有机化学要点复习讲义
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有机化学总复习要点
一、碳原子的成键原则
1、饱和碳原子与手性碳原子;
2、不饱和碳原子;
3、苯环上的碳原子。
[应用]:
①利用“氢1,氧2,氮3,碳4”原则分析有机物的键线式或球棍模型;
②利用其卤代产物可能的种类或“手性碳原子”的特点分析有机物结构并书写有机物结构简式。
二、官能团的重要性质
1、C=C:①加成(H2、X2或HX、H2O);②加聚(单聚、混聚);③氧化
2、C≡C:①加成(H2、X2或HX、H2O);②氧化
3、 :①取代(卤代,硝化,磺化);②加成(H2)
[延伸]①引入羟基:先引入OHONaX酸化水解
②引入烃基: RRClAlCl3
③引入羧基:先引入烃基COOHRKMnO4酸性
4、R—X:
OHNaXCHCHRNaOHXCHCHRNaXOHRNaOHXROH22/22/;2醇溶液
5、醇羟基:
OHCHCHROHCHCHROHONORONOHOHROHORCORCOOHROHRCOOHRCHOROHCHROHXRHXOHRHONaRNaOHROO22222222//,22222;222浓硫酸,浓硫酸,浓硫酸,催化剂,催化剂
6、酚羟基:
①与Na,NaOH,Na2CO3反应
2 —OH+2Na→2 —ONa +H2↑
—OH +NaOH→ ─ONa +H2O
─OH +Na2CO3→ ─ONa +NaHCO3
[注意]酚与NaHCO3不反应。
─ONa HSOHCOH或或3232 ─OH +NaHCO3(NaHSO3,Na+)
②苯酚在苯环上发生取代反应(卤代,硝化,磺化)的位置:邻位或对位。 ③酚与醛发生缩聚反应的位置:邻位或对位。
[检验]遇浓溴水产生白色浑浊或遇FeCl3溶液显紫色;
7、醛基:
氧化与还原 COOHRCHOROHCHROH222
[检验]①银镜反应;②与新制的Cu(OH)2悬浊液共热。
8、羧基:
①与Na,NaOH,Na2CO3,NaHCO3溶液反应
COOHRCOONaRCOOHRHNaHCOCONaNaOHNa332,,,
②酯化反应:
9、酯基:
水解
OHRCOONaRNaOHORCOROHRCOOHROHORCORH///,2/
R─CO─O─ + 2NaOH→RCOONa+ ─ONa
[延伸]醇解
OHRROCOROHRORCOR//////
10、肽键:水解(生物学上讲解)
2/2/NHRCOOHROHRNHCOR一定条件
[应用]
①、定性分析:官能团性质;
常见的实验现象与相应的结构:
(1)遇溴水或溴的CCl4溶液褪色:C═C或C≡C;
(2)遇FeCl3溶液显紫色:酚;
(3)遇石蕊试液显红色:羧酸;
(4)与Na反应产生H2:含羟基化合物(醇、酚或羧酸);
(5)与Na2CO3或NaHCO3溶液反应产生CO2:羧酸;
(6)与Na2CO3溶液反应但无CO2气体放出:酚;
(7)与NaOH溶液反应:酚、羧酸、酯或卤代烃;
(8)发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2悬浊液共热产生红色沉淀:醛;
(9)常温下能溶解Cu(OH)2:羧酸;
(10)能氧化成羧酸的醇:含“─CH2OH”的结构(能氧化的醇,羟基相“连”的碳原子上含有氢原子即α-H;能发生消去反应的醇,羟基相“邻”的碳原子上含有氢原子即β-H);
(11)能水解:酯、卤代烃;
(12)既能氧化成羧酸又能还原成醇:醛;
②、定量分析:由反应中量的关系确定官能团的个数;
常见反应的定量关系:
(1)与X2、HX、H2的反应:取代(H~X2);加成(C═C~X2或HX或H2;C≡C~2X2或2HX或2H2; ~3H2)
