期末考题解析 
 

 

命名

 

命名

  • 含氮化合物的命名 
    • 胺、季铵盐与季铵碱、重氮与偶氮化合物 
  • 杂环化合物的命名 
    • 二十余个杂环母核的俗名 
    • 杂环的编号方式 
    • 无特定名称稠杂环母核的命名 
  • 糖的命名:D/L,开链/环状,α/β 
  • 甾的命名 
    • 四种甾体母核:甾、雌甾、雄甾、孕甾烷 
    • 母核的编号方式 
    • 正系与别系, 构型,αβ

胺的命名

N-甲基-N-乙基-1-丁胺

对氨基苯甲酸乙酯

2-硝基-5-氯苯胺

与氨基有关,注意基团优先级问题

较复杂胺的命名, 
注意N上基团的表述

N-甲基-N-异丙基间溴苯胺

胺的命名

(E)-N-甲基-5-氨基-4-己烯酸甲酯

氢氧化二甲基二苯基铵

较复杂胺的命名,同时注意双键构型

季铵离子的命名,类似无机物

与胺有关化合物的命名

N-甲基-1,4-丁二酰亚胺

注意酰亚胺、内酰胺等较特殊化合物的命名

4-甲基-5-戊内酰胺

杂环化合物的命名

5-氨基噻唑

3-甲基异噁唑-5-甲酸

1-甲基-7-氯异喹啉

(9H-)8-甲基-2-羟基嘌呤

注意母核名称及两个杂原子的编号,O>S>N

注意异喹啉与嘌呤特殊的编号方式

1

2

3

4

5

6

7

8

3

2

1

6

5

4

7

8

9

杂环化合物的命名

噻吩[2,3-b]并呋喃

无特定名称稠杂环的命名 
几乎一定会在考试中出现

咪唑并[2,1-b]噻唑

其它

(S)-3-甲基-2-氨基丁酸 

L-3-甲基-2-氨基丁酸

注意手性中心构型的判定 
对于氨基酸与糖类分子,可以使用D/L构型标记法

(1R,3S)-3-甲基-3-氨基 
  环己烷甲酸乙酯

名词解释

 

基本概念

  • Hofmann规则 
  • 脂肪胺、芳香胺、亚胺、烯胺 
  • 季铵盐与季铵碱 
  • 偶氮化合物、重氮化合物 
  • π芳杂环与多π芳杂环 
  • 单糖、寡糖、多糖 
  • D系与L系糖,差向异构体 
  • 糖的环状结构,与开链结构之间的转化 
  • Haworth 
  • 萜的分类,甾族化合物的母核 

特殊化合物与试剂

  •  
  • 重氮甲烷 
  • 卡宾(碳烯)、二氯卡宾 
  • 硝乙酐(温和硝化剂) 
  • N-磺酸吡啶(温和磺化剂) 
  • 葡萄糖、果糖等 
  • 薄荷醇 
  • 樟脑 

人名反应

  •  
  • Hofmann消除 
  • Gabriel合成法(合成脂肪伯胺) 
  • Sandermeyer/Gattermann反应 
  • Shiemann反应 
  • Chichibabin反应(缺π芳杂环亲核取代) 
  • Skraup合成

名词解释题实例

  • 特殊化合物

2008

2009

2010

α-呋喃甲醛

糠醛

重氮甲烷

γ-吡啶甲酸

异喹啉

苯炔

3-甲基吲哚

对苯醌

嘧啶

重氮甲烷

偶氮苯

烯胺

偶氮化合物

 

α-D-吡喃葡萄糖哈沃斯式

内酯

   

名词解释题实例

  • 基本概念 
  •  
  •  
  •  
  • 人名反应

2008

2009

2010

-

内盐

二肽

 

差向异构体

 

2008

2009

2010

Hofmann降解

Schiemann反应

Knoevenagel反应

Knoevenagel反应

Knoevenagel反应

 

选择

 

