第一篇:大學有機化學練習題—第五章 立體化學
第五章 立體化學
學習指導:1.構型表示法(透視式,Fisher投影式);型標記法(R,S標記法); 2.手性分子的判斷,對映體,非對映體,外消旋體和內消旋體;習題
一、命名下列各物種或寫出結構式。
1、寫出 的系統名稱。
2、用Fischer投影式表示(S)-5-甲基-1-庚烯-6-炔。
3、用透視式表示(R)-3-甲基-1-戊炔。
二、基本概念題(根據題目要求回答下列各題)。
1、指出下列化合物中哪個是手性分子:
2、下面哪種分子有對映體?
3、下列化合物哪些有旋光性?
三、推導結構題(分別按各題要求解答)。
1、有一旋光性化合物A(C6H10),能與硝酸銀的氨溶液作用生成白色沉淀B(C6H9Ag)。將A催化加氫生成C(C6H14),C沒有旋光性。試寫出B,C的構造式和A的對映異構體的投影式,并用R-S命名法命名。
2、化合物A的分子式為C8H12,有光學活性。在鉑催化下加氫得到B,分子式為C8H18,無光學活性。如果A用Lindlar催化劑小心氫化則得C,分子式為C8H14,有光學活性。而A和鈉在液氨中反應得到D,分子式為C8H14,但無光學活性。試推測A,B,C,D的結構。
一、命名下列各物種或寫出結構式。
1、(S)-2, 3-二甲基己烷 2、3、二、基本概念題(根據題目要求回答下列各題)。1、3 2、2 3、1, 2, 4
三、推導結構題(分別按各題要求解答)。
1、2(R)-2-甲基-1-戊炔
(S)-2-甲基-1-戊炔
2、
第二篇:大學有機化學練習題—第三章 不飽和烴
第三章 不飽和烴 學習指導:
1.烯烴的異構和命名:構造異構和順反異構(順式、反式和Z、E表示法);
2.烯烴的化學性質:雙鍵的加成反應—催化加氫和親電加成(親電加成反應歷程,不對稱加成規則,誘導效應,過氧化物效應、雙鍵的氧化反應(高錳酸鉀氧化,臭氧化,催化氧化)、?—氫原子的反應(氯化);
3、炔烴的命名和異構;
4、炔烴的化學性質:親電加成反應;氧化反應(高錳酸鉀氧化,臭氧化); 炔烴的活潑氫反應(酸性,金屬炔化物的生成)
5、烯烴的制備(醇脫水,氯代烷脫氯化氫);炔烴的制備(二鹵代烷脫鹵化氫,炔烴的烷基化)。6.二烯烴的分類和命名;
7.共軛二烯烴的化學性質:加成反應(1、4—加成和1、2—加成)雙烯合成(Diels-Alder反應)
習題
一、命名下列各物種或寫出結構式。
1、寫出 的系統名稱。
2、寫出(Z)-3-甲基-4-異丙基-3-庚烯的構型式。
3、寫出 的系統名稱。
寫出的系統名稱。
4、二、完成下列各反應式(把正確答案填在題中括號內)。1、2、3、()4、5、6、7、三、理化性質比較題(根據題目要求解答下列各題)。
1、排列下列烯烴與HCl加成的活性次序:
(A)(CH3)2C == CH(B)CH2 == CH2(C)CH3CH == CH2
(D)CF3CH == CH2
2、將下列碳正離子按穩定性大小排序:
3、將下列碳正離子按穩定性大小排列:
4、排列與下列化合物進行雙烯加成的活性次序:
5、比較下列化合物與1, 3-丁二烯進行Diels-Alder反應的活性大小:
6、由下列哪一組試劑經Diels-Alder反應生成產物
?
四、用簡便的化學方法鑒別下列各組化合物。
1、用簡便的化學方法鑒別以下化合物:
(A)異丁烯
(B)甲基環己烷
(C)1, 2-二甲基環丙烷
2、用簡便的化學方法鑒別以下化合物:
(A)己烷
(B)1-己烯
(C)1-己炔
(D)2-己炔
五、用化學方法分離或提純下列各組化合物。
1、用化學方法除去2-丁烯中的少量1-丁炔。
2、用化學方法除去環己烷中的少量3-己炔和3-己烯。
六、有機合成題(完成題意要求)。
1、用C2以下的烴類為原料合成1-丁烯(無機試劑任選)。
2、用C4以下的不飽和烴為原料合成1, 4-壬二烯(其它試劑任選)。
七、推結構
1、分子式為C6H12的化合物,能使溴褪色,能溶于濃硫酸,能催化加氫生成正己烷,用酸性高錳酸鉀溶液氧化生成兩種不同的羧酸。推測該化合物的構造。
2、有兩種烯烴A和B,經催化加氫都得到烷烴C。A與臭氧作用后在鋅粉存在下水解得CH3CHO和(CH3)2CHCHO;B在同樣條件下反應得CH3CH2CHO和CH3COCH3。請寫出A,B,C的構造式。
3、三種烴A,B,C的分子式均為C5H10,并具有如下性質:
1.A和B能使Br2/CCl4溶液褪色,其中A生成(CH3)2CBrCH2CH2Br, C不與Br2/CCl4溶液反應。2.A和C都不能使稀KMnO4水溶液褪色,也不發生臭氧化反應。3.B經臭氧化及鋅粉水解后生成CH3COCH3和一個醛。
求A,B,C的構造式。
答案:
一、命名下列各物種或寫出結構式。
1、2, 3, 5-三甲基-4-乙基-3-己烯 2、3、3, 5, 5-三甲基環己烯
4、(E)-3, 5-二甲基-2-己烯
二、完成下列各反應式(把正確答案填在題中括號內)。1、2、3、4、5、6、7、三、理化性質比較題(根據題目要求解答下列各題)。
1、(A)>(C)>(B)>(D)
2、(C)>(A)>(B)
3、(A)>(C)>(B)
4、(D)>(B)>(C)>(A)
5、(B)>(C)>(A)6、4
四、用簡便的化學方法鑒別下列各組化合物。
1、(A)使KMnO4溶液褪色。
余二者中,(C)能使Br2-CCl4褪色。
2、(C)能生成炔銀或炔亞銅。余三者中:(B)能使酸性KMnO4溶液褪色,同時有CO2釋出;使酸性KMnO4溶液褪色,但無CO2釋出;
(A)不能使KMnO4溶液或Br2-CCl4褪色。
五、用化學方法分離或提純下列各組化合物。
1、用氯化亞銅的氨溶液或硝酸銀的氨溶液洗滌。
2、經酸性KMnO4溶液洗滌。
六、有機合成題(完成題意要求)。
1、(D)能
2、七、1、CH3CH2CH2CH=CHCH32、3、
第三篇:大學有機化學練習題—第十三章 胺
第十三章:胺
學習指導:使學生掌握胺的結構和性質,根據其特性分離胺及合成特殊結構的芳香族化合物。胺的化學性質重點介紹堿性規律,在胺的酰化反應中,舉例討論酰化反應在有機合成上保護氨基的應用:習題
一.命名下列各物種或寫出結構式。
1、寫出硝基甲烷的構造式。
2、寫出的系統名稱。
3、寫出1, 4-丁二胺的構造式。
4、寫出的習慣名稱。
5、寫出丙烯腈的構造式。
6、寫出的名稱。
7、寫出的系統名稱。
二.完成下列各反應式(把正確答案填在題中括號內)1、2、3、4、5、三.理化性質比較題(根據題目要求解答下列各題)
1、將下列化合物按堿性大小排列成序:
2、將下列化合物按—NH2上酰化反應的活性大小排列成序:
3、將下列化合物按堿性大小排列成序:
4、比較(A),(B)的穩定性大小:
(A)
(B)
四.基本概念題(根據題目要求回答下列各題)。
1、下列化合物中,哪些能溶于氫氧化鈉水溶液中?簡要說明理由。
2、下面兩個化合物的沸點何者高?為什么?
