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大学有机化学,知识点期末考试总结

浏览 100次 来源:【jake推荐】 作者:-=Jake=-    时间:2021-03-31 13:30:22
[摘要] (1)三步反应,经历自由基,(2)链锁反应(3)立体化学上为外消旋产物S(2)有瓦尔登转化(3)立体化学上得到旋光化合物(1)二步反应,经历正碳离子(2)有重排产物(3)立体化学上得到外消旋产物十二、有机化学中常用的优先顺序考查一个物质所有立体异构体的方法是:先考查其顺-反异构,然后找出手性分子,再找出手性分子的对映异构体。酒石酸的物理性质对照表alt='大学有机合成题'/>alt='大学有机合成题'/>alt='大学有机合成题'/>alt='大学有机合成题'/>alt='大学有机合成题'/>alt='大学有机合成题'/>alt='大学有机合成题'/>alt='大学有机合成题'/>alt='大学有机合成题'/>alt='大学有机合成题'/>alt='大学有机合成题'/>alt='大学有机合成题'/>alt='大学有机合成题'/>alt='大学有机合成题'/>alt='大学有机合成题'/>alt='大学有机合成题'/>alt='大学有机合成题'/>alt='大学有机合成题'/>alt='大学有机合成题'/>alt='大学有机合成题'/>alt='大学有机合成题'/>alt='大学有机合成题'/>alt='大学有机合成题'/>alt='大学有机合成题'/>alt='大学有机合成题'/>alt='大学有机合成题'/>

这,路易斯碱也是亲核试剂。

4、试剂的分类标准

在离子反应中,亲电试剂和亲核试剂是矛盾的。例如,在CH 3 ONa + CH 3 Br→CH 3 OCH 3 + NaBr的反应中,Na +和+ CH 3是亲电体,而CH 3 O-和Br-是亲核体。该反应是前反应还是亲核反应?一般规则是将反应中首先与碳原子形成共价键的试剂用作标准。在上述反应中,CH 3 O-首先与碳原子形成共价键,而CH 3 O-是亲核体,因此该反应是亲核反应,更具体地说是亲核取代反应。

二、反应类型

三、有机反应中间体

如果一步未完成反应,则只需几步即可完成。在反应过程中,生成反应性中间体(活性中间体)。活性中间体具有高能量和活泼特性。它们是反应过程中经历的一种“短寿命”(少于一秒钟)的中间产物。它们通常很难分开。只有相对稳定的色谱柱才能分离或在较低温度下分离。经仪器检测(如三苯基甲烷自由基),有机反应中间体是真实物质。

1、碳自由基

具有较高能量和单个电子的原子或原子团称为自由基。自由基碳原子呈电中性,通常为平面构型的SP2杂化物。使其稳定的因素有P-π共轭和σ-P共轭。

自由基稳定性的顺序为:

在自由基取代,自由基加成和加成聚合反应中体验自由基活性中间体。

2、碳正离子化(碳化)

它具有更高的能量和一个带正电的碳基团,称为碳负离子,也称为碳负离子。碳负离子通常是SP2杂化的,具有平面构型,P轨道为空。使其稳定的因素包括(1)电子给体的感应效应;(2)P-π共轭和σ-P共轭效应使正电荷分散。这是一个电子不足的系统,它是亲电试剂和路易斯酸。

各种碳离子的稳定性顺序为:

在亲电加成,芳环上的亲电取代以及SN 1、 E 1、烯丙基位置重排反应中,它们都经历了碳负离子活性中间体。

3、碳黑

具有较高能量且碳上带负电荷的基团称为碳负离子。烷基碳负离子通常以金字塔形状与SP3杂化,孤对电子处于未键合的杂化轨道。如果带负电荷的碳连接至双键,则烯丙基碳负离子为SP2杂原子。在平面构型中,一对未键合的电子位于P轨道上,并且可以与π键共轭P-π。负碳是一个富电子系统,一个强亲核体,也是一个路易斯碱。

各种碳负离子的稳定顺序为:

4、卡宾(卡宾)

碳烯(:CH 2)是一个双自由基,在外层只有六个电子。它对八边形体不满意,具有高能量和高反应活性。

四、过渡状态(简称T.S)

在反应物和产物(或反应性中间体)之间经历的最高反应能量的状态。在这种状态下,旧的化学键将断裂但不会断裂,而新的化学键将形成但不会断裂,就像将橡皮筋拉到断裂时一样。整个系统处于最高能量状态。该状态称为过渡状态。过渡状态不能被分离,并且它们的存在不能被普通仪器检测到。例如卤代烃的SN2反应:。

过渡状态的结构:

(1)有五个与中心碳原子相连的基团,该基团很拥挤且能量很高。

(2)中心碳原子从原始的SP3杂交变为SP2杂交。亲核试剂和离去基团连接到P轨道的两端,并在同一直线上;其他三个基团和碳原子在同一平面上。

(3)亲核试剂和离去基团均带负电,电荷量取决于情况。

([4)产品配置具有Walden变换。

过渡态与活性中间体之间的区别:

