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文檔簡介
1、有機化學知識整理有機化學復習總結一有機化合物的命名 1. 能夠用系統命名法命名各種類型化合物:包括烷烴,烯烴,炔烴,烯炔,脂環烴(單環脂環烴和多環置換脂環烴中的螺環烴和橋環烴),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(官能團優先順序:COOHSO3HCOORCOXCNCHO>COOH(醇)OH(酚)SHNH2ORCCCC(RXNO2),并能夠判斷出Z/E構型和R/S構型。 2. 根據化合物的系統命名,寫出相應的結構式或立體結構式(傘形式,鋸架式,紐曼投影式,Fischer投影式)。 立體結構的表示方法:1)傘形式:2)鋸架式:3) 紐曼投影式:
2、4)菲舍爾投影式:5)構象(conformation) (1) 乙烷構象:最穩定構象是交叉式,最不穩定構象是重疊式。(2) 正丁烷構象:最穩定構象是對位交叉式,最不穩定構象是全重疊式。(3) 環己烷構象:最穩定構象是椅式構象。一取代環己烷最穩定構象是e取代的椅 式構象。多取代環己烷最穩定構象是e取代最多或大基團處于e鍵上的椅式構象。立體結構的標記方法1. Z/E標記法:在表示烯烴的構型時,如果在次序規則中兩個優先的基團在同一側,為Z構型,在相反側,為E構型。2、 順/反標記法:在標記烯烴和脂環烴的構型時,如果兩個相同的基團在同一側,則為順式;在相反側,則為反式。 3、 R/S標記法:在標記手性
3、分子時,先把與手性碳相連的四個基團按次序規則排序。然后將最不優先的基團放在遠離觀察者,再以次觀察其它三個基團,如果優先順序是順時針,則為R構型,如果是逆時針,則為S構型。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構型,如果兩者構型相同,則為同一化合物,否則為其對映體。二. 有機化學反應及特點1. 反應類型還原反應(包括催化加氫):烯烴、炔烴、環烷烴、芳烴、鹵代烴氧化反應:烯烴的氧化(高錳酸鉀氧化,臭氧氧化,環氧化);炔烴高錳酸鉀氧化,臭氧氧化;醇的氧化;芳烴側鏈氧化,芳環氧化)2. 有關規律1) 馬氏規律:親電加成反應的規律,親電試劑總是加到
4、連氫較多的雙鍵碳上。2) 過氧化效應:自由基加成反應的規律,鹵素加到連氫較多的雙鍵碳上。3) 空間效應:體積較大的基團總是取代到空間位阻較小的位置。4) 定位規律:芳烴親電取代反應的規律,有鄰、對位定位基,和間位定位基。5) 查依切夫規律:鹵代烴和醇消除反應的規律,主要產物是雙鍵碳上取代基較多的烯烴。6) 休克爾規則:判斷芳香性的規則。存在一個環狀的大鍵,成環原子必須共平面或接近共平面,電子數符合4n+2規則。7) 霍夫曼規則:季銨鹽消除反應的規律,只有烴基時,主要產物是雙鍵碳上取代基較少的烯烴(動力學控制產物)。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,生成較穩定的產物(熱力學
5、控制產物)。8) 基團的“順序規則”3. 反應中的立體化學 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(HOCl),羥汞化-脫汞還原反應-反式加成 其它親電試劑:順式+反式加成 烯烴的環氧化,與單線態卡賓的反應:保持構型 烯烴的冷稀KMnO4/H2O氧化:順式鄰二醇 烯烴的硼氫化-氧化:順式加成 烯烴的加氫:順式加氫 環己烯的加成(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/NH3(L)-反式加氫 親核取代: SN1:外消旋化的同時構型翻轉 SN2:構型翻轉(Walden翻轉) 消除反應: E2,E1cb: 反式共平面消