五.用簡便的化學方法鑒別下列各組化合物。
1、用簡便的化學方法鑒別以下化合物:
(A)(CH3)3CNO
2(B)CH3CH2CH2CH2NO2
2、用簡便的化學方法鑒別以下化合物
六.用化學方法分離或提純下列各組化合物。
1、用化學方法分離己胺、二己胺和三己胺的混合物。
2、用化學方法分離的混合物。
七.有機合成題(完成題意要求)
1、完成轉化:
2、以甲苯為原料(其它試劑任選)合成:
八.推導結構題(分別按各題要求解答)。
1、化合物A(C4H9NO2)是一液體化合物,且有施光性,它不溶于水和稀酸,可溶于氫氧化鈉溶液,溶解后旋光性消失,但重新酸化后卻得不到具旋光性的A,而是其外消旋體;A經催化加氫可得到有旋光性的B(C4H11N)。試推導化合物A,B的結構式。
2、化合物A(C4H9N)臭氧解的生成物中有甲醛。A催化加氫得B(C4H11N),用Br2/NaOH水溶液處理戊酰胺也可得到B。用過量的CH3I可使A轉化為鹽C(C7H16IN)。C用AgOH處理隨后在250℃下熱解,生成物中有不飽和的化合物D(C4H6)。D同丁炔二酸二甲酯反應生成E(C10H12O4)。E催化脫氫生成鄰苯二甲酸二甲酯。試推測A~E的構造。
答案
一、命名下列各物種或寫出結構式。
1、CH3—NO22、2-硝基-1, 4-二甲苯
或
鄰硝基對二甲苯
3、H2NCH2CH2CH2CH2NH24、N-甲基-4-甲基環己胺
5、CH2==CHCN
6、苯乙腈
7、(Z)-2-丁烯腈
二、完成下列各反應式(把正確答案填在題中括號內)1、2、3、HNO3/H2SO4,Cl2/Fe,Cl2/hν或△
各1
4、CH3CH2MgBr
5、NaOBr(NaOCl, NaoI),三、理化性質比較題(根據題目要求解答下列各題)。
1、(B)>(A)>(C)>(D)
2、(C)>(A)>(B)
3、(D)>(A)>(B)>(C)
4、(A)>(B)
四、基本概念題(根據題目要求回答下列各題)1、1, 2, 3都有一定程度的酸性,它們都可溶于氫氧化鈉水溶液。
2、沸點2比1高。因為2分子間能形成氫鍵。而1分子內能形成氫鍵,沸點低,易揮發。
五、簡便的化學方法鑒別下列各組化合物。
1、(D)能與NaHCO3作用,釋出CO2。
1(C)能與羰基試劑作用,或能還原Tollens試劑或Fehling試劑。(A)和(B)二者中,(B)能溶于NaOH水溶液。
2、(A)能與FeCl3顯色;或與溴水作用,生成三溴苯酚沉淀。(C)能溶于稀酸中。
余二者中,(B)能與Na作用而釋出H2。
六、化學方法分離或提純下列各組化合物
1、加入苯磺酰氯或對甲苯磺酰氯和堿溶液,分出固體的磺酰仲胺,水解,堿化,二己胺析出。
分出固體后,分離油層或水層,油層為三己胺。
水層加酸水解,堿化,己胺析出。
2、加入堿的水溶液,對羥基苯甲腈和對氰基苯甲酸成鹽而溶解,分出對甲基苯甲腈。
水溶液通入CO2,對羥基苯甲腈析出,分離。
向含對氰基苯甲酸鈉的水溶液加強酸,對氰基苯甲酸析出。
九.有機合成題(完成題意要求)。
1、(分出鄰位產物)
42、(分出鄰位產物)
八、推導結構題(分別按各題要求解答)。
1、
2、
第四篇:有機化學方程式 練習題
沸點高低
(1)(A)正庚烷
(B)正己烷
(C)2-甲基戊烷
(D)2,2-二甲基丁烷
(E)正癸烷
解:沸點由高到低的順序是:
正癸烷>正庚烷>正己烷>2-甲基戊烷>2,2-二甲基丁烷
(2)(A)丙烷
(B)環丙烷
(C)正丁烷
(D)環丁烷
(E)環戊烷
(F)環己烷
(G)正己烷
(H)正戊烷 解:沸點由高到低的順序是:
F>G>E>H>D>C>B>A(3)(A)甲基環戊烷
(B)甲基環己烷
(C)環己烷
(D)環庚烷
解:沸點由高到低的順序是:D>B>C>A Cl(1)↓C=CCH3ClFCH3↑(2)
↑
C=CCH3CH2CH3Cl↑
(E)-2,3-二氯-2-丁烯(Z)-2-甲基-1-氟-1-氯-1-丁烯
F(3)
↑
BrC=CIHCl↑(4)↑
C=CCH2CH2CH3CH(CH3)2CH3↑
(Z)-1-氟-1-氯-2-溴-2-碘乙烯(1)
順-2-甲基-3-戊烯
(Z)-3-異基-2-己烯(2)反-1-丁烯
CH3CH3CH54321CH3HC=CH
CH2=CHCH2CH3
順-4-甲基-3-戊烯(3)
1-溴異丁烯
1-丁烯
(無順反異構)(4)
(E)-3-乙基-3-戊烯
CH3CH3C=CHBr
32154CH2CH3CH3CH2C=CHCH3
3212-甲基-1-溴丙烯 3-乙基-2-戊烯(無順反異構)CF3CH=CH2 + HCl????CF3CH2NaCl水溶液CH2Cl(CH3)2C=CH2 + Br2
(CH3)2CCH2Br+(CH3)2CCH2Cl+(CH3)2CCH2OHBrBrBrHOH(1)1/2(BH3)2CH3CH2CCHCH3CH2CH2CHO(硼-CHCHCCH(2)H2O2 , OH32氫化反應的特點:順加、反馬、不重排)
OHCH3+ Cl2 + H2OClCH3+ClOHCH3CH3CH3CH3CH2(1)1/2(BH3)2(2)H2O2 , OH-Cl2500 CoCH3OHCH3CH3CH2(A)HBrROORClClCH3CH2Br(B)CH3CH2CCH + H2OHgSO4H2SO4OCH3CH2OCCH3(1)O3(2)H2O , ZnOBrHC=CC6H5+ NaCC6H5HCHCH3CO3HHCC6H5OCC6H5H
化學方法鑒別化合物:
(1)(A)(B)(C)(A)解:(B)(C)Br2CCl4x褪色褪色KMnO4褪色
x(B)CH3(CH2)4CCH(C)CH3(2)(A)(C2H5)2C=CHCH3
(A)解:(B)(C)CH3 Br2CCl4x褪色褪色Ag(NH3)2NO3x銀鏡(A)
CH3,(B)解:(A)中甲基與碳-碳雙鍵有較好的σ-π超共軛,故(A)比較穩定。(3)(A),(B)
,(C)
解:(C)的環張力較小,較穩定。(4)(A),(B)
解:(A)的環張力較小,較穩定。(A)CH3,(B)
CH2
解:(A)的環張力很大,所以(B)較穩定。
可用Br2/CCl4或者KMnO4/H2O檢驗溶劑中有無不飽和烴雜質。
若有,可用濃硫酸洗去不飽和烴。
預測下列反應的主要產物,并說明理由。
解:(1)CH2=CHCH2CCHHClHgCl2ClCH3CHCH2CCH
雙鍵中的碳原子采取sp2雜化,其電子云的s成分小于采取sp雜化的叁鍵碳,離核更遠,流動性更大,更容易做為一個電子源。
所以,親電加成反應活性:C=C>CC
H2(2)CH2=CHCH2CCHCH2=CHCH2CH=CH2
Lindlar解釋:在進行催化加氫時,首先是H2及不飽和鍵被吸附在催化劑的活性中心上,而且,叁鍵的吸附速度大于雙鍵。
所以,催化加氫的反應活性:叁鍵>雙鍵。
(3)CH2=CHCH2CCHC2H5OHKOHOC2H5CH2=CHCH2C=CH2
解釋:叁鍵碳采取sp雜化,其電子云中的s成分更大,離核更近,導致其可以發生親
2核加成。而雙鍵碳采取sp雜化,其電子云離核更遠,不能發生親核加成。
CHCOHCH2CHCH2CCH2CH2=CHCH2CCH653(4)
O
解釋:雙鍵上電子云密度更大,更有利于氧化反應的發生。(5)CH3CO3HO
解釋:氧化反應總是在電子云密度較大處。
CH3CH2CClCH3 CH3CH2CH2CH2OHBr
解:CHCHCHCHOHH2SO43222?CH3CH2CH=CH2Br2CCl4BrCH3CH2CHCH2Br
Cl NaOHC2H5OHClHBrCH3CH2CH=CH2CH3CH2CBrCH3
(3)(CH)CHCHBrCH323解:
(CH3)2CCHBrCH3
OH(CH3)2CHCHBrCH3(4)CH3CH2CHCl2解:CH3CH2CHCl2
(6)(CH3)3CNaOHC2H5OH(CH3)2C=CHCH3Br2 + H2O(CH3)2CCHBrCH3OH
CH3CCl2CH3
NaOHC2H5OHCH3CCH2HClCH3CCl2CH3 CH3 CH=CH2+
濃 HIICH3+
CCHCH3CH3+解釋 : C穩定性:3°C>2°C
CH3CH2CClCH3
BrBrCH3CH2CHCH2Br(2)CH3CH2CH2CH2OH解:CHCHCHCHOHH2SO43222?CH3CH2CH=CH2Br2CCl4Cl NaOHC2H5OHClHBrCH3CH2CH=CH2CH3CH2CBrCH3
(3)(CH)CHCHBrCH323解:
