徐寿昌《有机化学》笔记和课后习题(含考研真题)详解(1-4章)【圣才出品】
徐寿昌《有机化学》(第2版)名校考研真题(有机化合物的结构和性质)
第1章有机化合物的结构和性质一、选择题1.下列不属于Lewis酸的有()。
[中山大学2009研] A.CuCl2B.Ag+C.H+D.【答案】D【解析】Lewis酸是电子的接受体,只有D项不能再接受电子。
2.下列物质酸性最小的是()。
[中山大学2009研]ABC.CH3OHD.CH3CN【答案】C【解析】一般地,酚类的酸性强于醇类的酸性,而醇类的酸性又强于烷基的酸性,所以D项的酸性最小。
3.下列化合物酸性由大到小的次序是()。
[首都师范大学2010研]a.苯酚b.戊醇c.对硝基苯酚d.间硝基苯酚A.c>d>a>bB.a>c>d>bC.b>a>d>cD.c>a>d>b【答案】A【解析】本题考查有机化合物的酸性的大小比较,四个选项中有两类物质,即醇和酚,由于苯环的共轭结构,使得酚类的酸性大于醇类,则排除C项,苯酚中苯环上含有吸电子取代基时其酸性增强,则排除B、D项。
4.下列自由基的稳定性从大到小的次序是()。
[中山大学2010研]A.d>c>b>aB.d>c>a>bC.a>b>c>dD.c>b>a>d【答案】C【解析】自由基与其周围的基团的共轭作用越强,或超共轭作用越强,越稳定。
二、填空题1.比较下列四种离去基离去能力的大小:。
[华中科技大学2004研]【答案】离去基离去能力:(B)>(C)>(A)>(D)【解析】离去基团越稳定,离去能力越强。
2.将下列化合物按碳正离子稳定性排序:。
[武汉理工大学2004研](A)对甲氧基苯甲基正离子(B)苯甲基正离子(C)对硝基苯甲基正离子(D)对甲基苯甲基正离子【答案】碳正离子的稳定性:(A)>(D)>(B)>(C)【解析】给电子基使碳正离子稳定,吸电子基使碳正离子不稳定。
其中(A)项,甲氧基是强给电子基;(D)项,甲基是弱给电子基;(C)项,硝基是吸电子基。
3.将下列化合物按沸点高低排序:。
[武汉理工大学2004研](A)乙烷(B)乙二醇(C)乙醚(D)乙醇(E)氯乙烷【答案】沸点:(B)>(D)>(C)>(E)>(A)【解析】氢键>偶极一偶极作用力>范德华力,且这些分子间力是决定物质的沸点的重要因素,分子间力越大,物质的沸点越高。
徐寿昌《有机化学》(第2版)课后习题(卤代烃)【圣才出品】
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答:(1)
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(2)E1 反应中,中间体为碳正离子,甲氧基和甲基均为供电子基团,有利于中间体 的稳定;而硝基为吸电子基团,丌利于中间体中正电荷分散。
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第 9 章 卤代烃
1.命名下列化合物: (1)CH2ClCH2CH2CH2Cl (2) (3) (4)
(5)
(6) (7) (8) 答:(1)1,4-二氯丁烷
(3)(E)-2-氯-3-己烯 (5)对氯溴苯 (7)四氟乙烯
8.预测下列各对反应中,何者较快?并说明理由。 (1) (2) (3)
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(4)
答:(1)第二个反应较快。此反应历程为 SN2 历程,不α-碳原子相连的基团体积越大, 氰基迚攻α-碳原子时,所遇到的位阻越大,反应越慢。1-溴丁烷无支链,体积较小。
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(4)属于 SN1 历程。(SN1 历程时,生成的碳正离子越稳定,反应速度越快。叔碳正 离子稳定性比仲碳正离子高。)
(5)属于 SN1 历程。(溶剂极性增加,有利于碳正离子稳定。〉 (6)属于 SN2 历程。 (SN2 历程中,新键的形成和碳卤键的断裂同步迚行,一步完 成。) (7)属于 SN2 历程。(亲核试剂亲核能力越强,SN2 反应速率越快。)
(1)按 SN1 反应:
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徐寿昌《有机化学》(第2版)配套题库【名校考研真题】(下册)-第1~20章【圣才出品】
第一部分名校考研真题第11章酚和醌一、选择题1.下列化合物碱性最强的是()。
[中国科学院-中国科学技术大学2001研]【答案】(A)【解析】酚的碱性与酚羟基上氧的孤对电子有关,氧原子上的电子云密度越大,碱性越强。
氰基、溴原子都为吸电子基,使氧原子上电子云密度降低。
2.下列化合物中,酸性最强的是()。
[天津大学2000研]【答案】(D)【解析】硝基为吸电子基,使邻、对位的电子云密度降低,使酚羟基的酸性增强。
3.下列物种作为离去基团时最易离去的是()。
[大连理工大学2004研]【答案】(A)【解析】硝基为吸电子基,使负电荷得以分散,故(A)最稳定,作为离去基团,最易离去。
二、简答题1.为什么?[上海大学2004研]答:甲氧基的给电子共轭效应使对位电子云密度增大,从而使对位酚羟基的酸性减弱,而间位甲氧基只有吸电子的诱导效应而无给电子的共轭效应,故间甲氧基苯酚的酸性比对甲氧基苯酚强。
2.从反应机理说明为什么烷芳混合醚(ArOR)在与氢碘酸共热时,只得到RI和ArOH,而不是ArI和ROH。
[南京大学2002研]答:醚与氢碘酸共热时先生成烊盐,然后发生碳氧键的断裂,生成醇和碘代烷。
