有機(jī)化學(xué)名詞詳解

有機(jī)化學(xué)概念解析有機(jī)化合物碳?xì)浠衔锛捌溲苌玫幕衔?。例如：CH4、CH3CH3、CH3CH2OH同分異構(gòu)體分子式相同而結(jié)構(gòu)相異因而其性質(zhì)也各異的化合物。例如：乙醇（CH3CH2OH）和甲醚（CH3OCH3）共價(jià)鍵的均裂及自由基反應(yīng)兩個(gè)原子之間的共用電子對(duì)均勻分裂，兩個(gè)原子各保留一個(gè)電子。共價(jià)鍵的這種斷裂方式稱為鍵的均裂。鍵均裂產(chǎn)生了具有不成對(duì)電子的原子或原子團(tuán)叫做自由基（游離基）。自由基性質(zhì)非?；顫姡衫^續(xù)引起一系列反應(yīng)（鏈反應(yīng)）。有自由基參與的反應(yīng)叫做自由基反應(yīng)。例如：共價(jià)鍵的異裂及離子型反應(yīng)共價(jià)鍵斷裂時(shí)，兩個(gè)原子之間的共用電子對(duì)完全轉(zhuǎn)移到其中的一個(gè)原子上。共價(jià)鍵的該斷裂方式稱為鍵的異裂。由共價(jià)鍵異裂產(chǎn)生離子而進(jìn)行的反應(yīng)叫做離子型反應(yīng)。例如：親電試劑在反應(yīng)過(guò)程中，如果試劑從有機(jī)化合物中與它反應(yīng)的那個(gè)原子獲得電子對(duì)并與之共用形成化學(xué)鍵，這種試劑稱做親電試劑。例如：H+、SO3、BF3、AlCl3、+NO2等均為親電試劑。親核試劑在反應(yīng)過(guò)程中，如果試劑把電子對(duì)給予有機(jī)化合物與它反應(yīng)的那個(gè)原子并與之共有形成化學(xué)鍵，這種試劑稱做親核試劑。例如：-OH、-NH2、-CN、H2O、NH3等含有孤對(duì)電子的分子和負(fù)離子都是親核試劑。官能團(tuán)官能團(tuán)是指分子中比較活潑、容易發(fā)生某些特征反應(yīng)的原子(如鹵素原子)、原子團(tuán)或某些特征的化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)單元等。例如：Cl、OH、COOH、等橋環(huán)的特定編號(hào)原則從某一橋頭碳開(kāi)始，沿最長(zhǎng)的橋編至另一個(gè)橋頭碳，隨后繼續(xù)編較長(zhǎng)的橋至起始橋頭碳，最后編最短的橋。例如：雙環(huán)3.2.1辛烷 2-甲基雙環(huán)2.2.1-2-庚烯 7，7-二甲基雙環(huán)4.1.0庚烷螺環(huán)的特定編號(hào)原則螺環(huán)的編號(hào)先從小環(huán)上與螺原子相鄰的碳原子開(kāi)始，沿小環(huán)經(jīng)螺原子編到另一大環(huán)。例如： 螺4.5癸烷 2-甲基螺4.5-6-癸烯構(gòu)造式表示分子中原子相互連接的方式和次序的化學(xué)式叫做構(gòu)造式。例如：雜化將原來(lái)的原子軌道混雜均勻而重新組成等量的能量相同的新的軌道雜化軌道，進(jìn)而成鍵。這個(gè)過(guò)程叫做軌道的雜化。例如：sp3雜化、sp2雜化、sp雜化誘導(dǎo)效應(yīng)由于原子或基團(tuán)電負(fù)性的影響沿著分子中的鍵傳導(dǎo)，引起分子中電子云按一定方向轉(zhuǎn)移或鍵的極性通過(guò)鍵鏈依次誘導(dǎo)傳遞的效應(yīng)稱為誘導(dǎo)效應(yīng)（inductive effects）或I效應(yīng)。例如：ClCH2CH2CH3共軛效應(yīng)是存在于共軛體系中原子間的極性與極化作用的相互影響，是電子離域于整個(gè)共軛體系乃至整個(gè)分子所產(chǎn)生的一種效應(yīng)。例如：-共軛 CH2=CHCH=CH2 p-共軛 CH2=CHCl超共軛效應(yīng)由鍵參與的離域現(xiàn)象，稱為超共軛效應(yīng)。例如：CH2=CHCH3中C-H鍵與鍵的共軛場(chǎng)效應(yīng)分子中原子之間相互影響的電子效應(yīng)，不是通過(guò)鍵鏈而是通過(guò)空間傳遞的，稱為場(chǎng)效應(yīng)（field effects）。例如：可極化度可極化度是指共價(jià)鍵在外界電場(chǎng)的作用下，由于發(fā)生電子云分布的變動(dòng)，從而使分子中電子云變形的難易程度?？蓸O化度大的共價(jià)鍵，電子云易于變形。不易變形的稱為可極化度小。例如：CX鍵的極性大，和CC或CH鍵比較，CX鍵在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中具有更大的可極化度。正碳離子的穩(wěn)定性正碳離子的中心碳原子是缺電子的，任何使正碳離子中心碳原子上電子云密度增加的結(jié)構(gòu)因素將使正電荷分散，使正碳離子的穩(wěn)定性增高。例如：共振論在價(jià)鍵規(guī)則許可的范圍內(nèi)，當(dāng)一個(gè)分子可以寫出一個(gè)以上的構(gòu)造式時(shí)，則任何一個(gè)單獨(dú)的經(jīng)典價(jià)鍵構(gòu)造式都不能正確反映出分子的真正結(jié)構(gòu)，可以用多個(gè)并不存在的經(jīng)典構(gòu)造式疊加(共振、雜化)形成的共振雜化體來(lái)近似模擬分子的真實(shí)結(jié)構(gòu)。例如：構(gòu)造異構(gòu)體分子中各原子相互結(jié)合的方式和次序不同而致的異構(gòu)體，叫做構(gòu)造異構(gòu)體。例如：和、和、和立體異構(gòu)體分子的構(gòu)造相同，但分子中各原子在空間的排列方式不同而形成的不同異構(gòu)體稱為立體異構(gòu)體。例如：順?lè)串悩?gòu)、對(duì)映異構(gòu)、構(gòu)象異構(gòu)構(gòu)象異構(gòu)一個(gè)分子沿單鍵旋轉(zhuǎn)形成分子中各原子在空間的不同排列方式稱為構(gòu)象，這些不同的排列稱為構(gòu)象異構(gòu)體。例如：順?lè)串悩?gòu)由于分子中存在限制共價(jià)鍵旋轉(zhuǎn)的因素（如雙鍵、環(huán)），共價(jià)鍵兩端的碳原子各自連接不同的原子或原子團(tuán)時(shí)，就生成兩種不同的立體異構(gòu)體，稱為順?lè)串悩?gòu)。例如： Z/E命名法IUPAC命名法規(guī)定用（E）和（Z）兩個(gè)字母分別標(biāo)記順?lè)串悩?gòu)體的方法。以比較各取代基團(tuán)的先后次序來(lái)區(qū)別順?lè)串悩?gòu)體，這種先后次序由一定的“次序規(guī)則”來(lái)規(guī)定。 Z 構(gòu)型 E 構(gòu)型(a a; b b)Z 構(gòu)型 兩個(gè)次序在前的取代基（a和b）位在雙鍵的同側(cè)。E 構(gòu)型 兩個(gè)次序在前的取代基（a和b）位在雙鍵的異側(cè)。取代基的次序規(guī)則（1）取代基團(tuán)的先后次序，原則上由基團(tuán)中各原子的原子序數(shù)，首先由和雙鍵碳原子直接相連原子的原子序數(shù)所決定。