2022年中国科学院大学硕士研究生考试大纲之820有机化学.pdf

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1 中国科学院大学 硕士研究生入学考试 有机化学 考试大纲 本有机化学考试大纲适用于中国科学院 大学 有机化学 、 药物化学 等专业 及以有 机合成为主要手段的其他相关专业如 生物化学(化学生物学)、 有机光电材料 、 有机 导 电材料 、农药合成 、精细化工 等研究方向 或专业 的硕士研究生入学考试 。 有机化学是化 学的重要分枝,是许多学科专业的基础理论课程,它的内容丰富,要求考生对其基本概 念有较深入的了解,能够系统 地 掌握各类化合物的命名、结构特点及立体异构、主要性 质、反应和合成制备方法等内容;能 够 熟练解答 完成反应、结构鉴定、 复杂化合物 合 成 等各类问题;熟习典型的反应 机理 历程及 相关 概念;了解化学键理论概念、过渡态理论 等, 掌握碳正离子、碳负离子、 自由 基等中间体的相对活性 ,明了 其在有机反应进程中 的作用;能应用电子效应和空间效应 等对典型 有机化合物的结构与性能的关系 进行理论 解释与 预测 ;了解 核磁共振谱、 红外 光谱 、紫外 光谱、质谱 等 的基本原理 ,熟练 掌握 使 用相关 波谱学内容 解析 有机化合物 的 结构。 本科目要求考生 具有综合运用所学知识分析 问题 、 解决问题的能力。 一、考试内容 、有机化合物的同分异构、命名及物性 ( 1)有机化合物的同分异 构 现象 ( 2)有机化合物结构 式的各种表示方法 ( 3)有机化合物的命名 ( 4)有机化合物的物理性质及其结构关系 2、有机化学反应 ( 1)重要官能团化合物的典型反应及相互转换的常用方法 重要官能团化合物:烷烃、烯烃、炔烃、卤代烃、芳烃、醇、酚、醚、醛 、 酮、 醌、羧酸及其衍生物、胺及其他含氮化合物、简单的杂环体系 ( 2)主要有机反应:取代反应、加成反应、消除反应、缩合反应、氧化还原反应、重 排反应、自由基反应、周环反应 、过渡金属催化的有机反应 3、有机化学的基本理论及反应机理 ( 1)诱导效应、共轭效应、超共轭效应、立体效应 ( 2)碳正离子、碳负 离子、碳自由基、卡宾、苯炔等活性中间体 ( 3)共振论简介、 分子轨道及 前线轨道理论 ( 4)有机反应机理的表达 4、有机合成 ( 1)官能团 的 导入、 脱除 、 转换、保护 2 ( 2)碳 -碳键形成及断裂的基本方法 ( 3)杂原子的引入对合成难易、结构类型 、物质性质 及反应的影响 调控 ( 4)逆向合成分析的基本要点及其在有机合成中的 初步 应用 5、有机立体化学 ( 1) 轨道及杂化和碳原子价键的方向性 : s、 p轨道及 sp3,sp2, sp杂化轨道 , 键、 键 ( 2) 几何异构、对映 /旋光 异构、构象异构等静态立体化学的基本概念 ( 3)外消旋 体的拆分方法、不对称合成简介 ( 4)取代、加成、消除、重排、周环反应的立体化学 6、有机化合物的常用的化学、物理鉴定方法 ( 1)常见官能团的特征化学鉴别方法 ( 2)常见有机化合物的核磁共振谱( 1H-NMR、 13C-NMR) 、 红外光谱 (IR)、 紫外 可见 光 谱 (UV-vis)和质谱 (MS)的谱学特征 ( 3)运用化学方法及四 大波 谱 学 对简单有机化合物进行结构鉴定 ,熟悉其分析过程 7、 杂环化合物及 元素有机化学 含 N, S, O等的五、六元杂环化合物 、 及其 它 结构的有机硫、 磷、硅化合物 8、碳水化合物、油脂、氨基酸、蛋白 质、萜类、甾族等天然产物的结构、性质和用途 9、化学文献与网络检索 主要原始性有机化学期刊(国际、国内) ; 综述性化学期刊; 代表性手册;文献检索 。 二、考试要求(要求掌握和了解的各章内容) 第一章 绪论 及有机化合物的分类、命名 了解有机化合物和有机化学的涵义、有机化学的重要性、一般的研究方法及分类 掌握了解有机化合物特性 1.1 ( 了解 ) 有 机化合物的涵义、有机化学及其发展简史、有机化学的重要性 1.2( 熟 练 掌握 ) 有机化合物的结构与特性 1.2.1 共价键的本质(价键法、分子轨道法、鲍林共振论简介) 1.2.2 共价键的参数:键长、键角、键能、元素的电负性和键的极性 1.2.3 有机化合物的特性:物理特性、立体异构,官能团异构,同分异构 (体) 现象, 构型与构象 1.2.4 共价键断裂方式和有机反应类型 1.2.5 有机化合物的酸碱概念 (电离、溶剂、质子、电子、软硬酸碱等理论 ) 1.3 ( 理解 ) 有 机 化合物的分类:按碳胳分类,按官能团分类 1.4 ( 掌握 ) 有机化合物的表示方式 : 构造式、立体结构、同分异构 1.5 ( 熟练掌握 ) 有机化合物的命名 : 烷烃 、 烯烃和炔烃 、 芳香烃 、 烃衍生物 等的 系统 命名 3 第二 章 立体化学: 构象 、 构型、手性(旋光性) 2.1 ( 掌握 ) 轨道的杂化 、 碳原子价键的方向性 、构型与构象区别、 链烷烃 及 环烷烃的 构象 与稳定性关系 2.2( 熟练 掌握 ) 烯烃化合物的几何异构体:顺反异构及性质 2.3( 熟练 掌握 ) 立体化学在研究反应历程中的应用:烯烃的加溴 2.4( 掌握 ) 对映异构 ( enantiomers )现象、物质的旋光性与分子结构的关系:手性 (Chiral)、 对称因素(对称面、对称中心)、平面偏振光和旋光性、旋光仪和比旋光度 2.5( 熟练掌握 ) 含有手性碳原子化合物的对映异构 a)含有一个手性碳原子化合物的对映异构、对映 体、外消旋体、费歇尔( Fischer) 投影式 b)对映异构体的构型:相对和绝对构型、 构型的 R/S法(次序规则)、 D/L法 c)含两个手性碳原子化合物的对映异构:非对映体、内消旋体 d)环状的化合物对映异构 2.6( 掌握 ) 含手性轴或含手性面的化合物的立体异构体,了解不含手性碳原子化合物的 对映异构:丙二烯型、联苯型,螺旋型化合物 ; 了解 N, S等手性原子的化合物。 2.7( 了解 ) 外消旋体、拆分和不对称合成 第三章 紫外光谱、红外光谱,核磁共振谱和质谱 熟悉紫外、红外光谱、核磁共振谱的基本原理及在有机化合物结构测 定中的应用 , 了解质谱的基本原理及应用 , 能够利用各种谱图的综合信息并结合简单化学反应去判断 较为复杂的化合物的结构 。 3.1紫外光谱 3.1.1 ( 了解 ) 紫外光谱的基本原理、紫外光谱图 , 各类化合物的电子跃迁,紫外光 谱与分子结构的关系 、 max与化学结构的关系 3.1.2 ( 理解 ) 影响紫外光谱的因素 : 生色团与助色团、红移(蓝)移现象、增色与 减色效应 3.2红外光谱 3.2.1( 了解 ) 红外光谱的 基本原理:分子振动类型、红外光谱图的表示方法 3.2.2( 熟练掌握 ) 重要官能团的特征吸收峰,影响红外吸收信号 位移的因素 3.2.3( 熟练 掌握 ) 重要官能团的红外光谱特征及典型简单有机化合物的红外光谱图 的解释 3.3核磁共振谱 3.3.1( 了解 ) 核磁共振的基本原理 , 3.3.2( 熟练 掌握 ) 简单典型化合物的核磁共振氢谱剖析:屏蔽效应和 化学位移、影 响化学位移的因素、 峰面积的强度与质子数、 自旋偶合与自旋裂分 及规律、 等 价质子与非等价质子 、 偶合常数 3.3.3 ( 掌握 ) 简单典型化合物的核磁共振碳谱剖析:屏蔽效应和化学位移 、偶合常 4 数 3.4质谱简介 3.4.1( 了解 ) 质谱的基本原理与质谱仪 3.4.2( 理解 ) 质谱图离子 的主要类型、形成及应用 3.4.3( 理解 ) 影响离子形成的因素,各类化合物的质谱图特征 ,代表性同位素峰的 特征 第四 章 烷烃和脂环烷烃 4.1 ( 掌握 ) 烷烃的分类、命名、结构、同系列和同分异构现象(碳原子和氢原子的类 型)、异构、构象及构象异构体、物理性质变化趋势; ( 了解 ) 甲烷的结构:碳原子 的四面体概念 、 sp3 杂化、 键(构型概念); ( 了解 ) 乙烷、丁烷的构象及相互转 变关系 4.2( 了解 ) 烷烃的重要物理性质:熔点、沸点、密度、溶解度、折光率 ( 掌握 ) 分子结构对物理化学性质的影响;稳定性、卤代、氧化(完全氧化和 控制 氧化)、裂化和裂解、异构化等。 4.3 ( 理解 ) 烷烃的反应 、 甲烷的 卤代反应历程、 自由 基、连锁反应、能量曲线、过渡 态, ( 掌握 ) 自由基 的稳定性和卤代反应的取向:自由基取代反应、碳自由基形成 及性质、链反应的引发与终止 4.4 ( 了解 ) 烷烃的来源及制备 4.5 ( 了解 ) 环烷烃命名及反应及环己烷工业来源;掌握小环的张力及稳定性、椅式 / 船式构型、取代环已烷和十氢化萘的构象:船式、椅式、 a键、 e键。 