苏教版-选修5《有机化学基础》知识点总结

苏教版 选修5有机化学基础知识点总结 一、重要的物理性质1有机物的溶解性（1）难溶于水的有：各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的（指分子中碳原子数目较多的，下同）醇、醛、羧酸等。（2）易溶于水的有：低级的一般指N(C)4醇、（醚）、醛、（酮）、羧酸及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖。（它们都能与水形成氢键）。2有机物的密度（1）小于水的密度，且与水（溶液）分层的有：各类烃、一氯代烃、氟代烃、酯（包括油脂）（2）大于水的密度，且与水（溶液）分层的有：多氯代烃、溴代烃（溴苯等）、碘代烃、硝基苯3有机物的状态常温常压（1个大气压、20左右）（1）气态： 烃类：一般N(C)4的各类烃（2）液态：一般N(C)在516的烃及绝大多数低级衍生物。如，己烷CH3(CH2)4CH3环己烷 甲醇CH3OH甲酸HCOOH溴乙烷C2H5Br乙醛CH3CHO溴苯C6H5Br硝基苯C6H5NO2特殊：不饱和程度高的高级脂肪酸甘油酯，如植物油脂等在常温下也为液态（3）固态：一般N(C)在17或17以上的链烃及高级衍生物。如，石蜡C16以上的烃饱和程度高的高级脂肪酸甘油酯，如动物油脂在常温下为固态二、有机物的结构（一）同系物的判断规律 1一差（分子组成差若干个CH2） 2两同（同通式，同结构） 3三注意 （1）必为同一类物质； （2）结构相似（即有相似的原子连接方式或相同的官能团种类和数目）； （3）同系物间物性不同化性相似。 因此，具有相同通式的有机物除烷烃外都不能确定是不是同系物。此外，要熟悉习惯命名的有机物的组成，如油酸、亚油酸、软脂酸、硬脂酸等，以便于辨认他们的同系物。 （二）、同分异构体的种类1碳链异构2位置异构3官能团异构（类别异构）（详写下表）4顺反异构5对映异构（不作要求）常见的类别异构组成通式可能的类别典型实例CnH2n烯烃、环烷烃CH2=CHCH3与CnH2n-2炔烃、二烯烃CHCCH2CH3与CH2=CHCH=CH2CnH2n+2O饱和一元醇、醚C2H5OH与CH3OCH3CnH2nO醛、酮、烯醇、环醚、环醇CH3CH2CHO、CH3COCH3、CH=CHCH2OH与CnH2nO2羧酸、酯、羟基醛CH3COOH、HCOOCH3与HOCH3CHOCnH2n-6O酚、芳香醇、芳香醚与CnH2n+1NO2硝基烷、氨基酸CH3CH2NO2与H2NCH2COOHCn(H2O)m单糖或二糖葡萄糖与果糖(C6H12O6)、蔗糖与麦芽糖(C12H22O11)（三）、同分异构体的书写规律书写时，要尽量把主链写直，不要写得扭七歪八的，以免干扰自己的视觉；思维一定要有序，可按下列顺序考虑： 1主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排列邻、间、对。 2按照碳链异构位置异构顺反异构官能团异构的顺序书写，也可按官能团异构碳链异构位置异构顺反异构的顺序书写，不管按哪种方法书写都必须防止漏写和重写。 3若遇到苯环上有三个取代基时，可先定两个的位置关系是邻或间或对，然后再对第三个取代基依次进行定位，同时要注意哪些是与前面重复的。