6、除。 環氧乙烷的開環反應:反式產物 四概念、物理性質、結構穩定性、反應活性 (一).概念1. 同分異構體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(electrophilic reagent)。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、CH3CO、NO2、SO3H、SO3、BF3、AlCl3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(nucleophilic reagent)。親核試劑一般是帶負電荷的試劑或是帶有未共用電子對的中性分子,如:O
7、H、HS、CN、NH2、RCH2、RO、RS、PhO、RCOO、X、H2O、ROH、ROR、NH3、RNH2等,都是親核試劑。自由基試劑: Cl2、Br2是自由基引發劑,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劑。少量的自由基引發劑就可引發反應,使反應進行下去。3. 酸堿的概念布朗斯特酸堿:質子的給體為酸,質子的受體為堿。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。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(光學活性物質),左旋體,右旋體:內消旋
8、體、外消旋體,兩者的區別:對映異構體,產生條件:非對映異構體:蘇式,赤式:差向異構體:Walden翻轉: 7. 電子效應 1) 誘導效應 2) 共軛效應(-共軛,p-共軛,-p 超2共軛,-超共軛。 3) 空間效應8. 其它內型(endo), 外型(exo): 順反異構體,產生條件:烯醇式:(二). 物理性質 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,形成分子內氫鍵的條件:(三). 穩定性判斷 1. 烯烴穩定性判斷 R2C=CR2 > R2C=CHR > RCH=CHR(E-構型)
9、> RCH=CHR(Z-構型)> RHC=CH2 >CH2=CH2 2. 環烷烴穩定性判斷 3. 開鏈烴構象穩定性4. 環己烷構象穩定性 5. 反應中間體穩定大小判斷(碳正離子,碳負離子,自由基)碳正離子的穩性順序:自由基穩定性順序: 碳負離子穩定性順序: 6. 共振極限結構式的穩定性判斷(在共振雜化體中貢獻程度): (四)酸堿性的判斷 1. 不同類型化合物算堿性判斷 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)反應活性大小判斷 1. 烷烴的自由基取代反應 X2的活性:F2 >Cl2 >Br2 >I2 選擇性:
10、F2 < Cl2 < Br2< I2 2. 烯烴的親電加成反應活性 R2C=CR2 > R2C=CHR> RCH=CHR > RCH=CH2 > CH2=CH2 > CH2=CHX 3. 烯烴環氧化反應活性 R2C=CR2 > R2C=CHR> RCH=CHR > RCH=CH2 > CH2=CH2 4. 烯烴的催化加氫反應活性:CH2=CH2 > RCH=CH2 >RCH=CHR' > R2C=CHR > R2C=CR2 5. Diles-Alder反應 雙烯體上連有推電子基團(349頁)
11、,親雙烯體上連有吸電子基團,有利于反應進行。 例如: 下列化合物 A. ; B. ; C. ; D. 與異戊二烯進行Diels-Alder反應的活性強弱順序為: > > > 。 6. 鹵代烴的親核取代反應 SN1 反應:SN2 反應:成環的SN2反應速率是:v五元環 > v六元環 > v中環,大環 > v三元環 > v四元環 7. 消除反應 鹵代烴堿性條件下的消除反應-E2消除 RI > RBr > RCl 醇脫水-主要E1 8. 芳烴的親電取代反應 芳環上連有活化苯環的鄰對位定位基(給電子基)-反應活性提高 芳環上連有鈍化苯環的間位定位基
