Galería de mapas mentales Mapa Mental de Química Orgánica
La química orgánica, también conocida como química de los compuestos del carbono, es la ciencia que estudia la composición, estructura, propiedades, métodos de preparación y aplicaciones de los compuestos orgánicos. Es una rama sumamente importante de la química.
Editado a las 2021-08-26 19:21:23,Este es un mapa mental sobre una breve historia del tiempo. "Una breve historia del tiempo" es una obra de divulgación científica con una influencia de gran alcance. No sólo presenta los conceptos básicos de cosmología y relatividad, sino que también analiza los agujeros negros y la expansión. del universo. temas científicos de vanguardia como la inflación y la teoría de cuerdas.
¿Cuáles son los métodos de fijación de precios para los subcontratos de proyectos bajo el modelo de contratación general EPC? EPC (Ingeniería, Adquisiciones, Construcción) significa que el contratista general es responsable de todo el proceso de diseño, adquisición, construcción e instalación del proyecto, y es responsable de los servicios de operación de prueba.
Los puntos de conocimiento que los ingenieros de Java deben dominar en cada etapa se presentan en detalle y el conocimiento es completo, espero que pueda ser útil para todos.
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química Orgánica
introducción
Compuestos Orgánicos y Química Orgánica
naturaleza
Composición y estructura complejas, inflamable, bajo punto de fusión, difícil de disolver en agua, fácilmente soluble en disolventes orgánicos, velocidad de reacción química lenta
enlace covalente
teoría
tipo
enlace σ
Cabeza a cabeza
enlace π
Lado a lado
Atributos
Longitud de enlace
ángulo de enlace
energía de enlace
Polaridad del enlace
enlace covalente polar
enlace covalente no polar
Se forman dos átomos idénticos y la nube de electrones de enlace se distribuye uniformemente entre los dos átomos.
Polaridad molecular y fuerzas intermoleculares.
polaridad
fuerza
Tipos básicos de reacciones químicas orgánicas.
homólisis
radicales libres
heterólisis
carbocatión
carbanión
El concepto de ácidos y bases en química orgánica.
teoría del protón ácido-base
Cualquier compuesto que pueda donar un protón (ion hidrógeno) es un ácido. La parte restante después de que el ácido dona el protón es la base conjugada del ácido. Cuanto más fuerte es el ácido (cuanto mayor es Ka, menor es el pKa), más débil. su base conjugada.
Teoría del electrón ácido-base
Todos los compuestos que pueden aceptar pares de electrones son ácidos, es decir, los ácidos son aceptores de pares de electrones.
Clasificación de compuestos orgánicos.
Según el esqueleto básico.
Compuestos alifáticos (compuestos de cadena abierta)
Compuestos alicíclicos (carbocíclicos)
compuestos aromáticos
Compuestos heterocíclicos
Según grupo funcional
Doble enlace carbono-carbono, triple enlace carbono-carbono, halógeno, hidroxilo, enlace éter, grupo carbonilo, grupo carboxilo
Enlace éster, grupo ciano (-C tres N), grupo amino, grupo sulfuro de hidrógeno (-SH), grupo ácido sulfónico (-SO3H)
alcanos
Estructura y heterogeneidad
estructura
Los enlaces carbono-carbono y los enlaces carbono-hidrógeno en la molécula son ambos enlaces σ, y los átomos de carbono en la molécula tienen hibridación sp3.
Metano: ángulo de enlace 109, energía de enlace 435 kj/mol, longitud de enlace 109,1 pm
Heterogéneo
Isomería de la cadena de carbono
Los átomos de carbono de los alcanos están conectados a otros cuatro átomos, también conocidos como átomos de carbono saturados.
Conectado a un átomo de carbono hay un átomo de carbono primario o un átomo de carbono primario.
átomos de carbono secundarios
Átomos de carbono terciario
átomo de carbono cuaternario
Isomería conformacional
Estabilidad conformacional del n-butano: forma paracruzada > forma ortocruzada> forma superpuesta parcial > forma superpuesta completa
La conformación del etano: Conformación cruzada > Conformación superpuesta
nombre
alcanos de cadena lineal
Alcanos ramificados: Seleccione la cadena principal: la cadena de carbono más larga, etilo, metilo, iso, neo y las inglesas en cursiva normal, secundaria, terciaria, etc. no participan en la clasificación.
naturaleza
Reacción de pirólisis
Se rompen el enlace c-H y el enlace c-c.
