有机化学 第十七章 周环反应

有机化学 第十七章 周环反应
有机化学 第十七章 周环反应

有机化学人名反应大全

一、Arbuzov 反应 亚磷酸三烷基酯作为亲核试剂与卤代烷作用,生成烷基膦酸二烷基酯和一个新的卤代烷: 卤代烷反应时,其活性次序为:R′I >R′Br >R′Cl。除了卤代烷外,烯 丙型或炔丙型卤化物、a-卤代醚、a- 或 b-卤代酸酯、对甲苯磺酸酯等也可以 进行反应。当亚酸三烷基酯中三个烷基各不相同时,总是先脱除含碳原子数最 少的基团。 本反应是由醇制备卤代烷的很好方法,因为亚磷酸三烷基酯可以由醇与三 氯化磷反应制得: 如果反应所用的卤代烷 R'X 的烷基和亚磷酸三烷基酯 (RO) 3 P 的烷基相同 (即 R' = R),则Arbuzov 反应如下: 这是制备烷基膦酸酯的常用方法。 除了亚磷酸三烷基酯外,亚膦酸酯 RP(OR') 2和次亚膦酸酯 R 2 POR' 也能发 生该类反应,例如:

反应机理 2 进行的分子内重排反应: 一般认为是按 S N 反应实例 二、Arndt-Eister 反应 酰氯与重氮甲烷反应,然后在氧化银催化下与水共热得到酸。

反应机理 重氮甲烷与酰氯反应首先形成重氮酮(1),(1)在氧化银催化下与水共热,得到酰基卡宾(2),(2)发生重排得烯酮(3),(3)与水反应生成酸,若与醇或氨(胺)反应,则得酯或酰胺。 反应实例 三、Baeyer----Villiger反应 反应机理 过酸先与羰基进行亲核加成,然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子迁移到-O-O-基团中与羰基碳原子直接相连的氧原子上,同时发生O-O键异裂。因此,这是一个重排反应

具有光学活性的3---苯基丁酮和过酸反应,重排产物手性碳原子的枸型保 持不变,说明反应属于分子内重排: 不对称的酮氧化时,在重排步骤中,两个基团均可迁移,但是还是有一定的选择性,按迁移能力其顺序为: 醛氧化的机理与此相似,但迁移的是氢负离子,得到羧酸。 反应实例 酮类化合物用过酸如过氧乙酸、过氧苯甲酸、间氯过氧苯甲酸或三氟过氧 乙酸等氧化,可在羰基旁边插入一个氧原子生成相应的酯,其中三氟过氧乙酸 是最好的氧化剂。这类氧化剂的特点是反应速率快,反应温度一般在10~

基础有机化学反应总结

基础有机化学反应总结 一、烯烃 1、卤化氢加成 (1) CH CH 2 R HX CH CH 3R X 【马氏规则】在不对称烯烃加成中,氢总是加在含碳较多的碳上。 【机理】 CH 2 C H 3+ CH 3 C H 3X + CH 3 C H 3 +H + CH 2 +C 3X + C H 3X 主 次 【本质】不对称烯烃的亲电加成总是生成较稳定的碳正离子中间体。 【注】碳正离子的重排 (2) CH CH 2 R CH 2CH 2 R Br HBr ROOR 【特点】反马氏规则 【机理】 自由基机理(略) 【注】过氧化物效应仅限于HBr 、对HCl 、HI 无效。 【本质】不对称烯烃加成时生成稳定的自由基中间体。 【例】 CH 2 C H 3Br CH CH 2Br C H 3CH + CH 3 C H 3HBr Br CH 3CH 2CH 2Br CH CH 3 C H 3 2、硼氢化—氧化 CH CH 2 R CH 2CH 2R OH 1)B 2H 62)H 2O 2/OH -

【特点】不对称烯烃经硼氢化—氧化得一反马氏加成的醇,加成是顺式的,并且不重排。 【机理】 2 C H 33H 32 3H 32 CH CH 2C H 3 2 CH CH=CH (CH 3CH 2CH 2)3 - H 3CH 2CH 2C 22CH 3 CH 2O CH 2CH 2CH 3 3CH 2CH 2C 2CH 2CH 3 + O H - O H B - OCH 2CH 2CH 3CH 2CH 2CH 3 H 3CH 2CH 2B OCH 2CH 2CH 3 CH 2CH 2CH 32CH 2CH 3 HOO -B(OCH 2CH 2CH 3)3 B(OCH 2CH 2CH 3)3 + 3NaOH3NaOH 3HOCH 2CH 2CH 33 + Na 3BO 3 2 【例】 CH 3 1)BH 32)H 2O 2/OH -CH 3 H H OH 3、X 2加成 C C Br /CCl C C Br Br 【机理】

高等有机第九章 周环反应(协同反应)

第九章周环反应(协同反应) 协同反应——(1)此类反应中无产生离子或自由基等中间活性体 (2)不受催化剂或溶剂的影响 (3)键的生成和断裂在一步中完成 (4)可在热和光照下反应 (5)立体专一性反应 由于反应的过渡态是一环状结构,所以也称为周环反应。 周环反应是以轨道对称守恒原理为基础的,由Woodward提出。 第一节分子轨道对称守恒定律 1、术语: 以乙烯分子为例: 2 1反键轨道 成键轨道 分子轨道 用波函数来表示: 对乙烯分子π轨道来说,它有一个对称因素:为面对称(成键轨道S),而对反键轨道来说是反对称(A) C1 对称:Symmetry波函数的数学符号相同,S 面:对映关系 轴:转180° 反对称:Antisymmetry波函数的数学符号相反,A 轴C1:二个碳原子的连线 轴C2:两个平面乙烯面与m平面的交线 节点:将符号相同的波函数相连与C1轴的交点 乙烯的π型分子轨道、节点数和对称性总结为: 反键轨道 成键轨道 轨道节点数对称性2 1 1 m C2 A S S A 节面 节点的物理意义:(1)节点越多,说明该轨道的能级越高不安定因素 (2)节点处的电子密度等于零 对Ψ1来说:是π电子的最高占有分子轨道(HOMO)high occupied molecule orbit *不是说满轨道,只要有一个也是占有 最高占有轨道的电子束缚得最松弛,具有给电子的性质,最易激发到最低空轨道,因此这二个轨道为Ψ2是最低的空分子轨道(LUMO)low unoccupied molecule orbit 前线轨道

