有機化學第小組市公開課獲獎課件

1、期末考試寶典朱瑞欣 姚潔旻 王祎 裴心怡 著中國農(nóng)業(yè)出版社第1頁第1頁 命名題給下列有機物命名第2頁第2頁系統(tǒng)命名法 系統(tǒng)命名基本辦法是：選擇主要官能團 擬定主鏈位次 排列取代基列出順序 寫出化合物全稱。第3頁第3頁 要點： 1. “最低系列”當碳鏈以不同方向編號，得到兩種或兩種以上不同編號序列時，則順次逐項比較各序列不同位次，首先碰到位次最小者，定為“最低系列”。 2,5-二甲基-4-異丁基庚烷 2. “優(yōu)先基團后列出”當主碳鏈上有多個取代基，在命名時這些基團列出順序遵循“較優(yōu)基團后列出”原則，較優(yōu)基團確實定依據(jù)是“順序規(guī)則”。 第4頁第4頁 兩條等長碳鏈選擇連有取代基多為主鏈。 異丙基優(yōu)先

2、于正丁基。 5-(正)丁基-4-異丙基癸烷 3. 分子中同時含雙、叁鍵化合物 (1) 雙、叁鍵處于不同位次取雙、叁鍵含有最小位次編號。 (2) 雙、叁鍵處于相同編號，選擇雙鍵以最低編號。 3-甲基-1-戊烯-4-炔 3-異丁基-4-己烯-1-炔 第5頁第5頁 4. 橋環(huán)與螺環(huán)化合物 編號總是從橋頭碳開始，經(jīng)最長橋 次長橋 最短橋。 1,8,8-三甲基二環(huán)3.2.1-6-辛烯 橋環(huán)：第6頁第6頁 最長橋與次長橋等長，從靠近官能團橋頭碳開始編號。 5,6-二甲基二環(huán)2.2.2-2-辛烯 最短橋上沒有橋原子時應以“0”計 。 二環(huán)3.3.0辛烷 編號總是從與螺原子鄰接小環(huán)開始。 1-異丙基螺3.5-

3、5-壬烯 螺環(huán)：第7頁第7頁立體異構(gòu)體命名 1. Z / E 法適合用于所有順反異構(gòu)體。 按“順序規(guī)則”，兩個優(yōu)先基團在雙鍵 同側(cè)構(gòu)型為Z型；反之，為E型。 (9Z,12Z)-9,12-十八碳二烯酸 第8頁第8頁 2. R / S 法該法是將最小基團放在遠離觀測者位置，在看其它三個基團，按順序規(guī)則由大到小順序，若為順時針為R；反之為 S 。 (R)-氯化甲基烯丙基芐基苯基銨 第9頁第9頁 若最小基團位于豎線上，從平面上觀測其余三個基團由大到小順序為順時針，其構(gòu)型仍為“R”；反之，其構(gòu)型“S”。 若最小基團位于橫線上，從平面上觀測其余三個基團由大到小順序為順時針，其構(gòu)型仍為“S”；反之，其構(gòu)型“

4、R”。 (2R,3Z)-3-戊烯-2-醇第10頁第10頁 二乙氨基甲酸異丙酯(烷氧羰基優(yōu)于氨基甲酰基)多官能團化合物命名 當分子中含有兩種或兩種以上官能團時，其命名遵循官能團優(yōu)先順序、最低系列和順序規(guī)則。 3-(2-萘甲?；?丁酸 (羧基優(yōu)于酰基)第11頁第11頁芳香烴命名（苯）苯環(huán)上連有多個非烴基官能團芳香烴時，先按照官能團順序找主官能團，其與苯環(huán)一起為母體，編號為1號，剩余基團按照順序規(guī)則，較小基團先寫出。官能團順序順序規(guī)則-COOH -SO3H -COOR -COX - CONH2 -CN -CHO -CO- -OH -NH2 -OR -R -X -NO2 -NOZ.Z.記憶法：羧磺酯氨

5、酰，氰醛氧代羥。氨烴氧烴鹵，二一硝基苯。第12頁第12頁基團-COOH-SO3H-COOR-COX-CONH2作取代基羧基磺酸基烴氧羰基鹵甲酰基氨基甲酰基作母體酸磺酸酯酰鹵酰胺-CN-CHO-CO-OH-NH2-OR氰基甲酰基氧代羥基氨基烴氧基腈醛酮醇/酚胺醚第13頁第13頁芳香烴命名（萘）（）1234（）5（）67（）8127只能將位編1號，先編完一個環(huán)再編另一個環(huán)。第14頁第14頁 合成題合成下述有機物第15頁第15頁增長碳鏈反應 第16頁第16頁第17頁第17頁第18頁第18頁第19頁第19頁縮短碳鏈反應 第20頁第20頁胺保護?；磻? 將胺轉(zhuǎn)變?yōu)轷０肥且粋€簡便并且應用廣泛保護一級和二

