大学有机化学期末复习知识点总结

有机化学综述一、有机化合物的命名1.能够通过系统命名法命名各种类型的化合物：包括烷烃、烯烃、炔烃、烯炔、脂环族烃(单环和多环取代的脂环族烃中的螺环和桥烃)、芳香烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸、羧酸衍生物(酰卤、酸酐、酯、酰胺)、多官能化合物(官能优先级：-cooh -so3h -coor -Cox -cn -CHO c=o -oh(醇)-oh(酚)-sh -NH2 -或 c=c -cc2.根据化合物的系统命名法，写出相应的结构式或三维结构式(伞形、锯框式、纽曼投影式、费歇尔投影式)。三维结构的表示方法；1)伞形式：2)锯架：3)纽曼投影类型：4)菲舍尔投影类型：5)构象(1)乙烷构象：最稳定的构象是交叉型，最不稳定的构象是重叠型。(2)正丁烷构象：最稳定的构象是对位交叉构象，最不稳定的构象是完全重叠构象。(3)环己烷构象：最稳定的构象是椅子构象。单取代环己烷最稳定的构象是电子取代的椅子构象。多取代环己烷最稳定的构象是在e键上具有最多e取代或大基团的椅式构象立体结构的标记方法1.Z/E标记法：当表示烯烃的构型时，如果两个优先基团在有序规则中在同一侧，则为Z构型，在相反侧，则为E构型。2.顺/反标记法：当标记烯烃和脂环族烃的构型时，如果两个相同的基团在同一侧，则为顺；在另一边，它是跨的。3.R/S标记法：当标记手性分子时，与手性碳相连的四个基团首先按顺序排列。然后，优先级最低的组被放置在远离观察者的地方，另外三个组被再次观察。如果优先级是顺时针的，它处于R配置，如果是逆时针的，它处于S配置。注：更换伞形透视型和菲舍尔投影型的方法是根据需要写下其透视型或投影型，然后分别标记其R/S配置。如果两种构型相同，则为同一化合物，否则为其对映体。二。有机化学反应及其特征1.反馈式还原反应(包括催化氢化):烯烃、炔烃、环烷烃、芳烃、卤代烃氧化反应：烯烃氧化(高锰酸钾氧化、臭氧氧化、环氧化)；炔烃被高锰酸钾和臭氧氧化。酒精的氧化；芳族侧链氧化、芳族环氧化)2.相关法律1)马哈拉诺比斯定律：亲电加成反应的定律，亲电试剂总是被加到带有更多氢的双键碳上。2)过氧化作用：自由基加成反应规律，卤素被加到双键碳上，含氢较多。3)空间效应：较大的基团总是被取代到空间位阻较小的位置。4)定位规则：芳香亲电取代的规则包括邻位、对位和间位基团。5)切耶夫法则：卤代烃和醇的消除反应法则。主要产品是双键碳上有更多取代基的烯烃。6)哈克规则：判断芳香性的规则。有一个环状大键，成环原子必须共面或接近共面，电子数符合4n 2规则。7)霍夫曼定律：季铵盐的消除反应定律。当只有烃基时，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-碳与吸电子基团或不饱和键连接时，酸性较强的氢被消除，产生更稳定的产物(热力学控制的产物)。8)组“订单规则”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(HOCl)、羟基汞化-脱汞还原-反式加成其他亲电试剂：顺反加成烯烃的环氧化和与单线态卡宾的反应：保持构型烯烃的冷稀释高锰酸钾/H2O氧化：顺式-o-二醇烯烃的硼氢化-氧化：顺式加成烯烃加氢：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/NH3(l)-反式氢化亲核取代：SN1:消旋化的同时构型逆转SN2:配置反转(瓦尔登反转)消除反应：E2、E1cb:跨共面消除。环氧乙烷开环反应：反式产物四.概念、物理性质、结构稳定性和反应性概念1.同分异构体2.试剂亲电试剂：简而言之，对电子有亲和力的试剂称为亲电试剂。亲电试剂通常是带正电荷的试剂或带有空的p或d轨道的中性分子，它们可以接受电子对，如h、cl、br、RCH2+、CH3CO+、NO2+、SO3H、+SO3、BF3、三氯化铝等。它们是亲电试剂。亲核试剂：对电子没有亲和力但对带正电荷或部分带正电荷的碳原子有亲和力的试剂称为亲核试剂。亲核试剂通常是带负电荷的试剂或带有非共享电子对的中性分子，如羟基、羟基、羟基、羟基、羧基、氨基、羟基、羧基、羟基、羟基、羟基、羟基、羟基、羟基、羟基、羟基、羟基、羟基、羟基、羟基、羟基、羟基、羟基、羟基、羟基、羟基、羟基、羟基、羟基、羟基、羟基、羟基、羟基、羟基、羟基、羟基、X-，H2O，ROH，ROR，NH3，RNH2等。都是亲核体。自由基试剂：Cl2和Br2是自由基引发剂。此外，过氧化氢、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、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可以引发反应并使反应继续进行。3.酸和碱的概念布朗斯台德酸和碱：质子的供体是酸，质子的受体是碱。路易斯酸碱：电子的受体是酸，电子的供体是碱。4.共价键的性质：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：光学活动：旋光物质(旋光物质)，左旋，右旋：中间体和外消旋体的区别：对映体，生产条件：非对映异构体：苏联风格，红色风格：异构体：Walden flip :7.