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文檔簡介
2024年大學有機化學課件
高校有機化學課件1
第一章緒論
教學目的
1.使學生了解有機化化學的探討對象和有機化合物的特別性質(zhì)。
2.使學生駕馭有機化合物的結(jié)構表示方法和有機化合物的分類方法。能夠正確書寫簡潔有
機物的電子式、結(jié)構式和結(jié)構簡式;相識一般有機官能團和能給單官能團有機化合物分類0
3.使學生駕馭雜化軌道概念,能判別簡潔有機物分子中碳原子的雜化類型。
4.使學生熟識有機化合物分子中化學鍵:偶極矩、。犍、TI鍵的特點和酸堿電子理論,了
解有機物結(jié)構特點與T殳理化性質(zhì)的關系;了解價鍵理論和分子軌道理論。
教學重點
有機物的結(jié)構表示方法、雜化軌道理論及有機物分類方法。
教學難點
雜化軌道理論、價鍵理論與分子軌道理論,。鍵、TI鋌的特點。
課堂組織
第一節(jié)有機化學的探討對象
簡述:從人類生存、生產(chǎn)的歷史闡明有機物的歷史性與廣泛性,人類生存離不開有機物的事
實。
給出有機物的原始概念、演化后的現(xiàn)代概念及其演化歷程。
闡明有機物與無機物在結(jié)構和性質(zhì)上的差異。
分析有機物與無機物相互轉(zhuǎn)化的關系及相對性。
歸納出有機化學的探討對象為煌及其衍生物的組成、結(jié)構、制備、性質(zhì)及其改變規(guī)律。
其次節(jié)有機化合物特性
從人類生活的衣食住行必需物來分析有機物的共同性質(zhì)(或有機物的特性)
1.從衣食住行必需品的種類數(shù)量分析得到有機物數(shù)量多的印象。
簡潔說明:碳鏈延長與分枝所致。
2.從生活中的防火學問進行演繹,得出大多數(shù)有機物易燃的結(jié)論。
簡潔說明:碳碳鍵和破氫鍵大都可以轉(zhuǎn)變成碳氧鍵和氫氧鍵并且放出能量。
3.從酒精、食油、燃氣等有機物存在狀態(tài)導出有機物促熔點性質(zhì):
簡潔說明:分子化合物,弱極性鍵所致。
4從石油、食油、氯仿、苯的水溶性導出大多數(shù)有機物不溶于水的結(jié)論。
簡潔說明:相像者相溶。
5.從絕緣體引出大多數(shù)有機物不導電的性質(zhì)。諸如反應慢、副反應多性質(zhì)也從生活事實導出。
總結(jié):有機物的結(jié)構確定有機物性質(zhì)---結(jié)構式的重要性。
第三節(jié)有機化合物中的化學鍵
1.價鍵理論
回顧中學化學鍵概念,寫出幾種簡潔無機物、有機物的電子式;簡述價鍵理論要點。
2.分子軌道理論
介紹分子軌道理論的要點;原子軌道線性組合成分子軌道,有成鍵軌道和反鍵軌道;成鍵電
子圍繞整個分子運動電子.
成鍵三原則:對稱性匹配、能量近似、最大重疊。
表示方法:波函數(shù)表示
3.碳原子雜化軌道理論
具體講解并描述雜化軌道理論要點,從價鍵理論過渡到雜化軌道理論,用軌道式(方框)表
示碳原子的價層電子(基態(tài)、激發(fā)態(tài)和SP3雜化態(tài))的排布。
講解并描述雜化軌道概念及SP3雜化、SP2雜化態(tài)、SP雜化態(tài)。(可以以圖形或模型表示
S、P軌道和雜化軌道的電子云形態(tài))
論述。鍵、TI鍵的形成過程、電子云形態(tài)與特點。
簡述共價鍵的四個參數(shù):鍵能、鍵長、鍵角與偶極矩。
簡述分子幾何構型、極性與分子化學鍵的關系。
初步介紹化學鍵的異列與均裂。
第四節(jié)有機化合物的結(jié)構式及其表示方法
1.用“結(jié)構確定性質(zhì)"和"有機物結(jié)構困難"來強調(diào)明確表示有機物結(jié)構的重要性。
2.介紹結(jié)構式的書寫方法及留意事項。
結(jié)構簡式的書寫方法。
鍵線式的書寫方法。
對于三種表示方法進行適當課堂練習。
第五節(jié)有機化合物分子中的官能團和有機物的分類。
1.復習"官能團”概念及中學所學有機物官能團名稱、同類官能團所表現(xiàn)的化學性質(zhì)。
2.對于單官能團有機物,官能團類別確定化合物類別.
3.介紹有機化合物的分類方法
碳胳分類、官能團分類法.
4.列舉常見有機官能團的結(jié)構及名稱。
第六節(jié)酸堿電子理論
1.簡潔回顧中學所學阿侖尼烏斯酸堿理論。
2.介紹酸堿電子理論。
列舉若干有機、無機酸堿例子說明之。
其次章波譜法在有機化學中的應用
教學目的
學生熟識UV、IR、HNMR、Ms基本原理,了解有機化合物的波譜分析法。能利用圖譜及
數(shù)據(jù)正確解析簡潔有機化合物。
教學重點
UV、IR、HNMR、Ms的基本原理和應用
教學難點
1.UV:電子躍遷類型及其汲取特征
2.IR:原理及應用
3.HNMR:基本原理、化學位移、自旋偶合和裂分
4.Ms:基本原理、分子結(jié)構與碎片離子的形成關系
課堂組織
首先介紹電磁波和汲取光譜
主要講解:波譜類型、波長范圍及相應的能級躍遷方式。
強調(diào):物質(zhì)對光的汲取與分子的結(jié)構親密相關,因為各種分子的結(jié)構互不相同,所以每種分
子都有自己的特征光譜。
提示:質(zhì)譜是分子及其碎片的質(zhì)量譜.在本質(zhì)上不屬于波譜范疇.但在質(zhì)譜儀原理中有所謂
"離子光譜學”的現(xiàn)象和概念,所以把質(zhì)譜也當作一種波譜方法。
二.分別講解波譜法基本原理及應用
1.紫外光譜
主要講解內(nèi)容:
①基本原理(紫外光譜及其表示法,電子躍遷類型及其汲取特征)
②在結(jié)構鑒定中的應用(推斷分子中是否有共犯體系或某些官能團的存在;確定未知物的基
本骨架,確定某些官能團的位置;判定一些化合物的異構體、構型、構象;可用來判定互變異構
的存在。)以上都舉例說明。
2.紅外光譜
主要講解內(nèi)容:
①基本原理(分子振動類型,紅外光譜圖)
②紅外光譜的表示方法
③IR在結(jié)構測定上的應用(確定官能團,利用標準譜圖鑒定有機化合物)。
3.核磁共振譜(1HNMR)
主要講解內(nèi)容:
①基本原理
②化學位移
③自旋偶合和裂分
④核磁共振譜的表示法
⑤核磁共振譜的應用(圖譜舉例)。
4.質(zhì)譜
主要講解內(nèi)容:
①基本原理
②質(zhì)譜圖的表示法
③質(zhì)譜在有機化學中的應用(測定相對分子質(zhì)量;確定分子式;利用質(zhì)譜供應的結(jié)構信息推
斷化合物的結(jié)構)。
第三章開鏈煌(第一講)
教學目的
1.使學生熟識簡潔烷煌的一般命名法和較困難烷煌的IUPAC命名法。理解原子序數(shù)優(yōu)先規(guī)
則、烯煌的順/反異構和Z/E異構概念,能夠精確的寫出較困難烯煌的結(jié)構式或名稱。
2.使學生理解"構象"概念,能夠相識和書寫簡潔煌類的構象的透視式和紐曼式、能夠比
較簡潔構象式的能量差別,駕馭環(huán)己烷優(yōu)勢構象的畫法。
3.使學生了解飽和碳原子上的游離基取代反應、反應方程的概念和游離基穩(wěn)定規(guī)律。
教學重點
1.烷煌、的IUPAC命名規(guī)則、環(huán)己烷優(yōu)勢構象。
2.原子序數(shù)優(yōu)先規(guī)則,烯煌的Z/E命名法。
教學難點
1.烷煌的構象(透視式與紐曼式)、環(huán)己烷優(yōu)勢構象.
