有机合成、有机推断-必备基础知识.doc

有机合成、有机推断必备根底知识

一、各类烃的代表物的结构、特性

类别

烷烃

烯烃

炔烃

苯及同系物

通式

CnH2n+2(n≥1)

CnH2n(n≥2)

CnH2n-2(n≥2)

CnH2n-6(n≥6)

代表物结构式

H—C≡C—H

相对分子质量Mr

16

28

26

78

碳碳键长(×10-10m)

1.54

1.33

1.20

1.40

键角

109°28′

约120°

180°

120°

分子形状

正四面体

6个原子

共平面型

4个原子

同一直线型

12个原子共平面(正六边形)

主要化学性质

光照下的卤代；裂化；不使酸性KMnO4溶液褪色

跟X2、H2、HX、H2O、HCN加成，易被氧化；可加聚

跟X2、H2、HX、HCN加成；易被氧化；能加聚得导电塑料

跟H2加成；FeX3催化下卤代；硝化、磺化反响

二、烃的衍生物的重要类别和各类衍生物的重要化学性质及相互转化

类别

通式

官能团

代表物

分子结构结点

主要化学性质

卤代烃

一卤代烃：

R—X

多元饱和卤代烃：CnH2n+2-mXm

卤原子

—X

C2H5Br

〔Mr：109〕

卤素原子直接与烃基结合

β-碳上要有氢原子才能发生消去反响

1.与NaOH水溶液共热发生取代反响生成醇

2.与NaOH醇溶液共热发生消去反响生成烯

醇

一元醇：

R—OH

饱和多元醇：

CnH2n+2Om

醇羟基

—OH

CH3OH

〔Mr：32〕

C2H5OH

〔Mr：46〕

羟基直接与链烃基结合，O—H及C—O均有极性。

β-碳上有氢原子才能发生消去反响。

α-碳上有氢原子才能被催化氧化，伯醇氧化为醛，仲醇氧化为酮，叔醇不能被催化氧化。

1.跟活泼金属反响产生H2

2.跟卤化氢或浓氢卤酸反响生成卤代烃

3.脱水反响:乙醇

140℃分子间脱水成醚

170℃分子内脱水生成烯

4.催化氧化为醛或酮

5.生成酯

醚

R—O—R′

醚键

C2H5OC2H5

〔Mr：74〕

C—O键有极性

性质稳定，一般不与酸、碱、氧化剂反响

酚

酚羟基

—OH

〔Mr：94〕

—OH直接与苯环上的碳相连，受苯环影响能微弱电离。

1.弱酸性

2.与浓溴水发生取代反响生成沉淀

3.遇FeCl3呈紫色

4.易被氧化

醛

醛基

HCHO

〔Mr：30〕

〔Mr：44〕

HCHO相当于两个

—CHO

有极性、能加成。

1.与H2、HCN等加成为醇

2.被氧化剂(O2、多伦试剂、斐林试剂、酸性高锰酸钾等)氧化为羧酸

酮

羰基

〔Mr：58〕

有极性、能加成

与H2、HCN加成为醇

不能被氧化剂氧化为羧酸

羧酸

羧基

〔Mr：60〕

受羰基影响，O—H能电离出H+，受羟基影响不能被加成。

1.具有酸的通性

2.酯化反响时一般断羧基中的碳氧单键，不能被H2加成

3.能与含—NH2物质缩去水生成酰胺(肽键)

酯

酯基

HCOOCH3

〔Mr：60〕

〔Mr：88〕

酯基中的碳氧单键易断裂

1.发生水解反响生成羧酸和醇

2.也可发生醇解反响生成新酯和新醇

烃知识网络：

烃和烃的衍生物知识网络：

试剂

Na

NaOH

Na2CO3

NaHCO3

Br2水〔Br2〕

KMnO4/H+

烷烃

×〔√〕

×

烯烃

√

√

炔烃

√

√

×〔√〕

×

×〔√〕

√

R—Cl

×

√

×

×

×

×

R—OH

√

×

×

×

√

√

√

√

×

√

√

R—CHO

×

×

×

×

√

√

R—COOH

√

√

√

√

×

×

RCOOR’

×

√

×

×

×

×

三、有机合成的常规方法

〔1〕官能团的引入：

①引入羟基：烯烃与水加成；醛〔酮〕与氢气加成；卤代烃的碱性水解；酯的水解等；

②引入卤原子：烃与X2的取代；不饱和烃与HX或X2的加成；醇与HX的取代等。

③引入双键：某些醇或卤代烃的消去引入C＝C；醇的氧化引入C=O等。

〔2〕官能团的消除：

①通过加成消除不饱和键；②通过消去或氧化或酯化等消除羟基〔－OH〕；

③通过加成或氧化等消除醛基〔－CHO〕④通过消去或水解消除卤原子。

〔3〕官能团间的衍变：

一元合成路线(官能团衍变)

R—CH═CH2→卤代烃→一元醇→一元醛→一元羧酸→酯

二元合成路线

芳香化合物合成路线

〔4〕基团的保护：在有机合成中，含有2个或多个官能团的分子，为使其中某个官能团免遭反响的破坏，常用某种试剂先将其保护，待反响完成后再脱去保护剂。

四、深刻理解反响原理，记住断键部位，如醇的催化氧化，卤代烃及醇的消去反响，酯化反响等重要反响类型的实质。能够举一反三、触类旁通、联想发散。

⑴由乙醇的催化氧化，可推测：

⑵由乙醇的消去反响，可推测：

(3)由乙醇的脱水生成乙醚，