有机化学 汪小兰 知识点总结 315化学Word文档下载推荐.docx

1、8.由于球棍模型和比例模型各有长处与不足，所以为了清楚地表示分子三度空间的立体形状：粗线表示伸出纸面向前，虚线表示在纸面的后面；楔形的宽头表示接近读者，虚楔形表示伸向纸后（书上17页） 9.键：C-H键或C-C键（键长，键能mol）中成键原子的电子云是沿着它们的轴向重叠的键 10.直链烷烃：“直链”二字的含意仅指不带有支链 11.构象：由于围绕单键旋转而产生分子中的原子或基团在空间的不同排列形式，每一个特定的构象就叫做一个构象异构体（立体异构） 12.优势构象：内能最低，稳定性最大（乙烷的优势构象是交叉式） 13.内能最低（交叉式）两个碳原子上的氢原子间的距离最远，相互间的排斥力最小，因而分子

2、的内能最低；内能最高（重叠式）两个碳原子上的氢原子两两相对，距离最近，相互间的排斥作用最大，因而分子的内能最高（重叠式构象或其它非交叉式的分子有转化成最稳定的构象而消除张力的趋势） 14.扭转能：使构象之间转化所需要的能量 15.构象内能高低：全重叠式部分重叠式邻位交叉式对位交叉式（但它们之间的能量差别不大） 1烷烃的沸点、熔点和相对密度都随相对分子质量的增加而升高16.物理性质：1氯代：烷烃于室温并且在黑暗中与氯气不反应，：页详细见书化学性质17.（22-27）但在日光或紫表示光照）或在高温下，能发生取代反应，烷烃分子中的氢原子能逐步hv外光（以被氯取代，得到不同氯代烷的混合物 （最好是自己

3、再看一下书） 氧化和燃烧：在催化剂存在下，烷烃在其着火点以下，可以被氧气氧化，氧化的结2果是，碳链在任何部位都有可能断裂，不但碳-氢键可以断裂，碳-碳键也可以断裂，生成含碳原子数较原来烷烃为少的含氧有机物，如醇、醛、酮、酸等。（反应产物复杂，不能用一个完整的反应式来表示） 18.反应机理：对由反应物至产物所经历的详细描述 19.连锁反应：反应物中一旦有少量游离基生成，便可连续进行反应。连锁反应可分为引发、增长及终止三个阶段；引发吸收能量，产生游离基，增长每一步消耗一个游离基而产生另一个游离基，终止游离基被消耗而不再生成。20.过渡态：体系的能量逐渐上升，达到最高点时的结构 21.活化能：过渡态

4、与反应物间的能量差（活化能越高，反应速率越慢） 22.不同C-H键的解离能为：三级C-H键二级C-H键二级碳游离基一级碳游离基甲基游离基 注：氢的相对活性=产物的数量被取代的等价氢的个数 预测产物间大致比例： H活性比H个数比 第三章 不饱和烃 一烯烃 1.烯烃通式：CnH2n 2.烯烃的同分异构现象有：碳链异构、位次异构、顺反异构 3.构型：当两个碳原子上各连有两个不同的原子或基团时，双键上的四个基团在空间就可以有两种不 同的排列方式，叫做两种构型 构象：分子中各原子或基团在空间的不同排列可以通过单键的旋转而相互转化的，叫做构象4.顺反异构：两个相同的基团在双键的同侧，叫做顺式异构体；两个相

5、同的基团在双键的反侧，叫5做反式异构体。这种异构现象叫做顺反异构（条件为该两个碳原子上各连有两个不同 的原子或基团）碳双键上连接的四个基团完全不同时，将每个以双键相连的碳原子上的两个原子或基团按次-6.当碳表示，反之，则以字Z序规则定出较优基团，该两个碳原子上的较优基团在双键的同侧者，以字母两种构型，在必Z表示（如果烯烃分子中有一个以上双键，而且每个双键上所连基团都有、E母E 要时则需标出这些双键的构型，例子详细见书33页） 7.物理性质： 1） 四个碳一下的烯烃在常温下是气体，高级同系物是固体 2） 烯烃比水轻 34-40页）8.化学性质（一些化学方程式最好还是看一下书 加成反应： 加氢（催

