大學《有機化學》期末考試複習總結

2021-10-17 14:45:38 字數 4887 閱讀 8960

《有機化學》複習總結

一.有機化合物的命名

1. 能夠用系統命名法命名各種型別化合物:

包括烷烴,烯烴,炔烴,烯炔,脂環烴(單環脂環烴和多環置換脂環烴中的螺環烴和橋環烴),芳烴,醇,酚,醚,醛,酮,羧酸,羧酸衍生物(醯滷,酸酐,酯,醯胺),多官能團化合物(官能團優先順序:-cooh>-so3h>-coor>-cox>-cn>-cho>>c=o>-oh(醇)>-oh(酚)>-sh>-nh2>-or>c=c>-c≡c->(-r>-x>-no2),並能夠判斷出z/e構型和r/s構型。

2. 根據化合物的系統命名,寫出相應的結構式或立體結構式(傘形式,鋸架式,紐曼投影式,fischer投影式)。

立體結構的表示方法:

1)透視式(傘形式):     2)鋸架式:

3) 紐曼投影式:  4)費歇爾投影式:

5)構象(conformation)

(1) 乙烷構象:最穩定構象是交叉式,最不穩定構象是重疊式。

(2) 正丁烷構象:最穩定構象是對位交叉式,最不穩定構象是全重疊式。

(3) 環己烷構象:最穩定構象是椅式構象。一取代環己烷最穩定構象是e取代的椅式構象。多取代環己烷最穩定構象是e取代最多或大基團處於e鍵上的椅式構象。

立體結構的標記方法:

1. z/e標記法:在表示烯烴的構型時,如果在次序規則中兩個優先的基團在同一側,為z構型,在相反側,為e構型。

2、 順/反標記法:在標記烯烴和脂環烴的構型時,如果兩個相同的基團在同一側,則為順式;在相反側,則為反式。

3、 r/s標記法:在標記手性分子時,先把與手性碳相連的四個基團按次序規則排序。然後將最不優先的基團放在遠離觀察者,再以次觀察其它三個基團,如果優先順序是順時針,則為r構型,如果是逆時針,則為s構型。

注:將傘狀透視式與菲舍爾投影式互換的方法是:先按要求書寫其透視式或投影式,然後分別標出其r/s構型,如果兩者構型相同,則為同一化合物,否則為其對映體。

二. 有機化學反應及特點

1. 反應型別

還原反應(包括催化加氫):烯烴、炔烴、環烷烴、芳烴、鹵代烴

氧化反應:烯烴的氧化(高錳酸鉀氧化,臭氧氧化,環氧化);炔烴高錳酸鉀氧化,臭氧氧化;醇的氧化;芳烴側鏈氧化,芳環氧化)

2. 有關規律

1) 馬氏規律:親電加成反應的規律,親電試劑總是加到連氫較多的雙鍵碳上。

2) 過氧化效應:自由基加成反應的規律,鹵素加到連氫較多的雙鍵碳上。

3) 空間效應:體積較大的基團總是取代到空間位阻較小的位置。

4) 定位規律:芳烴親電取代反應的規律,有鄰、對位定位基,和間位定位基。

5) 查依切夫規律:鹵代烴和醇消除反應的規律,主要產物是雙鍵碳上取代基較多的烯烴。

6) 休克爾規則:判斷芳香性的規則。存在乙個環狀的大π鍵,成環原子必須共平面或接近共平面,π電子數符合4n+2規則。

7) 霍夫曼規則:季銨鹽消除反應的規律,只有烴基時,主要產物是雙鍵碳上取代基較少的烯烴(動力學控制產物)。當β-碳上連有吸電子基或不飽和鍵時,則消除的是酸性較強的氫,生成較穩定的產物(熱力學控制產物)。

8) 基團的「順序規則」

3. 反應中的立體化學

烷烴:烷烴的自由基取代:外消旋化

烯烴:烯烴的親電加成:

溴,氯,hobr(hocl),羥汞化-脫汞還原反應-----反式加成

其它親電試劑:順式+反式加成

烯烴的環氧化,與單線態卡賓的反應:保持構型

烯烴的冷稀kmno4/h2o氧化:順式鄰二醇

烯烴的硼氫化-氧化:順式加成

烯烴的加氫:順式加氫

環己烯的加成(1-取代,3-取代,4-取代)

炔烴:選擇性加氫:

lindlar催化劑-----順式烯烴

na/nh3(l)-----反式加氫

親核取代:

sn1:外消旋化的同時構型翻轉

sn2:構型翻轉(walden翻轉)

消除反應:

e2,e1cb: 反式共平面消除。

環氧乙烷的開環反應:反式產物

四.概念、物理性質、結構穩定性、反應活性

(一).概念

1. 同分異構體

2. 試劑

親電試劑:

簡單地說,對電子具有親合力的試劑就叫親電試劑(electrophilic reagent)。親電試劑一般都是帶正電荷的試劑或具有空的p軌道或d軌道,能夠接受電子對的中性分子, 如:h+、cl+、br+、rch2+、ch3co+、no2+、+so3h、so3、bf3、alcl3等,都是親電試劑。

親核試劑:

