为什么甲烷的二氯代物只有一种?

1、写出下列反应的主要产物:

(1) 为什么乙二醇及其甲醚的沸点随分子量的增加而降低?

(3) 在化合物(A)和(B)的椅式构象中,化合物(A)中的-OH在e键上,而化合物(B)中的-OH却处在a键上,为什么?

3.下列邻二醇类化合物能否用高碘酸氧化,为什么?若能,写出反应的产物。

 4.写出下列化合物在酸催化下的重排产物,并写出(1)在酸催化下的重排反应机理。

5. 推测下列反应的机理:

6、RCOOCAr3型和RCOOCR3型的酯,在酸催化水解时,由于可以生成稳定的碳正离子,可发生烷-氧键断裂。请写出CH3COOCPH3在酸催化下的水解反应机理。 

7、某化合物C7H13O2Br,不能形成肟及苯腙,其IR谱在cm-1有吸收峰,但3000 cm-1以上无吸收峰,在1740 cm-1有强吸收峰,δH(ppm):1.0(3H,三重峰),4.6(1H,多重峰),4.2(1H,三重峰),1.3(6H,双峰),2.1(2H,多重峰),推断该化合物的结构式,并指出谱图上各峰的归属。 (2)苯乙酮与***乙酯在氨基钠的作用下,生成一化合物A,C12H14O3,将A在室温下进行碱性水解,获得一固体的钠盐B,C10H9O3Na,用盐酸溶液酸化B,并适当加热,最后得一液体化合物C,C可发生银镜反应,分子式为C9H10O,请推测A,B,C的结构式。 

8、完成下列反应式,写出主要产物:

9、化合物A(C7H15N)和碘甲烷反应得B(C8H18NI),B和AgOH水悬浮液加热得C (C8H17N),C再和碘甲烷和AgOH水悬浮液加热得D(C6H10)和三甲胺,D能吸收二摩尔H2而得E(C6H14),E的核磁共振氢谱只显示一个七重峰和一个双峰,它们的相对峰面积比是1:6,试推断A、B、C、D、E的结构。 

10、化合物A(C4H9NO)与过量碘甲烷反应,再用AgOH处理后得到B(C6H15NO2),B加热后得到C(C6H13NO),C再用碘甲烷和AgOH处理得化合物D(C7H17NO2),D加热分解后得到二乙烯基醚和三甲胺。写出A、B、C、D的构造式。

NMR在δ=7~8有两组对称的二重峰。化合物C与NaNO2/H2SO4反应得到黄色油状物G。C与苯磺酰氯反应产生不溶于碱的化合物H。写出A~H的构造式。 

12、一碱性化合物A(C5H11N),它被臭氧分解给出甲醛,A经催化氢化生成化合物B(C5H13N),B也可以由己酰胺加溴和氢氧化钠溶液得到。用过量碘甲烷处理A转变成一个盐C(C8H18NI),C用湿的氧化银处理随后热解给出D(C5H8),D与丁炔二酸二甲酯反应给出E(C11H14O4),E经钯脱氢得3-甲基苯二酸二甲酯,试推出A~E的各化合物的结构,并写出由C到D的反应机理。

13、下列各对化合物哪些属于对映体、非对映体、顺反异构体、构造异构体或同一化合物。

碳与有机物质(有机化学基础)

第1章  碳与有机化合物

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)。

(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。

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。

1、 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。

2、 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:将伞状透视式与费歇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。

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)

1) Markownikoff规则: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) 定位规则: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) SaytZeff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) Erich Hückel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) Hoffman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”:是为解决连接在手性(见手征性)原子上的各个基团之先后顺序而制定的一个规则。这个规则是由C.K.英戈尔德等人在提出以R、S法标记分子的构型时提出的。顺序规则直接以不对称碳原子本身的结构为依据,摆脱了投影结构式的一些规定的干扰,简单而迅速地确定某一手性因素的构型。顺序规则能够普遍应用于构型的确定。

3. 反应中的立体化学

三.概念、物理性质、结构稳定性、反应活性

简单地说,对电子具有亲合力的试剂就叫亲电试剂。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。

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。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-、

   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。

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。

键长、键角、键能、键矩、偶极矩。

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:

7. 电子效应(详细见课件)

顺反异构体,产生条件(详细见课件)

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

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)

碳正离子的稳定性顺序:

 (四)酸碱性的判断

1. 不同类型化合物算碱性判断 

(五)反应活性大小判断

4. 烯烃的催化加氢反应活性:

成环的SN2反应速率是:

    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。

4. 定位基定位效应强弱顺序:

