有机化学南开大学版下册重点

1、第十二章 核磁共振（NMR）核磁共振(NMR)带电荷的质点自旋会产生电场，原子核自旋也可以产生磁场（只有质量数为奇数的原子核自旋才具有磁场）。在外磁场存在的条件下，自旋的原子核有两种取向，一个是与外磁场同向，另一种与磁场方向相反，这中自旋能量较高。两种取向可以通过吸收能量进行相互转换。能力差为E=hrH/2其中H-外磁场强度；h-普朗克常量6.63*10-34；r-磁旋比是一个常数。可以通过电磁辐射的方式提高能量。E辐=hvv-频率当E辐=E时，即hrH/2=hv，v=rh/2时可产生能量吸收。目前的NMR有定频扫场及定场扫频。屏蔽效应：原子核都有电子围绕，电子带负电，根据楞次定律，电子的运动

2、会产生一个与外磁场相反的磁场，减弱外磁场对原子核的作用，这种效应称为屏蔽效应。诱导效应：由于大多数物质都是多原子分子，不同原子的你电负性不同，导致电子云的分布不均匀，也使电子的屏蔽效应强弱不等。连有吸电子基团或电负性大的原子，可大大减弱评比作用，化学位移增加。化学位移是被测样品与TMS的频率差，用ppm表示。各向异性：一些具有共轭体系的分子在外磁场的作用下具有明显的电子环流，感应磁场的方向总是与外磁场相反，各向异性特指1H谱。由于H所处环流的位置不同而受到的影响不同。对于苯环氢延伸在电子环流外侧，受到的感应磁场与外磁场相同，去屏蔽，吸收出现在低场，高位移。对于双键由于SP2杂化，使电子云靠向C

3、而远离H。双键的电子环流具有去屏蔽的作用。对于三键SP杂化，去屏蔽，而电子环流具有增强屏蔽的作用。氢键的形成可以减弱氢键质子的屏蔽作用。自旋-自旋偶合裂分：各向异性是氢周围电子环流对其的影响，效果比较显著。而邻近的氢的电子感应磁场也会对氢产生影响，作用较小，邻氢的感应磁场若与外场相同就是去屏蔽，相反就是屏蔽。因为每一个分子中这种氢的作用是不一致的，所以在宏观的测定结果上看会裂分成两个吸收峰，一般遵守n+1规则。积分高度可以计算出H的个数，吸收峰可以判定氢的种类，裂分峰可以判定邻氢的个数，化学位移判定氢所处的环境。苯环上的氢只有一个吸收峰。13CNMR：C6H6：110-160；C=O：170-

4、210；=C：100-150；炔碳：65-85。第十三章 红外与紫外光谱(IRUV)第十四章 羧酸(carboxylic acid)羧酸是氧化态最高的化合物，一般以它为主题命名。 4-甲基-4-苯基-3-己酮酸 环癸烯基甲酸物理性质：往往以二聚体的形式存在，若使液态的酸转为气体，需破坏两个氢键。甲酸乙酸有醋的酸味；丙、丁、戊酸都有令人不愉快的脂肪、牛奶腐败的臭味。IR波谱性质：羧羟基的伸缩振动为3400-2500cm-1的宽峰；羧羰基伸缩振动在1700cm-1左右；-C-O-伸缩振动在1320-1210cm-1。化学性质：1、 酸性2、 羰基上的反应 成酰卤 成酸酐酸与酸酐发生的交换。 成脂这

5、是一个可逆反应，碱性条件下有利于逆反应发生。反应机理：但当醇是叔醇时，可能按此机理反应： 成酰胺 还原反应RCOOH不能进行催化氢化，但可以被LiAlH4还原，水解后得到醇。3、 脱羧反应-y：反应机理：4、 -H的卤代反应机理：这里P为催化剂量，过量则主产物为二溴代物，最后一个部由于缺少酸而无法进行。二元酸1、 酸性比一元酸强，因为羧基为吸电子基团有利于脱质子后负离子的稳定。2、 热分解反应2、3C的二酸脱CO24、5C的脱H2O6、7C的脱CO2+H2O羧酸的制备：1、 氧化法 烃的氧化 醇和酯的氧化2、 腈的水解3、 由格氏试剂合成由于腈水解法只用伯卤，以及格氏试剂对很多基团的敏感，所以

