大学有机化学1要点及反应总结最新版本.docx

大学有机化学1要点及反应总结最新版本.docx

《大学有机化学1要点及反应总结最新版本.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学有机化学1要点及反应总结最新版本.docx（39页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

大学有机化学1要点及反应总结最新版本

Chap1绪论

一、构造、构型、构象

二、共价键

轨道杂化：

C：

sp、sp2、sp3杂化方式、空间构型（键角）、未参与杂化p轨道与杂化轨道位置、电负性比较

基本属性：

键长：

越短键越牢固键能：

越大键越牢固σ键能大于п键能

键角：

取代基越大键角越大极性和极化性：

偶极矩（会判断偶极矩大小：

矢量和）

键断裂方式和反应类型：

自由基反应、离子型（亲电、亲核）、周环反应

Lewis酸、碱

氢键、电负性

三、官能团、优先次序（ppt）

Chap2饱和烃——烷烃

一、烃分类

烃：

开链烃和环状烃

开链烃：

饱和烃和不饱和烃环状烃：

脂环烃和芳香烃

二、烷烃通式和构造异构、构象异构（乙烷和丁烷构象）

烷烃通式：

CnH2n+2

构造异构体：

分子内原子链接顺序不同

σ键形成及特性：

电子云重叠程度大，键能大，不易断；可绕轴自由旋转；两核间不能有两个或以上σ键。

乙烷构象：

Newman投影式、重叠式（不稳定，因为非键张力大）、交叉式（稳定，各个氢距离远，非键张力小）

丁烷构象：

Newman投影式；稳定性（大到小）：

对位交叉式、邻位交叉式、部分重叠式、全部重叠式

甲烷结构和sp3杂化构型：

正四面体型

三、命名

普通命名法（简单化合物）：

正、异、新

衍生物命名法：

以甲烷为母体，选取取代基最多的C为母体C。

系统命名法：

①选取最长碳链为主链，主链C标号从距离取代基最近的一端开始标。

②多取代基时，合并相同取代基，尽量使取代基位次和最小。

书写时按照官能团大小（小在前）命名

③含多个相同长度碳链时，选取取代基最多的为主链

四、物理性质

沸点（b.p.）：

直链烷烃随分子量增大而增大（分子间色散力与分子中原子大小和数目成正比，分子量增大，色散力增大，沸点增大）

支链越多，沸点越低（支链多，烷烃体积松散，分子间距离大，色散力小）

熔点（m.p.）：

总趋势：

分子量增大，m.p.增大

m.p.曲线（书P48）

相对密度：

分子量增大，相对密度增大，接近于0.8

溶解度：

不溶于水，易溶于有机溶剂（相似相溶，烷烃极性小）

折射率（分子中电子被光极化的程度）：

正构烷烃，碳链越长，折射率越大

五、化学性质（C-H键极性小，键能大，所以烷烃比较稳定）

卤化反应：

1、例子：

笔记和书反应条件：

高温、光、催化剂等

2、反应机理：

自由基反应

反应阶段：

链引发只产生自由基不消耗

链增长消耗一个自由基同时产生另一个自由基

链终止只消耗不产生自由基

反应条件：

光、热、过氧化物（书P51）；一般在气相和非极性溶剂中进行

3、反应取向：

烷烃中H活泼型顺序：

叔H>仲H>伯H（C-H键离解能越小，均裂吸收能量越小，易取代）

形成自由基需能量：

CH3•>1°>2°>3°自由基

自由基稳定性：

CH3•<1°<2°<3°自由基（自由基中间体越稳定，反应越容易发生）

4、卤素与烷烃卤化反应活性：

氟>氯>溴>碘

卤素与烷烃反应选择性：

氟<氯<溴<碘

氧化反应：

燃烧（完全氧化）、部分氧化反应（笔记、书P56）

异构化反应

裂化反应（自由基型反应）：

分类、特性、用途

六、烷烃的主要来源和制法

来源：

石油、天然气

实验室制法：

烯烃加氢、Corey-House合成

Chap3脂环烃

一、命名

单环：

与烷烃类似；次序规则；环上C数小于与环相连碳链或碳链连有多个环时，常以碳链为母体，环作为取代基。

二环：

联环、螺环、稠环、桥环

桥环：

双环【a.b.c】某烃

螺环：

螺【a.b】某烃

二、构象

环稳定性：

三元<四元<五元、六元[环张力（可用每个亚表示甲基燃烧热）越大，分子能量越高，稳定性越差，越易开环]