（2）取代基團(tuán)中，若和雙鍵碳原子直接相連的第一原子相同，則須比較其以后原子的原子序數(shù)。（3）當(dāng)取代基團(tuán)為不飽和基團(tuán)時(shí)，應(yīng)把雙鍵或叁鍵看作是它以單鍵和多個(gè)原子相連接。例如：(Z) 1，2-二氯-1-溴乙烯 (Z) 2,4-二甲基-3-氯-3-己烯對(duì)映異構(gòu)由于在空間排列上的不同使兩種結(jié)構(gòu)互成鏡象不重合而產(chǎn)生的構(gòu)型異構(gòu)體，稱為對(duì)映異構(gòu)，也叫旋光異構(gòu)。例如：偏振光只在一個(gè)方向上振動(dòng)的光線叫做平面偏振光，簡(jiǎn)稱偏振光。旋光性與旋光度能使偏振光振動(dòng)方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)成為旋光性，偏振光振動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)的角度叫做旋光度。手性與手性分子手是不能與自身鏡像相疊合的，一個(gè)物體若與自身鏡像不能疊合，就叫做具有手性，在立體化學(xué)中，不能與自身鏡像疊合的分子叫做手性分子。手性碳在有機(jī)化合物中，一個(gè)碳原子如果與四個(gè)互不相同的原子或基團(tuán)相連，這種碳原子叫不對(duì)稱碳原子，或手性碳原子。菲舍爾投影式菲舍爾(Fischer)投影式是表示手性碳原子構(gòu)型的一種廣為使用的方式。在菲舍爾投影式書(shū)寫中，有如下規(guī)定：(1)將手性碳原子放在紙平面上，橫鍵表示該鍵伸向紙平面前方，即橫前；豎鍵表示伸向紙平面后方，即豎后，簡(jiǎn)言之即橫前豎后；(2)一般情況下，將碳鏈放在豎鍵上，并且1號(hào)碳原子始終在豎鍵的最上端；(3)手性碳原子可以寫出來(lái)，也可以不寫出來(lái)。例如：R/S命名法R-S標(biāo)記法基于手性碳原子所連的四個(gè)基團(tuán)互不相同，它們?cè)诳臻g按一定的次序排列。用次序規(guī)則比較它們的先后(優(yōu)先)次序，若a,b,c,d四個(gè)基團(tuán)的次序?yàn)閍bcd，把排在最后的最不優(yōu)先的基團(tuán)d置于離觀察者最遠(yuǎn)的位置，即從最不優(yōu)先的基團(tuán)d的對(duì)面，觀察其他三個(gè)基團(tuán)的排列次序。這正如汽車司機(jī)對(duì)方向盤，a、b、c在方向盤上，d位于方向盤連桿上。如果從a經(jīng)過(guò)b再到c旋轉(zhuǎn)的方向是順時(shí)針的，則將該手性碳原子的構(gòu)型標(biāo)記為“R”(拉丁文Rectus的縮寫，“右”的意思)；如果是逆時(shí)針的，則標(biāo)記為“S”(拉丁文Sinister的縮寫，“左”的意思)。例如：乳酸的R-S構(gòu)型對(duì)映異構(gòu)體的判斷方法一個(gè)分子有對(duì)映異構(gòu)體或者說(shuō)有手性可以用以下方法判斷：（1）分子和鏡像不能重合；（2）分子中含有一個(gè)手性碳；（3）分子中既沒(méi)有對(duì)稱面又沒(méi)有對(duì)稱中心。例如：下列化合物中沒(méi)有旋光性的是（ C ）內(nèi)消旋體雖然含有手性碳原子，但卻不是手性分子，因而也沒(méi)有旋光性的化合物，叫做內(nèi)消旋體。內(nèi)消旋體用“meso-”或“m-”表示。例如：meso-2,3-二羥基丁二酸烷烴的沸點(diǎn)變化規(guī)律隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增加，烷烴的沸點(diǎn)逐漸升高。同碳數(shù)的構(gòu)造異構(gòu)體中，分子的支鏈越多，則沸點(diǎn)越低。例如：將下列化合物按沸點(diǎn)由高到低排序（ abcd ）a 正庚烷 b 正己烷 c 2甲基戊烷 d 2，2二甲基丁烷燃燒熱燃燒熱是指一摩爾化合物完全燃燒生成二氧化碳和水所放出的熱量。燃燒熱的大小可以反映出分子內(nèi)能的大小，從而可以判斷分子的穩(wěn)定性。取代環(huán)丙烷的開(kāi)環(huán)原則取代環(huán)丙烷與鹵化氫加成時(shí)，環(huán)的破裂發(fā)生在取代基最多和取代基最少的碳原子之間，氫原子加在連氫較多的碳原子上。例如：氫化熱每一摩爾烯烴催化加氫放出的能量叫做氫化熱。氫化熱的大小反映了烯烴分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，氫化熱越小則分子穩(wěn)定。親電加成反應(yīng)由親電試劑作用而引起的加成反應(yīng)，叫做親電加成反應(yīng)。例如：烯烴與一系列親電加成試劑HX、H2SO4、H2O、X2等的反應(yīng)。馬氏規(guī)則不對(duì)稱烯烴與極性試劑（如鹵化氫）進(jìn)行加成時(shí)，試劑中帶正電的部分（如H+）總是加到含氫較多的雙鍵碳原子上，帶負(fù)電部分（X-）則加到含氫較少的雙鍵碳原子上。這個(gè)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律是由俄國(guó)化學(xué)家馬爾科夫尼科夫（Markovnikov V. V.）總結(jié)出來(lái)的，因此稱為馬爾科夫尼柯夫規(guī)律，簡(jiǎn)稱馬氏規(guī)則，也稱不對(duì)稱加成規(guī)則。例如：正碳離子重排正碳離子重排通常只發(fā)生在相鄰碳原子上，即1,2-遷移，判斷重排反應(yīng)能否發(fā)生的依據(jù)是正碳離子穩(wěn)定性，經(jīng)重排后的正碳離子比未重排的正碳離子要有更好的穩(wěn)定性。例如：自由基加成過(guò)氧化物效應(yīng)在日光或過(guò)氧化物存在下，烯烴與溴化氫的加成取向正好與馬氏規(guī)則相反。這一現(xiàn)象稱過(guò)氧化物效應(yīng)。反馬氏規(guī)則的加成，不是離子型的親電加成，而是自由基型的加成反應(yīng)。例如：硼氫化氧化反應(yīng)烯烴與硼氫化物乙硼烷（B2H）容易發(fā)生加成反應(yīng)生成三烷基硼，這個(gè)反應(yīng)叫硼氫化反應(yīng)。硼氫化反應(yīng)后所得的反應(yīng)混合物不必分離直接和過(guò)氧化氫的氫氧化鈉溶液作用，反應(yīng)混合物中的烷基硼被氧化為烷氧基硼，然后再水解為相應(yīng)的醇。它是制備醇特別是伯醇的一個(gè)好方法。硼氫化氧化反應(yīng)的特點(diǎn)是，產(chǎn)物為反馬氏規(guī)則的加成產(chǎn)物，立體化學(xué)上為順式加成，且無(wú)重排產(chǎn)物生成。例如：NBSNBS：N溴代丁二酰亞胺，是烯丙型化合物進(jìn)行溴代反應(yīng)的溴化劑。例如：共軛二烯烴兩個(gè)雙鍵被一個(gè)單鍵間隔的二烯烴叫做共軛二烯烴。