有機化學ppt課件(完整版)

1、有 機 化 學有機化學學習有機化學的方法 系統(tǒng)性、條理性學習 細心耐心、循序漸進 分清主次，抓住重點 做好預習，多做習題先修課程： 大學物理 普通化學 分析化學本課程講授內(nèi)容第一章：緒論第二章：飽和脂肪烴第三章：不飽和脂肪烴第四章：環(huán)烴第五章：鹵代烴第六章：醇、酚、醚第七章：醛、酮、醌第八章：羧酸及其衍生物第九章：取代酸第十章：含氮化合物Chapter 1 緒 論1） 有機化合物都含有碳原子，所以現(xiàn)代有機化學的定義是： “碳化合物的化學”。 2）有機物分子中除含有碳外，絕大多數(shù)還含有氫，而且許多 有機物中還常含有氧、氮、鹵素、硫、磷等其它元素，所 以有機化學也叫做 “碳氫化合物及其衍生物的化學

2、”。 1）化學鍵：將原子結合在一起的電子的作用，稱為化學鍵； 化學鍵是決定分子化學性質的重要因素。一、有機化合物和有機化學二、化 學 鍵2）化學鍵的類型：離子鍵和共價鍵。離子鍵是由原子間電子 的轉移形成的；共價鍵則是由原子間共用 電子形成的。 3）無機物大部分是以離子鍵形成的化合物；有機物分子中的 原子主要是以共價鍵相結合的 。4）共價鍵的特點：飽和性，方向性，極性。Chapter 1 緒 論離子鍵（少）共價鍵（主要）離子鍵共價鍵的飽和性：一個未成對的電子既經(jīng)配對成鍵，就不能與其它未成 對電子偶合。共價鍵的方向性：共價鍵是由參與成鍵原子的電子云重疊形成的，電子 云重疊部分越大，形成的共價鍵就越

3、牢固，因此電子 云必須在各自密度最大的方向重疊。 決定分子的空間構型共價鍵的極性：不同元素的原子間形成的共價鍵，由于共用電子對偏向于電負性 較強的元素的原子而具有極性。 H3C(+) Cl(-)部分正電荷（+）部分負電荷（-）Chapter 1 緒 論相同元素的原子間形成的共價鍵，成鍵電子云對稱分布，沒有極性。HHHH三、共價鍵的鍵參數(shù)1）鍵長：鍵長是兩核之間最遠與最近距離的平均值，或者說 是兩核之間的平衡距離。 同一種鍵，在不同化合物中，其鍵長的差別是很小的。2）鍵角：分子中某一原子與另外兩個原子形成的兩個共價鍵 在空間形成的夾角，稱為鍵角。在不同化合物中由同樣原子形成的鍵角不一定完全相同。

4、Chapter 1 緒 論CC 0.154nmCC 0.153nmChapter 1 緒 論111120118121112112109.5106112某些分子的鍵角Chapter 1 緒 論3）鍵能：以雙原子分子AB為例，將1mol氣態(tài)的AB拆開成氣態(tài)的 A及B所需的能量，叫做AB鍵的離解能，又稱鍵能。 鍵能是化學鍵強度的主要標志之一，相同類型的鍵中，鍵能越大，鍵越穩(wěn)定。鍵能對于多原子分子，鍵能與鍵的離解能是不同的：Chapter 1 緒 論4）鍵矩： 由電負性差別較大的原子形成的共價鍵，由于成鍵 的電子對在電負性較強的原子周圍出現(xiàn)的比例較大， 而使得這樣形成的鍵有極性。鍵的極性以偶極矩（ ）

5、表示，單位是德拜（D）。偶極矩是一個向量，用 表示其方向，箭頭指向負電中心。偶極矩越大，鍵的極性越強。對于多原子分子來說，分子的偶極矩是各鍵的偶極矩的向量和。凈偶極矩 HClChapter 1 緒 論1）除了高度分散的氣體外，分子之間也存在一定的作用力，稱 為分子間力，也叫范德華力。范德華力是決定物質物理性質 （如沸點，熔點，溶解度等）的重要因素。2）范德華力主要有三種：偶極偶極作用力：產(chǎn)生于具有永久偶極矩的極性分子之間。四、分子間的力色散力：非極性分子內(nèi)由于電子的運動在某一瞬間，分子內(nèi)的 電荷分布可能不均勻，而產(chǎn)生一個很小的暫時偶極。 由暫時偶極引起的分子間的作用力稱為色散力。Chapter

6、 1 緒 論氫鍵：HHHHHHHHH氫鍵是分子間作用力最強的，特定情況下分子內(nèi)也能形成氫鍵。Chapter 1 緒 論五、有機化合物的一般特點與無機物相比，有機化合物一般有以下特點：大多數(shù)有機化合物可以燃燒(如汽油)一般有機化合物熱穩(wěn)定性較差,易受熱分解 許多有機化合物在200-300時就逐漸分解。許多有機化合物在常溫下為氣體 、液體 常溫下為固體的有機化合物，其熔點一般也很低，一般很少超過 300，因為有機化合物晶體一般是由較弱的分子間力維持所致。一般有機化合物的極性較弱或沒有極性 水是極性強,介電常數(shù)很大的液體，一般有機物難溶于水或不溶于水。而易溶于某些有機溶劑(苯、乙醚、丙酮 、石油醚)

7、。但一些極性強的有機物,如低級醇 、羧酸 、磺酸等也溶于水。Chapter 1 緒 論有機物的反應多數(shù)不是離子反應，而是分子間的反應。除自由基 型反應外，大多數(shù)反應速率慢，需要一定的時間。 為加速反應，往往需要加熱、加催化劑或光照等手段來增加分子動 能、降低活化能或改變反應歷程來縮短反應時間。有機反應往往不是單一反應 反應常伴隨副反應，產(chǎn)物往往是混合物。存在同分異構現(xiàn)象乙醇甲醚液體，沸點78.5，與金屬鈉激烈反應放出氫氣。氣體，沸點25，與金屬鈉不反應。Chapter 1 緒 論1）均裂反應：共價鍵斷裂時，組成該鍵的一對電子由鍵合的 兩個原子各保留一個，產(chǎn)生活潑的自由基。2）異裂反應：成鍵的一

8、對電子保留在一個原子上，產(chǎn)生正負離子。3）協(xié)同反應：有些有機反應過程沒有明顯分步的共價鍵均裂或 異裂，只是通過一個環(huán)狀的過渡態(tài)，化學鍵的斷裂 和新化學鍵的生成同時完成而得到產(chǎn)物。六、有機反應的基本類型(CH3)3C : Cl (CH3)3C+ + Cl-Cl : Cl (光照) Cl + ClChapter 1 緒 論1）根據(jù)分子中碳原子的連接方式（碳的骨架）分類：開鏈化合物碳環(huán)化合物雜環(huán)化合物直 鏈支 鏈脂環(huán)族化合物芳香族化合物七、有機化合物的分類Chapter 1 緒 論2）根據(jù)官能團分類：烯烴炔烴鹵代烴醇及酚醚醛酮羧酸胺硝基化合物磺酸本 章 結 束！1）烴：由碳和氫兩種元素形成的有機化合

