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1 有机化合物和有机反应 1

1.1 怎样学习有机化学 1

1.2 有机化合物的特点 1

1.3 有机化合物的分类和官能团 1

目录 1

1.4 有机化合物的异构现象 2

1.5 有机分子的表示方法 4

1.6 有机化合物的命名规则 4

1.6.1 有机化学中的化学介词 4

1.6.2 有机化合物命名中的基 5

1.6.4 烃的命名 7

1.6.3 有机化合物命名中使用的数字和字母 7

1.6.5 手性中心的构型表示法 11

1.6.6 含氧、硫、磷、氮的有机化合物 13

1.6.7 杂环化合物 15

1.6.8 一些重要有机化合物的俗名 16

1.6.9 有机化学中的常用西文符号及缩写 16

1.7 有机化合物的反应 19

1.8 有机反应方程式 20

自测题 22

2.1.2 σ键、π键、杂化轨道 25

2.1.1 共价键理论和分子轨道理论 25

2 结构决定性能 25

2.1 有机化学中的价键理论 25

2.1.3 键长、键角、键能 26

2.1.4 电负性、偶极矩、极性 26

2.1.5 可极化性 27

2.1.6 孤对电子、形式电荷和完整的Lewis结构式 27

自测题 32

2.2 有机分子间和分子内的作用力 33

2.2.1 范氏力 33

2.2.4 有机分子内的张力 34

2.2.2 范氏半径和范氏张力 34

2.2.3 氢键 34

自测题 36

2.3 有机化学中的电子效应和空间位阻效应 37

2.3.1 诱导效应 37

2.3.2 共轭效应 38

2.3.3 超共轭效应 39

2.3.4 共振论 40

2.3.5 空间位阻效应 43

自测题 48

2.4 立体化学 49

2.4.1 对映异构 49

2.4.2 手性原子和手性分子 50

2.4.3 由非碳原子形成的手性中心 50

2.4.4 手性分子的比旋光度 51

2.4.5 带双键和手性中心的对映异构 51

2.4.6 不带手性中心的手性分子 51

2.4.7 手性分子的表示 53

2.4.8 外消旋体 53

2.4.9 内消旋体 54

2.4.10 立体异构体的构型测定和拆分 55

2.4.11 环烷烃上的立体异构 57

2.4.12 产生手性中心的反应 60

自测题 66

2.5 酸和碱 74

2.5.1 质子酸碱理论和影响酸性强度的因素 74

2.5.2 羧酸和醇、酚的酸性 76

2.5.3 胺的碱性 76

2.5.4 碱性和亲核性 77

2.5.6 硬软酸碱理论 78

2.5.5 Lewis酸碱理论 78

2.5.7 魔酸 79

自测题 83

2.6 芳香性 84

2.6.1 苯的结构和稳定性 84

2.6.2 Hückel规则 85

2.6.3 环状共轭多烯和轮烯的芳香性 85

2.6.4 多环芳烃 86

2.6.5 杂芳性 86

2.6.6 芳香性离子 86

2.6.7 芳香性化合物的特点和芳香性 87

2.6.8 其他芳香性化合物 88

自测题 89

2.7 主-客效应 91

2.7.1 对酸性的影响 91

2.7.2 对反应活性和反应过程的影响 92

2.7.3 相转移催化反应 94

2.7.4 对谱学特征的影响 94

自测题 95

2.8 热力学控制和动力学控制的反应 96

2.8.1 化学热力学 96

2.8.2 化学动力学 96

2.8.3 稳定性、反应性和反应进程的控制 97

自测题 101

3 有机官能团的制备 103

3.1 烷烃的制备 103

3.1.1 烯烃的催化加氢 103

3.1.2 烯烃的硼氢化—质子解反应 103

3.1.3 卤代烃与有机金属试剂的偶联反应 103

3.1.6 醛、酮的还原 104

3.1.7 羧酸盐的电解偶联 104

3.1.5 有机金属化合物的质子解 104

3.1.4 卤代烃的还原 104

3.1.8 小环的氢解 105

3.2 烯烃的制备 105

3.2.1 卤代烃脱卤化氢 105

3.2.2 醇脱水 105

3.2.3 邻二卤代烃脱卤 106

3.2.4 炔烃的催化加氢和还原 106

3.2.5 季铵碱的Hofmann消除反应 106

3.2.6 氧化铵的热解 107

3.2.7 羧酸酯、黄原酸酯的热解 107

3.2.8 醛、酮与膦叶立德的反应 107

3.2.9 共轭二烯烃与烯烃、炔烃的环加成 108

3.3.1 邻（偕）二卤代烃脱卤化氢 109

3.3.2 金属炔化物的烃化 109

3.3 炔烃的制备 109

自测题 110

3.4 卤代烃的制备 110

3.4.1 醇的卤代 110

3.4.2 不饱和烃、三元环与卤化氢加成 111

3.4.3 不饱和烃、三元环与卤素加成 112

3.4.4 烯烃与次卤酸加成 112

3.4.5 环氧化物与氢卤酸加成 112

3.4.7 重氮基的卤代 113

3.4.6 芳烃的卤代 113

