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1、第九章 基本有机化合物 u1 有机化合物概述 u2 链烃 u3 芳香烃 u4 烃的含氧衍生物 第一节 概述 有机化合物有机化合物：碳氢化合物及其衍生物。（ CO、CO2、H2CO3除外） 有机化学有机化学：研究碳氢化合物及其衍生物的 化学。 一、有机化合物和有机化学定义 二、分子结构表示方法 简化式：CH3CH3；CH3CH2CH3 骨架式 立体结构式 模型 练习： 以下结构式，请同学指出错误，并改正 。 改正： 三、有机化合物的分类 两种分类法： （一）按碳架分类一）按碳架分类 （二）按官能团分类二）按官能团分类 官能团指有机物中能决定一类化合物 主要性质的原子或基团。见表9-1 链状 碳环
2、 杂环 第二节 链烃 分子中只含有C、H两种元素的化合物 碳氢化合物，简称烃。 链烃 环烃 饱和烃 不饱和烃 烷烃 烯烃 炔烃 脂环烃 芳香烃 一、链烃的结构（P111） （一）（一） 碳原子的杂化碳原子的杂化 V 处于激发态的四个原子轨道可按不同方式重 新组合杂化。 V 所组合成的新的轨道杂化轨道。 根据杂化轨道理论，碳原子成键时处于激发态。 基态激发态 6C C原子可形成的杂化轨道有三种类型： 杂化类型 夹角 空间构型 sp3 10928 正四面体 sp2 120 平面三角形 sp 180 直线形 杂化轨道呈一头大，一头小葫芦形葫芦形，利于成键。 （二）烷烃和烯烃的结构二）烷烃和烯烃的结构
3、 有机物中化学键共价键 共价键成键方式有两种： 键：成键轨道沿键轴方向重叠（头碰头头碰头） 键：成键轨道相互平行，从侧面重叠（肩并肩肩并肩 ） 1. 烷烃的结构 结构特征：C为sp3杂化，各原子间以单键相连（键）。 如： 键角10928，具有正四面体 构型。 由于C上所连基团不同，键角 有所变化，但也接近10928。 键的特点：键能大，电子云对键轴呈圆柱形对称 分布。导致烷烃化学性质稳定。 2. 烯烃的结构 结构特征：含C=C官能团，双键C为sp2杂化， 饱和C为sp3杂化。 乙烯为例：CH2= CH2 两个C、四个H处于同一同一 平面平面，剩余P轨道垂直此 平面，平行重叠成键。 键 双键由一
4、个键 + 一个键 组成。 键的特点：（1）键能小，重叠少，易断裂，发 生反应。（2）成键两C不能自由旋转。 二、链烃的同分异构现象（ P115 ） （一）（一） 碳链异构碳链异构 由于分子中碳原子的连接方式不同而形成不同碳 链的异构现象。 如：戊烷有三种碳链异构 （正）戊烷 异戊烷 新戊烷 随着C数增加，有机物会出现分子组成相同而 结构不同的现象同分异构现象。 同样烯烃中也存在碳链异构。 如：丁烯 C4H8 1-丁烯 2-甲基-1-丙烯 碳原子的类型：伯伯碳 1；仲仲碳 2；叔叔碳 3；季季碳 4。 （伯氢伯氢）（仲氢仲氢）（叔氢叔氢） 练习： 写出分子式为C9H20，含有8个2氢原 子和12
5、个1 氢原子的烷烃结构式。 （二）位置异构（二）位置异构 碳链骨架相同，但官能团位置不同而产生的 异构现象。 如：丁烯 C4H8 1-丁烯 2-丁烯 （一）烷烃的命名（一）烷烃的命名 1. 普通命名法 用于简单烷烃，C1C10用天干：甲、乙、丙 。如CH4甲烷，C5H12戊烷，C8H18辛烷 。 直链：前加“正” ，也可省略 含“CH3 CH(CH3) ”端基，无其他支链，前加“异” 含“CH3C(CH3)2 ”端基，无其他支链，前加“新” 三、链烃的命名（P116） 例如： （正）戊烷 异戊烷 新戊烷 复杂烷烃用系统命名法。 2. 系统命名法 烃基烃分子去掉一个H； 烷基烷烃去掉一个H。 常