第五 章 烯 烃 熟练 掌握单烯烃的重要化学性质及反应规律 掌握单烯烃的分类、命名、结构及同分异构现象 5.1烯 烃 的命名 、结构、异构体、物理性质 5.1.1( 理解 ) 烯烃的结构 sp2杂化、 键 5.1.2( 掌握 ) 烯烃的同分异构体和命名:碳胳异构、位置异构、顺反异构、系统命 名法(烯基的命名)、顺反异构体的命名、顺 /反、 Z/E 5.1.3( 了解 ) 烯烃的 物理性质 5.2烯 烃 的反应 ( 熟练 掌握 ) 亲电加成反应历程 、溴鎓离子、亲电试剂、碳正离子及其稳定性、马 氏规则、诱导效应,自由 基加成反应历程、过氧化物效应的解释 、 马氏( Markovnikov) 规则、加成反应中的碳正离子、碳正离子的结构及性质、二烯的 1,4-加成 、 Diels-Alder 环加 成反应 等 5.2.1 ( 熟练掌握 ) 烯烃的 加成反应:催化加氢、与乙硼烷的加成、加 X2、与酸的 加成【加 HX马氏规则、过氧化物效应 、加 H2SO4】 、酸催化加 H2O、与有 5 机酸醇酚加成、加 HOCl、自由基加成 5.2.2 ( 掌握 ) 卡宾定义及制备,烯烃 与卡宾的反应、烯烃的顺反异构反应 5.2.3 ( 熟练掌握 ) 烯烃的 氧化 反应 :环氧化、高锰酸钾氧化 、四氧化锇氧化 和臭氧 氧化及分解 5.2.4 ( 熟练掌握 ) 烯烃 -氢原子的卤代反应 5.2.5 ( 了解 ) 聚合反应 5.3烯 烃 的来源和制备 5.3.1( 掌握 ) 醇的脱水、卤代烃脱卤 化氢、邻二卤代烷脱卤素 5.3.2( 理解 ) 乙烯、丙烯的结构特点及制备方法、主要用途 5.3.3( 了解 ) 石油的裂解和热裂气的分离 5.3.4( 了解 ) 重要的烯烃:乙烯、丙烯 5.4 ( 熟练 掌握 ) 共轭二烯烃 ( 特别是 1,3-丁二烯 ) 的性质、结构特点及用途 5.4.1( 掌握 ) 共轭烯烃的 分类和命名、分子结构:离域键、离域能、共轭效应 5.4.2( 熟练掌握 ) 共轭二烯烃的化学特性:加成反应( 1,2和 1,4-加成)、狄耳斯 -阿尔 德( Diels-Alder) 环加成 反应、聚合反应 5.4.3( 掌握 ) 重要的二烯烃:丁二烯和异戊二 烯来源与反应 第六 章 炔烃 6.1( 掌握 ) 炔烃 的分类、命名,结构 ( sp杂化等) 及同分异构现象 6.2( 掌握 ) 炔烃 重要物理化学性质 、 制备方法 , ( 熟练掌握 ) 炔烃的反应及 其 规律:加 成、氧化及末端 H的活性 等 6.2.1 炔键碳上 氢原子的性质和鉴定:弱酸性、金属炔化物及烃化(碳负离子) ; 末 端炔性质:酸性、卤化、与醛酮的反应 6.2.2加成反应: 亲电加成、亲核加成、自由基加成 与 X2、 HX、 H2O 的亲电加成;与 HCN、与含“活性氢”的有机物 、 HOCl 等 的亲核加成; 自由基加成; 6.2.3氧化反应 :被高锰酸钾、臭氧氧化 及分解 6.2.4 还原反应 : 催化加氢、 (乙硼烷 硼 )氢化 -氧化或还原反应 、与碱金属( K、 Na、 Li) 及液氨还原加成 、被氢化铝锂还原 6.2.5 聚合反应(二聚、三聚) 6.3 ( 了解 ) 炔的制备 , 特别是 乙炔的性质、制备方法及用途 ; 掌握炔烃和烯烃的制备 及反应活性的区别与共同点 第七 章 卤 代 烃 了解卤代烃的分类和物理性质 、 掌握卤代烃的命名及重要化学性质 、 掌握 几种重要 的卤代烃 制备方法 , 了解其 性质及应用 7.1卤代烃的分类及命名、结构、同分异构 6 7.2 卤代烃的物理化学性质 7.2.1 (掌握 ) 基本知识:电子 效应、碳正离子 (C+)、构型保持与翻转 (Walden 转换 )、 一级反应与二级反应 7.2.2 ( 熟练 掌握 ) 卤代烃的 化学性质 : 7.2.2.1 取代反应:水解、醇解、氨解、与硝酸银及氰化钠的反应 7.2.2.2 消去反应:札依切夫( Zaitsev)规则 7.2.2.3 与金属反应:格氏( Grignard)试剂、有机锂试剂 、 武慈( Wurtz)反应 (有机金属化合物的概念) 、偶联反应 (coupling reaction) 7.2.3( 熟练 掌握 ) 饱和碳原子上的亲核取代反应 7.2.3.1 取代反应的离子机理 SN1、 SN2; 消除反应的机理 E1、 E2;溶剂解反应、 Winstein离子对机理 7.2.3.2 亲核取代的立体化学 7.2.3.3 烃基结构、离去基团对亲核取代反应速度的影响 7.2.3.4 结构与反应活性的关系(脂肪烃与芳香烃对比 、 伯仲叔对比) 7.3( 掌握 ) 卤代烃的制法:由烃、 醇 、或醛酮 制备、卤代烃的互换 制备、氟代烷的制备 7.4( 了解 ) 重要卤代烃:氯乙烯、氯苯、氯苄、三氯甲烷、四氯化碳、氟里昂、四氟乙 烯 。 