五、活性中间体与反应类型、反应机理

1. 自由基取代反应机理(课件里有)

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(课件里有)

反应类型:烯烃、炔烃的过氧化效应。

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。

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)。

反应类型:炔烃的亲核加成

6. 亲核取代反应机理:

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)。

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。

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

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。

(4) 烯丙位重排:碱性水解

2、其它重排(看看即可)

(1) 质子1,3-迁移(互变异构现象)

烷烃及环烷烃的化学性质:

2.环烷烃加成反应(加氢,加卤素,加卤化氢)

1.加成反应(加氢,加水,加卤素,加次卤酸反式加成,自由基加成ROOR

马氏规则的应用(形成稳定的正碳离子);个别化合物,要考虑甲基、氢的重排。

在过氧化物存在下,与HBr的自由基加成,反马氏规则

烯烃的硼氢化-氧化反应条件:BH3B2H6

反马氏规则, 顺型加成,产物是醇。

1.KMnO4溶液(碱性或中性) 产物邻二醇,顺式;

KMnO4溶液(酸性) 产物双键发生断裂。

2.臭氧化反应:反应条件:O3→Zn/H2O 产物是醛、酮

1.酸性(炔化银和炔化亚酮的生成与复原)

炔键在中间,生成反式加成产物。

在过氧化物存在下,与HBr的自由基加成,反马氏规则

3. 氧化反应(KMnO4溶液(酸性),臭氧化反应)

炔烃的硼氢化-氧化反马氏规则, 顺型加成,产物是醛酮。

2.狄尔斯-阿尔德反应

共轭二烯烃与含有碳碳双键或三键的化合物作用形成六元环产物的反应。

2. 苯及其同系物的氧化反应(具有α-H 的苯同系物——苯甲酸)

3. 苯环侧链的氧化反应(主要产物是α-H被取代的卤代芳香烃)、

(生成醇,醚,硫醇,氰(多一个c羧酸),胺,硝酸酯)

2..与金属的反应(主要掌握Grignard试剂)

酸性的强弱次序为:伯醇>仲醇>叔醇醇

钠的碱性次序为:叔醇钠>仲醇钠>伯醇钠

2.与氢卤酸的反应<亲核取代>lucas试剂用途)。

5.醇的氧化反应Sarrett试剂)。

6.多元醇(邻位醇)与高碘酸的反应。

吸电子基酸性增加   斥电子基酸性下降

2.酚的氧化反应(生成琨)。

3.酚芳环上的亲电取代反应(溴代,硝化,磺化)。

4.酚羟基的酰化反应。傅瑞斯(Fries)重排AlCl3

醚的化学性质:(SN1,SN2)

1.钅羊盐的形成;醚键断裂(用HI和HBr)

2.环氧化合物的开环反应(酸性<空间位阻效应>和碱性条件<电子效应>)

(a.与HCN的加成;b.与醇的加成干燥HCl;c.与Grignard的加成无水乙醚,水;d.与氨的衍生物加成。)

3.醛、酮的α-氢反应

(酮式-烯醇式互变;卤代反应<酸催化,碱催化>(碘仿反应);醇醛缩合。)

醛醇缩合:稀碱存在下,1个醛分子的α-碳可加到另外1个醛分子的羰基碳上,α-H则加到羰基氧上,生成β-羟基醛,称醇醛(aldol)

1.羧酸衍生物的生成(羧基中羟基的取代反应)

(生成酰卤PX3PX5X=ClBr)、SOCl2反应,生成酸酐脱水剂(P2O5,酯化反应酸催化,生成酰胺)

2.脱羧反应NaOHCaO,失去CO2,变成少一个碳原子的烃)

脂肪酸的α位上有吸电子基团(如硝基,卤素,羟基,酰基,氰基和碳碳双键等)时,脱羧反应较易发生。

3.羧酸的还原四氢铝锂,无水乙醚,水)变醇

4.二元羧酸的脱羧脱水反应(加热)

1) 乙二酸和丙二酸(2-3碳)加热生成少一个碳原子的羧酸+CO2

2) 丁二酸和戊二酸(4-5碳) 加热五生成元环和六元环的环酐+H2O

3) 己二酸和庚二酸(6-7碳)加热生成少一个碳原子的环酮+CO2+H2O

1) α-醇酸加热发生两分子间的交叉脱水,生成交酯。

(交酯与酸或碱的水溶液共热时,易水解成原来的醇酸。)

