大学有机化学期末复习知识点总结.docx

1、大学有机化学期末复习知识点总结有机化学复习总结一有机化合物的命名 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，脂环烃单环脂环烃与多环置换脂环烃中的螺环烃与桥环烃，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：3HCO(醇)(酚)2CCCC(RX2)，并能够判断出构型与构型。 2. 根据化合物的系统命名，写出相应的构造式或立体构造式伞形式，锯架式，纽曼投影式，投影式。 立体构造的表示方法：1伞形式：2锯架式： 3 纽曼投影式：4菲舍尔投影式： 5构象() (1) 乙烷构象：最稳定构象是穿插式，最不稳定构象是重叠式。(2)

2、正丁烷构象：最稳定构象是对位穿插式，最不稳定构象是全重叠式。(3) 环己烷构象：最稳定构象是椅式构象。一取代环己烷最稳定构象是e取代的椅 式构象。多取代环己烷最稳定构象是e取代最多或大基团处于e键上的椅式构象立体构造的标记方法1.标记法：在表示烯烃的构型时，如果在次序规那么中两个优先的基团在同一侧，为Z构型，在相反侧，为E构型。2、顺/反标记法：在标记烯烃与脂环烃的构型时，如果两个一样的基团在同一侧，那么为顺式；在相反侧，那么为反式。3、标记法：在标记手性分子时，先把及手性碳相连的四个基团按次序规那么排序。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团，如果优先顺序是顺时针，那么为

3、R构型，如果是逆时针，那么为S构型。注：将伞状透视式及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，然后分别标出其构型，如果两者构型一样，那么为同一化合物，否那么为其对映体。二. 有机化学反响及特点1. 反响类型复原反响包括催化加氢：烯烃、炔烃、环烷烃、芳烃、卤代烃氧化反响：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：亲电加成反响的规律，亲电试剂总是加到连氢较多的双键碳上。2）过氧化效应：自由基加成反响的规律，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）

4、定位规律：芳烃亲电取代反响的规律，有邻、对位定位基，与间位定位基。5）查依切夫规律：卤代烃与醇消除反响的规律，主要产物是双键碳上取代基较多的烯烃。6）休克尔规那么：判断芳香性的规那么。存在一个环状的大键，成环原子必须共平面或接近共平面，电子数符合42规那么。7）霍夫曼规那么：季铵盐消除反响的规律，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。当碳上连有吸电子基或不饱与键时，那么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“顺序规那么3. 反响中的立体化学 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，羟汞化-脱汞复原反响反式加成 其它亲电

5、试剂：顺式+反式加成 烯烃的环氧化，及单线态卡宾的反响：保持构型 烯烃的冷稀42O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：催化剂顺式烯烃3L反式加氢 亲核取代： 1：外消旋化的同时构型翻转 2：构型翻转翻转 消除反响： E2，E1: 反式共平面消除。 环氧乙烷的开环反响：反式产物四概念、物理性质、构造稳定性、反响活性 一.概念1. 同分异构体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 。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，能够承受电子对的中性分子，如：H、2、3、

6、2、3H、3、3、3等，都是亲电试剂。亲核试剂：对电子没有亲合力，但对带正电荷或局部正电荷的碳原子具有亲合力的试剂叫亲核试剂 。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：、2、2、X、H2O、3、2等，都是亲核试剂。自由基试剂： 2、2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响，使反响进展下去。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。酸碱：电子的承受体为酸，电子的给及体为碱。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 3、2、杂化。6. 旋光性

7、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：差向异构体：翻转: 7. 电子效应 1 诱导效应 2 共轭效应-共轭，共轭， 超2共轭，-超共轭。 3 空间效应8. 其它内型, 外型：顺反异构体，产生条件：烯醇式：二. 物理性质 1. 沸点上下的判断？ 不同类型化合物之间沸点的比拟； 同种类型化合物之间沸点的比拟。 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 2C2 2C 构型 构型 2 22 2. 环烷烃稳定性判断 3

