1、有机化学复习总结一有机化合物的命名1. 能够用系统命名法命名各种类型化合物:包括烷烃,烯烃,炔烃,烯炔,脂环烃(单环脂环烃和多环置换脂环烃中的螺环烃和桥环烃) ,芳烃,醇,酚,醚,醛,酮,羧酸,羧酸衍生物(酰卤,酸酐,酯,酰胺) ,多官能团化合物(官能团优先顺序:COOHSO3HCOORCOXCNCHOCOOH(醇)OH(酚)SHNH2ORCCCC(RXNO2),并能够判断出Z/E 构型和 R/S 构型。2. 根据化合物的系统命名,写出相应的结构式或立体结构式(伞形式,锯架式,纽曼投影式,Fischer 投影式) 。 立体结构的表示方法:1)伞形式: 2)锯架式:CCOHOHH3CH CH3O
2、HHHOHC2H53) 纽曼投影式: 4)菲舍尔投影式:HHHHHH HHHCOHCH3OHH5)构象(conformation) (1) 乙烷构象:最稳定构象是交叉式,最不稳定构象是重叠式。(2) 正丁烷构象:最稳定构象是对位交叉式,最不稳定构象是全重叠式。(3) 环己烷构象:最稳定构象是椅式构象。一取代环己烷最稳定构象是 e 取代的椅 式构象。多取代环己烷最稳定构象是 e 取代最多或大基团处于 e 键上的椅式构象。立体结构的标记方法1. Z/E 标记法:在表示烯烃的构型时,如果在次序规则中两个优先的基团在同一侧,为 Z 构型,在相反侧,为 E 构型。CH3CCH ClC2H5 CH3CCH
3、 C2H5Cl(Z)32(E)322、 顺/反标记法:在标记烯烃和脂环烃的构型时,如果两个相同的基团在同一侧,则为顺式;在相反侧,则为反式。CH3CCH CH3HCH3CCH HCH322 CH3HCH3H CH3HHCH31,41,43、 R/S 标记法:在标记手性分子时,先把与手性碳相连的四个基团按次序规则排序。然后将最不优先的基团放在远离观察者,再以次观察其它三个基团,如果优先顺序是顺时针,则为 R 构型,如果是逆时针,则为 S 构型。Cad cb Cad bcR S注:将伞状透视式与菲舍尔投影式互换的方法是:先按要求书写其透视式或投影式,然后分别标出其 R/S 构型,如果两者构型相同,
4、则为同一化合物,否则为其对映体。二. 有机化学反应及特点1. 反应类型还原反应(包括催化加氢):烯烃、炔烃、环烷烃、芳烃、卤代烃氧化反应:烯烃的氧化(高锰酸钾氧化,臭氧氧化,环氧化) ;炔烃高锰酸钾氧化,臭氧氧化;醇的氧化;芳烃侧链氧化,芳环氧化)()H,环 氧 乙 烷 的 开 环 反 应 , 醚 键 断 裂 反 应 ,卤 苯 的 炔 烃 的 亲 核 加 成2. 有关规律1)马氏规律:亲电加成反应的规律,亲电试剂总是加到连氢较多的双键碳上。2)过氧化效应:自由基加成反应的规律,卤素加到连氢较多的双键碳上。3)空间效应:体积较大的基团总是取代到空间位阻较小的位置。4)定位规律:芳烃亲电取代反应的
5、规律,有邻、对位定位基,和间位定位基。5)查依切夫规律:卤代烃和醇消除反应的规律,主要产物是双键碳上取代基较多的烯烃。6)休克尔规则:判断芳香性的规则。存在一个环状的大 键,成环原子必须共平面或接近共平面, 电子数符合 4n+2 规则。7)霍夫曼规则:季铵盐消除反应的规律,只有烃基时,主要产物是双键碳上取代基较少的烯烃(动力学控制产物) 。当 碳上连有吸电子基或不饱和键时,则消除的是酸性较强的氢,生成较稳定的产物(热力学控制产物) 。8)基团的“顺序规则”3. 反应中的立体化学烷烃:烷烃的自由基取代:外消旋化烯烃:烯烃的亲电加成:溴,氯,HOBr(HOCl) ,羟汞化-脱汞还原反应-反式加成其
