓
醇:生成半缩醛/缩醛、半缩酮/缩酮,缩醛对碱和氧化剂稳定,可用于保护醛基
格氏试剂:醛酮成醇、二氧化碳成酸
氨及氨的衍生物:碳氧双键转变成碳氮双键
产物大多都是白色或黄色固体,有固定的结晶形状和熔点,应用:鉴定醛酮
2、亲核加成活性顺序:
3、α-H反应:
羟醛缩合:条件,稀碱加热增加碳链的常用方法
卤代反应:
)
碱性条件:卤仿反应(
、
4、氧化:托伦试剂(硝酸银的氨溶液):氧化所有的醛、不能氧化碳碳双键
斐林试剂(A硫酸铜、B氢氧化钠+酒石酸钾钠):氧化脂肪醛、不能氧化碳碳双键
班尼狄克试剂(硫酸铜+柠檬酸钠+碳酸钠):氧化脂肪醛、不能氧化碳碳双键
5、还原成醇:催化氢化:羰基、碳碳双键均被还原
氢化铝锂、硼氢化钠、异丙醇铝:只还原羰基
6、还原成亚甲基(去氧):
克莱门森还原(Zn-Hg/HCl)
武尔夫-开息納尔-黄鸣龙还原(NH2-NH2,NaOH/三甘醇)
7、歧化反应(康尼查罗):不含α-H的醛
8、品红试剂(希夫试剂):品红+SO2
醛:紫红色+ 硫酸褪色甲醛:紫红色+ 硫酸不褪色酮:不反应
应用:醛酮的鉴别
羧酸及其衍生物
19.俗名:
醋酸、蚁酸、草酸
20.物理性质:气味、水溶性、熔点、沸点(比醇高)
21.化学性质:
1、酸性:(强于碳酸、苯酚)
氯乙酸>甲酸>苯甲酸>乙酸>丙酸
已二酸>磷酸>丙二酸>丁二酸
*应用:用碳酸钠分离、鉴别苯甲酸、苯酚等
2、羧酸衍生物的生成:
酰卤酸酐酯酰胺
3、还原反应:
条件:⑴LiAlH4/无水乙醚⑵H2O结果:只还原羧基,保留碳碳双键
4、脱羧反应:
一元羧酸:NaOH-CaO/共熔
二元羧酸:乙二酸、丙二酸易脱羧条件,加热即可
5、α-H卤代:Cl2/红P
22.重要羧酸:甲酸(银镜反应)、乙二酸(草酸)、苯甲酸(安息香酸)
23.羧酸衍生物的命名
24.羧酸衍生物的物理性质:低级酯有水果味
25.羧酸衍生物的化学性质:
水解:成酸,碱性条件下水解也叫皂化
醇解:成酯,酯的醇解也叫酯交换
氨解:成酰胺
酯的还原:⑴LiAlH4/无水乙醚⑵H2O
酯缩合反应(克莱森酯缩合反应):原料含α-H的酯条件,强碱和醇钠
取代酸
26.羟基酸俗名:
乳酸、苹果酸、酒石酸、水杨酸、柠檬酸、没食子酸、
27.羟基酸物理性质:熔点比羧酸高、比羧酸更易溶于水
28.羟基酸化学性质:
1、酸性:
α-羟基丙酸>β-羟基丙酸>丙酸
邻羟基苯甲酸>间羟基苯甲酸>苯甲酸>对羟基苯甲酸
2、醇酸的脱水反应:
α-醇酸:交酯
β-醇酸:分子内脱水生成α,β-不饱和脂肪酸
γ-醇酸:内酯
3、醇酸的氧化:α-醇酸易被氧化成α-羰基酸(氧化剂:托伦试剂)
4、α-醇酸的分解:稀硫酸条件下分解成甲酸和醛
29.重要的羟基酸
乳酸:消毒防腐柠檬酸:饮料调味剂、钠盐用作抗凝血剂、钾盐用作祛痰剂和利尿剂
酒石酸:发酵粉原料、泻药苹果酸:食品和制药工业
水杨酸:消毒防腐,水杨酸甲酯(冬青油)用作外科挫伤、扭伤和止痛,乙酰水杨酸(阿司匹林)用于解热止痛、风湿治疗
30.羰基酸命名
31.羰基酸的化学性质
1、酸性:强于羧酸
2、氧化还原:
醛酸:易被氧化
酮酸:α-酮酸易被氧化脱酸生成羧酸和CO2
3、脱酸反应:α-酮酸和β-酮酸(微热或者室温)都易脱酸生成醛或酮
32.互变异构现象:酮-烯醇互变、酰胺-亚胺醇互变
33.乙酰乙酸乙酯
成酮分解:稀碱水解后酸化受热脱酸成酮
成酸分解:浓碱水解后酸化成酸
34.氨基酸:
组成蛋白质的氨基酸有20多种,都属于L型,除脯氨酸和羟脯氨酸外,其余都是α-氨基酸除甘氨酸外,其余氨基酸都有旋光性
35.氨基酸俗名:甘氨酸、赖氨酸、谷氨酸
36.氨基酸的物理性质:
熔点高、一般溶于水、甜味(甘氨酸)、鲜味(谷氨酸钠)
37.氨基酸化学性质:
1、两性和等电点:内盐、偶极离子(两性离子)
等电点:pH=PI,氨基酸主要以偶极离子形式存在,溶解度最小
pH<PI,正离子形式存在,在电场中向阴极移动;反之,向阳极移动
2、氨基酸中氨基的性质:
与亚硝酸:N2↑ + 羟基酸
与甲醛:碳氧双键转变成碳氮双键
与2,4-二硝基氟苯:鉴别氨基酸
与氧化剂:生成酮酸和氨
3、脱水成肽:
4、脱酸反应:加热或酶作用下脱羧
5、呈色反应:水合茚三酮(蓝紫色),鉴别氨基酸、多肽、蛋白质,不能区分蛋白质和氨基酸!
