有机化学专题复习 一 同分异构体 二 几种基本分子的结构模型 共线共面问题 三 有机物重要物理性质 四 有机物的化学性质 一 官能团的性质 二 常见有机物之间的转化关系 三 有机化学反应类型 四 反应条件小结 五 常见的有机实验 有机物分离提纯 六 有机推断合成的一般思路 七 有机计算 2 同分异构体类型及书写方法 类型 碳链异构 位置异构 异类异构 官能团异构 烯烃顺反异构 一 同分异构体 根据概念判断 考点 同系物同分异构体 1 判断同分异构体 同系物的方法 官能团异构的种类 CnH2n n 3 单烯烃与环烷烃 CnH2n 2 n 3 单炔烃 二烯烃 CnH2n 6 n 6 苯及其同系物与多烯 CnH2n 2O n 2 饱和一元醇和醚 CnH2nO n 3 饱和一元醛 酮和烯醇 CnH2nO2 n 2 饱和一元羧酸 酯 羟基醛 CnH2n 6O n 6 一元酚 芳香醇 芳香醚 CnH2n 1NO2 氨基酸和一硝基化合物 C6H12O6 葡萄糖和果糖 C12H22O11 蔗糖和麦芽糖 例1 写出分子式为C4H10O的同分异构体 小结 同分异构体的书写的基本方法 1 判类别 根据分子式确定官能团异构 类 别异构 2 写碳链 主链由长到短 支链由简到繁 位置由心到边 排列邻 间 对 3 移官位 变换官能团的位置 若是对称的 依次书写不可重复 4 氢饱和 按 碳四键 原理 碳原子剩余 的价键用氢原子去饱和 同时属于酯类和酚类的同分异构体分别是 水杨酸的结构简式为 1 水杨酸的同分异构体中 属于酚类同时还 属于酯类的化合物有 种 2 水杨酸的同分异构体中 属于酚类 但不 属于酯类也不属于羧酸的化合物必定含有 填写官能团名称 典型例题 3 醛基 已知HO COOH有多种同分异构体 写出符 合下列性质的同分异构体的结构简式 与FeCl3溶液作用显紫色 与新制的Cu OH 2悬浊液作用产生红色沉淀 苯环上的一卤代物只有2种 1 与 具有相同官能团 的同分异构体 不考虑顺反异构 有 种 2 8 判断同分异构体种类的方法 防止遗漏 重复 例 某一元醇的碳链是 回答下列问题 1 这种一元醇的结构可能有 种 2 这类一元醇发生脱水反应生成 种烯 烃 3 这类一元醇可发生氧化反应的有 种 4 这类一元醇氧化可生成 种醛 5 这类一元醇氧化生成的羧酸与能够被氧 化为羧酸的醇发生酯化反应 可以生成 种酯 3 1 3 2 4 例3 立方烷 是新合成的一种烃 其分子呈立 方体结构 其碳架结构如图 所示 其二氯代物 共有 种 例4 若萘分子中有两个氢原子分别被溴原子取 代后所形成的化合物的数目有 种 A 5 B 7 C 8 D 10 方法总结 对于二元取代物的同分异构体的 判断 可固定一个取代基位置 再移动另一 取代基位置以确定同分异构体数目 3 二 几种基本分子的结构模型 共线共面问题 空间构型空间构型结构特点结构特点 甲烷甲烷 正四面体正四面体任意三个原子共平面 所任意三个原子共平面 所 有原子不可能共平面 有原子不可能共平面 单单 键可旋转键可旋转 乙烯乙烯 平面平面 三角三角 6 6个原子共平面 个原子共平面 双键不双键不 能旋转能旋转 乙炔乙炔 直线型直线型4 4个原子在同一直线上 个原子在同一直线上 三键不能旋转三键不能旋转 苯苯 平面正平面正 六边形六边形 1212个原子共平面个原子共平面 任意三个原子共任意三个原子共 平面 所有原子平面 所有原子 不可能共平面 不可能共平面 单键可旋转单键可旋转 6 6个原子共平面 个原子共平面 双双 键不能旋转键不能旋转 B 4 4个原子在同个原子在同 一直线上 一直线上 三键不能旋三键不能旋 转转 1212个原子共平面个原子共平面 1 在HC C CH CH CH3分子中 处处于同一平面上的最多的碳原子数可能是 A 6个 B 7个 C 8个 D 11个 处处在同一直线线上的碳原子数是 A 5个 B 6个 C 7个 D 11个 D A 状态 n 4的烃 新戊烷 甲醛 一氯甲烷 一氯乙烷 一 