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1、有有 机机 化化 学学有有机机化化学学学习有机化学的方法 系统性、条理性学习系统性、条理性学习 细心耐心、循序渐进细心耐心、循序渐进 分清主次，抓住重点分清主次，抓住重点 做好预习，多做习题做好预习，多做习题先修课程：先修课程：l 大学物理大学物理l 普通化学普通化学l 分析化学分析化学本课程讲授内容第一章：绪论第一章：绪论第二章：饱和脂肪烃第二章：饱和脂肪烃第三章：不饱和脂肪烃第三章：不饱和脂肪烃第四章：环烃第四章：环烃第五章：卤代烃第五章：卤代烃第六章：醇、酚、醚第六章：醇、酚、醚第七章：醛、酮、醌第七章：醛、酮、醌第八章：羧酸及其衍生物第八章：羧酸及其衍生物第九章：取代酸第九章：取代酸第
2、十章：含氮化合物第十章：含氮化合物Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Chapter 1 绪绪 论论1） 有机化合物都含有碳原子，所以现代有机化学的定义是：有机化合物都含有碳原子，所以现代有机化学的定义是： “碳化合物的化学碳化合物的化学”。 2）有机物分子中除含有）有机物分子中除含有碳碳外，绝大多数还含有外，绝大多数还含有氢氢，而且许多，而且许多 有机物中还常含有有机物中还常含有氧、氮、卤素、硫、磷氧、氮、卤素、硫、磷等其它元素，所等其它元素，所 以有机化学也叫做以有机化学也叫做 “碳氢化合物及其衍生物的化学碳氢化合物及其衍生物的
3、化学”。 1）化学键：将原子结合在一起的电子的作用，称为化学键；）化学键：将原子结合在一起的电子的作用，称为化学键； 化学键是决定分子化学键是决定分子化学性质化学性质的重要因素。的重要因素。一、有机化合物和有机化学一、有机化合物和有机化学二、化二、化 学学 键键2）化学键的类型：）化学键的类型：离子键和共价键离子键和共价键。离子键是由原子间。离子键是由原子间电子电子 的转移的转移形成的；共价键则是由原子间形成的；共价键则是由原子间共用共用 电子电子形成的。形成的。 Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论3）无机物大部分是以离子键形成的
4、化合物；）无机物大部分是以离子键形成的化合物；有机物分子中的有机物分子中的 原子主要是以共价键相结合的原子主要是以共价键相结合的 。4）共价键的特点：）共价键的特点：饱和性，方向性，极性。饱和性，方向性，极性。Chapter 1 绪绪 论论离子键（少）离子键（少）共价键（主要）共价键（主要）离子键离子键共价键共价键的的饱和性饱和性：一个未成对的电子既经配对成键一个未成对的电子既经配对成键，就不能与其就不能与其它未成它未成 对电子偶合对电子偶合。共价键共价键的的方向性方向性：共价键是由参与成键原子的电子云重叠形成的，电子：共价键是由参与成键原子的电子云重叠形成的，电子 云云重叠部分越大重叠部分越
5、大，形成的共价键就越形成的共价键就越牢固，因此电子牢固，因此电子 云必须在各自密度最大的方向重叠。云必须在各自密度最大的方向重叠。 决定分子的空间构型决定分子的空间构型Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论共价键的极性共价键的极性：不同元素的原子间形成的共价键，由于共用电子对偏向于电负性不同元素的原子间形成的共价键，由于共用电子对偏向于电负性 较强的元素的原子而具有极性。较强的元素的原子而具有极性。 H3C( +) Cl( -)部分正电荷（部分正电荷（ +）部分负电荷（部分负电荷（ -）Chapter 1 绪绪 论论相同元素的原子间形
6、成的共价键，成键电子云对称分布，没有极性。相同元素的原子间形成的共价键，成键电子云对称分布，没有极性。HHHHOrganic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论三、共价键的键参数三、共价键的键参数1）键长：键长是两核之间最远与最近距离的平均值，或者说）键长：键长是两核之间最远与最近距离的平均值，或者说 是两核之间的平衡距离。是两核之间的平衡距离。 同一种键，在不同化合物中，其键长的差别是很小的。同一种键，在不同化合物中，其键长的差别是很小的。2）键角：分子中某一原子与另外两个原子形成的两个共价键）键角：分子中某一原子与另外两个原子形成的两个共价键
7、 在空间形成的夹角，称为键角。在空间形成的夹角，称为键角。在不同化合物中由同样原子形成的键角不一定完全相同。在不同化合物中由同样原子形成的键角不一定完全相同。Chapter 1 绪绪 论论CC 0.154nmCC 0.153nmOrganic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Chapter 1 绪绪 论论111120118121112112109.5106112某些分子的键角某些分子的键角Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Chapter 1 绪绪 论论3）键能：以双原子分子）键能：
8、以双原子分子AB为例，将为例，将1mol气态的气态的AB拆开成气态的拆开成气态的 A及及B所需的能量，叫做所需的能量，叫做AB键的离解能，又称键能。键的离解能，又称键能。 键能是键能是化学键强度化学键强度的主要标志之一，的主要标志之一，相同类型的键中，相同类型的键中，键能越大，键越稳定。键能越大，键越稳定。键能键能对于多原子分子，键能与键的离解能是不同的：对于多原子分子，键能与键的离解能是不同的：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Chapter 1 绪绪 论论4）键矩：）键矩： 由由电负性差别较大电负性差别较大的原子形成的共价键，
9、由于成键的原子形成的共价键，由于成键 的电子对在的电子对在电负性较强电负性较强的原子周围出现的的原子周围出现的比例较大比例较大， 而使得这样形成的键有极性。而使得这样形成的键有极性。键的极性以键的极性以偶极矩偶极矩（ ）表示，单位是）表示，单位是德拜德拜（D）。偶极矩是）。偶极矩是一个一个向量向量，用，用 表示其方向，表示其方向，箭头指向负电中心。箭头指向负电中心。偶极矩偶极矩越大越大，键的极性，键的极性越强。越强。对于多原子分子来说，分子的偶极矩是各键的偶极矩的对于多原子分子来说，分子的偶极矩是各键的偶极矩的向量和。向量和。净偶极矩 HClOrganic ChemistryOrganic C
10、hemistryChapter 1 绪绪 论论Chapter 1 绪绪 论论1）除了高度分散的气体外，分子之间也存在一定的作用力，称）除了高度分散的气体外，分子之间也存在一定的作用力，称 为为分子间力分子间力，也叫，也叫范德华力范德华力。范德华力是决定物质。范德华力是决定物质物理性质物理性质 （如（如沸点，熔点，溶解度沸点，熔点，溶解度等）的重要因素。等）的重要因素。2）范德华力主要有三种：）范德华力主要有三种：偶极偶极偶极作用力偶极作用力：产生于具有：产生于具有永久永久偶极矩的偶极矩的极性分子极性分子之间。之间。四、分子间的力四、分子间的力色散力色散力：非极性分子内由于：非极性分子内由于电子
11、的运动电子的运动在某一瞬间，分子内的在某一瞬间，分子内的 电荷分布可能电荷分布可能不均匀不均匀，而产生一个很小的，而产生一个很小的暂时偶极暂时偶极。 由由暂时偶极暂时偶极引起的分子间的作用力称为色散力。引起的分子间的作用力称为色散力。Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Chapter 1 绪绪 论论氢键氢键：HHHHHHHHH氢键是分子间作用力最强的，特定情况下分子内也能形成氢键。氢键是分子间作用力最强的，特定情况下分子内也能形成氢键。Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论
12、Chapter 1 绪绪 论论五、有机化合物的一般特点五、有机化合物的一般特点与无机物相比，有机化合物一般有以下特点：与无机物相比，有机化合物一般有以下特点：大多数有机化合物可以燃烧大多数有机化合物可以燃烧( (如汽油如汽油) )一般有机化合物热稳定性较差一般有机化合物热稳定性较差, ,易受热分解易受热分解 许多有机化合物在许多有机化合物在200-300200-300时就逐渐分解。时就逐渐分解。许多有机化合物在常温下为气体许多有机化合物在常温下为气体 、液体、液体 常温下为固体的有机化合物，其熔点一般也很低，一般很少超过常温下为固体的有机化合物，其熔点一般也很低，一般很少超过 300300，因
13、为有机化合物晶体一般是由较弱的分子间力维持所致。，因为有机化合物晶体一般是由较弱的分子间力维持所致。一般有机化合物的极性较弱或没有极性一般有机化合物的极性较弱或没有极性 水水是是极极性性强强, ,介介电电常常数数很很大大的的液液体体，一一般般有有机机物物难难溶溶于于水水或或不不溶溶于于水水。而而易易溶溶于于某某些些有有机机溶溶剂剂( (苯苯、乙乙醚醚、丙丙酮酮 、石石油油醚醚) )。但但一一些些极极性性强强的有机物的有机物, ,如低级醇如低级醇 、羧酸、羧酸 、磺酸等也溶于水。、磺酸等也溶于水。Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论C
14、hapter 1 绪绪 论论有机物的反应多数不是离子反应，而是分子间的反应。除自由基有机物的反应多数不是离子反应，而是分子间的反应。除自由基 型反应外，大多数反应速率慢，需要一定的时间。型反应外，大多数反应速率慢，需要一定的时间。 为加速反应，往往需要加热、加催化剂或光照等手段来增加分子动为加速反应，往往需要加热、加催化剂或光照等手段来增加分子动 能、降低活化能或改变反应历程来缩短反应时间。能、降低活化能或改变反应历程来缩短反应时间。有机反应往往不是单一反应有机反应往往不是单一反应 反应常伴随副反应，产物往往是混合物。反应常伴随副反应，产物往往是混合物。存在同分异构现象存在同分异构现象乙醇乙醇
15、甲醚甲醚液体，沸点液体，沸点78.5，与金属，与金属钠激烈反应放出氢气。钠激烈反应放出氢气。气体，沸点气体，沸点25，与金属，与金属钠不反应。钠不反应。Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Chapter 1 绪绪 论论1）均裂反应均裂反应：共价键断裂时，组成该键的一对电子由键合的：共价键断裂时，组成该键的一对电子由键合的 两个原子各保留一个，产生活泼的自由基。两个原子各保留一个，产生活泼的自由基。2）异裂反应异裂反应：成键的一对电子保留在一个原子上，产生正负离子。：成键的一对电子保留在一个原子上，产生正负离子。3）协同反应协同反应：
16、有些有机反应过程没有明显分步的共价键均裂或：有些有机反应过程没有明显分步的共价键均裂或 异裂，只是通过一个环状的过渡态，化学键的断裂异裂，只是通过一个环状的过渡态，化学键的断裂 和新化学键的生成同时完成而得到产物。和新化学键的生成同时完成而得到产物。六、有机反应的基本类型六、有机反应的基本类型(CH3)3C : Cl (CH3)3C+ + Cl-Cl : Cl (光照光照) Cl + ClOrganic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Chapter 1 绪绪 论论1）根据分子中碳原子的连接方式（碳的骨架）分类：）根据分子中碳原子的连接方式（碳
17、的骨架）分类：开链化合物开链化合物碳环化合物碳环化合物杂环化合物杂环化合物直直 链链支支 链链脂环族化合物脂环族化合物芳香族化合物芳香族化合物七、有机化合物的分类七、有机化合物的分类Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Chapter 1 绪绪 论论2）根据官能团分类：）根据官能团分类：烯烃烯烃炔烃炔烃卤代烃卤代烃醇及酚醇及酚醚醚醛醛酮酮羧酸羧酸胺胺硝基化合物硝基化合物磺酸磺酸Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论本本 章章 结结 束！束！Organic ChemistryO
18、rganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论1）烃：由碳和氢两种元素形成的有机化合物称为烃，也叫碳氢化合物）烃：由碳和氢两种元素形成的有机化合物称为烃，也叫碳氢化合物2）烃的分类：）烃的分类：烃烃（碳架）（碳架）开链烃（脂肪烃）开链烃（脂肪烃）环环 烃烃烃烃（碳的结合方式）（碳的结合方式）饱和烃饱和烃不饱和烃不饱和烃3）烷烃：开链的饱和烃称为烷烃）烷烃：开链的饱和烃称为烷烃甲烷甲烷乙烷乙烷丙烷丙烷丁烷丁烷一、烷 烃Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论1）同系列：结构相似，而在组成上相差）同系列：结构相似，而在组成上
19、相差 或它的倍数的化合物系列，或它的倍数的化合物系列， 称为同系列；同系列中的各化合物称为同系物。称为同系列；同系列中的各化合物称为同系物。2）烷烃的通式：可以用）烷烃的通式：可以用 表示烷烃同系物的组成，称为烷烃的通式表示烷烃同系物的组成，称为烷烃的通式3）烷烃的同分异构：）烷烃的同分异构：abbbaabcaaaaaad二、同系列和同分异构a: 一级（一级（1 ）碳原子或伯碳原子）碳原子或伯碳原子 c: 三级（三级（ 3 ）碳原子或叔碳原子）碳原子或叔碳原子b: 二级（二级（ 2 ）碳原子或仲碳原子）碳原子或仲碳原子 d: 四级（四级（ 4 ）碳原子或季碳原子）碳原子或季碳原子 组成烷烃的碳
20、原子数目增加，其异构体的数目也随之增加组成烷烃的碳原子数目增加，其异构体的数目也随之增加Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论1）普通命名法：）普通命名法：三、命 名用“甲乙丙丁戊己庚辛壬癸”十个字分别表示十个及以下碳原子的数目，十个以上的碳原子数目用十一，十二表示，加上“ 烷 ”字就是全名用正、异、新等前缀区别同分异构体用正、异、新等前缀区别同分异构体直链称为直链称为“正正”在第二个碳上有一个甲基，其余为直链称为在第二个碳上有一个甲基，其余为直链称为“异异”在第二个碳上有二个甲基，其余为直链称为在第二个碳上有二个甲基，其余为直链称为
21、“新新”正戊烷正戊烷异戊烷异戊烷新戊烷新戊烷Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）系统命名法：）系统命名法： 直链烷烃的系统命名法与普通命名法相同，只是把直链烷烃的系统命名法与普通命名法相同，只是把“ 正正 ”字取消字取消 支链烷烃：支链烷烃：a 在分子中选择一条最长的碳链作主链，根据主链所含的碳原子数在分子中选择一条最长的碳链作主链，根据主链所含的碳原子数 目称为某烷，将主链以外的其它烷基看作是取代基（支链）；若目称为某烷，将主链以外的其它烷基看作是取代基（支链）；若 有几条等长的最长碳链时，选取取代基多者为主链有几条等长的最长
22、碳链时，选取取代基多者为主链123456145236个取代基个取代基5个取代基个取代基Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论b 由距离支链近的一端开始，将主链上的碳原子编号，支链所在由距离支链近的一端开始，将主链上的碳原子编号，支链所在 的位置就以它所连接的碳原子的号数表示；若两端距支链等距的位置就以它所连接的碳原子的号数表示；若两端距支链等距 时，则按时，则按“最低系列最低系列”规则编号规则编号最低系列：从主链的两端分别编号，逐个比较两种编号法中表示取最低系列：从主链的两端分别编号，逐个比较两种编号法中表示取 代基位置的数字，最先遇
