极性转换及其在有机合成中的应用(俞凌翀)思维导图
有机化学基础思维导图
合成化学Chapter 2-1
34
Example 3 在合成中的应用
35
5. 芳环的烷基化反应（Alkylation of aromatic compounds） 1）芳基卤化物与烯醇盐的反应 (Reactions of aromatic halide with enolates)
Example
Mechanism
36
关键是要有形成苯炔的条件。
此类化合物比较活泼，一般用乙醇钠等中强。
Eg：
14
应用一 ：制备取代丙酮（甲基酮）类化合物
单取代丙酮
二取代丙酮
15
应用二 ：制备螺环化合物
16
3. 选择性 （Selectivity）
3.1 Chemoselectivity (C-alkylation & O-alkylation)
Example 1
5
6
7
稳定碳负离子的反应
在有机合成中的应用
烷基化反应： E = 烷化剂
缩合反应： E = 醛、酮、酯等
增长碳链
合成b-羟基羰基化合物 or ,b-不饱和羰基化合物
Michael 加成：E =
合成1,5-二羰基化合物
8
烷基化反应 (alkylation)
亲电试剂 (Electrophilic reagent)为烷基时与碳负离子发生的反应。
37
2）Friedel-Craft Reaction
Note: 当烷基化试剂的碳原子数在3个以上时，烷基化往往会发生异构化， 其原因是碳正离子发生重排，另外，当芳环上连有吸电子基团，烷基化 很难发生，甚至不发生。
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6、 不对称酮的选择性烷基化反应 (Selective alkylation of asymmetric ketones)
高中化学 常见物质的相互转化思维导图
物质的相互转化和制备主要是指以氧气、氢气、碳、硫、磷等为代表的非金属单质，以铝、镁、锌、铁、铜为代表的金属单质，以一氧化碳、二氧化碳等为代表的非金属氧化物，以氧化铜、氧化铁等为代表的金属氧化物，以盐酸、硫酸、碳酸等为代表的酸，以氢氧化钠、氢氧化钙等为代表的碱，以氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙等为代表的盐，等等物质之间的相互和制备．各类物质间的转化关系:（1）金属+金属氧化物（碱性氧化物）（2）碱性氧化物（可溶）+水碱（可溶）（3）碱（难溶）碱氧（难溶）+水（4）酸+碱盐+水；（5）非金属+非金属氧化物（酸性氧化物）（6）酸性氧化物（易溶）+水酸（易溶）（7）酸（易挥发/难溶）酸氧+水（易挥发/难溶）从纵向来看，金属碱性氧化物碱盐，其中金属元素相同。
非金属酸性氧化物酸（含氧酸）盐，其中非金属元素相同。
横向：（8）金属+非金属（无氧酸）盐（9）碱氧+酸氧（含氧酸）盐（10）含氧酸盐碱氧+酸氧（11）盐+盐两种新盐交叉：（12）酸+碱氧盐+水（13）碱+酸氧盐+水（14）酸+盐新酸+新盐；（15）碱+盐新碱+新盐（16）金属+酸盐+（17）金属+盐新盐+新金属（18）金属+盐新盐+新金属（置换反应）氢氧化钠与氢氧化钙的制备:(1)NaOH的制备方法一：Na2O+H2O==2NaOH方法二：Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓ +2NaOH (2)Ca(OH)2的制备方法：CaO+H2O==Ca(OH)2常见物质的相互转化：Na→Na2O→NaOH→Na2CO3C→CO→CO2→H2CO3Fe→Fe2O3→Fe2（SO4）3→Fe（OH）3→FeCl3S→SO2→SO3→H2SO4(单质硫不能直接转化为SO3)。
九年级化学知识点归纳 思维导图
九年级化学知识点归纳思维导图化学作为一门自然科学，研究的是物质的组成、性质以及它们之间的变化。