9、物稱為烴，也叫碳氫化合物2）烴的分類：烴（碳架）開鏈烴（脂肪烴）環(huán) 烴烴（碳的結合方式）飽和烴不飽和烴3）烷烴：開鏈的飽和烴稱為烷烴甲烷乙烷丙烷丁烷一、烷 烴1）同系列：結構相似，而在組成上相差 或它的倍數(shù)的化合物系列， 稱為同系列；同系列中的各化合物稱為同系物。2）烷烴的通式：可以用 表示烷烴同系物的組成，稱為烷烴的通式3）烷烴的同分異構：abbbaabcaaaaaad二、同系列和同分異構a: 一級（1 ）碳原子或伯碳原子 c: 三級（ 3 ）碳原子或叔碳原子b: 二級（ 2 ）碳原子或仲碳原子 d: 四級（ 4 ）碳原子或季碳原子 組成烷烴的碳原子數(shù)目增加，其異構體的數(shù)目也隨之增加1）普通

10、命名法：三、命 名用“甲乙丙丁戊己庚辛壬癸”十個字分別表示十個及以下碳原子的數(shù)目，十個以上的碳原子數(shù)目用十一，十二表示，加上“ 烷 ”字就是全名用正、異、新等前綴區(qū)別同分異構體直鏈稱為“正”在第二個碳上有一個甲基，其余為直鏈稱為“異”在第二個碳上有二個甲基，其余為直鏈稱為“新”正戊烷異戊烷新戊烷2）系統(tǒng)命名法： 直鏈烷烴的系統(tǒng)命名法與普通命名法相同，只是把“ 正 ”字取消 支鏈烷烴：a 在分子中選擇一條最長的碳鏈作主鏈，根據(jù)主鏈所含的碳原子數(shù) 目稱為某烷，將主鏈以外的其它烷基看作是取代基（支鏈）；若 有幾條等長的最長碳鏈時，選取取代基多者為主鏈123456145236個取代基5個取代基b 由距

11、離支鏈近的一端開始，將主鏈上的碳原子編號，支鏈所在 的位置就以它所連接的碳原子的號數(shù)表示；若兩端距支鏈等距 時，則按“最低系列”規(guī)則編號最低系列：從主鏈的兩端分別編號，逐個比較兩種編號法中表示取 代基位置的數(shù)字，最先遇到位次較小者，為“最低系列”2,3,3,7,8五甲基5異戊基壬烷2,3,7,7,8五甲基5異戊基壬烷d 支鏈烷基的位置及名稱寫在母體名稱的前面，當主鏈上有不同支鏈 基團時，則將“次序規(guī)則”中的“ 較優(yōu)基團 ”列在后面c 命名中阿拉伯數(shù)字表示取代基的位置，有相同取代基時應并在一起表 示，用漢文數(shù)字表示相同取代基的數(shù)目；阿拉伯數(shù)字與漢字之間用短 線分開，阿拉伯數(shù)字之間用逗號隔開次序規(guī)

12、則： 各取代基按先后次序排列的規(guī)則 各取代基中與主鏈母體直接相連的原子，其原子序數(shù)大的為較優(yōu)基團 如與母體相連的第一個原子相同，則比較與該原子相連的第二原子的 原子序數(shù)，大者為較優(yōu)基團，若第二個原子也相同，則比較第三個， 以此類推2,3,3,7,8五甲基5異戊基壬烷乙基與甲基相比，乙基是較優(yōu)基團2,3,3,7,8五甲基5異戊基壬烷5異戊基2,3,3,7,8五甲基壬烷2,3,5三甲基4丙基庚烷2,4二甲基3,3二異丙基戊烷口訣：最長碳鏈做主鏈, 長相等時取代判; 編號由近向遠看, 從簡到繁連短線; 相同基號逗號斷, 序小基少放在前。1）甲烷的空間結構：甲烷的空間結構是正四面體型的，即四個氫 原子

13、在正四面體的四個頂點，碳原子在正四 面體的中心，四個 鍵的鍵長完全相等， 鍵角都是109.5 四、烷烴的結構比例模型球棍模型正四面體型2）軌道雜化理論：碳原子在以四個單鍵與其它四個原子或基團結合 時，一個 軌道與三個 軌道經(jīng)過雜化后，形 成四個等同的 雜化軌道，四個 雜化 軌道的軸在空間的取向相當于從正四面體的中心伸 向四個頂點的方向2p 2s 1s 能 量碳原子基態(tài)的電子構型( )2p 2s 1s 能 量2p 2s 1s 基態(tài)激發(fā)態(tài)sp3雜化態(tài)碳原子2s電子的激發(fā)和sp3雜化CHHHHCHHHH碳的sp3雜化軌道與氫的1s軌道重疊HHHHHHCCsp3HHHHHHCC乙烷分子中原子軌道重疊3

14、）鍵： 或 鍵中成鍵原子的電子云是沿著軸向重 疊的，這樣形成的鍵叫 鍵，成鍵原子繞鍵軸作 相對旋轉時，并不影響電子云的重疊，不會破壞 鍵，即單鍵可以旋轉4）三個碳以上烷烴分子中的碳鏈不像結構式那樣表示的直線 型，而是以鋸齒型或其它可能的形式存在丙烷丁烷戊烷1）構象：由于圍繞單鍵旋轉而產(chǎn)生的分子中的原子或基團 在空間的不同排列形式叫做構象2）乙烷的構象：五、乙烷和丁烷構象透視式投影式2）丁烷的構象：（1）1）一般來說，同系列中各物質的物理常數(shù)是隨相對分子質量 的增加而遞變的2）烷烴同系物的熔點、沸點以及相對密度都隨相對分子質量 的增加而升高，且相對密度都小于13）同分異構體中，分支程度越高，沸點

15、越低4）烷烴不溶于水及其它極性強的溶劑；而易溶于氯仿，乙醚 四氯化碳，苯等弱極性或非極性溶劑中六、烷烴的物理性質2）在高溫或有催化劑存在時，烷烴也表現(xiàn)出一定的化學活性3）氯代1）烷烴由于 及 鍵的強度很大， 鍵的極性很 小，所以烷烴對離子型的試劑有相當?shù)幕瘜W穩(wěn)定性，與大 多數(shù)試劑，如強酸、強堿，強氧化劑等都不起反應 烷烴在光（或紫外光）照射或在高溫下，能與鹵素單質 發(fā)生取代反應。例如甲烷的氯代，即甲烷中的氫原子被 氯取代，得到不同氯代烷的混合物：七、烷烴的化學性質日光（一氯甲烷）日光（二氯甲烷）日光（三氯甲烷）日光（四氯化碳） 氯代反應的機理：烷烴的氯代是按游離基歷程進行的：引發(fā)階段光增長階段

16、（循環(huán)1）增長階段（循環(huán)2）終止階段 反應中的能量變化： 活化能：過渡態(tài)與反應物間的能量差 活化能越高，反應速率越慢，在一個多步驟的反應中，最慢 的一步是決定反應速率的步驟（限速步驟） 游離基的穩(wěn)定性：含單電子的碳原子連接的烷基越多，游離基越穩(wěn)定4）氧化 有機反應中，在有機分子中加入氧或去掉氫叫做氧化；反 之，加入氫或去掉氧則叫做還原 在催化劑存在下，烷烴在其著火點以下，烷烴可以被氧化， 氧化的結果是：碳鏈在任何部位都有可能斷裂，生成含碳 原子數(shù)較原來烷烴少的含氧有機物，如醇、醛、酮、酸等5）燃燒熱能燃燒時所放出的熱能叫做燃燒熱，單位6）生物氧化7）裂解八、烷烴污染物本 章 結 束！烯 烴1）

