大学有机化学复习总结.docx

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1、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，多官能团化合物官能团优先顺序：COOHSO3HCOORCOXCNCHOCOOH(醇)OH(酚)SHNH2ORCCCC(RXNO2)，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，写出相应的构造式或立体构造式伞形式，锯架式，纽曼投影式，Fischer投影式。 立体构造的表示方法：1伞形式：2锯架式：3 纽曼投影式：4菲舍尔投影式：5构象(conformati

2、on) (1) 乙烷构象：最稳定构象是穿插式，最不稳定构象是重叠式。(2) 正丁烷构象：最稳定构象是对位穿插式，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。立体构造的标记方法1. Z/E标记法：在表示烯烃的构型时，如果在次序规那么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/反标记法：在标记烯烃和脂环烃的构型时，如果两个一样的基团在同一侧，那么为顺式；在相反侧，那么为反式。 3、 R/S标记法：在标记手性分子时，先把及手性碳相连的四个基团按次序规

3、那么排序。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，那么为R构型，如果是逆时针，那么为S构型。注：将伞状透视式及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，如果两者构型一样，那么为同一化合物，否那么为其对映体。二. 有机化学反响及特点1. 反响类型复原反响包括催化加氢：烯烃、炔烃、环烷烃、芳烃、卤代烃氧化反响：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：亲电加成反响的规律，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

4、基加成反响的规律，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：芳烃亲电取代反响的规律，有邻、对位定位基，和间位定位基。5） 查依切夫规律：卤代烃和醇消除反响的规律，主要产物是双键碳上取代基较多的烯烃。6） 休克尔规那么：判断芳香性的规那么。存在一个环状的大键，成环原子必须共平面或接近共平面，电子数符合4n+2规那么。7） 霍夫曼规那么：季铵盐消除反响的规律，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。当碳上连有吸电子基或不饱和键时，那么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“顺序规那么3.

5、 反响中的立体化学 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，HOBrHOCl，羟汞化-脱汞复原反响-反式加成 其它亲电试剂：顺式+反式加成 烯烃的环氧化，及单线态卡宾的反响：保持构型 烯烃的冷稀KMnO4/H2O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/NH3L-反式加氢 亲核取代： SN1：外消旋化的同时构型翻转 SN2：构型翻转Walden翻转 消除反响： E2，E1cb: 反式共平面消除。 环氧乙烷的开环反响：反式产物 四概念、物理性质、构

6、造稳定性、反响活性 一.概念1. 同分异构体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electrophilic 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，能够承受电子对的中性分子，如：H、Cl、Br、RCH2、CH3CO、NO2、SO3H、SO3、BF3、AlCl3等，都是亲电试剂。亲核试剂：对电子没有亲合力，但对带正电荷或局部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、CN、NH2、RCH2、RO、RS、PhO、RCOO、X、

7、H2O、ROH、ROR、NH3、RNH2等，都是亲核试剂。自由基试剂： Cl2、Br2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响，使反响进展下去。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：电子的承受体为酸，电子的给及体为碱。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sp3、sp2、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

8、：差向异构体：Walden翻转: 7. 电子效应 1 诱导效应 2 共轭效应-共轭，p-共轭，-p 超2共轭，-超共轭。 3 空间效应8. 其它内型endo, 外型exo： 顺反异构体，产生条件：烯醇式：二. 物理性质 1. 沸点上下的判断？ 不同类型化合物之间沸点的比拟； 同种类型化合物之间沸点的比拟。 2. 熔点，溶解度的大小判断？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 R2C=CR2 R2C=CHR RCH=CHRE-构型 RCH=CHRZ-构型 RHC=CH2 CH2=CH2 2. 环烷烃稳定性判断 3. 开链烃构象稳定性4. 环己烷构象

