1. Trang chủ
  2. » Giáo án - Bài giảng

Organic Chemistry by Jonathan Clayden bản Tiếng Việt

27 3 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Organic Chemistry by Jonathan Clayden, Hóa Học Trung Cấp gồm 43 chương. Nội dung bạn đang xem gồm mục lục và giới thiệu.

Trang 2

Hóa học hữu cơ

Hóa hữu cơ—hỗ trợ trực tuyến

Mỗi chương trong cuốn sách này được kèm theo một tập hợp các bài tập, được cung cấp miễn phí trên mạng Để truy cập chúng, hãy truy cập Trung tâm tài nguyên trực tuyến tại www.oxfordtextbooks.co.uk/

orc/clayden2e/ và nhập thông tin sau:

Tên đăng nhập: clayden2e

Mật khẩu: compound

Trang 3

Trang này cố ý để trống

Trang 4

HÓA HỌC

THỨ HAI

Jonathan Clayden Nick Greeves Stuart Warren

Đại học Manchester Đại học Liverpool Đại học Cambridge

1

Trang 5

Đường Great Clarendon, Oxford OX2 6DP

Nhà xuất bản Đại học Oxford là một bộ phận của Đại học Oxford.

Nó thúc đẩy mục tiêu xuất sắc của trường đại học trong nghiên cứu, học bổng và giáo dục bằng cách xuất bản trên toàn thế giới trong

Oxford New York

Auckland Cape Town Dar es Salaam Hồng Kông KarachiKuala Lumpur Madrid Melbourne Thành phố Mexico Nairobi

New Delhi Thượng Hải Đài Bắc TorontoVới các văn phòng tại

Argentina Áo Brazil Chile Cộng hòa Séc Pháp Hy LạpGuatemala Hungary Ý Nhật Bản Ba Lan Bồ Đào Nha Singapore

Hàn Quốc Thụy Sĩ Thái Lan Thổ Nhĩ Kỳ Ukraine Việt NamOxford là thương hiệu đã đăng ký của Nhà xuất bản Đại học Oxford

ở Anh và ở một số quốc gia khácXuất bản tại Hoa Kỳ

bởi Oxford University Press Inc., New York© Jonathan Clayden, Nick Greeves và Stuart Warren 2012

Quyền nhân thân của tác giả đã được khẳng định

Tài liệu về Bản quyền của Crown được sao chép với sự cho phép của Đơn vị kiểm soát, HMSO (theo các điều khoản của giấy phép Sử dụng Nhấp chuột.)

Quyền cơ sở dữ liệu Nhà xuất bản Đại học Oxford (nhà sản xuất)Xuất bản lần đầu 2001

Đã đăng ký Bản quyền Không có phần nào của ấn phẩm này có thể được sao chép,được lưu trữ trong một hệ thống truy xuất, hoặc được truyền đi, dưới bất kỳ hình thức nào hoặc bằng bất kỳ phương tiện nào mà không có sự cho phép trước bằng văn bản của Nhà

xuất bản Đại học Oxford,

hoặc theo sự cho phép rõ ràng của pháp luật, hoặc theo các điều khoản đã thỏa thuận với tổ chức quyền sao chép thích hợp Các câu hỏi liên quan đến việc sao chép ngoài phạm vi trên nên được gửi đến Phòng Bản Quyền, Nhà xuất bản Đại học Oxford, theo địa chỉ trênBạn không được lưu hành cuốn sách này dưới bất kỳ bìa hoặc bìa nào khác và bạn phải

áp đặt điều kiện tương tự đối với bất kỳ người mua nàoBiên mục thư viện Anh trong dữ liệu xuất bản

