
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文檔簡介
1、有機化學(xué)復(fù)習(xí)總結(jié) 有機化合物的命名 1. 能夠用系統(tǒng)命名法命名各種類型化合物: 包括烷烴,烯烴,炔烴,烯炔,脂環(huán)烴(單環(huán)脂環(huán)烴和多環(huán)置換脂環(huán)烴中的螺環(huán)烴和橋 環(huán)烴),芳烴,醇,酚,醚,醛,酮,羧酸,羧酸衍生物(酰鹵,酸酐,酯,酰胺),多官能 團化合物(官能團優(yōu)先順序:一COOH S03H COOR COX CN CHO C = O OH(醇)OH(酚)SH NH2 OR C = C C老 (R X NO2),并能夠判斷出 Z/E構(gòu)型和R/S構(gòu)型。 2. 根據(jù)化合物的系統(tǒng)命名,寫出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)式或立體結(jié)構(gòu)式(傘形式,鋸架式,紐曼投影 式,F(xiàn)ischer 投影式)。 立體結(jié)構(gòu)的表示方法: 1 )傘形
2、式:H二C、 /OH H3C 卜 1 H HHI 3)紐曼投影式:貝 Sc 3 亠 h .Az H H H COOH 5)構(gòu)象(conformation) COOH 4 )菲舍爾投影式:H 0H HhCH3 (1)乙烷構(gòu)象:最穩(wěn)定構(gòu)象是交叉式,最不穩(wěn)定構(gòu)象是重疊式。 (2)正丁烷構(gòu)象:最穩(wěn)定構(gòu)象是對位交叉式,最不穩(wěn)定構(gòu)象是全重疊式。 (3)環(huán)己烷構(gòu)象:最穩(wěn)定構(gòu)象是椅式構(gòu)象。一取代環(huán)己烷最穩(wěn)定構(gòu)象是e取代的 椅 式構(gòu)象。多取代環(huán)己烷最穩(wěn)定構(gòu)象是e取代最多或大基團處于 e鍵上的椅式構(gòu) 象。 立體結(jié)構(gòu)的標記方法 1. Z/E標記法:在表示烯烴的構(gòu)型時,如果在次序規(guī)則中兩個優(yōu)先的基團在同一 側(cè),為Z構(gòu)
3、型,在相反側(cè),為 E構(gòu)型。 CH3flCH3/2H5 c=cc=c / / HC2H5HCl (Z) 3 氯2 戊烯(E) 3 氯2 戊烯 2、 順/反標記法:在標記烯烴和脂環(huán)烴的構(gòu)型時, 如果兩個相同的基團在同一側(cè), 則為順式;在相反側(cè),則為反式。 CH3.、”.CH3 C=C / HH 順2 丁烯 CH3H %c=c /C c HCH3 反一2丁烯 順1,4 二甲基環(huán)己烷 反一1,4 二甲基環(huán)己烷 3、R/S標記法:在標記手性分子時, 先把與手性碳相連的四個基團按次序規(guī)則排 序。然后將最不優(yōu)先的基團放在遠離觀察者,再以次觀察其它三個基團,如果優(yōu)先順序 是順時針,則為 R構(gòu)型,如果是逆時針,
4、則為 S構(gòu)型。 7aA * Cb c 注:將傘狀透視式與菲舍爾投影式互換的方法是:先按要求書寫其透視式或投影式,然后分 別標出其R/S構(gòu)型,如果兩者構(gòu)型相同,則為同一化合物,否則為其對映體。 有機化學(xué)反應(yīng)及特點 1.反應(yīng)類型 自由基取代:烷烴鹵代、方烴側(cè)鏈鹵代、烯烴的a H鹵代 嚴自由基反應(yīng)* 自由基加成:烯,炔的過氧化效應(yīng) 廣親電加成:烯、炔、二烯烴的加成,脂環(huán)烴小環(huán)的開環(huán)加成 親電取代:芳環(huán)上的親電取代反應(yīng) 反按歷型j離子型反應(yīng) 親核取代:鹵代烴、醇的反應(yīng),環(huán)氧乙烷的開環(huán)反應(yīng),醚鍵斷裂 反應(yīng),鹵苯的取代反應(yīng) 親核加成:炔烴的親核加成 心肖除反應(yīng):鹵代烴和醇的反應(yīng) J協(xié)同反應(yīng):雙烯合成 還原
