大学有机化学复习总结史上最全

有机化学复习总结 有机化学复有机化学复习总结习总结 一 有机化合物的命名一 有机化合物的命名 1 能能够够用系用系统统命名法命名各种命名法命名各种类类型化合物 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 COOH SO3H COOR COX CN CHO C O OH 醇 OH 酚 SH NH2 OR C C C C R X NO2 并能够判断出 Z E 构型 和 R S 构型 2 根据化合物的系根据化合物的系统统命名 写出相命名 写出相应应的的结结构式或立体构式或立体结结构式 构式 伞伞形式 形式 锯锯架式 架式 纽纽曼投影曼投影 式 式 Fischer 投影式 投影式 立体立体结结构的表示方法 构的表示方法 1 伞形式 2 锯架式 C COOH OH H3C H CH3 OH H H OH C2H5 3 纽曼投影式 4 菲舍尔投影式 H HH H HH H H H H H H COOH CH3 OHH 5 构象 conformation 1 乙烷构象 最稳定构象是交叉式 最不稳定构象是重叠式 2 正丁烷构象 最稳定构象是对位交叉式 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 立体立体结结构的构的标记标记方法方法 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 CC H Cl C2H5 CH3 CC H C2H5 Cl Z 3 2 E 3 2 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 CH3 CC H CH3 H CH3 CC H H CH3 2 2 CH3 H CH3 H CH3 H H CH3 1 4 1 4 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 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 反应类型 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 有关有关规规律律 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 键 成环原子必须共平面或接 近共平面 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 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 反反应应中的立体化学中的立体化学 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 HOCl 羟汞化 脱汞还原反应 反式加成 H 环氧乙烷的开环反应 醚键断裂 反应 卤苯的 炔烃的亲核加成 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 KMnO4 H2O 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 炔炔烃烃 选择性加氢 Lindlar 催化剂 顺式烯烃 Na NH3 L 反式加氢 亲亲核取代 核取代 SN1 外消旋化的同时构型翻转 SN2 构型翻转 Walden 翻转 消除反消除反应应 E2 E1cb 反式共平面消除 环环氧乙氧乙烷烷的开的开环环反反应应 反式产物 四 概念 物理性四 概念 物理性质质 结结构构稳稳定性 反定性 反应应活性活性 一 一 概念概念 1 同分异构体同分异构体 2 试剂试剂 亲电试剂亲电试剂 简单地说 对电子具有亲合力的试剂就叫亲电试剂 electrophilic reagent 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 如 H Cl Br RCH2 CH3CO NO2 SO3H SO3 BF3 AlCl3等 都是亲电试剂 亲亲核核试剂试剂 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 nucleophilic reagent 