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文檔簡介
1、 第二章 飽和烴烷烴1.烴:由碳和氫兩種元素形成的有機物,也叫碳氫化合物 飽和烴烷烴開鏈烴 烯烴不飽和烴 炔烴烴 二烯烴 脂環(huán)烴環(huán)狀烴脂肪烴芳香烴2.烷烴通式:Cn H2n+23.同系列:在結(jié)構(gòu)上相似,在組成上相差CH2或它的倍數(shù)的許多化合物,組成的一個系列;同系列中的各化合物叫做同系物4.有機化合物的異構(gòu): 碳鏈異構(gòu) 官能團異構(gòu)構(gòu)造異構(gòu) 位置異構(gòu) 互變異構(gòu)同分異構(gòu) 順反異構(gòu) 構(gòu)型異構(gòu) 立體異構(gòu) 對映非對映異構(gòu) 構(gòu)象異構(gòu)5.伯碳原子一級碳原子:該碳原子只與一個碳原子相連,其他三個鍵都與氫結(jié)合仲碳原子二級碳原子:該碳原子與兩個碳原子相連叔碳原子三級碳原子:該碳原子與三個碳原子相連季碳原子四級碳原
2、子:該碳原子與四個碳原子相連6.普通命名法經(jīng)常找一些結(jié)構(gòu)練習一下,就應該沒問題:“正代表不含支鏈的化合物;“異代表分子中碳鏈一端的第二位碳原子上有一個CH3的化合物;“新代表有叔丁基結(jié)構(gòu)書上14頁,表2-1的含五個或六個碳原子的鏈烴(注:“新和“異二字直只適用于少于七個碳原子的烷烴)7.系統(tǒng)命名法次序規(guī)那么,經(jīng)常找一些結(jié)構(gòu)練習一下,就應該沒問題:自己看書8.由于球棍模型和比例模型各有長處與缺乏,所以為了清楚地表示分子三度空間的立體形狀:粗線表示伸出紙面向前,虛線表示在紙面的后面;楔形的寬頭表示接近讀者,虛楔形表示伸向紙后書上17頁9.鍵:C-H鍵或C-C鍵鍵長0.154nm,鍵能345.6kj
3、/mol中成鍵原子的電子云是沿著它們的軸向重疊的鍵10.直鏈烷烴:“直鏈二字的含意僅指不帶有支鏈11.構(gòu)象:由于圍繞單鍵旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生分子中的原子或基團在空間的不同排列形式,每一個特定的構(gòu)象就叫做一個構(gòu)象異構(gòu)體立體異構(gòu)12.優(yōu)勢構(gòu)象:內(nèi)能最低,穩(wěn)定性最大乙烷的優(yōu)勢構(gòu)象是交叉式13.內(nèi)能最低交叉式兩個碳原子上的氫原子間的距離最遠,相互間的排斥力最小,因而分子的內(nèi)能最低;內(nèi)能最高重疊式兩個碳原子上的氫原子兩兩相對,距離最近,相互間的排斥作用最大,因而分子的內(nèi)能最高重疊式構(gòu)象或其它非交叉式的分子有轉(zhuǎn)化成最穩(wěn)定的構(gòu)象而消除張力的趨勢14.扭轉(zhuǎn)能:使構(gòu)象之間轉(zhuǎn)化所需要的能量15.構(gòu)象內(nèi)能上下:全重疊式局部重
4、疊式鄰位交叉式對位交叉式但它們之間的能量差異不大16.物理性質(zhì):烷烴的沸點、熔點和相對密度都隨相對分子質(zhì)量的增加而升高17.化學性質(zhì)(詳細見書22-27頁):氯代:烷烴于室溫并且在黑暗中與氯氣不反響,但在日光或紫外光以hv表示光照或在高溫下,能發(fā)生取代反響,烷烴分子中的氫原子能逐步被氯取代,得到不同氯代烷的混合物 最好是自己再看一下書 氧化和燃燒:在催化劑存在下,烷烴在其著火點以下,可以被氧氣氧化,氧化的結(jié)果是,碳鏈在任何部位都有可能斷裂,不但碳-氫鍵可以斷裂,碳-碳鍵也可以斷裂,生成含碳原子數(shù)較原來烷烴為少的含氧有機物,如醇、醛、酮、酸等。反響產(chǎn)物復雜,不能用一個完整的反響式來表示18.反響
