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文檔簡介
2010年奧林匹克競賽輔導(有機化學部分).初賽基本要求:
有機化合物基本類型—烷、烯、炔、環(huán)烴、芳香烴、鹵代烴、醇、酚、醚、醛、酸、酯、胺、酰胺、硝基化合物、磺酸的系統(tǒng)命名、基本性質及相互轉化。異構現(xiàn)象。C=C加成。取代反應。芳環(huán)香烴取代反應及定位規(guī)則。芳香烴側鏈的取代反應和氧化反應。碳鏈增長與縮短的基本反應。分子的手性及不對稱碳原子的R、S構型判斷。糖、脂肪、蛋白質的基本概念、通式和典型物質、基本性質、結構特征以及結構表達式。
天然高分子與合成高分子化學的初步知識(單體、主要合成反應、主要類型、基本性質、主要應用)。.附:常見縮寫與符號Ac乙酰基CH3CO—Ar芳基,Ar—n-Bu正丁基E親電試劑Et乙基Nu親核試劑Ph苯基R烷基Mt甲基Pr丙基Δ反應中的加熱符號.第1章烷烴、環(huán)烷烴一、鏈烷烴的結構及其同分異構現(xiàn)象1、烷烴的結構特征(1)烴、飽和烴(2)烷烴的結構甲烷的正四面體構型.構造式:CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3CH3—CH2—CH2—CH3(CH3)2CHCH2CH3構造簡式:碳干式:鍵線式:C—C—C—CC—C—C—CC蛛網(wǎng)式(3)有機結構式的表示方法.鋸架式
虛線-楔線式.Newman投影式交叉式重疊式.費歇爾(Fischer)投影式:規(guī)則:一般將含碳原子放在豎立鍵方向,把與手性碳原子結合的橫向的兩個鍵擺向自己,把豎立的兩擺向紙后,然后把這樣固定下來的分子模型中各個原子或基團投影到紙面上,在投影式中,用一個十字交叉線,其交點相當于手性碳原子,它位于紙平面上,垂直線所連的集團表示伸向紙后,水平線所連的集團伸出紙前。.2.烷基的命名烷烴分子中從形式上去掉一個氫原子而剩下來的原子團叫做烷基。CH3—甲基,MeCH3CH2—HH3C—H去掉一個HCH3CH2—乙基,Et去掉一個H.CH3CH2CH3去掉一個伯H去掉一個仲HCH3CH2CH2—正丙基,n-PrCH3CHCH3異丙基,i-PrCH3CH2CH2CH2—去掉一個伯HCH3CH2CH2CH3正丁基,n-Bu去掉一個仲HCH3CHCH2CH3仲丁基,s-Bu.
1°伯碳,2°仲碳,3°叔碳,4°季碳
一級碳二級碳三級碳四級碳(5)碳原子的級.中國化學會第21屆(2007年)全國高中學生化學競賽(省級賽區(qū))試卷1.4該分子的分子式為__________。1.6該分子有幾種不同級的碳原子?______。(4)C26H30。[分子式不全對不得分](2分)(6)3種。[答錯不得分](1分).
9-2分子A中有
個一級碳原子,有
個二級碳原子,有
個三級碳原子,有
個四級碳原子,至少有
個氫原子共平面。
2,0,4,1,4.每空0.5分中國化學會第23屆全國高中學生化學競賽(省級賽區(qū))第9題(8分)請根據(jù)以下轉換填空:.2.通式和同系列(1)烷烴的通式:CnH2n+2(2)烷烴的同系列:凡具有同一個通式,結構相似,化學性質也相似,物理性質則隨著碳原子數(shù)目的增加而有規(guī)律地變化的化合物系列,稱為同系列。(3)系列差:同系列中的化合物互稱為同系物。相鄰的同系物在組成上相差CH2,這個CH2稱為系列差。.二、烷烴的系統(tǒng)命名1、直鏈烷烴的命名直鏈烷烴(n?alkanes)的名稱用“碳原子數(shù)+烷”來表示。當碳原子數(shù)為1?10時,依次用天干——甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸——表示。碳原子數(shù)超過10時,用數(shù)字表示。例如:六個碳的直鏈烷稱為已烷。十四個碳的直鏈烷烴稱為十四烷。烷烴的英文名稱是alkane.1)選取主鏈:以碳原子數(shù)最多的碳鏈為主鏈,把支鏈當作取代基,并使取代基的位次為最小。
3,4-二甲基庚烷
2、帶支鏈烷烴的命名.2)當一個分子具有相同長度的鏈可以作為主鏈時,選擇支鏈較多的鏈為主鏈:2,3,5-三甲基-4-丙基庚烷
.3)主鏈碳原子的位次編號書寫位次原則:有幾種編號的可能時,小取代基寫前面,大取代基寫后面,同者合并。例,2,2-二甲基-3-乙基己烷
.4)支鏈上有取代基時,取代支鏈的名稱可放在括號中表明。例:
2-甲基-5,5-二(1,1-二甲基丙基)癸烷(或帶撇的數(shù)字)2-甲基-5、5-二-1′、1′-二甲基丙基葵烷.三、烷烴的反應性質(化學性質穩(wěn)定)原因(1)其共價鍵都為σ鍵,鍵能大C-H390~435KJ/molC-C345.6KJ/mol(2)分子中的共價鍵不易極化(電負性差別小C2.5,H2.2).(1)鹵代反應在光照條件下可以發(fā)生自由基類型的氯代反應,常溫下叔氫原子最容易被取代,仲氫次之,伯氫原子最難,當溫度高達300℃時,三者的差別逐漸縮??;溫度越高,差別越小。.例:.甲烷的氯代反應為自由基歷程.三、烷烴鹵代反應的相對活性與烷基自由基的穩(wěn)定性1.烷烴鹵代的相對活性:3°C-H>2°C-H>1°C-H原因:不同C-H鍵的離解能(D)不同,,鍵的離解能愈小,則自游基愈容易生成,反應也就易進行。2.自由基的穩(wěn)定性:3°R·>2°R·>1°R·>CH3·二、鹵素的取代反應活性:氟>氯>溴>碘(可從鹵素對甲烷的反應熱ΔHR看出).(2)硝化烷烴與硝酸常溫時不發(fā)生反應,高溫時則發(fā)生自由基歷程的硝化反應生成硝基烷(工業(yè)制法,可轉變?yōu)槠渌愋偷幕衔锒鳛楹铣芍虚g體)。硝基烷在工業(yè)上用作溶劑,用來溶解纖維素酯與合成樹脂,也用作制備其它類有機化合物的原料。氣相反應.(3)氧化和燃燒常溫時,烷烴一般不與氧化劑反應,也不與空氣中的氧反應。但烷烴是易燃易爆的物質。烷烴(氣體或蒸氣)與空氣混合達到一定程度時(爆炸范圍以內),遇到火花就會發(fā)生爆炸。.4、熱裂反應在高溫及沒有氧氣的條件下使烷烴分子中的C-C鍵和C-H鍵發(fā)生斷裂的反應稱為熱裂反應。A、深度裂化(裂解)