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 NH2 RCH2 RO RS PhO RCOO X H2O ROH ROR NH3 RNH2等 都是亲核试剂 自由基自由基试剂试剂 构造异构 立体异构 位置异构 碳架异构 官能团异构 互变异构 构型异构 构象异构 H2CC CH3 CH3 H2C C H CH2CH2 CH3CH2OH CH2CH OHCH3CHO 顺反异构 对映异构 同分异构 CH2CHCH2CH3CH3CH CHCH3 CH3OCH3 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 3 酸碱的概念酸碱的概念 布朗斯特酸碱布朗斯特酸碱 质子的给体为酸 质子的受体为碱 Lewis 酸碱酸碱 电子的接受体为酸 电子的给与体为碱 4 共价共价键键的属性的属性 键长 键角 键能 键矩 偶极矩 5 杂杂化化轨轨道理道理论论 sp3 sp2 sp 杂化 6 旋光性旋光性 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 差向异构体 Walden 翻转 7 电电子效子效应应 1 诱导效应 2 共轭效应 共轭 p 共轭 p 超 2 共轭 超共轭 3 空间效应 8 其它其它 CHO CH2OH H H OH OH 赤赤式式 CHO CH2OH H H OH HO 苏苏式式 2Cl hv hv Cl2Br2 2Br OH OH CH3 SO3H CH 3 SO 3H HH H HH H H H H H HH 内型 endo 外型 exo 顺反异构体 产生条件 烯醇式 二 二 物理性物理性质质 1 沸点高低的判断 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 熔点 溶解度的大小判断 3 形成有效形成有效氢键氢键的条件 形成分子内的条件 形成分子内氢键氢键的条件 的条件 三 三 稳稳定性判断定性判断 1 烯烃稳定性判断 R2C CR2 R2C CHR RCH CHR E 构型 构型 RCH CHR Z 构型 构型 RHC CH2 CH2 CH2 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 自由基稳定性顺序 碳负离子稳定性顺序 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 四 酸碱性的判断 1 不同类型化合物算碱性判断 H COCH3 endo 内内型型 H COCH3 exo 外外型型 HO H RO H HC C H NH2 H CH2C CH H CH3CH2 H pKa 15 7 16 19 25 34 40 49 CH2CHCH2 CH2 CH3 CH3 3C CH3 2CH CH3CH2 CH3 CH3 3C CH3 2CHCH3CH2 CH2CHCH2 CH2 CH2CHCH2 CH2 3 R 2 R1 R CH3 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 五 反应应活性大小判断活性大小判断 1 烷烃的自由基取代反应 X2的活性 F2 Cl2 Br2 I2 选择性 F2 Cl2 Br2 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 P 3 CH3 3CBr Br Br Br 形形成成碳碳正正离离子子 的的相相对对速速率率 1 10 3 10 6 10 11 CH2 CHCH2X CH2X 3 RX 2 RX 1 RX CH3X CH3X1o RX2o RX3o RX CH2 CHCHXCH3 CHXCH3 3 RX 2 RX 1 RX CH3X CH2 CHCHCH3 CHCH3 3 ROH 2 ROH 1 ROH OH OH 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 位 B 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 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 C OCH3 COOCH3 CONH2 五 活性中五 