2.飽和碳原子上的游離基取代歷程。
3.原子序數(shù)優(yōu)先規(guī)則與烯煌的Z/E命名法。
課堂組織
第一節(jié)烷燒
1.介紹簡潔烷煌的一般命名法
敘述烷煌IUPAC命名規(guī)則.
2.引入幾種常見的簡潔煌基:正某基、異某基、仲丁基、叔丁基和新戊基。
3.適當課堂練習:較困難烷煌的命名和結(jié)構式書寫。
其次節(jié)烷煌的異構現(xiàn)象與構象
1.略講烷煌同分異構現(xiàn)氨
2.講解并描述"構象”概念,用透視式和紐曼式表示簡潔烷煌的重疊式和交叉式構象。從能
量因素分析比較各構象的穩(wěn)定性。
3.具體講解并描述環(huán)己烷、取代環(huán)己烷的椅式構象及其畫法。
第四節(jié)烷煌的性質(zhì)
1.簡介伯、仲、叔、季碳原子和伯、仲、叔氫原子。
2.簡介同系列烷燒沸點改變規(guī)律(分子間作用力規(guī)律)°
3.回顧甲烷的光鹵代反應。
4.分析甲烷生成四氯化碳的步驟,講解并描述游離基歷程的概念。
以甲烷為例論述游離基(自由基)歷程。
5.舉例說明游離基歷程中伯、仲、叔氫原子活潑性及其緣由。
6.簡潔介紹烷煌的氧化反應。
第六節(jié)烯煌和煥煌的命名
1.分析烯羥、煥煌與烷睡差異………多一個官能團,命名規(guī)則相應困難……主鏈應包括母體官
能團,編號時母體官能團為此最小及存在位置異構和幾何異構(煥煌無幾何異構)?舉例說明困
難烯蛭的命名(包括順/反異構)。
2.重點講解并描述原子序數(shù)優(yōu)先規(guī)則概念。
3.舉例說明多種基團的優(yōu)先依次的具體匕儆(留意:原子序數(shù)沒有加和性)。
4.Z/E法標記烯煌幾何異構體(留意與JI助反異構的區(qū)分),多烯(碳碳雙鍵)的標記.
5.小結(jié):原子序數(shù)優(yōu)先規(guī)則與Z/E標記法
第三章開鏈煌(其次講)
教學目的
1.使學生駕馭烯煌的馬氏加成規(guī)則和常見的馬氏加成反應、烯麻的氧化反應及其應用,了解
親電加成概念、機理、碳正離子的穩(wěn)定性規(guī)律。
2.使學生駕馭快煌加成反應(水合成酮、乙煥與氫寓酸加成)及端基煥的成鹽反應。
3.使學生理解離域鍵與共柜效應,駕馭丁二烯型化合物的1,4-加成和雙烯合成性質(zhì),
4.使學生了解菇類化合物的結(jié)構特點。
教學重點
1.烯峰的馬氏加成規(guī)則、親電加成概念;常見的馬氏加成反應。
2.烯麻的氧化反應,及其應用。
3.丁二烯型化合物的1,4-加成和雙烯合成反應。
教學難點
1.烯煌的馬氏加成規(guī)則。
2.丁二烯型化合物的共輾效應與雙烯合成反應產(chǎn)物結(jié)構式書寫。
課堂組織
第九節(jié)烯煌與煥煌的化學性質(zhì)
1.分析烯煌與煥煌結(jié)構共同點……不飽和。從而導出性質(zhì)共同點……加成與氧化。
2.簡介烯燒、煥燒加氫(塊峰分兩步:Pd/C順式加;Na/NH3反式加。)
3.講解并描述烯煌與鹵素加成,親電加成概念,親電加成機理(浸水為例)。
4.重點講解并描述馬氏加成規(guī)則。常見的馬氏加成反應。親電試劑;水、鹵化氫、濃硫酸、
次鹵酸.
4.引入誘導效應說明,或碳正離子穩(wěn)定性說明馬氏規(guī)則。
5.簡介反馬規(guī)則及其實例。
6.講解并描述快煌的特性:水合反應,乙煥與氫氟酸加成及應用。
7.簡介爛煌和煥煌的聚合反應(二聚反應,多聚反應).端基煥煌的成鹽反應。
8.重點介紹烯煌的幾種氧化反應(高銃酸鉀在酸、堿性條件下氧化,臭氧氧化,銀催化氧化
等)。煥煌氧化只生成酸。
9.簡介烯煌a-鹵代反應(高溫或NBS鹵代)。
小結(jié):烯煌與煥煌的化學性質(zhì)
第十一節(jié)共柜二烯煌及其反應性能
1.介紹三種類型的二輝煌。
2.具體講解并描述"共呢"概念,離域大TT鍵概念,丁二烯的離域效應。
3.分析丁二烯與濕的加成,擴展1,2—加成與1,4一加成反應內(nèi)容。
4.以丁二烯與乙烯為例講解并描述雙烯合成,擴展為丁二烯型的雙熔合成。
小結(jié):共酶二烯羥的1,4一加成與雙烯合成。
第十二節(jié)葩類
1.簡介什么是異戊二烯鏈節(jié)。
2.介紹“菇"的概念(單菇、倍半菇、二花.).
3.簡介單環(huán)菇與雙環(huán)葩和常見菇類化合物。
第四章環(huán)煌
教學目的
了解環(huán)烷煌及苯的構性相關分析。駕馭環(huán)烷煌和芳香煌的命名及化學性質(zhì),熟識環(huán)己烷的構
象分析和取代采的定位基嫗則.
教學重點
1.環(huán)己烷的構象分析
2.取代苯的定位基定位規(guī)則
教學難點
1.取代苯的定位基定位規(guī)則
2.芳香性及休克爾規(guī)貝!