Trang 6

Các từ viết tắt xv

Lời tựa cho lần xuất bản thứ hai xvii

Hóa học hữu cơ và cuốn sách này xix

1 Hóa học hữu cơ là gì? 1

2 Cấu trúc hữu cơ 15

3 Xác định cấu trúc hữu cơ 43

4 Cấu trúc của các phân tử 80

5 Phản ứng hữu cơ 107

6 Phản ứng cộng nucleophilic vào nhóm carbonyl 125

7 Giải tỏa và liên hợp 141

25 Alkyl hóa enolate 584

26 Phản ứng của enolate với hợp chất carbonyl: phản ứng aldol và Claisen 614

27 Lưu huỳnh, silic và phốt pho trong hóa học hữu cơ 656

Trang 7

33 Chọn lọc lập thể dia 852

34 Phản ứng pericyclic 1: cộng đóng vòng 877

35 Phản ứng pericyclic 2: phản ứng sigmatropic và electrocyclic 909

36 Phản ứng nhóm kề tham gia, chuyển vị và phân mảnh 931

42 Hóa học hữu cơ của sự sống 1134

43 Hóa học hữu cơ ngày nay 1169

Bản quyền hình ảnh 1182

Bảng tuần hoàn các nguyên tố1184

Mục lục1187

Trang 8

Mục lục

Các từ viết tắt

Lời tựa cho lần xuất bản thứ hai

Hóa học hữu cơ và cuốn sách này xix

Hóa học hữu cơ là gì?

Hóa học hữu cơ và bạnHợp chất hữu cơ

Hóa học hữu cơ và công nghiệpHóa hữu cơ và bảng tuần hoàn Hóa hữu cơ và cuốn sách này

43464850525657575963Khung hydrocarbon và các nhóm chức.

Vẽ phân tử

Khung hydrocacbonNhóm chức

Các nguyên tử carbon mang các nhóm chức có thể được phân loại theo mức độ oxy hóa

Gọi tên các hợp chất

Các nhà hóa học thực sự gọi các hợp chất là gì?Làm thế nào bạn nên đặt tên các hợp chất?Đọc thêm

Xác định cấu trúc hữu cơ

Giới thiệuKhối phổ

Khối phổ phát hiện đồng vị

Thành phần nguyên tử có thể được xác địnhbằng khối phổ phân giải cao

Cộng hưởng từ hạt nhânCác vùng của phổ 13C NMR

Các cách khác nhau để mô tả độ chuyển dịch hóa họcHướng dẫn về phổ 13C NMR của một số phân tử đơn giản

Phổ 1H NMRPhổ hồng ngoại

Phổ khối, NMR và IR được kết hợp giúp nhận dạng

Tương đương liên kết đôi giúp tìm kiếm cấu trúc 7478Mong chương 13 và 18

Cấu trúc của các phân tử

Giới thiệu

Electron chiếm obitan nguyên tử

Obitan phân tử—phân tử lưỡng nguyên tử Liên kết giữa các nguyên tử khác nhauSự lai hóa của các obitan nguyên tửQuay và độ cứng

Phần kết luậnTiếp theoĐọc thêm

Phản ứng cộng nucleophilic vào nhóm carbonyl

Các obitan phân tử giải thích khả năng phản ứng của nhóm carbonyl

Tấn công xyanua vào aldehyde và ketoneGóc của cuộc tấn công nucleophilic vào aldehyde và ketone

Tấn công nucleophilic bởi ‘hydride', trên aldehyde và ketone

Phản ứng cộng của chất phản ứng cơ kim vào aldehyde và ketone

Phản ứng cộng của nước vào aldehyde và ketoneHemiacetal từ phản ứng của ancol với aldehyde và ketone

Ketone cũng tạo thành hemiacetalsXúc tác axit và bazơ của sự hình thành hemiacetal và hydrat

Phản ứng cộng của các hợp chất bisulfiteĐọc thêm

Giải tỏa và liên hợp

Giới thiệu

Cấu trúc của ethene (ethylene, CH2 = CH2)

Các phân tử có nhiều hơn một liên kết đôi C = C 143

Trang 9

200205207214Sự liên hợp của hai liên kết π

Phổ UV và khả kiếnHệ allyl

Giải tỏa trên ba nguyên tử là một đặc trưng cấu trúc phổ biến

Tính thơmĐọc thêm

Acidity, basicity, and pKa

Các hợp chất hữu cơ hòa tan trong nước tốt hơn khi là các ion

Axit, bazơ và pKaTính axit

Định nghĩa của pKaXây dựng thang đo pKa

Các hợp chất nitơ như axit và bazơCác nhóm thế ảnh hưởng đến pKa

pKa axit carbon khi hoạt động, sự phát triển của thuốc cimetidine

Axit và bazơ của LewisĐọc thêm

Sử dụng chất phản ứng cơ kim để tạo liên kết C-C.