(前沿轨道)对电子的亲和力较强,具有接受电子的性质 丁二烯的分子轨道及其对称性: 节点数 对称性 m C 2 3210 A S S A A S S A 4321 己三烯的分子轨道及其对称性 4 321 65 节点数 对称性 m C 2 543210 A S S A A S S A A S S A 当最高轨道HOMO 的电子受到光的吸收光子的能量发生跃迁,到最低空轨道时,那时该轨道就变成HOMO 了 基态:未激发的HOMO 激发态:激发的HOMO ,相当于LUMO 第二节 电子反应中的轨道对称守恒原理 电环反应中的两种反应形式: 1、热化学:是反应物分子处于基态所发生的反应 HOMO 2、光化学: 激发态所发生的反应 LUMO 一、丁二烯和环丁烯的电环反应 h γ γLUMO HOMO

有机化学人名反应机理

1.Arbuzov 反应 卤代烷反应时,其活性次序为:R'I >R'Br >R'Cl。除了卤代烷外,烯丙型或炔丙型卤化物、a-卤代醚、a- 或 b-卤代酸酯、对甲苯磺酸酯等也可以进行反应。当亚酸三烷基酯中三个烷基各不相同时,总是先脱除含碳原子数最少的基团。 本反应是由醇制备卤代烷的很好方法,因为亚磷酸三烷基酯可以由醇与三氯化磷反应制得: 一般认为是按 S N2 进行的分子内重排反应: 2.Arndt-Eister 反应 酰氯与重氮甲烷反应,然后在氧化银催化下与水共热得到酸。 重氮甲烷与酰氯反应首先形成重氮酮(1),(1)在氧化银催化下与水共热,得到酰基卡宾(2),(2)发生重排得烯酮(3),(3)与水反应生成酸,若与醇或氨(胺)反应,则得酯或酰胺。 3.Baeyer----Villiger 反应

过酸先与羰基进行亲核加成,然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子迁移到-O-O-基团中与羰基碳原子直接相连的氧原子上,同时发生O-O键异裂。因此,这是一个重排反应 具有光学活性的3---苯基丁酮和过酸反应,重排产物手性碳原子的枸型保持不变,说明反应属于分子内重排: 不对称的酮氧化时,在重排步骤中,两个基团均可迁移,但是还是有一定的选择性,按迁移能力其顺序为: 4.Beckmann 重排 肟在酸如硫酸、多聚磷酸以及能产生强酸的五氯化磷、三氯化磷、苯磺酰氯、亚硫酰氯等作用下发生重排,生成相应的取代酰胺,如环己酮肟在硫酸作用下重排生成己内酰胺: 在酸作用下,肟首先发生质子化,然后脱去一分子水,同时与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上,所形成的碳正离子与水反应得到酰胺。

第十七章 周环反应

周环反应精选题及其解 1. 预测下列化合物电环化时产物的结构: 解 说明: 我们以本题为例来探讨一下如何运用前线轨道理论,以及如何对反应加以正确的分析、写出合理的产物。题(1)是电环化反应。在反应条件下,反应物A有开环和关环两种反应 1 途径。关环反应的π电子数由反应物决定,为4π电子体系;开环反应的π电子数由产物决定为6π电子体系。关环反应产物B 极不稳定(中间的四元环的两支σ键互为反式),说明形成该产物的过渡态的能量极高,反应不能进行。因此,该反应经对旋开环形成产物C 。若要验证一下答案的正确性,可将化合物C 在同样条件下的关环产物写出,如果写出的产物是A,说明答案是正确的。因为,由A 到C 和由C 到A 的变化的过渡态是一样的。 2. 用前线轨道理论解释17-1(1)的产物的正确性。 (1) H CH 3H CH 3 (2) (3) H 3H 3 hν (1) (2) (3) H H H CH 3 H CH 3 H CH 3 H CH 3 (5) CH 3 H CH 3 H (4) (4) (5) 3 3 (1) H H H H 看成4π电子体系 A B 对旋开环 C

解 先画出化合物C 的π分子轨道如下:前线轨道分别为最高占有轨道HOMO 和最低空轨道LUMO 。电环化反应轨道对称性取决于最高占有轨道的对称性。 如用下图表示A 由到B 的关环反应的过渡态,可以看出标记为a 的那支碳碳键需跨面形成,这对小环化合物是不可能的。 2 3. 预测下列化合物环加成时产物的结构: LUMO HOMO C 的HOMO 对旋 A O + (1) H 3C CHO + (2)

第十七章-周环反应练习及答案

第十七章 周环反应 1. 推测下列化合物的电环时产物的方法。 (1) (2) H H H 3C CH 3 H H H 3C CH 3 (3) (4) (5) C 3H H C 3H H 答案: (2) H H CH 3CH 3 (3) H H CH 3CH 3 对旋 hv (4) (5) CH 3 H CH 3H 3 3 3 2.推测下列化合物的环加成时产物的结构: (1) + O O (2) R + X (3) +O (4) N C + N -Pb Ph + C C Ph Ph H H

