考研有机化学重点

sp

2

考研有机化学重点

第一章 绪 论

1．共价键理论

现代共价键理论基本要点

①当两个原子互相接近到一定距离时, 自旋方向相反的单电子相互配对, 使电子云密集于两核之间, 降低了两核间正电荷的排斥力, 增加了两核对电子云密集区域的吸引力，因此, 使体系能量降低, 形成稳定的共价键。

② 每个原子所形成共价键的数目取决于该原子中的单电子数目, 即一个原子含有几个单电子, 就能与几个自旋方向相反的单电子形成共价键, 这就是共价键的饱和性。

③ 当形成共价键时, 原子轨道重叠程度越大, 核间电子云越密集, 形成的共价键就越稳定。因此, 共价键总是尽可能地沿着原子轨道最大重叠方向形成, 这就是共价键的方向性。

2．杂化轨道理论

杂化轨道理论 (orbital hybridization theory)：原子在形成分子时，由于原子间的相互影响，同一个原子内的不同类型、能量相近的原子轨道可以重新组合成能量、形状和空间方向与原来轨道完全不同的新的原子轨道。这种重新组合过程称为杂化，所形成的新的原子轨道称为杂化轨道（hybridization orbitals ）。

3．sp 3, sp 2

, sp 杂化对应碳原子空间构型

4．共价键的属性

第二章 烷 烃

1．系统命名法

①对于支链烷烃，把它看作是直链烷烃的烷基取代衍生物。

sp

sp 3

键长 ：成键原子的核间距离 键角：两共价键之间的夹角

键能：离解能或平均离解能

键的极性: 成键原子间的电荷分布

决定分子 空间构型

→ 化学键强度 → 影响理化性质

支链烷烃的命名法的步骤：选取主链（母体）。选一个含碳原子数最多的碳链作为主链。（写出相当于这个主链的直链烷烃的名称）含多取代基时，编号采用“最低次序”原则。所谓“最低序列”指的是碳链以不同方向编号，得到两种或两种以上的不同编号序列，则顺次比较各系列的不同位次，最先遇到的位次最小者为“最低系列”。

②主链碳原子的位次编号：确定主链位次的原则是要使取代基的位次最小。从距离支链最近的一端开始编号。位次和取代基名称之间要用“一”连起来，写出母体的名称。

③i）如果有几个不同的取代基时，把小的取代基名称写在前面，大的写在后面；

ii)如果含有几个相同的取代基时，把它们合并起来，取代基的数目用二、三、四等表示，写在取代基的前面，其位次必须逐个注明，位次的数字之间要用“，”隔开。

(1)

(2)

烷基大小的次序：甲基 < 乙基 < 丙基 < 丁基 < 戊基 < 己基.

④当具有相同长度的链可作为主链时，则应选择具有支链数目最多的链作为主链。

⑤如果支链上还有取代基时，从与主链相连的碳原子开始，把支链的碳原子依次编号，支链上取代基的位置就由这个编号所得的号数来表示。这个取代了的支链的名称可放在抬号中，或用带撇的数字来表明支链中的碳原子。

(1).用括号表示：2—甲基—5、5一、二（1、1—二甲基丙基）葵烷 (2).用带撇的数字表示：2—甲基—5、5一、二—1‘、1’—二甲基丙烷葵烷。

2．烷烃化学性质

①稳定性：烷烃分子中只有牢固的C —C σ键和C —H σ键，所以烷烃具有高度的化学稳定性。室温下烷烃与强酸、强碱、强氧化剂或强还原剂一般都不发生反应。

②取代反应：有机化合物分子中的氢原子（或其它原子、基团）被另一原子或基团取代的反应称为取代反应。被卤原子取代叫卤代。

③烷烃卤代反应的取向

55%45%

CH 3CH 2CH 3+ Cl 2

hv

CH 3CH 2CH 2Cl +CH 3CHCH 3

伯氢与仲氢的活性比：

45%/6

11ºH 2ºH

=

55%/2

=

4

所以仲氢比伯氢活泼

同理可推出：卤代反应活性：叔氢>仲氢>伯氢;F2>C l2>B r2>I2 3．环烷烃的化学性质

①自由基取代反应：

Br

+ Br2——>+ H—Br

300℃

②加成反应：

i) 催化加氢

+ H

2

CH

3

—CH

2

—CH

2

—CH

2

—CH

3

催化加氢易到难：环丙烷>环丁烷>环戊烷。≥6环烷烃更难。

ii) 加卤素

C

H2C CH

2

+Br2CH2—CH2—CH2

H2

Br

室温

CCl

4

+Br2Br

Br

iii) 加卤化氢

CH3CH2CH2Br

+ HI CH3CH2CH2CH2I

20℃

+ HBr CH3CH2CH2Br

+ HI CH3CH2CH2CH2I

HBr

+

CH

C

H2C

CH3

3

CH3

CH2CH

CH3

C

CH3

CH3

r

环丙烷的烷基取代物与HX开环加成, 环的开裂总是在含最多H和最少H的碳原子间进行, 氢加到含氢多的碳原子上。

第三章 立体化学基础

1．手性

①手性分子:不能与其镜像重合的分子称为手性分子

②手性碳原子：凡是连有4个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子, 也可称为手性中心。

2．Fischer 投影式及R, S 构型

①Fischer 投影式

C CO CH HO 1

2

写Fischer 投影式的要点：

(1) 水平线和垂直线的交叉点代表手性碳，位于纸平面上。

(2) 连于手性碳的横键代表朝向纸平面前方的键。

(3) 连于手性碳的竖键代表朝向纸平面后方的键。

（4）一般将主碳链放在竖直线上，把命名时编号最小的碳原子放在上端 ( 主链下

行) 。 ②R, S 构型

(1) 按次序规则确定与手性碳相连的四个原子或基团的优先次序（或称为“大小” 次序）

( a )

( b )

例如 氯溴碘甲烷： I > Br > Cl > H

(2) 将手性碳上的4个原子或基团中优先次序最小的一个置于远离视线的方向, 然后观察朝向自己的其余3个基团的优先次序。顺时针方向排列为R 构型；逆时针方向排列为S 构型。

横前 竖后