9、稳定性 5. 反响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. 共振极限构造式的稳定性判断在共振杂化体中奉献程度： 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及推电子基对酸性的影响：五反响活性大小判断 1. 烷烃的自由基取代反响 X2的活性：F2 Cl2 Br2 I2 选择性：F2 Cl2 Br2 R2C=CHR RCH=CHR RCH=CH2 CH2=CH2 CH2=CHX 3. 烯烃环氧化反响活性 R2C=CR2 R2C=CHR RCH=CHR RCH=CH2

10、CH2=CH2 4. 烯烃的催化加氢反响活性：CH2=CH2 RCH=CH2 RCH=CHR R2C=CHR R2C=CR2 5. Diles-Alder反响 双烯体上连有推电子基团349页，亲双烯体上连有吸电子基团，有利于反响进展。 例如： 以下化合物 A. ; B. ; C. ; D. 及异戊二烯进展Diels-Alder反响的活性强弱顺序为： 。 6. 卤代烃的亲核取代反响 SN1 反响：SN2 反响：成环的SN2反响速率是：v五元环 v六元环 v中环，大环 v三元环 v四元环 7. 消除反响 卤代烃碱性条件下的消除反响-E2消除 RI RBr RCl 醇脱水-主要E1 8. 芳烃的亲电

11、取代反响 芳环上连有活化苯环的邻对位定位基给电子基-反响活性提高 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-反响活性下降。 例如：以下芳香族化合物： A. B. C. D. 硝化反响的相对活性次序为 。例如： 萘环的 A. 位； B. 位 ； C. 氯苯 ； D. 苯在亲电取代反响中相对活性次序为为 。例如：以下各化合物中，最容易及浓硫酸发生磺化反响的是 。 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：邻、对位定位基：ON(CH3)2NH2OHOCH3NHCOCH3R OCOCH3C6H5

12、FClBrI间位定位基：NH3NO2CNCOOHSO3HCHOCOCH3COOCH3CONH2五、活性中间体及反响类型、反响机理反响机理：1. 自由基取代反响机理中间体：自由基反响类型：烷烃的卤代，烯烃、芳烃的H卤代。2. 自由基加成反响机理中间体：自由基：反响类型：烯烃、炔烃的过氧化效应。3. 亲电加成反响机理中间体：环鎓离子溴鎓离子，氯鎓离子反响类型：烯烃及溴，氯，次卤酸的加成中间体：碳正离子，易发生重排。反响类型：烯烃的其它亲电加成HX，H2O，H2SO4，B2H6，羟汞化-去汞复原反响、炔烃的亲电加成，小环烷烃的开环加成，共轭二烯烃的亲电加成。或环鎓离子： 4. 亲电取代反响机理：中间

13、体：-络合物氯代和溴代先生成络合物反响类型：芳烃亲电取代反响卤代，硝化，磺化，烷基化，酰基化，氯甲基化。 5. 亲核加成反响机理：中间体：碳负离子反响类型：炔烃的亲核加成6. 亲核取代反响机理：SN1反响中间体：碳正离子，易发生重排。反响类型：卤代烃和醇的亲核取代主要是3，醚键断裂反响3烃基生成的醚。SN2反响 中间体：无经过过渡态直接生成产物 反响类型：卤代烃和醇的亲核取代主要是1，分子内的亲核取代，醚键断裂反响1烃基生成的醚，酚醚，环氧乙烷的开环反响。7. 消除反响反响机理E1机理：中间体：碳正离子，易发生重排。反响类型：醇脱水，3RX在无碱性试剂条件下在污水乙醇中的消除反响。E2机理：中

14、间体：无直接经过过渡态生成烯烃反响类型：RX的消除反响E1cb机理： 中间体：碳负离子 反响类型：邻二卤代烷脱卤素。 重排反响机理：rearrangement重排反响规律：由不稳定的活性中间体重排后生成较稳定的中间体；或由不稳定的反响物重排成较稳定的产物。1、 碳正离子重排（1） 负氢1,2迁移：（2） 烷基1,2迁移：（3） 苯基1,2迁移：频哪醇重排：在频哪醇重排中，基团迁移优先顺序为：ArRH（4） 变环重排：（5） 烯丙位重排：碱性水解2、其它重排（1） 质子1,3迁移互变异构现象六、鉴别及别离方法七、推导构造 1. 化学性质：烯烃的高锰酸钾氧化； 烯烃的臭氧化反响； 芳烃的氧化； 邻