6、化氢化）：在催化剂作用下，烯烃与氢可顺利反应（常用催化剂有镍、钯、铂等金属）1） ：例如，将乙烯或丙烯通入溴的四氯化碳溶液中，由于生成无色的二溴与卤素加成（亲电加成）2） 溴水或是溴的四氯化碳溶液都是鉴别不饱和键常页，代烷而使溴的红棕色退去（方程式见书34 ）用的试剂间键异裂，生成一个由与以双键相连的两个碳原子结BrBr反应机理：1当溴与烯烃接近时，溶液中可能存在的负离子（溴负离子、氯负离子、合成的溴鎓离子三元环中间体以及溴负离子2，都可以作为提供电子的亲核试剂与溴鎓离子结合生成相应的产物带有未共用电子对的水分子） （二溴乙烷、氯溴乙烷、溴乙醇） 反式加成：溴正离子和溴负离子是由碳碳双键的两侧

7、分别加到两个碳原子上 从而使碳碳双键中离子首先加到碳碳双键中的一个碳原子上，（亲电加成）：H与卤化氢加成3） 的另一个碳原子带有正电荷，形成碳正离子，然后碳正离子再与卤负离子结合形成卤代烷 X XCH2CH2 CH3 CH3 HCH2 CH2不对称烯烃与卤化氢加成时，遵守马氏规则（氢加多氢） 4） 与水加成：在酸的催化下，烯烃可以和水加成生成醇，这个反应也叫做烯烃的水合（醇的制备方 法之一）2烯烃与水合质子作用OH2）HH+与水中氧上未共用电子对结合成水合质子 （反应历程：14质子化的醇与水交换质子而得到醇及3生成碳正离子碳正离子再与水作用得到质子化的醇水合质子 5） 与硫酸加成：烯烃能和硫酸

8、加成，生成可以溶于硫酸的烷基硫酸氢酯（烯烃与硫酸的加成是制备醇的间接方法，也可以除去某些不与硫酸作用，又不溶于硫酸的有机物（烷烃、卤代烃）中所含的烯烃） 无论加水与硫酸的加成都遵循马氏规则 6） 与次卤酸加成：将HOX看成HO及X，加成同样遵守马氏规则 7） 硼氢化反应：烯烃可以和甲硼烷进行加成生成三烷基硼，三烷基硼在碱性溶液中能被过氧化氢氧化成醇（由反应最终产物醇来看，甲硼烷与烯烃的加成反应是反马氏规律的） 氧化反应：1） 与高锰酸钾的反应（这也是鉴别不饱和键的常用方法之一）：烯烃很容易被高锰酸钾等氧化剂氧化，氧化产物决定于反应条件 ，产物为邻二醇1 温和的条件下（如冷的高锰酸钾溶液） 在酸

9、性条件或加热情况下，则进一步氧化的产物是碳碳于双键处断裂后生成的羧酸或酮2 即当以双键相连的碳原子上连有两个烷基的部分，氧化断裂的产物为酮，以双键相连的碳原子上 只连有一个烷基的部分，氧化断裂后生成羧酸2） 臭氧化：臭氧化合物（烯烃在低温下与臭氧作用形成）在还原剂存在下，与水作用则分解为两分子羰基化合物（当不饱和碳原子上连接两个烷基时，所得羰基化合物是酮；当不饱和碳原子上连接一个烷基和一个氢原子时，所得羰基化合物是醛） 还原剂的作用是防止醛被氧化为酸 聚合、-氢的卤代 二炔烃 1.炔烃通式：CnH2n-2 2.命名（经常找一些结构练习一下，就应该没问题）：1） 炔烃的系统命名法和烯烃相似，只是

