常见问题1.烃的不饱和度怎么算?答:Q=碳原子数+1+(氮原子数-氢原子数)/2氧、硫不计,卤原子视为氢2.相似相溶原理答:是指由于极性分子间的电性作用,使得极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂,难溶于非极性分子组成的溶剂非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂,难溶于极性分子组成的溶剂。3.有机化合物的系统命名规则答:分为三步:(1)选主链:(1)包含官能团的最长碳链;(2)若满足条件(1)的碳链不止一条,则加限定条件“支链数最多”;(3)若同时满足条件(1)和(2)的碳链仍不止一条,则选择取代基编号小的碳链作为主链(一般该情况较少)。(2)对主链编号:(1)首先保证官能团位次最小;(2)在条件(1)的前提下,尽量使取代基位次小(遵循“最低系列原则;(3)若同时满足条件(1)和(2),则依据“简单基团位次小”的原则编号。(判断依据:次序规则)(3)写出全名:注意标出官能团的位次。4.亲电加成规律:答:一般地,烯烃和炔烃的亲电加成均遵循马氏规则。马氏规则:(1)试剂的氢加到含氢多的双键碳上:(2)试剂的正性部分加到含氢多的双键碳上:(3)离子型反应遵循“异性电荷部分相互结合"的原则,因此需利用电子效应分析不饱和烃的不饱和键上电子云分布。但,若为烃的衍生物,则不一定符合马氏规则的文字表述。如烯丙基氯与HBI酸的加成,表现为反马。5.亲电取代定位规律根据芳烃衍生物发生亲电取代产物收率的实验结果,将定位基分为两大类:
常见问题 1. 烃的不饱和度怎么算? 答:Ω=碳原子数+1+(氮原子数-氢原子数)/2 氧、硫不计,卤原子视为氢 2. 相似相溶原理 答:是指由于极性分子间的电性作用,使得极性分子组成的溶质易溶于极性分子 组成的溶剂,难溶于非极性分子组成的溶剂;非极性分子组成的溶质易溶于非极 性分子组成的溶剂,难溶于极性分子组成的溶剂。 3. 有机化合物的系统命名规则 答:分为三步: (1)选主链:(1)包含官能团的最长碳链; (2)若满足条件(1)的碳链不止一条,则加限定条件“支链数最多”; (3)若同时满足条件(1)和(2)的碳链仍不止一条,则选择取代基 编号小的碳链作为主链(一般该情况较少)。 (2)对主链编号:(1)首先保证官能团位次最小; (2)在条件(1)的前提下,尽量使取代基位次小(遵循“最低 系列原则; (3)若同时满足条件(1)和(2),则依据“简单基团位次小” 的原则编号。(判断依据:次序规则) (3)写出全名:注意标出官能团的位次。 4. 亲电加成规律: 答:一般地,烯烃和炔烃的亲电加成均遵循马氏规则。 马氏规则:(1)试剂的氢加到含氢多的双键碳上; (2)试剂的正性部分加到含氢多的双键碳上; (3)离子型反应遵循“异性电荷部分相互结合”的原则,因此需利用 电子效应分析不饱和烃的不饱和键上电子云分布。 但,若为烃的衍生物,则不一定符合马氏规则的文字表述。如烯丙基氯与 HBr 酸的加成,表现为反马。 5. 亲电取代定位规律 根据芳烃衍生物发生亲电取代产物收率的实验结果,将定位基分为两大类:
