有机化学第五版上
- 格式:doc
- 大小:1.09 MB
- 文档页数:8
李景宁《有机化学》第5版上册笔记和课后习题含考研真题详解第4章炔烃和二烯烃4.1复习笔记一、炔烃1.炔烃的结构(1)乙炔分子式是构造式是分子中含有一个碳碳三键;(2)乙炔中所有的原子都在一条直线上;(3)激发态的碳原子由一个2s轨道和一个2p轨道重新组合,组成两个能量均等的sp杂化轨道,如图4-1所示;图4-1碳原子的sp杂化轨道示意图(4)碳碳三键是由一个σ键和两个互相垂直的π键组成的。
2.炔烃的命名(1)衍生物命名法以乙炔为母体,称为“某基乙炔”。
(2)系统命名法该命名法和烯烃相似,只是将“烯”字改为“炔”字,英文名称将相应烷烃的词尾“ane”改为“yne”。
例如:(3)烯炔烯炔是指同时含有三键和双键的分子。
命名规则如下:①首先选取含有双键和三键的最长碳链为主链;②位次的编号按“最低系列”原则,使双键或三键的位次最小;③当双键和三键处在相同的位次时,则给双键最低的位次,书写时按照“先烯后炔”的顺序。
例如:3.炔烃的物理性质(1)沸点比对应的烯烃高10~20℃;(2)相对密度比对应的烯烃稍大;(3)在水里的溶解度比烷烃和烯烃大一些。
4.炔烃的化学性质(1)亲电加成①与卤素和氢卤酸发生亲电加成反应,是反式加成,例如:②与卤化氢加成先得一卤代烯,而后得二卤代烷,产物符合马氏规则:③炔烃与亲电试剂的加成较烯烃难进行。
例如,乙炔和氯化氢的加成在通常情况下难进行,若用氯化汞盐酸溶液浸渍活性炭制成的催化剂时,则能顺利进行:④氯乙烯是合成塑料聚氯乙烯的重要单体:⑤烯炔加卤素时,首先加在双键上。
例如:(2)水化①在酸性溶液中a.水分子加成到键上,先生成一个很不稳定的乙烯醇。
羟基直接与碳碳双键相连的醇称为烯醇。
过程如下:b.酮醇互变异构烯醇结构化合物会很快转变为稳定的羰基化合物酮式结构:②库切洛夫反应a.库切洛夫反应是指在汞盐作催化剂的条件下,炔烃在含硫酸汞的稀硫酸水溶液中与水的反应。
例如:b.其他炔烃水化时,则变成酮。
第一章、 绪论文献阅读资料:Pearson, R. G. “ Hard and soft acids and bases, HSAB, part I: fundamental principles”, J. Chem. Edu., 1968, 45, 581-587.思考题:1、MgCl2在固体和溶液态时的存在形式是否相同?请写出相应的结构式。
2、请写出乙酸乙酯分别作为Lewis酸和Lewis碱时的反应形式。
3、文献中主要描述了哪几类主要的酸碱复合物?4、判断酸碱复合物稳定性的总体原则是什么?是否存在一种衡量物质酸碱强度的统一标准?5、从哪些特性参数可大致判断酸或碱的强度?硬酸和硬碱分别具有什么特性?6、溶剂化离子的酸碱性比相应的非溶剂化(裸露)离子的酸碱性要更强还是更弱?为什么?7、一般来说,随着价态的升高,Lewis酸的硬度增加,但是否存在例外的情况呢?造成这种例外的主要原因是什么?请举例说明。
8、请比较说明BF3和BH3哪个是更硬的酸?9、请比较说明,当RSCN和RNCS与碘和苯酚作用时的选择性,各自以什么方式结合。
10、文献中提及三种可以检测Lewis酸碱软硬度的试剂,分别是什么?专业词汇对照表atom 原子molecule 分子ion 离子covalent 共价的vacant orbital 空轨道coordination 配位作用adduct 加合物complex 复合物ligand 配体electrophile 亲电作用nucleophile 亲核作用polyvalent 高价态的cation 阳离子solvent 溶剂solute 溶质solution 溶液solvated 溶剂化的chloride 氯hydrogen bond 氢键ethyl acetate 乙酸乙酯hydroxide 氢氧化物carbonium 碳正离子carbanion 碳负离子hydrocarbon 