Giới thiệu

Các hợp chất cơ kim có chứa liên kết kim carbon

loại-Điều chế các hợp chất cơ kim

Sử dụng cơ kim để tạo ra các phân tử hữu cơQuá trình oxy hóa ancol

Tiếp theoĐọc thêm

Phản ứng thế nucleophilic tại nhóm carbonyl

Sản phẩm của cộng nucleophilic vào nhóm carbonyl không phải lúc nào cũng là một hợp chất bền

Các dẫn xuất axit carboxylic

Tại sao các trung gian tứ diện không bền?Không phải tất cả các dẫn xuất axit cacboxylic đều có khả năng phản ứng như nhau

Chất xúc tác axit làm tăng khả năng phản ứng của nhóm carbonyl

Axit clorua có thể tạo ra từ axit carboxylic sử dụng SOCl2 hoặc PCl5

Tạo ra các hợp chất khác bằng các phản ứng thế

216218Tạo ketone từ este: Bài tập

Tạo ketone từ este: Lời giải

Và để kết luận .Đọc thêm

Phản ứng thế nucleophilic tại C = O khi mất oxy carbonyl

Aldehyde có thể phản ứng với ancol để tạo hemiacetals 224229230238239

Acetal được hình thành từ aldehyde hoặc ketone cộng với ancol với sự có mặt của axitAmines phản ứng với các hợp chất carbonylImines là chất tương tự nitơ của các hợp chất carbonyl

Tóm tắtĐọc thêm

Cân bằng, tốc độ và cơ chế

Bao lâu và nhanh như thế nào?

Cách làm cho cân bằng thuận lợi cho sản phẩm bạn muốn

Entropy rất quan trọng trong việc xác định các hằng số cân bằng

Hằng số cân bằng thay đổi theo nhiệt độ Giới thiệu động học: Cách làm cho phản ứng đi nhanh hơn và sạch hơn

Phương trình tốc độ

Xúc tác trong các phản ứng thế carbonylCác sản phẩm động học so với nhiệt độngTóm tắt các cơ chế từ các chương 6 - 12Đọc thêm

1H NMR: Cộng hưởng từ hạt nhân Proton

Sự khác biệt giữa carbon và proton NMRTích phân cho chúng ta biết số lượng nguyên tử hydro trong mỗi peak

Ghép cặp trong phổ proton NMRĐến kết luận

Trang 10

360361362363365365366370374381Đồng phân lập thể dia là những đồng phân

lập thể không phải là đồng phân đối quang Các hợp chất bất đối không có trung tâm lập thể

Xem xét kỹ hơn về phản ứng SN1Xem xét kỹ hơn về phản ứng SN2Tương phản giữa SN1 và SN2

Nhóm tách loại trong phản ứng SN1 và SN2Nucleophile trong các phản ứng SN1Nucleophile trong phản ứng SN2

So sánh nucleophiles và các nhóm tách loạiTiếp theo: Phản ứng tách và chuyển vịĐọc thêm

Phân tích cấu dạng

Quay liên kết cho phép các chuỗi nguyên tử áp dụng một số cấu dạng

Cấu dạng và cấu hìnhRào cản quayCấu dạng của ethaneCấu dạng của propaneCấu dạng của butaneSức căng vòng

Xem xét kĩ hơn về cyclohexaneCyclohexanes thế

Kết luận .