6、它亲电试剂:顺式+反式加成烯烃的环氧化,与单线态卡宾的反应:保持构型烯烃的冷稀 KMnO4/H2O 氧化:顺式邻二醇烯烃的硼氢化-氧化:顺式加成烯烃的加氢:顺式加氢环己烯的加成(1-取代,3-取代,4-取代)炔烃:选择性加氢:Lindlar 催化剂-顺式烯烃Na/NH3(L)-反式加氢亲核取代:SN1:外消旋化的同时构型翻转SN2:构型翻转(Walden 翻转)消除反应:E2,E1cb: 反式共平面消除。环氧乙烷的开环反应:反式产物三概念、物理性质、结构稳定性、反应活性(一).概念1.同分异构体 构 造 异 构立 体 异 构 位 置 异 构碳 架 异 构官 能 团 异 构互 变 异 构构 型
7、异 构构 象 异 构H2CCH33H2CHC22CH32OH2CCH3O顺 反 异 构对 映 异 构同 分 异 构 2 23C3 3 3O3.2. 试剂亲电试剂:简单地说,对电子具有亲合力的试剂就叫亲电试剂(electrophilic reagent) 。亲电试剂一般都是带正电荷的试剂或具有空的 p 轨道或 d 轨道,能够接受电子对的中性分子, 如:H 、Cl 、Br 、RCH 2 、CH 3CO 、NO 2 、 SO3H、SO 3、BF 3、AlCl 3等,都是亲电试剂。亲核试剂:对电子没有亲合力,但对带正电荷或部分正电荷的碳原子具有亲合力的试剂叫亲核试剂(nucleophilic reag
8、ent) 。亲核试剂一般是带负电荷的试剂或是带有未共用电子对的中性分子,如:OH 、HS 、CN 、NH 2 、RCH 2 、RO 、RS 、PhO 、RCOO 、X 、H 2O、ROH、ROR、NH 3、RNH 2等,都是亲核试剂。自由基试剂:Cl2、Br 2是自由基引发剂,此外,过氧化氢、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁氰、过硫酸铵等也是常用的自由基引发剂。少量的自由基引发剂就可引发反应,使反应进行下去。3. 酸碱的概念布朗斯特酸碱:质子的给体为酸,质子的受体为碱。Lewis 酸碱:电子的接受体为酸,电子的给与体为碱。4. 共价键的属性键长、键角、键能、键矩、偶极矩。5. 杂化轨道理论sp3、sp
9、 2、sp 杂化。2Clhv hv Cl2 Br2 2Br6. 旋光性平面偏振光:手性:手性碳:旋光性:旋光性物质(光学活性物质) ,左旋体,右旋体:内消旋体、外消旋体,两者的区别:对映异构体,产生条件:非对映异构体:苏式,赤式:差向异构体:Walden 翻转: 7. 电子效应1) 诱导效应2) 共轭效应(- 共轭,p- 共轭,-p 超 2 共轭,- 超共轭。3) 空间效应8. 其它内型(endo), 外型(exo):顺反异构体,产生条件:CHOCH2O赤 式 CHOCH2O苏 式HCO3endo(内 型 ) HCOH3exo外 型 ()OHOHCH3SO3HCH3SO3H HHHHH烯醇式:
10、(二). 物理性质 1. 沸点高低的判断? 不同类型化合物之间沸点的比较; 同种类型化合物之间沸点的比较。 2. 熔点,溶解度的大小判断?3. 形成有效氢键的条件,形成分子内氢键的条件:(三). 稳定性判断1. 烯烃稳定性判 R2C=CR2 R2C=CHR RCH=CHR(E-构型) RCH=CHR(Z-构型) RHC=CH2 CH2=CH22. 环烷烃稳定性判断3. 开链烃构象稳定性4. 环己烷构象稳定性5. 反应中间体稳定大小判断(碳正离子,碳负离子,自由基)碳正离子的稳性顺序:自由基稳定性顺序:碳负离子稳定性顺序:6. 共振极限结构式的稳定性判断(在共振杂化体中贡献程度):(四)酸碱性的