主要是得到基本化工原料(如乙烯、丙烯等)
B、催化裂化(提高辛烷值汽油).不同化學結構的烴類,具有不同的抗爆震能力。異辛烷(2,2,4-三甲基戊烷)的抗爆性較好,辛烷值給定為100。正庚烷的抗爆性差,給定為0。汽油辛烷值的測定是以異辛烷和正庚烷為標準燃料,按標準條件,在實驗室標準單缸汽油機上用對比法進行的。調節(jié)標準燃料組成的比例,使標準燃料產生的爆震強度與試樣相同,此時標準燃料中異辛烷所占的體積百分數(shù)就是試樣的辛烷值.II環(huán)烷烴一、環(huán)烷烴的分類1、單環(huán)烷烴環(huán)己烷環(huán)戊烷環(huán)丙烷.2、橋環(huán)烴3、螺環(huán)烴.(二)環(huán)烷烴命名:與烷烴類似,在烷字前加一“環(huán)”字。例:環(huán)丙烷
環(huán)丁烷
環(huán)戊烷
環(huán)己烷1,1-二甲基環(huán)丁烷1,2,3-三甲基丙烷.如取代基為較長的碳鏈,將環(huán)作為取代基,作為烷烴的衍生物命名:.環(huán)烷烴除了碳架異構外,還有順反異構體,兩個取代基在環(huán)同一側的稱為順式,兩個取代基在環(huán)兩側的稱為反式。順-1,4-二甲基環(huán)己烷反-1,4-二甲基環(huán)己烷.橋環(huán)烴(二環(huán)、三環(huán)等)分之中含有兩個或多個碳環(huán)的多環(huán)化合物中,其中兩個環(huán)共用兩個或多個碳原子的化合物稱為橋環(huán)化合物。編號原則:從橋的一端開始,沿最長橋編致橋的另一端,再沿次長橋致始橋頭,最短的橋最后編號。命名:根據(jù)成環(huán)碳原子總數(shù)目稱為環(huán)某烷,在環(huán)字后面的方括號中標出除橋頭碳原子外的橋碳原子數(shù)(大的數(shù)目排前,小的排后,其它同環(huán)烷烴的命名。二環(huán)橋環(huán)烴可看作是二個橋頭C之間用三道橋聯(lián)結起來,因此方括號內有三個數(shù)字,由大到小排列,數(shù)字用圓點隔開,編號從一個橋頭C順最長碳環(huán)到次長碳環(huán),余類推。
7,7-二甲基二環(huán)[2,2,1]庚烷.二環(huán)[4.1.0]庚烷
1,8-二甲基-2-乙基-6-氯二環(huán)[3.2.1]辛烷
.兩個環(huán)共用一個碳原子的環(huán)烷烴稱為螺環(huán)烴。編號原則:從較小環(huán)中與螺原子相鄰的一個碳原子開始,徒經(jīng)小環(huán)到螺原子,再沿大環(huán)致所有環(huán)碳原子。命名根據(jù)成環(huán)碳原子的總數(shù)稱為螺某烷,螺字后方括號用數(shù)字標出二個碳環(huán)上除了共有碳原子外的碳原子數(shù)目,小的數(shù)字排前面,編號以較小環(huán)中與相鄰C開始,數(shù)字用圓點隔開,代表碳原子數(shù)。..三、環(huán)烷烴的化學性質(1)鹵代.環(huán)烯烴具有烯烴的通性.二、小環(huán)烷烴的特性反應1.加成反應(1)加氫.(2)加鹵素.(3)加HX,H2SO42.氧化反應..四、構象異構由于原子或基團繞鍵軸旋轉,分子形成不同的空間排布形象,稱為構象異構。表達方式有三種,以乙烷為例說明之。.環(huán)己烷的構象
在環(huán)己烷分子中,六個碳原子不在同一平面內,碳碳鍵之間的夾角可以保持109.5°因此環(huán)很穩(wěn)定。1.兩種極限構象——椅式和船式...環(huán)己烷椅式構象的寫法豎健(a)和橫?。╡)上者上下者下左歸左右歸右123456123456.在室溫時,環(huán)己烷的椅式構象可通過C-C鍵的轉動(而不經(jīng)過碳碳鍵的斷裂),由一種椅式構象變?yōu)榱硪环N椅式構象,在互相轉變中,原來的a鍵變成了e鍵,而原來的e鍵變成了a鍵。.1)一元取代環(huán)己烷的構象.2)二元取代環(huán)己烷的構象...例:化合物A和B的元素分析數(shù)據(jù)均為C85.71%,H14.29%。質譜數(shù)據(jù)表明A和B的相對分子質量均為84。室溫下A和B均能使溴水退色,但均不能使高錳酸鉀溶液退色。A與HCl反應得2,3-二甲基-2-氯丁烷,A催化加氫得2,3-二甲基丁烷;B與HCl反應得2-甲基-3-氯戊烷,B催化加氫得2,3-二甲基丁烷。寫出A和B的結構簡式。寫出所有與A、B具有相同碳環(huán)骨架的同分異構體,并寫出其中一種異構體與HCl反應的產物。(2002年全國高中學生化學競賽試題).A:1,1,2—三甲基環(huán)丙烷B:異丙基環(huán)丙烷.第2章烯烴和炔烴一、烯烴和炔烴的結構特征.乙烯分子所有的碳和氫原子都分布在同一平面雙鍵上的碳采取sp2雜化,形成處于同一平面上的三個sp2
雜化軌道乙烯的結構.乙炔的結構.烷烴、烯烴、炔烴鍵參數(shù)的比較:(1)鍵能類型C-C(σ)C-H(σ)C=C(1σ,1π)C=C(1σ,2π)鍵能(kJ/mol)347414611837從表中可見,π鍵鍵能比σ鍵鍵能小.(2)鍵長類型C-CC=CC≡CC=OC=NC-HC-ClC-HN-H鍵長pm15413412012213010917697103由于構成共價鍵的原子在分子中相互影響,同一類型的共價鍵在不同化合物中可能稍有差別。.(3)鍵角類型正常單鍵C=C雙鍵C≡C叁鍵鍵角109°18′120°180°(4)鍵的極性用偶極矩衡量。鍵的偶極矩如C—H為0.4D,C—O為1.5D。分子的偶極矩是分子內各鍵的偶極矩的矢量和。如甲烷偶極矩為0,是非極性分子;氯甲烷為1.86D,是極性分子。分子的極性對其熔點、沸點、溶解度等都有影響。鍵的極性對化學反應有決定性的作用。.二、烯烴和炔烴的命名1)選主鏈2)編號2,4-二甲基-2-己烯