5、機理:對由反響物至產(chǎn)物所經(jīng)歷的詳細描述19.連鎖反響:反響物中一旦有少量游離基生成,便可連續(xù)進行反響。連鎖反響可分為引發(fā)、增長及終止三個階段;引發(fā)吸收能量,產(chǎn)生游離基,增長每一步消耗一個游離基而產(chǎn)生另一個游離基,終止游離基被消耗而不再生成。20.過渡態(tài):體系的能量逐漸上升,到達最高點時的結(jié)構(gòu)21.活化能:過渡態(tài)與反響物間的能量差活化能越高,反響速率越慢22.不同C-H鍵的解離能為:三級C-H鍵<二級C-H鍵<一級C-H鍵,所以三級碳游離基最容易生成。即幾種游離基的穩(wěn)定性為:三級碳游離基>二級碳游離基>一級碳游離基>甲基游離基注:氫的相對活性=產(chǎn)物的數(shù)量÷
6、被取代的等價氫的個數(shù) 預測產(chǎn)物間大致比例:H活性比×H個數(shù)比第三章 不飽和烴一烯烴1.烯烴通式:CnH2n2.烯烴的同分異構(gòu)現(xiàn)象有:碳鏈異構(gòu)、位次異構(gòu)、順反異構(gòu)3.構(gòu)型:當兩個碳原子上各連有兩個不同的原子或基團時,雙鍵上的四個基團在空間就可以有兩種不同的排列方式,叫做兩種構(gòu)型4.構(gòu)象:分子中各原子或基團在空間的不同排列可以通過單鍵的旋轉(zhuǎn)而相互轉(zhuǎn)化的,叫做構(gòu)象5順反異構(gòu):兩個相同的基團在雙鍵的同側(cè),叫做順式異構(gòu)體;兩個相同的基團在雙鍵的反側(cè),叫做反式異構(gòu)體。這種異構(gòu)現(xiàn)象叫做順反異構(gòu)條件為該兩個碳原子上各連有兩個不同的原子或基團6.當碳-碳雙鍵上連接的四個基團完全不同時,將每個以雙鍵相連
7、的碳原子上的兩個原子或基團按次序規(guī)那么定出較優(yōu)基團,該兩個碳原子上的較優(yōu)基團在雙鍵的同側(cè)者,以字母Z表示,反之,那么以字母E表示如果烯烴分子中有一個以上雙鍵,而且每個雙鍵上所連基團都有Z、E兩種構(gòu)型,在必要時那么需標出這些雙鍵的構(gòu)型,例子詳細見書33頁7.物理性質(zhì):1) 四個碳一下的烯烴在常溫下是氣體,高級同系物是固體2) 烯烴比水輕8.化學性質(zhì)一些化學方程式最好還是看一下書34-40頁加成反響:1) 加氫催化氫化:在催化劑作用下,烯烴與氫可順利反響常用催化劑有鎳、鈀、鉑等金屬2) 與鹵素加成親電加成:例如,將乙烯或丙烯通入溴的四氯化碳溶液中,由于生成無色的二溴代烷而使溴的紅棕色退去方程式見書
8、34頁,溴水或是溴的四氯化碳溶液都是鑒別不飽和鍵常用的試劑反響機理:當溴與烯烴接近時,BrBr間鍵異裂,生成一個由與以雙鍵相連的兩個碳原子結(jié)合成的溴鎓離子三元環(huán)中間體以及溴負離子溶液中可能存在的負離子溴負離子、氯負離子、帶有未共用電子對的水分子,都可以作為提供電子的親核試劑與溴鎓離子結(jié)合生成相應的產(chǎn)物二溴乙烷、氯溴乙烷、溴乙醇反式加成:溴正離子和溴負離子是由碳碳雙鍵的兩側(cè)分別加到兩個碳原子上X3) 與鹵化氫加成親電加成:H離子首先加到碳碳雙鍵中的一個碳原子上,從而使碳碳雙鍵中的另一個碳原子帶有正電荷,形成碳正離子,然后碳正離子再與鹵負離子結(jié)合形成鹵代烷CH2CH2 H CH3CH2 CH3CH
9、2X不對稱烯烴與鹵化氫加成時,遵守馬氏規(guī)那么氫加多氫4) 與水加成:在酸的催化下,烯烴可以和水加成生成醇,這個反響也叫做烯烴的水合醇的制備方法之一反響歷程:H+與水中氧上未共用電子對結(jié)合成水合質(zhì)子 H:OH2烯烴與水合質(zhì)子作用生成碳正離子碳正離子再與水作用得到質(zhì)子化的醇質(zhì)子化的醇與水交換質(zhì)子而得到醇及水合質(zhì)子5) 與硫酸加成:烯烴能和硫酸加成,生成可以溶于硫酸的烷基硫酸氫酯烯烴與硫酸的加成是制備醇的間接方法,也可以除去某些不與硫酸作用,又不溶于硫酸的有機物烷烴、鹵代烴中所含的烯烴無論加水與硫酸的加成都遵循馬氏規(guī)那么6) 與次鹵酸加成:將HOX看成HO及X,加成同樣遵守馬氏規(guī)那么7) 硼氫化反響
