湖南大学有机化学总复习.ppt

总复习,2,有机化学考试题型,时间：考试周 地点：待定,期末考试范围:第一章第九章,3,有机化学考试题型,一、命名或写出结构式（必要时标出顺、反，Z、E，R、S构型， 每题2分，共10分）,二、完成下列化学反应（只要求写出主要产物或条件 ,每空2分，共20分）,三、分析比较题（选择题或排序，每题 2分，共 10 分）,四、用化学方法区别下列各组化合物（每题5分，共10分）,4,有机化学考试题型,五、分析下列反应历程，简要说明理由（每题5分，共10分）,六、合成题（有机溶剂、催化剂及无机原料可任选）（每题4分，共20分）,七、推断题（每题10分，共20分）,5,总复习,一、有机化合物命名和结构书写,四、有机化合物的鉴别,二、有机化学的基本反应,五、有机化学反应机理,三、分析比较题,六、有机合成,七、推断题,6,第一节 有机化合物命名和结构书写,考查内容 一、母体烃的名称，官能团字首、字尾的名称，取 代基的名称。 二、选主链的原则，编号的原则，取代基排列次序 的原则。 三、命名的基本格式。 四、确定R、S、Z、E、顺、反的原则。 五、桥环和螺环化合物的命名原则。 六、立体结构的各种表达方式（构象和构型）,7,第一节 有机化合物命名和结构书写,一、命名,8,第一节 有机化合物命名和结构书写,1. 系统命名法： 选择官能团(母体)确定主链排列取代基顺序写出化合物全称,构型 + 取代基 + 母体,2. 桥环和螺环烃的命名法,取代基 环数大.中.小 母体,取代基 螺小. 大 母体,9,第一节 有机化合物命名和结构书写,3. 芳香烃命名法：,4. 音译命名法,杂原子不同时，遵循OSNH N的优先顺序,10,第一节 有机化合物命名和结构书写,二、结构书写,11,第一节 有机化合物命名和结构书写,1. 顺反异构,同碳上下比较!,2. 对映异构Fischer投影式,楔形式,透视式,Fischer投影式,12,第一节 有机化合物命名和结构书写,3. 构象异构Newman投影式,交叉式构象 重叠式构象,13,第二节 有机化学的基本反应,考查内容 完成反应式考查一个反应的各个方面： 一、正确书写反应方程式（反应物、产物、反应条件）。 二、反应的区域选择性问题。 三、立体选择性问题。 四、反应机理，是否有活性中间体产生？会不会重排？,14,第二节 有机化学的基本反应,一、解题的基础：熟悉和灵活掌握各类反应 二、解题的基本思路： 1. 确定反应类型（反应能不能发生？有哪几类反应能发生？哪一类反应占主导？）要回答这三个问题，必须了解：反应物的多重反应性能；试剂的多重进攻性能；反应条件对反应进程的控制等。 2. 确定反应的部位（在多官能团化合物中，判断反应在哪个官能团上发生。）一般要考虑：选择性氧化、选择性还原、选择性取代、选择性加成、分子内取代还是分子间取代等。 3. 考虑反应的区域选择性问题：消除反应：扎依切夫规则还是霍夫曼规则; 加成反应：马氏规则还是反马氏规则; 重排反应：哪个基团迁移、不对称酮的反应：热力学控制还是动力学控制等。 4. 考虑立体选择性问题：消除反应：顺消还是反消、加成反应：顺加还是反加、重排反应：构型保持还是构型翻转、SN1:重排、SN2：构型翻转等。 5. 考虑反应的终点问题：氧化：阶段氧化还是彻底氧化、还原：阶段还原还是彻底还原、取代：一取代还是多取代、连续反应：一步反应还是多步反应等。,15,第二节 有机化学的基本反应,自由基反应（A ：B A + B） 有机反应 离子型反应 （A ：B A+ + B- ） 协同反应周环反应,均裂,重排反应 取代反应 缩合反应 加成反应 降解反应 消去反应 氧化还原反应 歧化反应 D-A反应,异裂,按电荷行为：亲电反应 亲核反应,16,一、取代反应,1.自由基取代,【特点】有自由基参与、光照、加热或过氧化物存在,【注意】 烷烃的卤代一卤代较差，溴卤代的选择性较好,自由基取代、亲电取代和亲核取代,第二节 有机化学的基本反应,17,烯丙基氢和苄基位氢卤代选择性好NBS,2.亲电取代芳环的“四化”(卤化、硝化、磺化、烷基化和酰基化),【注意】 定位规律,I类定位基：负电荷、孤对电子、饱和键,II类定位基：正电荷、不饱和键,III类定位基：卤素,第二节 有机化学的基本反应,18, 磺化反应可逆占位, 芳环上有吸电子取代基如NO2,CN, -COOH, -SO3H不发生傅克反应,例如合成间乙基苯甲酸。,?,第二节 有机化学的基本反应,19,2.