2011有机化学-更新.ppt

第一章绪论 2011 03 02 1stw 善于归纳与总结 复习 化 石 为 金 规律 碳原子轨道的杂化分为三种类型 sp3杂化 sp2杂化 sp杂化 轨道成键图 比例模型图 球棍模型图 CH2 CH2 比例模型 球棍模型 轨道成键图 比例模型 球棍模型 轨道成键图 补充例子 乙烷分子中有2个C和6个H 其中2个C均以sp3方式杂化 各以1个sp3杂化轨道相互连接形成C C 单键 每个碳上的另外3个sp3杂化轨道与氢原子的1s轨道形成3个C H 键 轨道成键图 比例模型图 球棍模型图 讨论 第二章饱和脂肪烃 2011 03 04 1stw 烷烃卤代反应的取向 取代位置的选择与生成的自由基 中间体 稳定性有关 各类H被取代活性 3 H 2 H 1 H 主要产物 2 1 4烷烃的化学性质 2 2环烷烃 2 2 3环烷烃的化学性质 共性 同烷烃相似 难氧化 光照或加热下发生自由基取代反应 特性 小环易开环加成 H2 X2 HX 1 加氢 2 2环烷烃 2 溴 3 溴化氢 不反应 不反应 P39 结论 1 环丙烷活性最大 不稳定 易发生开环加成 H2 X2 HX 但是难氧化 2 其他环烷烃与开链烷烃性质相似 高温或光照时与X2发生自由基取代反应 2 2环烷烃 2 饱和脂肪烃 构型与构象 P43 P15 构型 不同的空间排列 原因 涉及共价键的破裂 构象 不同的空间位置 原因 C C 键的自由旋转 不涉及共价键的破裂 烷烃的同分异构现象 构造异构 由于原子的连接次序或方式不同而引起的异构现象 立体异构 由于原子在空间的排列不同而引起的异构现象 若各异构体之间可通过 键旋转转化 则为构象异构 否则为构型异构 2 2烷烃的构象 环己烷有两种极限构象 椅式和船式 椅式为优势构象 一元取代基主要以e键和环相连 多元取代环己烷 最稳定的构象是e键上取代基最多的构象 环上有不同取代基时 大的取代基在e键上构象最稳定 2 2烷烃的构象 小结 END 第三章不饱和脂肪烃 2011 03 17 3rdw 应用 紫红色的高锰酸钾溶液在反应中迅速褪色 可用来鉴定不饱和烃 不同结构的烯烃生成不同的氧化产物 可用于烯烃结构测定 P67 3 不饱和脂肪烃 烯烃 高锰酸钾氧化 应用 不同结构的烯烃生成不同的氧化产物 可用于烯烃结构测定 P68 3 不饱和脂肪烃 烯烃 臭氧化反应 3 2炔烃 炔烃 氧化反应 RC CR KMnO4 冷 中性 KMnO4 酸性 RCOOH R COOH 二元酮 应用 可用于推断炔烃结构 3 2炔烃 末端炔烃 鉴别 R C CH R C CNa R C CAg R C CCu NaNH2 Ag NH3 2NO3 Cu NH3 2Cl 白色 棕红色 反应很灵敏 现象明显 注意 产物易爆炸 实验结束后硝酸或浓盐酸处理 分解为原炔烃 CH3CH2C CAg HNO3 CH3CH2C CH AgNO3 P73 炔化物 不饱和脂肪烃 3 2炔烃 复习 总结 习题9 习题9 3 2炔烃 亲电加成 P 70 习题9 3 2炔烃 亲核加成 P 71 习题9 3 2炔烃 亲核取代 P 73 氧化后水解得到羧酸 P 72 第四章芳香烃 2011 03 22 4thw 4 芳香烃 如果成键的两个原子之间只有1对电子 形成的共价键是单键 通常总是 键 如果原子间的共价键是 1个 键 1个 键 如果原子间的共价键是 1个 键 2个 键 每一个 键有2个 电子 电子 利用p轨道电子参与成键的电子 分小 键和离域大 键 一般 就是小 键 参与成键的就是 电子 碳碳单 双键交替排列的是大 键 参与成键的也是 电子 4 芳香烃 每1个 有2个 电子 每1个 有4个 电子 苯环 有3个 交替排列 所以 电子个数为6 苯 4 芳香烃 电子 4 无芳香性 