有機化學(xué)全套(上)課件

【必須掌握的內(nèi)容】

1.有機化合物及有機化學(xué)。

2.有機化合物構(gòu)造式的表示方法。

3.共價鍵的形成——價鍵法（sp3、sp2

sp雜化、σ鍵與π鍵）和分子軌道法。4.共價鍵的基本屬性及誘導(dǎo)效應(yīng)。

5.共價鍵的斷鍵方式及有機反應(yīng)中間體。

6.有機化合物的酸堿概念。

共價鍵的形成及共價鍵的屬性、誘導(dǎo)效應(yīng)。

【本章重點】

第一章緒論有機化學(xué)全套課件(上)§有機化合物與有機化學(xué)

1、有機化合物：烴及其衍生物(烴：碳?xì)浠衔?2、有機化學(xué)：研究有機化合物來源、制備、結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用及其變化規(guī)律的科學(xué)。

3.有機化合物的研究對象

有機化學(xué)是從分子水平上研究物質(zhì)世界最豐富多彩的部分

——有機化合物。簡單有機小分子化合物（組成、價鍵、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、鑒定、反應(yīng)、合成）——復(fù)雜有機化合物（結(jié)構(gòu)、鑒定、合成）

——大分子化合物（

結(jié)構(gòu)、鑒定、合成、相互作用）

——

超分子（分子識別、分子組裝、功能）三項內(nèi)容：分離、結(jié)構(gòu)、反應(yīng)和合成

有機化學(xué)全套課件(上)[分離]

從自然界或反應(yīng)產(chǎn)物通過蒸餾、結(jié)晶、吸附、萃取、升華等操作孤立出單一純凈的有機物。[結(jié)構(gòu)]

對分離出的有機物進(jìn)行化學(xué)和物理行為的了解，闡明

其結(jié)構(gòu)和特性。[反應(yīng)和合成]

從某一有機化合物(原料)經(jīng)過一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)化成一已知的或新的有機化合物(產(chǎn)物)。4、有機化學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展有機化學(xué)作為一門學(xué)科誕生于：19世紀(jì)初有‘生機’之物——碳化合物——碳?xì)浠衔?。十八世紀(jì)前，利用天然有機物。我國古代對天然有機物的利用：植物染料、釀酒、制醋、中草藥（神農(nóng)本草經(jīng)，漢末）、造紙（漢朝）其他國家，如古代印度、巴比倫、埃及、希臘和羅馬也都在染色、釀酒對天然有機物進(jìn)行了利用。埃及人用靛藍(lán)和茜素作木乃伊裹布的染料，古猶太人祈禱者披巾上的藍(lán)色是從一種地中海魚中提取出來的。

有機化學(xué)全套課件(上)有機化學(xué)的任務(wù)1．發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象（新的有機物，有機物的新的來源、新的合成方法、合成技巧，新的有機反應(yīng)等）2．研究新的規(guī)律（結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，反應(yīng)機理等）3．提供新材料

（提供新的高科技材料，推動國民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展）4．探索生命的奧秘（生命與有機化學(xué)的結(jié)合）。

有機化學(xué)全套課件(上)6、

學(xué)習(xí)有機化學(xué)的要求1）、認(rèn)真聽課，作好筆記。2）、勤思考、多提問，再理解的基礎(chǔ)上記憶。3）、學(xué)完每章，應(yīng)歸納、總結(jié)。掌握該章的重點、難點和規(guī)律。4）、按時獨立的完成作業(yè)。5）、參閱有關(guān)的資料（參考書、雜志）。6）、重視有機實驗，以實驗促進(jìn)學(xué)習(xí)。有機化學(xué)全套課件(上)7、教學(xué)參考書：1、《基礎(chǔ)有機化學(xué)》（第二版），邢其毅等編，高教出版社2、《基礎(chǔ)有機化學(xué)習(xí)題解答與解題示例》邢其毅等編，北京大學(xué)出版社3、《有機化學(xué)》（第二版），鄆魁宏主編，高等教育出版社4、《有機化學(xué)學(xué)習(xí)及解題指導(dǎo)》,華北、東北九所高等師范院校合編，科學(xué)教育出版社出版5、《有機化學(xué)提要、例題和習(xí)題》,王永梅、王桂林主編，天津大學(xué)出版社出版6、《有機化學(xué)》（第三版），曾昭瓊主編，高等教育出版社有機化學(xué)全套課件(上)§有機化合物的特點

有機化合物的特點通?？捎梦鍌€字概括：“多、燃、低、難、慢”。

1．組成和結(jié)構(gòu)之特點

有機化合物種類繁多、數(shù)目龐大（已知有七百多萬種、且還在不但增加）但組成元素少

（C，H，O，N，P，S，X等）原因：

1）C原子自身相互結(jié)合能力強2)結(jié)合的方式多種多樣（單鍵、雙鍵、三鍵、鏈狀、環(huán)狀）3)同分異構(gòu)現(xiàn)象

（構(gòu)造異構(gòu)、構(gòu)型異構(gòu)、構(gòu)象異構(gòu)）普遍例如，C2H6O就可以代表乙醇和甲醚兩種不同的化合物有機化學(xué)全套課件(上)2、性質(zhì)上的特點A、物理性質(zhì)方面特點

1)揮發(fā)性大，熔點、沸點低2)水溶性差

（大多不容或難溶于水，易溶于有機溶劑B、化學(xué)性質(zhì)方面的特點1)易燃燒2)熱穩(wěn)定性差，易受熱分解（許多化合物在200~300度就分解）3)反應(yīng)速度慢4)反應(yīng)復(fù)雜，副反應(yīng)多

有機化學(xué)全套課件(上)§共價鍵的形成及其屬性一、共價鍵的形成

共價鍵的成鍵條件；共價鍵的飽和性；共價鍵的方向性。1．價鍵理論：

有機化學(xué)全套課件(上)2、雜化軌道理論簡介*要點*

sp3、sp2、

*

sp

雜化

*有機化學(xué)全套課件(上)（1）不同雜化方式的軌道形狀、s成分的多寡及不同雜化碳原子的電負(fù)性是不同的。著重強調(diào)兩個問題：（2）

鍵與

鍵的差異：

有機化學(xué)全套課件(上)

鍵

鍵存在的情況1、可以單獨存在。2、存在于任何共價鍵中。

1、必須與

鍵共存。2、僅存在于不飽和鍵中。

鍵的形成情況成鍵軌道沿軸向在直線上相互重疊。成鍵軌道對稱軸平行，從側(cè)面重疊。電子云的分布情況1、電子云集中于兩原子核的連線上，呈圓柱形分布。2、

鍵有一個對稱軸，軸上電子云密度最大。

1、電子云分布在

鍵所在平面的上下兩方，呈塊狀分布。

2、只有對稱面，對稱面上的電子云密度最?。?0）鍵的性質(zhì)1、鍵能較大。2、鍵的旋轉(zhuǎn)：以

鍵連接的兩原子可相對的自由旋轉(zhuǎn)。

3、鍵的可極化度：較小。1、鍵能較小。

2、鍵的旋轉(zhuǎn)：以

鍵連接的兩原子不能自由旋轉(zhuǎn)。3、鍵的可極化度：較大。有機化學(xué)全套課件(上)二、共價鍵的屬性1、鍵長：以共價鍵鍵合的兩個原子核間的距離為鍵長。

2、鍵角：同一原子上的兩個共價鍵之間的夾角。

3、鍵能：氣態(tài)時原子A和原子B結(jié)合成1molA-B雙原子分子（氣態(tài)）所放出的能量。

4、鍵的極性和鍵矩鍵矩：極性共價鍵正或負(fù)電荷中心的電荷（q）與兩個電荷中心之間的距離（d）的乘積叫鍵矩（u）。

有機化學(xué)全套課件(上)三、誘導(dǎo)效應(yīng)：

由于成鍵原子電負(fù)性不同所引起的，電子云沿鍵鏈（包括σ鍵和π鍵）按一定方向移動的效應(yīng)，或者說是鍵的極性通過鍵鏈依次誘導(dǎo)傳遞的效應(yīng)，稱為誘導(dǎo)效應(yīng)（Inductiveeffects），通常用“I”表示。從下面幾組數(shù)據(jù)中找找規(guī)律：

+I效應(yīng)：(CH3)3C—＞(CH3)2CH—＞CH3CH2—＞CH3—有機化學(xué)全套課件(上)

-I效應(yīng)：F—＞Cl—＞Br—＞I—取代羧酸的酸性與在烴基同一位置上引入-I基團(tuán)的數(shù)目有關(guān)，數(shù)目越多，酸性越強。

取代羧酸的酸性與-I基團(tuán)離羧基的距離有關(guān)，距離越遠(yuǎn)，影響越小。

有機化學(xué)全套課件(上)

吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)（-I）：

供電子誘導(dǎo)效應(yīng)（+I）：原子或基團(tuán)的吸電子能力順序如下：

有機化學(xué)全套課件(上)§有機化學(xué)反應(yīng)的類型和試劑的分類一、共價鍵的斷裂方式：

1、

均裂：成鍵的一對電子平均分給兩個原子或原子團(tuán)。均裂生成的帶單電子的原子或原子團(tuán)稱為自由基，或游離基。自由基不帶電荷，呈電中性。有很高的化學(xué)活性。

自由基反應(yīng)：通過共價鍵的均裂而進(jìn)行的反應(yīng)。自由基反應(yīng)一般在光或熱的作用下進(jìn)行。

有機化學(xué)全套課件(上)2、異裂：成鍵的一對電子保留在一個原子或原子團(tuán)上。異裂生成了正離子或負(fù)離子。有機化合物異裂生成碳正離子（R+）或碳負(fù)離子（R-）。離子型反應(yīng)：通過共價鍵的異裂而進(jìn)行的反應(yīng)。離子型反應(yīng)一般在酸、堿等極性試劑的作用下進(jìn)行。它又分為親核反應(yīng)和親電反應(yīng)。有機化學(xué)全套課件(上)二、有機中間體自由基碳正離子（R+）碳負(fù)離子（R-）。有機化學(xué)全套課件(上)三、有機試劑的類型：試劑可分為自由基試劑、離子試劑。離子試劑又分為親核試劑和親電試劑1、親電試劑：在反應(yīng)過程中接受電子或共用電子（這些電子原屬于另一反應(yīng)物分子的）的試劑。2、親核試劑：在反應(yīng)過程中供給電子的試劑。有機化學(xué)全套課件(上)四、有機反應(yīng)的基本類型：1、按共價鍵斷裂的方式分類：1）自由基反應(yīng)：通過共價鍵的均裂而進(jìn)行的反應(yīng)。自由基反應(yīng)一般在光或熱的作用下進(jìn)行。2）離子型反應(yīng)：通過共價鍵的異裂而進(jìn)行的反應(yīng)。離子型反應(yīng)一般在酸、堿等極性試劑的作用下進(jìn)行。它又分為親核反應(yīng)和親電反應(yīng)。3）周環(huán)反應(yīng)：通過環(huán)狀過度態(tài)而進(jìn)行的反應(yīng)。親電反應(yīng)和親核反應(yīng)：由親電試劑進(jìn)攻而發(fā)生的反應(yīng)為親電反應(yīng)。由親核試劑進(jìn)攻而發(fā)生的反應(yīng)為親核反應(yīng)。有機化學(xué)全套課件(上)有機化學(xué)全套課件(上)§有機化合物的結(jié)構(gòu)分子中原子之間相互連接的順序叫做分子的構(gòu)造。

表示分子構(gòu)造的化學(xué)式叫做構(gòu)造式。

無機化合物：一個分子式只代表一個化合物，如：H2SO4

只代表硫酸。

有機化合物：一個分子式可代表多個化合物，如：C2H5OH即代表乙醇又代表甲醚。有機化學(xué)全套課件(上)有機化合物構(gòu)造式的表示方法通常有：

較常用的為構(gòu)造簡式和鍵線式。如：有機化學(xué)全套課件(上)有機化合物的分類及命名一、按碳架分類1、開鏈化合物：碳原子相互結(jié)合形成鏈狀2、碳環(huán)化合物：含有碳原子組成的碳環(huán)1）、脂環(huán)化合物2）、芳香族化合物3、雜環(huán)化合物：是環(huán)狀化合物，這種環(huán)是由碳原子和其他元素的原子共同組成二、按官能團(tuán)分類官能團(tuán)：是指有機化合物分子中特別能起化學(xué)反應(yīng)的一些原子或原子團(tuán)。它常?？梢詻Q定化合物的主要性質(zhì)。

有機化學(xué)全套課件(上)研究有機化合物的一般步驟1、分離提純：重結(jié)晶、升華法、蒸餾法、色層分析法以及離子交換法等2、純度的檢定：測定熔點、沸點、相對密度和折射率等3、實驗式和分子式的確定：元素定性分析和定量分析、測其分子量，確定實驗式和分子式。4、結(jié)構(gòu)式的確定：[化學(xué)方法]官能團(tuán)分析、化學(xué)降解及合成

[物理方法]紅外(IR)、紫外(UV)、核磁(NMR)、質(zhì)譜(MS)、氣液色譜和X衍射等。

有機化學(xué)全套課件(上)有機化學(xué)全套課件(上)有機化學(xué)全套課件(上)有機化學(xué)全套課件(上)鍵矩：極性共價鍵正或負(fù)電荷中心的電荷（q）與兩個電荷中心之間的距離（d）的乘積叫鍵矩（u）。有機化學(xué)全套課件(上)化學(xué)鍵的極性：以鍵矩又稱偶極矩（

）來量度。

偶極矩是向量，帶有方向性，一般以“”來表示，箭頭表示從正電荷到負(fù)電荷的方向。

多原子分子的偶極矩是分子中各個鍵的偶極矩的向量和。

非極性共價鍵：兩個相同原子組成的共價鍵，成鍵電子云均勻分布在兩核周圍。Cl2；H2

極性共價鍵：不同原子組成的共價鍵，成鍵電子云均偏向電負(fù)性大的原子一邊。HCl；H2O有機化學(xué)全套課件(上)

鍵的極性：鍵的極性大小取決于成鍵兩原子電負(fù)性的差值，與外界條件無關(guān)，是永久的性質(zhì)。

鍵的極化性：鍵的極化性是共價鍵在外電場的作用下，使鍵的極性發(fā)生變化。鍵的極化性用鍵的極化度來度量，其大小除與成鍵原子的體積、電負(fù)性和鍵的種類有關(guān)外，還與外電場強度有關(guān)，是暫時的性質(zhì)。

有機化學(xué)全套課件(上)有機化學(xué)全套課件(上)

小結(jié)：

鍵長與鍵能反映了鍵的強度，即分子的熱穩(wěn)定性。

鍵角反映了分子的空間形象。

鍵矩和鍵的極化性反映了分子的化學(xué)反應(yīng)活性，并影響它們的物理性質(zhì)。

鍵的極性影響化學(xué)反應(yīng)：分子的極性影響物性常數(shù)，如：沸點、熔點、溶解度有機化學(xué)全套課件(上)鍵能：氣態(tài)時原子A和原子B結(jié)合成1molA-B雙原子分子（氣態(tài)）所放出的能量。通常鍵能愈大，鍵愈牢固。鍵的離解能：要使1molA-B雙原子分子（氣態(tài)）共價鍵解離為原子（氣態(tài)）時所需的能量?！鱄>0,吸熱；常用符號D（A-B）表示。?H∶H→H·+·H△H=+436kJ/mol；D=436kJ/mol?A(氣)+B(氣)→A─B(氣)?Cl∶Cl→Cl·+·ClD=+242kJ/mol?Cl·+Cl·→Cl2△H=-242kJ/mol

鍵能與鍵的離解能的差異：

雙原子分子：鍵能即是鍵的離解能。

多原子分子：鍵能則泛指分子中幾個同類型鍵的離解能的平值。有機化學(xué)全套課件(上)有機化學(xué)全套課件(上)第二章有機化合物的分類及命名有機化合物的分類

有機化學(xué)全套課件(上)官能團(tuán)決定一類有機化合物共同性質(zhì)的原子或原子團(tuán)稱為官能團(tuán)有機化學(xué)全套課件(上)官能團(tuán)典型有機化合物所屬類別

