第一章 分子基礎(chǔ)

闡述共價(jià)鍵的 2 種方法：

價(jià)鍵理論

• 內(nèi)容
  1. 形成共價(jià)鍵的兩個(gè)電子須自旋相反判耕；
  • 共價(jià)鍵有飽和性
  • 共價(jià)鍵有方向性（電子云重疊越多后豫，共價(jià)鍵越強(qiáng) ）
  • 能量相近的軌道可雜化成能量相等、數(shù)量相等的新的原子軌道
• 雜化軌道：能量相近的原子軌道經(jīng)能量均化的過程所形成的能量相等的簡(jiǎn)并軌道权她。
  • 鍵長：成鍵兩原子核間的距離（pm 或 nm）秒梅；與成鍵碳原子的雜化方式有關(guān)桥爽，sp 軌道的 s 軌道成分最多，鍵長最短续扔。
  • 鍵能：原子間的鍵能隨鍵長縮短而增強(qiáng)乍恐。
• 局限性：只能表示兩個(gè)原子、定域電子的成鍵测砂，不能解釋共軛體系的特性

分子軌道理論

與價(jià)鍵理論類似茵烈，但原子在相互結(jié)合形成共價(jià)鍵時(shí)，由原子軌道組成分子軌道砌些，分子軌道屬于整個(gè)分子呜投，即電子離域。

• 分子中電子不屬于某個(gè)特定的原子而是在分子范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)（多核體系）存璃。
• 兩個(gè)波函數(shù)符號(hào)相同（位相相同）組成的分子軌道仑荐，其能量低于兩個(gè)原子軌道；否則能量更高纵东。
• 電子都填充在能量較低的分子軌道（同位相疊加而成的軌道）上粘招。但當(dāng)有多余的一個(gè)電子處于反鍵軌道上是，也算是相對(duì)穩(wěn)定偎球。

電負(fù)性與極性

鍵的極性直接取決于成鍵原子的電負(fù)性高低洒扎。極性可用偶極矩（分子電荷與正負(fù)電荷中心間的距離的乘積）表示。不同雜化的碳原子電負(fù)性不一衰絮，sp > sp2 > sp3.

第二章 飽和碳?xì)浠衔?/h2>

主要為命名法

系統(tǒng)命名法：構(gòu)型+取代基+母體名

開鏈烷烴

1. 選擇主鏈時(shí)袍冷，如有復(fù)數(shù)最長碳鏈：取代基數(shù)目最多 -> 側(cè)鏈位次最低 -> 最短側(cè)鏈的碳原子數(shù)最多

• 復(fù)雜直鏈的命名：由連接處開始編號(hào)，最后復(fù)雜直鏈的命名寫在括號(hào)中猫牡。也可用“異”胡诗、“新”、“仲”等命名。
• 直鏈最終在命名中的位置：中文命名中煌恢，以次序規(guī)則確定取代基順序

環(huán)烷烴

1. 若直鏈碳數(shù)超過環(huán)上的碳數(shù)骇陈，則將環(huán)作為取代基

• 僅有一個(gè)取代基時(shí)，“1-”可以省略瑰抵；
• 多取代基時(shí)缩歪，“1-”編號(hào)給最靠近第2個(gè)取代基的位置（即前2個(gè)側(cè)鏈位次最低）；然后谍憔，次序規(guī)則確定的“優(yōu)先基團(tuán)給大編號(hào)”匪蝙！

非共價(jià)作用與物理性質(zhì)

非共價(jià)作用對(duì)物理性質(zhì)及構(gòu)象有影響，如分子內(nèi)氫鍵可造成較穩(wěn)定的極限構(gòu)象

氫鍵

形成氫鍵的條件是：氫原子與電負(fù)性大的雜原子相連（氫鍵給體）习贫；具有孤對(duì)電子的電負(fù)性大的雜原子（氫鍵受體）逛球。

烷烴的熔沸點(diǎn)變化規(guī)律

1. 直鏈烷烴的沸點(diǎn)隨碳原子增加而增加（相對(duì)分子質(zhì)量增大 + 分子間相互作用面積增大）

• 同碳數(shù)時(shí)，支鏈烷烴比直鏈烷烴沸點(diǎn)低（形狀不規(guī)則苫昌，分子間接觸面積小颤绕，因而作用力小）
• 同碳數(shù)時(shí)祟身，環(huán)烷烴比直鏈烷烴沸點(diǎn)高（環(huán)烷烴構(gòu)象變化受環(huán)的制約奥务，因而分子形狀規(guī)則，分子間作用面積較大）

第三章 不飽和碳?xì)浠衔?/h2>

系統(tǒng)命名法

單烯烴

1. 選擇含碳碳雙鍵最長的主鏈
2. 從近雙鍵端開始編號(hào)（環(huán)烯烴可省略雙鍵的“1-”）袜硫；若兩端距離一致氯葬，則考慮取代基最小編號(hào)；
3. 以 E（對(duì)）婉陷、Z（同） 標(biāo)識(shí)雙鍵構(gòu)型帚称，如 (Z)-3,6-二甲基-3-辛烯

多烯烴

1. 選取含最多雙鍵的主鏈，給雙鍵最小編號(hào)秽澳。

炔烴

1. 選擇含碳碳叁鍵最長的主鏈闯睹，給叁鍵最小編號(hào)

多烯多炔

1. 選擇含雙、三鍵最多又最長的鏈作為母體主鏈担神；其次楼吃，雙鍵要最多；
2. 命名為“某幾烯幾炔”

苯環(huán)衍生物

1. 側(cè)鏈很長或很復(fù)雜時(shí)妄讯，以苯作取代基

穩(wěn)定性

1. 多取代雙鍵更穩(wěn)定孩锡；

芳香性

休克爾規(guī)則 （特殊的穩(wěn)定性）

1. 平面型單環(huán)；（非平面結(jié)構(gòu)則非芳香性）

• 共平面的環(huán)上原子均為sp2雜化捞挥；
• 參與共軛的π電子總數(shù)等于4n+2 (n=0, 1, 2...)浮创；（4n 時(shí)則具有反芳香性；離子或自由基也可有芳香性）

共振

共振規(guī)律

1. pi 電子對(duì)轉(zhuǎn)移形成另一個(gè) pi 鍵砌函；

• pi 電子對(duì)轉(zhuǎn)移到正電荷上；
• 孤對(duì)電子轉(zhuǎn)移成為 pi 鍵；
• 單電子轉(zhuǎn)移到 pi 鍵上讹俊；

穩(wěn)定性分析（選摘）

1. 共振雜化體比它的任何一個(gè)共振式都要穩(wěn)定

• 全部原子的外層電子構(gòu)型均達(dá)到八隅體穩(wěn)定構(gòu)型者比較穩(wěn)定
• 結(jié)構(gòu)中的共價(jià)鍵數(shù)目較多者比較穩(wěn)定
• 共振式中沒有電荷分離或電荷越分散就越穩(wěn)定

第四章 雜原子官能團(tuán)及有機(jī)酸堿理論

系統(tǒng)命名

鹵代烴

鹵素總是作為取代基垦沉，命名為“鹵某烴”等，如 1,6-二氯(-1-)環(huán)己烯仍劈；

醚

取較簡(jiǎn)單的羥基部分連同氧原子作取代基厕倍，名為 烴氧基，如 3-甲基-1-乙氧基-2-戊烯贩疙；或普通命名 兩個(gè)烴基加醚詞尾讹弯，如 乙基丙基醚；

醇这溅、醛组民、酮、羧酸及其衍生物悲靴、胺

1. 以官能團(tuán)為母體名臭胜；多個(gè)官能團(tuán)時(shí)，按照主官能團(tuán)次序選擇母體癞尚，其余官能團(tuán)為取代基耸三；

• 最長主鏈上官能團(tuán)盡可能多，主官能團(tuán)位次盡可能薪娇仪壮；若有碳碳雙鍵或叁鍵，則選擇包含其中的最長碳鏈胳徽；
• 胺和酰胺的氮原子取代基以“N-”標(biāo)明睛驳，如 N,N-二甲基-2-苯基乙胺；
• 命名時(shí)膜廊，主碳鏈碳數(shù)詞干加后綴乏沸；主官能團(tuán)的位次為“1-”時(shí)可省略
• 多個(gè)相同官能團(tuán)，可表示為 二醇爪瓜、二酸 等蹬跃。
• 僅“羧酸”的碳不含于主鏈中，而“酸”的碳則含于主鏈铆铆，如丁酸蝶缀，環(huán)己烷羧酸；特例：1,2,3-丙“烷”三酰胺薄货；

-COOH     羧基         酸
-COOR     烴氧甲跷潭迹基    酯
-COX      鹵甲酰基      酰鹵 
-CONH2    氨基甲趿禄基    酰胺
-CN       氰基         腈
-CHO      甲醣浚基       醛
=O        氧代         酮
-OH       羥基         醇(酚)
-NH2      氨基         胺
-OR       烴氧基       醚

