最全面有机化学重点知识点2021.pdf
《最全面有机化学重点知识点2021.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《最全面有机化学重点知识点2021.pdf(31页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、精品学习资料精品学习资料第一章绪论一、有机化合物定义:碳氢化合物及其衍生物。但是有局限性,如:CCl4、: :CCl2是有机物。二、共价键的种类和特点键成键轨道沿键轴方向重叠(头碰头)较大键能较大,较稳定轴对称,可沿键轴自由旋转可以单独存在键的极化度较小键成键轨道平行重叠(肩并肩)较小键能较小,不稳定面对称,不能沿键轴自由旋转不能单独存在,只能与键共存键的极化度较大NaHCO3、H2CO3、HCN是无机物;形成轨道重叠程度稳定性对称性存在方式键的极化键的极化: 由于外加电场作用而使共价键极性发生改变的现象。键的极化度: 共价键发生极化的难易程度。三、共价键的键参数1 1. .键长 : 成键的
2、2 个原子原子核之间的距离。 常用单位为 pm、 nm。(1pm=110m, 1nm=110m)。2.2.键角:分子中 1 个原子与另外 2 个原子形成的共价键之间的夹角。单位为3.3.键能 :AB键的离解能是指当以共价键结合的双原子分子原子(气态)时,所吸收的能量。双原子分子 键的离解能就是其键能;多原子分子键能是同类型键的离解能的平均值。4.4.键的极性 :2 个相同原子形成的共价键,没有极性,为非极性共价键;2 个不同原子形成AB(气态)断裂成 A 原子和 B-10-12的共价键,由于原子的电负性不同,电子云靠近电负性较大的原子一端,使其带部分负电荷,而电负性较小的原子一端带部分正电荷,
3、从而使共价键具有极性,为极性共价键。负性之差键的极性 。共价键的极性大小用偶极距( )表示,既有大小,又有方向(由正指向负) 。 键的极性。分子的极性 既与共价键的极性有关,也与分子的结构有关。四、同分异构现象分子式相同,但是结构不同,从而性质不同的现象。五、有机化合物的分类电欢迎下载第 1 页,共 31 页精品学习资料精品学习资料1.1.按碳链结合方式分类1)开链化合物(又称为脂肪族化合物)2)碳环化合物(根据碳环中碳原子的成键方式不同,又可分为脂环族化合物和芳香族化合物)中的非碳原子称为 杂原子 )分子中比较容易发生反应的原子或原子团2.2.按官能团分类官能团官能团物质结构C CCCCCC
4、CCO O酮基酮CNCN氰基腈炔烃CHOCHO醛基醛NONO2 2硝基硝基化合物名称碳碳单键碳碳双键烷烃烯烃结构OHOHR RO OR名称羟基醇、酚醚键醚官能团物质结构NHNH2 2CONHCONH2 2名称氨基酰胺键胺酰胺官能团物质3)杂环化合物(环六、有机化合物的表示方法(了解)七、有机化合物的反应类型1.结构式 2.结构简式3.键线式1.1.按反应历程分类1)游离基反应(又称为自由基反应,共价键发生均裂)(共价键发生异裂)2)离子型反应2.2.按反应历程分类1)取代反应(分子中的原子或原子团被其他原子或原子代替的反应)加成反应(有机物与另一种物质作用生成2)1 种产物的反应) 3)聚合反
5、应(由低分子结合成高分子的反应) 4)消除反应(从1 个有机物分子中消去1 个简单分子而生成不饱和化合物的反应) 5)重排反应(有机物因为自身稳定性差,在一定因素影响下,分子中的某些基团发生转移或分子中碳骨架发生改变的反应)第二章饱和烃一、碳原子杂化轨道的类型类型spsp32参与杂化的原子轨道数1 个 2s3 个2p1 个 2s2 个2p1 个 2s1 个2p杂化轨道数目4 个 sp3 个 sp32空间结构正四面体平面三角形直线形杂化轨道间夹角10928120180sp2 个 sp二、有机物中 C C 的杂化类型与共价键的构成物质官能团官能团中 C 的杂化类型官能团中共价键的构成欢迎下载第 2