选择中易出现的题型

  • 化合物酸碱性的比较 
    • 取代羧酸、胺类化合物的酸碱性比较 
      (特别是取代苯甲酸、取代苯胺) 
    • 杂环化合物酸碱性的比较 
      • 吡啶性N:有碱性;吡咯型N:略有酸性 
      • 唑类化合物碱性比较,1,2-唑与1,3-唑的比较 
    • 碱性:脂肪胺>>吡啶>苯胺 
  • 电性效应对化合物性质的影响 
  • 亲电/亲核反应活性 
  • 杂环芳香性 
  • 与糖有关的问题 
  • 萜的分类、甾的构型
  • 下列哪个化合物的酸性最大? 
  •  
  •  
  •  
  •  
  • 下列化合物按碱性大小排序,正确的是: 
     
     
    (1)  (2) (3) (4)
     
     
    A. (4) < (3) < (1) < (2)   B. (3) < (4) < (1) < (2)
    C. (2) < (3) < (1) < (4)   D. (2) < (3) < (4) < (1)
  •  
  •  
  •  
  •  

取代苯甲酸/苯胺的酸碱性比较

胺、酰胺与酰亚胺的碱性比较

  • 下列化合物按碱性大小排序,正确的是:
       
     

杂环化合物的碱性比较

  • 下列化合物碱性最弱是:  
     
     
     
     
     
  • 下列化合物中碱性最强的是:  
     A 
    吡咯  B 咪唑   C 噻唑   D 吡唑

杂环碱性的比较,注意吡啶型N,吡咯型N,唑类化合物中的比较

杂环化合物的碱性比较

  • 下列化合物中碱性最强的是:   
  •  
  •  
  •  
  •  
  • 化合物咖啡因中哪个N碱性是最强的

脂肪胺、芳香胺、与吡啶、吡咯的碱性次序: 
脂肪胺>氨>吡啶>苯胺>吡咯(偏酸性)

电性效应对化合物性质的影响

  • 下列哪个化合物在碱性条件下水解反应活性最高? 
     
     
     
     
     
     
  • 下列哪个化合物不溶于NaOH溶液?

硝基强吸电子能力对邻对位的影响。此影响明显具有叠加性。

硝基强吸电子能力使得其α-H具有明显酸性,可以与NaOH反应。但C中没有α-H。

反应活性与芳香性

  • 下列化合物中亲电取代活性最差的是: 
     
     
     
     
  •  
  • 下列哪个化合物没有芳香性?

电子云密度比较,多π缺π芳杂环

Huckel规则的复习

化合物的性质差异

  • 下列哪种手段能够区分MeNH2Me2NHMe3N三种化合物。 
    A. ZnCl
    2/HCl
    B. 1. PhCOCl  2. PhOH
    C. 1. PhSO
    2Cl  2. NaOH
  •  
  • 以下化合物不能被LiAlH4还原的是: 
    A.
    丙烯  B.丙醛  C.丙酸  D.丙腈
  • β-D-吡喃葡萄糖的Haworth式是哪一个?  
     
     
     
  • 以下结构对应的化合物是:   
     
     
    A. ɑ-D-吡喃葡萄糖   B. β-D-吡喃葡萄糖 
    C. ɑ-L-
    吡喃葡萄糖   D. β-L-吡喃葡萄糖

与糖有关的问题

糖的构型判定,羟甲基与半缩醛羟基同侧β,反之α。糖苷构型与之类似。此外Haworth式判定糖的D/L构型也值得注意。

与糖有关的问题

  • 下面化合物中, 哪一个是D-(+)-葡萄糖的C4差向异构体? 
  •  
  •  
  •  
  •  
  • 右边两个糖分子的关系是 
    A. 
    几何异构 B.差向异构 
    C. 
    异头物   D.对映异构 
      
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

差向异构体的概念,当然也得知道D-葡糖的构型。

与糖有关的问题

  • 下列糖中,哪个没有变旋现象? 
    A. 
    葡萄糖 B. 果糖 C. 蔗糖 D. 纤维二糖 
  •  
  •  
  •  
  • 下列哪个糖为非还原糖? 
  •   A. 纤维二糖 B. 麦芽糖  C.蔗糖  D. 乳糖 

考察二糖糖苷键的形成方式,二糖分子中还有无半缩醛基

关于二糖还经常考哪个是非还原糖。同样也是关注分子中有无半缩醛基

萜的分类

  • α-香附酮的结构式如下,属于哪种萜类化合物? 
     