12、(吸電子基)或鄰對位定位基-反應活性下降。 例如:下列芳香族化合物: A. B. C. D. 硝化反應的相對活性次序為 > > > 。例如: 萘環的 A. 位; B. 位 ; C. 氯苯 ; D. 苯在親電取代反應中相對活性次序為為 > > > 。例如:下列各化合物中,最容易與濃硫酸發生磺化反應的是( )。 A. ; B. ; C. ; D. (六)其它1. 親核性的大小判斷:2. 試劑的堿性大小:3. 芳香性的判斷:4. 定位基定位效應強弱順序:鄰、對位定位基:ON(CH3)2NH2OHOCH3NHCOCH3R OCOCH3C6H5FClBrI間位定位基:
13、NH3NO2CNCOOHSO3HCHOCOCH3COOCH3CONH2五、活性中間體與反應類型、反應機理反應機理:1. 自由基取代反應機理中間體:自由基反應類型:烷烴的鹵代,烯烴、芳烴的H鹵代。2. 自由基加成反應機理中間體:自由基:反應類型:烯烴、炔烴的過氧化效應。3. 親電加成反應機理中間體:環鎓離子(溴鎓離子,氯鎓離子)反應類型:烯烴與溴,氯,次鹵酸的加成中間體:碳正離子,易發生重排。反應類型:烯烴的其它親電加成(HX,H2O,H2SO4,B2H6,羥汞化-去汞還原反應)、炔烴的親電加成,小環烷烴的開環加成,共軛二烯烴的親電加成。或環鎓離子): 4. 親電取代反應機理:中間體:-絡合物(
14、氯代和溴代先生成絡合物)反應類型:芳烴親電取代反應(鹵代,硝化,磺化,烷基化,酰基化,氯甲基化)。 5. 親核加成反應機理:中間體:碳負離子反應類型:炔烴的親核加成6. 親核取代反應機理:SN1反應中間體:碳正離子,易發生重排。反應類型:鹵代烴和醇的親核取代(主要是3°),醚鍵斷裂反應(3°烴基生成的醚)。SN2反應 中間體:無(經過過渡態直接生成產物) 反應類型:鹵代烴和醇的親核取代(主要是1°),分子內的親核取代,醚鍵斷裂反應(1°烴基生成的醚,酚醚),環氧乙烷的開環反應。7. 消除反應反應機理E1機理:中間體:碳正離子,易發生重排。反應類型:醇脫水
15、,3°RX在無堿性試劑條件下在污水乙醇中的消除反應。E2機理:中間體:無(直接經過過渡態生成烯烴)反應類型:RX的消除反應E1cb機理: 中間體:碳負離子 反應類型:鄰二鹵代烷脫鹵素。 重排反應機理:(rearrangement)重排反應規律:由不穩定的活性中間體重排后生成較穩定的中間體;或由不穩定的反應物重排成較穩定的產物。1、 碳正離子重排(1) 負氫1,2遷移:(2) 烷基1,2遷移:(3) 苯基1,2遷移:頻哪醇重排:在頻哪醇重排中,基團遷移優先順序為:ArRH(4) 變環重排:(5) 烯丙位重排:堿性水解2、其它重排(1) 質子1,3遷移(互變異構現象)六、鑒別與分離方法七
16、、推導結構 1. 化學性質:烯烴的高錳酸鉀氧化; 烯烴的臭氧化反應; 芳烴的氧化; 鄰二醇的高碘酸氧化2. 光波譜性質:紅外光譜: 36502500cm1 OH,NH伸縮振動 33003000cm1 CCH(3300),C=CH(3100),ArH(3030) 伸縮振動 30002700cm1 CH3,CH2,次甲基,CHO(2720,2820) 伸縮振動 18701650cm1 C=O ( 酸、醛、酮、酰胺、酯、酸酐)伸縮振動 16901450cm1 C=C,苯環骨架伸縮振動 14751300cm1 CH3,CH2,次甲基面內彎曲振動 1000670cm1 C=CH,ArH,CH2 的 面外
17、彎曲振動核磁共振譜:偶合裂分的規律:n+1規律一組化學等價的質子有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,這就是n+1規律。按照n+1規律裂分的譜圖叫做一級譜圖。在一級譜圖中 具體的推到方法:1).不飽和度的計算 W(不飽和度)= 1/2(2 + 2n4 + n3 - n1) n41、n3、n1分別表示分子中四價、三價和一價元素的原子個數。如果W=1,表明該化合物含一個不飽和鍵或是環烷烴;W=2,表明該化合物含兩個C=C雙鍵,或含一個CC三鍵等;W4,表明該化合物有可能含有苯環。 2). 紅外光譜觀察官能團區域(1). 先觀察是否存在C=O(18201660cm-1, s)(