溴甲烷常温呈气态 低级 十碳以下 的醇 醛 酸 酯常温呈液态 苯酚 草酸 苯甲酸 硬脂酸 软脂酸常温呈固态 密度 比水轻 所有烃类 包括苯及其同系物 酯 如乙酸乙酯 油脂 比水重 硝基苯 溴苯 CCl4 溴乙烷及大多数 卤代烃 液态苯酚 三 有机物重要物理性质 溶解性 有机物均能溶于有机溶剂 有机物中的憎水基团 R 烃基 烃基部分 越大越难溶于水 亲水基团 OH CHO COOH 能溶于水的 低碳的醇 醛 酸 钠盐 如乙 醇 醛 酸 乙二醇 丙三醇 苯酚钠 难溶于水的 烃 卤代烃 酯类 硝基化合物 微溶于水 苯酚 苯甲酸 苯酚溶解的特殊性 常温微溶 65 以上任意 溶 沸点 同系物比较 沸点随着分子量的增加 即C原 子个数的增大 而升高 同类物质的同分异构体 沸点随支链增多而 降低 衍生物的沸点高于相应的烃 如氯乙烷 乙烷 饱和程度大的有机物沸点高于饱和程度小的 有机物 如脂肪 油 分子间形成氢键的有机物沸点高于不形成氢 键的有机物如 乙醇 乙烷 类 别 结构特点主要性质 烷烃单键 C C 1 稳定 通常情况下不与强酸 强碱 强氧化剂反应 2 取代反应 卤代 3 氧化反应 燃烧 4 加热分解 烯烃 双键 C C 二烯烃 C C C C 1 加成反应 与H2 X2 H X H2O 2 氧化反应 燃烧 被KMnO4 H 氧化 3 加聚反应 加成时有1 4加成和1 2加成 四 各类有机物的化学性质 一 结构特点和官能团性质 类别 结构特点主要性质 炔 烃 叁键 C C 1 加成反应 加H2 X2 HX H2O 2 氧化反应 燃烧 被KMnO4 H 氧化 苯 苯的 同系 物 苯环 苯环及侧链 1 易取代 卤代 硝化 2 较难加成 加H2 3 燃烧 侧链易被氧化 邻对位上氢原子活泼 类 别 卤代烃 X 结 构 特 点 烃基与 X相连 C X键有极性 主 要 性 质 1 水解 醇 氢氧化钠的水溶液 2 消去 烯烃 氢氧化钠醇 溶液 醇 OH 烃基与 OH直接相 连 O H C O键 均有极性 1 与活泼金属反应 Na K Mg Al等 2 取代 1 与氢卤酸反应 2 酯化反应 3 脱水反应 分子内脱水和 分子间脱水 4 氧化 燃烧 被氧化剂氧化 酚 OH 苯环与 OH直接相 连 O H极性大 1 弱酸性 与NaOH反应 2 取代反应 卤代 硝化 3 显色反应 与FeCl3 4 易被氧化 类 别结 构 特 点主 要 性 质 醛 O C H O C H 双键有极 性 有不饱和性 1 还原反应 与H2加成 2 氧化反应 与弱氧化剂 羧酸 O C OH O OH受 C 影响 变得活泼 且能部分 电离出H 1 酸性 2 酯化反应 酯 O C O O R C 与 OR 间的 键易断裂 水解反应 注意 1 能区别同一有机物在不同条件下发 生的不同断键方式 2 有机化学反应中分子结构的变化 3 相同官能团连在不同有机物分子中 对性质的影响 如 以乙醇为例 H H H C C O H H H d c ba 问 断d键发生什么反应 消去 断b键能发生什么反应 消去或取代 什么样的醇可催化氧化 同C有H 什么样的醇不能发生消去 无相邻C 或邻C上无H 二 常见有机物之间的转化关系 CH3CH3CH2 CH2 CH CH C2H5BrCH3CH2OHCH3CHOCH3COOH CH3COOC2H5 C2H5ONaC2H5 O C2H5 水解 HBr O2 加H2 O2 水解 C2H5OH H2 H2 Na 分子间脱水 Cl2 FeCl3 水解 NaOH CO2 或 强酸 HBr 消去 HBr 消 去 H2O O2 H2O Cl OH ONa 延伸转化关系举例 CH CH CH2 CH2 CH2Br CH2Br COOH COOH CH2OH CH2OH H2 Br2 水解 CHO CHO O2 脱H2 H2 Br Br OH OH Br Br H2Br2水解 消去Br2 有机反应主要包括八大基本类型 取代反应 加成反应 消去反应 氧化反应 还原反应 加聚反应 