1、有机化学精粹,一、各类有机化合物的命名与结构,(一)命名或写出结构式,(二)同分异构,构造异构: 碳链异构、碳环异构;位置异构;官能团异构;互变异构。,立体异构:构象异构;顺反异构;对映异构。,异构体的数目、表示及构型的标记! (顺/反或Z/E;D/L或R/S),系统命名、俗名。构型异构体的标记。典型构象异构体的表示。,例如:,1. 互变异构,写出苯甲酰丙酮的稳定烯醇式结构( )。,2. 构象异构乙烷的构象异构体只有交叉式和重叠式。( ),丁烷、环已烷的构象异构。,3. 顺反异构,E-(或反)-2-氯-3-甲基-2-戊烯,Z-3-乙基-2-已烯,4. 对映异构,顺-1,3-环已二胺,反-1,2
2、-二甲基环丙烷,含有一个手性碳原子的分子一定具有手性,存在一对对映体。,酒石酸分子中含有两个相同的手性碳原子,对映异构体有3个。,氯代苹果酸分子中含有两个不相同的手性碳原子,有两对对映体。,D-(-)-乳酸 S-2-甲基-1-丁醇,(2R,3S)-内消旋酒石酸,5. 糖的结构,下列各对费歇尔投影式为同一化合物的是( ),D-葡萄糖、D-果糖、D-甘露糖在稀碱溶液中可相互转化,互称 为差向异构体。( ),-D-(+)吡喃葡萄糖与-D-(-)-呋喃果糖通过()连接形成蔗糖分子。,或-2,1-糖苷键,-1,2-糖苷键,D-(+)-葡萄糖,D-(-)-核糖 D-(-)-果糖 D-2-脱氧核糖,-吡喃葡
3、萄糖,-吡喃葡萄糖 的优势构象,-呋喃果糖,-D-2-脱氧核糖,-吡喃果糖,-D(-)-核糖,淀粉的基本结构单位是( )。,D-葡萄糖,直链淀粉是由D-葡萄糖通过( )结合形成的多糖。,-1,4-苷键,麦芽糖是由D-葡萄糖经( )连接而成的还原性二糖。,-1,4-苷键,乳糖是由-D-半乳糖和D-葡萄糖通过( )连接 形成的还原性二糖。,-1,4-苷键,写出1-磷酸葡萄糖酯、6-磷酸葡萄糖酯的结构式并指出何者具有还原性?,选择:,具有止痛作用的水杨苷是由-D-葡萄糖和水杨酸生成的苷, 下列哪项是水杨苷的结构式 ?( ),6. 氨基酸的构型,L-丙氨酸 或S-丙氨酸,L-半胱氨酸 或R-半胱氨酸,
4、组成蛋白质的-氨基酸都是L型,即S型。( ),支链淀粉的主链是由D-葡萄糖经( )连接而成, 支链的连接方式是( )。,-1,4-苷键,-1,6-苷键,纤维素是由几千个D-葡萄糖单位通过( )连接而成 的长链分子。,-1,4-苷键,7. 核酸的分子结构,戊糖与嘌呤碱或嘧啶碱以氮苷键结合形成核苷; 核苷和磷酸以酯键结合形成核苷酸; 核苷酸分子间以3,5 -磷酸二酯键的方式结合成为大分子的核酸。,核酸根据分子中所含戊糖的类型不同分为(RNA)和(DNA)。,核酸水解的主要产物,二、波谱基础,1. 紫外光谱图的表示及其应用,由非键电子或电子向反键轨道能级跃迁产生紫外吸收。 波长(一般,200 400
5、 nm)为横坐标, 吸收度A或摩尔吸收度为纵坐标。,化合物共轭程度越大,max越大。,2. 红外光谱图的产生、表示及其应用,化学键的振动产生红外吸收。 波数(一般,4000 400 cm-1)为横坐标, 百分透光率T%为纵坐标。,熟悉各官能团特征吸收峰的位置。,3. 核磁共振谱的产生、表示及其应用,1HNMR谱的产生:在外加磁场作用下,1H的核从低能级自旋状态向高能级自旋状态跃迁时产生核磁共振信号。,化学位移为横坐标(从左向右,磁场强度由弱到强), 相对吸收强度为纵坐标。,在核磁共振谱中: 信号的数目表示一个分子中含有几种类型的质子; 信号的位置表示每类质子的电子环境; 各吸收峰占有的相对面积
