有机化学复习概述

1、有机化合物中常见的元素有机化合物中常见的元素C2H6OHCHHOCHHHHCHHCHHO H甲醚甲醚乙醇乙醇C C CCC C CCCCCCCCCCCCCCCl 链状化合物链状化合物l 环状化合物环状化合物直链直链支链支链碳环碳环杂环杂环芳环芳环不饱和不饱和饱和饱和NOO 有机化合物的研究顺序有机化合物的研究顺序分离提纯分离提纯元素分析和实验式确定元素分析和实验式确定相对分子质量的确定及分子式的确定相对分子质量的确定及分子式的确定有机化合物结构测定有机化合物结构测定化学方法化学方法 官能团分析、化学降解及合成官能团分析、化学降解及合成物理方法物理方法 红外红外(IR)、紫外、紫外(UV)、核磁

2、、核磁(NMR)、 质谱质谱(MS)、气液色谱和、气液色谱和X衍射等。衍射等。烃类烃类（烷烃、烯烃、炔烃、芳烃）（烷烃、烯烃、炔烃、芳烃）H3CCH2CH2CH3H3CCHCH3CH3H3CCCH3CH3CH3H3CCH2CH2H3CCCH3CH3H3CCHCH3H3CCH2CH2CH2H3CCCH3CH3060120degrees of rotation36030024018014.63.822.614.63.8potential energy (KJ/mol)CH3HHHCH3HCH3HHHCH3HCH3HHHHH3CCH3HHCH3HHCH3HHCH3HHCH3HHHHH3CCH3HHH

3、CH3HCCHClCH3H+ClCl ClCl+CH3ClCl+CH3Cl+ClClCl+ClClClCH3+CH3ClCH3CH3+CH3CH3ClH+CH3(1)(2)(3)(4)(5)(6)第第(2), (3)步步反反应应重重复复进进行行链链引引发发链链转转移移（链链传传递递, ,链链增增长长）链链终终止止chain initiationchain propagationchain terminationhv or BrCH3H+BrBrBrBr+CH3BrBr+BrBrBr+BrBrBrCH3+CH3BrCH3CH3+CH3CH3BrH+CH3(1)(2)(3)(4)(5)(6)第第(

4、2), (3)步步反反应应重重复复进进行行链链引引发发链链转转移移（链链传传递递, ,链链增增长长）链链终终止止chain initiationchain propagationchain terminationCH3Brhv or 只考虑氢原子的类型只考虑氢原子的类型, , 忽略烷烃结构的影响忽略烷烃结构的影响CH3CH2CH3Cl2hv , 25oCCH3CH2CH2ClCH3CHCH3+Cl45%55%CH3CHCH3Cl2hv , 25oCCH3CHCH2ClCH3CCH3+Cl64%36%CH3CH3CH3氯代选择性氯代选择性（25oC）：3o H : 2o H : 1o H = 5

5、.0 : 3.7 : 1选择性：选择性：2o H : 1o H = 3.7 : 1选择性：选择性：3o H : 1o H = 5 : 1(CH2)nCCH2H3C CH3CH3CH3CH2OH烯烃的异构烯烃的异构构造异构构造异构碳链异碳链异构构CH3CH2CH = CH2 (CH3)2C = CH2位置异构位置异构CH3CH2CH = CH2 CH3CH = CHCH3 官能团异构官能团异构CH3CH2CH=CH2构型异构构型异构-顺反异构顺反异构 RHRHRHRHH2CCH2H2CCCH3CH3H2CCCH2CH3CH2CH2CH3123451123CHCHCH3H3C(H2C)8选取含双键

6、的最长链为主链，双键以最小编号选取含双键的最长链为主链，双键以最小编号(H3C)2HCHC(CH3)3HCCCCCCAB+CCABABAB+ ABAB+ABH2Electrophilic addition）CC+HXCCHX(XCl, Br, I)HOSO3HCCHOSO3H0oCHCCHOHXXCCXX(XCl, Br)CCl4CCXOHHOHXOH CH CH2RHXH OSO3HHHHORHRCOOHCHCH3RXCHCH3ROSO3HCHCH3RORCHCH3ROCORCHCH3ROHH2O CHCH2RXXCHCH2ROHX H2OX2X2 H2OCHCH2RO碳正离子的稳定性碳正离