答案: + O O (1) O O (2) R + X R X + (3) + O (主)( 次) O (4) N C + N -Ph Ph + Ph Ph N N Ph Ph Ph Ph 3.马来酸酐和环庚三烯反应的产物如下,请说明这个产物的合理性。 + O O O O O O H H H H 答案: O O O H H

4.说明下列反应过程所需的条件: (1) H H H (2) 答案: H H H H (2) 5.说明下列反应从反应物到产物的过程: R H D D ? D H D R 答案:

D H D R 1,3 H D D R 1,3 6.自选原料通过环加成反应合成下列化合物。 O (1) O CHO (2) 答案: O O (1) O CHO (2) + O O O + O 7.加热下列化合物会发生什么样的变化? R (2) 答案:

R (2) 8.下面的反应按光化学进行时,反应产物可得到哪一种(Ⅰ或Ⅱ)? (1) hv 或 (2) hv 或 II I I I 答案: (1) hv (2) hv I I I 对旋 9.通过怎样的过程和条件,下列反应能得到给出的结果。 Ph Ph 答案:

基础有机化学人名反应

基础有机化学人名反应 第四章 狄尔斯–阿尔德反应(Diels–Alder reaction)(140) 1921年,狄尔斯和其研究生巴克(Back)研究偶氮二羧酸二乙酯(半个世纪后因光延反应而在有机合成中大放光芒的试剂)与胺发生的酯变胺的反应,当他们用2-萘胺做反应的时候,根据元素分析,得到的产物是一个加成物而不是期待的取代物。狄尔斯敏锐地意识到这个反应与十几年前阿尔布莱希特做过的古怪反应的共同之处。这使他开始以为产物是类似阿尔布莱希特提出的双键加成产物。狄尔斯很自然地仿造阿尔布莱希特用环戊二烯替代萘胺与偶氮二羧酸乙酯作用,结果又得到第三种加成物。通过计量加氢实验,狄尔斯发现加成物中只含有一个双键。如果产物的结构是如阿尔布莱希特提出的,那么势必要有两个双键才对。这个现象深深地吸引了狄尔斯,他与另一个研究生阿尔德一起提出了正确的双烯加成物的结构。1928年他们将结果发表。这标志着狄尔斯-阿德尔反应的正式发现。他们也因此获得1950年的诺贝尔化学奖。 含有一个活泼的双键或叁键的化合物(亲双烯体)与共轭二烯类化合物(双烯体)发生1,4-加成,生成六员环状化合物: 这个反应极易进行并且反应速度快,应用范围极广泛,是合成环状化合物的一个非常重要的方法。

带有吸电子取代基的亲双烯体和带有给电子取代基的双烯体对反应有利。常用的亲双烯体有: 下列基团也能作为亲双烯体发生反应: 常用的双烯体有: a.反应机理 这是一个协同反应,反应时,双烯体和亲双烯体彼此靠近,互相作用,形成一个环状过渡态,然后逐渐转化为产物分子:

反应是按顺式加成方式进行的,反应物原来的构型关系仍保留在环加成产物中。例如: 正常的Diels-Alder反应主要是由双烯体的HOMO(最高已占轨道)与亲双烯体的LUMO(最低未占轨道)发生作用。反应过程中,电子从双烯体的 HOMO“流入”亲双烯体的LUMO。也有由双烯体的LUMO与亲双烯体的HOMO作用发生反应的。 b.反应实例

有机化学反应总结

有机化学反应总结

有机化学 一、烯烃 1、卤化氢加成 (1) CH CH 2 R HX CH 3 R X 【马氏规则】在不对称烯烃加成中,氢总是加在含碳较多 的碳上。 【机理】 CH 2 C H 3CH + CH 3 C H 3X + CH 3 C H 3+H + CH 2 +C 3X + C H 3X 主 次 快 慢 【本质】不对称烯烃的亲电加成总是生成较稳定的碳正离子中间体。 【注】碳正离子的重排 (2) CH CH 2 R CH 2CH 2 R Br HBr ROOR 【特点】反马氏规则 【机理】 自由基机理(略) 【注】过氧化物效应仅限于HBr 、对HCl 、HI 无效。 【本质】不对称烯烃加成时生成稳定的自由基中间体。 【例】

CH 2 C H 3HBr Br H + CH CH 2Br C H 3CH + CH 3 C H 3HBr Br CH 3CH 2CH 2Br CH CH 3 C H 3 2、硼氢化—氧化 CH CH 2 R CH 2CH 2R OH 1)B 2H 62)H 2O 2/OH - 【特点】不对称烯烃经硼氢化—氧化得一反马氏加成的醇,加成是顺式的,并且不重排。 【机理】 CH 2C H 3CH CH 3C H 3BH 2 H CH CH 3C H 3BH 2 H CH CH 2C H 32 CH CH=CH (CH 3CH 2CH 2)3O OH B - H 3CH 2CH 2C 22CH 3 CH 223 B O CH 2CH 2CH 3 H 3CH 2CH 2C 2CH 2CH 3 + O H - O H - B - OC H 2CH 2CH 3CH 2CH 2CH 3 H 3CH 2CH 2C OH B OC H 2CH 2CH 3 CH 2CH 2CH 3H 2CH 2CH 3 HOO -B(OCH 2CH 2CH 3)3 B(OCH 2CH 2CH 3)3 + 3NaOH 3NaOH 3HOC H 2CH 2CH 33 + Na 3BO 3 2 【例】