(2)银镜反应:─CHO~2Ag;(注意:HCHO~4Ag) (3)与新制的Cu(OH)2反应:─CHO~2Cu(OH)2;─COOH~21Cu(OH)2
(4)与钠反应:─OH~21H2
(5)与NaOH反应:一个酚羟基~NaOH;一个羧基~NaOH;一个醇酯~NaOH;一个酚酯~2NaOH;R─X~NaOH; ~2NaOH。
③、官能团的引入:
(1)引入C─C:C═C或C≡C与H2加成;
(2)引入C═C或C≡C:卤代烃或醇的消去;
(3)苯环上引入
(4)引入─X:①在饱和碳原子上与X2(光照)取代;②不饱和碳原子上与X2或HX加成;③醇羟基与HX取代。
(5)引入─OH:①卤代烃水解;②醛或酮加氢还原;③C═C与H2O加成。
(6)引入─CHO或酮:①醇的催化氧化;②C≡C与H2O加成。
(7)引入─COOH:①醛基氧化;②─CN水化;③羧酸酯水解。
(8)引入─COOR:①醇酯由醇与羧酸酯化;②酚酯由酚与羧酸酐酯化。
(9)引入高分子:①含C═C的单体加聚;②酚与醛缩聚、二元羧酸与二元醇(或羟基酸)酯化缩聚。
三、同分异构体
1、概念辨别(五“同”:同位素、同素异形体、同分异构体、同系物、等同结构即同一物质);
2、判断取代产物种类(“一”取代产物:对称轴法;“多”取代产物:一定一动法;数学组合法);
3、基团组装法;
4、残基分析法;
5、缺氢指数法。
四、单体的聚合与高分子的解聚
1、单体的聚合:
(1)加聚:①乙烯类或1,3─丁二烯类的 (单聚与混聚);
※②开环聚合(教材上不作要求,可能以信息的形式给出)
(2)缩聚:①酚与醛缩聚→酚醛树脂(尤其注意醛可以看作由甲醛衍生而来);
②二元羧酸与二元醇或羟基酸酯化缩聚→聚酯;
2、高分子的解聚:
(1)加聚产物→“翻转法”
(2)缩聚产物→“水解法”
五、有机合成
(1)、合成路线: ─X
(2)、合成技巧和形式:
六、有机反应基本类型
1、取代;2、加成;3、消去;4、氧化或还原;5、加聚或缩聚。
七、燃烧规律
(1)气态烃在温度高于100℃时完全燃烧,若燃烧前后气体的体积不变,则该烃的氢原子数为4;
若为混合烃,则氢原子的平均数为4,可分两种情况:①按一定比例,则一种烃的氢原子数小于4,另一种烃的氢原子数大于4;②任意比例,则两种烃的氢原子数都等于4。
(2)烃或烃的含氧衍生物
CxHy或CxHyOz 耗氧量相等 生成CO2量相等 生成H2O量相等
等质量 最简式相同 含碳量相同 含氢量相同
等物质的量 等效分子式 碳原子数相同 氢原子数相同
注释:“等效分子式”是指等物质的量的两种有机物耗氧量相同,如:
CxHy与CxHy(CO2)m(H2O)n或CxHy(CO2)a(H2O)b
推论:
①最简式相同的两种有机物,总质量一定,完全燃烧,耗氧量一定,生成的CO2量一定,生成的水的量也一定;
② 含碳量相同的两种有机物,总质量一定,则生成的CO2的量也一定;
③ 含氢量相同的两种有机物,总质量一定,则生成的水的量也一定;
④ 两种分子式等效的有机物,总物质的量一定,完全燃烧,耗氧量一定;
⑤ 两种有机物碳原子数相同,则总物质的量一定,生成的CO2的量也一定;
⑥ 两种有机物氢原子数相同,则总物质的量一定,生成的水的量也一定。
八、有机化学分离提纯常见的错误
1.乙酸乙酯(乙酸)
①加乙醇、浓硫酸,加热,使之发生酯化反应而转为乙酸乙酯,错在无法控制乙醇的量,酯化反应可逆,无法彻底除去乙酸;②加NaOH溶液,使之转化为易溶的乙酸钠后分液。错在乙酸乙酯在NaOH溶液中会水解。正确的方法是:加饱和的Na2CO3溶液,使之转化为乙酸钠后分液。
2.乙醇(乙酸): 蒸馏。错在乙醇、乙酸均易挥发、且能形成恒沸混合液。正确的方法是:加入生石灰,使乙酸转化为乙酸钙,蒸馏分离出乙醇。
3.苯(苯酚):用溴水。错在三溴苯酚虽然难溶于水,但易溶于苯中而不易分离。正确的方法是:先加入足量的烧碱溶液,然后再分液。