11、判断1. 不同类型化合物算碱性判断HO RO H C H N2 H C2=H CH32 H pKa 15.7 169 25 34 40 49 CH2CHCH2CH2 CH3(CH3)C(CH3)2CHCH3CH2CH3(CH3)C(CH3)2CHCH3CH2CH2CHCH2CH2 CH2CHCH2CH2 3R2R1R CH32. 液相中醇的酸性大小3. 酸性大小的影像因素(吸电子基与推电子基对酸性的影响):(五)反应活性大小判断1. 烷烃的自由基取代反应X2的活性:F 2 Cl2 Br2 I2选择性:F 2 R2C=CHR RCH=CHR RCH=CH2 CH2=CH2 CH2=CHX3. 烯
12、烃环氧化反应活性R2C=CR2 R2C=CHR RCH=CHR RCH=CH2 CH2=CH2 4. 烯烃的催化加氢反应活性:CH2=CH2 RCH=CH2 RCH=CHR R2C=CHR R2C=CR25. Diles-Alder 反应(第尔斯-阿尔德反应)双烯体上连有推电子基团(349 页) ,亲双烯体上连有吸电子基团,有利于反应进行。例如: 下列化合物A. ; B. ; C. ; D. 与异戊二烯进行 Diels-Alder 反应的活性强弱顺序为: 。6. 卤代烃的亲核取代反应 SN1 反应:SN2 反应:P 3 ( CH3)BrBrr Br形 成 碳 正 离 子的 相 对 速 率 1
13、10-3 10-6 10-CH2 CH2X2 3 RX 2 RX 1 RX CH3XCH3X1o RX2o RX3o RX 成环的 SN2 反应速率是:v 五元环 v 六元环 v 中 环,大环 v 三元环 v 四元环7. 消除反应卤代烃碱性条件下的消除反应-E2 消除RI RBr RCl醇脱水-主要 E18. 芳烃的亲电取代反应芳环上连有活化苯环的邻对位定位基(给电子基)-反应活性提高芳环上连有钝化苯环的间位定位基(吸电子基)或邻对位定位基-反应活性下降。例如:下列芳香族化合物:A. B. C. D. 硝化反应的相对活性次序为 。例如: 萘环的A. 位; B. 位 ; C. 氯苯 ; D. 苯
14、在亲电取代反应中相对活性次序为为 。例如:下列各化合物中,最容易与浓硫酸发生磺化反应的是( ) 。A. ;B. ; C. ;D. (六)其它1. 亲核性的大小判断:2. 试剂的碱性大小:3. 芳香性的判断:4. 定位基定位效应强弱顺序:CH2 CHX33 RX 2 RX 1 RX CH3XCH2 CH3CH3 3 ROH 2 ROH 1 ROH OOCl NH2NO2CH3 P 邻、对位定位基:O N(CH3)2NH2OHOCH3NHCOCH3R OCOCH3C6H5FClBrI间位定位基: NH3NO2CNCOOHSO3HCHOCOCH3COOCH3CONH2四、活性中间体与反应类型、反应机
15、理反应机理:1. 自由基取代反应机理中间体:自由基反应类型:烷烃的卤代,烯烃、芳烃的 H 卤代。2. 自由基加成反应机理中间体:自由基:反应类型:烯烃、炔烃的过氧化效应。3. 亲电加成反应机理中间体:环鎓离子(溴鎓离子,氯鎓离子)反应类型:烯烃与溴,氯,次卤酸的加成中间体:碳正离子,易发生重排。反应类型:烯烃的其它亲电加成(HX,H 2O,H 2SO4,B 2H6,羟汞化-去汞还原反应) 、炔烃的亲电加成,小环烷烃的开环加成,共轭二烯烃的亲电加成。或环鎓离子):4. 亲电取代反应机理:中间体:-络合物(氯代和溴代先生成 络合物)反应类型:芳烃亲电取代反应(卤代,硝化,磺化,烷基化,酰基化,氯甲
16、基化) 。5. 亲核加成反应机理:中间体:碳负离子反应类型:炔烃的亲核加成6. 亲核取代反应机理:SN1 反应中间体:碳正离子,易发生重排。反应类型:卤代烃和醇的亲核取代(主要是 3) ,醚键断裂反应(3烃基生成的醚) 。SN2 反应中间体:无(经过过渡态直接生成产物)反应类型:卤代烃和醇的亲核取代(主要是 1) ,分子内的亲核取代,醚键断裂反应(1烃基生成的醚,酚醚) ,环氧乙烷的开环反应。7. 消除反应反应机理E1 机理:中间体:碳正离子,易发生重排。反应类型:醇脱水,3RX 在无碱性试剂条件下在污水乙醇中的消除反应。E2 机理:中间体:无(直接经过过渡态生成烯烃)反应类型:RX 的消除反