(1)在能量曲线上:T.S在能量曲线的峰值上,并且能量高;中间在能量曲线的谷上,并且能量相对低。

(2)寿命:TS是一种活化的复合物,寿命极短,只有几飞秒至数十飞秒(10-15秒)。中间体是真实的,寿命比TS长。它可以在超强酸中稳定存在。

(3)表示方法:TS不能用经典的价键理论来表示,中间体的结构可以用价键理论来表示。

五、活性中间体和反应类型

1、自由基:烷烃的卤化,烯烃和炔烃的过氧化,烯烃和芳烃的α-H卤化,加成聚合。

2、碳负离子:烯烃和炔烃的亲电加成,芳烃的亲电取代,小的脂环族烃环的加成以及卤代烃和醇的SN1和E1反应。

3、碳负离子:乙炔的反应,格氏试剂的反应,其他金属有机化合物的反应。

4、碳烯:卡宾的形成(α-消除反应)以及卡宾的加成反应和插入反应。

5、氮:霍夫曼的降解反应是氮的活性中间体。

6、苯乙炔:卤代苯与氨基钠之间的消除加成反应所经历的活性中间体。

六、反应历史和特征:

反应名称

有效中间体

反应步骤

反应特性

令人反感的试剂

教科书内容

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自由基反应

自由基取代

自由基

3

([1)经历自由基的三步反应,(2)链式反应(3)是立体化学的外消旋产物

自由基

P32-37

自由基的添加

自由基

3

([1)三步反应,发生自由基(2)链反应(3)π键断裂,生成σ键

自由基

P56-58

电子替换

正离子

2

([1)两步反应,经历正离子(σ-络合物)(2)生成芳环取代产物

正离子

P125-126

亲电奖金

正离子

2

([1)两步反应,经历碳离子(2)π键断裂,产生σ键

碳离子

P50-53

亲核取代

SN2

没有

1

(1)反应连续进行亚博集团 ,经历T.S(2) Walden转化(3)立体化学获得旋光性化合物

亲核

P186-194

SN1

碳离子

2

([1)两步反应,经历碳负离子(2)重排产物(3)外消旋产物是立体化学获得的

亲核

P186-194

消除反应

E2

没有

1

(1)反应是连续的,并且产物烯烃经历了T.S(2)产物烯烃符合Chaychev规则

P194-198

E1

碳离子

2

([1)两步反应,经历碳负离子(2)重排产物(3)烯烃是根据Chaychev规则生成的

P193-194

协同反应

没有

1

([1)没有活性中间体,反应一步就完成了[2)不需要催化剂

没有

二烯合成,SN 1、 E1反应

α消除反应

碳烯

2

(1)两步反应,进行卡宾(2)生成高活性卡宾。

P401-404

七、化合物的稳定性与结构之间的关系

共轭效应与诱导效应的异同:

相似之处:都是电子效应,通过电子的流动或偏移影响结构和性能。

区别:

(1)存在于不同的系统中,共轭体系中存在共轭效应,σ键中具有诱导效应。

(2)传输距离不同,共轭效应沿共轭链传递而没有减弱,这是一种长距离效应;感应效应沿σ键迅速减弱,对第三种效应碳原子可以忽略不计,是短程效应。

(3)电荷分布不同五大联赛官网 ,共轭效应沿共轭链交替分布;感应效应仅通过一个偶极子沿碳链传递。

八、相关法律

1、马尔可夫定律:亲电加成反应定律。总是将亲电子试剂与更多的氢添加到双键碳中。

2、过氧化作用:自由基加成反应的规律。将卤素与更多的氢添加到双键碳中。

3、位阻效应:较大的基团总是被位阻较低的位置所取代。

4、取向定律:芳香烃亲电取代反应的定律。有邻位和副位定位组,以及元位定位组。

5、恰切夫定律:卤代烃和醇消除反应的定律。主要产物是在双键碳原子上带有更多取代基的烯烃。

6、 Huckel法则:判断芳香性的法则。有一个大的环状π键,环原子必须共面或接近共面,并且π电子数量符合4n + 2规则。

7、 Hoffman法则:季铵盐消除反应的法则。当仅存在烃基时,主要产物是在双键碳上具有较少取代基的烯烃(动力学控制产物)。当β-碳上有吸电子基团或不饱和键时,酸性更强的氢被消除,生成更稳定的产物(热力学控制产物)。

九、重新安排(重新安排)

重排反应的规律:不稳定的中间体被重排以产生更稳定的中间体;或将不稳定的反应物重新排列成更稳定的产物。

1、碳正离子重排

([1)负氢1,2-迁移:

([2)烷基1,2-迁移:

([3) Phenyl1,2-migration:

十、三维结构的表示方法

1、雨伞透视图:2、锯框:

2、纽曼投影:4、菲舍尔投影:

5、构象(构象)

