上海水产大学《有机化学》课程研究生入学考试大纲



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更新时间 2005-9-8 8:39:02 
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考生对有机化学内容应有比较系统全面的了解,认识有机物结构和性质的关系,熟悉各类化合物的相互转化及其规律;牢固掌握有机化学的基本概念、基本规律、基本反应及其应用。
二、基本要求:
1. 化合物的分类和命名
熟练掌握系统命名的命名原则——最低系列原则和次序规则,了解习惯命名法、衍生物命名法和常用的俗名。
系统命名法要熟练掌握脂肪烃、脂环烃、芳烃的母体名称,主要官能团及各种基的名称及其编号次序,多官能团化合物命名时母体名称的选择和基团编号次序。立体化学的名称重点掌握顺-反、Z-E及R-S标记法。
习惯命名法要理解正、异、新、伯、仲、叔、季的涵义。
2.有机化合物的结构及分子中原子间的相互影响
深刻理解有机化合物的结构理论。具体要求如下:
(1)碳原子成键时的杂化状态(sp3,sp2,sp)及碳原子各种杂化轨道在成键时对键长、键角、键能的影响,以及对与这些碳原子相连的氢原子或官能团的影响。
(2)σ键和π键的特征和区别,用价键理论和分子轨道描述,定性说明定域键和离域键(共轭π键)。
(3)理解共轭结构和共振杂化体的概念及其在芳烃亲电取代反应中的应用,理解芳香性的概念,包括苯系芳烃及含一个杂原子的五元、六元杂环化合物的结构特征和芳香性。
(4)主要官能团 (  ,—C≡C— ,—X , —OH , —O——CHO , ,—COOH ,—COOR ,—COCl ,—CONH2 ,—COOCO— ,—C≡N ,—NO2 ,—NH2 ,—N=N——SO3H)的特征以及它们在一定条件下相互转化的规律。
(5)电子效应——诱导效应、共轭效应(共振效应)、超共轭效应对化合物性质的影响,说明取代羧酸的酸性强弱、α-氢原子活泼性、1,3-丁二烯的亲电加成以及一元取代苯和萘的定位规则。
(6)空间效应对化合物性质的影响,说明顺反异构体的相对稳定性,环己烷的两种一元取代物(a键型和e键型)的相对稳定性。
(7)同分异构现象——构造异构及构型异构,举例说明碳架异构、官能团异构、位置异构、互变异构、顺反异构、对映异构,能用Fischer投影式表示含有一个手性碳原子的对映异构体。
(8)乙烷、丁烷及环己烷的构象(环己烷的船型和椅型构象),能用透视式和Newman投影式表示不同的构象。
(9)小环化合物的不稳定性和角张力。
3. 有机化合物的物理性质及某些典型变化规律
掌握物理性质的典型变化规律及其应用:
(1)了解有机化合物的物态、熔点、沸点、相对密度、溶解度、折光率、比旋光度等物理性质,能用分子间力和氢键说明某些有机化合物的沸点、熔点和溶解度的变化规律及其在实际中的应用。
(2)波谱性质要求初步了解红外光谱及核磁共振谱的基本原理,学会利用这两种谱图鉴别简单化合物的分子结构。
4. 有机化合物的重要化学反应及其规律
掌握有机化合物的重要化学反应及其规律,化学反应的重要条件、影响因素及其应用范围等核心内容,具体要求掌握以下内容:
(1)取代反应:饱和碳原子的自由基卤代及其规律,芳环上的亲电取代(卤代、硝化、磺化、Friedel-Crafts反应——烷基化、酰基化、氯甲基化)及其规律(芳香族亲电取代反应机理简介),饱和碳原子上亲核取代(水解、醇解、氨解、氰解)及其规律,酯化及水解反应。
(2)消除反应:卤烷的去卤化氢,醇的脱水及Zaitsev规则,季铵碱的热消除及Hofmann规律,β-羟基酸及羧酸的脱水反应。
(3)加成反应:碳碳重键的亲电加成及Markovnikov规则,碳碳重键自由基加成,共轭二烯烃的1,2-及1,4-加成,Diels-Alder反应,羰基的亲核加成及其规律。
(4)聚合反应:包括加聚和缩聚反应,以典型实例说明它在合成橡胶、塑料、纤维中的重要应用。
(5)氧化反应:烷烃、烯烃、炔烃及芳烃母体和侧链的氧化,烯烃的臭氧化,醇及醛的氧化,Cannizzaro反应。分别说明它们在科学研究和生产实际中的应用。
(6)还原反应:不饱和烃、芳烃、醛、酮、羧酸及其衍生物、硝基化合物、腈的加氢反应及选择性化学还原反应(LiAlH4,NaBH4,Al(OPr-i)3,Zn-Hg/HCl,Na-ROH)。分别说明它们在科学研究和生产实际中的应用。
(7) 缩合反应:羟醛缩合,Claisen缩合,Clausen-Schmidt缩合,Perkin缩合。
(8) 降级反应:Hofmann酰胺降级反应,脱羧反应。
(9) 重氮化反应及重氮基的取代、偶合反应。
(10) 重排反应:Wagner-Meerwein重排,烯丙位重排,频哪醇重排,Beckmann重排,Hofmann重排.
