大学有机化学基础
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大学有机化学知识点大学有机化学是化学专业的重要课程之一,它涵盖了许多重要的知识点和原理。
在本文中,我们将介绍一些大学有机化学的基础知识点,帮助读者更好地理解这门学科。
一、有机化合物的分类与命名有机化合物是由碳和氢以及其他元素构成的化合物。
根据碳原子之间的连接方式和其它元素的替代形式,有机化合物可以分为脂肪烃、环烃、芳香烃、醇、醛、酮、羧酸、胺等不同类别。
命名有机化合物时,一般采用系统命名法,根据化合物的结构和官能团进行命名。
二、化学键和键的极性化学键是由原子之间通过共用或共价电子形成的。
共用电子对形成共价键,共价键可以是单键、双键或三键。
根据原子之间电子云的分布情况,共价键也可分为极性键和非极性键。
极性键是指电子云在空间中不对称分布,使得一个原子对电子云的吸引力大于另一个原子,导致两个原子之间产生偏移电荷。
三、有机反应机理有机反应机理是了解有机化学反应过程的重要基础。
根据反应步骤和中间产物的生成情况,有机反应机理可以分为加成反应、消除反应、取代反应和重排反应等。
加成反应是指分子中的两个原子或官能团直接结合形成一个新的化合物,消除反应是指一个分子中的两个原子或官能团发生副反应,例如脱水反应、脱氢反应等。
取代反应是指一个官能团被另一个官能团取代,而重排反应是指一个分子内部的原子或官能团重新排列组合。
四、核磁共振谱和红外光谱核磁共振谱(NMR)和红外光谱(IR)是有机化学中常用的分析技术。
核磁共振谱通过估测原子核自旋态的能级差,可以得到有机化合物内部的化学环境和官能团信息。
红外光谱则通过记录物质在不同波长范围内吸收或发射的光的强度,可以得到物质中功能团的存在情况和官能团的振动信息。
五、有机合成有机合成是指利用有机化学理论和方法制备有机化合物的过程。
有机合成可以通过不同的反应类型和反应条件来实现,如加成反应、消除反应、取代反应、还原反应、氧化反应等。
在有机合成中,催化剂的选择和反应条件的优化是关键因素,可以有效地提高反应的选择性和产率。
完整版大学有机化学知识点整理考试必备一、基础概念1. 有机化学的定义2. 同分异构体的定义和分类3. 共价键的构成和性质4. 电子云模型和分子轨道模型5. 共轭体系和杂环化合物的概念6. 化学平衡7. 离子的化学性质8. 酸碱性及其影响因素二、物质分类和性质1. 醇的性质及其与酸反应2. 烷基卤化酯的性质及其合成3. 胺的性质及其与酸碱反应4. 羧酸的性质及其合成5. 酯的性质及其制备、加成和加水反应6. 假脂类的性质及其与酸碱的反应7. 烷基磺酸酯的性质及其合成8. 脂肪族化合物的氧化和还原反应三、化学反应和机理1. 反应速率和速率常数2. 化学反应的平衡常数3. 酸催化和碱催化的化学反应4. 木质素的生物合成和人工合成5. 光化学反应的能量和机理6. 重绝旋化合物的立体化学和合成方法7. 质子转移催化的克鲁森斯基反应和迈克尔加成反应8. 半羧酸的制备和酯化反应四、有机分析和表征1. 元素分析和红外光谱分析2. 液体和气相色谱分析3. 质谱和核磁共振分析4. 过氧化氢值的测定和比色法分析5. 紫外光谱和拉曼光谱分析6. 纯度的测定和晶体衍射分析7. 氢谱和电子自旋共振分析8. 光电子能谱和电子能损谱分析五、应用和前沿1. 医药,例如:阿司匹林的合成和应用2. 食品,例如:食用油的合成和性质3. 环境,例如:污染物的分析和去除4. 原料化工和新能源,例如:糖基化合物的生产和利用5. 生物学和材料科学,例如:合成生物材料和功能化金属氧化物6. 多相催化和光化学反应机理研究7. 有机化学的计算方法和机器学习应用8. 网络化学和人工智能发展对有机化学的影响有机化学知识点非常广泛深奥,以上只是其中一部分,仅供参考。