构成特点对苯环产生特例的电子效应对苯环活性影响1.第一类(邻对位)定位基:第一原子一般为饱和原子或带负电荷一般为供电基团一般活化一X(吸电子)和一Ar(第一原子不饱和)2.第二类(间位)定位基:第一原子一般为不饱和原子或带正电荷一般为吸电子基团一般钝化一CCl3(第一原子饱和)常见第一类定位基:—O、—NH2、—OH、—NHCOR、OCOR、OR、-R、—Ar、—X常见第二类定位基:—N+R4、—NO2、—SO3H、—CN、—COOH、—CHO等6.芳香性判断答:休克尔规则:一、单环化合物1.环状化合物;2.形成闭合大元键;3.大元键的元电子数符合4n+2(n0.1.2......)注意:[10]轮烯和[14]轮烯为非平面结构若为碳环,则要求所有成环碳原子均为sp?杂化元电子数贡献:双键碳原子贡献1个e若为杂环,注意喃氧、噻硫、吡咯氮、吡啶氮原子碳正离子中心碳贡献0个e碳负离子中心碳贡献2个e自由基中心碳贡献1个e二、多环化合物3.1.多个环、平面;2.形成多个闭合大元键;外围元电子数符合4n+2原则。7.手性分子判断答:本质:分子与其镜像不能完全重合时,该分子即为手性分子。判断过程:一般地1.分子无手性碳原子,为非手性分子:(特殊的,如取代丙二烯、取代联苯,有可能有手性)2.分子有1个手性碳原子,为手性分子;
构成特点 对苯环产生 的电子效应 对苯环活性影响 特例 1. 第一类(邻对位)定位基:第一原子一般为饱和原子或带负电荷 一般 为供电基团 一般活化 —X(吸电子)和—Ar(第一原子不饱和) 2. 第二类(间位)定位基:第一原子一般为不饱和原子或带正电荷 一般 为吸电子基团 一般钝化 —CCl3(第一原子饱和) 常见第一类定位基:—O-、—NH2、—OH、—NHCOR、—OCOR、—OR、 —R、—Ar、—X 常见第二类定位基:—N+R4、—NO2、—SO3H、—CN、—COOH、—CHO 等 6. 芳香性判断 答:休克尔规则: 一、单环化合物 1. 环状化合物; 2.形成闭合大 π 键; 3. 大 π 键的 π 电子数符合 4n+2 (n=0,1,2.) 注意:[10]轮烯和[14]轮烯为非平面结构 若为碳环,则要求所有成环 碳原子均为 sp2 杂化 π 电子数贡献:双键碳原子 贡献 1 个 e 若为杂环,注意呋喃氧、噻吩硫、 吡咯氮、吡啶氮原子 碳正离子中心碳 贡献 0 个 e 碳负离子中心碳 贡献 2 个 e 自由基中心碳 贡献 1 个 e 二、多环化合物 1. 多个环、平面; 2. 形成多个闭合大 π 键; 3. 外围 π 电子数符合 4n+2 原则。 7. 手性分子判断 答:本质:分子与其镜像不能完全重合时,该分子即为手性分子。 判断过程:一般地 1. 分子无手性碳原子,为非手性分子;(特殊的,如取代丙二烯、取代联苯, 有可能有手性) 2. 分子有 1 个手性碳原子,为手性分子;
3.分子有多个手性碳原子时:(1)若分子无对称中心、无对称面,则为手性分子;(2)若分子有对称中心或有对称面,则为非手性分子。8.反应类型答:有机反应一般分为自由基型、离子型和协同型反应。自由基和离子型反应认为是旧的共价键断裂后,再形成新的共价键;而协同反应则认为旧键断裂和新键形成是同时的,但经过一环状过渡态。1.自由基型反应:共价键断裂方式为均裂,形成自由基中间体。反应条件一般为光照、加热、或有过氧化物、引发剂等存在,如饱和碳上氢原子的卤代:2.离子型反应:共价键断裂方式为异裂,形成离子中间体。反应一般需在极性试剂、极性溶剂或有催化剂存在下反应。分为亲核型和亲电型反应(依据进攻试剂划分)(1)亲电加成:如烯烃、炔烃的加成,亲电试剂进攻烯烃发生的加成反应;(2)亲核加成:如羰基化合物醛酮的加成,亲核试剂进攻羰基碳而发生的加成反应;(3)亲电取代:如芳烃的硝化反应,亲电试剂进攻苯环元电子云而发生的取代反应;(4)亲核取代:如卤代烃、醇的反应,亲核试剂进攻α-C而发生的取代反应。