6、表示各类质子的相对数目; 信号的裂分反映了邻近基团结构的信息。,三、各类有机物的性质,(一)烷烃,沸点变化规律;链烷烃的游离基卤代反应;环烷烃的加成反应。,选择:在下列四种烷烃化合物中,沸点最高的是( );沸点最低的是( )。,环已烷 已烷 2-甲基戊烷 2,3-二甲基丁烷,填空:甲烷的氯代反应机理为游离基链反应,其反应过程包括 ( )、( )、( )三个阶段。,完成反应式:,亲电加成(加卤化氢、卤素X2);氧化反应。,完成反应式:,(二)烯烃,选择:鉴别环丙烷和丙烯,可采用( )。,(三)炔烃,溴的CCl4溶液 KMnO4酸性溶液 H2/Ni HBr,亲电加成(加卤化氢、卤素X2);氧化反应
7、;炔化物的生成。,推导结构(见相关习题)。,(四)芳香烃,苯型芳香烃的性质:亲电取代;侧链的卤代、氧化反应。,非苯型芳烃芳香性的判断。,完成反应式:,甲苯 氯苯 硝基苯 苯,选择:在下列化合物中,亲电取代反应活性最强的是( )。,判断:根据休克尔规则,环戊二烯负离子属于非苯芳香烃。,完成反应式:,1.醇:与钠反应;羟基取代反应;脱水反应;氧化反应;邻二醇类特性。,(六)醇、硫醇、酚、醚,选择:,下列化合物中,能使新制备的氢氧化铜沉淀溶解, 得到深蓝色溶液的是( ), 1-丁醇 1,4-丁二醇 2,3-丁二醇 异丁醇,2. 酚:弱酸性;苯环的亲电取代反应;与三氯化铁的显色反应。,完成反应式:,酸
8、性排序:苯甲酸、石炭酸、碳酸、苄醇;苯酚、对硝基苯酚、对甲基苯酚、对氯苯酚。,3. 硫醇,弱酸性;与重金属的作用;氧化反应。,二巯基丙醇、二巯基丙磺酸钠、二巯基丁二酸钠是临床上使用的重金属中毒的解毒剂。,4.醚:,与浓氢碘酸的反应;环氧乙烷(衍生物)的开环反应。,完成反应式:,(七)醛、酮,亲核加成;-H的活性;醛的特性。,完成反应式:,填空:,乙醛和丙醛在稀碱催化下发生醇醛缩合反应,可得到 ( )种产物的混合物。,判断:用托伦试剂可鉴别苯甲醛和乙醛。( ),(八)羧酸及其衍生物,羧酸:酸性;羟基被取代;二元羧酸受热分解。,酸性排序:丙酸、丙二酸、乙二酸。 苯甲酸、对甲基苯甲酸、对硝基苯甲酸、
9、对氯苯甲酸。,在饱和一元羧酸中甲酸的酸性最强。( ),完成反应式:,甲酸、草酸均具有还原性,容易被高锰酸钾等氧化剂所氧化。,羧酸衍生物:水解;氨解;醇解。,羟基酸:醇酸的酸性、-醇酸的氧化、醇酸的脱水反应;,酚酸的酸性、脱羧反应。,羰基酸: 酸性;-酮酸的脱羧反应;-酮酸的分解(p.144-145)。,(九)取代羧酸,酸性强弱:乙酸、硝基乙酸、羟基乙酸、-羟基丙酸;,水杨酸、对羟基苯甲酸、苯甲酸;,乙醇、水、醋酸、石炭酸、碳酸、苯甲酸、草酸。,完成反应式:,推导结构(见有关习题)。,酮体!,临床上把-丁酮酸、-羟基丁酸和丙酮合称为,采用化学方法区别水杨酸和乙酰水杨酸,可加入( )。,碳酸氢钠溶