第八 章 醇、酚和醚 理解 醇、酚、醚的分类 、 命名 、 结构同分异构(官能团异构)和光谱特性 掌握醇、 酚、醚的重要性质和反应规律:氢键 醇与醚对比 、 醇与酚的酸性对比, 醇的 反应、醚的反应、碘仿反应,醇的鉴别: Lucas试剂和铬酐硫酸水法 了解醇、酚、醚中重要的化合物的性质、合成方法及应用 8.1 醇 8.1.1醇的物理和化学性质 ( 熟练 掌握 ) 化学性质:与活泼金属反应,与卤化磷(或亚硫酰氯)反应,与 无机酸(氢卤酸、硫酸、硝酸) 的反应, 酰氯和酸酐等的成酯反应,脱水反应, 氧化和脱氢反应,相邻二醇特有的反应 Cu(OH)2、 HIO4、 片 呐醇( pinacol) 重排、 羟基被置换反应(邻基参与效应) 、与苯磺酸氯反应及二次反 应 8.1.2( 熟练 掌握 ) 消去反应历程 a) -消去反应:反应历程 E1、 E2,消除反应的取向:札依切夫规则的解释,与 亲核取代反应的竞争 b) -消去反应:卡宾的结构和性质 8.1.3( 熟练 掌握 ) 醇的氧化 : 用 KMnO4或 MnO2氧化、用铬酸氧化、用硝酸氧化、 Oppenauer氧化、用 Pfitzner-Moffatt试剂氧化 8.1.4 ( 掌握 ) 醇的制法:卤代烃水解,醛、酮的还原,由格氏试剂合成,烯烃的羟 汞化。 7 8.1.5 ( 了解 ) 重要的醇:甲醇、乙醇、三十烷醇、苯甲醇、乙二醇、丙三醇(甘油 的化学式)、肌醇 8.2醚 8.2.1 ( 了解 ) 醚的分类、 命名 及物理性质 : 一般的醚、环氧化合物(环醚,内醚)、 冠醚 8.2.2 ( 掌握 ) 醚的制法: 醇的脱水、 威廉姆逊( Williamson) 、烯烃烷氧汞化 -去汞 法 8.2.3 ( 掌握 ) 醚的反应:盐的生成、醚键的断裂、过氧化物的生成 、 1,2-环氧化合 物的开环反应 (酸性或碱性条件下 ) 8.2.4 ( 了解 ) 几种 重要的醚 的性质和应用 :乙醚、二苯醚(传热载体)、环氧乙烷、 冠醚(相转移催化) 8.3酚 及氧化物醌 8.3.1( 掌握 ) 酚的物理性质、化学性质及反应 8.3.1.1酚羟基的性质 与 反应 :弱酸性、酚醚的生成、 醚化反应和 Claisen重排 、 酯 化反应和 Fries重排 、 显色反应( FeCl3) 8.3.1.2苯环上 取代反应 : 卤化 、 磺化、硝化和亚硝基化 、 Friedel-Crafts等 反应 、 Reimer-Tiemann反应 、 Kolbe-Schmitt反应 、 芳香醚的 Birch还原 、 苯酚与甲醛的 缩合 酚醛树脂 8.3.1.3 酚的 氧化反应 8.3.2 ( 理解 ) 酚的制备 : 一元酚的制备 、 多元酚的制备 8.3.3 ( 了解 ) 重要的酚 : 苯酚(异丙苯氧化制备和用途)、甲苯酚、苯二酚、萘酚 、 间 苯二酚和间苯三酚的一些特殊反应 、 多环芳酚和多元酚的反应 、 Bucherer反应 8.3.4 重要的酚的氧化物:醌 8.3.4.1( 了解 ) 醌的结构 性质 8.3.4.2( 理解 ) 对苯醌的反应 : 加成反应 、 氧化性 (还原为酚) 、 对苯醌在生物体系 中的作用 8.3.4.3( 了解 ) 醌的制备:酚的氧化、菲蒽等的钒氧化物催化氧化、 Fe(III)催化氧化 氨基萘 第九 章 醛、酮类羰基化合物 掌握醛、酮化合物的分类、命名、结构及异构、物性及光谱特性 熟练 掌握醛、酮类羰基化合物的重要性质和反应规律 熟练掌握 重要醛、酮化合物的性质、合成方法和应用 9.1醛、酮类羰基化 合物的物理化学性质 9.1.1( 熟练掌握 ) 与含氧、含硫、含碳、含氮亲核试剂的加成反应及反应历程,加 成 消去反应历程,影响羰基活性的因素:加 HCN、 NaHSO3、 RSH、 RMgX、 ROH、 H2O,与有机胺及其衍生物的加成缩合反应,与氨 的 衍生物 的反应 。 8 9.1.2 ( 熟练掌握 ) -氢原子的反应:卤代(卤仿反应)、羟醛缩合 (机理与分类) 、 烯醇化 9.1.3 ( 熟练掌握 ) 其氧化还原反应 a)氧化;托伦( Tollens)试剂、费林( Fehling)试剂、强氧化剂 、自氧化 b)还原: 利用 H2、 LiAlH4、 NaBH4、 B2H6、 Me2CHOAl、 Zn/Hg/H+、 NH2NH2/KOH 缩硫酮氢解 等 试剂条件 还原成醇(双分子还原)或 烃、克里门逊( Clemmensen) 反应、武尔夫 开歇纳( Wollf-Kishner) -黄鸣龙 ( Huang Minlon) 反应 c)歧化:康尼查罗( Cannizzaro)反应。 