有机化学部分物理化学性质规律总结

有机化学部分性质总结

物理性质

1、状态(常温)

气态:n≤4的烃、新戊烷、甲醛、一氯甲烷、一氯乙烷、一溴甲烷

液态:低级（十碳以下）醇、醛、酸、酯油酸等

固态:苯酚，草酸，苯甲酸、硬脂酸，软脂酸等

2、密度

比水轻：所有烃类、酯、油脂

比水重：硝基苯、溴苯、CCl4、溴乙烷及大多数卤代烃、液态苯酚

3. 沸点

①同系物沸点大小判断，一般随着碳原子数增多，沸点增大。如甲烷＜乙烷＜丙烷＜丁烷＜戊烷＜.....

②链烃同分异构体沸点大小判断，一般支链越多，沸点越小。如：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷

③芳香烃的沸点大小判断，侧链相同时，邻位＞间位＞对位。如：邻二甲苯＞间二甲苯＞对二甲苯

④对于碳原子数相等的烃沸点大小判断，烯烃＜烷烃＜炔烃

⑤同碳原子的脂肪烃的衍生物沸点大小判断，烯烃的衍生物沸点低于烷烃的同类衍生物。如：油酸的沸点＜硬脂酸

⑥不同类型的烃的含氧衍生物的沸点比较，相对分子质量相近的脂肪羧酸＞脂肪醇＞脂肪醛

⑦酚和羧酸与它们对应的盐沸点比较，酚和羧酸＜对应盐的沸点。如乙酸＜乙酸钠

⑧分子量相近的烃的沸点一般低于烃的衍生物。

例1：2-甲基庚烷＞正庚烷＞2-甲基己烷＞3,3-二甲基戊烷＞正戊烷

例2：下列沸点大小，前者低，后者高的是（）.

A、苯酚和苯酚钠

B、软脂酸和油酸

C、丁烯和乙烯

D、丁烷和2-甲基丙烷

解析：A对，苯酚盐的熔沸点大于苯酚；B错，软脂酸常温固态，油酸常温液态，碳原子相近的高级一元脂肪酸，烃基中C=C越多，沸点越低；C错，同系物中C数越多，沸点越高；D错，同类同分异构体，支链多，沸点低。答案是A。

4. 熔点

A.直链烷烃

支链数↑,熔点↑(C3以后).

由此可见:含偶数C,熔点↑的多;含奇数C,熔点↑的少.从而形成了"偶上奇下"两条曲线. 在晶体中,分子间作用力不仅取决于分子的大小,还于晶体中晶格排列的对称性有关.

含偶数碳原子的碳链具有较好的对称性,晶格排列紧密.

B. 同分异构体

支链数↑,熔点↓(不利于晶格的紧密排列).

对称性↑,熔点↑;高度对称的异构体> 直链异构体

溶解度

说白了，就是相似相溶。相似相溶原理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。

1．极性溶剂（如水）易溶解极性物质（离子晶体、分子晶体中的极性物质如强酸等）；

2．非极性溶剂（如苯、汽油、四氯化碳等）能溶解非极性物质（大多数有机物、Br2、I2等）

3．含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟基（—OH ）能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。 另外，极性分子易溶于极性溶剂中，非极性分子易溶于非极性溶剂中。

羟基数目相同，分子量越大越难溶。

羟基数目不同，碳原子数相同，羟基越多越易溶。

羧基同理。

例：比较在水中的溶解度：HOCH2CH2CH2CH2OH ＞(CH3CH2)2O ＞CH3CH2CH2CH2CH2OH ＞CH3CH2CH2CH3

化学性质

酸性

·碳数小的酸性强

·碳数相同时,支链多的,大的酸性强

·支链相同时,支链靠近羧基的酸性强

·有卤原子取代的(如一氯乙酸,CH2ClCOOH 比乙酸酸性强)较强,卤原子越多越强

·供电子基:对外表现负电场的基团.

对羰基C=O 具有供电子效应,也就是增加羰基的电子云密度,削弱其吸电子性,降低α-H 酸性的基团有： 烷基-R 、烷氧基-OR 、羟基-OH 、碳碳双键 C=C 、苯基-C6H5

例：(CH3)3C > (CH3)2C > CH3CH2 > CH3 > H

·吸电子基:对外表现正电场的基团.