大学有机化学人名反应总结

有机化学 一、烯烃 1、卤化氢加成 (1) CH CH 2 R HX CH CH 3R X 【马氏规则】在不对称烯烃加成中,氢总是加在含碳较多的碳上。 【机理】 CH 2 C H 3+ CH 3 C H 3X + CH 3 C H 3 +H + CH 2 +C 3X + C H 3X 主 次 【本质】不对称烯烃的亲电加成总是生成较稳定的碳正离子中间体。 【注】碳正离子的重排 (2) CH CH 2 R CH 2CH 2 R Br HBr ROOR 【特点】反马氏规则 【机理】 自由基机理(略) 【注】过氧化物效应仅限于HBr 、对HCl 、HI 无效。 【本质】不对称烯烃加成时生成稳定的自由基中间体。 【例】 CH 2 C H 3Br CH CH 2Br C H 3CH + CH 3 C H 3HBr Br CH 3CH 2CH 2Br CH CH 3 C H 3 2、硼氢化—氧化 CH CH 2 R CH 2CH 2R OH 1)B 2H 62)H 2O 2/OH - 【特点】不对称烯烃经硼氢化—氧化得一反马氏加成的醇,加成是顺式的,并且不重排。 【机理】

2 C H3 3 H3 2 3 H3 2 CH CH2 C H3 2 CH CH=CH (CH3CH2CH2)3 - H3CH2CH2C 22 CH3 CH2 B O CH2CH2CH3 3 CH2CH2C 2 CH2CH3 +O H- O H B-OCH2CH2CH3 CH2CH2CH3 H3CH2CH2 B OCH2CH2CH3 CH2CH2CH3 2 CH2CH3 HOO- B(OCH2CH2CH3)3 B(OCH2CH2CH3)3+3NaOH3NaOH3HOCH2CH2CH33+Na3BO3 2 【例】 CH3 1)BH 3 2)H 2 O 2 /OH- CH3 H H OH 3、X2加成 C C Br 2 /CCl 4 C C Br Br 【机理】 C C C C Br Br C Br +C C Br O H2+ -H+ C C Br O H

有机化学推导总结

高中化学有机推断题突破口总结对于有机推断题首先要熟悉各种官能团的性质,其次对各类有机反应的条件要记牢。解答有机推断题的常用方法有: 1.根据物质的性质推断官能团,如:能使溴水反应而褪色的物质含碳碳双双键、三键“-CHO”和酚羟基;能发生银镜反应的物质含有“-CHO”;能与钠发生置换反应的物质含有“-OH”;能分别与碳酸氢钠镕液和碳酸钠溶液反应的物质含有“-COOH”;能水解产生醇和羧酸的物质是酯等。 2.根据性质和有关数据推知官能团个数,如:-CHO→2Ag→Cu20;2-0H→H2;2-COOH(CO32-)→CO2 3.根据某些反应的产物推知官能团的位置,如: (1)由醇氧化得醛或羧酸,-OH一定连接在有2个氢原子的碳原子上;由醇氧化得酮,-OH接在只有一个氢原子的碳原子上。 (2)由消去反应产物可确定“-OH”或“-X”的位置。 (3)由取代产物的种数可确定碳链结构。 (4)由加氢后碳的骨架,可确定“C=C”或“C≡C”的位置。 能力点击:以一些典型的烃类衍生物(溴乙烷、乙醇、乙酸、乙醛、乙酸乙酯、脂肪酸、甘油酯、多羟基醛酮、氨基酸等)为例,了解官能团在有机物中的作用.掌握各主要官能团的性质和主要化学反应,并能结合同系列原理加以应用. 注意:烃的衍生物是中学有机化学的核心内容,在各类烃的衍生物中,以含氧衍生物为重点.教材在介绍每一种代表物时,一般先介绍物质的分子结构,然后联系分子结构讨论其性质、用途和制法等.在学习这一章时首先掌握同类衍生物的组成、结构特点(官能团)和它们的化学性质,在此基础上要注意各类官能团之间的衍变关系,熟悉官能团的引入和转化的方法,能选择适宜的反应条件和反应途径合成有机物. 有机化学知识点总结 1.需水浴加热的反应有: (1)、银镜反应(2)、乙酸乙酯的水解(3)苯的硝化(4)糖的水解 (5)、酚醛树脂的制取(6)固体溶解度的测定 凡是在不高于100℃的条件下反应,均可用水浴加热,其优点:温度变化平稳,不会大起大落,有利于反应的进行。 2.需用温度计的实验有: (1)、实验室制乙烯(170℃)(2)、蒸馏(3)、固体溶解度的测定 (4)、乙酸乙酯的水解(70-80℃)(5)、中和热的测定 (6)制硝基苯(50-60℃)

第十七章周环反应

第十七章 周环反应 我们学过了离子型反应、游离基反应。这些反应过程是分步进行的,首先形成正离子、负·或游离基。然后再完成反应。但在某些情况下,反应并不是按照这种机理进行的,如下面的例子: 例1. 33175℃ CH 3 H CH 3 H 顺-3,4-二甲基环丁烯在加热时生成(Z ,E )-2,4-已二烯,纯度达99.995%,立体取向极高。按照常理,(E ,E )式应该更加稳定,此反应中为什么不形成更稳定的(E ,E )产物? 例2 △ C 6H 5 H C 6H 5 H 6H 5H 5 用较大的苯基取代了原来的甲基,但产物的立体选择性仍高达99%,也不生成更稳定的(E ,E )产物,这什么? 例3. 2CH 32CH 3 CO 2CH 3 H CO 2CH 3 H 120℃10min 该例中,取代基的电性发生了改变,为什么也不生成更稳定的(E ,E )产物? 上述问题通过取代基的立体效应都不能说明。1965年,伍德沃德和霍夫曼提出协同反应中轨道对称性守恒原则,并根据这一原则预测协同反应能否进行及其立体化学特征,即在有些反应中起关键作用的是轨道的对称性。伍德沃德和霍夫曼和工作是近代有机化学中的重大成果之一。此后,日本科学家福井谦一提出了前线轨道理论,为此霍夫曼和福井谦一共同获得了1981年诺贝尔化学奖。 有机反应可归纳为两大类: 一类是通过活泼中间体,如碳正离子、负离子、游离基进行的反应; 另一类是通过一个环状过渡态完成的,反应过程中键 的形成和断裂是协同进行的,称为周环反应。 周环反应包括三种类型:电环化反应,环加成反应和σ迁移反应。 周环反应有以下重要特征: ⑴反应在加热或光照条件下进行,很少受溶剂极性、酸碱催化剂、游离基引发剂 的影响。 ⑵ 反应过程中旧键的断裂和新键的形成是同时进行的,即反应是按协同方式进行的,形成了一个环状过渡态。所以在反应的过程中,没有离子或游离基形成。