-R        烷基
-X        鹵代X
-NO2      硝基
-NO       亞硝基

雜環(huán)化合物

以雜環(huán)的俗名為母體名鳍悠，從雜原子開始編號(hào)，如 2-呋喃甲醛坐搔。

• 不飽和五元環(huán)：吡咯（N）藏研、呋喃（O)、噻吩（S)概行，
• 飽和五元環(huán)：四氫呋喃蠢挡、四氫吡咯/吡咯烷，
• 不飽和六元環(huán)：吡啶（N)凳忙，
• 飽和六元環(huán)：1,4-二氧六環(huán)业踏，哌啶（N)

物理性質(zhì)

鹵代烴

C-X 鍵有極性，沸點(diǎn)一般比同碳數(shù)的烷烴高涧卵；F -> I勤家，分子間作用面積增大，電子可極化率大因而誘導(dǎo)偶極作用力大艺演，最終沸點(diǎn)增加却紧。

其他

主要是氫鍵，其中由于電負(fù)性 N < O胎撤，胺的氫鍵比醇弱晓殊。

1. 醇：分子量越大，烴基阻礙氫鍵形成伤提；

• 酚：與水形成氫鍵巫俺；可形成分子間氫鍵，升高熔沸點(diǎn)肿男；若形成分子內(nèi)氫鍵介汹，可降低熔沸點(diǎn)；
• 醚：分子間不形成氫鍵舶沛，某些醚可與水形成氫鍵嘹承；
• 羧酸：可形成分子間氫鍵，也可與水成氫鍵如庭，因而熔沸點(diǎn)高叹卷，水溶性好；
• 酰胺：可形成分子間氫鍵坪它，且因電荷不均分子間有強(qiáng)的離子-離子作用骤竹，沸點(diǎn)最高；
• 胺：一往毡、二和三級(jí)胺均能與水形成氫鍵蒙揣，而一、二級(jí)胺能形成分子間氫鍵开瞭；
• 一般沸點(diǎn)順序：酰胺 > 羧酸 > 腈懒震、醇 > 醛罩息、酮 > 羧酸酯、酰氯 > 醚

有機(jī)酸鍵理論

Lewis 電子酸鍵理論

• 凡能接受電子對(duì)的任何分子挎狸、離子或原子團(tuán)統(tǒng)稱為酸——電子接受體
• 凡是含有可供電子對(duì)的分子扣汪、離子或原子團(tuán)統(tǒng)稱為堿——電子供體

酸性的影響

1. 電負(fù)性：C-H < N-H < O-H < F-H断楷，烷烴 < 烯烴 < 炔烴

• 原子半徑：半徑大則易極化斷鍵锨匆！，HO-H < HS-H冬筒， F-H < Cl-H < Br-H < I-H
• 共軛：共軛吸電子恐锣，醇 < 酚 < 羧酸 （醇 < 水 < 酚 < 碳酸 < 羧酸，可用于分離醇舞痰、酚土榴、羧酸）
• 誘導(dǎo)效應(yīng)：鍵的極性沿 σ- 鍵的方向傳遞。
  • 吸電子效應(yīng)：同族減低响牛，同周期增加玷禽，sp > sp2 > sp3，
  • 吸電子總：NO2 > C=O > CN > F > Cl > Br > I > > OCH3 > OH > C6H5 > > H呀打；
  • 給電子總：(CH3)3C > (CH3)2CH > CH3CH2 > CH3 > H矢赁；
  • 正電荷吸、負(fù)電荷給贬丛；
• 烷基的給電子效應(yīng)：碳鏈越長撩银，給電子效應(yīng)越強(qiáng)；

堿性的影響

典型為胺豺憔，氮原子的孤對(duì)電子可接受質(zhì)子额获。接羰基還是堿。

1. 苯胺的堿性大大弱于脂肪胺恭应，因?yàn)榈拥墓聦?duì)電子與大pi鍵有作用抄邀；

• 脂肪胺的堿性強(qiáng)于氨，因?yàn)橥榛o電子昼榛；
• 仲胺堿性最強(qiáng)境肾，因?yàn)橛型榛o電子的同時(shí)空間位阻小褒纲；

金屬有機(jī)化合物

金屬與碳直接相連准夷，十分活潑，需在無水莺掠、無氧條件下制備并立即使用衫嵌。

• 有機(jī)鋰試劑：C-Li 鍵接近離子鍵，活性高
• 有機(jī)鎂試劑（格氏試劑）：C-Mg鍵的 C 有強(qiáng)親核性與堿性彻秆，在無水乙醚中制備楔绞，可與醚配位而穩(wěn)定结闸；
• 有機(jī)銅(鋰)試劑：C-CuLi，活性相對(duì)低酒朵，可得到與有機(jī)鋰試劑不同的選擇性桦锄；

第五章 分子的手性與旋光異構(gòu)

手性判斷

不存在對(duì)稱面、對(duì)稱中心和 4 次象轉(zhuǎn)軸的分子具有手性蔫耽。

• 對(duì)稱中心：分子以該點(diǎn)反演后结耀，分子外形不變；
• n 次象轉(zhuǎn)軸：以軸旋轉(zhuǎn) 2 pi/n 后再以垂直該軸的平面反映后匙铡，分子外形不變图甜；

投影式

Fischer 投影式：一般將碳鏈的鏈頭至于 Fischer 投影式上方，碳鏈末端至于下方鳖眼，氫原子常至于橫線方向黑毅。

第六章 色譜與波譜/核磁共振氫譜

化學(xué)位移

化學(xué)位移是樣品的質(zhì)子信號(hào)與屏蔽效應(yīng)較大的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)子信號(hào)的差，與儀器工作頻率的比值钦讳。

影響

1. 誘導(dǎo)效應(yīng)：F > O > Cl > Br > I 降低C核外電子云密度矿瘦，導(dǎo)致氫受到的屏蔽效應(yīng)小愿卒；羰基的吸電子作用不如氧原子缚去。
2. pi 體系抗磁各向異性：烯烴、苯環(huán)掘猿、醛的氫處于電子環(huán)流外側(cè)病游，氫受到順外加磁場(chǎng)方向的感應(yīng)磁力線，因而發(fā)生去屏蔽效應(yīng)稠通；炔烴的氫處于環(huán)流內(nèi)側(cè)衬衬，發(fā)生屏蔽；碳碳單鍵發(fā)生去屏蔽改橘，而且 CH > CH2 > CH3滋尉，即取代越多越去屏蔽。芳?xì)?gt;烯氫>炔烴>烷烴 （sp碳的電負(fù)性大）
3. 氫鍵：降低氫核外的電子云密度飞主，減弱屏蔽狮惜。

# 質(zhì)子化學(xué)位移區(qū)域
---------最強(qiáng)
13  ~ 10   RCOOH
10  ~ 9.0  RCHO
---------電子環(huán)流
8.5 ~ 6.5  ArH
7.0 ~ 4.5  R2C=CHR
---------吸電子誘導(dǎo)
5.0 ~ 3.0  -CH2-X, -CH2-O-, -CH2-NO2
---------間接
3.0 ~ 1.5  O=C-CH2-, C≡C-CH2-, C=C-CH2-, Ar-CH2-
1.5 ~ 0.8  R3CH

自旋裂分（重峰）

臨近質(zhì)子間的相互作用（自旋偶合）導(dǎo)致譜線增多（自旋裂分）現(xiàn)象

1. n+1 規(guī)律：當(dāng)一組等價(jià)質(zhì)子被另一組數(shù)目為n的等價(jià)質(zhì)子臨近時(shí)，其質(zhì)子信號(hào)峰裂分為 n+1 重峰碌识。如 CH3CH2CH3 中間的質(zhì)子信號(hào)被 6 個(gè)等價(jià)質(zhì)子裂分為 6+1=7 重碾篡。
2. 多組等價(jià)質(zhì)子則分別乘以 (n1 + 1)，(n2 + 1)
3. 偶合常數(shù)：多重峰中每?jī)蓷l相鄰譜線間的（相等的）距離筏餐。

積分曲線和峰面積

用積分曲線表示峰面積开泽，曲線高度即表示等價(jià)質(zhì)子的數(shù)目。

活潑氫與氫氘交換

直接與氧原子或氮原子相連的質(zhì)子為活潑質(zhì)子魁瞪，易發(fā)生交換穆律，交換速度快時(shí)不會(huì)發(fā)生偶合惠呼，因而可產(chǎn)生單峰。加入氘代水D2O峦耘，不產(chǎn)生核磁共振信號(hào)的氘可與活潑氫交換而消去一個(gè)單峰剔蹋，確認(rèn)分子中存在活潑氫。

# 質(zhì)子化學(xué)位移區(qū)域
12  ~ 10  COOH
5.5 ~ 2.0 OH
4.0 ~ 1.5 RNH2

第七章 有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的基本問題

活化能與過渡態(tài)

過渡態(tài)理論認(rèn)為從反應(yīng)物轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物需要經(jīng)過一個(gè)高能過渡態(tài)辅髓，即反應(yīng)分子形成的活化絡(luò)合泣崩，該活化分子的能量即為反應(yīng)的活化能。過渡態(tài)無法分離捕獲利朵。