对于混合醚,碳氧键断裂的顺序为:三级烷基>二级烷基>一级烷基>芳基,芳基与氧的孤对电子共轭,因此烷芳混合醚与氢碘酸共热时,芳基与氧相连的碳氧键没有断裂,烷基与氧相连的碳氧键断裂,产物为酚和碘代烷。
3.化合物(A)和(B)中哪个酸性较强?(C)和(D)相比较呢?简述理由。
[华东理工大学2003研]答:硝基的吸电子共轭效应,使邻、对位电子云密度降低,酚羟基的酸性增强,故酸性(B)>(A);甲基的立体效应使(C)中硝基的π-π共轭效应减弱。
化合物(A)和(B)中酸性(B)>(A);化合物(C)和(D)中酸性(D)>(C)。
甲基的立体效应使(C)中硝基的共轭效应减弱。
4.以苯以及必要的有机、无机试剂为原料合成3,4,5-三溴苯酚。
[武汉大学2002研]答:酚羟基为邻对位定位基,若先合成苯酚,再溴化将得到2,4,6一三溴苯酚,而题目要求合成3,4,5一三溴苯酚,故必须借助氨基的定位效应来定位,然后通过重氮化来完成目标产物的合成。
徐寿昌主编《有机化学》(第二版)
徐寿昌主编《有机化学》(第二版)有机化学课后习题答案第九章卤代烃1.命名下列化合物。
CH2Cl2CH2CH2CH2ClClCH2=CCHCH=CHCH2BrCH31,4-二氯丁烷 2-甲基-3-氯-6-溴-1,4-己二烯CH2CH3CH3CHBrCHCHCH32-氯-3-己烯 2-甲基-3-乙基-4-溴戊烷BrClClClCH34-氯溴苯 3-氯环己烯F2C=CF2CH3Br四氟乙烯 4-甲基-1-溴环己烯 2.写出下列化合物的结构式。
(1)烯丙基氯(2)苄溴CH2=CHCH2Cl(3)4-甲基-5-氯-2-戊炔(4)一溴环戊烷CH3CCCHCH2ClBrCH2BrCH3(5)1-苯基-2-溴乙烷(6)偏二氯乙烯(7)二氟二氯甲烷(8)氯仿第 - 1 - 页共 43 页有机化学课后习题答案CH2CH2Br3.完成下列反应式:(1)CH3CH=CH2+HBrCL2C=CH2CCl2F2HCCl3CH3CHCH3NaCNCH3CHCH3BrCNROOR+CHCH=CHHBr(2)32(3)CH3CH=CH2+Cl2(4)0500C+Cl2H2O(KOH)CH3CH2CH2OHCH3CH2CH2BrCl2+H2OClCHCHCHCl22ClCH2CH=CH2OHCl2KOHCl(5)NBSBrKICH3COCH3ICH3(6)CH3CHCHCH3CH3OH(7)(CH3)3CBr+KCNPCl5CH3CHCHCH3NH3CH3ClCH3CHCHCH3NH2C2H5OHCH2=C(CH3)2(8)CH3CHCH3OHPBr5CH3CHCH3BrAgNO3/C2H5OHCH3CHCH3ONO2(9)C2H5MgBr+CH3CH2CH2CH2CCHCH3CH3+CH3CH2CH2CH2CCMgBrCH3COOHClCH=CHCH2OOCCH3+NaCl+ClCH=CHCHClCHCOONa(10)23(11)CHCH+2Cl2Cl2CHCHCl2KOH(C2H5OH)(1mol)ClC=CClHCl第 - 2 - 页共 43 页有机化学课后习题答案NaCNNH3+CH2CNCH2NH2CH2OC2H5CH2ICH2Cl(12)C2H5ONaNaI/CH3COCH3H2O,-OHCH2 OH4.用方程式表示CH3CH2CH2CH2Br与下列化合物反应的主要产物。
徐寿昌《有机化学》(第2版)课后习题(碳水化合物)【圣才出品】
第18章碳水化合物1.在所有D型己醛糖和D型戊醛糖(见表l8—1)中,哪一些糖用硝酸氧化后能够得到内消旋的糖二酸?答:教材表18-1 中可以被硝酸氧化生成内消旋糖二酸的D 型己醛糖有:D 型戊醛糖有:2.试用JR—S标记法标出所有D型戊醛糖的手性碳原子的构型。
答:D 型戊醛糖的手性碳原子用R-S 标记如下:3.(1)D-葡萄糖和L-葡萄糖的开链式结构是否为对映体?(2)α-D-吡喃葡萄糖和β-D-吡喃葡萄糖是否为对映体?答:L 型和D 型葡萄糖具有镜像关系,互为对映体。
(2)α-D-吡喃葡萄糖和β-D-吡喃葡萄糖只是C-l 的构型不同,其他碳原子的构型均相同,因此α-D-吡喃葡萄糖和β-D-吡喃葡萄糖不是对映异构体,而是差相异构体。
4.试用化学方法区别下列各组化合物:(1)葡萄糖和蔗糖(2)蔗糖和麦芽糖(3)麦芽糖和麦芽糖酸(4)葡萄糖和葡萄糖酸(5)葡萄糖醇和葡萄糖酸答:(1)葡萄糖与费林试剂作用有砖红色沉淀产生,而蔗糖无此现象。
(2)麦芽糖与费林试剂作用有砖红色沉淀产生,而蔗糖无此现象。
(3)麦芽糖能与费林试剂作用产生砖红色沉淀,而麦芽糖酸不能。
(4)葡萄糖能与托伦斯试剂发生银镜反应,而葡萄糖酸不能。
(5)葡萄糖酸能与NaHC03作用产生气体,而葡萄糖醇不能,5.怎样证明D-葡萄糖、D-甘露糖和D-果糖这三种糖的C-3、C-4和C-5具有相同的构型?答:它们与过量的苯肼能生成相同结构的脎,由此可见它们的C-3、C-4、C-5具有相同的构型。
6.写出下列三个化合物与过量苯肼作用后所生成的产物。
答:醛糖与过量苯肼反应时,C-2上有羟基的醛糖可以最终生成脎,若C-2上没有羟基则生成苯腙。
7.试写出D-(+)-甘露糖与下列化合物反应生成的产物和它们的名称。
(1)NH20H(2)(3)Br2/H2O(4)HN03(5)(CH3CO)20(6)(CH3)2S04/NaOH(7)CH30H/HCl答:8.(A)、(B)和(C)都是D型己醛糖,催化加氢后,(A)和(B)生成同样的具有旋光性的糖醇。
徐寿昌《有机化学》【复习笔记+课后习题+考研真题及详解】(β-二羰基化合物)
在合成上乙酰乙酸乙酯更多地被利用来合成酮类。
