有机物的结构和性质.docx

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1、有机物的结构与性质、煌的结构与化学性质类别官能团分子结构特点主要化学性质烷煌C3C四周四根键结构的全 部原子不行能共面光照下取代裂化不使酸性KMnCU溶液或澳水褪色烯 / cC/ 分子中与碳碳双键相 连的全部原子在同一 个平面上加成：X2、H2、HX、H2O HCN加聚：一般条件催化剂，易被氧化，使Br2水（或Br2 /CC14）KMnO4（H+）褪色（放出 CO2）与02反应生成CCH0（条件：PbCL、CuCb、加压、加热） 燃烧现象：黑烟快煌c=c有快烧结构的分子成 直线型加成：X2、H2 HX、H2O、HCN加聚：一般条件催化剂，易被氧化，使Br2水（或Br2/C04）和酸性KMnCU

2、褪色H2O （条件：HgSO4）反应生成CCHO 燃烧现象：浓黑烟苯及其同系物CH-3一个分子只有一个苯 环，侧链为烷基取代：与Br2在FeBrs下生成浪苯硝化：浓硫酸，50-60加成：与H2 （Ni催化）某些苯的同系物可使酸性KMnCU褪色苯不能使滨水褪色，只能萃取二、煌的衍生物的结构与化学性质类别官能团分子结构特点主要化学性质卤代煌cXP-碳上要有氢原子才 能发生消去反应与NaOH水溶液，取代生成醇与NaOH醇溶液，消去生成烯与胺取代格氏试剂等醇OHa-碳上有氢原子才能 被催化氧化P-碳上有氢原子才能 发生消去反应跟活泼金属（Na等）反应产生H2 跟HX或浓氢卤酸反应生成卤代烽 脱水反应：

3、如乙醇 条件：浓硫酸140C分子间脱水成醐（取代反应）170c分子内脱水生成烯（消去反应）氧化反应：催化氧化为醛或酮酯化反应：酸失羟基醇失氢缩聚反应醒O-C0键有极性性质稳定，一般不与酸、碱、氧化剂反应酚0H rS0H直接与苯环上 的碳相连，受苯环影响 能微弱电离弱酸性与浓Br2水发生取代反应生成沉淀（溶于 苯和苯酚）使酸性KMnCU褪色，生成苯醍呈粉红色遇FeCh显紫色与醛缩聚醛OIIcHHCHO相当于两个CHO与H2加成为醇醛醛加成NaBH4 Zn/HCl还原为醇被氧化剂（02、B2水、新制氢氧化铜、银 氨溶液、酸性KMnCU等）氧化为竣酸或竣酸 盐与酚缩聚酮O it C有极性、能加成与H

4、2加成为醇NaBH、Zn/HCl还原为醇 不能被氧化剂氧化为竣酸竣 酸OIIcOH受酮翔基影响，0H 能电离出H+,受羟基影 响不能被加成具有酸的通性一般状况下不能被H2加成酯化反应：酸失羟基醇失氢能与含一NH2的物质缩去水分子生成酰胺基（肽键）缩聚反应酯O it co酯基中的碳氧单键易 断裂发生水解反应生成较酸和醇，酸性下可逆，碱性下完全发生醇解反应生成新酯和新醇胺nh2)NH/N 具有碱性和还原性（易 被氧化）与酸反应与碳卤键取代与竣酸缩聚酰 胺O H it CN受碳氧双键影响，显中 性发生水解反应生成竣酸和氨气 酸性水解生成竣酸和盐 碱性水解生成竣酸盐和氨气硝 酸酯ono2不稳定易爆炸糖

5、OHCHOO itc葡萄糖：CH2OH(CHOH)4CHO 淀粉：(C6HioOs)n 纤维素： C6H7O2(OH)3n氧化反应（单糖如葡萄糖具有醛的性质） 银镜反应：葡萄糖、果糖、麦芽糖加氢还原酯化反应多糖水解葡萄糖发酵分解生成乙醇三、有机物官能团反应使酸性KMnCU溶液褪色：碳碳双键碳碳三键苯的同系物（a-碳上有氢原子）醇（a-碳上有氢原子）酚羟基醛基能与Br?水反应褪色：碳碳双键碳碳三键酚羟基醛基萃取褪色：苯、甲苯、四氯化碳等有机溶液，能发生水解反应的官能团有：碳卤键酯基酰胺基X能与Na或K反应放出H2的官能团有：醇羟基酚羟基f竣基0=：一磺酸基（如右图） 0H1能与NaOH溶液发生反

6、应的官能团有：酚羟基峻基酯基、酰胺基碳卤键磺酸基X能与Na2co3溶液反应的官能团有：酚羟基（无气体）竣基（放出CO2）磺酸基X能与NaHCO3溶液反应的官能团有：竣基磺酸基，能与银镂溶液发生银镜反应，与氢氧化 铜悬浊液反应生成砖红色沉淀的官能团 有：醛基能与FeCh发生显色反应的是：酚羟基，能与H2发生加成反应（即能被还原）的 官能团有：碳碳双键碳碳三键醛基酮跋基苯环1不易与H2发生加成反应的官能团有：峻基酯基，能发生氧化和还原反应的官能团有：碳碳双、三键醛基油 脂OIIco硬脂酸 软脂酸 油酸 亚油酸Cl 7H35coOH C15H31COOH C17H33COOH C17H31COOH（