在学习过程中,建议多数练习和思考,加强理解和记忆。
必修二化学有机总结一、有机化学基础知识1. 有机化学的定义有机化学是研究有机化合物及其反应规律的科学。
2. 元素的电子结构有机化学中最重要的元素是碳和氢。
碳元素的电子结构为 1s² 2s² 2p²,有四个价电子,可形成四个共价键。
3. 有机物的命名有机物的命名可采用系统命名法和常用名称两种方式。
其中,系统命名法通过规则确定化合物的命名,而常用名称则是根据它们的历史、地理或化学性质确定的。
4. 功能团有机物的功能团是由原子团组成的,能够赋予分子特定的化学性质。
一些常见的功能团包括烷基、烯基、炔基、羟基、醛基、酮基、羧基、胺基等。
二、有机反应的基本概念1. 有机反应的类型有机反应可以分为取代反应、加成反应、消除反应和重排反应等几种类型。
这些反应可以通过配分子方程式描述,并且具有一定的反应机理。
2. 功能团的反应不同的功能团通常会发生特定类型的反应,如烷烃会发生燃烧反应、烯烃会发生加成反应等。
了解不同功能团的反应特性有助于预测和理解化学反应的过程。
三、有机化合物的合成1. 合成方法有机化合物的合成方法多种多样,包括取代反应、加成反应、消除反应、重排反应等。
根据反应条件和反应物的不同,合成路线也会有所差异。
2. 保护基和去保护在有机化合物的合成过程中,为了保护某些功能团不发生不需要的反应,常常需要引入保护基。
合成完成后,再通过去保护反应将保护基去除。
3. 合成策略有机化合物的合成通常需要从较简单的起始物出发,通过多步反应逐步构建目标化合物的骨架。
因此,灵活的合成策略和适当的选择反应法则对于高效合成具有重要意义。
四、有机化合物的结构表征和性质研究方法1. 光谱分析光谱分析是研究化合物结构和性质的重要手段。
常用的有机化合物分析方法包括红外光谱、质谱、核磁共振等。
2. 结构确定通过解读和分析光谱数据,可以确定有机化合物的结构和功能团。
3. 化学性质研究通过实验手段,可以研究有机化合物的化学性质,如燃烧性质、溶解性质、反应性质等。
大学有机化学知识点总结一、有机化合物的命名命名是学习有机化学的“语言”,因此,要求学习者必须掌握。
有机合物的命名包括俗名、习惯命名、系统命名等方法,要求能对常见有机化合物写出正确的名称或根据名称写出结构式或构型式。
1、俗名及缩写:要求掌握一些常用俗名所代表的化合物的结构式,如:木醇、甘醇、甘油、石炭酸、蚁酸、水杨醛、水杨酸、氯仿、草酸、苦味酸、肉桂酸、苯酐、甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、巴豆醛、葡萄糖、果糖等。
还应熟悉一些常见的缩写及商品名称所代表的化合物,如:RNA、DNA、阿司匹林、福尔马林、尼古丁等。
2、习惯命名法:要求掌握“正、异、新”、“伯、仲、叔、季”等字头的含义及用法,掌握常见烃基的结构,如:烯丙基、丙烯基、正丙基、异丙基、异丁基、叔丁基、苄基等。
3、系统命名法:系统命名法是有机化合物命名的重点,必须熟练掌握各类化合物的命名原则。
其中烃类的命名是基础,几何异构体、光学异构体和多官能团化合物的命名是难点,应引起重视。
