大学有机化学重点考点

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一、系统命名

烷烃、烯烃(Z,E命名)、炔烃、醇、醚、酚、酮、羧酸及衍生物、胺、季铵盐及碱等。

烯烃:

编号(从靠近双键的一端开始);

炔烃:

“炔”字放在最后,主链碳数在烯中体现出来。

当从两侧起,双键、叁键处于相同位置时,则应选择使双键的位置较小的编号方式。

芳烃:

如果苯环上连接的两个取代烷基不同时,选取最简单碳原子相连的烷基为1位,然后将其它烷基的位次按尽可能小的方向对苯环编号。

二、变化规律

有机化合物熔点、沸点的变化规律:

芳烃:沸点随相对分子质量的增大而升高。

自由基的稳定性:

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;

有机分子中的自由基稳定性由取代基和分子空间构型决定,如甲基越多越稳定,苯基>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>C2H5-。

碳正离子的稳定性:

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2s2 2px2 spy2 2pz,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

烯烃及炔烃加氢反应和亲电加成反应速度的变化规律:

双键上电子云密度越高则反应越快,即烯烃上若有给电子基团反应迅速,反之电子云密度越低则反应越慢

烯烃双键碳原子上连接烷基越多,亲电加成反应的速率越快

不同卤代烃亲核取代反应速度的变化规律:

伯卤代烃<仲卤代烃<叔卤代烃

酚的酸性变化规律:

当苯环上带有吸电子基团时,苯酚电离后的苯氧基负离子更稳定,即三硝基苯酚大于二硝基苯酚,大于单硝基苯酚但是必须在邻对位上的,硝基的吸电子性强于卤带基团

烷基是供电子基团,使得苯氧基负离子不稳定,难以电离

取代基的诱导效应,吸电子基越强,酸性越大。

羧酸的酸性变化规律:

乙二酸>甲酸>苯甲酸>乙酸>丙酸>油酸>硬脂酸>碳酸>苯酚>乙醇

(苯甲酸,苯环供电子,酸性小于甲酸,-COO-与苯环共轭,稳定性增加,酸性大于乙酸)

胺的碱性变化规律:

胺的碱性大小比较的关键是比较,氮上孤对电子的碱性,即孤对电子的给出能力,在气态情况下,一般来说,碱性:无机碱(有氢氧根)>三级碱>二级碱>一级碱>芳香碱>酰胺(接近中性)>亚酰胺(弱酸性)

N所连基团给电子越强,则碱性越大

芳烃化合物亲电取代反应速度的变化规律:

连接的给电子基越多,活性越大,速度越快

羰基化合物进行亲核加成反应活性的变化规律:

吸电子基越多,活性越大,速度越快

三、有关反应

小环的环烷烃的开环反应(如加卤素、卤化氢):

显然,生成第一种产物最快,因为带正电荷的碳上烷基最多,有利于分散正电荷(带正电的碳只有6个电子,烷基给电子使其更接近8电子),碳正离子稳定性最好。所以以第一个为主。

(1)小环烷烃---开环加成!

(2)一般是环丙烷,环丁烷开环加成!

(3)环戊烷以上的与饱和链烃没多大区别!

(4)能使溴水---萃取褪色!

烯烃及炔烃的特征反应(有颜色变化、沉淀生成、加成及臭氧化反应等氧化反应):

烯烃:

(1)溴的四氯化碳溶液与烯烃加成时,溴的颜色会消失,实验室里常用这个反应来鉴别烯烃。

(2)当有过氧化物(H2O2,ROOR)存在时,不对称烯烃与氢溴酸加成的反应取向刚好是反马氏规则的。

(3)反式烯烃稳定性大于顺式;顺式稳定性大于1-丁烯。

(4)沸点:顺式>反式与分子的极性有关。

(5)熔点:反式>顺式与分子的对称性有关。

(6)KMnO4或OsO4氧化:

中性或碱性介质

在中性或碱性介质中高锰酸钾可以将烯烃氧化成邻二醇,自己被还原成二氧化锰,呈现棕褐色,可用来检验烯烃。

酸性介质

在酸性介质中高锰酸钾可以将烯烃氧化成羧酸、酮和二氧化碳,自己被还原成二价锰离子,紫色消失,可用来检验烯烃。

(7)臭氧化反应:

常用还原剂:

还原水解产物:

(8)催化氧化:

(9)环氧化反应:

有机过酸(有时也可用过氧化氢来代替有机过酸)

(10)α-氢的自由基卤代反应

(温度低时发生加成,温度高时发生取代)

反应活性大小顺序是:

烯丙H﹥叔C--H﹥仲C--H﹥伯C--H﹥乙烯H

(11)烯烃的亲电加成反应:

对R1CH=CHR2型烯,“X-总和加到靠近链端的双键C原子上”。

根据物理学上的规律,一个带电体系的稳定性取决于所带电荷的分布情况,

电荷愈分散,体系愈稳定。

(12)脱卤化氢和脱水:

脱HX和H2O有一个取向问题,扎依采夫规则:生成的烯烃是双键两端取代基多的为主。

(13)脱卤素:

用Zn或Mg把邻二卤化物消除两个卤原子而得烯烃。在合成上应用不大,但可以用此方法保护双键。

炔烃:

(1)炔烃和溴发生反应,反应现象为Br2的红棕色褪去,故可用于炔烃的鉴别。(2)乙炔通入高锰酸钾溶液中,即可被氧化成CO2和H2O ,同时KMnO4溶液褪色并生成MnO2沉淀。因反应现象非常明显,常用于炔烃的定性鉴别。(此反应若在酸性条件下反应,则无二氧化锰沉淀产生。)

(3)炔烃加卤素反应比烯烃困难一些,当化合物中同时含有双键和叁键时,首先在双键上发生亲电加成反应。

(4)乙炔在高汞盐(5%HgSO4)催化下,通入10%稀H2SO4中,可发生乙炔直接与水加成的反应,得到乙醛

(5)-OH与双键共用一个C原子时不稳定,会发生电子重排

炔烃水合,除乙炔得到乙醛外,其它炔烃均得到酮。

(6)乙炔与HCN反应可生成重要的化工原料丙烯腈。

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