(11)有机锂、镁化合物的重要反应,掌握Grignard试剂、丙二酸酯及β-丁酮酸酯在合成上的应用。
(12)在掌握单官能团化合物的基础上,掌握多官能团化合物中羟基酸、羰基酸、氨基酸及不饱和醛酮的基本反应及其应用。
(13)了解杂环化合物、碳水化合物、蛋白质及核酸的基本概念及性质。
5. 了解反应机理,加深对重要反应规律的理解
    了解反应机理,加深对重要反应规律的理解。具体要求了解以下内容:
(1)了解两类基本反应——离子型反应和自由基型反应的特点和区别。
(2)三类反应活性中间体——碳正离子、碳负离子、自由基的形成及稳定性的分析,说明有关基本反应的规律。
(3)饱和碳原子上两种亲核取代反应机理(SN1,SN2)
(4)消除反应的两种机理(E1,E2)
(5)碳碳重键的亲电加成反应机理。
(6)醛、酮的亲核加成反应机理。
(7)羧酸及其衍生物的亲核加成-消除反应机理。
(8)芳烃的亲电取代反应机理。
(8)卤代芳烃的亲核取代——消除-加成机理。
(9)饱和碳原子上及烯丙位、苯甲位的自由基取代反应机理。
(10)碳碳双键的自由基型加HBr反应的机理。
 
三、教学内容
(一) 绪论
有机化合物与有机化学  有机化合物的特性 有机化合物的结构有机化合物的分类  
(二) 烷烃
结构(SP3杂化和σ键) 命名 构造异构 碳原子和氢原子类型 乙烷与丁烷的构象 透视式 Newman投影式 物理性质烷烃的来源 化学性质:①卤化反应及其自由基取代反应历程 自由基稳定性 热力学控制与动力学控制 ②氧化反应
(三) 烯烃
结构(SP2杂化和π键 成键轨道和反键轨道) 命名 构造异构 顺反异构与表示方法 物理性质 化学性质: 1.加成反应:①加氢 ②亲电加成:加卤素(亲电试剂 亲电加成 亲电加成反应历程) 加卤化氢(加成反应规则 诱导效应 碳正离子及其稳定性) 加次卤酸 加硫酸 加水硼氢化反应 ③自由基加成:HBr过氧化物效应 自由基加成反应历程 2.双键的氧化与臭氧化反应3.聚合反应:聚合物 单体 聚合度4.α-氢原子的反应:卤代、氧化  烯烃的来源、制法、鉴别
(四) 炔烃和二烯烃
1.炔烃:SP杂化 命名 物理性质 化学性质:①加成反应:加氢、亲电加成(加卤素、加卤化素 加水) 亲核加成(加氰化氢加醇) ②氧化反应 ③活泼氢反应 ④聚合反应 炔烃的制备与鉴别
2.二烯烃:分类和命名 键的离域,1,3-丁二烯的分子轨道与共轭效应(π-π、P-π、σ-π) 共振论 共轭二烯烃的性质:①加成反应(1,4加成和1,2加成) ②双烯合成(Diels-Alder反应) ③聚合反应 共轭二烯的制备与鉴别
(五) 脂环烃
脂环烃的分类、命名与异构  环烷烃的结构与稳定性 环已烷及其衍生物的构象(椅式 船式 a键 e键 一元及多元取代环已烷的稳定构象) 环烷烃的化学性质:加成反应、取代反应、氧化反应 环烯烃和环二烯烃的反应 脂环烃的来源、制法、鉴别
(六) 芳香烃
单环芳烃: 苯的结构 命名 物理性质 化学性质:1.亲电取代反应:卤代 硝化 磺化 烷基化和酰基化 氯甲基化2.加成反应:加氢、加氯 3.氧化反应:侧链氧化、苯环氧化 4.侧链取代 5. 亲电取代反应历程 定位规则及活化作用 理论解释(电子效应 空间效应 共振论与分子轨道理论) 双取代基定位规则及理论解释定位规则的应用 联苯 稠环芳烃 萘的结构及化学性质 芳烃的来源、制法、鉴别 芳香结构(休克尔规则 非苯芳烃 富勒烯) 常见亲电试剂的分类
(七) 立体化学
异构体的分类与立体化学 偏振光 比旋光度 旋光异构体 分子的对称因素 含一个手性碳原子的化合物的旋光异构 外消旋体与外消旋化 含两个手性碳原子的化合物的旋光异构对映体 非对映体 内消旋体 构型的确定、标记和表示方法 外消旋体的拆分 相对构型和绝对构型及构型的转化 环状化合物的立体异构
(八) 卤代烃