5、反應(yīng)(包括催化加氫):烯烴、炔烴、環(huán)烷烴、芳烴、鹵代烴 氧化反應(yīng):烯烴的氧化(高錳酸鉀氧化,臭氧氧化,環(huán)氧化);炔烴高錳酸鉀氧化,臭氧氧 化;醇的氧化;芳烴側(cè)鏈氧化,芳環(huán)氧化) 2. 有關(guān)規(guī)律 1)馬氏規(guī)律:親電加成反應(yīng)的規(guī)律,親電試劑總是加到連氫較多的雙鍵碳上。 2)過氧化效應(yīng):自由基加成反應(yīng)的規(guī)律,鹵素加到連氫較多的雙鍵碳上。 3)空間效應(yīng):體積較大的基團總是取代到空間位阻較小的位置。 4)定位規(guī)律:芳烴親電取代反應(yīng)的規(guī)律,有鄰、對位定位基,和間位定位基。 5)查依切夫規(guī)律:鹵代烴和醇消除反應(yīng)的規(guī)律,主要產(chǎn)物是雙鍵碳上取代基較多的烯烴。 6)休克爾規(guī)則:判斷芳香性的規(guī)則。存在一個環(huán)狀的大n
6、鍵,成環(huán)原子必須共平面或接近 共平面,n電子數(shù)符合 4n+2規(guī)則。 7)霍夫曼規(guī)則:季銨鹽消除反應(yīng)的規(guī)律,只有烴基時,主要產(chǎn)物是雙鍵碳上取代基較少的 烯烴(動力學(xué)控制產(chǎn)物)。當碳上連有吸電子基或不飽和鍵時,則消除的是酸性較強 的氫,生成較穩(wěn)定的產(chǎn)物(熱力學(xué)控制產(chǎn)物)。 8)基團的“順序規(guī)則” 3. 反應(yīng)中的立體化學(xué) 烷烴: 烷烴的自由基取代:外消旋化 烯烴: 烯烴的親電加成: 溴,氯,HOBr ( HOCI ),羥汞化-脫汞還原反應(yīng)-反式加成 其它親電試劑:順式+反式加成 烯烴的環(huán)氧化,與單線態(tài)卡賓的反應(yīng):保持構(gòu)型 烯烴的冷稀KMnO 4/H 2O氧化:順式鄰二醇 烯烴的硼氫化-氧化:順式加成
7、 烯烴的加氫:順式加氫 環(huán)己烯的加成(1-取代,3-取代,4-取代) 炔烴: 選擇性加氫: Lindlar催化劑順式烯烴 Na/NH 3 ( L) 反式加氫 親核取代: Sn1 :外消旋化的同時構(gòu)型翻轉(zhuǎn) Sn2 :構(gòu)型翻轉(zhuǎn)(Walden翻轉(zhuǎn)) 消除反應(yīng): E2 , E1cb:反式共平面消除。 環(huán)氧乙烷的開環(huán)反應(yīng):反式產(chǎn)物 四概念、物理性質(zhì)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、反應(yīng)活性 (一).概念 1 .同分異構(gòu)體CH 3 碳架異構(gòu) h2c=c_ch2ch2 h2c二C-CH3 H 林勾造異構(gòu)W位置異構(gòu) CHCHCH2CH3 CH3CH = CHCH 3 同分異構(gòu) I互變異構(gòu) 泣體異構(gòu)構(gòu)型異構(gòu) ,構(gòu)象異構(gòu) CH3CH
8、2OHCH3OCH3 CH2二 CH-OH CH3CHO 順反異構(gòu) 對映異構(gòu) 2試劑 親電試劑: 簡單地說,對電子具有親合力的試劑就叫親電試劑( electrophilicreage nt )。親電試 劑一般都是帶正電荷的試劑或具有空的p軌道或d軌道,能夠接受電子對的中性分子,如: H +、Cl +、Br +、RCH2 +、CH 3CO +、NO2 +、+ SO3H、SO3、BF3、AlCl 3 等,都是親電試 劑。 親核試劑: 對電子沒有親合力,但對帶正電荷或部分正電荷的碳原子具有親合力的試劑叫親核試劑 (n ucleophilicreage nt )。親核試劑一般是帶負電荷的試劑或是帶有未
9、共用電子對的中性 分子,如:0H 、HS 、CN 、NH2、RCH2-、RO一、RS_、PhO 一、RCOO 一、 X 、H2O、ROH、ROR、NH 3、RNH 2 等,都是親核試劑。 自由基試劑 Cl2 hv或高溫十 均裂 2CI* Br2 hv或高溫嚴 均裂 CI2、Br2是自由基引發(fā)劑,此外,過氧化氫、過氧化苯甲酰、偶氮二異丁氰、過硫酸 銨等也是常用的自由基引發(fā)劑。少量的自由基引發(fā)劑就可引發(fā)反應(yīng),使反應(yīng)進行下去。 3. 酸堿的概念 布朗斯特酸堿:質(zhì)子的給體為酸,質(zhì)子的受體為堿。 Lewis酸堿:電子的接受體為酸,電子的給與體為堿。 4. 共價鍵的屬性 鍵長、鍵角、鍵能、鍵矩、偶極矩。