10、:烯烴可以和甲硼烷進行加成生成三烷基硼,三烷基硼在堿性溶液中能被過氧化氫氧化成醇由反響最終產(chǎn)物醇來看,甲硼烷與烯烴的加成反響是反馬氏規(guī)律的氧化反響:1) 與高錳酸鉀的反響這也是鑒別不飽和鍵的常用方法之一:烯烴很容易被高錳酸鉀等氧化劑氧化,氧化產(chǎn)物決定于反響條件 溫和的條件下如冷的高錳酸鉀溶液,產(chǎn)物為鄰二醇 在酸性條件或加熱情況下,那么進一步氧化的產(chǎn)物是碳碳于雙鍵處斷裂后生成的羧酸或酮即當以雙鍵相連的碳原子上連有兩個烷基的局部,氧化斷裂的產(chǎn)物為酮,以雙鍵相連的碳原子上只連有一個烷基的局部,氧化斷裂后生成羧酸 2) 臭氧化:臭氧化合物烯烴在低溫下與臭氧作用形成在復原劑存在下,與水作用那么分解為兩分
11、子羰基化合物當不飽和碳原子上連接兩個烷基時,所得羰基化合物是酮;當不飽和碳原子上連接一個烷基和一個氫原子時,所得羰基化合物是醛復原劑的作用是防止醛被氧化為酸聚合、-氫的鹵代二炔烴1.炔烴通式:CnH2n-22.命名經(jīng)常找一些結(jié)構(gòu)練習一下,就應該沒問題:1) 炔烴的系統(tǒng)命名法和烯烴相似,只是將“烯字改為“炔字2) 烯炔同時含有雙鍵和三鍵的分子的命名:a) 選擇含有CC和CC最長的碳鏈做主鏈b) 離官能團最近端開始編號,并使CC和CC之和最小c) 命名時先命名烯烴,在命炔烴但如果兩個碳鏈等長、不飽和鍵數(shù)目相同,那么選含“雙鍵數(shù)最多的鏈為主碳鏈3.化學性質(zhì):1) 催化加氫:炔烴在催化劑鈀、鉑等下氫化
12、時,總是得到烷烴,但在林德拉Lindlar催化劑作用下,可以制得烯烴2) 與鹵化氫加成:烯烴與一份子鹵化氫加成得到鹵代烯,與兩分子鹵化氫加成得到鹵代烷不對稱炔烴的加成,同樣遵守馬氏規(guī)那么3) 與水加成:在硫酸及汞鹽的催化下,炔烴能與水加成。 產(chǎn)物乙烯醇不穩(wěn)定一般CC與OH直接相連的烯醇都是不穩(wěn)定的,很快轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的羰基化合物酮式結(jié)構(gòu)這種異構(gòu)現(xiàn)象稱為酮醇互變異構(gòu)庫切洛夫反響4) 與氫氰酸加成:乙炔在氯化亞銅及氯化銨的催化下,可與氫氰酸加成而生成丙烯腈HCCH + HCN H2CCHCN含有CN氰基的化合物叫做腈三雙烯烴1.聚集烯烴:兩個碳碳雙鍵連在同一個碳原子上 共軛雙烯具有特殊的反響性能:單雙
13、鍵間隔的雙烯 隔離雙烯:兩個碳碳雙鍵被兩個或兩個以上單鍵隔開第四章 環(huán)烴一脂環(huán)烴1. 環(huán)烴是由碳和氫兩種元素組成的環(huán)狀化合物,可分為脂環(huán)烴和芳香烴兩種2. 命名經(jīng)常找一些結(jié)構(gòu)練習一下,就應該沒問題:1) 環(huán)烷烴:a) 根據(jù)分子中成環(huán)碳原子數(shù)目,稱為環(huán)某烷b) 把取代基的名稱寫在環(huán)烷烴的前面假設環(huán)上取代基較復雜時,那么以環(huán)作為取代基c) 取代基位次按“最低系列原那么列出,基團順序按“次序規(guī)那么列出2) 環(huán)烯烴:a) 根據(jù)分子中成環(huán)碳原子數(shù)目,稱為環(huán)某烯b) 以雙鍵的位次最小為原那么3. 小環(huán):三、四元環(huán)一般環(huán):五、六、七元環(huán)中環(huán):八至十一元環(huán)大環(huán):十二元環(huán)以上4物理性質(zhì):不溶于水,比水輕,環(huán)烷的