例如：1,3-丁二烯CH2=CH-CH=CH2共軛加成/1,4-加成1,4-加成是一分子試劑加在共軛雙鍵的兩端碳原子上（即C或C上），即C和C上原來(lái)的雙鍵變成單鍵，而在C和C之間，原來(lái)的單鍵變成雙鍵。在1,4-加成反應(yīng)中，共軛二烯烴作為一個(gè)整體參與反應(yīng)，因此也稱為共軛加成。例如：狄爾斯阿爾德反應(yīng)/雙烯合成共軛二烯烴與具有碳碳雙鍵或碳碳叁鍵的不飽和化合物進(jìn)行1,4-加成反應(yīng)，生成六元環(huán)烯烴及其衍生物，這類反應(yīng)叫做狄爾斯阿爾德反應(yīng)，也叫雙烯合成。例如：協(xié)同反應(yīng)反應(yīng)一步完成，反應(yīng)過(guò)程中新鍵的生成和舊鍵的斷裂同時(shí)發(fā)生，反應(yīng)只經(jīng)過(guò)一個(gè)過(guò)渡態(tài)而沒(méi)有離子或自由基等中間體過(guò)程的基元反應(yīng)，稱為協(xié)同反應(yīng)。例如：雙烯合成周環(huán)反應(yīng)反應(yīng)經(jīng)過(guò)一個(gè)環(huán)過(guò)渡態(tài)而進(jìn)行的環(huán)加成反應(yīng)稱為周環(huán)反應(yīng)。也是協(xié)同反應(yīng)的一種。周環(huán)反應(yīng)有兩個(gè)特點(diǎn)：第一，反應(yīng)顯著受光照和加熱作用影響，而且光照和加熱所得反應(yīng)結(jié)果不同；第二，有高度的立體化學(xué)專一性。電環(huán)化反應(yīng)在線型共軛體系的兩端，由兩個(gè)電子生成一個(gè)新的鍵的反應(yīng)或其逆反應(yīng)都稱為電環(huán)化反應(yīng)。例如：環(huán)加成反應(yīng)環(huán)加成反應(yīng)是在兩個(gè)電子體系的兩端同時(shí)生成兩個(gè)鍵而閉合成環(huán)的反應(yīng)。環(huán)加成反應(yīng)可以根據(jù)電子數(shù)目不同分為2+2和4+2型等。例如：前線軌道是指分子中能量最高的電子占據(jù)軌道和能量最低的電子未占據(jù)軌道，分別用HOMO和LUMO表示。末端炔烴與炔氫叁鍵在炔烴分子鏈的端位上，稱為末端炔烴，末端炔烴的叁鍵碳上的氫原子叫炔氫。林德拉（Lindlar）催化劑在鈀碳酸鈣中加入一些醋酸鉛使之鈍化，得到林德拉（Lindlar）催化劑，能使炔烴選擇加氫生成烯烴，只對(duì)炔烴的催化加氫有效，而對(duì)烯烴的加氫無(wú)效。例如：Kucherov反應(yīng)炔烴和水的加成首先是叁鍵與一分子水加成，生成具有雙鍵以及雙鍵碳上連有羥基的烯醇（或稱烯醇式化合物）。烯醇式化合物不穩(wěn)定，容易重排生成醛或酮，即羥基中的質(zhì)子，轉(zhuǎn)移到另一個(gè)雙鍵碳原子上，同時(shí)組成共價(jià)鍵的電子云發(fā)生轉(zhuǎn)移，使碳碳雙鍵變成單鍵，碳氧單鍵變成雙鍵。這個(gè)反應(yīng)稱為Kucherov反應(yīng)。例如：互變異構(gòu)現(xiàn)象在一般條件下，兩個(gè)構(gòu)造異構(gòu)體可以迅速地相互轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象，叫做互變異構(gòu)現(xiàn)象。例如：芳香性成環(huán)原子間的鍵長(zhǎng)也趨于平均化，性質(zhì)上表現(xiàn)為易發(fā)生取代反應(yīng)，不易發(fā)生加成反應(yīng)，不易被氧化，它們的質(zhì)子在核磁共振譜中顯示相似的化學(xué)位移。這些特性統(tǒng)稱為芳香性。非苯芳烴分子中不含苯環(huán)結(jié)構(gòu)，但含有結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與苯環(huán)相似的芳環(huán)，并具有芳香族化合物的共同特性。例如：親電取代反應(yīng)由于高度離域的電子云分布在苯環(huán)平面的上方和下方，組成閉合共軛體系，苯環(huán)容易受到親電試劑的進(jìn)攻，使苯環(huán)上的原子被取代，生成相應(yīng)的取代苯，這種反應(yīng)稱為親電取代反應(yīng)。例如：鹵化、硝化、磺化、烷基化和?；雀?克烷基化反應(yīng)芳烴與鹵代烷在無(wú)水AlCl3的催化下，生成芳烴的烷基衍生物。反應(yīng)的結(jié)果是苯環(huán)上引入了烷基，這個(gè)反應(yīng)叫做傅列德?tīng)柨死虼耐榛磻?yīng)，簡(jiǎn)稱傅-克烷基化反應(yīng)。例如：傅克?；磻?yīng)芳烴與酰鹵（RCOX）在無(wú)水AlCl3催化作用下，生成芳酮。這個(gè)反應(yīng)叫做傅列德?tīng)柨死虼孽；磻?yīng)，簡(jiǎn)稱為傅克?；磻?yīng)。例如：氯甲基化反應(yīng)在無(wú)水氯化鋅催化下，芳烴與甲醛及氯化氫作用，芳環(huán)上的氫被氯甲基（CH2Cl）取代，稱為氯甲基化反應(yīng)。例如：路易斯(Lewis G.N.)酸美國(guó)化學(xué)家路易斯(Lewis G.N.)提出電子理論，他從化學(xué)鍵理論出發(fā)，以接受或給出電子為判據(jù)，定義凡能接受電子對(duì)的物質(zhì)是酸。例如：AlCl3定位基與定位效應(yīng)當(dāng)苯環(huán)上已有一個(gè)取代基，如再引入第二個(gè)取代基時(shí)，第二個(gè)取代基進(jìn)入的位置，主要由苯環(huán)上原有取代基的性質(zhì)所決定?；瘜W(xué)家們把芳環(huán)上原有的取代基稱為定位基，把定位基支配第二個(gè)取代基進(jìn)入芳環(huán)位置的能力稱為定位效應(yīng)。鄰對(duì)位定位基/活化基鄰對(duì)位定位基又叫第一類定位基，它們使第二個(gè)取代基主要進(jìn)入它的鄰位和對(duì)位(鄰+對(duì)60%）。這類定位基主要有以下三個(gè)特點(diǎn)：這些取代基與苯環(huán)直接相連的原子一般都是飽和的且多數(shù)有孤電子對(duì)或帶負(fù)電荷。除鹵素外，這類定位基均能使苯環(huán)上電子云密度升高，使苯環(huán)活化。因此這些定位基又稱活化基。這些取代苯（除鹵苯外）的親電取代反應(yīng)活性比苯高，反應(yīng)速度比苯快。例如：O，NR2，NHR，NH2，OH，OCH3，NHCOR，OCOR，C6H5，R，X等（定位能力由強(qiáng)到弱）間位定位基/鈍化基間位定位基又叫第二類定位基，它們使第二個(gè)取代基主要進(jìn)入它的間位（間位40%）。這類定位基主要有以下三個(gè)特點(diǎn)：這些取代基與苯環(huán)直接相連的原子一般都是不飽和的（重鍵的另一端是電負(fù)性大的元素）或帶正電荷（也有例外，如CCl3）。這類定位基均能使苯環(huán)上電子云密度降低，使苯環(huán)鈍化。因此，這些定位基又稱鈍化基。