但其亚甲基上的H受邻位双键的影响而显得很活泼 环戊二烯 电子 6 有芳香性 相当于 一个质子 H 离去 原来形成C H键的一对电子成为 电子 环戊二烯负离子 4 芳香烃 有1个双键 2个 电子 不是共轭体系 无芳香性 环丙烯 环丙烯正离子 电子 2 有芳香性 相当于 亚甲基上失去1个H和1个电子 不影响 电子数目 2个 电子和正电荷离域于三元环共轭体系中 因此环丙稀正离子的3个C是等价的 4 芳香烃 习题14 环丙烯负离子 封闭共轭体系 但 电子 4 无芳香性 旋光异构体的性质 第五章旋光异构 2011 03 28 5thw 5 3构型的确定和表示方法 费歇尔投影式写法注意点 1 投影式不能离开纸面旋转 2 投影式在纸面旋转180 和360 结构保持不变 3 投影式在纸面旋转90 和270 结构变成它的对映体 4 固定一个基团 其他三个基团依次旋转 构型不变 5 3构型的确定和表示方法 对映体 构型不变 任意两个原子或基团对调 构型变化 5 旋光异构 习题7 5 旋光异构 习题8 大 中 小 大 中 小 6 卤代烃 习题8 大 中 S S R 小 R S S 第六章卤代烃 2011 03 28 5thw 亲核取代反应 SN 复习 饱和碳上的亲核取代反应很多 醇可与氢卤酸 卤化磷或氯化亚砜作用 生成卤代烃 卤代烷被氢化铝锂还原为烷烃 也是负氢离子对反应物中卤素的取代 当试剂的亲核原子为C时 取代结果形成C C键 从而得到碳链增长产物 如卤代烷与氰化钠 炔化钠或烯醇盐的反应 P144 由于反应物结构和反应条件的差异 SN有两种机理 即SN1和SN2 SN1 分2步 反应物发生键裂 电离 生成活性中间体正碳离子和离去基团 正碳离子迅速与试剂结合成产物 总的反应速率只与 反应物 成正比 而与试剂浓度无关 SN2 旧键断裂和新键形成同时发生的协同过程 反应速率与 反应物 和 试剂 都成正比 亲核取代反应 SN 复习 能生成相对稳定的正碳离子和离去基团的反应物容易发生SN1 中心碳原子空间阻碍小的反应物容易发生SN2 如果亲核试剂呈碱性 则亲核取代反应常伴有消除反应 两者的比例取决于反应物结构 试剂性质和反应条件 低温和碱性弱对SN取代有利 亲核取代反应 SN 复习 亲核加成 复习 如果进攻试剂本身已不具有获取电子倾向 反而有提供电子能力 如 OH SH NH2与炔反应时 是有提供电子能力的RO 不是离子 未达到电离程度 先进攻炔键 P71 反应发生在碳氧双键 碳氮叁键 碳碳叁键等不饱和的化学键上 最有代表性 醛或酮的羰基与格氏试剂加成的反应 水 醇 胺类以及含有氰离子的物质都可以与羰基加成 碳氮叁键 氰基 的亲核加成主要表现为水解生成羧基 端炔的碳碳叁键也可以与HCN等亲核试剂发生亲核加成 3 2炔烃 3 亲核加成 定义 亲核试剂进攻炔烃的不饱和键而引起的加成反应称为炔烃的亲核加成 常用的亲核试剂有 ROH RO HCN CN RCOOH RCOO 1 CH CH HOC2H5 CH2 CH OC2H5 碱 150 180oC 炔烃亲核加成的区域选择性 优先生成稳定的碳负离子 2 CH CH CH3COOH 3 CH CH HCN CH2 CH CN Zn OAc 2150 180oC CH2 CH OOCCH3 CuCl2 H2O 70oC 3 2炔烃 3 亲核加成 炔键亲核加成反应的结果 在醇 羧酸等分子中导入1个乙烯基 乙烯基化反应 亲电取代 复习 P96 103 由于苯环上离域的 电子分布在分子平面的上下两侧 电子云暴露 受原子核约束力较 电子小 比较容易受亲电试剂的进攻 发生亲电取代反应 苯与亲电试剂发生亲电取代反用的机理如 1 亲电试剂与苯环的 电子互相作用生成 络合物 2 络合物消去一个H 又恢复苯环稳定的结构 得到亲电取代产物 