14、沸點比相應的烷烴略高5化學性質(zhì):1) 小環(huán)烷烴:易加成,難氧化,似烷似烴普通環(huán)以上:難加成,難氧化,似烷在光照下可以進行取代反響2) 環(huán)烯烴、共軛二烯烴:各自具有相應烯烴的通性6.角張力:與正常鍵角偏差而引起的張力隨著環(huán)的擴大,張力減小7.環(huán)己烷及其衍生物的構(gòu)象:1) 船型和椅型是環(huán)己烷的兩種構(gòu)象椅型為優(yōu)勢構(gòu)象2) 12個CH鍵可分成兩類:直立鍵以“a鍵表示:垂直于三個碳原子形成的平面平伏鍵以“e鍵表示:與環(huán)的“平面大體平行3) 多元取代環(huán)己烷最穩(wěn)定的構(gòu)象是e鍵上取代基最多的構(gòu)象環(huán)上有不同取代基時,大的取代基在e鍵上構(gòu)象最穩(wěn)定二芳香烴易取代、難加成、難氧化1.芳香烴可分為單環(huán)和多環(huán)2.命名見書
15、57-59,經(jīng)常找一些結(jié)構(gòu)練習一下,就應該沒問題3.苯的通式:CnH2n-64.物理性質(zhì):無色液體,比水輕,不溶于水,而易溶于石油醚、醇、醚等有機溶劑,苯及其同系物有毒5.化學性質(zhì):取代反響化學方程式見書62-65:1) 鹵代:在鐵或相應的鐵鹽的催化下加熱,苯環(huán)上的氫可被氯或溴原子取代,生成相應的鹵代苯,并放出鹵化氫2) 硝化:以濃硝酸和濃硫酸或稱混酸與苯共熱,苯環(huán)上的氫原子能被硝基NO2取代,生成硝基苯3) 磺化:苯和濃硫酸共熱,環(huán)上的氫可被磺酸基SO3H取代,產(chǎn)物是苯磺酸磺化反響式可逆的,苯磺酸與水共熱可脫去磺酸基,這一性質(zhì)常被用來在苯環(huán)的某些特定位置引入某些基團4) 傅氏反響:a) 傅氏
16、烷基化反響:在無水氯化鋁等的催化下,苯可以與鹵代烷反響,生成烷基苯烷基化時易發(fā)生多烷基化、可逆、重排反響,是向芳香環(huán)上導入烷基的方法之一b) 傅氏?;错懀涸跓o水氯化鋁等的催化下,苯能與酰氯進行類似的反響得到酮是制備芳香酮的主要方法加成反響:苯在Ni作為催化劑加熱條件下,可與三分子氫氣反響產(chǎn)生環(huán)己烷氧化:在較高的溫度及特殊催化劑作用下,苯可被空氣中的氧,氧化開環(huán)烷基側(cè)鏈的鹵代:在沒有鐵鹽存在時,烷基苯與氯在高溫或經(jīng)紫外光照射,在烷基側(cè)鏈上發(fā)生鹵代反響6.苯環(huán)上取代基的定位規(guī)律鄰對位定位基:對苯環(huán)親電取代反響致活作用由強到弱O-、 N(CH3)2 NH2 OH OCH3 NHCOCH3 OCO
17、CH3 CH3 Cl Br I 、 C6H5 等如苯環(huán)上已帶有上述基團之一,那么再進行取代反響時,第二個基團主要進入它的鄰位和對位間位定位基:對苯環(huán)親電取代反響致鈍作用由強到弱N+(CH3)3 NO2 CN SO3H CHO COOH COOR CONH2 +NH3 等如苯環(huán)上已帶有上述基團之一,再進行取代反響時,那么第二個基團主要進入它的間位注:一般來說,如果基團中與苯環(huán)直接相連的原子帶有不飽和鍵或正電荷,這個基團就是間位定位基;反之,那么是鄰對位定位基鄰對位定位基導入苯環(huán)以后,能使苯環(huán)變得更容易進行親電取代反響,也就是它們對苯環(huán)有致活作用;間位定位基那么對苯環(huán)的親電取代反響有致鈍作用三稠環(huán)
18、芳烴1.稠環(huán)芳烴都是固體,相對密度大于1,許多稠環(huán)芳烴有致癌作用2.稠環(huán)芳烴中比較重要的是萘、蒽和菲3.萘可進行取代、加氫以及氧化反響4.蒽和菲比萘更容易被氧化及復原,反響發(fā)生在9、10位第五章 旋光異構(gòu)1.旋光性:能使偏振光發(fā)生偏轉(zhuǎn)的性質(zhì)2.旋光性物質(zhì):具有旋光性的物質(zhì)3.旋光度:使偏振光振動平面旋轉(zhuǎn)的角度,用“表示4.旋光儀:測定物質(zhì)旋光度的儀器5.左旋和右旋:1) 左旋:使偏振光振動面向左旋轉(zhuǎn),用“或“l(fā)表示2) 右旋:使偏振光振動面向右旋轉(zhuǎn),用“或“d表示6.比旋光度:TD - 鈉光源,波長為589nm;T - 測定溫度,單位為a - 實測的旋光度;l - 樣品池的長度,單位為dm;c
