-
有
机
化
学
总
结
一.有机化合物的命名
1.
能够用系统命名法命名各种类型化合物:
包括
烷烃,烯烃,炔烃,烯炔,脂环烃(单环脂环烃和多环置换脂环烃中的螺环
烃和桥环烃)
,芳烃,醇,酚,醚,醛,酮,羧酸,羧酸衍生物(酰卤,酸酐,酯,
酰胺)
,多官能团化合物
(官能团优先顺序:-
COOH
>-
SO3H
>-
COOR
>-
COX
>-
CN
>-
CHO
>
p>
>C
=
O
>-
p>
OH(
醇
)
>-<
/p>
OH(
酚
)
>-
SH
>-
NH2
>-
OR
>
C
=
C
>-
C
≡
C
->
(
-
R
>-
X
>-
NO2)
,并能够判断出
Z/E
构型和
R/S
构型。
2.
根据化合物的系统命名,写出相应的结构式或立体结构式(
伞形式,锯架式,纽曼
投影式,
Fischer
投影式)。
立体结构的表示方法:
COOH
p>
CH
3
1
)伞形式
:
H
H
3
C<
/p>
C
OH
2
p>
)锯架式:
H
H
O
H
C
2
H
5<
/p>
OH
H
3
p>
)纽曼投影式:
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
p>
COOH
4
)菲
舍尔投影式:
H
CH
3
OH
5
)构象
(conformation)
(1)
乙烷构象:最稳定构象是交叉式,最不稳定构象是重叠式。
(2)
正丁烷构象:最稳定构象是对
位交叉式,最不稳定构象是全重叠式。
(3)
环己烷构象:最稳定构象是椅
式构象。一取代环己烷最稳定构象是
e
取代的椅式构象。多取代
环己烷最稳定构象是
e
取代最多或大基团处于
< br>e
键上
的椅式构象。
立体结构的标记方法
1.
Z/E
标记法:在表示烯烃的构型时,如果在次序规则中两个优先的基团在
同一侧,为
Z
构型,在相反侧,为
E
构型。
2
、
顺
p>
/
反标记法:在标记烯烃和脂环烃的构型时,如果两个相同的基团在
同
一侧,则为顺式;在相反侧,则为反式。
3
、
R/S
标记法:在标记手性分子时,先把与手性碳相连的四个基团按次序规
则排序。然后将最不优先的基团放在远离观察者,再以次观察其它三个基团,如
果优
先顺序是顺时针,则为
R
构型,如果是逆时针,则为
S
构型。
注:将伞状透
视式与菲舍尔投影式互换的方法是:先按要求书写其透视式或投影式,
然后分别标出其<
/p>
R/S
构型,如果两者构型相同,则为同一化合物,否则为其对映
体。
二
.
有
机化学反应及特点
1.
反应类型
还原反应(包括催化加氢):烯烃、炔烃、环烷烃、芳烃、卤代烃
< br>氧化反应:烯烃的氧化(高锰酸钾氧化,臭氧氧化,环氧化);炔烃高锰酸钾氧化,
臭氧氧化;醇的氧化;芳烃侧链氧化,芳环氧化)
2.
有关规律
1
)
马氏规
律:亲电加成反应的规律,亲电试剂总是加到连氢较多的双键碳上。
2
)
过氧化
效应:自由基加成反应的规律,卤素加到连氢较多的双键碳上。
3
)
空间效应:体积较大的基团总是取代到空间位阻较小的位置。
4
)
定位规
律:芳烃亲电取代反应的规律,有邻、对位定位基,和间位定位基。
5
)
查依切
夫规律:卤代烃和醇消除反应的规律,主要产物是双键碳上取代基较
多的烯烃。
6
)
休克尔规则:判断芳香性的规则。存在一个环状的大π键,成环原子必须共
平
面或接近共平面,π电子数符合
4n+2
规则。
7
)
霍夫曼规则:季铵盐消除反应的规律,只有烃基时,主要产物是双键碳上取
代基较少
的烯烃(动力学控制产物)。当β-碳上连有吸电子基或不饱和键
时,则消除的是酸性较
强的氢,生成较稳定的产物(热力学控制产物)。
8
)
基团的“顺序规则”
3.
