有机化学第一学期知识要点

构造异构
6. 有机化合物的异构现象
同分异构 立体异构
碳架异 构 位置异 构 官能团 异构 互变异 构 对映异构 构型异构 顺反异构 构象异构
7. 手性中心、手性分子、对映异构、非对映异构、手性分子表示方法
H H HO H CO2H H H H 锲形式 H HO H H HO CO2H
H
锯架式 CO2H HO H CH3 Fischer 投影式
X + XX NO2
X
NO2 H2SO4 -H2O O CH3COCl AlCl3 HNO3/H2SO4 -H2O NO2 CH3I AlCl3 NBS CH3 HNO3/H2SO4 -H2O CH2Cl CH3 + NO2 O2N SO3H H2SO4 -H2O SO3H O SO3H
亲的取代
CH3
CO2H
H H Newman 投影式
8. 活性中间体及其稳定性 自由基的稳定性: 叔烷基自由基 > 仲 > 伯 > CH3 碳正离子稳定性：叔 > 仲 > 伯 > 甲基正离子
-CH 碳 负 离 子稳定 性： 3
> RCH2- > R2CH- > R3C-
σ-p 超共扼:
9. 有机反应的分类（取代、加成、消去、聚合、氧化还原反应） 10. 溶剂效应：极性与非极性，质子与非质子，配位与非配位等 11. 亲核性与碱性
连的原子或基团依次由低到高用1-4标出。将标明1的原子或基团，放在距观 测者最远的位置。在从原子或基团4开始， 按4 3 2的顺序画圈。若为顺 时针方向则为R-型，反时针方向则为S-型。绝对构型
H CH3 C2H5 C CH2OH
R-2-甲基-1-丁醇
无手性碳原子的化合物，如轴手性化合物其取代基优先次序为：近端优先于 远端。
叔氢 伯氢
=
36/1 64/9
= 5/1
X But: + HX X H H
2. 烯烃
X2 H2O H+
亲电加成
RCH X RCH OH RCH OH CH2 X CH2
氧化反应
KMnO4/OHRCH OH CH2 OH
顺式
马氏规则
H CH2 X CH2 H CH2
KMnO4/H+ 1) O3 2) Zn/H2O RCH CH2 O2/Ag 1) PhCO3H 2) OHCuO/Al2O3 350-400oC
CO2H I
R-2-碘-2’-硝基-6’-羧基联苯
NO2 H
• D/L 命名法：糖、氨基酸、肽类、环多醇及其衍生物的立体化学命名，常用
D、L命名法表示，以甘油醛为标准。相对构型
CHO H I D-(+)-甘油醛 OH CH2OH HO II L-(-)-甘油醛
CH3 H H I OH CH3 H HO CH3
O
H HOCH2 C OH
O
C H
C (O,O,H)
由于OH > HOCH2, HCO > H 而 所以，HO > HCO > HOCH2 > H
Cl I
C
H
HOCH2 C(O,H,H)
CH3
C
Cl
C2H5 C H
C
CH3
C Br
(E)-2-氯戊烯
（Z)-2-氯-1-溴碘乙烯
手性中心的构型命名
• R/S 命名法：按次序规则排列分子中各原子或基团。将直接与手性碳原子相
乙炔亚铜(棕红色）
氧化、聚合反应
RC CH + KMnO4 + OHRCO2- + MnO2 + KCO3 + H2O
O R' C C R 1) O3 2) H2O R' C
O C R
5. 芳烃
X2/FeX3 -HX HNO3/H2SO4 -H2O
X X /FeX 3 2 -HX NO2 HNO3/H2SO4 -H2O
R3C+ + OH慢
R3C
OH
(2) 双分子亲核取代反应机理(SN2):
OH-
+ CH3
Br
[ HO-CH3-Br ]
CH3
OH + Br-
卤代烷消去反应机理
1,2-消除反应的机理 1) 单分子消除反应(E1)
(CH3)3CBr (CH3)3C
2) 双分子消除反应(E2):
EtOH
+
slow fast
CHO H CH2OH
CO2H H OH CH3 D-(-)-乳酸 HO
CO2H H CH3 L-(+)-乳酸
CH3 I H
D-3-碘-2-丁醇 赤式-3-碘醇
