大学有机化学总结习题最全97720.docx

大学有机化学总结习题最全97720.docx

《大学有机化学总结习题最全97720.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学有机化学总结习题最全97720.docx（26页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

大学有机化学总结习题最全97720

有机化学总结

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：

－COOH＞－SO3H＞－COOR＞－COX＞－CN＞－CHO＞>C＝O＞－OH（醇）＞－OH（酚）＞－SH＞－NH2＞－OR＞C＝C＞－C≡C－＞（－R＞－X＞－NO2），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：

3）纽曼投影式：

　4）菲舍尔投影式：

5）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。

2、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。

3、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。

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，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）

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π键，成环原子必须共平面或接近共平面，π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β－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

四．概念、物理性质、结构稳定性、反应活性

（一）.概念

1.同分异构体

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（electrophilicreagent）。

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＋、RCH2＋、CH3CO＋、NO2＋、＋SO3H、SO3、BF3、AlCl3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（nucleophilicreagent）。

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－、NH2－、RCH2－、RO－、RS－、PhO－、RCOO－、

X－、H2O、ROH、ROR、NH3、RNH2等，都是亲核试剂。

自由基试剂：

Cl2、Br2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、sp2、sp杂化。

6.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（π-π共轭，p-π共轭，σ-p超2共轭，σ-π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：

烯醇式：

（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.烯烃稳定性判断

R2C=CR2>R2C=CHR>RCH=CHR（E-构型）>RCH=CHR（Z-构型）

>RHC=CH2>CH2=CH2

2.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）酸碱性的判断

1.不同类型化合物算碱性判断

2.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：

F2>Cl2>Br2>I2

选择性：

F2

2.烯烃的亲电加成反应活性

R2C=CR2>R2C=CHR>RCH=CHR>RCH=CH2>CH2=CH2>CH2=CHX

3.烯烃环氧化反应活性

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=CR2

5.Diles-Alder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：

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E1

8.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.α—位；B.β—位；C.氯苯；D.苯

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：

邻、对位定位基：

－O－＞－N（CH3）2＞－NH2＞－OH＞－OCH3＞－NHCOCH3＞－R＞－OCOCH3＞－C6H5＞－F＞－Cl＞－Br＞－I

间位定位基：

－＋NH3＞－NO2＞－CN＞－COOH＞－SO3H＞－CHO＞－COCH3＞－COOCH3＞－CONH2

五、活性中间体与反应类型、反应机理

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α－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，H2O，H2SO4，B2H6，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：

σ-络合物（氯代和溴代先生成π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，3°RX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：

（2）烷基1,2－迁移：

（3）苯基1,2－迁移：

频哪醇重排：

在频哪醇重排中，基团迁移优先顺序为：

Ar＞R＞H

（4）变环重排：

（5）烯丙位重排：

碱性水解

2、其它重排

（1）质子1,3－迁移（互变异构现象）

六、鉴别与分离方法

七、推导结构

1.化学性质：

烯烃的高锰酸钾氧化；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：

3650~2500cm－1O—H，N—H伸缩振动

3300~3000cm－1—C≡C—H（3300），C=C—H（3100），Ar—H（3030）伸缩振动

3000~2700cm－1—CH3，—CH2，次甲基，—CHO（2720，2820）伸缩振动

1870~1650cm－1C=O（酸、醛、酮、酰胺、酯、酸酐）伸缩振动

1690~1450cm－1C=C，苯环骨架伸缩振动

1475~1300cm－1—CH3，—CH2，次甲基面内弯曲振动

1000~670cm－1C=C—H，Ar—H，—CH2的面外弯曲振动

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

具体的推到方法：

1）.不饱和度的计算

Ω（不饱和度）=1/2（2+2n4+n3-n1）

n41、n3、n1分别表示分子中四价、三价和一价元素的原子个数。

如果Ω=1，表明该化合物含一个不饱和键或是环烷烃；

Ω=2，表明该化合物含两个C=C双键，或含一个C≡C三键等；

Ω≥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

（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

（1）根据化学位移（δ）、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（δ10~16）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、-NH2、-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δ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。

有机化学试题库

一、写出下列化合物的名称或结构式（10分）：

1.3,6–二甲基–4–丙基辛烷；2.3–烯丙基环戊烯；

3.N–甲基–N–乙基环丁胺（或甲基乙基环丁胺）；

4.3–甲基戊二酸单乙酯；5.7–甲基–4–苯乙烯基–3–辛醇；6.（2Z，4R）-4–甲基–2–戊烯；

二、回答下列问题（20分）：

1.下列物种中的亲电试剂是：

；亲核试剂是。

a.H+；b.RCH2+；c.H2O；d.RO—；

e.NO2+；fCN—；g.NH3；h.