2)β-醇酸中α-H受羧基和羟基的影响性质较活泼,受热时羟基与α-H结合成水脱去,并生成α,β不饱和羧酸。

3) γ-醇酸和δ-醇酸易发生分子内脱水,形成稳定的5圆环或6圆环内酯(lactone)。

与稀硫酸共热: 生成少一个碳原子的醛和二氧化碳。

(1) β-酮酸的酮式分解

受热时脱羧生成少一个碳原子的酮和二氧化碳。

(2)β -酮酸的酸式分解

与浓碱共热时,发生α,β碳原子间的σ键断裂,生成两分子羧酸盐。

1. 羧酸衍生物的亲和取代反应

(水解成酸、醇解成酯、氨(胺)解成胺<氨成碱性,易反应>)。

定义:具有α-活泼氢的酯,在碱的作用下, 两分子酯相互作用,生成β-酮酸酯(β-羰基酯)同时失去一分子醇的反应称酯缩合反应(亦称Claisen缩合)。

1. 自身酯缩合反应(具有α-H的相同酯分子间反应)。

2. 交叉酯缩合反应(具有α-H和不具α-H的酯分子间反应)。

碱性大小:季铵碱> 脂肪胺(仲胺> 伯胺或叔胺)>> 芳香胺

1.氨基的酰化和磺化反应(伯胺、仲胺)

伯胺:可与磺酰氯作用,产物可以与NaOH作用而溶于水。

仲胺:可与磺酰氯作用,产物不能溶于NaOH

叔胺:不能发生磺酰化反应。

2.其他反应(芳环上的卤代反应,硝基化合物还原制备芳香胺FeHCl

3.胺与亚硝酸的反应(NaNO2/HCl,低温)

A.亚硝酸与伯胺的反应

(1) 脂肪伯胺(生成醇和氮气)。

(2) 芳香伯胺(低温生成重氮盐,高温生成酚和氮气)。

脂肪或芳香仲胺与亚硝酸作用都脱氢形成不溶于水的黄色油状物N-亚硝基仲胺。(亚硝基化合物是强烈的化学致癌物)。

C.亚硝酸与叔胺的反应

(1) 脂肪叔胺(加氢生成不稳定的水溶性亚硝酸盐)。

(2) 芳香叔胺(生成亚硝基进入对位)。

亚硝基芳香叔胺在碱性溶液中呈翠绿色,在酸性溶液中由于互变成醌式盐而呈桔黄色。

由于上述不同胺类与亚硝酸反应,出现不同的现象和产物,所以可用来鉴别伯、仲和叔胺。

在低温和强酸性水溶液中,芳香伯胺和亚硝酸作用,生成重氮化合物(重氮盐)的反应称为重氮化反应。

取代反应:重氮基-N2被其他原子或原子团取代,同时放出氮气的反应,称为重氮盐的取代反应。

A)被羟基取代(加热煮沸,生成苯酚)。

B)被氰基取代(NaCN,CuCN,生成苯氰)。

C)被卤素取代(CuCl,HCl,生成苯卤)。

在芳环上引入氟:Schiemann(席曼)反应,先制成氟硼酸(BF4)的重氮盐,然后加热。

D)被硝基取代(铜存在的亚硝酸盐,生成硝基苯)。

偶联反应:重氮盐在低温下与酚(弱碱性介质)芳香胺(弱酸性介质)作用,生成有色的偶氮化合物(-N2-两端都与烃基相连)的反应称为偶联反应。

亲电取代反应(先对位后邻位)。

可进行鉴定酚和芳香胺,染料,指示剂。

命名或写出下列化合物的结构式(必要时标出顺、反,R、S构型)

二、选择题(选择所有符合条件的答案并解释原因):

2. 某烷烃的分子式为C5H12,其一元氯代物有三种,那么它的结构为:(  A )。

2. 两瓶没有标签的无色液体,一瓶是正己烷,另一瓶是1-己烯,用什么简单方法可以给它们贴上正确的标签?

3. 下列化合物中,哪些可能有芳香性?

4. 根据S与O的电负性差别,H2O与H2S相比,哪个有较强的偶极-偶极作用力或氢键?

