大学有机化学1要点及反应总结最新版本
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Chap 1绪论
一、构造、构型、构象
二、共价键
轨道杂化:C:sp、sp2、sp3杂化方式、空间构型(键角)、未参与杂化p轨道与杂化轨道位置、电负性比较
基本属性:键长:越短键越牢固键能:越大键越牢固σ键能大于п键能
键角:取代基越大键角越大极性和极化性:偶极矩(会判断偶极矩大小:矢
量和)
键断裂方式和反应类型:自由基反应、离子型(亲电、亲核)、周环反应
Lewis酸、碱
氢键、电负性
三、官能团、优先次序(ppt)
Chap 2饱和烃——烷烃
一、烃分类
烃:开链烃和环状烃
开链烃:饱和烃和不饱和烃环状烃:脂环烃和芳香烃
二、烷烃通式和构造异构、构象异构(乙烷和丁烷构象)
烷烃通式:C n H2n+2
构造异构体:分子内原子链接顺序不同
σ键形成及特性:电子云重叠程度大,键能大,不易断;可绕轴自由旋转;两核间不能有两个或以上σ键。
乙烷构象:Newman投影式、重叠式(不稳定,因为非键张力大)、交叉式(稳定,各个氢距离远,非键张力小)
丁烷构象:Newman投影式;稳定性(大到小):对位交叉式、邻位交叉式、部分重叠式、全部重叠式
甲烷结构和sp3杂化构型:正四面体型
三、命名
普通命名法(简单化合物):正、异、新
衍生物命名法:以甲烷为母体,选取取代基最多的C为母体C。
系统命名法:①选取最长碳链为主链,主链C标号从距离取代基最近的一端开始标。
②多取代基时,合并相同取代基,尽量使取代基位次和最小。书写时按照
官能团大小(小在前)命名
③含多个相同长度碳链时,选取取代基最多的为主链
四、物理性质
沸点(b.p.):直链烷烃随分子量增大而增大(分子间色散力与分子中原子大小和数目成正比,分子量增大,色散力增大,沸点增大)
支链越多,沸点越低(支链多,烷烃体积松散,分子间距离大,色散力小)熔点(m.p.):总趋势:分子量增大,m.p.增大
m.p.曲线(书P48)
相对密度:分子量增大,相对密度增大,接近于0.8
溶解度:不溶于水,易溶于有机溶剂(相似相溶,烷烃极性小)
折射率(分子中电子被光极化的程度):正构烷烃,碳链越长,折射率越大
五、化学性质(C-H键极性小,键能大,所以烷烃比较稳定)
卤化反应:1、例子:笔记和书反应条件:高温、光、催化剂等
2、反应机理:自由基反应
反应阶段:链引发只产生自由基不消耗
链增长消耗一个自由基同时产生另一个自由基
链终止只消耗不产生自由基
反应条件:光、热、过氧化物(书P51);一般在气相和非极性溶剂中进行
3、反应取向:烷烃中H活泼型顺序:叔H>仲H>伯H(C-H键离解能越小,
均裂吸收能量越小,易取代)
形成自由基需能量:CH3•>1°>2°>3°自由基
自由基稳定性:CH3•<1°<2°<3°自由基(自由基中间体越稳
定,反应越容易发生)
4、卤素与烷烃卤化反应活性:氟>氯>溴>碘
卤素与烷烃反应选择性:氟<氯<溴<碘
氧化反应:燃烧(完全氧化)、部分氧化反应(笔记、书P56)
异构化反应
裂化反应(自由基型反应):分类、特性、用途
六、烷烃的主要来源和制法
来源:石油、天然气
实验室制法:烯烃加氢、Corey-House合成
Chap3 脂环烃
一、命名
单环:与烷烃类似;次序规则;环上C数小于与环相连碳链或碳链连有多个环时,常以碳链为母体,环作为取代基。
二环:联环、螺环、稠环、桥环
桥环:双环【a.b.c】某烃
螺环:螺【a.b】某烃
二、构象
环稳定性:三元<四元<五元、六元[环张力(可用每个亚表示甲基燃烧热)越大,分子能量越高,稳定性越差,越易开环]
环丙烷:3个C共平面,易开环加成,性质活泼
环丁烷:4个C不共平面,不稳定,易开环加成
环戊烷:5个C不共平面,角张力较小,较稳定,性质与开链烷烃类似
环己烷:6个C不共面,无张力
椅式构象:a键、e键,构型翻转(a、e互换)
环上有取代基时,e键取代比a键取代稳定(会判断稳定构象)
三、反应
取代反应:五元、六元环易取代(卤化反应)
氧化反应:室温下环烷烃不能使高锰酸钾退色(用于鉴别烯烃或炔烃、环烷烃)
加热或催化剂,环烷烃被氧化
加成反应:小环环烷烃(环张力答,易开环加成)
加H
加卤素(环丙烷与开链烷烃区别)
加卤化氢:(环烷烃衍生物环断键发生在H最少C和H最多的C间)四、脂环烃来源及制备
只要来源:石油
制法:芳香族化合物氢化、分子内关环、双烯合成
Chap 3 不饱和烃
命名:1、烯基和炔基:CH2=CH-CH
3
-CH=CH-CH2=CH-CH2-CH3-C=CH2
乙烯基丙烯基烯丙基异丙烯基HC C-CH3-C C-HC C-CH2--CH=CH-
乙炔基丙炔基1,2-亚乙烯基
炔丙基
2、衍生物命名:烯烃以乙烯为母体;炔烃以乙炔为母体。
3、系统命名:①含双键或三键碳链为主链
②从距离双键或三键最近一端编号
③同时含双键和三键时,先烯后炔。
④优先使双键和三键位次和最小;在处于相同位次编号时,使双键编
号低
4、顺帆异构体命名:相同原子或原子团在双键同侧为顺式;
5、Z,E-命名法:①大基团在双键同侧为Z,不在同侧为E
②官能团大小次序规则:按原子序数排序,同位素D>H
(绪论时ppt或笔记)C(C,C,C)>C(C,C,H)>C(C,H,H)>C(H,H,H)
-C CH >-CH=CH2
Chap 3(1)烯烃
一、结构
乙烯中六个原子共平面;
π键特性:不能自由旋转;键能小;电子云流动性大,受核束缚小,易极化。
二、同分异构体
C4以上的烯有碳链异构、官能团位置异构、顺反异构
三、物理性质
状态:C4以下气体,C5-18液体,C19以上固体
沸点:相对分子质量大,沸点大;正构>异构;内端烯>末端烯>同碳数烷烃;顺式>反式
熔点:分子对称性大,熔点大;内端烯>末端烯;反式烯>顺式烯
四、化学性质:烯烃的反应都是围绕着π键进行(π键电子云流动,可作为一电子源,起lewis
碱的作用,亲电加成反应;α-H,受C=C影响,可发生取代反应。)催化加氢:生成烷烃
催化剂:Pt、Pd、Rh、Ni;Raney Ni
立体化学:顺式加成