亲核取代,1) SN1和SN2,第二节 有机化学的基本反应,20,2) 羰基化合物亲核加成消除反应,3) 重氮盐取代反应,【特点】低温环境，强酸介质,【应用】制备芳香族亲电取代 反应难制备的化合物,第二节 有机化学的基本反应,21,二、加成反应,1.自由基加成,【特点】 反马氏加成产物 只有HBr才能发生此自由基加成,CH3-CH=CH2 + HBr CH3-CH2-CH2-Br,过氧化物,2.亲电加成烯烃、炔烃和小环烷烃,【特点】 马氏加成产物 碳正离子中间体，易有重排产物产生,自由基加成、亲电加成、亲核加成和催化氢化,第二节 有机化学的基本反应,22,1) 与HX反应,2）水合反应,3) 加X2反应,含有吸电子基团， 为反马氏产物,【特点】反式共平面加成、马氏加成物、重排,【特点】反式加成、马氏加成产物,第二节 有机化学的基本反应,23,4）加XOH反应,5）硼氢化-氧化反应,【特点】顺式加成、反马氏加成产物(伯醇)、不重排,【特点】反式共平面加成、马氏加成产物、合成-卤代醇,第二节 有机化学的基本反应,24,3.亲核加成CO,第二节 有机化学的基本反应,25,4.催化氢化,顺式加成,第二节 有机化学的基本反应,26,三、消除反应,1.卤代烃和醇的E1和E2消除,卤代烃消除、醇的消除和热消除反应,【特点】反式共平面消除 Saytzerff产物： 一般碱(如 乙醇钠、NaOH等) 或其它卤代烃,第二节 有机化学的基本反应,27,亲核取代反应和消除反应的比较,第二节 有机化学的基本反应,28,2.季铵碱的热消除Hoffmann消除,【特点】加热条件，Hoffmann消除产物 【用途】 制备烯烃 胺的结构鉴定,优先消除酸性较强的氢,第二节 有机化学的基本反应,29,四、重排反应,碳正离子重排,第二节 有机化学的基本反应,30,五、缩合反应与活泼亚甲基的反应,六、降解反应,1. Hofmann降解反应,2. 臭氧化反应,3. 卤仿反应,(黄),第二节 有机化学的基本反应,31,4. 邻二醇的氧化,5. 脱羧反应,第二节 有机化学的基本反应,32,七、氧化还原反应,八、歧化反应Cannizzaro反应,九、周环反应D-A反应,第二节 有机化学的基本反应,33,第二节 有机化学的基本反应,考核重点：三级卤代烃遇碱以消除为主；优先生成共轭体系,答案：,例1：,34,第二节 有机化学的基本反应,考核重点：臭氧化-分解反应；产物立体结构的表达,答案：,例2：,35,第三节 分析比较题,考查内容 一、反应活性中间体的稳定性 二、化学反应速率快慢(亲电、亲核、自由基取代及加成反应； 消除、酯化、水解；歧化、氧化、还原的难易) 三、芳香性的有无 四、酸碱性的强弱 五、有关立体异构问题 1. 异构体的数目 2 .判别化合物有无手性,36,第三节 分析比较题,1.下列化合物有芳香性的是 （A）六氢吡啶 （B）四氢吡咯 （C）四氢呋喃 （D）吡啶,答案：D 说明：上述化合物中，只有吡啶含有封闭的环状的(4n+2)电子的共轭体系，即符合(4n+2)规则。所以正确选项为（D）。,37,第三节 分析比较题,2.将下列化合物按酸性由强到弱排列 （A）CH3COOH （B）CH3OCH2COOH （C）FCH2COOH （D）(CH3)2NCH2COOH,答案：DCBA 说明：上述化合物中，诱导效应影响不同取代乙酸的酸性。,+,38,第四节 有机化合物的鉴别,考查内容 有机化合物的鉴别主要考查不同官能团常显出的典型性质。而且同类化合物也会具有某些不同特性。作为鉴定反应试验可以从以下几个方面考虑： 一、反应现象明显，易于观察(沉淀生成；气体产生；颜色变化等)。 二、方法简单、可靠时间短。 三、反应具有特征性，干扰小。,39,第四节 有机化合物的鉴别,Br2/H2O或Br2/CCl4使CC、CC、小环褪色,2. KMnO4使CC、CC褪色、不使小环褪色,一、饱和和不饱和脂肪烃的区别,3. Ag(NH3)2NO3或Cu(NH3)2Cl鉴别端基RCCH,混酸与苯生成黄色油状物！,2. KMnO4与甲苯或其它取代苯反应褪色,二、芳香烃的区别,40,AgNO3/醇溶液1o，2o，3o卤代烃的检测,三、卤代烃的区别,(慢),(中),(快),第四节 有机化合物的鉴别,41,四、醇酚的区别,1. Lucas试剂(浓盐酸+无水氯化锌)区别伯、仲、叔醇,2. FeCl3区别酚羟基,第四节 有机化合物的鉴别,42,五、醛酮的区别,第四节 有机化合物的鉴别,1. 