缩聚反应 显色反应 三 有机化学反应类型 酯化 1 取代反应 有机物分子中某些原子或原 子团被其它原子或原子团所代替的反应 包括 卤代 硝化 酯化 水解 分子间脱水 2 加成反应 有机物分子中未饱和的碳原子跟 其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应 包括 烯烃及含C C的有机物 炔烃及含C C的 有机物与H2 X2 HX H2O加成 苯环 醛基 不饱和油脂与H2加成 有机反应类型 加成反应 和H2加成的条件一般是催化剂 Ni 加热 和水加成时 条件写温度 压强和催化剂 不对称烯烃或炔烃和H2O HX加成时可能产 生两种产物 醛基的C O只能和H2加成 不能和X2加成 而羧基和酯的C O不能发生加成反应 原理 包括 醇消去H2O生成烯烃 卤代物消去HX生成不饱和化合物 3 消去反应 有机物在一定条件下 从一个分子 中脱去一个小分子 如 H2O HX NH3等 生 成不饱和化合物的反应 消去小分子 有机反应类型 消去反应 消去反应的实质 OH或 X与所在碳的邻 位碳原子上的 H结合生成H2O或HX而消去 区分不能消去和不能氧化的醇 有不对称消去的情况 由信息定产物 消去反应的条件 醇类是浓硫酸 加热 卤代烃是NaOH醇溶液 加热 4 氧化反应 有机物得氧或失氢的反应 5 还原反应 有机物加氢或去氧的反应 氧化反应 有机物分子里 加氧 或 去氢 的反应 有机物的燃烧 烯烃 炔烃 苯的同系物的 侧链 醇 醛等可被某些氧化剂所氧化 它 包括两类氧化反应 1 在有催化剂存在时被氧气氧化 从结构上看 能够发生氧化反应的醇一定是 连有 OH的碳原子上必须有氢原子 否则不能 发生氧化反应 就不能发生氧化反应 如 CH3 C OH CH3 CH3 有机反应类型 氧化反应 2 有机物被除O2外的某些氧化剂 如强KMnO4 弱Cu OH 2 Ag NH3 2OH 等氧 化 CH3CHO 2Cu OH 2 CH3COOH Cu2O 2H2O 醛 羧酸 还还原反应应 有机物分子里 加氢氢 或 去氧 的反应应 其中加氢氢反应应又属加成反应应 不饱饱和烃烃 芳香族化合物 醛醛 酮酮等都可进进 行加氢还氢还 原反应应 CH3CH2CHO H2CH3CH2CH2OH 有机反应类型 还原反应 1 加聚反应 通过加成反应聚合成高分子化 合物的反应 加成聚合 主要为含双键的 单体聚合 6 聚合反应 生成高分子化合物的反应 催化剂 温度压强 丁二烯型加聚 破两头 移中间 n CH CH C CH2 CH CH C CH2 n A B A B 天然橡胶 聚异戊二烯 氯丁橡胶 聚一氯丁二烯 乙烯型加聚 a d a d n C C C C b e b e n 催化剂 加聚反应的类型 联系书上的高分子材料 聚丙烯 聚苯乙烯 聚氯乙烯 聚丙烯腈 聚甲基丙烯酸甲 酯 有机玻璃 含有双键的不同单体间的共聚 混合型 乙丙树脂 乙烯和丙烯共聚 丁苯橡胶 丁二烯和苯乙烯共聚 n CH CH2 n CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH2 n 或 CH2 CH CH2 CH2 n O O 催化剂 O 催化剂 加聚反应的特点 1 单体含不饱和键 2 产物中仅有高聚物 无其它小分子 3 链节和单体的化学组成相同 但结构不同 如烯烃 二烯烃 炔烃 醛等 单体和高分子化合物互推 CH2 CH n Cl CH2 CH n CH2 CH CH2 CH Cl 缩合聚合反应 小分子间通过缩合反应的形式形成高分子化 合物的反应叫缩合聚合反应 简称缩聚反应 酯化 成肽 nHOOC CH2 4COOH nHOCH2CH2OH 催化剂 单 体 M聚合物 单体的相对质量 n 2n 1 18 2n 1 H2O 端基原子 端基原子团 HO OC CH2 4COOCH2CH2O nH 链 节 缩聚反应的特点 1 单体含双官能团 如 OH COOH NH2 X及活泼氢原子等