Reacción de halogenación
Reacción de cloración del metano.
El producto es una mezcla y el orden de reactividad de los diferentes tipos de hidrógeno es 3>2>1. El orden de actividad de los diferentes halógenos es F2>Cr2>Br2>I2. La estabilidad del radical C es carbono terciario>carbono secundario>carbono primario
Génesis en cadena: generación de radicales libres. Crecimiento en cadena: transferir radicales libres y generar productos. Terminación de la cadena: eliminación de radicales libres.
Alquenos y alquinos
alquenos
Estructura y heterogeneidad
isomería estructural
isomería cis-trans
Condición: Existen factores en la molécula que limitan la libre rotación entre dos átomos, como los dobles enlaces y los anillos alicíclicos. Dos átomos que no pueden girar deben estar conectados a dos átomos o grupos diferentes.
nombre
Elija una cadena con más átomos de carbono como cadena principal. El extremo más cercano al doble enlace se numera secuencialmente. Debe indicarse el orden de los dobles enlaces carbono-carbono en la cadena principal.
propiedades físicas
propiedades químicas
Hidrogenación catalítica
reacción de adición electrófila
Adición con ácido halógeno
Cuando se agrega un alqueno asimétrico a un reactivo asimétrico HX, la parte cargada positivamente del reactivo siempre se agrega al átomo de carbono con doble enlace que contiene más hidrógeno, y la parte cargada negativamente se agrega al átomo de carbono que contiene menos hidrógeno.
Adición con halógeno
Adición con ácido sulfúrico
agregar al agua
Adición con ácido hipohaloso
reacción de oxidación
con permanganato de potasio
Diolefinas
Clasificación y denominación
Dienos acumulados
Dieno aislado: separado por dos o más enlaces simples carbono-carbono
Dieno conjugado: dos dobles enlaces carbono-carbono separados por un enlace simple
Efectos de estructura y conjugación de dienos conjugados.
Conjugación π-π
conjugación p-π
Hiperconjugación σ-p
Hiperconjugación σ-π
Reacción de adición electrofílica de dienos conjugados.
alquinos
Estructura y heterogeneidad
nombre
Cierto ene cierto alquino
propiedades físicas
propiedades químicas
Ácido
Los alquinos con átomos de hidrógeno conectados al triple enlace de carbono se denominan alquinos terminales. Prueba: solución amoniacal de nitrato de plata (precipitado blanco) o solución amoniacal de óxido cuproso (precipitado marrón rojizo).
reacción de adición
Hidrogenación catalítica
Adición con halógeno
Adición con ácido halohídrico
agregar al agua
reacción de oxidación
nafténico
Clasificación y denominación
Clasificación
Anillos pequeños (3 a 4), anillos normales (5 a 6), anillos medianos (7 a 11), anillos grandes (12 y más)
nombre
Si hay anillos y cadenas en una molécula de alcano, compare el número de átomos de carbono, el que sea mayor.
estabilidad
El ángulo de unión es 109. La desviación de este ángulo da como resultado la tensión angular que restaura el ángulo de unión normal.
Conformación
ciclobutano
ciclopentano
ciclohexano
Conformación de silla y conformación de barco, la primera es la conformación dominante con menor energía interna. Con el mismo sustituyente, la conformación con más sustituciones e es estable; con diferentes sustituyentes, el grupo más grande está en la conformación de sustitución e y es más estable el grupo más grande está en el grupo de conformación de sustitución e;
naturaleza
propiedades físicas
propiedades químicas
Los cicloalcanos pequeños de tres o cuatro miembros pueden exhibir propiedades de reacción de adición de apertura de anillo similares a las de los alquenos.
Reacción de hidrogenación: cuanto más estable es el anillo, más difícil es la reacción. Romper enlaces químicos entre átomos de carbono que contienen más y menos hidrógeno.
La reacción de adición de halógeno y haluro de hidrógeno: la reacción de adición de ciclopropano sustituido y ácido halohídrico sigue la regla de Markov. La estabilidad del intermedio carbocatión formado determina la orientación de la reacción. Aunque los cicloalcanos pequeños sufren una reacción de adición, no pueden sufrir una reacción de oxidación con permanganato de potasio a temperatura ambiente.