10、5. 雜化軌道理論 sp3、sp2、sp 雜化。 6. 旋光性 平面偏振光: 手性: 手性碳: 旋光性: 旋光性物質(zhì)(光學(xué)活性物質(zhì)),左旋體,右旋體: 內(nèi)消旋體、外消旋體,兩者的區(qū)別: 對映異構(gòu)體,產(chǎn)生條件: 非對映異構(gòu)體: 蘇式,赤式: 差向異構(gòu)體: CHO HOH HOH CH2OH 赤式 H HO- CHO 1=0H -H H2OH 蘇式 Walden 翻轉(zhuǎn): 7. 電子效應(yīng) 1)誘導(dǎo)效應(yīng) 共軛效應(yīng)(n -n共軛,p- n共軛,c-p超2共軛,6 - n超共軛。 空間效應(yīng) 廠空間阻礙:已有基團對新引入基團的空間阻礙作用 立體效應(yīng)范德華張力: (空間效應(yīng)) 兩個原子或原子團距離太近,小于兩
11、 者的范德華半徑之和而產(chǎn)生的張力。 1-扭轉(zhuǎn)張力:在重疊構(gòu)象中存在著要變 為交叉式構(gòu)象的一種張力 SO 屮- - H rh H 3H hH 叮 亠H Y H H 8. 其它 內(nèi)型(endo ),外型(exo ): endo(內(nèi)型) 7 COCH 3 H exo (外型) 順反異構(gòu)體,產(chǎn)生條件: 烯醇式: (二).物理性質(zhì) 1. 沸點高低的判斷? 不同類型化合物之間沸點的比較; 同種類型化合物之間沸點的比較。 2. 熔點,溶解度的大小判斷? 3. 形成有效氫鍵的條件,形成分子內(nèi)氫鍵的條件: (三)穩(wěn)定性判斷 1. 烯烴穩(wěn)定性判 R2C=CR 2 R 2C=CHR RCH=CHR (E-構(gòu)型) R
12、CH=CHR (Z-構(gòu)型) RHC=CH 2 CH 2=CH 2 2. 環(huán)烷烴穩(wěn)定性判斷 3. 開鏈烴構(gòu)象穩(wěn)定性 4. 環(huán)己烷構(gòu)象穩(wěn)定性 5. 反應(yīng)中間體穩(wěn)定大小判斷(碳正離子,碳負離子,自由基) + CH2二CH CH2 OCH2 碳正離子的穩(wěn)性順序: (CH 3)3C (CH 3“Ch CH 3“ 2 Ch 3 自由基穩(wěn)定性順序: ch2 = ch-ch2 CH2 (CH3)3C (CH3)2CH ch3Ch2 Ch3 碳負離子穩(wěn)定性順序: CH2 二 CH CH2 OCH2 CH 3 1R 2R 3R 6. 共振極限結(jié)構(gòu)式的穩(wěn)定性判斷(在共振雜化體中貢獻程度) (四)酸堿性的判斷 1.
13、不同類型化合物算堿性判斷 HO -H RO -H HC C H- NH 2- H CH 2 C=CH -H CH 3CH lH pKa 15.7 161925 34 40 49 2. 液相中醇的酸性大小 3. 酸性大小的影像因素(吸電子基與推電子基對酸性的影響) (五)反應(yīng)活性大小判斷 1. 烷烴的自由基取代反應(yīng) X2 的活性:F2 CI 2 Br 2 I 2 選擇性:F2 Cl 2 Br 2 R 2C=CHR RCH=CHR RCH=CH 2 CH 2=CH 2 CH 2=CHX 3. 烯烴環(huán)氧化反應(yīng)活性 R2C=CR 2 R 2C=CHR RCH=CHR RCH=CH 2 CH 2=CH
14、2 4. 烯烴的催化加氫反應(yīng)活性: CH2=CH 2 RCH=CH 2 RCH=CHR R 2C=CHR R 2C=CR 2 5. Diles-Alder 反應(yīng) 雙烯體上連有推電子基團( 349頁),親雙烯體上連有吸電子基團,有利于反應(yīng)進行。 例如:下列化合物 A. OCH 與異戊二烯進行Diels-Alder反應(yīng)的活性強弱順序為: 6. 鹵代烴的親核取代反應(yīng) Sn1反應(yīng): CH 2=CHCH 2X Q-CH2X 3 RX 2 RX 1 RX CH 3X Sn2反應(yīng): CH3X 1o RX 2o RX 3o RX 成環(huán)的Sn2反應(yīng)速率是: V五元環(huán) V六元環(huán) V中環(huán),大環(huán) 三元環(huán) v四元環(huán) 7