活性中间间体与反体与反应类应类型 反型 反应应机理机理 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 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 C l N H2 N O2 C H3 P 中间体 络合物 氯代和溴代先生成 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 重排反重排反应应机理 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 H CH2CH3CHCH3 2 烷基 1 2 迁移 CH3C CH3 CH2 CH3CCH2CH3 CH3 CH3 3 苯基 1 2 迁移 C6H5C C6H5 CH2 C6H5CCH2C6H5 OH OH HC6H5CCH2C6H5 O C6H5CCH2C6H5 OH 频哪醇重排 CH3CC OH CH3 CH3 OH CH3 H CH3CC OH CH3 CH3 OH2 CH3 H2O CH3CC OH CH3 CH3 CH3 CH3CC OH CH3 CH3 CH3 H CH3CC O CH3 CH3 CH3 在频哪醇重排中 基团迁移优先顺序为 Ar R H 4 变环重排 CHCH3 CH3 H H2O CHCH3 OH CHCH3 OH2 Cl CH3 Cl 5 烯丙位重排 碱性水解 CH3CHCHCH2Cl Cl CH3CHCHCH2CH3CHCHCH2 OH CH3CHCHCH2 OH CH3CHCH OH CH2 2 其它重排 1 质子 1 3 迁移 互变异构现象 CH3CCH H2O HgSO4 H2SO4 CH3C CH2 OH CH3CCH3 O 六 六 鉴别鉴别与分离方法与分离方法 七 推七 推导结导结构构 1 化学性化学性质质 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 光波光波谱谱性性质质 红红外光外光谱谱 3650 2500cm 1 O 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 1 C O 酸 醛 酮 酰胺 酯 酸酐 伸缩振动 类类别别伸伸缩缩 cm 1 说说明明 1770 1750 缔缔合合时时在在1710 醛醛 酮酮 C O R CHO 1750 1680 2720 羧羧酸酸 C O OH 酸酸酐酐 酰酰卤卤 酰酰胺胺 晴晴 气气相相在在3550 液液固固缔缔合合时时在在 3000 2500 宽宽峰峰 C O C O C O C O 酯酯 1800 1860 1800 1800 1750 1735 NH2 1690 1650 3520 3380 游游离离 缔缔合合降降低低100 C N 2260 2210 键键和和官官能能团团 1690 1450cm 1 C 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 1 C C H Ar H CH2 的 面外弯曲振动 核磁共振核磁共振谱谱 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 具体的推到方法 1 不不饱饱和度的和度的计计算算 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 红红外光外光谱观谱观察官能察官能团团区域区域 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 102345678910111213 C3CH C2CH2 C CH3 环环烷烷烃烃 0 2 1 5 CH2Ar CH2NR2 CH2S C CH CH2C O CH2 CH CH3 1 7 3 CH2F CH2Cl CH2Br CH2I CH2O CH2NO2 2 4 7 0 5 1 5 5 6 8 5 10 5 12 CHCl3 7 27 4 6 5 9 9 10 OH NH2 NH CR2 CH R RCOOH RCHO H R 常常用用溶溶剂剂的的质质子子 的的化化学学位位移移值值 D 羧羧酸酸 是否存在 O H 3400 2400cm 1 宽峰 往往与 C H 重叠 酰酰胺胺 