sp 2考研有机化学重点第一章 绪 论1.共价键理论现代共价键理论基本要点①当两个原子互相接近到一定距离时, 自旋方向相反的单电子相互配对, 使电子云密集于两核之间, 降低了两核间正电荷的排斥力, 增加了两核对电子云密集区域的吸引力,因此, 使体系能量降低, 形成稳定的共价键。

② 每个原子所形成共价键的数目取决于该原子中的单电子数目, 即一个原子含有几个单电子, 就能与几个自旋方向相反的单电子形成共价键, 这就就是共价键的饱与性。

③ 当形成共价键时, 原子轨道重叠程度越大, 核间电子云越密集, 形成的共价键就越稳定。

因此, 共价键总就是尽可能地沿着原子轨道最大重叠方向形成, 这就就是共价键的方向性。

2.杂化轨道理论杂化轨道理论 (orbital hybridization theory):原子在形成分子时,由于原子间的相互影响,同一个原子内的不同类型、能量相近的原子轨道可以重新组合成能量、形状与空间方向与原来轨道完全不同的新的原子轨道。

这种重新组合过程称为杂化,所形成的新的原子轨道称为杂化轨道(hybridization orbitals)。

3.sp 3, sp 2, sp 杂化对应碳原子空间构型4.共价键的属性第二章 烷 烃 1.系统命名法①对于支链烷烃,把它瞧作就是直链烷烃的烷基取代衍生物。

spsp 3键长 :成键原子的核间距离 键角:两共价键之间的夹角键能:离解能或平均离解能键的极性: 成键原子间的电荷分布决定分子 空间构型 → 化学键强度 → 影响理化性质支链烷烃的命名法的步骤:选取主链(母体)。

选一个含碳原子数最多的碳链作为主链。

(写出相当于这个主链的直链烷烃的名称)含多取代基时,编号采用“最低次序”原则。

所谓“最低序列”指的就是碳链以不同方向编号,得到两种或两种以上的不同编号序列,则顺次比较各系列的不同位次,最先遇到的位次最小者为“最低系列”。

②主链碳原子的位次编号:确定主链位次的原则就是要使取代基的位次最小。

从距离支链最近的一端开始编号。

位次与取代基名称之间要用“一”连起来,写出母体的名称。

③i)如果有几个不同的取代基时,把小的取代基名称写在前面,大的写在后面;ii)如果含有几个相同的取代基时,把它们合并起来,取代基的数目用二、三、四等表示,写在取代基的前面,其位次必须逐个注明,位次的数字之间要用“,”隔开。

(1)(2)烷基大小的次序:甲基 < 乙基 < 丙基 < 丁基 < 戊基 < 己基、④当具有相同长度的链可作为主链时,则应选择具有支链数目最多的链作为主链。

⑤如果支链上还有取代基时,从与主链相连的碳原子开始,把支链的碳原子依次编号,支链上取代基的位置就由这个编号所得的号数来表示。

这个取代了的支链的名称可放在抬号中,或用带撇的数字来表明支链中的碳原子。

(1)、用括号表示:2—甲基—5、5一、二(1、1—二甲基丙基)葵烷(2)、用带撇的数字表示:2—甲基—5、5一、二—1‘、1’—二甲基丙烷葵烷。

2.烷烃化学性质①稳定性:烷烃分子中只有牢固的C —C σ键与C —H σ键,所以烷烃具有高度的化学稳定性。

室温下烷烃与强酸、强碱、强氧化剂或强还原剂一般都不发生反应。

②取代反应:有机化合物分子中的氢原子(或其它原子、基团)被另一原子或基团取代的反应称为取代反应。

被卤原子取代叫卤代。

③烷烃卤代反应的取向55%45%CH 3CH 2CH 3+ Cl 2hvCH 3CH 2CH 2Cl +CH 3CHCH 3伯氢与仲氢的活性比:H45%/611ºH2º=55%/2=4所以仲氢比伯氢活泼 同理可推出:卤代反应活性:叔氢>仲氢>伯氢; F 2 > C l 2 > B r 2 > I 23.环烷烃的化学性质①自由基取代反应:Br+ Br 2——>+ H —Br300℃②加成反应: i) 催化加氢+ H 2CH 3—CH 2—CH 2—CH 2—CH 3催化加氢易到难:环丙烷>环丁烷>环戊烷。

≥6环烷烃更难。

ii) 加卤素C H 2C CH 2+Br 2CH 2—CH 2—CH 2H 2Br室温CCl 4+Br 2BrBriii) 加卤化氢CH 3CH 2CH 2Br+ HI CH 3CH 2CH 2CH 2I20℃+ HBrCH 3CH 2CH 2Br+ HICH 3CH 2CH 2CH 2IHBr +CH CH 2CCH 3CH 3CH3CH 2CH 3C CH 3CH 3r H环丙烷的烷基取代物与HX 开环加成, 环的开裂总就是在含最多H 与最少H 的碳原子间进行, 氢加到含氢多的碳原子上。

第三章 立体化学基础1.手性①手性分子:不能与其镜像重合的分子称为手性分子②手性碳原子:凡就是连有4个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子, 也可称为手性中心。

2.Fischer 投影式及R, S 构型①Fischer 投影式C CO CH HO 12写Fischer 投影式的要点:(1) 水平线与垂直线的交叉点代表手性碳,位于纸平面上。