18、2). 如果有C=O, 確定下列狀況. 羧酸: 是否存在O-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 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=O, 確定下列狀況. 醇、酚: 是否存在O-H(34003300cm-1, 寬峰; 13001000cm-1附近的C-O吸收) 胺: 是否存在N-H(34
19、00cm-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O-H吸收峰) (4).觀察是否有C=C或芳環 C=C: 1650cm-1附近有弱的吸收 芳環: 16001450cm-1范圍內有幾個中等或強吸收 結合31003000cm-1的C-H伸縮振動, 確定C=C或芳環。3)分析核磁共振譜圖(1) 根據化學位移()、偶合常數(J)與結構的關系,識別一些強單峰和特征峰。如:下列孤立的甲基和亞甲基質子信號,極低磁場(1016)出現的羧基,醛基和形成分子內氫鍵的羥基信號。(2). 采用重水交換的方
20、法識別-OH、-NH2、-COOH上的活潑氫。如果加重水后相應的信號消失,則可以確定此類活潑氫的存在。(3) 如果在6.58.5ppm范圍內有強的單峰或多重峰信號,往往是苯環的質子信號,再根據這一區域的質子數目和峰型,可以確定苯環上取代基數目和取代基的相對位置。(4). 解析比較簡單的多重峰(一級譜),根據每個組峰的化學位移及其相應的質子數目對該基團進行推斷,并根據n+1規律估計其相鄰的基團。(5). 根據化學位移和偶合常數的分析,推出若干個可能的結構單元,最后組合可能的結構式。綜合各種分析,推斷分子的結構并對結論進行核對。有機化學階段復習(烷烴芳烴)2009-4-15一、命名或寫出下列化合物
21、的結構式(必要時標出順、反,R、S構型)1、 2、3、 5-甲基螺2.4庚烷 4、 反-1,2-二甲基環己烷 (優勢構象) 5、 6. 5-硝基-1-萘酚 答:1、 4-異丙基辛烷 2、順-3,4-二甲基-3-辛烯3、 4、 5、 (S)-a-溴代乙苯 6. 答:1 : 2, 3, 5三甲基己烷 2. 3, 5二甲基庚烯答:1. 2,3,4,5四甲基己烷 2. 2乙基丁烯3. 2,2,7,7四甲基3,5辛二炔 1、 2、 3、順-1,2-二甲基環己烷 (優勢構象) 4、 答:1、 2-甲基-3-乙基己烷 2、(Z)-1-氯-2-溴丙烯3、 4、(R)-a-溴代乙苯 二、選擇題(選擇所有符合條件
22、的答案)1. 下列化合物中的碳為SP2雜化的是:( B、D )。A:乙烷 B:乙烯 C:乙炔 D:苯2. 某烷烴的分子式為C5H12,其一元氯代物有三種,那么它的結構為:( A )。A: 正戊烷 B: 異戊烷 C:新戊烷 D:不存在這種物質3. 下列化合物具有芳香性的有哪些?( A、C、D ) A:環戊二烯負離子 B:10輪烯 C: D: 4下列哪些化合物能形成分子內氫鍵?( A、B ) A:鄰氟苯酚 B:鄰硝基苯酚 C:鄰甲苯酚 D:對硝基苯酚 5下列化合物不能發生傅列德爾-克拉夫茨酰基化反應的有(B、C、D )。 A:噻吩 B:9,10-蒽醌 C:硝基苯 D:吡啶6下列化合物中的碳為SP雜
23、化的是:( C )。A:乙烷 B:乙烯 C:乙炔 D:苯7. 某烷烴的分子式為C5H12,只有二種二氯衍生物,那么它的結構為:( C )。 A: 正戊烷 B: 異戊烷 C:新戊烷 D:不存在這種物質8. 下列化合物具有芳香性的有哪些?( A、B、D ) A:18輪烯 B:環庚三烯正離子 C: D: 9. CH3CºCH和CH3CH=CH2可以用下列哪些試劑來鑒別?( B、C )A:托倫斯試劑 B:Ag(NH3)2NO3 C: Cu(NH3)2Cl D:酸性KMnO4理化性質比較題1. 將下列游離基按穩定性由大到小排列: 答案: 穩定性 c > a > b2. 兩瓶沒有標簽
