有機化學(xué) 課件 第1-7章復(fù)習(xí)及習(xí)題解答

第1～7章復(fù)習(xí)總結(jié)總結(jié)所學(xué)內(nèi)容講解重點難點第一部分

有機化合物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)有機化合物的命名有機化合物的基本結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1.雜化軌道理論與分子的構(gòu)型、構(gòu)象

2.電子效應(yīng)、空間效應(yīng)與酸堿性

3.穩(wěn)定性與芳香性

4.物理性質(zhì)與結(jié)構(gòu)關(guān)系

5.立體化學(xué)及其表達方式有機化合物色譜與波譜知識及應(yīng)用一、有機化合物的命名

1、選取母體--含官能團的最長碳鏈（鹵素、硝基除外）--多官能團化合物，常以氧化態(tài)高者為母體--雙鍵或三鍵存在時，選含官能團及雙鍵或三鍵的最長碳鏈--雙鍵和三鍵共存，則選含官能團及雙鍵和三鍵最多的最長碳鏈基本命名規(guī)則苯環(huán)上有官能團的化合物的母體名稱多個官能團存在時，優(yōu)先采用右邊的母體名，其他的官能團作取代基一、有機化合物的命名1、選主鏈2、給主鏈編號--

最小編號：官能團

雙鍵、三鍵

取代基--

最低序列原則：只計最低編號，不計加和--

多種選擇時，

---主官能團優(yōu)于其他官能團給予小編號

---雙鍵優(yōu)于三鍵給予小編號

---先列出取代基給予小編號基本命名規(guī)則一、有機化合物的命名3、母體名前加上取代基編號和名稱4、在最前面標示構(gòu)型

(構(gòu)型)–取代基編號–取代基名–母體名母體名官能團編號–

碳鏈＋官能團名碳鏈名–官能團編號–官能團名基本命名規(guī)則例1.請給出下列兩個化合物的IUPAC命名。A、4-甲基-5-乙基環(huán)己烯

4-ethyl-5-methylcyclohexeneB、3-甲基-5-乙基環(huán)己烯

5-ethyl-3-methylcyclohexene例2.請給出下列化合物的IUPAC命名。A.(E)-5-庚烯-1-炔(E)-5-hepten-1-yneB.(E)-2-庚烯-5-炔(E)-2-hepten-5-yne1.sec-butyl2.benzyl3.phenol

4.3-methylfuran5.pyridine6.(E)-3-methyl-4-phenyl-4-hexen-2-ol例3.PleaseDrawthestructureorwriteacorrectIUPACname例3.PleasedrawthestructureorwriteacorrectIUPACname7.

1,7,10,10-tetramethylbicyclo[4.3.2]undecene-38.5-hydroxy-2-methylbenzaldehyde9.

2-cyclopentyl-3-ethylpyrrole10.

ethyl

cycloheptanecarboxylate例4.根據(jù)名稱給出正確的結(jié)構(gòu)或命名下列有機化合物（IUPAC中文名）

1.新戊烷2.水楊酸3.二甲基亞砜4.對甲基苯磺酸甲酯TsOMe

5.4-甲基-3-氧代己酸例4.

根據(jù)名稱給出正確的結(jié)構(gòu)或命名下列有機化合物（IUPAC中文名）6、(3E,5E)-4,6-二甲基-3,5-壬二烯-2-酮7、(2R)-2-乙基-5-環(huán)丙基戊酰氯8、(Z)-8-甲基-3-異丙基-2-壬烯-5-炔9、2,4-二甲基-N-乙?；桨?0、1-甲基-8-氯二環(huán)[4.3.0]壬烷二、有機化合物的基本結(jié)構(gòu)與性質(zhì)C、N---sp、sp2、sp3

O---sp2、sp3分子中C、N、O的雜化狀態(tài)與成鍵方式、共軛效應(yīng)和芳香性相關(guān)，自然界化合物常自發(fā)選擇低能狀態(tài)。如：醇、醚中的O是sp3雜化苯酚中的O卻是sp2雜化；又如：胺中的N是sp3雜化吡咯中的N是sp2

雜化1.雜化軌道理論及其分子的構(gòu)型、構(gòu)象等分子中C、N、O的雜化狀態(tài)影響化合物的構(gòu)型、構(gòu)象和酸堿性等性質(zhì)如：Csp3

是有機化合物手性的主要基礎(chǔ)

Nsp3

具有構(gòu)象異構(gòu)體，也是潛在的手性基礎(chǔ)又如：吡啶中的N具有堿性

吡咯中的NH表現(xiàn)為弱酸性。二、有機化合物的基本結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.雜化軌道理論及其分子的構(gòu)型、構(gòu)象等sp2sp2sp3sp2sp31.雜化軌道理論及其分子的構(gòu)型、構(gòu)象等例1.

