大学有机化学总结习题及答案.doc

1、 1 有机化学总结 一有机化合物的命名 1. 能够用系统命名法命名各种类型化合物： 包括烷烃，烯烃，炔烃，烯炔，脂环烃（单环脂环烃和多环置换脂环烃中的螺环烃和桥环烃），芳烃，醇，酚，醚，醛，酮，羧酸，羧酸衍生物（酰卤，酸酐，酯，酰胺），多官能团化合物（ 官能团优先顺序： COOH SO3H COOR COX CN CHO C O OH(醇 ) OH(酚 ) SH NH2 OR C C C C ( R X NO2)，并能够判断出 Z/E构型和 R/S 构型。 2. 根据化合物的系统命名， 写出相应的结构式或立体结构式（伞形式，锯架式，纽曼投影式， Fischer 投影式）。 立体结构的表示方法：

2、 1）伞形式： CCOOHOHH3CH 2）锯架式：CH3OHHHOHC2H53） 纽曼投影式：HH HHHH HHHHHH4）菲舍尔投影式：COOHCH3OHH 5）构象 (conformation) 2 (1) 乙烷构象：最 稳定构象是交叉式，最不稳定构象是重叠式。 (2) 正丁烷构象：最稳定构象是对位交叉式，最不稳定构象是全重叠式。 (3) 环己烷构象：最稳定构象是椅式构象。一取代环己烷最稳定构象是 e取代的椅 式构象。多取代环己烷最稳定构象是 e取代最多或大基团处于 e键上的椅式构象。 立体结构的标记方法 1. Z/E标记法：在表示烯烃的构型时，如果在次序规则中两个优先的基团在同一侧，

3、为 Z 构型，在相反侧，为 E 构型。 C H 3C CHC lC 2 H 5C H 3C CHC 2 H 5C l( Z ) 3 氯 2 戊 烯 ( E ) 3 氯 2 戊 烯2、 顺 /反标记法：在标记烯烃和脂环烃的构型时，如果两个相同的基团在同 一侧，则为顺式；在相反侧，则为反式。 C H 3C CHC H 3HC H 3C CHHC H 3顺 2 丁 烯 反 2 丁 烯C H 3HC H 3HC H 3HHC H 3顺 1 , 4 二 甲 基 环 己 烷 反 1 , 4 二 甲 基 环 己 烷3、 R/S标记法：在标记手性分子时，先把与手性碳相连的四个基团按次序规则排序。然后将最不优先

4、的基团放在远离观察者，再以次观察其它三个基团，如果优先顺序是3 顺时针，则为 R 构型，如果是逆时针，则为 S 构型。 Cadcb CadbcR 型 S 型注：将伞状透视式与菲舍尔投影式互换的方法是：先按要求书写其透视式或投影式，然后分别标出其 R/S 构型，如果两者构型相同，则 为同一化合物，否则为其对映体。 二 . 有机化学反应及特点 1. 反应类型 还原反应（包括催化加氢）：烯烃、炔烃、环烷烃、芳烃、卤代烃 氧化反应：烯烃的氧化（高锰酸钾氧化，臭氧氧化，环氧化）；反 应 类 型( 按 历 程 分 )自 由 基 反 应离 子 型 反 应协 同 反 应 ： 双 烯 合 成自 由 基 取 代

5、： 烷 烃 卤 代 、 芳 烃 侧 链 卤 代 、 烯 烃 的 H 卤 代自 由 基 加 成 ： 烯 , 炔 的 过 氧 化 效 应亲 电 加 成 ： 烯 、 炔 、 二 烯 烃 的 加 成 ， 脂 环 烃 小 环 的 开 环 加 成亲 电 取 代 ： 芳 环 上 的 亲 电 取 代 反 应亲 核 取 代 ： 卤 代 烃 、 醇 的 反 应 ， 环 氧 乙 烷 的 开 环 反 应 ， 醚 键 断 裂反 应 , 卤 苯 的 取 代 反 应消 除 反 应 ： 卤 代 烃 和 醇 的 反 应亲 核 加 成 ： 炔 烃 的 亲 核 加 成4 炔烃高锰酸钾氧化，臭氧氧化；醇的氧化；芳烃侧链氧化，芳环氧化

6、） 2. 有关规律 1） 马氏规律：亲电加成反应的规律，亲电试剂总是加到连氢较多的双键碳上。 2） 过氧化效应：自由基加成反应的规律，卤素加到连氢较多的双键碳上。 3） 空间效应：体积较大的基团总是取代到空间位阻较小的位置。 4） 定位规律：芳烃亲电取代反应的规律 ，有邻、对位定位基，和间位定位基。 5） 查依切夫规律：卤代烃和醇消除反应的规律，主要产物是双键碳上取代基较多的烯烃。 6） 休克尔规则：判断芳香性的规则。存在一个环状的大键，成环原子必须共平面或接近共平面，电子数符合 4n+2 规则。 7） 霍夫曼规则：季铵盐消除反应的规律，只有烃基时，主要产物是双键碳上取代基较少的烯烃（动力学控

7、制产物）。当碳上连有吸电子基或不饱和键时，则消除的是酸性较强的氢，生成较稳定的产物（热力学控制产物）。 8） 基团的“顺序规则” 3. 反应中的立体化学 5 烷烃： 烷烃的自由基取代：外消旋 化 烯烃： 烯烃的亲电加成： 溴，氯， HOBr（ HOCl），羟汞化 -脱汞还原反应-反式加成 其它亲电试剂：顺式 +反式加成 烯烃的环氧化，与单线态卡宾的反应：保持构型 烯烃的冷稀 KMnO4/H2O 氧化：顺式邻二醇 烯烃的硼氢化 -氧化：顺式加成 烯烃的加氢：顺式加氢 环己烯的加成（ 1-取代， 3-取代， 4-取代） 炔烃： 选择性加氢： Lindlar 催化剂 -顺式烯烃 Na/NH3（ L）