碳水化合物methane 甲烷redox 氧化还原free radical 自由基carbonyl 羰基hydrolysis 水解ester 酯类polar 极性的saturated 饱和的electron-withdrawing 吸电子的electron-donating 供电子的charge transfer complex 电荷转移复合物substituent 取代基tetracyanoethylene 四氰基乙烯toluene 甲苯equilibrium constant 平衡常数function 函数chromic 含铬的cuprous 亚铜的cupric 铜的parameter 参数empirical equation 经验公式electrostatic bond 静电作用potential 电势substrate 底物valence shell 价层mercury 含汞的polarizability 可极化度affinity 亲和性local dipole 局部偶极aquated ion 水合离子shielding effect 屏蔽效应symbiosis 共生关系actual charge 实际电荷formal charge 形式电荷thiocyanate 硫氰酸根isothiocyanate 异硫氰酸根。
有机化学第五版上异戊烷新戊烷新己烷直接与1个碳原子相连的碳—伯碳1°C 直接与2个碳原子相连的碳—仲碳2°C直接与3个碳原子相连的碳—叔碳3°C 直接与4个碳原子相连的碳—季碳4°C 1°C: C1, C5, C6,C7,C8 2° C: C3 3°C: C4 4°C: C2 甲基 Me 乙基 Et 丙基 n-Pr叔丁基 t-Bu 仲丁基 s-Bu 异丁基 i-Bu 丁基 n-Bu2,3,6-三甲基-4-乙基-4-丙基庚烷基团的大小由“次序规则”给定。
<<几种烷基由小到大的顺序为:2-甲基-3-异丙基己烷2-甲基-3-(1-甲基乙基)己烷2-甲基-3-1′-甲基乙基己烷选主链→编号→排取代基→写名称→ 碳链最长→支链最多→位次和最小烷烃: C : sp3 109°28′ CH4 的构型: 正四面体构型式楔形式构造式碳干表示式纽曼(Newman)投影式:乙烷的构象重叠式锯架式楔形式纽曼式交叉式 CH 3CH CH 2H 3CH 3CH 3CCH 33CH 3CH 3CCH 23CH 3CH CH 3H 312345678CH 3C CH 3CH 23CH 3CCH 33CH 3CH CH 3CH 2H 3CH 2CH CH 3H 3C CH 2CH 3CH 2CH 2CH CH CH 2CH CH 3CH 3H 3C H 3H 3CH 31234756CH 2CH CH 3C H 3CH 2CH 3CH 2CHCH 3H 3CH 2C H CH CH CH 2CH 3CH 3C H 3 CH 3H 31'2'H H H H HH H H H H H HH 旋转60O H H H H H H H C H HHHH H H HH H H H H H HH H H H H H烷烃的物理性质沸点直链烷烃: 分子量 b.p.异构体:b.p.直链>支链接触面积色散力b.p 支链接触面积色散力b.p 熔点直链烷烃: 分子量 m.p m.p. 偶数>奇数异构体:对称性相对分子质量ρ 卤代反应X2 F2>Cl2>Br2>I2 三种氢的活性之比为 :3°H > 2°H > 1°H 产物之比=几率之比×活性之比 2. 溴代3°H : 2°H : 1°H = 1600 : 82 : 1 \卤代反应中烷烃的相对反应活性与烷基自由基的稳定性∴ R· 的稳定性顺序为:3° > 2° > 1°> ·CH3 R· 的位能升高的顺序为:3° < 2° < 1°< ·CH3 R·不稳定→R·位能高→形成R·的E 活高→ R· 难形成R·稳定→R·位能低→形成R·的E 活低→ R·易形成∴ 越稳定的自由基越容易形成。