.烯、炔混合:若編號相同,則使雙鍵位次小;若編號不相同,則以小的為準
書寫時先烯后炔
.二烯烴:CH2=CH—CH=CH2
1,3—丁二烯
2—烯丙基—1,3—環(huán)己二烯
.3)標出烯烴的順反異構及E/Z式命名
(a)順反命名法.環(huán)狀化合物用順、反表示。相同或相似的原子或基因處于同側稱為順式,處于異側稱為反式。例如,.順、反異構體對于三取代或四取代乙烯難以運用。例:(Z)-1-溴-1-碘-2-氯乙烯
.(b)Z、E命名法:1.依次對雙鍵碳原子上所連接基團排序。
2.C1與C2上序數(shù)大的基團在同側為Z,在不同側為E。.次序規(guī)則:
(1)取代基的原子按原子序數(shù)大小排列,大者為“較優(yōu)”基團。
I>Br>Cl>S>P>O>N>C>D>H
(2)若兩個基團第一個原子相同(如C),則比較與它直接相連的幾個原子,余類推。如:.CH3CH2->CH3-(因第一順序原子均為C,故必須比較與碳相連基團的大小)
CH3-中與碳相連的是C(H、H、H)CH3CH2-中與碳相連的是C(C、H、H)所以CH3CH2-大。同理:(CH3)3C->CH3CH(CH3)CH->(CH3)2CHCH2->CH3CH2CH2CH2-.(3)
當取代基為不飽和基團時,則把雙鍵、三鍵原子看成是它與多個某原子相連。相當于相當于.例:
.(4)芳環(huán).(5)若原子的鍵不到四個,可補加原子序數(shù)為零的“假想原子”使之達到四個。如N,例:.示例:.三、電子效應也稱為極性效應:由于分子中電子云分布不均勻而引起分子化學的變化,稱為電子效應。1、誘導效應:因某一原子或基團的極性(電負性)不同而引起分子中σ-鍵電子云密度分布發(fā)生變化,進而引起分子性質變化的效應,在有機化學中規(guī)定,飽和C—H鍵的誘導效應為零,-I表示吸電子;+I表示供電子效應。Y→Cδ+δ-C→Xδ+δ-C-H+I-II=0.
誘導效應的特征是通過碳鏈去傳遞,并隨碳鏈的增長而迅速減弱或消失。一般來說,經(jīng)過三個原子后,影響就極弱了,超過5個原子就沒有了。表示誘導效應可以用δ表示。
CH3—CH2—CH2—CH2—Clδ-δ+δ+δδ+δδ.對于(-I)效應—F>—Cl>—Br>—I同族元素比較:同周期元素比較:—F>—OR>NR2不同雜化狀態(tài)碳原子的比較—C≡CR>—CR=CR2>CR2—CR3.對+I:具有+I效應的原子團主要是烷基,其相對強度如下:(CH3)3–>(CH3)2CH–>CH3CH2–>CH3–.在分子結構中,含有三個或三個以上相鄰且共平面的原子時,這些原子中相互平行的軌道之間相互交蓋連在一起,從而形成離域鍵(大鍵)體系稱為共軛體系。在共軛體系中由于π電子離域,電子云密度平均化,體系內能降低,因而更加穩(wěn)定,這種效應叫共軛效應。②p—π共軛有三種:共軛效應:1、共軛效應類型.(3)σ—π:σ—p超共軛:σ—p超共軛可用來解釋游離基及碳正離子的穩(wěn)定性次序。例如,CH3-CH=CH2.2、共軛體系的特點a)組成共軛體系的原子具共平面性。b)鍵長趨于平均化。(因電子云離域而致)。正常C-C鍵
鍵長0.154nm丁二烯中C-C鍵長0.147nm
C=C0.133nm
C=C0.1337nm苯中C-C鍵長均為0.1397nmc)內能較低,分子趨于穩(wěn)定(可從氫化熱得知).2.共軛效應的傳遞:沿著共軛鏈交替?zhèn)鬟f,不因鏈長而減弱(交替、遠程傳遞)。例如:
富電子時,P電子朝著雙鍵方向轉移,呈供電子共軛效應(+C).
雙鍵與電負性大的不飽和基團共軛時,共軛體系的電子云向電負性大的元素偏移,呈現(xiàn)出吸電子的共軛效應(-C)。例如:.3、烯烴的反應1)加成反應原因:鍵中鍵的極性為(電負性B2.0;H2.1).示例:.反應機理:..示例:上述反應是從烯烴制備醇的一個重要方法,得到反馬氏產物。.2.氧化反應1)KMnO4
或OsO4氧化2)用酸性KMnO4氧化.2)臭氧化反應3)臭氧氧化(用含有臭氧6~8%的氧氣作氧化劑)
為了防止生成的過氧化物繼續(xù)氧化醛、酮,通常臭氧化物的水解是在加入還原劑(如Zn/H2O)或催化氫化下進行。.此反應可以用于測定烯烴的位置:臭氧化還原水解產物,原烯烴的結構
CH3COCH3OCHCH2CHOHCHO,
.4)催化氧化(特定催化劑條件)
主要在工業(yè)上應用,如:
.
NBS(N-溴代丁二酰亞胺)能提供穩(wěn)定的低濃度Br2,在α-位進行溴化。TiCl4-Al(C2H5)3稱為齊格勒(Ziegler德國人)、納塔(Natta意大利人)催化劑.例2用異丙烯苯溴水,濃H2SO4和其它無機試劑來制取請用四個方程式表示其合成過程,并注明反應類型.已知:R-CH2OH[O]RCOOH反應方程式反應類型C=CH2CH3CCOOHCH2.(2).CH3CCH2BrBr+2H2ONaOHCH3CCH2OHOH+2HBr取代(水解)(3).CH3CCH2OHOH[O]氧化還原CH3CCOOHOH(4).CH3CCOOHOH濃H2SO4
COOHCCH2+H2O消去(1).CCH2CH3+Br2CH3CCH2BrBr加成.第11題(9分)石竹烯(Caryophyllene,C15H24)是一種含有雙鍵的天然產物,其中一個雙鍵的構型是反式的,丁香花氣味主要是由它引起的。可從下面的反應推斷石竹烯及其相關化合物的結構。
反應1:
反應2:.反應3:反應4:石竹烯的異構體——異石竹烯在反應1和反應2中也分別得到產物A和B,而在反應3卻得到了產物C的異構體,此異構體在經(jīng)過反應4后仍得到了產物D。
.