請指出下列化合物中用方框標記的碳、氮、氧三種元素的原子分別采用哪種雜化軌道成鍵例1.

請指出下列化合物中用方框標記的碳、氮、氧三種元素的原子分別采用哪種雜化軌道成鍵sp2sp2sp31.雜化軌道理論及其分子的構(gòu)型、構(gòu)象等例2.

請指出下列化合物分別有多少個手性原子，用*標示。*****5個******6個1.雜化軌道理論及其分子的構(gòu)型、構(gòu)象等例2.

請指出下列化合物分別有多少個手性原子，用*標示。*****5個********8個1.雜化軌道理論及其分子的構(gòu)型、構(gòu)象等例3.

請畫出下列分子的分子形狀圖，并說明分子是否有偶極距，如果有，請標出偶極距的方向1.雜化軌道理論及其分子的構(gòu)型、構(gòu)象等

例4.請指出下列生物堿中有編號氮原子的酸堿性，并簡要說明原因。N1、N3、N5---堿性N2、N4---酸性1.雜化軌道理論及其分子的構(gòu)型、構(gòu)象等二、有機化合物的基本結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2.電子效應(yīng)、空間效應(yīng)與酸堿性酸堿性一般規(guī)律：(1)

當(dāng)原子大小相當(dāng)時(同一周期)，電負性越大的原子，其耐受負電荷能力越強，耐受正電荷能力越弱。因此有：穩(wěn)定性：CH3-<NH2-<OH-<F-酸性：HF>H2O>NH3>CH4共軛酸酸性：CH3OH2+>CH3NH3+堿性：CH3NH2>CH3OH二、有機化合物的基本結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2.電子效應(yīng)、空間效應(yīng)與酸堿性酸堿性一般規(guī)律：(2)當(dāng)原子大小不同時(不同周期)，原子大小對酸性的影響要比電負性來得重要。因此有：穩(wěn)定性：F-<Cl-<Br-<I-因為負電荷能在體積更大的軌道上分散，顯得更加穩(wěn)定。酸性：HI>HBr>HCl>HF二、有機化合物的基本結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2.電子效應(yīng)、空間效應(yīng)與酸堿性

酸堿性一般規(guī)律：(3)記住以下常見有機酸酸性強弱數(shù)據(jù)：pKa<0~5~10~15CH3OH2+CH3COOHCH3NH3+CH3OHCH3COOH2+

ArOH

H2OH3O+CH3CONH2二、有機化合物的基本結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2.電子效應(yīng)、空間效應(yīng)與酸堿性酸堿性一般規(guī)律：(4)吸電子效應(yīng)，使酸性增強給電子效應(yīng)，使酸性減弱(5)給電子效應(yīng)，使堿性增強吸電子效應(yīng)，使堿性減弱(6)氫鍵的存在往往帶來重要影響，自己總結(jié)。如：鄰硝基苯酚，鄰羥基苯甲酸等等。基團的電子效應(yīng)硝基、羰基、氰基、羧基、酯基、酰胺基、酰鹵等都是吸電子基團(誘導(dǎo)和共軛,強弱規(guī)律)羥基、烷氧基、氨基、胺基等是否給電子或吸電子基團則與相連的基團有關(guān)

--

與p

鍵體系相連時體現(xiàn)給電子共軛效應(yīng)

--

與非p

鍵體系相連時則體現(xiàn)吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)鹵素的總電子效應(yīng)表現(xiàn)為吸電子效應(yīng)。2.電子效應(yīng)、空間效應(yīng)與酸堿性CH3COOH4.76O2NCH2COOH1.68NCCH2COOH2.5ClCH2COOH2.86CH3OCH2COOH3.53HOCH2COOH3.832.電子效應(yīng)、空間效應(yīng)與酸堿性2.電子效應(yīng)、空間效應(yīng)與酸堿性甲基的作用：給電子誘導(dǎo)作用(某些情況下相反)

給電子超共軛作用---

超共軛作用與共軛作用類似，對于苯環(huán)的鄰對位影響較大，因此鄰對位甲基取代苯酚的酸性弱于間位，弱于苯酚氯是弱的吸電子基團：吸電子誘導(dǎo)作用給電子共軛作用

---誘導(dǎo)作用隨距離增加迅速遞減硝基是強的吸電子基團：吸電子誘導(dǎo)和共軛

---共軛作用對鄰對位影響較大2.電子效應(yīng)、空間效應(yīng)與酸堿性例5.