17、应E1cb 机理:中间体:碳负离子反应类型:邻二卤代烷脱卤素。重排反应机理:(rearrangement)重排反应规律:由不稳定的活性中间体重排后生成较稳定的中间体;或由不稳定的反应物重排成较稳定的产物。1、碳正离子重排(1) 负氢 1,2迁移: CH3CHHCH2 CH3CHCH3(2) 烷基 1,2迁移:CH3CCH3CH2 CH3CH2CH3CH3 CH3(3) 苯基 1,2迁移:C6H5CC6H5CH2 C6H5CH2C6H5OH OH HC6H5CH2C6H5OC6H5CH2C6H5OH频哪醇重排: CH3CCOHCH3 CH3OHCH3 HCH3CCOHCH3 CH3OH2CH3
18、H2OCH3CCOHCH3 CH3CH3 CH3CCOHCH3CH3CH3 HCH3CCO CH3CH3CH3 ()在频哪醇重排中,基团迁移优先顺序为:ArRH(4) 变环重排:CHCH3 CH3H H2OCHCH3OH CHCH3OH2 Cl CH3Cl(5) 烯丙位重排:碱性水解 CH3CHCHCH2Cl Cl CH3CHCHCH2 CH3CHCHCH2OHCH3CHCHCH2OHCH3CHCHOH CH22、其它重排(1) 质子 1,3迁移(互变异构现象)CH3CCH H2OHgSO4, H2SO4 CH3CCH2OH CH3CCH3O五、鉴别与分离方法六、推导结构1. 化学性质:烯烃的
19、高锰酸钾氧化; 烯烃的臭氧化反应; 芳烃的氧化; 邻二醇的高碘酸氧化2. 光波谱性质:红外光谱:3650 2500cm1 OH,NH 伸缩振动3300 3000cm1 CCH(3300) ,C=CH(3100) ,ArH(3030) 伸缩振动 3000 2700cm1 CH3,CH 2,次甲基, CHO(2720,2820) 伸缩振动1870 1650cm1 C=O ( 酸、醛、酮、酰胺、酯、酸酐)伸缩振动1690 1450cm1 C=C,苯环骨架伸缩振动1475 1300cm1 CH3,CH 2,次甲基面内弯曲振动1000 670cm1 C=CH,ArH,CH 2 的 面外弯曲振动类 别 伸
20、 缩 (cm-1) 说 明170-1750( 缔 合 时 在 170)醛 、 酮 C=OR-H1750-1680270羧 酸 C=OH酸 酐酰 卤酰 胺晴气 相 在 3, 液 固 缔 合 时 在30-250( 宽 峰 )C=OC=O酯 1801860-180 180-1750735NH2 1690-1650352, 38( 游 离 ) 缔 合 降 低 10C260-210键 和 官 能 团核磁共振谱:偶合裂分的规律:n+1 规律一组化学等价的质子有 n 个相邻的全同氢核存在时,其共振吸收峰将被裂分为 n+1 个,这就是 n+1 规律。按照 n+1 规律裂分的谱图叫做一级谱图。在一级谱图中具体的
21、推到方法:10234567891011213 C3H 22-3环 烷 烃0.21.5CH2Ar NR2 2S CH 2=O C2-C31.73CH2F l2Br CHI 2O N224.70.5(1)5.68.510.512 CHl3 (7.2)4.65.9910 OH N2R2=-RRCOHRCHOHR常 用 溶 剂 的 质 子的 化 学 位 移 值 D1).不饱和度的计算(不饱和度)= 1/2(2 + 2n4 + n3 - n1)n41、n 3、n 1分别表示分子中四价、三价和一价元素的原子个数。如果 =1,表明该化合物含一个不饱和键或是环烷烃;=2,表明该化合物含两个 C=C 双键,或含