CCCCCHCHXCH3CH2ClOHCH3CH2OHOHOCH3OCH3CHOCH3CHOCH3COHOCOHONH2CH3NH2CH2

CH2烯炔鹵代烴醇酚醚醛羧酸胺酮有機化學(xué)全套課件(上)練習(xí)下列化合物中有2個官能團(tuán)的是()A、CH3CH2ClB、C、CH2=CHClD、ClOHO2NCD有機化學(xué)全套課件(上)同系物結(jié)構(gòu)相似、分子組成相差一個或若干個“CH2”原子團(tuán)的有機化合物互相稱為同系物結(jié)構(gòu)相似相同的通式相同的官能團(tuán)相似的化學(xué)性質(zhì)注意：有機化學(xué)全套課件(上)判斷(它們是否屬于同系物）CH2=CH—COOHCH3CH2CH2COOHCH2=CH—COOHCH2=CHCH2COOH不是是HOCH2CH2OH（HO）CH2CH（OH）CH2OH不是有機化學(xué)全套課件(上)A、CH3CH2CH2CH2CH3和CH3CH（CH3）2B、CH3CH2CH2OH和CH2CH2C、D、CH2=CH-CH=CH2和CH≡CHOHOH1、下列互為同系物的一組是（）A有機化學(xué)全套課件(上)2、下列說法正確的是（）①相鄰的兩互為同系物的物質(zhì)間在相對分子質(zhì)量上相差14；②分子組成相差若干個CH2的有機物一定互稱為同系物；③同系物間具有相同的通式；④具有相同分子通式的化合物間一定互為同系物；⑤具有相同的官能團(tuán)的有機物一定互稱為同系物；⑥同系物間具有相似的化學(xué)性質(zhì)；⑦同系物間具有相同的物理性質(zhì)；①③⑥有機化學(xué)全套課件(上)1、根據(jù)組成元素的不同烴:烴的衍生物只含碳?xì)湓氐挠袡C物烴分子中的氫原子被其它原子或原子團(tuán)取代后得到的物質(zhì)，常含C、H、O、N、P、X等元素一、有機化合物的分類有機化學(xué)全套課件(上)2、按官能團(tuán)分鹵代烴醇醛羧酸醚..XOHCHOCOHOO有機化學(xué)全套課件(上)3、按碳的骨架分鏈狀化合物環(huán)狀化合物脂環(huán)化合物芳香族化合物脂肪烴鏈狀烴脂環(huán)烴又稱脂肪族化合物有機化學(xué)全套課件(上)課堂練習(xí)有機化學(xué)全套課件(上)２、下列各對物質(zhì)中，按官能團(tuán)進(jìn)行分類，屬于同一類物質(zhì)的是（）A、CH3OHCH3OHC、CH2OHCH3OHD、CH3OHCOCH3OHCOAB、OCH3CHO有機化學(xué)全套課件(上)3、指出下列有機化合物的所屬類別：CH3CH２CH２CCH3CH3CCH3A、屬于COOHOHCH２CH3CH２CH2CHCH２D、屬于B、CH2CH２BrCH2Cl屬于C、OHHCO屬于烯鹵代烴酚、醛醇、羧酸有機化學(xué)全套課件(上)有機物烴烴的衍生物鏈烴環(huán)烴飽和烴不飽和烴脂環(huán)烴芳香烴鹵代烴含氧衍生物醇醛羧酸CH3－CH3CH3–Br–ClCH3–OH–OHCH3-O-CH3CH3–CHOCH3–COOHCH3-C-CH3OCH2＝CH2CH≡CH酮酚醚酯CH3–COOCH2CH3小結(jié)：有機化學(xué)全套課件(上)鏈狀化合物這類化合物分子中的碳原子相互連接成鏈狀。（因其最初是在脂肪中發(fā)現(xiàn)的，所以又叫脂肪族化合物。）如：正丁烷正丁醇有機化學(xué)全套課件(上)環(huán)狀化合物這類化合物分子中含有由碳原子組成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。它又可分為兩類：（1）脂環(huán)化合物：是一類性質(zhì)和脂肪族化合物相似的碳環(huán)化合物。如：環(huán)戊烷環(huán)己醇有機化學(xué)全套課件(上)（2）芳香族化合物：是分子中含有苯環(huán)的有機化合物。如：苯萘有機化學(xué)全套課件(上)醇—OH羥基（連接在脂肪烴基上）CH3CH2OHCH3—OHHO—CH2—CH2—OHCH2OH有機化學(xué)全套課件(上)酚—OH羥基（連接苯環(huán)上）OHOHCH3有機化學(xué)全套課件(上)第三章有機化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象有機化學(xué)全套課件(上)學(xué)習(xí)要求：1．

掌握立體異構(gòu)、光學(xué)異構(gòu)、對稱因素（主要指對稱面、對稱中心）、手性碳原子、手性分子、對映體、非對映體、外消旋體、內(nèi)消旋體等基本概念。2．

掌握書寫費歇爾投影式的方法。3．

掌握構(gòu)型的D、L和R、S標(biāo)記法。4．

掌握判斷分子手性的方法。5．

初步掌握親電加成反應(yīng)的立體化學(xué)。有機化學(xué)全套課件(上)異構(gòu)現(xiàn)象是有機化學(xué)中存在著的極為普遍的現(xiàn)象。其異構(gòu)現(xiàn)象可歸納如下：

構(gòu)造異構(gòu)立體異構(gòu)碳鏈異構(gòu)官能團(tuán)異構(gòu)位置異構(gòu)互變異構(gòu)構(gòu)型異構(gòu)構(gòu)象異構(gòu)順反異構(gòu)對映非對映異構(gòu)同分異構(gòu)單鍵旋轉(zhuǎn)異構(gòu)叔胺翻轉(zhuǎn)異構(gòu)有機化學(xué)全套課件(上)立體異構(gòu)構(gòu)造相同,分子中原子或基團(tuán)在空間的排列方式不同。有機化學(xué)全套課件(上)同分異構(gòu)是多層次性構(gòu)造異構(gòu)、構(gòu)型異構(gòu)和構(gòu)象異構(gòu)是不同層次上的異構(gòu)。其中構(gòu)造異構(gòu)屬較低層次的異構(gòu)形式，其次為構(gòu)型異構(gòu)，而構(gòu)象異構(gòu)是較高層次的異構(gòu)形式。其中低層次異構(gòu)形式通常包含有較高層次的異構(gòu)形式。對映異構(gòu)是指分子式、構(gòu)造式相同，構(gòu)型不同，互呈鏡像對映關(guān)系的立體異構(gòu)現(xiàn)象。有機化學(xué)全套課件(上)為什么要研究對映異構(gòu)呢？因：1．天然有機化合物大多有旋光現(xiàn)象。2．物質(zhì)的旋光性與藥物的療效有關(guān)（如左旋維生素C可治 抗壞血病，而右旋的不行）。3．用于研究有機反應(yīng)機理。有機化學(xué)全套課件(上)1848年P(guān)asteur（巴斯德

法國化學(xué)家）在顯微鏡下用鑷子將外消旋酒石酸拆分成右旋和左旋酒石酸。

二者的關(guān)系：互為鏡象（實物與鏡象關(guān)系，或者說左、右手關(guān)系）。二者無論如何也不能完全重疊。實物與鏡象不能重疊的分子，稱為手性分子。手性和對映體手性(Chirality)：實物與其鏡影不能重疊的現(xiàn)象。一、手性有機化學(xué)全套課件(上)物質(zhì)分子能否與其鏡象完全重疊（是否有手性），可從分子中有無對稱因素來判斷。

有機化學(xué)全套課件(上)二、對稱因素：

1.對稱軸Cn

以設(shè)想直線為軸旋轉(zhuǎn)360。/n，得到與原分子相同的分子，該直線稱為n重對稱軸（又稱n階對稱軸）。

三重對稱軸(C3)動畫演示六重對稱軸(C6)動畫演示二重對稱軸動畫演示有機化學(xué)全套課件(上)2.對稱面s

——某一平面將分子分為兩半，就象一面鏡子，實物（一半）與鏡象（另一半）彼此可以重疊，則該平面是對稱面。有機化學(xué)全套課件(上)3.對稱中心i

分子中有一中心點，通過該點所畫的直線都以等距離達(dá)到相同的基團(tuán)，則該中心點是對稱中心。有機化學(xué)全套課件(上)4.交替對稱軸（旋轉(zhuǎn)反映軸）Sn

交替對稱軸動畫演示Sn=Cn+σ（垂直于Cn）1956年首次合成了一個有四重更迭軸的分子分子繞設(shè)想直線為軸，旋轉(zhuǎn)360。/n后，再用一個與此直線垂直的平面進(jìn)行反映（即以此平面為鏡面，作出鏡象），如果得到的鏡象與原分子完全相同，該直線稱為n重交替對稱軸（稱Sn）。有機化學(xué)全套課件(上)結(jié)論：

A.有對稱面、對稱中心、四重交替對稱軸的分子均可與其鏡象重疊，是非手性分子；反之，為手性分子。

至于對稱軸并不能作為分子是否具有手性的判據(jù)。

B.大多數(shù)非手性分子都有對稱軸或?qū)ΨQ中心，只有交替對稱軸而無對稱面或?qū)ΨQ中心的化合物是少數(shù)。

∴既無對稱面也沒有對稱中心的，一般可判定為是手性分子。分子的手性是對映體存在的必要和充分條件。

如果分子中不存在對稱面、對稱中心和四重更迭對稱軸，則這個分子具有手性有機化學(xué)全套課件(上)實驗事實：同為乳酸，為什么會具有不同的光學(xué)性質(zhì)呢？三、對映體有機化學(xué)全套課件(上)對映體：分子的構(gòu)造相同，但構(gòu)型不同，形成實物與鏡象的兩種分子，稱為對映異構(gòu)體（簡稱：對映體）。