11_1在不考慮反應生成手性中心的前提下,畫出化合物A、C以及C的異構體的結構式。
11_2畫出石竹烯和異石竹烯的結構式。
11_3指出石竹烯和異石竹烯的結構差別。.11.(9分)
(1)(3分)A的結式:(a)圖
C的結構式:(b)圖C的異構體的結構式:(c)圖
.(2)(4分)石竹烯的結構式:(d)圖異石竹烯的結構式:(e)圖(3)(2分)環(huán)內雙鍵構型不同,石竹烯九元環(huán)中的雙鍵構型為反式的,異石竹烯九元環(huán)中的雙鍵構型為順式的。
.4.炔烴的化學反應
1)催化加氫.2)親電加成(反應活性:烯>炔)
(炔烴的加成較烯烴要難).這一反應是庫切洛夫在1881年發(fā)現(xiàn)的,故稱為庫切洛夫反應。其他炔烴水化時,則變成酮。例如:.3)氧化例:
臭氧氧化,生成兩個羧酸:
3)氧化(
比雙鍵要難).只生成幾個分子的聚合物CHCH+CHCHCH2=CH-CCH乙烯基乙炔CH2=CH-CCHCH2=CH-CC-CH=CH2
二乙烯基乙炔3CHCH
4CHCHCu2Cl3+NH4ClH2O+CHCH催化劑Ni(CN)2,(C6H6)3P醚苯Ni(CN)2醚環(huán)辛四烯4)聚合反應.5)炔化物的生成..5、共軛二烯烴的反應(1)Diels-Alder反應(雙烯合成).第9題(8分)請根據(jù)以下轉換填空:9-1
(1)的反應條件加熱其他答案不得分。(0.5分)(1)的反應類別狄爾斯-阿爾德(Diels-Alder)反應答環(huán)加成反應、二聚反應也給分;(0.5分)(2)的反應類別還原反應答催化氫化、加成反應也給分;
(0.5分)中國化學會第23屆全國高中學生化學競賽(省級賽區(qū))
.9-3 B的同分異構體D的結構簡式是
只要正確表達出雙鍵加成就可得分。其他答案不得分。(2分)中國化學會第23屆全國高中學生化學競賽(省級賽區(qū))
.(2)1,4-加成和1,2-加成1,2-加成1,4-加成隨著反應條件——溫度、溶劑等的不同,兩種產物的比例會有所不同,但是總得到兩種不同的產物,往往1,4-加成產物是主要的。.例2:化合物A和B的元素分析數(shù)據(jù)均為C85.71%,H14.29%。質譜數(shù)據(jù)表明A和B的相對分子質量均為84。室溫下A和B均能使溴水及高錳酸鉀溶液退色。A與乙硼烷反應然后在堿性H2O2中水解得2,3-二甲基-2-丁醇,A催化加氫得2,3-二甲基丁烷;B與乙硼烷反應然后在堿性H2O2中水解得2,3-二甲基-1-丁醇,B催化加氫得2,3-二甲基丁烷。寫出A和B的結構簡式。寫出A、B與乙硼烷反應然后在堿性H2O2中水解的反應方程式。.A:2,3-二-甲基2-丁烯B:2,3-二-甲基1-丁烯.第3章鹵代烴一、鹵代烴的命名系統(tǒng)命名法把鹵代烴看做是烷烴的衍生物,把鹵原子作為取代基。.7、鹵代烴的化學反應1)親核取代反應(由親核試劑進攻引起的取代反應稱為親核取代反應(用SN表示))反應通式:
.LeavingGroup
.
許多親核試劑是負離子,如OR-,OH-,SH-,CN-等,實驗室中常用它們的鈉鹽,鉀鹽或鋰鹽,例:.有些親核試劑是中性分子,如H2O,ROH,NH2,RNH2等,例:
.鹵代烴的親核取代反應廣泛應用于有機合成中,例:
.2)鹵原子之間的交換反應:
.3)消除反應(從分子中脫去一個簡單分子生成不飽和鍵的反應稱為消除反應,用E表示
)
71%29%消除反應的難易:三級鹵代烴
>二級鹵代烴
>一級鹵代烴
札依采夫(saytzeff)規(guī)則:
在?-消除反應中的主要產物是雙鍵碳上連接烴基最多的烯烴。.鍵是極性很強的鍵,電負性C為2.5,Mg為1.2,所以格氏試劑非常活潑,能起多種化學反應。4)與金屬鎂的反應(格氏試劑):.格氏試劑與含活潑氫的化合物作用.5)與堿金屬反應:鈉:鋰:
.6)二烴基銅鋰:
(可用于制備一些結構復雜的烷烴)
.例:
.
R2CuLiRX問題:如何合成下面化合物?.烯丙基式鹵代烴的活性最大,乙烯式鹵代烴最不活潑,孤立式鹵代烴與相應的鹵代烴相似。
化學活性次序(與硝酸銀乙醇溶液反應):
.烯丙式最活潑,孤立式與鹵代烷烴相似,乙烯式最穩(wěn)定,可用硝酸銀的乙醇溶液來鑒別它們:例:.1)
一烴基苯只有一種,沒有異構體,例:(苯環(huán)作母體,烴基作取代基。)
苯乙烯
2-苯基-2-戊烯(鏈烴作母體,苯環(huán)作取代基)第四章芳香烴一、芳香烴的同分異構和命名.
2)多烴基苯存在不同的異構體,例:
o-(1,2-)m-(1,3-)p-(1,4--)
1,2,3-1,2,4-1,3,5-.芳基(Ar-):芳烴分子消去一個氫原子后所形成,例:.芳烴連下列官能團時,苯作取代基,其母體順序如下:
-NO2、-X、-OR(烷氧基)、-R(烷基)、-NH2、
-OH、-COR、-CHO、-CN、-CONH2(酰胺)、-COX(酰鹵)、-COOR(酯)、-SO3H、-COOH、-N+R3等.6.芳香烴
6.1親電取代反應.例:應用.6.2加成反應.5.3氧化反應在激烈條件下:
6.3氧化反應.烷基苯(有α-H時)側鏈易被氧化成羧酸。無α-H的情況.6.4苯環(huán)取代定位規(guī)律
①Ph—Y苯環(huán)上親電取代引入的新取代基所占的位置(鄰位,間位或對位)主要決定于原有的取代基Y.②Y
為第一類鄰對位定位基,活化苯環(huán)。.③Y為第二類間位定位基,鈍化苯環(huán)。.④Y為第三類鄰對位定位基,鈍化苯環(huán),取代基進入鄰、對位。-I,-F,-Cl,-Br,⑤苯環(huán)上原有兩個定位基,且定位效應一致時,第三個基團進入苯環(huán)的位置遵循定位規(guī)律;如兩個基團的定位效應不一致,按以下順序決定:強活化基團>中等活化基團>弱活化基團>鈍化基團
第三個基團很少進入空間位阻大的兩個基團之間.