22、一个 CC 三键等;4,表明该化合物有可能含有苯环。 2). 红外光谱观察官能团区域(1). 先观察是否存在 C=O(1820 1660cm-1, s)(2). 如果有 C=O, 确定下列状况.羧酸: 是否存在 O-H(3400 2400cm-1, 宽峰, 往往与 C-H 重叠)酰胺: 是否存在 N-H(3400cm-1附近有中等强度吸收; 有时是同 等强度的两个吸收峰酯: 是否存在 C-O(1300 1000cm-1有强吸收)酸酐: 1810 和 1760cm-1附近有两个强的 C=O 吸收醛: 是否存在 O=C-H(2850 和 2750 附近有两个弱的吸收) 酮: 没有前面所提的吸收峰(
23、3). 如果没有 C=O, 确定下列状况.醇、酚: 是否存在 O-H(3400 3300cm-1, 宽峰; 1300 1000cm-1附近的 C-O 吸收)胺: 是否存在 N-H(3400cm-1附近有中等强度吸收; 有时是同 等强度的两个吸收醚: 是否存在 C-O(1300 1000cm-1有强吸收, 并确认3400 3300cm-1附近是否有 O-H 吸收峰)(4).观察是否有 C=C 或芳环C=C: 1650cm-1附近有弱的吸收芳环: 1600 1450cm -1范围内有几个中等或强吸收结合 3100 3000cm-1的 C-H 伸缩振动, 确定 C=C 或芳环。3)分析核磁共振谱图(
24、1) 根据化学位移() 、偶合常数(J)与结构的关系,识别一些强单峰和特征峰。如:下列孤立的甲基和亚甲基质子信号,极低磁场(10 16)出现的羧基,醛基和形成分子内氢键的羟基信号。(2). 采用重水交换的方法识别-OH、-NH 2、-COOH 上的活泼氢。如果加重水后相应的信号消失,则可以确定此类活泼氢的存在。(3) 如果 在 6.5 8.5ppm 范围内有强的单峰或多重峰信号,往往是苯环的质子信号,再根据这一区域的质子数目和峰型,可以确定苯环上取代基数目和取代基的相对位置。(4). 解析比较简单的多重峰(一级谱) ,根据每个组峰的化学位移及其相应的质子数目对该基团进行推断,并根据 n+1 规
25、律估计其相邻的基团。(5). 根据化学位移和偶合常数的分析,推出若干个可能的结构单元,最后组合可能的结构式。综合各种分析,推断分子的结构并对结论进行核对。有机化学鉴别方法的总结1 烷烃与烯烃,炔烃的鉴别方法是酸性高锰酸钾溶液或溴的 CCl4溶液(烃的含氧衍生物均可以使高锰酸钾褪色,只是快慢不同)CH3OCH3NCH3OCH3CROCH2N RCOH2ClCH3R3 COHCHOH2 烷烃和芳香烃就不好说了,但芳香烃里,甲苯,二甲苯可以和酸性高锰酸钾溶液反应,苯就不行3 另外,醇的话,显中性4 酚:常温下酚可以被氧气氧化呈粉红色,而且苯酚还可以和氯化铁反应显紫色5 可利用溴水区分醛糖与酮糖6 醚
26、在避光的情况下与氯或溴反应,可生成氯代醚或溴代醚。醚在光助催化下与空气中的氧作用,生成过氧化合物。7 醌类化合物是中药中一类具有醌式结构的化学成分,主要分为苯醌,萘醌,菲醌和蒽醌四种类型,具体颜色不同反应类型较多 一各类化合物的鉴别方法1.烯烃、二烯、炔烃:(1)溴的四氯化碳溶液,红色腿去(2)高锰酸钾溶液,紫色腿去。2含有炔氢的炔烃:(1) 硝酸银,生成炔化银白色沉淀(2) 氯化亚铜的氨溶液,生成炔化亚铜红色沉淀。3小环烃:三、四元脂环烃可使溴的四氯化碳溶液腿色4卤代烃:硝酸银的醇溶液,生成卤化银沉淀;不同结构的卤代烃生成沉淀的速度不同,叔卤代烃和烯丙式卤代烃最快,仲卤代烃次之,伯卤代烃需加