17、分子中含有碳碳雙鍵（ ）的烴，叫做烯烴乙烯丙烯1丁烯2甲基丙烯2戊烯2）碳碳雙鍵是烯烴的官能團，烯烴的通式是一、烯烴二、乙烯的結構HHCHHC比例模型球輥模型平面結構1） 雜化：碳原子以雙鍵和其它原子結合時，其價電子采取 雜化方式， 即由一個 軌道與兩個 軌道進行雜化，形成三個完全等同 的 雜化軌道。三個 雜化軌道的軸在一個平面上，鍵角 120，剩余的一個 軌道保持原狀，垂直于 雜化軌道平面基態(tài)激發(fā)態(tài)sp2雜化態(tài)碳原子2s電子的激發(fā)和sp2雜化2p 2s 1s 能 量2p 2s 1s 碳原子的sp2雜化2） 鍵：碳碳雙鍵中第一個鍵是 雜化軌道沿軸向重疊而形成的 鍵；第二個鍵是由剩余的 軌道平行

18、重疊形成的，稱為 鍵CCPsp2HHHHsp2sp2sp2sp2鍵以兩瓣分布于分子平面的上下兩側3）乙烯的結構：乙烯分子中，所有的原子都在同一平面上， 鍵的電子云分布 在分子平面的上、下兩側，即 鍵垂直于 鍵所形成的平面。 鍵限制了相連的碳原子的自由旋轉系統(tǒng)命名法：1）選主鏈：以最長的含雙鍵的碳鏈為主鏈，以主鏈上碳原子數(shù)稱為某烯2）編 號：由距離雙鍵最近的一端開始3）命 名：以雙鍵所在碳原子的號數(shù)較小的一個來注明雙鍵的位置，并 寫在母體名稱之前，取代基的名稱和位置表示法同烷烴三、命名1丁烯2丁烯3,4二甲基1己烯3丙基2庚烯碳鏈異構官能團位置異構 構型與構象：用來描述分子中各原子或基團在空間的

19、不同排列 構型與構象的區(qū)別：四、異 構烯烴異構構造異構構型異構：順反異構構象異構體可以通過單鍵的旋轉而相互轉化，轉化不需要很高的能量，一般不能分離得到單一的異構體構型異構體之間的轉化要通過鍵的斷裂和再形成，轉化需要一定的活化能，不同構型的分子可以穩(wěn)定存在立體異構構象異構反2丁烯順2丁烯（順式異構體）（反式異構體） 產(chǎn)生順反異構的條件：a 分子中必須有限制旋轉的因素b 以雙鍵相連的兩個碳原子，必須和兩個不同的原子或基團相連存在幾何異構現(xiàn)象無幾何異構現(xiàn)象 順反異構的表示： 當兩個雙鍵碳上沒有共同基團時，以順反表示構型有困難，則用 Z（同）、E（對）來表示，即分別將雙鍵碳原子上的兩個原子或 基團按次

20、序規(guī)則定出較優(yōu)基團，如果較優(yōu)基團在同側，則以“ Z ” 表示；在異側則以“ E ”表示ab, de（Z）（E）（E）3甲基4異丙基3庚烯（Z）2氯2戊烯（2Z，4E）2,4己二烯 順反異構體的數(shù)目143256狀態(tài)：與烷烴相似，C4以下為氣體；極性：易溶非極性或弱極性溶劑，比水輕；沸點：順反異構中，反式對稱性高，沸點低（反式異構體的幾何形狀是對稱的，偶極矩小，順式異構體為非對稱分子，有微弱的極性。故順式異構體沸點高） ；熔點：反式異構體晶格中排列較緊，比順式異構體熔點高。五、物理性質六、化學性質 鍵的重疊程度比 鍵差，受原子核作用小，容易受到缺電子的親電試劑的作用，從而打開 鍵，生成飽和的化合物

21、，即發(fā)生親電加成反應。加成反應是烯烴的主要反應碳碳雙鍵是烯烴的官能團，是其化學活性中心1）加成反應 與鹵化氫加成例如：a 反應機理b 區(qū)域選擇性當鹵化氫與不對稱烯烴加成時，有可能形成兩種產(chǎn)物，兩種產(chǎn)物的份額不同，而具有區(qū)域選擇性，如：烯烴加成鹵化氫時，主要產(chǎn)物是鹵原子加在含氫較少的雙鍵碳原子上所生成的化合物。此規(guī)律由俄國V.M.Markovnikov（馬爾可夫尼可夫）于1870年首次總結得到，稱為馬氏規(guī)律馬爾可夫尼可夫規(guī)律的解釋：電子效應碳正離子的穩(wěn)定性C1的電子密度 C2的電子密度碳正離子上所連烷基越多，正電荷分散程度就越高，穩(wěn)定性也就越高c 碳正離子重排 與水加成反應機理:烯烴水合反應符合

22、馬氏規(guī)則H 與鹵素加成-反應機理：溴水或溴的四氯化碳溶液可以用來鑒別不飽和鍵在NaCl水溶液中進行溴與乙烯加成反應時，產(chǎn)物如下： 與次鹵酸加成 與烯烴加成70異丁烯二聚異丁烯“異辛烷”反應機理：(由b)(由a)親電試劑親電試劑- 與硫酸加成（間接水合法） 硼氫化反應甲硼烷三烷基硼甲硼烷與烯烴的加成從形式上看是反馬氏規(guī)律的，由此可利用該反應來制備烯烴水合等方法所不能得到的醇反應機理：CH3-CH=CH2BH2HCH3-CH2-CH2-BH2CH3-CH=CH2(CH3-CH2-CH2)2BHCH3-CH=CH2(CH3-CH2-CH2)3BCH3-CH2-CH2-BH2(CH3-CH2-CH2)

23、2BH+- + 催化氫化反應特點： 該反應要在催化劑作用下完成，常用的催化劑有鈀、鉑、鎳等金屬 反應定量完成，可根據(jù)吸收氫的量來確定分子中碳碳雙鍵的數(shù)目反應機理：2）氧化 與高錳酸鉀的反應與冷的高錳酸鉀溶液反應，產(chǎn)物為鄰二醇：酸性或加熱條件下：鄰二醇該反應可用于烯烴的定性（紫色褪去）及結構推斷 臭氧化臭氧化反應可用于推測烯烴的結構，如： 環(huán)氧化3）聚合自由基反應，生成高壓聚乙烯非自由基反應，生成低壓聚乙烯4） 氫的鹵代500-600該反應是按游離基歷程進行的反應 炔烴1）分子中含有碳碳三鍵（ ）的烴，叫做炔烴乙炔丙炔1-丁炔2-丁炔2）炔烴的官能團是碳碳三鍵，通式為一、炔 烴二、乙炔的結構比例