使反應易于進行(第一類)
鄰對位定位基
定位基
使反應難以進行(第三類)
間位定位基(第二類).例如:
99%1%.例:路線1:路線2:.
6.5烷基苯的反應~100%
80%1)鹵代反應.2)氧化反應82-86%(不論鏈長短,都成為羧基)
.3)催化加氫苯環(huán)的催化加氫比烯烴或炔烴困難得多,例:
苯環(huán)在較高溫度或壓力及用活性大的催化劑時也可以被氫化:
.4)Birch還原
苯或烷基苯用堿金屬(Li、Na)和乙醇還原,生成1,4環(huán)己二烯:.例4:以氯苯為起始原料,用最佳方法合成1-溴-3-氯苯(限用具有高產率的各反應,表明合成的各個步驟)2006全國高中競賽.例.化合物A、B的分子式均為C12H18,它們都不能由任何烯烴經(jīng)催化加氫得到。當進行氯代反應生成一氯化物時,無論以鐵粉為催化劑,還是在光照下進行,A都(分別)得到3種同分異構體,而B卻都(分別)只得到兩種異構體產物。請給出A、B可能的結構簡式。.CCH3CH3CH3CH3CH3ACCH3CH3CH3CH3CH3CCH3CH3CH3CH3CH3CCH3CH3CH3CH3CH3BCCH3CH3CH3CH3CH3CCH3CH3CH3CH3CH3.第五章醇、酚、醚一、醇、酚、醚的命名.(離羥基最近端編號)(選含羥基和重鍵最長碳鏈為主鏈)醇.酚..
醚
環(huán)醚..二、醇的化學反應羥基直接連在飽和碳原子上的化合物稱為醇,可以看作是烴分子中的氫原子被羥基取代而生成的化合物,根據(jù)羥基所連碳原子的結構,可分為伯醇RCH2-OH,仲醇R2CH-OH和叔醇R3COH。分子中含有多個羥基的醇為多元醇。醇的官能團-OH中的氧原子具有較強的電負性,使得C-O鍵和O-H成為極性鍵,易受到帶電試劑進攻而發(fā)生取代、氧化等反應。.酸性:
H2OCH3OHCH3CH2OHCF3CH2OHCF3CH2CH2OH(CH3)2CHOHpKa15.715.515.912.414.6~188.1醇的酸性.8.2醇中C-OH的反應速度:伯醇>仲醇>叔醇活性:
HI>HBr>HCl;烯丙基醇>30>20>10PBr3orI2+P,不重排成烯速度:叔醇>仲醇>伯醇.醇與盧卡斯(Lucas)試劑(濃鹽酸和無水氯化鋅)的反應:.醇與強酸(硫酸、磷酸等)加熱,可發(fā)生分子內脫水或分子間脫水,分別生成烯烴或醚。.
90%10%例如:.與硫酸、硝酸、磷酸等反應,生成相應酸的酯:(硫酸二甲酯).8.3氧化和脫氫不同結構的醇氧化得到不同的產物:伯醇:仲醇:.此反應可用于檢查醇的含量,例如,檢查司機是否酒后駕車的分析儀就有根據(jù)此反應原理設計的。在100ml血液中如含有超過80mg乙醇(最大允許量)時,呼出的氣體所含的乙醇即可使儀器得出正反應。(若用酸性KMnO4,只要有痕跡量的乙醇存在,溶液顏色即從紫色變?yōu)闊o色,故儀器中不用KMnO4)。.叔醇:示例:.8.4多元醇的反應與過碘酸(HIO4)反應.片吶醇(四烴基乙二醇)重排.(用于鑒別多元醇)螯合物的生成.三、酚的化學性質1.酚羥基的反應.(2)與FeCl3的顯色反應(3)酚醚的生成.酯化.9、
醚的化學反應1、垟鹽的生成:醚溶于強酸,生成垟鹽。也可與缺電子的路易斯酸生成垟鹽:.(2)醚鏈的斷裂.氫鹵酸使醚鍵斷裂能力:HI〉HBr〉〉HCl例:.(3)過氧化物的形成烷基醚在空氣中放置慢慢生成過氧化物蒸餾放置過久的乙醚時,要先檢驗是否有過氧化物存在,且不要蒸干。檢驗方法:硫酸亞鐵和硫氰化鉀混合液與醚振搖,有過氧化物則顯紅色.四、醚的制備
1.醇脫水2.威廉姆遜合成法(A.W.Williamson).例如,制備乙基叔丁基醚時,可以有如下兩條合成路線。.(5)重要的醚:環(huán)醚環(huán)氧乙烷:酸催化:.堿催化:.不對稱的三元環(huán)醚的開環(huán)反應存在著一個取向問題,一般情況是:酸催化條件下親核試劑進攻取代較多的碳原子;堿催化條件下親核試劑進攻取代較少的碳原子。.例:化合物C是生命體中廣泛存在的一種物質,它的人工合成方法是:(1)在催化劑存在下甲醇與氨氣反應得A。(2)在催化劑存在下乙烯跟氧氣反應得到B。(3)在水存在下A和B反應得到C。C的脫水產物的結構如下:
CH2=CH-N+(CH3)3OH-寫出C的合成反應的化學方程式,A,B,C要用結構式表示。.例6:鹽酸普魯卡因是外科常用藥,化學名:對-氨基苯甲酸-β-二乙胺基乙酯鹽酸鹽,結構式如下。作為局部麻醉劑,普魯卡因在傳導麻醉、滲潤麻醉及封閉療法中均有良好藥效。它的合成路線如下,請在方框內填入試劑、中間產物或反應條件。F:.第六章立體化學對映異構是指分子式、構造式相同,構型不同,互呈鏡像對映關系的立體異構現(xiàn)象。.對映異構體之間的物理性質和化學性質基本相同,只是對平面偏振光的旋轉方向(旋光性能)不同。.物質的旋光性能使平面偏振光振動平面旋轉的物質稱為物質的旋光性,具有旋光性的物質稱為旋光性物質(也稱為光活性物質)。..在空間的排列上,可以看出他們是不相同的。這兩個異構體是互相對映的,互為物體與鏡像關系,故稱為對映異構體。對映異構體中,一個使偏振光向右旋轉,另一個使偏振光向左旋轉,所以對映異構體又稱為旋光異構。.一、分子的手性(以乳酸CH3C*HOHCOOH為例)特征(1)不能完全重疊,(2)呈物體與鏡象關系(左右手關系)。反時針排列順時針排列.