     
     
    单环单萜 双环单萜 倍半萜 二萜 
  • 石竹烯的结构如下,它属于哪一类萜? 
     
     
     
    A. 
    单萜  B. 倍半萜  C. 二萜  D. 多萜
  •  

考察萜的分类。可以划分异戊二烯单元,或者更简单些,直接数碳原子数目。

甾类化合物的构型

  • 胆酸结构如下,5位和17位的构型是: 
     
     
     
     
     
     
     
    A. 5β,17β  B. 5α,17α  
    C. 5α,17β  D. 5β,17α 
  •  
  •  

考察甾的构型、编号等。甾环上支链向下α,向上β。

甾类化合物的母核

  • 图示甾体化合物的母核是 
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  • A. 雄甾  B. 雌甾  C. 孕甾  D. 甾烷

甾类化合物的母核

  • 雄甾烷的结构式是: 
     
     
     

甾烷、雌甾烷、雄甾烷、孕甾烷四种甾体母核的结构必须牢记。

其它

  • 将苯胺,N-甲基苯胺和N,N-二甲基苯胺分别在碱存在下与对甲苯磺酰氯反应,析出固体的是: (2008)  
    A.
    苯胺  B.N-甲基苯胺  
    C.
    N,N-二甲基苯胺 D.都不是 
  •  
  • 某含氮化合物,与苯磺酰氯反应,生成产物不溶于KOH水溶液。此化合物可能是:(2010)  
    A. 
    芳香伯胺  B. 芳香叔胺  
    C. 
    脂肪伯胺  D. 脂肪仲胺

Hinsberg反应对伯仲叔胺的区分。

其它

  • 以下碱催化水解速率最快的是 
  •  
  •  
  •  
  •  
  • 以下反应可使用的还原剂是 
     
     
     
     
    A
    Zn/HCl  B. Fe/HCl  C. H2/Pt  D.NH4HS

碱性条件酯水解的位阻效应与电性效应

完成反应

 

化学性质

  • 含氮化合物 
    • 硝基化合物 
      • 脂肪族硝基化合物易产生碳负离子 
      • SN2Ar,注意发生位置 
      • 硝基还原:酸性/中性/碱性的不同产物,联苯胺重排

与硝基化合物有关

硝基的强吸电子能力,α-H的酸性,产生碳负离子并进一步引发亲核加成。注意这里是Michael加成反应。

硝基的强吸电子能力,引起的芳香亲核取代,注意主要影响硝基邻、对位

与硝基化合物有关

硝基的还原是得到芳胺的主要手段。留意各种可还原硝基的条件。

注意碱性条件下的双分子还原及产物的联苯胺重排。

化学性质

  • 含氮化合物 
    •  
      • 碱性规律:脂肪胺/芳香胺 
      • 烷基化:常得到混合物 
      • 酰化:制备酰胺 
      • 磺酰化:Hinsberg反应,分离提纯 
      • 烯胺的生成及在合成中的应用:羰基α位修饰 
      • 与亚硝酸的反应,重氮化反应 
      • 芳香胺的亲电取代,氨基的保护 
      • 制备胺的反应 

与胺类化合物有关

酰胺的还原,制备胺的重要方法

PhCH2X

PhCH2NH2

Gabriel法合成伯胺,太重要的合成反应

与胺类化合物有关

烯胺及在合成中的应用,考试中出现几率极高。注意前一题与不饱和腈的Michael加成

催化氨化,制备胺的重要方法

与胺类化合物有关

少见的考察仲胺与亚硝酸的反应

胺的酰化,保护氨基的常见手段

与胺类化合物有关

(2009)