24、的無色液體,一瓶是正己烷,另一瓶是1己烯,用什么簡單方法可以給它們貼上正確的標簽?答案: 3. 下列化合物中,哪些可能有芳香性?答案: b , d有芳香性4. 根據S與O的電負性差別,H2O與H2S相比,哪個有較強的偶極-偶極作用力或氫鍵?答案:電負性 O > S , H2O與H2S相比,H2O有較強的偶極作用及氫鍵5. 將下列碳正離子按穩定性由大至小排列:答案: 穩定性:6寫出可能有的旋光異構體的投影式,用R,S標記法命名,并注明內消旋體或外消旋體。2溴代1丁醇答案:7用簡便且有明顯現象的方法鑒別下列化合物答案:Ag(NH3)2+三、完成下列化學反應(只要求寫出主要產物或條件, ( B
25、 )(1) H2/Ni(2) CHCNa( A ) 1. CH2=CH-CH3 CH2=CH-CH2Cl ( C )H2OHg2+, H2SO4 ( D ) 完成下列各反應式(1)(把正確答案填在題中括號內)五、分析下列反應歷程,簡要說明理由H+170答:擴環重排H2OH+一級碳正離子重排為三級碳正離子,五元環擴環重排為六元環(環張力降低),這樣生成的碳正離子穩定。H+2. 寫出下列反應的歷程答案; + HCl 解:反應中出現了重排產物,因此反應是經過碳正離子中間體進行的:3Cl 2 + HCl ()()()負氫重排碳正離子2°®3° 1Cl()()首先:H+與(
26、)反應,由于受()中甲基的給電子效應的影響,使()中C-1的電子云密度增加,H+與C-1結合得碳正離子(),()與Cl結合得();()為仲碳正離子,與甲基直接相連的碳上的氫以負氫形式轉移,發生重排,得到更穩定的叔碳正離子(), ()與Cl結合得()。六、指定原料合成(注意:反應過程中所用的有機溶劑、催化劑及無機原料可任選,在反應中涉及的其他中間有機物均要求從指定原料來制備)1 以萘為原料合成: 。HNO3H2SO4H2SO4165解:2 以苯胺及兩個碳的有機物為原料合成: HNO3.H2SO4FeBr3+ Br2CH3COCl解:H3O+,D或OH-,H2O 3完成下列轉化(必要試劑)答案:4
27、以四個碳原子及以下烴為原料合成: 。 解:CHºCH + HCN CH2=CH-CN 磷鉬酸鉍470(CH2=CH-CH3 +NH3+3/2O2 CH2=CH-CN)Cl2CH2=CH-CH=CH2 + CH2=CH-CN5。以苯為原料合成: 。濃H2SO4H+NaOH堿熔濃H2SO4解: Cl2FeCl3H2OD路線一:先硝化,后氧化路線二:先氧化,后硝化路線二有兩個缺點,(1)反應條件高,(2)有付產物,所以路線一為優選路線。 七、結構推導1. 分子式為C6H10的A及B,均能使溴的四氯化碳溶液褪色,并且經催化氫化得到相同的產物正己烷。A可與氯化亞銅的氨溶液作用產生紅棕色沉淀,而
28、B不發生這種反應。B經臭氧化后再還原水解,得到CH3CHO及HCOCOH(乙二醛)。推斷A及B的結構,并用反應式加簡要說明表示推斷過程。答案:2. 分子式為C5H10的化合物A,與1分子氫作用得到C5H12的化合物。A在酸性溶液中與高錳酸鉀作用得到一個含有4個碳原子的羧酸。A經臭氧化并還原水解,得到兩種不同的醛。推測A的可能結構,用反應式加簡要說明表示推斷過程。答案:3. 溴苯氯代后分離得到兩個分子式為C6H4ClBr的異構體A和B,將A溴代得到幾種分子式為C6H3ClBr2的產物,而B經溴代得到兩種分子式為C6H3ClBr2的產物C和D。A溴代后所得產物之一與C相同,但沒有任何一個與D相同。
29、推測A,B,C,D的結構式,寫出各步反應。答案:轉有機化學鑒別方法有機化學鑒別方法的總結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,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顯紫色5可利用溴水區分醛糖與酮糖6醚在避光的情況下與氯或溴反應,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構的化學成分,主要分為苯醌,萘醌,菲醌和蒽醌四種類型,具