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 酯酯 是否存在 C O 1300 1000cm 1有强吸收 酸酸酐酐 1810 和 1760cm 1附近有两个强的 C O 吸收 醛醛 是否存在 O C H 2850 和 2750 附近有两个弱的吸收 酮酮 没有前面所提的吸收峰 3 如果没有 C O 确定下列状况 醇 酚醇 酚 是否存在 O H 3400 3300cm 1 宽峰 1300 1000cm 1附近的 C O 吸 收 胺胺 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 分析核磁共振谱图谱图 1 根据化学位移 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 10 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 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 CH3OCH3NCH3C O CH3CC ROCH2CN RC O CH2Cl CH3CR3COOH CHOOH 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 有机化学有机化学阶阶段复段复习习 烷烃烷烃 芳芳烃烃 2009 4 15 一 命名或写出下列化合物的一 命名或写出下列化合物的结结构式 必要构式 必要时标时标出出顺顺 反 反 R S 构型 构型 1 2 3 5 甲基螺 2 4 庚烷 4 反 1 2 二甲基环己烷 优势构象 5 6 5 硝基 1 萘酚 答 答 1 4 异丙基辛烷 2 顺 3 4 二甲基 3 辛烯 3 4 5 S 溴代乙苯 6 1 CH3CH CH CH2CH CH3 CH3 CH3CH3 2 CH3C CHCHCH2CH3 C2H5CH3 答 1 2 3 5 三甲基己烷 2 3 5 二甲基 庚烯 C C Me Me n BuEt Br CH3 H CH3 CH3 CH3 H H OH NO2 CH3CH CH3 CHCH CH3 CH3 CHCH3 CH3 1 2 CH3CH2 2C CH2 CH3 3CCCC CH3 3CC3 答 1 2 3 4 5 四甲基己烷 2 2 乙基 丁烯 3 2 2 7 7 四甲基 3 5 辛二炔 1 2 3 顺 1 2 二甲基环己烷 优势构象 4 答 答 1 2 甲基 3 乙基己烷 2 Z 1 氯 2 溴丙烯 3 4 R 溴代乙苯 二 二 选择题选择题 选择选择所有符合条件的答案 所有符合条件的答案 1 下列化合物中的碳为 SP2杂化的是 B D A 乙烷 B 乙烯 C 乙炔 D 苯 2 某烷烃的分子式为 C5H12 其一元氯代物有三种 那么它的结构为 A A 正戊烷 B 异戊烷 C 新戊烷 D 不存在这种物质 3 下列化合物具有芳香性的有哪些 A C D A 环戊二烯负离子 B 10 轮烯 C D Br CH3 H C C Cl Br CH3H CH3 H H CH3 S N 4 下列哪些化合物能形成分子内氢键 A B A 邻氟苯酚 B 邻硝基苯酚 C 邻甲苯酚 D 对硝基苯酚 5 下列化合物不能发生傅列德尔 克拉夫茨酰基化反应的有 B C D A 噻吩 B 9 10 蒽醌 C 硝基苯 D 吡啶 6 下列化合物中的碳为 SP 杂化的是 C A 乙烷 B 乙烯 C 乙炔 D 苯 7 某烷烃的分子式为 C5H12 只有二种二氯衍生物 那么它的结构为 C A 正戊烷 B 异戊烷 C 新戊烷 D 不存在这种物质 8 下列化合物具有芳香性的有哪些 A B D A 18 轮烯 B 环庚三烯正离子 C D 9 CH3C CH 和 CH3CH CH2可以用下列哪些试剂来鉴别 B C A 托伦斯试剂 B Ag NH3 2NO3 C Cu NH3 2Cl D 酸性 KMnO4 理化性质比较题 1 将下列游离基按稳定性由大到小排列 a CH3CH2CH2CHCH3 CH3CH2CH2CH2CH2b c CH3CH2C CH3 CH3 答案 稳定性 c a b 2 两瓶没有标签的无色液体 一瓶是正己烷 另一瓶是 1 己烯 用什么简单方法可以给它 们贴上正确的标签 答案 1 Br2 CCl4 or KMnO4 1 3 下列化合物中 