9.1.4( 掌握 ) 其重排反应 : Beckmann 重排、 Favorski 重排、 二苯乙醇酸重排、 Baeyer-Villiger过酸氧化重排 9.1.5( 了解 ) 醛的自身加成 聚 合 9.1.6( 了解 ) 醛的显色反应:希夫( Schiff)试 验 9.2( 掌握 ) 醛、酮的制法:醇的氧化、烃的氧化,偕二卤代物的水解,傅 -克酰基化反 应,炔烃的羰基化,羧酸及其衍生物的还原。 9.3( 掌握 ) 重要的醛、酮:甲醛、乙醛(乙烯氧化合成乙醛)三氯乙醛、苯甲醛(安息 香缩合)、丙酮、丁二酮(镍试剂)、环己酮 贝克曼( Bechmann) 重排 9.4 ( 掌握 ) 乙烯酮 、 醌等不饱和羰基化合物, (熟练掌握) ,-不饱和醛酮 及类似衍生 物(酯、腈、硝基类) 的特性: 1,4-加成、插烯规律 , Michael加成反应 。 第十 章 羧酸及羧酸衍生物 了解羧酸及其衍生物的分类和命名 掌握羧酸及其衍生物的重要性质 熟 练 掌握 乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机化合物的应用 10.1( 了解 ) 羧酸的命名、物性及光谱特性 10.2( 理解 ) 羧酸的结构与酸性(诱导效应,共轭效应及场效应的影响) 10.3( 掌握 ) 羧酸的制备:由烃、伯醇或醛的氧化 , 由酯制备 , 由腈水解及金属有机试 剂合成 ( 如格 氏 试剂制备 ) 10.4( 掌握 ) 羧酸的反应 酸性羧基中氢原子的反应(取代基对酸性的影响、诱导效应)、形成酸卤、酯、酰 胺、脱羧、 -H 的卤代反应、还原(被氢化铝锂还原)、酯化反应的机理 : 羧 酸 中 的羧基的反应(酯化反应的 历程:阐明机理的同位素法) 10.5( 了解 ) 重要的羧酸:甲酸、乙酸、丙烯酸、苯甲酸、萘乙酸。 ( 了解 ) 重要二元羧酸物理化学性质:乙二酸、己二酸、癸二酸、丁烯二酸、苯二 甲酸 10.6( 熟练掌握 ) 羧酸衍生物酰卤、 酸酐、 酯、酰胺、 腈 的分类、命名、结构比较、物 理和化学性质、反应和制备; ( 掌握 ) 羧酸衍生物的化学反应及其相互转化:亲核 取代反应(加成 消 除 反应历程)、水解、醇解、氨解酯的水解及历程;与金属试 9 剂的反应;羧酸衍生物的还原;酯缩合反应;酰氨的脱水和霍夫曼( Hofffmann) 降解反应。 10.7( 熟练 掌握 ) 乙酰 乙酸乙酯和丙二酸二乙酯的制备与应用 a)乙酰乙酸乙酯:制备、互变异构及其在合成上的应用 b)丙二酸二乙酯及其在合成上的应用 c)碳酸及衍生物:光气、尿素、氨基甲酸酯 10.8 ( 了解 ) 乙烯酮 10.9( 掌握 ) 取代羧酸(如卤代酸、羟酸、酮酸)的合成与反应, ( 了解 ) 多元羧酸的性 质 10.10( 了解 ) 动物与植物脂肪的区别:油脂、蜡及合成洗涤剂去污原理 , ( 了解 ) 油脂 的组成与结构及性质:皂化、加成反应、油脂酸败(酸值)和干性 第十一 章 胺及其他含氮化合物 掌握胺类化合物的结构、分类、命名和物理化学性质、反应规律和 重要化合物的应用 掌握硝基化合物的结构、分类、命名和重要的化学性质 11.1 (了解 ) 胺的分类、命名、结构物性和光谱特征 11.2 (熟练掌握) 握胺的 物理 性质和化学性质 11. 2. 1胺的结构和碱性(结构特点、手性、碱性及影响碱性大小的因素) 11. 2. 2成盐、四级铵盐的形成、特点及应用(彻底甲基化反应、四级铵碱的形成, 相转移催化剂)、 Hofmann消除(规律、反应机理) 11.2.3酰基化:乙酰化、酰卤、酸酐、苯磺酰氯(兴斯堡 Hinsberg反应) 11.2.4胺的氧化和 Cope消除(顺型消除) 11.2.5胺与亚硝酸的反应(重氮化反应,蒂芬欧 捷姆扬诺夫 Tiffeneau-Demjanov 的环扩大重排反应) 11.2.6胺的特殊反应:易氧化、苯环上易取代; Mannich反应及其应用 11.3(熟练掌握) 胺的制备:氨或胺的烃基化、芳卤的氨解(苯炔) ; 盖布瑞尔( Gabriel) 合成法,用醇制备,含氮化合物的还原 : 硝基化合物的还原 , 腈、酰胺、肟的还原 , 醛、酮的还原胺化 (如刘卡特 /Leuckart 反应,埃斯韦勒 克拉克 /Eschweiler-Clarke 反应 ); 从羧酸及其衍生物制备 ( 霍夫曼 Hofmann重排、克尔提斯 Curtius 重排、施 密特 Schmidt重排 ) 11.4( 了解 ) 重要的胺:苯胺、二甲胺、乙二胺( EDTA)、己二胺、各种烯胺化合物。 