6、这两种方法可以互补。4、 油脂的水解5、 酚酸的制备羟基酸 乳酸 酒石酸 柠檬酸1、 卤代酸水解2、 内酯的水解3、 瑞弗马斯基反应第十五章 羧酸衍生物(Carboxylic acid derivatives)羧酸衍生物包括：它们都具有羰基，酰胺中氨的P轨道与羰基共轭，大大降低了反应活性，并且-NH2上的两个H是不等价的；对于腈，SP杂化，N上的孤对电子位于三键的同一条直线上。命名： 4-甲基戊酰溴 2-甲基丙酸异丙酯 N,N-二甲基甲酰胺 N-甲基丙酰胺 甲酸乙酸酐 丁腈羧酸衍生物的化学性质：1、 亲核取代反应和相互间的转化 酰卤由于酚和酸不能成酯，在碱的催化作用下酚与酰卤作用成酯。 酸酐同

7、样具有水解、醇解、氨解，由于机理相同，都是对于羰基碳的亲核取代，所以产物相同，分别是酸、酯、酰胺。 酯酯的反应活性要比酰卤低的多，一般为可逆反应。同样有水解、醇解、氨解。酯的醇解属于酯交换，一般实际中有大醇来置换小醇，再将小醇蒸发出来，从而有利于反应进行。 酰胺和腈反应活性更低，在催化条件下也有水解、醇解。腈在酸性条件下的水解：腈在碱性条件下的水解：2、 与金属试剂反应 酰卤生成的是两个烷基相同的叔醇。 酸酐、酯与酰卤的反应一样 腈虚线框内无明显的电性，不能继续反应，水解后生成酮。3、 还原反应酰卤、酸酐、酯可有LiAlH4还原成醇，酰胺和腈被LiAlH4还原成胺。 酰氯（罗森蒙德还原） 酸酐

8、 酯(还原缩合)反应机理： 腈和酰胺的还原是制备伯胺的好方法4、 酯的热消除反应可以看出反应经过环状的过渡态，为顺式消除。第十六章 碳负离子反应(carbanion reaction)含有吸电子基团的有机化合物-H呈现一定的酸性。-H酸性的强弱：酯<酮<。吸电子作用越强，酸性越强。涉及-H的化学反应：1、Claisen酯缩合反应机理：以上步骤都是可逆过程，在CH3CH2ONa过量的情况下，可以与三乙的活泼氢反应，而有利于反应的进行，然后进行酸化还原成三乙。钠盐的形成是不可逆的，决定着反应，如果只有一个-H而无法形成钠盐，反应困难。反应是以碳负离子为机理的，所以酯在醇钠的条件下也可以

9、与-H活性更高的酯发生反应。Claisen酯缩合生成1，3-酮酸酯或1，3二酮。下面列举了三乙和丙二醇二乙酯的化学反应。丙二酸二乙酯CH2(CO2C2H5)21、 烷基化及产物的脱羧最后一步碱性水解成二元羧酸盐，酸化成二元酸，加热后脱羧成羧酸。2、 合成羧酸中的应用CH2(CO2C2H5)2的烃基化后的羧酸反应可以制备各种羧酸。 取代乙酸的制备 二元酸的制备 环烷酸的制备 1,4官能团化合物的制备乙酰乙酸乙酯CH3COCH2CO2C2H5三乙不能形成二钠盐 ，所以不能像CH2(CO2C2H5)2那样生成环。具有-H的化合物都可以进行Claisen酯缩合与R-X的烷基化。处酯、酮、醛外酸、酯、腈

10、的-H也具有类似反应。1、 羧酸的-碳负离子的生成和烷基化2、 酯和腈-碳负离子的生成和反应 烷基化 生成-不饱和酯和腈其他精典的涉及碳负离子的反应1、 克脑文盖尔反应醛和酮在弱碱条件下与具有活泼氢化合物的反应。该反应脱水步骤要求有两个-H，反应条件是弱碱，因为在强碱条件下，醛酮的-H也可能反应副产物多或者不能进行预期的反应，可见与醛酮反应的物质的-H一定要比醛酮活泼。2、 迈克尔加成丙二酸二乙酯与三乙在强碱条件下与，-不饱和化合物的加成。反应机理：表面上看是3,4加成，实际上是1,4加成。迈克尔加成合成1,5官能团化合物。3、 瑞弗尔马斯基反应在惰性溶剂中-溴化乙酸酯与锌和酮/醛作用生成-羟