李景宁《有机化学》第5版上册笔记和课后习题含考研真题详解第2章烷烃2.1复习笔记一、烷烃的同系列及同分异构现象1.烷烃的同系列(1)烷烃的通式为,n表示碳原子的数目;(2)同系列是指符合同一个通式,结构相似,化学性质也相似,物理性质则随着碳原子数的增加而有规律地变化的化合物系列;(3)同系列中的化合物互称为同系物;(4)相邻的同系物在组成上相差,不相邻的则相差两个或多个,这个CH2称为系列差。
2.烷烃的同分异构现象(1)构造异构体是指分子式相同,而构造不同的异构体。
烷烃的构造异构实质上是由于碳干构造的不同而产生的,又称为碳干异构;(2)同分异构体所含的原子种类和数目都相同,即分子式相同,但彼此连接的方式不同;(3)利用碳干的不同推导低级烷烃的同分异构体的数目和构造式,以己烷为例,其基本步骤如下:①写出己烷的最长直链的构造式:②写出少一个碳原子的直链式作为主链。
把那一个碳原子当作支链(即甲基),依次取代直链上的各个碳原子的氢,就能写出可能的同分异构体的构造式:③写出少两个碳原子的直链式,把这两个碳原子当作两个支链(即两个甲基),或当作一个支链(即乙基),分别取代氢原子:综上所述,己烷有5个同分异构体。
(4)书写构造式时,还可使用简化的式子如简式、键线式等表示异构体。
例如:构造式:简式:键线式:3.伯、仲、叔和季碳原子(1)伯碳或一级碳原子:直接与一个碳原子相连,用1°表示;(2)仲碳或二级碳原子:直接与两个碳原子相连,用2°表示;(3)叔碳或三级碳原子:直接与三个碳原子相连,用3°表示;(4)季碳或四级碳原子:直接与四个碳原子相连,用4°表示;例:戊烷同分异构体的构造式中碳原子的类型分别标出如下:(5)把分别和伯、仲、叔碳原子结合的氢原子,称为伯、仲、叔氢原子。
二、烷烃的命名法1.普通命名法(1)通常把烷烃泛称为“某烷”,“某”是指烷烃中碳原子的数目。
含1~10个碳原子的直链烷烃用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示。
有机化学第五版上册胡宏纹主编吴琳修订答案1、大黄素型蒽醌母核上的羟基分布情况是()[单选题] *A一个苯环的β位B苯环的β位C在两个苯环的α或β位(正确答案)D一个苯环的α或β位2、水提醇沉法可以沉淀下列()等成分()[单选题] *A葡萄糖B多糖(正确答案)C树脂D生物碱3、香豆素与浓度高的碱长时间加热生成的产物是()[单选题] *A脱水化合物B顺式邻羟基桂皮酸(正确答案)C反式邻羟基桂皮酸D醌式结构4、分馏法分离挥发油的主要依据是()[单选题] *A密度的差异B沸点的差异(正确答案)C溶解性的差异D旋光性的差异5、美花椒内酯属于()[单选题] *A呋喃香豆素B吡喃香豆素(正确答案)C环木脂素D环木脂内酯6、由两个C6-C3单体聚合而成的化合物称()[单选题] * A木质素B香豆素(正确答案)C黄酮D木脂素7、下列关于香豆素的说法,不正确的是()[单选题] * A游离香豆素多具有芳香气味B分子量小的香豆素有挥发性和升华性C香豆素苷多无香味D香豆素苷多无挥发性,但有升华性(正确答案)8、具有升华性的生物碱是()[单选题] *A烟碱B咖啡因(正确答案)C槟榔碱D苦参碱9、组成木脂素的单体基本结构是()[单选题] *AC5-C3BC5-C2CC6-C3(正确答案)DC6-C410、以黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素为指标成分进行定性鉴别的中药是()[单选题] * A葛根B黄芩(正确答案)C槐花D陈皮11、提取遇热不稳定的成分宜用()[单选题] * A回流法B煎煮法C渗漉法(正确答案)D蒸馏法12、乙醇不能提取出的成分类型是()[单选题] * A生物碱B苷C多糖D鞣质(正确答案)13、生物碱碱性的表示方法常用()[单选题] * ApKBBKBCpH(正确答案)DpKA14、牛蒡子属于()[单选题] *A香豆素类B木脂内酯(正确答案)C苯丙酸类D15、