24、模型球輥模型平面結構HHCCCCHH基態(tài)激發(fā)態(tài)sp雜化態(tài)碳原子2s電子的激發(fā)和sp雜化2p 2s 1s 能 量2p 2s 1s 1） 雜化：一個 軌道和一個 軌道雜化，形成兩個等同 的 軌道，兩個 雜化軌道的軸在一條直線 上，剩余的兩個 軌道互相垂直碳原子的sp雜化2）乙炔的結構：兩個 雜化的碳原子，各以一個 雜化軌道結合成 鍵，另一個 雜化軌道各與氫原子結合，所以乙炔分子中 原子都在一條直線上，鍵角180；剩余的 軌道分別平行 重疊形成兩個互相垂直的 鍵，其電子云形成一個圓筒狀 CHspspspspcHpxpy碳原子的雜化方式：系統(tǒng)命名法：1）選主鏈：以最長的含三鍵的碳鏈為主鏈，以主鏈上碳原

25、子數(shù)稱為某炔2）編 號：由距離三鍵最近的一端開始3）命 名：以三鍵所在碳原子的號數(shù)較小的一個來注明三鍵的位置，并 寫在母體名稱之前，取代基的名稱和位置表示法同烷烴三、命名4甲基2己炔若分子中同時含有叁鍵和雙鍵時，則選出含有叁鍵和雙鍵的最長的鏈，詞尾為幾烯幾炔，雙鍵或叁鍵只有一個，則“一”可省；命名時依次將碳原子編號并使表示烯、炔位次的兩個數(shù)字之和最小，若位次相同，則編號選擇時給雙鍵以最低編號。3-戊烯-1-炔炔烴的沸點、相對密度等都比相應的烯烴略高。4個碳以下是氣體。比水輕，有微弱的極性，不易溶于水，易溶于石油醚、乙醚等有機溶劑。四、物理性質1-庚烯-6-炔4-甲基-7-壬烯-1-炔五、化學性

26、質cspspccsp2sp2sp2sp3sp3sp3sp3S成分增加，P成分減少S成分增加，使得鍵長縮短S成分增加，使得C的電負性變大S成分增加，使CH鍵上氫的酸性增強1）炔烴的酸性6）苯環(huán)上取代基的定位規(guī)律（定位效應）50-6010030B一元取代苯在進行親電取代反應時，第二個取代基B可以進入環(huán)上不同位置：但進入不同位置的機會并不均等，往往由第一個取代基A決定，即第一個取代基對第二個取代基有定位作用，而且苯環(huán)上繼續(xù)發(fā)生取代反應的活性還受第一個基團的影響鄰位間位對位性質強度活化基團鈍化基團最強強中弱弱強最強取代基鄰對位取代基間位取代基性能如苯環(huán)上已有兩個取代基，再進行親電取代反應時，第三個基團

27、進入的位置要取決于已有的兩個基團的定位效應，相對位置，空間體積等因素：7）電子效應與反應活性： 誘導效應：一個鍵的極性可以通過靜電作用力沿著與其相鄰的原 子間的 鍵繼續(xù)傳遞的作用稱為誘導效應原子或基團取代苯環(huán)上的氫后，會對苯環(huán)活性產(chǎn)生活化或鈍化的作用，這是因為取代基的給電子或吸電子特性使苯環(huán)上電子密度分布發(fā)生了改變；影響苯環(huán)活性的電子效應有： 共軛效應：除 共軛外，還有 共軛及超共軛 共軛是由 鍵與相鄰原子的 軌道重疊而產(chǎn)生的 .氯乙烯分子中，誘導效應使分子鏈上的電子密度往氯轉移，而共軛效應則使電子密度往 鍵轉移，整個體系所表現(xiàn)出的電子效應是吸電子的誘導效應和給電子的共軛效應的總和3軌道4電子

28、的富電子共軛體系共軛：是由 鍵與相鄰原子的 軌道重疊而產(chǎn)生的 *3軌道2電子的缺電子共軛體系3軌道3電子的共軛體系 共軛后，穩(wěn)定性的比較:超共軛體系:*當sp3s軌道形成的C-H鍵與碳碳雙鍵直接相連時，軌道與軌道也有很小程度的重疊，使C-H鍵的電子向軌道離域，出現(xiàn)微弱的共軛效應，使體系較穩(wěn)定。相對強度： 電子效應與反應活性的關系：芳環(huán)上親電取代反應的活性與芳環(huán)上的 電子云密度有關，電子云密度受芳環(huán)上取代基的影響，其影響主要通過誘導效應和共軛效應。兩種效應的方向可以相同，也可以相反，若總效應使芳環(huán)上電子云密度相對苯而言增加，則有利于親電取代反應的進行，稱為致活基團；若是減少，則不利于親電取代反應

29、的進行，稱為致鈍基團性質強度活化基團鈍化基團最強強中弱弱強最強取代基鄰對位取代基間位取代基性能由上述兩類基團的結構，可以歸納出如下的經(jīng)驗規(guī)律：一般，與苯環(huán)直接相連的原子不含重鍵，多數(shù)含有未共用電子對的（鹵素除外），是鄰、對位取代基；與苯環(huán)直接相連的原子含有重鍵或帶有正電荷，就是間位定位基。對于鹵素，雖然p-共軛效應使苯環(huán)電子云密度有所增高，但由于鹵素電負性較強，總的效應使苯環(huán)上電子密度降低，因此鹵素對苯環(huán)在親電取代反應中有致鈍作用，但因鹵苯鄰、對位電子密度高于間位，所以鹵素是屬于鄰、對位取代基的致鈍基團。芳烴的定位效應是十分復雜的，對于鄰、間、對的取代產(chǎn)物的比例也是不恒定的，它們隨著反應條件的

30、變化而變化。另外，所謂鄰對位定位基也是相對而言，不能說間位一定也沒有，只是較少而已，即主要產(chǎn)物符合規(guī)則；鄰對位產(chǎn)物的比例也隨著反應條件的變化而變化，一般來說，體積大的取代基鄰位產(chǎn)物較少，對位產(chǎn)物較多。注意： C60C60是碳的一種新的同素異形體，也稱為富勒烯（C60與金剛石和石墨不同，具有固定的分子式，即C60。它是由12個五元環(huán)和20個六元環(huán)組成的32面體籠狀結構，分子呈高度對稱的球形。 環(huán)烴污染物及其危害一、脂環(huán)烴及單環(huán)芳烴的毒性二、多環(huán)芳烴的來源、分布、危害三、多環(huán)芳烴的防治本 章 結 束！鹵代脂肪烴的系統(tǒng)命名：a 選擇連有鹵原子的最長碳鏈為主鏈b 編號由距離取代基最近的一端開始c 取代

31、基按次序規(guī)則排列，較優(yōu)基團后列出一、命名鹵代烴可以看作是烴分子中的氫原子被鹵素（氟、氯、溴、碘）取代的產(chǎn)物脂肪鹵代烴芳香鹵代烴一鹵代烴二鹵代烴多鹵代烴鹵代烴飽和鹵代烴不飽和鹵代烴鹵代烴2-甲基-4-溴戊烷4-溴-2-戊烯3-氯-4-溴己烷根據(jù)與鹵原子相連的碳原子的不同，可以分為伯鹵代烴，仲鹵代烴和叔鹵代烴1-氯丁烷（伯鹵代烴）2-氯丁烷（仲鹵代烴）2-甲基-2-氯丙烷（叔鹵代烴）二、物理性質1.狀態(tài)：氯甲烷、溴甲烷、氯乙烷、氯乙烯等鹵代烴為氣體，大多數(shù)為液體。2.溶解性：不溶于水，與烴類任意比互溶，常做有機溶劑。3.沸點和密度：烴基相同時，鹵代烴的沸點和密度依氯代烴、溴代烴、碘代烴的次序遞增。