27、热才出现沉淀。5醇:(1) 与金属钠反应放出氢气(鉴别 6 个碳原子以下的醇);(2) 用卢卡斯试剂鉴别伯、仲、叔醇,叔醇立刻变浑浊,仲醇放置后变浑浊,伯醇放置后也无变化。6酚或烯醇类化合物:(1) 用三氯化铁溶液产生颜色(苯酚产生兰紫色)。(2) 苯酚与溴水生成三溴苯酚白色沉淀。7羰基化合物:(1) 鉴别所有的醛酮:2,4-二硝基苯肼,产生黄色或橙红色沉淀;(2) 区别醛与酮用托伦试剂,醛能生成银镜,而酮不能;(3) 区别芳香醛与脂肪醛或酮与脂肪醛,用斐林试剂,脂肪醛生成砖红色沉淀,而酮和芳香醛不能;(4) 鉴别甲基酮和具有结构的醇,用碘的氢氧化钠溶液,生成黄色的碘仿沉淀。8甲酸:用托伦试剂
28、,甲酸能生成银镜,而其他酸不能。9胺:区别伯、仲、叔胺有两种方法(1)用苯磺酰氯或对甲苯磺酰氯,在 NaOH 溶液中反应,伯胺生成的产物溶于NaOH;仲胺生成的产物不溶于 NaOH 溶液;叔胺不发生反应。(2)用 NaNO2+HCl:脂肪胺:伯胺放出氮气,仲胺生成黄色油状物,叔胺不反应。芳香胺:伯胺生成重氮盐,仲胺生成黄色油状物,叔胺生成绿色固体。10糖:(1) 单糖都能与托伦试剂和斐林试剂作用,产生银镜或砖红色沉淀;(2) 葡萄糖与果糖:用溴水可区别葡萄糖与果糖,葡萄糖能使溴水褪色,而果糖不能。(3)麦芽糖与蔗糖:用托伦试剂或斐林试剂,麦芽糖可生成银镜或砖红色沉淀,而蔗糖不能。二例题解析例
29、1用化学方法鉴别丁烷、1-丁炔、2-丁炔。分析:上面三种化合物中,丁烷为饱和烃,1-丁炔和 2-丁炔为不饱和烃,用溴的四氯化碳溶液或高锰酸钾溶液可区别饱和烃和不饱和烃,1-丁炔具有炔氢而 2-丁炔没有,可用硝酸银或氯化亚铜的氨溶液鉴别。因此,上面一组化合物的鉴别方法为:例 2用化学方法鉴别氯苄、1-氯丙烷和 2-氯丙烷。分析:上面三种化合物都是卤代烃,是同一类化合物,都能与硝酸银的醇溶液反应生成卤化银沉淀,但由于三种化合物的结构不同,分别为苄基、二级、一级卤代烃,它们在反应中的活性不同,因此,可根据其反应速度进行鉴别。上面一组化合物的鉴别方法为:例 3用化学方法鉴别下列化合物苯甲醛、丙醛、2-
30、戊酮、3-戊酮、正丙醇、异丙醇、苯酚分析:上面一组化合物中有醛、酮、醇、酚四类,醛和酮都是羰基化合物,因此,首先用鉴别羰基化合物的试剂将醛酮与醇酚区别,然后用托伦试剂区别醛与酮,用斐林试剂区别芳香醛与脂肪醛,用碘仿反应鉴别甲基酮;用三氯化铁的颜色反应区别酚与醇,用碘仿反应鉴别可氧化成甲基酮的醇。鉴别方法可按下列步骤进行:(1) 将化合物各取少量分别放在 7 支试管中,各加入几滴 2,4-二硝基苯肼试剂,有黄色沉淀生成的为羰基化合物,即苯甲醛、丙醛、2-戊酮、3-戊酮,无沉淀生成的是醇与酚。(2) 将 4 种羰基化合物各取少量分别放在 4 支试管中,各加入托伦试剂(氢氧化银的氨溶液),在水浴上加
31、热,有银镜生成的为醛,即苯甲醛和丙醛,无银镜生成的是 2-戊酮和 3-戊酮。(3) 将 2 种醛各取少量分别放在 2 支试管中,各加入斐林试剂(酒石酸钾钠、硫酸酮、氢氧化钠的混合液),有红色沉淀生成的为丙醛,无沉淀生成的是苯甲醛。(4) 将 2 种酮各取少量分别放在 2 支试管中,各加入碘的氢氧化钠溶液,有黄色沉淀生成的为 2-戊酮,无黄色沉淀生成的是 3-戊酮。(5) 将 3 种醇和酚各取少量分别放在 3 支试管中,各加入几滴三氯化铁溶液,出现兰紫色的为苯酚,无兰紫色的是醇。(6) 将 2 种醇各取少量分别放在支试管中,各加入几滴碘的氢氧化钠溶液,有黄色沉淀生成的为异丙醇,无黄色沉淀生成的是