（四）、同分异构体数目的判断方法 1对称法（又称等效氢法） 等效氢法的判断可按下列三点进行： （1）同一碳原子上的氢原子是等效的； （2）同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的；三、有机物的分类：按官能团分类类别官能团结构和名称典型代表物的名称和结构简式烷烃甲烷CH4烯烃乙烯_炔烃乙炔_卤代烃X(X表示卤素原子)溴乙烷_醇乙醇_酚苯酚醚乙醚_醛乙醛_酮丙酮_羧酸乙酸_胺甲胺_四、有机物的的命名1烷烃的习惯命名碳原子数2烷烃的系统命名法命名步骤如下：(1)选主链(最长碳链)，称某烷；(2)编碳位(最小定位)，定支链；(3)取代基，写在前，注位置，短线连；(4)不同基，简到繁，相同基，合并算。另外，常用甲、乙、丙、丁表示主链碳原子数，用一、二、三、四表示相同取代基的数目，用1、2、3、4表示取代基所在的碳原子位次。如命名为：_；命名为：_。3烯烃和炔烃的命名(1)选主链，定某烯(炔)：将含有_的最长碳链作为主链，称为“_”或“_”。(2)近双(三)键，定号位：从距离_最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位。(3)标双(三)键，合并算：用阿拉伯数字标明_的位置(只需标明_的数字)。用“二”、“三”等表示_的个数。例如：_；_。4烃的衍生物命名有机化合物的命名，是以烷烃的命名为基础的，简单来说，烷烃的命名需经过选主链、编序号、定名称三步。在给其他有机化合物命名时，一般也需经过选母体、编序号、写名称三个步骤，下面我们主要介绍烃的衍生物的命名：卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯等的命名，因为在这些有机物中，都含有官能团，所以在选母体时，如果官能团中没有碳原子(如OH)，则母体的主链必须尽可能多地包含与官能团相连接的碳原子；如果官能团含有碳原子(如CHO)，则母体的主链必须尽可能多地包含这些官能团上的碳原子，在编序号时，应尽可能让官能团或取代基的位次最小。醛：CH3CH2CH2CHO_；酯：CH3COOC2H5_；HCOOC2H5_。五、各类烃的代表物的结构、特性：类 别烷 烃烯 烃炔 烃苯及同系物通 式CnH2n+2(n1)CnH2n(n2)CnH2n-2(n2)CnH2n-6(n6)代表物结构式HCCH分子形状正四面体6个原子共平面型4个原子同一直线型12个原子共平面(正六边形)主要化学性质光照下的卤代；裂化；不使酸性KMnO4溶液褪色跟X2、H2、HX、H2O、HCN加成，易被氧化；可加聚跟X2、H2、HX、HCN加成；易被氧化；能加聚得导电塑料跟H2加成；FeX3催化下卤代；硝化、磺化反应六、烃的衍生物的重要类别和各类衍生物的重要化学性质类别通 式官能团代表物分子结构结点主要化学性质卤代烃一卤代烃：RX多元饱和卤代烃：CnH2n+2-mXm卤原子XC2H5Br卤素原子直接与烃基结合-碳上要有氢原子才能发生消去反应1.与NaOH水溶液共热发生取代反应生成醇2.与NaOH醇溶液共热发生消去反应生成烯醇一元醇： ROH饱和多元醇： CnH2n+2Om醇羟基OHCH3OHC2H5OH羟基直接与链烃基结合， OH及CO均有极性。-碳上有氢原子才能发生消去反应。-碳上有氢原子才能被催化氧化，OH在末端的醇氧化为醛，OH在中间的醇氧化为酮。1.跟活泼金属反应产生H22.跟卤化氢或浓氢卤酸反应生成卤代烃3.脱水反应:乙醇 140分子间脱水成醚 170分子内脱水生成烯4.催化氧化为醛或酮5.一般断OH键与羧酸及无机含氧酸反应生成酯酚酚羟基OHOH直接与苯环上的碳相连，受苯环影响能微弱电离。1.弱酸性2.与浓溴水发生取代反应生成沉淀3.遇FeCl3呈紫色4.