32、異構體中，支鏈越多，沸點越低。溴代烴、碘代烴及多鹵代烴的相對密度大于1。1）親核取代反應（SN）：由于親核試劑的進攻而發(fā)生的取代反應親核試劑底物離去基團親核試劑包括負離子（如 ）和帶未共用電子對的分子（如 ）三、化學性質 被羥基取代（鹵代烴的水解）（醇） 被烷氧基取代（威廉遜合成）（醚） 被氰基取代（腈）乙醇（羧酸）親核試劑為負離子：親核試劑為中性分子：（胺）2）消除反應（E）：一個分子中脫去一個小分子（如 等）， 同時產(chǎn)生不飽和鍵的反應消除反應是在分子中引入雙鍵的方法之一鹵代烷分子中在 碳原子上必須有氫原子時，才能發(fā)生消除反應札依切夫規(guī)律：仲鹵代烴或叔鹵代烴發(fā)生消除反應時，主要是含氫較少的

33、碳原子脫去氫811971293）與金屬的反應：鹵代烴能與鎂、鋰、鋁等多種金屬反應，生成金屬 有機化合物（含金屬碳鍵的化合物）無水乙醚無水乙醚格氏試劑有機鋰化合物格氏試劑能被含活潑氫的物質分解為烴：格氏試劑與 反應，可以制備多一個碳原子的羧酸：RX + Mg RMgX RX + 2Li RLi + LiX1）單分子親核取代反應（SN1）慢快溶劑作用下異裂產(chǎn)生碳正離子中間體，存在碳正離子重排現(xiàn)象碳正離子中間體很不穩(wěn)定，立刻與親核試劑結合，生成取代產(chǎn)物四、脂肪族親核取代反應的歷程叔鹵代烴在氫氧化鈉水溶液中的水解反應是按SN1歷程進行的，反應速度僅與叔鹵代烴的濃度成正比，與親核試劑OH的濃度無關。 不

34、同鹵代烴發(fā)生SN1反應的活性次序為：第一步是限速步驟，這一步只決定于碳鹵鍵的斷裂，與作用試劑無關，所以稱為單分子歷程，其特點是在溶劑外電場的極化下產(chǎn)生碳正離子中間體。即碳上烷基數(shù)目增加，生成的碳正離子越穩(wěn)定，則越有利于SN1歷程的進行2）雙分子親核取代反應（SN2）正面進攻背面進攻實驗證明：親核試劑從離去基團的背面進攻親核試劑與底物作用有兩種可能：HHHHRRRHHHHR伯鹵代烷在氫氧化鈉水溶液中的水解反應是按SN2歷程進行的，反應速度既與伯鹵代烷的濃度成正比，也與親核試劑OH的濃度成正比。 例如 與的作用：由于反應過渡態(tài)的形成需要鹵代烷和親核試劑兩種反應物，而且反應速率又決定于過渡態(tài)的形成，

35、所以稱為雙分子歷程，其特點是碳鹵鍵的斷裂與碳和親核試劑間鍵的形成是同時進行的。不同鹵代烴發(fā)生SN2反應的活性次序為：即碳上烷基數(shù)目增加，不利于SN2歷程的進行原因分析：1）電子效應：烷基數(shù)目增加，其給電子效應使碳上電子密度 增高，不利于親核試劑的進攻；2）空間位阻：烷基體積比氫原子大，烷基體積越大、數(shù)目越多會 對親核試劑從背面進攻產(chǎn)生空間阻力3）單分子和雙分子歷程的選擇 增加碳正離子穩(wěn)定性的因素有利于促使反應按單分子歷程進行，如碳正離子上烷基數(shù)目的增加，碳正離子與不飽和的基團相連（ ）或與具有未共用電子對的原子相連（ ）等；反之，降低碳正離子穩(wěn)定性的因素有利于促使反應按雙分子歷程進行 影響親核

36、取代對反應歷程的選擇的因素除上述的電子效應外，還 有空間位阻，鹵原子的離去能力，親核試劑的親核能力以及溶劑 的極性等。親核試劑的親核能力越弱，離去基團的離去能力越強， （IBrCl）溶劑的極性越強，則越有利于單分子歷程的進行，反之，則有利 于雙分子歷程的進行4）烴基相同，鹵原子不同時，反應活性依次為碘代烴 溴代烴 氯代烴，這是由于原子越大，可極化性越大，反應活性越大五、消除反應的反應歷程1）單分子消除反應歷程（E1）慢快（或 ） 或作為堿，奪取 碳上的氫，生成烯烴單分子消除與單分子親核取代是競爭反應2）雙分子消除反應歷程（E2）（或 ）過渡態(tài)（）親核取代和消除反應可以同時發(fā)生，親核取代試劑進攻

37、a-碳，消除反應試劑進攻b-碳；強堿、高溫、弱極性溶劑有利于消除反應，所以脫鹵化氫反應在醇溶液中更為有利雙分子消除和雙分子親核取代是競爭反應六、取代、消除競爭反應的影響因素1）反應物結構鹵代烴a-碳上支鏈增加，對a-碳進攻的空間位阻增大，則不利于SN2反應，有利于E2反應，所以沒有支鏈與強親核試劑（I、Br、Cl、OH、RO ）作用，主要為SN2反應；但強堿作用有利于消除反應，b碳上有支鏈更易發(fā)生消除反應。叔鹵代烴在沒有強堿存在時，得到SN1反應與E1反應產(chǎn)物的混合物；b-碳上烷基增加，則E1反應比SN1反應更為有利。一般說來，消除產(chǎn)物的比例隨鹵代烴的結構從伯、仲、叔依次增加。2）親核試劑親核

38、試劑強親核性有利于取代反應，強堿性有利于消除反應。當伯或仲鹵代烴采用NaOH水解時，往往得到取代與消除反應產(chǎn)物的混合物。因為OH既是親核試劑又是強堿。當鹵代烴用KOH的醇溶液作用時，由于試劑為堿性更強的RO ，所以主要產(chǎn)物為烯烴。如果試劑堿性加強或堿濃度增加，消除產(chǎn)物量也相應增加。七、鹵代烴污染物及其危害1）大氣中鹵代烴的污染及其危害2）水體中鹵代烴的污染及其危害3）土壤中鹵代烴的污染及其危害4）不同鹵代烴對人體的危害本 章 結 束！ 醇1）分類醇飽和醇不飽和醇脂環(huán)醇芳香醇（根據(jù)烴基的不同）（乙醇）（烯丙醇）（環(huán)己醇）（苯甲醇）一、分類、結構與命名醇伯醇仲醇叔醇（根據(jù)烴基所連的碳原子）（正丁醇

