《高分子材料cha》ppt課件

1、第一章第一章 有機(jī)化學(xué)和高分子化學(xué)根底有機(jī)化學(xué)和高分子化學(xué)根底 主要內(nèi)容主要內(nèi)容第一部分第一部分 有機(jī)化學(xué)根底有機(jī)化學(xué)根底C2H6OHCHHOCHHHHCHHCHHO H( (二二). ). 有機(jī)化合物構(gòu)造實際有機(jī)化合物構(gòu)造實際 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)C C CCC C CCCCCCCCCC( (三三). ). 雜化軌道實際與有機(jī)分子構(gòu)造雜化軌道實際與有機(jī)分子構(gòu)造 重點重點 n 原子軌道實際原子軌道實際s 軌道、軌道、p 軌道軌道n 共價鍵：兩個帶有自旋反平行單電子軌道的交疊共價鍵：兩個帶有自旋反平行單電子軌道的交疊n s 鍵鍵 和和 p 鍵鍵 n 雜化軌道實際：成鍵之前原子軌道進(jìn)展了重組雜化軌道實際：成鍵

2、之前原子軌道進(jìn)展了重組HCHHHCCHHHHCCHH 2s 2px 2py 2pz 2s 2px 2py 2pz躍遷躍遷原子軌道重組原子軌道重組4個個sp3軌道軌道C: 1s22s22p2109.5oHCHHH 鍵(sp3-s)HCHH 鍵(sp3-s)HCHH 鍵(sp3-sp3)HCHHCl 鍵(sp3-p)l 甲烷甲烷(CH4)的的l 成鍵表示成鍵表示CHHHHCHHHH 2s 2px 2py 2pz 2s 2px 2py 2pz躍躍 遷遷原子軌道重組原子軌道重組 3個個sp2軌道軌道 2pz120ol 乙烯乙烯(CH2=CH2)的成鍵表示的成鍵表示Csp2軌道p軌道C+HHHHCHHp

3、軌道CHHCCHHHH 鍵(sp2-s) 鍵(sp2-sp2) 鍵 (p-p)CCHHHCH3 鍵(sp2-sp3)OCHCH3 鍵(sp2-sp2) 鍵 (p-p)鍵鍵側(cè)面交疊側(cè)面交疊電子云結(jié)合較松散電子云結(jié)合較松散 2s 2px 2py 2pz 2s 2px 2py 2pz躍遷躍遷原子軌道重組原子軌道重組sp 2py 2pz180ol乙炔乙炔(CHCH)的成鍵表示的成鍵表示:Csp軌道py+HHCHCHpzCpypzCCHH 鍵(sp-s) 鍵(sp-sp)2 鍵 (p-p) 鍵 (sp-sp2)CCH3CCHCH2( (四四). ). 有機(jī)化合物的幾何籠統(tǒng)有機(jī)化合物的幾何籠統(tǒng) 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)H

4、CHHHHCHHH平平面面模模型型四四面面體體模模型型CH2Cl2HCClHClHCClClHHCHClCl（只只有有一一種種物物質(zhì)質(zhì)）CH4（兩兩者者不不同同）H2CCH2平平面面型型CCHHHHCH3CHCHCH3有有順順反反異異構(gòu)構(gòu)體體CCH3CHCH3HCCH3CHHCH3( (雙雙鍵鍵不不能能旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)) )H3CCH3H3CCH3鍵鍵線線式式順順式式反反式式ororHCCHCCHH直線型H3CCCCH2CH3CCCH2CH3H3CCH2CH3H3C鍵線式CH3H3C不正確的表達(dá)式orl 鏈狀化合物鏈狀化合物l 環(huán)狀化合物環(huán)狀化合物支鏈支鏈雜環(huán)雜環(huán)芳環(huán)芳環(huán)不飽和不飽和飽和飽和NO復(fù)原復(fù)

5、原硝基苯硝基苯C6H5NO2硝基化合物硝基化合物親核加成親核加成乙腈乙腈 CH3CN腈化物腈化物堿或親核試劑堿或親核試劑乙胺乙胺CH3CH2NH2胺胺親核取代、消除親核取代、消除氯乙烷氯乙烷CH3CH2Cl芳香親電取代芳香親電取代苯苯芳烴芳烴親電加成親電加成丁二烯丁二烯CH2=CHCH=CH2二烯二烯親電加成親電加成乙炔乙炔HCCH炔烴炔烴親電加成親電加成乙烯乙烯CH2=CH2烯烴烯烴自在基取代自在基取代乙烷乙烷CH3CH3烷烴烷烴典型反響類型典型反響類型稱號稱號舉例舉例開環(huán)開環(huán)環(huán)氧乙烷環(huán)氧乙烷環(huán)氧化合物環(huán)氧化合物乙醚乙醚CH3CH2OCH2CH3醚醚芳香親電取代芳香親電取代苯酚苯酚C6H5O