19、 - 樣品的濃度,單位為gml-17.手性:實物與其鏡像不能重疊的現(xiàn)象 手性分子:實物與鏡像不能重疊的分子8.手性碳原子:和四個不相同的原子或基團相連的碳原子含有一個手性碳原子的化合物一定是手性分子9.外消旋體:等量的左旋體和右旋體組成的混合體系能拆分出一對對映體;內(nèi)消旋體不能拆分10.構(gòu)型的表示方法:1) RS標記法:(一) 按次序規(guī)那么將手性碳原子上的四個基團排序(二) 把排序最小的基團放在離觀察者眼睛最遠的位置,觀察其余三個基團由大中小的順序,假設是順時針方向,那么其構(gòu)型為RR是拉丁文Rectus的字頭,是右的意思,假設是反時針方向,那么構(gòu)型為SSinister,左的意思2) 費歇爾投影
20、式:a) 投影原那么:(一) 橫、豎兩條直線的交叉點代表手性碳原子,位于紙平面(二) 橫線表示與C*相連的兩個鍵指向紙平面的前面,豎線表示指向紙平面的后面橫前豎后(三) 將含有碳原子的基團寫在豎線上,編號最小的碳原子寫在豎線上端b) 通過費歇爾投影式判斷R、S構(gòu)型:(一) 橫順S,橫逆R(二) 豎順R,豎順S注意:“橫最小基團處于橫鍵位置;“豎最小基團處于豎鍵位置觀察不方便或不好觀察時,可先從反面看,把得出的結(jié)果反過來不能離開紙平面翻轉(zhuǎn)180°;也不能在紙平面上旋轉(zhuǎn)90°或270°與原構(gòu)型相比。11.判斷不同投影式是否同一構(gòu)型的方法:1) 將投影式在紙平面上旋轉(zhuǎn)1
21、80°,仍為原構(gòu)型2) 任意固定一個基團不動,依次順時針或反時針調(diào)換另三個基團的位置,不會改變原構(gòu)型3) 對調(diào)任意兩個基團的位置,對調(diào)偶數(shù)次構(gòu)型不變,對調(diào)奇數(shù)次那么為原構(gòu)型的對映體12.對于含兩個手性碳原子的化合物,那么需要標出每一個手性碳原子的構(gòu)型,考察其構(gòu)型的過程與考察含一個手性碳原子的化合物一樣 這樣,除去H以外,C2上連接的三個基團,按次序規(guī)那么排列應為 OHCOOHCHCH2OH OH所以C2上的三個基團,以S表示;同理,C3上的三個基團,以S表示。用坐標形式給出,即為2S,3SCOOH2 HO C H 3 HO C H CH2OH13. 外消旋體的拆分:化學別離法和生物別
22、離第六章 鹵代烴1. 鹵代烴:烴分子中的氫原子被鹵素氟、氯、溴、碘取代的產(chǎn)物2. 命名系統(tǒng)命名,經(jīng)常找一些結(jié)構(gòu)練習一下,就應該沒問題:1) 選擇連有鹵原子的最長碳鏈作為母體不飽和鹵代烴還應包含不飽和鍵2) 將鹵原子及其它支鏈作為取代基3) 鹵代烷的編號由距離取代基最近的一端開始,將取代基按次序規(guī)那么排列,較優(yōu)基團 后列出注意:鹵代不飽和烴的編號是由距不飽和鍵最近的一端開始3. 化學性質(zhì)詳細見書99-101:親核取代反響用SN< S:substitution,取代;N:nucleophilic,親核的>表示:起始于親核試劑的進攻而發(fā)生的取代親核試劑:負離子OH,OCH3,或帶未共享電
23、子對的分子底物:反響中受試劑進攻的物質(zhì)離去基因:被Nu取代,以負離子形式離去的鹵素1) 被羥基OH取代:產(chǎn)物是醇2) 被烷氧基RO取代:產(chǎn)物是醚3) 被氨基NH2取代:產(chǎn)物是胺4) 被氰基CN取代:產(chǎn)物是腈,腈水解即得羧酸5) 被RCOO取代:產(chǎn)物是酯6) 被SH取代:產(chǎn)物是硫醇7) 被RCC取代:產(chǎn)物是炔注:通過親核取代反響:1) 可生成許多類型的化合物 2 由鹵代烴提供烷基,形成CC鍵,增長碳鏈2) 改變化合物構(gòu)型,提高生物活性消除反響:能由一個分子中脫去一些小分子,如HX,H2O等,同時產(chǎn)生不飽和烴的反響1) 札依切夫規(guī)律:仲或叔鹵代烴脫鹵化氫時,主要是由與連有鹵素的碳原子相鄰的含氫較少