要牢记命名中所遵循的“次序规则”。
4、次序规则:次序规则是各种取代基按照优先顺序排列的规则(1)原子:原子序数大的排在前面,同位素质量数大的优先。
几种常见原子的优先次序为:I>Br>Cl>S>P>O>N>C>H(2)饱和基团:如果第一个原子序数相同,则比较第二个原子的原子序数,依次类推。
常见的烃基优先次序为:(CH3)3C->(CH3)2CH->CH3CH2->CH3- (3)不饱和基团:可看作是与两个或三个相同的原子相连。
不饱和烃基的优先次序为: -C≡CH>-CH=CH2>(CH3)2CH-次序规则主要应用于烷烃的系统命名和烯烃中几何异构体的命名烷烃的系统命名:如果在主链上连有几个不同的取代基,则取代基按照“次序规则”一次列出,优先基团后列出。
按照次序规则,烷基的优先次序为:叔丁基>异丁基>异丙基 >丁基>丙基>乙基>甲基。
有机化学复习总结一.有机化合物的命名1.能够用系统命名法命名各种类型化合物:包括烷烃,烯烃,炔烃,烯炔,脂环烃(单环脂环烃和多环置换脂环烃中的螺环烃和桥环烃),芳烃,醇,酚,醚,醛,酮,羧酸,羧酸衍生物(酰卤,酸酐,酯,酰胺),多官能团化合物(官能团优先顺序:-COOH>- SO3H>- COOR>- COX>- CN>- CHO> >C= O>- OH(醇 ) >- OH(酚 ) >- SH>- NH2>- OR> C = C>- C≡C-> ( -R>- X>- NO2),并能够判断出Z/E 构型和 R/S 构型。
2. 根据化合物的系统命名,写出相应的结构式或立体结构式(伞形式,锯架式,纽曼投影式,Fischer 投影式)。
立体结构的表示方法:COOH CH 31)伞形式: C 2)锯架式:H H OHH OHOHH3C C 2 H 5H H COOHH HH4)菲舍尔投影式:H OH 3)纽曼投影式:H H HCH 3H H H H5)构象 (conformation)(1)乙烷构象:最稳定构象是交叉式,最不稳定构象是重叠式。
(2)正丁烷构象:最稳定构象是对位交叉式,最不稳定构象是全重叠式。
(3) 环己烷构象:最稳定构象是椅式构象。
一取代环己烷最稳定构象是 e 取代的椅式构象。
多取代环己烷最稳定构象是 e 取代最多或大基团处于 e 键上的椅式构象。
立体结构的标记方法1. Z/E 标记法:在表示烯烃的构型时,如果在次序规则中两个优先的基团在同一侧,为Z 构型,在相反侧,为 E 构型。
CH 3 Cl CH 3 C 2 H 5C C C CH C 2H 5 H Cl(Z) - 3 -氯- 2 -戊烯(E) - 3 -氯- 2 -戊烯2、顺 / 反标记法:在标记烯烃和脂环烃的构型时,如果两个相同的基团在同一侧,则为顺式;在相反侧,则为反式。
CH3 CH3 CH3 H CH3 CH3 H CH3C C C CH H H CH3 H H CH3 H顺- 2-丁烯反- 2-丁烯顺- 1,4-二甲基环己烷反- 1,4-二甲基环己烷3、 R/S 标记法:在标记手性分子时,先把与手性碳相连的四个基团按次序规则排序。
大学有机化学笔记整理(精选)(一)引言概述:大学有机化学是化学专业中的一门重要课程,涵盖了有机化合物的结构、性质和反应机制等内容。
本文是对大学有机化学课程进行笔记整理,以帮助学生更好地理解和掌握有机化学的基础知识。