6、 页,共 31 页精品学习资料精品学习资料烷烃烯烃炔烃CC 键CC 键CC 键spsp32spC 键)三、烷烃 (通式为 CnH2n2,n1;官能团为 C1 个 键1 个 键1 个 键1 个 键2 个 键1.1.同分异构现象1)碳链异构 2)构象异构(属于立体异构)2.2.烷烃分子中的碳氢原子的类型碳原子1)伯碳原子(只与1 个碳直接相连的碳原子) 2)仲碳原子(与2 个碳直接相连的碳原子) 3)叔碳原子(与 3 个碳直接相连的碳原子)4)季碳原子(与 4 个碳直接相连的碳原子)氢原子1)伯氢原子(伯碳原子上的氢原子)2)仲氢原子(仲碳原子上的氢原子)3)叔氢原子(叔碳原子上的氢原子)10C的
7、用“天干3.3.烷烃的命名1)普通命名法(适用于结构简单的烷烃)碳原子数烷”;CH310C的用CH3CCH3CHCH3“中文数字烷”;为区分异构体使用 “正(直链)、异(CH) 、新() ” 。2)系统命名法( 烷基是指烷烃分子中去掉1 个 H 后剩余的基团,用 R 表示。 )选主链:最长的碳链,按主链上的碳数称为“某烷”(母体)。若有等长的两条碳链,取代基数目多的碳链作为主链。编号:取代基位次最小。确定名称:取代基(前)母体(后),注意逗号和短线的使用。4.4.烷烃的化学性质 (常温下较稳定,不与强酸、强碱、强氧化剂反应)1)卤代反应:为自由基反应历程。卤素活性顺序:oooF2Cl2Br2I
8、2(Cl2、Br2为主)。氢原子活性顺序:叔氢(3 H)仲氢(2 H) 伯氢 (1 H)。2)氧化反应:点燃 O2CO2 H2O四、环烷烃 (通式为 CnH2n,n 3)1.1.同分异构现象1)碳链异构 2)构象异构(属于立体异构) 3)顺反异构(属于立体异构)2.2.环烷烃的分类1)根据分子中环的数目分为单环烷烃和多环烷烃;2)多环烷烃中根据环间的连接方式不同分为桥环烃(通过共用上 C连接)。3.3.单环烷烃的命名原则同烷烃,只是在母体名称前“环” 。4.4.单环烷烃的化学性质 (与烷烃类似,尤其是5 个或 6 个 C 组成的环,不与强酸、强碱、1 个 C连接)和螺环烃(通过共用2 个或 2
9、个以欢迎下载第 3 页,共 31 页精品学习资料精品学习资料强氧化剂反应。但是3 个或 4 个 C 组成的环不稳定,容易发生开环反应。 )1)卤代反应(五环或六环发生反应,反应条件同烷烃)2)开环反应(三环或四环发生反应)Ni80加氢+H2+H2Ni200 室温加热加卤素+Br2+Br2五、构象异构现象1.1.定义 :由于 CC 键的旋转,导致分子中原子或原子团在空间排布方式不同而引起的同分异构现象。 注:构象异构体的数目是无数多的。常用锯架式或纽曼投影式表示。2.2.乙烷的典型构象的稳定性交叉式 重叠式。3.3.正丁烷的典型构象的稳定性4.4.环己烷的典型构象的稳定性对位交叉式 邻位交叉式
10、部分重叠式 全重叠式。椅式船式。椅式中的CH 键分为 a 键和 e 键。a a 键(垂直于平面的CH 键,又称为竖键或直立键) 。e e 键(与平面成一定角度的CH键,又称为横键或平伏键) 。一取代环己烷中, 取代基在 e键的构象为优势构象。 多取代环己烷中: 1)取代基相同时, e 键上取代基多的为优势构象;2)取代基不同时,大的取代基在 e键为优势构象。第三章不饱和烃一、烯烃 (通式为 CnH2n,n2;官能团为 CC 键)1.1.烯烃的同分异构现象1)碳链异构 2)位置异构 3)顺反异构(属于立体异构)判断有顺反异构的条件:1)必须有阻碍自由旋转的因素(如CC 或碳环);2)每 1个不能
