大学有机化学总结习题及答案最全.docx
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大学有机化学总结习题及答案最全
有机化学总结
「•有机化合物的命名
1.能够用系统命名法命名各种类型化合物:
包括烷烃，烯烃，炔烃，烯炔，脂环烃（单环脂环烃和多环置换脂环烃中的螺环烃和桥环烃），芳烃，醇，酚，醚，醛，酮，羧酸，羧酸衍生物（酰卤，酸酐，酯，酰胺），多官能团化合物（官能团优先顺序：
一COOIH—S03Hb—COOIR—COX>—CN>—CHO>>C=O>—OH醇）>—OH酚）>—SH>—NH2>—OR>C=C>—C三C—>（—R>—X>—NO2）,并能够判断出Z/E构型和R/S构型。
2.根据化合物的系统命名，写出相应的结构式或立体结构式（伞形式，锯架式，纽曼投影式，Fischer投影式）。
立体结构的表示方法:
5）
（1）
（2）式。
（3）
COOH
1）
3）
2）
4）菲舍尔投影式：
H
OH
锯架式:
COOH
OH
CH3
构象（conformation）
乙烷构象：
最稳定构象是交叉式，
最稳定构象是对位交叉式，最不稳定构象是全重叠
最不稳定构象是重叠式。
正丁烷构象:
环己烷构象:
是e取代的椅式构象于e键上的椅式构象。
最稳定构象是椅式构象。
一取代环己烷最稳定构象多取代环己烷最稳定构象是e取代最多或大基团处
立体结构的标记方法
1.Z/E标记法：
在表示烯烃的构型时，如果在次序规则中两个优先的基团在同一侧，为Z构型，在相反侧，为E构型。
CH3/Cl
/C=C\
HC2H5
（Z）—3—氯—2—戊烯
CH3严出
乂=入
HCl
（E）—3—氯—2—戊烯
2、顺/反标记法：
在标记烯烃和脂环烃的构型时,
如果两个相同的基团在
同一侧，则为顺式；在相反侧，则为反式
叫_”CH3
/C_C、
HH
顺—2—丁烯
CH3H
HCH3
反一2—丁烯
CHa
CH3
HH
顺—1,4—二甲基环己烷
HCH3
CH3H
反一1,4—.二甲基环己烷
3、R/S标记法：
在标记手性分子时，先把与手性碳相连的四个基团按次
序规则排序。
然后将最不优先的基团放在远离观察者，再以次观察其它三个基
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团，如果优先顺序是顺时针，则为R构型，如果是逆时针，则为S构型
a
b
s型
注：
将伞状透视式与菲舍尔投影式互换的方法是：
先按要求书写其透视式或投影式，然后分别标出其R/S构型，如果两者构型相同，则为同一化合物，否则为其对映体。
二.有机化学反应及特点
1.
a—H卤代
反应类型
，自由基取代：
烷烃卤代、芳烃侧链卤代、烯烃的
，自由基加成：
烯,炔的过氧化效应
“亲电加成：
烯、炔、二烯烃的加成，脂环烃小环的开环加成亲电取代：
芳环上的亲电取代反应
反历程分彳离子型反应
丿亲核取代：
卤代烃、醇的反应，环氧乙烷的开环反应，醚键断裂
反应，卤苯的取代反应
亲核加成：
炔烃的亲核加成
.消除反应：
卤代烃和醇的反应
J协同反应：
双烯合成
还原反应（包括催化加氢）：
烯烃、炔烃、环烷烃、芳烃、卤代烃
氧化反应：
烯烃的氧化（高锰酸钾氧化，臭氧氧化，环氧化）；炔烃高锰酸钾氧化,臭氧氧化；醇的氧化；芳烃侧链氧化，芳环氧化）
2.有关规律
1）马氏规律：
亲电加成反应的规律，亲电试剂总是加到连氢较多的双键碳上。
2）过氧化效应：
自由基加成反应的规律，卤素加到连氢较多的双键碳上。