(CH3)2CCHBrCH3
OH(CH3)2CHCHBrCH3(4)CH3CH2CHCl2解:CH3CH2CHCl2NaOHC2H5OH(CH3)2C=CHCH3Br2 + H2O(CH3)2CCHBrCH3OH
CH3CCl2CH3
NaOHC2H5OHCH3CCH2HClCH3CCl2CH3
(十六)由指定原料合成下列各化合物(常用試劑任選):
(1)由1-丁烯合成2-丁醇
解:CH3CH2CH=CH2H2SO4OSO2OHCH3CH2CHCH3(1)B2H6(2)H2O2 ,OH-H2O?OHCH3CH2CHCH3
(2)由1-己烯合成1-己醇 解:CH3CH2CH2CH2CH=CH2CH3CH2CH2CH2CH2CH2OH
CH3(3)CH3C=CH2CH3ClCH2CCH2
OCH3ClCH2C=CH2CH3ClCH2CCH2
O2C2H5BrCH3解:CH3C=CH2Cl2(1mol)500 CoCH3CO3H(4)由乙炔合成3-己炔 解:HCCH2NaNH3(l)NaCCNaCH3CH2CCCH2CH3
(5)由1-己炔合成正己醛 解:CH3CH2CH2CH2CCH(1)B2H6(2)H2O2 ,OH-OHCH3CH2CH2CH2CH=CH
CH3(CH2)3CH2CHO
(6)由乙炔和丙炔合成丙基乙烯基醚
解:CH3C HCCHKOH ,?CHH2P-2CH3CHCH2(1)B2H6(2)H2O2 , OH-CH3CH2CH2OH
CH3CH2CH2OCH=CH2
CH3(CH2)5CH3CHC(CH2)4CH3CH2=CHCH=CH(CH2)2CH3CH2=CH(CH2)CH=CHCH3CH3(CH2)4CH3CHC(CH2)3CH3CH2=CH(CH2)3CH3CH3CH=CHCH=CHCH3Br2/CCl4或KMnO4xBr2/CCl4或KMnO4裉色裉色裉色Ag(NH3)2NO3灰白色沉淀xx順酐?白色沉淀xx裉色裉色裉色Ag(NH3)2NO3灰白色沉淀xx順酐?x白色沉淀(1)CH3CH2CHCH2CH
3(2)
HC=CCH2HCH3
(3)
CH3Cl
NO2CH3
CH3(4)
(5)
ClCOOH
(6)
CH3
CH3CH3(7)
OHOHCH3
(9)
ClNH
2(8)
BrSO3HSO3H
COCH3解:(1)3-對甲苯基戊烷
(2)(Z)-1-苯基-2-丁烯
(3)4-硝基-2-氯甲苯
(4)1,4-二甲基萘
(5)8-氯-1-萘甲酸
(6)1-甲基蒽
(7)2-甲基-4-氯苯胺
(8)3-甲基-4羥基苯乙酮
(9)4-羥基-5-溴-1,3-苯二磺酸(1)
+ ClCH2CH(CH3)CH2CH3AlCl3AlCl3CH3CCH2CH3
CH3(2)(過量)+ CH2Cl2HNO3CH2NO2+(主要產物)
(3)
H2SO4
NO2
(4)(5)(6)(7)(8)(9)
HNO3 , H2SO40 CBF3oO2N+OH+CH2OCH2AlCl3CH2O , HClZnCl2CH2CH2OH CH2CH2CH2Cl
CH2CH2CH2CH2CH2CH3(CH3)2C=CH2HFK2Cr2O7H2SO4(1)KMnO4(2)H3O+COOHC2H5BrAlCl3C(CH3)3C2H5C(CH3)3
(CH3)3CCOOH OOCHCH2O(10)CH=CH2(11)O3ZnH3O+CHO + CH2O
2H2PtCH3COClAlCl3COCH3
(12)CH2CH2CClOAlCl3
O(13)CH2CH2C(CH3)2HF
OHOO(14)+OAlCl3C(CH2)2COOH
O(A)Zn-HgCH2(CH2)2COOHHCl
(B)(15)F+CHAlCl32ClCH2F
(16)
CH2CH3NBS , 光CClCHCH43KOHBr?CH=CH2BrBr
2CCl4CHCH2
Br寫出下列各化合物一次硝化的主要產物:
(1)NHCOCH3
(2)
N(CH
3)3H3COCH3
NO2CH3(4)CH3
(5)
NO2
H3CCOOH
(3)
(6)
NO2(7)
CF3Cl
(8)
(9)
CH3NO2 CH3OCH3(10)
(11)
NHCOCH3
(12)SO3H
C(CH3)3(13)
(14)
CH3CH3CO高溫低溫
(16)
CH(CH3)2
(15)
COOCH3 NO2CO
(18)(17)HC3NHCOCH3
將下列各組化合物,按其進行硝化反應的難易次序排列:
(1)苯、間二甲苯、甲苯
(2)乙酰苯胺、苯乙酮、氯苯
解:(1)間二甲苯>甲苯>苯
解釋:苯環上甲基越多,對苯環致活作用越強,越易進行硝化反應。
(2)乙酰苯胺>氯苯>苯乙酮
解釋:連有致活基團的苯環較連有致鈍集團的苯環易進行硝化反應。
對苯環起致活作用的基團為:—NH2,—NHCOCH3且致活作用依次減小。對苯環起致鈍作用基團為:—Cl,—COCH3且致鈍作用依次增強。
比較下列各組化合物進行一元溴化反應的相對速率,按由大到小排列。
(1)甲苯、苯甲酸、苯、溴苯、硝基苯
(2)對二甲苯、對苯二甲酸、甲苯、對甲基苯甲酸、間二甲苯 解:(1)一元溴化相對速率:甲苯>苯>溴苯>苯甲酸>硝基苯
解釋:致活基團為—CH3;致鈍集團為—Br,—COOH,—NO2,且致鈍作用依次增強。
(2)間二甲苯>對二甲苯>甲苯>對甲基苯甲酸>對苯二甲酸
解釋:—CH3對苯環有活化作用且連接越多活化作用越強。兩個甲基處于間位的致活效應有協同效應,強于處于對位的致活效應;—COOH有致鈍作用。
(1)CH2NO2HSO24HNO3CH2NO2NO2
解:錯。右邊苯環由于硝基的引入而致鈍,第二個硝基應該進入電子云密度較大的、左邊的苯環,且進入亞甲基的對位。(2)+ FCH2CH2CH2ClAlCl3CH2CH2CH2F
+解:錯。FCH2CH2CH2在反應中要重排,形成更加穩定的2o或3o碳正離子,產物會異構化。即主要產物應該是:
CH3CH CH2FCH3CH CH2ClNO2Zn-Hg
若用BF3作催化劑,主要產物為應為HNO3NO2CH3COClAlCl3NO2CCH3OHCl(3)H2SO4CH2CH3
解:錯。① 硝基是致鈍基,硝基苯不會發生傅-克酰基化反應;
② 用Zn-Hg/HCl還原間硝基苯乙酮時,不僅羰基還原為亞甲基,而且還會將硝基還原為氨基。(4)+ ClCH=CH2AlCl3CH=CH2
解:錯。CH2=CHCl分子中-Cl和C=C形成多電子p—π共軛體系,使C—Cl具有部分雙鍵性質,不易斷裂。所以該反應的產物是PhCH(Cl)CH3。
用苯、甲苯或萘等有機化合物為主要原料合成下列各化合物:
(1)對硝基苯甲酸
(2)鄰硝基苯甲酸
(3)對硝基氯苯
(4)4-硝基-2,6二溴甲苯(5)
COOH
(6)
CH=CHCH3
SO3H(7)
(8)
BrCOOHNO2
NO2O(9)
(10)
H3CCO
O
CH3解:(1)HNO3H2SO4CH3KMnO4COOH
NO2(2)
NO2CH3CH3NO2H2O/H+180 CoCH3H2SO4CH3HNO3H2SO4COOHNO2KMnO4NO2
SO3HSO3HCl(3)Cl2 , Fe?HNO3H2SO4Cl
CH3(4)HNO3H2SO4CH3Br2 , Fe?BrNO2CH3Br
NO2OONO2(5)2Zn-HgHClOO
?COOHAlCl3COOH
CH2=CHCH2ClAlCl3(6)
NaOHC2H5OHCH2CH=CH2HClCH2CHCH3Cl
CH=CHCH3HNO3
H2SO4160 CoSO3H(7)H2SO4CH3(8)濃H2SO4NO2CH3Br2FeNO2CH3Br混酸O2N?CH3Br
SO3HH2O/H+180 CoSO3HCH3BrSO3HBrCOOHNO2 O2NCH3BrKMnO4O2N
(9)
OO2V2O5 , ?OOH2SO4AlCl3?(-H2O)O
O(10)
PhCH3AlCl3CO2HOCH3KMnO4COOHSOCl2COCl
H3CCO
Cl(1)CH3HHCCCH3
(2)BrBrCH2Cl(3)
BrCH2C=CHClBr1-氯-2,3-二溴丙烯CH2ClCH3
(6)
(2S,3S)-2-氯-3-溴丁烷CH2Br(4)
順-1-氯甲基-2-溴環己烷Cl
(5)Cl1-溴甲基-2-氯環戊烯2-甲基-4-氯苯氯甲烷CH3CHCHCH3Br
2-苯-3-溴 丁烷原因:順式異構體具有弱極性,分子間偶極-偶極相互作用力增加,故沸點高;而反式異構體比順式異構體分子的對稱性好,它在晶格中的排列比順式異構體緊密,故熔點較高。