11、自由旋转的 C 上必须连有 2 个不同的原子或原子团。 2 个条件同时满足才有顺反异构,否则就没有顺反异构。2.2.烯烃的命名1)系统命名法选主链: 含 CC 键在内的最长碳链, 按主链上的碳数称为“某烯”(母体)。编号:CC 键位次最小,然后取代基位次最小。确定名称:取代基母体,标明CC 键的位次。 2)顺反异构体的命名(构型系统名称)顺/反命名法(适用于 CC 的 2 个 C 上连接原子或原子团有相同的)当两个相同的原子或原子团在同侧时,称为顺式;在异侧时,称为反式。Z/E 命名法(适用于所有的顺反异构体)步骤:)按次序规则确定CC 上每个 C 所连接的 2 个原子或原子团的优先顺序。)当
12、2 个优先基团在同侧时,称为Z 型;在异侧时,称为E 型。欢迎下载第 4 页,共 31 页精品学习资料精品学习资料 注:次序规则步骤为) 与 CC 键的 C 直接相连的 2个原子按原子序数由大到小排出次序,原子序数大的为优先基团。)若基团中与CC 键的 C直接相连的原子是相同的,则比较与该原子相连的其它原子的原子序数,直到比出大小。)若基团中含有不饱和键时,将双键或三键拆开,看作是以单键和3.3.烯烃的化学性质1)加成反应(属于亲电加成反应机理)催化加氢RCHCHR H2Pt2 个或 3个相同的原子相连的。 加 X2(主要是加氯或溴)RCHCHR X2加 HXRCHCHRHX)反应活性顺序为:
13、 HIHBr HCl。)不饱和烯烃与不对称试剂加成时,要符合马氏规则。即不对称试剂中带正电荷的部分,总是加到含氢较多的双键碳原子上,而带负电荷的部分,总是加到含氢较少的双键碳原子上。如:CH2CHCH3HX )有过氧化物存在,不饱和烯烃与HBr 加成,主要得到反马氏规则产物。CH2CHCH3HBrROOR加 H2SO4烯烃浓硫酸 烷基硫酸氢酯(溶于硫酸中) ,再水解,得到醇。2)氧化反应碱性或中性下,与高锰酸钾反应,生成邻二醇。RCHCHR H2KMnO4OH酸性下,与高锰酸钾反应,CC 中 、键都断裂。不同的结构得到不同的产物。KMnOKMnOK M n ORCHCCH2444HHRH3)聚
14、合反应(小分子化合物加成为大分子化合物)4.4.诱导效应因某原子或基团的电负性而引起的电子云沿分子链向某一方向偏移,使分子发生极化的现象称为诱导效应 (以符号 I 表示 )。诱导效应: 1)产生原因:成键原子的电负性不同。2)本质:极性共价键产生的电场引起邻近价键电荷的偏移。 3)特点:沿碳链传递极性不变强度逐渐减弱。4)比较标准:以H原子为标准。电负性大小顺序为: F Cl Br I OCH3 NHCOCH3 C6H5 CH=CH2 H CH3 C2H5 CH(CH3)2 C(CH3)3。电负性大于氢的基团称为吸电子基团;电负性小于氢的基团称为供(给或斥)电子基团。欢迎下载第 5 页,共 3
15、1 页精品学习资料精品学习资料二、二烯烃 (通式为 CnH2n-2, n4;官能团为CC 键)1.1.二烯烃的分类根据两个双键的相对位置不同, 分为 1)隔离二烯烃(又称为孤立二烯烃):2 个 CC 键被 2 个或 2 个以上单键隔开的二烯烃。2)聚集二烯烃(又称为累积二烯烃) :2 个 CC 键与同 1 个 C 相连的二烯烃。 3)共轭二烯烃: 2 个 CC 键中间隔 1 个单键的二烯烃。2.2.二烯烃的系统命名法1)选主链:含 2 个 CC 键在内的最长碳链,按主链上的碳数称为“某二烯”(母体)。 2)编号: CC 键位次最小,然后取代基位次最小。3)确定名称:取代基母体,标明CC 键的位