39、）（仲丁醇）（叔丁醇）（乙二醇）（丙三醇）（環(huán)己六醇）醇（根據(jù)所含羥基的個數(shù)）一元醇二元醇多元醇（乙醇）一般多元醇的羥基聯(lián)在不同的碳上，若聯(lián)在同一碳上則不穩(wěn)定：羥基聯(lián)在雙鍵碳上稱為烯醇，烯醇不穩(wěn)定，有如下平衡：2）結構堿性SN反應酸性RCH2OHCH2氧化反應消除反應3）命名 飽和醇：母體以含羥基最長的碳鏈作為主鏈，編號從距羥基較近端開始 不飽和醇：以含羥基及不飽和鍵的最長碳鏈為主鏈，從離羥基較近端編號5甲基3庚醇2苯基2丙醇2甲基環(huán)戊醇5甲基4己烯2醇2丁炔1醇 多元醇：選擇含羥基最多的碳鏈為主鏈2,3戊二醇1,2環(huán)己二醇二、物理性質醇的沸點比多數(shù)分子質量接近的其它有機物為高，這是因為醇是極

40、性分子，而且分子中的羥基之間還可以通過氫鍵締合起來；羥基的數(shù)目增加，則形成的氫鍵增多，沸點則更高：三、化學性質1）似水性 弱酸性：羥基上的氫表現(xiàn)出一定的酸性，但醇的酸性比水弱，比炔氫強；所以不同類型醇的酸性強弱順序為：叔醇 仲醇 伯醇 仲醇 伯醇HI HBr HCl不同的氫鹵酸以及不同類型的醇反應速率不同：例如：慢快當反應按單分子歷程進行時，烷基有可能發(fā)生重排：重排還有可能重排擴環(huán)：伯醇則按雙分子歷程：過渡態(tài)可以用盧卡斯試劑，即無水的濃鹽酸溶液來鑒別六個碳原子以下的醇：叔醇仲醇伯醇Lucas試劑慢混濁快混濁加熱后混濁適用于碳數(shù)酸性比較：原因分析： 酚羥基中氫氧之間的結合較醇弱 酚解離生成的苯氧

41、基負離子較醇解離生成的烷氧基負離子穩(wěn)定但苯酚的酸性比碳酸弱，不能與碳酸氫鈉作用，所以在苯酚的鈉鹽溶液中通入二氧化碳可以置換出酚：苯環(huán)上如連有吸電子基團（如鹵素，硝基等），可使酚的酸性增強；芳環(huán)上如連有給電子基團（如烷基），則酚的酸性減弱2,4,6三硝基苯酚 （苦味酸）2）酚醚的生成反應實際上是酚負離子（ ）作為親核試劑與鹵代烴發(fā)生的親核取代反應單芳醚的制備Cu210+ NaBr二苯醚+BrONaO 二芳醚的制備二芳醚可用酚鈉與芳鹵衍生物制備，但芳環(huán)上鹵原子不活潑，需在銅催化下，加熱制備。3）與三氯化鐵的顯色反應具有羥基與 雜化碳原子相連的結構的化合物大多數(shù)能與三氯化鐵的水溶液起顯色反應。多數(shù)酚

42、能與三氯化鐵產(chǎn)生紅、綠、藍、紫等不同的顏色，可以用來鑒別酚或烯醇式結構的存在4）氧化酚比醇容易被氧化，空氣中的氧就能將酚氧化對苯醌鄰苯醌OHOOOHOHOHOHOOOHOHCH3OOCH35）芳環(huán)上的取代反應酚中的芳環(huán)可以發(fā)生一般芳環(huán)的取代反應，其活性比苯高該反應極為靈敏，可用于苯酚的定性或定量測定2,4,6三溴苯酚（白色沉淀）溴代：如在非極性溶劑中：硝化：分子內(nèi)氫鍵分子間氫鍵對硝基苯酚的熔沸點比鄰硝基苯酚的高，水溶性好NOOOHNOOOHOHNOO磺化：傅氏反應： 醚兩個烴基通過氧原子連接的化合物稱為醚：一、醚的結構烷基醚：可以認為醚氧原子是 雜化的乙醚的構象四氫吡喃醚氧原子對碳鏈構象的影響

43、相當于一個亞甲基烷芳混合醚： 雜化，與芳環(huán)共軛1）兩個烴基相同的簡單醚：二甲醚二乙醚二苯醚2）兩個烴基不同的混合醚：二、命名甲乙醚苯甲醚3）脂肪醚的系統(tǒng)命名是以較長碳鏈作為母體，而將含碳數(shù)較少的烴基與 氧一起稱為烷氧基，作為支鏈；3甲氧基戊烷1,2二甲氧基乙烷 烴基中有一個是芳香環(huán)的，以芳香環(huán)作為母體：對甲氧基丙烯基苯4）氧所連接的兩個烴基形成一個環(huán)的，稱為環(huán)醚：環(huán)氧乙烷四氫呋喃多數(shù)醚為液體，有香味。分子間無氫鍵，沸點和密度比相應的醇低，和分子量相當?shù)耐闊N相近。由于COC鍵有一定角度，非線型分子，故醚有極性，可以和水或醇形成氫鍵。能溶于水和極性溶劑中。三、物理性質四、化學性質除某些環(huán)醚外，醚相

44、當不活潑，不易進行一般的有機反應，常作反應溶劑1）堿性與缺電子試劑形成絡合物：與濃強酸作用形成烊鹽而溶解：2）醚鍵的斷裂反應機理可以是SN2 ：在大多數(shù)情況下，醚鍵斷裂總是較小的烴基先生成鹵代烷，這是遵循SN2反應的規(guī)律的結果。（過量）（過量）反應機理也可能是SN1 ：烷芳混合醚在斷裂時，總是生成烷基鹵代烴和酚：（過量）3）形成過氧化物與醚氧相連的a碳上連有氫的醚容易被氧化成過氧化物過氧化物受熱易爆炸，所以蒸餾乙醚時要檢驗并去除過氧化物少量醚淀粉碘化鉀試液變藍色不變色無過氧化物有過氧化物還原去除硫酸亞鐵4）環(huán)氧乙烷的開環(huán)反應：（ 可以是氫鹵酸，氫氰酸和羧酸）環(huán)氧乙烷和格氏試劑的反應：產(chǎn)物比格氏

45、試劑烷基多兩個碳原子五、冠醚冠醚是含有多個氧原子的大環(huán)醚，是具有特殊絡合性的化合物，可以用來分離金屬離子及作為相轉移催化劑18冠612冠4 醇、酚、醚的污染及對環(huán)境的危害一、醇類污染物及對環(huán)境的危害二、酚的污染及危害三、醚的污染及處理方法本 章 結 束！醛：酮：醛 酮醛和酮都是羰基(C=O)化合物，分子里都含有羰基。羰基所連的兩個基團都是烴基的叫酮，至少含一個氫原子的是醛：一、結構COsp2鍵角接近120羰基碳原子是 雜化的，它和與它相連的三個原子在同一平面內(nèi)，碳氧雙鍵由一個 鍵和一個 鍵組成， 電子云偏向電負性較大的氧原子一邊，為極性不飽和鍵。羰基的共振式羰基化合物的偶極矩羰基與烯烴結構的比