含氮和含磷化合物
38.胺的分类和命名:
39.胺的结构:
40.胺的物理性质:
伯胺、仲胺的沸点比醇低;叔胺的沸点与烷烃相近;低级胺易溶于水
芳胺有毒!
41.胺的化学性质:
1、胺的碱性:脂肪族仲胺>伯胺>叔胺>氨>芳香族伯胺>芳香族仲胺>芳香族叔胺
2、烷基化反应:
3、酰基化反应:
酰基化试剂:酰卤、酸酐、酯
兴斯堡反应:分离鉴别伯仲叔胺
4、胺与亚硝酸的反应:
脂肪族伯胺:重氮盐低温下分解放出氮气同时生成醇
芳香族伯胺:低温下生成稳定的重氮盐
5、苯胺的特殊反应:
氧化:易被氧化成醌
取代:与溴水作用生成2,4,6-三溴苯胺白色沉淀
*硝化,先酰基化保护氨基,再硝化,然后水解去掉酰基
6、重氮盐的反应:重氮基被羟基、卤素、氰基、氢原子取代,生成苯酚、卤苯、苯腈、苯
42.重要的胺类化合物:胆胺、胆碱
43.对羟基乙酰苯胺(扑热息痛)
44.酰胺的物理性质:熔沸点高、水溶性较大
45.酰胺的化学性质:
1、酸碱性:邻苯二甲酰亚胺显酸性
2、水解与脱水:
3、霍夫曼降解:条件,溴或氯的碱性溶液结果,去掉羰基,生成少一个碳的伯胺
4、缩二脲反应:检验蛋白质,用于区分蛋白质和氨基酸!
5、硝基化合物还原:
Fe + HCl:硝基还原成氨基
SnCl2 + HCl:只还原硝基,不影响其他基团
杂环化合物
46.杂环化合物的分类和命名:
47.杂环化合物的结构:
48.杂环化合物的化学性质:
1、亲电取代:
反应活性顺序:吡咯>呋喃>噻吩>苯
五元杂环:易取代,位置在α位
六元杂环:难取代,位置在β位
2、氧化反应:五元杂环易被氧化;六元杂环不易被氧化,环上有侧链,侧链易被氧化!
3、酸碱性:吡咯,酸性;吡啶,碱性
三乙胺>氨>吡啶>苯胺>吡咯
49.糠醛:又称α-呋喃甲醛,有机合成的重要原料
50.卟啉化合物:血红素、叶绿素
51.嘧啶碱基、嘌呤碱基
油脂和类脂化合物
52.油脂:油和脂肪的总称,都是高级脂肪酸的甘油酯
53.类脂:蜡、磷脂、甾族化合物,与油脂有相似的物理性质
54.蜡:高级脂肪酸和高级饱和一元醇的酯
55.油脂的化学性质:
1、水解及皂化:碱性条件下的水解叫皂化,皂化值
2、加成反应:加氢,也叫氢化(硬化);加碘,碘值
3、油脂的酸败:空气中的氧使油脂氧化分解;微生物使油脂氧化分解。
酸值
酸败后的油脂具有不同程度的毒性,为防止酸败,可加入少量抗氧化剂,如维生素E。
特征:酸败后,酸值会显著提高
4、油脂的干化:氧化聚合形成有韧性的薄膜
碳水化合物
56.碳水化合物:又称糖类
氢氧比值符合2:1的不一定是糖类,如乙酸、乳酸
氢氧比值不符合2:1的也可能是糖类,如脱氧核糖
57.糖的分类、命名
58.单糖中分布最广、最重要的是葡萄糖和果糖
59.单糖的结构:
自然界中存在的单糖大多数是D构型;变旋现象;差向异构体;
端基差向异构体(异头物),如α-D葡萄糖和β-D葡萄糖;
C2-差向异构体,如D-葡萄糖和D-甘露糖
哈沃斯透视式:
半缩醛羟基:也叫苷羟基,有苷羟基环状结构和链式结构可互变!是还原性二糖有还原性的原因!
