2.烯烃的亲电加成反应活性
R2C=CR2>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
CH3CNCH2ClOCH3
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
7.
SN1反应:
SN2反应:
CH3X>1oRX>2oRX>3oRX
成环的SN2反应速率是:
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
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:
硝化反应的相对活性次序为>>>。
例如:
萘环的
A.α—位;B.β—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()。
CH3NO2CH(CH3)2Cl
CH3
A.;B.;C.;D.
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>-
COCH3>-COOCH3>-CONH2
五、活性中间体与反应类型、反应机理
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α-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:
中间体:
σ-络合物(氯代和溴代先生成π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。
重排反应机理:
(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:
H
CH3CHCH2
CH3CHCH3
2)
烷基
1,2
-迁移:
CH3
CH3CCH2
CH3
CH3CCH2CH3
CH3
C6H5
C6H5CCH2
C6H5CCH2C6H5
OH
OH
3)苯基1,2-迁移:
C6H5CCH2C6H5
OH
HC6H5CCH2C6H5
65265O
频哪醇重排:
CH3CH3
CH3CCCH3H
OHOH
CH3CH3
CH3CCCH3H2OCH3C
CH
CH3
CCH3
OHOH2CH3重排3H
CH3CCCH3HCH3CCCH3(频哪酮)
OHCH3OCH3
OH
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:
5)烯丙位重排:
碱性水解
CH3CHCHCH2Cl
ClCH3CHCHCH2
CH2
OH
CH3CHCHCH2
OH
CH3CHCH
2、其它重排
1)质子1,3-迁移(互变异构现象)
六、鉴别与分离方法七、推导结构
1.化学性质:
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.光波谱性质:
红外光谱:
3650~2500cm-
1
O—H,N—
H伸缩振动
3300~3000cm-
缩振动
1
—C≡C—H
(3300),C=C
—H(3100),Ar—H(3030)伸
动
3000~2700cm-
1
—CH3,—
CH2,次甲基,
—CHO(2720,2820)伸缩振
1870~1650cm-
1
C=O(酸、
醛、酮、酰胺、
酯、酸酐)伸缩振动
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
-1
类别
键和官能团
伸缩(cm-1)
说明
醛、酮
C=O
R-CHO
1750-1680
2720
羧酸
C=O
1770-1750(缔合时在1710)
OH
气相在3550,液固缔合时在
3000-2500(宽峰)
酰卤
C=O
1800
酸酐
C=O
1860-18001800-1750
酯
C=O
1735
酰胺
C=O
NH2
1690-1650
3520,3380(游离)缔合降低100
晴CN2260-2210
核磁共振谱:
具体的推到方法:
1).不饱和度的计算
(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).红外光谱观察官能团区域
(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.
羧酸:
是否存在O-H(3400~2400cm-1,宽峰,往往与C-H重叠)
酰胺:
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:
是否存在C-O(1300~1000cm-1有强吸收)
酸酐:
1810和1760cm-1附近有两个强的C=O吸收
醛:
是否存在O=C-H(2850和2750附近有两个弱的吸收)
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:
是否存在O-H(3400~3300cm-1,宽峰;1300~1000cm-1附近的
C-O吸收)
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:
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
3)分析核磁共振谱图
1)根据化学位移(δ)、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(δ10~16)出现的羧基,醛基和形成分子内氢键的羟基信号。
OO
CH3OCH3NCH3CCH3CCRCCH2Cl
CH3CR3ROCH2CNCOOHCHOOH
(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δ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,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。
转]有机化学鉴别方法《终极版》找了很久有机化学鉴别方法的总结
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)
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
NaOH;
(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