6、級胺辦法。 官能團保護第21頁第21頁酚與鄰苯二酚保護酚烷基化 官能團保護第22頁第22頁羰基保護縮醛和縮酮化 官能團保護第23頁第23頁選擇概念題第24頁第24頁反應類型自由基取代：指自由基試劑與底物發(fā)生取代反應。自由基：化學上也稱為“游離基”，是含有一個不成 對電子原子團。例：甲烷氯代反應（自由基鏈鎖反應）第25頁第25頁親電取代：由于苯環(huán)上離域電子分布在分子平面上下兩側(cè)，電子云暴露，受原子核約束力較電子小，比較容易受親電試劑攻打，發(fā)生親電取代反應。常見能與苯發(fā)生反應親電試劑有：O2N+，R+，R-C+=O, SO3, X2等。其反應機理下列：例：鹵代反應、硝化反應、磺化反應、傅-克反應（

7、傅氏烷基化反應&傅氏?；磻┙j合物一元取代苯第26頁第26頁親核取代：由親核試劑引攻打而引起取代反應。反應機理分為單分子親核取代（SN1）和雙分子親核取代（SN2）。RCH2-X + Nu:- RCH2-Nu + :X-例：鹵代烷水解反應、成醚反應、氰解反應、氨解反應、與AgNO3反應；醇與氫鹵酸作用第27頁第27頁消除反應：在一個有機化合物分子中脫去一些小分子（如HX、H2O、NH3等），同時生成不飽和鍵反應。反應機理分為單分子消除反應（E1）和雙分子消除反應（E2）。例：鹵代烷-消除反應；醇分子內(nèi)脫水反應Saytzeff規(guī)則：鹵代烷脫鹵化氫時，氫原子總是從含氫較少碳原子上脫去，主要生成

8、雙鍵碳原子上取代基最多烯烴。第28頁第28頁有機化合物酸性有苯環(huán)：苯環(huán)上親電取代反應定位規(guī)律：鄰、對位定位基：與苯環(huán)直接相連原子帶有負電荷或帶有孤對電子或為烷基，使苯環(huán)活化（鹵原子除外）。間位定位基：與苯環(huán)直接相連原子帶有正電荷或以不飽和鍵與電負性更大原子相連或連有多個吸電子基，使苯環(huán)鈍化。第29頁第29頁苯酚環(huán)上若帶有吸電子取代基，尤其在鄰、對位上時，酸性增大；取代基越多，酸性越大。反之，環(huán)上若帶有給電子取代基時，酸性減小。例：NO2為吸電子取代基，有吸電子誘導效應和吸電子共軛效應，但在鄰間位沒有共軛效應。則其鄰、間、對苯酚酸性為第30頁第30頁無苯環(huán)影響原因：電子誘導效應、共軛效應電子誘導

9、效應：吸電子基團使電子密度減少，氫易于解離，基團電負性越大酸性越強；給電子基團使電子密度升高，氫難于解離。共軛效應：與解離氫相連原子電子密度減少，酸性增強；電子密度升高，酸性削弱。吸電子誘導效應：NO2CNFClBrIC CH2給電子誘導效應：(CH3)3C(CH3)2CHCH3CH2CH3C6H5C=CH2H第31頁第31頁誘導效應可沿著分子鏈傳遞，但隨鏈傳遞距離增長而快速削弱，超出3個碳原子影響基本能夠忽略。 例：-氯丁酸，-氯丁酸，-氯丁酸酸性大小比較CH3CH2CHClCOOHCH3CHClCH2COOHClCH2CH2COOH第32頁第32頁氣態(tài)時胺類化合物堿性強弱順序胺類化合物堿性

10、強弱主要受電子效應影響。脂肪胺中烷基供電子作用使氮原子上電子云密度增大, 即其接受質(zhì)子能力增強，堿性增強; 而對于芳香胺來說, 由于P- 共軛效應作用, 使芳香胺氮原子上電子云密度減少, 即其接受質(zhì)子能力削弱，堿性削弱。因此, 胺類化合物堿性強弱順序為: 脂肪胺 氨 芳香胺而對于脂肪胺中伯、叔胺來說, 通常情況下氮原子上連結(jié)烷基越多其堿性越強。對于取代芳香胺堿性強弱取決于苯環(huán)上取代基性質(zhì), 若取代基是供電子基, 則芳香胺堿性增強: 若取代基是吸電子基, 則其堿性削弱。胺堿性 會排序，會解釋原因第33頁第33頁水溶液中胺類化合物堿性強弱順序胺類化合物在水溶液中, 影響其堿性強弱原因除了電子效應以