8、. 开链烃构象稳定性4. 环己烷构象稳定性 5. 反响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：自由基稳定性顺序： 碳负离子稳定性顺序： 6. 共振极限构造式的稳定性判断在共振杂化体中奉献程度： 四酸碱性的判断 1. 不同类型化合物算碱性判断 2. 液相中醇的酸性大小 3. 酸性大小的影像因素吸电子基及推电子基对酸性的影响：五反响活性大小判断 1. 烷烃的自由基取代反响 X2的活性：F2 2 2 I2 选择性：F2 2 2 2C 2 22 2 3. 烯烃环氧化反响活性 2C2 2C 2 22 4. 烯烃的催化加氢反响活性：22 2 2C 2C2 5. 反响 双烯体上连有推

9、电子基团349页，亲双烯体上连有吸电子基团，有利于反响进展。 例如： 以下化合物 A. ; B. ; C. ; D. 及异戊二烯进展反响的活性强弱顺序为： 。 6. 卤代烃的亲核取代反响 1 反响：2 反响：成环的2反响速率是：v五元环 v六元环 v中环，大环 v三元环 v四元环 7. 消除反响 卤代烃碱性条件下的消除反响2消除 醇脱水主要E1 8. 芳烃的亲电取代反响 芳环上连有活化苯环的邻对位定位基给电子基反响活性提高 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响活性下降。 例如：以下芳香族化合物： A. B. C. D. 硝化反响的相对活性次序为 。例如： 萘环的 A. 位；

10、 B. 位 ； C. 氯苯 ； D. 苯在亲电取代反响中相对活性次序为为 。例如：以下各化合物中，最容易及浓硫酸发生磺化反响的是 。 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：ON(3)2233R 3C6H5FI间位定位基：323H332五、活性中间体及反响类型、反响机理反响机理：1.自由基取代反响机理中间体：自由基反响类型：烷烃的卤代，烯烃、芳烃的H卤代。2.自由基加成反响机理中间体：自由基：反响类型：烯烃、炔烃的过氧化效应。3.亲电加成反响机理中间体：环鎓离子溴鎓离子，氯鎓离子反

11、响类型：烯烃及溴，氯，次卤酸的加成中间体：碳正离子，易发生重排。反响类型：烯烃的其它亲电加成，H2O，H24，B2H6，羟汞化-去汞复原反响、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. 亲电取代反响机理：中间体：-络合物氯代和溴代先生成络合物反响类型：芳烃亲电取代反响卤代，硝化，磺化，烷基化，酰基化，氯甲基化。 5. 亲核加成反响机理：中间体：碳负离子反响类型：炔烃的亲核加成6.亲核取代反响机理：1反响中间体：碳正离子，易发生重排。反响类型：卤代烃与醇的亲核取代主要是3，醚键断裂反响3烃基生成的醚。2反响 中间体：无经过过渡态直接生成产物 反响类型：卤代烃与醇

12、的亲核取代主要是1，分子内的亲核取代，醚键断裂反响1烃基生成的醚，酚醚，环氧乙烷的开环反响。7.消除反响反响机理E1机理：中间体：碳正离子，易发生重排。反响类型：醇脱水，3在无碱性试剂条件下在污水乙醇中的消除反响。E2机理：中间体：无直接经过过渡态生成烯烃反响类型：的消除反响E1机理： 中间体：碳负离子 反响类型：邻二卤代烷脱卤素。 重排反响机理：重排反响规律：由不稳定的活性中间体重排后生成较稳定的中间体；或由不稳定的反响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：RH（4）变环重排