Hammond 假說

在基元反應(yīng)中律想，該步過渡態(tài)的結(jié)構(gòu)猎莲、能量與反應(yīng)物或生成物兩者中能量較高的一邊類似绍弟。由此，中間體通過影響過渡態(tài)的能量而影響反應(yīng)進(jìn)行的速率著洼，因而中間體的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性對(duì)反應(yīng)有研究意義樟遣。

烷烴的自由基鹵代

加熱或甚至光照即可發(fā)生，常用鹵素原子或 NBS（N-溴代丁二酰亞胺身笤，環(huán)狀）

• 機(jī)理：Cl2 均裂成 Cl· 自由基（鏈引發(fā)）豹悬，奪取烷烴上的氫成 HCl 產(chǎn)生烷烴自由基，該自由基進(jìn)攻 Cl2液荸，形成氯代烴和 Cl· 自由基（鏈增長）瞻佛，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。
• 活性與選擇性：活性 Cl > Br娇钱，但選擇性 Br > Cl伤柄；是因?yàn)殒溤鲩L中烷烴與鹵素自由基反應(yīng)時(shí)，Cl 的為放熱反應(yīng)文搂，反應(yīng)物能量高适刀，較早達(dá)到過渡態(tài)，因而不同結(jié)構(gòu)的過渡態(tài)活化能相差小煤蹭，選擇性斜屎怼；Br 的為吸熱硝皂，剛好相反常挚。

活性中間體

碳正離子和自由基

• 特點(diǎn)：sp2 雜化，三個(gè)σ鍵稽物，區(qū)別在于 p 軌道上有無電子奄毡；
• 穩(wěn)定性：
  1. 3° > 2° > 1° > 0° (即 +CH3 或 CH3·），因?yàn)橄噙B的烷基的 C-H 鍵可與中間體的 p 軌道發(fā)生超共軛姨裸。
  • 共軛效應(yīng)：在烯丙型和芐基型中秧倾，對(duì)于碳自由基怨酝，3°芐基型 > 3°烯丙型 > 2°芐基型 > 2°烯丙型 > 1°芐基型~1°烯丙型> 3° > 2° > 1°> +CH3，但對(duì)于碳正離子那先，超共軛作用足夠穩(wěn)定农猬，因而有 3° > 2° ~ 1°芐基型 ~ 1°烯丙型> 1°

碳負(fù)離子

• 特點(diǎn)：sp3 雜化，但與 pi 體系相連時(shí)容易轉(zhuǎn)為 sp2 雜化以共軛
• 穩(wěn)定性：1°碳負(fù)離子 > 2°碳負(fù)離子 > 3°碳負(fù)離子 （給電子作用）

卡賓（碳烯）

• 特點(diǎn)售淡；中性的活性中間體斤葱，2 個(gè) σ 鍵，僅具 6 電子（高度缺電）
  • 單線卡賓：sp2 雜化揖闸，1 對(duì)孤電子揍堕、1 個(gè)空 p 軌道，因而既親電(空軌道）又親核（孤對(duì)電子）汤纸；
  • 三線態(tài)卡賓：sp2 或 sp 雜化衩茸，兩個(gè)孤電子分占兩軌道唆铐，即 sp2 + p 或 p + p

第八章 sp3 雜化碳原子的親核取代反應(yīng)

由于穩(wěn)定性 X- > HO-, RO- > NH2-助泽，即X-的穩(wěn)定性高（弱堿），因而鹵代烴常作為底物荆忍，X-被取代而離去啃擦。

親核取代的酸堿性判斷依據(jù)

• 弱堿X-和磺酸根離子-OTs常做底物被取代囊蓝；
• 在強(qiáng)酸下 X- 也可置換 OH- 和 RO-，實(shí)際上離去的是 H2O 和 ROH令蛉；
• N-烷基氨基負(fù)離子是強(qiáng)堿聚霜，因此一般難以被取代；
• 底物反應(yīng)活性：磺酸酯珠叔，碘代烷 > 溴代烷> 氯代烷 > 氟代烷 >> 醇 > 醚

SN2 和 SN1 取代

SN2為雙分子一步反應(yīng)蝎宇，過渡態(tài)影響；SN1為單分子兩步反應(yīng)运杭，活性中間體影響夫啊；

SN2

• 機(jī)理：親核試劑從離去基團(tuán)的背面進(jìn)攻，因而發(fā)生構(gòu)型轉(zhuǎn)化辆憔；
• 活性影響因素：
  1. 親核試劑結(jié)構(gòu)
  • 空間位阻：過渡態(tài)電子離域（進(jìn)攻和離去基團(tuán)同時(shí)存在）撇眯，中心碳原子空間擁擠，因此 -CH3 > 1° > 2° > 3°虱咧；甲基熊榛、一級(jí)、二級(jí)鹵代烴或磺酸酯一般以SN2反應(yīng)為主腕巡；
  • 親核試劑活性：需要較強(qiáng)的親核試劑玄坦，
    • 非質(zhì)子型溶劑中：親核性強(qiáng)弱順序與堿性基本相同（同周期遞減，同族遞增，鹵素同族遞煎楣，含氧試劑 RO- > HO-> ArO- > RCOO-> ROH > H2O）豺总；極性強(qiáng)的非質(zhì)子型溶劑利于SN2反應(yīng)，如 CH3CN择懂，二甲基酰胺DMF喻喳，二甲基亞砜DMSO，六甲基磷三酰胺HMPA困曙；
    • 質(zhì)子型溶劑中：鹵素同族遞增表伦，因?yàn)閴A性弱反而容易脫溶劑化；在質(zhì)子型溶劑中慷丽，強(qiáng)堿被溶劑化蹦哼，對(duì)SN2反應(yīng)不利。質(zhì)子型溶劑包括甲醇要糊、乙醇和氨８傺；

SN1

• 機(jī)理：產(chǎn)生碳正離子杨耙，得到兩種構(gòu)型的產(chǎn)物赤套。
• 離子對(duì)機(jī)理：離去基團(tuán)離去后因靜電而滯留近，阻礙一方的進(jìn)攻珊膜，導(dǎo)致構(gòu)型轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物的比例更多。
• 活性影響因素：
  1. 碳正離子：活性中間體為碳正離子宣脉，因此活性與碳正離子穩(wěn)定性相關(guān)车柠，3° > 2° ~ 1°芐基型 ~ 1°烯丙型> 1° > +CH3；三級(jí)鹵代烴一般以SN2反應(yīng)為主塑猖；
  • 親核試劑活性：反應(yīng)限速步驟為碳正離子的形成竹祷，親核試劑的強(qiáng)弱無影響；
  • 溶劑：溶劑極性越強(qiáng)羊苟，碳正離子和陰離子越被溶劑化而穩(wěn)定塑陵；質(zhì)子型溶劑對(duì)SN1有利；

SN2 與 SN1 的競(jìng)爭(zhēng)

• SN2：3° 碳可視為不反應(yīng)蜡励；親核試劑強(qiáng)令花；溶劑是非質(zhì)子溶劑如 DMSO和丙酮等。
• SN1：甲基和1°碳均可視為不發(fā)生凉倚；親核試劑弱兼都；溶劑是H2O或ROH。

SN1 的碳正離子重排

中間體重排成更穩(wěn)定的碳正離子稽寒。一般發(fā)生1,2-遷移扮碧，常見有甲基、氫原子、苯基和溴原子等慎王。

親核取代的應(yīng)用

含碳親核試劑的親核取代

實(shí)現(xiàn)碳碳鍵的形成蚓土；主要的含碳親核試劑有氰基、炔基負(fù)離子和有機(jī)金屬試劑赖淤；

• sp雜化試劑：RC≡C- 和 -CN北戏；前者通過酸堿反應(yīng)獲得（NaNH2），后者取代后常水解成得增長一個(gè)碳的羧酸漫蛔，且只在一級(jí)碳上有較高產(chǎn)率嗜愈；
• 有機(jī)金屬化合物：RLi, RMgX, R2CuLi。
  • 制備：RLi 和 RMgX 用金屬與鹵代烴在醚中反應(yīng)莽龟；R2CuLi 由R2Li與碘化亞銅轉(zhuǎn)化得蠕嫁；
  • 反應(yīng)：
    • RLi 與 RMgX：容易發(fā)生消去，一般不用于開鏈取代烴中毯盈，而只用于與環(huán)氧化合物反應(yīng)剃毒；
      • 其他用途：鹵代烴的還原，鹵代烴制成有機(jī)金屬化合物后與H2o或RNH或RCOOH反應(yīng)搂赋，鹵原子被氫原子取代赘阀；重水中可實(shí)現(xiàn)同位素標(biāo)記；
    • R2CuLi：活性較低脑奠，較常用基公，常用與鹵代烴或磺酸酯親核取代以增長碳鏈，包括芳香鹵代烴和乙烯型鹵代烴（構(gòu)型保持）宋欺；