Phản ứng tách và phản ứng thế 382384386388390391395Làm thế nào nucleophile ảnh hưởng đến

phản ứng tách với phản ứng thếCác cơ chế E1 và E2

Cấu trúc chất nền có thể cho phép E1Vai trò của nhóm tách loại

Phản ứng E1 có thể chọn lọc lập thểPhản ứng E2 có trạng thái chuyển tiếp anti-periplanar

Chọn lọc vị trí của phản ứng tách E2 398

Xem lại các phương pháp phổ

Có ba lý do cho chương nàyPhổ và hóa học carbonyl

Các dẫn xuất axit được phân biệt tốt nhất bởi phổ hồng ngoại

Những vòng nhỏ cho biến dạng bên trong vòng và đặc trưng s cao hơn bên ngoài nó

Tính toán đơn giản về tần dao động hóa trị C = O trong phổ IR

Phổ NMR của alkynes và vòng nhỏProton NMR phân biệt các proton axial và equatorial trong cyclohexanes

Tương tác giữa các hạt nhân khác nhau có thể tạo ra các hằng số ghép cặp nối rất lớnXác định sản phẩm bằng phổCác bảng

Độ dịch chuyển hóa học trong proton NMR dễ tính toán và nhiều thông tin hơn so với độ dịch chuyển hóa học trong carbon NMR

Đọc thêm

Phản ứng cộng electrophilic vào alkenes

Alkenes phản ứng với brom

Quá trình oxy hóa anken để tạo thành epoxitPhản ứng cộng electrophilic vào alkenes bất đối xứng là chọn lọc vị trí

Phản ứng cộng electrophilic vào dienesCác ion bromonium bất đối xứng mở vòng chọn lọc vị trí

Phản ứng cộng electrophilic vào alkenes có thể là đặc thù lập thể

Thêm hai nhóm hydroxyl: dihydroxyl hóaPhá vỡ một liên kết đôi hoàn toàn: phân cắt periodate và ozonolysis

Thêm một nhóm hydroxyl: Cách cộng nước vào liên kết đôi

Kết luận Một bản tóm tắt của các phản ứng cộng electrophilic

Đọc thêm

Sự hình thành và phản ứng của enols và enolates

Bạn sẽ chấp nhận một hỗn hợp các hợp chất như một chất nguyên chất?

Tautome hóa: hình thành enols bằng cách chuyển proton

Tại sao aldehyde và ketone đơn giản không tồn tại dưới dạng enols?

ix

Trang 11

DBDCPOZMW՗JFOPM

&OPMIØBÿԋ՛DYÞDUÈDCՙJBYJUWËCB[Ԋ

$IԼUUSVOHHJBOUSPOHQIԻO՞OHÿԋ՛DYÞDUÈDCՙJCB[ԊMËNՖUJPOFOPMBUF

)ՍRVԻD՝BFOPMIØB

1IԻO՞OHW՗JFOPMIPՅDFOPMBUFMËNDIԼUUSVOHHJBO

$ÈDMPԺJDIԼUUԋԊOHÿԋԊOHCՊOD՝BDÈDJPOFOPMBUF 1IԻO՞OHFOPMWËFOPMBUFUԺJPYZÿJՊVDIՉFUFFOPM 1IԻO՞OHD՝BFOPMFUF

Giới thiệu: enol và phenol

Benzen và phản ứng của nó với electrophiles Phản ứng thế electrophilic trên phenol

Một cặp electron đơn độc nitơ hoạt hóa mạnh mẽ hơn

Các ankyl benzen cũng phản ứng ở vị trí ortho và para

Nhóm thế hút điện tử cho sản phẩm metaCác halogen cho thấy bằng chứng về cả việc hút và cho điện tử

Hai hoặc nhiều nhóm thế có thể hợp tác hoặc cạnh tranh

Một số vấn đề và một số cơ hội

Một cái nhìn sâu hơn về hóa học Friedel–CraftsKhai thác tính chất hóa học của nhóm nitroTóm tắt

Phản ứng thế liên hợpNucleophilic epoxy hóa

Phản ứng thế nucleophilic vòng thơm Cơ chế cộng - tách

Cơ chế SN1 cho phản ứng thế nucleophilic vòng thơm: các hợp chất diazonium

528530Kết luận

Đọc thêm

Chọn lọc hóa học và các nhóm bảo vệ

Chọn lọcChất khử

534539541544546549Hydro như một chất khử: hydro hóa xúc tác

Chọn lọc vị trí

Giới thiệu

Chọn lọc vị trí trong phản ứng thế electrophilic vòng thơm

Tấn công electrophilic trên anken

Chọn lọc vị trí trong các phản ứng gốc tự doTấn công nucleophilic các hợp chất allylicTấn công electrophilic vào diene liên hợpcộng liên hợp