正文内容:大点一:有机化合物的基本结构1. 有机化合物的组成元素2. 有机化合物的键的类型及特点3. 有机化合物的立体构型4. 有机化合物的分子式与结构式表示5. 有机化合物的同分异构体大点二:有机化合物的物理性质1. 有机化合物的颜色2. 有机化合物的溶解性3. 有机化合物的沸点和熔点4. 有机化合物的密度和折射率5. 有机化合物的光学活性大点三:有机化合物的反应机制1. 有机化合物的取代反应2. 有机化合物的加成反应3. 有机化合物的消除反应4. 有机化合物的氧化还原反应5. 有机化合物的重排反应大点四:有机化合物的官能团转化1. 烷烃的官能团转化2. 卤代烃的官能团转化3. 醇的官能团转化4. 酮和醛的官能团转化5. 酸和酯的官能团转化大点五:有机合成的基本方法1. 反应的选择与优化2. 反应条件的控制3. 催化剂的作用与选择4. 有机合成的常用试剂5. 实验技术与安全注意事项总结:大学有机化学是一门让人感到挑战和兴趣并存的科目。
通过本文对有机化学的基础知识进行整理,希望能够帮助学生加深对有机化学的理解,提升学习效果。
在学习过程中,不仅要掌握有机化合物的基本结构和物理性质,还要了解有机化合物的反应机制和官能团转化方法,最终能够运用所学知识进行有机合成。
基础有机化学第四版上册课后练习题含答案1. 简介基础有机化学第四版上册是有机化学的入门教材,适用于大学本科有机化学及相关专业课程。
本文档提供了基础有机化学第四版上册课后练习题及答案,供学生自学、互相交流等使用。
2. 内容基础有机化学第四版上册共包含20个章节,每章都有大量习题。
本文档包含了每章的几道典型的习题和各章习题答案。
第一章有机化学概论1.1 习题1.请定义有机化学,并列举有机物的一些普遍属性。
2.请列举一些有机物与无机物的区别。
3.对于下列分子,请回答它们是无机物还是有机物:–H2O–CO2–NH3–CH4–C2H5OH1.2 答案1.有机化学是研究碳元素的化学性质和有机物的结构、性质及其反应的学科。
有机物普遍具有不稳定性、易燃性、易溶于有机溶剂、难溶于水等一些特征。
2.有机物通常是碳氢化合物,而无机物则可以是任何其他化合物,如氧化物、氧化酸、金属等。
有机物通常具有复杂结构和多样性,而无机物则具有相对较简单的结构。
–无机物–无机物–无机物–有机物–有机物第二章烷烃2.1 习题1.请回答甲烷和乙烷分别的分子式、结构式和物理状态。
2.请列举正构烷和支链烷的区别。
3.请解释链取代和环取代有区别的原因。
2.2 答案–甲烷:CH4,结构式为:H-C-H,为气体状态。
–乙烷:C2H6,结构式为:H3C-CH3,为气体状态。
1.正构烷是指所有碳原子都是直线排列的链烷,而支链烷则是一条或多条分枝链加到主链上的烷的总称。
正构烷和支链烷的物理性质有所区别,如沸点、密度等。
2.环取代和链取代不同之处在于环取代的化合物具有固定的数目和位置的取代基,而链取代化合物的取代基数目和位置可以不同。
此外,链取代的化合物可以旋转其C-C单键,而环取代的化合物不能旋转,因此,它们的空间构型也不同。
3. 结论基础有机化学是化学专业学生必修的一门课程,也是接下来有机合成和生物化学等教学内容的基础。
习题练习对于巩固和理解知识非常重要,本文档提供的基础有机化学第四版上册课后习题及答案也将对学生的学习有所帮助。
大学有机化学立体化学基础手性分子讲义一、教学内容1. 手性碳原子:介绍手性碳原子的定义、判断方法以及手性碳原子的性质。
2. 手性分子:介绍手性分子的定义、分类以及手性分子的性质。
3. 手性分子的光谱性质:介绍手性分子在不同光谱范围内的表现形式,如红外光谱、紫外光谱等。