单糖的构象:β-D葡萄糖比α-D葡萄糖稳定
60.单糖的物理性质:
除丙酮糖外,都有旋光性和变旋现象
都是无色结晶、易溶于水
单糖和二糖都有甜味,以蔗糖的甜度100为比较标准,果糖是目前已知甜度最大的糖
61.单糖的化学性质
1、碱液的异构化:如D-葡萄糖、D-甘露糖、D-果糖在碱液中同时共存,互相转化
2、氧化反应:
碱性溶液中氧化:酮糖和醛糖都能被弱氧化剂氧化
酸性溶液中养化:
弱氧化剂氧化:如溴水只能氧化醛糖不能氧化酮糖,应用:区别醛糖和酮糖
强氧化剂氧化:醛糖氧化成糖二酸,酮糖氧化成少一个碳的糖二酸
3、还原反应:羰基还原成醇羟基
4、成脎反应:如D-葡萄糖、D-甘露糖、D-果糖生成同一种糖脎
5、成酯反应:
6、成苷反应:
糖苷:苷羟基与含有羟基、亚氨基、巯基等的化合物脱水形成的缩醛(酮)化合物
糖苷性质:无半缩醛羟基,不能变成开链糖,因此糖苷没有还原性、不能成脎、没有变旋现象
7、成醚反应:
8、显色反应:
莫力许反应:所有单糖都能和浓硫酸和α-萘酚反应生成紫色物质,鉴别糖类
西列瓦诺夫反应:酮糖和间苯二酚在浓盐酸存在下加热,2min内生成有色物质
醛糖比酮糖反应速度慢很多,鉴别醛糖和酮糖
蒽酮反应:所有的糖都能与蒽酮的浓硫酸溶液作用生成蓝绿色物质,鉴别糖类
62.还原性二糖:麦芽糖、纤维二糖、乳糖
麦芽糖结构
麦芽糖:二分子葡萄糖通过α-1,4-苷键链接在一起,分子中保留一个半缩醛羟基
性质:具有变旋现象;被弱氧化剂氧化;并能与苯肼成脎。
63.非还原性二糖:蔗糖、海藻糖
蔗糖:一分子葡萄糖和一分子果糖通过α-1,2-苷键链接在一起,分子中不存在半缩醛羟基
性质:无变旋现象,无还原性,也不能成脎。
64.多糖:淀粉、纤维素
淀粉和纤维素的最终水解产物都是葡萄糖,淀粉是葡萄糖通过α-1,4-苷键链接在一起;纤维素是葡萄糖通过β-1,4-苷键链接在一起
淀粉遇碘变蓝
蛋白质和核酸
65.蛋白质组成:主要由碳、氢、氧、氮、硫所组成
蛋白质系数:100/16=6.25
66.蛋白质分类:单纯蛋白质、结合蛋白质
67.蛋白质一级结构:蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序
68.蛋白质二级结构:α-螺旋和β-折叠
副键:氢键为主,其余有盐键、酯键、二硫键等
69.蛋白质性质:
1、胶体性质:
2、两性和等电点:
等电点时,pH=PI,溶解度最小
pH<PI,正离子形式存在,在电场中向阴极移动;反之,向阳极移动
3、蛋白质的沉淀和变性:
可逆沉淀:破坏胶体体系,实例:盐析
不可逆沉淀:
生成不溶性化合物,如生物碱试剂、重金属离子与蛋白质结合成不溶物而使蛋白质沉淀,实例:重金属中毒用牛奶、鸡蛋清解毒
空间构象改变:加热、加压、强酸、强碱等
变性:空间构象破坏,丧失生理功能,变性过程中,蛋白质一级结构不会受到破坏
4、蛋白质颜色反应:
缩二脲反应:
水合茚三酮反应:
黄蛋白反应:蛋白质与浓硝酸共热呈黄色,再加碱显橙色
5、蛋白质水解:
70.核酸(多聚核苷酸):核糖核酸(RNA)、脱氧核糖核酸(DNA)
71.核酸元素组成:主要由碳、氢、氧、氮、磷所组成
核酸系数:100/9.5=10.5
72.核酸的化学组成:水解得到单核苷酸,单核苷酸由戊糖、含氮碱基、磷酸组成
核苷
戊糖:核糖、脱氧核糖,所有戊糖都是呋喃型环状结构,β-D-构型
碱基:嘧啶碱、嘌呤碱
核苷:碱基和戊糖缩合形成核苷
单核苷酸:核苷与磷酸酯化形成单核苷酸
73.DNA的一级结构:核酸中各单核苷酸以磷酸二酯键彼此相连
74.DNA的二级机构:双螺旋结构
糖和磷酸在链的外侧、碱基在链的内侧
碱基互补配对:氢键
碱基堆积力:
75.核酸的理化性质
1、物理性质:黏度高、有很强的旋光性
2、降解:
3、变性:主键不断而氢键断裂,从而破坏其空间结构,丧失生理功能
4、显色反应:钼蓝法,核酸彻底水解生成磷酸,磷酸与钼酸铵以及还原剂作用,生成蓝色的钼蓝。