32、丙醇。1化学分析(1)烃类烷烃、环烷烃 不溶于水,溶于苯、乙酸、石油醚,因很稳定且不和常用试剂反应,故常留待最后鉴别。不与 KMnO4 反应,而与烯烃区别。烯烃 使 Br2CCl4(红棕色)褪色;使 KMnO4/OH-(紫色)变成 MnO2 棕色沉淀;在酸中变成无色 Mn2+。共轭双烯 与顺丁烯二酸酐反应,生成结晶固体。炔烃(CC)使 Br2CCl4(红棕色)褪色;使 KMnO4OH-(紫色)产生 MnO2棕色沉淀,与烯烃相似。芳烃 与 CHCl3+无水 AlCl3 作用起付氏反应,烷基苯呈橙色至红色,萘呈蓝色,菲呈紫色,蒽呈绿色,与烷烃环烷烃区别;用冷的发烟硫酸磺化,溶于发烟硫酸中,与烷烃相
33、区别;不能迅速溶于冷的浓硫酸中,与醇和别的含氧化合物区别;不能使 Br2CCl4 褪色,与烯烃相区别。(2)卤代烃 RX(Cl、Br、I)在铜丝火焰中呈绿色,叫 Beilstein 试验,与 AgNO3 醇溶液生成 AgCl(白色)、AgBr(淡黄色) 、AgI(黄色) 。叔卤代烷、碘代烷、丙烯型卤代烃和苄基卤立即起反应,仲卤代烃、伯卤代烃放置或加热起反应,乙烯型卤代烃不起反应。(3)含氧化合物醇(ROH) 加 Na 产生 H2(气泡) ,含活性 H 化合物也起反应。用RCOClH2SO4 或酸酐可酯化产生香味,但限于低级羧酸和低级醇。使K2Cr2O7H2SO4 水溶液由透明橙色变为蓝绿色 C
34、r3+(不透明) ,可用来检定伯醇和仲醇。用 Lucas 试剂(浓 HCl+ZnCl2)生成氯代烷出现浑浊,并区别伯、仲、叔醇。叔醇立即和 Lucas 试剂反应,仲醇 5 分钟内反应,伯醇在室温下不反应。加硝酸铵溶液呈黄至红色,而酚呈NaOH)生成 CHI3(黄色) 。酚(ArOH) 加入 1FeCl3 溶液呈蓝紫色Fe(ArO)63-或其它颜色,酚、烯醇类化合物起此反应;用 NaOH 水溶液与 NaHCO3 水溶液,酚溶于 NaOH 水溶液,不溶于 NaHCO3,与 RCOOH 区别;用 Br2 水生成 (白色,注意与苯胺区别) 。醚(ROR) 加入浓 H2SO4 生成 盐、混溶,用水稀释可
35、分层,与烷烃、卤代烃相区别(含氧有机物不能用此法区别) 。酮 加入 2,4-二硝基苯肼生成黄色沉淀;用碘仿反应(I2NaOH)生成CHI3(黄色) ,鉴定甲基酮;用羟氨、氨基脲生成肟、缩氨基脲,测熔点。醛 用 Tollens 试剂 Ag(NH3)2OH 产生银镜 Ag;用 Fehling 试剂2Cu2+4OH-或 Benedict 试剂生成 Cu2O(红棕色) ;用 Schiff 试验品红醛试剂呈紫红色。羧酸 在 NaHCO3 水溶液中溶解放出 CO2 气体;也可利用活性 H 的反应鉴别。酸上的醛基被氧化。羧酸衍生物 水解后检验产物。(4)含氮化合物利用其碱性,溶于稀盐酸而不溶于水,或其水溶性
36、化合物能使石蕊变蓝。脂肪胺 采用 Hinsberg 试验芳香胺芳香伯胺还可用异腈试验:苯胺 在 Br2+H2O 中生成 (白色) 。苯酚有类似现象。(5)氨基酸采用水合茚三酮试验脯氨酸为淡黄色。多肽和蛋白质也有此呈色反应。(6)糖类淀粉、纤维素需加 SnCl2 防止氧对有色盐的氧化。碳水化合物均为正性。淀粉加入 I2 呈兰色。葡萄糖 加 Fehling 试剂或 Benedict 试剂产生 Cu2O(红棕色) ,还原糖均有此反应;加 Tollens 试剂Ag(NH3)2+OH-产生银镜。化学命名法一般规则取代基的顺序规则当主链上有多种取代基时,由顺序规则决定名称中基团的先后顺序。一般的规则是:1