2.下列化合物中有对映体的是：

。

3.写出下列化合物的最稳定构象：

4.按亲电加成反应活性大小排列的顺序是：

（）＞（）＞（）＞（）。

5.下列化合物或离子中有芳香性的是：

。

6.按SN1反应活性大小排列的顺序是：

（）＞（）＞（）＞（）。

7.按E2消除反应活性大小排列的顺序是：

（）＞（）＞（）。

8.按沸点由高到低排列的顺序是：

（）＞（）＞（）＞（）＞（）。

a.3–己醇；b.正己烷；c.2–甲基–2–戊醇；

d.正辛醇；e.正己醇。

9.按酸性由强到弱排列的顺序是：

（）＞（）＞（）＞（）＞（）。

10.按碳正离子稳定性由大到小排列的顺序是：

（）＞（）＞（）＞（）。

三、完成下列反应（打“*”号者写出立体化学产物）（20分）：

四、用化学方法鉴别（5分）：

乙醛

丙烯醛

三甲基乙醛

异丙醇

丙烯醇

乙烯基乙醚

五、写出下列反应的反应历程（15分）：

六、合成题（20分）：

1.完成下列转化：

2.用三个碳以下的烯烃为原料（其它试剂任选）合成4-甲基-2-戊酮。

4.以甲苯为原料（其它试剂任选）合成间甲基苯胺。

七、推导结构（10分）：

1.下列NMR谱数据分别相当于分子式为C5H10O的下述化合物的哪一种？

（1）δ=1.02（二重峰），δ=2.13（单峰），δ=2.22（七重峰）。

相当于：

。

（2）δ=1.05（三重峰），δ=2.47（四重峰）。

相当于：

。

（3）二组单峰。

相当于：

。

2.某烃A（C4H8），在较低温度下与氯气作用生成B（C4H8Cl2）；在较高的温度下作用则生成C（C4H7Cl）。

C与NaOH水溶液作用生成D（C4H7OH），但与NaOH醇溶液作用却生成E（C4H6）。

E与顺丁烯二酸酐反应生成F（C8H8O3）。

试推断A~F的构造，并写出有关反应式。

有机化学试题库参考答案

答案

一、每小题1分（1×10）

1.3,6–二甲基–4–丙基辛烷；2.3–烯丙基环戊烯；

3.N–甲基–N–乙基环丁胺（或甲基乙基环丁胺）；

4.3–甲基戊二酸单乙酯；5.7–甲基–4–苯乙烯基–3–辛醇；6.（2Z，4R）-4–甲基–2–戊烯；

二、每小题2分（2×10）

1.亲电试剂是：

a、b、e、h；亲核试剂是：

c、d、f、g。

2.有对映体存在的是：

b、d。

4.（c）＞（a）＞（d）＞（b）。

5.有芳香性的是：

a、c、d。

6.（a）＞（d）＞（c）＞（b）。

7.（c）＞（a）＞（b）。

8.（d）＞（e）＞（a）＞（c）＞（b）。

9.（f）＞（d）＞（c）＞（a）＞（b）。

10.（a）＞（c）＞（d）＞（b）。

三、每空1分（1×20）

四、5分

乙醛

丙烯醛

三甲基乙醛

异丙醇

丙烯醇

乙烯基乙醚

2,4–二硝基苯肼

+黄↓

+黄↓

+黄↓

－

－

－

Br2/CCl4

－

+褪色

－

－

+褪色

+褪色

I2+NaOH

+黄↓

－

－

+黄↓

－

－

金属Na

－

－

－

+↑

+↑

－

五、每小题5分（3×5）

六、第1小题8分（2×4）；第2～4小题每题4分（3×4）

七、第1小题（3分）；第2小题（7分）

1.相当于：

b；2.相当于：

d；3.相当于：

a。