哪些可能有芳香性 a b c d 答案 b d 有芳香性 4 根据 S 与 O 的电负性差别 H2O 与 H2S 相比 哪个有较强的偶极 偶极作用力或氢键 答案 电负性 O S H2O 与 H2S 相比 H2O 有较强的偶极作用及氢键 5 将下列碳正离子按稳定性由大至小排列 S N 1 H2 Ni 2 CH CNa C CH3 H3CC H CH3 CH3 C CH3 H3CC H CH3 CH3 C CH3 H3CC H2 CH2 CH3 答案 稳定性 C CH3 H3CCHCH3 CH3 C CH3 H3CCHCH3 CH3 C CH3 H3CCH2CH2 CH3 6 写出可能有的旋光异构体的投影式 用 R S 标记法命名 并注明内消旋体或外消旋体 2 溴代 1 丁醇 答案 CH2CH2CH2CH3 OHBr CH2OH HBr CH2CH3 R CH2OH BrH CH2CH3 S 7 用简便且有明显现象的方法鉴别下列化合物 HC CCH2CH2OHCH3C CCH2OH 答案 Ag NH3 2 三 完成下列化学反三 完成下列化学反应应 只要求写出主要 只要求写出主要产产物或条件物或条件 1 CH2 CH CH3 CH2 CH CH2Cl C D 完成下列各反应式 1 把正确答案填在题中括号内 21 CH3CH2CH CH2 BH3 H2O2OH CH3CH2CH2CH2OH 22 CH3 2C CHCH2CH3 O3 ZnH2O CH3COCH3 CH3CH2CHO 1 2 1 2 A CH2Cl B H2O Hg2 H2SO4 H 170 H H2O扩环 重排 H 23 CH2 CHCH CH2 CH2 CHCHO CHO CH3 HNO3 CH3 NO2 CH3 NO2 24 CH3 2C CHCH3 HBr CH3 2C CH2CH3 Br 21 22 CH2 CHCH2OH Cl2 H2O ClCH2CH CH2OH OH HgSO4 H2SO4 CH3CH2C CCH3 H2O CH3CH2CH2COCH3 CH3CH2COCH2CH3 23 CH CH2 Cl2 CHCH2Cl Cl 24 五五 分析下列反 分析下列反应历应历程 程 简简要要说说明理由明理由 答 答 2 写出下列反应的历程 OHH 答案 CH2OH CH2OHCH2OH2 CH2 H 一级碳正离子重排为三级碳正离子 五元 环扩环重排为六元环 环张力降低 这 样生成的碳正离子稳定 H2SO4 165 HNO3 H2SO4 OH H OH 2 a b a b H H H2O H HCl 解 反应中出现了重排产物 因此反应是经过碳正离子中间体进行的 2 HCl 1 首先 H 与 反应 由于受 中甲基的给电子效应的影响 使 中 C 1 的电子云密度增 加 H 与 C 1 结合得碳正离子 与 Cl 结合得 为仲碳正离子 与甲基直接 相连的碳上的氢以负氢形式转移 发生重排 得到更稳定的叔碳正离子 与 Cl 结 合得 六 指定原料合成 注意 反六 指定原料合成 注意 反应过应过程中所用的有机溶程中所用的有机溶剂剂 催化 催化剂剂及无机原料可任及无机原料可任选选 在反 在反应应中中 涉及的其他中涉及的其他中间间有机物均要求从指定原料来制有机物均要求从指定原料来制备备 1 以以萘为萘为原料合成 原料合成 解 解 2 以苯胺及两个碳的有机物以苯胺及两个碳的有机物为为原料合成 原料合成 SO3H NO2 SO3H SO3H NO2 CH3 ClCH3 3 Cl Cl CH3 ClCH3 CH3 Cl CH3 CH3 负氢重排 碳正离子 2 3 CH3 Cl NH2 NO2 BrBr CH3COCl HNO3 H2SO4 FeBr3 H3O 或 OH H2O 解 解 3 完成下列转化 必要试剂 COOH Br 答案 CH3Br AlCl3 CH3 KMnO4 COOH Br2 Fe COOH Br 4 以四个碳原子及以下 以四个碳原子及以下烃为烃为原料合成 原料合成 解 解 CH CH HCN CH2 CH CN CH2 CH CH3 NH3 3 2O2 CH2 CH CN CH2 CH CH CH2 CH2 CH CN 5 以苯 以苯为为原料合成 原料合成 解 解 路路线线一 先硝化 后氧化一 先硝化 后氧化 路路线线二 先氧化 后硝化二 先氧化 后硝化 NH2 NHCOCH3 NHCOCH3 NO2 Br2 