課堂組織
第TB分脂環(huán)煌
第一節(jié)環(huán)烷煌的異構和命名;
介紹環(huán)烷煌的分類、命名和異構
一、單環(huán)煌;
二、橋環(huán)煌;
三、螺環(huán)煌
1)單環(huán)煌的命名
1.多取代基中,較小取代基系數(shù)低;
2.環(huán)為母體,取代基系數(shù)低;
3.有順反異構時,標出順反異構
舉例加以說明:
2單環(huán)煌的異構
其次節(jié)環(huán)烷煌的性質(zhì);
(一)、物理性質(zhì)(physicalproperties);
(二)、化學性質(zhì)(chemicalproperties):
先講解并描述拜爾(A.vonBaeyer)張力學說(straintheory),再介紹氫解、加漠、酸解、
自由基取代。最終小結(jié)環(huán)烷煌的化學性質(zhì)
第三節(jié)環(huán)己烷及其衍生物的構象;
-環(huán)己烷的兩種典型向象
環(huán)己烷的椅式構象
環(huán)己烷的船式構象
椅式構象是環(huán)己烷的優(yōu)勢構象。船式構象與椅式構象相比,其能量高29.7KJ/mol,在椅式
構象中,幾乎不存在環(huán)張力。
二取代環(huán)己烷的構象
舉例:寫出甲基環(huán)己烷的椅式構象
由分析可以得到結(jié)論:
l.e型比a型構象穩(wěn)定(優(yōu)勢構象);
2.環(huán)上有不同取代基時,大基團處于e鍵穩(wěn)定
其次部分芳香煌:
第四節(jié)苯衍生物的異商和命名;
苯衍生物的命名規(guī)則
1.將苯環(huán)作為母體,標明取代基位置:
2.結(jié)構困難衍生物或支鏈上有官能團時,環(huán)上支鏈作為母體,苯環(huán)作為取代基命名
3.苯環(huán)上有多官能團取代時,應用IUPAC的官能團優(yōu)先規(guī)則:
4.多環(huán)芳煌的命名
第五節(jié)芳香煌的性質(zhì);
一、物理性質(zhì)(physicalproperties)
二、化學性質(zhì)(chemicalproperties)
(一)、芳環(huán)上的親電取代反應;
定義親電取代反應(electrophilicsubstitutionreaction):
介紹SE2取代反應機理:芳煌正離子歷程
(1).鹵化、磺化和硝化
(2)付-克煌基化反應
(3).付-克?;磻?/p>
(二)、苯環(huán)上的加成;
還原氫化
自由基加成
(三)、氧化反應;
有a-H時,發(fā)生氧化反應,生成苯甲酸類衍生物
沒有a?H時,不發(fā)生氧化反應。
(四)、鹵代反應。
a-H鹵代反應
第六節(jié)取代苯的定位規(guī)律;
一、定位規(guī)律(Orientation);
由苯、取代苯的硝化速度或產(chǎn)率來對比,引出定位的概念。
二、定位規(guī)律的理論依據(jù);
對比講解并描述、說明兩類定位基規(guī)律。
三、定位規(guī)律的應用。
第七節(jié)稠環(huán)芳羥
留意命名。
性質(zhì)同苯對比來講。
第八節(jié)非苯系芳煌
一、芳香性的一般特征:
HUckel規(guī)則(4n+2規(guī)律):單環(huán)多烯n電子數(shù)等于4n+2時,構成TT電子的封閉體系表
現(xiàn)出肯定的芳香性。
芳香性推斷原則
1.環(huán)狀體系;
2.TI電子數(shù)(4n+2規(guī)則);
3.分子共平面。
二、常見芳香性體系
第五章旋光異構
教學目的
了解手性分子產(chǎn)生旋光性的緣由,駕馭對映體構型的表示方法,熟識分子肯定構型的表示
方法。
教學重點
手性的概念,F(xiàn)ISHER式的表示方法。
教學難點
確定R、S構型的表示方法。
課堂組織
第一節(jié)物質(zhì)的旋光性[opticalactivity)
一、偏振光與旋光性
自然光
偏振光
旋光性
旋光度的大小是由旋光儀測定的。比旋光度是表示化合物旋光性的物理常數(shù):
二、分子結(jié)構與旋光性的關系
假如分子中含對稱面或?qū)ΨQ中心,則分子與其鏡像可以完全重合,這種分子為非手性分子
(achiral);
分子中不含對稱面也不含對稱中心時,分子與鏡像不能重合,為手性分子(chiral)。
非手性分子沒有旋光性。
凡是有手性的分子都有旋光性。分子具有手性是引起分子旋光性的根本緣由。
手性碳原子:
三、Fischer投影式
投影式書寫規(guī)則
其次節(jié)對映體構型的表示方法
主要講相對構型表示法(D,L表示法)Relativeconfiguration
肯定構型表示法(R,S表示法)Absoluteconfiguration
一、相對構型表示法
旋光方向與相對構型之間沒有??杀囟ǖ穆?lián)系。旋光方向是由旋光儀測定的。
二、肯定構型表示法
R,S構型的確定
肯定構型與旋光方向沒有任何必定聯(lián)系
依據(jù)Fischer式可干脆推斷R,S構型
第三節(jié)其他化合物的旋光異構
一、含兩個相同手性碳化合物的旋光異構;
二、含兩個不同手性碳化合物的旋光異構;
三、碳環(huán)化合物的立體異構;
四、不含手性碳化合物的旋光異構。
相互關系
四、不含手性碳化合物的旋光異構
1.丙二烯型分子
2.聯(lián)苯衍生物
結(jié)論:
分子有無手性,與手性碳原子的存在并沒有必定聯(lián)系,而要從分子整體來考慮,看分子手否
具有對稱面或?qū)ΨQ中心;
含一個手性碳原子的化合物肯定具有旋光性;
手性分子中,可以有對稱軸存在
第四節(jié)旋光異構體的性質(zhì)
第五節(jié)第五節(jié)某些有機化學反應中的立體化學
對比講解并描述:順-2-丁烯加浸的立體化學
反-2-丁烯加漠的立體化學
第六章鹵代煌(halohydrocarbon)
教學目的
使學生了解鹵代煌的結(jié)構與性質(zhì)的相互關系,駕馭鹵代煌的物理化學性質(zhì),并能熟識親核取
代反應機理,以及鹵代烯煌和鹵代芳煌的性質(zhì).
教學重點
鹵代煌的化學性質(zhì);鹵代煌的親核取代反應機理
教學難點
親核取代反應機理
課堂組織
第一節(jié)鹵代煌的分類和命名
按與鹵素相連碳原子不同:
按煌基種類不同:
按鹵原子數(shù)目不同:
其次節(jié)鹵代煌的性質(zhì)
一、物理性質(zhì)(physicalproperties):
二、化學性質(zhì):C-X鍵易斷裂,性質(zhì)活潑
1.親核取代反應(nucleophilicsubstitution);
鹵代烷的水解(hydrclysis):
威廉姆遜反應:合成混和醛
被氨基取代的反應;
2消去反應(eliminationreaction);
(1)脫HX的實力:
⑵札依采夫規(guī)律:
在反應中,主要產(chǎn)物為雙鍵上烷基取代基較多的烯煌,能形成共輾體系的產(chǎn)物為主要產(chǎn)物,
尤其與苯環(huán)共輾時
3.與金屬反應.