下列不能作为极性吸附剂的是()[单选题] *A活性炭(正确答案)B氧化铝C硅胶D氧化镁16、极性最大的溶剂是()[单选题] *A酸乙酯(正确答案)B苯C乙醚D氯仿17、醇提醚沉法主要适用于以下的哪一类成分()[单选题] * A多糖B叶绿素C皂苷(正确答案)D黏液质18、除了能够沉淀有羧基或邻二酚羟基成分,还能沉淀一般酚羟基成分的是()[单选题] *A碱式醋酸铅(正确答案)B中性醋酸铅C酸碱沉淀法D以上都不对19、具有暖脾胃、散风寒、通血脉作用的是()[单选题] *A穿心莲内酯B青蒿素C莪术醇D桂皮醛(正确答案)20、能影响黄酮类成分的溶解性的因素有(多选)()*A黄酮的类型(正确答案)B苷元上取代基的种类、数目和位置(正确答案)C糖基的数目和位置(正确答案)D分子立体结构(正确答案)21、即有一定亲水性,又能与水分层的是()[单选题] *A正丁醇B乙酸乙酯C二者均是(正确答案)D二者均非22、下列方法中哪一个不是按照色谱法的操作形式不同而进行分类的()[单选题] * A离子交换色谱(正确答案)B薄层吸附色谱C纸色谱D吸附柱色谱23、牛蒡子属于()[单选题] *A香豆素类B木脂内酯(正确答案)C苯丙酸类D黄酮类24、巴豆的致泻成分是()[单选题] *A丁二酸B巴豆油酸(正确答案)C绿原酸D抗内毒素25、关于前胡,说法正确的有(多选)()*A是伞形科前胡属植物(正确答案)B药理药效作用主要有祛痰、镇咳、平喘、抗炎、解痉、镇静等(正确答案) C可与皂荚、藜芦等药物一起放在药中煎煮D不溶乙醚等有机溶剂26、在高效液相色谱法中,常用的柱内填料是()[单选题] *A氧化铝B活性炭C十八烷基硅烷键和硅胶(正确答案)D羧甲基纤维素27、南五味子保肝的主要效药效成分是()[单选题] *A蒽醌B香豆素C黄酮D木脂素(正确答案)28、溶解范围广,提取较全面的是()[单选题] * A三氯甲烷B正丁醇C乙醇(正确答案)D水29、中药补骨脂中的补骨脂内脂具有()[单选题] * A抗菌作用B光敏作用(正确答案)C解痉利胆作用D抗维生素样作用30、二萜的异戊二烯单位有()[单选题] *A5个B6个C3个(正确答案)D4个。
异戊烷 新戊烷 新己烷 直接与1个碳原子相连的碳—伯碳 1°C 直接与2个碳原子相连的碳—仲碳 2°C直接与3个碳原子相连的碳—叔碳 3°C 直接与4个碳原子相连的碳—季碳 4°C 1°C: C1, C5, C6,C7,C8 2° C: C3 3°C: C4 4°C: C2 甲基 Me 乙基 Et 丙基 n-Pr叔丁基 t-Bu 仲丁基 s-Bu 异丁基 i-Bu 丁基 n-Bu2,3,6-三甲基-4-乙基-4-丙基庚烷基团的大小由“次序规则”给定。
< <几种烷基由小到大的顺序为:2-甲基-3-异丙基己烷 2-甲基-3-(1-甲基乙基)己烷 2-甲基-3-1′-甲基乙基己烷选主链→编号→排取代基→写名称→ 碳链最长→支链最多→位次和最小烷烃: C : sp3 109°28′ CH4 的构型: 正四面体 构型式楔形式 构造式 碳干表示式纽曼(Newman)投影式:乙烷的构象重叠式锯架式楔形式 纽曼式交叉式 CH 3CH CH 2H 3CH 3CH 3CCH 33CH 3CH 3CCH 23CH 3CH CH 3H 312345678CH 3C CH 3CH 23CH 3CCH 33CH 3CH CH 3CH 2H 3CH 2CH CH 3H 3C CH 2CH 3CH 2CH 2CH CH CH 2CHCH 3CH 3H 3C H 3H 3CH 31234756CH 2CH CH 3C H 3CH 2CH 3CH 2CHCH 3H 3CH 2C H CH CH CH 2CH 3CH 3C H 3CH 3H 31'2'H H H H HH H H H H H HH 旋转60O H H H H H H H C H HHHH H H HH H H H H H HH H H H H H烷烃的物理性质沸点 直链烷烃: 分子量 b.p.