卤代烃的分类和命名 物理性质 卤代烷的化学性质:1.亲核取代反应(水解、氰解、氨解、醇解、和硝酸银作用) 亲核取代反应历程(SN1和SN2) 2.消除反应 β-消除反应历程(E1和E2) 消除方向 取代与消除的竞争 3.卤代烷与金属作用(与镁、锂、钠、铝作用 格氏试剂 烷基锂) 卤代烯的分类及双键位置对卤素原子活泼性的影响 卤代芳烃的反应 卤代烃的制备与鉴别常见亲核试剂的分类
(九) 醇、酚、醚
1.醇:结构 分类 命名 物理性质 氢键 化学性质:①与活泼金属的反应 ②羟基的反应:卤烃的生成、与无机酸的反应、脱水反应(分子内脱水和分子间脱水) ③氧化与脱氢 二元醇的性质 醇的制备与鉴别 
2.酚:结构 分类 命名 物理性质(分子内氢键与分子间氢键) 化学性质:①酚羟基的反应:酸性、成酯、成醚 ②芳环上的反应:卤代、硝化、磺化、烷基化、与羰基化合物缩合、Fries重排与Claisen重排、水杨醛与水杨酸的制备 ③与三氯化铁的显色反应 ④氧化与还原 醌酚的制备与鉴别
3.醚与环氧化合物:结构 命名 物理性质 化学性质:佯盐的生成和醚键的断裂、过氧化物的生成 环醚的开环反应与反应机理(与水、醇、氨、格氏试剂等作用) 冠醚 醚的制备与鉴别。
4.含硫化合物:硫醇 硫醚
(十) 醛和酮:
结构 分类 命名 物理性质 化学性质:①加成反应:加氢氰酸及亲核加成反应历程、加亚硫酸氢钠、加醇、加格氏试剂、与氨衍生物缩合、与Wittig试剂反应 ②α-氢原子的反应:卤代反应、羟醛缩合反应 ③氧化反应:弱氧化剂 (Fehling试剂、Tollens试剂)、强氧化剂、过氧酸氧化 ④还原反应:催化加氢、氢化铝锂还原、硼氢化钠还原、异丙醇铝还原、C=O还原成CH2、金属还原 ⑤歧化反应 醛酮的制备与鉴别 α、β-不饱和醛酮(亲核加成、亲电加成、氧化还原)
(十一) 仪器分析
1.核磁共振: 基本原理 屏蔽效应和化学位移及影响因素 自旋偶合-裂分 1H NMR图谱分析
2.红外光谱: 基本原理 官能团的特征吸收 谱图分析
3.上述分析方法在有机化学上的应用
(十二) 羧酸及其衍生物
1.羧酸:结构 命名 物理性质 化学性质:①酸性 ②羧酸衍生物的生成 亲核加成-消除反应机理 ③还原反应 ④脱羧反应 ⑤α-氢原子的取代反应。 二元羧酸及α-羟基酸 羧酸的制备与鉴别
2.羧酸衍生物:结构和命名 物理性质 化学性质:①.羧酸衍生物的相互转化 ②与有机金属的反应 ③还原 ④酰胺的Hofmann降级反应羧酸衍生物的制备与鉴别
3.碳负离子的反应及在合成上的应用: ①碳负离子: 结构、形成、稳定性、反应 ②酯缩合反应 ③乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯及类似化合物的α-氢反应在合成中的应用:与卤代烃的亲核取代、与羧酸衍生物的亲核加成-消除、与羰基的亲核加成
(十三) 含氮化合物
1.硝基化合物:分类 结构 命名 物理性质 化学性质:①与碱作用 ②还原反应: ③硝基对苯环上其它取代基的影响   制备与鉴别。
2.胺:结构 分类 命名 物理性质 化学性质:①碱性 ②烃基化 ③霍夫曼消除 ④酰基化 ⑤与亚硝酸反应 ⑥与醛酮反应 ⑦芳胺的特殊反应(与亚硝酸作用、氧化、芳环上的取代反应) 季铵盐 季铵碱 阳离子表面活性剂  胺的制备与鉴别。
3.重氮和偶氮化合物:重氮化反应 重氮盐的化学性质及其在合成中的应用 偶合反应
4.腈和异腈
(十四) 杂环化合物
分类 命名 结构和芳香性 五元单杂环化合物(呋喃、噻吩、吡咯):物理性质、化学性质(亲电取代、加成、特殊反应) 糠醛  六元单杂环化合物:吡啶、喹啉:物性、化性(取代、弱碱性、氧化与还原)。
(十五) 有机合成
基本概念:目标分子 切割 合成子 逆向合成分析
合成步骤设计:①基本碳骨架的构成(增链反应、减链反应、成环反应) ②在碳骨架合适的位置上引入所需的官能团(官能团的引入、官能团的除去、官能团的转化) ③反应的选择性、保护基和导向基 ④立体化学控制
                                                  

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