重點介紹有機鎂化合物稱為Grignard試劑(G-試劑)
第三節(jié)親核取代反應機理
-雙分子親核取代(SN2)
親核試劑(0H)從離去基團(CI)的背面進攻,在離去基完全脫離之前,親核試劑即與碳原子
部分成鍵
二單分子親核取代(SN1)
兩種機理的比較:
1.中間狀態(tài):SN2-過渡態(tài),構型翻轉(zhuǎn);SN1-碳正離子,外消旋化。
2.鹵代煌的反應活性依次:
離去基堿性越強,越炬離去:-OH,-OR,-NH2一般不干脆離去,而以共齷的形式離去
(H20,ROH,NH3)。
第四節(jié)鹵代烯煌和鹵代芳煌
乙烯型鹵代煌
隔離型鹵代煌
烯丙型鹵代煌
舉例講解并描述各種類型的鹵代烯煌與AgNO3反應,鑒定不同類型鹵代煌
第七章醇、酚、醛(第一次課)
教學目的:
弄清醇、酚、酸結(jié)構上的特點及其相互關系,駕馭醇的分類、命名、及物理、化學性質(zhì),了
解幾種常見醇的基本特性及用途。
教學重點:
防的化學性質(zhì)
教學難點:
醇與氫鹵酸作用時發(fā)生分子重排
課堂組織:
概述醇、酚、酸分子結(jié)構上的異同,引出官能團異構現(xiàn)象。
§7-1醇
一、醇的分類和命名
1、分類:
依據(jù)醇分子中煌基不同,煌基中碳氫比不同,分子中羥基所連碳原子不同及醇分子中羥基數(shù)
目不同,可分為不同類,井分別舉例說明。
2、命名:
命名可用一般命名法和系統(tǒng)命名法,舉例說明。
二、物理性質(zhì)
1、沸點:
首先給出一組分子量相近的不同類化合物的沸點
CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH2OHCH3-O-CH2CH3CH3CH2CI
分子量(M)58606064
bp-0.5℃97,2℃10.8℃12℃
問題:為什么醇的沸點較其它分子量相近的物質(zhì)的沸點高?
簡潔回顧氫鍵形成條件,并以氫鍵說明此現(xiàn)象,說明醇的沸點隨分子結(jié)構改變的一般規(guī)律。
2、水溶性:
醇分子中有親水基和疏水基,說明醇在水中溶解性與其結(jié)構的關系。
常見的親水基:-OH-NH2-COOH-SO3H>C=0
常見的疏水基:-R-Ar
三、化學性質(zhì)
首先進行構性相關分析,然后——講解
(一)官能團的反應
1、與活潑金屬反應,(0-H鍵)
2、酯化反應(0?H鍵)
3、與氫鹵酸反應(C-0鍵斷裂)、(重點講解)
引入lucas試劑(濃HCI/無水ZnCI2),利用lucas試劑鑒別6C以下的伯、仲、叔醇
HX反應活性:HI>HBr>HCI
ROH反應活性:烯丙醇,莘醇
但有時會發(fā)生重排,使其在合成上的應用受到限制。
4、與PX3和SOCI2等鹵化劑反應(C-0鍵斷裂)
特點:不發(fā)生重排,反應速度快,產(chǎn)率高,產(chǎn)物易分別。
(二)煌基的反應一氧化(或脫氫)反應(C-H鍵斷裂)
1、加氧
常用的氧化劑:K2Cr2O7/H2SO4xKMnO4/H2so4、CrO3-lftD定
可用為白、仲、叔醇的鑒定及結(jié)構推斷。
2、脫氫
(三)官能團和炬基共同參加的反應一脫水反應(濃H2SO4催化)
1、分子內(nèi)脫水一制備烯麻,脫水時遵從札依采夫規(guī)則
2、分子間脫水一制備對稱強。
四、醇的代表化合物(自學)
回顧本次課要點,預習酚、醛。
第七章醇、酚、酰(其次次課)
目的要求
:駕馭酚、醛的結(jié)構特點,及其主要理化性質(zhì),了解常見酚、醛的性質(zhì)特點及其在工農(nóng)業(yè)、
醫(yī)藥等,特殊是有機合成中的應用。
重點:
酚、醛的化學性質(zhì)
難點:
酚的結(jié)構特點:(P-n共甑效應,使苯環(huán)活化,且C-0鍵加強難斷,而0-H鍵極性增
加,易斷。)
課堂組織
§7-2酚
一、物理性質(zhì)
1、沸點
請學生說明苯酚沸點比苯高的緣由
2、水溶性:
例1:比較和沸點凹凸與水溶性大???
說明
由于鄰5肖基苯酚形成分子內(nèi)氫鍵,不再發(fā)生分子間締合,故其沸點較低,同理其與H20分
子形成氫鍵實力減弱,故其水溶性較低,利用此特點可用水蒸汽蒸儲方法分別令防肖基苯酚和對
硝基苯酚。
二、化學性質(zhì)
首先進行構性相關分析,再逐一講解
(-)官能團反應(。-H鍵斷裂)
1、酸性pKa=9.95
1)酸性比較:竣酸>H2CO3>酚>H20>醇
利用苯酚酸性可分別提純酚類物質(zhì)
2)影響苯酚酸性的因素:
芳環(huán)上連推電子基,則苯酚酸性減弱,若連強拉電子基如-N02則苯酚酸性增加,如
pka=0.25
2、與FeCI3顯色結(jié)構的物質(zhì),加FeCI3可顯色,此法可用于酚及具有烯醇式結(jié)構化合物的
鑒別。
3、成麟(略講)
4、酯化(略講)
(二)芳香煌基上的取代反應(C-H鍵斷裂)
由于P-TT共柜效應,使苯環(huán)上電子云密度增加,易發(fā)生親電取代反應
1、鹵代
此反應定量進行,可鑒別苯酚,亦可用于除去
2、硝化
3、磺化
(三)官能團和芳香姓共同參加的反應一氧化反應、(0-H與C-H同時斷裂)
§7-3酸
一、分類和命名
舉例說明
二、化學性質(zhì)
醛鍵極性弱,對氧化劑、還原劑、堿穩(wěn)定,對酸較穩(wěn)定,與濃酸可形成鋅鹽。
1、生成洋鹽
利用這一性質(zhì)可分別鑒別酸與鹵代煌或烷燒。
2、醛鍵斷裂
3、生成過氧化物
三、醛的代表化合物
1、除草酸:
2、環(huán)氧乙烷:
活潑易開環(huán),為重要的有機合成中間體。
3、冠麟(一般了解)
總結(jié)本章重點、難點,預習第八章(醛、酮、醍)。
第八章醛、酮、醍(第一次課)
教學目的
能正確命名醛、酮、釀,駕馭演基親核加成反應的機理和影響反應速度的因素,了解其在分
別、鑒別、有機合成中的應用。
教學重點:
頒基親核加成反應
教學難點:
叛基親核加成反應機理
課堂組織
§8?1醛酮
一、概述
醛酮通式CnH2nO
簡述醛酮分類及命名
二、物理性質(zhì)
1、沸點:
醛、酮一般不能形成分子間氫鍵,其沸點低于分子量相近的醇。
2、水溶性:
由于C=0為強極性鋌,能與水形成氫鍵,低級醛、酮與水混溶。
三、化學性質(zhì)
先進行構性相關分析
比較(1)、(2)穩(wěn)定性,說明易發(fā)生親核加成反應。
(-)撅基的親核加成(重點)
1、與HCN加成以丙酮與HCN加成為例,說明親核加成反應歷程,及影響因素,并舉例
說明其在有機合成中的應用。
2、與飽和NaHS03加成一醛、脂肪甲基酮,環(huán)酮。
作用:
1)鑒別醛、酮
2)分別純化
3、與H20加成
4、與醇的加成
縮醛(酮)特點:
1)對堿、氧化劑、還原劑穩(wěn)定(與酶相像)
2)遇酸水解生成原來的醛(酮)和醇。
作用:有機合成中愛護。
5.與格式試劑加成
作用:制備醇。
歸納本次課要點,預習醛酮的其它化學性質(zhì)。
第八章醛、酮、醍(其次次課)
教學目的:
駕馭醛、酮的主要化學性質(zhì)及其在分別、鑒別、有機合成中的應用,了解釀的基本特性及其
應用。
教學重點:
醛酮的化學性質(zhì)
教學難點:
醛酮理化性質(zhì)的應用
課堂組織:
三、化學性質(zhì)
簡潔回顧上次課內(nèi)容,即的親核加成反應機理,影響因素及其應用,引入新的教學內(nèi)容。
(-)演基親核加成反應(上次課內(nèi)容)
(二)加成消退反應一與氨及其衍生物的加成
1、與NH20H加成一胎
環(huán)己酮胎
留意Z、E構型
2、與月井、茉脫作用——月宗、茉蹤
3、與氨基版作用——縮氨眼
上述氨及其衍生物都是含氮的親核試劑,與特敏基發(fā)生親核加成反應,得到很好的結(jié)晶,且
有肯定的熔點,易于提純,在酸性條件下又分解為原來的醛、酮,因此,利用上述反應可以分別
和提純?nèi)?、酮,同時也可以用來鑒別醛、酮,故將它們稱為披基試劑。
(三)a-H的反應
1、羥醛縮含(稀堿催化)
含a-H的醛在0H-作用下,可發(fā)生自身加成作用,生成0-羥基醛
不含a-H的醛無此反應,但無a-H的醛可與有a-H的醛作用,稱為交叉縮合
2、a-H的鹵代(碘仿反應)
試劑:12/NaoH
作用對象:
現(xiàn)象:CHI3(黃色)1
應用:用于鑒別合成
(四)氧化還原反應
1、氧化
利用弱氧化劑來區(qū)分醛、酮
1)斐林試劑(I):CuSO4溶液
斐林試劑(口):酒石酸鉀鈉和NaOH的混合溶液
運用時等量混合。
作用對象:脂肪醛
現(xiàn)象:Cu2Ol(磚紅色)
2)吐倫試劑:AgNOB的氨溶液
作用對象:全部醛
現(xiàn)象:銀鏡
應用:用于醛、酮的鑒別。
2、還原:
1、催化氫化
2)硼氫化鈉(NaBH4)
特點:還原五)歧化反應(康尼查羅反應)
對象:無a-H的醛
條件:濃NaOH催化
§8-2醍(略講)
概述醍的結(jié)構特點及其主要化學性質(zhì)
小結(jié)本章重點、難點,預習竣酸的分類和命名。
第九章竣酸、竣酸衍生物和取代酸
一、竣酸
教學目的:
1、熟識竣酸的命名和分類
2、駕馭竣酸的物理性貴和化學性質(zhì)
教學重點和難點:
酸的化學性質(zhì)
艘酸衍生物的生成
脫竣反應
竣酸的酸性
課堂組織:
一、竣酸的分類和命名P228
二、物理性質(zhì):
1、氫鍵:與沸點的關系
2、m.p
3、溶解性
三、化學性質(zhì)
結(jié)論:-COOH鍵長平均化
反應特點:
①離解,酸性;
②-0H被取代;
③C=0被還原;
④斷裂而脫竣;
⑤儀?H取代;
⑥B-H氧化。
1、酸性
①中和反應
②取代基對酸性的影響
2、竣酸衍生物的生成
①被-CI取代生成酰氯
②被?OR取代生成酯
③被RCOO-取代生成酸好
④被-NH2取代生成酰胺
3、脫陵反應
4、a-H取代
5、還原反應
四、個別化合物
二、竣酸衍生物和取代酸
教學目的:
駕馭衍生物的性質(zhì)及互變構現(xiàn)象,駕馭取代酸的性質(zhì)。
教學重點和難點:
竣酸衍生物的性質(zhì)酯縮合反應
乙酰乙酸乙酯的互變異構
課堂組織:
陵酸衍生物
一、分類命名:
①酰鹵;
②酸酢;
③酯;
④酰胺
二、化學性質(zhì):
1、水解成酸
2、醇解成酯
工氨解成酰胺
4、霍夫曼降解
5、克萊森酯縮合
三、互變異構現(xiàn)象:
1、互變異構的普遍性
2、熔醇式穩(wěn)定的條件
3、乙酰乙酸乙酯的性質(zhì)
四、個別化合物
①丙二酸二乙酯
②尿素
取代酸
一、分類命名:
①羥基酸
②頒基酸
③鹵代酸
④氨基酸
二、羥基酸的性質(zhì)
三、瘦基酸的性質(zhì)
1、脫竣反應
2、氧化還原反應
第十章、含氮有機化合物
教學目的:
1、駕馭胺的分類和命名
2、駕馭胺的性質(zhì)
3、熟識重氮化合物和偶氮化合物
4、學會含氮化合物在合成中的應用
教學重點和難點:
胺的化學性,重氮化反應及其應用
胺的酰基化反應及興斯堡反應的應用
重氮化反應,及在合成中的應用
課堂組織:
胺
一、胺的分類和命名
二、胺的物理性質(zhì):
?b.p.