11.5( 掌握 ) 重氮和偶氮化合物:重氮甲烷及卡宾、氮烯、叠氮化物的制备、反应 11.5.1重氮盐的制法 11.5.2重氮盐的性质:去氮反应(被 H、 OH、 X、 CN等取代基 取代)、留氮反应(偶 合和还原) 11.5.3( 了解 ) 染料结构与性质和用途:化合物颜色和结构的关系(生色基和助色基)、 染料的分类及偶氮染料和指示剂(甲基橙、刚果红) 10 11.6硝基化合物 11.6.1( 了解 ) 分类、结构和命名 11.6.2( 掌握 ) 性质:硝基对 -氢原子的影响(互变异构) 、 还原、硝基对苯环上取 代基的影响 11.6.3(理解) 重要的硝基化合物:硝基苯、苦味酸、 TNT 11.7(理解 ) 腈和异腈:分子结构、水解和还原反应 11.8( 掌握 ) 含氮芳香化合物的以下有关内容 11.8.1芳香硝基化合物的结构、物理及化学 性质 11.8.2芳胺的制备和芳胺的特性 11.8.3 苯炔的制备和环加成反应 11.8.4芳胺的重氮盐及反应及其在合成上的应用 第十二 章 苯及芳香烃 掌握芳香烃类化合物的命名 和结构( sp2杂化)特别是苯的特性(芳香性)及结构特征 掌握芳烃类化合物的重要性质:苯及同分物的反应,取代反应的定位规律、取代效应的 解释,并能应用在有机合成中。 了解苯、甲苯、萘的性质及重要用途,了解多环芳香化合物和非苯芳香体系 12.1芳香烃 12.1.1(理解) 苯的分子结构:凯库勒( Kekul)式、分子轨道法、共振论简介,芳香 性解释 12.1.2( 了解 ) 单环芳香烃的异构现象和命名 12.1.3(掌握) 稠环芳香性、轮烯芳香性、同芳香性、富瓦烯类化合物的芳香性、杂 环的芳香性 12.1.3( 掌握 ) 苯及其同 系物的物理和化学性质 12.1.3.1取代反应:卤代、硝化、磺化、傅 克( Friedel-Crafts)反应;苯环亲电取 代反应历程( -络合物);苯环上取代反应的定位规律(理论解释和合成上 的应用)、超共轭效应。 12.1.3.2 卤素( Cl) 甲基化反应 ,加特曼 (Gatterman)-科赫 (Koch)反应 12.1.3.3 伯奇( Birch)还原反应 12.1.3.4氧化反应:苯环氧化、侧链氧化 12.1.3.5 重要的单环芳烃:苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯 12.2多环及稠环芳烃 12.2.1 ( 了解 ) 三 苯甲基化合物及其离子和自由基的稳定性,联苯特性及合成 12.2.2( 掌握 ) 萘:结构性质及其取代反应、加成反应、氧化反应 12.2.3( 了解 ) 蒽和菲:结构和性质( 9、 10位的活泼性) 12.2.4( 了解 ) 其他稠环芳烃(致癌烃) 12.3( 了解 ) 芳香烃的来源:煤焦油的分离、石油的芳构化和重整 11 石油:石油的成因、组成和分类;石油的炼制和石油加工 、 石油的一次加工 ( 常、 减压蒸馏 )、 石油的二次加工 ( 裂解和重整 ) 汽油和柴油:辛烷值、抗爆剂、十六烷值 12.4 (理解) 非苯芳烃:休克 尔 ( Hckel)规则及其应用、二茂铁 第十三章 含氮芳香化合物 及 芳炔 13.1(了解 ) 芳香胺的结构特征和基本化学性质 : 芳香胺 、 芳香硝基化合物 13.2(理解 ) 硝基和氨基在芳环上的作用对比 13.3(掌握 ) 芳香胺的制备:芳香硝基化合物的还原反应 、苯炔胺化 13.4(掌握 ) 芳香胺的氧化 : 氨基的氧化 、 苯环的氧化 13.5(掌握 ) 芳香胺的芳香亲电取代反应 : 卤化 、 酰基化 、 磺化 、 硝化 、 Vilsmeier-Haack 甲酰化反应 13.6(掌握 ) 芳香亲核取代反应 : 自由基取代 (SNR1Ar)及 正离子亲核取代( SN1Ar)机理 13.7(掌握 ) 联苯胺重 排和 Wallach重排 13.8(熟练掌握) 芳香重氮盐 :制备、 还原 ( 去氨基还原 、 肼的制备:重氮盐的还原 )、 偶联 13.9(理解 ) 苯炔 : 制备 、 反应 (与苯胺的转化) 第十四 章 杂环化合物 了解常见杂环化合物的结构和命名方法 熟悉杂环化合物的芳香性和含氮杂环化合物的酸碱性 掌握呋喃、噻吩、吡咯等的合成及化学性质(亲电取代反应规律) 了解吡啶、喹啉等的化学性质及亲电取代反应规律 14.1(了解 ) 环化合物的分类和命名(音译法) 14.2(掌握) 五元杂环化合物:呋喃、吡咯、噻吩、糠醛的结构、性质和制备及简单反 应 ; 了解其衍生物性质( VB1、青霉素等),了解卟啉衍生物:血红素、叶绿素、 VB12。 