环丙烷：

3个C共平面，易开环加成，性质活泼

环丁烷：

4个C不共平面，不稳定，易开环加成

环戊烷：

5个C不共平面，角张力较小，较稳定，性质与开链烷烃类似

环己烷：

6个C不共面，无张力

椅式构象：

a键、e键，构型翻转（a、e互换）

环上有取代基时，e键取代比a键取代稳定（会判断稳定构象）

三、反应

取代反应：

五元、六元环易取代（卤化反应）

氧化反应：

室温下环烷烃不能使高锰酸钾退色（用于鉴别烯烃或炔烃、环烷烃）

加热或催化剂，环烷烃被氧化

加成反应：

小环环烷烃（环张力答，易开环加成）

加H

加卤素（环丙烷与开链烷烃区别）

加卤化氢：

（环烷烃衍生物环断键发生在H最少C和H最多的C间）

四、脂环烃来源及制备

只要来源：

石油

制法：

芳香族化合物氢化、分子内关环、双烯合成

Chap3不饱和烃

命名：

1、烯基和炔基：

2、衍生物命名：

烯烃以乙烯为母体；炔烃以乙炔为母体。

3、系统命名：

①含双键或三键碳链为主链

②从距离双键或三键最近一端编号

③同时含双键和三键时，先烯后炔。

④优先使双键和三键位次和最小；在处于相同位次编号时，使双键编号低

4、顺帆异构体命名：

相同原子或原子团在双键同侧为顺式；

5、Z,E-命名法：

①大基团在双键同侧为Z，不在同侧为E

②官能团大小次序规则：

按原子序数排序，同位素D>H

（绪论时ppt或笔记）C（C,C,C）>C（C,C,H）>C（C,H,H）>C（H,H,H）

-CCH＞-CH=CH2

Chap3

（1）烯烃

一、结构

乙烯中六个原子共平面；

π键特性：

不能自由旋转；键能小；电子云流动性大，受核束缚小，易极化。

二、同分异构体

C4以上的烯有碳链异构、官能团位置异构、顺反异构

三、物理性质

状态：

C4以下气体，C5-18液体，C19以上固体

沸点：

相对分子质量大，沸点大；正构>异构；内端烯>末端烯>同碳数烷烃；顺式>反式

熔点：

分子对称性大，熔点大；内端烯>末端烯；反式烯>顺式烯

四、化学性质：

烯烃的反应都是围绕着π键进行（π键电子云流动，可作为一电子源，起lewis碱的作用，亲电加成反应；α－H，受C=C影响，可发生取代反应。

）

催化加氢：

生成烷烃

催化剂：

Pt、Pd、Rh、Ni；RaneyNi

立体化学：

顺式加成

反应意义：

制备纯烷烃；据吸收氢气体积。

测定分子中双键或三键数目

氢化热与烯烃稳定性：

氢化热越大，稳定性越小（取代基越多，越稳定）

稳定性：

R2C＝CR2＞R2C＝CHR＞RCH＝CHR，R2C＝CH2＞RCH＝CH2＞CH2=CH2

反-RCH＝CHR＞顺-RCH＝CHR

五、化学性质：

亲电加成

（一）与卤素加成：

1、反应意义：

烯烃鉴别（反应前后溶液颜色的变化）；制备连二卤化物常用方法

2、反应机理：

Br+首先进攻

离子型反应、需极性条件（微量水）

双键上电子云密度越大，反应速率越快（与双键上取代基吸电子或斥电子有关）

3、立体化学：

反式加成（负离子从背面进攻）

（二）与卤化氢加成：

有C+中间体生成，会出现重排

1、反应意义：

生成卤代烃

2、反应速度：

HI＞HBr＞HCl（因为酸性HI＞HBr＞HCl，酸性强易失去质子）

3、反应机理：

马氏规则：

因为C+中间体稳定性（烯丙型，苄基型>3>2>1>甲基型）。

注意重排现象

4、过氧化物效应（自由基加成）：

反马

只能与HBr反应

反应机理：

链引发、链增长、链终止（看笔记）

（三）与硫酸加成（再与水反应相当于间接水合）

1、硫酸构造：

有两个活泼氢

2、反应意义：

间接水合制备醇；分离、提纯、鉴别烯烃

3、遵循马氏规则

（四）与次卤酸加成（次卤酸酸性弱，不断氢，而是HO-|X+）

1、反应意义：

生成β-卤代醇（X-C-C-OH）

2、实际操作：

烯烃与氯+水反应。