寫出1-溴丁烷與下列化合物反應所得到的主要有機物。
(1)NaOH水溶液(3)Mg,純醚(5)NaI(丙酮溶液)(7)CH3CCNa(9)C2H5ONa,C2H5OH(11)AgNO3,C2H5OH(2)KOH醇溶液(4)(3)的產物+D2O(6)(CH3)2CuLi(8)CH3NH2(10)NaCN(12)CH3COOAg
解:(1)CH3CH2CH2CH2OH(3)CH3CH2CH2CH2MgBr(5)CH3CH2CH2CH2I(7)CH3CH2CH2CH2CCCH3(9)CH3CH2CH2CH2OC2H5(11)CH3(CH2)3ONO2+ AgBr(2)CH3CH2CHCH2
(4)CH3CH2CH2CH2D(6)CH3CH2CH2CH2CH3(8)CH3CH2CH2CH2NHCH3(10)CH3CH2CH2CH2CN(12)CH3(CH2)3OOCCH3+ AgBrO(1)CH3CH3CCH2ICH3CH3COOAgOCCH3CH3CCH2CH3+CH3CH3(主要產物)
CH3OCCH2OCCH3 CH3(次要產物)NaI(2)BrBrBr丙酮BrI
H3C(3)
H3CNaCNH+H3CCH3CH3CH3HHHDMFHHCNHH
(主要產物)(次要產物)(4)CH3HHBrDHNaOC2H5C2H5OHCH3H(R)-CH3CHBrCH2CH3(5)(6)HOCH2CH2CH2CH2ClCH3O-(S)-CH3CHCH2CH3OCH3
NaOHH2OO
CH3(7)(S)BrCH3CN-COOC2H5HOBr(S)(S)HCNCOOC2H5COOC2H5
COOC2H5SN2NCCHCH3C2H5OC#解釋:HH3CCCN-NCCBr
HCH3(S)
NH3(8)CH3CH2CH2BrCH3CH2CH2NH2
NaNH2CH3CH=CH2(9)BrCH3(CH2)2CHCH3NaOHCH3CH2CH=CHCH3 + CH3CH2CH2CH=CH2 + CH3CH2CH2CHCH3OH(10)F(11)Mg純醚NaCN
BrCH2IFMgBrCH2CN
CH3(CH2)3Li(12)
Ph(13)HPhLiBrICH3Cl2h?BrI(A)BrHgSO4dil H2SO4Br2h?BrHCCNaCH2ClICH2CCH(B)OICH2CCH3(C)CHCH3(A)BrNaOHC2H5OH(14)ClCH2CH3ClClCH=CH2(B)
HBr過氧化物ClCH2CH2Br(C)CH3ONaCH3OHNaCNClCH2CH2CN(D)
Br(15)ClClNO2ClOCH3NO2(A)Br2FeClOCH3NO2(B)
(16)
PhCH2ClClCH2ClMg純醚ClCl(A)CH2MgClHCCHCH2CH2Ph(B)CH3+ HC(C)CMgCl(D)Cl
在下列每一對反應中,預測哪一個更快,為什么?
(1)(A)(CH3)2CHCH2Cl + SH--(B)(CH3)2CHCH2I + SH(CH3)2CHCH2SH + Cl-(CH3)2CHCH2SH + I-解:B>A。I-的離去能力大于Cl-。
CH3(2)
CH3CH3CH2CHCH2CN + Br-
(A)CH3CH2CHCH2Br + CN-(B)CH3CH2CH2CH2CH2Br + CN-CH3CH3CH2CHCH2Br CH3CH2CH2CH2CH2CN + Br-解:B>A。中β-C上空間障礙大,反應速度慢。
(3)(A)CHCH=CHCHCl + HO322??CH3CH=CHCH2OH + HCl CH2=CHCH2CH2OH + HCl+(B)CH2=CHCH2CH2Cl + H2O+
+解:A>B。C穩定性:CH3CH=CHCH2 > CH2=CHCH2CH2(4)(A)(B)CH3CH2OCH2Cl+ CH3COOAgCH3COOH
CH3COOCH2CH3COOHOCH2CH3+AgClCH3OCH2CH2Cl+ CH3COOAg
CH3COOCH2CH2解:A>B。反應A的C+具有特殊的穩定性:
OCH3+AgCl
CH3CH2OCH2(5)(A)CH3CH2CH2Br + NaSHCH3CH2OCH2CH3CH2CH2SH + NaBr CH3CH2CH2OH + NaBr(B)CH3CH2CH2Br + NaOH解:A>B。親核性:SH>OH。
CH3OH(6)(A)CH3CH2I+SH---
CH3CH2SH+I(B)CH3CH2I+SH-DMF解:B>A。極性非質子溶劑有利于SN2。(P263)
(八)將下列各組化合物按照對指定試劑的反映活性從大到小排列成序。
(1)在2%AgNO3-乙醇溶液中反應:
(A)1-溴丁烷
(B)1-氯丁烷
(C)1-碘丁烷
(C)>(A)>(B)(2)在NaI-丙酮溶液中反應:
(A)3-溴丙烯
(B)溴乙烯
(C)1-溴乙烷
(D)2-溴丁烷
(A)>(C)>(D)>(B)(3)在KOH-醇溶液中反應:
CH3(A)CH3CBr(B)CH3CH2CH3CH3CHCHCH3Br(A)>(B)>(C)
AgNO3CH3(C)CH3CHCH2CH2Br
CH2=CHClCH3CH2CH2BrCH3CCHCuCl /NH3xx/ 醇xAgBr(淺黃色沉淀)(A)
?CH3CCCu(磚紅色沉淀)Cl
(C)
Cl
Cl解:
(B)(A)(B)(C)(1)解AgNO3C2H5OHAgClAgClAgClCH2ClKOH醇立刻出現沉淀加熱出現沉淀放置片刻出現沉淀CHCH2ClCl2高溫CH3CHCH3BrCl
:
Cl2CCl4CH3CHCH3Br(2)解CH3CH=CH2CH2CH=CH2ClCH2ClCHCH2ClCl
CH3CH3C=CH2CH3
:
H3CBr2FeH3CBrMg純醚H3CMgBr(1)(CH3)2C=O(2)H2O/H+
OHCH3CCH3CH3H2SO4?CH3CH3C=CH2 CH3或:H3CBr2FeH3CBrCH2=C2CuLiCH3C=CH2 CH3
(3)CH3CH=CH2CH2CH=CH2
BrMgBr解: CHCH=CHNBS32h?CH2CH=CH2CHCCH=CH2Na液NH3CH2CH=CH2
(4)CHCHC2H5CCCH=CH2
CuCl-NH4Cl解:2CHCHNaCCCH=CH2
CH3CH2BrC2H5CCCH=CH2 CH2CH2HBrCHCH(5)CHH2lindlarCH3CH2Br
OCHCH2Na液NH3HH5C2CCNaCC2H5H
Na/液NH3解:CHNaC2CH3CH2BrC2H5CCC2H5
C2H5HHC=CC2H5CH2CF3CO3HOHH5C2DCH3
MgCCC2H5H
(6)解: CH2HClClMgClCH3D2ODCH3
CH3純醚由1-溴丙烷制備下列化合物:
(1)異丙醇
解:CHCHCHBr322(2)1,1,2,2-四溴丙烷 解:CHCHCHBr322NaNH2KOH醇OHCH3CH=CH2H2SO4H2OCH3CHCH3
KOH醇CH3CH=CH22Br2CCl4Br2/CCl4BrBr
CH3CHCH2BrBrCH3CCH
BrBrBrCH3C=CH2 ?(3)2-溴丙烯 CH3CCH解:由(2)題得到的 CH3C(4)2-己炔
解:CH3CH2CH2Br
CHHBrKOH醇Br2/CCl4NaNH2?CH3CCH[參見(2)]
CH3CCHNa液NH3CH3CC-Na+KOH醇CH3CH2CH2BrCH3CCCH2CH2CH3
(5)2-溴-2-碘丙烷 解:CH3CH2CH2BrBr2/CCl4NaNH2?BrCH3C=CH2CH2CH2
HBr過氧化物CH3CCH[參見(2)] BrCH3CCHCH3CH=CH2HBrHICH3CCH3
I(1)
CH2NBSh?解:CH3CH=CH2BrCH2CH=CH2Zn?BrCH2CH2CH2Br
CH2CH2CH2(2)
CH3CH3CH3CH=CH22HBrCH3CHCHCH3Br解:2 CH3CH=CH22 CH3CHCH3Zn?CH3CH3CH3CHCHCH3
(3)C2H5BrCH3CH2CH=CH2
解:C2H5Br+CHCNaC2H5CCHC2H5C2H5
H2lindlarCH3CH2CH=CH2
(4)解OCH3CClAlCl3,C6H5NO2:
COCH3Zn-HgHClCH2CH3
C2H5C2H5
BrBr2FeCH2CH3Cu?