23、到位次较小者，为代基位置的数字，最先遇到位次较小者，为“最低系列最低系列”2,3,3,7,8五甲基五甲基5异戊基壬烷异戊基壬烷2,3,7,7,8五甲基五甲基5异戊基壬烷异戊基壬烷Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论d 支链烷基的位置及名称写在母体名称的前面，当主链上有不同支链支链烷基的位置及名称写在母体名称的前面，当主链上有不同支链 基团时，则将基团时，则将“次序规则次序规则”中的中的“ 较优基团较优基团 ”列在后面列在后面c 命名中阿拉伯数字表示取代基的位置，有相同取代基时应并在一起表命名中阿拉伯数字表示取代基的位置，有相同取代基
24、时应并在一起表 示，用汉文数字表示相同取代基的数目；阿拉伯数字与汉字之间用短示，用汉文数字表示相同取代基的数目；阿拉伯数字与汉字之间用短 线分开，阿拉伯数字之间用逗号隔开线分开，阿拉伯数字之间用逗号隔开次序规则：次序规则： 各取代基按先后次序排列的规则各取代基按先后次序排列的规则 各取代基中与主链母体直接相连的原子，其原子序数大的为较优基团各取代基中与主链母体直接相连的原子，其原子序数大的为较优基团 如与母体相连的第一个原子相同，则比较与该原子相连的第二原子的如与母体相连的第一个原子相同，则比较与该原子相连的第二原子的 原子序数，大者为较优基团，若第二个原子也相同，则比较第三个，原子序数，大者
25、为较优基团，若第二个原子也相同，则比较第三个， 以此类推以此类推2,3,3,7,8五甲基五甲基5异戊基壬烷异戊基壬烷Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论乙基与甲基相比，乙基是较优基团乙基与甲基相比，乙基是较优基团Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2,3,3,7,8五甲基五甲基5异戊基壬烷异戊基壬烷5异戊基异戊基2,3,3,7,8五甲基壬烷五甲基壬烷Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2,3,5三甲基三甲基4丙
26、基庚烷丙基庚烷2,4二甲基二甲基3,3二异丙基戊烷二异丙基戊烷口诀：口诀：最长碳链做主链最长碳链做主链, 长相等时取代判长相等时取代判; 编号由近向远看编号由近向远看, 从简到从简到繁连短线繁连短线; 相同基号逗号断相同基号逗号断, 序小基少放在前。序小基少放在前。Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论1）甲烷的空间结构：甲烷的空间结构是正四面体型的，即四个氢）甲烷的空间结构：甲烷的空间结构是正四面体型的，即四个氢 原子在正四面体的四个顶点，碳原子在正四原子在正四面体的四个顶点，碳原子在正四 面体的中心，四个面体的中心，四个 键的键长
27、完全相等，键的键长完全相等， 键角都是键角都是109.5 四、烷烃的结构比例模型比例模型球棍模型球棍模型正四面体型正四面体型Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）轨道杂化理论：碳原子在以四个单键与其它四个原子或基团结合）轨道杂化理论：碳原子在以四个单键与其它四个原子或基团结合 时，一个时，一个 轨道与三个轨道与三个 轨道经过杂化后，形轨道经过杂化后，形 成四个等同的成四个等同的 杂化轨道，四个杂化轨道，四个 杂化杂化 轨道的轴在空间的取向相当于从正四面体的中心伸轨道的轴在空间的取向相当于从正四面体的中心伸 向四个顶点的方向向四个顶
28、点的方向2p 2s 1s 能能 量量碳原子基态的电子构型碳原子基态的电子构型( )Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2p 2s 1s 能能 量量2p 2s 1s 基态基态激发态激发态sp3杂化态杂化态碳原子碳原子2s电子的激发和电子的激发和sp3杂化杂化Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论CHHHHCHHHH碳的碳的sp3杂化轨道与氢的杂化轨道与氢的1s轨道重叠轨道重叠Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论HH
29、HHHHCCsp3HHHHHHCC乙烷分子中原子轨道重叠乙烷分子中原子轨道重叠Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论3）键：键： 或或 键中成键原子的电子云是沿着轴向重键中成键原子的电子云是沿着轴向重 叠的，这样形成的键叫叠的，这样形成的键叫 键，成键原子绕键轴作键，成键原子绕键轴作 相对旋转时，并不影响电子云的重叠，不会破坏相对旋转时，并不影响电子云的重叠，不会破坏 键，即单键可以旋转键，即单键可以旋转4）三个碳以上烷烃分子中的碳链不像结构式那样表示的直线）三个碳以上烷烃分子中的碳链不像结构式那样表示的直线 型，而是以锯齿型或其它可
30、能的形式存在型，而是以锯齿型或其它可能的形式存在丙烷丙烷丁烷丁烷戊烷戊烷Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论1）构象：由于围绕单键旋转而产生的分子中的原子或基团）构象：由于围绕单键旋转而产生的分子中的原子或基团 在空间的不同排列形式叫做构象在空间的不同排列形式叫做构象2）乙烷的构象：）乙烷的构象：五、乙烷和丁烷构象透视式透视式投影式投影式Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论O
31、rganic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）丁烷的构象：）丁烷的构象：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论（1）Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论1）一般来说，同系列中各物质的物理常数是随相对分子质量）一般来说，同系列中各物质的物理常数是随相对分子质量 的增加而递变的的增加而递变的2）烷烃同系物的熔点、沸点以及相对密度都随相对分子质量）烷烃同系物的熔点、沸点以及相对密度都随相对分子质量 的增加而升高，且相对密度都小
32、于的增加而升高，且相对密度都小于13）同分异构体中，分支程度越高，沸点越低）同分异构体中，分支程度越高，沸点越低4）烷烃不溶于水及其它极性强的溶剂；而易溶于氯仿，乙醚）烷烃不溶于水及其它极性强的溶剂；而易溶于氯仿，乙醚 四氯化碳，苯等弱极性或非极性溶剂中四氯化碳，苯等弱极性或非极性溶剂中六、烷烃的物理性质Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）在高温或有催化剂存在时，烷烃也表现出一定的化学活性）在高温或有催化剂存在时，烷烃也表现出一定的化学活性3）氯代）氯代1）烷烃由于）烷烃由于 及及 键的强度很大，键的强度很大， 键的极性很键的极
33、性很 小，所以烷烃对离子型的试剂有相当的化学稳定性，与大小，所以烷烃对离子型的试剂有相当的化学稳定性，与大 多数试剂，如强酸、强碱，强氧化剂等都不起反应多数试剂，如强酸、强碱，强氧化剂等都不起反应 烷烃在光（或紫外光）照射或在高温下，能与卤素单质烷烃在光（或紫外光）照射或在高温下，能与卤素单质 发生取代反应。例如甲烷的氯代，即甲烷中的氢原子被发生取代反应。例如甲烷的氯代，即甲烷中的氢原子被 氯取代，得到不同氯代烷的混合物：氯取代，得到不同氯代烷的混合物：七、烷烃的化学性质Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论日光日光（一氯甲烷）（一氯
34、甲烷）日光日光（二氯甲烷）（二氯甲烷）日光日光（三氯甲烷）（三氯甲烷）日光日光（四氯化碳）（四氯化碳）Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 氯代反应的机理：烷烃的氯代是按游离基历程进行的：氯代反应的机理：烷烃的氯代是按游离基历程进行的：引发阶段引发阶段光光增长阶段（循环增长阶段（循环1）增长阶段（循环增长阶段（循环2）终止阶段终止阶段Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 反应中的能量变化：反应中的能量变化：Organic ChemistryOrganic Chemistr
35、yChapter 1 绪绪 论论 活化能：过渡态与反应物间的能量差活化能：过渡态与反应物间的能量差 活化能越高，反应速率越慢，在一个多步骤的反应中，最慢活化能越高，反应速率越慢，在一个多步骤的反应中，最慢 的一步是决定反应速率的步骤（限速步骤）的一步是决定反应速率的步骤（限速步骤）Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 游离基的稳定性：游离基的稳定性：含单电子的碳原子连接的烷基越多，游离基越稳定含单电子的碳原子连接的烷基越多，游离基越稳定Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论
36、4）氧化）氧化 有机反应中，在有机分子中加入氧或去掉氢叫做氧化；反有机反应中，在有机分子中加入氧或去掉氢叫做氧化；反 之，加入氢或去掉氧则叫做还原之，加入氢或去掉氧则叫做还原 在催化剂存在下，烷烃在其着火点以下，烷烃可以被氧化，在催化剂存在下，烷烃在其着火点以下，烷烃可以被氧化， 氧化的结果是：碳链在任何部位都有可能断裂，生成含碳氧化的结果是：碳链在任何部位都有可能断裂，生成含碳 原子数较原来烷烃少的含氧有机物，如醇、醛、酮、酸等原子数较原来烷烃少的含氧有机物，如醇、醛、酮、酸等Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论5）燃烧）燃烧热能
37、热能燃烧时所放出的热能叫做燃烧热，单位燃烧时所放出的热能叫做燃烧热，单位Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论6）生物氧化）生物氧化7）裂解八、烷烃污染物Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论本本 章章 结结 束！束！Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论烯烯 烃烃1）分子中含有碳）分子中含有碳碳双键（碳双键（ ）的烃，叫做烯烃）的烃，叫做烯烃乙烯乙烯丙烯丙烯1丁烯丁烯2甲基丙烯甲基丙烯2戊烯戊烯2）碳）碳碳双键是烯
38、烃的官能团，烯烃的通式是碳双键是烯烃的官能团，烯烃的通式是一、烯烃Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论二、乙烯的结构HHCHHC比例模型比例模型球辊模型平面结构Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论1） 杂化：碳原子以双键和其它原子结合时，其价电子采取杂化：碳原子以双键和其它原子结合时，其价电子采取 杂化方式，杂化方式， 即由一个即由一个 轨道与两个轨道与两个 轨道进行杂化，形成三个完全等同轨道进行杂化，形成三个完全等同 的的 杂化轨道。三个杂化轨道。三个 杂化轨道的轴在一
39、个平面上，键角杂化轨道的轴在一个平面上，键角 120，剩余的一个，剩余的一个 轨道保持原状，垂直于轨道保持原状，垂直于 杂化轨道平面杂化轨道平面基态基态激发态激发态sp2杂化态杂化态碳原子碳原子2s电子的激发和电子的激发和sp2杂化杂化2p 2s 1s 能能 量量2p 2s 1s Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论碳原子的碳原子的sp2杂化杂化Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2） 键：碳键：碳碳双键中第一个键是碳双键中第一个键是 杂化轨道沿轴向重叠而形成的杂化轨道沿
40、轴向重叠而形成的 键；第二个键是由剩余的键；第二个键是由剩余的 轨道平行重叠形成的，称为轨道平行重叠形成的，称为 键键CCPsp2HHHHsp2sp2sp2sp2键以两瓣分布于分子平面的上下两侧键以两瓣分布于分子平面的上下两侧3）乙烯的结构：乙烯分子中，所有的原子都在同一平面上，）乙烯的结构：乙烯分子中，所有的原子都在同一平面上， 键的电子云分布键的电子云分布 在分子平面的上、下两侧，即在分子平面的上、下两侧，即 键垂直于键垂直于 键所形成的平面。键所形成的平面。 键限制了相连的碳原子的自由旋转键限制了相连的碳原子的自由旋转Organic ChemistryOrganic ChemistryC
41、hapter 1 绪绪 论论Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论系统命名法：系统命名法：1）选主链：以最长的含双键的碳链为主链，以主链上碳原子数称为某烯）选主链：以最长的含双键的碳链为主链，以主链上碳原子数称为某烯2）编）编 号：由距离双键最近的一端开始号：由距离双键最近的一端开始3）命）命 名：以双键所在碳原子的号数较小的一个来注明双键的位置，并名：以双键所在碳原子的号数较小的一个来注明双键的位置，并 写在母体名称之前，取代基的名称和位置表示法同烷烃写在母体名称之前，取代基的名称和位置表示法同烷烃三、命名1丁烯丁烯2丁烯丁烯3,4
42、二甲基二甲基1己烯己烯3丙基丙基2庚烯庚烯Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论碳链异构碳链异构官能团位置异构官能团位置异构 构型与构象：用来描述分子中各原子或基团在空间的不同排列构型与构象：用来描述分子中各原子或基团在空间的不同排列 构型与构象的区别：构型与构象的区别：四、异 构烯烃异构烯烃异构构造异构构造异构构型异构：顺反异构构型异构：顺反异构构象异构体可以通过单键的旋转而相互转化，转化不构象异构体可以通过单键的旋转而相互转化，转化不需要很高的能量，一般不能分离得到单一的异构体需要很高的能量，一般不能分离得到单一的异构体构型异构体
43、之间的转化要通过键的断裂和再形成，转构型异构体之间的转化要通过键的断裂和再形成，转化需要一定的活化能，不同构型的分子可以稳定存在化需要一定的活化能，不同构型的分子可以稳定存在立体异构立体异构构象异构构象异构Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论反反2丁烯丁烯顺顺2丁烯丁烯（顺式异构体）（顺式异构体）（反式异构体）Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 产生顺反异构的条件：产生顺反
44、异构的条件：a 分子中必须有限制旋转的因素分子中必须有限制旋转的因素b 以双键相连的两个碳原子，必须和两个不同的原子或基团相连以双键相连的两个碳原子，必须和两个不同的原子或基团相连存在几何异构现象存在几何异构现象无几何异构现象无几何异构现象Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 顺反异构的表示：顺反异构的表示： 当两个双键碳上没有共同基团时，以顺反表示构型有困难，则用当两个双键碳上没有共同基团时，以顺反表示构型有困难，则用 Z（同）、（同）、E（对）来表示，即分别将双键碳原子上的两个原子或（对）来表示，即分别将双键碳原子上的两个原子或
45、 基团按次序规则定出较优基团，如果较优基团在同侧，则以基团按次序规则定出较优基团，如果较优基团在同侧，则以“ Z ” 表示；在异侧则以表示；在异侧则以“ E ”表示表示ab, de（Z）（E）Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论（E）3甲基甲基4异丙基异丙基3庚烯庚烯（Z）2氯氯2戊烯戊烯（2Z，4E）2,4己二烯己二烯Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 顺反异构体的数目顺反异构体的数目Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter
46、1 绪绪 论论Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论143256Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论状态：状态：与烷烃相似，与烷烃相似，C C4 4以下为气体；以下为气体；极性：极性：易溶非极性或弱极性溶剂，比水轻；易溶非极性或弱极性溶剂，比水轻；沸沸点点：顺顺反反异异构构中中，反反式式对对称称性性高高，沸沸点点低低（反反式式异异构构体体的的几几何何形形状状是是对对称称的的，偶偶极极矩矩小小，顺顺式式异异构构体体为为非非对对称称分分子子，有有微微弱弱的的极极性性。故故顺式异
47、构体顺式异构体沸点高）沸点高） ；熔点：熔点：反式异构体反式异构体晶格中排列较紧，比顺式异构体熔点高。晶格中排列较紧，比顺式异构体熔点高。五、物理性质Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论六、化学性质 键的重叠程度比键的重叠程度比 键差，受原子核作用小，容易受到缺电子键差，受原子核作用小，容易受到缺电子的亲电试剂的作用，从而打开的亲电试剂的作用，从而打开 键，生成饱和的化合物，即发生键，生成饱和的化合物，即发生亲电加成反应。加成反应是烯烃的主要反应亲电加成反应。加成反应是烯烃的主要反应碳碳双键是烯烃的官能团，是其化学活性中心碳碳双键是
48、烯烃的官能团，是其化学活性中心Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论1）加成反应）加成反应 与卤化氢加成与卤化氢加成例如：例如：a 反应机理反应机理Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论b 区域选择性区域选择性当卤化氢与不对称烯烃加成时，有可能形成两种产物，两种产物当卤化氢与不对称烯烃加成时，有可能形成两种产物，两种产物的份额不同，而具有区域选择性，如：的份额不同，而具有区域选择性，如：烯烃加成卤化氢时，主要产物是卤原子加在含氢较少的双键碳原子上烯烃加成卤化氢时，主要产物是卤
49、原子加在含氢较少的双键碳原子上所生成的化合物。此规律由俄国所生成的化合物。此规律由俄国V.M.Markovnikov（马尔可夫尼可夫）马尔可夫尼可夫）于于1870年首次总结得到，称为马氏规律年首次总结得到，称为马氏规律Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论马尔可夫尼可夫规律的解释：电子效应电子效应碳正离子的稳定性碳正离子的稳定性C1的电子密度的电子密度 C2的电子密度的电子密度碳正离子上所连烷基越多，正电荷分散程度就越高，稳定性也就越高碳正离子上所连烷基越多，正电荷分散程度就越高，稳定性也就越高Organic ChemistryOrg
50、anic ChemistryChapter 1 绪绪 论论c 碳正离子重排碳正离子重排Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 与水加成与水加成反应机理反应机理:烯烃水合反应符合马氏规则烯烃水合反应符合马氏规则HOrganic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 与卤素加成与卤素加成-反应机理：反应机理：溴水或溴的四氯化碳溶液可以用来鉴别不饱和键溴水或溴的四氯化碳溶液可以用来鉴别不饱和键在在NaCl水溶液中进行溴与乙烯加成反应时，产物如下：水溶液中进行溴与乙烯加成反应时，产物如下：Orga
51、nic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 与次卤酸加成与次卤酸加成Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 与烯烃加成与烯烃加成70异丁烯异丁烯二聚异丁烯“异辛烷”Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论反应机理：反应机理：(由b)(由a)亲电试剂亲电试剂亲电试剂亲电试剂-Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 与硫酸加成（间接水合法）与硫酸加成（间接水合法）Organi
52、c ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 硼氢化反应硼氢化反应甲硼烷甲硼烷三烷基硼三烷基硼甲硼烷与烯烃的加成从形式上看是反马氏规律的，由此可利甲硼烷与烯烃的加成从形式上看是反马氏规律的，由此可利用该反应来制备烯烃水合等方法所不能得到的醇用该反应来制备烯烃水合等方法所不能得到的醇Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论反应机理：反应机理：CH3-CH=CH2BH2HCH3-CH2-CH2-BH2CH3-CH=CH2(CH3-CH2-CH2)2BHCH3-CH=CH2(CH3-CH2-CH2)3
53、BCH3-CH2-CH2-BH2(CH3-CH2-CH2)2BH+ - - +Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 催化氢化反应特点：反应特点： 该反应要在催化剂作用下完成，常用的催化剂有钯、铂、镍等金属该反应要在催化剂作用下完成，常用的催化剂有钯、铂、镍等金属 反应定量完成，可根据吸收氢的量来确定分子中碳碳双键的数目反应定量完成，可根据吸收氢的量来确定分子中碳碳双键的数目反应机理：反应机理：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）氧化）氧化 与高锰酸钾的反应与高锰酸钾的
54、反应与冷的高锰酸钾溶液反应，产物为邻二醇：与冷的高锰酸钾溶液反应，产物为邻二醇：酸性或加热条件下：酸性或加热条件下：邻二醇邻二醇该反应可用于烯烃的定性（紫色褪去）及结构推断该反应可用于烯烃的定性（紫色褪去）及结构推断Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 臭氧化臭氧化臭氧化反应可用于推测烯烃的结构，如：臭氧化反应可用于推测烯烃的结构，如： 环氧化环氧化Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论3）聚合）聚合自由基反应，生成高压聚乙烯自由基反应，生成高压聚乙烯非自由基反应，生成低压
55、聚乙烯非自由基反应，生成低压聚乙烯4） 氢的卤代氢的卤代500-600该反应是按游离基历程进行的反应该反应是按游离基历程进行的反应Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 炔烃炔烃1）分子中含有碳）分子中含有碳碳三键（碳三键（ ）的烃，叫做炔烃）的烃，叫做炔烃乙炔乙炔丙炔1-丁炔2-丁炔2）炔烃的官能团是碳）炔烃的官能团是碳碳三键，通式为碳三键，通式为一、炔 烃二、乙炔的结构比例模型比例模型球辊模型平面结构HHCCCCHHOrganic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论基态基态激发态激发
56、态sp杂化态杂化态碳原子碳原子2s电子的激发和电子的激发和sp杂化杂化2p 2s 1s 能能 量量2p 2s 1s 1） 杂化：一个杂化：一个 轨道和一个轨道和一个 轨道杂化，形成两个等同轨道杂化，形成两个等同 的的 轨道，两个轨道，两个 杂化轨道的轴在一条直线杂化轨道的轴在一条直线 上，剩余的两个上，剩余的两个 轨道互相垂直轨道互相垂直Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论碳原子的碳原子的sp杂化杂化Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）乙炔的结构：两个）乙炔的结构：两
57、个 杂化的碳原子，各以一个杂化的碳原子，各以一个 杂化轨道结合成杂化轨道结合成 键，另一个键，另一个 杂化轨道各与氢原子结合，所以乙炔分子中杂化轨道各与氢原子结合，所以乙炔分子中 原子都在一条直线上，键角原子都在一条直线上，键角180；剩余的；剩余的 轨道分别平行轨道分别平行 重叠形成两个互相垂直的重叠形成两个互相垂直的 键，其电子云形成一个圆筒状键，其电子云形成一个圆筒状 CHspspspspcHpxpyOrganic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪
58、 论论碳原子的杂化方式：碳原子的杂化方式：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论系统命名法：系统命名法：1）选主链：以最长的含三键的碳链为主链，以主链上碳原子数称为某炔）选主链：以最长的含三键的碳链为主链，以主链上碳原子数称为某炔2）编）编 号：由距离三键最近的一端开始号：由距离三键最近的一端开始3）命）命 名：以三键所在碳原子的号数较小的一个来注明三键的位置，并名：以三键所在碳原子的号数较小的一个来注明三键的位置，并 写在母体名称之前，取代基的名称和位置表示法同烷烃写在母体名称之前，取代基的名称和位置表示法同烷烃三、命名4甲基甲基2
59、己炔己炔Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论若分子中同时含有叁键和双键时，则选出含有叁键和双键的最长的链，若分子中同时含有叁键和双键时，则选出含有叁键和双键的最长的链，词尾为词尾为几烯几炔，几烯几炔，双键或叁键只有一个，则双键或叁键只有一个，则“一一”可省；命名时依次可省；命名时依次将碳原子编号并使表示烯、炔位次的两个数字之和最小，若位次相同，将碳原子编号并使表示烯、炔位次的两个数字之和最小，若位次相同，则编号选择时给双键以最低编号。则编号选择时给双键以最低编号。3-3-戊烯戊烯-1-1-炔炔Organic ChemistryOrg
60、anic ChemistryChapter 1 绪绪 论论炔烃的沸点、相对密度等都比相应的烯烃略高。炔烃的沸点、相对密度等都比相应的烯烃略高。4个碳以下是气体。个碳以下是气体。比水轻，有微弱的极性，不易溶于水，易溶于石油醚、乙醚等有机比水轻，有微弱的极性，不易溶于水，易溶于石油醚、乙醚等有机溶剂。溶剂。四、物理性质1-庚烯庚烯-6-炔炔4-甲基甲基-7-壬烯壬烯-1-炔炔Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论五、化学性质cspspccsp2sp2sp2sp3sp3sp3sp3S成分增加，成分增加，P成分减少成分减少S成分增加，使得键长
61、缩短S成分增加，使得C的电负性变大S成分增加，使CH键上氢的酸性增强1）炔烃的酸性）炔烃的酸性Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论6）苯环上取代基的定位规律（定位效应）苯环上取代基的定位规律（定位效应）50-6010030Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论B一元取代苯在进行亲电取代反应时，第二个取代基一元取代苯在进行亲电取代反应时，第二个取代基B可以进入环上不同位置：可以进入环上不同位置：但进入不同位置的机会并不均等，往往由第一个取代基但进入不同位置的机会并不均等，往往
62、由第一个取代基A决定，决定，即第一个取代基对第二个取代基有定位作用，而且苯环上继续即第一个取代基对第二个取代基有定位作用，而且苯环上继续发生取代反应的活性还受第一个基团的影响发生取代反应的活性还受第一个基团的影响邻位邻位间位间位对位对位Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论性质性质强度强度活化基团活化基团钝化基团钝化基团最强最强强强中中弱弱弱弱强强最强最强取取代代基基邻对位取代基邻对位取代基间位取代基间位取代基性能性能Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论如苯环上已有两个取代
63、基，再进行亲电取代反应时，第三个如苯环上已有两个取代基，再进行亲电取代反应时，第三个基团进入的位置要取决于已有的两个基团的定位效应，相对基团进入的位置要取决于已有的两个基团的定位效应，相对位置，空间体积等因素：位置，空间体积等因素：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论7）电子效应与反应活性：）电子效应与反应活性： 诱导效应：一个键的极性可以通过静电作用力沿着与其相邻的原诱导效应：一个键的极性可以通过静电作用力沿着与其相邻的原 子间的子间的 键继续传递的作用称为诱导效应键继续传递的作用称为诱导效应原子或基团取代苯环上的氢后，会对苯环活
64、性产生活化或钝化的作用，这原子或基团取代苯环上的氢后，会对苯环活性产生活化或钝化的作用，这是因为取代基的给电子或吸电子特性使苯环上电子密度分布发生了改变；是因为取代基的给电子或吸电子特性使苯环上电子密度分布发生了改变；影响苯环活性的电子效应有：影响苯环活性的电子效应有：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 共轭效应：除共轭效应：除 共轭外，还有共轭外，还有 共轭及超共轭共轭及超共轭 共轭是由共轭是由 键与相邻原子的键与相邻原子的 轨道重叠而产生的轨道重叠而产生的 .氯乙烯分子中，诱导效应使分子链上的电子密度往氯转移，而共轭效应则氯乙
65、烯分子中，诱导效应使分子链上的电子密度往氯转移，而共轭效应则使电子密度往使电子密度往 键转移，整个体系所表现出的电子效应是吸电子的诱导键转移，整个体系所表现出的电子效应是吸电子的诱导效应和给电子的共轭效应的总和效应和给电子的共轭效应的总和Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论3轨道轨道4电子的富电子共轭体系电子的富电子共轭体系共轭：共轭：是由是由 键与相邻原子的键与相邻原子的 轨道重叠而产生的轨道重叠而产生的 * *Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论3轨道轨道2电子的缺电
66、子共轭体系电子的缺电子共轭体系3轨道轨道3电子的共轭体系电子的共轭体系Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 共轭后，稳定性的比较共轭后，稳定性的比较:Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论超共轭体系超共轭体系:* *当当sp3s轨道形成的轨道形成的C-H键与碳碳双键直接相连时，键与碳碳双键直接相连时，轨道与轨道与轨道也有很小程度的重叠，使轨道也有很小程度的重叠，使C-H键的键的电子向电子向轨道离域，出现轨道离域，出现微弱的共轭效应，使体系较稳定。微弱的共轭效应，使体系较稳定
67、。相对强度：相对强度：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 电子效应与反应活性的关系：电子效应与反应活性的关系：芳环上亲电取代反应的活性与芳环上的芳环上亲电取代反应的活性与芳环上的 电子云密度有关，电子云密电子云密度有关，电子云密度受芳环上取代基的影响，其影响主要通过诱导效应和共轭效应。两度受芳环上取代基的影响，其影响主要通过诱导效应和共轭效应。两种效应的方向可以相同，也可以相反，若总效应使芳环上电子云密度种效应的方向可以相同，也可以相反，若总效应使芳环上电子云密度相对苯而言增加，则有利于亲电取代反应的进行，称为致活基团；若相对苯而