醚（與環(huán)醚）的親核取代

• 與HI轰豆、HBr：在酸性條件下（離去醇），烷氧基斷裂順序 3° > 2° > 1° > 芳基（共軛）齿诞，多為SN1反應(yīng)（較快）酸休，在 1° 時(shí)為SN2。
• 1,2-環(huán)氧化合物開環(huán)：（三元環(huán)）酸堿均可催化反應(yīng)祷杈，由于環(huán)張力斑司，活性較大，可與弱如水但汞、醇反應(yīng)宿刮。酸可質(zhì)子化環(huán)醚，開環(huán)成羥基和碳正離子特占，但類似SN2糙置；堿性條件下受空間位阻影響大，為SN2機(jī)理是目；

第九章 消去反應(yīng)

• 可發(fā)生消去的化合物：
  1. 鹵代烴：堿性條件下消去HX成烯
  • 醇：酸性條件下消去水成烯
  • 季銨堿：加熱情況下消去成烯
  • 氧化胺：加熱情況下消去成烯（分子內(nèi)反應(yīng)谤饭，Cope消去）
  • 鄰二鹵代物：脫鹵成烯（鋅或錫下先形成有機(jī)金屬，碘負(fù)離子下則I-帶走鹵）
  • 乙烯型鹵代烴：強(qiáng)堿（NaNH2、BuLi揉抵、C6H5Li）作用下消去HX成炔（低溫下避免三鍵轉(zhuǎn)移到末端）
  • 芳香鹵代物：強(qiáng)堿作用下消去HX成苯炔

E2 反應(yīng)

C-LG 與 C-H 的斷裂同時(shí)進(jìn)行亡容，特征是反式共平面消去；

• 活性：
  • 離去基團(tuán)越容易離去冤今，進(jìn)攻試劑堿性越強(qiáng)闺兢，反應(yīng)活性越高；
  • 烴基活性：3o ＞ 2o ＞ 1o戏罢，因?yàn)槎嗳〈N更穩(wěn)定屋谭；
  • Zaitsev 規(guī)則：消去反應(yīng)得到較多的多取代烯
• 區(qū)域選擇性：（反 Zaitsev）
  • 堿的結(jié)構(gòu)：堿的體積越大，多取代產(chǎn)物越少龟糕；
  • 離去基團(tuán)：離去基團(tuán)的堿性越大（難離去）桐磁，少取代產(chǎn)物越多；（似 E1cB 反應(yīng)讲岁，過渡態(tài)似負(fù)離子）
  • 底物結(jié)構(gòu)：趨向于形成共軛烯烴我擂；
  • 環(huán)狀化合物的E2消去：由于趨向反式共平面消去（a - a 基團(tuán)），可能反 Zaitsev 規(guī)則缓艳；

E1 反應(yīng)

LG- 離去形成碳正離子校摩，然后 H+ 被帶走。

• 活性：
  • 形成碳正離子阶淘，如SN1衙吩；
  • 鹵代烴時(shí)，與鹵離子的堿性有關(guān)舶治；
  • 醇時(shí)分井，常在酸性條件下發(fā)生，于是羥基質(zhì)子化后容易發(fā)生 E1 反應(yīng)霉猛；
  • 符合 Zaitsev 規(guī)則；
• 區(qū)域選擇性：
  • 主產(chǎn)物為反式珠闰；（空間位阻）
  • 環(huán)狀化合物：不需要反式共平面消去惜浅，符合 Zaitsev 規(guī)則；

E2/E1伏嗜，SN/E 競(jìng)爭(zhēng)

E2/E1

• E2 有利：高濃度的強(qiáng)堿坛悉，非質(zhì)子型極性溶劑；
• E1 有利：弱堿承绸，質(zhì)子型極性溶劑
• 取代數(shù)：1o 不發(fā)生 E1裸影；2o 和 3o 可發(fā)生 E1 和 E2；

SN2/E2

在高濃度強(qiáng)堿下军熏，鹵代烴 SN2：1o > 2o > 3o （空間位阻）轩猩，E2：3o > 2o > 1o （多取代穩(wěn)定）

• 1o：以取代為主，但若位阻較大時(shí)（進(jìn)攻試劑、β碳的取代基）均践，則消去為主晤锹；
• 2o：兩種反應(yīng)均易發(fā)生，但若進(jìn)攻試劑堿性越強(qiáng)彤委、體積越大鞭铆，溫度越高，越容易消去焦影；
• 3o：以消去為主车遂；

SN1/E1競(jìng)爭(zhēng)

在弱堿下，SN1和E1反應(yīng)鹵代烴的活性順序相同 3o > 2o > 1o 斯辰，1o 一般不發(fā)生SN1/E1反應(yīng)

• 溫度越高舶担，越容易消去；
• 親核試劑堿性越弱椒涯，親核性越強(qiáng)時(shí)柄沮，越容易取代；

E1cB 反應(yīng)和似 E1cB 反應(yīng)

β?氫酸性強(qiáng)（容易離去）废岂，且離去基團(tuán)難離去時(shí)祖搓，發(fā)生 E1cB 或 似 E1cB，過渡態(tài)似碳負(fù)離子湖苞；代表有 醇拯欧、氟代烴、季銨堿（Hofmann 消去）

• 反 Zaitsev 規(guī)則/Hofmann 取向：碳負(fù)離子穩(wěn)定性是 1o > 2o > 3o 财骨；
• 季銨堿的Hofmann消去反應(yīng)：以過量 CH3I 形成季銨鹽镐作，再以 Ag2O（進(jìn)攻）斷裂C-N鍵，反復(fù)可把氮雜環(huán)分子的氮除去隆箩；

第十章 不飽和碳碳鍵的加成反應(yīng)

在酸性條件下進(jìn)行该贾，經(jīng)過碳正離子或自由基活性中間體；

烯烴的親電加成

HX捌臊、H2O和醇

加H+形成碳正離子（速度慢）杨蛋，碳正離子再親電，常用酸催化理澎；可能發(fā)生重排逞力；

• 活性：
  • 碳正離子：多取代烯烴反應(yīng)活性較高；羥基的氧原子共軛也可穩(wěn)定碳正離子糠爬；
  • 親核試劑的電負(fù)性：HI > HBr > HCl > H2O
  • 溶劑化作用：溶劑可穩(wěn)定碳正離子寇荧，所以液相中的反應(yīng)快；
• 區(qū)域選擇性：
  • 馬氏規(guī)則：H+加在含氫較多的碳原子上（碳正離子穩(wěn)定性）
  • 反馬氏規(guī)則：但烯烴上有強(qiáng)吸電子基團(tuán)時(shí)执隧，碳正離子不穩(wěn)定揩抡，H+反而趨向于有此吸電子基團(tuán)的碳户侥；
• 立體選擇性：一般得到外消旋產(chǎn)物；如有手性中心捅膘，可能生成不等量的非對(duì)映異構(gòu)體添祸；

X2和XOH

經(jīng)過環(huán)鹵鎓離子，全為反式加成寻仗；但若是氯刃泌，由于其電負(fù)性大，原子半徑小署尤，環(huán)不穩(wěn)定耙替，會(huì)出現(xiàn)順式加成；

• 立體選擇性：
  • 環(huán)烯烴：若環(huán)有取代基曹体，其a俗扇、e位置可能影響親核試劑的進(jìn)攻；
  • XOH箕别；由于X與OH不對(duì)稱铜幽，帶正電荷較多的X加在含氫較多的碳上，符合馬氏規(guī)則串稀；

其他親電試劑

1. 羥汞化-脫汞反應(yīng)：Hg(OAc)2的+Hg(OAc)進(jìn)攻雙鍵形成環(huán)鎓離子除抛，再由-OH進(jìn)攻，最后在NaBH4下還原母截，即脫去Hg(OAc)得氫到忽；是得到醇的另外一種方法；

• 硼氫化-氧化反應(yīng)：BH3的B原子和H原子分別與雙鍵上的兩個(gè)碳橋接清寇，直接順式加成喘漏，重復(fù)至BH3的H用完（B原子僅與碳鏈接），以H2O2氧化华烟，去B得醇翩迈；由于主要影響為空間位阻，得反馬氏規(guī)則產(chǎn)物盔夜；
• 卡賓：成環(huán)丙烷類化合物
  • 單線卡賓：HCCl3用NaOH去HCl后制得帽馋，與烯烴直接順式加成，得立體專一的產(chǎn)物比吭；
  • 三線卡賓：一個(gè)自由電子進(jìn)攻后，雙鍵變成單鍵加自由電子姨涡，另一個(gè)卡賓電子再與該電子成鍵衩藤，期間單鍵可能旋轉(zhuǎn)，因而產(chǎn)物外消旋涛漂；
• 類卡賓：CH2I2與鋅反應(yīng)成有機(jī)金屬赏表，再加成检诗；同三線卡賓，得外消旋產(chǎn)物瓢剿；