由苯和/或甲苯為原料合成下列化合物(其他試劑任選):
(1)OCH2NO2CH2O+HCl
CH2Cl 解:ZnCl2ClCl2FeH2SO4ClHNO3H2SO4ClNO2NaOHH2OONaNO2SO3H
?SO3HSO3HOHH2SO4/H2O180 CoNO2C6H5CH2ClNaOHOCH2NO2
O(2)ClCBr
Cl解:Cl2Fe
CH2ClCH2O+HClZnCl2Br2FeCH2ClC6H5ClAlCl3ClCH2Br
Br2 Cl2??or h?ClClCClBrNaOH/H2OOClCBr
或者:ClCH2BrMnO2H2SO4 , H2OOClCBr
CH2CN(3)NO2Br
解:
CH2ClCH2O + HClZnCl2 , 66 CoCH2Cl混酸FeCH2ClNO2NaCNBrCH2CNNO2Br
Br2BrH(4)解HC=CCH2Ph
:PhCH22 PhCH2Cl + NaCCNa
PhCH2CCCH2PhH2lindlarHC=CPhCH2HCH2Ph
第五篇:大學有機化學 小結
有機化學小結
第二章
本章重點:
①烷烴和環烷烴的命名;
②甲烷的結構,sp3雜化與四面體構型;
③乙烷、丁烷、環己烷的構象;
④氫原子的活潑性:3?H>2?H>1?H;
自由基的穩定性:3?>2?>1?> CH32。
⑤小環環烷烴的加成反應
2.2.1 伯、仲、叔、季碳及伯、仲、叔氫
與三個氫原子相連的碳原子,叫伯碳原子(第一碳原子、一級碳原子),用1°表示 與二個氫原子相連的碳原子,叫仲碳原子(第二碳原子、二級碳原子),用2°表示 與一個氫原子相連的碳原子,叫叔碳原子(第三碳原子、三級碳原子),用3°表示 與四個碳原子相連的碳原子,叫季碳原子(第四碳原子、四級碳原子),用4°表示 連在伯碳上氫原子叫伯氫原子(一級氫,1°H)連在仲碳上氫原子叫仲氫原子(二級氫,2°H)連在叔碳上氫原子叫叔氫原子(三級氫,3°H)
。伯碳,1 C。仲碳,2 CCH3CH3-C-CH。4 C季碳,CH32-CH-CH3。伯碳,1 CCH3。叔碳,3 C
對有支鏈的烷烴:有
CCC 結構片斷者叫異某烷;
C
有
CCCC結構片斷者叫新某烷。例:
CH3CH3-CH-CHCH3異己烷2-CH2-CH3CH3-C-CH2-CH2-CHCH3新庚烷3
2.2.4 環烷烴的命名 2)二環脂環烴
分子中含有兩個碳環的是雙環化合物。
聯二環己烷(聯環烴)螺[4,4]壬烷(螺環烴)二環[4,4,0]癸烷(稠環烴)二環[2,2,1]庚烷(橋環烴)
兩環共用一個碳原子的雙環化合物叫做螺環化合物; 共用兩個或更多個碳原子的叫做橋環化合物。
(A)橋環烷烴
雙環[a.b.c]某烴(a≥b≥c)
先找橋頭碳(兩環共用的碳原子),從橋頭碳開始編號。沿大環編到另一個橋頭碳,再從該橋頭碳沿著次大環繼續編號。分子中含有雙鍵或取代基時,用阿拉伯數字表示其位次:
***73312247165雙環[3.1.1]庚烷雙環[2.1.0]戊烷雙環[2.2.1]-2-庚烯CH35-甲基雙環[2.2.1]-2-庚烯
(B)螺環烷烴
螺[a.b]某烴
(a≤b)
先找螺原子,編號從與螺原子相連的碳開始,沿小環編到大環。例:
4***CH312H3CCH31,3-二甲基螺[3.5]-5-壬烯 5-甲基螺[2.4]庚烷
最典型的有兩種:重疊式和交叉式。(構象)重疊式: HH
HHHH能量高,不穩定(因非鍵張力大),一般含0.5%
交叉式: HHH能量低,穩定(各氫原子相距最遠,非鍵張力小), HH般含H一99.5%
氫原子的活潑性順序是:叔氫>仲氫>伯氫
形成自由基所需能量:CH32>1?>2?>3?自由基
不同鹵素與烷烴進行鹵化反應的活性順序為:
F2>Cl2>Br2>I太快難以控制2有意義太慢,且生成的HI有還原性
烷烴的溴代反應較氯代反應放熱少、速率慢、選擇性高 2.6.3 異構反應
異構化反應——化合物轉變成它的異構體的反應。
AlCl3,HClCH3CH3CHCH80%3CH3CH2CH2CH320%。95-150 C,1-2MPa
通過上述反應可提高汽油質量。
環烷烴的異構化包括側鏈異構、烷基位置異構和環的異構:
CH2CH3。CH3。CH3CH3+CH3CH350 C50 CAlCl3AlCl3
2.7 烷烴和環烷烴的主要來源和制法(1)烯烴加氫
CH3CH=CHCH3 + HNi,乙醇225 C,5MPa。CH3CH2CH2CH3
(3)由鹵代烷制備
BrCH2CH2CH2Br + ZnNaI,乙醇?,80%+ ZnBr21,4-二氧六環BrCl+ 2Na回流,78%~94%+ NaCl + NaBr
這是制備環丙烷衍生物的重要方法之一。第三章.烯烴和炔烴
本章重點:
①乙烯、乙炔的結構、sp2雜化、sp雜化;
②烯烴的順反異構及Z/E標記法;
③烯烴及炔烴的親電加成反應(加鹵素、加鹵化氫、加硫酸、加水、加次鹵酸、硼氫化、羥汞化-脫汞),馬氏規則;
④烯烴的自由基加成、自由基取代、硼氫化反應、氧化反應。
⑤炔氫的弱酸性。(1)衍生物命名法
衍生物命名法只適用于簡單的烯烴和炔烴。烯烴以乙烯為母體,炔烴以乙炔為母體。將其它的烯、炔看作乙烯或乙炔的衍生物。例:
CH3CH=CH2(CH3)2C=CH2 CH3CH=CHCH2CH3甲基乙烯 不對稱二甲基乙烯 對稱甲基乙基乙烯CH3CCCH3 CH3CH2CCCH3 CH2=CHCCH二甲基乙炔 甲基乙基乙炔 乙烯基乙炔
2)系統命名法
烯烴和炔烴與烷烴的系統命名規則類似。①要選擇含有C=C或C≡C的最長碳鏈為主鏈;
②編號從最距離雙鍵或三鍵最近的一端開始,并用阿位伯數字表示雙鍵的位置。例:
CH3CH2CH2CH=CH21-戊烯CH3CH2C=CH2CH3CH3C=CHCH3CH3CH3CH2C CCH32-戊炔CH3CHC CHCH32-甲基-2-丁烯3-甲基-1-丁炔2-甲基-1-丁烯3-甲基丁炔2-甲基丁烯
③分子中同時含有雙鍵和參鍵時,先叫烯后叫炔,編號要使雙鍵和參鍵的位次和最小。2 3 4
5CH C-CH=CHCH65432313-戊烯-1-炔
2CH C-CH=C-CH=CHCH2CH33-乙基-1,3-己二烯-5-炔
3.3 烯烴的順反異構體的命名(1)順反命名法
兩個雙鍵碳上相同的原子或原子團在雙鍵的同一側者,稱為順式,反之稱為反式。例:
2-2?ê§:H3CHC=CCH3HH3CHHC=CCH3?I?m.p-132 C()ˉ-2-2??ê§
Ⅰ
Ⅱ順式,兩個甲基位于雙鍵的同側; 反式,兩個甲基位于雙鍵的異側。
II?m.p-105 C()°-2-22?ê§
?(2)Z,E-命名法
介紹Z,E-命名法之前,首先介紹次序規則,目的是為了對順反異構體方便地進行命名。4
問題:
H3CC=CHHH順-2-丁烯CH3H3CC=CHCH3BrC=CH3C?ClHBrH3CC=C?HCl反-2-丁烯
對后兩個的化合物進行命名,必須了解次序規則。
次序規則:
① 把雙鍵碳上的取代基團按原子序數排列,同位素:D>H,大的基團在同側者為Z,大基團不在同側者為E。
Z
大Zuasmmen,共同;
E
大Entgengen,相反。
小BrC=C小ClH大BrC=CH3CHClH3C
Z-1-氯-2-溴丙烯
E-1-氯-2-溴丙烯
②連接在雙鍵碳上都是碳原子時,沿碳鏈向外延伸。
假如有下列基團與雙鍵碳相連:
(CH3)3C-
(CH3)2CH-
CH3CH2-
CH3-
C(C,C,C)
C(C,C,H)
C(C,H,H)
C(H,H,H)
最大
次大
次小
最小
③當取代基不飽和時,把雙鍵碳或參鍵碳看成以單鍵和多個原子相連。
(C)(C)-CCH可看作-CC-H-CH=CH2可看作小小大(C)(C)-CHC-HH(C)(C),∴
-C?CH >
-CH=CH2
根據以上規則,常見基團優先次序如P46所示:
-I >
-Br >
-Cl >
-SO3H >
-F >
-OCOR >
-OR??