成對存在，旋光能力相同，但旋光方向相反。對映異構(gòu)動畫演示對映異構(gòu)體之間的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)基本相同，只是對平面偏振光的旋轉(zhuǎn)方向（旋光性能）不同。在手性環(huán)境條件下，對映體會表現(xiàn)出某些不同的性質(zhì)，如反應(yīng)速度有差異，生理作用的不同等。有機化學(xué)全套課件(上)光是一種電磁波，光波的振動方向與光的前進(jìn)方向垂直。旋光性與比旋光度一、旋光性普通光在通過尼克爾棱鏡后形成的只在一個方向傳播的平面光叫偏振光。1.偏振光(plane-polarizedlight)有機化學(xué)全套課件(上)2.旋光性：也稱光學(xué)活性(opticalactivity)

——物質(zhì)能使偏振光發(fā)生偏轉(zhuǎn)的性質(zhì)。結(jié)論：物質(zhì)有兩類：（1）旋光性物質(zhì)——能使偏振光振動面旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)，叫做旋光性；具有旋光性的物質(zhì)，叫做旋光性物質(zhì)。（2）非旋光性物質(zhì)——不具有旋光性的物質(zhì)，叫做非旋光性物質(zhì)。有機化學(xué)全套課件(上)3.右旋和左旋(dextrorotatoryandlevorotatory)

——使偏振光振動平面向右旋轉(zhuǎn)稱右旋，“+”或“d”——使偏振光振動平面向左旋轉(zhuǎn)稱左旋，“-”或“l(fā)”4.旋光度（observedrotation)——旋光活性物質(zhì)使偏振光振動平面旋轉(zhuǎn)的角度，用“a”表示。它不僅是由物質(zhì)的旋光性（與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有關(guān)）決定的，也與測定的條件有關(guān)。旋光度大小的影響因素：1、溫度2、波長3、溶劑的性質(zhì)4、旋光管的長度5、旋光管中物質(zhì)濃度有機化學(xué)全套課件(上)旋光儀(polarimeter)有機化學(xué)全套課件(上)5.比旋光度（specificrotation)為了便于比較，就要使其成為一個常量，故用比旋光度[α]來表示：——在一定溫度和波長（通常為鈉光燈，波長為589nm）條件下，樣品管長度為1dm，樣品濃度為1g?ml-1時測得的旋光度。是一物理常數(shù)。D---鈉光源，波長為589nm；T---測定溫度，單位為℃a---實測的旋光度；l---樣品池的長度，單位為dm；c---為樣品的濃度，單位為g?ml-1。

T有機化學(xué)全套課件(上)例：從粥樣硬化動脈中分離出來的膽甾醇0.5g溶解于20ml氯仿，并放入1dm的測量管中，測得旋光度-0.76o。求其比旋光度。

如何確定一個活性物質(zhì)是+60o的右旋體還是-300o的左旋體？有機化學(xué)全套課件(上)含一個手性碳原子化合物的對映異構(gòu)手性碳原子的概念：連有四個各不相同基團(tuán)的碳原子稱為手性碳原子（或手性中心）用C*表示。含有一個手性碳原子的化合物一定是手性分子。它有兩種不同的構(gòu)型，是互為實物與鏡象關(guān)系的立體異構(gòu)體，稱為對映異構(gòu)體（簡稱為對映體）。一、對映體

有機化學(xué)全套課件(上)二、外消旋體等量的左旋體和右旋體的混合物稱為外消旋體，一般用（±或dl）來表示。無旋光性。外消旋體與對映體的比較（以乳酸為例）：

旋光性

物理性質(zhì)

化學(xué)性質(zhì)

生理作用

外消旋體

不旋光mp18℃

基本相同

各自發(fā)揮其左右

對映體

旋光mp53℃基本相同

旋體的生理功能對映體——互為物體與鏡象關(guān)系的立體異構(gòu)體。

對映異構(gòu)體都有旋光性，其中一個是左旋的，一個是右旋的。所以對映異構(gòu)體又稱為旋光異構(gòu)體。外消旋體可分離成左旋體與右旋體。有機化學(xué)全套課件(上)一、對映體構(gòu)型的表示方法

對映體的構(gòu)型可用立體結(jié)構(gòu)（楔形式和透視式）和費歇爾（E·Fischer）投影式表示，1、立體結(jié)構(gòu)式

構(gòu)型的表示法、構(gòu)型的確定和構(gòu)型的標(biāo)記有機化學(xué)全套課件(上)2.Fischer投影式：

1)投影原則：1°橫、豎兩條直線的交叉點代表手性碳原子，位于紙平面。2°橫線表示與C*相連的兩個鍵指向紙平面的前面，豎線表示指向紙平面的后面。3°將含有碳原子的基團(tuán)寫在豎線上，編號最小的碳原子寫在豎線上端。有機化學(xué)全套課件(上)2）使用費歇爾投影式應(yīng)注意的問題：

a基團(tuán)的位置關(guān)系是“橫前豎后”

b不能離開紙平面翻轉(zhuǎn)180°；也不能在紙平面上旋轉(zhuǎn)90°或270°與原構(gòu)型相比。C將投影式在紙平面上旋轉(zhuǎn)180°，仍為原構(gòu)型。3）判斷不同投影式是否同一構(gòu)型的方法：（1）、將投影式在紙平面上旋轉(zhuǎn)180°，仍為原構(gòu)型。有機化學(xué)全套課件(上)（2）、任意固定一個基團(tuán)不動，依次順時針或反時針調(diào)換另三個基團(tuán)的位置，不會改變原構(gòu)型。有機化學(xué)全套課件(上)（3）、對調(diào)任意兩個基團(tuán)的位置，對調(diào)偶數(shù)次構(gòu)型不變，對調(diào)奇數(shù)次則為原構(gòu)型的對映體。例如：有機化學(xué)全套課件(上)3、構(gòu)型的多種表示方法的相互轉(zhuǎn)變請將該化合物表示為鋸架式和Fischer投影式有機化學(xué)全套課件(上)

絕對構(gòu)型——一種手征性的化合物的實際的三維結(jié)構(gòu)絕對構(gòu)型的測定——X-射線單晶衍射(1950年）——化學(xué)關(guān)聯(lián)法

相對構(gòu)型——相對于另外的化合物的構(gòu)型的一種化合物的結(jié)構(gòu)二、構(gòu)型的確定絕對構(gòu)型與相對構(gòu)型D-(+)-甘油醛L-(-)-甘油醛有機化學(xué)全套課件(上)三、構(gòu)型標(biāo)記法：

1.D/L標(biāo)記法D-(+)-甘油醛L-(-)-甘油醛**D、L與“+、-”沒有必然的聯(lián)系有機化學(xué)全套課件(上)2.R/S標(biāo)記法1970年國際上根據(jù)IUPAC的建議，構(gòu)型的命名采用R、S法，這種命名法根據(jù)化合物的實際構(gòu)型或投影式就可命名。R、S命名規(guī)則：1．

按次序規(guī)則將手性碳原子上的四個基團(tuán)排序。2．

把排序最小的基團(tuán)放在離觀察者眼睛最遠(yuǎn)的位置，觀察其余三個基團(tuán)由大→中→小的順序，若是順時針方向，則其構(gòu)型為R（R是拉丁文Rectus的字頭，是右的意思），若是反時針方向，則構(gòu)型為S（Sinister,左的意思）。R型動畫演示（+）和（-）并不對應(yīng)于（R）和（S）有機化學(xué)全套課件(上)A.三維結(jié)構(gòu)：

有機化學(xué)全套課件(上)B.Fischer投影式：

結(jié)論：當(dāng)最小基團(tuán)處于橫鍵位置時，其余三個基團(tuán)從大到小的順序若為逆時針，其構(gòu)型為R；反之，構(gòu)型為S。有機化學(xué)全套課件(上)

結(jié)論：當(dāng)最小基團(tuán)處于豎鍵位置時，其余三個基團(tuán)從大到小的順序若為順時針，其構(gòu)型為R；反之，構(gòu)型為S。

有機化學(xué)全套課件(上)有機化學(xué)全套課件(上)含兩個以上C*化合物的構(gòu)型或投影式，也用同樣方法對每一個C*進(jìn)行R、S標(biāo)記，然后注明各標(biāo)記的是哪一個手性碳原子。有機化學(xué)全套課件(上)

含兩個手性碳原子化合物的對映異構(gòu)

一、.含兩個不同手性碳原子化合物的對映異構(gòu)

結(jié)論：

異構(gòu)體數(shù)目——2n=22=4（n：手性碳原子數(shù)目）

對映體數(shù)目——

2n–1=2（2–1）=2（對）

氯代蘋果酸有機化學(xué)全套課件(上)

