2.烯烃的亲电加成反应活性
R2C=CR>R2C=CHR>RCH=CHRRCH=CH>CH2=Ch2>ch2=chx
3.烯烃环氧化反应活性
R2C=CR>R2C=CHR>RCH=CHRRCH=CH>CH2=CH>
4.烯烃的催化加氢反应活性:
CH=CH>RCH=CH>RCH=CHR'>R2C=CHR>RC=CR
5.Diles-Alder反应
双烯体上连有推电子基团(349页),亲双烯体上连有吸电子基团,有利于反应进行。
例如:
下列化合物
Sn1反应:
CH2=CHCH2X
CH3X>1oRX>2°RX>3°RX
成环的Sn2反应速率是:
v五元环>v六元环>V中环,大环>V三元环>V四元环
7.消除反应
卤代烃碱性条件下的消除反应-----E2消除
RI>RBr>RCI
CH2=CHCHCH3
>3-ROH>2ROH>1ROH
8.芳烃的亲电取代反应
芳环上连有活化苯环的邻对位定位基(给电子基)——反应活性提高
芳环上连有钝化苯环的间位定位基(吸电子基)或邻对位定位基反应活性下降。
例如:
硝化反应的相对活性次序为_>>_>
例如:
萘环的
A.a—位;B.位;C.氯苯;D.苯
在亲电取代反应中相对活性次序为为」>_>
(六)其它
1.亲核性的大小判断:
2.试剂的碱性大小:
3.芳香性的判断:
4.定位基定位效应强弱顺序:
令邻、对位定位基:
一O>—N(CH3)2>—NH2>-OH^-OCH3>-NHCOCH3-R>—OCOCH3
—C6H5>—F>-Cl>-Br>-I
间位定位基:
—+NH3>—NO2>—CN>—COO>—SO3H>-CHO—COCH>—COOCH>—CONH2
五、活性中间体与反应类型、反应机理
反应机理:
1.自由基取代反应机理
中间体:
自由基
反应类型:
烷烃的卤代,烯烃、芳烃的a-H卤代。
2.自由基加成反应机理
中间体:
自由基:
反应类型:
烯烃、炔烃的过氧化效应。
3.亲电加成反应机理中间体:
环鎓离子(溴鎓离子,氯鎓离子)
反应类型:
烯烃与溴,氯,次卤酸的加成中间体:
碳正离子,易发生重排。
反应类型:
烯烃的其它亲电加成(HXHO,HSQ,B2W,羟汞化-去汞还原反应)、炔烃的亲电加成,小环烷烃的开环加成,共轭二烯烃的亲电加成。
或环鎓离子):
4.亲电取代反应机理:
中间体-络合物(氯代和溴代先生成n络合物)
反应类型:
芳烃亲电取代反应(卤代,硝化,磺化,烷基化,酰基化,氯甲基化)。
5.亲核加成反应机理:
中间体:
碳负离子
反应类型:
炔烃的亲核加成
6.亲核取代反应机理:
Sn1反应
中间体:
碳正离子,易发生重排。
反应类型:
卤代烃和醇的亲核取代(主要是3°),醚键断裂反应(3。
烃基生成的醚)。
SN2反应
中间体:
无(经过过渡态直接生成产物)
反应类型:
卤代烃和醇的亲核取代(主要是1°),分子内的亲核取代,醚键断裂反应(1°
烃基生成的醚,酚醚),环氧乙烷的开环反应。
7.消除反应反应机理
E1机理:
中间体:
碳正离子,易发生重排。
反应类型:
醇脱水,3°RX在无碱性试剂条件下在污水乙醇中的消除反应。
E2机理:
中间体:
无(直接经过过渡态生成烯烃)
反应类型:
RX的消除反应
E1cb机理:
中间体:
碳负离子
反应类型:
邻二卤代烷脱卤素。
重排反应机理:
(rearrangement)
重排反应规律:
由不稳定的活性中间体重排后生成较稳定的中间体;或由不稳定的反应物重排成较稳定的产物。
1、碳正离子重排
(1)负氢1,2-迁移:
CHs-CH-CH?
