有机化学复习资料
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有机化学复习资料
常见的lewis 酸-
Li +,Ag +,R +,Br +,NO 2+,BF 3,AlCl 3,SnCl 2,ZnCl 2,FeCl 3 等
常见的Lewis 碱 -
X -,RO -,SH ,H 2O,NH 3,RNH 2,ROH,ROR,RSH 等丁烷的构象
稳定性:对位交叉式>邻位交叉式>部分重叠式>全重叠式
烷烃的性质
1.物理性质
同分异构体,取代基越多,沸点越低同分异构体,对称性好,熔点⾼2化学性质
烷烃的卤代
反应活性: F 2>Cl 2>Br 2>I 2
各类氢原⼦的卤代活性和游离基的稳定性
a.各类氢原⼦的卤代活性:
叔氢(3O )> 仲氢(2O )> 伯氢(1O )>甲烷氢原⼦ b.游离基的稳定性:
烯炔的命名
a.双键、叁键位次相同时,以双键编号< 叁键编号
(CH 3)3C .(CH 3)2CH .CH 3CH 2.CH 3.
>>>
b.双键、叁键位次不同时,靠近双键或叁键⼀端编号
3-甲基-5-⼰烯-1-炔
2-甲基-1-⼰烯-5-炔
重要的烃基:
CH3CH=CH- 丙烯基 -CH2CH=CH2烯丙基
顺,反-2,5-庚⼆烯
Z/E次序规则
1. 原⼦序数⼤者为⼤,同位素原⼦质量⾼者为⼤
2. 两个基团第⼀个原⼦相同时,则⽐较与之相连的第⼆个原⼦,
以此类推。
-CH2CH2CH2CH3 >-CH2CH2CH3 > -CH2CH3 >-CH3
-C(CH3)3 >-CH(CH3)2 > -CH2CH2CH3
3. 重键看作多个单键
C
C
C
C
H C CH
2
C O O C H O
OH
C N
N
N
C C
C
N
-C=CH > -CH=CH 2 > -CH 2CH 3 -C0OH > -CHO > -CH 2OH > -CN
顺,反-2,4-⼰⼆烯
烯烃的物理性质
a.较相应的烷烃熔点⾼
b.同碳数的烯烃,直链的沸点⾼于⽀链
c.反式异构体的沸点低于顺式,熔点⾼于顺式
化学性质(⼀)加成反应
1、催化加氢
琳德拉催化剂
2、加卤素
3、加⽔(在酸存在下烯烃加⽔可以⽣成醇)
烯烃结构不同,加成产物难易程度不同,其活性顺序如下:
CH3)2C=CH2 > CH3CH=CH2 >CH2=CH2
类型1
类型2
1,3-丁⼆烯(1,4加成为主)
环戊⼆烯?
(⼆)氧化反应
1、稀、冷、碱性KMnO4溶液氧化,⽣成邻⼆醇
3CH2=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O = 3CH2OHCH2OH + 2KOH + 2MnO2↓▲
2、酸性KMnO4等强氧化剂氧化,双或三键发⽣断裂.
结论1:
若双键碳上⽆氢(R1R2C = )则⽣成酮;
有⼀个氢(R1HC = )⽣成酸;
有两个氢(H2C = )⽣成⼆氧化碳。
结论2:
若三键碳上⽆氢(RC )则⽣成酸;
有⼀个氢(HC )⽣成⼆氧化碳。
3、臭氧氧化
结论:
若双键碳上⽆氢(R1R2C = )则⽣成酮;
有⼀个氢(RHC = )⽣成醛;
有两个氢(H2C = )⽣成甲醛。
(三)烯烃的 -H反应:
NBS?