15、. 消除反應(yīng) 鹵代烴堿性條件下的消除反應(yīng)-E2消除 CH lCHCHXCH 3 2 RX 1 RX CH 3X RI RBr RCI 醇脫水 主要E1 CH2=CHCHCH 3 OH 3 ROH 2 ROH 1 ROH WCHCH 3 OH 8. 芳烴的親電取代反應(yīng) 芳環(huán)上連有活化苯環(huán)的鄰對位定位基(給電子基)反應(yīng)活性提高 芳環(huán)上連有鈍化苯環(huán)的間位定位基(吸電子基)或鄰對位定位基反應(yīng)活性下降。 例如: F列芳香族化合物: A. B. C. D. 硝化反應(yīng)的相對活性次序為 例如:萘環(huán)的 A. a 位; B. 3 位 C.氯苯; D.苯 在親電取代反應(yīng)中相對活性次序為為 例如:下列各化合物中,最容
16、易與濃硫酸發(fā)生磺化反應(yīng)的是( A. CH3 B. NO C. CH(CH)2Cl D. (六)其它 1. 親核性的大小判斷: 2試劑的堿性大?。?3. 芳香性的判斷: 4. 定位基定位效應(yīng)強弱順序: 令鄰、對位定位基:一 0 N(CH3)2 NH2 OH OCH3 NHCOCH3 R OCOCH3 C6H5 F Cl Br I 間位定位基: + NH3 NO2 CN COOH SO3H CHO COCH3 COOCH3 CONH2 五、活性中間體與反應(yīng)類型、反應(yīng)機理 反應(yīng)機理: 1. 自由基取代反應(yīng)機理 中間體:自由基 反應(yīng)類型:烷烴的鹵代,烯烴、芳烴的aH鹵代。 2. 自由基加成反應(yīng)機理 中
17、間體:自由基: 反應(yīng)類型:烯烴、炔烴的過氧化效應(yīng)。 3. 親電加成反應(yīng)機理 中間體:環(huán)鎓離子(溴鎓離子,氯鎓離子) 反應(yīng)類型:烯烴與溴,氯,次鹵酸的加成 中間體:碳正離子,易發(fā)生重排。 反應(yīng)類型:烯烴的其它親電加成( HX , H2O, H2SO4 , B2H6,羥汞化-去汞 還原反應(yīng))、炔烴的親電加成,小環(huán)烷烴的開環(huán)加成,共軛二烯烴的親電加 成。 或環(huán)鎓離子): 4. 親電取代反應(yīng)機理: 中間體-絡(luò)合物(氯代和溴代先生成n絡(luò)合物) 反應(yīng)類型:芳烴親電取代反應(yīng)(鹵代,硝化,磺化,烷基化,?;燃谆?。 5. 親核加成反應(yīng)機理: 中間體:碳負離子 反應(yīng)類型:炔烴的親核加成 6. 親核取代反
18、應(yīng)機理: Sn1反應(yīng) 中間體:碳正離子,易發(fā)生重排。 反應(yīng)類型:鹵代烴和醇的親核取代(主要是3 )醚鍵斷裂反應(yīng)(3。烴基生成 的醚)。 Sn2反應(yīng) 中間體:無(經(jīng)過過渡態(tài)直接生成產(chǎn)物) 反應(yīng)類型:鹵代烴和醇的親核取代(主要是 )分子內(nèi)的親核取代,醚鍵斷 裂反應(yīng)(1 烴基生成的醚,酚醚),環(huán)氧乙烷的開環(huán)反應(yīng)。 7. 消除反應(yīng)反應(yīng)機理 E1機理: 中間體:碳正離子,易發(fā)生重排。 反應(yīng)類型:醇脫水,3 RX在無堿性試劑條件下在污水乙醇中的消除反應(yīng)。 E2機理: 中間體:無(直接經(jīng)過過渡態(tài)生成烯烴) 反應(yīng)類型:RX的消除反應(yīng) E1cb機理: 中間體:碳負離子 反應(yīng)類型:鄰二鹵代烷脫鹵素。 重排反應(yīng)機理
19、: (rearran geme nt) 重排反應(yīng)規(guī)律:由不穩(wěn)定的活性中間體重排后生成較穩(wěn)定的中間體;或由不穩(wěn)定的反應(yīng) 物重排成較穩(wěn)定的產(chǎn)物。 1、碳正離子重排 (1)負氫1,2 -遷移:注3一注一注2 * CH3CHCH3 CH、 (2)烷基 1,2 遷移:CH3-Cch2 CH3 A CH3CCH2CH3 CH3 (3) 苯基1,2 遷移: C6H5 V+ C6H5_CCH2 C6H5CCH2C6H5 OHI 4 C6H5CCH2C6H5 -H C6H5CCH2C6H5 頻哪醇重排: CH3 C CH3 CHa CH3工決C OH OH +OH CH3 ch3 C CH3 CH3、CH3 C