②溶解性
三、胺的化學性質(zhì)
1、堿性和成鹽反應
①堿性的影響因素
②成鹽反應及應用
2、烷基化反應
3、?;磻?/p>
①伯胺
②仲胺
③叔胺
④興斯堡反應及應用
4、與HN02反應
①伯胺反應放N2
②仲胺生成黃色的物質(zhì)
③叔胺
5、季鍍堿的Hofan消退反應
①無S-H
②有一種無P-H
③含多種0-H
重氮化合物和偶氮化合物
一、重氮鹽的生成反應
二、重氮鹽的應用
1、取代反應
2、還原反應
三、偶氮化合物的生成
四、偶聯(lián)反應
五、含氮化合物在合成中的應用
第十一章含硫、含磷有機化合物
第一節(jié)含硫有機化合物
教學目的:
1.了解一些常見的含磷有機化合物(有機磷農(nóng)藥)
2.熟識硫防、硫酚、硫酶,瞬酸和瞬酸酯類,磷酸酯和硫代磷酸酯類命名規(guī)則
3.駕馭硫醇、硫酚、硫酶的物理和化學性質(zhì):
教學難點:
硫醇、硫酚、硫酸,瞬酸和瞬酸酯類,磷酸酯和硫代磷酸酯類命名規(guī)則
教學重點:
第一節(jié)硫醇、硫酚、疏酸的物理和化學性質(zhì)
一、硫醇、硫酚、硫醛命名
R-SH硫醇R-S-R硫酸
C6H5-SH硫酚
二、硫醇、硫酚、硫酸的物理性質(zhì):
1、沸點低于相應的含氧化合物,因其極性:S
2、水溶性較小
3、有毒
4、奇臭無比,應用:煤所罐中加入2ppt,漏氣與否即可知道,三、化學性質(zhì)
1、酸性強于相應的醇、酚
RSH+NaOH-RSNa+H2O
而ROH+NaOH一不反應
2、氧化反應
與醇不同,硫醇的氧化發(fā)生在S原子上,而醇則發(fā)生在a-H上。
1)弱氧化:2RSH-R-S-S-R
2)強氧化:RSHRSO3H
1、硫醇可與重金屬離子(Pb2+、Pd2+、Cu2+)形成不溶性鹽。
所以它是重金屬鹽的特效解毒劑.
四、硫酸
CH3SCH3甲硫酸
1)比酸的親核性更大
CH3SCH3+CH3I-(CH)3S+I-碘化三甲銃
2)易被氧化
其次節(jié)含磷有機化合物(有機磷農(nóng)藥)
一、瞬酸和瞬酸酯類農(nóng)藥
1、乙烯利
結(jié)構:CICH2CH2—PO3H2
名稱2-氯乙基瞬酸
是一類植物生長調(diào)整齊J,可產(chǎn)生乙烯,對瓜果有催熟作用。
2、敵百蟲
(CH3O)2POCH(OH)CCI3
二、磷酸酯和硫代磷酸酯類農(nóng)藥
1、D、D、V
(CH3O)2POOCH=CCI2
。0一二甲基-0-(2,2一二氯乙烯基)磷酸酯
(CH3O)2POOCH=CCI2+H2O2CH3OH+CHCI2CHO+Na3PO4
由此可見,這類農(nóng)藥,易發(fā)生水解而失效。在運用時,應留意天氣,雨天會使其殺蟲效果降
到最低,存放時也應留意防潮。
第十二章雜環(huán)化合物和生物堿
教學目的:
1.了解一些常見的重要雜環(huán)化合物如糠醛,葉綠素,血紅素,3口引珠乙酸、嗑咤和瞟吟衍生
物,花青素,煙堿的物理和化學性質(zhì)
2.熟識雜環(huán)化合物命名規(guī)則
3.駕馭毗咯和毗咤的物理和化學性質(zhì):
教學難點:
1.雜環(huán)化合物命名規(guī)則
2毗咯和叱D定的物理和化學性質(zhì)
教學重點:
毗咯和叱咤的物理和化學性質(zhì)
第一節(jié)雜環(huán)化合物
一、雜環(huán)化合物的結(jié)構特點:
雜環(huán)化合物是成環(huán)原子中,除了碳原子以外,還含有氧、硫、氮等原子。
這些化合物存在著共同的特點,兀電子數(shù)符合4n+2規(guī)則,具有芳香性。
而內(nèi)酯、內(nèi)酰胺,內(nèi)酸酊和環(huán)酸等不屬于雜環(huán)化合物之列,這些化合物不具備芳香性。
1、分類及命名:命名主要采納音譯法
1)、單雜原子單環(huán)叱咯味喃嚷吩口比。定
2)、單雜原子稠環(huán)嗎喙喋咻
3)、多雜原子單環(huán):口密陡口密嚶瞳喋
4)、多雜原子稠環(huán)嚎嶺鳥噤聆腺噤吟
2、芳香雜環(huán)化合物結(jié)陶
1,3-戊二烯分子中,含有4個兀電子,且C5是以SP3雜化,因此,成環(huán)的五個碳原子中有
一個不共平面,所以無芳香性。
1)味喃
成環(huán)原子均以SP2雜化,且共平面,由于0原子上的孤對電子可與兀電子形成P-兀共匏體
系(五原子六個兀電子)符合休克爾規(guī)則,具有芳香性,P-兀共奧的‘結(jié)果,使C=C上的電子密度
增加,這種芳雜環(huán)又稱作富電子芳雜環(huán)。
2)口比嚏
成環(huán)原子均以SP2雜化,形成閉合的兀-兀共輾體系(C原子和N原子各以一個電子側(cè)面交
蓋,形成三個兀鍵),又由于N原子的電負性大于C原子,即N原子的-I效應,所以C=C上的
電子密度降低,這種芳雜環(huán)又稱作缺電子芳雜環(huán)。
由電子密度的分布可知:
1)盡管芳雜環(huán)也是一個閉合的共挽體系,由于雜原子的電負性較大,其電子云分布并不勻稱。
2)這種電子分布不勻稱的結(jié)果,使得缺電子芳雜環(huán)親電取代反應主要發(fā)生在0-位,而富電
子芳雜環(huán)親電取代反應主要發(fā)生在a-位。
二、雜環(huán)的性質(zhì)
1、酸堿性:
口比咯:
1)對石蕊顯中性。因為N上未共用電子對參加了共匏體系從而N原子上的電子密度降低,
接受質(zhì)子()的實力降低,
H+PKb=13.6o
2)N原子上所連的H原子顯弱酸。
體現(xiàn)在:口比咯+KOH叱咯鉀+H20
3)檢測叱咯的方法
0比咯+松木片/HCI-松木片顯紅色
口比嚏:
1)弱堿性:其堿性與苯胺差不多。
2)N原子上的取代反應
2、親電取代反應:
富電子芳雜環(huán)比苯簡單發(fā)生親電取代反應,主要取代a-位;
缺電子芳雜環(huán)比苯更定發(fā)生親電取代反應,主要取代3位。
3、催化加氫反應
口比咯+H2四氫口比咯
留意:1)加成產(chǎn)物失去芳香性