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六、碳负离子和 α,β-丌饱和羰基化合物的共轭加成——麦克尔反应 1.由 β-二羰基化合物和碱作用生成的稳定的碳负离子,可以和 α,β-丌饱和羰基化合 物収生加成反应,反应的结果总是碳负离子加到 α,β-丌饱和羰基化合物的 β 碳原子上,而 α 碳原子上则加上一个 H 离子。例如:
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(2)乙酰乙酸乙酯在浓碱(40%NaOH)中加热,则 α 和 β 的 C—C 键断裂而生成两分 子乙酸,叫做酸式分解。
(3)乙酰乙酸乙酯具有活泼的亚甲基,不醇钠等作用时转发为碳负离子。碳负离子再 不卤烃亲核叏代,即収生 α 碳原子上的烃基化反应。
2.烯醇负离子 (1)2,4-戊二酮在碱的作用下生成的负离子如下式所示:
(2)负电荷实际扩展为两个羰基间的离域,这种离域作用比单羰基的离域作用要强得 多。可以用下列共振结构式的叠加来表示:
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(3)由 β-二羰基化合物得到的负离子的结构,由于有烯醇式结构的存在,一般称之为 烯醇负离子。
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第 14 章 β-二羰基化合物
14.1 复习笔记
分子中含有两个羰基官能团的化合物,统称为二羰基化合物。其中两个羰基为一个亚甲 基相间隔的化合物,叫做 β-二羰基化合物。
β-二羰基化合物常叫做含有活泼亚甲基的化合物。 一、β-二羰基化合物的酸性和烯醇负离子的稳定性 1.酸性 (1)由于 β-二羰基化合物中的亚甲基同时叐到两个羰基的影响,使α氢原子有较强的 酸性。 (2)β-二羰基化合物的酸性比一般羰基化合物强得多。
徐寿昌《有机化学》【复习笔记+考研真题及详解】(有机化合物的结构)
第1章有机化合物的结构和性质1.1 复习笔记一、有机化合物和有机化学1.有机化合物有机化合物的主要特征是它们都含有碳原子。
2.有机化学(1)有机化学就是研究碳化合物的化学。
(2)有机化学就是碳氢化合物及其衍生物的化学。
二、有机化合物的特点绝大多数有机化合物只是由碳、氢、氧、氮、卤素、硫、磷等少数元素组成,而且一个有机化合物分子中只含其中少数元素。
有机化合物的数量却非常庞大。
1.有机化合物结构上的主要特点——同分异构现象(1)分子式相同而结构相异因而其性质也各异的不同化合物,称为同分异构体,这种现象称作同分异构现象。
如:(2)碳化合物含有的碳原子数和原子种类愈多,分子中原子间的可能排列方式也愈多,它的同分异构体也愈多。
(3)有机化学中,化合物的结构(structure)是指分子中原子间的排列次序、原子相互间的立体位置、化学键的结合状态以及分子中电子的分布状态等各项内容在内的总称。
2.有机化合物性质上的特点(1)大多数有机化合物都可以燃烧,有些有机化合物如汽油等很容易燃烧。
(2)一般有机化合物的热稳定性较差,易受热分解。
(3)许多有机化合物在常温下是气体、液体。
常温下为固体的有机化合物,它们的熔点一般也很低。
(4)一般有机化合物难溶或不溶于水,但一些极性较强的有机化合物易溶于水。
不溶于水的有机化合物往往可溶于某些有机溶剂。
(5)有机化合物的化学反应,多数是分子间的反应。
大多数有机反应需要一定时间才能完成反应。
往往需要以加热、加催化剂或光照等手段来增加分子动能、降低活化能或改变反应历程来缩短反应时间。
(6)有机反应往往不是单一的反应,反应物之间同时并进若干不同的反应,可以得到几种产物。
把在某一特定反应条件下主要进行的一个反应称作主反应,其他的反应称作副反应。
三、有机化合物中的共价键1.碳的价键特点及表示方法(1)当碳原子和其他元素形成化合物时,总是和其他元素各提供一个电子而形成两个原子共有的电子对,即形成把两个原子结合在一起的化学键,称作共价键。
徐寿昌《有机化学》【复习笔记+课后习题+考研真题及详解】(烯烃)
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(3)碳原子数在 10 以上的烯烃,命名时在烯之前还需加个“碳”字,例如十一碳烯, 即表示双键在第一碳上的具有十一个碳原子直链的烯烃。
二、烯烃的结构 1.乙烯的结构 (1)乙烯分子的所有碳原子和氢原子都分布在同一平面上,如图 3-1 所示。
(2)在碳链编号时,必须从靠近双键的一端开始,选含有碳碳双键的最长碳链为主链, 命名时应以丙烯为母体,以甲基作为叏代基,也就是应命名为 2-甲基丙烯。
(3)碳链丌同的异构和官能团位置丌同的异构都是构造丌同所引起的异构现象。
2.异构命名 (1)在命名中如果未标出双键位置的数字,指双键的位置在第一个碳上。 (2)简单的烯烃也可以用衍生命名法来命名,即以乙烯作为母体,把一般烯烃看作是 乙烯的烷基衍生物。例如:
CH3 CH2OH Al2O3,350 360℃CCH2 =CH2 H2O
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(3)两个原子轨道可以通过线性组合而形成两个分子轨道,其中一个分子轨道的能量 比原来的原子轨道能量低,称作成键轨道;另一个分子轨道的能量比原来原子轨道的能量高, 称作反键轨道。
(4)π 键电子云对称地分布于分子平面的上方和下方。具有亲电性的试剂更易和π键 接近,导致了碳碳双键的亲核性。
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第 3 章 烯烃
3.1 复习笔记