20、H 3- CC CH3 OH +OH2 CH3 重排_ H+ CH3CC CH 3 I OH CH3 OH CH3 I CH3一 C一 C CH3(頻哪酮) O CH3 在頻哪醇重排中,基團遷移優(yōu)先順序為: Ar R H (4) 變環(huán)重排: CHCH I OH CHCH3 + OH2 -CHCH3 (5) 烯丙位重排:堿性水解 Cl CH3CHchch2ciCl 2、其它重排 變環(huán)重排 CH3 Cl CH3 4 CH3CH = CHCH2 CH3-CH- CH-CH2 CH3 - CH 已一少2 十 OH (1) 質(zhì)子1,3 遷移(互變異構(gòu)現(xiàn)象) H2O CH3 C CH HgSO4, H2S
21、O; .CH3 六、鑒別與分離方法 CH3CH CH=CH2 OH CH3CCH3 七、推導(dǎo)結(jié)構(gòu) 1.化學(xué)性質(zhì): 烯烴的高錳酸鉀氧化; 烯烴的臭氧化反應(yīng); 芳烴的氧化;鄰二醇的高碘酸氧 化 2.光波譜性質(zhì): 紅外光譜: 36502500cm-1 O H , N - -H伸縮振動 33003000cm-1 縮振動 C 毛H (3300 ) , C=C H (3100 ), Ar H (3030) 伸 動 30002700cm-1 CH 3, 一 CH 2,次甲基,- CHO (2720 , 2820 )伸縮振 18701650cm 一1 C=O (酸、 醛、酮、酰胺、 酯、酸酐)伸縮振動 169
22、01450cm-1 C=C,苯環(huán)骨架伸縮振動 14751300cm-1 CH 3, CH2,次甲基面內(nèi)彎曲振動 1000670cm-1 C=C H , Ar H , CH 2 的面外彎曲振動 類別 鍵和官能團 伸縮(cm-1) 說明 醛、酮 C=O R-CHO 1750-1680 2720 羧酸 C=O 1770-1750 (締合時在 1710) OH 氣相在3550,液固締合時在 3000-2500 (寬峰) 酰鹵 C=O 1800 核磁共振譜: 偶合裂分的規(guī)律:n+1規(guī)律 一組化學(xué)等價的質(zhì)子有 n個相鄰的全同氫核存在時,其共振吸收峰將被裂分為 n+1個, 具體的推到方法: 1) .不飽和度
23、的計算 (不飽和度)=1/2(2 + 2n 4 + n3 - ni) n4i、n3、ni分別表示分子中四價、三價和一價元素的原子個數(shù)。 如果=1,表明該化合物含一個不飽和鍵或是環(huán)烷烴; =2,表明該化合物含兩個C=C雙鍵,或含一個 C-C三鍵等; 再,表明該化合物有可能含有苯環(huán)。 2) .紅外光譜觀察官能團區(qū)域 (1) .先觀察是否存在 C=0 (18201660cm-1 , s) (2) .如果有C=0,確定下列狀況. 羧酸: 是否存在 0-H (34002400cm-1, 寬峰,往往與 C-H重疊) 酰胺:是否存在N-H (3400cm -1附近有中等強度吸收;有時是同 等強度的兩個吸收峰
24、 酯:是否存在 C-O (13001000cm -1有強吸收) 酸酐:1810和1760cm -1附近有兩個強的 C=O吸收 醛:是否存在O=C-H (2850和2750附近有兩個弱的吸收) 酮:沒有前面所提的吸收峰 (3) .如果沒有C=0,確定下列狀況. 醇、酚:是否存在 0-H(34003300cm-1 ,寬峰;13001000cm-1 附近的 C-0吸收) 胺:是否存在N-H(3400cm -1附近有中等強度吸收;有時是同 等強度的兩個吸收 醚:是否存在C-O(13001000cm-1有強吸收,并確認 34003300cm-1附近是否有0-H吸收峰) (4) .觀察是否有C=C或芳環(huán)
