有机化学2复习总结
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,有机化学,2,复 习 课,一、有机化合物的命名,1、普通命名法,“,正,”,表示直链烷烃,“,异,”,表示有(CH,3,),2,CH,结构的烷烃,“,新,”,表示有(CH,3,),3,C,结构的烷烃.,2、系统命名法,系统命名的基本方法:,选择主要官能团 确定主链位次 排列取代基列出顺序 写出化合物全称1)开链化合物的命名,要点:,(1)选择主链,选择最长、含支链最多的链为主链,根据主链碳原子数称为,“,某,”,烷将主链以外的其它烷基看作是主链上的取代基(或叫支链)2),“,最低系列,”,当碳链以不同方向编号,得到两种或两种以上不同的编号序列时,则顺次逐项比较各序列的不同位次,首先遇到位次最小者,定为,“,最低系列,”,绿色编号正确,3,3,4-,三甲基,己烷,例:,(,3,,,4,,,4,),(,3,,,3,,,4,),(3),“,优先基团后列出,”,当主碳链上有多个取代基,在命名时这些基团的列出顺序遵循,“,较优基团后列出,”,的原则,较优基团的确定依据是,“,次序规则,”,。
E,),-3-,甲基,-4-,乙基,-3-,庚烯,2)立体异构体的命名,(1)Z/E,法适用于所有顺反异构体按“次序规则”,两个优先基团在双键同侧的构型为,Z,型;反之,为,E,型E,),-3-,甲基,-4-,乙基,-3-,庚烯,(,Z,),-3-,甲基,-2-,戊烯,(2)R/S 法,该法是将最小基团放在远离观察者的位置,在看其它三个基团,按次序规则由大到小的顺序,若为顺时针为R;反之为 S在费歇尔投影式上进行R/S标记:,最小基团在横线上,最小基团在竖线上,优先次序:,OHCOOHCH,3,H,命名为:,(R)-2-,二羟基丙酸,优先次序:,ClC,2,H,5,CH,3,H,命名为:,(S)-2-,氯丁烷,直接从,Fischer,投影式判断:概括地说,,“,横变竖不变,”,3)多官能团化合物的命名,当分子中含有两种或两种以上官能团时,其命名遵循官能团,优先次序官能团次序:,NO,、,NO,2,、,X,、,R,、,OR,、,NH,2,、,OH,、,COR,、,CHO,、,CN,、,CONH,2,、,COX,、,COOR,、,SO,3,H,、,COOH,二、有机化合物的基本化学性质,1、单烯烃,1,)催化加氢:常用的催化剂有,Ni,Pt,等金属。
2,)亲电加成反应:,(,1,)与,HX,的加成(,马氏规律),(,2,)与,H,2,O,的加成:酸催化;硼氢化,-,氧化3,)与卤素加成,:(加,Br,2,,鉴别),3,)自由基加成:与,HBr,的加成(过氧化物),,反马氏规律,4,)氧化反应:,(,1,)高锰酸钾氧化(稀、冷;酸、热),可用于鉴别和结构测定2,)臭氧氧化,还原反应,可用于结构测定3,),-,氢的反应:属于自由基反应历程5,)碳正离子的稳定性,2、,炔 烃,1,)亲电加成反应:,(,1,)与,HX,的加成(,马氏规律,),(,2,)与,H,2,O,的加成:一般需要汞盐作为催化剂互变异构,(,3,)与卤素加成,:(加,Br,2,,鉴别),一般,双键比三键易发生亲电加成,2,)氧化反应:,高锰酸钾氧化,可用于鉴别和结构测定3,)还原,:(,1),完全还原,H,2,/Ni;(2),部分还原,得顺式烯烃林德拉(,Lindlar,)催化剂:,Pd/CaCO,3,,,Pb(Ac),2,或,Pd/BaSO,4,,喹啉(,3,)液氨中用,Na,或,Li,还原炔烃,主要得反式烯烃4,)炔氢原子的活泼性(弱酸性):,形成金属炔化物,,NaNH,2,,,和卤代烃作用,而使碳链增长;,Ag,(,NH,3,),2,+,,用于鉴别、分离提纯末端炔烃。