易被氧化醛醛基HCHOHCHO相当于两个CHO有极性、能加成。1.与H2、HCN等加成为醇2.被氧化剂(O2、银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液、酸性高锰酸钾等)氧化为羧酸羧酸羧基受羰基影响，OH能电离出H+，受羟基影响不能被加成。1.具有酸的通性2.酯化反应时一般断羧基中的碳氧单键，不能被H2加成3.能与含NH2物质缩去水酯酯基HCOOCH3酯基中的碳氧单键易断裂水解反应：RCOOR+ H2ORCOOH + ROHRCOOR+ NaOH RCOONa + ROH氨基酸RCH(NH2)COOH氨基NH2羧基COOHH2NCH2COOHNH2能结合H+；COOH能部分电离出H+两性化合物能形成肽键蛋白质结构复杂不可用通式表示肽键氨基NH2羧基COOH酶多肽链间有四级结构1.两性2.水解3.变性4.颜色反应5.灼烧分解有烧焦羽毛的味道糖多数可用下列通式表示：Cn(H2O)m羟基OH醛基CHO羰基葡萄糖CH2OH(CHOH)4CHO淀粉(C6H10O5) n纤维素C6H7O2(OH)3 n多羟基醛或多羟基酮或它们的缩合物1.氧化反应(还原性糖)2.加氢还原3.酯化反应4.多糖水解5.葡萄糖发酵分解生成乙醇油脂酯基可能有碳碳双键酯基中的碳氧单键易断裂烃基中碳碳双键能加成1.水解反应（皂化反应）2.硬化反应七、重要的反应1能使溴水（Br2/H2O）褪色的物质（1）有机物 通过加成反应使之褪色：含有、CC的不饱和化合物 通过取代反应使之褪色：酚类 通过氧化反应使之褪色：含有CHO（醛基）的有机物（有水参加反应） 通过萃取使之褪色：液态烷烃、环烷烃、苯及其同系物、饱和卤代烃、饱和酯2能使强氧化剂酸性高锰酸钾溶液KMnO4/H+ 褪色的物质（氧化性比O2还强）（1）有机物：含有、CC、OH（较慢）、CHO的物质与苯环相连的侧链碳碳上有氢原子的苯的同系物（与苯不反应）3与Na反应的有机物：含有OH、COOH的有机物与NaOH反应的有机物：常温下，易与含有酚羟基、COOH的有机物反应加热时，能与卤代烃、酯反应（取代反应）与Na2CO3反应的有机物：含有酚羟基的有机物反应生成酚钠和NaHCO3；含有COOH的有机物反应生成羧酸钠，并放出CO2气体；与NaHCO3反应的有机物：含有COOH的有机物反应生成羧酸钠、磺酸钠并放出等物质的量的CO2气体。4既能与强酸，又能与强碱反应的物质（1）氨基酸，如甘氨酸等H2NCH2COOH + HCl HOOCCH2NH3ClH2NCH2COOH + NaOH H2NCH2COONa + H2O（2）蛋白质蛋白质分子中的肽链的链端或支链上仍有呈酸性的COOH和呈碱性的NH2，故蛋白质仍能与碱和酸反应。5银镜反应的有机物（1）发生银镜反应的有机物：含有CHO的物质：醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、还原性糖（葡萄糖、麦芽糖等）（2）银氨溶液Ag(NH3)2OH的配制：向一定量2%的AgNO3溶液中逐滴加入2%的稀氨水至刚刚产生的沉淀恰好完全溶解消失。（3）反应条件：碱性、水浴加热6与新制Cu(OH)2悬浊液的反应（1）有机物：羧酸（中和）、甲酸（先中和，但NaOH仍过量，后氧化）、醛、还原性糖（葡萄糖、麦芽糖）、甘油等多羟基化合物（氢氧化铜悬浊液可溶于多羟基化合物的溶液中，如甘油、葡萄糖溶液等，形成绛蓝色溶液）。（2）新制Cu(OH)2悬浊液的配制：向一定量10%的NaOH溶液中，滴加几滴2%的CuSO4溶液，得到蓝色絮状悬浊液。