25、C=C :1650cm -1附近有弱的吸收 芳環(huán):16001450cm-1范圍內(nèi)有幾個中等或強吸收 結(jié)合31003000cm-1的C-H伸縮振動,確定C=C或芳環(huán)。 3) 分析核磁共振譜圖 (1) 根據(jù)化學(xué)位移(3)、偶合常數(shù)(J)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系,識別一些強單峰和特征峰。 如:下列孤立的甲基和亞甲基質(zhì)子信號,極低磁場(31016 )出現(xiàn)的羧基,醛 基和形成分子內(nèi)氫鍵的羥基信號。 OO CH3。 CH3NCH3CCH3C = Crcch2ci CH3CR3RO ch2cn-cooh-cho oh (2) .采用重水交換的方法識別 -OH、-NH 2、-COOH上的活潑氫。如果加重水后 相應(yīng)的信號消
26、失,則可以確定此類活潑氫的存在。 (3) 如果3在6.58.5ppm 范圍內(nèi)有強的單峰或多重峰信號,往往是苯環(huán)的質(zhì)子信 號,再根據(jù)這一區(qū)域的質(zhì)子數(shù)目和峰型,可以確定苯環(huán)上取代基數(shù)目和取代基的相對位置。 (4) .解析比較簡單的多重峰(一級譜),根據(jù)每個組峰的化學(xué)位移及其相應(yīng)的質(zhì)子 數(shù)目對該基團進行推斷,并根據(jù)n+1規(guī)律估計其相鄰的基團。 (5) .根據(jù)化學(xué)位移和偶合常數(shù)的分析,推出若干個可能的結(jié)構(gòu)單元,最后組合可 能的結(jié)構(gòu)式。 綜合各種分析,推斷分子的結(jié)構(gòu)并對結(jié)論進行核對。 轉(zhuǎn)有機化學(xué)鑒別方法終極版找了很久 有機化學(xué)鑒別方法的總結(jié) 1烷烴與烯烴,炔烴的鑒別方法是酸性高錳酸鉀溶液或溴的ccl4溶
27、液(烴的含氧衍生物均 可以使高錳酸鉀褪色,只是快慢不同) 2烷烴和芳香烴就不好說了,但芳香烴里,甲苯,二甲苯可以和酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng),苯 就不行 3另外,醇的話,顯中性 4酚:常溫下酚可以被氧氣氧化呈粉紅色,而且苯酚還可以和氯化鐵反應(yīng)顯紫色 5可利用溴水區(qū)分醛糖與酮糖 6醚在避光的情況下與氯或溴反應(yīng),可生成氯代醚或溴代醚。醚在光助催化下與空氣中的氧 作用,生成過氧化合物。 7醌類化合物是中藥中一類具有醌式結(jié)構(gòu)的化學(xué)成分,主要分為苯醌,萘醌,菲醌和蒽醌四種類 型,具體顏色不同反應(yīng)類型較多一各類化合物的鑒別方法 1.烯烴、二烯、炔烴: (1 )溴的四氯化碳溶液,紅色腿去 (2 )高錳酸鉀溶液,紫
28、色腿去。 2 含有炔氫的炔烴: (1) 硝酸銀,生成炔化銀白色沉淀 (2 )氯化亞銅的氨溶液,生成炔化亞銅紅色沉淀。 3 小環(huán)烴:三、四元脂環(huán)烴可使溴的四氯化碳溶液腿色 4 鹵代烴:硝酸銀的醇溶液,生成鹵化銀沉淀;不同結(jié)構(gòu)的鹵代烴生成沉淀的速度不同, 叔鹵代烴和烯丙式鹵代烴最快,仲鹵代烴次之,伯鹵代烴需加熱才出現(xiàn)沉淀。 5.醇: (1 )與金屬鈉反應(yīng)放出氫氣(鑒別6個碳原子以下的醇); (2 )用盧卡斯試劑鑒別伯、仲、叔醇,叔醇立刻變渾濁,仲醇放置后變渾濁,伯醇放置 后也無變化。 6 酚或烯醇類化合物: (1 )用三氯化鐵溶液產(chǎn)生顏色(苯酚產(chǎn)生蘭紫色)。 (2 )苯酚與溴水生成三溴苯酚白色沉淀
29、。 7 羰基化合物: (1 )鑒別所有的醛酮:2 , 4-二硝基苯肼,產(chǎn)生黃色或橙紅色沉淀; (2 )區(qū)別醛與酮用托倫試劑,醛能生成銀鏡,而酮不能; (3 )區(qū)別芳香醛與脂肪醛或酮與脂肪醛,用斐林試劑,脂肪醛生成磚紅色沉淀,而酮和 芳香醛不能; (4 )鑒別甲基酮和具有結(jié)構(gòu)的醇,用碘的氫氧化鈉溶液,生成黃色的碘仿沉淀。 8 甲酸:用托倫試劑,甲酸能生成銀鏡,而其他酸不能。 9 .胺:區(qū)別伯、仲、叔胺有兩種方法 NaOH ; (1 )用苯磺酰氯或?qū)妆交酋B龋贜aOH溶液中反應(yīng),伯胺生成的產(chǎn)物溶于 仲胺生成的產(chǎn)物不溶于 NaOH溶液;叔胺不發(fā)生反應(yīng)。 (2 )用 NaN02+HCI 脂肪胺:伯