46、較二、命名1）脂肪族一元醛酮：以含羰基的最長碳鏈為主鏈，從醛基或靠近酮 基的一端編號，注明酮羰基的位置2異丙基戊醛4甲基2己酮4甲基環(huán)己酮3,3二甲基環(huán)己基甲醛2）芳香族醛酮：把芳環(huán)當成取代基1苯基1丙酮3苯基丙醛二苯基甲酮苯乙酮三、物理性質狀態(tài)：甲醛為氣體，十二個碳原子以下的脂肪醛酮為液體，其他多為固體。沸點：由于羰基的偶極矩，增加了分子間的吸引力，因此，醛酮的沸點比相應相對分子質量的烷烴高，但比醇低。醛酮的氧原子可以與水形成氫鍵，因此四個碳以下的低級醛酮能與水混溶。密度：脂肪族醛酮相對密度小于1，芳香族醛酮相對密度大于1。味道：多數(shù)有香味。-活潑H的反應醛的氧化親核加成、還原四、化學性質1

47、）羰基上的加成反應按離子歷程進行的親核加成是羰基化合物的一類重要反應親核試劑氧親核試劑： 碳親核試劑：氮親核試劑： 的衍生物硫親核試劑： 氧親核試劑酸催化：堿催化：A.與水加成：羰基碳原子上連接的烴基數(shù)目增多，體積增大，平衡越偏向醛酮一邊即加水活性比較：羰基碳原子上電子密度： （電性影響）原因分析：水合物的穩(wěn)定性： （位阻影響）對于本身不穩(wěn)定的醛酮，水合物生成后有利于不穩(wěn)定性的緩解：B. 與醇加成：縮醛半縮醛無水無水反應歷程：縮醛半縮醛酮也可與醇發(fā)生類似的發(fā)應，生成半縮酮和縮酮，但活性比醛低縮醛縮酮對堿穩(wěn)定，在酸性條件下水解可恢復羰基，在有機合成中常用來保護羰基，常用的醇是乙二醇 碳親核試劑A

48、. 與氫氰酸加成：反應機理：加堿加速反應，加酸則抑制反應的進行反應活性比較：醛都可以與氰氫酸加成，而只有甲基酮才可能與氰氫酸加成原因分析：1）電子效應羰基碳上烴基數(shù)目增加使其電子密度增加 2）位阻效應羰基碳上烴基數(shù)目增加，體積增大對 的進攻產(chǎn)生位阻作用B. 與格氏試劑加成：甲醛與格氏試劑加成水解可以得到伯醇其它醛與格氏試劑加成水解可以得到仲醇酮與格氏試劑加成水解可以得到叔醇 硫親核試劑與 的加成醛與位阻較小的甲基酮可與亞硫酸氫鈉加成反應機理：加成產(chǎn)物磺酸鹽溶于水，不溶于有機溶劑，而且與稀酸作用可以還原出原來的羰基化合物，所以可以利用此反應由其它有機物中分離醛及甲基酮 氮親核試劑氨的衍生物伯胺、

49、羥胺、肼、苯肼、氨基脲等都能與羰基加成：反應實際上是加成消去反應，由于親核性較弱，一般在醋酸的催化下進行利用羰基化合物與羥胺、 2,4-二硝基苯肼及氨基脲的反應可用于醛酮的定性和分離純化(伯胺)(羥胺)(肼)(氨基脲)(2,4-二硝基苯肼)(亞胺)(肟) (腙)CO+NH2NH2NH2R(Ar)NH2OHNH2NHNO2O2NNH2NHCNH2OCNR(Ar)CNOHCNNH2(縮氨脲)CNNHCNH2ONHCN(2,4-二硝基苯腙)NO2O2N羰基親核加成反應小結：（1）簡單加成：（2）先加成后取代：（3）先加成后消去：2）還原反應選用具有選擇性的金屬氫化物，如可以只還原羰基而不影響其它不飽

50、和鍵羰基在鋅汞齊加鹽酸的作用下，可還原為亞甲基（Clemmenson還原）3）氧化反應醛易被氧化成羧酸，酮則不易被氧化，可以用土倫試劑（硝酸銀的氨溶液）來區(qū)別醛酮：土倫試劑是弱氧化劑，只氧化醛，不氧化酮（ -羥基酮除外）和C=C 銀鏡現(xiàn)象土倫試劑對于環(huán)酮：酮在強氧化劑作用下，羰基與兩側的碳原子間的鍵斷裂，生成小分子羧酸：4）醛酮的酮烯醇平衡及有關反應 具有一定的酸性：酮式烯醇式酮式和烯醇式稱為互變異構體，平衡點主要在醛酮一邊酸堿對酮烯醇平衡有催化作用：堿催化：酸催化：碳負離子烯醇負離子A 鹵代反應與 相關的反應：上述反應是自催化反應，通過烯醇式進行，酸堿可以催化上述反應酸催化：鹵原子的取代，使

51、羰基氧接受質子的能力減弱，不易烯醇化，反應可以停留在一元取代階段堿催化：鹵原子的取代使 的酸性增強，更容易烯醇化，反應不易停留在一元取代階段B 鹵仿反應該反應稱為鹵（碘）仿反應，可以用來鑒別與羰基相連的烴基是否為甲基，也可以鑒別具有 結構的醇黃色結晶C 羥醛縮合反應反應機理：（ 羥基醛）（ 不飽和醛）羥醛縮合反應也是增長碳鏈的方法之一。酮羰基碳原子的正電性不如醛的強，所以酮發(fā)生羥醛縮合反應的活性比醛小。兩種醛或酮發(fā)生羥醛縮合反應，生成四種產(chǎn)物，無制備意義，若用一種無 的化合物與另一含 的化合物反應，則可使產(chǎn)物簡單化。OH-或H+5）歧化反應不含 的醛（如 ）可以在濃堿的作用下發(fā)生自身的氧化還原

52、反應，也稱康尼查羅反應6） 不飽和羰基化合物的親核加成由于羰基的吸電子作用，C=C對親電試劑的吸引降低，不如一般烯烴活潑，且羰基對HX等不對稱試劑與C=C的加成有定向作用，即H+總加到羰基的a-碳上。此外，羰基使C=C對親核試劑的吸引增高，從而可與RMgX、HCN等親核試劑加成。 1,2加成：1,4加成：4 3 2 1 醌一、結構 醌是一類特殊的環(huán)狀不飽和二酮，分子中含有如下的醌型結構：醌的結構中雖然存在碳碳雙鍵和碳氧雙鍵的-共軛體系。但不同于芳香環(huán)的環(huán)狀閉合共軛體系，所以醌不屬于芳香族化合物，也沒有芳香性。二、命名 醌一般由芳香烴衍生物轉變而來，命名時在“醌“字前加上芳基的名稱，并標出羰基的

53、位置。例如：對苯醌（1，4-苯醌） 鄰苯醌（1，2-苯醌） 1，4-萘醌 1，2-萘醌 蒽醌 菲醌 三、對苯醌的化學性質 醌分子中含有碳碳雙鍵和碳氧雙鍵的共軛體系，因此醌具有烯烴和羰基化合物的典型反應，能發(fā)生多種形式的加成反應。 1. 加成反應（1）羰基的加成 醌分子中的羰基能與羰基試劑等加成。如對-苯醌和羥氨作用生成單肟和二肟： 對苯醌單肟 對苯醌雙肟 OHNOHNH2N-OHONOHOHH2N+OO（2）雙鍵的加成 醌分子中的碳碳雙鍵能和鹵素、鹵化氫等親電試劑加成。如對-苯醌與氯氣加成可得二氯或四氯化物。2,3,5,6-四氯-1,4-環(huán)己二酮 （3）1，4-加成 由于碳-碳雙鍵與碳-氧雙鍵