13、：（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、鉴别及别离方法七、推导构造 1. 化学性质：烯烃的高锰酸钾氧化； 烯烃的臭氧化反响； 芳烃的氧化； 邻二醇的高碘酸氧化2. 光波谱性质：红外光谱： 365025001 OH，NH伸缩振动 330030001 CCH3300，H3100，H3030) 伸缩振动 300027001 3，2，次甲基，2720，2820 伸缩振动 187016501 C ( 酸、醛、酮、酰胺、酯、酸酐)伸缩振动169014501 C，苯环骨架伸缩振动 147513001 3，2，次甲基面内弯曲振动 10006701 CH，H，2 的 面外弯曲

14、振动核磁共振谱：偶合裂分的规律：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1个，这就是1规律。按照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.不饱与度的计算 W不饱与度= 1/22 + 2n4 + n3 - n1 n41、n3、n1分别表示分子中四价、三价与一价元素的原子个数。如果1，说明该化合物含一个不饱与键或是环烷烃；2，说明该化合物含两个双键，或含一个CC三键等；W4，说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(182016601, s)(2). 如果有, 确定以下状况. 羧酸: 是否存在(3400

15、24001, 宽峰, 往往及重叠) 酰胺: 是否存在(3400-1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(130010001有强吸收) 酸酐: 1810与1760-1附近有两个强的吸收 醛: 是否存在(2850与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, 确定以下状况. 醇、酚: 是否存在(340033001, 宽峰; 130010001附近的吸收) 胺: 是否存在(3400-1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(130010001有强吸收, 并确认 340033001附近是否有吸收峰) (4).观察

16、是否有或芳环 : 1650-1附近有弱的吸收 芳环: 160014501范围内有几个中等或强吸收 结合310030001的伸缩振动, 确定或芳环。3分析核磁共振谱图1 根据化学位移、偶合常数J及构造的关系，识别一些强单峰与特征峰。如：以下孤立的甲基与亚甲基质子信号，极低磁场1016出现的羧基，醛基与形成分子内氢键的羟基信号。2. 采用重水交换的方法识别、2、上的活泼氢。如果加重水后相应的信号消失，那么可以确定此类活泼氢的存在。3 如果8.5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与峰型，可以确定苯环上取代基数目与取代基的相对位置。4. 解析比拟简单的多重峰一

17、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展推断，并根据1规律估计其相邻的基团。5. 根据化学位移与偶合常数的分析，推出假设干个可能的构造单元，最后组合可能的构造式。综合各种分析，推断分子的构造并对结论进展核对。有机化学鉴别方法的总结1烷烃及烯烃，炔烃的鉴别方法是酸性高锰酸钾溶液或溴的4溶液烃的含氧衍生物均可以使高锰酸钾褪色，只是快慢不同2烷烃与芳香烃就不好说了，但芳香烃里，甲苯，二甲苯可以与酸性高锰酸钾溶液反响，苯就不行3另外，醇的话，显中性4酚：常温下酚可以被氧气氧化呈粉红色，而且苯酚还可以与氯化铁反响显紫色5可利用溴水区分醛糖及酮糖6醚在避光的情况下及氯或溴反响，可生成氯代

18、醚或溴代醚。醚在光助催化下及空气中的氧作用，生成过氧化合物。7醌类化合物是中药中一类具有醌式构造的化学成分,主要分为苯醌,萘醌,菲醌与蒽醌四种类型，具体颜色不同反响类型较多 一各类化合物的鉴别方法1.烯烃、二烯、炔烃：1溴的四氯化碳溶液，红色腿去2高锰酸钾溶液，紫色腿去。2含有炔氢的炔烃：1 硝酸银，生成炔化银白色沉淀2 氯化亚铜的氨溶液，生成炔化亚铜红色沉淀。3小环烃：三、四元脂环烃可使溴的四氯化碳溶液腿色4卤代烃：硝酸银的醇溶液，生成卤化银沉淀；不同构造的卤代烃生成沉淀的速度不同，叔卤代烃与烯丙式卤代烃最快，仲卤代烃次之，伯卤代烃需加热才出现沉淀。5醇：1 及金属钠反响放出氢气鉴别6个碳原