电子效果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.其他的Endo，exo:顺式-反式异构体，生产条件：烯醇形式：(2)物理性质1.沸点的测定？不同类型化合物的沸点比较：同类化合物沸点的比较。2.熔点、溶解度大小的判断？3.形成有效氢键的条件和形成分子内氢键的条件：(3)稳定性判断1.烯烃稳定性的测定R2C=CR2 R2C=CHR RCH=CHR(电子构型)RCH=CHR(电子构型)RHC=CH2CH2CH2=CH22.环烷烃的稳定性判断3.开链烃的构象稳定性4.环己烷的构象稳定性5.反应中间体(碳正离子、碳负离子、自由基)稳定尺寸的测定碳正离子的稳定顺序：自由基稳定性序列：负碳离子的稳定序列：6.共振极限结构式的稳定性判断(共振杂交中的贡献度):(4)酸碱度的判断1.不同类型的化合物被认为是碱性的2.酒精在液相中的酸度3.酸度的图像因子(吸电子基团和推电子基团对酸度的影响):(5)反应活性的测定1.烷烃的自由基取代X2活动：F2 Cl2 Br2 I2选择性：F2 Cl2 Br2 I22.烯烃的亲电加成反应活性R2C=CR2 R2C=CHR RCH=CHR RCH=CH2 CH2=CH2 CH2=CHX3.烯烃环氧化反应活性R2C=CR2 R2C=CHR RCH=CHR RCH=CH2 CH2=CH24.烯烃的催化加氢活性；CH2=CH2 RCH=CH2 RCH=CHR R2C=CHR R2C=CR25.迪尔斯-阿尔德反应二烯体与吸电子基团连接(第349页)，亲二烯体与吸电子基团连接，这有利于反应。例如，下列化合物A.b .c .D.与异戊二烯的狄尔斯-阿尔德反应活性的序列是：6.卤代烃的亲核取代SN1反应：SN2反应：环化的SN2反应速率为：v五元环v六元环v中环，大环v三元环v四元环7.消除反应在碱性条件下消除卤代烃-E2消除RI RBr RCl酒精脱水-主E18.芳香族亲电取代o-p定位基团(电子供体基团)，活性苯环连接到芳环上-反应性提高间位基团(吸电子基团)或邻位对位基团的反应活性降低，该基团具有连接到芳环上的钝化苯环。例如：下列芳香族化合物：A.学士学位硝化反应的相对活性顺序为。例如萘环A.阿尔法位置；b .-位置；c .氯苯；d .苯亲电取代的相对活性顺序是。例如，在下列化合物中，最容易与浓硫酸发生磺化反应的是()。A.b .c .D.(6)其他1.亲核性的大小判断：2.试剂的碱性大小：3.芳香性判断：4.定位底座的定位效果顺序：o-n(CH3)2 -NH2 -oh -och 3 -nhcoch 3 -r -ococh 3 -c6h 5 -f -cl -br -I元定位器：-NH3 -NO2 -cn -cooh -so3h -CHO -coch 3 -cooch 3 -con H2五、活性中间体和反应类型、反应机理反应机制：1.自由基取代反应机理中间体：自由基反应类型：烷烃的卤化，烯烃和芳烃的-氢卤化。2.自由基加成反应机理中间体：自由基：反应类型：烯烃和炔烃的过氧化作用。3.亲电加成反应机理中间体：环离子(溴离子，氯离子)反应类型：向溴、氯和次卤酸中加入烯烃中间体：碳阳离子，易于重新排列。反应类型：烯烃的其他亲电加成(HX、H2O、硫酸、B2H6、羟基汞化-脱汞还原反应)、炔烃的亲电加成、小环烷烃的开环加成和共轭二烯的亲电加成。或环状离子):4.亲电取代机制：中间体：-络合物(氯和溴教师形成-络合物)反应类型：芳香族亲电取代(卤化、硝化、磺化、烷基化、酰化、氯甲基化)。5.亲核加成反应的机理；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：碳阳离子，易于重新排列。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烷基醚)。SN2反应中间：无(通过过渡状态直接生成的产品)反应类型：卤代烃和醇的亲核取代(主要是1)，分子中的亲核取代，醚键断裂反应(烃基生成1个醚，酚醚)，环氧乙烷开环反应。7.消除反应机制E1机制：中间体：碳阳离子，易于重新排列。反应类型：酒精脱水，污水乙醇中3RX的消除反应，无碱性试剂。E2机制：中间体：无(烯烃通过过渡态直接生成)反应类型：RX消除反应E1cb机制：中间体：碳负离子反应类型：o-二卤代脱卤。重排机制重排反应定律：不稳定的活性中间体被排出，形成更稳定的中间体；或者被不稳定的反应物重新排列成更稳定的产物。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，基团迁移的优先顺序是ar r h(4)可变环重排：(5)烯丙基位置重排：碱性水解2.其他重新安排(1)质子1，3-迁移(互变异构)六、鉴别和分离方法七.派生构造1.化学性质：高锰酸钾氧化烯烃；烯烃的气味氧化：芳香烃的氧化；邻二醇的周期酸氧化2.光谱特性：红外光谱：3650 2500 cm-1 o-h，n-h伸缩振动3300 3000 cm-1-c c-h (3300)，c=c-h (3100)，ar-h (3030)伸缩振动3000 2700 cm-1-CH3，-CH2，亚甲基，-CHO(2720，2820)伸缩振动1870 1650 cm-1 c=o(酸、醛、酮、酰胺、酯、酸酐)伸缩振动1690 1450 cm-1 c=c，苯环骨架伸缩振动1475 1300 cm-1-CH3，-CH