（五）与水加成

控制条件、改变催化剂（磷酸或硫酸），直接水合

直接水合意义：

制备醇

（六）硼氢化反应：

顺式加成、反马、不重排

1、反应机理：

BH3BH2+（亲电基团）+H—

2、简单记忆：

3、反应意义：

制备伯醇

（七）羟汞化—脱汞反应（ppt及笔记）

六、化学性质：

亲核加成

三键比双键易亲核加成，详见炔烃。

七、化学性质：

氧化反应

（一）环氧化

1、烯烃+有机过酸====环氧化合物（保持双键构型）

2、

3、可能用过氧化氢来代替过酸

（二）高锰酸钾氧化

1、反应意义：

烯烃鉴别（溶液颜色变化）和结构推导

2、碱性/中性高锰酸钾：

生成邻二醇，顺式

3、酸性：

（三）臭氧化

1、反应意义：

推导烯烃结构

2、

（四）催化氧化（书上反应：

制备环氧乙烷）

八、化学性质：

聚合反应（书上反应）

九、化学性质：

α-氢原子的反应

（一）卤化反应（自由基取代）

1、特别：

NBS（专门溴代α-氢原子）

烯丙位重排：

（二）氧化反应

十、烯烃制备：

β-消除反应

1、醇脱水

2、卤代烃脱卤化氢

Chap3

（2）炔烃

一、结构

四个原子共直线；－C≡C－中有一个σ键、2个相互⊥的π键；

sp杂化轨道中的S成份多。

（S电子的特点就是离核近）：

比双键易发生亲核加成

二、同分异构

炔烃：

C4以上的炔烃只有碳链异构和位置异构，无顺反异构

三、物理性质

1、沸点：

相对分子质量大，沸点大；正构>异构；内端>末端；

2、熔点：

分子对称性大，炔熔点大；内端>末端；

四、化学性质：

π键：

与烯烃类似的性质

2个相互⊥的π键：

有不同于烯烃的性质：

如炔氢酸性

（一）催化加氢：

与烯烃类似

1、使用特殊催化剂，使炔烃部分加氢得到烯烃

常用催化剂：

lindlar：

Pd-CaCO3/HOAc（Pd沉淀于CaCO3上，再经HOAc处理）

Cram催化剂：

Pd/BaSO4-喹啉（Pd/BaSO4中加入喹啉）；

P-2催化剂：

Ni2B（乙醇溶液中，用硼氢化钠还原醋酸镍得到）。

P-2催化剂又称为Brown催化剂。

2、同时双键和三键，三键优先加氢（除杂烯烃中混有炔烃）

（二）还原加氢

得到反式烯烃

得到顺式烯烃

（三）氢化热与稳定性：

与烯烃类似，取代基越多，氢化热越低，稳定性越高

五、化学性质：

亲电加成

（一）与卤素加成：

与烯烃类似

1、检验三键（溶液颜色变化）；制备连二卤代物

2、反应活性：

烯烃>炔烃

（二）与卤化氢加成：

与烯烃类似

（三）与水加成：

出现烯醇式会重排成为醛或者酮

（四）硼氢化反应（看ppt，考前再看一下）

六、化学性质：

亲核加成

1、C≡C的电子云更靠近碳核，炔烃较易与ROH、RCOOH、HCN等进行亲核加成反应。

2、制备乙烯基醚：

七、氧化反应：

（一）高锰酸钾氧化：

生成羧酸或二氧化碳

1、

2、反应意义：

检验三键并推导结构

（二）臭氧化：

生成α-二酮和过氧化氢，随后过氧化氢将α-二酮氧化成羧酸

八、聚合反应（书上反应）

九、炔烃活泼氢

（一）炔氢酸性

1、酸性：

水>乙醇>乙炔>氨>乙烷

2、碱金属炔化物：

反应物：

钠、钾或氨基钠（不能用氢氧化钠）

3、反应意义：

生成炔钠，再与伯卤代烃制备延长碳链的炔烃。

（二）过渡金属炔化物

1、

2、反应意义：

鉴别炔烃【内端炔（不发生这个反应）和末端炔】

十、炔烃制备

1、二卤代烷脱卤化氢

常用试剂：

氨基钠、KOH-CH3CH2OH

2、伯卤代烷与炔钠亲核取代，形成延长碳链的炔烃。

Chap4二烯烃共轭体系共振论

一、二烯烃的分类和命名

1、通式：

CnH2n-2

2、据分子中两个双键相对位置分类

3、命名：

与烯烃类似；

用阿拉伯数字表明两个双键位次，用“Z/E”或“顺反”表明双键构型。

构象异构：