基础有机化学人名反应

第四章 狄尔斯–阿尔德反应(Diels–Alder reaction)(140) 1921年,狄尔斯和其研究生巴克(Back)研究偶氮二羧酸二乙酯(半个世纪后因光延反应而在有机合成中大放光芒的试剂)与胺发生的酯变胺的反应,当他们用2-萘胺做反应的时候,根据元素分析,得到的产物是一个加成物而不是期待的取代物。狄尔斯敏锐地意识到这个反应与十几年前阿尔布莱希特做过的古怪反应的共同之处。这使他开始以为产物是类似阿尔布莱希特提出的双键加成产物。狄尔斯很自然地仿造阿尔布莱希特用环戊二烯替代萘胺与偶氮二羧酸乙酯作用,结果又得到第三种加成物。通过计量加氢实验,狄尔斯发现加成物中只含有一个双键。如果产物的结构是如阿尔布莱希特提出的,那么势必要有两个双键才对。这个现象深深地吸引了狄尔斯,他与另一个研究生阿尔德一起提出了正确的双烯加成物的结构。1928年他们将结果发表。这标志着狄尔斯-阿德尔反应的正式发现。他们也因此获得1950年的诺贝尔化学奖。 含有一个活泼的双键或叁键的化合物(亲双烯体)与共轭二烯类化合物(双烯体)发生1,4-加成,生成六员环状化合物: 这个反应极易进行并且反应速度快,应用范围极广泛,是合成环状化合物的一个非常重要的方法。 带有吸电子取代基的亲双烯体和带有给电子取代基的双烯体对反应有利。常用的亲双烯体有: 下列基团也能作为亲双烯体发生反应: 常用的双烯体有:

a.反应机理 这是一个协同反应,反应时,双烯体和亲双烯体彼此靠近,互相作用,形成一个环状过渡态,然后逐渐转化为产物分子: 反应是按顺式加成方式进行的,反应物原来的构型关系仍保留在环加成产物中。例如: 正常的Diels-Alder反应主要是由双烯体的HOMO(最高已占轨道)与亲双烯体的LUMO(最低未占轨道)发生作用。反应过程中,电子从双烯体的HOMO“流入”亲双烯体的LUMO。也有由双烯体的LUMO与亲双烯体的HOMO作用发生反应的。 b.反应实例 本反应具有很强的区域选择性,当双烯体与亲双烯体上均有取代基时,主要生成两个取代基处于邻位或对位的产物: 当双烯体上有给电子取代基、亲双烯体上有不饱和基团如:

大学有机化学反应方程式总结较全

大学有机化学反应方程 式总结较全 文件编码(GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968)

有机化学 一、烯烃 1、卤化氢加成 (1) CH CH 2 R HX CH 3R X 【马氏规则】在不对称烯烃加成中,氢总是加在含碳较多的碳上。 【机理】 CH 2 C H 3+ CH 3 C H 3X + CH 3 C H 3 X +H + CH 2 +C 3X + C H 3X 主 次 【本质】不对称烯烃的亲电加成总是生成较稳定的碳正离子中间体。 【注】碳正离子的重排 (2) CH CH 2 R CH 2CH 2 R Br HBr ROOR 【特点】反马氏规则 【机理】 自由基机理(略) 【注】过氧化物效应仅限于HBr 、对HCl 、HI 无效。 【本质】不对称烯烃加成时生成稳定的自由基中间体。 【例】

CH 2 C H 3Br CH CH 2Br C H 3CH + CH 3 C H 3HBr Br CH 3CH 2CH 2Br CH CH 3 C H 3 2、硼氢化—氧化 CH CH 2 R CH 2CH 2R OH 1)B 2H 62)H 2O 2/OH - 【特点】不对称烯烃经硼氢化—氧化得一反马氏加成的醇,加成是顺式的,并且不重排。 【机理】 2 C H 33H 32 3H 32 CH CH 2C H 3 2 CH CH=CH (CH 3CH 2CH 2)3 - H 3CH 2CH 2C 22CH 3 CH 2B O CH 2CH 2CH 3 H 3CH 2CH 2C 2CH 2CH 3 + O H - O H B - OCH 2CH 2CH 3CH 2CH 2CH 3 H 3CH 2CH 2C B OCH 2CH 2CH 3 CH 2CH 2CH 32CH 2CH 3 HOO -B(OCH 2CH 2CH 3)3 B(OCH 2CH 2CH 3)3 + 3NaOH 3NaOH 3HOCH 2CH 2CH 33 + Na 3BO 3 2 【例】

有机化学反应机理(整理版)