（3）反应条件：碱过量、加热煮沸（4）实验现象： 若有机物只有官能团醛基（CHO），则滴入新制的氢氧化铜悬浊液中，常温时无变化，加热煮沸后有（砖）红色沉淀生成； 若有机物为多羟基醛（如葡萄糖），则滴入新制的氢氧化铜悬浊液中，常温时溶解变成绛蓝色溶液，加热煮沸后有（砖）红色沉淀生成；7能发生水解反应的有机物是：卤代烃、酯、糖类（单糖除外）、肽类（包括蛋白质）。HX + NaOH = NaX + H2O(H)RCOOH + NaOH = (H)RCOONa + H2ORCOOH + NaOH = RCOONa + H2O或8能跟FeCl3溶液发生显色反应的是：酚类化合物。9能跟I2发生显色反应的是：淀粉。10能跟浓硝酸发生颜色反应的是：含苯环的天然蛋白质。八、重要的有机反应及类型1取代反应2加成反应3氧化反应 4还原反应 5消去反应7水解反应卤代烃、酯、多肽的水解都属于取代反应8热裂化反应（很复杂） 9显色反应含有苯环的蛋白质与浓HNO3作用而呈黄色10聚合反应 九，常见重要有机物的相互转化问题 1物质间用箭号表示其转化关系并注明反应类型加成炔烃加成加成酯烷烃烯烃水解水解卤代消去加成消去酯化氧化卤代酯化还原卤代加成水解苯及其同系物羧酸醛醇卤代烃分解氧化蔗糖麦芽糖淀粉纤维素水解葡萄糖问题2 有机合成题的解法1 从物质的特征性质突破物 类 特 性烯和炔 溴水褪色、酸性高锰酸钾溶液褪色醇 金属钠（得H2）、O2/Cu氧化、浓硫酸/醛 银镜反应、新制Cu(OH)2、H2/催化剂（Ni）羧酸 NaHCO3(得CO2)、酯化反应、酯 NaOH水溶液、稀硫酸水解酚 溴水（白色沉淀）、FeCl3(紫色溶液)、H2/催(Ni)2 从反应的特征条件突破条 件 反应稀 硫 酸 烯水化、酯、糖类、蛋白质水解反应浓 硫 酸 醇酸酯化、醇脱水、芳烃硝化、糖炭化NaOH /水 卤代烃、酯、蛋白质水解反应NaOH /醇 卤代烃消去反应Cl2(Br2)/光 烷烃或芳环上烷基发生取代反应Cl2(Br2)/Fe 芳环上发生取代反应H2/催化剂 烯、炔、芳烃、醛酮等发生加成反应（羧酸与酯不可被氢气还原）注：在碱性条件下，反应生成的酸都会转化为相应的盐，加酸使溶液酸化之后才能转化为酸。如：在氢氧化钠醇溶液、氢氧化钠水溶液、碱石灰、银氨溶液等等条件得到的酸都会转化为相应的盐。3 从物类的特征转化突破在有机框图题中，有机物烯、卤代烃、醇、羧酸、酯。在一定条件下，存在如下重要转化关系。烯（醇） 醛 羧酸氧化氧化还原烯 卤代烃 二烯烃（炔）溴水NaOH/醇 醇+羧酸盐NaOH稀硫酸酯浓硫酸醇+羧酸问题4 有机物的检验1、有机物的检验有机物常用试剂反应现象烯烃炔烃溴水褪色酸性KMnO4溶液褪色苯液溴-铁屑有白雾，有不溶于水油状物浓硝酸-浓硫酸有苦杏仁味油状物生成苯的同系物酸性KMnO4溶液褪色溴水分层，上层棕红色醇金属钠产生无色无味气体螺旋状铜丝+O2灼热变黑后有变回光亮卤代烃NaOH,AgNO3,HNO3白色沉淀生成苯酚浓溴水产生白色沉淀FeCl3溶液呈紫色溶液醛基银氨溶液水浴加热生成银镜新制Cu(OH)2煮沸生成砖红沉淀羧基（乙酸）酸碱指示剂变色新制Cu(OH)2常温沉淀溶解呈蓝色溶液Na2CO3 ,NaHCO3溶液产生无色无味气体乙酸乙酯水；酚酞和NaOH溶液的红色逐渐褪色淀粉碘水呈蓝色蛋白质浓HNO3呈黄色灼烧有烧焦羽毛味葡萄糖新制Cu(OH)2常温降蓝色，加热砖红色沉淀 淀粉碘水产生蓝色溶液二糖或多糖水解产物的检验 若二糖或多糖是在稀硫酸作用下水解的，则先向冷却后的水解液中加