NHCOCH3 NO2 BrBr NH2 NO2 BrBr 浓 H2SO4 CN Cl Cl Cl Cl OH 磷钼酸铋 470 Cl2 CNCN Cl Cl NaOH 碱熔 ONa SO3H H OH 浓 H2SO4 OH SO3H Cl2 FeCl3 OH SO3H Cl Cl H2O OH Cl Cl CH3COOH NO2 NO2 NO2 CH3CH3 NO2 NO2 NO2 COOH NO2 NO2 KMnO4 H 路路线线二有两个缺点 二有两个缺点 1 反 反应应条件高 条件高 2 有付 有付产产物 所以物 所以 路路线线一一为优选为优选路路线线 七 七 结结构推构推导导 1 分子式为 C6H10的 A 及 B 均能使溴的四氯化碳溶液褪色 并且经催化氢化得到相同的产 物正己烷 A 可与氯化亚铜的氨溶液作用产生红棕色沉淀 而 B 不发生这种反应 B 经臭 氧化后再还原水解 得到 CH3CHO 及 HCOCOH 乙二醛 推断 A 及 B 的结构 并用反应 式加简要说明表示推断过程 答案 AH3CCH2CH2CH2C CH BCH3CH CHCH CHCH3 2 分子式为 C5H10的化合物 A 与 1 分子氢作用得到 C5H12的化合物 A 在酸性溶液中与高 锰酸钾作用得到一个含有 4 个碳原子的羧酸 A 经臭氧化并还原水解 得到两种不同的醛 推测 A 的可能结构 用反应式加简要说明表示推断过程 答案 or 3 溴苯氯代后分离得到两个分子式为 C6H4ClBr 的异构体 A 和 B 将 A 溴代得到几种分子 式为 C6H3ClBr2的产物 而 B 经溴代得到两种分子式为 C6H3ClBr2的产物 C 和 D A 溴 代后所得产物之一与 C 相同 但没有任何一个与 D 相同 推测 A B C D 的结构式 写出各步反应 答案 A Br Cl Br Cl Br Br Cl Br Br Cl BCD 转转 有机化学有机化学鉴别鉴别方法方法 终终极版极版 找了很久找了很久 有机化学有机化学鉴别鉴别方法的方法的总结总结 1 烷烃与烯烃 炔烃的鉴别方法是酸性高锰酸钾溶液或溴的 ccl4 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 CH3 COOH NO2 NO2 COOH NO2 NO2 KMnO4 H COOH NO2 NO2 HNO3 H2SO4 2 烷烃和芳香烃就不好说了 但芳香烃里 甲苯 二甲苯可以和酸性高锰酸钾溶液反应 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 而且苯酚还可以和氯化铁反应显紫色 5 可利用溴水区分醛糖与酮糖 6 醚在避光的情况下与氯或溴反应 可生成氯代醚或溴代醚 醚在光助催化下与空气中的氧 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结构的化学成分 主要分为苯醌 萘醌 菲醌和蒽醌四种类 型 具体颜色不同反应类型较多 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 不同结构的卤代烃生成沉淀的速度不同 叔卤 代烃和烯丙式卤代烃最快 仲卤代烃次之 伯卤代烃需加热才出现沉淀 5 醇 1 与金属钠反应放出氢气 鉴别 6 个碳原子以下的醇 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 苯酚与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 区别醛与酮用托伦试剂 醛能生成银镜 而酮不能 3 区别芳香醛与脂肪醛或酮与脂肪醛 用斐林试剂 脂肪醛生成砖红色沉淀 而酮和芳香 醛不能 4 鉴别甲基酮和具有结构的醇 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 NaOH 溶液中反应 伯胺生成的产物溶于 NaOH 仲胺生 成的产物不溶于 NaOH 溶液 叔胺不发生反应 2 用 NaNO2 HCl 脂肪胺 伯胺放出氮气 仲胺生成黄色油状物 叔胺不反应 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 单糖都能与托伦试剂和斐林试剂作用 产生银镜或砖红色沉淀 2 葡萄糖与果糖 用溴水可区别葡萄糖与果糖 