7、子的稳定性R3C+ R2C+H RC+H2 C+H3解释：解释： 电学规律：带电体的稳定性是随着电荷的分散程度增大而增大的。 +GC给电子C+稳定+GC吸电子C+不稳定产生碳正离子所需能量产生碳正离子所需能量势能C+H3CH3C+H2(CH3)2C+H(CH3)3C+CCH2CH3H3CHBrCCH2CH3H3CHBrCCH2CH3H3CBrH过氧化效应过氧化效应ROOROCCRRRHCORROCROH+CCRRRHOHOHCORROCRH+CCRRRHOKMnO4(浓浓，热热), OHK2Cr2O7, H或或(1) O3(2) H2O, ZnKMnO4(稀稀，冷冷), OH或或(1) OsO

8、4, (2) H2ORCOOH（过过氧氧酸酸）OCCH2RRCCH2RHCORRCORHO+CO2 + H2OKMnO4(浓，热), OHK2Cr2O7, H或同上条件+CO2 + H2OCORROCROH+KMnO4(浓浓，热热), OHK2Cr2O7, H或或CCRRRH 这一反应常用以鉴定碳碳双键这一反应常用以鉴定碳碳双键 ; ;还可根据产物推断原来烯烃的结构。还可根据产物推断原来烯烃的结构。CCRRRHCORROCRH+(1) O3(2) H2O, ZnC=C+ O3COOOCCOOOC+ H2OZnC=OO=C+b. 有机分析上用于分析烯烃的结构有机分析上用于分析烯烃的结构CCH2R

9、HCORH(1) O3(2) H2O, Zn+O CH2COH3CC2H5OCCH3H+(2) H2O, ZnCH3CC2H5CCH3H(1) O3CCRRRHCORROCROH+CORROCRH+KMnO4(浓，热), OHK2Cr2O7, H或(1) O3(2) H2O, Znl 无顺反异构无顺反异构CCRRCCRRCCHRH2CCHCH2CH2CHCHCH2CCHCH2CHCH2CCH12345678912345678912345HCH3CH2CCHCH2R 炔丙位活泼炔丙位活泼 可卤代可卤代 p p键键可被氧化可被氧化末端氢有弱酸性末端氢有弱酸性可与强碱反应可与强碱反应CCHRHXCC

10、H2RXCCH3RXXHXCCHH2CCHHClCuClCCH2H2CCHClCCHRH2O, HgSO4CCH2RHOCCH3ROH2SO4H2O, HgSO4H2SO4CCHH2CCHCCH3H2CCHO甲基酮甲基酮CCRRKMnO4OHH+CR+O3H2OCCRHKMnO4OHH+O3H2O+OCO2OHCROOHCROOHCROHOCHOHOCCRHCCRAg(NH3)2+ / OHAgCCRCuCu(NH3)2+ / OH 鉴别端炔鉴别端炔生成的炔化物沉淀必须用硝酸处理生成的炔化物沉淀必须用硝酸处理 用化学方法鉴别下列化合物：用化学方法鉴别下列化合物：1.1.丁炔、丁炔、2-2-丁炔

11、、丁烷丁炔、丁烷 CCH2CH3CH3CCCH3HCCH3CH2CH2CH3 NH3.H2OAgNO3白色不反应不反应Br2CCl4褪色不反应2.2.丁烯、丁烯、2-2-丁烯、丁炔丁烯、丁炔用化学方法鉴别下列化合物：用化学方法鉴别下列化合物：CCH2CH3HCCH3CH=CHCH3CH2=CHCH2CH3 NH3.H2OAgNO3白色不反应不反应褪色KMnO4H+褪色+ CO2碳氢化合物中H的酸性顺序：CH CH CHspsp2sp3主要内容主要内容: :脂肪烃和芳香烃脂肪烃和芳香烃脂环烃环碳原子的饱和程度碳环数目环烷烃 CnH2n 环烯烃环炔烃单环双环多环CnH2n-2CnH2n-4(上）每

12、个每个CH2的燃烧的燃烧 (KJ/mol) 每个每个CH2的燃烧热的燃烧热 (KJ/mol)小小环环C3C4环丙烷环丙烷 697.1环丁烷环丁烷 686.1中中环环C8 C11环辛烷环辛烷 663.8环壬烷环壬烷 664.6环癸烷环癸烷 663.6普普通通环环C5 C7环戊烷环戊烷 664.0环己烷环己烷 658.6环庚烷环庚烷 662.4大大环环C12 环十四烷环十四烷 658.6环十五烷环十五烷 659.0开链烷烃每个开链烷烃每个的燃烧热：的燃烧热：658.6 KJ/mol稳定性稳定性小环小环普通环普通环中环中环H2 / Pt催催化化加加氢氢不不反反应应Cl2 / hvClHI不不反反应应