3.协同反应:如共轭二烯烃的双烯合成9.SN1和SN2反应答:亲核取代按照机理分为SN1(单分子亲核取代,指的是反应速率只与卤代烃一种反应物有关)和SN2(双分子亲核取代,指的是反应速率与卤代烃和亲核试剂均有关)反应。分步中间体反应特点反应活性影响因素反应速率由快到慢排序R+1.SN1两步往往重排R+稳定性:越稳定,反应越快烯丙型、苄基型>叔卤烷>仲卤烷>伯卤烷>甲基卤>乙烯型、苯基型2.SN2一步无,过渡态瓦尔登翻转α-C空阻:越小,反应越快烯丙型、苄基型>甲基卤>伯卤烷>仲卤烷>叔卤烷>乙烯型、苯基型结论:一般地,烯丙型、苄基型以及叔卤烷,均按SN1历程考虑;伯卤烷、甲基卤均按SN2历程考虑;仲卤烷会以两种历程分别进行反应。10.E1和E2反应
3. 分子有多个手性碳原子时:(1)若分子无对称中心、无对称面,则为手性分 子; (2)若分子有对称中心或有对称面,则为非手性分 子。 8. 反应类型 答:有机反应一般分为自由基型、离子型和协同型反应。自由基和离子型反应认 为是旧的共价键断裂后,再形成新的共价键;而协同反应则认为旧键断裂和新键 形成是同时的,但经过一环状过渡态。 1. 自由基型反应:共价键断裂方式为均裂,形成自由基中间体。反应条件一般 为光照、加热、或有过氧化物、引发剂等存在,如饱和碳上氢原子的卤代; 2. 离子型反应:共价键断裂方式为异裂,形成离子中间体。反应一般需在极性 试剂、极性溶剂或有催化剂存在下反应。分为亲核型和亲电型反应(依据进攻试 剂划分) (1)亲电加成:如烯烃、炔烃的加成,亲电试剂进攻烯烃发生的加成反应; (2)亲核加成:如羰基化合物醛酮的加成,亲核试剂进攻羰基碳而发生的加成 反应; (3)亲电取代:如芳烃的硝化反应,亲电试剂进攻苯环 π 电子云而发生的取代 反应; (4)亲核取代:如卤代烃、醇的反应,亲核试剂进攻 α-C 而发生的取代反应。 3. 协同反应:如共轭二烯烃的双烯合成 9. SN1 和 SN2 反应 答:亲核取代按照机理分为 SN1(单分子亲核取代,指的是反应速率只与卤代烃 一种反应物有关)和 SN2(双分子亲核取代,指的是反应速率与卤代烃和亲核试 剂均有关)反应。 分步 中间体 反应特点 反应活性影响因 素 反应速率由快到慢排序 1. SN1 两步 R+ 往往重排 R+稳定性:越稳定,反应越 快 烯丙型、苄基型>叔卤烷>仲卤烷>伯卤烷>甲基卤>乙烯型、苯基型 2. SN2 一步 无,过渡态 瓦尔登翻转 α-C 空阻:越小,反应越 快 烯丙型、苄基型>甲基卤>伯卤烷>仲卤烷>叔卤烷>乙烯型、苯基型 结论:一般地,烯丙型、苄基型以及叔卤烷,均按 SN1 历程考虑; 伯卤烷、甲基卤均按 SN2 历程考虑; 仲卤烷会以两种历程分别进行反应。 10. E1 和 E2 反应
答:消去反应按照机理分为E1(单分子消去,指的是反应速率只与卤代烃一种反应物有关)和E2(双分子消去,指的是反应速率与卤代烃和亲核试剂均有关)反应。分步中间体反应特点反应活性影响因素反应速率由快到慢排序1. E1两步R+往往重排R+稳定性:越稳定,反应越快烯丙型、基型>叔卤烷>仲卤烷>伯卤烷>乙烯型、苯基型2.E2一步无,过渡态β-H空阻:越小,反应越快烯丙型、芒基型>伯卤烷>仲卤烷>叔卤烷>乙烯型、苯基型结论:一般地,烯丙型、基型以及叔卤烷,均按E1历程考虑;伯卤烷按E2历程考虑:仲卤烷会以两种历程分别进行反应。