3）空间效应：
体积较大的基团总是取代到空间位阻较小的位置。
4）定位规律：
芳烃亲电取代反应的规律，有邻、对位定位基，和间位定位基
5）查依切夫规律：
卤代烃和醇消除反应的规律，主要产物是双键碳上取代基较多的烯烃。
6）休克尔规则：
判断芳香性的规则。
存在一个环状的大n键，成环原子必须共平面或接近共平面，n电子数符合4n+2规则。
7）霍夫曼规则：
季铵盐消除反应的规律，只有烃基时，主要产物是双键碳上取代基较少的烯烃（动力学控制产物）。
当B-碳上连有吸电子基或不饱和键时，则消除的是酸性较强的氢，生成较稳定的产物（热力学控制产物）
8）基团的“顺序规则”
3.反应中的立体化学
烷烃：
烷烃的自由基取代：
外消旋化
烯烃：
烯烃的亲电加成:
溴，氯，HOBr（HOC），羟汞化-脱汞还原反应-----反式加成其它亲电试剂：
顺式+反式加成
烯烃的环氧化，与单线态卡宾的反应：
保持构型
烯烃的冷稀KMnOH2O氧化：
顺式邻二醇
烯烃的硼氢化-氧化：
顺式加成
烯烃的加氢：
顺式加氢
环己烯的加成（1-取代，3-取代，4-取代）炔烃：
选择性加氢：
Lindlar催化剂——顺式烯烃Na/NH（L）-----反式加氢亲核取代：
Sn1：
外消旋化的同时构型翻转
Sn2：
构型翻转（Walden翻转）
消除反应：
E2，E1cb:
反式共平面消除。
环氧乙烷的开环反应：
反式产物四•概念、物理性质、结构稳定性、反应活性
1.同分异构体
同分异构
（一）.概念
CH3
『碳架异构H2C二C_CH2CH2H2C=c-CH3H
广构造异构=位置异构CH2二CHCH2CH3CH3CH=CHCH3
官能团异构CH3CH2OHCH3OCH3
、互变异构CH2二CH-OH^^CH3CHO
I立体异构［构型异构
构象异构
'顺反异构对映异构
2•试剂
亲电试剂：
简单地说，对电子具有亲合力的试剂就叫亲电试剂（electrophilicreagent）。
亲电试剂一般都是带正电荷的试剂或具有空的p轨道或d轨道，能够
接受电子对的中性分子，女口：
H、Cl+>Br+>RCM、CHCO、NO：
+SQH>SO、
BF3、AICI3等，都是亲电试剂。
亲核试剂：
对电子没有亲合力，但对带正电荷或部分正电荷的碳原子具有亲合力的试剂叫亲核试剂（nucleophilicreagent）。
亲核试剂一般是带负电荷的试剂或是带有未共用电子对的中性分子，如：
OH、HS、CN、NhT、RCHT、RO、RS、PhO、RCOO
X_、140ROHRORNH、RNH等，都是亲核试剂。
自由基试剂:
hv或高温小〜Brhv或高温
均裂2ChBr2均裂
Cl2、Br2是自由基引发剂，此外，过氧化氢、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁氰、过硫酸铵等也是常用的自由基引发剂。
少量的自由基引发剂就可引发反应，使反应进行下去
Cl2
2Cl・Br2
2、
3.
酸碱的概念
布朗斯特酸碱：
质子的给体为酸，质子的受体为碱。
Lewis酸碱：
电子的接受体为酸，电子的给与体为碱。
4.
共价键的属性
键长、键角、键能、键矩、偶极矩。
5.
杂化轨道理论
sp3、sp2、sp杂化。
6.
旋光性
平面偏振光：
手性：
手性碳：
旋光性：
旋光性物质（光学活性物质），左旋体，右旋体:
内消旋体、外消旋体，两者的区别：
对映异构体，产生条件：
非对映异构体：
苏式，赤式：
H-
7.