30、體顏色不同反應類型較多 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小環烴:三、四元脂環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;不同結構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沉淀。5醇:(1) 與金屬鈉反應放出氫氣(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:(
31、1) 用三氯化鐵溶液產生顏色(苯酚產生蘭紫色)。(2) 苯酚與溴水生成三溴苯酚白色沉淀。7羰基化合物:(1) 鑒別所有的醛酮:2,4-二硝基苯肼,產生黃色或橙紅色沉淀;(2) 區別醛與酮用托倫試劑,醛能生成銀鏡,而酮不能;(3) 區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構的醇,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:區別伯、仲、叔胺有兩種方法(1)用苯磺酰氯或對甲苯磺酰氯,在NaOH溶液中反應,伯胺生成的產物溶于NaOH;仲胺生成的產物不溶于NaOH溶液;叔胺不發生反應
32、。(2)用NaNO2+HCl:脂肪胺:伯胺放出氮氣,仲胺生成黃色油狀物,叔胺不反應。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,產生銀鏡或磚紅色沉淀;(2) 葡萄糖與果糖:用溴水可區別葡萄糖與果糖,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
33、銀或氯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生成鹵化銀沉淀,但由于三種化合物的結構不同,分別為芐基、二級、一級鹵代烴,它們在反應中的活性不同,因此,可根據其反應速度進行鑒別。上面一組化合物的鑒別方法為:例3用化學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別,然后用托倫試劑區別醛與酮,用斐林試劑區別芳香醛與脂肪醛,用碘仿反
34、應鑒別甲基酮;用三氯化鐵的顏色反應區別酚與醇,用碘仿反應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),有紅色沉淀生成的為丙醛,無沉淀生成的是苯甲醛。(4) 將2
35、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化學分析(1)烴類烷烴、環烷烴 不溶于水,溶于苯、乙酸、石油醚,因很穩定且不和常用試劑反應,故常留待最后鑒別。不與KMnO4反應,而與烯烴區別。烯烴 使Br2CCl4(紅棕色)褪色;使KMnO4/OH-(紫色)變成MnO2棕色沉淀;在酸中變成無色Mn2+。
36、共軛雙烯 與順丁烯二酸酐反應,生成結晶固體。炔烴(CC)使Br2CCl4(紅棕色)褪色;使KMnO4OH-(紫色)產生MnO2棕色沉淀,與烯烴相似。芳烴 與CHCl3+無水AlCl3作用起付氏反應,烷基苯呈橙色至紅色,萘呈藍色,菲呈紫色,蒽呈綠色,與烷烴環烷烴區別;用冷的發煙硫酸磺化,溶于發煙硫酸中,與烷烴相區別;不能迅速溶于冷的濃硫酸中,與醇和別的含氧化合物區別;不能使Br2CCl4褪色,與烯烴相區別。(2)鹵代烴RX(Cl、Br、I)在銅絲火焰中呈綠色,叫Beilstein試驗,與AgNO3醇溶液生成AgCl(白色)、AgBr(淡黃色)、AgI(黃色)。叔鹵代烷、碘代烷、丙烯型鹵代烴和芐基