(1)乙烷构象:最稳定的构象是交叉形式,最不稳定的构象是重叠形式。

([2)正丁烷构象:最稳定的构象是对交型,最不稳定的构象是全重叠型。

(3)环己烷构象:最稳定的构象是椅构象。单取代环己烷的最稳定构象是e-取代的椅构象。多取代的环己烷的最稳定构象是e-取代的或大的。 e键上基团的主席构象。

7、三种张力

(1)扭转张力:重叠构象中的一种张力将变成十字形,称为扭转张力。

(2)角张力:由于键的键角偏离正常键角而存在的一种张力,称为角张力。

(3) Van der Waals张力:由于两个原子或基团彼此太靠近而小于两个原子或范德华半径的总和而存在的一种张力。这称为Van der Waals张力,或简称范德华(Van der Waals)张力大学有机合成题,也称为非粘结张力。

十一、三维结构标记方法

1、 D / L标记方法:人工确定右旋甘油醛为D构型,并且L-甘油醛为L构型。其他化合物通过化学反应与两者相连,以确定构型。

注:``D,L''表示配置,而``d,l''表示旋光方向。两者之间没有必要的连接。

2、 Z / E表示法:当表达烯烃的构型时大学有机合成题,如果两个优先基团在顺序规则中位于同一侧,则为Z构型,而在另一侧为E构型。

3、顺式/反式标记法:当标记烯烃和脂环族烃的构型时,如果两个相同的基团在同一侧,则为顺式;在另一边,是反式的。

4、 R / S标记方法:标记手性分子时,首先要按规则排列与手性碳原子相连的四个基团。然后将最不喜欢的组放置在观察者之外,然后观察其他三个组。如果优先级为顺时针,则为R配置;如果优先级为逆时针,则为S配置。

注意:交换伞形透视图和Fischer投影的方法是根据需要编写透视图或投影亚搏网页登陆 ,然后分别标记R / S配置,如果这两个配置相同,则是相同的化合物,否则对映体。

十二、有机化学中常用的优先级顺序

1、排序规则:首先按原子序数排序,首先是最高原子序数,然后是同位素中较重的原子量。如果第一次比较的原子序数相同,则根据外推法进行比较,以原子序数最高的总和为佳。

该顺序规则用于烯烃和手性碳原子的构型标记,并且在命名时也用于处理取代基(在顺序规则中放置优先级)。

2、功能组的优先级顺序:仅用于命名,谁是父级和谁开始编号。

-COOH> -SO3H> -COOR> -COX> -CN> -CHO >> C = O> -OH(醇)> - OH(苯酚)> - SH> -NH2> -OR或C = C > -C≡C ->(-R> -X> -NO 2)

官能团的优先顺序大致取决于基团的氧化态。

3、定位基团强度及其定位能力的顺序:用于芳香族亲电子取代反应,以确定新引入基团的位置。

邻位和对位定位组:-O-> -N(CH 3) 2> -NH2> -OH> -OCH3> -NHCOCH3> -R> -OCOCH3> -C6H5> -F> -Cl> -Br> -I

元位置基:-+ NH3> -NO2> -CN> -SO3H> -COOH> -CHO> -COCH3> -COOCH3> -CONH2

只需要记住一些常见的定位基准,例如红色定位基准。

十个三、异构现象

1、结构:分子中原子的键合顺序或模式。

2、构型:分子在空间中原子的不同排列。

3、构象:只有分子中碳-碳单键的旋转会导致分子在空间中的原子排列不同。

4、构型和构型之间的区别:尽管两者均属于立体异构体类别,但两者之间存在本质区别。 (1)构型的数量有限,并且构型数不胜数,通常只研究其典型构型。[2)在正常情况下,这两种构型不能互换并且相对固定。可以分离;但是构象可以在室温下快速转化为彼此,并且不能分离。

5、手性分子:一个分子不能与其镜像重叠,就像一个人的左右手一样,它被称为手性分子。

要判断分子或对象是否为手性yb体育 ,可以检查其是否具有对称平面,对称中心和交替的对称轴。如果不存在,则该分子或物体是手性的。如果有一个,那是非手性的。性。

对于分子中对映体的存在,周期性是必要和充分的条件。具有对映异构体和旋光性的手性分子。

6、对映体数目:如果一个分子具有n个手性碳原子,则对映体数目为2n。如果具有相同的手性碳原子,对映体的数量将少于2n。

检查一种物质的所有立体异构体的方法是:首先检查其顺反异构体,然后找到手性分子,然后找到手性分子的对映异构体。

7、酒石酸物理性质比较表

化合物名称

特定旋光度

熔点(℃)

材料特性

(2R,3R)-酒石酸

+ 12°

170

纯净的东西

(2S,3S)-酒石酸

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-12°

170

纯净的东西

(2R,3S)-酒石酸

146

纯净的东西

d l-酒石酸

206

混合物

十个四、互变异构现象

通常通过质子1,3-转移来实现:

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老王
本文标签:自由基反应,有机化学,有机合成

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