4. 手性分子的化学反应:介绍手性分子在化学反应中的特性,如不对称催化、手性分子的选择性反应等。
5. 手性分子的应用:介绍手性分子在医药、农药、材料科学等领域的应用。
二、教学目标1. 了解手性碳原子的定义和判断方法,掌握手性碳原子的性质。
2. 掌握手性分子的定义和分类,了解手性分子的性质。
3. 了解手性分子的光谱性质,认识手性分子在不同光谱范围内的表现形式。
4. 理解手性分子在化学反应中的特性,如不对称催化、手性分子的选择性反应等。
5. 了解手性分子在医药、农药、材料科学等领域的应用。
三、教学难点与重点重点:手性碳原子的判断方法、手性分子的性质、手性分子的光谱性质、手性分子的化学反应。
难点:手性分子的分类、手性分子在不同光谱范围内的表现形式、手性分子在化学反应中的特性。
四、教具与学具准备教具:PPT、黑板、粉笔。
学具:笔记本、彩色笔、课本。
五、教学过程1. 实践情景引入:通过展示一些日常生活中常见的的手性分子,如氨基酸、糖类等,引发学生对手性分子的兴趣。
2. 手性碳原子的定义和判断方法:通过PPT讲解手性碳原子的定义和判断方法,让学生掌握手性碳原子的性质。
3. 手性分子的定义和分类:通过PPT讲解手性分子的定义和分类,让学生了解手性分子的性质。
4. 手性分子的光谱性质:通过PPT讲解手性分子在不同光谱范围内的表现形式,让学生认识手性分子的光谱性质。
5. 手性分子的化学反应:通过PPT讲解手性分子在化学反应中的特性,让学生理解手性分子的化学反应。
6. 手性分子的应用:通过PPT讲解手性分子在医药、农药、材料科学等领域的应用,让学生了解手性分子的实际应用价值。
引言概述:大学有机化学是化学专业中一门基础而重要的学科,它研究有机化合物的结构、性质、合成和反应机理等方面的知识。
本文将围绕大学有机化学的相关知识点展开,旨在帮助读者更好地理解和掌握这一学科。
正文内容:一、有机化学的基本概念1.1有机化合物的定义和特点1.2有机化学的历史发展1.3有机化学中的基本概念和术语1.4有机化学的分类和命名方法1.5有机化学的重要实验操作技巧二、有机化合物的结构与性质2.1分子结构的表示方法2.2共价键的构型和键长2.3功能团的性质和反应2.4分子极性和溶解性2.5分子间相互作用力三、有机反应的基本原理3.1反应速率和反应机理3.2化学平衡和化学平衡常数3.3反应热力学和热力学平衡常数3.4催化剂和催化反应3.5有机反应的机构推断和反应类型四、有机化合物的合成方法4.1加成反应4.2消除反应4.3亲电反应和亲核反应4.4反应活性中间体的合成和应用4.5有机合成的策略和方法五、有机化合物的分析与表征方法5.1质谱分析技术5.2红外光谱分析技术5.3核磁共振分析技术5.4薄层层析和气相色谱分析技术5.5高效液相色谱分析技术总结:通过对大学有机化学知识点的详细阐述,我们可以发现,在这门学科中,有机化合物的定义与特点、分子结构与性质、反应的基本原理和合成方法、以及分析与表征方法等都是不可或缺的重要内容。
掌握这些知识,将有助于我们深入理解有机化学的基本理论和实践应用,为今后的学习和研究打下坚实的基础。
因此,对于化学专业学生来说,深入学习和掌握大学有机化学知识点,具有重要的意义和价值。
有机化学网络课程第一讲《电子效应及其应用》刘革平电子效应:诱导效应、共轭效应、场效应等一.诱导效应1.基础知识存在于不同的原子形成的极性共价键中如:X d- ←A d+在多原子分子中,这种极性还可以沿着分子链进行传递X d- ←A d+ ←B dd+ ←C ddd+Y d+→A d- →B dd- →C ddd-由于原子或原子团电负性的影响,引起分子中电子云沿σ键传递的效应称为诱导效应。