分子中具有一个碳碳双键的开链丌饱和烃称作烯烃。烯烃的通式是 CnH2n。碳碳双键是 烯烃的官能团。
一、烯烃的构造异构和命名 1.烯烃的异构 (1)烯烃的异构现象比烷烃复杂。乙烯和丙烯并无异构体,从丁烯开始,除碳链异构 外,碳碳双键位置的丌同也可引起同分异构现象,例如丁烯的三个同分异构体为:
徐寿昌《有机化学》【复习笔记+课后习题+考研真题及详解】(多环芳烃和非苯芳烃)
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萘癿结构形式上可看作是由两个苯环稠合而成,但它癿共振能并丌是苯癿 2 倍,因此 萘癿稳定性比苯弱。萘比苯容易収生加成和氧化反应,萘癿叏代反应也比苯容易迚行。
①叏代反应 萘癿 α 位活性比 β 位大,叏代反应中一般得到α叏代产物。 a.卤化 萘不溴在四氯化碳溶液中加热回流,反应在丌加催化剂癿情况下就可以迚行,得到α溴萘。
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第 7 章 多环芳烃和非苯芳烃 7.1 复习笔记
按照苯环相互联结方式,多环芳烃可分为如下三种: (1)联苯和联多苯类 这类多环芳烃分子中有两个或两个以上癿苯环直接以单键相联 结,如联苯、联三苯等。
(2)多苯代脂烃类 这类多环芳烃可看作是脂肪烃中两个或两个以上癿氢原子被苯基 叏代,如二苯甲烷、三苯甲烷等。
3.联苯癿衍生物 (1)联苯最重要癿衍生物是 4,4′-二氨基联苯,也称联苯胺。 (2)联苯胺可由 4,4′-二硝基联苯还原得到。 工业上,联苯胺由硝基苯为原料制叏。硝基苯在碱性溶液中还原时可得到氢化偶氮苯, 氢化偶氮苯在强无机酸(盐酸或硫酸)存在下,能収生重排而得到联苯胺。这个重排反应称 作联苯胺重排。 (3)氢化偶氮苯癿衍生物也能収生这种重排,利用该反应,可由氢化偶氮苯衍生物制 叏联苯胺癿衍生物。 (4)联苯胺是无色晶体,熔点 127℃。该化合物对人体有较大毒性,且有致癌可能。
(4)在联苯分子中,两个苯环可以围绕两个两个环之间癿单键自由癿相对旋转,当这 两个环癿邻位有叏代基存在时,例如在 6,6′-二硝基-2,2′-联苯二甲酸分子中,由亍叏代基癿 空间阻碍,联苯分子癿自由旋转叐到限制,使两个环平面丌在同一平面上,这样就有可能形 成下列两种异构体。
徐寿昌《有机化学》【复习笔记+课后习题+考研真题及详解】(碳水化合物)
第18章碳水化合物18.1 复习笔记一、概论1.碳水化合物的性质(1)碳水化合物又称为糖类。
含有碳、氢、氧三种元素。
从化学结构上来看,碳水化合物是多羟基醛或多羟基酮,或者是通过水解能生成多羟基醛(或酮)的化合物。
(2)自然界中存在的碳水化合物都具有旋光性。
并且一对对映体中只有一个异构体天然存在。
例如,在自然界中只有右旋的葡萄糖存在,左旋的葡萄糖是没有的。
2.分类碳水化合物根据结构和性质,可以分为单糖、低聚糖和多糖三类。
(1)单糖单糖是不能水解成更简单的多羟基醛(或酮)的碳水化合物。
(2)低聚糖低聚糖是水解后每一分子能生成2~10个单糖分子的碳水化合物。
能生成两分子单糖的是二糖,能生成三分子单糖的是三糖,等等。
(3)多糖多糖是水解后每一分子能生成10个以上单糖分子的碳水化合物。
二、单糖在自然界中,单糖或者以游离状态或者以衍生物的形式广泛存在着。
葡萄糖和果糖都是重要的单糖。
它们的分布最广。
葡萄糖是重要的且有代表性的单糖,故以下关于单糖的结构和性质的讨论,多以葡萄糖为例。
1.单糖的开链结构及其表示方法单糖的开链结构用菲舍尔投影式表示。
碳链竖直,羰基在上,编号自上而下,每个手性碳原子的构型用R-S标记法标记;但习惯上分子构型用D-L标记法标记。
凡分子中离羰基最远的手性碳原子的构型(即编号最大的手性碳原子上的羟基在菲舍尔投影式右侧)与D-甘油醛的构型相同,其构型属于D型,反之,则属L型。
2.单糖的环状结构及其表示方法(1)异头体与异头碳单糖分子中的羟基和羰基发生分子内加成反应,生成环状半缩醛(酮)。
据成环羟基的位置不同,半缩醛可为五元环或六元环;常把具有六元氧环结构的糖叫做吡喃糖,具有五元氧环结构的糖叫做呋喃糖。
形成环状结构后,成环前没有手性的羰基碳转变为手性碳原子,产生α,β-两种异构体。
这种异构体除C-1构型不同外,其余手性碳原子的构型都相同,这种异构体称为差向异构体。
在碳水化合物化学中,这种半缩醛碳原子构型不相同的差向异构体也称为异头体。
徐寿昌《有机化学》【复习笔记+课后习题+考研真题及详解】(炔烃二烯烃红外光谱)
CH3CH2C CH
1-丁炔
CH3C CCH3
2-丁炔
(2)因叁键碳上只可能连有一个叏代基,故炔烃丌存在顺反异构现象。
(3)炔烃的系统命名法
①以包含叁键在内的最长的碳链为主链,按主链的碳原子数命名为某炔,代表叁键位置
的阿拉伯数字,以叏最小的为原则而置于名词之前,侧链基团则作为主链上的叏代基来命名。
上述反应可以控制在一分子加成的阶段。 如果用亚铜盐或高汞盐作为催化剂,可以加速反应的迚行,例如:
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在光和过氧化物存在下,炔烃和 HBr 的加成,是自由基加成反应,得到的是反马尔科 夫尼科夫觃律的产物:
c.不水加成 必须在催化剂硫酸汞和秲硫酸的存在下才収生加成。
乙炔分子的结构 (2)成键碳原子的价电子层应满足八个电子的要求,乙炔的两个碳原子共用了三对电 子。在乙炔分子中,碳原子采用 sp 杂化。 由炔烃叁键一个碳原子上的两个 sp 杂化轨道所组成的σ键是在同一直线上斱向相反的 两个键。 (3)乙炔的每个碳原子上还各有两个相互垂直的 p 轨道,丌同碳原子的 p 轨道相互平 行,一个碳原子的两个 p 轨道不另一个碳原子相对应的两个 p 轨道,在侧面交盖形成了两 个碳碳 π 键。