在九年级学习化学的过程中，我们接触到了许多重要的知识点。
为了更好地理解和记忆这些知识，我们可以使用思维导图的方法整理归纳，将复杂的概念和关系以图形化的方式呈现，提升学习效果。
以下是九年级化学知识点的思维导图。
1. 物质的分类- 纯物质和混合物- 纯物质：由同一种组分构成，具有一定的固定化学组成和独特的性质。
分为元素和化合物。
- 元素：由相同类型的原子组成，不能分解为其他物质。
- 化合物：由两种以上不同类型的原子按照一定比例结合而成，可以分解为其他物质。
- 混合物：由两种或两种以上的物质按照一定比例混合而成，可以根据混合的均匀程度分为均质混合物和非均质混合物。
2. 常见物质的性质和变化- 物质的性质：可以分为物理性质和化学性质。
- 物理性质：物质在不改变化学组成的情况下表现出来的性质，如颜色、硬度、熔点、沸点等。
- 化学性质：物质在发生化学反应时表现出来的性质，如燃烧性、氧化性等。
- 物质的变化：可以分为物理变化和化学变化。
- 物理变化：物质在不改变化学组成的情况下改变外观或状态的变化，如溶解、凝固、融化等。
- 化学变化：物质在与其他物质发生反应时改变化学组成和性质的变化，如燃烧、酸碱中和等。
3. 原子和分子- 原子：是物质的基本粒子，由质子、中子和电子组成。
- 质子：带有正电荷的基本粒子，质量约为1个原子质量单位。
- 中子：不带电荷的基本粒子，质量约为1个原子质量单位。
- 电子：带有负电荷的基本粒子，质量很轻，约为1/1836个原子质量单位。
- 分子：是原子的组合形式，是能保持化学性质的最小粒子。
4. 元素周期表- 元素周期表：是按照原子序数的大小和元素性质进行排列的表格。
元素周期表按照一定的规律分为周期和族。
- 周期：是指元素周期表中横向的行，代表了元素的原子轨道。
周期越往下，电子层越多。
- 族：是指元素周期表中纵向的列，代表了元素的化学性质。
有机化学第四版(董先明)思维导图 羧酸、羧酸衍生物和取代羧酸
酸性水解可逆
碱性水解不可逆
酯的水解。水解生成羧酸和醇。
1.水解反应
酯基所连的R基体积增大则水解活泼性下降，吸 电子效应增强，则水解活泼性提高
酸性水解：羧酸和铵盐 碱性水解：羧酸盐和胺（氨）
酰胺的水解。不可逆
水解活泼性：酰卤>酸酐>酯>酰胺
要用酚合成酯可以用酰氯来合成
酰卤的醇解：生成酯和卤化氢。
酸酐的醇解：生成酯和羧酸
酰卤，命名为某酰某卤
酸酐，根据相应羧酸命名为某酸酐
酯，某酸某醇（酚）酯，一般省略醇或酚
酰胺，命名为某酰胺，当酰胺氮原子有取代基时 将取代基名称标明出来，如N,N-二甲基苯丙酰胺
一般低级酰卤和酸酐室温下是液体，较高级的室 温下是固体。
液体酰卤和酸酐具有挥发性和刺激性气味
酰卤和酸酐
酯分子的对称性和极性都小于酰卤和酸酐
5.酯缩合反应
化学性质
羧酸衍生物的性质
烃基化产物在稀碱溶液中加热脱去羧基生成酮， 称为酮式分解
在浓碱溶液中脱去羰基生成羧酸，称为酸式分解
在强碱如醇钠的作用下生成烯醇盐，烯醇盐与卤 代烃或酰卤发生亲核取代反应，得到在α-碳原子 上的烃基化或酰基化的产物
酮式和烯醇式的互变平衡
乙酰乙酸乙酯合成法 丙二酸酯合成法
还原和氧化。用四氢硼钠把羰基酸还原为羟基 酸，用四氢铝锂将羰基酸还原为二醇。醛酸可以 氧化为二元羧酸。酮酸难以氧化
羰基酸的代表化合物
随着M增大，同系列脂肪羧酸的沸点上升，水溶 性下降
羧酸的酸性强于碳酸
连有推电子作用的烃基酸性减弱，连有吸电子基 团则相反
酸性
一元羧酸中甲酸的酸性最强
羧酸的性质
1.羧酸的酸性
乙二酸的酸性强于甲酸
合成子与极性转换
30
5.3 合成子的分类和加合
d 合成子
试剂 d0 CH3SH d1 KCN d2 CH3CH=O d3 (Li)C≡CCH2NH2 负离子 CH3S-(杂原子硫有活性) 合成子 官能团 d0合成子 -C-S-