19、子以下的醇；2 用卢卡斯试剂鉴别伯、仲、叔醇，叔醇立刻变浑浊，仲醇放置后变浑浊，伯醇放置后也无变化。6酚或烯醇类化合物：1 用三氯化铁溶液产生颜色苯酚产生兰紫色。2 苯酚及溴水生成三溴苯酚白色沉淀。7羰基化合物：1 鉴别所有的醛酮：2，4-二硝基苯肼，产生黄色或橙红色沉淀；2 区别醛及酮用托伦试剂，醛能生成银镜，而酮不能；3 区别芳香醛及脂肪醛或酮及脂肪醛，用斐林试剂，脂肪醛生成砖红色沉淀，而酮与芳香醛不能；4 鉴别甲基酮与具有构造的醇，用碘的氢氧化钠溶液，生成黄色的碘仿沉淀。8甲酸：用托伦试剂，甲酸能生成银镜，而其他酸不能。9胺：区别伯、仲、叔胺有两种方法1用苯磺酰氯或对甲苯磺酰氯，在溶液中

20、反响，伯胺生成的产物溶于；仲胺生成的产物不溶于溶液；叔胺不发生反响。2用2：脂肪胺：伯胺放出氮气，仲胺生成黄色油状物，叔胺不反响。芳香胺：伯胺生成重氮盐，仲胺生成黄色油状物，叔胺生成绿色固体。10糖：1 单糖都能及托伦试剂与斐林试剂作用，产生银镜或砖红色沉淀；2 葡萄糖及果糖：用溴水可区别葡萄糖及果糖，葡萄糖能使溴水褪色，而果糖不能。3麦芽糖及蔗糖：用托伦试剂或斐林试剂，麦芽糖可生成银镜或砖红色沉淀，而蔗糖不能。二例题解析例1用化学方法鉴别丁烷、1-丁炔、2-丁炔。分析：上面三种化合物中，丁烷为饱与烃，1-丁炔与2-丁炔为不饱与烃，用溴的四氯化碳溶液或高锰酸钾溶液可区别饱与烃与不饱与烃，1-丁

21、炔具有炔氢而2-丁炔没有，可用硝酸银或氯化亚铜的氨溶液鉴别。因此，上面一组化合物的鉴别方法为：例2用化学方法鉴别氯苄、1-氯丙烷与2-氯丙烷。分析：上面三种化合物都是卤代烃，是同一类化合物，都能及硝酸银的醇溶液反响生成卤化银沉淀，但由于三种化合物的构造不同，分别为苄基、二级、一级卤代烃，它们在反响中的活性不同，因此，可根据其反响速度进展鉴别。上面一组化合物的鉴别方法为：例3用化学方法鉴别以下化合物苯甲醛、丙醛、2-戊酮、3-戊酮、正丙醇、异丙醇、苯酚分析：上面一组化合物中有醛、酮、醇、酚四类，醛与酮都是羰基化合物，因此，首先用鉴别羰基化合物的试剂将醛酮及醇酚区别，然后用托伦试剂区别醛及酮，用斐

22、林试剂区别芳香醛及脂肪醛，用碘仿反响鉴别甲基酮；用三氯化铁的颜色反响区别酚及醇，用碘仿反响鉴别可氧化成甲基酮的醇。鉴别方法可按以下步骤进展：1 将化合物各取少量分别放在7支试管中，各参加几滴2，4-二硝基苯肼试剂，有黄色沉淀生成的为羰基化合物，即苯甲醛、丙醛、2-戊酮、3-戊酮，无沉淀生成的是醇及酚。2 将4种羰基化合物各取少量分别放在4支试管中，各参加托伦试剂氢氧化银的氨溶液，在水浴上加热，有银镜生成的为醛，即苯甲醛与丙醛，无银镜生成的是2-戊酮与3-戊酮。3 将2种醛各取少量分别放在2支试管中，各参加斐林试剂酒石酸钾钠、硫酸酮、氢氧化钠的混合液，有红色沉淀生成的为丙醛，无沉淀生成的是苯甲醛