11、外, 尚有溶劑化作用和空間效應。胺所形成銨正離子可在水溶液中靠水溶劑化作用來穩(wěn)定, 叔胺氮原子沒有氫, 因此它銨正離子與水形成氫鍵溶劑化作用要比伯、仲胺弱得多, 同時空間阻礙也較大, 因此質(zhì)子化傾向比伯、仲胺小得多, 這兩方面不利原因與三個烷基供電子誘導效應這一有利原因相均衡結(jié)果。烷基數(shù)目增長, 則銨正離子與溶劑分子形成氫鍵機會減少, 溶劑化程度減少, 使銨正離子穩(wěn)定程度削弱, 其堿性也削弱。第34頁第34頁判斷化合物是否含有芳香性休克爾規(guī)則休克爾規(guī)則：在平面環(huán)狀共軛體系中，只有電子數(shù)符合4n+2時才含有芳香性。電子數(shù)判斷：要求碳同平面，共軛，每個碳原子提供一個電子，負離子提供兩個電子 ，正離

12、子只提供空軌道，不提供電子。不帶電、帶正電、帶負電化合物芳香性判斷第35頁第35頁碳級數(shù)與反應速率關(guān)系烷烴自由基取代反應：3。2。1。CH3H影響原因：CH鍵離解能&碳自由基穩(wěn)定性不飽和烴親電加成反應： 3。2。1。CH3H影響原因：碳正離子穩(wěn)定性、電子效應第36頁第36頁親核取代反應：SN1： 3。2。1。CH3影響原因：碳正離子穩(wěn)定性SN2： CH3 1。 2。 3。影響原因：空間阻礙（主要）&給電子誘導效應消除反應：E1： 3。2。1。CH3影響原因：碳正離子穩(wěn)定性E2：CH3 1。 2。 3。影響原因：空間阻礙（主要）&給電子誘導效應第37頁第37頁共軛與超共軛P-共軛-C=C-Cl、

13、-C=C-N、-C=C-O、-COOH、C6H5-OR、CH2=CH-O-CH3、CH2=CH-N-CH3、C6H5-Cl-共軛C6H5-C=C-、CC-C=C-、CH2=CH-CH=CH2、CH2=CH-CH=O、CH2=CH-CN-超共軛CH3CCCH3（6）、CH2=CH-CH3（3）-p超共軛(CH3)3C+（9）、CH3CH2+（3）第38頁第38頁物理性質(zhì)（沸點）分子質(zhì)量相近不同類有機物：羧酸醇胺醛（酮）醚烷烴烯烴炔烴 影響原因：分子間、分子內(nèi)是否形成氫鍵對于有支鏈化合物，支鏈越多，沸點越低。同類有機物，C原子數(shù)越大，沸點越高。對于有順反異構(gòu)不飽和烴，Z型異構(gòu)體沸點高于E 型。第3

14、9頁第39頁方程式書寫題寫出下列反應主產(chǎn)物第40頁第40頁A + B ？（1）官能團（2）無機反應物（3）反應條件第41頁第41頁A + B ？（1）不同反應條件產(chǎn)物不同（2）有些反應需要非常特殊條件反應條件很主要！第42頁第42頁1.碳正離子重排會重排：產(chǎn)物不夠穩(wěn)定不重排：產(chǎn)物足夠穩(wěn)定或產(chǎn)物只有一個也許形式（含有兩個碳原子居多）第43頁第43頁拜別基團愈容易拜別，也愈有助于碳正離子形成。有時拜別基團較難拜別時，可加路易士酸予與幫助。RBr +AlBr3 R+ +AlBr4-（芳烴傅克烷基化反應）RX + Ag+ R+ +AgX（鹵代烴與AgNO3醇溶液反應） 碳正離子生成第44頁第44頁中性

15、分子異裂 使中性分子發(fā)生異裂是生成碳正離子最慣用辦法。和碳原子直接相連原子或原子團帶著一對成鍵電子拜別。RXR+ +X-，如：（CH3）3C+ +Cl-（CH3）3CCl普通叔碳正離子或其它較穩(wěn)定碳正子（苯甲型、烯丙型，二苯甲基碳正離子、三苯甲基碳正離子），較容易通過直接離解形成 。碳正離子生成第45頁第45頁 質(zhì)子或其它帶電荷原子團與不飽 和體系加成 最常見正離子是H+離子。烯烴酸化水合生成醇就包括著H+與C=C雙鍵加成（烯馬氏加成）。比如： 這個反應是可逆。逆反應是醇酸催化脫水生成烯烴。（醇消去成烯）碳正離子生成第46頁第46頁 重氮鹽分解 脂肪族伯胺與亞硝酸反應生成重氮鹽不穩(wěn)定，放出N2