2,4二硝基苯肼鉴别含羰基醛酮，有黄色沉淀生成,2. Tollens反应(Ag(NH3)2OH)区别醛和酮,3. Fehling反应区别脂肪醛和芳香醛,43,5. 卤仿反应(I2 + NaOH)鉴别甲基酮(醇),第四节 有机化合物的鉴别,4. 与Schiff试剂反应区分醛、酮,44,六、羧酸及其衍生物,1. NaHCO3有CO2放出可鉴别羧酸,2. AgNO3鉴别酰卤,七、胺,1. 对甲苯磺酰氯(TsCl)+NaOH（Hinsberg反应）检验1、2、 3胺,第四节 有机化合物的鉴别,45,2. HNO2鉴别1、2、3胺,八、杂环化合物,呋喃遇盐酸浸湿的松木片，呈绿色，叫松木片反应。 吡咯遇盐酸浸湿的松木片，呈红色，叫松木片反应。 噻吩和靛红在浓硫酸作用下，发生蓝色反应。,第四节 有机化合物的鉴别,46,第四节 有机化合物的鉴别,例：用化学方法区别下列化合物 正溴丁烷、正丁醛、丁酮和正丁醇,用流程图法表示好！,答案：,47,第五节 有机化学反应机理,解反应机理题的注意事项 1. 反应机理的表述： 反应机理是反应过程的详细描述。每一步反应都必须写出来。每一步反应的电子流向都必须画出来。（用箭头表示电子对的转移，用鱼钩箭头表示单电子的转移） 2. 过渡态要用标准格式书写。 一步反应的反应机理必须写出过渡态。 3. 正确理解反应的酸、碱催化问题。,48,第五节 有机化学反应机理,一、自由基取代反应机理,49,第五节 有机化学反应机理,二、芳烃的亲电取代反应机理,EX+，NO2+，SO3，R+, C+OR,三、烯烃及二烯烃的亲电加成反应机理,50,第五节 有机化学反应机理,烯烃与Cl2反应机理,51,第五节 有机化学反应机理,四、卤代烃的亲核取代反应机理,SN2,SN1,52,第五节 有机化学反应机理,五、消除反应机理,E2,E1,53,第五节 有机化学反应机理,六、羰基化合物的亲核加成反应机理,碱催化,酸催化,醛酮,54,第五节 有机化学反应机理,碱催化的反应机理,酸催化的反应机理,羧酸衍生物,55,第五节 有机化学反应机理,七、羟醛缩合和Claisen酯缩合反应机理,CH3CH=O,-CH2CH=O,-B：,CH3CH=O,-H2O,CH3CH=CHCHO,H2O,烯醇化,亲核加成,酸碱反应,八、重氮化合物的反应机理,56,第五节 有机化学反应机理,例：写出下列转换合理的、分步的反应机理。,考核重点：E1消除；碳正离子重排,答案：,57,第六节 有机合成,见第13章,有机合成的三大要素 1. 透彻理解各种反应。 2. 掌握建造分子的基本方法。 3. 建立正确的思维方式逆合成原理。,58,第七节 推断题,一、化学性质和反应推测有机化合物的分子结构,顺推法反推法,解 题 思 路,1. 用图列出一系列化合物的互相转换关系。 2. 根据分子式，计算各化合物的不饱和度。 不饱和度F=(2n4+n3-n1+2) / 2 3. 找出突破口，根据给出的化学信息确定 突破口化合物的分子结构。 4. 确定两个相邻化合物之间发生转变的反应 类型，从突破口化合物为起点，逐步推出 其它的一系列化合物。 5. 复核数据。,59,第七节 推断题,例1： 卤代烷A分子式为C6H13Br，经KOH-C2H5OH处理后，将所得到的主要烯烃，用臭氧氧化及还原性水解后得到CH3CHO及(CH3)2CHCHO。试推出卤代烷的结构。,A=,分析：1. 由分子式推出 F=0 2. 由用臭氧氧化及还原性水解后得到CH3CHO及(CH3)2CHCHO推出中间化合物烯烃的结构为： CH3CH=CHCH (CH3)2 3. 由C6H13Br，经KOH-C2H5OH处理后得到CH3CH=CHCH (CH3)2可推出A的结构。,答案：,60,第七节 推断题,二、用波谱数据和化学性质推测有机化合物的分子结构,1. 根据分子式，计算不饱和度。 不饱和度F=(2n4+n3-n1+2) / 2 2. 根据光谱数据, 确定特征官能团。 3. 根据化学特性，确定确定突破口化合物的分 子结构。 4. 合理拼接，确定分子结构。 5. 复核数据。,解 题 思 路,61,第七节 推断题,13. 某化合物(A)C4H7ClO2，其核磁共振有a、b、c三组峰，a在1.25处有一个三重峰，b在3.95处有一个单峰， c在4.21处有一个四重峰。红外光谱在1730cm-1区域有一强的吸收峰。化合物(B)C5H10O，其核磁共振有a、b二组峰， a在1.05处有一个三重