為什么鄰甲基苯酚的酸性弱于苯酚，而鄰甲基苯甲酸的酸性強于苯甲酸？由于羧基與鄰位甲基的空間作用，使得羧基與苯環(huán)的共軛作用減弱，烷基的給電子作用不能發(fā)揮，酸性反而增強（鄰位效應(yīng)）2.電子效應(yīng)、空間效應(yīng)與酸堿性2.電子效應(yīng)、空間效應(yīng)與酸堿性

pKaC6H5COOH4.20HCOOH3.77CH3COOH4.74CH3CH2COOH4.88例6.

如何解釋以下羧酸化合物酸性的強弱？苯基和烷基表現(xiàn)為給電子效應(yīng)，酸性減弱。而且給電子效應(yīng)Csp3>Csp2，即烷基>苯基。苯甲酸解離后形成的羧酸負離子由于與苯環(huán)的共軛效應(yīng)被穩(wěn)定化，酸性增強。例7.

比較下列各組化合物的酸性強弱2.電子效應(yīng)、空間效應(yīng)與酸堿性例8.試畫出下列化合物的共振結(jié)構(gòu)2.電子效應(yīng)、空間效應(yīng)與酸堿性2.電子效應(yīng)、空間效應(yīng)與酸堿性二、有機化合物的基本結(jié)構(gòu)與性質(zhì)休克爾規(guī)則：以sp2雜化的原子形成的含有（4n＋2）個π電子的單環(huán)平面體系，具有相應(yīng)的特殊穩(wěn)定性（4n+2規(guī)則）。3.穩(wěn)定性與芳香性二、有機化合物的基本結(jié)構(gòu)與性質(zhì)3.穩(wěn)定性與芳香性例9.

判斷下列化合物的芳香性√XXX√√√√√稠環(huán)體系芳香性的判定：大p環(huán)電子數(shù)例10.

比較化合物A和B的穩(wěn)定性二、有機化合物的基本結(jié)構(gòu)與性質(zhì)3.穩(wěn)定性與芳香性>二、有機化合物的基本結(jié)構(gòu)與性質(zhì)例11.

請比較下列化合物的物理性質(zhì)（1）下列化合物的沸點高低排序A.己酸B.苯C.己烯D.己烷E.己醇

A>E>B>C>D4.物理性質(zhì)與結(jié)構(gòu)關(guān)系例11.

請比較下列化合物的物理性質(zhì)（2）下列化合物的熔點高低排序

（3）下列化合物在水中的溶解度大小排序A.辛醇B.乙醇C.丁醇D.己醇

A>B>C>DB>C>D>A4.物理性質(zhì)與結(jié)構(gòu)關(guān)系二、有機化合物的基本結(jié)構(gòu)與性質(zhì)---楔形式和鋸架式---Fischer投影式和Newman投影式

楔形式鋸架式FischerNewman5.立體化學(xué)及其表達方式二、有機化合物的基本結(jié)構(gòu)與性質(zhì)環(huán)己烷的椅式構(gòu)象5.立體化學(xué)及其表達方式例12.

請給出下列化合物的優(yōu)勢構(gòu)象（除D外請用Newman投影式表示）三、色譜與波譜知識及應(yīng)用1.色譜各種色譜技術(shù)：柱色譜（CC）薄層色譜（TLC）離子交換色譜高效液相色譜（HPLC）氣相色譜（GC）三、色譜與波譜知識及應(yīng)用1、色譜根據(jù)流動相的物理狀態(tài)分為液相色譜（LC）氣相色譜（GC）柱色譜紙色譜薄層色譜根據(jù)實驗操作形式分為1、色譜根據(jù)物理化學(xué)作用分為吸附色譜分配色譜離子交換色譜凝膠滲透色譜親和色譜根據(jù)固定相與流動相的極性分為正相色譜：極性固>極性流反相色譜：極性流>極性固三、色譜與波譜知識及應(yīng)用2、波譜質(zhì)譜（MS）—分子量及部分結(jié)構(gòu)信息紅外光譜（IR）—官能團種類紫外—可見光譜（UV/Vis）—共軛結(jié)構(gòu)核磁共振譜（NMR）—C-H骨架及所處化學(xué)環(huán)境