這些取代基的親電取代反應(yīng)活性比苯低，反應(yīng)速度比苯慢。例如：等（定位能力由強(qiáng)到弱）多環(huán)芳烴分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的苯環(huán)結(jié)構(gòu)的芳烴，稱為多環(huán)芳烴。例如： 稠環(huán)芳烴多環(huán)芳烴分子中有兩個(gè)或兩個(gè)以上的苯環(huán)以共用兩個(gè)相鄰碳原子的方式相互稠合。例如：萘、蒽、菲等。休克爾規(guī)則1931年德國(guó)化學(xué)家休克爾（E.Huchel）發(fā)現(xiàn)：如果一個(gè)單環(huán)化合物具有閉合的共軛體系，且成環(huán)原子共平面，它的電子數(shù)為4n+2（n=0，1，2，整數(shù)），該化合物就具有芳香性。這個(gè)規(guī)則稱為休克爾規(guī)則，或4n+2規(guī)則。例如：下列化合物無(wú)芳香性的是（ A ）輪烯通常將n 10的一類共軛單環(huán)多烯烴CnHn稱為輪烯。例如：伯、仲、叔鹵代烷烷烴分子中的氫原子被鹵素原子取代后的生成物叫做鹵代烷烴，按照與鹵原子相連碳原子的不同，鹵代烷又分為伯鹵代烷、仲鹵代烷和叔鹵代烷：例如：親核取代反應(yīng)由親核試劑進(jìn)攻而引起的取代反應(yīng)，稱為親核取代反應(yīng)（nucleophilic substitution），以SN表示。例如：在鹵烷分子中，鹵素原子可被富電子的親核試劑，如負(fù)離子（HO-，RO-,NO3-等）或具有未共用電子對(duì)的分子（如NH3,H2O等）取代。威廉姆森（williamson）合成反應(yīng)伯鹵代烷與醇鈉作用可制得醚。該反應(yīng)是制備醚的重要方法，稱為威廉姆森（williamson）合成反應(yīng)。例如：-消除反應(yīng)從分子中失去一個(gè)簡(jiǎn)單分子生成不飽和鍵的反應(yīng)稱為消除反應(yīng)（elimination reaction），用E表示。由于脫去碳上的氫，通常稱為消除反應(yīng)例如：鹵烷和氫氧化鈉（或氫氧化鉀）的乙醇溶液共熱脫去一分子鹵化氫生成不飽和烴 查依采夫（Saytzeff）規(guī)則鹵烷脫鹵化氫時(shí)，氫原子總是從含氫最少的碳原子上脫去的。這個(gè)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律稱為查依采夫（Saytzeff）規(guī)則。生成雙鍵碳上烷基取代基最多的烯烴（或穩(wěn)定的烯烴，如共軛烯烴）。例如：格氏試劑一鹵代烷與金屬鎂在絕對(duì)乙醚（無(wú)水、無(wú)醇的乙醚）中作用生成有機(jī)鎂化合物，產(chǎn)物能溶于乙醚，不需分離即可直接用于各種合成反應(yīng)，這種產(chǎn)物一般稱為格利雅（Grifnard）試劑，簡(jiǎn)稱格氏試劑。例如：相轉(zhuǎn)移催化反應(yīng)與相轉(zhuǎn)移催化劑相轉(zhuǎn)移催化反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)的方式之一。在這類反應(yīng)中，由于兩種反應(yīng)物互不相溶而構(gòu)成兩相（即非均相），反應(yīng)物之間接觸概率較少，反應(yīng)較難進(jìn)行，甚至不能發(fā)生反應(yīng)。若加入一種催化劑，將反應(yīng)物之一由原來(lái)所在的一相穿過(guò)兩相之間的界面轉(zhuǎn)移到另一個(gè)反應(yīng)物所在的另一相中，使兩相反應(yīng)物在均相中反應(yīng)，從而反應(yīng)較易進(jìn)行，這種反應(yīng)方式稱為相轉(zhuǎn)移催化反應(yīng)（phase transer catalutic reaction，簡(jiǎn)稱PTC反應(yīng)）。在非均相反應(yīng)中，能將反應(yīng)物之一有一相轉(zhuǎn)移到另一相的催化劑，稱為相轉(zhuǎn)移催化劑。例如：?jiǎn)畏肿佑H核取代反應(yīng)（SN 1）在決定反應(yīng)速度的步驟中，發(fā)生共價(jià)鍵變化的只有一種分子，所以稱作單分子反應(yīng)歷程。這種單分子親核取代反應(yīng)常用SN 1。SN1反應(yīng)的特點(diǎn)是：反應(yīng)分兩步進(jìn)行，反應(yīng)速度只與反應(yīng)物的濃度有關(guān)，而與試劑濃度無(wú)關(guān)，反應(yīng)過(guò)程中有活性中間體正碳離子生成，如正碳離子所連的三個(gè)基團(tuán)不同時(shí)，得到的產(chǎn)物基本上是外消旋體。同時(shí)由于正碳離子中間體存在，產(chǎn)物往往有重排產(chǎn)物。例如：叔丁基溴在堿性溶液中水解反應(yīng)速度，僅與鹵烷的濃度成正比，而與親核試劑（OH-或水分子）的濃度無(wú)關(guān)。這說(shuō)明決定反應(yīng)速度的一步與試劑無(wú)關(guān)，而僅取決于鹵烷分子本身CX鍵斷裂的難易和它的濃度。雙分子親核取代反應(yīng)（SN2）在決定反應(yīng)速度的步驟中，共價(jià)鍵的變化發(fā)生在兩種分子中，因此它是雙分子親核取代反應(yīng)，以SN2表示。SN2反應(yīng)的特點(diǎn)是：反應(yīng)速度既與反應(yīng)物的濃度有關(guān)，又與試劑的濃度有關(guān)，反應(yīng)中新鍵的形成和舊鍵的斷裂是同步的，經(jīng)由SN2反應(yīng)得到的產(chǎn)物通常發(fā)生構(gòu)型反轉(zhuǎn)。同時(shí)反應(yīng)只通過(guò)一個(gè)過(guò)渡態(tài)而無(wú)中間體生成，因此不存在重排產(chǎn)物。例如：溴甲烷堿性水解的反應(yīng)速度不僅與鹵烷的濃度成正比，也與堿的濃度呈正比。瓦爾登轉(zhuǎn)化/瓦爾登反轉(zhuǎn)親核取代反應(yīng)中親核試劑不是連在原來(lái)離去基團(tuán)的位置上，所得到的取代產(chǎn)物與原來(lái)的反應(yīng)物構(gòu)型相反，這稱為瓦爾登轉(zhuǎn)化或瓦爾登反轉(zhuǎn)。例如：分子內(nèi)的親核取代反應(yīng)親核試劑與被取代的離去基團(tuán)處于同一分子內(nèi)發(fā)生的親核取代反應(yīng)，稱為分子內(nèi)的親核取代反應(yīng)。例如：鄰基效應(yīng)同一分子內(nèi)，一個(gè)基團(tuán)參與并制約和反應(yīng)中心相連的另一個(gè)基團(tuán)所發(fā)生的反應(yīng)，稱為鄰基參與。它是分子內(nèi)基團(tuán)之間的特殊作用所產(chǎn)生的影響，又稱為鄰基效應(yīng)。例如：親核性和堿性親核性和堿性是兩個(gè)不同的概念。試劑的堿性是指試劑與質(zhì)子結(jié)合的能力，而親核性是指試劑與帶部分正電荷碳原子結(jié)合的能力。