烯烴的自由基加成

在醚中進(jìn)行逢慌，常為乙醚，乙醚容易氧化成過氧化物ROOR间狂，在光照或加熱下均裂成 RO· 自由基攻泼，然后 RO· 自由基奪去 HBr 的氫，產(chǎn)生 Br· 自由基鉴象，此為鏈引發(fā)忙菠；后 Br· 加成雙鍵得溴代烴自由基，鹵代烴自由基再奪去 HBr 的氫纺弊，又產(chǎn)生 Br· 牛欢，此為鏈增長。Cl-H鍵太強(qiáng)淆游，不發(fā)生這類反應(yīng)傍睹。

• 反馬氏規(guī)則：自由基的穩(wěn)定性為 3o > 2o > 1o，溴原子優(yōu)先加成到多氫（少取代）的碳上犹菱。

共軛二烯的加成反應(yīng)

Diels-Alder 反應(yīng)

常用于獲得環(huán)狀化合物拾稳，反應(yīng)的立體專一性是特點(diǎn)。

• 機(jī)理：雙烯體與親雙烯體的一步協(xié)同反應(yīng)
• 活性：
  • 親雙烯體：含吸電子基團(tuán)已亥，活性高熊赖；
  • 雙烯體：必須是順式共軛；含給電子基團(tuán)虑椎，活性高震鹉；
• 區(qū)域選擇性：實(shí)驗(yàn)表明主要是鄰對(duì)位；（有時(shí)候可用電荷分布解釋）
• 立體化學(xué)：
  • 立體專一性：Z型和E型親雙烯體分別得到順式和反式產(chǎn)物捆姜。
  • 環(huán)狀共軛二烯：當(dāng)親雙烯體連接具pi鍵的吸電子基團(tuán)時(shí)传趾，優(yōu)先得到內(nèi)型產(chǎn)物（取代基與二碳橋即共軛二烯所在的橋同側(cè)）
    • 動(dòng)力學(xué)控制：親雙烯體的吸電子基團(tuán)與雙烯體的 p 軌道有次級(jí)作用，導(dǎo)致產(chǎn)生過渡態(tài)較穩(wěn)定的內(nèi)型產(chǎn)物泥技；主要在25攝氏度時(shí)浆兰；
    • 熱力學(xué)控制：外型產(chǎn)物取代基遠(yuǎn)離長碳橋，更穩(wěn)定珊豹；主要在90攝氏度時(shí)簸呈；

與 HX 反應(yīng)

• 動(dòng)力學(xué)控制：主產(chǎn)物為1,2加成（反應(yīng)溫度低時(shí)，反應(yīng)不可逆店茶，產(chǎn)物為形成速度快者）
• 熱力學(xué)控制：主產(chǎn)物為1,4加成（反應(yīng)溫度高時(shí)蜕便，反應(yīng)可逆，產(chǎn)物為較穩(wěn)定者）

炔烴的水合反應(yīng)

得到醛或酮

• 馬氏規(guī)則：Hg(OAc)2贩幻、H2SO4 和 H2O轿腺，H+加在端位碳原子上两嘴；
• 反馬規(guī)則：B2H6 和 H2O2、-OH族壳。

第十一章 氧化還原反應(yīng)

還原反應(yīng)

催化氫還原

常用催化劑 Pt > Pd > Ni憔辫，并將金屬粉末吸附在活性炭上，另外實(shí)驗(yàn)室常直接用 PtO2仿荆、PdO2贰您，由氫氣還原為極細(xì)的金屬粉末，還有常用的 Raney 鎳（由鎳鋁合金除鋁后制得）赖歌。常用溶劑有乙醇枉圃、甲醇、乙酸庐冯、乙酸乙酯孽亲。催化氫化反應(yīng)可逆，因而溫度展父、壓力不能太高返劲。

• 催化機(jī)理：氫吸附在金屬表面，H-H 鍵 與 C-C pi 鍵被削弱而發(fā)生加成栖茉；
• 立體化學(xué)：由機(jī)理知一般發(fā)生順式加成篮绿，由位阻較小的一面進(jìn)攻；
• 反應(yīng)活性：
  1. 不飽和烴：
     1. 與空間位阻相符吕漂，乙烯 > 單取代烯烴 > 雙取代烯烴 > 三取代烯烴> 四取代烯烴亲配；
     • 支鏈的長度與分支情況影響小，但苯環(huán)取代比一般取代有更高活性惶凝；
     • 芳香烴很難氫化吼虎，而苯環(huán)上取代基越多活性越低；
     • 炔烴的氫化用 Lindlar 試劑可使反應(yīng)停留在烯烴上苍鲜，Pt/C 和 Pd/C 則會(huì)完全氫化思灰；
     • 小環(huán)化合物可因張力而發(fā)生氫化開環(huán)反應(yīng)；
  • 羰基混滔、亞胺基（C=N）洒疚、氰基（C≡N）：得到醇與胺
    1. 羧酸及其衍生物中，酰氯最容易被氫化坯屿，活性高于碳-碳鍵油湖，先被還原為醛（去氯），再為伯醇领跛，而Rosenmund 還原（低活性 Pb 催化劑）可使反應(yīng)停留在醛這一步肺魁；
    • 羧酸、酯隔节、和酰胺活性極低鹅经，實(shí)際應(yīng)用少；
  • 其他管能團(tuán)：
    1. 芐基醚：還原后得到醇（脫去芐基）怎诫，是羥基保護(hù)后脫保護(hù)的方法瘾晃；
    • 硝基化合物：經(jīng)過亞硝基（RN=O）、羥胺（RNHOH）階段幻妓，最終得到伯胺（RNH2）蹦误，是合成胺（特別是芳香胺）的主要方法之一；
    • 縮硫酮：羰基被兩 EtSH 加成后肉津，再氫化脫去 EtS 硫酮强胰，是羰基的溫和還原方法；
    • 鹵代烴：氫化脫鹵妹沙，活性依據(jù) C-X 鍵有 RI > RBr > RCl > RF偶洋，只有前兩者 RI 和 RBr 容易氫化（在 Raney 鎳的作用下以較高產(chǎn)率進(jìn)行）。鹵代烴氫化活性 1°RX < 2°RX < 3°RX < 芳香烴 ArX < 乙烯型 RX < 丙烯型 RX < 芐基型 RX 距糖。
• 活性比較：R-COCl > RC≡CR > R-CHO > RCH=CHR > RCOR > RC≡N > RCH=NR

負(fù)氫還原

金屬氫化物還原極性化合物玄窝，不能還原碳-碳不飽和鍵，因而有選擇性悍引；常用氫化鋁鋰LiAlH4（或LAH）恩脂、硼氫化鈉NaBH4、硼氫化鋰LiBH4趣斤、硼氫化鉀KBH4俩块，其中LAH活性最高。

• 還原機(jī)理：
  1. 極性不飽和鍵：AlH4ˉ（負(fù)氫）親核進(jìn)攻羰基中的缺電子碳浓领、接受烷氧基玉凯，反復(fù)進(jìn)行直至形成四烷氧基鋁負(fù)離子，水解即得到四個(gè)還原產(chǎn)物醇镊逝。
  2. 極性飽和鍵：負(fù)氫進(jìn)行親核取代壮啊，循Sn2一步反應(yīng)機(jī)理，受空間位阻影響撑蒜；
• 反應(yīng)活性：不飽和碳缺電子程度越高越容易被負(fù)氫還原
  1. 順序依缺電子程度：RCOCl > RCHO > RCOR > RCH=NR > RCOOR > RCOOH > RCONHR > RC≡H歹啼；
  • NaBH4：不能還原羧酸、羧酸酯和酰胺座菠，因而有選擇性狸眼；
  • LiAlH4：可還原羧酸、羧酸酯和酰胺浴滴；酰胺羰基轉(zhuǎn)化為亞甲基拓萌，酯的烷氧鍵斷裂為兩個(gè)醇；
  • 烷基氫化鋁或烷氧基氫化鋁鋰：體積大升略、活性低微王，在低溫條件下可將酰鹵或羧酸酯的還原控制在醛的階段
• 環(huán)己酮類化合物還原的立體化學(xué)：若環(huán)上沒有直立鍵屡限，則還原后羥基平伏（穩(wěn)定）；若有直立鍵位阻炕倘，則進(jìn)攻位阻小的一面钧大，因而還原后羥基直立；

不飽和烴的電子罩旋、質(zhì)子還原

溶解在液氨中的堿金屬啊央，又稱溶解金屬還原；金屬提供電子涨醋，氨提供質(zhì)子（加起來就是一個(gè)原子態(tài)的氫）瓜饥。

• 不飽和烴：只還原炔烴，得電子（自由基負(fù)離子） - 加質(zhì)子（自由基） - 得電子（負(fù)離子） - 加質(zhì)子浴骂，最終得到反式烯烴（較穩(wěn)定）乓土。
• 苯及其同系物：Brich 還原，不完全地還原為環(huán)己二烯靠闭、環(huán)己烯帐我、環(huán)己烷。連接給電子取代基的碳最難還原愧膀，連接吸電子取代基的碳優(yōu)先被還原拦键。若有雙鍵與苯環(huán)共軛，則先還原雙鍵檩淋，但不共軛的雙鍵不被還原芬为。