10、将“烯”字改为“炔”字 2） 烯炔（同时含有双键和三键的分子）的命名：a） 选择含有CC和CC最长的碳链做主链 b） 离官能团最近端开始编号，并使CC和CC之和最小 c） 命名时先命名烯烃，在命炔烃 （但如果两个碳链等长、不饱和键数目相同，则选含“双键”数最多的链为主碳链） 3.化学性质：1） 催化加氢：炔烃在催化剂（钯、铂等）下氢化时，总是得到烷烃，但在林德拉（Lindlar）催化剂作用下，可以制得烯烃 2） 与卤化氢加成：烯烃与一份子卤化氢加成得到卤代烯，与两分子卤化氢加成得到卤代烷（不对称炔烃的加成，同样遵守马氏规则） 3） 与水加成：在硫酸及汞盐的催化下，炔烃能与水加成。 产物乙烯醇不

11、稳定（一般CC与OH直接相连的烯醇都是不稳定的），很快转变为稳定的羰基化合物（酮式结构） 这种异构现象称为酮醇互变异构库切洛夫反应 与氢氰酸加成：乙炔在氯化亚铜及氯化铵的催化下，可与氢氰酸加成而生成丙烯腈4）CH + HCN H2CCHCN HC含有CN（氰基）的化合物叫做腈 三双烯烃 1.聚集烯烃：两个碳碳双键连在同一个碳原子上 共轭双烯（具有特殊的反应性能）：单双键间隔的双烯 隔离双烯：两个碳碳双键被两个或两个以上单键隔开 第四章 环烃 一脂环烃 1. 环烃是由碳和氢两种元素组成的环状化合物，可分为脂环烃和芳香烃两种 2. 命名（经常找一些结构练习一下，就应该没问题）：1） 环烷烃：a）

12、根据分子中成环碳原子数目，称为环某烷 b） 把取代基的名称写在环烷烃的前面（若环上取代基较复杂时，则以环作为取代基） c） 取代基位次按“最低系列”原则列出，基团顺序按“次序规则”列出 2） 环烯烃：a） 根据分子中成环碳原子数目，称为环某烯 b） 以双键的位次最小为原则 3. 小环：三、四元环 一般环：五、六、七元环 中环：八至十一元环 大环：十二元环以上 4物理性质：不溶于水，比水轻，环烷的沸点比相应的烷烃略高 5化学性质：1） 小环烷烃：易加成，难氧化，似烷似烃 普通环以上：难加成，难氧化，似烷（在光照下可以进行取代反应） 2） 环烯烃、共轭二烯烃：各自具有相应烯烃的通性 6.角张力：与

13、正常键角偏差而引起的张力（随着环的扩大，张力减小） 7.环己烷及其衍生物的构象：1） 船型和椅型是环己烷的两种构象（椅型为优势构象） 2） 12个CH键可分成两类：直立键（以“a键”表示）：垂直于三个碳原子形成的平面 平伏键（以“e键”表示）：与环的“平面”大体平行 3） 多元取代环己烷最稳定的构象是e键上取代基最多的构象 环上有不同取代基时，大的取代基在e键上构象最稳定 二芳香烃（易取代、难加成、难氧化） 1.芳香烃可分为单环和多环 2.命名（见书57-59，经常找一些结构练习一下，就应该没问题） 3.苯的通式：CnH2n-6 4.物理性质：无色液体，比水轻，不溶于水，而易溶于石油醚、醇、醚