这种效应经过三个原子后其影响就很小诱导效应的方向,是以氢原子作为标准。
用-I表示Y d+ →d-CR3H—CR3 X d- ←d+CR3+I效应比较标准-I 效应+I诱导效应与-I诱导效应相反。
具有+I效应的原子或原子团与碳原子成键后,可使电子云偏向该碳原子。
正诱导效应用+I表示。
例:常见的具有+I 效应的基团有:―O―>(CH3)3C―>(CH3)2CH―>CH3CH2―>CH3―>D―常见的具有-I效应的基团有:―CN,―NO2>―F >―Cl >―Br >―I >RO―>C6H5―>CH2=CH―一般来说,诱导效应的强弱变化有以下规律:A.同一族的元素随着原子层的增加而吸电子诱导效应降低。
如:—F > —Cl > —Br > —I—OR > —SR—NR2 > —PR2B.同一周期的元素从左到右吸电子诱导效应增加。
如:—F > —OR > —NR2 > —CR3C.不同杂化状态的碳原子以s轨道成分多者吸电子能力强。
(sp>sp2>sp3)反映在基团方向时,如:D.带正电荷的基团具有吸电子诱导效应,带负电荷的基团具有给电子诱导效应。
与硫直接相连的原子,具有共价键,有强的吸电子诱导效应。
上面为静态分子中所表现出来的诱导效应,称静态诱导效应,它仅与键本身的极性有关。
另外,在化学反应中,由于分子受到许多外界条件的影响,例另一分子的影响,其它进攻试剂的影响,溶剂的影响等等。
在外界电场的作用下,分子会发生诱导极化,这种在外界电场影响下在化学反应时才表现出来的诱导效应称为动态诱导效应。
动态诱导效应往往是有机反应得以实现的决定性因素。
2.应用(1)亲电加成(不饱和烃受亲电试剂进攻后,π键断裂,试剂的两部分分别加到重键两端的碳原子上)与次卤酸的加成:氯或溴在水或碱性稀水溶液中与烯烃发生加成反应。
烯烃的硼氢化反应对于不对称的亲电加成反应来讲,反应一般符合马氏规则,产物具有区域选择性。
但双键碳上连有吸电子基或以有机硼化合物作亲电试剂时,产物是反马氏规则的,例如烯烃与乙硼烷生成烷基硼的反应。
(2)亲核加成如果进攻试剂本身已不具有获取电子倾向,反而有提供电子能力,如醇、-SH(巯)、胺基与炔反应时,是有提供电子能力的RO-(不是离子,未达到电离程度)先进攻炔键,称亲核加成。
此反应是由亲核试剂与底物发生的加成反应。
反应发生在碳氧双键、碳氮叁键、碳碳叁键等等不饱和的化学键上。
最有代表性的反应是醛或酮的羰基与格氏试剂加成的反应。
水、醇、胺类以及含有氰离子的物质都可以与羰基加成。
碳氮叁键(氰基)的亲核加成主要表现为水解生成羧基。
此外,端炔的碳碳叁键也可以与HCN等亲核试剂发生亲核加成,如乙炔和氢氰酸反应生成丙烯腈(CH=CH-CN)。
其他重要的亲和加成反应有:麦克尔加成、醇醛加成/缩合、Mukaiyama反应等等。
富电子的原子进攻缺电子的原子比如:CH3CH2Br + NH3->CH3CH2NH2N富电子,CH2的C缺电子(因为它连有一个吸电子的Br)(3)羧酸的酸性例如从氯代丁酸的p K a值的变化,可以很明显地看出诱导作用随距离增大而迅速减弱的作用特点。
(4)取代定位规律的理论解释邻、对位定位基对苯环反应性的影响除卤素之外,它们都是供电子基,使芳环上电子云密度增加,活化芳环,亲电取代活性大于苯。