1.Arndt-Eister 反应 酰氯与重氮甲烷反应,然后在氧化银催化下与水共热得到酸。 重氮甲烷与酰氯反应首先形成重氮酮(1),(1)在氧化银催化下与水共热,得到酰基卡宾(2),(2)发生重排得烯酮(3),(3)与水反应生成酸,若与醇或氨(胺)反应,则得酯或酰胺。 2.Baeyer----Villiger 反应 过酸先与羰基进行亲核加成,然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子迁移到-O-O-基团中与羰基碳原子直接相连的氧原子上,同时发生O-O键异裂。因此,这是一个重排反应

具有光学活性的3---苯基丁酮和过酸反应,重排产物手性碳原子的枸型保持不变,说明反应属于分子内重排: 不对称的酮氧化时,在重排步骤中,两个基团均可迁移,但是还是有一定的选择性,按迁移能力其顺序为: 醛氧化的机理与此相似,但迁移的是氢负离子,得到羧酸。

酮类化合物用过酸如过氧乙酸、过氧苯甲酸、间氯过氧苯甲酸或三氟过氧乙酸等氧化,可在羰基旁边插入一个氧原子生成相应的酯,其中三氟过氧乙酸是最好的氧化剂。这类氧化剂的特点是反应速率快,反应温度一般在10~40℃之间,产率高。 重排 肟在酸如硫酸、多聚磷酸以及能产生强酸的五氯化磷、三氯化磷、苯磺酰氯、亚硫酰氯等作用下发生重排,生成相应的取代酰胺,如环己酮肟在硫酸作用下重排生成己内酰胺: 在酸作用下,肟首先发生质子化,然后脱去一分子水,同时与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上,所形成的碳正离子与水反应得到酰胺。

迁移基团如果是手性碳原子,则在迁移前后其构型不变,例如: 例 还原 芳香化合物用碱金属(钠、钾或锂)在液氨与醇(乙醇、异丙醇或仲丁醇)的混合液中还原,苯环可被还原成非共轭的1,4-环己二烯化合物。

常见有机化学方程式归纳

常见有机化学方程式归纳 物质类别性质反应方程式 一、烷烃 1、燃烧 CH4 + 2O2CO2 + 2H2O 2、取代反应 CH4 + Cl2CH3Cl + HCl CH3Cl + Cl2CH2Cl2 + HCl(或CH4 + 2Cl2CH2Cl2 + 2HCl) CH2Cl2 + Cl2CHCl3 + HCl(或CH4 + 3Cl2CHCl3 + 3HCl) CHCl3 + Cl2CCl4 + HCl(或CH4 + 4Cl2CCl4 + 4HCl) CH3CH3 + Br2CH3CH2Br + HBr 3、高温分解CH4 C + 2H2↑ 二、烯烃 1、燃烧 C2H4 + 3O22CO2 + 2H2O 2、加成反应

3、加聚反应 4、氧化反应 三、炔烃 1、燃烧 2C2H2 + 5O24CO2 + 2H2O 2、加成反应 四、芳香烃 1、卤代 2、硝化

3、加成 4、氧化 五、醇 1、与活泼金属反应2CH3CH2OH +2 Na2CH3CH2ONa + H2↑ 2、消去反应 3、脱水成醚 4、取代反应 5、氧化

6、酯化反应 六、醛1、氧化 2C2H4O + 5O24CO2 + 4H2O

2、还原 七、酮1、加氢还原 八、羧酸 1、酸性 2CH3COOH + 2Na = 2CH3COONa + H2↑ CH3COOH + NaOH = CHCOONa + H2O 2CH3COOH + Na2CO3 = 2CH3COONa + H2O + CO2↑ CH3COOH + NaHCO3 = CH3COONa + H2O + CO2↑ 2、酯化反应参考醇的性质 九、酯1、水解 十一、卤代烃 1、水解反应 2、消去反应 十二、酚1、弱酸性

第十六章周环反应

第十八章分子轨道理论简介 一、教学目的和要求 (1)了解分子轨道理论的原理。 (1)了解周环反应的一般规律。 (2)了解分子轨道对称守恒原理在有机合成中的作用。 二、教学重点与难点 分子轨道理论的原理,周环反应的理论。 三、教学方法和教学学时 1、教学方法:以课堂讲授为主,结合必要的课堂讨论。教学手段以板书和多媒体相结合。 2、教学学时:2学时 四、教学内容 第一节电环化反应 第二节环加成反应 第三节σ迁移反应 第四节周环反应的理论 一、电环化反应机理 二、环加成反应机理 三、σ键迁移反应机理 五、课后作业、思考题 习题:1、2、4、6、11。 §18-1 周环反应的理论 一、周环反应 前面各章讨论的有机化学反应从机理上看主要有两种,一种是离子型反应,另一种是自由基型反应,它们都生成稳定的或不稳定的中间体。还有另一种机理,在反应中不形成离子或自由基中间体,而是由电子重新组织经过四或六中心环的过渡态而进行的。这类反应表明化学键的断裂和生成是同时发生的,它们都对过渡态作出贡献。这种一步完成的多中心反应称为周环反应。 周环反应:反应中无中间体生成,而是通过形成过渡态一步完成的多中心反应。 反应物——→产物

周环反应的特征: (1) 多中心的一步反应,反应进行时键的断裂和生成是同时进行的(协同反 应)。 例如: (2) 反应进行的动力是加热或光照。不受溶剂极性影响,不被酸碱所催化,不受任何引发剂的引发。 (3) 反应有突出的立体选择性,生成空间定向产物。 例如: 二、周环反应的理论 (一) 轨道和成键 周环反应的过程,广泛的应用轨道来描述,这些轨道往往是用图形来表示。有机化学中涉及最多的原子轨道为1p 轨道和2s 轨道。 原子轨道线形组合成分子轨道。当两个等价原子轨道组合时,总是形成两个新的分子轨道,一个是能量比原子轨道低的成键轨道,另一个是能量比原子轨道高的反键轨道。 (二)分子轨道对称守恒原理 原子轨道组合成分子轨道时,遵守轨道对称守恒原理。即当两个原子轨道的对称性相同(位相相同)的则给出成键轨道,两个原子轨道的对称性不同(位相不同)的则给出反键轨道。 CHO + CHO R h υ R = -COOCH 3 成键轨道 原子轨道 X 1 2