a、物質分子互為實物和鏡象關系(象左手和右手一樣)彼此不能完全重疊的特征,稱為分子的手性。b、具有手性(不能與自身的鏡象重疊)的分子叫做手性分子
c、連有四個各不相同基團的碳原子稱為手性碳原子(或手性中心)用C*表示d、凡是含有一個手性碳原子的有機化合物分子都具有手性,是手性分子。.二、分子對稱因素(1)對稱面(2)對稱中心具有對稱面的分子無手性有對稱中心的分子沒有手性.三、構型的表示方法(1)立體結構式.(2)Fischer投影式為了便于書寫和進行比較,對映體的構型常用費歇爾投影式表示:.投影原則:
1°橫、豎兩條直線的交叉點代表手性碳原子,位于紙平面。2°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。
3°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。.外消旋體等量的左旋體和右旋體的混合物稱為外消旋體,一般用(±)來表示。外消旋體與對映體的比較(以乳酸為例):旋光性物理性質化學性質生理作用外消旋體不旋光mp18℃基本相同各自發(fā)揮其左右對映體旋光mp53℃基本相同旋體的生理功能.這種方法是廣泛使用的一種方法,它是根據(jù)手性碳上四個不同原子或基團在“順序規(guī)則”中排列次序來表示手性碳的構型。對含有一個手性碳的化合物,作如下規(guī)定:假設該化合物為Cabcd(1)把連接在C*上的四個原子或基團(a,b,c,d)按大小順序規(guī)則排列,如:a>b>c>d(2)把最小的原子或基團(d)放在離觀察者對著眼睛最遠的地方(3)其它三個集團按遞減順序(a→b→c),若a→b→c為順時針方向排列的用“R”表示,若a→b→c為逆時針方向排列用“S”表示。四、旋光異構體的命名—S/R構型標記法.
a→b→c順時針為R型即:即:
a→b→c逆時針為S型.順序規(guī)則:比較連接在C*上的第一個原子的原子序數(shù),按由大到小排列,同位素質量高者優(yōu)先。例:C*HFClBr(Br>Cl>F>H)氟氯溴甲烷(R-)(S—).(2)直接與C*相連的原子相同時,則比較與第一個原子相連的原子,如果第二個又相同,則比較第三個,依次類推。例如:(S—型).例如:(S-型)(S-型)(3)如果集團含有雙鍵或叁鍵時,則當作兩個或叁個單鍵處理。即:.在有機化學中立體結構的表達經(jīng)常采用的是Fiseher式,式中橫線指向紙平面前方,豎線指向紙平面后方。因此,當原子序優(yōu)先性最低的基團處于豎線時,就可直接從式中另三個基團的排列方向讀出構型,以C*①②③④為例,設四個基團的原子序優(yōu)先性順序為①>②>③>④,那么下列式子的構型分別為:
.
R-S-S-R-
S-R-S-R-.(S)-2,3-二甲基-3,4-二氯丁烷(R)-3-溴-1-戊烯.五、含多個手性碳原子化合物的對映異構如果分子內含二個構造不同的手性碳原子C*A和C*B,就含有四個旋光異構體。在推算旋光異構體總數(shù)時,如用“+”“-”代表每個手性碳原子旋光作用的方向,則可看到有四個旋光性能不同的異構體,其旋光情況可示為:
(i)(ii)(iii)(iv)C*A-
+
+
-C*B-
+
-
+
分子中如含n個構造不同的手性碳原子,可能存在的旋光異構體總數(shù)就有2n個,即2n-1對對映體。.對于分子中含多個手性碳原子的化合物,用R/S命名法命名其結構時,應將所有手性碳原子的關系逐個標明。以氯代蘋果酸(2-氯-3-羥基丁二酸)為例加以說明(二個手性碳):
[α]+7.1o-7.1o+9.3o-9.3o
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅲ)
(Ⅳ)
(2R,3R)
(2S,3S)
(2R,3S)
(2S,3R)
.例:酒石酸HOOC-CH-CH-COOH的立體異構OHOH**這四種異構體中(I)和(II)是對映體;(III)和(IV)是同一種物質(它們可以相互疊合).
IIIIIIIV
(2R,3R)(2S,3S)(2R,3S)(2S,3R)含兩個相同手性碳原子的情況.(III)通過C(2)-C(3)鍵中心點的垂直線為軸旋轉180°,就可以看出它可以與(IV)是疊合的:以黑點為中心在紙面上旋轉180°.
象這種含有手性碳原子的化合物之所以沒有旋光性,可認為是由于分子內二個構造相同而構型相反的手性結構的旋光作用剛好互相抵消的結果,因此被稱為內消旋體。內消旋酒石酸可稱為(2R,3S)酒石酸或meso-酒石酸,它和左旋或右旋體之間屬非對映異構關系。另外,我們必須看到,外消旋體和內消旋體雖然都不具旋光性能,但二者有著本質的不同,內消旋體是一種純物質,而外消旋體卻是由相互對映的二種物質所構成(化合物或混合物)。.