4
*CH3CHCH3
CH3-
Ij+
(2)烷基1,2—迁移:
CH3-gCH2ch3cch2ch3
CH3CH3
(3)苯基1,2—迁移:
C6H5.气*
C6H5_CCH2C6H5CCH2C6H5
OH
OH
亠C6H5CCH2C6H5
II
+OH
-HC6H5CCH2C6H5频哪醇重
II
O
排:
h+
CH3ch3
II
CH3—C—C—CH3
II
OHOH
CH3CH3
II
CH3—C—C一CH3
II
OH+OH2
CH3CH3
CH3—CC—CH3
I+
OH
CH3
+I
CH3—C—C—CH3
I
OHCH3
CH3
I
C—CH3濒哪酮)
CH3
在频哪醇重排中,基团迁移优先顺序为:
Ar>R>H
(4)
变环重排:
(5)
烯丙位重排:
碱性水解
(1)
质子1,3—迁移(互变异构现象)
六、鉴别与分离方法
七、推导结构
1.化学性质:
烯烃的高锰酸钾氧化;烯烃的臭氧化反应;芳烃的氧化;邻二醇的高碘酸氧化
2.光波谱性质:
红外光谱:
3650~2500cm
1O—H,N—H伸缩振动
3300~3000cm
—1—gC—H(3300),C=C-H(3100),Ar—H(3030)伸缩振动
3000~2700cm
1—CH,—CH,次甲基,一CHO(2720,2820)伸缩振动
1870~1650cm
—1C=O(酸、醛、酮、酰胺、酯、酸酐)伸缩振动
—1
1690~1450cmC=C,苯环骨架伸缩振动
1475~1300cm
CH,CH,次甲基面内弯曲振动
1000~670cm
1
C=C—H,Ar—H,—CH的面外弯曲振动
类别
键和官能团
伸缩(cm-1)
说
明
醛、酮
C=O
仃50-1680
R-CHO
2720
羧酸
C=O
1770-1750(缔合时在1710)
OH
气相在3550,液固缔合时在
3000-2500(宽峰)
酰卤
C=O
1800
酸酐
C=O
1860-18001800-仃50
酯
C=O
1735
酰胺
C=O
1690-1650
nh2
3520,3380(游离)缔合降低100
晴
C三N
2260-2210
核磁共振谱:
偶合裂分的规律:
n+1规律
一组化学等价的质子有
n个相邻的全同氢核存在时,其共振吸收峰将被裂分为
n+1个,这就是n+1规
律。
按照n+1规律裂分的谱图叫做一级谱图。
在一级谱图中
常用溶剂的质子的化学位移值
1.7—3
10.5—12
9—10
4.6—5.9
11
10
9
6
5
RCOOH
R
H
1312
CR2=CH-R
0.2—1.5
RCHO
CH2FCH2ClCH2Br
CH2ICH2OCH2NO2
3210
C3CHc2ch2C-CH3
环烷烃
CH2ArCH2NR2
CH2SC三CH
CH2C=O
CH2=CH-CH
具体的推到方法:
1).不饱和度的计算
1(不饱和度)=1/2(2+2n4+n3-n1)
nm、n3、n1分别表示分子中四价、三价和一价元素的原子个数。
如果门=1,表明该化合物含一个不饱和键或是环烷烃;
门=2,表明该化合物含两个C=C双键,或含一个gC三键等;
门》4,表明该化合物有可能含有苯环。
2).红外光谱观察官能团区域
(1).先观察是否存在C=0(1820~1660cmi,s)
(2).如果有C=0,确定下列状况.