异构体:b.p.直链>支链接触面积色散力b.p 支链 接触面积 色散力b.p 熔点直链烷烃: 分子量 m.p m.p. 偶数>奇数 异构体:对称性 相对分子质量 ρ 卤代反应X2 F2>Cl2>Br2>I2 三种氢的活性之比为 :3°H > 2°H > 1°H 产物之比=几率之比×活性之比 2. 溴代3°H : 2°H : 1°H = 1600 : 82 : 1 \卤代反应中烷烃的相对反应活性与烷基自由基的稳定性∴ R· 的稳定性顺序为:3° > 2° > 1°> ·CH3 R· 的位能升高的顺序为:3° < 2° < 1°< ·CH3 R·不稳定→R·位能高→形成R·的E 活高→ R· 难形成 R·稳定 →R·位能低→形成R·的E 活低→ R·易形成 ∴ 越稳定的自由基越容易形成。
自由基容易生成 → C -H 键容易断裂 → H 的反应活性强∴ 室温卤代时,三种氢的相对反应活性顺序为: 3°H > 2°H > 1°H 卤代反应中卤素的相对反应活性与选择性 X2的相对反应活性顺序为:F2 > Cl2 > Br2 > I2 活性适中,易于控制氯代 3°H : 2°H : 1°H = 5 : 4 : 1 溴代 3°H : 2°H : 1°H = 1600 : 82 : 1活性高→E 活低→过渡态来得早→接近反应物 ∵ 活性 Br2 < Cl2 溴代: 过渡态接近R· ,R·稳定性影响大,R H X 2R X XH ++室温 : 3o H : 2o H : 1o H = 5 : 4 : 1高温 : 3o H : 2o H : 1o H 1 : 1 : 1 CH 3CH 2CH 3CH 3CHCH 3CH 3C CH 3H 33°2°1°C H 6个 键σC H 9个 键σC H 0个 键σC H 3个 键σ稳定性选择性高氯代: 过渡态接近RH ,R·稳定性影响小,选择性低∴选择性Br2 > Cl2一、烯烃的同分异构丁烯(C4H8):顺反异构产生的原因:π键不能自由旋转。
有顺反异构体的条件:稳定性:反式>顺式系统命名法编号要从离双键最近的一端开始,标明双键的位次;丙烯基(1-丙烯基)异丙烯基烯丙基(2-丙烯基)Z、E命名法(顺反)次序规则(1)单原子取代基按原子序数大小排序如:Cl > O > C > H(2)若原子序数相同,则按原子量大小排序。
如:对于组成双键或三键的原子,则每个原子都可看成连有 D > H2个或3个相同的原子。
烯烃的物理性质分子量 b.p.b.p. :直链>支链顺式>反式m.p. :反式>顺式烯烃的化学性质加氢催化剂:降低E活,提高反应速率反应特点:催化剂、室温、放热、可逆、定量顺式加成顺-1,2-二甲基环戊烷氢化热大→分子位能高→不稳定; 氢化热小→分子位能低→稳定稳定性: 多>少反>顺二)亲电加成亲电加成:由亲电试剂进攻π电子,使π键发生异裂的加成反应。
亲电试剂(缺电子物种):1-丁烯A.CHCH2CH2CH3异丁烯B.CCH2CH3CH32-丁烯CHCH3CH CH3顺-2-丁烯C.CCH3CCH3H H反-2-丁烯D.CCH3CHH CH3顺反异构位置异构碳干异构≠CaCba'b'a a' 且b b'≠CHCHCH3CHCH2CH2CC H3CH2d>ea>b CaCdb e(Z)CaCeb d(E)C C+H2C C+热量催化剂CH3CH3H3H3H2 / PdCR2R2C CHRR2C>CH2R2CCHRRCH>CH2CH2>正离子(H+,碳正离子)易被极化的分子(Br-Br)具有空轨道的分子(AlCl3,BF3,B2H6)加卤化氢醋酸(HOAc)作溶剂HX的活性顺序:室温加热主次马尔科夫尼科夫规则(马氏规则):不对称烯烃与亲电试剂加成时,试剂的正性部分(H+)加到含氢较多的双键碳上—“氢找多氢”。
※马氏规则适用于所有的亲电加成反应。
反马氏加成:与马氏规则不相符的加成区域选择性反应:如果一个反应可能生成几个构造异构体,反应的结果却是只生成其中的一个,或主要生成其中的一个。