1.5該分子有無對稱中心?__________。
1.7該分子有無手性碳原子?__________。
1.8該分子有無手性?__________。
(5)有。(1分
(7)有。(1分)(8)無。(1分)
.第七章醛和酮命名:選擇含有羰基的最長碳鏈為主鏈,從靠近羰基的一端開始編號。.醛、酮的反應醛酮的分子中都含有羰基(>C=O),醛分子(除甲醛)中羰基與一個烴基和一個氫相連,酮分子中羰基與兩個烴基相連。.一、親核加成反應1.與氫氰酸的加成反應α-羥基腈是很有用的中間體.2.與格式試劑的加成反應反應是制備結構復雜的醇的重要方法.3.與飽和亞硫酸氫鈉(40%)的加成反應分離和提純醛、酮.4.與醇的加成反應反應的應用:有機合成中用來保護羰基。例:.必須要先把醛基保護起來后再氧化.5)氨衍生物的加成.6.與魏悌希(Wittig)試劑的加成反應磷葉立德(魏悌希試劑)通常由三苯基磷與1級或2級鹵代物反應得磷鹽,再與堿作用而生成。..二:還原反應(一)還原為醇.選擇性:.(二)還原為烴1.吉爾聶爾-沃爾夫-黃鳴龍還原法(吉爾聶爾為俄國人,沃爾夫為德國人)2.克萊門森(Clemmensen)還原————酸性還原..三、氧化反應酮被過氧酸氧化則生成酯這個反應稱為拜爾-維利格(Baeyer-Villiger)反應.基團遷移順序:氫>芳基>叔烷基>仲烷基>伯烷基>甲基.四、歧化反應——康尼查羅(Cannizzaro)反應.五、α-H的反應(1)鹵代反應(2)鹵仿反應含有α-甲基的醛酮在堿溶液中與鹵素反應,則生成鹵仿。具有都可發(fā)生碘仿反應.2.羥醛縮合反應有α-H的醛在稀堿(10%NaOH)溶液中能和另一分子醛相互作用,生成β-羥基醛,故稱為羥醛縮合反應。.二酮化合物可進行分子內羥酮縮合,是目前合成環(huán)狀化合物的一種方法。例如:.二、α,β-不飽和醛酮1.共軛加成(1,2-加成或1,4-加成)..2、麥克爾(Michael)反應α,β-不飽和醛酮、羧酸、酯、硝基化合物等與有活潑亞甲基化合物的共軛加成反應稱為麥克爾(Michael)反應,其通式是:例:.例:怎樣從三個碳原子以下的有機物為起始原料合成2-戊酮?..合成..第9題(10分)根據(jù)文獻報道,醛基可和雙氧水發(fā)生如下反應:為了合成一類新藥,選擇了下列合成路線:
中國化學會第21屆(2007年)全國高中學生化學競賽(省級賽區(qū))試卷.9_1請寫出A的化學式,畫出B、C、D和縮醛G的結構式。
9_2由E生成F和由F生成G的反應分別屬于哪類基本有機反應類型。
.9.(10分)
(1)(5分)[A、B、C、D和G每式1分。]
A:KMnO4或K2Cr2O7[或其他合理的氧化劑;MnO2、PCC、PDC、Jones試劑等不行。]
2)(2分)由E生成F的反應屬于加成反應;由F生成G的反應屬于縮合反應。
.命名:常見的酸由它的來源命名例:蟻酸醋酸硬脂酸月桂酸系統(tǒng)命名:6-甲基-2-乙基庚酸5-氯-3-戊烯酸
4-氯苯甲酸(對氯苯甲酸)
3-硝基苯甲酸(間硝基苯甲酸)第八章羧酸.丙二酸丁二酸己二酸鄰苯二甲酸反-1,2-環(huán)己二酸二酸:.二、羧酸的反應羧酸分子中含有官能團羧基(-COOH),從結構式來看,羧基是由羰基與羥基直接相連而組成的,但羧酸的性質不是羰基和羥基性質的簡單加和。羧酸中的羧基由于羰基和羥基的相互聯(lián)系,相互影響而具有新的特性。..一、酸性二、羧基上的羥基(OH)的取代反應羧基上的OH原子團可被一系列原子或原子團取代生成羧酸的衍生物。.1.酯化反應2.酰鹵的生成可逆反應,要提高產率采取兩種方法使平衡右移:.3.酸酐的生成
1,4和1,5二元酸不需要任何脫水劑,加熱就能脫水生成環(huán)狀(五元或六元)酸酐.4.酰胺的生成2)脫羧反應
一元羧酸的α碳原子上連有強吸電子集團時,易發(fā)生脫羧..3)α-H的鹵代反應.α-溴代酸是非常重要的化合物,是制備其它α-取代酸的母體:注意:
α-氯代酸也可用此法制備,而α-碘代酸不行。.例:2004年是俄國化學家馬科尼可夫(V.V.Markovnikov,1838-1904)逝世100周,馬科尼可夫因提出C=C雙鍵的加成規(guī)則(MarkovnikovRule)而著于世。本題就涉及該規(guī)則。給出下列有機反應中的A、B、C、D、E、F和G的結構式,并給出D和G的系統(tǒng)命名。2004全國高中競賽.第九章羧酸衍生物.1)命名.2)反應(1)酰氯可以進行水解、醇解、氨解(常溫下立即反應)酰氯.(2)與格氏試劑反應.(3)還原反應羅森蒙德(Rosenmund)還原法可將酰鹵還原為醛。.酸酐(1)水解、醇解、氨解(反應需稍加熱)(2)柏琴(Perkin)反應
酸酐在羧酸鈉催化下與醛作用,再脫水生成烯酸的反應稱為柏琴(Perkin)反應。.羧酸酯1.水解、醇解和氨解.2.與格氏試劑反應3.還原反應
催化氫化、LiAlH4、Na+C2H5OH等還原劑,得到還原產物為兩分子醇。
酯在金屬(一般為鈉)和非質子溶劑中發(fā)生醇酮縮合,生成酮醇.這是用二元酸酯合成大環(huán)化合物很好的方法.4.酯縮合反應(1)有α-H的酯在強堿(一般是用乙醇鈉)的作用下與另一分子酯發(fā)生縮合反應,失去一分子醇,生成β-羰基酯的反應叫做酯縮合反應,又稱為克萊森(Claisen)縮合(2)分子內酯縮合——狄克曼(Dieckmann)反應.
縮合產物經(jīng)酸性水解生成β-羰基酸,β-羰基酸受熱易脫羧,最后產物是環(huán)酮。
狄克曼(Dieckmann)反應是合成五元和六元碳環(huán)的重要方法.酰胺
1.水解2.脫水反應酰胺與銨鹽和睛的關系如下:.