羰基還原為亞甲基的方法

醛、酮的羰基除了縮硫醛（酮）法外蟀悦，還有如下互補(bǔ)的兩個(gè)方法媚朦。

• Clemmensen 還原法（酸）：在鋅汞齊-鹽酸作用下回流得到亞甲基，只適用于對(duì)酸穩(wěn)定的化合物日戈；
• Wolff - Kishner - 黃鳴龍還原法（堿）：堿性下用肼試劑（H2NNH2）询张，常在高溫下（以一縮二已二醇為溶劑），只適用與對(duì)堿穩(wěn)定的化合物浙炼；

氧化反應(yīng)

醇的氧化

仲醇氧化為酮份氧；伯醇先為醛，再為酸弯屈；叔醇在酸性氧化劑和加熱條件下可脫水成烯蜗帜，再氧化斷裂雙鍵。

1. 鉻酸氧化劑：鉻酸鈉或鉻酸酐溶于硫酸资厉，后者稱 Jones 試劑厅缺。伯醇先形成鉻酸酯后發(fā)生 E2 消去成醛，水合后成羧酸，因而在無水條件下可使反應(yīng)停留在醛這一步（PCC湘捎、Sarrett 試劑）诀豁。反應(yīng)不影響碳碳鍵，只要反應(yīng)條件不過度激烈消痛。

• 高錳酸鉀或二氧化錳：在酸性或堿性但加熱的高錳酸鉀中且叁，醇發(fā)生類似的反應(yīng)，但容易氧化碳碳不飽和鍵秩伞。二氧化錳不影響碳碳雙鍵，反而選擇性氧化烯丙位的羥基欺矫。

• 其他氧化劑：

  1. 硝酸：稀硝酸可將伯醇氧化成羧酸纱新；濃硝酸更會(huì)氧化仲醇和叔醇成斷裂的小分子羧酸，一般用于對(duì)稱環(huán)狀仲醇的氧化穆趴。
  • Swern 氧化：用二甲基亞砜（DMSO）脸爱、草酸二酰氯（ClCOCOCl）和三乙胺。在非酸性條件下進(jìn)行未妹，因而可選擇性地將伯醇氧化成醛簿废、仲醇成酮。
  • Oppenauer 氧化：在叔丁醇鋁或異丙醇鋁下络它，仲醇與丙酮（或甲乙酮族檬、環(huán)已酮）發(fā)生氫交換，仲醇變酮化戳，而丙酮變醇单料。不影響其他官能團(tuán)，可選擇性地氧化醇点楼，適用于含碳碳不飽和鍵或其他對(duì)酸不穩(wěn)定的仲醇扫尖。
  • 高碘酸：使鄰二醇氧化成醛和酮，而甲醛可進(jìn)一步被高碘酸氧化成甲酸掠廓。構(gòu)型/構(gòu)象的限制：高碘酸與兩個(gè)羥基形成環(huán)狀中間體换怖，因而需要兩個(gè)鄰位羥基靠近。

不飽和烴的氧化

主要是斷裂不飽和碳碳雙鍵形成小分子醛蟀瞧、酮或羧酸沉颂；芳香環(huán)一般難氧化，但側(cè)鏈容易黄橘。

1. 高錳酸鉀：
   • 酸性或中兆览、堿性但加熱的高錳酸鉀將斷裂雙鍵形成酮或羧酸（甲酸更會(huì)進(jìn)一步氧化為二氧化碳），羥基取代苯則會(huì)將 α 位碳氧化為羧基塞关，若是季碳則把苯環(huán)整個(gè)氧化為羧基抬探。
   • 中、堿性而冷的高錳酸鉀將烯烴氧化為順式鄰二醇（環(huán)狀中間體）。四氧化鋨（OsO4）發(fā)生同樣反應(yīng)小压，但一般使用催化劑量并混合二氧化氫线梗，合成應(yīng)用多！怠益。
   • 只要高錳酸鉀存在仪搔，三鍵即氧化斷鍵成小分子羧酸（用于分析炔烴中三鍵的數(shù)量結(jié)構(gòu)）。

• 臭氧：
  • 與雙鍵形成有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的臭氧化物蜻牢，在鋅粉或二甲硫醚（(CH3)2S）下水解得醛烤咧、酮，或在弱氧化劑如過氧化氫下水解得到酮和羧酸抢呆，甚至二氧化碳煮嫌。
  • 與三鍵生成兩個(gè)羧酸。
  • 與苯環(huán)不反應(yīng)抱虐。
• 過氧酸：（RCOO-OH）過氧酸上羥基的氧原子單獨(dú)裂出來與雙鍵形成環(huán)氧化物昌阿，酸本身還原為羧酸（RCOOH）。氧原子親電加成成環(huán)恳邀，因而電子云密度越高速度越快懦冰，較高處有優(yōu)先權(quán)，有立體專一性谣沸。合成應(yīng)用多刷钢！

醛、酮的氧化

醛特別容易氧化鳄抒，酮卻只在強(qiáng)氧化劑和劇烈的氧化條件下才能氧化斷裂成小分子羧酸闯捎，且無應(yīng)用。重要的是過氧酸將醛變羧酸许溅、酮變酯瓤鼻，統(tǒng)稱 Baeyer-Villiger 氧化。

1. 機(jī)理：過氧酸對(duì)碳氧雙鍵親核加成（過氧酸羥基氧接到碳上）贤重，然后碳上的一個(gè)烷基遷移到新增的氧上茬祷，導(dǎo)致氧原子插入碳鏈中。烷基遷移活性：H > 3o碳 > 2o碳 ≈ 苯基 > 1o碳 > 甲基并蝗。
2. 醛變羧酸的各種試劑：鉻酸祭犯，重鉻酸鈉 + 硫酸，Tollens 試劑 = Ag2O/NH3（銀鏡反應(yīng)）滚停，F(xiàn)ehling 試劑 = 硫酸銅 + OH- + 酒石酸鉀鈉沃粗，Benedict 試劑 = 硫酸銅 + 碳酸鈉 + 檸檬酸。

胺的氧化

會(huì)得到多種氧化物的混合物（胺键畴、亞胺最盅、羥胺突雪、氧化胺、亞硝基化合物涡贱、硝基化合物）咏删，沒有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

第十二章 芳環(huán)的親電取代问词、親和取代反應(yīng)及芳環(huán)取代基的反應(yīng)

親電取代

苯環(huán)上具 pi 鍵被親電試劑加成后又脫去質(zhì)子督函。1 需要活化的親電試劑（以破壞芳性） 2 加成后又馬上脫去質(zhì)子恢復(fù)芳香性麸澜，因而是取代睦裳。

1. 鹵代：氯代洪鸭、溴代堂鲤、碘代，前兩者需要 Lewis 酸 如三鹵代鐵 的催化（絡(luò)合鹵素分子以削弱 X-X 鍵）遇骑，后者以硝酸氧化得到 I+ 去進(jìn)攻撵枢。

• 硝化：硫酸使硝酸質(zhì)子化后脫水捧请，得 +NO2 去進(jìn)攻锋喜。
• 磺化：磺基正離子 +SO3H 或 三氧化硫 SO3 進(jìn)攻，前者和又硫酸分子間相互作用形成或三氧化硫與水產(chǎn)生豌鸡。
  • 反應(yīng)可逆嘿般，如苯磺酸水解重新生成苯，可用于苯環(huán)上某些位置的保護(hù)涯冠；
  • 而用濃硫酸或發(fā)煙硫酸減少水含量炉奴、提高親電試劑濃度可抑制水解。
• Friedel - Crafts 烷基化：苯與鹵代烴反應(yīng)蛇更，Lewis 酸如三氯化鋁催化破壞 R-X 鍵生成烷基碳正離子以進(jìn)攻瞻赶。
  • 乙烯型和苯基型鹵代烴不能用：碳正離子不穩(wěn)定；
  • 苯要大大過量：苯取代烷基后取代活性更高派任，一個(gè)苯可能取代多個(gè)烷基砸逊；
  • 有碳正離子就有重排。
• Friedel - Crafts 跽乒洌基化：苯與酰鹵师逸、酸酐等試劑反應(yīng)，Lewis 酸催化豆混，類似上述 F-C 烷基化篓像。但酰基正離子不會(huì)重排皿伺，且不會(huì)多取代员辩。
  • 注意：Lewis 酸會(huì)跟羰基（Lewis 堿）絡(luò)合而無法催化，需要加量大于 1：1鸵鸥。酸酐由于有兩個(gè)羰基奠滑，比例要大于 2：1。
  • F - C 酰基化配合羰基的還原可避免 F - C 烷基化中的重排缺陷养叛。

取代基對(duì)苯環(huán)親電取代的影響

有關(guān)活性的致活基團(tuán)种呐、致鈍集團(tuán)，有關(guān)定位的鄰對(duì)位定位基弃甥、間位定位基爽室，通過改變電子云密度或反應(yīng)中間體的穩(wěn)定性。