2)含氮芳雜環(huán)加氫后屬于環(huán)狀仲胺。
4、氧化反應
富電子芳雜環(huán)簡單氧化破環(huán)
其次節(jié)重要雜環(huán)化合物介紹
一、糠醛a-。夫喃甲醛。
農(nóng)副產(chǎn)品戊糖糠醛
性質(zhì):1、具有芳香醛的性質(zhì)
1)不被斐林試劑所氧化
2)能發(fā)生康尼查羅反應
3)檢驗方法
a、檢驗味喃的方法:味喃使松木片/HCI顯綠色。
b、檢驗糠醛的方法
糠醛+茉胺/乙酸一顯紅色
二、葉綠素、血紅素,結(jié)構特點,均以嚇吩環(huán)為母體,中心絡合一個金屬離子。
1、葉綠素:植物進行光合作用的催化劑,中心是Mg2+離子,植物通過葉綠素汲取太陽能,
合成糖類化合物,把太陽能轉(zhuǎn)化成化學能而貯藏。
2、血紅素:中心是Fe2+離子
主要存在于哺乳動物的紅血球中,它與蛋白質(zhì)結(jié)合成血紅蛋白質(zhì)。其主要作用,在生物體內(nèi)
起著運載氧氣的作用。
三、小口即朵乙酸
%口引喙乙酸是一種植物生長調(diào)整劑,可促使植物插條生根。
四、嗑咤和瞟吟衍生物
核酸中的五種含氮堿基
五、花青素
由于花青素在不同的PH條件下,結(jié)構發(fā)生改變,而顯出不同的顏色。
第三節(jié)生物堿
一、概述
1、定義:有生理作用的含氮堿性化合物
2、提取方法:
將植物搗碎生物堿鹽酸鹽一除去殘渣生物堿(游離)萃取一蒸儲T純品
3、生物堿試劑
凡能與生物堿作用生成沉淀,或產(chǎn)生顏色的試劑,統(tǒng)稱為生物堿試劑,例如:飽和苦味酸,
碘化汞鉀,鞭酸等等。
二、生物堿舉例
1、煙堿(Nicotine)
煙堿具有旋光性,既溶于水又溶于有機溶劑,與水共熱到100℃左右能產(chǎn)生肯定的蒸氣壓,
所以經(jīng)常用水蒸氣蒸儲的方法提取。
2、秋水仙堿
它是一個環(huán)庚三烯酮的衍生物,分子中兩個稠合的七碳環(huán),并與苯環(huán)再稠合而成,由于N
原子在側(cè)鏈上呈酰胺結(jié)構,所以,秋水仙堿呈中性,它具有抗癌作用。
3、麻黃堿
它是芳香族醇胺類化合物,具有興奮交感神經(jīng),增高血壓,擴張氣管等作用。
很多毒品均屬于生物堿類的物質(zhì),我們有義務將拒絕每品作為自覺行為。
第十三章碳水化合物
教學目的:
1.了解糖的來源和糖的分類:
2.熟識糖的變旋現(xiàn)象
3.駕馭單糖的物理和化學性質(zhì):
教學難點:
1.糖的變旋現(xiàn)象和命名規(guī)則
教學重點:
1.糖的變旋現(xiàn)象和命名規(guī)則
2.單糖的物理和化學性質(zhì)
碳水化合物就是糖類化合物,它是多羥基醛或者多羥基酮,或者水解后能生成多羥基酸成多
羥基酮的化合物。
碳水化合物主要含有C、H、0三種元素,由于大部分碳水化合物分子中的H和0的比例
恰好為2:1,與H2O分子相同,所以其通式可以寫成Cx(H2O)y,碳水化合物也因此而得名.
例:葡萄糖C6(H2O)6,蔗糖C12(H2O)11
但有些物質(zhì)也符合上述通式,卻不屬于糖類化合物。
例如:乳酸CH3CH(OH)COOH->C3(H2O)3
所以把糖類稱為碳水化合物并不準確。
糖的來源:
由綠色植物的光合作用而產(chǎn)生。如自然界中分布最廣泛的葡萄糖,就是植物靠太陽供應的能
量,在葉綠素的催化下,利用C02和H20合成的。
糖的分類:
1)單糖:多羥基醛或多羥基酮,如葡萄糖、果糖;
2)低聚糖(也稱作寡糖):經(jīng)水解后可生成2、3、4個單糖分子。依據(jù)水解成單糖的數(shù)目,可
分為雙糖和三糖等,如:麥芽糖,蔗糖等。
3)多糖:經(jīng)水解可生成很多單糖的高分子,如淀粉、纖維素等。
碳水化合物是多官能團化合物,它既具有單能團的性質(zhì),又有官能團之間相互影響的表現(xiàn),
且分子中含有手性碳原子,使之具有旋光性和旋光異構體。因此,探討糖的特性,是培育我們運
用官能團反應及立體化學概念綜合分析問題和解決問題的結(jié)合點。
第一節(jié)單糖
一、單糖的構型
從丙醛糖和丁酮糖起先,糖分子就含有手性C原子,就具有旋光異構現(xiàn)象。以葡萄糖為例,
它是含五羥基的已醛含有4個手性C,因此,旋光異構體數(shù)目N=24=16,其中D-型8種,L-
型8種,D-葡萄糖是其中的一種。
糖分子中含有多個手性C原子,其中,離C=0最遠的C原子為確定構型的C原子。
所以:左H,上醛酮,D-型;右H,上醛酮,L-型
在含多個手性C原子的化合物的旋光異構體中,其中僅僅有一個手性C的構型不同,其余
的構型完全相同的異構體,稱為差向異構體。
D-葡萄糖與D-甘露糖互為C2差向異構體
D-葡萄糖與D-半學廉互為C4差向異構體
二、單糖的環(huán)狀結(jié)構
1、變旋現(xiàn)象:
在探討D-葡萄糖的旋光現(xiàn)象時發(fā)覺D-葡萄糖具有兩個比旋光度
[a]=+113°和[a]=+19。,將二者放置一段時間后,其旋光度均轉(zhuǎn)化到+52.5。時,維持不變。
這種旋光度發(fā)生變更的現(xiàn)象,叫作變旋現(xiàn)象。
用鏈式結(jié)構代表D-葡萄糖是不足以表達它的理化性質(zhì)和結(jié)構關系的。
2、單糖的環(huán)狀半縮醛結(jié)構(Fischer式)
試驗證明,自然界中存在的大多數(shù)已醛糖是以六員環(huán)¥縮醛形式存在,而
由上述式子我們知道:羥基碳由SP2雜化轉(zhuǎn)化成了SP3雜化,并與確定構型的C上的-0H
構成氧橋,這時,裝基碳原子轉(zhuǎn)化成了手性碳原子,其中默基氧原子變成了-0H,這個羥基稱作
半縮醛羥基(-0H半)
當半縮醛-0H-5與確定構型-0H處于同側(cè)時,稱為a-型,半縮醛當-0H半與確定構型的
-0H處于異側(cè)時,稱為%構型。
對于D-葡萄糖而言,事實上就存在著a-D-葡萄糖和B-D-葡萄糖兩種形式,它們的差異僅
僅是C1的構型不同,所以它們是C1差向異構體,早期稱之為Anomer.