羧酸:
是否存在0-H(3400~2400cm-1,宽峰,往往与C-H重叠)
酰胺:
是否存在N-H(3400cm1附近有中等强度吸收;有时是冋
等强度的两个吸收峰
酯:
1
是否存在C-0(1300~1000cm有强吸收)
酸酐:
1
1810和1760cm附近有两个强的C=0吸收
醛:
是否存在0=C-H(2850和2750附近有两个弱的吸收)
酮:
没有前面所提的吸收峰
(3).如果没有C=0,确定下列状况.
11
醇、酚:
是否存在0-H(3400~3300cm,宽峰;1300~1000cm-附近的C-0吸收)
胺:
是否存在N-H(3400cm-1附近有中等强度吸收;有时是同
等强度的两个吸收
1
醚:
是否存在C-0(1300~1000cm有强吸收,并确认
1
3400~3300cm-附近是否有0-H吸收峰)
(4).观察是否有C=C或芳环
C=C:
1650cm-1附近有弱的吸收
芳环:
1600~1450cm-1范围内有几个中等或强吸收
1
结合3100~3000cm的C-H伸缩振动,确定C=C或芳环。
3)分析核磁共振谱图
(1)根据化学位移(3)、偶合常数(J)与结构的关系,识别一些强单峰和特征峰。
如:
下列孤立的甲基和亚甲基质子信号,极低磁场(310~16)出现的suo基,醛基和形成分子内氢键的
羟基信号羟基信号。
00/III/0
ch3°—ch3nch3c-CH3C=Crc-ch2ci
CH3CR3R0一CH2CN-C00H-CH0—OH
(2).采用重水交换的方法识别-0H、-NHz、-C00H上的活泼氢。
如果加重水后相应的信号消失,则可以确定此类活泼氢的存在。
(3)如果3在6.5~8.5ppm范围内有强的单峰或多重峰信号,往往是苯环的质子信号,再根据这一区域的质子数目和峰型,可以确定苯环上取代基数目和取代基的相对位置。
(4).解析比较简单的多重峰(一级谱),根据每个组峰的化学位移及其相应的质子数目对该基团进行推断,并根据n+1规律估计其相邻的基团。
(5).根据化学位移和偶合常数的分析,推出若干个可能的结构单元,最后组合可能的结构式。
综合各种分析,推断分子的结构并对结论进行核对。
有机化学鉴别方法的总结
1垸灼三烯岭扛圧先冷纳羚注罡唯;二吉館彥卢捽谡欣怎的ccl4涪漫也炳仝衮壬三垸弱可氏條声笆膨钾褪色只是快踐不匠
2烷灼和7玄烂就芯訐供jF芳齐泾皀-I'匚甲荒三工和吟目辱弗験即浓浪瓦垸禾驶「:
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3另外菲的毎忘=三
4蛤厂汁乜"以加菟粉匕兰而山如r■.铁崔心邙紫匕
5可利用溴水区分醛糖与酮糖
6左匕迸;打存愕紀一;「頁瞰富汇百二蔗氛代姥式痪亡貶“匪右匚自匕陀匚成过氧化合物。
7醌类化合物是中药中一类具有醌式结构的化学成分,主要分为苯醌,萘醌,貝班总型M卯杆弱亍3
体颜色不同反应类型较多
-各类牝合物的鉴别方疋
1•阿焊二匚烯■.氓:
左1浜的H:
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筈敲戸溶掖匹3帰「
2舍有迸卧忖汽1鬥喷迢出咸哉川段勺乞⑺沈2鼠它正羽(?
逼爲於土貞
炔化亚铜红色沉淀。
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6芒或纬薄迄它亠吃1紀啓煮仪阀色疋吁扌d业包.:
2苯酚
与溴水生成三溴苯酚白色沉淀。
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1搭丸扩和涯帀24-匚洁巴苯片=
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3二.別孑咛醛'一界1朋或卯必胡芈皿工訶匕质陀生•打待汀&二品叮巧羽了声陀不並
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盏精圧乞毛试剂或斐淋询剂麦芽精可£成很讎或踐红色沉淀帀蔗■»不能、、•
■-训题解析
例1托1】乍万注L?