68、言增加，则有利于亲电取代反应的进行，称为致活基团；若是减少，则不利于亲电取代反应的进行，称为致钝基团是减少，则不利于亲电取代反应的进行，称为致钝基团Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论性质性质强度强度活化基团活化基团钝化基团钝化基团最强最强强强中中弱弱弱弱强强最强最强取取代代基基邻对位取代基邻对位取代基间位取代基间位取代基性能性能Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论l由上述两类基团的结构，可以归纳出如下的由上述两类基团的结构，可以归纳出如下的经验规律经验规律：一般，一般，
69、与苯环直接相连的原子不含重键，多数含有未共用电子对的（卤与苯环直接相连的原子不含重键，多数含有未共用电子对的（卤素除外），是邻、对位取代基；与苯环直接相连的原子含有重键素除外），是邻、对位取代基；与苯环直接相连的原子含有重键或带有正电荷，就是间位定位基。或带有正电荷，就是间位定位基。l对于卤素，虽然对于卤素，虽然p-共轭效应使苯环电子云密度有所增高，但共轭效应使苯环电子云密度有所增高，但由于卤素电负性较强，总的效应使苯环上电子密度降低，因此卤由于卤素电负性较强，总的效应使苯环上电子密度降低，因此卤素对苯环在亲电取代反应中有致钝作用，但因卤苯素对苯环在亲电取代反应中有致钝作用，但因卤苯邻、对位电
70、子邻、对位电子密度高于间位，所以卤素是密度高于间位，所以卤素是属于属于邻、对位取代基的致钝基团。邻、对位取代基的致钝基团。Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论芳烃的定位效应是十分复杂的，对于邻、间、对的取代产物的芳烃的定位效应是十分复杂的，对于邻、间、对的取代产物的比例也是不恒定的，它们随着反应条件的变化而变化。比例也是不恒定的，它们随着反应条件的变化而变化。另外，所谓邻对位定位基也是相对而言，不能说间位一定也没另外，所谓邻对位定位基也是相对而言，不能说间位一定也没有，只是较少而已，即有，只是较少而已，即主要产物符合规则；主要产物符
71、合规则；邻对位产物的比例也邻对位产物的比例也随着反应条件的变化而变化，一般来说，体积大的取代基邻位产随着反应条件的变化而变化，一般来说，体积大的取代基邻位产物较少，对位产物较多。物较少，对位产物较多。注意：注意：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 C60C60是碳的一种新的同素异形体，也称为富勒烯（C60与金刚石和石墨不同，具有固定的分子式，即C60。它是由12个五元环和20个六元环组成的32面体笼状结构，分子呈高度对称的球形。Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 环烃
72、污染物及其危害环烃污染物及其危害一、脂环烃及单环芳烃的毒性二、多环芳烃的来源、分布、危害三、多环芳烃的防治Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论本本 章章 结结 束！束！Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论卤代脂肪烃的系统命名：卤代脂肪烃的系统命名：a 选择连有卤原子的最长碳链为主链选择连有卤原子的最长碳链为主链b 编号由距离取代基最近的一端开始编号由距离取代基最近的一端开始c 取代基按次序规则排列，较优基团后列出取代基按次序规则排列，较优基团后列出一、命名一、命名卤代烃可
73、以看作是烃分子中的氢原子被卤素（氟、氯、溴、碘）取代的产物卤代烃可以看作是烃分子中的氢原子被卤素（氟、氯、溴、碘）取代的产物脂肪卤代烃芳香卤代烃一卤代烃一卤代烃二卤代烃二卤代烃多卤代烃多卤代烃卤代烃卤代烃饱和卤代烃饱和卤代烃不饱和卤代烃不饱和卤代烃卤代烃卤代烃Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2-甲基甲基-4-溴戊烷溴戊烷4-溴溴-2-戊烯戊烯3-氯氯-4-溴己烷溴己烷根据与卤原子相连的碳原子的不同，可以分为伯卤代烃，仲卤代烃和叔卤代烃根据与卤原子相连的碳原子的不同，可以分为伯卤代烃，仲卤代烃和叔卤代烃1-氯丁烷氯丁烷（伯卤代烃）
74、（伯卤代烃）2-氯丁烷氯丁烷（仲卤代烃）（仲卤代烃）2-甲基甲基-2-氯丙烷氯丙烷（叔卤代烃）（叔卤代烃）Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论二、物理性质二、物理性质1.状状态态：氯氯甲甲烷烷、溴溴甲甲烷烷、氯氯乙乙烷烷、氯氯乙乙烯烯等等卤卤代代烃烃为为气气体体，大大多多数数为液体。为液体。2.溶解性溶解性：不溶于水，与烃类任意比互溶，常做有机溶剂。：不溶于水，与烃类任意比互溶，常做有机溶剂。3.沸沸点点和和密密度度：烃烃基基相相同同时时，卤卤代代烃烃的的沸沸点点和和密密度度依依氯氯代代烃烃、溴溴代代烃烃、碘碘代代烃烃的的次次序序递
75、递增增。异异构构体体中中，支支链链越越多多，沸沸点点越越低低。溴溴代代烃烃、碘代烃及多卤代烃的相对密度大于碘代烃及多卤代烃的相对密度大于1。Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论1）亲核取代反应（）亲核取代反应（SN）：由于亲核试剂的进攻而发生的取代反应）：由于亲核试剂的进攻而发生的取代反应亲核试剂亲核试剂底物底物离去基团离去基团亲核试剂包括负离子（如亲核试剂包括负离子（如 ）和带未共用电子对的）和带未共用电子对的分子（如分子（如 ）三、化学性质三、化学性质Organic ChemistryOrganic ChemistryChapt
76、er 1 绪绪 论论 被羟基取代（卤代烃的水解）被羟基取代（卤代烃的水解）（醇）（醇） 被烷氧基取代（威廉逊合成）被烷氧基取代（威廉逊合成）（醚）（醚） 被氰基取代被氰基取代（腈）（腈） 乙醇乙醇（羧酸）（羧酸）亲核试剂为负离子：亲核试剂为负离子：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论亲核试剂为中性分子：亲核试剂为中性分子：（胺）（胺）Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）消除反应（）消除反应（E）：一个分子中脱去一个小分子（如）：一个分子中脱去一个小分子（如 等），等）
77、， 同时产生不饱和键的反应同时产生不饱和键的反应消除反应是在分子中引入双键的方法之一消除反应是在分子中引入双键的方法之一卤代烷分子中在卤代烷分子中在 碳原子上必须有氢原子时，才能发生消除反应碳原子上必须有氢原子时，才能发生消除反应札依切夫规律：仲卤代烃或叔卤代烃发生消除反应时，主要是含氢较札依切夫规律：仲卤代烃或叔卤代烃发生消除反应时，主要是含氢较少的少的 碳原子脱去氢碳原子脱去氢Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 8119 7129 Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论
78、论3）与金属的反应：卤代烃能与镁、锂、铝等多种金属反应，生成金属）与金属的反应：卤代烃能与镁、锂、铝等多种金属反应，生成金属 有机化合物（含金属碳键的化合物）有机化合物（含金属碳键的化合物）无水乙醚无水乙醚无水乙醚无水乙醚格氏试剂格氏试剂有机锂化合物有机锂化合物格氏试剂能被含活泼氢的物质分解为烃：格氏试剂能被含活泼氢的物质分解为烃：格氏试剂与格氏试剂与 反应，可以制备多一个碳原子的羧酸：反应，可以制备多一个碳原子的羧酸：RX + Mg RMgX RX + 2Li RLi + LiXOrganic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论1）单分子亲核取
79、代反应（）单分子亲核取代反应（SN1）慢慢快快溶剂作用下异裂产生碳溶剂作用下异裂产生碳正离子中间体，存在碳正离子中间体，存在碳正离子重排现象正离子重排现象碳正离子中间体很不稳碳正离子中间体很不稳定，立刻与亲核试剂结定，立刻与亲核试剂结合，生成取代产物合，生成取代产物四、脂肪族亲核取代反应的历程四、脂肪族亲核取代反应的历程叔卤代烃在氢氧化钠水溶液中的水解反应是按叔卤代烃在氢氧化钠水溶液中的水解反应是按SN1历程进行的，反应速历程进行的，反应速度仅与叔卤代烃的浓度成正比，与亲核试剂度仅与叔卤代烃的浓度成正比，与亲核试剂OH的浓度无关。的浓度无关。 Organic ChemistryOrganic
80、ChemistryChapter 1 绪绪 论论不同卤代烃发生不同卤代烃发生SN1反应的活性次序为：反应的活性次序为：第一步是限速步骤，这一步只决定于碳卤键的断裂，与作用试剂无关，第一步是限速步骤，这一步只决定于碳卤键的断裂，与作用试剂无关，所以称为单分子历程，其特点是在溶剂外电场的极化下产生碳正离子中所以称为单分子历程，其特点是在溶剂外电场的极化下产生碳正离子中间体。间体。即碳上烷基数目增加，生成的碳正离子越稳定，则越有利于即碳上烷基数目增加，生成的碳正离子越稳定，则越有利于SN1历程的进行历程的进行Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪
81、 论论2）双分子亲核取代反应（）双分子亲核取代反应（SN2）正面进攻正面进攻背面进攻背面进攻实验证明：亲核试剂从离去基团的背面进攻实验证明：亲核试剂从离去基团的背面进攻亲核试剂与底物作用有两种可能：亲核试剂与底物作用有两种可能：HHHHRRRHHHHR伯卤代烷在氢氧化钠水溶液中的水解反应是按伯卤代烷在氢氧化钠水溶液中的水解反应是按SN2历程进行的，反应速历程进行的，反应速度既与伯卤代烷的浓度成正比，也与亲核试剂度既与伯卤代烷的浓度成正比，也与亲核试剂OH的浓度成正比。的浓度成正比。 Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论例如例如 与的
82、作用：与的作用：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论由于反应过渡态的形成需要卤代烷和亲核试剂两种反应物，而且反应速率由于反应过渡态的形成需要卤代烷和亲核试剂两种反应物，而且反应速率又决定于过渡态的形成，所以称为双分子历程，其特点是碳卤键的断裂与又决定于过渡态的形成，所以称为双分子历程，其特点是碳卤键的断裂与碳和亲核试剂间键的形成是同时进行的。碳和亲核试剂间键的形成是同时进行的。不同卤代烃发生不同卤代烃发生SN2反应的活性次序为：反应的活性次序为：即碳上烷基数目增加，不利于即碳上烷基数目增加，不利于SN2历程的进行历程的进行原因分析：
83、原因分析：1）电子效应：烷基数目增加，其给电子效应使碳上电子密度）电子效应：烷基数目增加，其给电子效应使碳上电子密度 增高，不利于亲核试剂的进攻；增高，不利于亲核试剂的进攻；2）空间位阻：烷基体积比氢原子大，烷基体积越大、数目越多会）空间位阻：烷基体积比氢原子大，烷基体积越大、数目越多会 对亲核试剂从背面进攻产生空间阻力对亲核试剂从背面进攻产生空间阻力Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论3）单分子和双分子历程的选择）单分子和双分子历程的选择 增加碳正离子稳定性的因素有利于促使反应按单分子历程进行，增加碳正离子稳定性的因素有利于促使反
84、应按单分子历程进行，如碳正离子上烷基数目的增加，碳正离子与不饱和的基团相连（如碳正离子上烷基数目的增加，碳正离子与不饱和的基团相连（ ）或与具有未共用电子对的原子相连（）或与具有未共用电子对的原子相连（ ）等；反之，）等；反之，降低碳正离子稳定性的因素有利于促使反应按双分子历程进行降低碳正离子稳定性的因素有利于促使反应按双分子历程进行 影响亲核取代对反应历程的选择的因素除上述的电子效应外，还影响亲核取代对反应历程的选择的因素除上述的电子效应外，还 有空间位阻，卤原子的离去能力，亲核试剂的亲核能力以及溶剂有空间位阻，卤原子的离去能力，亲核试剂的亲核能力以及溶剂 的极性等。的极性等。亲核试剂的亲核
85、能力越弱，离去基团的离去能力越强，亲核试剂的亲核能力越弱，离去基团的离去能力越强， （IBrCl）溶剂的极性越强，则越有利于单分子历程的进行，反）溶剂的极性越强，则越有利于单分子历程的进行，反之，则有利之，则有利 于双分子历程的进行于双分子历程的进行4）烃基相同，卤原子不同时，反应活性依次为碘代烃）烃基相同，卤原子不同时，反应活性依次为碘代烃 溴代烃溴代烃 氯代氯代烃，这是由于原子越大，可极化性越大，反应活性越大烃，这是由于原子越大，可极化性越大，反应活性越大Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论五、消除反应的反应历程五、消除反应的反
86、应历程1）单分子消除反应历程（）单分子消除反应历程（E1）慢慢快快（或（或 ） 或作为碱，夺取或作为碱，夺取 碳上的氢，生成烯烃碳上的氢，生成烯烃单分子消除与单分子亲核取代是单分子消除与单分子亲核取代是竞争反应竞争反应Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）双分子消除反应历程（）双分子消除反应历程（E2）（或（或 ）过渡态过渡态（）（）亲核取代和消除反应可以同时发生，亲核取代试剂进攻亲核取代和消除反应可以同时发生，亲核取代试剂进攻-碳碳，消除反，消除反应试剂进攻应试剂进攻b-b-碳碳；强碱、高温、弱极性溶剂有利于消除反应，所以脱；强
87、碱、高温、弱极性溶剂有利于消除反应，所以脱卤化氢反应在醇溶液中更为有利卤化氢反应在醇溶液中更为有利双分子消除和双分子亲核取代是双分子消除和双分子亲核取代是竞争反应竞争反应Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论六、取代、消除竞争反应的影响因素六、取代、消除竞争反应的影响因素1）反应物结构）反应物结构卤代烃卤代烃-碳上支链增加，对碳上支链增加，对-碳进攻的空间位阻增大，则不利于碳进攻的空间位阻增大，则不利于SN2反反应，有利于应，有利于E2反应，所以没有支链与强亲核试剂（反应，所以没有支链与强亲核试剂（I、Br、Cl、OH、RO ）作用，
88、主要为）作用，主要为SN2反应；但强碱作用有利于消除反应，反应；但强碱作用有利于消除反应，b b碳上有支链碳上有支链更易发生消除反应。更易发生消除反应。叔卤代烃在没有强碱存在时，得到叔卤代烃在没有强碱存在时，得到SN1反应与反应与E1反应产物的混合物；反应产物的混合物；b-b-碳上烷基增加，则碳上烷基增加，则E1反应比反应比SN1反应更为有利。反应更为有利。一般说来，消除产物的比例随卤代烃的结构从伯、仲、叔依次增加。一般说来，消除产物的比例随卤代烃的结构从伯、仲、叔依次增加。Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）亲核试剂）亲核试剂
89、亲核试剂强亲核性有利于取代反应，强碱性有利于消除反应。亲核试剂强亲核性有利于取代反应，强碱性有利于消除反应。当伯或仲卤代烃采用当伯或仲卤代烃采用NaOH水解时，往往得到取代与消除反应产物水解时，往往得到取代与消除反应产物的混合物。因为的混合物。因为OH既是亲核试剂又是强碱。既是亲核试剂又是强碱。当卤代烃用当卤代烃用KOH的醇溶液作用时，由于试剂为碱性更强的的醇溶液作用时，由于试剂为碱性更强的RO ，所以主要产物为烯烃。如果试剂碱性加强或碱浓度增加，消除产物量所以主要产物为烯烃。如果试剂碱性加强或碱浓度增加，消除产物量也相应增加。也相应增加。Organic ChemistryOrganic Ch
90、emistryChapter 1 绪绪 论论七、卤代烃污染物及其危害1）大气中卤代烃的污染及其危害2）水体中卤代烃的污染及其危害3）土壤中卤代烃的污染及其危害4）不同卤代烃对人体的危害Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论本本 章章 结结 束！束！Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 醇醇1）分类）分类醇醇饱和醇饱和醇不饱和醇不饱和醇脂环醇脂环醇芳香醇芳香醇（根据烃基的不同）（根据烃基的不同）（乙醇）（乙醇）（烯丙醇）（环己醇）（苯甲醇）一、分类、结构与命名Organic