6、H酚酚親核取代親核取代N-N-甲基乙酰胺甲基乙酰胺CH3CONH(CH3)酰胺酰胺親核取代親核取代乙酸乙酯乙酸乙酯CH3COOCH2CH3酯酯親核取代親核取代乙酸酐乙酸酐(CH3CO)2O酸酐酸酐親核取代親核取代乙酰氯乙酰氯CH3COCl酰鹵酰鹵親核加成、取代親核加成、取代乙酸乙酸CH3COOH羧酸羧酸親核加成親核加成丙酮丙酮CH3COCH3酮酮親核加成親核加成乙醛乙醛CH3CHO醛醛親核取代、消除親核取代、消除乙醇乙醇CH3CH2OH醇醇典型反響類型典型反響類型稱號稱號舉例舉例O親核取代、消除親核取代、消除C1C2C3CH4CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CHCH

7、3CH3CH3(CH2)3CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CCH3CH3CH3C4C5CH3(CH2)4CH3CH3CHCH2CH2CH3CH3CH3CCH2CH3CH3CH3CH3CHCHCH3CH3CH3CH3CH2CHCH2CH3CH3C6如何命名？如何命名？如何命名？如何命名？CH3(CH2)5CH3CH3(CH2)6CH3CH3(CH2)7CH3CH3(CH2)8CH3CH3(CH2)9CH3CH3(CH2)10CH3CH3(CH2)11CH3CH3(CH2)18CH3C7C8C9C10C11C12C13C20CH3CHCH3CH3IUPAC命名法：命名法：2-甲基丙烷甲基丙

8、烷R（烷烷基基）CH3CH3CH2CH3CH2CH2中中文文名名英英文文名名甲甲基基乙乙基基（正正）丙丙基基methylethyln-propylCH3CHCH3異異丙丙基基縮縮寫寫MeEtn-Prisopropyli-PrCH3CH2CH2CH2CH3CHCH2CH3（正正）丁丁基基異異丁丁基基n-butylisobutylCH3CCH3CH3叔叔丁丁基基tert-butyln-Bui-But-Bu(tertiary)CH3CH2CH仲仲丁丁基基sec-butyls-BuCH3(secodary)R（烷烷基基）中中文文名名英英文文名名縮縮寫寫最長鏈為主鏈最長鏈為主鏈取代基編號數(shù)最小取代基編號

9、數(shù)最小CH3CH2CH2CHCHCH3CH2CH31234CH356122 甲甲基基 3 乙乙基基己己烷烷3- -異異丙丙基基己己烷烷3 ethyl 2 methylhexane3456不不正正確確命命名名取代基最多的鏈為主鏈取代基最多的鏈為主鏈小基團(tuán)排在前面英文小基團(tuán)排在前面英文以字母順序陳列以字母順序陳列不同基團(tuán)編號一不同基團(tuán)編號一樣時，使小取代基樣時，使小取代基編號最小編號最小7CH3CH2CHCH2CH2CHCH2CH3123456CH3123456CH2CH38783- -甲甲基基- -6- -乙乙基基辛辛烷烷6 ethyl 3 methyloctane一樣取代基合并用一樣取代基合并

10、用大寫數(shù)字表示英大寫數(shù)字表示英文表示基團(tuán)數(shù)目用文表示基團(tuán)數(shù)目用詞頭詞頭 di, tri, tetra, penta, hexa 表示表示CH3CH2CHCH2CHCHCH2CH3EtEt123456Et783, 4, 6 三三乙乙基基辛辛烷烷3, 4, 6 triethyloctane用用“,隔開隔開烯烴的系統(tǒng)命名法烯烴的系統(tǒng)命名法n選擇最長碳鏈時，必需選擇包含雙鍵在內(nèi)的最選擇最長碳鏈時，必需選擇包含雙鍵在內(nèi)的最n長碳鏈為主鏈長碳鏈為主鏈n主鏈碳原子編號時從接近雙鍵的一端開場主鏈碳原子編號時從接近雙鍵的一端開場n雙鍵的位次必需標(biāo)明，以雙鍵碳原子編號較小雙鍵的位次必需標(biāo)明，以雙鍵碳原子編號較小n