37、.取代基的第一个原子质量越大,顺序越高; 2.如果第一个原子相同,那么比较它们第一个原子上连接的原子的顺序;如有双键或三键,则视为连接了 2 或 3 个相同的原子。 以次序最高的官能团作为主要官能团,命名时放在最后。其他官能团,命名时顺序越低名称越靠前。主链或主环系的选取以含有主要官能团的最长碳链作为主链,靠近该官能团的一端标为 1 号碳。如果化合物的核心是一个环(系),那么该环系看作母体;除苯环以外,各个环系按照自己的规则确定 1 号碳,但同时要保证取代基的位置号最小。支链中与主链相连的一个碳原子标为 1 号碳。数词位置号用阿拉伯数字表示。 官能团的数目用汉字数字表示。 碳链上碳原子的数目,
38、10 以内用天干表示,10 以外用汉字数字表示。杂环化合物(最近学员经常在答疑板提到关于命名的疑问,以下内容可供参考)把杂环看作碳环中碳原子被杂原子替换而形成的环,称为“某杂(环的名称)”;(如:氧杂环戊烷) 给杂原子编号,使杂原子的位置号尽量小。 其他官能团视为取代基。 1带支链烷烃 主链 选碳链最长、带支链最多者。 编号按最低系列规则。从*侧链最近端编号,如两端号码相同时,则依次比较下一取代基位次,最先遇到最小位次定为最低系统(不管取代基性质如何)。(最小命名法) 2,3,5-三甲基己烷,不叫 2,4,5-三甲基己烷,因 2,3,5 与 2,4,5对比是最低系列。 取代基次序 IUPAC
39、规定依英文名第一字母次序排列。我国规定采用立体化学中“次序规则”:优先基团放在后面,如第一原子相同则比较下一原子。2-甲基-3-乙基戊烷,因CH2CH3CH3,故将CH3 放在前面。2单官能团化合物 主链选含官能团的最长碳链、带侧链最多者,称为某烯(或炔、醇、醛、酮、酸、酯、)。卤代烃、硝基化合物、醚则以烃为母体,以卤素、硝基、烃氧基为取代基,并标明取代基位置。 编号从*近官能团(或上述取代基)端开始,按次序规则优先基团列在后面。3多官能团化合物 (1)脂肪族 选含官能团最多(尽量包括重键)的最长碳链为主链。官能团词尾取法习惯上按下列次序, OHNH2(=NH)CCC=C 如烯、炔处在相同位次
40、时则给双键以最低编号。(2)脂环族、芳香族 如侧链简单,选环作母体;如取代基复杂,取碳链作主链。(3)杂环 从杂原子开始编号,有多种杂原子时,按 O、S、N、P 顺序编号。 4顺反异构体 (1)顺反命名法 环状化合物用顺、反表示。相同或相似的原子或基因处于同侧称为顺式,处于异侧称为反式。(2)Z,E 命名法 化合物中含有双键时用 Z、E 表示。按“次序规则”比较双键原子所连基团大小,较大基团处于同侧称为 Z,处于异侧称为 E。 次序规则是: ()原子序数大的优先,如 IBrClSPFONCH,未共享电子对:为最小; ()同位素质量高的优先,如 DH; ()二个基团中第一个原子相同时,依次比较第
41、二、第三个原子; ()重键 分别可看作 ()Z 优先于 E,R 优先于 S。5旋光异构体 (1)D,L 构型 主要应用于糖类及有关化合物,以甘油醛为标准,规定右旋构型为 D,左旋构型为 L。凡分子中离羰基最远的手性碳原子的构型与 D-()-甘油醛相同的糖称 D 型;反之属 L 型。氨基酸习惯上也用 D、L 标记。除甘氨酸无旋光性外,-氨基酸碳原子的构型都是 L 型。 其余化合物可以通过化学转变的方法,与标准物质相联系确定。 (2)R,S 构型 含一个手性碳原子化合物 Cabcd 命名时,先将手性碳原子上所连四个原子或基团按“次序规则”由大到小排列(比如 abcd),然后将最小的 d 放在远离观察者方向,其余三个基团指向观察者,则 abc 顺时针为 R,逆时针为 S;如 d 指向观察者,则顺时针为 S,逆时针为 R。在实际使用中,最常用的表示式是 Fischer 投影式,(R)-2-氯丁烷。因为 ClC2H5CH3H,最小基团 H 在 C 原子上下(表示向后),处于远离观察者的方向,故命名法规定 ClC2H5CH3 顺时针为R。