葡萄糖能使溴水褪色 而果糖不能 3 麦芽糖与蔗糖 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 丁烷为饱和烃 1 丁炔和 2 丁炔为不饱和烃 用溴的四氯化碳溶液 或高锰酸钾溶液可区别饱和烃和不饱和烃 1 丁炔具有炔氢而 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 氯丙烷和 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 都能与硝酸银的醇溶液反应生成卤化 银沉淀 但由于三种化合物的结构不同 分别为苄基 二级 一级卤代烃 它们在反应中的活 性不同 因此 可根据其反应速度进行鉴别 上面一组化合物的鉴别方法为 例 3 用化学方法鉴别下列化合物 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 醛和酮都是羰基化合物 因此 首先用鉴别羰 基化合物的试剂将醛酮与醇酚区别 然后用托伦试剂区别醛与酮 用斐林试剂区别芳香醛与 脂肪醛 用碘仿反应鉴别甲基酮 用三氯化铁的颜色反应区别酚与醇 用碘仿反应鉴别可氧 化成甲基酮的醇 鉴别方法可按下列步骤进行 1 将化合物各取少量分别放在 7 支试管中 各加入几滴 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 无沉淀生成的是醇与酚 2 将 4 种羰基化合物各取少量分别放在 4 支试管中 各加入托伦试剂 氢氧化银的氨溶液 在水浴上加热 有银镜生成的为醛 即苯甲醛和丙醛 无银镜生成的是 2 戊酮和 3 戊酮 3 将 2 种醛各取少量分别放在 2 支试管中 各加入斐林试剂 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 4 将 2 种酮各取少量分别放在 2 支试管中 各加入碘的氢氧化钠溶液 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 种醇和酚各取少量分别放在 3 支试管中 各加入几滴三氯化铁溶液 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 各加入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 因很稳定且不和常用试剂反应 故常留 待最后鉴别 不与 KMnO4 反应 而与烯烃区别 烯烃 使 Br2 CCl4 红棕色 褪色 使 KMnO4 OH 紫色 变成 MnO2 棕色沉淀 在酸中变 成无色 Mn2 共轭双烯 与顺丁烯二酸酐反应 生成结晶固体 炔烃 C C 使 Br2 CCl4 红棕色 褪色 使 KMnO4 OH 紫色 产生 MnO2 棕色沉 淀 与烯烃相似 芳烃 与 CHCl3 无水 AlCl3 作用起付氏反应 烷基苯呈橙色至红色 萘呈蓝色 菲呈紫色 蒽呈绿色 与烷烃环烷烃区别 用冷的发烟硫酸磺化 溶于发烟硫酸中 与烷烃相区别 不能 迅速溶于冷的浓硫酸中 与醇和别的含氧化合物区别 不能使 Br2 CCl4 褪色 与烯烃相区 别 2 卤代烃 R X Cl Br I 在铜丝火焰中呈绿色 叫 Beilstein 试验 与 AgNO3 醇溶液生成 AgCl 白色 AgBr 淡黄 色 AgI 黄色 叔卤代烷 碘代烷 丙烯型卤代烃和苄基卤立即起反应 仲卤代烃 伯卤代 烃放置或加热起反应 乙烯型卤代烃不起反应 3 含氧化合物 醇 R OH 加 Na 产生 H2 气泡 含活性 H 化合物也起反应 用 RCOCl H2SO4 或 酸酐可酯化产生香味 但限于低级羧酸和低级醇 使 K2Cr2O7 H2SO4 水溶液由透明橙色 变为蓝绿色 Cr3 不透明 可用来检定伯醇和仲醇 用 Lucas 试剂 浓 HCl ZnCl2 生成氯 代烷出现浑浊 并区别伯 仲 叔醇 叔醇立即和 Lucas 试剂反应 仲醇 5 分钟内反应 伯醇 在室温下不反应 加硝酸铵溶液呈黄至红色 而酚呈 NaOH 生成 CHI3 黄色 酚 Ar OH 加入 1 FeCl3 溶液呈蓝紫色 Fe ArO 6 3 或其它颜色 酚 烯醇类化合物 起此反应 用 NaOH 水溶液与 NaHCO3 水溶液 酚溶于 NaOH 水溶液 不溶于 NaHCO3 与 RCOOH 区别 用 Br2 