②乙炔的一烷基叏代物和氨基钠作用时,它的叁键碳上的氢原子可被钠原子叏代;
③炔化钠和伯卤烷作用就得到了碳链增长的炔烃,这个反应称作炔化物的烷基化反应。 例如:
因此炔化物是个有用的有机合成中间体。 ④具有活泼氧原子的炔烃容易和硝酸银的氨溶液或氯化亚铜的氨溶液収生作用,迅速生
成炔化银的白色沉淀或炔化亚铜的红色沉淀。
⑤ C H 键的极化,使炔烃易离解为质子和比较稳定的炔基负离子( C C )。这
有机化学课后习题答案(徐寿昌版)
烷烃1.用系统命名法命名下列化合物:2,3,3,4-四甲基戊烷 2,4-二甲基-3-乙基己烷 3,3-二甲基戊烷 2,6-二甲基-3,6-二乙基辛烷 2,5-二甲基庚烷 2-甲基-3-乙基己烷 2,4,4-三甲基戊烷 2-甲基-3-乙基庚烷 2.写出下列各化合物的结构式:1.2,2,3,3-四甲基戊烷 2,2,3-二甲基庚烷3、 2,2,4-三甲基戊烷4、2,4-二甲基-4-乙基庚烷5、 2-甲基-3-乙基己烷6、三乙基甲烷7、甲基乙基异丙基甲烷8、乙基异丁基叔丁基甲烷 3.用不同符号表示下列化合物中伯、仲、叔、季碳原子4.2.3.4.5.6.1.5.不要查表试将下列烃类化合物按沸点降低的次序排列:(1) 2,3-二甲基戊烷 (2) 正庚烷 (3) 2-甲基庚烷 (4) 正戊烷 (5) 2-甲基己烷解:2-甲基庚烷>正庚烷> 2-甲基己烷>2,3-二甲基戊烷> 正戊烷(注:随着烷烃相对分子量的增加,分子间的作用力亦增加,其沸点也相应增加;同数碳原子的构造异构体中,分子的支链愈多,则沸点愈低。
)6.作出下列各化合物位能对旋转角度的曲线,只考虑所列出的键的旋转,并且用纽曼投影式表示能峰、能谷的构象。
(1) CH 3-CH 3(2)CH 3CH 3CH 3CH 3CH 33(7.象的名称。
解:对位交叉式构象 最稳定 全重叠式构象 最不稳定8.下面各对化合物那一对是等同的不等同的异构体属于何种异构解:1. 不等同,构象异构2.等同 3. 不等同,构象异构 4. 不等同,构造异构 5. 不等同,构造异构 6等同化合物9.某烷烃相对分子质量为72,氯化时(1)只得一种一氯化产物,(2)得三种一氯化产物,(3)得四种一氯化产物,(4)只得两种二氯衍生物,分别这些烷烃的构造式。
解: 设有n 个碳原子: 12n+2n+2=72,n=510. 那一种或那几种相对分子量为86的烷烃有:(1)两个一溴代产物 (2)三个一溴代产物 (3)四个一溴代产物 (4)五个一溴代产物 解:分子量为86的烷烃分子式为C 6H 14CH 3CH 2CH 2CH 3CH 3CH CH 2CH 2CH 3CH 3CH CH 3CH 3CH 3C CH 3CH 2CH 3CH 3CH CH CH 3CH 3CH 312. 反应CH 3CH 3 + Cl 2CH 3CH 2Cl 的历程与甲烷氯化相似, (1) 写出链引发、链增长、链终止各步的反应式; (2) 计算链增长一步△H 值。
徐寿昌《有机化学》(第2版)名校考研真题(β-二羰基化合物)【圣才出品】
第14章β-二羰基化合物一、选择题1.下列化合物中,各自的烯醇式含量最高的为()。
[大连理工大学2004研]【答案】(A)【解析】(A)项中连在亚甲基上的两个基团,一个为吸电子较强的三氟乙酰基,另一个为共轭效应较强的苯甲酰基,故其稀醇式最稳定,含量最高。
2.下列碳负离子最稳定的是()。
[中国科学院-中国科学技术大学2001研]【答案】(D)【解析】氯原子既有吸电子的诱导效应,又有给电子的超共轭效应,总的结果是吸电子的诱导效应大于给电子的超共轭效应,故(D)项的碳负离子最稳定。
3.下列碳负离子中最稳定的是()。
[大连理工大学2004研]【答案】(B)【解析】连在碳负离子上的基团的吸电子能力越强,则碳负离子越稳定。
4.下列反应[武汉大学2002研] 【答案】(D)【解析】丙二酸二乙酯与l,4-二溴丁烷反应生成,经水解得二元羧酸,脱去一分子CO2后即得产物(D)。
二、填空题1.按烯醇式含量由高到低排列:。
[中国科学院-中国科学技术大学2004研]【答案】(B)>(C)>(D)>(A)【解析】连在亚甲基上的两个基团的吸电子能力越强,则其烯醇式越稳定,即烯醇式含量(C)>(D)>(A)。
而(B)的烯醇式由于有两个苯环的共轭效应而最稳定。
2.由大到小排列以下化合物的酸性:。
[清华大学2000研]【答案】(A)>(B)>(C)>(D)>(E)【解析】连在亚甲基上的吸电子基团越多,且吸电子能力越强,则其α-H的酸性越强。
3.完成反应式。
[浙江大学2003研]【答案】【解析】一分子l,3-二羰基化合物在二分子强碱作用下,形成双负离子,再与一分子卤代烷反应,可在γ位烷基化,反应有区域选择性,原因是α-H酸性大,形成的烯醇负离子稳定,故在γ位发生烷基化,可使负电荷在α位,这样较稳定。
4.完成反应式。
[南京大学2003研] 【答案】【解析】乙酰乙酸乙酯中的活泼亚甲基先与碱作用生成碳负离子,碳负离子再与醛发生缩合反应生成产物。
徐寿昌《有机化学》(第2版)章节题库(立体化学)【圣才出品】
第8章立体化学一、选择题1.下列化合物中没有光学活性的是()。
A.B.C.D.【答案】B【解析】AC两项,很明显为手性分子;B项,分子中有对称面(羰基所在的平面为对称面),为非手性分子,无光学活性;D项,表面上看来好像为对称分子,但要注意其丙二烯结构中的两个π键互相垂直,分子中的两个苯环在互相垂直的两个不同平面内,故为手性分子,有光学活性。
二、简答题1.写出2-甲基-7-氯双环[2.2.1]庚烷的可能的立体异构体。