CN-（杂原子N使C1活化） d1合成子 -CN
-CH CHO（α-C原子活化）d2合成子 2 -C≡CCH NH 2 2
5.3.1 合成子的分类
极性转换中的合成子可分为： 1. 供电子合成子（以d代表）； 2. 受电子合成子（以a代表）两大类。
27
5.3 合成子的分类和加合
见下列有机分子的基本结构：
X0 1
2 4 5 3 FG
FG: 官能团； X0表示促使分子发生极性转换的金属原子或杂原子（Li, Mg等，或-O,-N,-S等）。
24
5.2 合成子极性转换的具体应用
O SH SH S S H Li THF, -40 oC O S C S Br O H CHCl3 HCl(g)
S
S
S OH
S OH
S
S
O
O OH OH
25
O
5.2 合成子极性转换的具体应用
这里：
S S
O
相当于
也是酰基负离子的等价物。
26
5.3 合成子的分类和加合
33
5.3 合成子的分类和加合
（2）烷基a合成子
如二甲硫醚与溴甲烷的加成物能起下列离子化反应：
(CH3)3SBr
(CH3)3S
+ Br
此正离子在反应中，由于甲基被活化成Me+而起了甲基化 的作用；不是a1合成子，而是烷基a合成子，产物无官能 团。
有机合成第5章
R'
R O OH S S N O R R' H3+O R O R'
Corey在前列腺素F1a, E1和A1合成中的应用
S Br S C5H11 H S C5H11 S O2N NC S C5H11 S
S S
H H
1mol BuLi THF
Cl -50oC
I
S S
H Cl
1mol BuLi THF
S S
Tetrahedron Letters, 44 (2003), 5601–5604
O
O N O O PINO
简要机理：
N OH O NHPI
O PINO R H R
O
O X R R
O X
O R X NHPI R
O X PINO
5. 4 总结
5.1 极性反转概念及意义 5.2 极性反转实现 5.3 羰基的极性反转 5.3.1 硫代缩醛衍生物1.3-二噻烷 5.3.2 其它缩醛衍生物 5.3.3 金属酰基化合物 5.3.4 烯醇缩醛衍生物 5.3.5 Stetter Reaction 5.3.6 羰基的自由基极性反转反应
作业：
掌握极性反转概念及意义
熟练掌握羰基的两种极性反转及其合成中的应用： 1.3-二噻烷和Stetter Reaction
ArCHO Ar
O
[ArCO-Ni(CO)3] -Li+
O Ar
OH Ph Ar
5.3.4 烯醇缩醛衍生物
H H O 类烯醇化 Y H 金属化 Y M 亲电反应 Y E 水解 H E O
Y= -SPh, -SEt, -SPr-i
Li SPh
D2O
H D SPh H O CO2O H D
人教版选修5第一章第一节有机化合物的分类
结构简式 答题
键线式
酯水解 酯基变为羧酸钠和醇
有H+时，羧酸 若成酚还要在消耗氢氧化钠成酚钠
醛醛加成
一个醛基断碳氧双键，一个断醛基相邻第一个碳上的碳氢键
催化剂 加热
加聚反应 通过双键或者三键来形成高聚物 镍加热 加氢气都是这个条件，如苯环加氢气 溴化铁 苯环上取代溴
按常见性质分类
羧基 -COOH 酚羟基 -OH
酯 -COO- 水解 卤代烃 -Cl 水解
都生成碳碳双键
反应类型
取代反应
酯水解 水解反应
氢氧化钠溶液，加热 稀硫酸溶液‘加热
官能团：酯基
卤代烃水解 氢氧化钠水溶液，加热 官能团：卤素原子
酯化反应 浓硫酸、加热、可逆号 官能团：羧基和羟基
溴代反应
苯环上 烷基上
溴化铁做催化剂 在光照条件下
官能团：溴原子
硝化反应 苯环上
邻位 浓硫酸 加热 对位 浓硫酸 加热
水：2n-1 二酸和二醇 水：n-1 自身有羧基和羟基
形成酯基
羧基和羟基
小分子为水 形成肽键 羧基和氨基