10、液 氢氧化钠溶液 盐酸 三氯化铁溶液,(十)胺、酰胺,胺的碱性、酰化反应、与亚硝酸的反应;,重要的酰胺脲:弱碱性、水解、与亚硝酸的反应、缩二脲的生成及缩二脲反应。,碱性:仲胺 伯胺,叔胺 NH3 芳胺 酰胺,给甲胺、乙酰胺、氨、苯胺的碱性由强到弱排序。,将尿素加热到150左右时,两分子尿素脱去一分子氨生成缩二脲的反应称为缩二脲反应。( ),凡分子中含有两个或两个以上肽键(-CONH-)结构的物质都可以发生缩二脲反应。,完成反应式:,丙二酰脲的烯醇式互变异构体具有酸性,称之为巴比妥酸。,推导结构:,化合物A(C4H11N)有碱性,与亚硝酸在室温下作用放出氮气并从其它混合产物中分离得到B;B能进行
11、碘仿反应;B与浓硫酸共热得C(C4H8);C能使酸性高锰酸钾溶液褪色,反应产物为乙酸。试写出A、B、C的结构式。,(十一)糖类,单糖的还原性、成苷反应、成酯反应、脱水反应;,二糖的还原性;二糖及多糖的水解性。,反应现象如何?,单糖都是还原糖!,D-果糖用稀碱溶液处理可得到( )种单糖。,3,完成反应式:,蔗糖:,非还原性二糖;无变旋光现象;稀酸或蔗糖酶的作用下水解为D-葡萄糖和D-果糖。,麦芽糖:,还原性二糖;有变旋光现象;水解为D-葡萄糖。,乳糖:,还原性二糖;有变旋光现象;水解为D-葡萄糖和D-半乳糖。,鉴别:葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉。,多糖:淀粉、糖元、纤维素。,(十二)氨基酸、蛋白质、
12、核酸,氨基酸: 两性与等电点;与HNO2反应;与茚三酮反应;受热反应。,蛋白质: 两性与等电点;变性;颜色反应(与茚三酮反应、缩二脲反应等),核酸:分类;化学组成、结合方式。,丝氨酸(pI = 5.68)在pH = 3时主要存在形式是( ); pH = 10时主要存在形式是( )。,正离子,负离子,某蛋白质的等电点为 4.5,该蛋白质的水溶液呈( );需 加入( )调节溶液的pH值使蛋白质处于等电状态。,酸性,适量的酸,完成反应式:,显色反应:-氨基酸 + 水合茚三酮 显蓝紫色,肽键是多肽和蛋白质分子中氨基酸之间相互连接的基本方式。,核酸:,根据分子中所含戊糖的类型不同分为RNA和DNA。,磷
13、酸、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶;,+ D-核糖、尿嘧啶,+ D-2-脱氧核糖、胸腺嘧啶,下列各种键,哪一种是连接核苷和磷酸的键?( ) 哪一种是连接碱基与戊糖的键?( ) 磷酸酯键 氮苷键 氢键 肽键,(十三)杂环化合物,含氮单杂环的酸碱性、取代反应、氧化还原反应。,弱酸性;亲电取代主要发生在-位。,弱碱性;亲电取代主要发生在-位。,亲电取代反应活性:吡咯 苯 吡啶,完成反应式:,(十四)脂类、甾族化合物,油脂的水解(皂化值)、加成(碘值)、酸败(酸值)。,类脂(磷脂)的化学组成:,卵磷脂 脑磷脂 鞘磷脂,甘油、磷酸、脂肪酸、胆碱,甘油、磷酸、脂肪酸、胆胺,鞘氨醇、磷酸、脂肪酸、胆碱,环戊烷并氢化菲的四碳环骨架,甾族化合物的基本结构特征;重要甾族化合物及其特性。,胆固醇; 7-脱氢胆甾醇、麦角甾醇与维生素D的关系; 胆甾酸、胆汁酸(盐)等。,选择:,下列叙述正确的是( ), 皂化值越大,油脂相对平均分子质量越大。 碘值越小,油脂不饱和度越大。 酸值越大,油脂酸败越严重。 天然油脂具有恒定的熔点和沸点。,