8、 -反式加氢 亲核取代： SN1：外消旋化的同时构型翻转 SN2：构型翻转（ Walden 翻转） 消除反应： E2， E1cb: 反式共平面消除。 环氧乙烷的开环反应：反式产物 6 四概念、物理性质、结构稳定性、反应活性 （一） .概念 1. 同分异构体 2. 试剂 亲电试剂： 简单地说，对电子具有亲合力的试剂就叫亲电试剂（ electrophilic reagent）。亲电试剂 一般都是带正电荷的试剂或具有空的 p 轨道或 d 轨道，能够接受电子对的中性分子， 如： H 、 Cl 、 Br 、 RCH2 、 CH3CO 、 NO2 、 SO3H、 SO3、BF3、 AlCl3等，都是亲电试

9、剂。 亲核试剂： 对电子没有亲合力，但对带正电荷或部分正电荷的碳原构 造 异 构立 体 异 构位 置 异 构碳 架 异 构官 能 团 异 构互 变 异 构构 型 异 构构 象 异 构H 2 C C C H 3C H 3H 2 C CHC H 2 C H 2C H 3 C H 2 O HC H 2 C H O H C H 3 C H O顺 反 异 构对 映 异 构同 分 异 构C H 2 C H C H 2 C H 3 C H 3 C H C H C H 3C H 3 O C H 37 子具有亲合力的试剂叫亲核试剂（ nucleophilic reagent）。亲核试剂一般是带负电荷的试剂或是带

10、有未共用电子对的中性分子，如： OH 、 HS 、 CN 、 NH2 、 RCH2 、 RO 、 RS 、 PhO 、RCOO 、 X 、 H2O、 ROH、 ROR、 NH3、 RNH2等，都是亲核试剂。 自由基试剂： Cl2、 Br2 是自由基引发剂，此外，过氧化氢、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁氰、过硫酸铵等也是常用的自由基引发剂。少量的自由基引发剂就可引发反应，使反应进行下去。 3. 酸碱的概念 布朗斯特酸碱：质子的给体为酸，质子的受体为碱。 Lewis 酸碱：电子的接受体为酸，电子的给与体为碱。 4. 共价键的属性 键长、键角、键能、键矩、偶极矩。 5. 杂化轨道理论 sp3、 sp2、

11、sp 杂化。 6. 旋光性 2 C lh v 或 高 温均 裂 h v 或 高 温均 裂C l 2 B r 2 2 B r8 平面偏振光： 手性： 手性碳： 旋光性： 旋光性物质（光 学活性物质），左旋体，右旋体： 内消旋体、外消旋体，两者的区别： 对映异构体，产生条件： 非对映异构体： 苏式，赤式： 差向异构体： Walden 翻转 : 7. 电子效应 1） 诱导效应 2） 共轭效应（ -共轭， p-共轭， -p 超 2共轭， -超共轭。 3） 空间效应 C H OC H 2O HHHO HO H赤 式C H OC H 2O HHHO HH O苏 式立 体 效 应( 空 间 效 应 )范 德

12、 华 张 力 ：扭 转 张 力 ：已 有 基 团 对 新 引 入 基 团 的 空 间 阻 碍 作 用 。O HO H两 个 原 子 或 原 子 团 距 离 太 近 ， 小 于 两者 的 范 德 华 半 径 之 和 而 产 生 的 张 力 。C H 3S O 3 HC H3S O3 H和在 重 叠 构 象 中 存 在 着 要 变为 交 叉 式 构 象 的 一 种 张 力 。HHHHHHHHHHHH空 间 阻 碍 ：9 8. 其它 内型（ endo） , 外型（ exo）： 顺反异构体，产生条件： 烯醇式： （二） . 物理性质 1. 沸点高低的判断？ 不同类型化合物之间沸点的比较； 同种类型化合

13、物之间沸点的比较。 2. 熔点，溶解度的大小判断？ 3. 形成有效氢键的条件，形成分子内氢键的条件： （三） . 稳定性判断 1. 烯烃稳定性判断 R2C=CR2 R2C=CHR RCH=CHR（ E-构型） RCH=CHR（ Z-构型） HC O C H 3e n d o ( 内 型 )HC O C H 3e x o （ 外 型 ）10 RHC=CH2 CH2=CH2 2. 环烷烃稳定性判断 3. 开链烃构象稳定性 4. 环己烷构象稳定性 5. 反应中间体稳定大小判断（碳正离子，碳负离子，自由基） 碳正离子的稳性顺序： 自由基稳定性顺序： 碳负离子稳定性顺序： 6. 共振极限结构式的稳定性判

14、断（在共振杂化体中贡献程度）： （四）酸碱性的判断 1. 不同类型化合物算碱性判断 2. 液相中醇的酸性大小 H O H R O H H C C H N H 2 H C H 2 C = C H H C H 3 C H 2 H p K a 1 5 . 7 1 6 1 9 2 5 3 4 4 0 4 9 C H 2 C H C H 2C H 2 C H 3( C H 3 ) 3 C ( C H 3 ) 2 C H C H 3 C H 2C H 3( C H 3 ) 3 C ( C H 3 ) 2 C H C H 3 C H 2C H 2 C H C H 2C H 2 C H 2 C H C H 2C H 2 3。 R2。 R1。 R C H 3