37、鹵立即起反應,仲鹵代烴、伯鹵代烴放置或加熱起反應,乙烯型鹵代烴不起反應。(3)含氧化合物醇(ROH) 加Na產生H2(氣泡),含活性 H化合物也起反應。用RCOClH2SO4或酸酐可酯化產生香味,但限于低級羧酸和低級醇。使K2Cr2O7H2SO4水溶液由透明橙色變為藍綠色Cr3+(不透明),可用來檢定伯醇和仲醇。用Lucas試劑(濃 HCl+ZnCl2)生成氯代烷出現渾濁,并區別伯、仲、叔醇。叔醇立即和Lucas試劑反應,仲醇5分鐘內反應,伯醇在室溫下不反應。加硝酸銨溶液呈黃至紅色,而酚呈NaOH)生成CHI3(黃色)。酚(ArOH) 加入1FeCl3溶液呈藍紫色Fe(ArO)63-或其它顏色
38、,酚、烯醇類化合物起此反應;用NaOH水溶液與NaHCO3水溶液,酚溶于NaOH水溶液,不溶于NaHCO3,與RCOOH區別;用Br2水生成 (白色,注意與苯胺區別)。醚(ROR) 加入濃H2SO4生成 鹽、混溶,用水稀釋可分層,與烷烴、鹵代烴相區別(含氧有機物不能用此法區別)。酮 加入2,4-二硝基苯肼生成黃色沉淀;用碘仿反應(I2NaOH)生成CHI3(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Tollens試劑Ag(NH3)2OH產生銀鏡Ag;用Fehling試劑2Cu2+4OH-或Benedict試劑生成Cu2O(紅棕色);用Schiff試驗品紅醛試劑呈紫紅色。
39、羧酸 在NaHCO3水溶液中溶解放出CO2氣體;也可利用活性H的反應鑒別。酸上的醛基被氧化。羧酸衍生物 水解后檢驗產物。(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中生成 (白色)。苯酚有類似現象。(5)氨基酸采用水合茚三酮試驗脯氨酸為淡黃色。多肽和蛋白質也有此呈色反應。(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Fehling試劑或Benedict試劑產生Cu2O(紅棕色),還原糖均有此反應;加Tollens試
40、劑Ag(NH3)2+OH-產生銀鏡。化學命名法中國化學會有機化學命名原則,1980一般規則取代基的順序規則當主鏈上有多種取代基時,由順序規則決定名稱中基團的先后順序。一般的規則是:1.取代基的第一個原子質量越大,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(系),那么該環系看作母體;除苯環以外,各個環系按照自己的規則確
41、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。數詞位置號用阿拉伯數字表示。 官能團的數目用漢字數字表示。 碳鏈上碳原子的數目,10以內用天干表示,10以外用漢字數字表示。雜環化合物(最近學員經常在答疑板提到關于命名的疑問,以下內容可供參考)把雜環看作碳環中碳原子被雜原子替換而形成的環,稱為“某雜(環的名稱)”;(如:氧雜環戊烷) 給雜原子編號,使雜原子的位置號盡量小。 其他官能團視為取代基。 1帶支鏈烷烴 主鏈 選碳鏈最長、帶支鏈最多者。 編號按最低系列規則。從*側鏈最近端編號,如兩端號碼相同時,則依次比較下一取代基位次,最先遇到最小位次定為最低系統(不管取
42、代基性質如何)。(最小命名法) 2,3,5-三甲基己烷,不叫2,4,5-三甲基己烷,因2,3,5與2,4,5對比是最低系列。 取代基次序IUPAC規定依英文名第一字母次序排列。我國規定采用立體化學中“次序規則”:優先基團放在后面,如第一原子相同則比較下一原子。2-甲基-3-乙基戊烷,因CH2CH3CH3,故將CH3放在前面。2單官能團化合物 主鏈選含官能團的最長碳鏈、帶側鏈最多者,稱為某烯(或炔、醇、醛、酮、酸、酯、)。鹵代烴、硝基化合物、醚則以烴為母體,以鹵素、硝基、烴氧基為取代基,并標明取代基位置。 編號從*近官能團(或上述取代基)端開始,按次序規則優先基團列在后面。3多官能團化合物 (1
