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有机化学复习总结
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)
,<
/p>
多官能团化合物
(官能团优先顺序:
-<
/p>
COOH
>-
SO3H
< br>>-
COOR
>-
COX
>-
CN
>-
CHO
>
>C
=
O<
/p>
>-
OH(
醇
)
>-
OH(
酚
)
>-
SH
>-
NH2
>-
OR
>
< br>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,
< br>Fischer
投影式)
。
立体结构的表示方法:
COOH
CH
3
1
)伞形式:
H
H
3<
/p>
C
C
OH
p>
2
)锯架式:
H
H
OH
C
2
H<
/p>
5
OH
H
p>
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
COOH
3
)
纽曼投影式:
H
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
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。
CH
3
H
Cl
C
C
C
2
H
5
C
H
3
H
C
2<
/p>
H
5
C
C
Cl
(Z)
-
p>
3
-氯-
2
-戊烯
(E)
-
3
-
氯-
2
-戊烯
2
、
顺
/
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,
< br>则为反式。
CH
3
C
C
CH
3
CH
3
H
C
C
H
CH
3
< br>CH
3
H
CH
< br>3
H
顺-<
/p>
2
-丁烯
H
CH
3
H
H
CH<
/p>
3
H
反-
2
p>
-丁烯
顺-
1,4
-二甲基环己烷
反-
1,4
-二甲基环
己烷
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
p>
S
构型。
a
p>
d
C
c
R
型
a
b
d
C
b
S
型
< br>c
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
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
自由基取代:烷烃卤代、芳烃侧链
卤代、烯烃的
α
-
H
< br>卤代
自由基加成:烯
,
炔的过氧
化效应
亲电加成:烯、炔、二烯烃的加成,脂环烃小环的开环加成
反应类型
离子型反应
(
按历程分
p>
)
亲电取代:芳环上的亲电取代反应
亲核取
代:卤代烃、醇的反应,环氧乙烷的开环反应,醚键断裂
反应
,
卤苯的取代反应
亲核加成:炔烃的亲核加成
消除反应:卤代烃和醇的反应
协同反
应:双烯合成
自由基反应
还原反应(包括催化加氢)
:烯烃、炔烃、环烷烃、芳烃、卤代烃
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,
< br>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
< br>(
HOCl
)
,羟汞化
-
脱汞还原反应
-----
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
p>
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,
3-
取代,
4-
取代)
炔烃:
选择性加氢:
Lindlar
催化剂
-----
顺式烯烃
Na/NH
3
(
L
)
-----
p>
反式加氢
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
CH
3
构造异构
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
2
CH
3
CH
3
CH
CHCH
3
官能团异构
CH
3
CH<
/p>
2
OH
互变异构
CH
2
CH
OH
CH
3
OCH
3
CH
3
CHO
1
.
同分异构体
同分异构
2.
试剂
顺反异构
构型异构
立体异构
对映异构
构象异构
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(
electrophilic
p>
reagent
)
。亲电试剂一般都是带正
电荷的试
剂或具有空的
p
轨道或
d
轨道,能够接受电子对的中性分子,
p>
如:
H
+
、
Cl
+
、
Br
+
、
RCH
2
+
、
CH
3
CO
+
、
NO
2
+
、
+
SO
3
H
、
SO
3
、
BF
3
、
AlCl
3
等,都是亲电试剂。
亲核试剂
:
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(
nucleophilic
reagent
)
。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
-
、
HS
-<
/p>
、
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
hv
或高温
均裂
2Cl
Br
2
hv
或高温
均裂
2Br
Cl
2
、<
/p>
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。
Lewi
s
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
sp
< br>3
、
sp
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:
差向异构体:
Walden
翻转
:
H
H
CHO
OH
OH
CH
2
OH
赤式
H
HO
CHO
OH
H
CH
2
OH
苏式
< br>7.
电子效应
1
)
诱导效应
2
)
共轭效
应(π
-
π共轭,
p-
π共轭,σ
-p
超
2
共轭,σ
-
π超共轭。
3
)
空间效应
空间阻碍:
已有基团对新引入基团的空间阻碍作用。
OH
OH
p>
两个原子或原子团距离太近,小于两
立体
效应
范德华张力:
者的范德华半径之和而产生的张力。
(
空间效应
)
H
H
H
H
H
H
CH
3
SO
3
H
和
H
CH
3
< br>扭转张力:
在重叠构象中存在着要变
为交叉式构象的一种
张力。
H
H
H
H
SO
3
H
H
8.
其它
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