91、ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论醇醇伯醇伯醇仲醇仲醇叔醇叔醇（根据烃基所（根据烃基所连的碳原子）连的碳原子）（正丁醇）（正丁醇）（仲丁醇）（叔丁醇）（乙二醇）（乙二醇）（丙三醇）（环己六醇）醇醇（根据所含（根据所含羟基的个数）羟基的个数）一元醇一元醇二元醇二元醇多元醇多元醇（乙醇）（乙醇）Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论一般多元醇的羟基联在不同的碳上，若联在同一碳上则不稳定：一般多元醇的羟基联在不同的碳上，若联在同一碳上则不稳定：羟基联在双键碳上称为烯醇，烯醇不稳定，有如下平衡：
92、羟基联在双键碳上称为烯醇，烯醇不稳定，有如下平衡：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）结构）结构碱性SN反应酸性RCH2OHCH2氧化反应消除反应Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论3）命名）命名 饱和醇：母体以含羟基最长的碳链作为主链，编号从距羟基较近端开始饱和醇：母体以含羟基最长的碳链作为主链，编号从距羟基较近端开始 不饱和醇：以含羟基及不饱和键的最长碳链为主链，从离羟基较近端编号不饱和醇：以含羟基及不饱和键的最长碳链为主链，从离羟基较近端编号5甲基甲基3庚醇庚醇
93、2苯基苯基2丙醇丙醇2甲基环戊醇甲基环戊醇5甲基甲基4己烯己烯2醇醇2丁炔丁炔1醇醇Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 多元醇：选择含羟基最多的碳链为主链多元醇：选择含羟基最多的碳链为主链2,3戊二醇戊二醇1,2环己二醇环己二醇二、物理性质二、物理性质醇的沸点比多数分子质量接近的其它有机物为高，这是因为醇是极性醇的沸点比多数分子质量接近的其它有机物为高，这是因为醇是极性分子，而且分子中的羟基之间还可以通过氢键缔合起来；羟基的数目分子，而且分子中的羟基之间还可以通过氢键缔合起来；羟基的数目增加，则形成的氢键增多，沸点则更高：增加，则
94、形成的氢键增多，沸点则更高：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论三、化学性质三、化学性质1）似水性）似水性 弱酸性：羟基上的氢表现出一定的酸性，但醇的酸性比水弱，比炔氢强；弱酸性：羟基上的氢表现出一定的酸性，但醇的酸性比水弱，比炔氢强；所以不同类型醇的酸性强弱顺序为：叔醇所以不同类型醇的酸性强弱顺序为：叔醇 仲醇仲醇 伯醇伯醇 仲醇仲醇 伯醇伯醇HI HBr HCl不同的氢卤酸以及不同类型的醇反应速率不同：不同的氢卤酸以及不同类型的醇反应速率不同：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1
95、 绪绪 论论例如：例如：慢慢快快Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论当反应按单分子历程进行时，烷基有可能发生重排：当反应按单分子历程进行时，烷基有可能发生重排：重排重排还有可能重排扩环：还有可能重排扩环：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论伯醇则按双分子历程：伯醇则按双分子历程：过渡态过渡态可以用卢卡斯试剂，即无水的浓盐酸溶液来鉴别六个碳原子以下的醇：可以用卢卡斯试剂，即无水的浓盐酸溶液来鉴别六个碳原子以下的醇：叔醇叔醇仲醇仲醇伯醇伯醇Lucas试剂试剂慢混浊慢混浊快混浊
96、快混浊加热后混浊加热后混浊适用于碳数适用于碳数酸性比较：酸性比较：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论原因分析：原因分析： 酚羟基中氢氧之间的结合较醇弱酚羟基中氢氧之间的结合较醇弱 酚解离生成的苯氧基负离子较醇解离生成的烷氧基负离子稳定酚解离生成的苯氧基负离子较醇解离生成的烷氧基负离子稳定Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论但苯酚的酸性比碳酸弱，不能与碳酸氢钠作用，所以在苯酚的钠盐溶液中但苯酚的酸性比碳酸弱，不能与碳酸氢钠作用，所以在苯酚的钠盐溶液中通入二氧化碳可以置换出
97、酚：通入二氧化碳可以置换出酚：苯环上如连有吸电子基团（如卤素，硝基等），可使酚的酸性增强；芳环上苯环上如连有吸电子基团（如卤素，硝基等），可使酚的酸性增强；芳环上如连有给电子基团（如烷基），则酚的酸性减弱如连有给电子基团（如烷基），则酚的酸性减弱2,4,6三硝基苯酚三硝基苯酚 （苦味酸）（苦味酸）Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）酚醚的生成）酚醚的生成反应实际上是酚负离子（反应实际上是酚负离子（ ）作为亲核试剂与卤代烃）作为亲核试剂与卤代烃发生的亲核取代反应发生的亲核取代反应u单芳醚的制备单芳醚的制备Organic Chemi
98、stryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Cu210+ NaBr二苯醚+BrONaOu 二芳醚的制备二芳醚的制备二芳醚可用酚钠与芳卤衍生物制备，但芳环上卤原子不活泼，二芳醚可用酚钠与芳卤衍生物制备，但芳环上卤原子不活泼，需在铜催化下，加热制备。需在铜催化下，加热制备。Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论3）与三氯化铁的显色反应）与三氯化铁的显色反应具有羟基与具有羟基与 杂化碳原子相连的结构的化合物大多数能杂化碳原子相连的结构的化合物大多数能与三氯化铁的水溶液起显色反应。多数酚能与三氯化铁产与三氯化铁的水
99、溶液起显色反应。多数酚能与三氯化铁产生红、绿、蓝、紫等不同的颜色，可以用来鉴别酚或烯醇生红、绿、蓝、紫等不同的颜色，可以用来鉴别酚或烯醇式结构的存在式结构的存在Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论4）氧化）氧化酚比醇容易被氧化，空气中的氧就能将酚氧化酚比醇容易被氧化，空气中的氧就能将酚氧化对苯醌对苯醌邻苯醌邻苯醌OHOOOHOHOHOHOOOHOHCH3OOCH3Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论5）芳环上的取代反应）芳环上的取代反应酚中的芳环可以发生一般芳环的取代反应
100、，其活性比苯高酚中的芳环可以发生一般芳环的取代反应，其活性比苯高该反应极为灵敏，可用于苯酚的定性或定量测定该反应极为灵敏，可用于苯酚的定性或定量测定2,4,6三溴苯酚（白色沉淀）三溴苯酚（白色沉淀）溴代：溴代：如在非极性溶剂中：如在非极性溶剂中：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论硝化：硝化：分子内氢键分子内氢键分子间氢键分子间氢键对硝基苯酚的熔沸点比邻硝基苯酚的高，水溶性好对硝基苯酚的熔沸点比邻硝基苯酚的高，水溶性好NOOOHNOOOHOHNOOOrganic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1
101、 绪绪 论论磺化：磺化：傅氏反应：傅氏反应：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 醚醚两个烃基通过氧原子连接的化合物称为醚：两个烃基通过氧原子连接的化合物称为醚：一、醚的结构一、醚的结构烷基醚：可以认为醚氧原子是烷基醚：可以认为醚氧原子是 杂化的杂化的乙醚的构象乙醚的构象四氢吡喃四氢吡喃醚氧原子对碳链构象的影响相当于一个亚甲基醚氧原子对碳链构象的影响相当于一个亚甲基Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论烷芳混合醚：烷芳混合醚： 杂化，与芳环共轭杂化，与芳环共轭1）两个烃基相
102、同的简单醚：）两个烃基相同的简单醚：二甲醚二甲醚二乙醚二苯醚2）两个烃基不同的混合醚：）两个烃基不同的混合醚：二、命名二、命名甲乙醚甲乙醚苯甲醚苯甲醚Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论3）脂肪醚的系统命名是以较长碳链作为母体，而将含碳数较少的烃基与）脂肪醚的系统命名是以较长碳链作为母体，而将含碳数较少的烃基与 氧一起称为烷氧基，作为支链；氧一起称为烷氧基，作为支链；3甲氧基戊烷甲氧基戊烷1,2二甲氧基乙烷二甲氧基乙烷 烃基中有一个是芳香环的，以芳香环作为母体：烃基中有一个是芳香环的，以芳香环作为母体：对甲氧基丙烯基苯对甲氧基丙烯基
103、苯Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论4）氧所连接的两个烃基形成一个环的，称为环醚：）氧所连接的两个烃基形成一个环的，称为环醚：环氧乙烷环氧乙烷四氢呋喃四氢呋喃多多数数醚醚为为液液体体，有有香香味味。分分子子间间无无氢氢键键，沸沸点点和和密密度度比比相相应应的的醇醇低低，和和分分子子量量相相当当的的烷烷烃烃相相近近。由由于于COC键键有有一一定定角角度度，非非线线型型分分子子，故醚有极性，可以和水或醇形成氢键。能溶于水和极性溶剂中故醚有极性，可以和水或醇形成氢键。能溶于水和极性溶剂中。三、物理性质三、物理性质Organic Chem
104、istryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论四、化学性质四、化学性质除某些环醚外，醚相当不活泼，不易进行一般的有机反应，常作反应溶剂除某些环醚外，醚相当不活泼，不易进行一般的有机反应，常作反应溶剂1）碱性）碱性与缺电子试剂形成络合物：与缺电子试剂形成络合物：与浓强酸作用形成烊盐而溶解：与浓强酸作用形成烊盐而溶解：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）醚键的断裂）醚键的断裂反应机理可以是反应机理可以是SN2 ：在大多数情况下，醚键断裂总是较小的烃基先生成卤代烷，这是在大多数情况下，醚键断裂总是较小的烃基
105、先生成卤代烷，这是遵循遵循SN2反应的规律的结果。反应的规律的结果。（过量）（过量）（过量）（过量）Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论反应机理也可能是反应机理也可能是SN1 ：烷芳混合醚在断裂时，总是生成烷基卤代烃和酚：烷芳混合醚在断裂时，总是生成烷基卤代烃和酚： （过量）（过量）Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论3）形成过氧化物）形成过氧化物与醚氧相连的与醚氧相连的 碳上连有氢的醚容易被氧化成过氧化物碳上连有氢的醚容易被氧化成过氧化物过氧化物受热易爆炸，所以蒸馏乙醚
106、时要检验并去除过氧化物过氧化物受热易爆炸，所以蒸馏乙醚时要检验并去除过氧化物少量醚少量醚淀粉碘化钾试液淀粉碘化钾试液变蓝色变蓝色不变色不变色无过氧化物无过氧化物有过氧化物有过氧化物还原去除还原去除硫酸亚铁硫酸亚铁Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论4）环氧乙烷的开环反应：）环氧乙烷的开环反应：（ 可以是氢卤酸，氢氰酸和羧酸）可以是氢卤酸，氢氰酸和羧酸）Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论环氧乙烷和格氏试剂的反应：环氧乙烷和格氏试剂的反应：产物比格氏试剂烷基多两个碳原子产物
107、比格氏试剂烷基多两个碳原子Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论五、冠醚五、冠醚冠醚是含有多个氧原子的大环醚，是具有特殊络合性的化合物，可冠醚是含有多个氧原子的大环醚，是具有特殊络合性的化合物，可以用来分离金属离子及作为相转移催化剂以用来分离金属离子及作为相转移催化剂18冠冠612冠冠4Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 醇、酚、醚的污染及对环境的危害醇、酚、醚的污染及对环境的危害一、醇类污染物及对环境的危害二、酚的污染及危害三、醚的污染及处理方法Organic Chem
108、istryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论本本 章章 结结 束！束！Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论醛：醛：酮：酮：醛醛 酮酮醛醛和和酮酮都都是是羰羰基基(C=O)化化合合物物，分分子子里里都都含含有有羰羰基基。羰羰基基所所连连的的两两个个基团都是基团都是烃基烃基的叫的叫酮酮，至少含一个，至少含一个氢氢原子的是原子的是醛醛：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论一、结构COsp2键角接近键角接近120羰基碳原子是羰基碳原子是 杂化的，它和
109、与它相连的三个原子在同一平面内，碳杂化的，它和与它相连的三个原子在同一平面内，碳氧双键由一个氧双键由一个 键和一个键和一个 键组成，键组成， 电子云偏向电负性较大的氧原电子云偏向电负性较大的氧原子一边，为极性不饱和键。子一边，为极性不饱和键。Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论羰基的共振式羰基的共振式羰基化合物的偶极矩羰基化合物的偶极矩Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论羰基与烯烃结构的比较Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter
110、 1 绪绪 论论二、命名二、命名1）脂肪族一元醛酮：以含羰基的最长碳链为主链，从醛基或靠近酮）脂肪族一元醛酮：以含羰基的最长碳链为主链，从醛基或靠近酮 基的一端编号，注明酮羰基的位置基的一端编号，注明酮羰基的位置2异丙基戊醛异丙基戊醛4甲基甲基2己酮己酮4甲基环己酮甲基环己酮3,3二甲基环己基甲醛二甲基环己基甲醛Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）芳香族醛酮：把芳环当成取代基）芳香族醛酮：把芳环当成取代基1苯基苯基1丙酮丙酮3苯基丙醛苯基丙醛二苯基甲酮二苯基甲酮苯乙酮苯乙酮Organic ChemistryOrganic Che
111、mistryChapter 1 绪绪 论论三、物理性质状状态态：甲甲醛醛为为气气体体，十十二二个个碳碳原原子子以以下下的的脂脂肪肪醛醛酮酮为为液液体体，其其他他多多为为固体。固体。沸沸点点：由由于于羰羰基基的的偶偶极极矩矩，增增加加了了分分子子间间的的吸吸引引力力，因因此此，醛醛酮酮的的沸沸点点比比相相应应相相对对分分子子质质量量的的烷烷烃烃高高，但但比比醇醇低低。醛醛酮酮的的氧氧原原子子可可以与水形成以与水形成氢键，因此氢键，因此四个碳以下的四个碳以下的低级醛酮能与水混溶。低级醛酮能与水混溶。密度：密度：脂肪族醛酮相对密度小于脂肪族醛酮相对密度小于1，芳香族醛酮相对密度大于，芳香族醛酮相对密