11、的數(shù)字表示雙鍵的位次，寫在烯烴稱號之前的數(shù)字表示雙鍵的位次，寫在烯烴稱號之前H2CCHCH2CH2CHCHCH2CCHCH2CHCH2CCH12345678912345678912345HCH3CH2芳香烴芳香烴n苯的同系物命名苯的同系物命名n1.1.單取代單取代2.2.二取代二取代n用鄰(ortho),間(mose),對(percl)表示取代基的相對位置n以編號法命名,取代基大的為1號,編號時使取代基總和最小3.3.三取代三取代n取代基一樣時,用,表示n以編號法命名,取代基大的為1號,編號時使取代基總和最小n注:對于構(gòu)造復(fù)雜或支鏈上有官能團(tuán)的化合物,也可把支鏈作為母體,把苯環(huán)當(dāng)作取代基RCH

12、ORCRORCHOArCHORCROArCROCCH(R)OC CHOH3COOn選擇含有羰基的最長碳鏈為主鏈選擇含有羰基的最長碳鏈為主鏈,從接近羰基一端開場編號從接近羰基一端開場編號,酮分子酮分子的命名須標(biāo)明羰基的位置的命名須標(biāo)明羰基的位置.n含有不飽和鍵時仍以醛含有不飽和鍵時仍以醛酮為母體酮為母體,使羰基編號最小使羰基編號最小n芳香醛芳香醛酮的命名可將芳烴看作取代基酮的命名可將芳烴看作取代基CHOCHOOHOCHOCH3OPhOPhn1.1.選擇含有羧基的最長碳鏈為主鏈選擇含有羧基的最長碳鏈為主鏈, ,按主鏈的碳原子數(shù)目叫某酸按主鏈的碳原子數(shù)目叫某酸, ,編號從羧基開場編號從羧基開場. .

13、n2.2.不飽和脂肪酸的命名不飽和脂肪酸的命名, ,選擇包含不飽和鍵及羧基的最長碳鏈為選擇包含不飽和鍵及羧基的最長碳鏈為主鏈主鏈, , 從羧基碳原子開場編號從羧基碳原子開場編號. .n3.3.脂肪酸二元酸的命名是選擇分子中含有兩個羧基碳原子在內(nèi)的脂肪酸二元酸的命名是選擇分子中含有兩個羧基碳原子在內(nèi)的最長碳鏈作為主鏈叫某二酸最長碳鏈作為主鏈叫某二酸. .n4.4.芳香族羧酸的命名芳香族羧酸的命名, ,羧基與苯環(huán)直接相銜接的芳香羧酸羧基與苯環(huán)直接相銜接的芳香羧酸, ,可以苯可以苯甲酸作為母體甲酸作為母體, ,環(huán)上的其它基團(tuán)作為取代基來命名環(huán)上的其它基團(tuán)作為取代基來命名; ;羧基與苯環(huán)支羧基與苯環(huán)支

14、鏈相銜接的可以脂肪酸作為母體鏈相銜接的可以脂肪酸作為母體, ,芳基作為取代基命名芳基作為取代基命名. .n羧酸羧酸: 烴分子中的氫原子被羧基烴分子中的氫原子被羧基(-COOH)取代所生成的取代所生成的 化合物化合物n羧酸衍生物羧酸衍生物: :羧酸中的羥基被其他原子或原子團(tuán)取代后的產(chǎn)物羧酸中的羥基被其他原子或原子團(tuán)取代后的產(chǎn)物n硝基硝基(-NO2)化合物化合物: n 在多數(shù)情況下在多數(shù)情況下, -NO2作為取代基作為取代基.n胺胺:n 簡單的胺可在烴基數(shù)目和稱號之后加胺字來命名簡單的胺可在烴基數(shù)目和稱號之后加胺字來命名;多元胺多元胺可在烴基稱號之后可在烴基稱號之后,胺字之前加上二胺字之前加上二,