14、等有机溶剂，苯及其同系物有毒 5.化学性质：取代反应（化学方程式见书62-65）：1） 卤代：在铁或相应的铁盐的催化下加热，苯环上的氢可被氯或溴原子取代，生成相应的卤代苯，并放出卤化氢 2） 硝化：以浓硝酸和浓硫酸（或称混酸）与苯共热，苯环上的氢原子能被硝基（NO2）取代，生成硝基苯 3） 磺化：苯和浓硫酸共热，环上的氢可被磺酸基（SO3H）取代，产物是苯磺酸 （磺化反应式可逆的，苯磺酸与水共热可脱去磺酸基，这一性质常被用来在苯环的某些特定位置引入某些基团） 4） 傅氏反应：a） 傅氏烷基化反应：在无水氯化铝等的催化下，苯可以与卤代烷反应，生成烷基苯（烷基化时易发生多烷基化、可逆、重排反应，是

15、向芳香环上导入烷基的方法之一） b） 傅氏酰基化反应：在无水氯化铝等的催化下，苯能与酰氯进行类似的反应得到酮（是制备芳香酮的主要方法） 加成反应：苯在Ni作为催化剂加热条件下，可与三分子氢气反应产生环己烷 氧化：在较高的温度及特殊催化剂作用下，苯可被空气中的氧，氧化开环 烷基侧链的卤代：在没有铁盐存在时，烷基苯与氯在高温或经紫外光照射，在烷基侧链上发生卤代反应 6.苯环上取代基的定位规律 邻对位定位基：（对苯环亲电取代反应致活作用由强到弱） O-、 N（CH3）2 NH2 OH OCH3 NHCOCH3 OCOCH3 CH3 Cl Br I 、 C6H5 等 如苯环上已带有上述基团之一，则再进

16、行取代反应时，第二个基团主要进入它的邻位和对位 间位定位基：（对苯环亲电取代反应致钝作用由强到弱） N+（CH3）3 NO2 CN SO3H CHO COOH COOR CONH2 +NH3 等 如苯环上已带有上述基团之一，再进行取代反应时，则第二个基团主要进入它的间位 一般来说，如果基团中与苯环直接相连的原子带有不饱和键或正电荷，这个基团就是间位定位基；反之，则是邻对位定位基（邻对位定位基导入苯环以后，能使苯环变得更容易进行亲电取代反应，也就是它们对苯环有致活作用；间位定位基则对苯环的亲电取代反应有致钝作用） 三稠环芳烃 1.稠环芳烃都是固体，相对密度大于1，许多稠环芳烃有致癌作用 2.稠环

17、芳烃中比较重要的是萘、蒽和菲 3.萘可进行取代、加氢以及氧化反应 位10、9蒽和菲比萘更容易被氧化及还原，反应发生在4.第五章 旋光异构 1.旋光性：能使偏振光发生偏转的性质 2.旋光性物质：具有旋光性的物质 3.旋光度：使偏振光振动平面旋转的角度，用“”表示 4.旋光仪：测定物质旋光度的仪器 5.左旋和右旋：1） 左旋：使偏振光振动面向左旋转，用“”或“l”表示 2） 右旋：使偏振光振动面向右旋转，用“”或“d”表示 6.比旋光度： T ；D - 钠光源，波长为589nm 测定温度，单位为T - 实测的旋光度；a - l - 样品池的长度，单位为dm；c - 样品的浓度，单位为g?ml-1

18、7.手性：实物与其镜像不能重叠的现象 手性分子：实物与镜像不能重叠的分子 8.手性碳原子：和四个不相同的原子或基团相连的碳原子（含有一个手性碳原子的化合物一定是手性分子） 9.外消旋体：等量的左旋体和右旋体组成的混合体系（能拆分出一对对映体；内消旋体不能拆分） 10.构型的表示方法：1） RS标记法：（一） 按次序规则将手性碳原子上的四个基团排序 观察其余三个基团由大中小的把排序最小的基团放在离观察者眼睛最远的位置， ）二（顺序，若是顺时针方向，则其构型为R（R是拉丁文Rectus的字头，是右的意思），若是反时针方向，则构型为S（Sinister,左的意思） 2） 费歇尔投影式：a） 投影原则