Chọn lọc vị trí trong hành độngĐọc thêm

Alkyl hóa enolate

Các nhóm carbonyl cho thấy khả năng phản ứng đa dạng

Một số cân nhắc quan trọng ảnh hưởng đến tất cả các phản ứng alkyl hóa

Nitriles và nitroalkanes có thể được alkyl hóaLựa chọn electrophile cho alkyl hóaLiti enolate của các hợp chất cacbonylAlkyl hóa của lithium enolate

Sử dụng các chất tương đương enol cụ thể để alkyl hóa aldehyde và ketone

Alkyl hóa các hợp chất β-dicarbonyl

Ketone alkyl hóa đặt ra một vấn đề trong tính chọn lọc vị trí

Enones cung cấp giải pháp cho các vấn đề về tính chọn lọc vị trí

Sử dụng chất nhận Michael làm electrophiles Kết luận .

Đọc thêm

Phản ứng của enolate với hợp chất carbonyl: phản ứng aldol và Claisen 614

614615Giới thiệu

Trang 12

694694695695Các chất tương đương enol cụ thể có thể được

sử dụng để kiểm soát các phản ứng aldol Làm thế nào để kiểm soát phản ứng aldol của este

Làm thế nào để kiểm soát phản ứng aldol của aldehyde

Cách kiểm soát phản ứng aldol của xeton Phản ứng aldol nội phân tử

Acyl hóa ở carbonNgưng tụ este chéo

Tóm tắt điều chế xeto-este bằng phản ứng Claisen

Kiểm soát quá trình acyl hóa bằng các chất tương đương enol cụ thể

Ngưng tụ este Claisen chéo nội phân tửHóa học cacbonyl—ở đâu tiếp theo?Đọc thêm

Lưu huỳnh, silic và phốt pho trong hóa học hữu cơ

Các nguyên tố phân nhóm chính hữu ích Lưu huỳnh: một nguyên tố mâu thuẫn Anion bền hóa lưu huỳnh

muối sulfoniumSulfonium ylidsSo sánh silic và cacbonAllyl silan như nucleophileTổng hợp chọn lọc anken

Tính chất của anken phụ thuộc vào dạng hình học của chúng

Khai thác hợp chất mạch vòngCân bằng của anken

Các anken E và Z có thể được tạo ra bằng cách cộng chọn lọc lập thể vào các ankin

Chủ yếu là các anken E có thể được hình thành bằng các phản ứng tách chọn lọc lập thể Phản ứng olefin hóa Julia mang tính đặc thù vị trí và có tính liên kết

Tách đặc hiệu lập thể có thể tạo ra các đồng phân đơn tinh khiết của anken

Có lẽ cách quan trọng nhất để tạo ra anken là phản ứng Wittig

Để kết luậnĐọc thêm

Phân tích tổng hợp ngược

Hóa học sáng tạo

Phân tích tổng hợp ngược: tổng hợp dật lùi"Cắt liên kết" phải tương ứng với các phản ứng đã biết, đáng tin cậy

Synthons là chất phản ứng lý tưởng hóaTổng hợp nhiều bước: tránh các vấn đề về tính

723724725732733735Chuyển hóa nhóm chức

"Cắt liên kết" hai nhóm tốt hơn "cắt liên kết" một nhóm

"Cắt liên kết" C–CChất đầu có sẵn

Synthons của chất cho và chất nhận"Cắt liên kết" hai nhóm C–C Quan hệ 1,5 giữa hai nhóm chức'Phản ứng tự nhiên' và 'umpolung'Kết luận .