24、的碳原子上脫去氫主要產(chǎn)物是雙鍵碳上連接烴基最多的烯烴2) 消除反響活性:3°RX2°RX1°RX與金屬的反響詳細見書100-101頁1) 格氏試劑:鹵代烷與鎂在無水乙醚中作用所生成的試劑2) 格氏試劑的CMg非常活潑,能被許多含活潑氫的物質(zhì),如水、醇、酸、氨以及炔氫等分解為烴,并能與二氧化碳作用生成羧酸因此在制備格氏試劑時,必須防止水汽、醇、酸、氨、二氧化碳等物質(zhì)4.伯鹵代烴RCH2X;仲鹵代烴R2CHX;叔鹵代烴R3CX5.脂肪族親核取代反響的歷程詳細見書101-1021) 單分子歷程叔鹵代烷的水解a) 第一步:鹵代烷中CX鍵異裂為R3C碳正離子及X鹵負離子b)
25、 第二步:R3C一產(chǎn)生,便立刻與溶液中的OH結(jié)合為醇2) 雙分子歷程伯鹵代烷的水解a) 同時進行b) 凡能增加碳原子上電子密度的因素,便有利于促使反響按單分子歷程進行;而凡能降低碳原子上電子密度的因素,那么有利于促使反響按雙分子歷程進行6.不同鹵代烴對親核取代反響的活性比較1) 烴基的結(jié)構(gòu):烯丙式孤立式乙烯式2) 鹵素的性質(zhì):R-IR-BrR-Cl烯丙式:與鹵素相連的碳原子和CC相連孤立式:包括鹵代烷,鹵素與CC間隔開一個以上碳原子的化合物乙烯式:鹵素與CC直接相連7.消除反響與親核取代反響是由同一親核試劑的進攻而引起的。進攻碳原子引起取帶,進攻氫原子就引起消除,所以這兩種反響常常是同時發(fā)生和
26、相互競爭的8.鹵代烴的重要代表物1) 三氯甲烷:俗名氯仿,無色液體,不易燃,不溶于水,比水重2) 四氯化碳:無色液體,相對密度很大,不溶于水3) 氯乙烯:在常溫下為氣體,主要用于生產(chǎn)聚氯乙烯PVC4) 氟利昂:無毒,不燃燒,無腐蝕性第八章 醇、酚、醚水分子中的一個氫原子被脂肪烴基取代的是醇,被芳香烴基取代的是酚,如果兩個氫原子都被烴基取代的衍生物就是醚一 醇1. 命名經(jīng)常找一些結(jié)構(gòu)練習一下,就應該沒問題:1) 俗名:如乙醇俗稱酒精,丙三醇俗稱甘油2) 簡單的醇用普通命名法命名:3) 系統(tǒng)命名法:a) 選擇連有烴基的最長碳鏈做主鏈,按主鏈所含碳原子數(shù)叫做某醇b) 編號由接近羥基的一端開始c) 羥
27、基的位置用它所連的碳原子的號數(shù)來表示,現(xiàn)在醇名之前注:多元醇的命名,要選擇含OH盡可能多的碳鏈為主鏈,羥基的位次要標明2化學性質(zhì):似水性:1) 醇不能與堿的水溶液作用,而只能與堿金屬或堿土金屬作用,放出氫氣,并形成醇鹽2) 醇化物遇水那么分解成醇和金屬氫氧化物3) 醇也可作為質(zhì)子的接受體,通過氧原子上的未共用電子與酸中的質(zhì)子結(jié)合形成質(zhì)子化的醇見書133頁與無機酸的作用:1) 醇與無機酸形成的酯叫無機酸酯硝酸酯ROH HONO2 RONO2 H2O2) 醇與氫鹵酸反響生成鹵代烴親核取代反響注:不同的氫鹵酸以及不同類型的醇的反響速率不同,他們的順序分別是:HIHBrHCl烯丙式醇叔醇仲醇伯醇甲醇該
28、反響是制備鹵代烴的常用方法脫水反響:分子內(nèi)脫水:醇分子的羥基與碳原子上的氫脫去一分子水得到烯烴注:這個反響是制備烯烴的常用方法之一,消除方向遵守扎依切夫規(guī)律伯、仲、叔醇分子內(nèi)脫水的難易程度是叔仲伯這是由形成的碳正離子穩(wěn)定性決定的三級碳正離子的穩(wěn)定最高分子間脫水:兩分子醇可以發(fā)生分子間脫水,產(chǎn)物是醚醇分子間脫水只適于制備簡單醚兩個烷基相同的醚氧化或脫氫:氧化:伯醇或仲醇用氧化劑氧化,能分別形成醛或酮伯醇在被氧化成醛后,能進一步被氧化成羧酸=O脫氫:伯、仲醇的蒸氣在高溫下通過催化活性銅時發(fā)生脫氫反響,生成醛和酮二酚1 酚:羥基直接與芳香環(huán)相連的化合物2 命名經(jīng)常找一些結(jié)構(gòu)練習一下,就應該沒問題:1