有机化学人名反应

有机人名反应及机理索引: Arbuzov反应 Arndt-Eister反应 Baeyer-Villiger 氧化 Beckmann 重排 Birch 还原 Bischler-Napieralski 合成法 Bouveault-Blanc还原 Bucherer 反应 Cannizzaro 反应 Chichibabin 反应 Claisen 酯缩合反应 Claisen-Schmidt 反应 Clemmensen 还原 Combes 合成法 Cope 重排 Cope 消除反应 Curtius 反应 Dakin 反应 Darzens 反应 Demjanov 重排 Dieckmann 缩合反应 Elbs 反应 Eschweiler-Clarke 反应 Favorskii 反应 Favorskii 重排 Friedel-Crafts烷基化反应 Friedel-Crafts酰基化反应 Fries 重排 Gabriel 合成法 Gattermann 反应 Gattermann-Koch 反应 Gomberg-Bachmann 反应 Hantzsch 合成法 Haworth 反应 Hell-V olhard-Zelinski 反应 Hinsberg 反应 Hofmann 烷基化 Hofmann 消除反应 Hofmann 重排(降解) Houben-Hoesch 反应 Hunsdiecker 反应 Kiliani 氰化增碳法 Knoevenagel 反应 Knorr 反应 Koble 反应 Koble-Schmitt 反应 Leuckart 反应 Lossen反应 Mannich 反应 Meerwein-Ponndorf 反应

(完整版)高中有机化学方程式总结

高中有机化学方程式总结 一、烃 1. 烷烃 —通式:C n H 2n -2 (1)氧化反应 ①甲烷的燃烧:CH 4+2O 2 CO 2+2H 2O ②甲烷不可使酸性高锰酸钾溶液及溴水褪色。 (2)取代反应 一氯甲烷:CH 4+Cl 2 CH 3Cl+HCl 二氯甲烷:CH 3Cl+Cl 2 CH 2Cl 2+HCl 三氯甲烷:CH 2Cl 2+Cl 2 CHCl 3+HCl (CHCl 3又叫氯仿) 四氯化碳:CHCl 3+Cl 2 CCl 4+HCl (3)分解反应 CH 4 C+2H 2 2. 烯烃 —通式:C n H 2n 乙烯的制取:CH 3CH 2OH H 2C=CH 2↑+H 2 (1)氧化反应 ①乙烯的燃烧:H 2C=CH 2+3O 2 2CO 2(2)加成反应 与溴水加成:H 2C=CH 2+Br 2 CH 2Br —CH 2与氢气加成:H 2C=CH 2+H 2 CH 3CH 3 与氯化氢加成: H 2C=CH 2+HCl CH 3CH 2 与水加成:H 2C=CH 2+H 2O CH 3CH 2OH (3)聚合反应 乙烯加聚,生成聚乙烯:n H 2C=CH n 3. 炔烃 —通式:C n H 2n-2 乙炔的制取:CaC 2+2H 2O HC ≡(1)氧化反应 ①乙炔的燃烧:HC ≡CH+5O 2 4CO 2+2H 2(2)加成反应 与溴水加成:HC ≡CH+Br 2 HC=CH Br CHBr=CHBr+Br 2 CHBr 2— 与氢气加成:HC ≡CH+H 2 H 2C=CH 2 与氯化氢加成:HC ≡CH+HCl CH 2=CHCl (3)聚合反应 氯乙烯加聚,得到聚氯乙烯:n CH 2 n 乙炔加聚,得到聚乙炔:n HC ≡ n 点燃 光 光 光 光 浓硫酸 170℃ 点燃 催化剂 △ 催化剂 加热加压 2-CH 2 图1 乙烯的制取 点燃 图2 乙炔的制取 催化剂 △ 催化剂 △ Br 2—CH Cl CH=CH 催化剂 △ 高温

有机化学(曾昭琼高教四版)课后习题答案17第四版-第十七章-周环反应-习题解答

第十七章 周环反应 问题和习题解答 (曾昭琼主编,有机化学,2004 第四版,下册P198-201) (井冈山学院化学系,方小牛提供) 1. 推测下列合物电环化时产物的结构: (1) (2) CH 3CH 3 (3) CH 3CH 3 hv (4) (5) CH 3 H H CH 3 2. 推测下列环加成反应的产物的结构: 3. 马来酸酐和环庚三烯反应,给出的产物如下。试说明这个产物的合理性。

环庚三烯的Π电子是4n+2体系,加热是进行对旋电环化,然后再与马来酸酐进行(4+2)环加成反应,由于环状二烯的LUMO相互作用,可产生对称性允许的次级效应,有利于形成内型过渡态,最后生成内型产物。 4. 指出下列反应过程所需的条件。 5.试说明下列反应从反应物到产物的过程: R D H R D D H [1,5]C[1,5]C 该反应是反应经过两次碳的(1,5)同面迁移,且C*构型保持。 6.自选材料通过环加成反应合成下列化合物。

7.自选材料通过 环加成反应合成下列化合物。 (1)(2) 8.下面的反应按光化学进行时,反应产物可得到哪一种(I 或II)? 解:(1)反应物Π电子数属4N体系,光照下对旋是允许的,产物是I。(2)反应物中起电环化反应的Π电子数属4N+2体系,光照下顺旋是允许的。产物是II。 9.通过怎样的过程和条件,下列反应能得到给出的结果。