14.3( 了解 ) 六元杂环化合物 14.3.1吡啶的结构及吡啶衍生物:烟酸、 VB6、异烟肼 14.3.2 嘧啶及其衍生物:尿嘧啶、胞嘧啶、胸腺嘧啶 14.4( 了解 ) 稠杂环化合物:吲哚及其衍生物、喹啉及其衍生物(斯克奥浦 Skraup合成 法)。 第十五 章 碳水化合物(单糖,多糖) 了解碳水化合物(糖)的涵义、分类、存在 掌握 D 系列单糖的重要物理性质及化学性质 熟悉单糖的环状结构和链状结构以及差向异化作用和变旋原理 了解几种碳水化 合物(葡萄糖、果糖、蔗糖以及淀粉、纤维素)的重要性质和用途 12 15.1(理解) 单糖结构与物理化学性质 15.1.1单糖的碳架结构 : 单糖的构造式的确定、立体构型、环状结构 哈武斯( Haworth) 结构式 、 透视式、构象式 15.1.2 单糖的性质:糖酸的差向异构化、氧化与还原(吐伦和菲林试剂,溴水或电 解氧化,硝酸氧化,催化氢化,钠汞还原)、成脎反应、成苷反应、单糖的递 降( Ruff降解, Wohl降解)、糖脎与糖腙 15.1.3重要的单糖:葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖 15.1.4变旋光及氧环的测定 15.2( 了解 ) 双糖:还原性双糖:麦芽糖、纤维二糖、乳糖;非还原性双糖:蔗糖(结 构测定) 15.3( 了解 ) 多糖:淀粉(分类、结构和性质)、纤维素(结构和利用:造纸、人造纤维、 羧甲基纤维素)、半纤维素、右旋糖酐 第十六 章 氨基酸、多肽蛋白质 、核酸 熟悉氨基酸的结构、命名和常规的化学性质 了解多肽的结构特征、结构的测定方法、性质 了解蛋白质的主要化学性质,了解蛋白质的一级、二级、三级、四级结构 16.1(理解 ) 氨基酸:结构、分类和命名、制法【氨基酸的合成: Strecker合成、 -卤代 酸氨解、 Gabriel 合成、 丙二酸酯法】、性质【两性和等电点、氨基的反应(与亚硝 酸、甲醛、二硝基氟苯反应)、脱羧反应、与水合茚三酮反应】 16.2( 了解 ) 多肽:多肽结构确定和合成原理简介、多肽合成【羧基的保护、氨基的保 护、接肽方法(混合酸酐法、活泼酯法、碳二亚胺法)】;重要的多肽(谷胱甘肽、 催产素和牛胰岛素) 16.3( 了解 ) 蛋白质:蛋白质的分类和重要性质、蛋白质的结构,蛋白质的性质(两性 和等电点、胶体性质、沉淀、变性(可逆和不可逆)、水解、显色反应) 16.4 ( 了解 ) 核酸的组成与结构 第十七 章 脂类、 萜类、甾族化合物 了解 脂 类、 萜类和甾族化合物的结构特征、分类,异戊二烯规则及其生理作用及应用 17.1( 了解 ) 各种脂类化合物 : 油脂以及脂肪酸 、 磷脂 、 蜡 、 前列腺素 17.2( 了解 ) 萜类的定义、分类、 (理解 ) 异戊二烯规则:单萜、倍半萜及其它萜类 (二、 三和四萜 ) ( 了解 ) 常见萜化合物的结构的一般书写方法: VA、胡萝卜素、柠檬醛、橙化醇、 香叶醇、薄荷醇、蒎稀、龙脑、樟脑 17.3( 了解 ) 甾族化合物的基本骨架和命名 13 第十 八 章 含硫、磷、硅化合物 熟悉含硫化合物的化学性质,了解其物理性质 熟悉有机磷化合物的分类、命名以及有机磷农 药的性质、性能和应用 了解含硅化合物的物理性质及化学性质 18.1(了解 ) 硫、磷元素原子的电子构型和成键特征 18.2(理解) 含硫化合物的结构类型和命名及合成与反应 硫醇和硫酚、硫醚、亚砜和砜、磺酸及其衍生物(磺胺药物、糖精) 18.3 (了解 ) 含磷化合物 (熟练掌握) 重要反应:形成季磷盐的反应、魏悌锡( Wittig)试剂及其反应 18.4( 了解 ) 有机农药分类、农药的剂型、药效和防护、有机磷农药及其他 18.5( 了解 ) 常见卤代硅烷及硅醇、硅氧烷的合成及其应用 第十 九 章 缩合反应( 熟练掌握 ) 19.1 醇、醛型缩合反应:满尼赫 Mannich 胺甲基化反应、麦克尔 Micheal加成、鲁宾 逊 Robinson增环反应 19.2 酯的酰基化反应:酯缩合反应 、 克莱森缩合反应、混合酯缩合、分子内的酯 缩合反应(狄克曼 Dieckmann缩合反应)、用酰氯或酸酐进行酰基化 19.3 酮的烷基化、酰基化反应、经烯胺烷基化或酰基化 19.4 -二羰基化合物的特性及在合成上的应用: -二羧基化合物的特性、丙二酸酯合成 