13、自自由由基基取取代代反反应应H2 / Pt, 50oCor Ni, 80oCCH2CH3H2 / Pt, 50oCor Ni, 80oCCH3CHCH2CH3CH3H2 / Pt, 120oCor Ni, 200oCCH3CH2CH2CH3CH3CH2CH3213231 小环小环的催化加氢的催化加氢（打开一根（打开一根 C C 键）键）支链多支链多较稳定较稳定Br2 / r.t.CH2CH2CH2BrBrCl2 / FeCl3CH2CH2CH2ClCl不不反反应应（难难开开环环）Br2 / r.t.（离子型）（离子型）加成反应加成反应自由基自由基取代反应取代反应Cl2 / hvCl 相间的两根

14、键相互平行相间的两根键相互平行（画（画 Z 字形）字形） 六个碳原子交替分布在两个平面上六个碳原子交替分布在两个平面上 每个碳均有一根每个碳均有一根C H键在垂直方向，键在垂直方向，上平面的向上上平面的向上 画，下平面的向下画画，下平面的向下画 其它其它C H键分别向左（左边的三个）或向右（右边键分别向左（左边的三个）或向右（右边 的三个），且上下交替的三个），且上下交替HHHHHHHHHHHHa键键 (axial bond)竖键竖键, 直键直键, 直立键直立键e键键 (equatorial bond)横键横键, 平键平键, 平伏键平伏键HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH

15、HHHH123456C3-C2C5-C6HHHHHHHH165423Br2 / FeBrBrBrBr2 / CCl4H2O / H+KMnO4H2 / Pt or Ni常常温温常常压压Fe or FeX3浓 H2SO4 or发烟 H2SO4RXXNO2SO3HRCROX2HNO3浓H2SO4AlCl3or(RCO)2ORCOClAlCl3X=Cl, BrZnCl2CH2ClH2CO, HClHClAlCl3, CuClCHOCO,NH2OHORRArNO2NR3CNSO3HFClBrICROCHOCOHOCORONHC ROHCF3CCl3NHRNR2OOC RO异构体构造异构体（平面）碳架异

16、构位置官能团构型异构顺反异构旋光异构对映异构非对映异构构象异构a a 一对对映体对偏振光的作用不同，一个使偏振光向顺时一对对映体对偏振光的作用不同，一个使偏振光向顺时针方向偏转，另一个使偏振光向逆时针方向偏转，针方向偏转，另一个使偏振光向逆时针方向偏转，两者偏转两者偏转数值相同数值相同。COOHHOHCOOHOHHCOOHOHHCOOHHOHa at =aat l ca at : :实验观察到的选光度实验观察到的选光度l : 样品管长度（样品管长度（dm, 分米）分米）c : 样品浓度（样品浓度（g / cm3）t : 测试时温度测试时温度 : 波长波长COOHOHHCOOHHOH例：例：Br

17、2hv,CH3HBrC2H5CH3HBrC2H5+CH3CH2CH2CH350%50%外消旋体性外消旋体性(racemic mixture)CH3CHCH2CH3BrCOOHOHHCOOHOHH内消旋体表示方法内消旋体表示方法一个手性碳的旋光性正好一个手性碳的旋光性正好被分子内另一构型相反的被分子内另一构型相反的手性碳所抵消手性碳所抵消内消旋体内消旋体(meso compounds)：有手性现象的分子有手性现象的分子FBrClHFBrHClFBrClH手性分子手性分子镜像镜像chiral molecules）CH3CHCHCH3Cl ClCH3CHCHCH2CH3Cl ClFCBrClHFCH

18、ClBrchiral molecules）非非手性分子手性分子镜像镜像FClClHFClClHFClClHClBrClBrClBrClBrClBrClBr非非手性分子手性分子 旋光性与分子结构的关系旋光性与分子结构的关系方法：次序规则排次序，方向盘上定构方法：次序规则排次序，方向盘上定构型。型。(1) 把手性碳上所连的四个原子或基团根据顺序规则排出大、中、小、把手性碳上所连的四个原子或基团根据顺序规则排出大、中、小、最小。最小。(2) 把最小的基放在方向盘的连杆上，其它三个基就在方向盘上。把最小的基放在方向盘的连杆上，其它三个基就在方向盘上。(3) 再观察这三个基的大、中、小走向，顺时针为再观察这三个基的大、中、小走向，顺时针为R，反时针为，反时针为S。（重点）（重点）ABCD