10.通过什么办法反-9,10-二氢萘转化为顺-9,10-二氢萘 ? 11.确定下列反应在加热反应时所涉及的电子 数。 6个 p 电子电环化反应 4个 p 电子电环化反应 [14+2]环加成 12.解释下列现象: (1) 在狄尔斯-阿尔德反应时,2-叔丁基-1,3-丁二烯反应速率比1,3-丁二烯快许多 。 (2) 在-78℃时,下面反应(b)的反应速率比(a)快1022倍。 N N N N + N 2 (a) N N + N 2 (b) (3) 化合物 重排成甲苯放出大量的热,但它本身却相当稳定。

有机化学的学习心得体会

有机化学的学习心得体会 学习有机化学也已经有一个学期了,虽然说以前高中也学习过有机化学,但是到了大学再学有机化学发现高中学的基本连皮毛也说不上,真正的有机化学涉及的反应是那么多。所以我认为有机化学就是用两个词来形容--多和变化。 先来说说多,有机化学的多最多体现在有机物多,有机反应多,反应的机理也有不少。所以说有机化学在我学了一个学期以后明白了有机化学的最大难处就是化合物多,有机反应多,十分难以掌握。但是有机老师的课件做得十分巧妙,把几种有机物进行了分类,学起来可以沿着各种有机物的特性了进行研究,可以掌握到同一种物质不同反应的一些特点,分类记忆这样比较方便了,也减轻了有机化学的反应的部分负担,也可以研究出不同反应的一些共同的特点。这样就大大地减轻了学习有机化学的负担。也使得在我们初学者的眼中看来很难学的有机化学一下子也简单了很多,有了许多规律的记忆方法,这样我们就可以掌握规律,从而可以更加简单地掌握这一类反应。而有机化合物,虽然有很多种,但是为我们现在所用的还不多,在不同的分类中都可以找到的,这样有机化学学起来就还是减轻了许多的负担。 有机化学的另外的一个特点就是变化复杂。变化中可能

还有变化,有的比较简单的题目,但是稍加变化以后就会很复杂。比如说许多炔烃的反应要联系到烯烃的反应,一些不同的物质却有着相同的反应规律,还有命名中有许多小的细节上的变化都可以出题。所以这些变化更加难学,有机化学的反应多但是及不上变化多,无论有多少的机理,规律,只要把几个融合一下就可以产生不同的变化,出来不少的题目,这样就难住的大家。所以有机化学最难学的就是学习规律,学习机理,学习到了以后还要把这些机理融合起来,要知道如何地变化,这样才能把一些机理题和合成题作好,我们学习有机化学才有实用的价值。 所以我们可以说有机化学最难的不是那些方程式,而是那些方程式变化了以后你还知道吗的问题,只要在学习的时候多多地总结,多多地复习,多多地了解不同的变化,并且用这些不同的变化来丰富自己的有机化学的知识,这样才是学习好有机化学的正道。最后来说说有机化学和其他我学过的象分析化学,无机化学,结构化学来进行一个比较吧。无机化学涉及的范围十分的广,其实无机化学也就是为其他的一些化学课打下一个基础;分析化学主要侧重于计算和一些离子反应;而结构化学是一个结合理论和计算为一体的学科。 但是有机化学和这些科目不同的是涉及的反应和化合

基础有机化学人名反应

基础有机化学人名反应 第四章狄尔斯–阿尔德反应(Diels –Alder reaction )(140) 1921 年,狄尔斯和其研究生巴克(Back)研究偶氮二羧酸二乙酯(半个世纪后因光延反应而在有机合成中大放光芒的试剂)与胺发生的酯变胺的反应,当他们用2- 萘胺做反应的时候,根据元素分析,得到的产物是一个加成物而不是期待的取代物。狄尔斯敏锐地意识到这个反应与十几年前阿尔布莱希特做过的古怪反应的共同之处。这使他开始以为产物是类似阿尔布莱希特提出的双键加成产物。狄尔斯很自然地仿造阿尔布莱希特用环戊二烯替代萘胺与偶氮二羧酸乙酯作用,结果又得到第三种加成物。通过计量加氢实验,狄尔斯发现加成物中只含有一个双键。如果产物的结构是如阿尔布莱希特提出的,那么势必要有两个双键才对。这个现象深深地吸引了狄尔斯,他与另一个研究生阿尔德一起提出了正确的双烯加成物的结构。1928 年他们将结果发表。这标志着狄尔斯 - 阿德尔反应的正式发现。他们也因此获得1950 年的诺贝尔化学奖 含有一个活泼的双键或叁键的化合物(亲双烯体)与共轭二烯类化合物(双烯 体)发生1,4- 加成,生成六员环状化合物: 这个反应极易进行并且反应速度快,应用范围极广泛,是合成环状化合物的一个非常重要的方法。

带有吸电子取代基的亲双烯体和带有给电子取代基的双烯体对反应有利 常用的亲双烯体有: 下列基团也能作为亲双烯体发生反应: 常用的双烯体有: a. 反应机理 这是一个协同反应,反应时,双烯体和亲双烯体彼此靠近,互相作用,形 成一个环状过渡态,然后逐渐转化为产物分子:

反应是按顺式加成方式进行的,反应物原来的构型关系仍保留在环加成产 物中。例如: 正常的Diels-Alder 反应主要是由双烯体的HOMO最(高已占轨道)与亲双烯体的LUMO最(低未占轨道)发生作用。反应过程中,电子从双烯体的HOM“O流入”亲双烯体的LUMO。也有由双烯体的LUMO与亲双烯体的HOMO作用发生反应的。 b. 反应实例

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