法、乙酰乙酸乙酯合成法、 1,3-二羧基化合物的 -烷基化和 -酰基化、酯缩合的逆 向反应 19.5 魏悌锡 反应及 其类似 反应: 叶立德 ( ylide) 、磷 叶立德 、硫叶立德等的结构与 制备、 魏悌锡 (Wittig)反应、魏悌锡 霍纳尔 ( Wittig-Horner) 反应、 19.6 芳醛与酸酐亲核加成反应:蒲尔金 ( Perkin) 反应、克脑文格 ( Knoevenagel) 反应 19.7 醛、酮与 -卤代羧酸酯的反应:达参 ( Darzens) 反应 19.8 苯甲醛的氰离子( CN)催化下:安息香缩合反应、安息香酸重排 第 二十 章 氧化反应 (熟练掌握) 20.1有机化合物的氧化态 、 有机化合物的氧化反应类型 、不同氧化剂对不同结构物质的 氧化异同点 的对比 20.2金属氧化剂 : Cr( )氧化剂 、 锰类氧化剂 、 四氧化锇 、 金属钌氧化剂 、 四醋酸铅 、 Ag( )氧化剂 、 Pd( )氧化剂 、 主族金属氧化剂 20.3非金属氧化剂 : 碘类氧化剂 、 亚氯酸钠 、 二氧化硒 、 单线态 O2、 臭氧与碳碳双键 的臭氧化反应 20.4有机氧化剂 : 二甲亚砜 、 氮氧化物 、 过氧化物 、 叶利德 20.5不对称氧化反应 : 烯烃的不对称双羟基化反应 、 烯烃的不对称环氧化反应 14 20.6 氮原子和硫原子参与的氧化反应 第 二十一 章 重排反应 (熟练掌握) 21.1重排的基本规律 : 亲核 重排、 自由基重排的基本 规律 、 亲电重排和卡宾重排的基本 规律 21.2从碳原子到碳原子的 1,2-重排 : Wagner-Meerwein重排 、 pinacol重排 、 Prins-pinacol 重排 、 Demjav重排和 Tiffeneau-Demjav重排 、 二烯酮苯酚重排 、 二苯基乙二酮 及 二 苯乙醇酸型重排 、 Favorskii重排 、 基于酰基卡宾的重排反应 Wolff重排和 Arndt-Eistert重排 21.3从碳原子到氮原子的 1,2-重排 、 从碳原子到氧原子的 1,2-重排 21.4从杂原子到碳原子的重排 : Baker-Venkataraman重排 、 Payne重排 、 Smiles重排 、 Stevens重排 、 Sommelet-Hauser重排 、 Pummerer重排 、 Meyer-Schuster重排和 Rupe 重排 、 Fries重排 21.5从杂原子到杂原子的亲核重排 硼氢化氧化 21.6 迁移重排 : 1,j-氢 迁移重排 、 1,j-碳 迁移重排 、 3,3-迁移重排 、 2,3- 迁移重排和 1,2-迁移重排 第二十二章 周环反应 22.1(掌握 ) 分子轨道对称守恒原理 、 前线轨道理论 、 能量相关理论 、 芳香过渡态理论 、 周环反应及周环 协同反应 22.2(熟练掌握) 电环化 、 环加成反 应 ( 2+2, 2+4Diels-Alder 环加成 反应 、 1, 3- 偶极环加成反应 、 迁移 等 反 应 及其 异同点 22.3(熟练掌握) 典型的 -迁移反应( Claisen 克来森重排、 Cope 重排、氢原子参加的 l, j迁移、碳原子参加的 l , j迁移) 第 二十三 章 过渡金属催化的有机反应 (了解 ) 23.1金属有机化合物的发展历史 及新进展 23.2金属有机配合物中的配体 : 有机配体的齿合度 、 配体的类型与电子数 、 金属与 配体成键的基本性质 23.3过渡金属催化的 碳碳键偶联反应 : Kumada偶联反应 、 Heck偶联反应 、 Sonogashira 偶联反应 、 Negishi偶联反应 、 Stille偶联反应 、 Suzuki偶联反应 23.4过渡金属催化的碳杂原子键偶联反应 : Buchwald-Hartwig偶联反应 第二十四章 合成及 逆合成分析 ( 掌握 ) 24.1原料的选择,合成步骤的设计,选择性反应及保护基的应用,立体化学控 制 24.2切断、合成子、反合成子以及合成等价物 24.3切断的基本方式和基本原则 (CX键的切断 、 CC键的切断 ) 24.4有机合成中的保护基 ( 羟基保护基 、 羰基保护基 、 氨基保护基 )、 15 24.5(了解) 简单有机化合物的合成实例分析 ( 青霉素 V、 利血平 、 紫杉醇 ) 第 二十五 章 化学文献与网络检索 (了 解 ) 2
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