3.4.8 烯丙基化合物和烷基芳烃的α-卤代 114

3.4.9 卤代烃的卤素交换反应 114

3.4.10 醛、酮、羧酸的α-卤代 114

3.4.11 羧酸（盐）的溴代反应 115

3.4.12 结构对称的烷烃的卤代反应 115

自测题 116

3.5 醇的制备 116

3.5.1 烯烃的酸催化水合 116

3.5.5 烯烃的氧化 117

3.5.4 烯烃与次卤酸加成 117

3.5.2 烯烃的硼氢化—氧化 117

3.5.3 烯烃的羧汞化反应 117

3.5.6 环氧化合物的开环反应 118

3.5.7 卤代烃水解 118

3.5.8 有机金属试剂与醛、酮的反应 118

3.5.9 醛、酮的还原 119

3.5.10 醛的歧化还原 120

3.5.11 格氏试剂与酯的反应 120

3.5.12 羧酸酯的还原 120

3.5.13 羧酸酯的水解 121

3.6.1 芳磺酸盐的碱溶法 122

3.6.2 芳基卤代烃的水解 122

自测题 122

3.6 酚的制备 122

3.6.3 重氮盐的水解 123

3.6.4 格氏试剂—硼酸酯法 123

3.6.5 芳烃的氧化 123

自测题 124

3.7 醚的制备 124

3.7.1 醇的分子间脱水 124

3.7.3 烯烃的烷氧汞化—去汞反应 125

3.7.2 卤代烃与醇钠、酚钠反应 125

3.7.4 醇对烯烃的加成 126

3.7.5 醇对炔烃的加成 126

3.7.6 醇、酸与重氮甲烷的反应 126

3.7.7 烯烃的环氧化 126

3.7.8 羰基化合物与α-卤代酸酯缩合 127

3.8 醛、酮的制备 128

3.8.1 醇的氧化 128

3.8.6 炔烃的硼氢化—氧化 129

3.8.5 炔烃的水合 129

3.8.4 烯烃的羰基合成 129

3.8.3 烯烃的臭氧解反应 129

3.8.2 邻二醇的高碘酸氧化 129

3.8.7 芳香族化合物的酰化反应 130

3.8.8 芳香族化合物的甲酰化反应 130

3.8.9 偕二卤代物的水解 131

3.8.10 羟醛缩合 131

3.8.11 安息香缩合 132

3.8.12 羧酸衍生物的还原 132

3.8.14 酰卤与有机金属化合物反应 133

3.8.15 羧酸与有机锂试剂的反应 133

3.8.13 羧酸酯的双分子还原缩合 133

3.8.16 格氏试剂与原甲酸酯、N，N-二取代酰胺的反应 134

3.8.17 有机铜锂试剂与α，β-不饱和醛、酮的1，4-加成 134

3.8.18 由腈制备醛、酮 134

3.8.19 烯胺的水解 134

3.8.20 β-酮酸酯的酮式分解 135

3.8.21 α，β-环氧羧酸酯的水解脱羧 136

3.8.22 嚬哪醇重排 136

3.8.23 重氮甲烷与醛酮的反应 136

3.9.1 伯醇及醛的氧化 139

3.9 羧酸的制备 139

自测题 139

3.9.2 酮的氧化 140

3.9.3 卤仿反应 140

3.9.4 烯烃或炔烃的氧化 140

3.9.5 芳烃的侧链氧化 140

3.9.6 格氏试剂与二氧化碳反应 141

3.9.7 腈的水解 141

3.9.8 同碳三卤化物的水解 141

3.9.9 羧酸衍生物的水解 141

3.9.13 醛、酮与活泼的亚甲基化合物的缩合 142

3.9.12 醛、酮与α-卤代酸酯的缩合 142

3.9.11 醛与丙二酸的缩合 142

3.9.10 芳香醛与酸酐的缩合 142

3.9.14 丙二酸酯的水解脱羧 143

3.9.15 β-酮酸酯的酸式分解 143

3.9.16 二苯乙醇酸重排 144

3.9.17 重氮甲烷与酰氯的反应 144

自测题 145

3.10 胺的制备 146

3.10.1 氨或胺的烃化 146

3.10.2 Gabriel合成法 146

3.10.4 硝基化合物的还原 147

3.10.3 醛、酮的还原氨（胺）化 147

3.10.5 腈的还原 148

3.10.6 酰胺的还原 148

3.10.7 Hofmann降解反应 148

3.10.8 胺甲基化反应 148

3.11 腈的制备 150

3.11.1 卤代烃与氰化钠（钾）反应 150

3.11.2 芳香族重氮盐与氰化亚铜的反应 150

3.11.3 氢氰酸与醛、酮的加成 150

自测题 151

3.11.6 醛肟的脱水 151

3.11.4 氢化氰与不饱和烃的加成 151

3.11.5 酰胺的脱水 151

4 各类有机化合物的理化性能 152

4.1 烷烃和环烷烃 152

4.1.1 烷烃和环烷烃的物理性质 152

4.1.2 烷烃的卤化 152

4.1.3 环烷烃的化学反应性质 152

4.2.1 烯烃的物理性质 153

4.2.2 烯烃的化学反应性质 153

4.2 烯烃 153

自测题 153

自测题 156

4.3 炔烃和二烯烃 157

4.3.1 炔烃的物理性质 157

4.3.2 炔烃的化学反应性质 157