亲电试剂 E 对电子具有亲合力的试剂 常见的如 H Cl Br 等带正电荷试剂或BF3 AlCl3等路易斯酸 亲电加成 复习 P60 不饱和烃受亲电试剂进攻后 键断裂 试剂的两部分分别加到重键两端的C上 对于不对称的亲电加成反应来讲 反应一般符合马氏规则 产物具有区域选择性 但双键碳上连有吸电子基或以有机硼化合物作亲电试剂时 产物是反马氏规则的 例如烯烃与乙硼烷生成烷基硼的反应 卤素原子对双键亲电加成反应的影响 X与双键的 碳相连 反马加成 CCl3强吸电子诱导效应改变了烯键电子云的分布 复习 Cl上的未共用的p电子离域使正碳离子更稳定 卤素原子对双键亲电加成反应的影响 X与双键碳相连 符合马氏规则 复习 常见的吸电子基团 吸电子诱导效应用 I表示 NO2 CN F Cl Br I C C OCH3 OH C6H5 C C H常见的给电子基团 给电子诱导效应用 I表示 CH3 3C CH3 2C CH3CH2 CH3 H 常见吸 给电子基团 复习 P64 P168 比较不同酚的酸性 芳环上连吸电子基则加强 连接给电子基而减弱 第七章醇 酚 醚 2011 04 06 6thw 7 醇 酚 醚 习题2 1 2 3 7 醇 酚 醚 习题6 7 醇 酚 醚 习题8 7 醇 酚 醚 习题8 7 醇 酚 醚 习题8 END 第八章醛 酮 醌 2011 04 06 6thw 8 醛 酮 醌 习题1 正戊醛 异戊醛 新戊醛 8 醛 酮 醌 习题2 1 2 还原反应 氧化反应 8 醛 酮 醌 习题2 3 4 亲核加成 亲核加成 8 醛 酮 醌 习题2 5 6 加成 消除 加成反应 8 醛 酮 醌 习题2 7 加成 消除 8 醛 酮 醌 习题2 知识点 碘仿反应发生的特征性结构 费林试剂 土伦试剂 通常只能氧化醛而不能氧化酮 但芳香醛与费林试剂作用较困难 可利用费林试剂区别脂肪醛和芳香醛 8 醛 酮 醌 习题2 碘仿反应 费林试剂 P199 8 醛 酮 醌 习题2 土伦试剂 P199 8 醛 酮 醌 习题4 1 2 8 醛 酮 醌 习题4 3 需要增长碳链 如何增长 8 醛 酮 醌 习题4 4 增长碳链 如何增长 8 醛 酮 醌 习题7 1 羰基与炔或炔化物的 亲核 加成 P190 8 醛 酮 醌 习题7 2 THF 四氢呋喃 P144 具有低毒 低沸点 流动性好等特点 可作为色谱溶剂 羰基与格氏试剂的 亲核 加成 8 醛 酮 醌 习题7 3 羰基与醇的亲核加成 8 醛 酮 醌 习题7 4 卤仿反应 含有3个 H的醛 酮在碱性条件下可以发生 P196 8 醛 酮 醌 习题7 5 歧化反应 不含 H的醛在浓碱性条件下 如 甲醛 苯甲醛 糠醛等 P200 8 醛 酮 醌 习题7 6 羟醛缩合 P197 8 醛 酮 醌 习题8 A H2N NHCONH2 B C10H12O C11H15ON3 土伦试剂 无反应 A 酮 Cl2 NaOH C 酸 强烈 O 苯甲酸 A 含甲基酮结构 A 含有苯环和甲基酮结构 苯甲醛 OH D C17H16O A 可能是醛 酮 8 醛 酮 醌 习题9 A Br2 CCl4 褪色 C8H14O 苯肼 黄色 A 醛或酮 O3 B 酸性 丙酮 I2 NaOH 丁二酸 碘仿 B 含有3个 H的醛或酮 A 可能含不饱和键 或醛类 或含有 H的酮 A 含双键 且双键C连有2个 R 即1个或2个双键C是仲碳 氧化分解 B 含羧基 A B C D 8 醛 酮 醌 习题8 答案 或 8 醛 酮 醌 习题9 答案 A B 或 8 醛 酮 醌 第九章 十章 结合习题复习 鉴别特征及其试剂 测定结构 化学方法 以及所需反应条件 增长碳链的方法 有机合成 H的活性 不同官能团 优先次序的运用 命名时 反应活性 稳定性等等 8 醛 酮 醌 结合最后一次作业复习