硫酸氢酯醇烯烃的反应活性:加卤素X2的活性顺序: F2>Cl2>Br2>I2反式加成91% 9%乙硼烷的制备:C C+XHHOAcHI >HBr > HClCH2CH2+ClHAlCl3CH3CH2ClCHCH CH3CH3+ClH CH3CH2CH CH3CH2CHR+HXR CH CH3R CH2CH2XC C+OH S OHO+-C C2OHOH2C CCH2CH2CH2OSO2OHCH3H2SO4 , 0-15 ℃H O , 90 ℃CH2OHCH3CR2R2C CHRR2C CH2R2CCHRRCH>>CH2RCH CH2CH2>>CH2CH3CH3H2SO4CH3C CH32OHCH3OH2CH3C CH3CH3D D+Br2D BrCl2OH2+CHCH3CH2++CHCH3CH2HCHCH3CH2H+Br2+OH2Br H H Br++3 NaBH4 4 BF32 (BH3)23 NaBF4+(BH3)2 2 BH3醚一烷基硼二烷基硼三烷基硼缺电子—亲电试剂特点:(1)符合马氏规则(原理上) ,得反马氏加成产物(结果上) (2)顺式加成反-2-甲基环戊醇86%亲电加成反应总结——均符合马氏规则亲电试剂(三) 自由基加成※自由基加成反应中,生成较稳定的自由基。
故得反马氏加成产物。
过氧化物效应:在有过氧化物存在下,烯烃与HBr所发生的自由基加成(反马氏加成)。
※只有HBr才有过氧化物效应。
氧化反应高锰酸钾氧化顺式加成顺-1,2-环己二醇(顺邻二醇) (BH3)212CHCHCH3CH2BH2硼氢化CHCH2CH3CH2BH2CH3CHCH(CH3CH2)3BH O / OH-CH3CH2OH CHCH CH2H2+δ-δ(CH3CH2CH2)3BH O / OH-CH3CH2CH2OH3H2O2 / OH-(BH3)21)2)OH H3H3OH+CHCH3CH2Br H+-CH3CHCH3O HSOHO+-CH3CH2OHCH3CH3CH CH32OH H+-CH3CH CH3Br I CH3CH CH2+δ-δOH Br CH3CH CH2+δ-δ(CH3CH2CH2)3BH BH2CH3CH CH22+δ-δH O / OH-CH3CH2CH2OHCHCH3CH2CH3CH2CH2Br过氧化物+BrHROOR 2 ROBrH+BrROH+ROBr+CHCH3CH2CH3CH CH2Br BrHCH3CH2CH2Br Br+2°CH3CH CH2BrHCH3CH CH3Br+1°Br+Br Br2OMnOO+-稀、冷、碱性KMnO4HOHO KMnO+-OHHOHHH顺邻二醇反邻二醇2. 过氧酸氧化过氧酸的制备:反应历程:※从氧桥的背面进攻—得反式加成产物3. 臭氧氧化三、聚合反应顺式加成OO Os OO H OHO Os O HOH OH HOH 热、浓、酸性KMnO 4C OOH 热、浓、酸性KMnO 4C R'R C R'OR C H R C OH O R C H H OH O O H O H ++O R OOH OH OH H O H +H HO H H C O OHR H 2O 2H +C O R OOH O H 2+R = H - , CH 3 - , C 6H 5 -...OH ++C O R OOHRCOO H H O H CH R 2C R O 3+CH Cl 低温OR 2C CHRO R 2C CHR OR 2C RCHO+Zn , H 2O CH 3CH 2CH 2CH 2C H O HC HO +CH 3CH 2CH 2CH 2CH CH 2CH 3CH 2CH 2C H O CH 3CH 3O +CH 3CH 2CH 2CH C CH 3CH 3O H CH 3CH 2CH 2CH 2nAl(Et)3- TiCl4——齐格勒-纳塔(Ziegler- Natta)催化剂α-H四、α-H的卤代反应离解能小→活性大→自由基稳定※越稳定的自由基越容易生成。