2.烯烃的亲电加成反应活性
R2C=CR2>R2C=CHR>RCH=CHR>RCH=CH2>CH2=CH2>CH2=CHX
3.烯烃环氧化反应活性
R2C=CR2>R2C=CHR>RCH=CHR>RCH=CH2>CH2=CH2
4.烯烃的催化加氢反应活性:
CH2=CH2>RCH=CH2>RCH=CHR'>R2C=CHR>R2C=CR2
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
A.;B.;C.;D.
与异戊二烯进行Diels-Alder反应的活性强弱顺序为:
>>>。
6.卤代烃的亲核取代反应
SN1反应:
SN2反应:
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>RCl
醇脱水-----主要E1
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:
下列芳香族化合物:
A.B.C.D.
硝化反应的相对活性次序为>>>。
例如:
萘环的
A.α—位;B.β—位;C.氯苯;D.苯
在亲电取代反应中相对活性次序为为>>>。
例如:
下列各化合物中,最容易与浓硫酸发生磺化反应的是()。
A.;B.;C.;D.
(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:
邻、对位定位基:
-O->-N(CH3)2>-NH2>-OH>-OCH3>-NHCOCH3>-R>-OCOCH3>-C6H5>-F>-Cl>-Br>-I
间位定位基:
-+NH3>-NO2>-CN>-COOH>-SO3H>-CHO>-COCH3>-COOCH3>-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α-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(HX,H2O,H2SO4,B2H6,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:
σ-络合物(氯代和溴代先生成π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:
(2)烷基1,2-迁移:
(3)苯基1,2-迁移:
频哪醇重排:
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
2、其它重排
(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—C≡C—H(3300),C=C—H(3100),Ar—H(3030)伸缩振动
3000~2700cm-1—CH3,—CH2,次甲基,—CHO(2720,2820)伸缩振动
1870~1650cm-1C=O(酸、醛、酮、酰胺、酯、酸酐)伸缩振动
1690~1450cm-1C=C,苯环骨架伸缩振动
1475~1300cm-1—CH3,—CH2,次甲基面内弯曲振动
1000~670cm-1C=C—H,Ar—H,—CH2的面外弯曲振动
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
具体的推到方法:
1).不饱和度的计算
(不饱和度)=1/2(2+2n4+n3-n1)
n41、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=1,表明该化合物含一个不饱和键或是环烷烃;
=2,表明该化合物含两个C=C双键,或含一个C≡C三键等;
≥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=O(1820~1660cm-1,s)
(2).如果有C=O,确定下列状况.
羧酸:
是否存在O-H(3400~2400cm-1,宽峰,往往与C-H重叠)
酰胺:
是否存在N-H(3400cm-1附近有中等强度吸收;有时是同
等强度的两个吸收峰
酯:
是否存在C-O(1300~1000cm-1有强吸收)
酸酐:
1810和1760cm-1附近有两个强的C=O吸收
醛:
是否存在O=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=O,确定下列状况.
醇、酚:
是否存在O-H(3400~3300cm-1,宽峰;1300~1000cm-1附近的C-O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
醚:
是否存在C-O(1300~1000cm-1有强吸收,并确认
3400~3300cm-1附近是否有O-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
结合3100~3000cm-1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(δ)、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(δ10~16)出现的羧基,醛基和形成分子内氢键的羟基信号。
(2).采用重水交换的方法识别-OH、-NH2、-COOH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δ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。
有机化学试题库
一、写出下列化合物的名称或结构式(10分):
1.3,6–二甲基–4–丙基辛烷;2.3–烯丙基环戊烯;
3.N–甲基–N–乙基环丁胺(或甲基乙基环丁胺);
4.3–甲基戊二酸单乙酯;5.7–甲基–4–苯乙烯基–3–辛醇;6.(2Z,4R)-4–甲基–2–戊烯;
二、回答下列问题(20分):
1.下列物种中的亲电试剂是:
;亲核试剂是。
a.H+;b.RCH2+;c.H2O;d.RO—;
e.NO2+;fCN—;g.NH3;h.
2.下列化合物中有对映体的是:
。
3.写出下列化合物的最稳定构象:
4.按亲电加成反应活性大小排列的顺序是:
()>()>()>()。
5.下列化合物或离子中有芳香性的是:
。
6.按SN1反应活性大小排列的顺序是:
()>()>()>()。
7.按E2消除反应活性大小排列的顺序是:
()>()>()。
8.按沸点由高到低排列的顺序是:
()>()>()>()>()。
a.3–己醇;b.正己烷;c.2–甲基–2–戊醇;
d.正辛醇;e.正己醇。
9.按酸性由强到弱排列的顺序是:
()>()>()>()>()。
10.按碳正离子稳定性由大到小排列的顺序是:
()>()>()>()。
三、完成下列反应(打“*”号者写出立体化学产物)(20分):
四、用化学方法鉴别(5分):
乙醛
丙烯醛
三甲基乙醛
异丙醇
丙烯醇
乙烯基乙醚
五、写出下列反应的反应历程(15分):
六、合成题(20分):
1.完成下列转化:
2.用三个碳以下的烯烃为原料(其它试剂任选)合成4-甲基-2-戊酮。
4.以甲苯为原料(其它试剂任选)合成间甲基苯胺。
七、推导结构(10分):
1.下列NMR谱数据分别相当于分子式为C5H10O的下述化合物的哪一种?
(1)δ=1.02(二重峰),δ=2.13(单峰),δ=2.22(七重峰)。
相当于:
。
(2)δ=1.05(三重峰),δ=2.47(四重峰)。
相当于:
。
(3)二组单峰。
相当于:
。
2.某烃A(C4H8),在较低温度下与氯气作用生成B(C4H8Cl2);在较高的温度下作用则生成C(C4H7Cl)。
C与NaOH水溶液作用生成D(C4H7OH),但与NaOH醇溶液作用却生成E(C4H6)。
E与顺丁烯二酸酐反应生成F(C8H8O3)。
试推断A~F的构造,并写出有关反应式。
有机化学试题库参考答案
答案
一、每小题1分(1×10)
1.3,6–二甲基–4–丙基辛烷;2.3–烯丙基环戊烯;
3.N–甲基–N–乙基环丁胺(或甲基乙基环丁胺);
4.3–甲基戊二酸单乙酯;5.7–甲基–4–苯乙烯基–3–辛醇;6.(2Z,4R)-4–甲基–2–戊烯;
二、每小题2分(2×10)
1.亲电试剂是:
a、b、e、h;亲核试剂是:
c、d、f、g。
2.有对映体存在的是:
b、d。
4.(c)>(a)>(d)>(b)。
5.有芳香性的是:
a、c、d。
6.(a)>(d)>(c)>(b)。
7.(c)>(a)>(b)。
8.(d)>(e)>(a)>(c)>(b)。
9.(f)>(d)>(c)>(a)>(b)。
10.(a)>(c)>(d)>(b)。
三、每空1分(1×20)
四、5分
乙醛
丙烯醛
三甲基乙醛
异丙醇
丙烯醇
乙烯基乙醚
2,4–二硝基苯肼
+黄↓
+黄↓
+黄↓
-
-
-
Br2/CCl4
-
+褪色
-
-
+褪色
+褪色
I2+NaOH
+黄↓
-
-
+黄↓
-
-
金属Na
-
-
-
+↑
+↑
-
五、每小题5分(3×5)
六、第1小题8分(2×4);第2~4小题每题4分(3×4)
七、第1小题(3分);第2小题(7分)
1.相当于:
b;2.相当于:
d;3.相当于:
a。