舉例:
(H,H,C)CC(C,C,H)(H,H,C)C,(H,H,C)CC(C,C,C)CH3CH2CH3(H,H,H)CC=CCH(CH3)2CH2CH2CH3C(C,H,H)CH3CH2CH2CH3CH2(H,H,H)C,(H,H,C)CCCHC=CCH=CH2C(C,C,H)Z-3-?3?ù-4-?ì±??ù-3-???Z-
注意:
ClHC=CClBr順-1,2-二氯-1-溴乙烯E-1,2-二氯-1-溴乙烯
∴ Z,E-命名法不能同順反命名法混淆。
數據表明,不同結構的烯烴進行催化加氫時反應熱的大小順序如下:
① CH2=CH2>RCH=CH2>RCH=CHR,R2C=CH2>R2C=CHR >R2C=CR2
② 順-RCH=CHR>反-RCH=CHR
說明烯烴的熱力學穩定性次序為:
① R2C=CR2>R2C=CHR>RCH=CHR,R2C=CH2>RCH=CH2
>CH2=CH2
② 反-RCH=CHR>順-RCH=CHR 反應活性:烯烴>炔烴。例:
CH2=CH-CH2-C CH + Br乙醚2低溫CH2BrCHBrCH2C CH4,5-二溴-1-戊炔
此反應可用來檢驗C=C或C≡C是否存在。不同的取代乙烯與溴加成的相對反應速率:
CH2=CHBr0.04CH2=CH1.02CH2=CHCH2.033CH2=C(CH3)25.53CH3CH=C(CH10.43)2雙鍵上電子云密度減小,親電加成反應速率減小-Br是吸電子基!烷基取代增多,雙鍵上電子云密度增大,親電加成反應速率增大CH3-是給電子基!
HBrHBr烯烴加鹵素的立體化學:反式加成!
例:
+ BrCCl420 C。BrH+BrHMarkovnikov規則
烯、炔加鹵化氫時,氫原子總是加到含氫多的不飽和碳上。(馬氏規則)例如:
CH3-CH=CH2 + HClCH3-CH-CHCl2-氯丙烷主要產物3+CH3CH2CH2Cl1-氯丙烷次要產物2
CH3CH2CH=CH2 + HBr乙酸80%CH3CH2CH CHBrH2-溴丁烷
BrCH3CH2CH2C CHHBrCH3CH2CH2C=CHBr2-溴-1-戊烯HBr2CH3(CH2)2-C-CHBr2,2-二溴戊烷3
烯烴與H2SO4的加成反應也是親電加成反應,加成方向遵循馬你規則。例:CH3-CH=CH2 + H2SO4(濃)CH3CH3-CH-OSO2OH()ⅠCH2=CCH3CH3CH3+ H2SO4(濃)CH3-C-OSOCH32OH()Ⅱ
炔烴加水
O重排 CH CH +2 OHHgS4O,稀H2SO498-105 COHHHC CHOHHRC CH烯醇式。H-C-CH
3RC CH + H2O
重排 HgSO4,稀H2SO4OR-C-CH酮式3
硼氫化反應
空間效應
R-CH=CH2 + H BH2RCH2CH2BH2一烷基硼CH2=CH-R(RCH2CH2)2BH二烷基硼CH2=CH-R(RCH2CH2)3B三烷基硼H2O2,OH-RCH2CH2OH + B(OH)3一級醇H2O2的NaOH水溶液
簡單記憶:
RCH=CH①2B2H6②H2O2/OH-RCH2CH2OH
有機合成上常用硼氫化反應制備伯醇3.5.3 親核加成
因為乙炔的電子云更靠近碳核,可使親核試劑首先進攻,炔烴較易與ROH、RCOOH、HCN等含有活潑氫的化合物進行親核加成反應。例如:
CH CH + 3COHH20%KOH水溶液,PCH2=CH-OCH
3在堿性條件下,有:
甲氧基乙烯or甲基乙烯基醚
CH3OH + KOHCH3OK + H2O強親核試劑可離解為CH3O + K-+
CH3O-帶有負電荷,是一個強的親核試劑:
CH CH + 3COH-HC=CH-OCH-3CH3OHCH2=CH-OCH3 + CH3O-
(2)高錳酸鉀氧化
OHOHCC+ MnO2C=C+ KMnOOH,H2O4-順式氧化!
簡單記憶法:
RR'R“HKMnO4C=CRR'C=O + O=C酮醛 R”H4KMnOR“O=C 酸OH
RR'HC=CHKMnO4RR'HC=O + O=C酮甲醛HOHO=C碳酸KMnO4OHCO2 + H2O
(3)臭氧化
將含有O3的空氣通入烯烴的溶液(如CCl4溶液)中:
RR'R”C=CH+ O3RR'OCOOCR“HH2O
RR'C=O + O=C酮醛 R”H+ H2O2
產物中有醛又有H2O2,所以醛可能被氧化,使產物復雜化。加入Zn粉可防止醛被H2O2氧化:
H2O/ZnRR'RR'C=O + O=C(酮)(酸)R“C=O + O=C(酮)(醛)RR'OCOOCR”HH2O2HR“OH
例2:某烯烴O3H2O2/H2O
CH3CH3HOC=O + O=C C=O + O=COHOHCH3
那么,原來的烯烴為:
CH3HOCH3C=O + O=C C=O + O=COHOHCH3CH3CH=CH-CH=CCH3CH3
炔烴的烷基化
CH CH NaNH2,液NH-33 C3。CH CNa 乙炔鈉CH3(CH2)3Br,液NH-33 C,80%3。HC C(CH1-庚炔2)3CH3
第四章 二烯烴 共軛體系 共振論 二烯烴的命名
與烯烴相似。用阿拉伯數字標明兩個雙鍵的位次,用“Z/E”或“順/反”表明雙鍵的構型。例:
CH3CH3CH3-CH=C CH-CH=CH3,4-二甲基-1,4-己二烯2HCH3HC=CHC=CCH3HHCH2C CCH2H(Z,E)-2,4-己二烯s-反-1,3-丁烯
鑒別共軛二烯,例:
Ag(NH3)2+CH3CH2C CHCH2=CH-CH=CH2?????μ??°3°3
第五章 芳烴 芳香性
命名
命名時,一般以芳環為取代基,也可以芳環為母體。具體情況,具體對待:
CH=CH2CH=CH2苯乙烯CH=CH2對二乙烯基苯
CH2Cl苯氯甲烷氯芐CH2OH苯甲醇芐醇
基 C6H5- 苯基(Ph-);Ar- 芳基(芳環上去掉一個氫后,所剩下的原子團); C6H5CH2- 芐Friedel-Crafts反應
(A)烷基化反應
+ RXAlCl3R+ HX(X=Br Cl)?
常用催化劑:無水AlCl3(Liews酸)或H2SO4(Brφsted酸)
例1:
AlCl
3+ CH2=CH2+orH2SO4CH2CH3-H2(乙苯)CH=CHCH3CH2首先進攻2(苯乙烯)制塑料、ABS、離子交換樹脂(B)酰基化反應
O R-C-Cl+??AlCl3OC-R??ù±???ù+ HCl
討論:
①付氏反應非常重要,由付氏反應可制備一系列芳香酮和苯的同系物。例:
OCH2CH2CH2C-ClAlCl3O
OO+OAlCl3COOH雜多酸O+ H2OOO
②苯環上有-NO2、-SO3H、-COOH等吸電子基時,不能發生付氏反應。
NO2O+ R-C-Cl(或RCl)AlCl3x
NO2+ HCHO + HClZnCl2所以,常用硝基苯做為付氏反應的溶劑。氧化反應
但有側鏈時:
x
CH3CH2CH3CH2CH3KMnO4COOH
總之:RKMn4OCOOH
KMnO4H3CHOOCCOOH(R:
1、2)。
若有兩個烷基處于鄰位,氧化的最后產物是酸酐:
OH3CH3CCH3CH3+ O2(空氣)V2O5,350-500 C60%-70%。OOOOO
均苯四甲酸二酐但是,側鏈無α-H者則不被氧化:
CH3C-CH3CH3KMnO4x
環的破裂:
O+ O2OCH??C?O(400-500 C)V2O5CH??C?????μ?í???μ?