差向异构体：
Walden翻转:
电子效应
诱导效应
共轭效应（n
空间效应
立体效应
（空间效应）
CHO
OH
OH
CH2OH赤式
n共轭,
H
HO-
CHO
OH卄CH2OH
苏式
p-n共轭，c-p超2共轭,
「空间阻碍：
已有基团对新弓I入基团的空间阻碍作用。
范德华张力：
两个原子或原子团距离太近，小于两者的范德华半径之和而产生的张力。
4/19
-扭转张力：
在重叠构象中存在着要变为交叉式构象的一种张力。
H
H
OH
H
和
CH
门
SO
3H
8.其它
内型（endo）,外型（exo）:
J\
J\
H
Coch3endo（内型）
——COCH3
H
exo（外型）
顺反异构体，产生条件:
烯醇式：
（二）.物理性质
1.沸点高低的判断？
不同类型化合物之间沸点的比较；同种类型化合物之间沸点的比较。
2.熔点，溶解度的大小判断？
3.形成有效氢键的条件，形成分子内氢键的条件:
（三）•稳定性判断
1.烯烃稳定性判断
R2C=CR>R2C=CHR>RCH=CHRE-构型）>RCH=CH（Z-构
型）
>RHC=CH>CH=CH
2.环烷烃稳定性判断
3.开链烃构象稳定性
4.环己烷构象稳定性
5.反应中间体稳定大小判断（碳正离子，碳负离子，自由基）
碳正离子的稳性顺序：
十
CH2二CH—CH2
>（CH3）aC>（CH3）2CH>CH3CH2>CH3
CH2
CH2=CH-CH2
碳负离子稳定性顺序：
■■*b
>（CH3）3C>（CH3）2CH>CH3CH2>CH3
自由基稳定性顺序:
CH2二CH—CH2
1—CH2
>CH3>1°R
>
2
o
R
>3°只一
6.共振极限结构式的稳定性判断（在共振杂化体中贡献程度）：
（四）酸碱性的判断
1.不同类型化合物算碱性判断
HO-H>RO-H>HCCH-NH2—H>CH2C=CH-H>CH3CH2—H
pKa15.716~192534〜40〜49
2.液相中醇的酸性大小
3.酸性大小的影像因素（吸电子基与推电子基对酸性的影响）：
（五）反应活性大小判断
1.烷烃的自由基取代反应
X2的活性：
F2>Cl2>B「2>l2
选择性：
F22.烯烃的亲电加成反应活性
2C=CR>R2C=CHR>rch=chfrch=ch>%=理>ch2=chx
3.烯烃环氧化反应活性
R2C=CR>R2C=CHR>RCH=CHRRCH=CH>CH2=CF2
4.烯烃的催化加氢反应活性：
CH=CH>RCH=CH>RCH=CHR'>RC=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
;B.
CHC.
A.
与
为：
>>
6.卤代烃的亲核取代反应
Sn1反应：
异戊二烯进
>
；ll外
行
CHCl
OCH
Diels-Alder
反註屈4性¥弱顺序
2
1
10-3
Br
CH2=CHCH2X
RX>CH3X
RX>1
形成碳正离子S的相反速®:
CH3X>1。
RX
成环的Sn2反应速率是:
2。
RX>
3。
RX
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
CH2-CHCHXCH3
CHXCH
6-—
2RX>1RX>CH
3X
6/19
RI>RBr>RCI醇脱水-----主要E1
CH2=CHCHCH3
OH
A.
CH3
例如:
硝化反应的相对活性次序4萘环的
A.
a—位；B.B—位；C.
氯苯；D.苯
例如:
A.
在亲电取代反应中相对活性次序为为—》>下列各化合物中，最容易与浓硫酸发生磺化反应的是（
CH3NOCH（CH）2Cl
IB.；
CH
NO
C.◎D.
>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：
F列芳香族化合物：
ClNH2NO2B.苗临O）
（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:
令队对位定位基：
一O>—N（CH3）2>—NH2>-OH>-OCH3>-NHCOCH3
>—R>-OCOCH>-C6H5>-F>-Cl>-Br>
-I
间位定位基：
一+NH3>-NO>-CN>-COOH-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,H2SQ,B2I4,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：
c-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：
CH3-CH—CH2CH3CHCH3
CH3
If+
（2）烷基1,2—迁移：
CH3-C——CH2
CH3
（3）
aCH3CCH2CH3
CH3
OH
ch2
+
1.C6H5CCH2C6H5・C6H5CCH2C6H5—屮C6H5CCH2C6H5
II
OH
+OH
苯基1,2—迁移:
频哪醇重排:
CH3CH3
CH3CH3
CH3—C—C—CH3H
CH3CH3
——CH3-C一C—CH3—CH3—C
c—ch3
OHOH
OH+0H2
重排
CH3
OH
CH3
亠CH?