16、形成碳正離子：RNH2 +HON=O RNHN=O RNHN=O R+ +N2碳正離子生成第47頁第47頁30C+ 20C+ 10C+CH3+ Ph3C+ Ph2CH+ PhCH2+ R3C+ CH2=CHCH2+ R2CH2+ CH3碳正離子穩(wěn)定性第48頁第48頁本冊書中同窗們曾經(jīng)碰到重排反應化學反應備注頁數(shù)烯馬氏加成P8083傅氏烷基化反應P109醇與氫鹵酸反應伯醇難重排，烯丙基、芐、叔、仲醇可重排，尤其是碳上有支鏈仲醇P141醇脫水成烯伯醇可重排P143第49頁第49頁 這是自由基取代反應；反應發(fā)生在反應活性較高 3H上。 2.烷烴取代第50頁第50頁 該反應是鹵代烴醇解反應，反應產(chǎn)物為

17、醚。 3.鹵代烴醇解反應第51頁第51頁4.烯氧化酸性或加熱條件下，產(chǎn)物為羧酸或酮。 這是一個氧化反應，值得注意是：三元環(huán)對氧化劑是穩(wěn)定，這里僅僅氧化碳碳雙鍵，因該氧化劑較為溫和，故氧化為順式-二醇。第52頁第52頁5.萘環(huán)上定位反應第53頁第53頁活化基團使反應在同環(huán)發(fā)生，鈍化基團使反應在異環(huán)發(fā)生。第54頁第54頁6.反馬氏規(guī)則（1）在光及過氧化物作用下，發(fā)生了游離基加成反應(參見過氧化物效應) （2）當親電試劑中氫原子電負性不小于所連原子或原子團時，從形式上看加成取向是違反馬氏定則。（3）空間位阻過大，不利于親核試劑攻打。第55頁第55頁7.傅氏反應傅氏烷基化反應 這是苯烷基化反應；當烷基

18、化試劑碳原子數(shù)3時易發(fā)生重排。 第56頁第56頁傅氏?；磻捎诜枷阃；俏娮踊鶊F，減少了苯環(huán)電子云密度，使其不易再度發(fā)生?；磻?，普通可控制在一元取代物階段。第57頁第57頁8.格氏試劑反應第58頁第58頁第59頁第59頁9.鹵仿反應鹵仿反應可用于制備少一個碳原子羧酸。尤其，碘仿反應可用于判別甲基酮和甲基醇。第60頁第60頁10.羥醛縮合第61頁第61頁 這是酰胺Hofmann降解反應；其產(chǎn)物特點是：生成減少一個碳原子有機胺。 11.Hofmann降解第62頁第62頁12.重氮鹽化學性質(zhì)第63頁第63頁*芳香族重氮鹽偶合反應：重氮鹽與芳香叔胺在中性或弱酸性條件下作用得偶氮化合物。第6

19、4頁第64頁重氮鹽在弱堿條件下可與酚類化合物反應生成偶氮化合物。第65頁第65頁異構(gòu)題試寫出CXHYOZ所有同分異構(gòu)體第66頁第66頁試寫出CXHYOZ所有同分異構(gòu)體計算不飽和度（含有C、H、O時）： =(2C+2H)/2=1，（無氧）碳碳雙鍵？一個環(huán)？（有氧）醛基？羰基？羧基？=2，碳碳三鍵？兩個碳碳雙鍵？一個環(huán)+（=1情形）？兩個環(huán)，有無也許是橋環(huán)或螺環(huán)？兩個=1情形互相組合？=3，=4，一個苯環(huán)？第67頁第67頁總思緒：碳鏈異構(gòu)順反異構(gòu)旋光異構(gòu)官能團異構(gòu)試寫出CXHYOZ所有同分異構(gòu)體要做到有一定順序，由易到難。馬上檢查馬上檢查有無手性碳第68頁第68頁判別題用化學辦法判別下列化合物第69頁第69頁總思緒1、A B C試劑1現(xiàn)象1現(xiàn)象1無明顯現(xiàn)象或現(xiàn)象2試劑2現(xiàn)象3現(xiàn)象42、A B C試劑1出現(xiàn)現(xiàn)象1極快出現(xiàn)現(xiàn)象1較慢很難出現(xiàn)現(xiàn)象1幾種同類有機物之間，速率或不同類有機物，逐一判別第70頁第70頁推薦幾種“好用”試劑判別對象試劑及（現(xiàn)象）烯烴溴水（褪色，但無法排除苯酚和苯胺）炔烴（端基炔）硝酸銀氨溶液（白色沉淀）或氯化亞銅氨溶液（紅棕色沉淀）鹵代烴硝酸銀乙醇溶液（出現(xiàn)鹵化銀沉淀，反應速率：芐型、叔仲伯）醇（醇醇之間）盧卡斯試劑，即含氯化鋅濃鹽酸溶液（出現(xiàn)渾濁，反應速率：叔仲伯）酚1、溴水（白色沉淀，但無法排除炔烴和烯烴） 2、三氯化鐵（顯色反應