Hidrocarbonos aromáticos
Clasificación y denominación
Según exista o no un anillo de benceno, se puede dividir en hidrocarburos aromáticos benceno e hidrocarburos aromáticos no benceno. Productos en los que los átomos de hidrógeno del anillo de benceno se reemplazan por grupos de hidrocarburos alifáticos. La nomenclatura sistemática generalmente utiliza benceno como padre.
Una molécula de benceno que pierde un átomo de hidrógeno se llama grupo fenilo y una molécula de tolueno que pierde un átomo de hidrógeno se llama grupo bencilo.
Hidrocarburos aromáticos monocíclicos
La estructura del benceno.
Los seis átomos de carbono de la molécula de benceno tienen hibridación sp2.
Propiedades físicas del benceno y sus homólogos.
Propiedades químicas del benceno y sus homólogos.
Reacción de halogenación: los átomos de hidrógeno del anillo de benceno se reemplazan por halógeno bajo un catalizador como polvo de hierro.
Reacción de nitración: el benceno se calienta con ácido sulfúrico concentrado y ácido nítrico concentrado. Los átomos de hidrógeno del anillo de benceno se reemplazan por grupos nitro para formar nitrobenceno.
Reacción de la cadena lateral del anillo de benceno: el anillo de benceno no se oxida fácilmente con oxidantes como el permanganato de potasio, pero el hidrocarbilbenceno con un átomo de hidrógeno en la cadena lateral del hidrocarbilo se puede oxidar y se generará metilbenceno independientemente de la longitud de la cadena. cadena lateral Si no hay hidrógeno en la cadena lateral, los átomos no se pueden oxidar.
Efecto de posicionamiento de la reacción de sustitución electrófila del benceno sustituido
Dividido en dos categorías según los diferentes efectos de posicionamiento: Grupo de posicionamiento orto-para: activa el anillo de benceno además de los grupos halógeno, hidroxilo, amino y R. Grupo de metaposicionamiento: pasiva el anillo de benceno, grupo nitro, grupo aldehído, ácido carboxílico.
Efecto de posicionamiento del benceno disustituido: efecto de posicionamiento del grupo de activación> grupo de pasivación Cuando hay dos grupos de activación, el más fuerte determina la posición del siguiente sustituyente.
Hidrocarburos aromáticos condensados
Naftalina
prensa hefei
hidrocarburos aromáticos cancerígenos
hidrocarburos aromáticos distintos del benceno
anuleno
Anillo alquenos iones positivos y negativos.
薁
Hidrocarburos halogenados
Clasificación y denominación
Clasificación
nombre
Un cierto haluro base
estructura y propiedades
propiedades físicas
Estructura y propiedades químicas.
sustitución nucleofílica
Después de calentar el carbono terciario y el nitrato de plata, se formará un precipitado inmediatamente. Después de calentar el carbono secundario y el nitrato de plata, se formará un precipitado en unos minutos después de que el carbono primario y el nitrato de plata se calienten durante mucho tiempo. , se formará una pequeña cantidad de precipitado.
respuesta de eliminación
Los hidrocarburos halogenados eliminan el halógeno del carbono a y el hidrógeno del carbono b, dando prioridad al carbono b con menos hidrógeno. Cuantos más grupos hidroxilo haya en el carbono con doble enlace, más fácil será la reacción.
Estructura y propiedades de los hidrocarburos halogenados insaturados.
Halohidrocarburos de etileno y halobencenos
Los átomos de halógeno están conectados directamente a los átomos de carbono con una nube de electrones pi.
Halohidrocarburos de alilo y haluros de bencilo
El átomo de halógeno está separado del átomo de carbono con una nube de electrones π por un átomo de carbono saturado.
Hidrocarburos halogenados aislados
Los átomos de halógeno y los átomos de carbono con nubes de electrones π están separados por dos o más átomos de carbono saturados.