16、次。3.3.共轭二烯烃的结构存在共轭 键。1)共轭体系:具有共轭 键结构的体系。2)共轭体系的主要类型: -共p- 共轭轭3)共轭效应:在共轭体系中, 电子的离域使电子云密度平均化,键长趋于平均化,体系能量降低而稳定性增加的效应。用C 表示。4)共轭效应的特点:沿着共轭链传递强度一般不变极性交替变化。4.4.共轭二烯烃的化学性质1)1,2-加成与 1,4-加成CH2CHCHCH2Br2+1,2-加成1,4-加成 注:低温及非极性溶液中, 1,2-加成为主;高温及极性溶液中,1,4-加成为主。 2)双烯合成反应(又称狄尔斯-阿尔德反应)CHO+其中,共轭二烯烃类化合物称为双烯体;另一个称为亲双烯
17、体。三、炔烃 (通式为 CnH2n-2,n 2;官能团为 CC 键)1.1.炔烃的异构现象1)碳链异构 2)位置异构2.2.炔烃的命名1)选主链:含 CC 键在内的最长碳链, 按主链上的碳数称为“某炔” (母体) 。2)编号: C C 键位次最小,然后取代基位次最小。3)确定名称:取代基母体,标明 CC 键的位次。3.3.炔烃的化学性质1)加成反应欢迎下载第 6 页,共 31 页精品学习资料精品学习资料PtPt催化加氢RCCR H2注:用林德拉催化剂,加氢停留在烯烃阶段。加 X2(主要是加氯或溴)RCCR X2加 HX不对称炔烃,产物符合马氏规则如:CH3CCCH2CH3HX HX X2加 H
18、2O乙炔 H2O烯醇式产物,重排得到乙醛;其它炔烃H2O 烯醇式产物,重排得到酮。2)氧化反应酸性下,与高锰酸钾反应,CC 键的三个键都断裂,得到相应的产物。HCKMnO4HRCKMnO4H3)聚合反应(二聚、三聚)4)端基炔的特性(具有“ HC”结构的炔)被碱金属取代被重金属取代端基炔硝酸银的氨溶液 炔化银 (白色)端基炔氯化亚铜的氨溶液炔化亚铜 (棕红色)第四章芳香烃一、芳香性一般情况下,易加成,难加成和难氧化的性质。二、芳香烃的分类1.1.根据是否含有苯环,分为苯系芳烃和非苯系芳烃。子中苯环的数目,分为单环芳烃(只含有2.2.苯系芳烃根据分1 个苯环)和多环芳烃(含有2 个或 2个以上苯
19、环)。3.3.多环芳烃根据苯环的连接方式不同, 可分为联苯和联多苯、 多苯代脂烃及稠环芳烃。三、苯的结构具有环状共轭大 键,又称芳香键。四、单环芳烃的命名1.1.一元取代苯:以苯为母体,烷基为取代基命名,称为“某烷(基)苯”。2.2.二元取代苯:以苯为母体,烷基为取代基命名,编号原则是取代基位次最小。当取代基相同时,还可以“邻、间、对”表示取代基位置。3.3.三元取代苯:以苯为母体,烷基为取代基命名,编号原则是取代基位次最小。当取代基相同时,还可以“连、偏、均”表示取代基位置。 4.4.苯环上有不同取代基:以苯或最小烃基(某苯)为母体,其它烃基为取代基命名。 5.5.取代基上有不饱和键:以苯环
20、为取代基进行命名。个以上苯环的:以烃为母体,苯环为取代基进行命名。CH3CH3CH36.6.较复杂的烃基或含有一CH2欢迎下载第 7 页,共 31 页精品学习资料精品学习资料五、常见芳基的名称苯基( C6H5.、甲苯基(邻(苄基);间;对) 、苯甲基六、苯及其它单环芳烃的化学性质1.取代反应1)卤代反应分子中氢原子被卤素取代的反应。当有催化剂(Fe或 FeCl3)存在时,苯环上的氢被取代;当无催化剂时,侧链上的-H被取代。烷基苯的卤代反应比苯容易,主要得到邻、对位产物。CH3光照+Cl2Fe or FeCl32)硝化反应浓硝酸和浓硫酸的混合物与苯共热,苯环上的氢被硝基取代,生成硝基苯的反应。硝