對映關(guān)系：

Ⅰ與Ⅱ；Ⅲ與Ⅳ

非對映關(guān)系：Ⅰ與Ⅲ、Ⅰ與Ⅳ、Ⅱ與Ⅲ、Ⅱ與Ⅳ

非對映體：不呈物體與鏡象關(guān)系的立體異構(gòu)體叫做非對映體。分子中有兩個以上手性中心時，就有非對映異構(gòu)現(xiàn)象。有機化學(xué)全套課件(上)非對映異構(gòu)體的特征：1°物理性質(zhì)不同（熔點、沸點、溶解度等）。2°比旋光度不同。3°旋光方向可能相同也可能不同。4°化學(xué)性質(zhì)相似，但反應(yīng)速度有差異。

有機化學(xué)全套課件(上)二.含兩個相同手性碳原子化合物的對映異構(gòu)

結(jié)論：異構(gòu)體數(shù)目

旋光異構(gòu)體的數(shù)目=2n-1n為偶數(shù)：內(nèi)消旋體的數(shù)目=2n/2-1立體異構(gòu)體總數(shù)=2n–1+2n/2–1有機化學(xué)全套課件(上)內(nèi)消旋體(meso)：分子內(nèi)部形成對映兩半的化合物。(有平面對稱因數(shù))。具有兩個手性中心的內(nèi)消旋結(jié)構(gòu)一定是（RS）構(gòu)型。內(nèi)消旋體無旋光性(兩個相同取代、構(gòu)型相反的手性碳原子，處于同一分子中，旋光性抵消)。

內(nèi)消旋體不能分離成光活性化合物。

RS立體異構(gòu)體總數(shù)=2n–1

n為奇數(shù)：

內(nèi)消旋體的數(shù)目=2(n–1)/2有機化學(xué)全套課件(上)外消旋體與內(nèi)消旋體：

外消旋體：是混合物，可拆分出一對對映體。內(nèi)消旋體：是化合物，不能拆分。外消旋體與內(nèi)消旋體的共同之處是：二者均無旋光性，但本質(zhì)不同。

有機化學(xué)全套課件(上)指出下列(A)與(B)、(A)與(C)的關(guān)系(即對映體或非對映體關(guān)系)。思考題有機化學(xué)全套課件(上)三.含三個不同手性碳原子化合物的對映異構(gòu)

八個旋光異構(gòu)體、組成四對對映體。C-2差向異構(gòu)體差向異構(gòu)體：含多個手性碳的兩個光活異構(gòu)體，僅有一個手性碳原子的構(gòu)型相反，其余的手性碳構(gòu)型相同，這兩個光活異構(gòu)體稱為差向異構(gòu)體。C-2差向異構(gòu)：由C-2引起的差向異構(gòu)。（C-2構(gòu)型相反）有機化學(xué)全套課件(上)3-C——非手性碳3-C——假手性碳有機化學(xué)全套課件(上)有機化學(xué)全套課件(上)外消旋體的拆分1.化學(xué)分離法2.生物分離法消旋化的動態(tài)拆分基本原則：提供手性環(huán)境和條件，使對映異構(gòu)體表現(xiàn)出不同的性質(zhì)從而得以拆分有機化學(xué)全套課件(上)3.晶種法4.色譜分離法1）柱色譜法2）配位競爭法3）紙色譜法4）氣相色譜法有機化學(xué)全套課件(上)1.奇數(shù)環(huán)的情況—I-IV四個化合物中各有兩個手性碳—當(dāng)A、B相同時，I和II為內(nèi)消旋體—當(dāng)A、B不同時，I和II為對映異構(gòu)體—對于III和IV，則無論A、B是否相同，III和IV均為一對對映異構(gòu)體環(huán)狀化合物的對映異構(gòu)有機化學(xué)全套課件(上)例：三元環(huán)

1.A、A型二取代：有三個異構(gòu)體。2.A、B型二取代：有22=4個異構(gòu)體，兩對對映體。

有機化學(xué)全套課件(上)2.偶數(shù)環(huán)的情況思考：A=B和A≠B兩種情況有何不同？有機化學(xué)全套課件(上)有機化學(xué)全套課件(上)例、四元環(huán)

有機化學(xué)全套課件(上)即：含手性軸及手性面化合物的對映異構(gòu)一、含手性軸的化合物不含手性碳原子化合物的對映異構(gòu)丙二烯型動畫演示1.丙二烯型化合物

中心碳原子兩個鍵平面正交,兩端碳原子上四個基團(tuán)，兩兩處于互為垂直的平面上。有機化學(xué)全套課件(上)當(dāng)A≠B，分子有手性。類似物：無有有機化學(xué)全套課件(上)2.聯(lián)苯型化合物苯環(huán)間碳碳鍵旋轉(zhuǎn)受阻，產(chǎn)生位阻構(gòu)象異構(gòu)。當(dāng)同一環(huán)上鄰位有不對稱取代時（取代基或原子體積較大）,整個分子無對稱面、無對稱中心,分子有手性。聯(lián)苯型動畫演示有機化學(xué)全套課件(上)某些原子或基團(tuán)的半徑如下：當(dāng)一個苯環(huán)對稱取代時（即鄰位兩個取代基相同時），分子無手性。有機化學(xué)全套課件(上)螺旋型分子。二、含手性面的化合物例：(-)-六螺駢苯末端兩苯環(huán)不在同平面上。提籃型動畫演示有機化學(xué)全套課件(上)含其它不對稱原子的光活性分子有機化學(xué)全套課件(上)旋光異構(gòu)體的性質(zhì)在相同的非手性條件下，旋光異構(gòu)體的物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)相同。名稱熔點/oC[]25(20%水）溶解度pka1pka2(+)-酒石酸170+12o1392.934.23(-)-酒石酸170-12o1392.934.23有機化學(xué)全套課件(上)旋光異構(gòu)體在手性條件下(如手性試劑、手性催化劑等)其反應(yīng)速率不同。生物體內(nèi)的酶和各種底物具手性。手性分子的對映體進(jìn)入生物體內(nèi)手性環(huán)境后,引起不同的分子識別,使其生理活性相差很大。例如：抗妊娠反應(yīng)的鎮(zhèn)靜藥—(R)-酞胺哌啶酮(“反應(yīng)停”)有機化學(xué)全套課件(上)手性藥物的旋光異構(gòu)與生物活性1）旋光異構(gòu)體具有不同的生物活性強度非麻醉性的消炎鎮(zhèn)痛藥—(S)-酮咯酸

2)旋光異構(gòu)體具有完全相反的生物活性。利尿藥：(S)-(-)-依托唑啉3)旋光異構(gòu)體的毒性或嚴(yán)重副作用

減肥藥—(S)-(+)-氟苯丙胺有機化學(xué)全套課件(上)不對稱合成非手性化合物在非手性條件下生成外消旋體。為什么總得外消旋體？有機化學(xué)全套課件(上)一個分子在對稱環(huán)境下反應(yīng),不可能有選擇性。(左旋體與右旋體過渡態(tài)能量相同,反應(yīng)活化能相同,反應(yīng)速率相同)。有機化學(xué)全套課件(上)1.由手性化合物進(jìn)行不對稱合成[構(gòu)象分析]中間體自由基構(gòu)象能有機化學(xué)全套課件(上)結(jié)果：產(chǎn)物為不等量的非對映體，且meso-占優(yōu)勢。有機化學(xué)全套課件(上)2.非手性分子通過引入手性基團(tuán)進(jìn)行不對稱合成一個分子的構(gòu)象決定了某一試劑接近分子的方向。有機化學(xué)全套課件(上)3.非手性分子通過引入手性催化劑進(jìn)行不對稱合成手性配體：(R)-BINAP有機化學(xué)全套課件(上)4.選擇性生物催化不對稱合成條件溫和、高效、立體專一5.立體選擇性反應(yīng)與立體專一性反應(yīng)有機化學(xué)全套課件(上)

親電加成反應(yīng)的立體化學(xué)

烯烴親電加成反應(yīng)的歷程可通過加成反應(yīng)的立體化學(xué)實驗事實來證明，我們以2-丁烯與溴的加成為例進(jìn)行討論。2-丁烯與溴的加成的立體化學(xué)事實說明，加溴的第一步不是形成碳正離子有機化學(xué)全套課件(上)若是形成碳正離子的話，因碳正離子為平面構(gòu)型，溴負(fù)離子可從平面的兩面進(jìn)攻碳正離子，其產(chǎn)物就不可能完全是外消旋體，也可能得到內(nèi)消旋體，這與實驗事實不符。有機化學(xué)全套課件(上)用生成溴鎓離子中間體歷程可很好的解釋上述立體化學(xué)事實。