19、：（一） 横、竖两条直线的交叉点代表手性碳原子，位于纸平面 横线表示与C*） 相连的两个键指向纸平面的前面，竖线表示指向纸平面的后面（横前（二竖后） （三） 将含有碳原子的基团写在竖线上，编号最小的碳原子写在竖线上端 b） 通过费歇尔投影式判断R、S构型：（一） 横顺S，横逆R 竖顺） R，竖顺S （二1“横”最小基团处于横键位置；“竖”最小基团处于竖键位置 注意： 观察不方便或不好观察时，可先从反面看，把得出的结果反过来2 270与原构型相比。90不能离开纸平面翻转180；也不能在纸平面上旋转或311.判断不同投影式是否同一构型的方法：1） 将投影式在纸平面上旋转180，仍为原构型 2） 任

20、意固定一个基团不动，依次顺时针或反时针调换另三个基团的位置，不会改变原构型 3） 对调任意两个基团的位置，对调偶数次构型不变，对调奇数次则为原构型的对映体 12.对于含两个手性碳原子的化合物，则需要标出每一个手性碳原子的构型，考察其构型的过程与考察含一个手性碳原子的化合物一样 这样，除去H以外，C2上连接的三个基团，按次序规则排列应为 OHCOOHCHCH2OH OH，表示。用坐标形式给出，即为（2S上的三个基团，以上的三个基团，以C2S表示；同理，C3S所以 ）3S COOH 2 HO C H 3 HO C H CH2OH 外消旋体的拆分：化学分离法和生物分离13. 卤代烃 第六章 1.卤代

21、烃：烃分子中的氢原子被卤素（氟、氯、溴、碘）取代的产物 2.： 命名（系统命名，经常找一些结构练习一下，就应该没问题） 选择连有卤原子的最长碳链作为母体（不饱和卤代烃还应包含不饱和键）1） 2） 将卤原子及其它支链作为取代基 后列卤代烷的编号由距离取代基最近的一端开始，将取代基按次序规则排列，较优基团3） 出 注意：卤代不饱和烃的编号是由距不饱和键最近的一端开始 ：）99-101化学性质（详细见书 3.SN表示）1亲核取代反应（用：起始于亲核试剂的进攻而发生的取代 亲核试剂：负离子（ OH，OCH3），或带未共享电子对的分子 底物：反应中受试剂进攻的物质 离去基因：被Nu取代，以负离子形式离去

22、的卤素 1） 被羟基（OH）取代：产物是醇 2） 被烷氧基（RO）取代：产物是醚 3） 被氨基（NH2）取代：产物是胺 4） 被氰基（CN）取代：产物是腈，腈水解即得羧酸 5） 被（RCOO）取代：产物是酯 6） 被（SH）取代：产物是硫醇 7） 被（RCC）取代：产物是炔 通过亲核取代反应：1） 可生成许多类型的化合物 2） 由卤代烃提供烷基，形成CC键，增长碳链 2） 改变化合物构型，提高生物活性 等，同时产生不饱和烃的反应，H2O2消除反应：能由一个分子中脱去一些小分子，如HX1） 札依切夫规律：仲或叔卤代烃脱卤化氢时，主要是由与连有卤素的碳原子相邻的含氢较少的碳原子上脱去氢（主要产物是

23、双键碳上连接烃基最多的烯烃） 2） 消除反应活性：3RX2RX1RX 页）3与金属的反应（详细见书100-1011） 格氏试剂：卤代烷与镁在无水乙醚中作用所生成的试剂 2） 格氏试剂的CMg非常活泼，能被许多含活泼氢的物质，如水、醇、酸、氨以及炔氢等分解为烃，并能与二氧化碳作用生成羧酸（因此在制备格氏试剂时，必须防止水汽、醇、酸、氨、二氧化碳等物质） 4.伯卤代烃RCH2X；仲卤代烃R2CHX；叔卤代烃R3CX 5.脂肪族亲核取代反应的历程（详细见书101-102） 单分子历程（叔卤代烷的水解） 1）a） 第一步：卤代烷中CX键异裂为R3C（碳正离子）及X（卤负离子） b） 第二步：R3C一产