29、) 在“酚字的前面加上芳環(huán)的名稱作為母體,再加上其它取代基的名稱和位次2) 但當取代基的序列優(yōu)于酚羥基時,那么按取代基序列次序的先后來選擇母體一般常用取代基的先后排列次序: -COOH,-SO3H, -COOR, -COX, -CONH2, -CN, -CHO, -CO-, -OH(醇), -OH(酚), -SH, -NH2, -OR, -SR3.化學性質(zhì):酸性酚羥基反響:1) 酚羥基中的氫較醇羥基的氫容易以H形式解離注:酚的酸性比醇強,但比碳酸弱,因此不能使石蕊試紙變色 利用醇、酚與NaOH和NaHCO3的反響性不同,可鑒別和別離酚和醇2) 當苯環(huán)上連有吸電基團硝基等時,酚的酸性增強;連有供
30、電基團甲基等時,酚的酸性減弱酚醚的生成:酚不能分子間脫水成醚,一般是由醚在堿性溶液中與烴基化劑作用生成與三氯化鐵的顯色反響:注:凡具有烯醇式結(jié)構(gòu)的化合物都有這一顯色反響氧化:酚比醇容易被氧化,空氣中的氧就能將酚氧化如苯酚被氧化成對苯醌芳環(huán)上的取代反響:鹵代苯酚的水溶液與溴水作用,立刻產(chǎn)生白色沉淀2,4,6三溴苯酚注:反響極為靈敏,故此反響可用于苯酚的定性或定量測定硝化苯酚比苯易硝化,在室溫下即可與稀硝酸反響二 醚1. 醚:醚是兩個烴基通過氧原子連接起來的化合物,烴基可以是烷基、烯基、芳基等2. 命名:1) 簡單醚結(jié)構(gòu)比較簡單的醚,多習慣按它的烴基命名2) 混醚兩個烴基名按次序規(guī)那么,將小基團排
31、前大集團排后;芳基在前烴基在后,稱為某基某基醚3) 結(jié)構(gòu)復雜的醚脂肪醚是以較長的碳鏈作為母體,將含碳數(shù)較少的烴基與氧連在一起,叫做烷氧基烴基中有一個是芳香環(huán)的,那么以芳香環(huán)為母體4) 多元醚先寫出多元醇的名稱,再寫出烴基數(shù)目的名稱,最后加上“醚字5) 環(huán)醚用“環(huán)氧作詞頭,寫在母體烴名之前。含較大環(huán)的環(huán)氧化合物,看作是含氧雜環(huán)的環(huán)醚,習慣按雜環(huán)規(guī)那么命名3. 化學性質(zhì):醚鍵的斷裂:在加熱的情況下,濃酸如HI,HBr等能使醚鍵斷裂,因為強酸與醚中的氧原子形成一種鹽使碳氧鍵變?nèi)鯇γ训脑撟饔玫膹娙鮄I>HBr>HCl注:醚鍵斷裂時往往是較小的烴基生成鹵代烷形成 與絡合物:與醇或水相似,醚中
32、氧原子上的未共用電子對能接受質(zhì)子,生成形成過氧化物:某些與氧相連的碳原子上連有氫的醚很容易被空氣中的氧氧化4. 環(huán)醚:環(huán)氧乙烷與RMgX反響注:該方法是制備增加兩個碳原子的伯醇的重要方法第九章 醛、酮、醌這章比較重要,所以篇幅較大1羰基化合物:分子里含有羰基 ,有極性 的化合物酮:羰基所連接的兩個基團都是烴基醛:羰基所連接的兩個基團至少有一個是氫原子2命名經(jīng)常找一些結(jié)構(gòu)練習一下,就應該沒問題普通命名法:適合簡單的醛、酮與羰基相連的碳叫碳,然后依次以,等標記系統(tǒng)命名法:1) 以醛、酮為母體,選擇含羰基的最長的碳鏈為主鏈2) 編號時使羰基位次最小。標出羰基的位置(醛基不標).3) 環(huán)酮那么在名稱前
33、加一“環(huán)字4) 芳香族醛、酮,芳烴一般作為取代基3.物理性質(zhì):1) 十二個碳原子以下的脂肪醛、酮是液體,高級脂肪醛、酮和芳香酮多為固體2) 四個以下碳原子的脂肪醛、酮易溶于水4.化學性質(zhì):羰基上的加成反響親核加成:1) 與氫氰酸的加成:+ HCN反響完后,碳鏈上增加了一個碳對親核加成的活性順序: 2) 與格式試劑的加成書160頁:a) 甲醛與格式試劑加成后再經(jīng)水解:得到比格式試劑中的烷基多一個碳原子的伯醇無水乙醚+ RMgX RMgXb) 除甲醛以外的其它醛,與格式試劑加成后再經(jīng)水解:得到比格式試劑中的烷基多一個碳原子的仲醇無水乙醚+ RMgXRMgXc) 酮與格式試劑加成后再經(jīng)水解:得到比格