3.霍夫曼(Hofmann)降級反應.七.乙酰乙酸乙酯和丙二酸酯合成法1、乙酰乙酸乙酯合成法上述是乙酰乙酸乙酯在合成上的第一個用途:制備甲基酮。.過程:.乙酰乙酸乙酯在合成上的第二個用途:制備1,3-二酮。.乙酰乙酸乙酯在合成上的第三個用途:制備1,4-二酮。.乙酰乙酸乙酯在合成上的第四個用途:制備酮酸??傊阂阴R宜嵋阴ズ铣煞上蚝铣傻哪繕水a物中提供.練習:以乙酸乙酯為原料合成下列化合物解:1).2)3).2.丙二酸酯合成法1).合成一元羧酸.2).合成二元羧酸3).合成酮酸總之:丙二酸酯合成法可向合成的目標產物中提供.除乙酰乙酸乙酯,丙二酸二乙酯外還有下列一些含活性亞甲基的試劑:.3.乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯還可發(fā)生下列反應1).與羰基加成諾文葛爾反應2).發(fā)生邁克爾反應.例:例:..例:抗血吸蟲病藥物呋喃丙胺的合成路線如下,請?zhí)羁眨?(A)CH3CHO,NaOH,加熱;(C)PCl3,或SOCl2;(D)(CH3)2CHNH2,NaOHB:.例:化合物A(C4H4O)對酸不穩(wěn)定,在BF3存在下用醋酐處理生成化合物B(C6H6O2),B可與羰基試劑作用;B用NaOI處理生成C(C5H4O3)及一黃色固體。C也可由糠醛經(jīng)康尼查羅反應制得,試推測A、B、C的結構.CBA.第十章含氮有機化合物一、硝基化合物命名(與鹵代烴相次似)硝基作為取代基.1、脂肪族硝基化合物的化學性質(1).還原反應硝基化合物與還原劑(如鐵、錫和鹽酸)作用,可以得到胺類化合物,.2.與羰基化合物縮合在稀堿的作用下,伯硝基烷和仲硝基烷與醛、酮發(fā)生類似羥醛縮和的反應。1-硝基-2-癸醇β-硝基苯乙烯.3、和亞硝酸的反應可用于區(qū)別三種不同的硝基烷。.(2)芳香族硝基化合物的化學性質硝基苯在酸性條件下用Zn或Fe為還原劑還原,其最終產物是伯胺(一)還原反應.在不同堿性條件下,可得到不同的產物:Na3AsO3Fe+NaOHZn+NaOHFeH2O2Zn+NaOHNaOBr.硝基對其鄰位和對位上的鹵素取代基有活化作用。
a、對鹵原子活潑性的影響(2)硝基對苯環(huán)上其它基團的影響.B、使酚羥基的酸性加強OHOHNO2OHNO2NO2O2NpKa9.897.150.35.胺是一類非常重要的化合物,是有機合成的重要中間體,用于染料、藥物、高聚物、橡膠、農用藥物等的生產。例如:己二胺己二酸尼龍-66第二節(jié)胺.有的胺具有生理活性.例如:磺胺藥物
乙酰苯胺對乙酰氨基苯磺酰氯
2-氨基吡啶能抑制多種細菌和少數(shù)病毒的生長和繁殖,用于防治多種病菌感染。磺胺吡啶.有的胺有致命的毒性,例如苯胺可以通過吸入食入或透過皮膚吸收而致中毒,食入0.25mL就嚴重中毒。β—萘胺與聯(lián)苯胺是引起惡性腫瘤的物質。為了很好的應用胺類化合物,我們必須掌握它們的結構、性質和制備。
.甲胺苯胺二乙胺甲乙胺N—甲基苯胺
N—甲基—N—乙基異丁胺N,N—二甲苯胺N—甲基—N—乙基環(huán)丙胺命名一元胺是以胺為母體,再加上與N原子相連的烴基的名稱和數(shù)目。.結構復雜的胺是以烴作為母體,氨基作為取代基。4—氨基—2—甲基己烷2—(二乙氨基)—3—甲基戊烷2—氨基乙醇
4—氨基苯磺酸.季銨鹽:氯化三乙基芐基銨碘化四乙基銨(R)-N-乙基-N-芐基-1-苯基乙胺.1)堿性含有未共用電子對的氮原子都能接受質子,所以胺都具有堿性。脂肪胺由于烷基的供電子效應,堿性強弱順序如下:叔胺>仲胺>伯胺>氨。芳胺的堿性較脂肪胺弱。取代芳胺的堿性強弱決定于取代基的性質。若取代基是供電子基團,堿性略增;取代基是吸電子基團時,堿性略減。胺的化學性質.2)?;c氨相似,伯胺、仲胺作為親核試劑與酰氯、酸酐、羧酸等試劑發(fā)生親核加成消除反應,氨基上的氫被?;〈蒒-取代酰胺,稱為胺的酰基化反應。?;磻S脕肀Wo氨基,完成反應后在酸或堿的催化下除去?;?。.在堿存在下伯胺、仲胺亦能跟苯磺酰氯作用,生成苯磺酰胺,叔胺的氮原子上沒有氫原子,不能發(fā)生磺?;磻?。Hinsberg法用磺酰化分離鑒別伯、仲、叔三種胺。.興斯堡反應可用于鑒別、分離純化伯、仲、叔胺。.3.與亞硝酸反應生成的碳正離子可以發(fā)生各種不同的反應生成烯烴、醇和鹵代烴合成用途不大脂肪族伯胺.仲胺與HNO2反應,生成黃色油狀或固體的N-亞硝基化合物。叔胺在同樣條件下,與HNO2不發(fā)生類似的反應。.胺可與鹵烴或醇烷基化劑作用:4、烷基化.季銨鹽和季銨堿(一)季銨鹽1°表面活性劑、抗靜電劑、柔軟劑、殺菌劑。2.主要用途2°動植物激素。矮壯素乙酰膽堿1.制法.(二)季銨堿1.制法2.化學特性反應——加熱分解反應烴基上無β-H的季銨堿在加熱下分解生成叔胺和醇。例如:.β-碳上有氫原子時,加熱分解生成叔胺、烯烴和水消除反應的取向——霍夫曼(Hofmann)規(guī)則季銨堿加熱分解時,主要生成Hofmann烯(雙鍵上烷基取代基最少的烯烴)。.這種反應稱為霍夫曼徹底甲基化或霍夫曼降解霍夫曼消除反應的應用——測定胺的結構.根據(jù)消耗的碘甲烷的摩爾數(shù)可推知胺的類型;測定烯烴的結構即可推知R的骨架.4)重氮鹽的反應.例:由苯、不超過3個碳的原料及必要的試劑合成...由苯出發(fā)合成..例:由硝基苯制備2,6-二溴苯甲酸..偶聯(lián)反應.第8題(4分)用下列路線合成化合物C:
反應結束后,產物仍含有未反應的A和B。
8.1請給出從混合物中分離出C的操作步驟;簡述操作步驟的理論依據(jù)。
8.2生成C的反應屬于哪類基本有機反應類型。中國化學會第21屆(2007年)全國高中學生化學競賽(省級賽區(qū))試卷.8.(4分)
(1)(3分)操作步驟:
第一步:將反應混合物傾入(冰)水中,攪拌均勻,分離水相和有機相;(0.5分)
第二步:水相用乙酸乙酯等極性有機溶劑萃取2?3次后,取水相;(0.5分)
第三步:濃縮水相,得到C的粗產品。(1分)
理論依據(jù):
C是季銨鹽離子性化合物,易溶于水,而A和B都是脂溶性化合物,不溶于水。(1分)
(2)A含叔胺官能團,B為仲鹵代烷,生成C的反應是胺對鹵代烷的親核取代反應
..第十一章碳水化合物碳水化合物也叫糖類,由碳、氫、氧三種元素組成。按有機化合物的分類,碳水化合物是多羥基醛和多羥基酮,以及能水解成多羥基醛和多羥基酮的一類化合物。碳水化合物分為三類:(1)單糖最簡單的不能水解成更小分子的多羥基醛和多羥基酮。例如葡萄糖和果糖。.15、碳水化合物碳水化合物也叫糖類,由碳、氫、氧三種元素組成。按有機化合物的分類,碳水化合物是多羥基醛和多羥基酮,以及能水解成多羥基醛和多羥基酮的一類化合物。碳水化合物分為三類:(1)單糖最簡單的不能水解成更小分子的多羥基醛和多羥基酮。例如葡萄糖和果糖。.(2)低聚糖一分子
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