5. 将下列碳正离子按稳定性由大至小排列:

6.写出可能有的旋光异构体的投影式,用R,S标记法命名,并注明内消旋体或外消旋体。

7.用简便且有明显现象的方法鉴别下列化合物

三、完成下列化学反应(只要求写出主要产物或条件)

四、分析下列反应历程,简要说明理由

解:反应中出现了重排产物,因此反应是经过碳正离子中间体进行的:

首先:H+与(Ⅰ)反应,由于受(Ⅰ)中甲基的给电子效应的影响,使(Ⅰ)中C-1的电子云密度增加,H+与C-1结合得碳正离子(Ⅱ),(Ⅱ)与Cl—结合得(Ⅲ);(Ⅱ)为仲碳正离子,与甲基直接相连的碳上的氢以负氢形式转移,发生重排,得到更稳定的叔碳正离子(Ⅳ), (Ⅳ)与Cl—结合得(Ⅴ)。

五、指定原料合成(注意:反应过程中所用的有机溶剂、催化剂及无机原料可任选,在反应中涉及的其他中间有机物均要求从指定原料来制备)

2.完成下列转化(必要试剂)

路线一:先硝化,后氧化

路线二:先氧化,后硝化

路线二有两个缺点,(1)反应条件高,(2)有副产物,所以路线一为优选路线。

1. 分子式为C6H10的A及B,均能使溴的四氯化碳溶液褪色,并且经催化氢化得到相同的产物正己烷。A可与氯化亚铜的氨溶液作用产生红棕色沉淀,而B不发生这种反应。B经臭氧化后再还原水解,得到CH3CHO及HCOCOH(乙二醛)。推断A及B的结构,并用反应式加简要说明表示推断过程。

2. 分子式为C5H10的化合物A,与1分子氢作用得到C5H12的化合物。A在酸性溶液中与高锰酸钾作用得到一个含有4个碳原子的羧酸。A经臭氧化并还原水解,得到两种不同的醛。推测A的可能结构,用反应式加简要说明表示推断过程。

3. 溴苯氯代后分离得到两个分子式为C6H4ClBr的异构体A和B,将A溴代得到几种分子式为C6H3ClBr2的产物,而B经溴代得到两种分子式为C6H3ClBr2的产物C和D。A溴代后所得产物之一与C相同,但没有任何一个与D相同。推测A,B,C,D的结构式。

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)
2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。
(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,伯卤代烃需加热才出现沉淀。
(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。
(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,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。
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。
(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。
【例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。
【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。
【例3】用化学方法鉴别下列化合物
苯甲醛、丙醛、2-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丙醇。

①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。
③烯烃 使Br2/CCl4(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+。
④共轭双烯 与顺丁烯二酸酐反应,生成结晶固体。
⑤炔烃(-C≡C-)使Br2/CCl4(红棕色)褪色;使KMnO4/OH-(紫色)产生MnO2↓棕色沉淀,与烯烃相似。
⑥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Br2/CCl4褪色,与烯烃相区别。
(2)卤代烃R—X(—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。
①醇(R—OH) 加Na产生H2↑(气泡),含活性 H化合物也起反应。用RCOCl/H2SO4或酸酐可酯化产生香味,但限于低级羧酸和低级醇。使K2Cr2O7+H2SO4水溶液由透明橙色变为蓝绿色Cr3+(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)。
②酚(Ar—OH) 加入1%FeCl3溶液呈蓝紫色[Fe(ArO)6]3-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)。
③醚(R—O—R) 加入浓H2SO4生成 盐、混溶,用水稀释可分层,与烷烃、卤代烃相区别(含氧有机物不能用此法区别)。
④酮 加入2,4-二硝基苯肼生成黄色沉淀;用碘仿反应(I2+NaOH)生成CHI3↓(黄色),鉴定甲基酮;
⑥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。
⑦羧酸衍生物 水解后检验产物。
利用其碱性,溶于稀盐酸而不溶于水,或其水溶性化合物能使石蕊变蓝。
芳香伯胺还可用异腈试验:

  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.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。

  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。

  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,10以内用天干表示,10以外用汉字数字表示。

  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。

  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—CH2CH3>—CH3,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,

  如烯、炔处在相同位次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。

  从杂原子开始编号,有多种杂原子时,按O、S、N、P顺序编号。

  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: (Ⅰ)原子序数大的优先,如I>Br>Cl>S>P>F>O>N>C>H,未共享电子对:为最小;

  (Ⅱ)同位素质量高的优先,如D>H;

  (Ⅲ)二个基团中第一个原子相同时,依次比较第二、第三个原子;

  (Ⅳ)重键 分别可看作 两个键

  (Ⅴ)Z优先于 E,R优先于S。

  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,α-氨基酸碳原子的构型都是L型。  

  含一个手性碳原子化合物命名时,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a>b>c>d),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a→b→c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Cl>C2H5>CH3>H,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Cl→C2H5→CH3顺时针为R。

}
  • 1. 下列各组物质互为同分异构体的是(   )

  • . 红磷和白磷互为同素异形体

  • 3. 甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,理由是(   )

    CHCl3不存在同分异构体 D . CH4中C—H键键角均相等

}

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