• 改變電子云密度：
  1. 致活淆攻、鄰對(duì)位：-NH2阔墩、-NHR、-NR2瓶珊、-OH啸箫、-OR，給電子共軛和吸電子誘導(dǎo)伞芹，而給電子的共軛為主忘苛，于是苯環(huán)電子云密度增加，特別在鄰對(duì)位唱较；
  • 致鈍扎唾、間位：-CONHR、-COOR南缓、-COR胸遇、-CHO、-SO3H汉形、-NO2纸镊，吸電子共軛和吸電子誘導(dǎo)，純粹降低苯環(huán)電子云密度概疆，而鄰對(duì)位降低更多逗威。
  • 致鈍、鄰對(duì)位：-X 是特例届案，吸電子誘導(dǎo)和給電子共軛庵楷，總體表現(xiàn)為吸電子，但給電子共軛使鄰對(duì)位電子云密度降低較少楣颠。
• 改變反應(yīng)中間體的穩(wěn)定性：
  • 弱致活尽纽、鄰對(duì)位：-R，考慮碳正離子的穩(wěn)定性童漩，取代基在其鄰對(duì)位上時(shí)弄贿，正電荷共振到 -R 取代碳（叔碳）上，更穩(wěn)定矫膨。
  • 強(qiáng)致活差凹、鄰對(duì)位：-NH2期奔、-NHR、-NR2危尿、-OH呐萌、-OR，取代基在其鄰對(duì)位上時(shí)谊娇，正電荷可因致活基的給電子共軛而轉(zhuǎn)移到致活基上肺孤，更穩(wěn)定。
  • 中等致活济欢、鄰對(duì)位：-OCOR赠堵、-NHCOR，同上可共軛法褥，但羰基的加入使氧或氮與苯環(huán)的共軛減弱茫叭，只有中等的穩(wěn)定性。
  • 弱致鈍半等、鄰對(duì)位：特例 -X揍愁，吸電子誘導(dǎo)和給電子共軛的結(jié)合，吸電子更強(qiáng)杀饵，但給電子共軛和造成鄰對(duì)位產(chǎn)生的碳正離子相對(duì)穩(wěn)定吗垮。
  • 中、強(qiáng)致鈍凹髓、間位：-CONHR、-COOR怯屉、-COR蔚舀、-CHO、-SO3H锨络、-CN赌躺、-CF3、-NO2羡儿、-+NR3礼患，吸電子誘導(dǎo)和吸電子共軛（除了-CF3 -+NR3 沒有共軛），碳正離子不穩(wěn)定掠归。
    • 強(qiáng)致鈍基和中等致鈍基會(huì)導(dǎo)致難以發(fā)生 F - C 烷基化和趺宓基化，因?yàn)閮煞磻?yīng)活性本來就低虏冻。
• 其他活性與定位特性：
  • 空間位阻會(huì)影響鄰對(duì)位取代中肤粱，鄰位與對(duì)位的比例，取代基體積太大會(huì)傾向于對(duì)位取代厨相。
• 多種取代基的共同影響
  • 定位效應(yīng)不一時(shí)领曼，以較強(qiáng)致活基團(tuán)或較弱致鈍集團(tuán)的定位為主（活性高的為主）鸥鹉；活性相當(dāng)時(shí)就得混合物；
  • 空間位阻會(huì)降低取代概率庶骄。

五元芳香雜環(huán)

• 反應(yīng)活性：吡咯（N) > 呋喃（O) > 噻吩（S) > 苯毁渗，因?yàn)殡s原子有給電子共軛作用，環(huán)上電子云密度變高单刁。
• 定位：以 a- 取代為主灸异，因?yàn)?a- 取代中間體的碳正離子因與雜原子的共軛而更穩(wěn)定。

六元芳香雜環(huán) - 吡啶（N）

親電取代活性較低幻碱，因?yàn)榈訁⑴c了大 pi 鍵绎狭，孤對(duì)電子無法再共軛，而只剩下氮的吸電子誘導(dǎo)作用褥傍。

• 在強(qiáng)烈條件下發(fā)生親電取代儡嘶，優(yōu)先為 3- 位，因?yàn)?N 吸電子恍风，碳正離子中間體轉(zhuǎn)移到 N 上時(shí)不穩(wěn)定蹦狂。
• 不能發(fā)生 F-C 反應(yīng)，而 N-跖蟊幔基吡啶 卻是很好的蹩ǎ基化試劑。

芳環(huán)的親核取代

• 這種反應(yīng)通常不發(fā)生：pi-電子云排斥親核試劑锦募，且氫負(fù)離子堿性強(qiáng)于進(jìn)攻試劑摆屯、難以離去。
• 若要發(fā)生糠亩，要有：
  1. 一個(gè)或多個(gè)強(qiáng)的吸電子基團(tuán)虐骑；
  2. 較好的離去基團(tuán)。
  3. 電子基團(tuán)該在離去基團(tuán)的鄰對(duì)位赎线，穩(wěn)定中間體廷没。

芳香雜環(huán)的親核取代

比苯的容易發(fā)生，因?yàn)?N 的吸電子誘導(dǎo)垂寥。

• 離去基團(tuán)在 2-位或 4-位上颠黎，容易發(fā)生親核取代（N 穩(wěn)定負(fù)離子中間體）；
• 離去基團(tuán)在 3-位上時(shí)滞项，N 的作用弱狭归，反應(yīng)如苯，要在強(qiáng)烈的條件并在銅鹽催化下進(jìn)行文判。

芳環(huán)取代基的反應(yīng)

1. a-鹵代：芐基自由基十分穩(wěn)定唉铜，其鹵代反應(yīng)以很高的選擇性發(fā)生在 a-碳上。

• 側(cè)鏈氧化：a-碳上含氫原子時(shí)律杠，強(qiáng)氧化劑把側(cè)鏈氧化斷裂位苯甲酸潭流。
• 芳香重氮鹽：芳香伯胺在低溫下與亞硝酸反應(yīng)生成重氮鹽（+N=O 的親電取代竞惋、轉(zhuǎn)化、脫水）灰嫉。芳香重氮鹽（N2Ar-Cl）易脫去氮?dú)舛粝路蓟x子或形成芳基自由基拆宛，從而發(fā)生各種反應(yīng)。
  • 取代：溴讼撒、氯浑厚、氰化亞銅可取代成溴、氯苯和苯甲腈根盒；碘化鉀/鈉得碘代苯钳幅；氟硼酸鹽（NaBF4）得氟代苯；水取代得酚（水解）炎滞；
  • 還原：除去重氮基用次磷酸（H3PO2）或硼氫化鈉（NaBH4）敢艰；還原成肼用硫代硫酸鈉（Na2S2O3）、亞硫酸鈉（Na2SO3）册赛、亞硫酸氫鈉（NaHSO3）钠导、氯化亞銅+鹽酸等（CuCl + HCl）。
  • 偶聯(lián)反應(yīng)：重氮鹽作為親電試劑發(fā)生芳香親電取代森瘪，一般只有活潑的芳香酚或胺類才能在室溫反應(yīng)牡属。鄰對(duì)位反應(yīng)，且優(yōu)先發(fā)生在對(duì)位扼睬。
    • 酚：在堿性 pH 8~10 條件下進(jìn)行逮栅，因?yàn)槌糍|(zhì)子可提高芳環(huán)上的電子云密度；
    • 芳胺：在弱酸性下進(jìn)行窗宇，易溶解芳香胺而又不可質(zhì)子化证芭。
  • 重氮鹽在合成上的應(yīng)用：苯環(huán)上引入羥基、氟和氰基担映；合成違反定位規(guī)則的取代苯衍生物；合成偶氮化合物叫潦。

第十三章 羰基化合物的親核加成和親核取代反應(yīng)

C=O有極性蝇完，其中的C可接受親核試劑的進(jìn)攻；醛和酮主要發(fā)生親核加成矗蕊；羧酸及其衍生物主要發(fā)生親核取代短蜕；

• 活性：
  • 烷基的給電子作用和空間位阻，均會(huì)降低活性傻咖；
  • 基團(tuán)的電子效應(yīng)：酰鹵 > 酸酐 > 醛 > 酮 > 羧酸 ~ 酯 > 酰胺朋魔，僅前兩個(gè)受吸電子效應(yīng)。

親核加成

堿性條件下親核試劑直接進(jìn)攻碳原子卿操，酸性條件下質(zhì)子先進(jìn)攻氧原子警检。非手性條件下得外消旋體孙援，手性條件下Cram-Felkin-Anh模型：羰基上的非手性R基團(tuán)處于手性碳的最小基團(tuán)與最大基團(tuán)中間，然后試劑從小基團(tuán)方向進(jìn)攻扇雕；