(2) 连于手性碳的横键代表朝向纸平面前方的键。

(3) 连于手性碳的竖键代表朝向纸平面后方的键。

(4)一般将主碳链放在竖直线上,把命名时编号最小的碳原子放在上端 ( 主链下行)。

②R, S 构型(1) 按次序规则确定与手性碳相连的四个原子或基团的优先次序(或称为“大小” 次序)( a )( b )例如 氯溴碘甲烷: I > Br > Cl > H(2) 将手性碳上的4个原子或基团中优先次序最小的一个置于远离视线的方向, 然后观察朝向自己的其余3个基团的优先次序。

顺时针方向排列为R 构型;逆时针方向排列为S 构型。

横前 竖后H ClBrBr I HClIBrCl顺时针旋转RIBrCl反时针旋转SR-氯溴碘甲烷S-氯溴碘甲烷例:C 2H 5HCH 3OHHOHCH 3C 2H 5R -2-丁醇 S -2-丁醇3.内消旋体、外消旋体①内消旋体就是指分子内具有2个或多个非对称中心,但又有其她对称因素,如对称面存在,因而使整个分子不具有旋光性的,没有对映体存在。

②外消旋体就是一种具有旋光性的手性分子与其对映体的等摩尔混合物。

它由旋光方向相反、旋光能力相同的分子等量混合而成,其旋光性因这些分子间的作用而相互抵消,因而就是不旋光的。

第四章 烯烃与炔烃1.烯烃的结构——sp 2杂化烯键的三个特性 ①共平面性②双键的不等性:σ键、π键 ③不可旋转性2.顺反异构① 产生顺反异构的条件i)分子中存在着限制碳原子自由旋转的因素, 如双键或环(如脂环); ii)不能自由旋转的原子上各连接2个不相同的原子或基团。

只有a ≠b 与 d ≠ e 时,才有顺反异构。

任何一个双键碳上若连接两个相同的原子或基团, 则只有一种结构。

3. 烯烃的命名烯烃的系统命名与烷烃相似, 只就是在选母体与编号时要以C=C 为准。

庚烯6-甲基-3-丁基-123672-CH 3-CH=C-CH 2CH 2CH 2CH 3CH 2CH 2CH 3-CH-CH 3CH 3CH=CH-CH 2-CH-CH=CH-CH 3CH 2C=CH 2CH 32-甲基-4-丙烯基-1,6-辛二烯4.顺反异构体的命名①顺反构型命名法:若两个双键碳原子所连原子或基团彼此有相同者,在同一侧称为顺式构型,在相反的一侧为反式构型。

C CCH 3CH 2HCH 2CH 3CHCH 3CH 3顺-2-甲基-3-乙基-3-己烯②Z-E 构型命名法: 先定出每个双键碳上所连的两个原子或基团的先后次序,若两个优先基处在双键的同侧,称为 Z 型,反侧称为 E 型。

CCd eabCCe dab假定上面结构式中：a>b 、d>e Z 型E 型次序规则:A 、 先大后小, 先重后轻原子序数大者优先;同位素重者优先(顺序规则的核心)-I>-Br>Cl>-SH>-OH>-NH 2>-CH 3>-D>-HB 、 当直接相连的原子相同时,就延伸下去,逐个比较次接原子,若还就是相同,则继续顺着原子链找下去,直到找到优先基团为止。

-CH 2CH 2CH 3-CH 2CH 3-CH 3> > -C H 2C H 2CH 3-C H -C H 3C H 3<C 、 遇到双键或叁键时,则当作两个或三个单键瞧待。

C C C CH C CH 2H H HC N NNC CC NC OO C HC OOH看作看作看作5.亲电加成反应加成反应就就是将双键中的π键打开,双键的两个碳原子上各加一个原子或基团,形成两个新的σ键,使不饱与的烯烃变成饱与的化合物。

暴露的π电子云使C=C 双键类似L e w i s 碱, 作为电子对供体与L e w i s 酸 (亲电试剂,如 HX, X 2, …) 反应,形成加成产物,称为亲电加成反应。

①加卤素烯烃与卤素加成的活性次序:氟 > 氯 > 溴 > 碘烯烃与氟加成太剧烈,往往使反应物完全分解;与碘则难发生加成反应。

烯烃与溴或氯的加成具有立体选择性,通常生成反式加成的产物。

+ Br CCl 4Br H +BrH HBr②加卤化氢 (HX)C C C C +HXH X反应通常在烃类及中等极性的无水溶剂中进行。

烯烃与HX 加成活性序: H I > H B r > H C l ,与卤化氢的酸性顺序相一致。

HF 也能发生加成反应,但同时使烯烃聚合。

极性催化剂可以加速反应。

马尔可夫尼可夫规则 (Markovnikov’s Rule):不对称烯烃与不对称试剂的加成,氢主要加到含氢较多的双键碳原子上、(CH 3)2C=CH 2 + HCl (CH 3)2CCl —CH 3 (100%)CH 3CH 2CH=CH 2 + HBr CH 3CH 2-CHBr-CH 3 (80%)CH 2=CH(CH 2)3CH 3 + H I CH 3-CH(CH 2)3CH 3 (95%)I③加硫酸将烯烃与稀硫酸在低温下(0℃左右)混合,即可生成加成产物烷基硫酸氢酯,烷基硫酸氢酯在水的环境下加热可以水解生成醇。

CH 2CH 2+ H 2SO 4(98%)CH 3CH 23H H 2O △CH 3CH 2OH + H 2SO 4+ H 2SO 4(80%)CH 3CHCH 3CH 3CH CH 2OSO 3HH 2O △+ H 2SO 43CHCH 3+ H 2SO 4(60%)(CH 3)2CCH 3(CH 3)2C CH 23H + H 2SO 4H 2O △(CH 3)2CCH 3④加水通常烯烃不易与水直接反应,但在硫酸等强酸存在下,烯烃可与水加成生成醇。