有機化學(xué)全套課件(上)反-2-丁烯與溴加成同上討論，產(chǎn)物為內(nèi)消旋體。有機化學(xué)全套課件(上)第四章sp3雜化碳化合物—飽和烴有機化學(xué)全套課件(上)【學(xué)習(xí)要求】能正確書寫烷烴的構(gòu)造異構(gòu)體，掌握烷烴的命名原則。能用原子軌道雜化理論解釋烷烴中碳原子的構(gòu)型。掌握σ鍵的形成、結(jié)構(gòu)特點及特性。掌握構(gòu)象式（紐曼式和透視式）的寫法。掌握烷烴的物理性質(zhì)（沸點，熔點，溶解度，比重等）存在的規(guī)律性的變化。掌握烷烴的氧化，裂化，取代反應(yīng)。掌握烷烴的鹵代反應(yīng)、自由基反應(yīng)的條件、歷程及自由基的穩(wěn)定性。

返回有機化學(xué)全套課件(上)

烴：分子中只有C、H兩種元素的有機化合物叫做烴。返回

通式：CnH2n+2

烷烴：分子中的碳除以碳碳單鍵相連外，碳的其他價鍵都為氫原子所飽和的烴叫做烷烴，也叫做飽和烴。

有機化學(xué)全套課件(上)

同系列：具有同一個通式，結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)相似在組成上相差一個或幾個—CH2的一系列化合物。

同系差：同系列組成上的差異—CH2—。

同系物：同系列中的化合物彼此互為同系物。

烷烴的同系列及同分異構(gòu)現(xiàn)象

一、烷烴的同系列

最簡單的烷烴是甲烷，依次為乙烷、丙烷、丁烷、戊烷……等，它們組成了烷烴的同系列有機化學(xué)全套課件(上)

分子式 構(gòu)造式 構(gòu)造簡式

CH4CH3CH3甲烷 CH4

乙烷C2H6

丙烷C3H8

CH3CH2CH3

丁烷C4H10

CH3CH2CH2CH3

有機化學(xué)全套課件(上)二、烷烴的同分異構(gòu)現(xiàn)象1．異構(gòu)現(xiàn)象同分異構(gòu)體：具有相同分子式的不同化合物。構(gòu)造異構(gòu)體：具有相同分子式，分子中原子或基團(tuán)因連接順序不同而產(chǎn)生的異構(gòu)體。

碳架異構(gòu)：由碳架不同引起的異構(gòu)，稱碳架異構(gòu)。(屬構(gòu)造異構(gòu))開鏈烷烴的構(gòu)造異構(gòu)只有碳架異構(gòu)正戊烷異戊烷新戊烷有機化學(xué)全套課件(上)有機化學(xué)全套課件(上)有機化學(xué)全套課件(上)三、伯、仲、叔、季碳原子

在烴分子中僅與一個碳相連的碳原子叫做伯碳原子（或一級碳原子，用1°表示）在烴分之中僅與兩個碳相連的碳原子叫做仲碳原子（或二級碳原子，用2°表示）在烴分之中僅與三個碳相連的碳原子叫做叔碳原子（或三級碳原子，用3°表示）在烴分之中僅與四個碳相連的碳原子叫做季碳原子（或四級碳原子，用4°表示）例如：

CH3

C

CH2

CH

CH3CH3CH31234CH31°°°°°與伯、仲、叔碳原子相連的氫原子，分別稱為伯、仲、叔氫原子。不同類型的氫原子的反應(yīng)性能有一定的差別。

返回有機化學(xué)全套課件(上)烷烴的命名一、普通命名法根據(jù)分子中碳原子數(shù)目稱為“某烷”，碳原子數(shù)十個以內(nèi)的依次用甲、乙、丙、丁、戊……癸表示，十以上的用漢字?jǐn)?shù)字表示碳原子數(shù)，用正、異、新表示同分異構(gòu)體。例如：

正戊烷異戊烷新戊烷

普通命名法簡單方便，但只能適用于構(gòu)造比較簡單的烷烴。對于比較復(fù)雜的烷烴必須使用系統(tǒng)命名法。有機化學(xué)全套課件(上)二、烷基

為了學(xué)習(xí)系統(tǒng)命名法，應(yīng)先認(rèn)識烷基。

烷基——烷烴分之中去掉一個氫原子而剩下的原子團(tuán)稱為烷基。烷基 名稱 通常符號

CH３－

甲基

Me

CH3CH2－

乙基

Et

CH3CH2CH2－

丙基

n-Pr

CH3CH－

|

異丙基

i-Pr

CH3

CH3CH2CH2CH2－

正丁基

n-Bu

有機化學(xué)全套課件(上)烷基 名稱 通常符號

CH3CHCH2－

｜

異丁基

i-Bu

CH3CH3CH2CH－

|仲丁基

s-Bu

CH3

CH3

|

CH3—C—

叔丁基

t-Bu

|

CH3

烷基的通式為CnH2n+1常用R表示此外還有“亞”某基,“次”某基。有機化學(xué)全套課件(上)二價基

——

亞基：

CH2亞甲基CH2CH21,2_亞乙基三價基——次基：有機化學(xué)全套課件(上)三、系統(tǒng)命名法（IUPAC命名法）

系統(tǒng)命名法是中國化學(xué)學(xué)會根據(jù)國際純粹和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會（IUPAC）制定的有機化合物命名原則，再結(jié)合我國漢字的特點而制定的（1960年制定，1980年進(jìn)行了修定）系統(tǒng)命名法規(guī)則如下：1.選擇主連（定母體）

（1）選擇最長的碳鏈作為主鏈，根據(jù)主鏈碳原子數(shù)，定母體，稱為“某烷”有機化學(xué)全套課件(上)主碳鏈的選擇——當(dāng)有兩個以上的等長碳鏈可供選擇時，其選擇順序為：

例1：選擇支鏈最多的碳鏈為主碳鏈。

有機化學(xué)全套課件(上)

例2：選擇支鏈位號較小的為主碳鏈。

有機化學(xué)全套課件(上)例3：兩個等長碳鏈上的支鏈數(shù)目、位次均相同，選擇支鏈碳原子多的為主碳鏈。

有機化學(xué)全套課件(上)例4：選擇側(cè)分支少的鏈為主碳鏈。

有機化學(xué)全套課件(上)2.主鏈的編號近取代基端開始編號，并遵守“最低系列編號規(guī)則”CCCCCCCC78CC87654321234615234615CCCCCCCC162編號正確編號錯誤編號正確編號錯誤１）取代基編號最小Ｃ２）小的取代基編號最?。茫常矗涤袡C化學(xué)全套課件(上)3．烷烴名稱的寫出A將支鏈（取代基）寫在母體名稱的前面B取代基按“次序規(guī)則”小的基團(tuán)優(yōu)先列出烷基的大小次序：甲基<乙基<丙基<丁基<戊基<己基<異戊基<異丁基<異丙基。

C相同基團(tuán)合并寫出，位置用2，3……阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)出,取代基數(shù)目用二,三……中文數(shù)字標(biāo)出。

D阿拉伯?dāng)?shù)字與漢字之間必須用短橫線分開；E阿拉伯?dāng)?shù)字之間必須用逗號分開?？蓪⑼闊N的命名歸納為十六個字：最長碳鏈，最小定位，同基合并，由簡到繁。有機化學(xué)全套課件(上)四、衍生物命名法

該法是按照化合物由簡到繁的原則，規(guī)定每類化合物以最簡單的一個化合物為母體，而將其余部分作為取代基來命名的。

有機化學(xué)全套課件(上)

五、有機化合物的俗名和簡稱：

所謂俗名(trivialname)就是化學(xué)工作者根據(jù)化合物的來源、制法、性質(zhì)或采用人名等加以命名的。僅舉幾例：

CH4——甲烷，沼氣石油醚（Ｃ５－Ｃ９的烷烴混合物）液體石蠟（Ｃ９－Ｃ１７的烷烴混合物）凡士林（Ｃ１８－Ｃ２２的烷烴混合物）返回有機化學(xué)全套課件(上)烷烴的構(gòu)型

構(gòu)型：是指具有一定構(gòu)造的分子中原子在空間的排列狀況。

二、碳原子的四面體概念（以甲烷為例）

甲烷分子為正四面體構(gòu)型。甲烷分子中，碳原子位于正四面體構(gòu)的中心，四個氫原子在四面體的四個頂點上，四個C-H鍵長都為0.109nm，所有建角∠H-C-H都是109.5o，σ鍵可以饒軸旋轉(zhuǎn)。甲烷的正四面體構(gòu)型