30、胺放出氮氣,仲胺生成黃色油狀物,叔胺不反應(yīng)。 芳香胺:伯胺生成重氮鹽,仲胺生成黃色油狀物,叔胺生成綠色固體。 10 糖: (1 )單糖都能與托倫試劑和斐林試劑作用,產(chǎn)生銀鏡或磚紅色沉淀; (2 )葡萄糖與果糖:用溴水可區(qū)別葡萄糖與果糖,葡萄糖能使溴水褪色,而果糖不能。 (3)麥芽糖與蔗糖:用托倫試劑或斐林試劑,麥芽糖可生成銀鏡或磚紅色沉淀,而蔗糖不 能。 二例題解析 例1 用化學(xué)方法鑒別丁烷、1-丁炔、2- 丁炔。 分析:上面三種化合物中,丁烷為飽和烴,1-丁炔和2- 丁炔為不飽和烴,用溴的四氯化碳 溶液或高錳酸鉀溶液可區(qū)別飽和烴和不飽和烴,1- 丁炔具有炔氫而2- 丁炔沒有,可用硝酸 銀或氯
31、化亞銅的氨溶液鑒別。因此,上面一組化合物的鑒別方法為: 例2 .用化學(xué)方法鑒別氯芐、1-氯丙烷和2-氯丙烷。 分析:上面三種化合物都是鹵代烴,是同一類化合物,都能與硝酸銀的醇溶液反應(yīng)生成鹵化 銀沉淀,但由于三種化合物的結(jié)構(gòu)不同,分別為芐基、二級、一級鹵代烴,它們在反應(yīng)中的 活性不同,因此,可根據(jù)其反應(yīng)速度進行鑒別。上面一組化合物的鑒別方法為: 例3用化學(xué)方法鑒別下列化合物 苯甲醛、丙醛、2-戊酮、3-戊酮、正丙醇、異丙醇、苯酚 分析:上面一組化合物中有醛、酮、醇、酚四類,醛和酮都是羰基化合物,因此,首先用鑒 別羰基化合物的試劑將醛酮與醇酚區(qū)別, 然后用托倫試劑區(qū)別醛與酮, 用斐林試劑區(qū)別芳香
32、醛與脂肪醛,用碘仿反應(yīng)鑒別甲基酮;用三氯化鐵的顏色反應(yīng)區(qū)別酚與醇, 用碘仿反應(yīng)鑒別 可氧化成甲基酮的醇。鑒別方法可按下列步驟進行: (1) 將化合物各取少量分別放在 7支試管中,各加入幾滴 2,4-二硝基苯肼試劑, 有黃色 沉淀生成的為羰基化合物,即苯甲醛、丙醛、2-戊酮、3-戊酮,無沉淀生成的是醇與酚。 (2) 將4種羰基化合物各取少量分別放在4支試管中,各加入托倫試劑(氫氧化銀的氨 溶液),在水浴上加熱,有銀鏡生成的為醛,即苯甲醛和丙醛,無銀鏡生成的是2-戊酮和3 -戊酮。 (3)將2種醛各取少量分別放在 2支試管中,各加入斐林試劑(酒石酸鉀鈉、硫酸酮、 氫氧化鈉的混合液),有紅色沉淀生成
33、的為丙醛,無沉淀生成的是苯甲醛。 (4)將2種酮各取少量分別放在 2支試管中,各加入碘的氫氧化鈉溶液,有黃色沉淀生 成的為2-戊酮,無黃色沉淀生成的是 3-戊酮。 (5)將3種醇和酚各取少量分別放在 3支試管中,各加入幾滴三氯化鐵溶液,出現(xiàn)蘭紫 色的為苯酚,無蘭紫色的是醇。 (6)將2種醇各取少量分別放在支試管中,各加入幾滴碘的氫氧化鈉溶液,有黃色沉淀 生成的為異丙醇,無黃色沉淀生成的是丙醇。 1 化學(xué)分析 (1 )烴類 烷烴、環(huán)烷烴 不溶于水,溶于苯、乙酸、石油醚,因很穩(wěn)定且不和常用試劑反應(yīng),故常 留待最后鑒別。 不與KMnO4反應(yīng),而與烯烴區(qū)別。 烯烴使Br2 /CCI4 (紅棕色)褪色;
34、使 KMnO4/0H-(紫色)變成 MnO2棕色沉淀; 在酸中變成無色 Mn2+ 。 共軛雙烯與順丁烯二酸酐反應(yīng),生成結(jié)晶固體。 炔烴(C毛)使Br2 /CCI4 (紅棕色)褪色;使 KMnO4 /OH-(紫色)產(chǎn)生 MnO2 J棕色沉淀,與烯烴相似。 芳烴與CHCI3+無水AICI3作用起付氏反應(yīng),烷基苯呈橙色至紅色,萘呈藍色,菲呈紫 色,蒽呈綠色,與烷烴環(huán)烷烴區(qū)別;用冷的發(fā)煙硫酸磺化, 溶于發(fā)煙硫酸中,與烷烴相區(qū)別; 不能迅速溶于冷的濃硫酸中,與醇和別的含氧化合物區(qū)別;不能使Br2 / CCI4褪色,與烯 烴相區(qū)別。 (2 )鹵代烴 R X ( CI、一 Br、一 I) 在銅絲火焰中呈綠色