1)亲电加成:1,2加成;1,4加成,2)双烯合成,狄尔斯-阿尔德反应(简称D-A反应),4、小环烷烃,(1)加卤素或卤化氢:发生开环反应;,(2)饱和的环对氧化剂稳定,可用于区别环烷烃和烯烃,3、二烯烃,1)苯环上的亲电取代反应:,(1),卤代反应,(2),硝化反应,(3),磺化反应,(4),傅-克烷基化和酰基化反应,2)定位效应:邻对位定位基和间位定位基,3)氧化反应:,侧链氧化:常用的氧化剂不能使苯环氧化,但能把苯环的侧链氧化成羧基侧链上无-氢时,不发生氧化反应4)-氢的卤代:,自由基反应,5)芳香性的判断:,休克儿规则,5、芳烃,6、卤代烃,1,)亲核取代反应:,(,1,)水解反应,被羟基取代,(,2,)与,RONa,作用,被烷氧基取代,(,3,)与,NaCN,反应制备腈,被氰基取代,(,4,)与,NH,3,反应制备胺,被氨基取代,(,5,)与,AgNO,3,反应:该反应用于,鉴定卤代烷,2,)消除反应:,札依采夫规则,主要产物是双键上烃基最多的烯烃3,)格氏试剂,:,(1),与活泼氢的反应,(2),亲核反应4,)亲核取代反应历程:,S,N,1,,,S,N,2,5,)一卤代烃的化学活性:,乙烯型卤代烃和烯丙型卤代烃,1)与活泼金属的反应:,Na,2)羟基被卤原子取代:(,1),氢卤酸:,卢卡斯(,ZnCl,2,-HCl,)试剂用于鉴别C,6,以下,伯、仲、叔醇。
注意重排,(2)卤化磷或亚硫酰氯:一般不重排3)与酸成酯,4)脱水反应:,分子内脱水(注意重排,氧化铝作脱水剂不重排),分子间脱水制备单醚5)氧化与脱氢反应:,选择性氧化,沙瑞特试剂:CrO,3,.C,5,H,5,N活性铜(或银、镍等)作催化剂,发生脱氢反应6)邻二醇与高碘酸反应:,可用于结构测定7)频哪醇重排,7,、醇,1)酸性:,与氢氧化钠作用生成酚钠;苯环上连有吸电子基时,酸性增强2)与三氯化铁的显色反应:,用于鉴别,具有烯醇式结构的化合物都可发生这样的显色反应,3)成醚:,酚钠和RX4)芳环上的反应:,卤化反应(与Br,2,,可用于鉴别),8,、酚,1)醚的弱碱性:,接受强酸中的质子生成,钅,溶于强酸(HCl,H,2,SO,4,),用于鉴别、分离提纯醚,2)醚键的断裂:,与浓氢卤酸(一般用氢碘酸)作用,醚键断裂生成卤代烷和醇氢卤酸过量,生成的醇进一步反应生成卤代烷9,、醚,羊盐,1)亲核加成反应:,HCN,NaHSO,3,,醇,格氏试剂,2)Wittig反应:,醛或酮和磷叶立德反应生成烯烃3)与氨及其衍生物的加成消除反应:,羟胺、肼、苯肼、氨基脲等;可用于醛、酮的鉴别和分离提纯,4)-氢原子的反应:,(1)羰基式-烯醇式互变异构,(2)羟醛缩合反应,用于合成,增长碳链。
3)卤代及卤仿反应:碘仿反应用于鉴别4)氧化反应:,土伦试剂,可用于醛酮的鉴别,5)还原反应:,(1)催化加氢(2)氢化铝锂(3)克莱门森反应:Zn-Hg/HCl;吉日聂耳-沃尔夫-黄鸣龙还原法6)康尼查罗反应:,无-氢的醛,10,、醛和酮,1)酸性:,用于鉴别和分离提纯;酸性强度比较2)羧酸衍生物的生成:,酰卤、酸酐、酯和酰胺,3)脱羧反应:,-碳原子上有强吸电子基团,4),-氢原子的卤代:,PCl,3,或PBr,3,等催化剂的作用下,5,)还原反应:,用氢化铝锂,还原成伯醇6)二元羧酸:,受热反应,草酸、丙二酸、丁二酸和戊二酸、己二酸和庚二酸7)羧酸的制备,11,、羧酸,1)水解、醇解、氨解:,活性次序,酰氯 酸酐 酯 酰胺,2)酯缩合反应:(,1)克莱森缩合:酯分子中的-氢被酯基活化,在强碱的作用下,与另一分子的酯缩合,生成-酮酸酯2)狄克曼缩合:分子内酯缩合反应,可形成环状结构,3)霍夫曼降级反应:,酰胺与次氯酸钠或次溴酸钠的碱性溶液作用时,脱去羰基生成胺,4)乙酰乙酸乙酯:,(1)互变异构现象(2)亚甲基的活泼性:在强碱作用下生成的碳负离子,可以发生亲核取代反应3)酮式分解和酸式分解,5)丙二酸二乙酯:,与醇钠作用生成的碳负离子,发生亲核取代再水解脱酸,可合成各种不同结构的羧酸。