4.3.3 共轭二烯烃的化学反应性质 158

自测题 160

4.4 芳烃 160

4.4.1 单环芳烃的物理性质 160

4.4.2 芳烃的化学反应性质 160

4.5.2 卤代烃的化学反应性质 164

4.5.1 卤代烃的物理性质 164

自测题 164

4.5 卤代烃 164

自测题 167

4.6 醇 168

4.6.1 一元醇的物理性质 168

4.6.2 一元醇的化学反应性质 168

自测题 168

4.7.1 醚的物理性质 169

4.7.2 醚的化学反应性质 169

4.7 醚 169

4.8 酚 170

4.8.1 酚的物理性质 170

4.8.2 一元酚的化学反应性质 170

自测题 172

4.9 醛酮 172

4.9.1 一元醛酮的物理性质 172

4.9.2 一元醛酮的化学反应性质 172

自测题 176

4.10.2 一元羧酸的化学反应性质 177

4.10.1 一元羧酸的物理性质 177

4.10 羧酸及其衍生物 177

4.10.3 羧酸衍生物的物理性质 178

4.10.4 羧酸衍生物的化学反应性质 178

自测题 181

4.11 胺和其他含氮化合物 182

4.11.1 胺的物理性质 182

4.11.2 胺的化学反应性质 182

4.11.3 硝基化合物 185

4.11.4 重氮化合物 186

自测题 188

5.1.2 碳链的切断及缩短 189

5.1.3 成环或开环 189

5 有机合成设计 189

5.1.1 碳—碳键的形成 189

5.1 碳架的形成 189

5.1.4 杂环化合物的形成 190

5.1.5 碳架重排 191

5.2 官能团的生成 191

5.3 官能团的保护及活化 192

5.3.1 官能团的保护 192

5.4.1 逆向合成法 193

5.3.2 官能团的活化 193

5.4 合成路线设计 193

自测题 194

5.4.2 分子切断技巧 194

自测题 195

5.4.3 单官能团化合物的切断 196

5.4.4 双官能团化合物的切断 196

自测题 199

5.4.5 变换或添加官能团的切断 199

5.4.6 多取代芳香族化合物的合成分析 199

5.4.7 合成中的选择性要求 200

自测题 200

5.5 有机合成实例 201

自测题 203

6 有机反应机理 204

6.1 烷烃上的自由基卤代反应 204

6.2 亲核取代反应 204

6.2.1 双分子亲核取代反应（SN2） 204

6.2.2 单分子亲核取代反应（SN1） 205

6.3.1 单分子消除反应（E1） 206

6.3.2 单分子共轭碱消除反应（E1cb） 206

6.3 消除反应 206

6.3.3 双分子消除反应（E2） 207

6.4 碳碳重键的亲电加成反应 207

6.4.1 烯烃的亲电加成机理 207

6.4.2 共轭二烯烃的亲电加成反应机理 208

6.5 碳氧（氮）重键的亲核加成反应 208

6.5.1 酮-烯醇互变反应 209

6.5.2 羟醛缩合反应 209

6.5.3 醛酮α-碳上的卤代反应 209

6.5.6 安息香缩合反应 210

6.5.4 Baeyer-Villiger氧化反应 210

6.5.5 Beckmann重排反应 210

6.5.7 Wittig反应和Wittig-Horner反应 211

6.5.8 Cannizzaro反应 211

6.5.9 二苯乙醇酸重排反应 211

6.5.10 Michael加成反应 211

6.6 RC（O）X上的亲核加成—消除反应 212

6.6.1 酯化反应 212

6.6.4 β-酮酸酯缩合产物的酮式分解反应和酸式分解反应 213

6.6.5 Reformatsky反应 213

6.6.3 Claisen酯缩合反应 213

6.6.2 酯的水解反应 213

6.6.6 Darzens反应 214

6.6.7 Perkin反应 214

6.6.8 Bouveault-Blanc还原（酯的单分子还原）反应 214

6.6.9 酮醇（偶姻反应，酯的双分子还原）反应 215

6.6.10 Hell-Volhard-Zelinsky反应 215

6.6.11 脱羧反应 215

6.6.12 酯的热裂反应 215

6.7.2 芳环上的加成—消除亲核取代反应 216

6.7.1 芳环上的亲电取代反应 216

6.7 芳环上的取代反应 216

6.6.13 Hofmann降解反应 216

6.7.3 芳环上的消除—加成亲核取代反应 217

6.8 氧化还原反应 217

6.8.1 氧化反应 217

6.8.2 还原反应 218

6.9 周环反应 218

自测题 223

7 波谱解析结构 226

自测题 237

部分习题参考答案 242

附录：上海大学、云南大学、北京交通大学、华中科技大学、华东理工大学、复旦大学、浙江大学2003年度和2004年度硕士生入学《有机化学》试题及部分参考答案 267