有机化学复习(人卫第八版)

第一章绪论第二章立体化学1、费歇尔投影式书写原则连接原子或原子团的水平线代表伸向纸面前方的化学键，垂直线代表纸面后方。2、外消旋体、非对映异构体、内消旋化合物概念（区别和联系）3、R/S构型标记法第四章烷烃和环烷烃一、烷烃1、构象异构（锯架式和纽曼投影式的书写）2、化学性质①稳定性②卤代反应（自由基的反应）链引发——链增长——链终止二、环烷烃1、化学性质取代、开环加成（一般为三元环或四元环）原则（连氢最多和连氢最少的两个碳原子之间）2、构象环己烷的构象：椅式和船式（书写两种椅式的顺式和反式以及取代反应的稳定性即优势构象）第五章烯烃和炔烃一、烯烃1、顺反异构及其命名2、化学性质①亲电加成反应（1)与卤素加成（在四氯化碳中进行）：反应机制烯烃与氯或溴的加成反应通常生成反式加成产物（2）与卤化氢的加成反应的活性顺序：HIHBrHClHF不对称加成（马氏规则）正碳离子的稳定性诱导效应（3）与硫酸加成_______________________________________________________________生成烷基硫酸氢酯在水中加热可以水解生成醇稀硫酸下即可反应，硫酸越浓越不易加成不对称加成也遵循马氏规则（4）与水加成在酸催化下（如磷酸或硫酸）与水加成生成醇②催化加氢常用Pt、Pd、Ni等金属作催化剂主要生成顺式加成产物取代基增多空间位阻增大越不利于加成③自由基加成反应（1）过氧化物存在下加溴化氢只有溴化氢反马氏规则（2）烯烃的自由基聚合反应④氧化反应（1）高锰酸钾氧化酸性条件下、稀冷条件下（顺式、褐色MnO2沉淀）（2）臭氧氧化最终生成醛或酮以及过氧化氢（3）环氧化反应烯烃与过氧酸作用氧化为环氧化合物二、共轭烯烃1、共轭效应2、性质何时1,2加成、何时1，4加成三、炔烃1、化学性质①酸性与硝酸银或氯化亚铜的氨溶液反应②加成反应（1）催化加氢（若催化剂为LindlarPd，反应产物为顺式烯烃）（2）与卤素加成（3）与卤化氢加成（马氏规则）（4）与水加成（在汞盐如硫酸汞催化下，稀硫酸溶液中能反应）注：双键与三键同时存在时，若发生亲电加成则先与双键反应；否则先与三键反应③氧化反应与高锰酸钾反应第六章芳香烃1、化学性质①亲电取代反应（1）苯的亲电反应取代机制（2）卤代反应（在三卤化铁或铁粉等催化剂作用下）（3）硝化反应（混酸）（4）磺化反应（发烟硫酸/与浓硫酸共热）磺化反应引进磺酸基可增强水溶性（5）烷基化和酰基化反应（博-克反应）在无水氯化铝等Lewis酸催化剂下，苯与卤代烷反应生成烷基苯，与酰卤反应生成酰基苯在烷基化反应中，卤代烷在三氯化铝的作用下产生亲电试剂烷基正离子。3个碳以上的直链烷基形成的伯正碳离子易重排成仲或叔正碳离子，因此发生碳链异构化作用。酰基化常用来制备芳香酮注：Ⅰ、酰基碳正离子（不发生重排）酰化反应不发生烷基异构化Ⅱ、硝基苯不能进行酰基化和烷基化反应②烷基苯侧链的反应（1）烷基苯的侧链氧化反应烷基不论长短最终产物均为苯甲酸；若与苯环直接相连的α-碳原子上无氢原子是侧链不被氧化（2）烷基苯的侧链卤代反应（自由基反应）光照或加热条件下，卤素原子主要取代α-氢原子2、苯环亲电取代的定位效应①第一类定位基（邻对位定位基）②第二类定位基（间位定位基）③二取代苯亲电取代的定位规律（1）两种定位基定位作用一致（2）两种定位基定位作用不一致时，邻对位定位基的作用超过间位定位基，强致活集团的作用超过弱致活基团的作用；新取代基进入苯环的位置主要决定于定位作用较强者3、稠环芳香烃如何编号；萘分子中α位上的电子云密度较高，亲电取代反应多发生于此；萘比苯易发生加成反应4、芳香性判断休克尔规则：成环的化合物具有平面的共轭体系，且π电子数为4n+2（n从0开始）第七章卤代烃1、化学性质①卤代烷的亲核取代反应（以SN表示）（1）SN1机制水解反应速率仅取决于卤代烷的浓度，即决定反应速率的反应是单分子反应反应的活性中间体为正碳离子能量曲线（2）