答:该化合物有4个不对称碳原子,2个是桥头碳原子。
因桥环不能翻转,该化合物应有8个立体异构体。
2.Newmann投影式(1)~(4):请选出满足下列条件的化合物:(A)一对对映体;(B)同一立体异构体;(C)一对非对映体;(D)画出(3)的Fischer投影式并用R,S标定之。
答:对各手性碳原子构型用R,S标记,若所有的手性碳原子的构型都发生R,S互变,则为对映体;若只有部分手性碳原子的构型发生R,S互变,则为非对映体;若手性碳原子都不发生构型改变,则为同一种物质。
(A)(1)和(3)是一对对映体;(B)(2)和(4)为同一立体异构体;(C)(1)和(2),(2)和(3)为非对映体;(D)(3)的Fischer投影式为:3.在酸催化下,(-)-α-羟基丙酸与甲醇反应,生成(+)-α-羟基丙酸甲酯,反应式如下:推测反应前后构型的变化。
答:反应后构型没有发生变化。
尽管产物的旋光方向相对于反应物而言发生了变化,但在与手性碳原子(C*)相连的原子之间没有发生键的断裂,而且与手性碳原子相连的原子(基团)的顺序也没有发生变化,所以上述反应中不可能发生手性碳原子的构型变化,这也说明了旋光方向与构型之间没有必然的关系。
4.写出在光照下丁烷氯化时的一氯化产物,如有立体异构体产生,则说明其形成过程。
答:得到1-氯丁烷和外消旋体2-氯丁烷。
在生成2-氯丁烷时,作为反应中间体的烷基自由基为,碳自由基为杂化,为平面结构,具有孤电子的P轨道垂直于上述平面,碳自由基可以在平面的两边从中夺取Cl原子,从而得到R和S构型的2-氯丁烷。
徐寿昌《有机化学》(第2版)名校考研真题(炔烃二烯烃红外光谱)【圣才出品】
第4章炔烃二烯烃红外光谱
一、选择题
己三烯与l mol溴加成,最不易形成的产物是:()。
[华中科技大学2000研]
【答案】(C)
【解析】考虑反应中间体碳正离子的稳定性。
生成(C)的反应中间体碳正离子只能与一个碳碳双键共轭,稳定性较差,故其最不易生成。
二、填空题
1.命名。
[华中科技大学2002研]
【答案】(E)-3-甲基-4-叔丁基-3-辛烯-5-炔
【解析】含有双键的炔烃在命名时,一般先命名烯再命名炔,碳链编号以表示双键与叁键位置的两个数字之和取最小的为原则。
2.排列下列化合物与进行双烯合成反应的活性:。
[大连理工大学2002研]
【答案】反应活性:(C)>(A)>(D)>(B)
【解析】连有给电子基的双烯体反应活性较强,反之,连有吸电子基的双烯体反应活性较弱。
三、解答题
1.以乙炔为原料(无机试剂任选)合成:[华中科技大学2003研]
答:由乙炔合成目标产物,碳原子数增加一倍,且产物中有环氧结构和酮羰基.两分子乙炔自身聚合生成再利用后者分子中碳碳叁键与水的加成反应,碳碳双键的环氧化反应即可合成目标产物。
2.合大连理工大学2003研]
答:起始原料中含碳碳叁键,又含溴原子,要利用炔烃性质和格氏试剂性质来合成目标产物。
3.以乙炔、乙烯或丙烯为原料,合成(无机试剂任选)。
[大连理工大学2002研]
解:分析产物结构特点,发现产物是对称分子,毫无疑问要利用乙炔中两个活泼氢与丙酮反应产生炔醇,再将炔醇中的羟基溴代,然后将其中的碳碳叁键还原为单键,最后通过分子内脱去两分子HBr即得产物。
高教二版(徐寿昌)有机化学课后习题附标准答案
⾼教⼆版(徐寿昌)有机化学课后习题附标准答案第⼗三章羧酸及其衍⽣物⼀、⽤系统命名法命名下列化合物:1.CH 3(CH 2)4COOH2.CH 3CH(CH 3)C(CH 3)2COOH3.CH 3CHClCOOH4.COOH5.CH 2=CHCH 2COOH6.COOH7.CH 3COOCH 38.HOOCCOOH9.CH 2COOH10.(CH 3CO)2O11.O CO CH 312.HCON(CH 3)213.COOHO 2N14.CO NH 3,5-⼆硝基苯甲酸邻苯⼆甲酰亚胺15.CH 3CHCHCOOH CH 3OH16.OH COOH2-甲基-3-羟基丁酸 1-羟基-环⼰基甲酸⼆、写出下列化合物的构造式:1.草酸 2,马来酸 3,⾁桂酸 4,硬脂酸HOOCCOOHC C H H COOH COOHCH=CHCOOHCH 3(CH 2)16COOH5.α-甲基丙烯酸甲酯6,邻苯⼆甲酸酐7,⼄酰苯胺8,过氧化苯甲酰胺CH 2=C CH 3COOCH 3CO O NHCOCH3O O OO NHC O H 2NCOOC 2H 5C C NHO OOH 2N CNH 2NHCOO COn[]n 三、写出分⼦式为C 5H 6O 4的不饱和⼆元酸的所有异构体(包括顺反异构)的结构式,并指出那些容易⽣成酸酐:解:有三种异构体:2-戊烯-1,5-⼆酸;2-甲基-顺丁烯⼆酸;2-甲基-反丁烯⼆酸。
其中2-甲基-顺丁烯⼆酸易于⽣成酸酐。
CC H COOHCOOH CC H COOHCH 3HOOCCH 3HOOC CH=CHCH 2COOH2-戊烯-1,5-⼆酸;2-甲基-顺丁烯⼆酸;2-甲基-反丁烯⼆酸四、⽐较下列各组化合物的酸性强度:1,醋酸,丙⼆酸,草酸,苯酚,甲酸CH 3COOH ,HOOCCOOH HOOCCH 2COOH ,,OH ,HCOOHHOOCCOOHHOOCCH 2COOHHCOOHOHCH 3COOH>>>>2.C 6H 5OH ,CH 3COOH ,F 3CCOOH ,ClCH 2COOH ,C 2H 5OHF 3CCOOHCOOH C 6H 5OHC 2H 5OH>>>>3.NO 2COOHCOOHNO 2COOHOHOHNO 2COOHCOOH NO 2COOH OHOH>>>>五、⽤化学⽅法区别下列化合物:3.草酸,马来酸,丁⼆酸4,COOHCOOHCH 2OHOH2-羟基苯甲酸苯甲酸苯甲醇5.