Reactividad: Tipo alilo = haluro de bencilo > tipo aislado > tipo vinilo = halobenceno
alcohol fenol éter
alcohol
Clasificación y denominación
alcoholes primarios, secundarios y terciarios
estructura
propiedades físicas
propiedades químicas
con metales vivos
Acidez: agua>metanol>alcohol primario>alcohol secundario>alcohol terciario
con ácido hidrohálico
sustitución nucleofílica
Actividad: alcohol bencílico = alcohol alílico > alcohol terciario > alcohol secundario > alcohol primario
El ácido clorhídrico solo reacciona con alcoholes terciarios, alcoholes primarios y alcoholes secundarios a temperatura ambiente, y el reactivo de Lucas reacciona con aquellos que tienen seis grupos de carbono o menos.
deshidración
Generación de alquenos catalizada por ácido.
fenol
Definición
Compuestos en los que el grupo hidroxilo está directamente conectado al anillo de benceno.
propiedades físicas
propiedades químicas
Es más ácido que el agua y puede reaccionar con NaOH para formar benzoato de sodio. Cuando hay sustituyentes en su cadena lateral, los sustituyentes aceptores de electrones como halógeno, nitro, etc. aumentarán su acidez, y viceversa.
Reacción de sustitución electrófila en el anillo de benceno.
Una solución acuosa de fenol forma un precipitado blanco con agua con bromo a temperatura ambiente.
Desarrollo de color con FeCl3
Los enoles también tienen reacciones de color, siendo el fenol y el benceno-1,3-difenol los que muestran un color púrpura.
Oxidación
Permanganato de potasio, oxígeno, dicromato de potasio, etc., el producto es quinona.
éter
Clasificación y denominación
estructura
Un compuesto en el que dos grupos hidroxilo están conectados a través de un átomo de oxígeno.
propiedades físicas
propiedades químicas
éter corona
Propiedades químicas de los tioles, tiofenoles y tioéteres.
aldehídos y cetonas
Clasificación y denominación de aldehídos y cetonas.
Clasificación
Aldehídos y cetonas alifáticos, aldehídos y cetonas aromáticos
Saturados e insaturados
Nombrar
Tome la cadena de carbono más larga que contiene el grupo carbonilo como cadena principal. El número de la cadena principal comienza desde el átomo de carbono del grupo aldehído. Cuando el grupo carbonilo está fuera del anillo, el grupo arilo y el anillo se utilizan como sustituyentes. Posición del grupo aldehído.
La estructura de aldehídos y cetonas.
El átomo de oxígeno y el átomo de carbono del grupo carbonilo tienen hibridación Sp2.
Propiedades de los aldehídos y las cetonas
propiedades físicas
propiedades químicas
adición nucleofílica
Es fácil que ocurra cuando átomos o grupos aceptores de electrones están conectados al carbono carbonilo. Cuando el grupo conectado es grande, el espacio está abarrotado y es difícil que ocurra, y la actividad de la reacción se reduce.
Adición con ácido cianhídrico
Los aldehídos, las metilcetonas alifáticas y las cetonas cíclicas con menos de 8 átomos de carbono pueden reaccionar para formar a-cianhidrinas.
Adición con bisulfito de sodio saturado
Los aldehídos, las metilcetonas alifáticas y las cetonas cíclicas con menos de 8 átomos de carbono pueden reaccionar para formar cristales blancos de a-hidroxisulfonato de sodio.
Adición a derivados de amoníaco.
La 2,4 dinitrofenilhidrazina reacciona con aldehídos y cetonas para producir 2,4 dinitrofenilhidrazona, que es un cristal amarillo y no se puede marcar con un símbolo de precipitación.
reacción a-H
reacción de yodoformo
Solución de yodo elemental de hidróxido de sodio y acetaldehído o metilcetona. El yodoformo es un cristal amarillo con un olor especial y muy poca solubilidad en agua.
Condensación aldólica
Nada que ver con el alcohol
Los aldehídos se reducen a alcoholes primarios y las cetonas a alcoholes secundarios.
Oxidación
El reactivo de Tollen (solución amoniacal de nitrato de plata) reacciona con grupos aldehídos para formar espejos de plata.
El reactivo de Fehling reacciona con aldehídos alifáticos pero no con aldehídos aromáticos.
El reactivo de Benedict es un reactivo de Fehling modificado.
con reactivo de Schiff
Vierta SO2 en la solución magenta hasta que el color rojo de la solución desaparezca y se convierta en reactivo de Schiff. El aldehído reacciona con él para producir un color rojo púrpura. Cuando se agrega ácido sulfúrico concentrado, el formaldehído no se desvanece, pero otros aldehídos sí lo hacen. Las cetonas no reaccionan con el reactivo de Schiff.
Quinona
Clasificación y denominación de compuestos de quinona.
Propiedades químicas de las quinonas.