15、三等數(shù)目來命名三等數(shù)目來命名.n 比較復(fù)雜的胺可按系統(tǒng)命名法命名比較復(fù)雜的胺可按系統(tǒng)命名法命名,將氨基作為取代基將氨基作為取代基.n 我國系統(tǒng)命名法那么將胺作為母體我國系統(tǒng)命名法那么將胺作為母體,把小的基團(tuán)作取代基把小的基團(tuán)作取代基.n重氮化合物和偶氮化合物重氮化合物和偶氮化合物 (認(rèn)識認(rèn)識)n n 090909hv orCH3Cl+Cl2CH2Cl2CHCl3CCl4+HCl+CH4 CH4 （過過量量）Cl2+hv or CH3Cl+HClCH4Cl2（過過量量）+hv or+HClCCl4 +ClCH3H+ClCl ClCl+CH3ClCl+CH3Cl+ClClCl+ClClClCH3+

16、CH3ClCH3CH3+CH3CH3ClH+CH3(1)(2)(3)(4)(5)(6)第第(2), (3)步步反反應(yīng)應(yīng)重重復(fù)復(fù)進(jìn)進(jìn)行行鏈鏈引引發(fā)發(fā)鏈鏈轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移移（鏈鏈傳傳遞遞, ,鏈鏈增增長長）鏈鏈終終止止chain initiationchain propagationchain terminationhv or +7.5kJ/mol+7.5kJ/mol吸熱吸熱112.9kJ/mol112.9kJ/mol放熱放熱ClCH3H+ClClClCl+CH3ClCl+CH3Cl+ClClCl+ClClClCH3+CH3ClCH3CH3+CH3CH3ClH+CH3(1)(2)(3)(4)(5)(6)第第

17、(2), (3)步步反反應(yīng)應(yīng)重重復(fù)復(fù)進(jìn)進(jìn)行行hv or I2HICH3I+CH4+主要討論的內(nèi)容主要討論的內(nèi)容只思索氫原子的類型只思索氫原子的類型, , 忽略烷烴構(gòu)造的影響忽略烷烴構(gòu)造的影響CH3CH2CH3Cl2hv , 25oCCH3CH2CH2ClCH3CHCH3+Cl45%55%CH3CHCH3Cl2hv , 25oCCH3CHCH2ClCH3CCH3+Cl64%36%CH3CH3CH3氯代選擇性氯代選擇性25oC：3o H : 2o H : 1o H = 5.0 : 3.7 : 1選擇性：選擇性：2o H : 1o H = 3.7 : 1選擇性：選擇性：3o H : 1o H = 5

18、 : 1自在基的相對穩(wěn)定性：自在基的相對穩(wěn)定性：3o 2o 1oCH3CH2CH3CH3CHCH3CH3CH2CH2410.0 kJ/mol397.5 kJ/mol+H+HCH3CHCH3CH3CCH3CH3CHCH2CH3CH3CH3389.1 kJ/mol410.0 kJ/mol+H+H鍵離解能鍵離解能DHCCAB+CCABABAB+ + + ABAB+ABH2CC+HXCCHX(XCl, Br, I)HOSO3HCCHOSO3H0oCHCCHOHXXCCXX(XCl, Br)CCl4CCXOHHOHXOH + + + + HXCCHXCC+雙鍵為電子供體雙鍵為電子供體有親核性或堿性有親核

19、性或堿性H有親電性有親電性CCHXCC XXCCHX慢慢快快H + + HOSO3HCCHOSO3H0oCCC+CCHOSO3HCCHOSO3HCCHOSO3H留意：機(jī)理有三步留意：機(jī)理有三步CHCH2CH3H+H2OCHCH2CH3OHCHCH2CH3OH主主要要產(chǎn)產(chǎn)物物+HH次次要要產(chǎn)產(chǎn)物物 H2OOH慢慢快快OH2HH2OHH2O H3O快快CHCH2CH3CHCH2CH3HCHCH2CH3HCHCH2CH3OHH2o碳正離子碳正離子ENuHH2OCCH2CH3CH3CCH2CH3CH3OCH3CH3OHHHBF4CCH2CH3CH3HBF4 BF4CCH2CH3CH3HCH3OHCCH2CH3CH3OCH3HHBF4CCH2CH3CH3OCH3HENuCHCH2CH3CH2HBrCHCH2CH3CH2BrH+CHCH2CH3CH2HBr4 : 1CHCH2CH3H3PO4H2OCHCH2CH3OHCHCH2CH3OH主主要要產(chǎn)產(chǎn)物物+CCH2CH3CH3CCH2CH3CH3OCH3主主要要產(chǎn)產(chǎn)物物CH3OHHHH次次要要產(chǎn)產(chǎn)物物HBF4