⼄酰氯,⼄酸酐,氯⼄烷六、写出异丁酸和下列试剂作⽤的主要产物:1.Br 2/PCH 3CH 3CHCOOH Br /PCH 3CCOOH Br CH 32.LiAlH 4/H 2OCH 3CHCOOHCH 342OCH 3CH 3CHCH 2OH3.SOCl 2CH 32CH 3CH 3CHCOCl4.(CH 3CO)2O/CH 3CH 3CHCOOH (CH 3CO)2O/CH 3CHCO)2CH 3(O +CH 3COOH5.PBr 3CH 3CH 3CHCOOH PBr (CH 3)2CHCOBr6.CH 3CH 2OH/H 2SO 4CH 3CH 3CHCOOH CH 3CH 2OH/H 2SO 4(CH 3)2CHCOOC 2H 57.NH 3/CH 3CH 3CHCOOHNH/(CH 3)2CHCONH 2七、分离下列混合物:CH 3CH 2COCH 2CH 3,CH 3CH 2CH 2CHO ,CH 3CH 2CH 2CH 2OH ,CH 3CH 2CH 2COOHCH 3CH 2CH 2COOH CH 3CH 2CH 2CH 2OH CH 3CH 2CH 2CHO CH 3CH 2COCH 2CH 3NaOHaqCH 2CH 2COONaHClCH 3CH 2CH 2COOHCH 3CH 2CH 2CH 2OH CH 3CH 2CH 2CHO CH 3CH 2COCH 2CH 3CH 3CH 2CH 2CHSO 3Na OHH +,H OCH 3CH 2CH 2CHOCH 3CH 2COCH 2CH 3NH 23NHOHCH 3CH 2CCH 2CH 3NNHOHHClCH 3CH 2COCH 2CH 3CH 3CH 2CH 2CH 2OH⼋、写出下列化合物加热后⽣成的主要产物:1, 1, 2-甲基-2-羟基丙酸2, 2,β-羟基丁酸3, 3,β-甲基-γ-羟基戊酸 4, 4,δ-羟基戊酸5, 5,⼄⼆酸九、完成下列各反应式(写出主要产物或主要试剂)1.CH 3CH 2CN (A)H 2O,H +CH 3CH 2COOHCH 3CH 2COCl(B)SOCl2(G)H 2,Pd/BaSO 4CH 3CH 2CHO2CONH 2P 2O 5(C)NH 3NaOBr,NaOH CH 3CH 2NH 2 2.C=O1.C 2H 5MgBr 2H 3O OH C 2H 5 PBr 31.Mg,(C H )2O 2CO 2,H 3OC 2H 5COOH3.ClC ClO2NH 3H 2NC NH 2OH 2N CNH 2H 2NC ONHC NH 2O4.C=O24OH CNH O +OH COOHOO OO C⼗、完成下列转变:1.CH 3CH 2COOH CH 3CH 2CH 2COOH CH 3CH 2COOH CH 3CH 2CH 2OHPBr CH 3CH 2CH 2BrNaCNCH 3CH 2CH 2CN H O +CH 3CH 2CH 2COOH2.CH 3CH 2CH 2COH CH 3CH 2COOHCH 3CH 2CH 2COOH 2CH 3CH 2CHCOOH Cl-OHCH 3CH 2CHCOOHOHKMnO ,H+CH 3CH 2COOH2CH 2COOHCH 2COOHC=CH 2+HBrROORCH 2Br25)OCH 2MgBr122,H 3O4.CH 3COCH 2CH 2CBr(CH 3)2CH 3COCH 2CH 2C(CH 3)2COOHCH 3COCH 2CH 2CBr(CH 3)2HOCH CH OH/H + CH 3CCH 2CH 2CBr(CH 3)2O OMg,(C 2H 5)OOOCH 3C CH 3CH 2CH 2CMgBrCH 3122.H 3O+CH 3COCH 2CH 2C(CH 3)2COOH⼗⼀、试写出下列反应的主要产物:6.(R )-2-溴丙酸 + (S)-2-丁醇 H +/⊿C 2H 5CH 3OO CBr H CH 3H +HCH 3OHCH 3CH 2+CH 3COOHBr7.CH 3CH 2COONa+CH 3CH 2CH 2COClCH 3CH 2CH 2CO O CCH 2CHCH 3O 8.CH 2CH 2C CO O+2C 2H 5OHC 2H 5OC O CH 2CH 2COC 2H 5O9.CH 3CONH 2+NaOBr-OHCH 3NH 210.CNCONH 2+P 2O 5⼗⼆、预测下列化合物在碱性条件下⽔解反应的速度顺序。
高教第二版(徐寿昌)有机化学课后习题答案第4章
四、写出1-丁炔与下列试剂作用的反应式。
*五、完成下列反应式。
六、以反应式表示以丙炔为原料,并选用必要的无机试剂,合成
下列化合物。
*七、完成下列反应式。
八、指出下列化合物可由那些原料通过双烯合成而得。
九、以反应式表示以乙炔为原料,并可选用必要无机试剂合成下列化合物。
*十、以四个碳原子以下烃为原料合成下列化合物。
1,2-加成生成的中间体正碳离子为P-л共轭和有三个C-H键与其超共轭,而1,4-加成的中间体比其少三个C-H键超共轭。
2.为什么1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定?
解:1,2-加成产物有一个C-H键与双键超共扼,而1,4-加成产物有五个C-H键与双键超共扼。与双键超共扼的C-H键越多,产物越稳定。
解:将混合物通入硝酸银的氨溶液,乙炔生成乙炔银而沉淀除去。
2,2,除去粗乙烯中的少量乙炔。
解:将混合物进行Lindlar催化加氢,则乙炔变为乙烯。
十三、
1.1,3-丁二烯和溴化氢的1,2-加成和14-加成,那种速度快?为什么?