34、式試劑中的烷基多一個碳原子的叔醇無水乙醚+ RMgX3) 與氨的衍生物的加成縮合化學方程式見書161頁:醛、酮與羥氨反響肟白色沉淀醛、酮與肼 反響腙白色沉淀醛、酮與苯肼反響苯腙黃色沉淀醛、酮與氨基脲反響縮氨脲白色沉淀醛、酮與2,4-二硝基苯肼反響2,4-二硝基苯腙黃色沉淀,反響現(xiàn)象非常明顯,常用來檢驗羰基注:上述反響的特點:反響現(xiàn)象明顯,與稀酸作用,可水解成原來的醛和酮,常用來別離、提純和鑒別醛酮4) 與醇的加成:枯燥HCl或濃H2SO4+ R1OH半縮醛縮醛縮醛對堿、氧化物、復原劑穩(wěn)定,在稀酸中易水解轉(zhuǎn)變?yōu)樵瓉淼娜?,合成中可利用此反響來保護醛基,即當分子中羰基與其它官能團共存時,只希望其它官
35、能團反響,而不希望羰基受影響,那么可將羰基轉(zhuǎn)變?yōu)榭s醛,反響完成后,在將其水解復原:1) 醛或酮經(jīng)催化氫化Ni作催化劑可分別被復原為伯醇或仲醇假設分子中還有其它可被復原的基團如碳碳雙鍵等,當催化劑為硼氫化鈉NaBH4、氫化鋰鋁LiAlH4、異丙醇鋁AlOCHCH323時,可以只將羰基復原為羥基,而不影響碳碳雙鍵或三鍵等可被復原的基團2) 克雷門森復原法:羰基在特殊試劑如鋅-汞加鹽酸的作用下,被復原為亞甲基CH2Hg-Zn/HCl氧化:醛易氧化,酮那么比較困難,所以可以用較弱的氧化劑,來區(qū)別醛和酮1) 土倫試劑:硝酸銀的氨溶液銀氨溶液銀鏡反響RCHO + 2Ag(NH3)2OH RCOONH4 +
36、 2Ag+ 3NH3 + H2O2) 斐林試劑:硫酸銅溶液+氫氧化鈉的混合液RCHO + 2Cu(OH)2 + NaOH RCOONa + Cu2O+ 3H2O藍色磚紅色烴基上的反響: 1) 鹵代及鹵仿反響:a) 鹵代反響:醛或酮的氫能被鹵素取代,生成鹵代醛或酮鹵仿反響:如丙酮在堿溶液中與鹵素生成乙酸與三鹵代甲烷鹵仿b) 鹵仿反響:例如丙酮在堿液中與鹵素的最終產(chǎn)物是乙酸與三鹵代甲烷鹵仿注:只有含 的醛、酮才發(fā)生鹵仿反響2) 羥醛縮合作用:在堿的催化下,含有氫的醛可以發(fā)生自身的加成作用,即一分子醛以其碳對另一分子的羰基加成,形成羥基醛稀堿-羥基丁醛歧化反響康尼查羅反響:無氫的醛,在濃堿的作用下,
37、能發(fā)生自身的氧化復原反響,即一分子醛氧化成酸,另一分子復原成醇2HCHO + 濃NaOH HCOONa + CH3OH羧酸及其衍生物1.羧酸的命名:1) 普通命名法烴名改為某酸,位置用、等表示2) 系統(tǒng)命名法與“醛類似選主鏈,編號,命名將相應的烴名改為某酸,羧基始終編號為1。注:主鏈含烯鍵改為某烯酸;碳鏈的碳數(shù)大于10的烯酸稱為某碳烯酸。 羧基直接連在環(huán)上的脂肪酸用烴名羧酸表示。 羧基直接連在環(huán)上的芳香酸用烴名甲酸表示。 二元羧酸稱某二酸。2.羧酸的化學性質(zhì):1酸性;2羧基中羥基的取代反響:酸酐的生成酰鹵的生成酯的生成酰胺的生成;3二元羧酸的受熱反響1酸性:羧酸具有弱酸性,在水溶液中存在著如下
38、平衡羧酸的酸性小于無機酸而大于碳酸,此性質(zhì)可以用于醇、酚、酸的鑒別和別離不溶于水的羧酸既溶于NaOH也溶于NaHCO3,不溶于水的酚能溶于NaOH不溶于NaHCO3,不溶于水的醇既不溶于NaOH也溶于NaHCO32羧基中羥基的取代反響:酸酐的生成:羧酸在脫水劑如五氧化二磷的存在下加熱,兩分子羧酸間能失去一分子水而形成酸酐酰鹵的生成:酰鹵中的酰氯是有機合成中非常有用的試劑,可以由羧酸與亞硫酰氯SOCl2、五氯化磷或三氯化磷等鹵化劑作用來制取酯的生成:酰胺的生成:在羧酸中通入氨氣或參加碳酸銨,可得到羧酸銨鹽,銨鹽熱解失水而生成酰胺酰胺羧酸銨鹽3二元羧酸的受熱反響乙二酸、丙二酸受熱脫羧生成一元酸丁二酸、戊二酸受熱脫水不脫羧生成環(huán)狀酸酐己二酸、庚二酸受熱既脫水又脫羧生成環(huán)酮3.羧酸衍生物的命名:酰鹵和酰胺根據(jù)?;Q為某酰某氮原子上有取代基,在取代基名
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