大學有機化學複習總結

有機化學複習總結

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、氯仿、草酸、苦味酸、肉桂酸、苯酐、甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、巴豆醛、葡萄糖、果糖等。還應熟悉一些常見的縮寫及商品名稱所代表的化合物，如：rna、dna、阿司匹林、****、尼古丁等。

2、習慣命名法：要求掌握「正、異、新」、「伯、仲、叔、季」等字頭的含義及用法，

掌握常見烴基的結構，如：烯丙基、丙烯基、正丙基、異丙基、異丁基、叔丁基、苄基等。

3、系統命名法：系統命名法是有機化合物命名的重點，必須熟練掌握各類化合物的命名原則。其中烴類的命名是基礎，幾何異構體、光學異構體和多官能團化合物的命名是難點，應引起重視。

要牢記命名中所遵循的「次序規則」。

4、次序規則：次序規則是各種取代基按照優先順序排列的規則

（1）原子：原子序數大的排在前面，同位素質量數大的優先。幾種常見原子的優先次序為：i>br>cl>s>p>o>n>c>h

（2）飽和基團：如果第乙個原子序數相同，則比較第二個原子的原子序數，依次類推。常見的烴基優先次序為：(ch3)3c->(ch3)2ch->ch3ch2->ch3-

（3）不飽和基團：可看作是與兩個或三個相同的原子相連。不飽和烴基的優先次序為: -c≡ch>-ch=ch2>(ch3)2ch-

次序規則主要應用於烷烴的系統命名和烯烴中幾何異構體的命名

烷烴的系統命名：如果在主鏈上連有幾個不同的取代基，則取代基按照「次序規則」一次列出，優先基團後列出。

按照次序規則，烷基的優先次序為：叔丁基》異丁基》異丙基 >丁基》丙基》乙基》甲基。

（1）、幾何異構體的命名:烯烴幾何異構體的命名包括順、反和z、e兩種方法。

簡單的化合物可以用順反表示，也可以用z、e表示。用順反表示時，相同的原子或基團在雙鍵碳原子同側的為順式，反之為反式。如果雙鍵碳原子上所連四個基團都不相同時，不能用順反表示，只能用z、e表示。

按照「次序規則」比較兩對基團的優先順序，較優基團在雙鍵碳原子同側的為z型，反之為e型。必須注意，順、反和z、e是兩種不同的表示方法，不存在必然的內在聯絡。有的化合物可以用順反表示，也可以用z、e表示，順式的不一定是z型，反式的不一定是e型。

例如：ch3-ch2br

c=c反式，z型）

h ch2-ch3

ch3-ch2ch3

c=c反式，e型)

hch2-ch3

脂環化合物也存在順反異構體，兩個取代基在環平面的同側為順式，反之為反式。

雙官能團化合物的命名：雙官能團和多官能團化合物的命名關鍵是確定

母體。常見的有以下幾種情況：

① 當鹵素和硝基與其它官能團並存時，把鹵素和硝基作為取代基，其它官能團為母體。

② 當雙鍵與羥基、羰基、羧基並存時，不以烯烴為母體，而是以醇、醛、酮、羧酸為母體。

③ 當羥基與羰基並存時，以醛、酮為母體。

④ 當羰基與羧基並存時，以羧酸為母體。

⑤ 當雙鍵與三鍵並存時，應選擇既含有雙鍵又含有三鍵的最長碳鏈為主鏈，編號時給雙鍵或三鍵以盡可能低的數字，如果雙鍵與三鍵的位次數相同，則應給雙鍵以最低編號。

官能團的優先順序:-cooh（羧基）>-so3h（磺酸基） > -coor（酯基）>-cox（滷基甲醯基） > -conh2 (氨基甲醯基) > -cn (氰基）> -cho（醛基）> -co- （羰基）> -oh(醇羥基)> -oh (酚羥基) >-sh （巰基）> -nh２（氨基） > -o- （醚基）> 雙鍵 > 叄鍵