12,、羧酸衍生物,1)脂肪族硝基化合物:,(1)还原:生成胺,Fe、Zn、Sn 等加HCl的酸性还原系统2)酸性(3)与羰基化合物的缩合反应,2)芳香族硝基化合物:,(1)还原:用Fe或Zn做还原剂;使用(NH,4,),2,S、Na,2,S等试剂,部分还原3)胺:(1)碱性:,鉴别、分离、提纯碱性强弱比较CH,3,),2,NH,CH,3,NH,2,(CH,3,),3,N NH,3,芳香胺2)烷基化反应,(3)酰基化反应:,与酰基化试剂(如乙酸酐、乙酰氯)作用生成酰胺保护氨基4)兴斯堡反应:,伯、仲、叔胺的鉴别5)和亚硝酸反应:,伯胺,生成重氮盐;仲胺,N-亚硝基胺(黄色油状液体或固体);脂肪族叔胺形成不稳定的盐,芳香族叔胺,可在氨基的对位引入亚硝基,产物为绿色片状晶体6)氧化反应:,氧化叔胺,Cope消除,(7)苯胺的亲电取代反应:,注意保护氨基8)季铵盐:,将胺彻底甲基化后,转变成季铵碱,然后进行Hofmann消除,常用来测定胺的结构13,、含氮化合物,4)芳香族重氮盐的性质:,(1)取代反应:重氮基可被羟基、卤素、氰基或氢原子取代2)偶联反应:重氮盐易与酚、芳胺等发生偶联反应,生成偶氮化合物。
芳胺的偶联,一般在pH=57;酚的偶联,一般在pH=8105)分子重排反应,:,(1),频哪醇重排(2)瓦格涅尔-麦尔外因重排(3)贝克曼重排(4)霍夫曼重排,13,、含氮化合物,1)硫叶立德,2)磷叶立德,15,、含硫含磷化合物,16,、元素有机化合物,17,、周环反应,1,)电环化反应及其规律:,4n,顺,2,)环加成反应及其规律:,4n,禁,3,),迁移反应:,Claisen,重排:苯酚的烯丙醚在加热时,烯丙基迁移到邻位碳原子上,18,、杂环化合物,命名,五元、六元杂环化合物的性质差异:,亲电取代反应的活性、位置等,19,、糖类化合物,1,)单糖的环状结构:,哈武斯透视式、变旋现象,2,)单糖的重要反应:,差向异构化、,氧化反应、成脎反应、生成糖苷,3,)重要的单糖和双糖,20,、蛋白质和核酸,氨基酸的等电点,蛋白质的四级结构,蛋白质变性化合物酸碱性的强弱主要受其结构的电子效应、杂化、氢键、空间效应和溶剂的影响1.羧酸的酸性,连有-I效应的原子或基团,使酸性增强;连有+I效应的原子或基团,使酸性减弱一)酸碱性的强弱问题,三、理化性质比较,取代基团对酸性的影响,pKa,pK,a,酚的酸性比醇强,但比羧酸弱。
pKa,4.76 9.98 17,取代酚的酸性取决于取代基的性质和取代基在苯环上所处的位置苯环上连有,I、C,基团使酚的酸性增强;连有+,I、+C,基团使酸性减弱2.酚的酸性,季铵碱是强碱,碱性相当于氢氧化钠和氢氧化钾常见胺的p,K,b值,对甲苯胺苯胺对硝基苯胺,p,K,b,:,8.92,9.28 11.00,3.胺的碱性,电子效应包括,诱导效应和共轭效应,,对活性中间体,碳正离子、碳负离子和碳自由基的稳定性,产生影响凡,能使电荷分散的因素,都将使稳定,性增加三)反应活性中间体的稳定性问题,1.电子效应的影响,反应的难易取决于活性中间体烃基自由基的稳定性,烃基自由基越稳定,其反应速率越快:,2.化学反应速率,(1)自由基取代反应,连有吸电子基(卤素和第二类定位基)时,将使芳环上的电子云密度降低,反应速率减慢2)亲电取代反应,亲核取代:,SN,1,反应,SN,2,反应,(3)亲核反应:包括亲核取代、亲核加成,卤代烃发生,SN,1,反应的活泼顺序是,:,R相同时,卤代烃的反应活性顺序是:,S,N,2,反应的活泼顺序为:,亲核加成,亲核加成反应主要包括醛、酮的亲核加成反应,和羧酸及其衍生物的亲核加成反应。
羧酸衍生物的反应活性顺序是:,亲核加成反应的速。