三、色譜與波譜知識及應(yīng)用2、波譜UV

吸光度：Beer-Lambertlaw:A=clε影響摩爾吸光系數(shù)ε的因素：躍遷類型影響λmax

的因素：共軛效應(yīng)增大，λmax紅移

生色團和助色團：助色團一般使λmax紅移紅移和藍移的概念例13.排出下列化合物特征吸收峰lmax的大小1423565三、色譜與波譜知識及應(yīng)用2、波譜IR

伸縮振動吸收峰的規(guī)律：Hooke定律

---振動頻率與成鍵原子折合質(zhì)量以及鍵的力常數(shù)相關(guān)：原子質(zhì)量愈輕，振動頻率愈高；鍵能愈大，鍵長愈短，鍵的力常數(shù)愈大，振動頻率愈高

記住官能團的特征吸收峰頻率范圍

一個官能團有多種振動方式

，因此在紅外光譜中將有一組相應(yīng)的吸收峰例14.Whichwilloccuratahigherfrequency？a.theC-NstretchofanamineortheC-Nstretchofanamide?theC-Nstretchvibrationofanamideb.theC-OstretchofphenolortheC-Ostretchofcyclohexanol?

theC-Ostretchvibrationofphenol

c.theC=OstretchofaketoneortheC=Ostretchofanamide?theC=Ostretchvibrationofaketone例15Assumingtheforceconstantsarethesame,whichwilloccuratahigherfrequencya.

aC-OstretchoraC-Clstretch?

C-Ostretchvibrationb.aC-OstretchoraC-Sstretch?

C-Ostretchvibration例16ListthefollowingcompoundsinorderofdecreasingfrequencyoftheC=Oabsorptionband例17.HowcouldyouuseIRspectroscopytodistinguishbetween:a.

aprimaryamineandatertiaryamine

N-Hstretchvibrationb.cyclohexeneandcyclohexane

C=Cand=C-Hstretchvibrationc.cis-2-hexeneandtrans-2-hexene?

700-1000cm-1C-Hbendingvibration例18.Foreachofthefollowingpairsofcompounds,giveoneabsorptionbandthatcouldbeusedtodistinguishbetweenthem:a.

CH3CH2CH2CH2CH3andCH3CH2CH2OCH2CH3

C-Ostretchvibration,1000-1200cm-1b.

CH3CH2CH2COOHandCH3CH2CH2CH2OH

C=Ostretchvibrationc.CH3CH2CH2CO2CH3andCH3CH2CH2CH2CO2H

O-Hstretchvibration

A.C-HstretchB.C=OstretchC.C-Ostretch例19.請解釋下列紅外光譜中的字母標示峰CH3CH2CH2COOCH2CH3例19.

請解釋下列紅外光譜中的字母標示峰A.O-H,Csp-HB.C-HC.Csp-CspD.C-OHC≡CCH2OH例20.

分子式為C4H6O的一個化合物給出如下IR圖，請確定其結(jié)構(gòu)1700cm-1

左右的吸收峰說明分子含有C=O；計算知不飽和度等于2；1600cm-1

和900-1000cm-1左右的吸收峰說明具有單取代C=C雙鍵結(jié)構(gòu)為：CH3COCH=CH2

例22.請指出下列各對化合物在IRA、3-己酮和3-己醇3-己酮IR中的羰基-CO-吸收峰，~1720cm-13-己醇IR中的羥基-OH吸收峰，3200

~3600cm-1第七章有機化學(xué)反應(yīng)的基本問題熱力學(xué)動力學(xué)反應(yīng)活性和選擇性活性中間體烷烴的自由基鹵代反應(yīng)反應(yīng)勢能曲線圖熱力學(xué)研究反應(yīng)終態(tài)和始態(tài)問題△G0=-RTlnKeq△G0=△H0-T△S0當(dāng)反應(yīng)過程中熵變較小時，可以用焓變的情況粗略判斷反應(yīng)進行的方向與平衡移動ΔH0

=斷裂鍵的離解能之和－新生成鍵的離解能之和熱力學(xué)動力學(xué)反應(yīng)勢能曲線圖動力學(xué)研究反應(yīng)過程和速度問題v=k