因此，試劑的親核性強(qiáng)弱與其堿性大小并非完全一致例如鹵離子的堿性是：I-Br-Cl-Br-Cl-F-。單分子消除反應(yīng)（E1）決定反應(yīng)速率的步驟中，只有一種分子發(fā)生共價(jià)鍵的異裂。所以這樣的反應(yīng)歷程稱為單分子消除反應(yīng)（E1）。例如：第一步反應(yīng)速度較慢，第二步反應(yīng)速度較快。第一步生成正碳離子是決定反應(yīng)速度的一步，這一步中只有一種分子發(fā)生共價(jià)鍵的異裂。雙分子消除反應(yīng)（E2）新鍵生成和舊鍵的斷裂同時(shí)發(fā)生，其反應(yīng)速度與反應(yīng)濃度以及進(jìn)攻試劑的濃度成正比，這說(shuō)明反應(yīng)是按雙分子歷程進(jìn)行的，因此叫做雙分子消除反應(yīng)。例如：順式消除與反式消除從立體化學(xué)角度來(lái)考慮，-消除可能導(dǎo)致兩種不同的順?lè)串悩?gòu)體。將離去基團(tuán)與被脫去的-H放在同一平面上，若離去基團(tuán)與-H在鍵同側(cè)被消除，稱為順式消除；若離去基團(tuán)與-H在鍵的兩側(cè)（異側(cè)）被消除，稱為反式消除。例如：烯丙型和芐基型鹵代烴鹵原子與雙鍵或苯環(huán)相隔一個(gè)飽和碳原子的鹵代烴。例如：乙烯型和鹵苯型鹵代烴鹵原子直接與雙鍵或苯環(huán)（芳環(huán)）碳原子相連的鹵代烴。例如：孤立型鹵代烯烴和鹵代芳烴鹵原子與雙鍵或苯環(huán)相隔兩個(gè)或多個(gè)飽和碳原子的鹵代烯烴和鹵代芳烴。例如：烯丙位重排烯丙基正碳離子的帶正電的碳原子是sp2雜化的，它的一個(gè)缺電子的空p軌道和相鄰的碳碳雙鍵的軌道發(fā)生交蓋，使電子云離域（形成缺電子共軛體系），因此正電荷得到分散，使這個(gè)正碳離子趨于穩(wěn)定。也可用共振結(jié)構(gòu)式表示：從烯丙正碳離子的電子云分布來(lái)看，兩端碳上都帶有部分正電荷，當(dāng)它遇到親核試劑如OH-時(shí)，有兩種可能的進(jìn)攻位置，這種現(xiàn)象稱為烯丙位重排。例如：氟里昂含有一個(gè)或兩個(gè)碳原子的氟氯烴的總稱。商業(yè)上，不同的氟里昂常用不同的數(shù)字來(lái)代表它的結(jié)構(gòu)，即用F代號(hào)來(lái)表示，其中F表示它是一個(gè)氟代烴，F(xiàn)右下角的數(shù)字個(gè)位數(shù)字代表分子中的氟原子數(shù)，十位數(shù)字代表氫原子數(shù)加一，百位數(shù)字代表分子中碳原子數(shù)減一（對(duì)CCl2F2而言，百位數(shù)字為0，省去不寫）。例如F11（CCl3F）、F22（CHClF2）、F113（CFCl2CF2Cl）、F114（ClF2C-CF2Cl）等。醇烴分子中飽和碳原子上的氫原子被羥基所取代的化合物稱為醇。例如：伯、仲、叔醇對(duì)于一元醇按羥基所連的碳原子是伯(第一)，仲(第二)或叔(第三)碳原子，分別稱為伯醇(第一醇，1醇)，仲醇(第二醇，2醇)或叔醇(第三醇，3醇)。例如： 正丁醇（伯醇） 仲丁醇 叔丁醇盧卡斯試劑濃鹽酸與無(wú)水氯化鋅所配制的溶液稱為盧卡斯試劑，可用于鑒別伯、仲、叔醇(適用于六個(gè)碳以下的醇)。盧卡斯試劑分別與伯，仲，叔醇在常溫下作用，叔醇反應(yīng)最快，仲醇次之，伯醇最慢。由于在反應(yīng)中所生成的氯烷不溶于水，因此呈現(xiàn)混濁或分層現(xiàn)象，觀察反應(yīng)中出現(xiàn)混濁或分層的快慢，就可區(qū)別反應(yīng)物是伯醇，仲醇或叔醇。例如：甘油丙三醇俗稱甘油。它是一個(gè)重要的三元醇，以酯的形式廣泛存在于自然界中。例如：CH2OHCHOHCH2OH硫醇醇分子中的氧原子為硫原子所代替而形成的化合物，叫做硫醇。巰基(-SH)是硫醇的官能團(tuán)。例如：甲硫醇 乙硫醇 異丙硫醇醚醚則可以看作是水分子中兩個(gè)氫原子同時(shí)被兩個(gè)烴基取代后的化合物。醚分子中的氧基O也叫做醚鍵。例如：ROR、ArOAr或ArOArClaisen重排反應(yīng)苯基烯丙基醚在加熱時(shí)，烯丙基遷移到鄰位碳原子上，重排為鄰位烯丙苯酚，這個(gè)反應(yīng)稱為Claisen重排反應(yīng)。如果鄰位已經(jīng)有取代占有，則該重排反應(yīng)的產(chǎn)物是對(duì)位烯丙基苯酚。例如：環(huán)醚/環(huán)氧化合物碳鏈兩端或碳鏈中間兩個(gè)碳原子與氧原子形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)的醚，稱為環(huán)醚。三元環(huán)的環(huán)醚又稱環(huán)氧化合物例如：冠醚多氧的大環(huán)醚，分子中具有-(-CH2-CH2-O-)-n重復(fù)單元，由于它們的結(jié)構(gòu)像王冠，因此稱為冠醚。冠醚主要用威廉森合成法制備。例如：硫醚醚分子中的氧原子為硫原子所代替的化合物叫做硫醚。同醚一樣，硫醚也有單硫醚(對(duì)稱硫醚)和混硫醚(不對(duì)稱硫醚)之分。例如： 酚羥基直接與芳環(huán)(如苯環(huán))相連，則叫做酚。例如： 苯酚 2萘酚Fries重排酚酯與氯化鋁或氯化鋅等Lewis酸共熱，重排生成鄰或?qū)αu基酮，此反應(yīng)稱為Fries重排。該反應(yīng)常用于制備酚酮，在較低的溫度下，主要得到對(duì)位異構(gòu)體；而較高的溫度下，主要得到鄰位異構(gòu)體。例如：顯色反應(yīng)凡具有烯醇式結(jié)構(gòu)的化合物與FeCl3都有顯色反應(yīng)，酚與三氯化鐵的顯色反應(yīng)，一般認(rèn)為是生成絡(luò)合物。例如：苯酚顯藍(lán)紫色，鄰苯二酚顯深綠色，對(duì)苯二酚呈暗綠色結(jié)晶，對(duì)甲苯酚顯藍(lán)色?；腔瘔A熔法將芳磺酸鈉鹽與氫氧化鈉共熔(稱為堿熔)可以得到相應(yīng)的酚鈉，再經(jīng)酸化，即得相應(yīng)的酚。例如：醛羰基碳原子上至少連有一個(gè)氫原子的化合物叫做醛，醛基總是位于碳鏈的一端。例如：酮羰基碳原子上同時(shí)連有兩個(gè)烴基的化合物叫做酮，酮分子中羰基必然位于碳鏈中間。酮分子中與羰基相連的兩個(gè)烴基可以相同，也可以不同。相同的叫單酮，不相同的叫混酮。例如：醌醌是一類特殊的環(huán)狀、不飽和二酮。例如： 苯醌親核加成反應(yīng)由親核試劑進(jìn)攻引起的加成反應(yīng)叫親核加成（Nucleophilic addition）反應(yīng)。例如：羰基()是一個(gè)不飽和基團(tuán)，容易發(fā)生許多加成反應(yīng)。它與碳碳雙鍵一樣，也是由一個(gè)鍵和一個(gè)鍵組成。但由于羰基氧原子的電負(fù)性比碳原子大，電子云不是對(duì)稱的分布在碳和氧之間，氧原子上電子云密度較高，而碳原子上的電子云密度較低，氧原子上帶有部分負(fù)電荷，碳原子上帶有部分正電荷。因此羰基具有兩個(gè)反應(yīng)中心。