21、基苯进一步硝化,主要得到间二硝基苯。烷基苯的硝化反应比苯容易,主要得到邻、对位产物。+浓H2SO4浓HNO3/浓H2SO4HNO3(浓)3)磺化反应苯与浓硫酸或发烟硫酸反应,苯环上的氢被磺酸基取代,生成苯磺酸的反应。磺化反应是可逆反应。苯磺酸进一步磺化,主要得到间二苯磺酸。烷基苯的硝化反应比苯容易,主要得到+邻、对位产物。浓H2SO44)傅-克反应傅-克烷基化反应苯与卤代烃在无水AlCl3的催化下,苯环上的氢被烷基取代,生成烷基苯的反应。无水AlCl+3RClO傅-克酰基化反应无水AlCl+RC苯与酰卤或酸酐3在无成芳酮的反应。水ClAlCl3的催化下,苯环上的氢被酰基取代,生欢迎下载第 8
22、页,共 31 页精品学习资料精品学习资料2.2.加成反应苯不易发生加成,在高温、高压等条件下,也能与CH2CH3X2加成。H2、3.3.氧化反应苯不易被氧化,含 -H-H 的烷基苯易被氧化。一般来说,不论碳链长短,最终都只保留 1 个 C,氧化成苯甲酸。+KMnO4/HCH(CH3)2七、 苯环上取代基的定位效应1.1.第一类定位基(邻、对位定位基)接的,且多数带有孤对电子或负电荷。NR2NHR NH2OHORNHCOROCORRAr X注:在邻、对位定位基中,X 使苯环钝化;其它基团是苯环活化。2.2.第二类定位基(间位定位基)或带正电荷。NO2CNSO3HN R3CHOCORCOOH注:间
23、位定位基使苯环钝化。3.3.苯环上已有两个取代基的定位效应1)定位效应一致时, 进入位置由取代基的定位规则结构特点:与苯环直接相连的原子是以单键与其连结构特点:与苯环直接相连的原子一般含有双键、叁键来决定。 2)定位效应不一致时:两个取代基为同一类,第三个取代基的位置要由定位效应强的基团决定。两取代基属不同类型时,第三个取代基的位置一般由邻、对位基决定。3)两个取代基中间的位置一般不易进入新基团(空间位阻作用)八、稠环芳烃(了解)。1.1.萘2.2.蒽3.3.菲第五章卤代烃(药学专业)一、卤代烃烃分子中的 H 被 X 取代得到的化合物。官能团为X。二、卤代烃的分类1.1.根据 X 所连接烃基种
24、类的不同,分为脂肪族卤代烃和芳香族卤代烃。2.2.根据卤代烃是否含有不饱和键,分为饱和卤代烃和不饱和卤代烃。和 C的种类,可分为伯卤代烃、仲卤代烃和叔卤代烃。3.3.根据 X 所连接的饱4.4.根据卤代烃中所含X 的数目,可分为一卤代烃、二卤代烃和多卤代烃。5.5.根据 X 的种类,可分为氟代烃、氯代烃、溴代烃和碘代烃。欢迎下载第 9 页,共 31 页精品学习资料精品学习资料三、卤代烃的命名1.1.普通命名法一元卤代烃: 1)某烃基卤 2)卤代某烃。 2.2.系统命名法以烃为母体,卤原子为取代基进行命名。四、卤代烃的化学性质1.1.取代反应卤代烃中的 X 被亲核试剂取代的反应。属于亲核取代反应
25、机理。NaOH/H2ONaORRXNaCN/ 醇NH3AgNO3/醇2.2.消除反应卤代烷与 NaOH 或 KOH 的醇溶液共热,可脱去一分子HX 而生成烯烃的反应。又称为 -消除反应。1)消除反应遵守扎依采夫规则 (仲、叔卤代烷脱 HX 时,主要脱去含氢少的 碳原子上原子,生成双键上烃基C较H多3CH的烯C烃HC)NaOH/ 醇氢H。3CH3Cl2)亲核取代和消除反应的竞争消除反应增 强烃基结构CH3XRCH2XR2CHXR3CXSN2 取代 反应增强亲核试剂的种类亲核试剂的碱性越强,浓度越大越有利于消除反应,反之有利于取代反应。反应的溶剂弱极性试剂有利于消除反应,强极性溶剂有利于取代反应。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 全面 有机化学 重点 知识点 2021
限制150内