水生成 白色 注意与苯胺区别 醚 R O R 加入浓 H2SO4 生成 盐 混溶 用水稀释可分层 与烷烃 卤代烃相区别 含氧有机物不能用此法区别 酮 加入 2 4 二硝基苯肼生成黄色沉淀 用碘仿反应 I2 NaOH 生成 CHI3 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 Tollens 试剂 Ag NH3 2OH 产生银镜 Ag 用 Fehling 试剂 2Cu2 4OH 或 Benedict 试剂生成 Cu2O 红棕色 用 Schiff 试验品红醛试剂呈紫红色 羧酸 在 NaHCO3 水溶液中溶解放出 CO2 气体 也可利用活性 H 的反应鉴别 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 Hinsberg 试验 芳香胺 芳香伯胺还可用异腈试验 苯胺 在 Br2 H2O 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 多肽和蛋白质也有此呈色反应 6 糖类 淀粉 纤维素 需加 SnCl2 防止氧对有色盐的氧化 碳水化合物均为正性 淀粉加入 I2 呈兰色 葡萄糖 加 Fehling 试剂或 Benedict 试剂产生 Cu2O 红棕色 还原糖均有此反应 加 Tollens 试剂 Ag NH3 2 OH 产生银镜 化学命名法 中国化学会有机化学命名原中国化学会有机化学命名原则则 1980 一般一般规则规则 取代基的取代基的顺顺序序规则规则 当主当主链链上有多种取代基上有多种取代基时时 由 由顺顺序序规则规则决定名称中基决定名称中基团团的先后的先后顺顺序 一般的序 一般的规则规则是 是 1 取代基的第一个原子取代基的第一个原子质质量越大 量越大 顺顺序越高 序越高 2 如果第一个原子相同 那么比如果第一个原子相同 那么比较较它它们们第一个原子上第一个原子上连连接的原子的接的原子的顺顺序 如有双序 如有双键键或三或三键键 则视为连则视为连接了接了 2 或或 3 个相同的原子 个相同的原子 以次序最高的官能以次序最高的官能团团作作为为主要官能主要官能团团 命名 命名时时放在最后 其他官能放在最后 其他官能团团 命名 命名时顺时顺序越低名序越低名 称越靠前 称越靠前 主主链链或主或主环环系的系的选选取取 以含有主要官能以含有主要官能团团的最的最长长碳碳链链作作为为主主链链 靠近 靠近该该官能官能团团的一端的一端标为标为 1 号碳 号碳 如果化合物的核心是一个如果化合物的核心是一个环环 系 那么 系 那么该环该环系看作母体 除苯系看作母体 除苯环环以外 各个以外 各个环环系按照自己系按照自己 的的规则规则确定确定 1 号碳 但同号碳 但同时时要保要保证证取代基的位置号最小 取代基的位置号最小 支支链链中与主中与主链链相相连连的一个碳原子的一个碳原子标为标为 1 号碳 号碳 数数词词 位置号用阿拉伯数字表示 位置号用阿拉伯数字表示 官能官能团团的数目用的数目用汉汉字数字表示 字数字表示 碳碳链链上碳原子的数目 上碳原子的数目 10 以内用天干表示 以内用天干表示 10 以外用以外用汉汉字数字表示 字数字表示 杂环杂环化合物 最近学化合物 最近学员经员经常在答疑板提到关于命名的疑常在答疑板提到关于命名的疑问问 以下内容可供参考 以下内容可供参考 把把杂环杂环看作碳看作碳环环中碳原子被中碳原子被杂杂原子替原子替换换而形成的而形成的环环 称 称为为 某某杂杂 环环的名称 的名称 如 氧 如 氧杂杂 环环戊戊烷烷 给杂给杂原子原子编编号 使号 使杂杂原子的位置号尽量小 原子的位置号尽量小 其他官能其他官能团视为团视为取代基 取代基 1 带带支支链烷烃链烷烃 主主链链 选选碳碳链链最最长长 带带支支链链最多者 最多者 编编号按最低系列号按最低系列规则规则 从 从 侧链侧链最近端最近端编编号 如两端号号 如两端号码码相同相同时时 则则依次比依次比较较下一取代基下一取代基 位次 最先遇到最小位次定位次 最先遇到最小位次定为为最低系最低系统统 不管取代基性 不管取代基性质质如何 最小命名法 如何 最小命名法 2 3 5 三甲基己三甲基己烷烷 不叫 不叫 2 4 5 三甲基己三甲基己烷烷 因 因 2 3 5 与与 2 4 5 对对比是最低系列 比是最低系列 取代基次序取代基次序 IUPAC 规规定依英文名第一字母次序排列