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大学有机化学总结*题及答案讲解-共30页

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有机化学总结 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:-COOH>-SO3H>-COOR> -COX>-CN>-CHO>>C=O>-OH(醇)>-OH(酚)> -SH>-NH2>-OR>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,Fischer 投影式)。 立体结构的表示方法: COOH 1)伞形式:H C OH H3C CH3 2)锯架式:H H OH OH C2H5 H H H HH 3) 纽曼投影式: H H H H HH H 4)菲舍尔投影式: COOH H OH CH3 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。 CH3 Cl CC H C2H5 (Z)-3-氯-2-戊烯 CH3 C2H5 CC H Cl (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,则为反 式。 CH3 C C CH3 CH3 C H C H H H CH3 顺-2-丁烯 反-2-丁烯 CH3 CH 3 H H 顺-1,4-二甲基环己烷 H CH3 CH3 H 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 S 构型。 a a Cb d c R型 Cc d b S型 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卤代 自由基反应 自由基加成:烯,炔的过氧化效应 反应类型 (按历程分) 离子型反应 亲电加成:烯、炔、二烯烃的加成,脂环烃小环的开环加成 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 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*面或接*共*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, 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(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 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/NH3(L)-----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) 消除反应: E2,E1cb: 反式共*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 1. 同分异构体 同分异构 构造异构 CH3 碳架异构 H2C C H CH2CH2 H2C C CH3 位置异构 CH2 CHCH2CH3 CH3CH CHCH3 官能团异构 CH3CH2OH CH3OCH3 互变异构 CH2 CH OH CH3CHO 立体异构 构型异构 构象异构 顺反异构 对映异构 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,能够接受电子对的中性分子, 如:H+、Cl+、Br+、R



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