(4)、雜環化合物的命名由於大部分雜環母核是由外文名稱音譯而來，所以，一般採用音譯法。要注意取代基的編號。

二、有機化合物的基本反應

1、加成反應：根據反應歷程不同分為親電加成、親核加成和游離基加成。

（1）、親電加成：由親電試劑的進攻而進行的加成反應。要求掌握不對稱烯烴進行

親電加成反應時所遵循的馬氏規則，即試劑中帶正電核的部分加到含氫較多的雙鍵碳原子上，而負性部分加到含氫較少的雙鍵碳原子上。烯烴加鹵素、鹵化氫、硫酸、次滷酸、水，炔烴加鹵素、鹵化氫、水以及共軛雙烯的1，2和1，4加成都是親電加成反應。烯烴進行親電加成反應時，雙鍵上電子雲密度越大，反應越容易進行

（2）、親核加成：由親核試劑進攻而進行的加成反應。要掌握親核試劑的概念、親核加成反應的歷程（簡單加成及加成─消除）、不同結構的羰基化合物進行親核加成反應的活性順序及影響反應活性的因素。

羰基化合物與氰氫酸、亞硫酸氫鈉、醇、格氏試劑、氨及氨衍生物的加成都是親核加成反應。羰基化合物進行親核加成反應的活性順序為：

hcho>ch3cho>rcho>c6h5cho>ch3coch3>rcoch3>c6h5coch3>c6h5coc6h5

（3）、自由基加成：由自由基引發而進行的加成反應。烯烴在過氧化物存在下與溴化氫進行的加成是自由基加成。

不對稱烯烴與溴化氫進行自由基加成時得到反馬氏規則的產物，即氫加到含氫較少的雙鍵碳原子上。

加成反應除上述三種型別之外，還有不飽和烴的催化氫化，共軛二烯的雙烯合成等

2、消除反應從乙個化合物分子中脫去較小分子（如h2o、hx、nh3）而形成雙鍵或三鍵的反應叫消除反應。鹵代烴脫滷化氫和醇脫水是重要的消除反應。

（1）、鹵代烴脫滷化氫：鹵代烴的消除反應是在強鹼性條件下進行。不同結構的鹵代烴進行消除反應的活性順序為：

**》二級》一級。要掌握鹵代烴進行消除反應時所遵循的查依采夫規則，當鹵代烴中不只含有乙個β碳時，消除時脫去含氫少的β碳上的氫原子，或者說總是生成雙鍵碳上連有烴基較多的烯烴，亦即仲滷代烷和伯滷代烷發生消去反應時, 主要生成雙鍵上連線烴基最多的烯烴。要注意，鹵代烴的消除和水解是競爭反應。

（2）、醇的消除：醇的消除反應在強酸性條件下進行，消除方向也遵循查依采夫規則。要掌握不同結構的醇進行消除反應的活性順序：叔醇》仲醇》伯醇。

3、取代反應根據反應歷程的不同可分為親電取代、親核取代、游離基取代。

⑴、親電取代：由於親電試劑的進攻而引發的取代反應稱親電取代反應。苯環上的鹵化、硝化、磺化、付氏烷基化和醯基化以及重氮鹽的偶合反應等，都是親電取代反應，萘環和芳香雜環上也能發生親電取代反應。

要注意苯環上有致鈍基團時不能進行付氏反應，苯環上進行烷基化時會發生異構化現象。掌握萘環上進行親電取代反應的規律，第乙個取代基主要進入α位，第二個取代基是進入同環還是異環由原取代基的定位效應決定。掌握五員、六員芳香雜環化合物的親電取代反應以及它們與苯環比較進行親電取代反應活性的差異，呋喃、噻吩、吡咯進行親電取代反應的活性比苯大，而吡啶比苯小。

