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文檔簡介

SS結論:用平面式分析,(1R,2R)-1,2-二甲基環己烷或(1S,2S)-1,2-二甲基環己烷是一種有旋光的化合物。

用構象式分析,(1R,2R)-1,2-二甲基環己烷或(1S,2S)-1,2-二甲基環己烷是無數種有旋光的構象式組合而成的混合物。例三:(1S,2S)-1,2-二甲基環己烷例二:(1R,2R)-1,2-二甲基環己烷RR例5:反-1,3-二甲基環己烷分子中沒有對稱面或對稱中心,因此具有手性。1R,3R1S,3S一對對映體中,兩個手性碳的構型分別為1R,3R和1S,3S。環轉化前后的兩種構象能量相同。如:1R,3Ra,ee,a1電子效應:有利于正電荷分散的取代基使碳正離子穩定。2空間效應:當碳與三個大的基團相連時,有利于碳正離子的形成。3幾何形狀的影響:(CH3)3CBr相對速度110-310-610-11影響碳正離子穩定性的因素3°>2°>1°>CH3

+烷基正離子穩定性Sn1反映1定義:有機分子中的原子或原子團被親核試劑取代的反應稱親核取代反應。RCH2–A+Nu:RCH2–Nu+A:中心碳原子底物(進入基團)親核試劑產物離去基團受進攻的對象一般是負離子或帶未共用電子對的中性分子反應包括中心碳原子與離去基團相連的鍵斷裂,進入基團(親核試劑)和中心碳原子構成新鍵。反應機理

五頭碳的過渡態1定義:有機分子中的原子或原子團被親核試劑取代的反應稱親核取代反應。RCH2–A+Nu:RCH2–Nu+A:中心碳原子底物(進入基團)親核試劑產物離去基團受進攻的對象一般是負離子或帶未共用電子對的中性分子反應包括中心碳原子與離去基團相連的鍵斷裂,進入基團(親核試劑)和中心碳原子構成新鍵。(2)構型保持和構型翻轉反應涉及一個不對稱碳原子上一根鍵變化時,將新鍵在舊鍵斷裂方向形成的情況稱為構型保持,將新鍵在舊鍵斷裂的相反方向形成的情況稱為構型翻轉。這種構型翻轉也稱為Walden轉換。(R)-2-溴辛烷[]D=-34.6o(S)-2-辛醇[]D=+9.9o構型保持構型翻轉HO-(R)-2-辛醇[]D=+9.9o反應機理

定義:只有一種分子參與了決定反應速度關鍵步驟的親核取代反應稱為SN1反應。(4)單分子親核取代反應(SN1)-Br-:Nu單分子親核取代反應的機理過渡態反應物產物過渡態過渡態過渡態慢-Br-Nu-快從兩邊進攻機會均等的外消旋體以(CH3)3CBr的堿性水解為例說明反應機理由此可見,這是一個動力學一級反應,反應速率只與叔丁基溴的濃度有關。

單分子親核取代反應分步進行

第一步

第二步

過渡狀態過渡狀態機理sn1–碳正離子新集團經來速度很快不影響反映進程sn2—五頭過渡態離去基離去是快速的[]CH3CCH2….….CH3CH3斷裂形成重排反應機理?重排一級碳正離子三級碳正離子重排產物消除產物相對V

140120SN2SN1:C+穩定SN2:過渡態穩定*3苯型、乙烯型鹵代烴較難發生SN反應。SN1:C-X鍵不易斷裂SN2:不能發生瓦爾登轉化*2烯丙型、苯甲型鹵代烷是1oRX,但SN1和SN2反應都很易進行。RXCH3CH2XCH2=CHCH2X兩可行的,sn1sn2都可的不考烯丙基正離子穩定*4橋頭鹵素,不利于SN反應(比苯型、乙烯型鹵代烴更難)(CH3)3CBr相對V110-310-610-13

SN1SN1:不利于形成平面結構SN2:不利于Nu:從背面進攻

親核取代反應β-消除反應上述反應的本質差別在于:按①進行反應,堿進攻的是α-C,發生的是親核取代反應;按②進行反應,堿進攻的是β-H,發生的是消除反應。由反應歷程可見,鹵代烷的雙分子消除反應也是一步完成的反應,反應的動力學方程為:2.消除反應的取向當鹵代烷分子含兩個或兩個以上不同的β-H原子可供消除時,生成的烯烴不止一種結構,那么,究竟優先消除哪一個β-H原子,這就是取向問題。實踐表明:鹵代烷的β-消除反應,一是Saytzeff(查依采夫)取向,另一個是Hofmann(霍夫曼)取向。通常情況下將遵循Saytzeff規則——生成連有取代基較多的烯烴。消除出現規則內部烯與端基烯能量----選擇性2.親電加成反應機理