從碳原子上表現(xiàn)出正電中心，而氧原子表現(xiàn)出負(fù)電中心。帶部分正電荷的碳與帶部分負(fù)電荷的氧相比，前者要活潑的多。因此羰基碳容易受帶負(fù)電荷或有未共用電子對(duì)的親核試劑進(jìn)攻而發(fā)生加成反應(yīng)?？s醛與縮醛化反應(yīng)在干燥的氯化氫或其他無(wú)水強(qiáng)酸催化下，醛和一分子醇加成，生成半縮醛(hemiacetal)，半縮醛和另一分子醇進(jìn)一步縮合，生成縮醛(acetal)。所以，該反應(yīng)也叫縮醛化反應(yīng)。例如： 半縮醛 縮醛魏悌希(Witting)反應(yīng)與磷葉立德（Phcsphorus yeild）三苯基膦是一個(gè)很強(qiáng)的親核試劑,它易和鹵代烷進(jìn)行親核取代反應(yīng),生成季磷鹽。季磷鹽強(qiáng)堿，如用苯基鋰（C6H5Li）處理，消除烷基上的一個(gè)氫原子，生成內(nèi)磷鹽。內(nèi)磷鹽又叫磷葉立德（Phcsphorus yeild）,它是由魏悌希（G.Witting）于1954年發(fā)明的，所以又叫魏悌希試劑，可以用通式（）表示。魏悌希試劑是一類很強(qiáng)的親核試劑，它能和醛、酮發(fā)生反應(yīng)。例如： 內(nèi)磷鹽鹵仿反應(yīng)與碘仿反應(yīng)凡是具有CH3CO結(jié)構(gòu)的醛、酮和鹵素的堿溶液(次鹵酸鹽溶液)作用，都能順利地得到三鹵甲烷和羧酸鹽。三鹵甲烷俗稱鹵仿(CHX3)，所以這種反應(yīng)又叫鹵仿反應(yīng)(Haloform reaction),用通式表示為：如果使用碘的氫氧化鈉溶液，生成有特殊氣味的黃色晶體碘仿(CHI3)，因此常稱這種反應(yīng)為碘仿反應(yīng)。碘仿反應(yīng)常用來(lái)鑒別具有CH3CO結(jié)構(gòu)的醛、酮或具有CH3CH（OH）一結(jié)構(gòu)的醇。例如：羥醛縮合反應(yīng)在稀堿（10%）的催化下，一分子醛的-氫原子加到另一分子醛的羰基氧原子上，其它部分加到羰基碳上，生成-羥基醛，若-羥基醛分子內(nèi)含有-H原子，加熱或在酸作用下發(fā)生分子內(nèi)脫水，生成有穩(wěn)定共軛體系的，-不飽和醛，這種反應(yīng)叫羥醛縮合或醇醛縮合(aldol condensation)。 -羥基醛 ，-不飽和醛（共軛體系）例如：克萊森施密特（Claisen -Schmidt）反應(yīng)芳醛和含一氫的脂肪醛、酮在稀堿溶液中發(fā)生縮合反應(yīng)，失水后得到，一不飽和醛、酮，這個(gè)反應(yīng)叫克萊森施密特（Claisen -Schmidt）反應(yīng)。例如：曼尼希（Mannich）反應(yīng)含活潑氫的醛、酮和甲醛及一個(gè)胺的鹽酸鹽發(fā)生縮合反應(yīng)，生成酮胺曼尼希堿鹽酸鹽，這是一種H的胺甲基化反應(yīng)，稱之為曼尼希反應(yīng)。例如：托倫試劑與銀鏡反應(yīng)托倫試劑是硝酸銀的氨溶液，起氧化作用的是銀氨絡(luò)離子中的銀離子。醛和托倫試劑作用，醛被氧化羧酸，銀離子被還原成金屬銀。若反應(yīng)器皿很潔凈，析出的細(xì)微銀?？梢愿皆诠饣钠鞅谏?，形成漂亮的銀鏡，所以這種反應(yīng)又叫銀鏡反應(yīng)。例如：費(fèi)林試劑費(fèi)林試劑是硫酸銅溶液和酒石酸鉀鈉的堿性溶液，可以使醛氧化（芳香醛除外)。起氧化作用的是二價(jià)銅離子，醛和費(fèi)林試劑作用，醛被氧化成羧酸，二價(jià)銅離子被還原成磚紅色的氧化亞銅沉淀。甲醛還原能力較強(qiáng)，氧化亞銅可繼續(xù)被甲醛還原，生成“銅鏡”。例如：克萊門森（E.clemmensen）還原法醛、酮用鋅汞齊與濃鹽酸還原，羰基還原成亞甲基，這種反應(yīng)叫克萊門森還原法。該法具有很好的選擇性，除，不飽和鍵之外，一般對(duì)于雙鍵無(wú)影響。例如：沃爾夫凱息納（L.Wolff-NMKishner）黃鳴龍還原法醛、酮與肼反應(yīng)生成腙，腙在堿性條件下受熱發(fā)生分解，放出N2，并生成烴。例如：坎尼扎羅（Cannizzaro）反應(yīng)在濃堿作用下，不含-氫的醛發(fā)生歧化作用，一分子醛被氧化為羧酸，另一分子醛被還原成醇，這種反應(yīng)叫坎尼扎羅反應(yīng)。例如：伽特曼科赫反應(yīng)在AlCl3Cu2Cl2存在下，芳烴與一氧化碳和氯化氫作用可以在環(huán)上引入一個(gè)甲酰基，得到相應(yīng)的芳醛，這個(gè)反應(yīng)叫伽特曼科赫反應(yīng)。例如：羧酸分子中含有羧基（COOH）的一類化合物稱為羧酸（Carboxylic acid）。例如： 乙酸 苯甲酸鄰位效應(yīng)（ortho effect）鄰位取代基對(duì)取代苯甲酸的酸性影響,除了有基團(tuán)的電子效應(yīng)外,還有基團(tuán)的場(chǎng)效應(yīng)(field effect)、立體效應(yīng)（steric effect）、氫鍵的形成等因素，總稱為鄰位效應(yīng)（ortho effect）。例如：如鄰位的CH3 、C2H5 由于空間的擁擠，取代基破壞了羧基與苯環(huán)的共平面性，苯環(huán)對(duì)羧基的+C效應(yīng)減弱甚至消失，使其酸性接近甲酸，這種立體效應(yīng)使酸性比間位或?qū)ξ蝗〈谋郊姿釓?qiáng)。另外，具有強(qiáng)吸電子作用的鄰位取代基（如F2，NO2），由于它可在空間上對(duì)羧酸根施加空間誘導(dǎo)作用（通稱場(chǎng)效應(yīng)），使羧酸根上的負(fù)電荷通過(guò)空間場(chǎng)直接分散到鄰位的吸電基上，結(jié)果使羧酸根的穩(wěn)定性增加，因此使該取代酸的酸性比其間位和對(duì)位異構(gòu)體的強(qiáng)。有的鄰位取代苯甲酸，如鄰羥基苯甲酸（水楊酸），由于羧酸根負(fù)離子與相鄰的羥基可以通過(guò)形成氫鍵而使其穩(wěn)定性增強(qiáng)，所以鄰羥基苯甲酸的酸性也比其間位和對(duì)位異構(gòu)體都強(qiáng)。雷福爾馬茨基(Reforinatsky)反應(yīng)將醛或酮與溴代酸酯的混合物在惰性溶劑（如醚、苯等）中與鋅粉作用，溴代酸酯就先生成有機(jī)鋅化合物，所得的有機(jī)鋅化合物與醛或酮的羰基發(fā)生親核加成后再水解，生成羥基酸酯。酯再水解得到羥基酸。這個(gè)反應(yīng)稱為雷福爾馬茨基反應(yīng)。例如：脫羧反應(yīng)羧酸失去羧基放出CO2的反應(yīng)，稱為脫羧反應(yīng)（decarboxylation）。如果羧酸的碳上連有吸電子基團(tuán)如硝基、鹵素、酮基、氰基等，由于誘導(dǎo)效應(yīng)使羧基變得不穩(wěn)定，容易進(jìn)行脫羧反應(yīng)。例如：酯化反應(yīng)羧酸與醇反應(yīng)生成酯的反應(yīng)稱為酯化反應(yīng)。酯化反應(yīng)速度一般很慢，需要加催化劑和加熱來(lái)提高反應(yīng)速度。