SN2机制不仅取决于卤代烷的反应浓度，还与碱的浓度有关，决定反应速率的反应是双分子反应亲核试剂从背面进攻，所以背面障碍越小越易反应能量曲线（3）影响亲核取代反应机制的因素❶反应速率:SN1机制：苄基烯丙基叔卤代烷仲卤代烷伯卤代烷卤甲烷乙烯基SN2机制：苄基烯丙基卤甲烷伯卤代烷仲卤代烷叔卤代烷乙烯基❷从亲核试剂的结构和性质：亲核试剂的亲核性对SN1影响不大，但对SN2来说，亲核性越强，反应速率越快❸从离去基团的性质考虑：RI亲核取代的速率最快❹极性溶剂有利于SN1机制进行，反之对SN2机制有利②卤代烷的消除反应（简称E，又称β-消除反应）Saytzeff规则（1）E1机制：反应速率仅与卤代烷的浓度有关反应活性中间体为正碳离子（2）E2机制：与卤代烷和碱浓度有关反应速率：叔仲伯（两种机制相同）注：多数情况下，卤代烷的消除反应和亲核取代反应同时发生，且相互竞争提高温度有利于消除反应极性溶剂对SN1和E1机制反应均有利，而对SN2和E2机制反应都不利试剂碱性强有利于E2机制反应试剂亲核性强有利于SN2机制反应[碘化钠（钾）的丙酮溶液一定是SN2机制硝酸银的醇溶液一定为SN1机制】③不饱和卤代烃的取代反应乙烯基卤代烃不易发生取代反应，与硝酸银醇溶液共热也无卤化银沉淀产生烯丙基卤代烃在室温下能与硝酸银醇溶液发生反应孤立型不饱和卤代烃中的卤素活泼性与卤代烷中卤原子的活泼性相似注：取代反应的活性次序为烯丙基卤代烃孤立型不饱和卤代烃（叔仲伯）乙烯基卤代烃【鉴别】④卤代烃与金属反应卤代烃可与锂、钠、钾、镁、铝、镉等金属反应，生成具有不同极性C---M（M代表金属原子）键的有机金属化合物【格式试剂】卤代烃与镁在无水乙醚中反应生成的烃基卤化镁称为格式试剂格式试剂：强亲核试剂，与二氧化碳反应制备羧酸；与醛酮的反应可制备各种醇；若遇水、醇等立即分解生成烷烃第八章醇硫醇酚一、①与金属钠的反应醇钠遇水立即分解生成氢氧化钠和原来的醇不同烃基结构的醇钠碱性顺序：叔醇钠仲醇钠伯醇钠【邻二醇类化合物在碱性溶液中可与铜离子反应生成绛蓝色的配合物】Lucas试剂可鉴别伯、仲、叔醇【叔醇立即出现油状物、放热；仲醇五分钟反应且放热不明显；伯醇至少一小时后才反应】②与无机含氧酸的酯化反应（1）与硝酸反应(2)与硫酸反应(3)与磷酸反应③脱水反应醇在浓硫酸或磷酸催化下加热，分子内脱水生成烯烃【难易顺序：由正碳离子的稳定性决定（叔碳仲碳伯碳）】④氧化反应常用氧化剂有K2CrO7的酸性水溶液，高锰酸钾溶液二、硫醇①弱酸性硫氢键易被极化，异裂放出质子。其酸性强于水和醇；硫醇难溶于水易溶于氢氧化钠②与重金属作用可与汞、银、铝等重金属盐或氧化物作用生成不溶于水的硫醇盐③氧化反应硫醇易被氧化在稀过氧化氢或碘甚至在空气中氧的作用下，硫醇可被氧化为二硫化物在高锰酸钾、硝酸等强氧化剂的作用下，甲硫醇可被氧化为甲磺酸【硫醚也易被氧化】三、酚①酚的酸性与成盐弱酸性，比碳酸弱【取代酚类化合物的酸性强弱与苯环上取代基的种类、数目等有关】②亲电取代反应（1）卤代反应苯酚与溴水可立即作用生成2,4,6-三溴苯酚的白色沉淀【若使用非极性溶剂（如二硫化碳）并在低温下苯酚与溴反应生成一溴取代物——对溴苯酚。当苯酚对位有取代基时，如选择低极性溶剂，低温下可制得邻位取代物（2）硝化反应苯酚与稀硝酸反应可生邻硝基苯酚和对硝基苯酚（通过水蒸气蒸馏可分离）【若选择低极性溶剂低温下主要生成对硝基苯酚】（3）磺化反应苯酚与硫酸反应在较低温度时主要生成邻羟基苯磺酸，在较高温度时主要生成对羟基苯磺酸；【若采用发烟硫酸则生成苯酚-2，4,6三磺酸③与三氯化铁的显色反应具有烯醇结构的化合物都可与三氯化铁发生呈色反应④氧化反应用重铬酸钾和硫酸做氧化剂，苯酚可被氧化为对苯醌第九章醚一、醚①醚的质子化：羊盐的形成醚接受质子的能力很强必须与浓硫酸才能生成羊盐，因此醚能溶于浓硫酸和浓盐酸等强酸中。