HC≡CH +2Ag(NH3)2+—> AgC≡CAg↓(⽩⾊沉淀) +2NH3 +2 NH4+
⼄炔及具有R-C CH结构的炔烃均可以发⽣上述反应(可利⽤此性质鉴别和分离炔烃)
常见取代基的电负性:
-F > -Cl > -Br > -I > -OCH3 > -NHCOCH3 -C≡C > -C6H5 > -CH=CH2 > -H > -CH3 > -C2H5 > -CH(CH3)2 > -C(CH3)3 Csp >Csp 2 >
Csp
3
多环脂环烃的命名
5,6-⼆甲基-⼆环 [2.2.2]-2-⾟烯
⼆环[4.2.0]⾟烷
螺环烃
号顺序:较⼩的环—螺原⼦—编较⼤的环
1-甲基螺[3.5]-5-壬烯
螺[3.5]壬烷
⼗氢化萘
顺式反式
稳定性:反式﹥顺式
环烷烃的化学性质 A : 1、氢解
2、酸解
符合马⽒规则,极性⼤的键易打开;三元环⽐四元环易发⽣此反应,其它环不发⽣此反应 3.氧化反应环烷烃不能被酸性⾼锰酸钾氧化
B
1、卤代
C H 2C
CH 2
+H 2
Ni
CH 3—CH 2—CH 3
H 2+C —CH 2C —CH 2
H 2Ni CH 3—CH 2—CH 2—CH 3
H 2
H 2C H 2C CH 2
+Br 2
CH 2—CH 2—CH 2H 2
Br
Br
2、硝化
3、磺化
〔同硝酸〕4、烷基化反应
5、酰基化反应
(三 ) 侧链的反应
1、卤代
2、氧化反应( -H氧化为COOH)
1、邻、对位定位基:
作⽤:使苯环活化
-O-,-N(CH3)2,-NH2,-OH,-OR,-NHCOR,-CH3,R,-X
2、间位定位基:
作⽤:使苯环钝化
-N+(CH3)3, -NO2, -CN, -SO3H, -CHO, -COR, -COOH, -COOR,-CONH2⾮苯型芳⾹烃
即必须同时符合以下三个条件:
▲1.环状共轭体系
2. 环共平⾯性
▲3.环内有4n+2个电⼦
1、旋光度:旋光性物质使偏光的振动平⾯(旋转的⾓度,⽤表⽰)。
顺时针: 右旋⽤“+”或“d”表⽰。
逆时针: 左旋⽤“-”或“l”表⽰。
⼿性C:与四个不相同的原⼦或基团相连的碳
原⼦,⽤“C*”表⽰。
还有 N*、S*、P*-----
对映体: 成实物与镜像关系,相似⽽不重合的化合物
物理性质:相同,⽐旋光度数值相等,⽅向相反。
(不能⽤⼀般的分离⽅法将⼀对对映体分离)
⾮对映体:构造相同, 构型不同, 相互间不是实物与镜影关系的旋光异构体
光活异构体数⽬= 2n;(n=不同⼿性碳原⼦数)
外消旋体数⽬= 2n-1
外消旋体(dl):等量对映体相互混合⽽得到的⾮光活性的混合物
内消旋体(meso):分⼦内部形成对映两半的化合物。
1.具有两个⼿性中⼼的内消旋体⼀定是(RS)构型
2. 内消旋体⽆旋光性
3.内消旋体不能分离成光活性化合物
判断⼏种不同的Fisher投影式是否相同:
★ Fisher投影式只能在纸⾯上旋转n×180。
,不能
旋转90或270度。
★ Fisher投影式不能离开纸⾯进⾏翻转。
★ Fisher投影式中同⼀碳原⼦上所连原⼦或原⼦
团,可以两两互换偶数次,但不能互换奇数次
卤代烃
⼀、亲核取代
①、-OH 取代反应
酸性⽔解
②、-OR取代反应
③、-NH2取代反应
CH3CH2CH2ONa+CH3CH2I CH3CH2CH2CH2CH3
O+ NaI
混合醚
④、-CN取代反应
R-X+HCN=RCN+HX
RCN⽔解成羧酸
⑤、与硝酸银醇溶液的反应
沉淀
⼆、消除反应(⽣成C=C)