常用的催化劑有濃硫酸、干燥的氯化氫、對(duì)甲苯磺酸和強(qiáng)酸性離子交換樹(shù)脂等。例如：羧酸衍生物羧酸分子中羧基上的羥基被其它原子或原子團(tuán)取代后的產(chǎn)物稱為羧酸衍生物。酰鹵、酸酐、酯和酰胺都是羧酸衍生物。例如：羥基酸與脫水反應(yīng)羥基酸是分子中同時(shí)具有羥基和羧基的化合物。由于羥基在烴基的位置不同，可分為-，-，-,羥基酸。通常把羥基連在碳鏈末端的稱為-羥基酸。羥基酸受熱或與脫水劑共熱脫水時(shí)，由于羥基和羧基的相對(duì)位置不同，脫水反應(yīng)的產(chǎn)物也不同。羥基酸受熱時(shí)，兩分子間的羥基與羧基相互酯化脫水而生成交酯；羥基酸受熱時(shí)，發(fā)生分子內(nèi)脫水而生成，不飽和酸；和羥基酸很容易脫水生成五元環(huán)和六元環(huán)的內(nèi)酯。例如：肉桂酸肉桂酸是苯基丙烯酸的俗名。它以游離態(tài)或酯的形式存在于蘇合香油和桂皮油中。純?nèi)夤鹚釣榘咨槧罹w，具有淡甜氣息及爽快的甜酯香氣。肉桂酸具有兩種幾何異構(gòu)體。順式肉桂酸不穩(wěn)定，通常都是以反式形式存在。順式肉桂酸的熔點(diǎn)為68，反式肉桂酸的熔點(diǎn)為133。例如： 順式（Z）肉桂酸反式（E）肉桂酸水楊酸水楊酸即鄰羥基苯甲酸,最初是從水楊樹(shù)中提取的。水楊酸為白色針狀晶體，熔點(diǎn)159，76時(shí)升華，易溶于沸水、乙醇、乙醚等。水楊酸具有酚和羧酸的性質(zhì)。例如：羧酸衍生物的水解反應(yīng)酰氯、酸酐、酯和酰胺都可與水發(fā)生親核取代反應(yīng)生成相應(yīng)的羧酸，水解反應(yīng)的難易次序?yàn)椋乎Ｂ人狒ヵ０贰＠纾呼人嵫苌锏拇冀夥磻?yīng)酰氯、酸酐、酯和酰胺都可與醇作用，通過(guò)親核取代反應(yīng)生成酯，成為醇解反應(yīng)。例如：羧酸衍生物的氨解反應(yīng)酰氯、酸酐和酯與氨作用生成酰胺的反應(yīng)成為氨解反應(yīng)。例如：親核加成消除反應(yīng)羧酸衍生物的親核取代反應(yīng)實(shí)際分兩步進(jìn)行，第一步是羰基碳上發(fā)生親核加成，先形成一個(gè)帶負(fù)電的中間體，它的中心碳原子為sp3雜化，是四面體結(jié)構(gòu)。第二步是中間體消除一個(gè)離去基團(tuán)，由此形成的產(chǎn)物就是另一種羧酸衍生物或羧酸。因此羧酸衍生物的親核取代反應(yīng)又叫做羰基的親核加成消除反應(yīng)。例如：Nu：進(jìn)攻的親核試劑，即H2O、ROH、NH3、RNH2或R2NH等。L：離去基團(tuán)，即X、OOCR 、OR、NH2、NHR或NR2羅森門德還原法在特殊活性較低的鈀催化劑（Pd/BaSO4）存在下可以選擇還原酰氯，使反應(yīng)終止在醛的階段，稱為羅森門德還原法。例如：克萊森（Claisen）酯縮合反應(yīng)酯在強(qiáng)堿作用下發(fā)生分子間的縮合反應(yīng)，稱為（Claisen）酯縮合反應(yīng)，在制備二羰基化合物時(shí)很有用。例如：狄克曼（Dieckmann）縮合反應(yīng)己二酸酯和庚二酸酯在醇鈉作用下主要是發(fā)生分子內(nèi)的酯縮合反應(yīng)，稱為狄克曼（Dieckmann）縮合反應(yīng)，生成環(huán)狀的酮酸酯。例如：柏金（Perkin）反應(yīng)含氫的酸酐與苯甲醛在相應(yīng)羧酸或鈉鹽催化作用下也可以發(fā)生縮合反應(yīng)，上述反應(yīng)稱為柏金（Perkin）反應(yīng)，是制備肉桂酸的方法。例如：霍夫曼（Hofmann）降級(jí)反應(yīng)酰胺與次氯酸鈉或次溴酸鈉的堿溶液作用，脫去羰基生成伯胺。在反應(yīng)中碳鏈減少一個(gè)碳原子，故稱為酰胺降級(jí)反應(yīng)。也叫霍夫曼（Hofmann）降級(jí)反應(yīng)。例如：二羰基化合物分子中含有兩個(gè)羰基官能團(tuán)的化合物稱為二羰基化合物，其中兩個(gè)羰基間隔一個(gè)亞甲基的化合物叫做二羰基化合物（-dicarbony compounds），亞甲基受兩個(gè)羰基吸電子的影響，碳上的氫原子變得很活潑。因此二羰基化合物也叫做活潑亞甲基化合物。例如：麥克爾（Michael）加成反應(yīng)活潑亞甲基化合物在堿催化下與，-不飽和醛、酮、酯、腈、硝基化合物等可以進(jìn)行1，4-共軛加成反應(yīng)，反應(yīng)的結(jié)果總是負(fù)碳離子加，不飽和羰基（腈基、硝基）化合物的碳原子上，而碳原子則上加上一個(gè)氫離子，即Michael加成反應(yīng)。例如：波數(shù)()在紅外光譜中頻率常用波數(shù)()來(lái)表示，1/，即每一厘米長(zhǎng)度中所含波的數(shù)目，其單位是厘米-1(cm-1)。紫外可見(jiàn)光譜（UV-Vis）紫外可見(jiàn)光譜簡(jiǎn)稱紫外光譜（UV-Vis），又稱為電子光譜，因?yàn)樗怯袡C(jī)分子吸收紫外-可見(jiàn)光（波長(zhǎng)200800nm）后分子中的電子由低能量的基態(tài)向高能量的激發(fā)態(tài)所產(chǎn)生的。在電子躍遷的同時(shí)，往往伴隨著分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷，因此紫外光譜為帶狀光譜。紅移芳香族化合物存在*躍遷，例如苯有三個(gè)吸收峰180nm，200nm和255nm，前兩個(gè)一般不易看到，在255nm的吸收峰強(qiáng)度較弱。當(dāng)苯環(huán)上有助色團(tuán)如羥基存在時(shí)，使吸收峰移向長(zhǎng)波長(zhǎng)，通常稱紅移。藍(lán)移在測(cè)量有機(jī)化合物的紫外光譜時(shí)，通常使用它們的稀溶液，常用的非極性溶劑有己烷和庚烷等烴類化合物，極性溶劑有甲醇、乙醇和水。溶劑的極性增加可使*躍遷移向短波長(zhǎng)通常稱藍(lán)移。紅外吸收光譜（IR）紅外吸收光譜（Infrared Absorption Spectroscopy，IR）是分子吸收紅外光引起的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷產(chǎn)生的吸收信號(hào)。整個(gè)紅外光區(qū)域分為近紅外區(qū)、中紅外區(qū)和遠(yuǎn)紅外區(qū)三個(gè)部分，絕大部分化合物的基團(tuán)振動(dòng)處在波長(zhǎng)范圍為2.525m的中紅外區(qū)。伸縮振動(dòng)和彎曲振動(dòng)伸縮振動(dòng)是指原子沿著化學(xué)鍵方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在振動(dòng)過(guò)程中化學(xué)鍵的鍵長(zhǎng)發(fā)生變化。