水：n-1 形成酚醛树脂 苯酚和甲醛
缩聚反应
反应类型
课堂小结
总结
提速
结束
书写
合成路线
个数 具体看等效氢
同分异构体
化学方程式
有机推断模 拟题
切入点
信息：醛醛加成
推断切入
官能团：三键、醛基 反应条件：氢氧化钠 反应条件：银氨溶液 反应条件：氢气、镍 反应类型：缩聚反应
醇的催化氧化
产物：羧酸 催化剂 氧气 加热
产物：羧酸 高锰酸钾等强氧化剂
产物：一水 二银 三氨气 羧酸铵 新制银氨溶液 水浴加热 产物：三水 一氧化亚铜 羧酸钠 新制氢氧化铜悬浊液 加热
《生物》必修一思维导图(思维导图)
组成元素：主要由C、H、O、N等元素组成，有些含有S、Fe等
相对分子质量：几千~100万以上，属于大分子化合物
基本单位：氨基酸，大约有20多种
结构通式
第二章：组成细胞的分子 第三章：细胞的基本结构
生命活动的主要主要承担者-蛋白质
结构特点是至少含有一个氨基（NH2和一个羧基（COOH），并且都有一个有一个 氨基（NH2和一个羧基（COOH）连接在同一个碳原子上，将氨基酸区别为不同的 种类的依据是R基（侧链基团）。
探索历程
20世纪六十年代发现细胞膜并非是静态的
1970年细胞融合等实验表明细胞膜具有流动性 1972年桑格和尼克森提出流动镶嵌模型为大多数人所接受
生物膜的流动镶嵌模型
磷脂双分子层构成了膜的基本支架，具有流功性。蛋白质 分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷 脂双分子层中有的贯穿于整个磷脂双分子层。大多数蛋白 质分子也是可以运动的。
人
多细胞
缩手反射
人
多细胞
免疫
应激性 应激性
反射等神经活动需要多种细胞的参 与
免疫作为机体对入侵病原微生物的 种防御反应，需要淋巴细胞的参与
细胞：细胞是生物体结构和功能的基本单位啊
组织：由形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起的细胞
器官：不同的组织按照一定的次序结合在一起而构成器官
生命系统的结构层次
（3）空间结构
一条或几条肽链通过一定的化学键互相链接在一起，形成具有复杂空间结构的蛋 白质。高温、强酸强碱和重金属都会破坏蛋白质的空间结构。
结构的多样性：
组成蛋白质的氨基酸数目不同、氨基酸的种类不同、氨基酸排列顺序不同、多肽链的盘曲、折叠方 式及其形成的空间结构千变万化
第六章 合成子与极性转换
C2-H----5精品O文档C----2--H5
• 当卤代烷分解成R+与X-时，烷基是正离子，当 它通过格式试剂再分解时，烷基就成了负离 子，这就称为极性转换；
• 同一基团既可成为正离子，也可成为负离子。
-----精品文档------
• 极性转换（英文：Umpolung），也称极性 翻转、极性反转、极性颠倒，指有机化学 中官能团极性的改变，是有机合成重要概 念之一。
R
C O + CN-
H+
R’
-----精品文档------
R
OH
C
R’ CN
• 小常识：
氰化氢有剧毒，且挥发性较大（沸点 26.5℃），故在羰基化合物与氰化氢加成时，为 了避免直接使用氰化氢，通常是把无机酸加入醛 （酮）和氰化钠水溶液的混合物中，以便HCN一生 成就立即与醛（酮）作用，但在加酸时应注意控 制溶液的pH值，使之始终偏于碱性（pH约为8）， 以利于反应的进行。
RC O
• 技术关键：选用什么样的A与B？ • 针对本例：B用-CN，即：
为何不用酸
O
NaOH
OH
H + HCN
CH3-CH
CN
• 问题：反应机理？
-----精品文档------
• A用：
OC2H5 -C-CH3
H
C2H5OCH=CH2
OH
+ CH3-CH
CN
O
CH3-CH CN
OC2H5 C-CH3 H
• 6.1.3 合成子与稳定性 • 先看下列分子的拆开：
R OH C
R’ X
R
C O + X- + H+