-C—C—CH3「CH3—C—C—CH3濒哪酮）
■-r
OHCH3
OCH3
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
CH3-CH=CH—CH2CI
CH3一CH=CH—CH2+
OH
CH3_CH—CH=CH2
OH
2、其它重排
（1）质子1,3—迁移（互变异构现象）
CH3—C三CH
O
-I]
CH3—c—CH3
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
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-1
3000~2700cm动
1870~1650cm
—OC-H（3300）,C=（—H（3100）,Ar—H（3030）伸缩振动
—CH,—CH,次甲基，一CHO（2720,2820）伸缩振
类别
键和官能团
伸缩（cm-1）
说
明
醛、酮
C=O
1750-1680
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
1860-18001800-1750
酯
C=O
1735
酰胺
C=O
1690-1650
NH2
3520,3380（游离）缔合降低100
-1
C=O（酸、醛、酮、酰胺、酯、酸酐）伸缩振动
晴-1
1690~1450cm1
1475~1300cm
1000~670cm1
核磁共振谱：
偶合裂分的规律：
CC=c,苯环骨架伸缩振动
—CH，
C=C—H,Ar—H,—CH的面外弯曲振动
—CH，，次甲基面内弯曲振动
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
10.5—12
4.6—5.9
0.2—1.5
OHNH2NH
131211
RCOOH
具体的推到方法:
9—10
10
654
cr2=ch-r
CH2F
3210
C3CH
RCHO
CH2CICH2Br
CH2Ich2o
CH2NO2
CH2Ar
CH2NR2
CH2S
CCH
CH2C=O
CH2=CH-CH3
C2CH
C-CH3
环烷烃
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-0（1300~1000c吊有强吸收）
酸酐:
1810和1760cm1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0-H（3400~3300cm,宽峰；1300~1000cn-i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
醚：
是否存在C-O（1300~1000cm-1有强吸收,并确认
-1
3400~3300cm「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
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。
女口：
下列孤立的甲基和亚甲基质子信号，极低磁场（S10~16）出现的羧基，醛基和形成分子内氢键的羟基信号。
o
/III/II
CH3。
—CH3NCH3C—CH3C=CRC—CH2CI
CH3CR3RO一CH2CN-COOH-CHO-OH
（2）.采用重水交换的方法识别-OH-NF2、-COOH1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S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
、写出下列化合物的名称或结构式（10分）:
4.
7.4-甲酰氨基己酰氯
OH
2
3.
CH3
CH2CH3
6.
8.7,7-二甲基二环[2,2,1]-2,5-庚二烯
9.a-呋喃甲醛
10.
a-甲基匍萄糖苷
1.3,6-二甲基-4-丙基辛烷；
环戊烯；
3.N-甲基-N-乙基环丁胺丁胺）；
4.3
2.3-烯丙基
（或甲基乙基环
甲基戊二酸单乙酯;
辛醇；
甲基-4
苯乙烯基-3-
基-2-戊烯；
7.CHaCH2CHCH2CH2COCl
I
NH-C-H
II
O
5.7
6.（2Z,4R）-4-甲
9.
10.
CHO
cH2OO
HOOCH3
二、回答下列问题（20分）:
1.下列物种中的亲电试剂是：
是
；亲核试剂
2.
o
a.H+；b.RCH
e.NO2+；fCN
3.
4.
（）
5.
是：
c.H2O;d.RO
g.NH3；h.
7
+
kC=O
C3H7
+1—
a.CH3CH=C=C（CH3）2b.C6H5—C2H5Ic.
Od.I
CH3
F列化合物中有对映体的是:
O
C（CH3）2
OH
写出下列化合物的最稳定构象:
OH
CHh
HCH（CH3）2
H3'
a.
b.
CH3
FCH2—CH2OH
按亲电加成反应活性大小排列的顺序是:
>（）>（）。
）>
a.CH3CH=CHCH3b.CH2=CHClc.CH2=CHCH=CH2
下列化合物或离子中有芳香性
d.
CH3C=CCH3
a.
j>=OHb.
Na+d.
e.
6.按S1反应活性大小排列的顺序是：
（）>（
>（）>（）。
a（CH3）3CCI
b.
Cl
c.-CH2CH2Cld.CH3CH2CHCH3
—Cl
7.按E2消除反应活性大小排列
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