6、见的烷基见书上 P117，其中14C 烷基要记住。 原则：主链选最长；侧链当作基；编号近侧链 ；基位注在前。 4-甲基-6-乙基壬烷 （*注：CH3、CH2CH3位次 相同，小基先写。） 2,5-二甲基-3-乙基己烷 （*两条相同主链，选含取代基多的；如相同取 代基位次相同，则使第三取代基位次最小。） 练习：命名下列化合物 （二）烯烃的命名（二）烯烃的命名 类似烷烃：主链含双键；编号近双键；号码注 在前。 CH2=CH 乙烯基 ；CH3CH=CH 丙烯基 ； CH2=CHCH2 烯丙基 。 练习： 4-甲基-2-乙基己烯 四、链烃的主要化学性质 1. 烯烃的加成反应（P120） 加氢反应 加X
7、2、HX 键断裂，试剂中两个原子或原子团加 到相邻两个C上。 褪色 鉴别双键 不对称试剂 加成反应取向： 主要产物 马氏规则不对称加成时，氢加在含H多 的双键C上。 练习练习： 2. 烯烃的氧化反应（P124） 碱性或中性 酸性 可用于鉴别双键 可推断原烯烃结构 褪色 羧酸单取代双键C原子：= CHR 酮双取代双键C原子：=CR2 CO2末端双键C原子：=CH2 产 物 思考题： 某化合的分子式C6H12，能使溴水褪色，加氢生 成正己烷。如用酸性高锰酸钾氧化，可得两种不同 的羧酸。试写出该化合物的结构式。 解： 第三节 芳香烃 一、苯的分子结构一、苯的分子结构（P129） （一）一）Kekul
8、Kekul 结构式结构式 分子式：C6H6 有局限性，如：苯的邻二元取代 物可写出两种，而实际只有一种。 = （二）苯结构的现代解释二）苯结构的现代解释 每个C剩下的P轨道重叠大键。 结构特征：C原子sp2杂 化，6个C、6个H同一 平面苯环平面。 电子云密度、键长平均化 结构可表示为： 二、苯的化学性质二、苯的化学性质 取代反应 分子中H被另一个原子或基团所取代。 第四节 烃的含氧衍生物 1. 醇 酚 一、结构、官能团及类型一、结构、官能团及类型（P140、145、150、161 ） 通式：R-OH Ar-OH 官能团：醇-OH 酚-OH -OH 羟基 醇可根据-OH所连C类型不同分为： 酚
9、可根据-OH数目分为：一元酚、多元酚。 如： 2. 醛 酮 通式： 除HCHO外，一边连H，一边连R。两边连R。 根据所连R的种类不同分为： 脂肪族醛、酮 C=O与脂肪烃基相连 芳香族醛、酮 C=O至少有一端与苯环相连 酮基一端连甲基甲基酮 脂肪族甲基酮芳香族甲基酮 3. 羧酸 通式：RCOOH 官能团：-COOH 羧基 根据R的不同可分为： 脂肪族、脂环族和芳香族羧酸。 二、主要化学性质二、主要化学性质 （一）醇（一）醇（P142） 脱水反应-消除 分子中脱去一个简单分子（如H2O、HX）形 成不饱和结构的反应消除反应 乙烯 乙醚 Saytzeff规则消除时，-C上H少的易消除。 消除反应的
10、取向： 1-丁烯 2-丁烯 主要产物 练习： 氧化反应 氧化实质脱去2H（OH上的H和-C上的H）。 常用氧化剂O：KMnO4 /H+；K2Cr2O7 /H+。 可用作鉴别3醇。 练习： 不反应 （二）酚二）酚 （P146） 弱酸性 酸性比碳酸弱。 与FeCl3显色 含酚-OH的化合物均能与FeCl3显色。 用于鉴别酚类 （三）醛和酮（三）醛和酮 （P153、155） 羰基的加成反应加醇 缩醛在OH-中稳定，遇H+分解，在有机合 成可用于保护醛基。 酮在同样条件下难反应。 半缩醛羟基 含-H的醛、酮都可反应。 OH-中分解 卤仿 常用I2/NaOH作为反应试剂，产物为淡黄色CHI3 碘仿反应 -H的取代反应碘仿反应 思考：下列那些化合物能发生碘仿反应？ （四）羧酸四）羧酸 （P163、164） 酸性 酸性酚、碳酸 酚溶于NaOH，不溶于NaHCO3。 羧酸溶于NaOH和NaHCO3。 酯的生成 羧酸与醇生成酯和水酯化反应 乙酸乙酯 一般用少量一般用少量HH 2 2 SOSO 4 4 作催化剂，加快平衡到达时间。作催化剂，加快平衡到达时间。 练习：
