有机化学部分物理化学性质规律总结
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
有机化学部分性质总结
物理性质
1、状态(常温)
气态:n≤4的烃、新戊烷、甲醛、一氯甲烷、一氯乙烷、一溴甲烷
液态:低级(十碳以下)醇、醛、酸、酯油酸等
固态:苯酚,草酸,苯甲酸、硬脂酸,软脂酸等
2、密度
比水轻:所有烃类、酯、油脂
比水重:硝基苯、溴苯、CCl4、溴乙烷及大多数卤代烃、液态苯酚
3.沸点
①同系物沸点大小判断,一般随着碳原子数增多,沸点增大。如甲烷<乙烷<丙烷<丁烷<戊烷<.....
②链烃同分异构体沸点大小判断,一般支链越多,沸点越小。如:正戊烷>异戊烷>新戊烷
③芳香烃的沸点大小判断,侧链相同时,邻位>间位>对位。如:邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯
④对于碳原子数相等的烃沸点大小判断,烯烃<烷烃<炔烃
⑤同碳原子的脂肪烃的衍生物沸点大小判断,烯烃的衍生物沸点低于烷烃的同类衍生物。如:油酸的沸点<硬脂酸
⑥不同类型的烃的含氧衍生物的沸点比较,相对分子质量相近的脂肪羧酸>脂肪醇>脂肪醛
⑦酚和羧酸与它们对应的盐沸点比较,酚和羧酸<对应盐的沸点。如乙酸<乙酸钠
⑧分子量相近的烃的沸点一般低于烃的衍生物。
例1:2-甲基庚烷>正庚烷>2-甲基己烷>3,3-二甲基戊烷>正戊烷
例2:下列沸点大小,前者低,后者高的是().
A、苯酚和苯酚钠
B、软脂酸和油酸
C、丁烯和乙烯
D、丁烷和2-甲基丙烷
解析:A对,苯酚盐的熔沸点大于苯酚;B错,软脂酸常温固态,油酸常温液态,碳原子相近的高级一元脂肪酸,烃基中C=C越多,沸点越低;C错,同系物中C数越多,沸点越高;D错,同类同分异构体,支链多,沸点低。答案是A。
4.熔点
A.直链烷烃
支链数↑,熔点↑(C3以后).
由此可见:含偶数C,熔点↑的多;含奇数C,熔点↑的少.从而形成了"偶上奇下"两条曲线.
在晶体中,分子间作用力不仅取决于分子的大小,还于晶体中晶格排列的对称性有关.
含偶数碳原子的碳链具有较好的对称性,晶格排列紧密.
B.同分异构体
支链数↑,熔点↓(不利于晶格的紧密排列).
对称性↑,熔点↑;高度对称的异构体>直链异构体
溶解度
说白了,就是相似相溶。相似相溶原理是指由于极性分子间的电性作用,使得极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂,难溶于非极性分子组成的溶剂;非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂,难溶于极性分子组成的溶剂。
1.极性溶剂(如水)易溶解极性物质(离子晶体、分子晶体中的极性物质如强酸等);2.非极性溶剂(如苯、汽油、四氯化碳等)能溶解非极性物质(大多数有机物、Br2、I2等)3.含有相同官能团的物质互溶,如水中含羟基(—OH )能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。另外,极性分子易溶于极性溶剂中,非极性分子易溶于非极性溶剂中。
羟基数目相同,分子量越大越难溶。
羟基数目不同,碳原子数相同,羟基越多越易溶。
羧基同理。
例:比较在水中的溶解度:HOCH2CH2CH2CH2OH >(CH3CH2)2O >CH3CH2CH2CH2CH2OH >CH3CH2CH2CH3
化学性质
酸性
·碳数小的酸性强
·碳数相同时,支链多的,大的酸性强
·支链相同时,支链靠近羧基的酸性强
·有卤原子取代的(如一氯乙酸,CH2ClCOOH 比乙酸酸性强)较强,卤原子越多越强
·供电子基:对外表现负电场的基团.
对羰基C=O 具有供电子效应,也就是增加羰基的电子云密度,削弱其吸电子性,降低α-H 酸性的基团有:烷基-R 、烷氧基-OR 、羟基-OH 、碳碳双键C=C 、苯基-C6H5
例:(CH3)3C >(CH3)2C >CH3CH2>CH3>H
·吸电子基:对外表现正电场的基团.
对羰基C=O 具有吸电子效应,也就是降低羰基的电子云密度,增加其吸电子性,增加α-H 酸性的基团有:NO2>CN >F >Cl >Br >I >C 三C
例:Cl3C-COOH >Cl2CH-COOH >ClCH2-COOH >CH3-COOH 甲酸>乙酸>碳酸>苯酚>乙醇
乙二酸(草酸最简单二元酸HOOCCOOH )>甲酸>醋酸>碳酸
·从诱导效应上来讲,电负性大于氢的都是吸电的,电负性小于氢的都是供电的,但是烷基
都属于供电的。
从共轭效应上来讲,有孤对电子的都属于供电的,有双键或三键的都属于吸电的,但是碳碳双键和苯基例外,它们是供电的。
自由基的稳定性
·烯丙基(苯甲基)>叔>仲>伯>甲基>乙烯基(CH2=CH )
·单原子自由基如CL-,BR-I-取决于电负性和非金属性大小,如越大则越不稳定
·甲基越多越稳定
·苯基C6H5->CH3->C2H5->NH2->NO2-
·空间构型越对称越稳定.如:四苯基正碳离子>甲基正碳离子
·有电子离域效应的比没有的稳定,如:丙烯基(-CH=CH-CH3)>C2H5-
碳正离子稳定性
同自由基稳定性排序
1、如果连接烷基、H 等,由于碳正离子是Sp2杂化,有空的p 轨道,会和烷基的C-Hsigma 形成超共轭,进而分散碳正离子的电荷,使之稳定。所以,连接的烷基越多越稳定,即叔碳正离子>仲碳正离子>伯碳正离子>甲基。
2、如果连接的卤素,以Cl 为例,cl 的电负性大于c ,有吸电子的诱导,同时是2s22px2spy22pz ,即有未成对电子,有碳正离子是Sp2杂化,有空的p 轨道,cl 未成对的电子可以到空轨道上去,则可以分散正电荷,总的效果是使碳正离子更不稳定。
3、如果是烯丙型和苄基型的碳正离子,由于p-pai 共轭,可以分散电荷,是碳正离子更稳定。
环烷烃的稳定性
而在环己烷中,椅型为优势构象,斥力小,比船型更稳定。
12个CH 分为直立键a 和平伏键e ,多元取代环己烷最稳定的构象是e 键上取代基最多的,取代基越大越稳定。
芳环的亲电取代反应活性
<<<NO 2CH 3NO 2NO 2
>>>