54、的共軛，所以醌可以發(fā)生1，4-加成反應。如對苯醌與氯化氫加成后，生成對苯二酚的衍生物。 2. 還原反應 對苯醌容易被還原為對苯二酚（或稱氫醌），這是對苯二酚氧化的逆反應。在電化學上，利用二者之間的氧化-還原性質可以制成氫醌電極，用來測定氫離子的濃度。這一反應在生物化學過程中有重要的意義。生物體內(nèi)進行的氧化還原作用常是以脫氫或加氫的方式進行的，在這一過程中，某些物質在酶的控制下所進行的氫的傳遞工作可通過酚醌氧化還原體系來實現(xiàn)。 醛、酮、醌類污染物及其危害一、醛、酮類污染物的來源二、醛、酮類污染物的危害三、醌類化合物的應用及危害本 章 結 束！ 羧 酸1）羧酸：一、羧酸、羧基的結構2）羧基的結構：

55、.R形式上看，羧基由羰基和羥基組成。羥基氧原子的未共用電子對所占據(jù)的p軌道和羰基的鍵形成p-共軛。羥基氧上電子云密度有所降低，羰基碳上電子云密度有所升高。因此，羧酸中羰基對親核試劑的活性降低，不利于HCN等親核試劑反應。二、 羧酸的分類按烴基分類按羧基數(shù)目分類1）俗名 根據(jù)其來源命名，如：三、命名2）羧酸的系統(tǒng)命名：a 選擇含有羧基的最長碳鏈作為主鏈，編號從羧基開始b 對于含不飽和鍵的不飽和羧酸，則取包括羧基和不飽和鍵的最長碳 鏈為主鏈，稱某烯酸，并注明不飽和鍵的位置c 命名二元酸時，最長碳鏈應包括兩個羧基d 命名含脂碳環(huán)羧酸和芳香羧酸時，則把脂碳環(huán)和芳環(huán)當作取代基3乙基己酸3丙基4戊烯酸乙基

56、丙二酸鄰苯二甲酸環(huán)戊基甲酸四、物理性質羧酸的沸點比相近分子質量的其它有機物要高：乙 酸（60）：117.9正丙醇（60）： 97.4丙 醛（58）： 48.8甲乙醚（60）： 8 羧酸能以氫鍵結合，而且兩分子羧酸間可以形成兩個氫鍵：五、化學性質酸性取代脫羧 氫的反應?；?）酸性：羧酸屬弱酸，比硫酸、鹽酸等無機強酸弱，但其酸性比水、醇 要強的多，也比酚、碳酸強OO羧酸酸性較強的原因分析：羧酸根負離子穩(wěn)定：羧基氫容易電離：.所以有助于降低氫氧間電子云密度、有助于羧酸根負離子穩(wěn)定性提高的因素會增加羧酸的酸性4.753.122.862.822.662.821.300.642.804.084.873.7

57、51.831.232）羧羥基的取代反應酰基可以被羧酸根，鹵素、烷氧基或氨基取代，生成酸酐、酰鹵、酯或酰胺生成酸酐:酸酐酰氯或生成酰鹵:生成酰胺及腈：羧酸銨鹽酰胺腈生成酯：酯羧酸中羥基的置換取代反應，屬于親核取代反應：Nu=X, RCOOH, HOR, NH34） 鹵代反應光光光5）二元羧酸的受熱反應3）還原反應：23個C的二元羧酸加熱脫羧+所有位有羰基的羧酸加熱，都會脫羧 位為吸電子基團的羧酸，同樣易脫羧： CCl3COOH Cl3CH + CO2如烷基丙二酸 -酮酸 45個C的二元羧酸加熱分子內(nèi)脫水成環(huán)狀酸酐+67個C的二元羧酸在氫氧化鋇存在下，加熱同時失水、脫羧生成環(huán)酮+Ba(OH)2Ba

58、(OH)2(n6)nHOOC(CH2)nCOOH高溫7個C的二元羧酸在加熱條件下，可生成聚酐兩個羧基間隔5個以上碳原子的脂肪二元酸加熱，得不到分子內(nèi)失水或同時失水、脫羧而成的環(huán)狀產(chǎn)物，只能分子間脫水成酸酐。以上事實說明，在有可能形成環(huán)狀化合物的條件下，總是比較容易形成五元環(huán)或六元環(huán)。 羧酸的衍生物羧基的一部分換成其它原子或原子團，并能水解得到羧酸的化合物，稱為羧酸的衍生物，包括酰氯、酐、酯、酰胺等1）酰氯、酰胺以它們所含的酰基命名：乙酰氯3,3二甲基丁酰氯乙酰胺N,N二甲基4氯丁酰胺一、命名2）酸酐根據(jù)水解所得的酸命名：乙酸酐乙酸丙酸酐鄰苯二甲酸酐3）酯按照形成它的羧酸和醇來命名：乙酸乙酯苯甲

59、酸異丙酯味道 酰氯和酸酐都對粘膜有刺激性，酯有香味。沸點 酰氯、酸酐和酯由于不能形成氫鍵，熔沸點比分子量相近的羧酸低，酰胺分子間可形成氫鍵，沸點相當高，一般為固體。溶解性 酰氯和酸酐遇水分解；酯難溶于水，酰胺易溶于水。二、物理性質二、化學性質1）水解：酰氯、酸酐、酯和酰胺都能水解，生成相應的羧酸反應活性比較：酰氯和酸酐的活性較高，酯和酰胺的活性較低，一般需酸 或堿的催化2）醇解：酰氯、酸酐、酯和酰胺都能醇解，主要產(chǎn)物為酯酯的醇解也稱為酯交換反應3）氨解：酰氯、酸酐、酯都能進行氨解，主要產(chǎn)物為酰胺羧酸衍生物的水解、醇解和氨解反應，稱為羧酸衍生物的“三解” 反應：羧酸衍生物的“三解” 反應的反應機

60、理屬于親核取代：AX, RCOO, OR, NH2；Nu=H2O, HOR, NH3例如：酯在堿催化下的水解：總結：羧酸及其衍生物的反應活性比較4）Claisen酯縮合反應乙酰乙酸乙酯（ 酮酸酯）含有兩個酯基的化合物可以發(fā)生分子內(nèi)的酯縮合反應，產(chǎn)物為環(huán)狀結構： 5）酰胺的酸堿性堿性中性弱酸性 羧酸及其衍生物的污染與危害一、羧酸及其酯的污染二、含酰胺類化合物廢水及其危害1）含長碳鏈脂肪酸、油脂的廢水2）羧酸酯的污染1）二甲基甲酰胺廢水的危害及處理2）聚丙烯酰胺廢水的危害及處理本 章 結 束！取代酸：羧酸分子中烴基上的氫原子被其他原子或基團取代的衍生物包括鹵代酸、羥基酸、氨基酸、羰基酸等，本章只討