它们定位能力强弱的次序为:-O->-N(CH3)2>-NH2>-OH>-OCH3>-NHCOCH3>-R>-OCOCH3>-C6H5>-F>-Cl>-Br>-I可以看出,这些基团与芳环相连的原子(除R和Ph外)都有未共用电子对,可以芳环发生P-π超共轭,使芳环上电子云密度增加。
间位定位基对苯环反应性的影响间位定位基都是吸电子基,使芳环上电子云密度降低,钝化芳环,亲电取代反应活性小于苯。
它们定位能力强弱的次序为:-+NH3>-NO2>-CN>-SO3H>-COOH>-CHO>-COCH3>-COOCH3>-CONH2。
可以看出,间位定位基(除带正电荷的-+NH3外)都是由电负性较大的原子组成,且含有不饱和键,可以与芳环发生π-π共轭,使芳环电子云密度降低。
【例1】在合成之前,先要考虑几个问题:(1)要考虑定位规律和空间效应。
(2)要考虑引入三个基团的先后顺序。
(3)要考虑反应的难易,产率的高低。
一般是先引入供电子基和大基团。
(5)α﹣H的活性①高中内容:卤代烃、醇等非典型α﹣H性质消去反应列举②烯烃的α﹣H卤代烯烃α﹣H受双键的影响具有活性,C﹣H键能和烷烃中C﹣H键相比小,在高温或光照下,可被氯取代。
NBS是溴化剂,在温和条件下,选择性地进行烯丙位的溴代。
③醇醛(酮)缩合反应醇醛(醛)缩合反应是醛(酮)的α-活泼氢引起的典型的反应。
由于羰基的吸电子性,使α-H具有酸性,在碱性条件下,醛(酮)失去α-H,变成碳负离子,作为强的亲核试剂,与另一分子的醛(酮)发生亲核加成反应,生成α-羟基醛(酮)。
α-羟基醛(酮)加热脱水生成α、β-不饱和醛。
分子内的碱式酸性催化的醇醛(酮)缩合反应和随后的脱水反应是一个广泛用于制备α、β-不饱和酮的合成方法,尤其是合成方法,尤其是合成五、六元环。
85%两种不同的醛(或酮)进行混合醇醛缩合反应,可得到高产率的α、β-不饱和醛或酮。
肉桂醛α-活泼氢原子所引起的反应卤代和卤仿反应醛酮α-H的活性还表现在α-H的卤代反应,当醛酮在碱或酸催化下。
α-H可逐步被卤素取代生成各种卤代醛酮乙醛或甲醛酮在碱性条件下与卤素反应,三个α-H可完全被卤素取代,进一步生成卤仿和羧酸盐,该反应称为卤仿反应。
由于碘仿难溶于水,具有特殊的臭味,极易识别,所以常用碘的碱性溶液鉴别乙醛,甲基酮,及含有?结构的醇类,因为碱性条件,具有氧化性,可以把氧化为甲基酮。
酯缩合反应酯基是吸电子取代基,α-H具有活性,在碱性条件下,以质子形式离去,生成碳负离子,是强的亲核试剂,与另一分子酯发生亲核加成反应:加成产物消除一个烷氧基,生成β-酮酯,该反应也称为Claisen缩合。
二元羧酸酯的缩合称为Dieckmann缩合。
当α-碳原子上有吸电子取代基时(如硝基、卤素、酰基和氰基等)容易脱羧:羧酸的银盐与卤素在无水惰性溶剂仲回流,失去CO2,生成少一个碳原子的卤代烃,该反应称为Hunsdicker反应。
羧酸与四醋酸铅与氯化锂反应,脱去CO2生成卤代烃,该反应称为Kochi反应。
④羧酸的α-H卤代反应羧基中羟基未共用p电子对与羰基形成p-π共轭作用,降低了羰基的正电性,使羧基的吸电子性比醛酮中羰基要弱。
因此羧酸中α-H的活性比醛酮中α-H活性差,但在催化(红磷或卤化磷)作用下,α-H可以顺利被取代:(没有醛酮强)α-活泼氢原子所引起的反应2.共轭效应共轭(π-π,ρ-π)和超共轭(σ-π,σ-ρ)的最大特点是分子共平面和电子云平均化. 不共面的分子中的(π-π,σ-π)以及(ρ-π),(σ-ρ)一般不能发生共轭现象。