偶氮苯重排,几乎每次考试都会出现。注意苯环上原有取代基重排后的位置

化学性质

  • 含氮化合物 
    • 季铵盐与季铵碱 
      • 彻底甲基化,Hofmann消除(区域、立体选择性),在结构推断中的应用

与季铵盐/季铵碱有关

Hofmann消除,注意区域选择性与立体选择性。此反应更多出现在结构鉴别题中。

化学性质

  • 含氮化合物 
    • 芳香重氮盐 
      • 还原生成苯肼 
      • 偶合:对活化芳环的亲电进攻,反应条件 
      • 重氮基被取代的反应:卤素、腈基取代;羟基、氢取代 
      • 合成中的应用:芳环亲电取代的补充

与重氮芳香盐有关

重氮化反应,兼考硝基化合物的还原

芳香重氮盐的典型应用,重氮化反应后接Sandmeyer反应,其它如Gatterman、Shiemann及其它取代反应都必须熟练掌握。

与重氮芳香盐有关

重氮盐的偶合反应。重氮基最典型的应用是向芳环引入其它基团,而这个看似不太紧要的偶合反应易成为盲点。注意取代发生的位置,该反应本质上依然是一亲电取代。

化学性质

  • 含氮化合物 
    • 重氮甲烷 
      • 与活泼氢化合物的反应 
      • 生成卡宾,与双键的插入反应

与重氮甲烷有关

重氮甲烷相关的反应很多,但最常考的却是这个最简单的取代活泼氢的反应。

与重氮甲烷有关

重氮甲烷光照条件下生成卡宾(:CH2),继而可以与C=C双键发生反应生成三元环

化学性质

  • 杂环化合物 
    • 吡啶性N与缺π芳杂环:吡啶、二嗪等 
      • 易亲核,难亲电 
      • 易还原,难氧化 
      • 吡啶性N有碱性与亲核性 
    • 吡咯型N与多π芳杂环:吡咯、呋喃、噻吩等 
      • 易亲电,难亲核 
      • 易氧化,易还原(芳香性较差) 
      • 吡咯型N无碱性,甚至有一定酸性 
    • 唑类化合物:介于二者之间 
    • 亲核、亲电取代发生的位置及使用的特殊试剂 
    • 稠杂环的类似反应 

与六元单氮杂环有关

亲电取代反应。对于吡啶亲电反应易发生在β位上。而喹啉显然发生在电子云密度较高的苯环上。

与六元单氮杂环有关

吡啶的亲核取代反应,与亲电相反,易发生在α、γ位上。而喹啉也与之类似,易发生在2-位上。

与六元单氮杂环有关

电子云密度越低越不易被氧化。缺π芳杂环的抗氧化能力很强。注意后一题有由于有加热,可能脱羧。

与单杂五元杂环有关

PySO3

单杂五元杂环电子云密度较高,易亲电取代。但注意须用温和试剂。

与六元单氮杂环有关

考察吡啶N的碱性与亲核性。吡咯N无法提供孤对电子,自然不能与碘甲烷反应。

化学性质

  • 杂环化合物 
    • 特殊反应 
      • 吡啶的过氧化物氧化,N-氧化物,易亲电取代 
      • 吡咯、呋喃、噻吩的质子化反应:易开环 
      • 吡咯N的酸性 
      • 呋喃的D-A反应

与六元单氮杂环有关

H2O2CH3COOOH

吡啶N-氧化物,有利于后继的亲电取代,且取代发生在γ位。

与单杂五元杂环有关

吡咯氢具有酸性,可与强碱成盐

与单杂五元杂环有关

呋喃环的特殊反应,芳香性不足,有共轭二烯的特征,可发生Diels-Alder反应。

与单杂五元杂环有关

呋喃芳香性较差,可体现出共轭二烯的性质,发生Diels-Alder反应

与六元单氮杂环有关

喹啉、异喹啉的反应与吡啶有很多关联,注意亲电、亲核取代发生的不同位置。

化学性质

  •  
    • 成苷:半缩醛变缩醛,配基、糖苷基、糖苷键 
    • 差向异构化:酮式与烯醇式的互变异构 
    • 还原:得糖醇 
    • 氧化 
      • FehlingTollen试剂,得糖酸,还原糖 
      • 溴水:鉴别醛糖、酮糖 
      • 硝酸:得糖二酸 
      • 高碘酸:打碎成小分子 
    • 成脎反应,糖脎,结构鉴别中的作用