對電子沒有親合力,但對帶正電荷或部分正電荷的碳原子具有親合力的試劑叫親核試劑(nucleophilic reagent)。親核試劑一般是帶負電荷的試劑或是帶有未共用電子對的中性分子,如:oh-、hs-、cn-、nh2-、rch2-、ro-、rs-、pho-、rcoo-、

x-、h2o、roh、ror、nh3、rnh2等,都是親核試劑。

自由基試劑:

cl2、br2是自由基引發劑,此外,過氧化氫、過氧化苯甲醯、偶氮二異丁氰、過硫酸銨等也是常用的自由基引發劑。少量的自由基引發劑就可引發反應,使反應進行下去。

3. 酸鹼的概念

布朗斯特酸鹼:質子的給體為酸,質子的受體為鹼。

lewis酸鹼:電子的接受體為酸,電子的給與體為鹼。

4. 共價鍵的屬性

鍵長、鍵角、鍵能、鍵矩、偶極矩。

5. 雜化軌道理論

sp3、sp2、sp雜化。

6. 旋光性

平面偏振光:

手性:手性碳:

旋光性:

旋光性物質(光學活性物質),左旋體,右旋體:

內消旋體、外消旋體,兩者的區別:

對映異構體,產生條件:

非對映異構體:

蘇式,赤式:

差向異構體:

walden翻**

7. 電子效應

1) 誘導效應

2) 共軛效應(π-π共軛,p-π共軛,σ-p 超2共軛,σ-π超共軛。

3) 空間效應

8. 其它

內型(endo), 外型(exo):

順反異構體,產生條件:

烯醇式:

(二). 物理性質

1. 沸點高低的判斷?

不同型別化合物之間沸點的比較;

同種型別化合物之間沸點的比較。

2. 熔點,溶解度的大小判斷?

3. 形成有效氫鍵的條件,形成分子內氫鍵的條件:

(三). 穩定性判斷

1. 烯烴穩定性判斷

r2c=cr2 > r2c=chr > rch=chr(e-構型)> rch=chr(z-構型)

> rhc=ch2 >ch2=ch2

2. 環烷烴穩定性判斷

3. 開鏈烴構象穩定性

4. 環己烷構象穩定性

5. 反應中間體穩定大小判斷(碳正離子,碳負離子,自由基)

碳正離子的穩性順序:

自由基穩定性順序:

碳負離子穩定性順序:

6. 共振極限結構式的穩定性判斷(在共振雜化體中貢獻程度):

(四)酸鹼性的判斷

1. 不同型別化合物算鹼性判斷

2. 液相中醇的酸性大小

3. 酸性大小的影像因素(吸電子基與推電子基對酸性的影響):

(五)反應活性大小判斷

1. 烷烴的自由基取代反應

x2的活性:f2 >cl2 >br2 >i2

選擇性:f2 < cl2 < br2< i2

2. 烯烴的親電加成反應活性

r2c=cr2 > r2c=chr> rch=chr > rch=ch2 > ch2=ch2 > ch2=chx

3. 烯烴環氧化反應活性

r2c=cr2 > r2c=chr> rch=chr > rch=ch2 > ch2=ch2

4. 烯烴的催化加氫反應活性:

ch2=ch2 > rch=ch2 >rch=chr' > r2c=chr > r2c=cr2

5. diles-alder反應

雙烯體上連有推電子基團(349頁),親雙烯體上連有吸電子基團,有利於反應進行。

例如: 下列化合物

abcd.

與異戊二烯進行diels-alder反應的活性強弱順序為: > > > 。

6. 鹵代烴的親核取代反應

sn1 反應:

sn2 反應:

成環的sn2反應速率是:

v五元環 > v六元環 > v中環,大環 > v三元環 > v四元環

7. 消除反應

鹵代烴鹼性條件下的消除反應-----e2消除

ri > rbr > rcl

醇脫水-----主要e1

8. 芳烴的親電取代反應

芳環上連有活化苯環的鄰對位定位基(給電子基)-------反應活性提高

芳環上連有鈍化苯環的間位定位基(吸電子基)或鄰對位定位基-------反應活性下降。

例如:下列芳香族化合物:

a. b. c. d

硝化反應的相對活性次序為 > > > 。

例如: 萘環的

a. α—位; b. β—位 ; c. 氯苯 ; d. 苯

在親電取代反應中相對活性次序為為 > > > 。

例如:下列各化合物中,最容易與濃硫酸發生磺化反應的是( )。

abcd.

(六)其它

1. 親核性的大小判斷:

2. 試劑的鹼性大小:

3. 芳香性的判斷:

4. 定位基定位效應強弱順序:

鄰、對位定位基:-o->-n(ch3)2>-nh2>-oh>-och3>-nhcoch3>-r >-ococh3>-c6h5>-f>-cl>-br>-i

間位定位基:-+nh3>-no2>-cn>-cooh>-so3h>-cho>-coch3>-cooch3>-conh2

五、活性中間體與反應型別、反應機理

反應機理:

1. 自由基取代反應機理

A大學有機化學期末複習總結

一 有機化合物的命名 命名是學習有機化學的 語言 因此,要求學習者必須掌握。有機合物的命名包括俗名 習慣命名 系統命名等方法,要求能對常見有機化合物寫出正確的名稱或根據名稱寫出結構式或構型式。1 俗名及縮寫要求掌握一些常用俗名所代表的化合物的結構式,如 木醇 甘醇 甘油 石炭酸 蟻酸 水楊醛 水楊酸...

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