11、基酸酯。跟格氏试剂与醛酮反应制醇很类似。反应机理：4、 达尔森反应醛酮与-卤代酸酯在强碱存在的条件下生成-环氧酸酯。反应机理：可得比反应物多一个C的醛。5、 普尔金反应芳香醛和酸酐在相应羧酸钠盐的条件下的缩合。反应机理：第十七章 胺(amine)物理性质：胺是极性化合物，可形成氢键，氮的电负性小于氧，所以氢键较弱。易挥发的胺有无机氨的气味，高级胺有鱼腥味儿。芳胺有毒，易通过皮肤渗透到体内；-萘胺、联苯胺致癌。季铵盐物理性质类似无机盐易溶于水。波谱性质：伯胺、仲胺在3500-3400cm-1有弱但很特征的N-H伸缩振动吸收峰。命名： N,N-二甲基异丙胺 N,N-二甲基苯胺 3-(N-乙氨基)辛

12、烷 2-（N-甲胺基）丙酸化合物比较复杂时，把胺基看成是取代基。 硝酸二甲基二苯胺化学性质：1、 碱性与季铵盐胺是弱碱，可利用酸化（成盐）及强碱制弱碱而进行分离。（把不溶于水的胺变成溶于水的季铵盐，从而实现分离）2、 烷基化与季铵碱 、烷基化该反应是一步一步来进行烷基化的，最终产物为季铵盐，可用作乳化剂、洗涤剂、相转移催化剂。 、季铵碱的生成3、 底物的甲基化和Hofmann消去该反应为反式的E2消除，对于-H的选择是以位阻最小为原则（-H有明显的酸性除外），即反马规则。由于伯胺可进行一次消除反应，仲胺两次，叔胺三次，所以该反应可以用来确定胺的结构（根据碘化钾的用量）。4、 叔胺的氧化和Cop

13、e消去反应机理：反应历经环状中间结构，消去方向遵守霍夫曼规则。5、 酰化和磺酰化 、酰化产生的HCl被胺缩束缚，酰化常用来对胺基的保护 、Hinsberg 反应利用苯磺酰氯的碱液分离伯仲叔胺。6、 与亚硝酸反应 伯胺该反应放出氮气。 仲胺 叔胺不与亚硝酸反应综上，与亚硝酸反应可以鉴别伯、仲、叔胺。7、 烯胺 、烯胺的制备 烯胺的反应共振式的后者可与具有活泼氢的卤代烃反应(ICH3、BrCH2COOC2H5，Cl-CH2-CH=CH2)。反应得酮的位取代化合物。8、 芳香胺环上的反应 、卤代可以鉴别苯胺该做法的目的在于削弱苯环的活性，防止多溴代。 硝化由于胺具有碱性,所以在于硝酸反应时要保护起来

14、. 氨基苯磺酸的生成9、 重氮化及重氮盐反应 、重氮化：芳胺与亚硝酸在低温下的反应。 、在合成中的应用A、 被-X和-CN取代B、 被-F取代C、 被-OH取代D、 被-H取代这些反应可生成苯环上定位规律之外的产物。10、 偶合反应 、重氮盐与苯酚的偶合因为酚氢有一定的酸性，在弱碱条件下，有利于形成酚氧负离子，增强给电子能力，有利于反应。 重氮盐与苯胺的反应可以想象重氮盐是一种亲电试剂，而苯胺的氨基定位作用在邻对位，对位居多，弱对位被站，则偶合发生在邻位。弱反应物为伯胺仲胺，由于具有弱碱性，偶合可能发生在氨基而不是苯环上，所以弱酸性的反应环境可是产物重排最终得到对位偶合产物。11、 重氮甲烷 向羟基氧上导入甲基 与酰氯反应这部产物较重氮甲基酮，在水或醇中用银处理，可得比原来酰氯多一个碳的酸或酯。反应的最后一步通过Wolff重排完成。这里银的作用是催化Wolff重排。 与醛酮反应或者 卡宾的生成胺的制备1、 卤代烃的水解反应最好用伯卤，但是产物也会混有重排的副产物。2、 Gabriel 合成胺邻苯二甲酰亚胺