反应中的立体化学
烷烃:
烷烃的自由基取代:外消旋化
烯烃:
烯烃的亲电加成:
溴,氯,
HOBr
(
HOCl
)
,羟汞化
-
脱汞还原反应
-----<
/p>
反式加成
其它亲电试剂:顺式
+
反式加成
烯烃的环氧化,与单线态卡宾的反应:保持构型
烯烃的冷稀
KMnO
4
/H
2
O
氧化:顺式邻二醇
烯烃的硼氢化
-
氧化:顺式
加成
烯烃的加氢:顺式加氢
环己烯的加成(
1-
取代,
< br>3-
取代,
4-
取代)
炔烃:
选择性加氢:
Lindlar
催化剂
-----
顺式烯烃
< br>
Na/NH
3
(
L
)
-----
反式加氢<
/p>
亲核取代:
S
N
1
:外消旋化的同时构型翻转
p>
S
N
2
:构型翻转(
Walden
翻转)
消除反应:
E2
,
E1cb:
反式共平面消除。
环氧乙烷的开环反应:反式产物
四.概念、物理性质、结构稳定性、反应活性
(一)
.
概念
1.
同分异构体
CH
3
构造异构
同分异构
碳架异构
H
2
C
C
CH
2
CH
2
H
2
C
C
CH
3
H
位置异构
CH
2
CHCH<
/p>
2
CH
3
CH<
/p>
3
CH
CHCH
3
官能团异构
CH
3
< br>CH
2
OH
互变异构
CH
2
CH
OH
CH
3
OCH
3<
/p>
CH
3
CHO
2
.
试剂
亲电试剂:
简单地说,对电子具有亲
合力的试剂就叫亲电试剂(
electrophilicreagent
)。
亲电试剂一般都是带正电荷的试剂或具有空的
p<
/p>
轨道或
d
轨道,能够接受电子对的中
p>
性分子,
如:
H
+
、
Cl
+<
/p>
、
Br
+
、
p>
RCH
2
+
、
p>
CH
3
CO
+
p>
、
NO
2
+
、
+
SO
3
H
、
SO
3
、
BF
3
、
AlCl
3
等,都
是亲电试
剂。
亲核试剂:
< br>对电子没有亲合力,但对带正电荷或部分正电荷的碳原子具有亲合力的试剂叫亲
核
试剂
(
nucleophilicreagent
)
。亲核试剂一般是带负电荷的试剂或是带有未共用电
子对的中性分子,如:
OH
-
、
p>
HS
-
、
CN
p>
-
、
NH
2
-
、
RCH
2
-
、
RO
-
、
RS
-
、
PhO
-
、
RCOO
p>
-
、
X
-
、
H
2
O
、
ROH
、
ROR
、
NH
3
、
RNH
2
等,都是亲核
试剂。
自由基试剂:
Cl
2
、
Br
2
是自由基引发剂,此外,过氧化氢、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁氰、过硫<
/p>
酸铵等也是常用的自由基引发剂。少量的自由基引发剂就可引发反应,使反应进行下
去。
3.
酸碱的概念
布朗斯特酸碱:质子的给体为酸,质子的受体为碱。
Lewis
酸碱:电子的接受体为酸,电子的给与体为碱。
4.
共价键的属性
键长、键角、键能、键矩、偶极矩。
5.
杂化轨道理论
< br>sp
3
、
sp
< br>2
、
sp
杂化。
6.
旋光性
平面偏振光:
手性:
手性碳:
旋光性:
旋光性物质(光学活性物质),左旋体,右旋体:
内消旋体、外消旋体,两者的区别:
对映异构体,产生条件:
非对映异构体:
苏式,赤式:
CHO
CHO
差向异构体:
H
p>
H
OH
OH
OH<
/p>
HO
H
Walden
翻转
:
H
7.
< br>电子效应
CH
2
OH
赤式
CH
2
OH
苏式
1
)诱导效应<
/p>
2
)共轭效应(π
-
π共轭,
p-
π共轭,σ
-p
超
2
共轭,σ<
/p>
-
π超共轭。
3
)空间效应
8.