根據(jù)振動(dòng)時(shí)原子間相對(duì)位置的變化，伸縮振動(dòng)還可分為反對(duì)稱伸縮振動(dòng)（as）和對(duì)稱伸縮振動(dòng)（s）。彎曲振動(dòng)是指原子垂直于化學(xué)鍵方向的振動(dòng)，引起鍵角的變化。彎曲振動(dòng)可以分為面內(nèi)彎曲振動(dòng)和面外彎曲振動(dòng)。面外彎曲振動(dòng)是指彎曲振動(dòng)垂直于原子所在的平面，根據(jù)原子的運(yùn)動(dòng)方向，又可分為面外搖擺振動(dòng)和扭曲振動(dòng)。例如：伸縮振動(dòng)（） 面內(nèi)彎曲振動(dòng)（） 面外彎曲振動(dòng)（） 對(duì)稱 不對(duì)稱 剪切 搖式 擺動(dòng) 扭動(dòng)基團(tuán)特征頻率許多基團(tuán)的振動(dòng)頻率不會(huì)受到分子中其它部分的顯著影響，基本上符合雙原子分子的振動(dòng)方程，因此只要組成基團(tuán)的原子和化學(xué)鍵確定，它們的振動(dòng)頻率總是出現(xiàn)在一定的范圍內(nèi)，這種基團(tuán)的振動(dòng)頻率，我們稱之為基團(tuán)特征頻率。基團(tuán)特征頻率的特點(diǎn)是特征性很強(qiáng)，可用于鑒定這些基團(tuán)是否存在。例如，CH伸縮振動(dòng)總是出現(xiàn)在3000 cm-1左右。如果這一區(qū)域內(nèi)沒(méi)有任何峰出現(xiàn)，則表明被測(cè)物質(zhì)中不含CH基團(tuán)。指紋區(qū)波數(shù)在1500400 cm-1（低頻區(qū)）之間的單鍵區(qū)，光譜復(fù)雜，吸收帶相當(dāng)多，特征性差。它們主要是C-X鍵（X=C、N、O）的伸縮振動(dòng)及各種彎曲振動(dòng)引起的吸收峰。有機(jī)分子中CC鍵大量存在，其振動(dòng)吸收峰非常多，大量的CH彎曲振動(dòng)也落在該區(qū)域；而且各種彎曲振動(dòng)的能級(jí)差較小，該區(qū)域中單個(gè)吸收峰雖然特征性不強(qiáng)，但他們對(duì)分子其它部分結(jié)構(gòu)變化十分敏感。分子結(jié)構(gòu)的微小差別，例如某個(gè)官能團(tuán)的位置引起的立體異構(gòu)，都會(huì)造成這一區(qū)域光譜圖形的變化。正是上述原因，致使這一區(qū)域內(nèi)的譜帶非常密集，猶如人的指紋，因此，小于1500 cm-1的區(qū)域在紅外吸收光譜中稱為指紋區(qū)。核磁共振譜（NMR）用頻率為兆赫數(shù)量級(jí)的波長(zhǎng)約為11000m的電磁波照射分子，這種電磁波能與處在強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁性原子核作用，引起磁性原子核發(fā)生磁能級(jí)的共振躍遷。記錄原子核對(duì)射頻區(qū)電磁波的吸收，就得到核磁共振譜（Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy），簡(jiǎn)稱NMR。自旋與自旋磁矩不同的原子核，自旋運(yùn)動(dòng)的情況不同，它們可以用核的自旋量子數(shù)I來(lái)表示。核的自旋量子數(shù)與原子的質(zhì)量數(shù)和原子序數(shù)之間存在著一定的關(guān)系：當(dāng)原子的質(zhì)量數(shù)和原子序數(shù)兩者之一是奇數(shù)或兩者均為奇數(shù)時(shí)，I0，該原子核就有自旋現(xiàn)象，產(chǎn)生自旋磁矩。如，和等。當(dāng)原子的質(zhì)量數(shù)和原子序數(shù)均為偶數(shù)時(shí)，I=0，原子核不能產(chǎn)生自旋運(yùn)動(dòng)，也沒(méi)有磁矩，如，等。屏蔽效應(yīng)所謂屏蔽效應(yīng)，就是有機(jī)化合物分子中的氫核與獨(dú)立質(zhì)子相比較，由于分子中的電子對(duì)氫核有屏蔽作用，其核磁共振信號(hào)出現(xiàn)在高磁場(chǎng)。電子在外加磁場(chǎng)中產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，其感應(yīng)磁場(chǎng)的方向與外加磁場(chǎng)相反，所以作用于原子核的磁場(chǎng)強(qiáng)度比外加磁場(chǎng)略小一些。TMS核磁共振波譜中常用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，成分為四甲基硅烷，（CH3）4Si，簡(jiǎn)寫為TMS，它只有一個(gè)峰，而且TMS中氫核所經(jīng)受的屏蔽效應(yīng)很高，一般質(zhì)子的吸收峰都出現(xiàn)在它的左邊低場(chǎng)。化學(xué)位移在輻射頻率確定時(shí)，同種核因在分子中的化學(xué)環(huán)境不同而在不同共振磁場(chǎng)強(qiáng)度下顯示吸收峰的現(xiàn)象稱為化學(xué)位移。化學(xué)位移通常用位移常數(shù)值表示。值的定義為：式中樣、標(biāo)分別為樣品中氫核與標(biāo)準(zhǔn)物中氫核的吸收頻率；儀為儀器頻率，因?yàn)闃?biāo)與儀器頻率相差很小，故標(biāo)可用儀器頻率代替。磁“各向異性”效應(yīng)由電子組成的化學(xué)鍵在空間形成小的磁場(chǎng),它與化學(xué)鍵不對(duì)稱時(shí)，稱為“各向異性”。當(dāng)存在外磁場(chǎng)H時(shí)，由于電子比電子容易流動(dòng)。當(dāng)它環(huán)流時(shí)就產(chǎn)生一個(gè)附加磁場(chǎng)（誘導(dǎo)磁場(chǎng)），其磁力線的方向與外加磁場(chǎng)的方向相反產(chǎn)生屏蔽效應(yīng)，與外加磁場(chǎng)相同產(chǎn)生去屏蔽效應(yīng)。等價(jià)質(zhì)子判斷兩個(gè)質(zhì)子是否化學(xué)等價(jià)的方法是將它們分別用一個(gè)實(shí)驗(yàn)基團(tuán)取代，如果取代后得到同一結(jié)構(gòu)，則它們是等價(jià)的，反之則為不等價(jià)質(zhì)子。等價(jià)的質(zhì)子具有相同的化學(xué)位移。例如：323中，六個(gè)甲基氫都是等價(jià)的，兩個(gè)亞甲基氫也是等價(jià)的。自旋裂分質(zhì)子自旋產(chǎn)生自旋磁矩H，相鄰C不等價(jià)質(zhì)子的H彼此影響，導(dǎo)致信號(hào)裂分。自旋偶合相鄰C上不等價(jià)H，各自自旋磁矩對(duì)對(duì)方產(chǎn)生的影響，稱為自旋偶合作用。自旋偶合的（n1）規(guī)律如果相鄰C上，有n個(gè)等價(jià)的質(zhì)子，則信號(hào)裂分為(n+1)個(gè)峰；如果相鄰C上，分別有n1、n2個(gè)不等價(jià)質(zhì)子，則信號(hào)裂分為(n1+1) (n2+1)