23、。4 将2种酮各取少量分别放在2支试管中，各参加碘的氢氧化钠溶液，有黄色沉淀生成的为2-戊酮，无黄色沉淀生成的是3-戊酮。5 将3种醇与酚各取少量分别放在3支试管中，各参加几滴三氯化铁溶液，出现兰紫色的为苯酚，无兰紫色的是醇。6 将2种醇各取少量分别放在支试管中，各参加几滴碘的氢氧化钠溶液，有黄色沉淀生成的为异丙醇，无黄色沉淀生成的是丙醇。1化学分析1烃类烷烃、环烷烃 不溶于水，溶于苯、乙酸、石油醚，因很稳定且不与常用试剂反响，故常留待最后鉴别。不及4反响，而及烯烃区别。烯烃 使24红棕色褪色；使4紫色变成2棕色沉淀；在酸中变成无色2+。共轭双烯 及顺丁烯二酸酐反响，生成结晶固体。炔烃CC使2

24、4红棕色褪色；使4紫色产生2棕色沉淀，及烯烃相似。芳烃 及3+无水3作用起付氏反响，烷基苯呈橙色至红色，萘呈蓝色，菲呈紫色，蒽呈绿色，及烷烃环烷烃区别；用冷的发烟硫酸磺化，溶于发烟硫酸中，及烷烃相区别；不能迅速溶于冷的浓硫酸中，及醇与别的含氧化合物区别；不能使24褪色，及烯烃相区别。2卤代烃RX、I在铜丝火焰中呈绿色，叫试验，及3醇溶液生成白色、淡黄色、黄色。叔卤代烷、碘代烷、丙烯型卤代烃与苄基卤立即起反响，仲卤代烃、伯卤代烃放置或加热起反响，乙烯型卤代烃不起反响。3含氧化合物醇R 加产生H2气泡，含活性 H化合物也起反响。用H24或酸酐可酯化产生香味，但限于低级羧酸与低级醇。使K22O7H2

25、4水溶液由透明橙色变为蓝绿色3+不透明，可用来检定伯醇与仲醇。用试剂浓 2生成氯代烷出现浑浊，并区别伯、仲、叔醇。叔醇立即与试剂反响，仲醇5分钟内反响，伯醇在室温下不反响。加硝酸铵溶液呈黄至红色，而酚呈生成3黄色。酚 参加13溶液呈蓝紫色63-或其它颜色，酚、烯醇类化合物起此反响；用水溶液及3水溶液，酚溶于水溶液，不溶于3，及区别；用2水生成 白色，注意及苯胺区别。醚ROR 参加浓H24生成 盐、混溶，用水稀释可分层，及烷烃、卤代烃相区别含氧有机物不能用此法区别。酮 参加2，4-二硝基苯肼生成黄色沉淀；用碘仿反响I2生成3黄色，鉴定甲基酮；用羟氨、氨基脲生成肟、缩氨基脲，测熔点。醛 用试剂32产生银镜；用试剂22+4或试剂生成2O红棕色；用试验品红醛试剂呈紫红色。羧酸 在3水溶液中溶解放出2气体；也可利用活性H的反响鉴别。酸上的醛基被氧化。羧酸衍生物 水解后检验产物。4含氮化合物利用其碱性，溶于稀盐酸而不溶于水，或其水溶性化合物能使石蕊变蓝。脂肪胺 采用试验芳香胺芳香伯胺还可用异腈试验：苯胺 在22O中生成 白色。苯酚有类似现象。5氨基酸采用水合茚三酮试验脯氨酸为淡黄色。多肽与蛋白质也有此呈色反响。6糖类淀粉、纤维素需加2防止氧对有色盐的氧化。碳水化合物均为正性。淀粉参加I2呈兰色。葡萄糖 加试剂或试剂产生2O红棕色，复原糖均有此反响；加试剂32产生银镜。