由于半縮醛形式并不穩(wěn)定,在水溶液中,互為C1差向異構體的a-構型和3構型可以通過
開鏈式相互轉(zhuǎn)化,直至達到動態(tài)平衡,從而造成了變旋現(xiàn)象。
3、Haworth式(透視式)
Fischer式的半縮醛結(jié)構中,從環(huán)的穩(wěn)定性看,那種過長的氧橋是不合理的,為了更接近真
實,更形象地表達糖的環(huán)氧結(jié)構,Mr.Haworth首先提出將直立的結(jié)構式改寫成平面環(huán)狀結(jié)構式
來表示,這對于視察糖的基團之間的立體化學關系更為便利,a)Haworth式的畫法:
畫出成環(huán)氧原子處于右后方的六員環(huán),并將環(huán)順時針編號。Fischer開鏈式中,鏈右邊的基
因處于環(huán)下方,而左邊基團處于環(huán)上方。成環(huán)時,為使-0H(決)與C=0更接近,依據(jù)單鍵旋轉(zhuǎn)
不影響物質(zhì)的構型的原理,將C4-C5鍵旋轉(zhuǎn)109°28’(平面旋轉(zhuǎn)120。),因此,D-型糖未端
-CH2OH必定處于環(huán)上方。
b)含末端-CH20HHaworth式D/L和a/p構型推斷
推斷的前提:環(huán)是順時針編號
①當末端-CH20H處于環(huán)上方時,為D-型
當末端-CH20H處于環(huán)下方時,為L-型
②當-0H(半)與末端-CH20H同側(cè)時,為小型
當-0H(半)與末端-CH20H異側(cè)時,為a-型
以D-果糖為例
c)不含末端-CH20H糖的結(jié)構推斷
這時,應找尋-0H(決)
當-0H(決)處于環(huán)下方時,為D型,當-0H(決)處于環(huán)上方為L-型
當-0H(半)與-0H(決洞側(cè)時,為a-型,當-0H(半)與-0H(決)異側(cè),為火型
d)-OH(半)的識別
什么是半縮醛-0H?與成環(huán)氧原子干脆相連的碳上的羥基,稱作-0H(半),留意-0H(半)與
其它醇-0H的區(qū)分。
例:清畫出a-D-半乳糖的Haworth式
e)怎樣識別不正規(guī)的Haworth式
①確認半縮醛-0H
②將環(huán)正確編號(醛糖-0H半)處于C1上,酮糖0H處于C2上。
③若環(huán)是順時針編號,則旋轉(zhuǎn)歸位,基團位置無改變;若環(huán)是逆時針編號,則翻轉(zhuǎn)歸位基團
位置發(fā)生改變,總之,要歸其位而視之。
6)Haworth式的對映體
三、單糖的性質(zhì)
1、差向異構化
單糖分子中,由于a-H原子受到C=0和-OH的雙重影響變得非?;顫?在堿性條件下,
單糖可轉(zhuǎn)化成烯二醇式結(jié)構并達到平衡:
由于D-葡萄糖、D-甘露糖和D-果糖在C3、C4、C5上的構型相同,所以,它們具有相同
的烯二醇結(jié)構。因此,在堿性溶液中,實際存在著三種糖的平衡。
2、氧化反應
1)堿性條件氧化
在堿性條件下,全部的單糖均可以被Feiling和Tollens試劑等弱氧化劑所氧化
凡是能被斐林試劑氧化的糖統(tǒng)稱為還原糖,全部的單糖都是還原糖。
2)酸性條件氧化
A、弱氧化劑氧化:Br2/H2O,對象:醛糖
醛糖+Br2/H2O一醛糖酸
酮糖+Br2/H2O一難以反應
B、強氧化劑氧化,HNO3對象:醛糖
醛糖+HNO3一糖二酸
3)酶催化氧化氧化末端-CH20H
3、還原反應
4、成豚反應
試劑:苯脫
對象:全部的還原糖,部位:ci、C2,現(xiàn)象、黃色結(jié)晶
因為D-葡萄糖,D-甘露糖和D-果糖的C3、C4和C5上的構型相同,所以它們的豚相同。
作用:①鑒別還原糖的存在
②從糖豚的熔點和晶形可鑒別某些糖。
5、脫水反應和呈色反應
l)Molish反應
糖類化合物+a-蔡酚/乙醇視察界面出現(xiàn)的紫色環(huán)
作用:鑒別全部的糖類化合物
2)間苯二酚/濃HCI反應
酮糖十間苯二酚/濃HCI-紅色
醛糖十間苯二酚/濃HCI一較難反應
作用:鑒別酮糖的存在
3)Tollen反應
戊糖+均苯三酚/濃HCI-紅色
其它糖+均苯三安排/濃HCI-黃色
四、單糖的重要衍生物
1、糖苗
糖昔是糖分子中的-OH半與另一分子羥基化合物(如ROH、OH等)失水生成的縮醛結(jié)構的
化合物。糖苗分子中糖的部分叫糖基;非糖部分叫配基,連接糖基和配基的鍵叫做昔鍵。
a-型-0H半所形成的糖昔稱作a-糖苗,其昔鍵稱作Q-昔鍵
%型-0H半所形成的糖昔稱作出糖苗,其首鍵稱作6-昔鍵,自然界中以3糖昔為主,存
在于植物的根、莖、花葉和種子中。
糖昔的性質(zhì):
Q)糖昔分子中不存在半縮醛結(jié)構,所以沒有變旋現(xiàn)象;
(2)糖昔不能被斐林試劑所氧化,為非還原糖,并且不能成睬;
(3)糖苗仍有旋光作用:
(4)糖昔在酸性條件下能發(fā)生水解反應,但在堿性條件下穩(wěn)定。
2、糖酯
糖分子中全部的羥基都能與有機酸或無機酸作用生成酯,稱作糖酯。
糖酯在酸性或堿性條件下均可以發(fā)生水解反應。
其次節(jié)二糖
教學目的:
1.了解纖維二糖、乳糖、海藻糖、殼聚糖、甲殼素、果膠質(zhì)來源,結(jié)構和性質(zhì)
2.熟識纖維素的結(jié)構和性質(zhì)
3.駕馭麥芽糖、蔗糖、淀粉的結(jié)構和性質(zhì)
教學難點:
麥芽糖、蔗糖、淀粉的結(jié)構和性質(zhì)
教學重點:
麥芽糖、蔗糖、淀粉的結(jié)構和性質(zhì)
二糖是由相同或不同的兩分子單糖通過昔鏈連接而成的糖昔.依據(jù)它們是否育綴斐林試劑所
氧化,可以分成還原性二糖和非還原性二糖。
一、還原性二糖
1、結(jié)構特點
還原性二糖是由一分子糖的半縮醛羥基與另一分子糖的醇羥基縮合而成。
例如麥芽糖、乳糖等都是還原性二糖
2、性質(zhì)
Q)還原性二糖分子中存在著一個半縮醛-0H,因此,還原性二糖仍具有變旋現(xiàn)象。
(2)氧化反應
還原性二糖+斐林試劑Cu20l(磚紅色)
作用:可用于鑒別還原糖和非還原糖
(3)酸性條件下可發(fā)生水解反應,其昔鍵斷裂,生成兩分子單糖。
3、舉例
(1)麥芽糖,由一分子a-D葡萄糖的半縮醛-OH與另一分子D葡萄糖C4上的醇-0H脫水
后,通過a-1,4-昔鍵結(jié)合而成
(2)纖維二糖:由一分子0-D-葡萄糖C1上的半縮醛-0H與另一分子D-葡萄糖C4上的醇
-0H的脫水生成,通過p-1,4昔鍵連接而成。
(3浮強:由一分子p-D-半乳糖C1上的半縮醛-0H與另一分子葡萄糖C4上的醇-0H脫
水后,通過P-1,4-昔鍵結(jié)合而成。
二、非還原性二糖
1、結(jié)構特點
非還原性二糖是由二分子糖的半縮醛-0H脫水而成的,最常見的是蔗糖的海藻糖。
(1)蔗糖:由一分子a-D-葡萄糖C1上的半縮醛-O
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