35、,叫Beilstein 試驗,與 AgN03 醇溶液生成 AgCI J (白色)、AgBr J (淡黃色)、AgI J (黃色)。叔鹵代烷、碘代烷、丙烯型鹵代烴和芐基鹵立即起反應(yīng),仲鹵 代烴、伯鹵代烴放置或加熱起反應(yīng),乙烯型鹵代烴不起反應(yīng)。 (3)含氧化合物 醇(R 0H )加Na產(chǎn)生H2 (氣泡),含活性 H化合物也起反應(yīng)。 用RCOCI /H2SO4 或酸酐可酯化產(chǎn)生香味,但限于低級羧酸和低級醇。使K2Cr2O7 + H2SO4水溶液由透明 橙色變?yōu)樗{綠色 Cr3+ (不透明),可用來檢定伯醇和仲醇。 用Lucas試劑(濃HCI+ZnCI2 ) 生成氯代烷出現(xiàn)渾濁,并區(qū)別伯、仲、叔醇。叔醇
36、立即和Lucas試劑反應(yīng),仲醇 5分鐘內(nèi) 反應(yīng),伯醇在室溫下不反應(yīng)。加硝酸銨溶液呈黃至紅色,而酚呈 NaOH )生成 CHI3 J (黃色)。 酚(Ar OH )加入1 % FeCI3溶液呈藍紫色Fe (ArO ) 63-或其它顏色,酚、烯醇類 化合物起此反應(yīng);用 NaOH 水溶液與NaHCO3 水溶液,酚溶于 NaOH 水溶液,不溶于 NaHCO3,與RCOOH區(qū)別;用Br2水生成 (白色,注意與苯胺區(qū)別)。 醚(R O R)加入濃H2SO4生成鹽、混溶,用水稀釋可分層,與烷烴、鹵代烴相 區(qū)別(含氧有機物不能用此法區(qū)別) 酮 加入2 , 4-二硝基苯肼生成黃色沉淀;用碘仿反應(yīng)(12 + Na
37、OH )生成CHI3 J (黃色), 鑒定甲基酮;用羥氨、氨基脲生成肟、縮氨基脲,測熔點。 醛用Tolle ns試劑Ag ( NH3)2OH產(chǎn)生銀鏡 Ag用Fehl ing 試劑2Cu2+ + 4OH-或 Ben edict試劑生成Cu2O J (紅棕色);用Schiff試驗品紅醛試劑呈紫紅色。 羧酸在NaHCO3水溶液中溶解放出 CO2氣體;也可利用活性 H的反應(yīng)鑒別。 酸上的醛基被氧化。 羧酸衍生物水解后檢驗產(chǎn)物。 (4 )含氮化合物 利用其堿性,溶于稀鹽酸而不溶于水,或其水溶性化合物能使石蕊變藍。 脂肪胺采用Hinsberg試驗 芳香胺 芳香伯胺還可用異腈試驗: 苯胺在Br2+H2O 中
38、生成(白色)。 苯酚有類似現(xiàn)象。 (5)氨基酸 采用水合茚三酮試驗 脯氨酸為淡黃色。多肽和蛋白質(zhì)也有此呈色反應(yīng)。 (6)糖類 淀粉、纖維素 需加SnCl2防止氧對有色鹽的氧化。碳水化合物均為正性。 淀粉加入I2呈蘭色。 葡萄糖加Fehli ng試劑或Ben edict試劑產(chǎn)生Cu20 J (紅棕色),還原糖均有此反應(yīng); 加 Tolle ns 試劑Ag ( NH3)2+OH-產(chǎn)生銀鏡。 化學(xué)命名法 一般規(guī)則 取代基的順序規(guī)則 當主鏈上有多種取代基時,由順序規(guī)則決定名稱中基團的先后順序。一般的規(guī)則是: 1. 取代基的第一個原子質(zhì)量越大,順序越高; 2. 如果第一個原子相同,那么比較它們第一個原子上
39、連接的原子的順序;如有雙鍵或 三鍵,則視為連接了 2或3個相同的原子。 以次序最高的官能團作為主要官能團,命名時放在最后。其他官能團,命名時順序越 低名稱越靠前。 主鏈或主環(huán)系的選取 以含有主要官能團的最長碳鏈作為主鏈,靠近該官能團的一端標為1號碳。 如果化合物的核心是一個環(huán)(系),那么該環(huán)系看作母體;除苯環(huán)以外,各個環(huán)系按 照自己的規(guī)則確定 1號碳,但同時要保證取代基的位置號最小。 支鏈中與主鏈相連的一個碳原子標為1號碳。 數(shù)詞 位置號用阿拉伯數(shù)字表示。 官能團的數(shù)目用漢字數(shù)字表示。 碳鏈上碳原子的數(shù)目,10以內(nèi)用天干表示,10以外用漢字數(shù)字表示。 雜環(huán)化合物(最近學(xué)員經(jīng)常在答疑板提到關(guān)于命名的疑問,以下內(nèi)容可供參考) 把雜環(huán)看作碳環(huán)中碳原子被雜原子替換而形成的環(huán),稱為“某雜(環(huán)的名稱)”;(如: 氧雜環(huán)
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