15、二醇的高碘酸氧化2. 光波谱性质：红外光谱： 36502500cm1 OH，NH伸缩振动 33003000cm1 CCH3300，C=CH3100，ArH3030) 伸缩振动 30002700cm1 CH3，CH2，次甲基，CHO2720，2820 伸缩振动 18701650cm1 C=O ( 酸、醛、酮、酰胺、酯、酸酐)伸缩振动 16901450cm1 C=C，苯环骨架伸缩振动 14751300cm1 CH3，CH2，次甲基面内弯曲振动 1000670cm1 C=CH，ArH，CH2 的 面外弯曲振动核磁共振谱：偶合裂分的规律：n+1规律一组化学等价的质子有n个相邻的全同氢核存在时，其共振吸

16、收峰将被裂分为n+1个，这就是n+1规律。按照n+1规律裂分的谱图叫做一级谱图。在一级谱图中 具体的推到方法：1.不饱和度的计算 W不饱和度= 1/22 + 2n4 + n3 - n1 n41、n3、n1分别表示分子中四价、三价和一价元素的原子个数。如果W=1，说明该化合物含一个不饱和键或是环烷烃；W=2，说明该化合物含两个C=C双键，或含一个CC三键等；W4，说明该化合物有可能含有苯环。 2. 红外光谱观察官能团区域(1). 先观察是否存在C=O(18201660cm-1, s)(2). 如果有C=O, 确定以下状况. 羧酸: 是否存在O-H(34002400cm-1, 宽峰, 往往及C-H

17、重叠) 酰胺: 是否存在N-H(3400cm-1附近有中等强度吸收; 有时是同 等强度的两个吸收峰 酯: 是否存在C-O(13001000cm-1有强吸收) 酸酐: 1810和1760cm-1附近有两个强的C=O吸收 醛: 是否存在O=C-H(2850和2750附近有两个弱的吸收) 酮: 没有前面所提的吸收峰 (3). 如果没有C=O, 确定以下状况. 醇、酚: 是否存在O-H(34003300cm-1, 宽峰; 13001000cm-1附近的C-O吸收) 胺: 是否存在N-H(3400cm-1附近有中等强度吸收; 有时是同 等强度的两个吸收 醚: 是否存在C-O(13001000cm-1有强

18、吸收, 并确认 34003300cm-1附近是否有O-H吸收峰) (4).观察是否有C=C或芳环 C=C: 1650cm-1附近有弱的吸收 芳环: 16001450cm-1范围内有几个中等或强吸收 结合31003000cm-1的C-H伸缩振动, 确定C=C或芳环。3分析核磁共振谱图1 根据化学位移、偶合常数J及构造的关系，识别一些强单峰和特征峰。如：以下孤立的甲基和亚甲基质子信号，极低磁场1016出现的羧基，醛基和形成分子内氢键的羟基信号。2. 采用重水交换的方法识别-OH、-NH2、-COOH上的活泼氢。如果加重水后相应的信号消失，那么可以确定此类活泼氢的存在。3 如果8.5ppm范围内有强的单峰或多重峰信号，往往是苯环的质子信号，再根据这一区域的质子数目和峰型，可以确定苯环上取代基数目和取代基的相对位置。4. 解析比拟简单的多重峰一级谱，根据每个组峰的化学位移及其相应的质子数目对该基团进展推断，并根据n+1规律估计其相邻的基团。5. 根据化学位移和偶合常数的分析，推出假设干个可能的构造单元，最后组合可能的构造式。综合各种分析，推断分子的构造并对结论进展核对。