一、碳原子的SP3雜化球棒模型斯陶特模型

有機化學(xué)全套課件(上)三、烷烴分子的形成

烷烴分子形成時，碳原子的SP3軌道沿著對稱軸的方向分別與碳的SP3軌道或氫的1S軌道相互重疊成σ鍵。甲烷的形成示意圖

有機化學(xué)全套課件(上)σ鍵：成鍵電子云沿鍵軸方向呈圓柱形對稱重疊而形成的鍵叫做σ鍵。σ鍵的特點:(1)電子云沿鍵軸呈圓柱形對稱分布。(2)可自由旋轉(zhuǎn)而不影響電子云重疊的程度。(3)結(jié)合的較牢固。因C-H鍵,鍵能415.3KJ/molC-C鍵,鍵能345.6KJ/mol碳原子都是SP3雜化，C-C鍵為SP3-SP3σ鍵C-H鍵為SP3-Sσ鍵

烷烴分子中：有機化學(xué)全套課件(上)四．其它烷烴的構(gòu)型1）碳原子都是以SP3雜化軌道與其他原子形成σ鍵，碳原子都為四面體結(jié)構(gòu)。2）C-C鍵長均為0.154nm,C-H鍵長為0.109nm,,鍵角都接近于109.5°。3）碳鏈一般是曲折地排布在空間，在晶體時碳鏈排列整齊，呈鋸齒狀，在氣、液態(tài)時呈多種曲折排列形式（因σ鍵能自由旋轉(zhuǎn)所致）。有機化學(xué)全套課件(上)五、烷烴分子立體構(gòu)型的表示方法：實線-鍵在紙平面上;楔線-鍵在紙平面前;虛線-鍵在紙平面后。楔形式球棒模型斯陶特模型

有機化學(xué)全套課件(上)烷烴的構(gòu)象構(gòu)象——構(gòu)造一定的分子，通過單鍵的旋轉(zhuǎn)而引起的分之中各原子在空間的不同排布稱為構(gòu)象。一、乙烷的構(gòu)象

理論上講，乙烷分子中碳碳單鍵的自由旋轉(zhuǎn)可以產(chǎn)生無數(shù)種構(gòu)象（用模型操作示意），但極限構(gòu)象只有兩種，即交叉式和重疊式。C-C單鍵旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的；

有兩種極端構(gòu)象：重疊式，交叉式有機化學(xué)全套課件(上)

構(gòu)象的穩(wěn)定性[分析乙烷兩個極端構(gòu)象]排斥力最大排斥力最小內(nèi)能高內(nèi)能低非鍵連相互作用力：不直接相連的原子間的作用力。

構(gòu)象的穩(wěn)定性與內(nèi)能有關(guān)。內(nèi)能低,穩(wěn)定；內(nèi)能高,不穩(wěn)定。

內(nèi)能最低的構(gòu)象稱優(yōu)勢構(gòu)象。其它構(gòu)象的內(nèi)能介于這兩者之間。有機化學(xué)全套課件(上)

交叉式構(gòu)象為乙烷的優(yōu)勢構(gòu)象

原因：原子間的斥力小，能量最低。

重疊式比交叉式的能壘（扭轉(zhuǎn)能）高12.5KJ/mol。單鍵旋轉(zhuǎn)的能壘一般為12-42KL/mol，在室溫時，乙烷分之中的C-C鍵能迅速的旋轉(zhuǎn)，構(gòu)象異構(gòu)體處于迅速轉(zhuǎn)化的動態(tài)平衡中。因此不能分離出乙烷的某一構(gòu)象。在低溫時，交叉式增加。(如乙烷在-170℃時，基本上是交叉式)有機化學(xué)全套課件(上)構(gòu)象的表示方法：紐曼式（Newman）楔形式，鋸架式，

有機化學(xué)全套課件(上)二.正丁烷的構(gòu)象繞C-2和C-3之間的σ鍵旋轉(zhuǎn)，形成的四種典型構(gòu)象。

對位交叉式鄰位交叉式全重疊式部分重疊式構(gòu)象穩(wěn)定性：對位交叉式>鄰位交叉式>部分重疊式>全重疊式室溫下，正丁烷構(gòu)象異構(gòu)體處于迅速轉(zhuǎn)化的動態(tài)平衡中，不能分離。最穩(wěn)定的對位交叉構(gòu)象是優(yōu)勢構(gòu)象。返回有機化學(xué)全套課件(上)一、狀態(tài)

常溫、常壓(0.1MPa)

C5～C16：液態(tài)

C1～C4：氣態(tài)＞C17：固態(tài)直鏈烷烴二、沸點（b.p）

1.直鏈烷烴

(1)M↑，b.p↑；庚烷：～100℃(98.4)℃。

解釋：

烷烴的物理性質(zhì)分子間力(VanderWaals)：

靜電引力誘導(dǎo)力

色散力(烷烴

μ=0)

而：色散力

∝

共價鍵數(shù)目(即C—C、C—H)

有機化學(xué)全套課件(上)

(2)相鄰?fù)滴锏姆悬c差(⊿b.p)，隨M↑，⊿b.p↓。解釋：

(1)支鏈↑，b.p↓。

解釋：色散力是近距離較大。

2.支鏈烷烴(同分異構(gòu)體)

(2)支鏈數(shù)相同：對稱性↑，b.p↑；

有機化學(xué)全套課件(上)

小結(jié)：沸點高低的判斷方法

A：數(shù)碳原子數(shù)目——數(shù)目↑，b.p↑；

B：碳原子數(shù)目相同——支鏈↑，b.p↓；

C：支鏈數(shù)目相同——對稱性↑，b.p↑；

三、熔點(m.p)

1．直鏈烷烴

M↑，m.p↑(C3以后)。

有機化學(xué)全套課件(上)

由此可見：含偶數(shù)C，m.p↑的多；含奇數(shù)C，m.p↑的少。

從而形成了“偶上奇下”兩條曲線。

解釋：

在晶體中，分子間作用力不僅取決于分子的大小，還于晶體中晶格排列的對稱性有關(guān)。

含偶數(shù)碳原子的碳鏈具有較好的對稱性，晶格排列緊密。

有機化學(xué)全套課件(上)

2.同分異構(gòu)體

支鏈M↑，m.p↓(不利于晶格的緊密排列)。

對稱性↑，m.p↑；高度對稱的異構(gòu)體——m.p＞直鏈異構(gòu)體——m.p。

四、相對密度：

分子量↑，密度↑，但＜1；

支鏈↑，密度↓。

有機化學(xué)全套課件(上)五、溶解度烷烴都不溶于水，能溶于有機溶劑。“相似者相溶”六、折光率

有機化學(xué)全套課件(上)七、密度有機化學(xué)全套課件(上)返回有機化學(xué)全套課件(上)烷烴的化學(xué)性質(zhì)

烷烴的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定（特別是正烷烴）。在一般條件下（常溫、常壓），與大多數(shù)試劑如強酸、強堿、強氧化劑、強還原劑及金屬鈉等都不起反應(yīng)，或反應(yīng)速度極慢。原因：（1）其共價鍵都為σ鍵，鍵能大C-H390~435KJ/molC-C345.6KJ/mol（2）分子中的共價鍵不易極化（電負(fù)性差別小C2.5，H2.2）

但穩(wěn)定性是相對的、有條件的，在一定條件下（如高溫、高壓、光照、催化劑），烷烴也能起一些化學(xué)反應(yīng)。有機化學(xué)全套課件(上)一、氧化反應(yīng)有機化學(xué)全套課件(上)有機化學(xué)全套課件(上)有機化學(xué)全套課件(上)有機化學(xué)全套課件(上)二、熱裂反應(yīng)

在高溫及沒有氧氣的條件下使烷烴分子中的C-C鍵和C-H鍵發(fā)生斷裂的反應(yīng)稱為熱裂反應(yīng)。例如：

熱裂化反應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)目的的不同可采用不同的裂化工藝。1.深度裂化（裂解）

1)目的：主要是得到基本化工原料（乙烯，丙烯，丁二烯，乙炔）

2)裂化溫度800-1100℃有機化學(xué)全套課件(上)2.催化裂化1)目的：提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量（生產(chǎn)高辛烷值的汽油）2)裂化溫度400-500℃3)加入一定的催化劑三、鹵代反應(yīng)

烷烴的氫原子被鹵素取代生成鹵代烴的反應(yīng)稱為鹵代反應(yīng)。通常是指氯代或溴代。1．甲烷的氯代反應(yīng)有機化學(xué)全套課件(上)

在紫外光漫射或高溫下，甲烷易與氯、溴發(fā)生反應(yīng)。

甲烷的鹵代反應(yīng)較難停留在一元階段，氯甲烷還會繼續(xù)發(fā)生氯化反應(yīng)，生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳。

若控制一定的反應(yīng)條件和原料的用量比，可得其中一種氯代烷為主要的產(chǎn)物。

甲烷：氯氣=10：1（400-450℃時）CH3Cl占98%例如：甲烷：氯氣

=1：4（400℃時）主要為CCl4有機化學(xué)全套課件(上)2．其他烷烴的氯代反應(yīng)