112、度大于1。味道：味道：多数有香味。多数有香味。Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 -活泼活泼H的反应的反应醛的氧化亲核加成、还原亲核加成、还原四、化学性质四、化学性质Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论1）羰基上的加成反应）羰基上的加成反应按离子历程进行的亲核加成是羰基化合物的一类重要反应按离子历程进行的亲核加成是羰基化合物的一类重要反应亲核试剂氧亲核试剂： 碳亲核试剂：氮亲核试剂： 的衍生物硫亲核试剂：Organic ChemistryOrganic Chemistr
113、yChapter 1 绪绪 论论 氧亲核试剂氧亲核试剂酸催化：酸催化：碱催化：碱催化：A.与水加成：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论羰基碳原子上连接的烃基数目增多，体积增大，平衡越偏向醛酮一边羰基碳原子上连接的烃基数目增多，体积增大，平衡越偏向醛酮一边即加水活性比较：即加水活性比较：羰基碳原子上电子密度：羰基碳原子上电子密度： （电性影响）（电性影响）原因分析：水合物的稳定性：水合物的稳定性： （位阻影响）（位阻影响）Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论对于本身不稳定
114、的醛酮，水合物生成后有利于不稳定性的缓解：对于本身不稳定的醛酮，水合物生成后有利于不稳定性的缓解：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论B. 与醇加成：与醇加成：缩醛缩醛半缩醛半缩醛无水无水Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论反应历程：反应历程：缩醛缩醛半缩醛半缩醛Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论酮也可与醇发生类似的发应，生成半缩酮和缩酮，但活性比醛低酮也可与醇发生类似的发应，生成半缩酮和缩酮，但活性比醛低缩
115、醛缩酮对碱稳定，在酸性条件下水解可恢复羰基，在有机合成中缩醛缩酮对碱稳定，在酸性条件下水解可恢复羰基，在有机合成中常用来保护羰基，常用的醇是乙二醇常用来保护羰基，常用的醇是乙二醇 Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 碳亲核试剂碳亲核试剂A. 与氢氰酸加成：与氢氰酸加成：反应机理：反应机理：加碱加速反应，加酸则抑制反应的进行加碱加速反应，加酸则抑制反应的进行Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论反应活性比较：反应活性比较：醛都可以与氰氢酸加成，而只有甲基酮才可能与氰氢酸加成
116、醛都可以与氰氢酸加成，而只有甲基酮才可能与氰氢酸加成原因分析：原因分析：1）电子效应羰基碳上烃基数目增加使其电子密度增加）电子效应羰基碳上烃基数目增加使其电子密度增加 2）位阻效应羰基碳上烃基数目增加，体积增大对）位阻效应羰基碳上烃基数目增加，体积增大对 的进攻产生位阻作用的进攻产生位阻作用Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论B. 与格氏试剂加成：与格氏试剂加成：甲醛与格氏试剂加成水解可以得到伯醇甲醛与格氏试剂加成水解可以得到伯醇其它醛与格氏试剂加成水解可以得到仲醇其它醛与格氏试剂加成水解可以得到仲醇酮与格氏试剂加成水解可以得到叔醇
117、酮与格氏试剂加成水解可以得到叔醇Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 硫亲核试剂与硫亲核试剂与 的加成的加成醛与位阻较小的甲基酮可与亚硫酸氢钠加成醛与位阻较小的甲基酮可与亚硫酸氢钠加成反应机理：反应机理：加成产物磺酸盐溶于水，不溶于有机溶剂，而且与稀酸作用可以还原出原加成产物磺酸盐溶于水，不溶于有机溶剂，而且与稀酸作用可以还原出原来的羰基化合物，所以可以利用此反应由其它有机物中分离醛及甲基酮来的羰基化合物，所以可以利用此反应由其它有机物
118、中分离醛及甲基酮Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 氮亲核试剂氮亲核试剂氨的衍生物伯胺、羟胺、肼、苯肼、氨基脲等都能与羰基加成：氨的衍生物伯胺、羟胺、肼、苯肼、氨基脲等都能与羰基加成：反应实际上是加成消去反应，由于亲核性较弱，一般在醋酸的催化下进行反应实际上是加成消去反应，由于亲核性较弱，一般在醋酸的催化下进行Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论利用羰基化合物与羟胺、利用羰基化合物与羟胺、 2,4-二硝基苯肼及氨基脲的反应可用于醛二硝基苯肼及氨基脲的反应可用于醛酮的定性
119、和分离纯化酮的定性和分离纯化(伯胺伯胺)(羟胺羟胺)(肼肼)(氨基脲氨基脲)(2,4-二硝基苯肼二硝基苯肼)(亚胺亚胺)(肟肟) (腙腙)CO+NH2NH2NH2R(Ar)NH2OHNH2NHNO2O2NNH2NH C NH2OCNR(Ar)CNOHCNNH2(缩氨脲缩氨脲)CNNH CNH2ONHCN(2,4-二硝基苯腙二硝基苯腙)NO2O2NOrganic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论羰基亲核加成反应小结：羰基亲核加成反应小结：（1）简单加成：）简单加成：（2）先加成后取代：）先加成后取代：（3）先加成后消去：）先加成后消去：Organ
120、ic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）还原反应）还原反应选用具有选择性的金属氢化物，如选用具有选择性的金属氢化物，如可以只还原羰基而不影响其它不饱和键可以只还原羰基而不影响其它不饱和键Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论羰基在锌羰基在锌汞齐加盐酸的作用下，可还原为亚甲基（汞齐加盐酸的作用下，可还原为亚甲基（Clemmenson还原）还原）Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论3）氧化反应）氧化反应醛易被氧化成羧酸，酮则不
121、易被氧化，可以用土伦试剂（硝酸银的氨醛易被氧化成羧酸，酮则不易被氧化，可以用土伦试剂（硝酸银的氨溶液）来区别醛酮：溶液）来区别醛酮：土伦试剂是弱氧化剂，只氧化醛，不氧化酮（土伦试剂是弱氧化剂，只氧化醛，不氧化酮（ -羟基酮除外）和羟基酮除外）和C=C 银镜现象银镜现象土伦试剂土伦试剂Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论对于环酮：对于环酮：酮在强氧化剂作用下，羰基与两侧的碳原子间的键断裂，生成小分子羧酸：酮在强氧化剂作用下，羰基与两侧的碳原子间的键断裂，生成小分子羧酸：Organic ChemistryOrganic Chemistr
122、yChapter 1 绪绪 论论4）醛酮的酮烯醇平衡及有关反应）醛酮的酮烯醇平衡及有关反应 具有一定的酸性：具有一定的酸性：酮式酮式烯醇式烯醇式Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论酮式和烯醇式称为互变异构体，平衡点主要在醛酮一边酮式和烯醇式称为互变异构体，平衡点主要在醛酮一边酸碱对酮烯醇平衡有催化作用：酸碱对酮烯醇平衡有催化作用：碱催化：碱催化：酸催化：酸催化：碳负离子碳负离子烯醇负离子烯醇负离子Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论A 卤代反应卤代反应与与 相关的反应：相
123、关的反应：上述反应是自催化反应，通过烯醇式进行，酸碱可以催化上述反应上述反应是自催化反应，通过烯醇式进行，酸碱可以催化上述反应Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论酸催化：酸催化：卤原子的取代，使羰基氧接受质子的能力减弱，不易烯醇化，反应可以停卤原子的取代，使羰基氧接受质子的能力减弱，不易烯醇化，反应可以停留在一元取代阶段留在一元取代阶段Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论碱催化：碱催化：卤原子的取代使卤原子的取代使 的酸性增强，更容易烯醇化，反应不易停留在的酸性增强，更容
124、易烯醇化，反应不易停留在一元取代阶段一元取代阶段Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论B 卤仿反应卤仿反应该反应称为卤（碘）仿反应，可以用来鉴别与羰基相连的烃基是否为甲该反应称为卤（碘）仿反应，可以用来鉴别与羰基相连的烃基是否为甲基，也可以鉴别具有基，也可以鉴别具有 结构的醇结构的醇黄色结晶黄色结晶Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论C 羟醛缩合反应羟醛缩合反应反应机理：反应机理：（ 羟基醛）羟基醛）Organic ChemistryOrganic ChemistryCha
125、pter 1 绪绪 论论（ 不饱和醛）不饱和醛）羟醛缩合反应也是增长碳链的方法之一。羟醛缩合反应也是增长碳链的方法之一。酮羰基碳原子的正电性不如醛的强，所以酮发生羟醛缩合反应的活性比醛小。酮羰基碳原子的正电性不如醛的强，所以酮发生羟醛缩合反应的活性比醛小。两种醛或酮发生羟醛缩合反应，生成四种产物，无制备意义，若用一种无两种醛或酮发生羟醛缩合反应，生成四种产物，无制备意义，若用一种无 的化合物与另一含的化合物与另一含 的化合物反应，则可使产物简单化。的化合物反应，则可使产物简单化。OH-或或H+Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论5）
126、歧化反应）歧化反应不含不含 的醛（如的醛（如 ）可以在浓碱的作用下发生自身的氧化还原反应，也称康尼查罗反应可以在浓碱的作用下发生自身的氧化还原反应，也称康尼查罗反应6） 不饱和羰基化合物的亲核加成不饱和羰基化合物的亲核加成由于羰基的吸电子作用，由于羰基的吸电子作用，C=C对亲电试剂的吸引降低，不如一般烯烃活泼，且羰基对亲电试剂的吸引降低，不如一般烯烃活泼，且羰基对对HX等不对称试剂与等不对称试剂与C=C的加成有定向作用，即的加成有定向作用，即H+总加到羰基的总加到羰基的 - -碳上。此外，碳上。此外，羰基使羰基使C=C对亲核试剂的吸引增高，从而可与对亲核试剂的吸引增高，从而可与RMgX、HCN
127、等亲核试剂加成。等亲核试剂加成。Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 1,2加成：加成：1,4加成：加成：4 3 2 1Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 醌醌一、结构一、结构 醌是一类特殊的环状不饱和二酮，分子中含有如下的醌型结构：醌是一类特殊的环状不饱和二酮，分子中含有如下的醌型结构：醌的结构中虽然存在碳碳双键和碳氧双键的醌的结构中虽然存在碳碳双键和碳氧双键的-共轭体系。但共轭体系。但不同于芳香环的环状闭合共轭体系，所以醌不属于芳香族化合不同于芳香环的环状闭合共轭体
128、系，所以醌不属于芳香族化合物，也没有芳香性。物，也没有芳香性。Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论二、命名二、命名 醌一般由芳香烃衍生物转变而来，命名时在醌一般由芳香烃衍生物转变而来，命名时在“醌醌“字前加上芳基的字前加上芳基的名称，并标出羰基的位置。例如：名称，并标出羰基的位置。例如：对苯醌（对苯醌（1，4-苯醌）苯醌） 邻苯醌（邻苯醌（1，2-苯醌）苯醌） 1，4-萘醌萘醌 1，2-萘醌萘醌 蒽醌蒽醌 菲醌菲醌 Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论三、对苯醌的化学性质
129、三、对苯醌的化学性质 醌分子中含有碳碳双键和碳氧双键的共轭体系，因此醌具有烯烃醌分子中含有碳碳双键和碳氧双键的共轭体系，因此醌具有烯烃和羰基化合物的典型反应，能发生多种形式的加成反应。和羰基化合物的典型反应，能发生多种形式的加成反应。 1. 加成反应加成反应（1）羰基的加成）羰基的加成 醌分子中的羰基能与羰基试剂等加成。如对醌分子中的羰基能与羰基试剂等加成。如对-苯醌和羟氨作用苯醌和羟氨作用生成单肟和二肟：生成单肟和二肟： 对苯醌单肟对苯醌单肟 对苯醌双肟对苯醌双肟 OHNOHNH2N-OHONOHOHH2N+OOOrganic ChemistryOrganic ChemistryChapte
130、r 1 绪绪 论论（2）双键的加成）双键的加成 醌分子中的碳碳双键能和卤素、卤化氢等亲电试剂加成。如醌分子中的碳碳双键能和卤素、卤化氢等亲电试剂加成。如对对-苯醌与氯气加成可得二氯或四氯化物。苯醌与氯气加成可得二氯或四氯化物。2,3,5,6-四氯四氯-1,4-环己二酮环己二酮 Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论（3）1，4-加成加成 由于碳由于碳-碳双键与碳碳双键与碳-氧双键的共轭，所以醌可以发生氧双键的共轭，所以醌可以发生1，4-加成反应。加成反应。如对苯醌与氯化氢加成后，生成对苯二酚的衍生物。如对苯醌与氯化氢加成后，生成对苯二
131、酚的衍生物。 Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2. 还原反应还原反应 对苯醌容易被还原为对苯二酚（或称氢醌），这是对苯二酚氧对苯醌容易被还原为对苯二酚（或称氢醌），这是对苯二酚氧化的逆反应。在电化学上，利用二者之间的氧化化的逆反应。在电化学上，利用二者之间的氧化-还原性质可还原性质可以制成氢醌电极，用来测定氢离子的浓度。以制成氢醌电极，用来测定氢离子的浓度。这一反应在生物化学过程中有重要的意义。生物体内进行的氧化还原这一反应在生物化学过程中有重要的意义。生物体内进行的氧化还原作用常是以脱氢或加氢的方式进行的，在这一过程中，某些物
132、质在酶作用常是以脱氢或加氢的方式进行的，在这一过程中，某些物质在酶的控制下所进行的氢的传递工作可通过酚醌氧化还原体系来实现。的控制下所进行的氢的传递工作可通过酚醌氧化还原体系来实现。Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 醛、酮、醌类污染物及其危害醛、酮、醌类污染物及其危害一、醛、酮类污染物的来源二、醛、酮类污染物的危害三、醌类化合物的应用及危害Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论本本 章章 结结 束！束！Organic ChemistryOrganic Chemistry
133、Chapter 1 绪绪 论论 羧羧 酸酸1）羧酸：）羧酸：一、羧酸、羧基的结构Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）羧基的结构：）羧基的结构：.R形形式式上上看看，羧羧基基由由羰羰基基和和羟羟基基组组成成。羟羟基基氧氧原原子子的的未未共共用用电电子子对对所所占占据据的的p轨轨道道和和羰羰基基的的键键形形成成p-共共轭轭。羟羟基基氧氧上上电电子子云云密密度度有有所所降降低低，羰羰基基碳碳上上电电子子云云密密度度有有所所升升高高。因因此此，羧羧酸酸中中羰羰基基对对亲亲核核试试剂剂的的活活性性降低，不利于降低，不利于HCN等亲核试剂反
134、应。等亲核试剂反应。Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论二、二、 羧酸的分类羧酸的分类按烃基分类按羧基数目分类Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论1）俗名）俗名 根据其来源命名，如：根据其来源命名，如：三、命名Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）羧酸的系统命名：）羧酸的系统命名：a 选择含有羧基的最长碳链作为主