与糖有关

与糖有关

前半学期章节的反应

由于后半学期反应数目不多,考试中很可能大量出现之前学习过的反应。特别是碳负离子一章的反应,如酯缩合、Darzen、Knoevengal、Reformastky反应、Michael加成等。

反应机理

 

反应机理

  •  
  • Hofmann消除基本过程 
  • Skraup合成历程 
  •  
  • Claisen酯缩合(四步) 
  • 酯化反应

酯缩合反应机理

(答案略)

后半学期重点机理不多,机理题有极大概率依然与碳负离子的缩合有关。注意酯缩合/酮酯缩合反应最后两步切不可漏掉。

结构推断

 

Hofmann消除有关

  • 某胺A分子式为C6H13N,彻底甲基化只消耗等摩尔的碘甲烷,得化合物BB用湿的Ag2O处理得化合物CC发生Hofmann消除,得化合物DD再和等摩尔的碘甲烷反应后得化合物EE再用湿的Ag2O处理得化合物FF再发生Hofmann消除,生成1,4-戊二烯和三甲胺,请推出ABCDEF的可能结构。 
     
    A. B. C.

    D. E. F.

Hofmann消除有关

  • 某化合物AC4H9NO),和过量碘甲烷反应再经过AgOH处理得到B(C6H15NO2),B经过加热得到化合物C(C6H13NO)C和过量碘甲烷反应,再经过AgOH处理得到D(C7H17NO2),D经过加热得到二乙烯基醚和三甲胺。试推测A~D的结构。

结构推断中至少有一题与季铵碱与Hofmann消除相关。

其它

  • 两个D-四碳醛糖AB,能生成同样的糖脎。用硝酸氧化时,A生成旋光性的四碳二元酸,B成无旋光性的四碳二元酸。试写出AB的结构(请用Fischer式表达)。

合成

 

化合物的常用制备方法

  •  
    • Gabriel合成法:脂肪伯胺 
    • 硝基化合物还原:常用于芳香伯胺 
    • 腈与酰胺的还原 
    • 羰基化合物还原氨化 
    • Hofmann降解
  • 重氮芳香盐的应用 
  • 喹啉的制备:Skraup合成法 
  • 与碳负离子有关的合成

胺的制备

  • 以乙烯为原料合成1,4-丁二胺。 
  •  
  •  
  •  
  •  
  • 以正丁醇为原料合成正丙胺。

重氮芳香盐的应用

  • 以苯为主要原料合成

重氮芳香盐的应用

  • 由甲苯和不超过2个碳的有机物为原料合成: 
  •  

重氮芳香盐的应用

  • 以甲苯为主要有机原料合成

重氮芳香盐的应用

  • 从苯胺合成1,2,3-三溴苯。 

合成中按惯例也至少有一题与芳香重氮盐相关。

重氮芳香盐的应用

  • 以苯为主要原料合成

合成中按惯例至少有一题与芳香重氮盐相关。

Skraup合成

  • 用甲苯与不超过两碳的化合物合成: 
  •  

惯例又有一题与Skraup合成喹啉衍生物相关。

Skraup合成

  • 以苯酚和乙醛为主要原料合成

Shraup合成

  • 以甲苯和乙醛为主要原料合成

Skraup合成

  • 由苯和其他3C以下化合物合成 

与碳负离子有关的合成

  • 以丙二酸二乙酯和不超过2个碳的有机物为原料合成:

与碳负离子有关的合成

  • 以丙二酸二乙酯及不大于3个碳的有机物为主要原料合成

其它

  • 用环己酮和其他5碳以下化合物合成 

最后……
 

 

祝大家考试顺利,假期愉快

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