11.SN和E的比较竞答:产物争本质区别1. SN取代产物伯卤烷、甲基卤易取代NaOH水溶液发生取代亲核试剂进攻α-C2.E不饱和化合物叔卤烷易消去极强碱易消去高温易消去亲核试剂进攻β-H12.卤代烃、醇、醚性质比较答:RXROHROR三类化合物在所示共价键处化学性质类似,均可发生亲核取代和消去反应,但由于离去基团离去能力不同,所以三类化合物的反应活性有所差异:离去基团XOHRO-最最好其次离去能力(碱性越强,离去能力越弱)差质提高活性(加催化剂)质子酸催化子酸催化新离去基团H20ROH13.哪些醛酮可与饱和亚硫酸氢钠加成答:所有的醛、脂肪族甲基酮(羰基碳一端必连甲基,另一端不能连芳环)、少于8个碳的环酮
答:消去反应按照机理分为 E1(单分子消去,指的是反应速率只与卤代烃一种 反应物有关)和 E2(双分子消去,指的是反应速率与卤代烃和亲核试剂均有关) 反应。 分步 中间体 反应特点 反应活性影响因 素 反应速率由快到慢排序 1. E1 两步 R+ 往往重排 R+稳定性:越稳定,反应越 快 烯丙型、苄基型>叔卤烷>仲卤烷>伯卤烷>乙烯型、苯基型 2. E2 一步 无,过渡态 β-H 空阻:越小,反应越 快 烯丙型、苄基型>伯卤烷>仲卤烷>叔卤烷>乙烯型、苯基型 结论:一般地,烯丙型、苄基型以及叔卤烷,均按 E1 历程考虑; 伯卤烷按 E2 历程考虑; 仲卤烷会以两种历程分别进行反应。 11. SN 和 E 的比较 答: 产物 竞 争 本质区 别 1. SN 取代产物 伯卤烷、甲基卤易取代 NaOH 水溶液 发生取代 亲核试剂进攻 α-C 2. E 不饱和化合物 叔卤烷易消去 极强碱易消 去 高温易消去 亲核试剂进攻 β-H 12. 卤代烃、醇、醚性质比较 答: R—X R—OH R—OR 三类化合物在所示共价键处化学性质类似,均可发生亲核取代和消去反应,但由 于离去基团离去能力不同,所以三类化合物的反应活性有所差异: 离去基 团 X- OH- RO- 离去能力(碱性越强,离去能力越弱) 最好 其次 最 差 提高活性(加催化剂) 质子酸催化 质 子酸催化 新离去基 团 H2O ROH 13. 哪些醛酮可与饱和亚硫酸氢钠加成 答:所有的醛、脂肪族甲基酮(羰基碳一端必连甲基,另一端不能连芳环)、少 于 8 个碳的环酮
14.哪些可发生卤仿反应?答:乙醛、甲基酮、乙醇、2-仲醇(羟基在2号位的仲醇)15.β-二羰基化合物的烯醇式结构稳定性?答:具有稳定或较稳定的烯醇式结构的β-二羰基化合物种类:(可使溴水或溴的CCI4溶液褪色,也可使FeCI3溶液显色)1.β-二酮,即两个羰基均为酮羰基,如乙酰丙酮;2.β-酮酸酯,即两个羰基一为酮羰基,另一为酯羰基,如三乙;3.β-二酯,即两个羰基均为酯羰基,如丙二酸酯;4.β-酮酸,即两个羰基一为酮羰基,另一为羧基,如3-丁酮酸。注意:若两个羰基均为羧基,则其烯醇式结构不稳定,不能使溴水褪色。15
14. 哪些可发生卤仿反应? 答:乙醛、甲基酮、乙醇、2-仲醇(羟基在 2 号位的仲醇) 15. β-二羰基化合物的烯醇式结构稳定性 ? 答:具有稳定或较稳定的烯醇式结构的 β-二羰基化合物种类:(可使溴水或溴的 CCl4 溶液褪色,也可使 FeCl3 溶液显色) 1. β-二酮,即两个羰基均为酮羰基,如乙酰丙酮; 2. β-酮酸酯,即两个羰基一为酮羰基,另一为酯羰基,如三乙; 3. β-二酯,即两个羰基均为酯羰基,如丙二酸酯; 4. β-酮酸,即两个羰基一为酮羰基,另一为羧基,如 3-丁酮酸。 注意:若两个羰基均为羧基,则其烯醇式结构不稳定,不能使溴水褪色。 15