7、碱性）水解反应（皂化反应）（酸性）水解反应氢化反应蛋 白 质nh2COOHO H it cN生物大分子与酸、碱反应水解盐析：加饱和NaCL （NH4）2SO4变性：重金属盐，加热，紫外线，甲醛， 酒精，强酸，强碱颜色反应（含有苯环）生物催化剂浓硝酸一黄色固态物质灼烧分解，能被氧化（具有还原性，可燃性除外）的官能团有:碳碳双键醇羟基酚羟基 令依据相像相溶原理，有机物常见官能团中，亲水基团：醇羟基、醛基、酮皴基、竣基、磺酸基 憎水基团：硝基、酯基、碳卤键四、有机物的结构（1）同系物：指结构相像、分子组成相差若干个CH广原子团的有机化合物；一般消失在有 机化学中，且必需是同一类物质（含有相同且数量相

8、等的官能团，羟基例外）（2）同分异构体：指分子式相同、结构不同的化合物（3）同素异形体：由同样的单一化学元素组成，因排列方式不同，而具有不同性质的单质（4）顺反异构：CCH-W,1HH(5)H CH3（反）手性碳原子：留意碳原子所在结构是否有对称性例如:被氢气加成后分子的手性碳原子个数:(顺)五、有机反应机理1 .Markovnikovrules：当发生亲电加成反应（如卤化氢和烯燃的反应）时，亲电试剂中的正电 基团（如氢）总是加在连接电子基团较少的碳原子上，而负电基团（如卤素）则会加在连接 电子基团较多的碳原子上。2 .电子效应，在大多数反应中，由于取代基（与氢原子相比）倾向于给电子或是吸电子

9、，使分 子某些部分的电子密度下降或提升，使反应分子在某个阶段带有正电荷（或部分正电荷）或 负电荷（或部分负电荷）的效应。电子效应可以通过多种方式传递，如诱导效应、共班效应、 场效应等。在21世纪，电子效应已普遍用于解释分子的性质及其反应性能。（1）场效应取代基在空间可以产生一个电场，对另一头的反应中心有影响，这种空间的静电作用称 为场效应。（2）共加效应单双键交替消失的体系称为共甄体系。在共辄体系中，由于原子间的相互影响而使体系内的兀电子（或P电子）分布发生变化 的一种电子效应称为共辄效应。“共班体系上的取代基能降低体系的兀电子密度，则这些基团有吸电子的共钝效应。用- C表示。凡共辗体系上的取

10、代基能增高共粗体系的兀电子云密度，则这些基团有给电子的共辄效应， 用+C表示。共胡效应只能在共轨体系中传递，但无论共甄体系有多大，共轨效应能贯穿于整个共轨体系 中。（3）诱导效应因分子中原子或基团的极性（电负性）不同而引起成键电子云沿着原子链向某一方向移动的 效应称为诱导效应。诱导效应的电子云是沿着原子链传递的。其作用随着距离的增长快速下 降，一般只考虑三根键的影响。诱导效应一般以氢为比较标准，假如取代基的吸电子力量比氢强，则称其具有吸电子诱导作 用，用-I表示。假如取代基的给电子力量比氢强，则称其具有给电子诱导效应，用+1表示。 吸引电子力量（电负性较大）比氢原子强的原子或原子团（如一X、一

11、0H、一N02、一CN等） 有吸电子的诱导效应或拉电子诱导效应（-1效应），整个分子的电子云偏向取代基。吸引电子 力量比氢原子弱的原子或原子团具有给电子的诱导效应或推电子诱导效应（+1效应），整个分 子的电子云偏离取代基。（4）超共加效应超共加效应：当CH。键与兀键（或P轨道）处于共辗位置时，也会产生电子的离域现象, 这种C-H键电子的离域现象叫做超共轨效应。在超共轨体系中电子转移的趋向可用弧形箭头表示：超共枕效应的大小，与p轨道或兀轨道 相邻碳上的CH键多少有关，CH键愈多，超共胡效应愈大。烷基上C原子与微小的氢原子结合，由于电子云的屏蔽效力很小，所以这些电子比较简单与 邻近的71电子（或p

12、电子）发生电子的离域作用，这种涉及到。轨道的离域作用的效应叫超共 加效应。超共加体系，比共辗体系作用弱，稳定性差，共加能小。4 .亲电试剂亲电试剂（电子的喜好物），指在化学反应中具有亲电性的化学试剂，可用E+表示。亲 电试剂含有能够形成新的化合键的能量较低的空电子轨道。在反应过程中，它倾向于与电负 性物种结合，由于电子是电负性的，所以“亲电”即是指亲“电负性与之相对应的概念为“亲 核试剂I .路易斯酸式亲电性化合物II.兀键亲电试剂的亲电原子满意八偶体结构，但是兀键与一个能接受孤对电子的原子或 官能团相连。兀键亲电试剂通常含有C=0, ON, ON。C=C, C三C键与具有亲电性的原子 相连时