如:C-H 的σ轨道与ρ或π轨道不能发生个交盖,丙二烯的两个双键也不能发生交盖,如相对强弱:π-π>σ-π>>ρ-π>σ-ρ共轭效应一定存在于共轭体系中,共轭体系有以下几类:(1)π-πCH2=CH-CH=CH2CH2=CH-C≡N(2)p-πCH2=CH-CH2+ CH2=CH-CH2-CH2=CH-CH2·(3)σ-πH3C-CH=CH2(4)σ-p(CH3)3C+ (CH3)3C·共轭效应是通过π电子(或p 电子转移)沿共轭链传递,只要共轭体系没有中断,如π-π共轭体系只要共平面,其共轭效应则一直可以沿共轭链传递至很远的距离。
如:在共轭体系中,凡是能够给出电子(推电子)的原子或基团,具有正共轭效应,用+C表示;凡是具有吸引电子效应的原子或基团,称其具有负共轭效应,用-C表示。
+C效应多出现在p-π共轭体系中,-C效应在π-π共轭体系中比较常见。
如在苯酚、苯胺分子中,OH、NH2具有强+C效应,在α,β-不饱和羧酸及不饱和腈中。
―COOH与―C ≡N都具有强的-C效应。
具有+C效应的基团:―O――NR2―NHR ―NH2―OR ―OH ―NHCOR ―OCOR ―CH3 ―F ―Cl ―Br 具有-C效应的基团:―C≡N ―NO2―SO3H ―COOH ―CHO ―COR ―COOR ―CONH2共轭效应通过反应物、中间物、产物的稳定性而对反应产生影响(1)共轭烯烃比不共轭烯烃稳定,共轭程度大的比共轭程度小的稳定4.对质子酸酸性的影响如苯酚、苯甲酸,丙烯酸等3.碳正离子、碳负离子和碳自由基的结构与稳定性在反应过程中,成键的碳原子由于共价键的断裂方式不同可以形成带有正电荷、负电荷或一个未成对电子的碳原子,这些碳原子分别被称为碳正离子(carbon cations)、碳负离子(carbon anions)或碳自由基实验事实表明碳正离子和碳自由基具有平面结构,而碳负离子则呈角锥状,因此杂化轨道理论指出在碳正离子和碳自由基中,碳原子都采用sp2杂化方式,并使用3个sp2杂化轨道形成3个σ键,形成一个平面的分子。
不同的是,在碳正离子中,2p轨道上没有电子,而在碳自由基中,2p轨道上有一个单电子。
碳负离子的结构与碳正离子或碳自由基不同,因为带负电荷的碳原子最外层有3对成键电子和1对未成键电子,这样的4对电子需要采取相互远离的方式排列,因此碳负离子采用sp3杂化轨道成键,未成键电子对与3个共价键形成一个四面体结构。
碳正离子、碳自由基和碳负离子的结构对比如下图所示。
碳正离子、碳自由基和碳负离子的结构与稳定性直接受到与之相连接的基团的影响。
它们稳定性的一般规律如下:(1)苄基型或烯丙型一般较稳定;(2)碳正离子或碳自由基是:3°>2°>1°;(3)碳负离子则是1°>2°>3°。
苯环上的烷基化反应不对称烯烃加成反应频哪醇重排边上有参与共轭的不重排 三、完成下列反应式1.2.3. 4. 5.三、完成下列反应式比较下列碳正离子的稳定性CH 3OCOCH 3Br 2/AcOHCH 3O COCH 3Fe ,Br 2CH2CHCOOCH 3+BrH CH 3OCH 2(CH 2)2CH 2COC 6H 5NBS ,光照CCl42,光照CH 3OCOCH 2Br1.2.CH 3OCOCH 3Br3.CH 3CHBrCOOCH 34.CH 3OCH(CH 2)2CH 2COC 6H 5Br5.Cl答:碳正离子的稳定性取决于带正电荷的碳原子直接相连基团对正电荷的分散能力,以及分子形成平面的难易。