烃基的活性:叔卤代烷 > 仲卤代烷 > 伯卤代烷
三、与⾦属Mg的反应
R-X+Mg-----R-MgX(条件:⽆⽔⼄醇)
不同卤代烯烃中卤原⼦的活泼性次序:
RCH=CHCH2X > RCH=CH-(CH2)n-X (n>2) >RCH=CHX
醇的化学性质
1、与⾦属钠的反应(酸性)
醇的酸性⽐⽔弱,烷基越⼤酸性越弱
甲醇>10 醇> 20 醇> 30 醇
碱性: OH -< RO-< RC≡C—< NH
-< R-
2
醇钠碱性强于氢氧化钠
2. 酯化反应
反应活性:甲醇>10 醇> 20 醇> 30 醇
3、醇和氢卤酸的反应
醇的活性⽐较:
苯甲基型,烯丙型> 3o ROH > 2o ROH >1o ROH HX的活性⽐较: HI > HBr > HCl
卢卡斯试剂:⽆⽔氯化锌的浓盐酸溶液
常温:
⽴即反应(浑浊)
5min反应(浑浊)
不反应(清亮溶液)
鉴别六个碳以下的伯、仲、叔醇
(伯醇⼀般按SN2机理进⾏反应;叔醇⼀般按SN1机理进⾏反应)4、醇与卤化试剂的反应
(1)常⽤的卤化试剂
PCl5、PCl3、 PBr3、SOCl2
(2)反应⽅程式
(3)适⽤范围
主要应⽤于1o ROH, 2o ROH 转化为卤代烷。
5、氧化反应
常⽤的氧化剂:KMnO4(H+)、K2Cr2O7(H+)
伯醇→羧酸
仲醇→酮
叔醇→⽆反应
6、脱氢反应
1o ROH 脱氢得醛。
2o ROH脱氢得酮。
3o ROH不发⽣脱氢反应
脱氢试剂:CuCrO4 Pd Cu (or Ag)
7、脱⽔反应
①醇分⼦间脱⽔成醚。
②醇分内⼦间脱⽔得到烯烃;
③醇的活性为:叔醇>仲醇>伯醇;
酚的化学性质
1、羟基的反应:
①、弱酸性(⽐碳酸弱)
②、与FeCl3的显⾊反应
绝⼤多数具有烯醇式结构(RCH=CH-OH)的化合物都可与FeCl3发⽣显⾊反应。
③、氧化反应(⽣成酮)
④酯化反应
酚可以同酸、酰氯和酸酐反应⽣成酯。
⑤成醚反应(威廉姆逊合成法)
酚在碱性溶液中同卤代烃(或硫酸酯)反应⽣成醚。
(溴代反
应)
⽩⾊沉淀(苯胺也可以)
醚的命名
①、简单的链醚,采⽤普通命名法。
先命名两边的取代基 + “醚”。
⼄基苄基醚
②、复杂的链醚,将烷氧基看成取代基,按系统命名法来命名。
5-⼄氧基-2-⼰烯
4-⼄氧基苯酚
③、环醚的命名:
(1) 以“环氧⼄烷”为母体。
氧原⼦编号为1,其
它⼆个碳原⼦编号为2、3。
(2) 以烃作母体,命名为“环氧某烷”并标明氧原
⼦与之成环的碳原⼦的位置。
①②③④⑤
2-甲基-3-⼄基环氧⼄烷
醚的化学性质
1、烊盐的⽣成:醚能同冷的浓强酸反应⽣成烊盐
由于醚⽣成的烊盐易溶解于强酸中,故可利⽤此性质可区别醚与烷烃或卤代烃,后两者均不溶于冷强酸。
2、醚键的断裂反应
(CH3)2CH-O-CH2CH3=(CH3)2CHOH+CH3 CH2Br结构较⼩的烃基⽣成卤代烃
3、环氧⼄烷的活泼性:
加
两个碳的醇
《羧酸、羧酸衍⽣物和取代酸》HOOCCOOH 草酸
HOOCCH2CH2COOH 琥珀酸
2-⼄基丙烯酸
环丙基甲酸
HOOC(CH2)4COOH ⼰⼆酸
羧酸的化学性质
1、酸性
取代基具有吸电⼦共轭效应时,酸性强弱顺序为:
邻 > 对 > 间
取代基具有给电⼦共轭效应时,酸性强弱顺序为:
邻 > 间 > 对
⽣成酰卤
PCl3 PCl5 SOCl2
⽣成酰胺
羧酸同氨或碳酸氨作⽤得到羧酸盐,将铵盐加强热,⽣成酰胺;如果继续加热,则可进⼀步失⽔变成腈.
还原反应
(只还原羧基,不还原C=C C≡C)
脱羧反应。