24、生，便立刻与溶液中的OH结合为醇 2） 双分子历程（伯卤代烷的水解） a） 同时进行 b） 凡能增加碳原子上电子密度的因素，便有利于促使反应按单分子历程进行；而凡能降低碳原子上电子密度的因素，则有利于促使反应按双分子历程进行 6.不同卤代烃对亲核取代反应的活性比较 1） 烃基的结构：烯丙式孤立式乙烯式 2） 卤素的性质：R-IR-BrR-Cl 烯丙式：与卤素相连的碳原子和CC相连 孤立式：包括卤代烷，卤素与CC间隔开一个以上碳原子的化合物 乙烯式：卤素与CC直接相连 7.消除反应与亲核取代反应是由同一亲核试剂的进攻而引起的。进攻碳原子引起取带，进攻氢原子就引起消除，所以这两种反应常常是同时发生

25、和相互竞争的 8.卤代烃的重要代表物 1） 三氯甲烷：俗名氯仿，无色液体，不易燃，不溶于水，比水重 2） 四氯化碳：无色液体，相对密度很大，不溶于水 3） 氯乙烯：在常温下为气体，主要用于生产聚氯乙烯（PVC） 氟利昂：无毒，不燃烧，无腐蚀性 4）第八章 醇、酚、醚 水分子中的一个氢原子被脂肪烃基取代的是醇，被芳香烃基取代的是酚，如果两个氢原子都被烃基取代的衍生物就是醚 一 醇 1. 命名（经常找一些结构练习一下，就应该没问题）：1） 俗名：如乙醇俗称酒精，丙三醇俗称甘油 2） 简单的醇用普通命名法命名：3） 系统命名法：a） 选择连有烃基的最长碳链做主链，按主链所含碳原子数叫做某醇 b） 编

26、号由接近羟基的一端开始 c） 羟基的位置用它所连的碳原子的号数来表示，现在醇名之前 多元醇的命名，要选择含OH尽可能多的碳链为主链，羟基的位次要标明 2化学性质：似水性：1） 醇不能与碱的水溶液作用，而只能与碱金属或碱土金属作用，放出氢气，并形成醇盐 2） 醇化物遇水则分解成醇和金属氢氧化物 3） 醇也可作为质子的接受体，通过氧原子上的未共用电子与酸中的质子结合形成质子化的醇（见书133页） 与无机酸的作用： 醇与无机酸形成的酯叫无机酸酯1） HONO2 RONO2 H2O ROH 硝酸酯 2） 醇与氢卤酸反应生成卤代烃（亲核取代反应） 1不同的氢卤酸以及不同类型的醇的反应速率不同，他们的顺序

27、分别是：HIHBr注：HCl 烯丙式醇叔醇仲醇伯醇甲醇 该反应是制备卤代烃的常用方法2 脱水反应：分子内脱水：醇分子的羟基与碳原子上的氢脱去一分子水得到烯烃 1这个反应是制备烯烃的常用方法之一，消除方向遵守扎依切夫规律注：伯、仲、叔醇分子内脱水的难易程度是叔仲伯（这是由形成的碳正离子稳定性决定的三2级碳正离子的稳定最高） 分子间脱水：两分子醇可以发生分子间脱水，产物是醚（醇分子间脱水只适于制备简单醚两个烷基相同的醚） 氧化或脱氢： 能进一步被氧化成羧酸）（伯醇在被氧化成醛后，能分别形成醛或酮伯醇或仲醇用氧化剂氧化，氧化： 脱氢：伯、仲醇的蒸气在高温下通过催化活性铜时发生脱氢反应，生成醛和酮 =O