135、链，编号从羧基开始选择含有羧基的最长碳链作为主链，编号从羧基开始b 对于含不饱和键的不饱和羧酸，则取包括羧基和不饱和键的最长碳对于含不饱和键的不饱和羧酸，则取包括羧基和不饱和键的最长碳 链为主链，称某烯酸，并注明不饱和键的位置链为主链，称某烯酸，并注明不饱和键的位置c 命名二元酸时，最长碳链应包括两个羧基命名二元酸时，最长碳链应包括两个羧基d 命名含脂碳环羧酸和芳香羧酸时，则把脂碳环和芳环当作取代基命名含脂碳环羧酸和芳香羧酸时，则把脂碳环和芳环当作取代基Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论3乙基己酸乙基己酸3丙基丙基4戊烯酸戊烯酸乙
136、基丙二酸乙基丙二酸邻苯二甲酸邻苯二甲酸环戊基甲酸环戊基甲酸Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论四、物理性质四、物理性质羧酸的沸点比相近分子质量的其它有机物要高：羧酸的沸点比相近分子质量的其它有机物要高：乙乙 酸（酸（60）：）：117.9正丙醇（正丙醇（60）：）： 97.4丙丙 醛（醛（58）：）： 48.8甲乙醚（甲乙醚（60）：）： 8 羧酸能以氢键结合，而且两分子羧酸间可以形成两个氢键：羧酸能以氢键结合，而且两分子羧酸间可以形成两个氢键：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1
137、绪绪 论论五、化学性质五、化学性质酸性酸性取代取代脱羧脱羧 氢的反应氢的反应酰基酰基Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论1）酸性：）酸性：羧酸属弱酸，比硫酸、盐酸等无机强酸弱，但其酸性比水、醇羧酸属弱酸，比硫酸、盐酸等无机强酸弱，但其酸性比水、醇 要强的多，也比酚、碳酸强要强的多，也比酚、碳酸强Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论OO羧酸酸性较强的原因分析：羧酸酸性较强的原因分析：羧酸根负离子稳定：羧酸根负离子稳定：羧基氢容易电离：羧基氢容易电离：.所以有助于降低氢氧间电
138、子云密度、有助于羧酸根负离子稳定性提高的所以有助于降低氢氧间电子云密度、有助于羧酸根负离子稳定性提高的因素会增加羧酸的酸性因素会增加羧酸的酸性Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论4.753.122.862.822.662.821.300.642.804.084.873.751.831.23Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）羧羟基的取代反应）羧羟基的取代反应酰基酰基可以被羧酸根，卤素、烷氧基或氨基取代，可以被羧酸根，卤素、烷氧基或氨基取代，生成酸酐、酰卤、酯或酰胺生成
139、酸酐、酰卤、酯或酰胺生成酸酐生成酸酐:酸酐酸酐Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论酰氯酰氯或或生成酰卤生成酰卤:生成酰胺及腈：生成酰胺及腈：羧酸铵盐羧酸铵盐酰胺酰胺腈腈Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论生成酯：生成酯：酯酯Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论羧酸中羟基的置换取代反应，属于亲核取代反应：羧酸中羟基的置换取代反应，属于亲核取代反应：Nu=X, RCOOH, HOR, NH3Organic Chem
140、istryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论4） 卤代反应卤代反应光光光光光光5）二元羧酸的受热反应）二元羧酸的受热反应3）还原反应：）还原反应：23个个C的二元羧酸加热的二元羧酸加热脱羧脱羧+Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论所有所有位有羰基的羧酸加热，都会脱羧位有羰基的羧酸加热，都会脱羧 位为吸电子基团的羧酸，同样易脱羧： CCl3COOH Cl3CH + CO2如如烷基丙二酸烷基丙二酸 -酮酸酮酸 Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论
141、45个个C C的二元羧酸加热的二元羧酸加热分子内脱水成环状酸酐分子内脱水成环状酸酐+Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论67个个C的二元羧酸在氢氧化钡存在下，加热同时失水、脱羧生成环酮的二元羧酸在氢氧化钡存在下，加热同时失水、脱羧生成环酮+Ba(OH)2Ba(OH)2Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论(n6)nHOOC(CH2)nCOOH高温高温7个个C的二元羧酸在加热条件下，可生成聚酐的二元羧酸在加热条件下，可生成聚酐两个羧基间隔两个羧基间隔5个以上碳原子的脂肪二元酸
142、加热，得不到分子内失水或同时失个以上碳原子的脂肪二元酸加热，得不到分子内失水或同时失水、脱羧而成的环状产物，只能水、脱羧而成的环状产物，只能分子间脱水分子间脱水成酸酐。以上事实说明，在有可成酸酐。以上事实说明，在有可能形成环状化合物的条件下，总是比较容易形成能形成环状化合物的条件下，总是比较容易形成五元环五元环或或六元环六元环。Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 羧酸的衍生物羧酸的衍生物羧基的一部分换成其它原子或原子团，并能水解得到羧酸的化合物，称为羧基的一部分换成其它原子或原子团，并能水解得到羧酸的化合物，称为羧酸的衍生物，包括
143、酰氯、酐、酯、酰胺等羧酸的衍生物，包括酰氯、酐、酯、酰胺等1）酰氯、酰胺以它们所含的酰基命名：）酰氯、酰胺以它们所含的酰基命名：乙酰氯乙酰氯3,3二甲基丁酰氯乙酰胺乙酰胺N,N二甲基二甲基4氯丁酰胺氯丁酰胺一、命名Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）酸酐根据水解所得的酸命名：）酸酐根据水解所得的酸命名：乙酸酐乙酸酐乙酸丙酸酐邻苯二甲酸酐3）酯按照形成它的羧酸和醇来命名：）酯按照形成它的羧酸和醇来命名：乙酸乙酯乙酸乙酯苯甲酸异丙酯Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论味道
144、味道 酰氯和酸酐都对粘膜有刺激性，酯有香味。酰氯和酸酐都对粘膜有刺激性，酯有香味。沸沸点点 酰酰氯氯、酸酸酐酐和和酯酯由由于于不不能能形形成成氢氢键键，熔熔沸沸点点比比分分子子量量相相近近的羧酸低，酰胺分子间可形成氢键，沸点相当高，一般为固体。的羧酸低，酰胺分子间可形成氢键，沸点相当高，一般为固体。溶解性溶解性 酰氯和酸酐遇水分解；酯难溶于水，酰胺易溶于水。酰氯和酸酐遇水分解；酯难溶于水，酰胺易溶于水。二、物理性质二、物理性质Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论二、化学性质二、化学性质1）水解：酰氯、酸酐、酯和酰胺都能水解，生成相应
145、的羧酸）水解：酰氯、酸酐、酯和酰胺都能水解，生成相应的羧酸Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论反应活性比较：酰氯和酸酐的活性较高，酯和酰胺的活性较低，一般需酸反应活性比较：酰氯和酸酐的活性较高，酯和酰胺的活性较低，一般需酸 或碱的催化或碱的催化Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）醇解：酰氯、酸酐、酯和酰胺都能醇解，主要产物为酯）醇解：酰氯、酸酐、酯和酰胺都能醇解，主要产物为酯酯的醇解也称为酯交换反应酯的醇解也称为酯交换反应Organic ChemistryOrgani
146、c ChemistryChapter 1 绪绪 论论3）氨解：酰氯、酸酐、酯都能进行氨解，主要产物为酰胺）氨解：酰氯、酸酐、酯都能进行氨解，主要产物为酰胺Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论羧酸衍生物的水解、醇解和氨解反应，称为羧酸衍生物的羧酸衍生物的水解、醇解和氨解反应，称为羧酸衍生物的“三解三解” 反应：反应：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论羧酸衍生物的羧酸衍生物的“三解三解” 反应的反应机理属于亲核取代：反应的反应机理属于亲核取代：AX, RCOO, OR, N
147、H2；Nu=H2O, HOR, NH3例如：酯在碱催化下的水解：例如：酯在碱催化下的水解：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论总结：总结：羧酸及其衍生物的反应活性比较羧酸及其衍生物的反应活性比较Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论4）Claisen酯缩合反应酯缩合反应乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯（ 酮酸酯）酮酸酯）Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论含有两个酯基的化合物可以发生分子内的酯缩合反应，产物为环状结构：含
148、有两个酯基的化合物可以发生分子内的酯缩合反应，产物为环状结构： Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论5）酰胺的酸碱性）酰胺的酸碱性碱性碱性中性中性弱酸性弱酸性Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 羧酸及其衍生物的污染与危害羧酸及其衍生物的污染与危害一、羧酸及其酯的污染二、含酰胺类化合物废水及其危害1）含长碳链脂肪酸、油脂的废水2）羧酸酯的污染1）二甲基甲酰胺废水的危害及处理2）聚丙烯酰胺废水的危害及处理Organic ChemistryOrganic ChemistryC
149、hapter 1 绪绪 论论本本 章章 结结 束！束！Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论取代酸：取代酸：羧酸分子中烃基上的氢原子被其他原子或基团取代的羧酸分子中烃基上的氢原子被其他原子或基团取代的衍生物衍生物包括卤代酸、羟基酸、氨基酸、羰基酸等，本章只讨论羟基酸和羰基酸包括卤代酸、羟基酸、氨基酸、羰基酸等，本章只讨论羟基酸和羰基酸 CH2COOHCHCOOHCOOHClCH3OHCH3OCHOCOOHC卤代酸羟基酸羰基酸CHCOOHCH3NH2NH2COOHOHCOOH氨基酸酚酸Organic ChemistryOrganic C
150、hemistryChapter 1 绪绪 论论羟基酸分为醇酸和酚酸，前者羟基和羧基均连在脂肪链上，后者羟基羟基酸分为醇酸和酚酸，前者羟基和羧基均连在脂肪链上，后者羟基和羧基连在芳环上。和羧基连在芳环上。 羟基酸羟基酸羟基酸的性质：羟基酸的性质：羟基酸多为结晶固体或粘稠液体。由于分子中含有两羟基酸多为结晶固体或粘稠液体。由于分子中含有两个或两个以上能形成氢键的官能团，羟基酸一般能溶于水。羟基酸的个或两个以上能形成氢键的官能团，羟基酸一般能溶于水。羟基酸的熔点一般高于相应的羧酸。许多羟基酸具有手性碳原子，也具有旋光熔点一般高于相应的羧酸。许多羟基酸具有手性碳原子，也具有旋光活性。羟基酸除具有羧酸和
151、醇（酚）的典型化学性质外，还具有两种活性。羟基酸除具有羧酸和醇（酚）的典型化学性质外，还具有两种官能团相互影响而表现出的特殊性质。官能团相互影响而表现出的特殊性质。Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论（一）（一） 醇酸醇酸1）普通命名法中，以）普通命名法中，以 、b b、 来表示羟基的位置来表示羟基的位置羟基丙酸羟基丙酸羟基丙酸2）系统命名法则选择包含羧基和羟基的最长碳链为主链，编号由羧基开始）系统命名法则选择包含羧基和羟基的最长碳链为主链，编号由羧基开始2羟基丙酸羟基丙酸3羟基丙酸一、命名Organic ChemistryOrga
152、nic ChemistryChapter 1 绪绪 论论3）无分支的直链直接与两个以上羧基相连时，则以直接连接羧基最长的）无分支的直链直接与两个以上羧基相连时，则以直接连接羧基最长的 链烃的名称加上链烃的名称加上“某羧酸某羧酸”来命名来命名2羟基羟基1,2,3丙烷三羧酸丙烷三羧酸1羟基羟基1,2,3丙烷三羧酸丙烷三羧酸4）许多从自然界取得的重要羟基酸常用俗名）许多从自然界取得的重要羟基酸常用俗名乳酸乳酸苹果酸苹果酸酒石酸酒石酸柠檬酸柠檬酸Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论1）酸性：羟基酸的酸性比相应的羧酸强）酸性：羟基酸的酸性比相
153、应的羧酸强二、化学性质二、化学性质2） 羟基酸的氧化（土伦试剂可氧化）羟基酸的氧化（土伦试剂可氧化）3） 羟基酸的分解羟基酸的分解Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论4）与醛的反应）与醛的反应5）脱水反应）脱水反应 羟基酸：羟基酸：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 羟基酸：羟基酸：不饱和酸不饱和酸羟基酸：羟基酸：内酯内酯内酯内酯 Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论聚合（分子间的酯化反应）：羟基和羧基相隔五
154、个或五个以上碳原子的聚合（分子间的酯化反应）：羟基和羧基相隔五个或五个以上碳原子的羟基酸，受热后则发生多分子间酯化脱水，生成链状结构的聚酯羟基酸，受热后则发生多分子间酯化脱水，生成链状结构的聚酯nHO(CH2)mCOOH Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论（二）（二） 酚酸酚酸OHCOOHOCOCH3COOHOHCOOCH3水杨酸乙酰水杨酸水杨酸甲酯（青冬酸）OHOHOHHOOC没食子酸Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 羰基酸羰基酸乙醛酸乙醛酸丙醛酸丙醛酸丙酮酸丙酮
155、酸3-丁酮酸（乙酰乙酸）丁酮酸（乙酰乙酸）1） 酮酸酮酸l 酮酸的分解反应酮酸的分解反应+稀稀H2SO4+浓浓H2SO4Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2） 酮酸酮酸 乙酰乙酸是乙酰乙酸是 酮酸的典型代表酮酸的典型代表酮酸不稳定，易脱羧：酮酸不稳定，易脱羧：CO32-+Tollens试剂试剂-酮酸l 酮酸的氧化反应酮酸的氧化反应Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯3） 酮酸酯酮酸酯酮酸酯稳定，亚甲基上的烃化和酰化在合成上有重要意义，如：酮酸酯稳
156、定，亚甲基上的烃化和酰化在合成上有重要意义，如： 酮酸酯可通过克莱森酯缩合反应制得，如：酮酸酯可通过克莱森酯缩合反应制得，如：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论4） 酮酸酯的酮烯醇平衡酮酸酯的酮烯醇平衡褪色褪色显色显色酮式酮式92.5%烯醇式烯醇式7.5% 酮酸酯不是一个单一的物质，而是其酮式和烯醇式异构体酮酸酯不是一个单一的物质，而是其酮式和烯醇式异构体组成的互变平衡体系，具有酮和烯醇的双重反应性能：组成的互变平衡体系，具有酮和烯醇的双重反应性能：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter
157、 1 绪绪 论论和单纯的羰基化合物相比，其烯醇式所占比例较大的原因：和单纯的羰基化合物相比，其烯醇式所占比例较大的原因：A）亚甲基受羰基和酯基的双重影响，其上的氢原子更为活泼；）亚甲基受羰基和酯基的双重影响，其上的氢原子更为活泼；B）烯醇式羟基上的氢能与酯基中羰基上的氧形成分子内氢键）烯醇式羟基上的氢能与酯基中羰基上的氧形成分子内氢键除乙酰乙酸乙酯外，其它的除乙酰乙酸乙酯外，其它的 酮酸酯、酮酸酯、 二酮也存在类似的现象：二酮也存在类似的现象：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论5） 酮酸酯的反应酮酸酯的反应A) )烃化：烃化：可作
158、为亲核试剂可作为亲核试剂（主）（主）（次）（次）还可再导入烃基：还可再导入烃基：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论B) )酰化：酰化： ,此外，乙酰乙酸乙酯还可以和卤代酮或卤代羧酸酯作用，在此外，乙酰乙酸乙酯还可以和卤代酮或卤代羧酸酯作用，在 碳上分碳上分别引入别引入-CH2COR，-CH2COOR，-RCHCOOR等多种基团等多种基团Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论分解：分解：成酮分解：成酮分解：成酸分解：成酸分解： 稀酸（或用稀碱再酸化）稀酸（或用稀碱再酸化）浓
159、碱浓碱（逆克莱森缩合）（逆克莱森缩合）C) )酮式分解和酸式分解酮式分解和酸式分解酮式分解：酮式分解：乙酰乙酸乙酯及其取代衍生物与稀碱作用，水解生成乙酰乙酸乙酯及其取代衍生物与稀碱作用，水解生成-羰基酸，受热后脱羧生成甲基酮。故称为酮式分解。羰基酸，受热后脱羧生成甲基酮。故称为酮式分解。酸式分解：酸式分解：乙酰乙酸乙酯及其取代衍生物在浓碱作用下，主要发乙酰乙酸乙酯及其取代衍生物在浓碱作用下，主要发生乙酰基的断裂，生成乙酸或取代乙酸，故称为酸式分解。生乙酰基的断裂，生成乙酸或取代乙酸，故称为酸式分解。副产物（酮式）多，产率低，不常用副产物（酮式）多，产率低，不常用副产物少，产率高，常用副产物少，
160、产率高，常用Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论(甲) 成酮分解的反应历程乙酰乙酸脱羧历程：乙酰乙酸脱羧历程： Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论(乙) 成酸分解 成酸分解成酸分解的反应历程：的反应历程：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 - -二酮二酮 - -酮酸酮酸成酮分解成酮分解成酸分解成酸分解6） 酮酸酯在合成中的应用酮酸酯在合成中的应用在活泼亚甲基上引入基团，然后通过成酮或成酸分解来进行合成：在活
161、泼亚甲基上引入基团，然后通过成酮或成酸分解来进行合成：2Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 HCl由于由于成酮成酮分解，副产物少，产率高，常用分解，副产物少，产率高，常用Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论除乙酰乙酸乙酯外，丙二酸二乙酯也是类似有机合成中的重要化合物，可制除乙酰乙酸乙酯外，丙二酸二乙酯也是类似有机合成中的重要化合物，可制备各种羧酸或取代羧酸：备各种羧酸或取代羧酸：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪
162、 论论 取代酸的用途及毒性取代酸的用途及毒性一、典型羟基酸的用途及毒性1）羟基乙酸2）典型酚酸二、典型羰基酸的用途及毒性1）乙醛酸2）丙酮酸3）乙酰乙酸及其酯Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论本本 章章 结结 束！束！Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论含氮的有机化合物可以看作是某些无机氮的衍生物含氮的有机化合物可以看作是某些无机氮的衍生物Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论硝基化合物硝基化合物硝酸酯硝酸酯亚
163、硝酸酯硝基化合物亚硝基化合物1）硝酸酯和亚硝酸酯的命名与有机酸酯相同：）硝酸酯和亚硝酸酯的命名与有机酸酯相同：硝酸甲酯硝酸甲酯三硝酸甘油酯亚硝酸乙酯一、命名Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）硝基化合物和亚硝基化合物则将）硝基化合物和亚硝基化合物则将 和和 当作取代基当作取代基硝基甲烷硝基甲烷邻硝基甲苯邻硝基甲苯2,4,6三硝基甲苯三硝基甲苯对亚硝基甲苯对亚硝基甲苯二、硝基化合物的结构二、硝基化合物的结构硝基是强吸电子基团硝基是强吸电子基团Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪
164、绪 论论三、物理性质三、物理性质颜 色：多为淡黄色沸 点：比相应的卤代烃高，常温下为高沸点的液体或结晶固体溶解性：不溶于水，易溶于有机溶剂，液体的硝基化合物是有机化合物的良好的溶剂因为硝基化合物有毒性，可透过皮肤被机体吸收，生产上很少采用它，例如硝基苯有剧毒；多硝基化合物有爆炸性，如2,4,6-三硝基甲苯(TNT)为烈性炸。 Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论1）还原：）还原： 四、芳香族硝基化合物的化学性质2）硝基对邻、对位卤原子的影响：）硝基对邻、对位卤原子的影响：Organic ChemistryOrganic Chemis
165、tryChapter 1 绪绪 论论反应机理：加成消去反应反应机理：加成消去反应A）硝基的强吸电子效应使苯环上电子密度降低，使与卤原子相连的碳）硝基的强吸电子效应使苯环上电子密度降低，使与卤原子相连的碳 容易受到容易受到亲核试剂亲核试剂的进攻；的进攻；B）处于卤原子邻、对位上的硝基可以使中间体的负电荷得到分散，稳）处于卤原子邻、对位上的硝基可以使中间体的负电荷得到分散，稳 定性增加；间位上的硝基则无此作用定性增加；间位上的硝基则无此作用Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论3）硝基对酚酸性的影响：）硝基对酚酸性的影响：9.898.28
166、7.177.163.96pKa硝基处于酚羟基的邻对位时，能使酚的酸性增强；对间位酚羟基硝基处于酚羟基的邻对位时，能使酚的酸性增强；对间位酚羟基酸性的影响则较弱酸性的影响则较弱Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论五、脂肪族硝基化合物的化学性质 1）酸性：）酸性： 由于硝基的吸电子作用，脂肪族硝基化合物的由于硝基的吸电子作用，脂肪族硝基化合物的 氢有明显的酸性氢有明显的酸性假酸式异构体假酸式异构体含含 氢的脂肪族硝基化合物可溶于碱液：氢的脂肪族硝基化合物可溶于碱液：2）还原 硝基化合物可在酸性还原系统中（Fe、Zn、Sn和盐酸）或催化加
167、氢为胺。Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 胺胺氨氨伯胺伯胺（一级胺）（一级胺）仲胺仲胺（二级胺）（二级胺）叔胺叔胺（三级胺）（三级胺）季铵碱季铵碱季铵盐季铵盐脂肪胺脂肪胺芳香胺芳香胺Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论叔丁胺（一级胺）叔丁胺（一级胺） 叔丁醇（三级醇）叔丁醇（三级醇）注意注意l 伯、仲、叔胺与伯、仲、叔醇的涵义不同伯、仲、叔胺与伯、仲、叔醇的涵义不同l“氨氨”、“胺胺”、“铵铵”字的用法，在表示字的用法，在表示基基时，如氨基、亚氨时，如氨基、亚氨基，用
168、基，用“氨氨”；表示；表示NH3的烃基衍生物时，用的烃基衍生物时，用“胺胺”；而季铵类；而季铵类化合物则用化合物则用“铵铵”。-NH2（氨基）、（氨基）、-NH-（亚氨基）（亚氨基）Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论一、胺的结构一、胺的结构胺与氨的结构相似，分子呈角锥形，可以认为氮原子是胺与氨的结构相似，分子呈角锥形，可以认为氮原子是 杂化，杂化，其中孤电子对占一个其中孤电子对占一个 轨道轨道二、命名二、命名1）伯胺：由所含）伯胺：由所含烃基烃基来命名来命名甲胺甲胺苯胺对甲苯胺乙二胺Organic ChemistryOrganic
169、 ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）脂肪仲胺和叔胺：相同烃基表示出其数目，含不同烃基时简单的写在前）脂肪仲胺和叔胺：相同烃基表示出其数目，含不同烃基时简单的写在前二甲胺二甲胺三甲胺三甲胺二苯胺二苯胺甲乙胺甲乙胺3）芳香仲胺和叔胺：）芳香仲胺和叔胺：在基团前加在基团前加“N”字字N甲基苯胺甲基苯胺N甲基甲基N乙基苯胺乙基苯胺N,N二甲基苯胺二甲基苯胺Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论4）对于结构复杂的伯胺，将氨基作为取代基）对于结构复杂的伯胺，将氨基作为取代基2甲基甲基4氨基戊烷氨基戊烷对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸5）
170、季铵类化合物：季铵类化合物命名与铵盐相似）季铵类化合物：季铵类化合物命名与铵盐相似氢氧化四甲铵氢氧化四甲铵氯化三甲基乙基铵氯化三甲基乙基铵Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论三、物理性质三、物理性质伯伯胺胺和和仲仲胺胺与与分分子子量量相相近近的的醇醇沸沸点点相相近近，叔叔胺胺和和分分子子量量相相近近的的烷烷烃烃相相近。胺易溶于水，有不愉快气味甚至是臭味，芳香胺极毒近。胺易溶于水，有不愉快气味甚至是臭味，芳香胺极毒1,4-丁二胺丁二胺(腐肉胺腐肉胺) 1,5-戊二胺戊二胺(尸胺尸胺) 联苯胺联苯胺 Organic ChemistryO
171、rganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论四、化学性质四、化学性质1）碱性：）碱性：胺上未共用电子对能接受质子，显示碱性胺上未共用电子对能接受质子，显示碱性胺盐胺盐释放出胺释放出胺影响碱性强弱的因素：影响碱性强弱的因素：A）脂肪胺：由于烃基的给电子效应，使氮原子上电子密度增高，）脂肪胺：由于烃基的给电子效应，使氮原子上电子密度增高， 接接 受质子的能力增强，所以碱性增强，如受质子的能力增强，所以碱性增强，如Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论除电子效应外，空间位阻及溶剂作用等因素也会对胺碱性强弱产生影响，如除电子
172、效应外，空间位阻及溶剂作用等因素也会对胺碱性强弱产生影响，如电子效应：三乙胺电子效应：三乙胺 二乙胺二乙胺空间位阻：三乙胺空间位阻：三乙胺 二乙胺二乙胺铵离子的稳定性：三乙胺铵离子的稳定性：三乙胺 二乙胺二乙胺碱性强弱：碱性强弱：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论B）芳香胺：芳香胺氮原子上的孤对电子与苯环形成）芳香胺：芳香胺氮原子上的孤对电子与苯环形成 共轭，使氮原共轭，使氮原 子上电子密度降低，碱性比氨弱子上电子密度降低，碱性比氨弱C）季铵碱：碱性与苛性碱相当）季铵碱：碱性与苛性碱相当Organic ChemistryOrgan
173、ic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）氧化：）氧化：胺比较容易氧化，用过氧化氢即可使脂肪伯胺及仲胺氧化，分胺比较容易氧化，用过氧化氢即可使脂肪伯胺及仲胺氧化，分别得到肟或羟胺。叔胺氧化得氧化胺。芳胺更易被氧化，产物复杂。别得到肟或羟胺。叔胺氧化得氧化胺。芳胺更易被氧化，产物复杂。肟肟羟胺羟胺氧化胺氧化胺Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论3）烃基化）烃基化卤代烷与氨作用得到的往往是伯、仲、叔胺和季铵盐的混合物卤代烷与氨作用得到的往往是伯、仲、叔胺和季铵盐的混合物Organic ChemistryOrganic C
174、hemistryChapter 1 绪绪 论论4）酰基化：伯、仲胺可与酰氯、酸酐发生酰化，叔胺则无此性质）酰基化：伯、仲胺可与酰氯、酸酐发生酰化，叔胺则无此性质Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论可以通过磺酰化反应分离、鉴别伯、仲、叔胺可以通过磺酰化反应分离、鉴别伯、仲、叔胺固体析出固体析出不反应，也不溶于碱液不反应，也不溶于碱液5）磺酰化）磺酰化该反应称为该反应称为Hinsberg反应反应苯磺酰氯苯磺酰氯Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论6）与亚硝酸的作用）与亚硝酸的
175、作用伯胺：伯胺：醇与烯烃的混合物醇与烯烃的混合物低温低温重氮盐重氮盐仲胺：仲胺：叔胺：叔胺：N-亚硝基胺亚硝酸盐（无特异现象）对亚硝基对亚硝基N,N二甲苯胺二甲苯胺黄色油状物或固体黄色油状物或固体绿色晶体绿色晶体Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论7）芳香胺的取代反应）芳香胺的取代反应（内盐）（内盐）200重排重排白色沉淀白色沉淀Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 重氮化合物和偶氮化合物重氮化合物和偶氮化合物 重氮和偶氮化合物分子中都含有重氮和偶氮化合物分子中都含有-N
176、=N-官能团，官能团两端都与官能团，官能团两端都与烃基相连的称为偶氮化合物，只有一端与烃基相连，而另一端与其烃基相连的称为偶氮化合物，只有一端与烃基相连，而另一端与其他基团相连的称为重氮化合物。他基团相连的称为重氮化合物。其中重氮盐在有机合成中有重要意义其中重氮盐在有机合成中有重要意义 Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论芳香族重氮化合物的制备及结构芳香族重氮化合物的制备及结构Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论芳香重氮盐很活泼，可发生许多反应，因此通过重氮盐转变芳香族化
177、合物芳香重氮盐很活泼，可发生许多反应，因此通过重氮盐转变芳香族化合物Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论偶氮化合物有颜色，工业上使用的染料中，约一半是偶氮染料偶氮化合物有颜色，工业上使用的染料中，约一半是偶氮染料常见染料、指示剂如： Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论甲基橙甲基橙（酸碱指示剂）（酸碱指示剂）苯型苯型（黄色）（黄色）醌型醌型（红色）（红色）甲基橙显色原理甲基橙显色原理-HpH 3.14.4(CH3)2N+NNHSO3(CH3)2NNNSO3Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 含氮有机污染物含氮有机污染物一、硝基化合物的毒性其危害二、胺类化合物毒性及危害1）苯胺类化合物废水及危害2）亚硝胺化合物的来源及危害三、偶氮化合物的毒性与印染废水Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论本本 章章 结结 束！束！
