有机化学(二)期末复习提纲
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第9章醇和酚(重点章)
1、醇、酚的酸性 (结构对酸性强弱的影响)(通常指纯液态或溶液状态下的酸性),通常:
A、羧酸>碳酸> 酚>水>醇;
B、叔醇<仲醇<伯醇<甲醇<水;
C、带吸电子基的酚>苯酚>带推电子基的酚。
2、醇羟基的取代反应(卤代、分子间脱水)及相关规律;
醇的卤代:分别用HX、Lucas试剂、卤化膦、及SOCl2等卤化试剂的卤代,相关反应、机理及规律。
分子间脱水(成醚),酸性条件,可能伴随C+重排。
3、醇的消除反应及相关规律;酸性条件,通常遵循扎伊采夫规则(当β-氢酸性强时不一定遵循);可能伴随C+重排。
4、相关重排反应(重点、难点):
醇的取代和消除过程中的重排反应(规律:重排动力?——成更稳定C+或缓解体系的张力。迁移基的迁移能力顺序?——芳基>烷基;带推电子基的芳基>H >带吸电子基的芳基);频哪醇重排及相关规律(哪个羟基优先质子化?——离去后若能生成较稳定C+的羟基优先质子化;哪个基团优先迁移?——电子密度大者优先迁移);
5、醇的氧化(制备醛、酮和酸)。其中伯醇选择性氧化为醛:用CrO3/吡啶、PCC、PDC等;
6、酚芳环上的反应(亲电取代及Reimer-Tiemann反应);
7、醇的制备方法(5种方法);酚的制备方法(4种方法)
较重要习题:2(2、3、5、6、8)、4、5、6、7、8(1、4)、9、10(3)、11(2、4、10);
第10章醚和环氧化合物
1、醚的合成;
(1) Williamson合成法(用伯卤代烷);
(2) 醇分子间脱水(仅限于制单醚;且一般只适合制伯烷基醚);
(3) 烷氧汞化-脱汞(效率高、不重排);
(4) Ullmann偶联法制二芳基醚(Cu,碱、加热);
2、醚的重要化学性质:
(1) 醚链的断裂(与HX反应),断键规律(分情况讨论);
(2) Claisen重排及其规律,应用(制备邻位烯丙基化的酚或酮);
3、环氧化合物
1) 合成:(1) Ag催化氧化法;(2) 烯烃用过酸氧化;(3) 卤代醇脱HX;
2) 重要性质:环氧开环反应
(1) 碱性开环及其规律(按S N2,位阻较小的取代基较少的环氧碳优先接受进攻);(2) 酸性开环及其规律(利用类似S N1规律判断哪个环氧碳更能容纳部分正电荷;一般取代基较多这边更能容纳正电荷从而更易受亲核进攻;但进攻立体化学仍按类S N2,因此受进攻碳若有构型,则构型会翻转);
(3) 环氧开环的立体化学(受进攻碳若有构型则构型翻转;未受进攻碳构型不变);
(4) 环氧开环的重要应用
较重要习题:2、6、7、10、11(1、3、4、6);
第11章醛和酮(重点章)
1、醛酮的化学性质 (重要!)
1) 羰基亲核加成(1) 简单加成通式及机理:a. 与强亲核试剂b. 与弱亲核试剂加成
(2) 不同醛酮羰基亲核加成活性比较;
(3) 具体的亲核加成反应:
a. 与碳亲核试剂(简单加成):(a) 与HCN (有条件);(b)与有机金属试剂(格式试剂、有机锂、炔基金属化合物等的反应)及相关应用;
b. 与硫亲核试剂(简单加成):与NaHSO3的加成(有条件);
c. 与氧亲核试剂。与醇(先加成后缩合,成缩醛/酮;无水酸条件),缩醛/缩酮可保护醛/酮羰基或二醇。
d. 与氮亲核试剂(先加成后消除,成各种含C=N的衍生物)。
e. 羰基亲核加成的立体化学;Cram规则及应用。
2) α-碳上的反应
(1) α-H的酸性及酮-烯醇式互变 (酸催化or碱催化机理?手性醛酮外消旋化?)
(2) α-卤代及卤仿反应 (酸催化or碱催化机理、差别及选择性规律?卤仿反应的应用?)
(3) 羟醛缩合及应用。a. 反应通式及机理(条件?酸/碱催化机理?);b. 自身羟醛缩合;c. 交叉羟醛缩合(无α-H醛酮与有α-H醛酮间反应);d. 酮的缩合;e. 分子内羟醛缩合 (机理?规律?(通常醛羰基更易受进攻,且易形成五元或六元环));f.Claisen-Schmidt反应(得β-芳基-α,β-不饱和醛酮,易进一步脱水)。
(4) 氧化反应 a. 强氧化剂氧化:醛得酸;环酮得二酸;b. 弱氧化剂氧化(只氧化醛):Fehling试剂、Tollens试剂氧化及其应用。c. Baeyer-Villiger氧化:利用过酸氧化醛酮为相应的酸/酯。氧化规律:(a) 迁移基迁移优先次序;(b) 迁移基构型保持。
(5) 还原反应
A. 还原为醇:主要用化学还原 (a) LiAlH4、NaBH4还原(注意两者差别、规律及应用) (b) 双分子还原(条件:1) Mg/苯; 2) H2O;应用:制邻二醇);
B. 还原为烃 (各自条件?适用底物?);a. Clemmensen还原 b. 黄鸣龙还原
C. Cannizarro反应和交叉Cannizarro反应(条件:浓碱;无α-H的醛;应用)
(6) 其它反应 a. Wittig反应(重要!由醛/酮与Wittig试剂反应合成多取代烯烃的重要方法),其应用;b. 安息香缩合及交叉安息香缩合;c. Beckmann重排,其规律及应用;
(7)α,β-不饱和醛酮的反应
a. 亲核加成(1,2-加成or 1,4-加成;与各种试剂加成的规律?);
b. 亲电加成(1,4-加成);
c. 还原反应:α,β-不饱和醛氧化为α,β-不饱和酸:用银氨溶液或Ag2O;
d. D-A反应。
2、醛酮的制备(重要!);(1) 炔烃水合;(2) 烯烃的氧化;(3) 醇的氧化;(4) 烷基芳烃的氧化;(5) 付-克酰化制芳酮;(6) Gattermann-Koch反应制芳醛;(7) 瑞姆-梯曼反应制邻羟基芳醛;(8) Rosenmund还原:酰氯的部分还原制醛。
较重要习题:2(1、3、4、6、10)、3、5、8、10、11(1、2、4、7)、12(2、3、4、7、8、9)、15、16;
第12-13章核磁共振、质谱、红外光谱
H NMR谱:H NMR谱给出的结构信息?H NMR中影响化学位移的因素及规律;
积分曲线的意义;谱峰裂分及耦合常数的意义;一些常见基团的耦合常数;n+1规则。
C NMR谱:质子去耦、质子偏共振去耦C谱给出的结构信息?
常见基团中H、C分别在H NMR及C NMR中出现的大致化学位移情况。