其它
O
H
空间阻碍:
已有基团对新引入基团的空间阻碍作用。
OH
CH
3
内型(
p>
endo
)
,
外型
(
exo
):
CH
3
顺反异构体,产生条件:
<
/p>
两个原子或原子团距离太近,小于两
SO
3
H
立体效应
范德华张力:
者的范德华半径之和而产生的张力。
和
(
空间效应
烯醇式:
)
(二)
.
物理性质
扭转张力:
在重叠构象中存在着要变
1.
沸点高低的判断?
为交叉式
构象的一种张力。
H
H
H
H
H
H
H
< br>H
H
H
H
SO
3
H
不同类型化合物之间沸点的
比较;
同种类型化合物之间沸点的比较。
2.
熔点,溶解度的大小判断?
p>
3.
形成有效氢键的条件,形成分子内氢键的条件:
(三)
.
稳定性判断
1.
烯烃稳定性判断
H
R
2
C=CR
2
>R
2
C=CHR>RC
H=CHR
(
E-
构型)
>RCH=CHR
(
Z-
构
型)
>RHC=CH
2
>CH
2
=CH
2
2.
环烷烃稳定性判断
3.
开链烃构象稳定性
4.
环己烷构象稳定性
5.
反应中间体稳定大小判断(碳正离子,碳负离子,自由基)
碳正离子的稳性顺序:
自由基稳定性顺序:
碳负离子稳定性顺序:
6.
共振极限结构式的稳定性判断(在共振杂化体中贡献程度):
(四)酸碱性的判断
1.
不同类型化合物算碱性判断
2.
液相中醇的酸性大小
3.
酸性大小的影像因素(吸电子基与推电子基对酸性的影响):
(五)反应活性大小判断
1.
烷烃的自由基取代反应
X
2
的活性:
F
2
>Cl
2
>Br<
/p>
2
>I
2
p>
选择性:
F
2
<
br>=CH
2
2
2
2.
烯烃的亲电加成反应活性
R
2
C=CR
2
p>
>R
2
C=CHR>RCH=CHR>RC
H=CH
2
>CH
2
2
>CH
2
=CHX
3.
烯烃环氧化反应活性
R
2
C=CR
2
>R
2
C=CHR>RCH=CHR>RCH=
CH
2
>CH
2
=CH
2
4.
烯烃的催化加氢反应活性:
p>
CH
2
=CH
2<
/p>
>RCH=CH
2
>RCH=CHR'>
R
2
C=CHR>R
2
C=CR
2
反应
双烯体上连有推电子基团(
p>
349
页),亲双烯体上连有吸电子基团,有利于反应进
行。
例如:下列化合物
A.;B.;C.;D.
CH
3
CN
CH
2
Cl
OCH
3
与异戊二烯进行
Diels-Alder
反应的活性强弱顺序为:
>>>
。
6.
卤代烃的亲核取代反应
S
N
1
反应:
S
N
2
反应:
成环的
S
N
2
反应速率是:
<
/p>
v
五元环
>
v<
/p>
六元环
>
v
中<
/p>
环,大环
>
v
三
元环
>
v
四元环
7.
消除反应
< br>卤代烃碱性条件下的消除反应
-----E2
消除
RI>RBr>RCl
醇脱水
-----
主要
E1
8.
芳烃的亲电取代反应
芳环上连有活化苯环的邻对位定位基(给电子基)
-------
反应活性提高
芳环上连有钝化苯环的间位定位
基
(吸电子基)
或邻对位定位基
---
----
反应活性下
降。
例如:
下列芳香族化合物:
Cl
NH
2
NO
2
CH
3
硝化反应的相对活性次序为
>>>
。
例如:萘环的
A.<
/p>
α—位;
B.
β—位;
< br>C.
氯苯;
D.
苯
在亲电取代反应中相对活性次序为为
>>>
。
例如:下列各化合物中,最容易与浓硫酸
发生磺化反应的是()。
A.;B.;C.;D.
(六)其它
1.
亲核性的大小判断:
2.
试剂的碱性大小:
3.
芳香性的判断:
4.
定位基定位效应强弱顺序:
-
-
-
-
-
-
-
-
-
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