Furan và thiophene là các chất tương tự oxy và lưu huỳnh của pyrrole

Thêm phản ứng của dị vòng năm 738740745Vòng năm có hai hoặc nhiều nguyên tử nitơ

Dị vòng hợp nhất với benzo

Đưa nhiều nguyên tử nitơ vào vòng sáu 748

758758Hợp nhất các vòng với pyridin: quinolines và isoquinolines 749 Dị vòng thơm có thể có nhiều nitơ

nhưng chỉ có một lưu huỳnh hoặc oxy trong bất kỳ vòng nào

Có hàng ngàn heterocycles ngoài kiaNhững cấu trúc dị vòng bạn nên tìm hiểu?Đọc thêm

Dị vòng thơm 2: tổng hợp

Nhiệt động lực học đứng về phía chúng taTrước tiên hãy ngắt kết nối các liên kết dị nguyên tử carbon

Pyrroles, thiophenes và furan từ các hợp chất

Cách tạo ra pyridin: tổng hợp pyridin của Hantzsch 763767Pyrazoles và pyridazines từ các hợp chất

hydrazine và dicarbonyl

Pyrimidine có thể được tạo ra từ các hợp

chất 1,3-dicarbonyl và amidine 770Các nucleophile bấ đối xứng dẫn đến các câu hỏi về tính chọn lọc

Isoxazoles được tạo ra từ hydroxylamine

hoặc bằng phản ứng cộng đóng vòng 772Tetrazoles và triazoles cũng được thực hiện bởi phản ứng cộng đóng vòng

Trang 13

852Quinoline và isoquinoline

Nhiều nguyên tử dị tố hơn trong các vòng hợp nhất có nghĩa là có nhiều lựa chọn hơn trong quá trình tổng hợp

Tóm tắt: ba phương pháp chính để tổng hợp các dị vòng thơm

Hợp chất xoắn vòng

Phản ứng với chất trung gian vòng hoặc trạng thái chuyển tiếp vòng

Tóm tắt .Đọc thêm

Chọn lọc lập thể dia

Xem lạiTiền bất đối

Cộng vào các nhóm carbonyl có thể chọn lọc dia ngay cả khi không có vòng

Phản ứng chọn lọc lập thể của anken mạch hởPhản ứng Aldol có thể chọn lọc lập thể

Các đồng phân đối quang đơn lẻ từ các phản ứng chọn lọc chọn lọc lập thể dia

Tiếp theoĐọc thêm

Phản ứng pericyclic 1: cộng đóng vòng

Một loại phản ứng mới

Mô tả chung về phản ứng Diels–AlderMô tả obitan biên giới của phản ứng cộng đóng vòng

Tính chọn lọc vị trí trong phản ứng Diels–

931937940945949950950Mô tả của Woodward–Hoffmann về phản ứng

Bẫy các chất trung gian phản ứng bằng cách cộng đóng vòng

Các phản ứng cộng đóng vòng nhiệt khácPhản ứng cộng đóng vòng [2 + 2] quang hóaPhản ứng cộng đóng vòng [2 + 2] nhiệtTạo vòng năm cạnh: cộng đóng vòng lưỡng cực-1,3

Hai phản ứng tổng hợp rất quan trọng: phản ứng cộng đóng vòng của anken với osmium tetroxide và với ozone

Tóm tắt các phản ứng cộng đóng vòngĐọc thêm

Phản ứng pericyclic 2: phản ứng sigmatropic và electrocyclic

Chuyển vị Sigmatropic

Mô tả obitan của chuyển vị sigmatropic-[3,3] Hướng chuyển vị [3,3]-sigmatropic

Chuyển vị [2,3]-sigmatropicChuyển vị [1,5]-sigmatropicPhản ứng electrocyclic Đọc thêm

Phản ứng nhóm kề tham gia, chuyển vị và phân mảnh

Các nhóm lân cận có thể đẩy nhanh các phản ứng thế

Chuyển vị xảy ra khi một nhóm tham gia liên kết với một nguyên tử khác

Cacbohydrat dễ dàng sắp chuyển vịChuyển vị pinacol

Chuyển vị dienone-phenolChuyển vị axit benzilicChuyển vị Favourskii

Di trú đến oxy: phản ứng Baeyer–Villiger 953

Sự phân cực của liên kết C–C giúp phân mảnh 960Sự phân mảnh được kiểm soát hóa học lập thể 962Mở rộng vòng bằng cách phân mảnh 963965966969969

970Kiểm soát liên kết đôi bằng cách sử dụng phân mảnh

Sự tổng hợp của nootkatone: showcase phân mảnhTiếp theo

Ngày đăng: 21/06/2024, 14:30

Xem thêm:

w