13、具有亲电性。HL含有。键的亲电化合物，具有E-X结构。E为亲电性原子，满意八偶体结构，因其与 离去基团X相连，导致E具有亲电性。5 .亲核试剂亲核试剂（原子核的喜好物），又叫亲核基，指具有亲核性的化学试剂，可用：Nu表示。 一些带有未共享电子对的分子或负离子，与正电性碳反应时称为亲核试剂。亲核试剂是一种 电子对供体，即路易斯碱。在反应过程中，它倾向于与电正性物种结合，由于原子核是电正 性的,所以“亲核唧是指亲“电正性”。1 .未共用电子对型亲核试剂11.0键型亲核试剂当非金属原子与金属原子之间形成共价键时，由于非金属原子的电负性通常较大,使得 非金属原子带部分负电荷，金属原子带部分正电荷。在极

14、性反应中，这类化合物分子中非金 属原子与金属原子之间的共价键可以异裂，非金属原子作为亲核原子带着成键电子对参加反 应，因此称这类亲核试剂为。键型亲核试剂。例如，氢化铝锂与跋基化合物反应时，氢化铝锂分子中的A1H键发生异裂，氢带着成 键电子与皴基碳发生亲核加成。H3CH0- + H-AIH3CH。键型亲核试剂的亲核原子可以是杂原子（如NaNH2或KOH）,也可以是碳原子（如 RMgBr. RLi和RzCuLi）或氢原子（如NaBH4和LiAIHQ。但是，强极性的非金属一金属键 NuM常被认为是离子键（Nu-M+）。例如下图所示的几种试剂通常写成离子键的形式：H3C-MgBrH-AlH3LiJCH

15、3 MgBrH AIH2UHI. 7：键亲核试剂采用兀键的成键电子对与亲电试剂的亲电原子形成。键。例如，烯燃的兀键在反应中可 以发生异裂，其中的一个双键碳原子带着成键电子对与亲电试剂反应。因此，富电子烯崎是 亲核试剂。亲核试剂烯煌与亲电试剂反应时，总是电子云密度高的双键碳与亲电试剂形成新键。对于纯 烷基取代的烯烧，取代较少的碳亲核性强，优先与亲电试剂结合。6 .亲核加成反应：指给电子力量强的原子与不饱和键结合所引起的加成反应。亲核加成反应是由亲核试剂 与底物发生的加成反应。反应发生在碳氧双键、碳氮叁键、碳碳三键等等不饱和的化学键上。 反应过程中，一般是亲核试剂中带负电荷的部分（即亲核部分）先进

16、攻底物中不饱和化学键 带部分正电荷一端原子，并与之成键，兀键断开形成另一端原子的负离子中间体，然后试剂中 的亲电部分与负离子中间体结合，形成亲核加成产物。最有代表性的反应是醛或酮的锻基与格氏试剂加成的反应。RC=O + RMgCl 一 RRCOMgQ再水解得醇，这是合成醇的良好方法。在叛基中，O稍显电负性；在格氏试剂中，C-Mg 相连，Mg稍显电正性，C是亲核部位。于是格式试剂的亲核碳进攻亲电的默基碳，双键打开， 新的C-C键形成。水、醇、胺类以及含有鼠离子的物质都可以与皴基加成。碳氮叁键（鼠基）的亲核加成主要 表现为水解生成较基。止匕外，端怏的碳碳叁键也可以与HCN等亲核试剂发生亲核加成，如

17、乙快和氢氟酸反应生 成丙烯月青（CH2=CH-CN）。加成种类亲电试剂与兀键反应烯烧加成亲电试剂试剂在进攻反应中心时，试剂的正电部分较活泼，总是先加在反应中心电子云密度大的 原子上，即电子云密度较大的双键碳上。常见的亲电试剂（Electrophiles）有卤素（C12、Br2）, 无机酸（H2so4、HC1、HBr、Hl、HOCL HOBr）,有机酸（F3CCOOH CI3CCOOH） 等。烯烧加成在烯煌的亲电加成反应过程中，氢正离子首先进攻双键（这一步是定速步骤），生成一个 碳正离子，然后卤素负离子再进攻碳正离子生成产物。立体化学讨论发觉，后续的卤素负离 子的进攻是从与氢离子相反的方向发生的，也就是反式加成。如丙烯与HBr的加成：CH3-CH=CH2+HBr - CH3-CHBr-CH3第一步，HBr电离生成H和Br离子，氢离子作 为亲电试剂首先进攻C二C双键，形成这样的结构：其次步，由于氢已经占据了一侧的位置，澳只能从此外一边进攻。依据马氏规章，澳与 2-碳成键，然后氢打向1-碳的一边，反应完成。马氏规章的缘由是，取代基越多的碳正离子越稳定也越简单形成。这样占主导的取代基 多的碳就优先被负离子进攻。