对羰基C=O 具有吸电子效应,也就是降低羰基的电子云密度,增加其吸电子性,增加α-H 酸性的基团有：NO2 > CN > F > Cl > Br > I > C 三C

例：Cl3C-COOH ＞Cl2CH-COOH ＞ClCH2-COOH ＞CH3-COOH 甲酸＞乙酸＞碳酸＞苯酚＞乙醇

乙二酸（草酸 最简单二元酸HOOCCOOH ）＞甲酸＞醋酸＞碳酸

·从诱导效应上来讲，电负性大于氢的都是吸电的，电负性小于氢的都是供电的，但是烷基都属于供电的。

从共轭效应上来讲，有孤对电子的都属于供电的，有双键或三键的都属于吸电的，但是碳碳双键和苯基例外，它们是供电的。

自由基的稳定性

·烯丙基（苯甲基）＞叔＞仲＞伯＞甲基＞乙烯基（CH2＝CH ）

·单原子自由基如CL-,BR- I-取决于电负性和非金属性大小,如越大则越不稳定

·甲基越多越稳定

·苯基 C6H5-＞CH3-＞C2H5-＞NH2-＞NO2-

·空间构型越对称越稳定.如：四苯基正碳离子＞甲基正碳离子

·有电子离域效应的比没有的稳定,如：丙烯基（-CH=CH-CH3）＞C2H5-

碳正离子稳定性

同自由基稳定性排序

1、如果连接烷基、H 等，由于碳正离子是Sp2杂化，有空的p 轨道，会和烷基的C-Hsigma 形成超共轭，进而分散碳正离子的电荷，使之稳定。所以，连接的烷基越多越稳定，即叔碳正离子>仲碳正离子>伯碳正离子>甲基。

2、如果连接的卤素，以Cl 为例，cl 的电负性大于c ，有吸电子的诱导，同时是2s2 2px2 spy2 2pz ，即有未成对电子，有碳正离子是Sp2 杂化，有空的p 轨道，cl 未成对的电子可以到空轨道上去，则可以分散正电荷，总的效果是使碳正离子更不稳定。

3、如果是烯丙型和苄基型的碳正离子，由于p-pai 共轭，可以分散电荷，是碳正离子更稳定。

环烷烃的稳定性

而在环己烷中，椅型为优势构象，斥力小，比船型更稳定。

12个CH 分为直立键a 和平伏键e ，多元取代环己烷最稳定的构象是e 键上取代基最多的，取代基越大越稳定。

芳环的亲电取代反应活性

芳环上连接活化苯环的邻对位电子基（供电子基）——活性提高

-O 、-N(CH3)2、-NH2、-OH 、-OCH3、-CH3、-C6H5……

钝化 邻对位电子基 —— 活性降低

-F 、-Cl 、-Br 、-CH2Cl

钝化 间位电子基（吸电子基）—— 活性降低

-N(CH3)3、-NO2、-CN 、-SO3H 、-CHO 、-COOH 、-COOR 、-CONH2、-NH3

＜ ＜ ＜

NO 2 CH 3 NO 2 NO 2

＞

＞ ＞

卤代烷与硝酸银溶液反应速度

例：（苯甲基）烯丙基卤代烷＞叔卤代烷＞仲卤代烷＞伯卤代烷＞乙烯基卤代烷

①烯丙式（-CH=CH-CH3）＞孤立式＞乙烯式

烯丙式：与卤素相连的C与C=C相连

孤立式：包括卤代烷，卤素与C=C间隔一个以上C

乙烯式：卤素直接与C=C相连

②R-I＞R-Br＞R-Cl

醇与卢卡氏试剂lucas反应速度

·ZnCl2&HCl

·(苯甲醇) 烯丙醇＞叔醇＞仲醇＞伯醇＞乙烯醇（苯酚）

·卢卡斯试剂与醇的反应可以用来鉴别伯、仲、叔醇,根据反应的速度,反应后的溶液分层,其中叔醇立刻浑浊和分层,仲醇次之,而伯醇还需要加热才能浑浊和分层。反应生成卤代烃,结果是卤原子直接取代了醇上的羟基。

Sn的亲核反应取代活性

·Sn1中，决定反应素的的步骤是生成正碳离子的第一步，稳定性顺序为：叔正碳离子＞仲正碳离子＞伯正碳离子＞CH3+

所以，卤代烷活性顺序：R3CX＞R2CHX＞RCH2X＞CH3X

离去基团越易离去发生反应的活性越高。其中I>Br>Cl

·Sn2中，卤代烷的活性顺序：CH3X＞伯卤烷＞仲卤烷＞叔卤烷（和SN1完全颠倒）