解:1,2-加成速度比1,4-加成速度快。因为1,2-加成生成的中间体稳定,说明活化能抵,反应速度快。
*十一、用化学方法区别下列各组化合物。
1.乙烷、乙烯、乙炔
解:
乙烷
乙烯
乙炔
Br2/CCl4
不变
褪色
褪色
硝酸银氨溶液
不变
2.CH3CH2CH2C三CH和CH3C三CCH3
解:分别加入硝酸银氨溶液,有炔银沉淀的位1-丁炔。
十二、试用适当的化学方法将下列混合物中的少量杂志除去。
1,1,除去粗乙烷中少量的乙炔。
chcchchccchchchchch22二甲基3己炔乙基叔丁基乙炔3溴1丙炔1丁烯3炔1己烯5炔2氯3己炔4乙烯基4庚烯2炔4甲基1戊炔3甲基3戊烯1炔二异丙基乙炔乙基叔丁基乙炔goodprocessingperformancesufficientrigidity
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(4)这四个 sp3 杂化轨道的能量是相等的,每一轨道相等于 1 s 成分和 3 p 成分。sp3
4
4
原子轨道的图形中可以看出大部分电子云偏向在一个方向,如图 l-4 所示。
图 1-4 sp3 杂化轨道的图形
图 1-5 碳原子的四个 sp3 杂化轨道
(5)碳原子的四个 sp3 杂化轨道在空间的排列方式是:以碳原子核为中心,四个杂化
(2)碳化合物含有的碳原子数和原子种类愈多,分子中原子间的可能排列方式也愈多,
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它的同分异构体也愈多。 (3)有机化学中,化合物的结构(structure)是指分子中原子间的排列次序、原子相 互间的立体位置、化学键的结合状态以及分子中电子的分布状态等各项内容在内的总称。
轨道则对称地分布在其周围,即它们的对称轴分别指向正四面体的四个顶点。
这四个杂化轨道都有一定的方向性。杂化轨道之间都保持 109.5°的角度,故 sp3 杂化
碳原子具有正四面体模型。图 1-5 示出甲烷碳原子的四个 sp3 杂化轨道在空间的排布。
四、有机化合物中共价键的性质 1.键长 共价键的形成,使两个原子有了稳定的结合。形成共价键的两个原子的原子核之间,保
图 1-1 两个氢原子轨道组成两个氢分子轨道
前式表示分子轨道的能量较原来两个原子轨道的能量低,所以称作成键轨道。
后式表示分子轨道的能量比原来两个原子轨道的能量反而增加,所以称作反键轨道。
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(3)每一个分子轨道只能容纳两个自旋相反的电子。电子总是首先进入能 量低的分子轨道,当此轨道已占满后,电子再进入能量较高的轨道。
三、有机化合物中的共价键 1.碳的价键特点及表示方法 (1)当碳原子和其他元素形成化合物时,总是和其他元素各提供一个电子而形成两个
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原子共有的电子对,即形成把两个原子结合在一起的化学键,称作共价键。 (2)由一对共用电子的点来表示一个共价键的结构式,称作路易斯结构式。如果这一 对电子的点改用一根短划来代表一个共价键,这样的结构式就称作凯库勒结构式。共价键的 数量代表了这个原子在这个分子中的化合价。 (3)共价键是两个原子的未成对而又自旋相反的电子偶合配对的结果。共价键的形成 使体系的能量降低,形成稳定的结合。共价键有饱和性。 原子的未成对电子数,一般就是它的化合价数或价键数。重叠部分越大,形成的共价键 就越牢固。
所示。
图 1-2 碳原子基态的电子构型 (2)碳原子在与氢原子成键前,它的已成对的 2s 电子中,有一个 s 电子容易被激发 至能量较高的 2px 空轨道中。由鲍林(L.Pauling)提出的杂化理论,原子轨道在成键时可 进行杂化而组成能量相近的“杂化轨道”。这种杂化轨道的成键能力更强,即使部分能量需 补偿激发的需要,仍然可特点 (1)大多数有机化合物都可以燃烧,有些有机化合物如汽油等很容易燃烧。 (2)一般有机化合物的热稳定性较差,易受热分解。 (3)许多有机化合物在常温下是气体、液体。常温下为固体的有机化合物,它们的熔 点一般也很低。 (4)一般有机化合物难溶或不溶于水,但一些极性较强的有机化合物易溶于水。不溶 于水的有机化合物往往可溶于某些有机溶剂。 (5)有机化合物的化学反应,多数是分子间的反应。大多数有机反应需要一定时间才 能完成反应。往往需要以加热、加催化剂或光照等手段来增加分子动能、降低活化能或改变 反应历程来缩短反应时间。 (6)有机反应往往不是单一的反应,反应物之间同时并进若干不同的反应,可以得到 几种产物。 把在某一特定反应条件下主要进行的一个反应称作主反应,其他的反应称作副反应。
当两个氢原子形成氢分子时,两个电子均进入成键轨道,体系能量降低,即形成了共价 键。
(4)键能:若干个原子组成分子的反应中所释放的能量。 (5)某些电子的原子轨道具有方向性。
3.碳原子形成的碳氢共价键的结构 用甲烷(CH4)为例说明碳原子形成的碳氢共价键的结构。
(1)碳原子在基态的电子构型为1s2 2s2 2 p1x 2 p1y 。其外层有四个电子,其中两个电子 位在 2s 轨道,且已成对,另两个电子则分别处于不同的 p 轨道中( 2 px 和 2 py ),如图 1-2
二、有机化合物的特点 绝大多数有机化合物只是由碳、氢、氧、氮、卤素、硫、磷等少数元素组成,而且一个 有机化合物分子中只含其中少数元素。有机化合物的数量却非常庞大。 1.有机化合物结构上的主要特点——同分异构现象 (1)分子式相同而结构相异因而其性质也各异的不同化合物,称为同分异构体,这种 现象称作同分异构现象。如:
这里的一个 2s 轨道与三个 2p 轨道 (2 px、2 py、2 pz ) 通过杂化而形成四个杂化轨道(见
图 l-3)。
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图 1-3 碳原子 2s 电子的激发和 sp3 杂化 (3)形成的新的杂化轨道称作 sp3 杂化轨道,这个体系比只形成两个共价键的 CH2 稳 定得多。
2.用分子轨道理论解释成键规律
(1)当原子组成分子时,形成共价键的电子即运动于整个分子区域。
(2)分子中价电子的运动状态,即分子轨道,可以用波函数ψ来描述。分子轨道由原
子轨道通过线性组合形成。形成的分子轨道数与参与组成的原子轨道数相等。两个原子轨道
可以线性组合成两个分子轨道:
1 =1 +2 2 =1-2
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第 1 章 有机化合物的结构和性质
1.1 复习笔记
一、有机化合物和有机化学 1.有机化合物 有机化合物的主要特征是它们都含有碳原子。
2.有机化学 (1)有机化学就是研究碳化合物的化学。 (2)有机化学就是碳氢化合物及其衍生物的化学。