1）反應(yīng)條件與甲烷的氯代相同（光照），但產(chǎn)物更為復(fù)雜，因氯可取代不同碳原子上的氫，得到各種一氯代或多氯代產(chǎn)物。例如：有機化學(xué)全套課件(上)

2）伯、仲、叔氫的相對反應(yīng)活性

分子中，有六個等價伯氫，兩個等價仲氫，若氫的活性一樣，則兩種一氯代烴的產(chǎn)率，

理論上為6：2=3：1但實際上為43：57=1：1.33

這說明在時溫氯代時，各類氫的反應(yīng)活性是不一樣的，

氫的相對活性=產(chǎn)物的數(shù)量÷被取代的等價氫的個數(shù)。即仲氫與伯氫的相對活性為4：1。

有機化學(xué)全套課件(上)

再看異丁烷一氯代時的情況：

同上分析，可求得叔氫的相對反應(yīng)活性：即叔氫的反應(yīng)活性為伯氫的5倍。

故室溫時三種氫的相對活性為：3°H：2°H：1°H=5：4：1在高溫時（>450℃）氯代時三種氫的活性接近于：

3°H：2°H：1°H=1：1：1有機化學(xué)全套課件(上)

溴帶反應(yīng)時（光照，127℃），三種氫的相對活性為：3°H：2°H：1°H=1600：82：1例如：

故溴代反應(yīng)的選擇性好，在有機合成中比氯帶更有用。有機化學(xué)全套課件(上)

四.異構(gòu)化反應(yīng)一個異構(gòu)體轉(zhuǎn)化為另一個異構(gòu)體。

工業(yè)上改善油品質(zhì)量返回有機化學(xué)全套課件(上)烷烴的鹵代反應(yīng)歷程反應(yīng)歷程：化學(xué)反應(yīng)所經(jīng)歷的途徑或過程，又稱為反應(yīng)機理。

反應(yīng)歷程是根據(jù)大量的實驗事實作出來的理論推導(dǎo)，實驗事實越豐富，可靠的程度就越大。到目前為止，有些已被公認(rèn)確定下來，有些尚欠成熟，有待于理論化學(xué)工作者的進(jìn)一步努力。一、甲烷的氯代歷程

實驗事實：

CH4、Cl2混合物在黑暗中長期保存，不反應(yīng)。

CH4經(jīng)光照后與Cl2混合，也不反應(yīng)。

Cl2經(jīng)光照后，迅速在黑暗中與Cl2混合，反應(yīng)立即發(fā)生。

Cl2經(jīng)光照后，過一段時間后在黑暗中與Cl2混合，反應(yīng)不能發(fā)生。實驗事實告訴我們：烷烴的鹵代反應(yīng)是從Cl2的光照開始的。

且Cl2生成的活性質(zhì)點壽命較短有機化學(xué)全套課件(上)

實驗證明，甲烷的氯代反應(yīng)為自由基歷程.CH3+.CH3CH3-CH3有機化學(xué)全套課件(上)

一個自由基能使鏈增長反應(yīng)重復(fù)5,000次，一個光量子可以引發(fā)兩個自由基，故可使鏈增長反應(yīng)重復(fù)10,000次。

凡是自由基反應(yīng)，都是經(jīng)過鏈的引發(fā)、鏈的傳遞、鏈的終止三個階段來完成的。

從上可以看出，一旦有自由基生成，反應(yīng)就能連續(xù)的進(jìn)行下去，這樣周而復(fù)始，反復(fù)不斷的進(jìn)行反應(yīng)，故又稱為鏈鎖反應(yīng)。有機化學(xué)全套課件(上)二.自由基的結(jié)構(gòu)與能量變化：

Cl·的孤電子在3p軌道；

CH3·的孤電子在哪一個軌道中，取決于甲基自由基的結(jié)構(gòu)。

有機化學(xué)全套課件(上)有機化學(xué)全套課件(上)有機化學(xué)全套課件(上)三.鹵代反應(yīng)中X2的相對活性：

四.鹵代反應(yīng)取向的理論解釋——自由基的穩(wěn)定性：

為什么不同類型H原子的反應(yīng)活性次序為：

3°H＞2°H＞1°H？

有機化學(xué)全套課件(上)

1、各類C—H鍵的離解能：

∴H原子的反應(yīng)活性次序為：3°H＞2°H＞1°H

顯然，自由基形成的難易應(yīng)為：

容易形成的自由基，一定是穩(wěn)定的自由基。∴自由基的穩(wěn)定性順序為：

有機化學(xué)全套課件(上)

2、自由基穩(wěn)定性的理論解釋——σ，p-超共軛效應(yīng)σ，p-超共軛效應(yīng)的大小與參與共軛的C—H鍵數(shù)目有關(guān)。有機化學(xué)全套課件(上)四．鹵代反應(yīng)的選擇性

返回有機化學(xué)全套課件(上)烷烴的制備一、

一、

偶聯(lián)反應(yīng)把兩個碳（實際上是兩個烴基）聯(lián)結(jié)起來形成C-C鍵的反應(yīng)稱為偶聯(lián)反應(yīng)。1、武慈合成法2RX+2Na———→R-R+2NaX只能制備對稱的烷烴2、柯爾貝法2RCOONa+2H2O——→（R-R+2CO2）+（2NaOH+H2）陽極陰極

有機化學(xué)全套課件(上)二、還原反應(yīng)

1.碳架不變的反應(yīng)有機化學(xué)全套課件(上)2.碳原子數(shù)增加的反應(yīng)有機化學(xué)全套課件(上)烷烴的來源及主要用途返回有機化學(xué)全套課件(上)脂環(huán)烴學(xué)習(xí)要求脂環(huán)烴的分類、命名和異構(gòu)現(xiàn)象脂環(huán)烴的性質(zhì)環(huán)烷烴的環(huán)張力和穩(wěn)定性環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)萜類和甾類化合物

有機化學(xué)全套課件(上)學(xué)習(xí)要求1、掌握脂環(huán)烴的命名、順反異構(gòu)現(xiàn)象；2、掌握環(huán)烷烴和環(huán)烯烴的結(jié)構(gòu)和主要化學(xué)性質(zhì)，并了解碳環(huán)的大小與其穩(wěn)定性的關(guān)系；3、掌握環(huán)己烷的構(gòu)象，椅式、船式和扭船式、a鍵和e鍵，了解它們的能量關(guān)系。4、掌握一元、二元取代環(huán)己烷的穩(wěn)定構(gòu)象式和理解十氫化萘的構(gòu)象。5、掌握下列概念或術(shù)語：張力環(huán)和無張力環(huán)、船式和椅式構(gòu)象、直立鍵和平伏鍵、稠環(huán)烴、橋環(huán)烴、螺環(huán)烴。重點與難點

本章重點和難點是環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)、環(huán)己烷及一元取代環(huán)己烷的構(gòu)象、二取代環(huán)己烷和稠環(huán)烴的構(gòu)象。有機化學(xué)全套課件(上)脂環(huán)烴的分類、命名和異構(gòu)現(xiàn)象脂環(huán)烴的分類環(huán)的大?。盒…h(huán)（３～４元）；普通環(huán)（５～７元）；中環(huán)（（８～１２元）和大環(huán)（十二碳以上）。有機化學(xué)全套課件(上)脂環(huán)烴的命名1、根據(jù)分之中成環(huán)碳原子數(shù)目，稱為環(huán)某烷。2、把取代基的名稱寫在環(huán)烷烴的前面。3、取代基位次按“最低系列”原則列出，基團(tuán)順序按“次序規(guī)則”小的優(yōu)先列出。例如：環(huán)烷烴的命名有機化學(xué)全套課件(上)環(huán)烯烴的命名

1、根據(jù)分子中成環(huán)碳原子數(shù)目，稱為環(huán)某烯。2、以雙鍵的位次和取代基的位置最小為原則。例如：有機化學(xué)全套課件(上)橋環(huán)烴（二環(huán)、三環(huán)等）分之中含有兩個或多個碳環(huán)的多環(huán)化合物中，其中兩個環(huán)共用兩個或多個碳原子的化合物稱為橋環(huán)化合物。編號原則：從橋的一端開始，沿最長橋編致橋的另一端，再沿次長橋致始橋頭，最短的橋最后編號。化合物名為7，7-二甲基二環(huán)[2，2，1]庚烷有機化學(xué)全套課件(上)命名：根據(jù)成環(huán)碳原子總數(shù)目稱為環(huán)某烷，在環(huán)字后面的方括號中標(biāo)出除橋頭碳原子外的橋碳原子數(shù)（大的數(shù)目排前，小的排后），（如圖）。其它同環(huán)烷烴的命名。有機化學(xué)全套課件(上)有機化學(xué)全套課件(上)螺環(huán)烴兩個環(huán)共用一個碳原子的環(huán)烷烴稱為螺