L-3-碘-2-丁醇 苏式-3-碘-2-丁醇
环烃的命名
脂环
CH3 H H H CH3
反-1,2-二甲基环戊烷
桥环
13
Cl
H
Cl
5 4 3 2 6 7
X2/H2O
RCO2H + HCO2H RCHO + HCHO RCH O RCH OH RC O C H CH2 OH CH2
RCH
CH2
HX 1) HgOAc2/H2O 2) NaBH4 1) B2H6 2) H2O2/OH HBr O O
-
RCH X RCH OH RCH H RCH H
CH2
(CH3)3C+ + Br(CH3)2C CH2 + H+
EtO
H CH2 CH2 Br
CH2 CH2 Br
EtOH + CH2
CH2 + Br-
OCOCH3
OCOCH2 ph
3) E1CB机理:
NO2
ph H + OCH3 NO2
-
+ HOCH3
- -OCOCH3 ph
NO2
卤代芳烃 的苯炔机 理:
CH2CH2CH3
CH3
CH3CH2CH2CH
CHCH2CH2CH3
CH3
CCH2CH2CH CH3
CH2
HC
C
C
C2H5 CH3
C CH2 H CH2CH2CH3
C
4-甲基-5-乙基辛烷
CH3CHCH2CH2 Cl Cl
5,5-二甲基-1-己烯
CH3CHCH2CHCHCH3 OH OHOH
3,4-二丙基-1,3-己二烯-5-炔
80%
20%
-80OC
Diels-Alder反应
+
O H + endo O exo H O
D-A反应特点: (1) 可逆; (2) endo体总是主产物.
+
300oC 高压釜
X2/FeX3
X C R R C H H C C R X C R RC OH R C H C C
R X R H R H R C H CR H R C B
反马氏规则
H CH2 OH CH2 Br
反式 α-H
1,2-加成 3. 共轭二烯烃
CH2 CHCH CH2 + Br2
CH 2 CHCH Br Br
1,4-加成
CH2 + CH2CH Br CHCH2 Br 80%
40OC
CH 2 CHCH Br Br
20%
CH2 + CH2CH Br
CHCH2 Br
CH3 H
Br H
三、基本概念
1. 2. 3. 4. 有机化学和有机化合物及有机化学发展简史 Lewis结构式、Kekulé结构式，有机化合物的分类及反应方程式写法 伯、仲、叔、季碳原子，伯、仲、叔氢原子 有机化合物的构造、构型及构象：
几个概念： 1）构造（constitution）：分子中原子间的连接次序； 2）构型（configuration）：一定构造的分子中，原子和 基团在空间的排布； 3）构象（conformation）：一定构型的分子中，由于单 键的旋转而导致原子和基团在空间的不 同排布。 5. 取代环己烷的构象及构象分析
Br
-NH 2
+ Br -
H
苯炔
-NH 2
-NH 2+
NH2 H
NH3
NH2
重排反应
(CH3)3CCH=CH2 HCl
CH3 CH3 C C+ CH3
重排
CH3 C+
CH3 C CH3
CH3 H
CH3 H
ClCH3 Cl CH3 C C CH3
C-C σ-键迁移的重排反应
Cl CH3 C
ClCH3 C CH3
四、基本反应
1. 烷烃和环烷烃：
C H + X2 C X + HX
1o CH3 CH3CHCH3 3o 1o Cl2 hv CH3 CH3CHCH2Cl 64% CH3 + CH3CCH3 Cl 36%
X2 = F2, Cl2, Br2, I2
伯氢： 叔氢 = 9： 1
活性： F2 》 Cl2 > Br2 》 I2
CH3 H
瓦格涅尔-麦尔外因(W-M)碳正离子重排.
CH3 OH CH3 C H C H
HBr
CH3 H
CH3 H CH3 + CH3 C Cl C H CH3
CH3 Cl CH3 HCl CH3 C H C H
CH3 H CH3 C C OH
CH3 H CH3 C H C H
CH3 H Br + CH3 C C CH3
SO3H
速度控制产物
> 150
oC
β-萘磺酸
N H N N