羊盐不稳定，遇水立即分解，恢复成原来的醚【利用此特性可以区别醚与烷烃或卤代烃】②醚键的断裂（亲核取代反应）：加热可使醚和氢碘酸所生成的羊盐发生C--O键的断裂，生成卤代烃和醇，生成的醇还能进一步与过量的氢碘酸反应生成碘代烃【高温下浓氢溴酸和盐酸也可发生上述反应】注：烷基的结构决定了反应机制，通常伯烷基醚易按SN2机制进行，叔烷基醚易按SN1机制进行；【混合醚发生此反应时，一般是较小烃基先生成卤代烷；芳基烷基醚与氢碘酸反应时总是生成酚和碘代烷；氢卤酸不能使二芳基醚的醚键断裂】③过氧化物的生成一般的氧化剂，如高锰酸钾、重铬酸钾不能氧化醚，但含有α-氢原子的醚在空气中久置或光照，则缓慢发生氧化反应，生成不易挥发的过氧化物二、环醚开环反应①酸催化开环反应倾向于按SN1机制进行。因此对于非对称取代的环氧化合物，在酸催化下发生开环反应时，亲核试剂优先进攻取代基较多的环氧碳原子②碱性条件下的开环反应SN2反应；亲核试剂进攻位阻较小的环氧碳原子，因此对于非对称取代的环氧化合物，亲核试剂主要进攻取代基较少的环氧碳原子第十章醛和酮①亲核加成反应（1）与氢氰酸加成【通常需碱催化】【与醛、脂肪族甲基酮和8个碳原子以下的环酮作用】生成氰醇也称α-羟基腈HCN与芳香酮反应困难；CN-浓度是决定反应速率的重要因素（2）与醇及水加成【在无水酸（通常是干燥氯化氢）存在下】生成半缩醛，半缩醛还可以与另一分子醇反应脱水生成缩醛与醛相比，酮与醇反应生成缩醛的反应较困难；但酮易与乙二醇作用生成具有五元环状结构的缩酮【缩醛与缩酮均对碱、氧化剂、还原剂稳定，对酸敏感，遇稀酸则分解成原来的醛（或酮）和醇————保护醛基】（3）与格式试剂加成【不可逆】所得的加成物经水解生成醇【与甲醛反应制伯醇；与其他醛反应制仲醇；与酮反应制叔醇】（4）与氨衍生物【羟胺、肼、苯肼、2,4-二硝基苯肼等】加成先加成后脱水，发生缩合反应生成含有C=N--结构的N---取代亚胺【经酸水解得到原来的醛或酮】通式：【鉴别羰基化合物】②α碳及α氢的反应（1）醇醛缩合【含α-氢的醛】的α碳可以与另一醛的羰基碳加成形成新的碳碳键，生成β-羟基醛【七个碳以上的醛进行醇醛反应只能得到失水产物——α，β-不饱和醛（2）酮式和烯醇式的互变异构理论上，具有结构的化合物都可能存在酮式和烯醇式的两种互变异构体（3）卤代反应在碱催化下，卤素与含有α-氢的醛或酮迅速发生卤代反应，生成α碳完全卤代的卤代物【卤仿反应】：α碳含有3个活泼氢的醛或酮与卤素的氢氧化钠溶液（常用次卤酸钠的碱溶液）作用，首先生成α-三卤代物，后者在碱性溶液中立即分解成三卤甲烷和羧酸盐【碘仿反应——鉴别乙醛和甲基酮】③氧化反应和还原反应（1）氧化反应Tollens试剂能氧化醛而不能氧化酮——鉴别醛和酮Fehling试剂不与芳香醛反应——鉴别脂肪醛和芳香醛（2）还原反应❶在金属催化剂铂、镍等存在下，以氢气为还原剂使醛和酮还原成相应的伯醇和仲醇❷用氢化铝锂（LiAlH4）、氢化硼钠（NaBH4）等金属氢化物将醛和酮的羰基还原为伯醇和仲醇❸金属氢化物M+H-❹醛和酮与锌汞齐和浓盐酸回流，羰基将被还原成亚甲基❺醛或酮在高沸点溶剂（如缩二乙二醇）中与肼和氢氧化钾一起加热反应，羰基还原为亚甲基第十一章羧酸和取代羧酸一、羧酸①酸性与成盐反应（1）脂肪酸吸电子诱导效应有利于羧酸电离平衡向右进行，使酸性增强斥电子诱导效应使酸性减弱含不同卤原子的一卤代乙酸的酸性强弱与卤原子的电负性顺序一致；含卤原子数目不同的卤代乙酸的酸性随卤原子数目的增加而增强；含相同卤原子和碳链的卤代酸随卤原子与羧基之间的碳链增长，卤代酸的酸性递减（2）芳香酸苯甲酸的酸性比甲酸弱，但比其他一元脂肪羧酸酸性强取代苯甲酸中取代基对其酸性强弱的影响与脂肪羧酸相似立体效应：通常邻取代苯甲酸的酸性强于苯甲酸及其对应的对、间位取代物（3）二元酸酸性强于含相同碳原子数的一元羧酸二元羧酸分子中两个羧基相距越近，酸性增强程度越大（4）成盐②羧酸衍生物的生成（1）酰卤的生成酰卤是羧基中的羟基被卤素取代的产物酰氯是由羧酸与PCl3、PCl5或SOCl2