创]烷、1-丁炔、2-丁炔。
汐上氏上和仁各煽卞〔艾紀亡右送
1-丁炔和2-:
怏肖不%可咗尸漠讪叩宜丁说痊汽弐点诵嘖理薛旅可三丸怛和色^厂迅和也
1-丁炔具有炔氢而2-「址注匸牯尸甲強坎戈氯t王刑I;莹葢掖纭杀”別止二「仆-物的鉴割方法为
例2.陀1】存万注m:
僚..节、1-氯丙烷和2-氯丙烷。
診二蓝.mw;-郎总虫弋炖
是冋一类化合物都能习硝陵銀的醇溶茨反•应士成鹵叱•很汉泳但中于三g合掬的纭构天更分别为爭基、二紀一級卤代还它门老反垃中釣活灶不同因此可振揺其反应滾.度进巧鉴别。
上面一组化合物的鉴别方龙艺
例3.圧仁宇也亍学列「5牡苯甲醛、丙醛、2-戊酮、3-戊酮、正丙醇、异丙醇、苯
酚沙二血—订它半技牛有悵、网、取、住0応陵沖求杠忌玫童上启总G;丙注W莠卿M.基P.-4物射试剂将醛阿与蛭醸区别然庁赫壬枪谊剂区别醴焉舸用.姜林试和区别旁香醛与脂拡醛月靦仿反应鉴别甲基炯庄三氯牛轶貌颜舍艮应区别酚与爵.用碘仿反应鉴别可氧化成甲基酮的醇o#<1方注\按弋列步骤进疔
将化合物各取少量分别放在7乏玄管•F工-:
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试?
I亍黄乞亍:
垃
匸弗勺之迭加上今转匚龙9科、卞狞、2-戊酮、3-疋啊无匸'用土庶Y总莎丄币二
2将4种羰基化合物各取少量分别放在4巨玄當丁谆:
丸廿朮M乞旨F址讪翼痔戒
右水浴L;;r浹有宋镜生成的为產职苯-r臣和方馨无权童土应吨昱2-戊酮和3-戊酮。
3将2种醛各取少量分别放在2艾认计卞m辛栋1:
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■'!
.;史三腹呷汽、岂菽霁、就九丁很
的能各汽有红匡工淀生戎的対W建元沉淀?
.感的<苯甲殖:
4将2种酮各取少量分别放在2.匕;背:
「气忙"刑汽点[二兼丢哽:
{賀色沉汇止贱們为
2-疋冋兀谟土天丸土忘乌是3-戊酮。
5将3种醇和酚各取少量分别放在3爻说骨〜亠再人;L菠匸氣它法迟涪出现兰探亍旳爲去
務无兰紫色的是醇级
6将2种好沽班少巨务則垃1文朮首「空,TH滴谴閔往自『'产落洩曹翼色乳疋:
二咸的勺军舌昭三菠主斤茫X歳們是可昭:
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化学分析
1烧丈
1烃、环烷烃cm空于去、二喚、兀*圾二很弹左色兀卞希/京刑艮屯认也育行总后鉴别。
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上di;-V.烯■-11-1■?
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3烯烃使Br2CCI4m士衬色JKMnO4/OH-和色F貞MnO2序色:
兀沈色痕门宅玄
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4共轭双烯烯匚^丁-号応=战巧用町:
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5炊炸gCRBr2CCI4訂氓主很巨■■/KMnO4OH-衆巴之=MnO0棕色沉址戶烯建朽彳4
6芳烃与CHCI3+无水AICI3*:
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匚起I:
乂反丘忙牡乏卫糙乞亍一灯色揍卫匸宅士卞哦色电空绿色与烷谜兰烷送区丸用冷为发烟疣酸拔叱港于岌烟疏酸■+夕茫烧相不也远逮潘于冷的浓迈酸口可醉和别生含氧牛■心物反别不能噸Br2CCI4褪色夕熔協相区剔:
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