43、)脂肪族 選含官能團最多(盡量包括重鍵)的最長碳鏈為主鏈。官能團詞尾取法習慣上按下列次序, OHNH2(=NH)CCC=C 如烯、炔處在相同位次時則給雙鍵以最低編號。(2)脂環族、芳香族 如側鏈簡單,選環作母體;如取代基復雜,取碳鏈作主鏈。(3)雜環 從雜原子開始編號,有多種雜原子時,按O、S、N、P順序編號。 4順反異構體 (1)順反命名法 環狀化合物用順、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。(2)Z,E命名法 化合物中含有雙鍵時用Z、E表示。按“次序規則”比較雙鍵原子所連基團大小,較大基團處于同側稱為Z,處于異側稱為E。 次序規則是: ()原子序數大的優先,如
44、IBrClSPFONCH,未共享電子對:為最小; ()同位素質量高的優先,如DH; ()二個基團中第一個原子相同時,依次比較第二、第三個原子; ()重鍵 分別可看作 ()Z優先于 E,R優先于S。5旋光異構體 (1)D,L構型 主要應用于糖類及有關化合物,以甘油醛為標準,規定右旋構型為D,左旋構型為L。凡分子中離羰基最遠的手性碳原子的構型與D-()-甘油醛相同的糖稱D型;反之屬L型。氨基酸習慣上也用D、L標記。除甘氨酸無旋光性外,-氨基酸碳原子的構型都是L型。 其余化合物可以通過化學轉變的方法,與標準物質相聯系確定。 (2)R,S構型 含一個手性碳原子化合物Cabcd命名時,先將手性碳原子上所
45、連四個原子或基團按“次序規則”由大到小排列(比如abcd),然后將最小的d放在遠離觀察者方向,其余三個基團指向觀察者,則abc順時針為R,逆時針為S;如d指向觀察者,則順時針為S,逆時針為R。在實際使用中,最常用的表示式是Fischer投影式,(R)-2-氯丁烷。因為ClC2H5CH3H,最小基團H在C原子上下(表示向后),處于遠離觀察者的方向,故命名法規定ClC2H5CH3順時針為R。有機化學基礎測試題可能用到的相對原子質量:H 1 C 12 N 14 O 16 一選擇題(本題包括9小題,每小題3分,共27分。每小題只有一個選項符合題意)1下列說法與“節能減排”不相符的是 ( )A為推廣氫能
46、的使用,工業上可采用電解水法制取大量氫氣B將石油裂化、裂解,綜合利用石油資源C有節制地開采煤、石油、天然氣等礦物資源D倡導“綠色化學”理念,逐步實現化工企業零排放2下列說法不正確的是 ( )A蛋白質水解的最終產物是氨基酸 B米飯在嘴中越咀嚼越甜的原因是淀粉水解生成甜味物質 C油脂、乙醇是人體必需的營養物質D水果因含有酯類物質而具有香味3下列每組中各有三對物質, 它們都能用分液漏斗分離的是 ()A乙酸乙酯和水,酒精和水,苯酚和水 B二溴乙烷和水,溴苯和水,硝基苯和水C乙醇和水,乙醛和水,乙酸和乙醇 D 油酸和水,甲苯和水,己烷和水楊酸4下列有關除雜質(括號中為雜質)的操作中,錯誤的是 ()A福爾
47、馬林(蟻酸):加入足量飽和碳酸鈉溶液充分振蕩,蒸餾,收集餾出物B溴乙烷(乙醇):多次加水振蕩,分液,棄水層C苯(苯酚):加溴水,振蕩,過濾除去沉淀D乙酸乙酯(乙酸):加飽和碳酸鈉溶液,充分振蕩,分液,棄水層5三聚氰胺是“三鹿奶粉事件”的罪魁禍首,其結構式如下圖所示。下列關于三聚氰胺的說法不正確的是 ()A、三聚氰胺的分子式為C3H6N6B、三聚氰胺分子中的所有原子均位于同一平面上C、三聚氰胺的二取代物可以有兩種D、三聚氰胺不屬于芳香烴6.下列涉及有機物的性質或應用的說法不正確的是 ( )A干餾煤可以得到甲烷、苯和氨等重要化工原料B用于奧運“祥云”火炬的丙烷是一種清潔燃料C用大米釀的酒在一定條件下密封保存,時間越長越香醇D纖維素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定條件下都可發生水解反應7歷史上最早應用的還原性染料是靛
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