⑵、親核取代由親核試劑的進攻而引起的取代反應稱親核取代反應。鹵代烴的水解、醇解、氰解、氨解，醇與氫滷酸的反應，醚鍵的斷裂，羧酸衍生物的水解、醇解、氨解等都是親核取代反應。鹵代烴的親核取代反應可按兩種歷程進行，單分子歷程（sn1）和雙分子歷程（sn2），伯鹵代烴易按sn2歷程反應，叔鹵代烴一般按sn1歷程反應，仲鹵代烴則兩者兼而有之。

要在理解反應歷程的基礎上掌握不同鹵代烴進行親核取代反應的活性，sn1反應支鏈越多活性越強，反應速率越快，sn2反應支鏈越多，反應活性越弱，反應速率越慢。如：下列化合物按sn1歷程反應的活性由大到小排序為：

(ch3)3ci > (ch3)3cbr > (ch3)2chbr。要注意，在鹼性條件下鹵代烴的取代和消除是互相競爭的反應，叔鹵代烴容易發生消除，伯鹵代烴易發生取代，強極性溶劑（如水）有利於取代，而弱極性溶劑（如醇）和強鹼（如醇鈉）有利於消除，高溫有利於消除。

⑶、自由基取代：由自由基的引發而進行的取代稱自由基取代。烷烴的鹵代，烯烴和烷基苯的α鹵代是自由基取代反應。

反應條件是高溫、光照或過氧化物存在。自由基的穩定性和中心碳原子上所連的烷基數目有關，烷基越多，穩定性越大。自由基的穩定次序為：

**》二級》一級》·ch3

4、氧化還原反應包括氧化反應和還原反應兩種型別。

⑴、氧化反應烯、炔、芳烴側鏈以及醇、酚、醛、酮等都易發生氧化反應要掌握幾種常用的氧化劑，如高錳酸鉀、重鉻酸鉀的硫酸溶液、氧氣（空氣）、臭氧以及托倫試劑、斐林試劑、次滷酸鈉等。掌握氧化反應在實際中的應用，如臭氧氧化可用來推測烯烴的結構，托倫試劑和斐林試劑的氧化可用來鑑別醛和酮等。

⑵、還原反應不飽和烴的催化氫化、醛、酮、羧酸及酯還原為醇，硝基苯還原為苯胺等都是還原反應。要掌握幾種常用的還原劑，如h2/ni、 na+c2h5oh、fe+hcl、nabh4、、、lialh4、異丙醇/異丙醇鋁等，注意後面三種是提供負氫離子的還原劑，只對羰基選擇加氫，與雙鍵、三鍵不發生作用。還要掌握羰基還原為亞甲基的兩種方法，注意，進行克萊門森還原時反應物分子中不能存在對酸敏感的基團，如醇羥基、雙鍵等，用伍爾夫─吉日聶爾還原及黃鳴龍改進法時，反應物分子中不能帶有對鹼敏感的基團，如鹵素等。

5、縮合反應主要包括羥醛縮合和酯縮合。

（1）羥醛縮合含有α氫的醛在稀鹼條件下生成β—羥基醛，此化合物不穩定

受熱容易脫水，生成α、β不飽和醛。因此，此反應常用來增長碳鏈製備α、β不飽和醛。要求掌握羥醛縮合的反應條件。

（2）克萊森酯縮合含有α氫的酯在強鹼條件下發生克萊森酯縮合，兩分子酯之間脫去一分子醇生成β酮酸酯。要掌握反應條件及在實際中的應用，有機合成中廣泛應用的乙醯乙酸乙酯就是通過此反應製備的。

除了上述五種型別的反應之外，還要求掌握重氮化反應、芳香重氮鹽的取代反應、脫羧反應等，注意反應條件、產物及其在實際中的應用。

三、有機化合物的轉化及合成方法

要求掌握有機化合物各類官能團之間的轉化關係、增長和縮短碳的方法，在此基礎上設計簡單有機化合物的合成路線。熟練掌握苯進行付氏烷基化、醯基化、炔化物的烴化、羥醛縮合、格氏試劑法等都可以增長碳鏈；炔化物的烴化、格氏試劑法及芳香重氮鹽等在有機合成中應用非常廣泛。

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