其它稠環芳烴
***1064521其中:1,4,5,82,3,6,79,10活潑性次之?位,最不活潑?位,?位,最活潑 蒽菲多官能團化合物的命名
命名時遵守官能團優先次序規則、最低系列原則和大小順序規則。
簡單記憶方法:
羧基、磺酸、酯,酰鹵、酰胺、腈,醛基、酮基、醇羥基,酚、巰、氨基、炔、烯、(氫)、烷氧基、烷基、鹵素、硝基。
最低系列原則:
選擇含主官能團、取代基最多的最長碳鏈為主鏈,從靠近主官能團的一端開始編號。編號時,要使取代基的位次和最小。
大小次序規則:
①
按原子序數排列,同位素:D>H。例如:
I>Br>Cl>F>O>N>C>D>H>:(孤對電子)
②第一個都是碳原子時,沿碳鏈向外延伸。例如:
ClCH2->(CH3)3C->(CH3)2CH-> CH3CH2-> CH3-
C(Cl,H,H)
C(C,C,C)
C(C,C,H)
C(C,H,H)C(H,H,H)
③當取代基不飽和時,把雙鍵碳或參鍵碳看成以單鍵和多個原子相連。例如:
CH3NH2Cl2-甲基-4-氯苯胺O2NCl4-硝基-3-氯苯甲醛CHOClBr4-氯-3-溴苯磺酸OHCH3COCH33-基-4-羥基苯乙酮SO3HOHBr52143SO3HSO3H4-羥基-5-溴-1,3-苯二磺酸
CH3Cl3-甲基-5-氯環己酮
O本章重點:
①苯環的結構與其特殊穩定性;
②苯環上的親電取代反應;
③苯環上親電取代反應的定位規律及其理論解釋。
④萘的結構與化學性質,定位規律在萘及其衍生物中的應用 ⑤H?ckel規則與芳香性。
第六章對映異構
手性碳原子例如:
*與四個不同的原子或原子團相連的碳原子,用“*”號標出。CH3-CH-CH2-CH3Br對稱因素與分子的手性
CH3CH3-CH-CH-CH3OH*CH3-CH-COOHOH*
在絕大多數情況下,分子中沒有對稱面和對稱中心,與其鏡象就不能疊合,分子就會有手性。
分子中是否存在對稱軸對分子是否具有手性沒有決定作用。判斷分子中有無對稱面和對稱中心在立體化學中有重要意義。
(2)R/S構型標記法
R拉丁字Rectus(右);S其步驟為:
拉丁字Sinister(左)。
①
按照大小次序規則,確定大小次序;
②
將最小的原子或原子團置于距觀察者最遠處;
③
觀察其余三個原子或原子團由大到小的排列方式。次序規則:OH>COOH>CH3>H COOH例1:HCOOHèμCHOH的構型標記。H3C(b)OHCH3(a)C根據次序規則:OH>COOH>CH3>H
COOHHCOHCH3CH3觀察觀察HOH3CCOOHCH(a)OHCOOH為逆時針方向S-型(b)OHCOOH 順時針方向為R-型CH3
R/S標記法也可直接應用于Fischer投影式:
COOHHOHHOCOOHHHOCHOHCH2OHS-甘油醛OH>CHO>CHHCHOOHCH2OHR-甘油醛2OHCH3R-乳酸OH>COOH>CHCH3S-乳酸3
第七章鹵代烴 相轉移催化反應鄰基效應
7.2 鹵代烴的命名
簡單鹵代烴的命名:烴基名+鹵素名。例:
CH3CH2CH2CH2Br正丁基溴CH3CH3CClCH2=CHCH2ClCH3CH=CHBr烯丙基氯丙烯基溴BrCH2ClCH3叔丁基氯氯苯芐基氯(or 氯芐)按照烷烴命名法編號,把鹵素和支鏈作為取代基。
例:ClCH33ClClCH3CH3CHCH2CHCH2-甲基-4-氯戊烷CH3CHCH2-C-CH-CH3Cl2-甲基-3,3,5-三氯己烷(大小次序規則:氯大于烷基;編號:氯大于甲基)ClCH3-C CH-CHClCH33-甲基-2,2-二氯戊烷2-CH3ClBrF3CH3-CH2-CH2-C CH CH-CHCH(CH3)24-異丙基-2-氟-4-氯-3-溴庚烷(先寫小的基團,后寫大的基團)
7.2.2 鹵代烯烴和鹵代芳烴的系統命名法
按照烯烴或芳烴命名法編號,把鹵素看成取代基:
CH2=CH-CH2Br3-溴-1-丙烯123CH2=C-CH2-CH2ClC2H54-氯-2-乙基-1-丁烯1234
從醇制備
1ROH + HXRX + H2O(可逆反應,有重排)
可增加ROH的濃度或除去水,使平衡右移
PX32ROH +PX5RX + P(OH)3(制低沸點RX)。b.p 180 C(分解)不重排!RX + POCl3。b.p 105.8 C(制高沸點RX)£
3ROH + SOClor2RCl + HCl + SO2氯化亞砜二氯氧硫OSOOS(重要!操作簡單,產率高,不重排)
í???í?
鹵原子交換
RCl + NaI丙酮 RI + NaCl(可制伯碘烷)
例:RCH=CH HBr2 +過氧化物RCH2CH2BrNaI/丙酮 RCH2CH2I
7.5.1親核取代反應
d+R??X + Nu-3μ????·?d+d-R??Nu + X-???¥?ùèà-
2?°|é?3é±?-
親核試劑(Nu)可進攻R-X親核試劑
d-中的正電中心,將X取代。
帶有孤對電子或負電荷,對原子核或正電荷有親和力的試劑,用Nu:或Nu-表示。常見的親核試劑有OR-、OH-、CN-、NH3、H2O等。
(1)水解
在H2O或H2O/OH-中進行,得醇。
RX + H2O??o?2°?|ROH + HX?OH-H2O + X-
反應活性:RI>RBr>RCl>RF(難)加堿的原因:①親核性:OH->H2O;②OH-可中和反應生成的HX。
C5H11Cl ??3??ù???-±?NaOH/H2OC5H11OH + NaCl?°?·?è?¤í′±?ü·?
鹵烷水解反應及其機理在有機化學理論上重要!(見SN1、SN2)
(2)與醇鈉作用
得醚(單純醚、混合醚)
d+Williamson合成法
R??X + R'O-Na+???±èé·?°á£a?o·??3)3d-ROR' + NaX
例:CHCHBr + NaOC(CH32CH3CH2OC(CH3)3 + NaBr
(3)與氰化鈉作用
在NaCN的醇溶液中進行,得腈。
RX + NaCN+-°·RCN + Na+X-H2ORCOOH
該反應是增長碳鏈的方法之一。(增加一個C)例:C2H5OH,H2OBr(CH2)5Br + 2KCN回流8h,75%二甲基亞砜 3h ,65%-70%NC(CH2)5CN + 2KBrCH3CH2CHCH3 + NaCNCl,?CH3CH2CHCH3 + NaClCNCH2CN+ NaClH2O
CH2Cl+ NaCNHorOH+-CH2COOH進行親核取代反應的RX一般是伯鹵烷,而仲、叔鹵烷的反應產物主要是烯烴。(見E1、E2)(4)與氨作用
???±éèRX + NH3[RNH2 HX]封閉容器3NH3RNH2 + NH4X?°?2
4Cl例:
ClCH2CH2Cl + 4NH氨水115-120 C,5h。H2NCH2CH2NH2 + 2NH乙二胺 16
(5)鹵離子交換反應
RCl + NaI(RBr)?? ±RI + NaCl(NaBr)
反應活性:伯鹵烷>仲鹵烷>叔鹵烷。(參見SN2)
生成的NaCl或NaBr不溶于丙酮而形成沉淀,此反應可用于檢驗氯代烷和溴代烷。
(6)與硝酸銀作用
在醇溶液中進行,得鹵化銀沉淀及硝酸酯,用于鑒別鹵烴。
RX + AgNO3C2H5OHRONO2 + AgX
反應活性:叔鹵烷>仲鹵烷>伯鹵烷。(參見SN1)
此反應可用于區別伯、仲、叔鹵代烷。例如:
CH3(CH2)3BrCH3CH2CH(Br)CH(CH3)3CBr3加熱出現AgBrAgNO3/醇片刻出現AgBr立刻出現AgBr
.5.2 消除反應
消除反應反應中失去一個小分子(如H2O、NH3、HX等)的反應叫消除反應,用E(Elimination)表示。
(1)脫鹵化氫
由于-X的-I效應,R-X的β-H有微弱酸性,在NaOH/醇中可消去HX,得烯烴或炔烴:
??2R-CH-CHHX+NaOH醇R-CH=CH2 + NaX + H2O
XXHHR-C-CH + 2KOH醇R-C CH + 2KX + 2H2O
反應活性:叔鹵烷>仲鹵烷>伯鹵烷。
消除方向:脫去含氫較少的碳上的氫原子。(查依采夫規則)
例:??'2CH3-CH-CH-CHHBrHKOH乙醇
CH3CH=CHCH81%3 + CH3CH2CH=CH219%CH3CH3CH2-C-CH3Br注意:
KOHí°·CH3CH3CH=C(CH3)2 + CH3CH2-C=CH271%NaOH/H2O29%
RCH2CH2XRCH2CH2OHRCH=CH2
NaOH/C2H5OH鹵烷的水解反應和脫去HX的反應都是在堿性條件下進行的,它們常常同時進行,相互競爭。競爭優勢取決于RX的結構和反應條件。
(2)脫鹵素
í°·-C-C-+ ZnXXí°·C??C+ ZnX2
-C-C-IIC??C+ I2(??·??ì·?±a±???íò)
7.5.3 與金屬反應(1)與鎂反應
?21?í?ìd-RX + MgR MgX??3ê??·?,Grignard reagent
d+絕對乙醚無水、無乙醇的乙醚。
格氏試劑的結構目前還不十分清楚,一般認為它是溶劑化的:
C2H5C2H5ROMgXOC2H5C2H5
用四氫呋喃(THF,b.p 66℃)代替乙醚(b.p34℃),可使許多不活潑的乙烯 18
型鹵代烴制成格氏試劑:
Br+ MgTHFMgBr
O?′?Furan O???′?Tetrahydrofuran
格代試劑在有機合成上很有用,但它最忌水、忌活潑氫:
d+H-OHd-MgX(OH)MgX(OR')RH + MgX(NH2)¨?2o?úˉ?dd+-H-OR'H-NH2H-XH-C CR'???R-MgX +êˉμ??êéT??MgX2R'C CMgX???ù?±-??1£aμêˉ??ê????