含 O拓售，S 親核試劑

1. H2O：需要羰基連有吸電子基團(tuán)；

• ROH：用固體酸（TsOH對(duì)甲苯磺酸）或無水酸（干燥HCl氣體）催化反應(yīng)镶奉；遇水會(huì)逆反應(yīng)為醛础淤、酮，此特性可用于保護(hù)醛酮的羰基哨苛；
• RSH：酸催化鸽凶，2 mol RSH 完全加成羰基；HSCH2CH2CH2SH 取代成環(huán)狀結(jié)構(gòu)后以 Raney 鎳還原建峭，可將羰基還原為亞甲基玻侥；
• NaHSO3：加成后得 α-羥基磺酸鈉鹽，可溶于水迹缀，然后用酸或堿還原使碾，用于分離醛酮；受位阻影響大祝懂，只發(fā)生于脂肪甲基酮和8碳一下的環(huán)酮票摇；

含 N 親核試劑

1. RNH2 和 YNH2：加成后脫水，結(jié)果羰基被氮取代砚蓬，得亞胺矢门；可逆，酸水解返回醛酮灰蛙；

• R2NH：加成后α - C脫水祟剔，得烯胺；可逆摩梧，酸水解返回醛酮物延；

含 C 親核試劑

1. -CN：弱酸性條件，得α-羥基腈仅父；酸加熱水解得α-羥基酸叛薯；Pt催化氫化得β-氨基醇；

• -C≡CR：末端炔烴強(qiáng)堿作用下成為炔基負(fù)離子笙纤，加成并水解后得炔丙基醇耗溜；炔丙基醇用 Lindlar 催化選擇性加氫后，再以 Al2O3 脫水省容，可得共軛二烯抖拴；
• 有機(jī)金屬試劑：加成后水解，羰基變醇腥椒，氰基變羥基阿宅， 1,2-環(huán)氧化合物變醇候衍；
  - 加長碳鏈方法：有機(jī)金屬如 RMgBr 與羧酸衍生物反應(yīng)，可脫去羥基而代以 R 得酮家夺，繼續(xù)反應(yīng)并水解則得叔醇脱柱；用低溫、空間位阻大拉馋、不活潑的有機(jī)金屬（有機(jī)鎘榨为、有機(jī)銅鋰）可抑制繼續(xù)反應(yīng)而控制在酮的階段。另外煌茴，與CO2（酸酐）反應(yīng)還可得羧酸随闺；
• Ylide 試劑：含有與碳負(fù)離子緊鄰的正電荷中心原子的結(jié)構(gòu)的化合物
  • 磷葉立德：Ph3P+ -C-R2 或 (EtO)3P+ -C-R2，專一地將 C=O 轉(zhuǎn)化成 C=C蔓腐，（經(jīng)過氧膦環(huán)丁烷中間體）矩乐，主要得反式烯烴；
  • 硫葉立德：(CH3)2S+ -CH2回论，與非共軛的醛酮得1,2-環(huán)氧類化合物散罕，與共軛醛酮得環(huán)丙烷類化合物（碳碳雙鍵成環(huán)丙烷）；

α,β-不飽和羰基化合物的親核加成

親核試劑進(jìn)攻羰基碳原子是直接加成（1,2-加成）傀蓉，進(jìn)攻β碳原子為共軛加成（1,4-加成）

• 選擇性：
  • 親核試劑：強(qiáng)堿性的親核試劑傾向于直接加成（動(dòng)力學(xué)控制）欧漱，弱堿傾向于共軛加成（熱力學(xué)控制）；
  • 空間位阻：底物的位阻和親核試劑的位阻葬燎；
  • 有機(jī)金屬的特殊選擇性：有機(jī)鋰一般直接加成產(chǎn)物误甚，二烷基銅試劑一般共軛加成；

羧酸及其衍生物的親核取代

強(qiáng)堿性親核試劑取代連接在羰基碳上的弱堿性離去基團(tuán)谱净；

• 活性：
  • 羰基碳的缺電子程度
  • 離去基團(tuán)的堿性：堿性強(qiáng)的基團(tuán)可取代堿性弱的基團(tuán)窑邦，Xˉ < RCOOˉ < RO ˉ ~ HO ˉ < R2N ˉ
• 高活性羧酸衍生物的制備：
  • 酰鹵：羧酸與二氯亞砜RCOOH、三氯化磷或五氯化磷反應(yīng)壕探；
  • 酸酐：
    1. 酰鹵與羧酸鈉鹽反應(yīng)冈钦；常用于制混合酸酐；
    • 羧酸失水：倆羧酸在P2O5催化下結(jié)合李请；常用于制備同種酸瞧筛，甚至二元酸成環(huán)；

第十四章 羰基化合物的α-取代反應(yīng)

羰基化和物的α-氫具酸性捻艳，在堿性下易離去，可發(fā)生構(gòu)型互變而產(chǎn)生烯醇庆猫，其中的碳碳雙鍵可發(fā)生親電取代认轨。

烯醇及烯醇負(fù)離子的形成

• 條件：在堿的催化下，構(gòu)型互變平衡向烯醇移動(dòng)月培，主要生成烯醇負(fù)離子嘁字；用強(qiáng)堿 LDA 可定量轉(zhuǎn)化為烯醇負(fù)離子恩急；
  • 酸性條件下，不改變平衡常數(shù)纪蜒；
• 區(qū)域選擇性：
  • 熱力學(xué)控制產(chǎn)物：在酸催化下衷恭，構(gòu)型見有可逆平衡，產(chǎn)生多取代的烯醇纯续；
  • 動(dòng)力學(xué)控制產(chǎn)物：在體積較大的強(qiáng)堿（如 LDA随珠、三苯基甲基鋰）作用下，反應(yīng)不可逆猬错，產(chǎn)生少取代烯醇窗看；還需強(qiáng)堿過量且低溫（-78℃）；
  • 弱堿：影響因素太多倦炒，選擇性不高显沈；

α– 鹵代反應(yīng)

醛、酮

• 酸催化：先有羰基氧質(zhì)子化逢唤；取代得鹵素后拉讯，羰基氧電子云密度降低，不易再質(zhì)子化鳖藕，最終主要得一鹵代物魔慷；
• 堿催化：直接有α–氫離去，取代得鹵素后吊奢，α–碳的氫酸性增強(qiáng)盖彭，容易得多鹵代物，甲基酮甚至?xí)噫I成鹵仿页滚；黃色沉淀碘仿可用于鑒別甲基酮召边；

α,β-不飽和羰基化合物的親核加成

酮和酯通過烯胺的烷基化

烯胺類似烯醇；用四氫吡咯取代羰基氧裹驰，成為烯胺隧熙，再用鹵代烷親電取代得C-烷基化合物，水解除胺幻林；

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第八章

官能團(tuán)轉(zhuǎn)化（可略去）

• 醇轉(zhuǎn)為鹵代烴：羥基難離去贞盯，只能在酸性條件下進(jìn)行（離去H2O），多為SN1反應(yīng)沪饺，僅 1°醇發(fā)生SN2躏敢；
  • 鄰基-Br可能參與反應(yīng)，形成環(huán)溴鎓離子整葡，此時(shí)親核試劑才從溴的對(duì)面進(jìn)攻件余；
  • 經(jīng)過磺酸酯：用甲磺酰氯或?qū)妆交酋Ｂ龋僖?K-X 取代磺酸酯基；
  • 三鹵代磷：三鹵代磷的鹵原子均被醇的烴氧基取代啼器，鹵原子再進(jìn)攻烷基得鹵代烴（氧留在磷上）旬渠；
• 鹵代烴轉(zhuǎn)為醇：SOCl2作試劑，形成氯代亞硫酸酯端壳，加入吡啶（堿）則氯離子進(jìn)攻告丢，得構(gòu)型反轉(zhuǎn)產(chǎn)物，不加吡啶則分子內(nèi)的氯進(jìn)攻得损谦，構(gòu)型保持產(chǎn)物岖免。
• Williamson 醚合成法：鹵代烴與醇鈉在無水條件下親核取代；注意：
  • alpha碳的空間位阻過大會(huì)以消去反應(yīng)為主成翩；beta碳位阻過大又會(huì)以SN1為主而重排觅捆；
  • 經(jīng)過磺酸酯：先磺酸酯化，再以醇鈉取代麻敌；
• 硫醇和硫醚的合成：類似普通醇與醚栅炒，分別用NaSH和Na2S作親核試劑；加入過量 NaSH 加速主反應(yīng)可防止硫醇轉(zhuǎn)化為硫醚术羔；
  • 經(jīng)過硫酸酯：硫代乙酸與鹵代烴反應(yīng)得硫醇酯赢赊，再水解得高產(chǎn)率的硫醇；
• 胺的制備：
  • 氨與鹵代烴直接反應(yīng)：由于氨和胺的親和性太強(qiáng)级历，取代后一個(gè)比一個(gè)強(qiáng)释移，反應(yīng)難以控制，沒用寥殖；
  • Gabriel 合成法：鄰苯二甲酰亞胺在堿性條件下與鹵代烴或磺酸酯反應(yīng)得N-烷基鄰苯二甲酰亞胺玩讳，再肼解（H2N-NH2）得高產(chǎn)率伯胺；