Mechanismsofelectrophilicaddition(2)離子對中間體(順式加成)ionpairintermediate(synaddition)(1)環正離子中間體(反式加成)Cycliccarboniumionintermediate(antiaddition)烯碳中哪一個碳更負就先和e結在一起,有偶極,y就順勢與另一碳連在一起,所以順式加成馬爾可夫尼可夫規則MarkovnikoffRuleCH3CH2CH=CH2+HBrCH3CH2CHCH3BrHAc80%陰離子加到含氫少的雙鍵碳上氫總是加到含氫多的雙鍵碳上烯烴親電性加成反應遵守反馬式不研究正氫上去以后,另一碳變成碳正離子,越穩定越易生成,正就缺電子,取代烷基越多越穩定,烷基給電子例如:F3C-CH=CH2+HClF3CCH2CH2Cl正碳離子Ⅰ正碳離子Ⅱ三氟甲基的強烈-I作用使碳正離子Ⅰ不穩定。三氟甲基的強-I作用距離正離子較遠,作用較弱,因而碳正離子Ⅱ較穩定。Markovnikov規則的另一種表述方式優先生成穩定的正碳離子△5-甾體烯加成以后為十氫萘的結構,溴加時只能從甲基的另一側加,因為被甲基擋住,溴與甲基出于反式,另一溴會從環裝溴反面去進攻,所以另一溴在另一碳的e鍵大基團在e鍵所以小集團只能在a鍵加氯與加溴反應機制的比較

反式加成產物順式加成產物加氯32%68%加溴83%17%C6H5CH=CHCH3Br2C6H5CH=CHCH3Cl2碳正離子環正離子離子對未出題親電取代反應的機理

親電試劑

絡合物

絡合物

產物用極限式表示中間體絡合物共振式離域式芳香環進攻的是sp2雜化的碳----編成sp3雜化不包括在正離子里,sp3碳是翹起來的,其他5個碳是以平面的1.4.2.鹵化反應(1)苯的鹵化反應*1定義有機化合物碳上的氫被鹵素取代的反應稱為鹵化反應。*2反應式1.4.3.磺化反應*2反應式*1定義苯環上的氫被(-SO3H)取代的反應稱為磺化反應。(1)苯的磺化反應1.4.4.傅-克烷基化反應*1定義

苯環上的氫被烷基取代的反應稱為傅-克烷基化反應。+RCl+HCl芳香化合物烷基化試劑產物催化劑*2反應式

(1)苯的傅-克烷基化反應1.4.5.傅-克酰基化反應苯環上的氫被?;〈姆磻Q為傅-克酰基化反應。催化劑芳香化合物?;噭?+HCl

*2反應式:(1)苯的傅-克?;磻?1定義:1.5.取代苯的親電取代反應的活性和定位規律給電子(+I)吸電子(-I,+C)吸電子(-I,-C)給電子(-I,+C)降低了苯環的的電子密度取代基的分類及依據E+親電取代幾率40%40%20%如果不考慮取代基的影響,僅從統計規律的角度來分析,鄰對位產物應為60%,間位產物為40%。鄰對位定位基:鄰對位產物>60%,G為鄰對位定位基。間位定位基:間位產物>40%。G為間位定位基?;罨鶊F:若取代基引入后,取代苯的親電取代反應速度比苯快,則取代基為活化基團。鈍化基團:若取代基引入后,取代苯的親電取代反應速度比苯慢,則取代基為鈍化基團。取代基的定位效應:已有的基團對后進入基團進入苯環的位置產生制約作用,這種制約作用稱為取代基的定位效應。硝化反應的幾種情況分析烷基硝化的實例分析58438456.548627.530128.579電性效應位阻效應R—給電子誘導效應+I----鄰對位定位基,隨R—位阻增大,使對位占優6443858321454233443546.829.2182899

鄰對位定位間位定位

活化微弱鈍化中等鈍化強鈍化甲苯衍生物硝化的實例分析催化劑:路易斯酸(最常用的是AlCl3)芳香化合物:活性低于鹵代苯的芳香化合物不能發生?;磻?。?;噭乎{u和酸酐(用酰鹵時,催化劑用量要大于1mol。用酸酐時,催化劑用量要大于2mol。)催化量催化量傅-克?;磻奶攸cFC反應?;且辉〈苽鋯我划a物使苯環電荷密度減低烷基化是多元取代多烷基化無實際應用價值使苯環電荷密度升高特點二:反應不可逆,不發生取代基轉移反應。特點一:?;氢g化的間位定位基,反應能控制在一元取代階段,產率很好。+AlCl3(>2mol)+CH3COOH85%*3制備稠環化合物-哈武斯(Haworth)合成法+AlCl3無水硝基苯Zn-Hg/HCl還原89%PPA79%Zn-Hg/HClSe(orPd)1CH3MgX2H2OPd-C89%FC?;绻幌冗€原則無法發生不能連續上兩個?;谶€原先還原一個,是苯環被活化而不是被鈍化,才能發生FC反應,酰基使苯環鈍化,烷樣基使苯環活化兩部酰基化反應分子軌道理論的解釋HOMO軌道的-位電子云密度高,所以-位的親電取代是動力學控制的反應。-位的空阻比-位大,所以-位的親電取代是熱力學控制的反應。把另一環看作取代基2.4.非苯芳香體系苯系以外的芳香體系統稱為非苯芳香體系。

判別單環化合物是否有芳

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