所以:①制備格氏試劑時,一定要用“干醚”,防止格氏試劑分解。
②如果用CH3MgI與活潑氫反應,可定量測定活潑氫。
(2)與鋰反應
反應活性大于RMgXCH3CH2CH2CH2Br + 2Li乙醚-10 C。CH3CH2CH2CH2Li + LiBr
反應活性:RI(太快)>RBr(常用)>RCl(常用)>RF(太慢)反應在戊烷、石油醚、乙醚等惰性溶劑中進行,通常用氮氣保護,以防止生成的烷基鋰遇空氣氧化,遇水分解。
烷基鋰與鹵化亞銅反應生成二烷基銅鋰:
二烷基銅鋰,烴基化試劑2RLi + CuX RN2醚2CuLi + LiX(R=烷基、烯基、烯丙基、芳基;X=I、Br、Cl)
Corey-House反應:由烷基銅鋰和鹵烴制烷烴。例:
[CH2(CH2)3]2CuLi + 2CH3(CH2)6Cl乙醚0 C,75%。CH2(CH2)3-CH3(CH2)6 +LiCl+CuCl7.6 親核取代反應機理
7.6.1 雙分子親核取代反應(SN2)機理
?CH3BrNaOH-H2OCH3OH + Br-???
反應速率方程:
v=k[CH3Br][OH-] 反應機理:(動畫)
sp2OH-+HHHCd+Brd-HHd-dHO C Br-HHOCH(C)HH(B)y2′??a+ Br-(A)
能量曲線:
(B)ü??oE(A)H(C)°?2|??ˉ?
SN2反應的立體化學:
Walden轉化是SN2反應的重要標志。
例1: HH13C6H3C????-34.6HCBr+ NaOH。構型轉化HOCC6H13+ NaBrCH3。
????+???例2:
H3CHBr+ OHH-S 2NH3CHHOH特點:①
一步完成,OH與CH3Br都參與,∴
-
v=k[CH3Br][OH-];
②
C-O鍵的生成與C-Br鍵的斷裂同時進行,有過渡態;
③
有 Walden轉化,手性分子發生SN2反應時,構型翻轉。
(c)Wurtz-Fittig反應
Br醚+ CH3CH2CH2CH2Br + 2Na(CH2)3CH3+ CH3(CH2)3-(CH2)3CH3+ 2NaBr。b.p 126 C可蒸餾除去20 C。b.p 183 C
此反應可以用來制備直鏈烷烴取代的芳烴。但它僅適用于不含有羥基、羰基、硝基等官能團的化合物。
第九章醇和酚
(1)醇的命名
有習慣命名法、衍生物命名法、系統命名法,有的醇還有俗名。
系統命名法:以醇為母體。選擇含有-OH的最長碳鏈為主鏈,從靠近-OH的一端開始編號,把支鏈看成取代基。例:
1234564321CH3CH-CH-CH2CH2CH3OHCH2CH2CH33-丙基-2-己醇CH3CH2CH2CHCH2CH2CH2OHCH=CH2564-丙-5-己烯-1-醇(選擇含-OH和雙鍵的長碳鏈為主鏈)
3212OHOHCH-CH12231CH=CH-CHCH2CH2OH2-苯乙醇)3-苯基-2-丙烯-1-醇(俗名:肉桂醇)1-苯乙醇(苯基做為取代基
(2)酚的命名
按照官能團優先次序規則,選擇母體。
??2??OHOHOHOHOHOHOCH3?·ú3ì?ù?±?2?o-·3ì??ù?±2?OHCOOHCHO?2±?CH3NO2?··3±?2?2?ê??ù±?2?m-·3±?2?p-ê??ù±?2?OHOH?2??-Y?2?1-YOHCl?-Y?2?2-Y?2?OH
NH2對氨基苯酚鄰羥基苯甲酸4-甲基-2-氯苯酚水楊酸對硝基苯酚對羥基苯甲醛NO2CH3
官能團優先次序規則:羧基、磺酸、酯,酰鹵、酰胺、腈,醛基、酮基、醇羥基,酚、巰、氨基、(氫)、烷氧基、烷基、鹵素、硝基。
′?2???OHOH?±ú?2t2?o-±?2t2?OHOH?±2?2t2?p-±?2t2?OHOHOHOHOHOHHOOHOHa±???y?2?±á??y2?ù?1±?y2???y?21,3,5-±??y?2 1,2,3-±??y?21,2,4-±從Grignard試劑制備
dO¨è£¨£§R'-C-R”+dO-+¨?§£§R'-C-H£ddR MgX + O H-C-H£¨·3?§£§+dH2C CH2Od-¨?£2ì?íè飧-??OMgXR'-C RR“OMgXR'-CH-RR-CH2-OMgXR-CH2-CH2-OMgXOH2O/H+OHR'-C RR”??OHR'-CH-RR-CH2-OH??′???????′???????R-CH2-CH2-OH
OH 例:
CH3(CH2)3MgCl + C6H5-C-CH3(1)干醚(2)H2O/H+CH3CH2CH2CH2-C-CH3C6H5 22
CH3MgBr+H2COCH2(1)純醚(2)H2O,H+CH3CH2CH2OH
A RCH=CH2 + B2H6四氫呋喃(RCH2CH2)3B三烷基硼H2O2/OH-RCH2CH2OH。1 醇特點:順加、反馬、不重排!
B2H6H2O2/OH-OHHHCH3+HHOCH3H
(順加、反馬)
CH3(CH3)3C-CH=CH2B2H6H2O2/OH-(CH3)3C-CH2-CH2OH(反馬、不重排)
硼氫化反應操作簡單,產率高,是制備伯醇的好辦法。B
Hg(OAc)2,H2ONaBHCH3CH2CH2CH=CH2 四氫呋喃(羥汞化)CH3CH2CH2CH CHOH42CH3CH2CH2CHCH93%OH3(脫汞)HgOAcC OR-C-HOR-C-R'[H]=H2/Ni, Na+C還原雙鍵[H]。R-CH2OH(1 醇)。R-CH-R'(2 醇)3)2]3等[H]OH2H5OH, LiAlH4, NaBH4, Al[OCH(CH不還原雙鍵
酚酯一般采用酰氯或酸酐與酚或酚鈉作用制備:
OOH+ClC10%NaOH< 45 C,1h,85%O。OC+ HClCOOHOH+(CH3CO)2OCOOH濃2SO460 C,98%OCCH3+ CH3COOH反應順利!。O鄰乙酰氧基苯甲酸乙酰水楊酸阿斯匹林用化學方法區別下列化合物:
A.環己烷
B.環己烯
C.環己醇
D.苯酚
解:
xx5%NaOH濃H2SO4x溶溶Br2CCl4
褪色OHOH(or FeCl3)x溶x例3 :如何除去1-溴丁烷中少量的1-丁烯、正丁醇、正丁醚? 解:用濃硫酸洗。
CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH=CH2(CH3CH2CH2CH2)2O(1)濃H2SO4(2)分液漏斗有機層CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH2CH2OH2酸層OSO2OHCH3CH2CHCH3(CH3CH2CH2CH2)2OH
與亞硫酰氯的反應
ROH + SOCl2
RCl + HCl + SO2產率高)(重要!操作簡單,24