有机化学第四章.ppt 共83页
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有机化学各章要点PPT课件
五、卤代烷的制备
1.烷(环烷)烃的卤代 2.烯烃的加成
3.由醇制备(HX有重排 PX3、SOCl2无重排 ) 4.卤原子交换
2020/9/21
14
1、水解反应
亲核取代反应
水 R2 - C X + H NaOH R2 O C+ H H Na
2、与RONa作用(Williamson 反应)
R -X +R 'O N a
定位规律的应用
1、预测主要产物(二取代苯) (A) 两个基团作用一致，定位作用加强 (B) 两个基团作用不一致
(a) 两基团属同一类，由强定位基决定 (b) 两基团不属同类，由邻对位基决定
2、设计合成路线
CH3 CH3 CH3 COOH
HNO3 Br2 BrKMnO4 Br H2SO4 Fe H+
NO2 NO2 NO2
OO RCO CR
共同点: 低活性(含吸电子基)芳烃不反应
有异构化产物 可逆反应
无异构化产物 不可逆反应
CH3)2(CHC2CH2CH3H
+C3CH2CH2CHAl3lCl +
？
CH3)2(CHC2CH2CH3H
+C3CH2CH2CHAl3lCl +
易生成多元取代物 不生成多元取代物
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CH3 CH3 CH3 COOH
HNO3 Br2 BrKMnO4 Br H2SO4 Fe H+
NO2 NO2 NO2
2020/9/21
13
第五章 卤代烃
一、卤代烃的分类与命名
二、卤代烷的物理性质
三、卤代烷的化学性质 1.水解反应(制备醇)
a、亲核取代反应SN b、消除反应E
第四单元--羧酸的性质和应用PPT课件
O H—C—O—H
结构特点：既有羧基又有醛基
醛基 氧化反应(如银镜反应) 化学性质
羧基 酸性，酯化反应
常见羧酸酸性强弱顺序：
.
21
乙二酸 > 甲酸 > 乙酸 > 丙酸
【应用】
五、酯化反应与高分子材料P84
缩聚反应
❖概念： 由有机化合物分子间脱去小分子
获得高分子化合物的反应
v 写出对苯二甲酸与乙二醇发生缩聚反应的
HO－C－COOH
| CH2－COOH
【探究1】 阅读课本p82“信息提示”内容,说明上 述物质为什么都可以划分为有机酸？
都含有 -COOH 这样的官能团
【小结】 羧酸:
一、羧酸的概念：分子中烃基(或氢 原子)跟羧基相连的化合物。
举例：
二、饱和一元羧酸的通式：
CnH2n+1COOH
p 三、羧酸的分类:（阅读 83最后一段内容） CH3COOH CH2＝CHCOOH
，
该物质与甲醇反应，生成的有机物结构简式
为
，这一产物又可以发生加聚
反应，反应方程式为
。
(5)写出缩聚反应的方程式___________________
专题4 烃的衍生物 第三单元 醛 羧酸
羧酸的性质和应用
食物中存在的酸 COOH
|
你有知机道酸我 吗们 ？CH熟3C悉O的OH一些水C果H3与CH食O品HC中O分OH酒别石含酸有哪CC| HH些－－OOHH
醋酸
乳酸
| COOH
COOH
|
CH－OH 苹果 酸 |
CH2 |
COOH
CH2－COOH
柠檬酸 |
18
（2）酯化反应
浓硫酸
有机化学课件第四章
5 1 4 2 3 3 2 4 1 5
CH3—CH
CHEN FENG
CH—CH2—CH3
3 ，4 2， 3
第四章 炔烃和二烯烃
§A4-2
炔烃命名
不饱和键的位号以较小的位号表示，分别写在“某烯”和 “炔”字前。
CH3C CCHCH2CH=CH2 C2H5
7 6 5 4 3 2 1
4-乙基 庚烯 炔 乙基-1-庚烯 乙基 庚烯-5-炔
RCH2CH3
•催化剂：Pt,Pd,Ni 催化剂：Pt,Pd,Ni
CHEN FENG
第四章 炔烃和二烯烃
§A4-5
炔烃的化学性质
•特点：①第一步比第二步易进行 ②加氢到底。一般难控制在烯烃阶段 ②加氢到底。一般难控制在烯烃阶段 ③炔烃比烯烃易于加氢，因为叁键周围的电子密 炔烃比烯烃易于加氢， 较高，利于吸附在催化剂表面。当双、 度、较高，利于吸附在催化剂表面。当双、叁键同时存在 叁键先反应。 时，叁键先反应。
CHEN FENG
弱
第四章 炔烃和二烯烃
§A4-4
炔烃的物理性质
1. 物质状态： 物质状态： C2～C4 以下 gas， gas， C5～ C17 liquid, C18 以上 solid。 solid。 2.沸点、熔点、溶解度等变化规律与烯烃相似 2.沸点、熔点、 沸点 bp ：炔烃比对应烯烃高，10～20℃； mp： 炔烃比对应烯烃高； S ： 炔烃比对应烯烃高。
乙炔基
5.注意烯烃顺反 5.注意烯烃顺反
CH2=CH 4 3 H C=C CH=CH2 CH CCH2
7 6 5 2 1
反-4-乙烯基-1,3-庚二烯-6-炔 乙烯基-1,3-庚二烯Z-4-乙烯基-1,3-庚二烯-6-炔 乙烯基-1,3-庚二烯-
CH3—CH
CHEN FENG
CH—CH2—CH3
3 ，4 2， 3
第四章 炔烃和二烯烃
§A4-2
炔烃命名
不饱和键的位号以较小的位号表示，分别写在“某烯”和 “炔”字前。
CH3C CCHCH2CH=CH2 C2H5
7 6 5 4 3 2 1
4-乙基 庚烯 炔 乙基-1-庚烯 乙基 庚烯-5-炔
RCH2CH3
•催化剂：Pt,Pd,Ni 催化剂：Pt,Pd,Ni
CHEN FENG
第四章 炔烃和二烯烃
§A4-5
炔烃的化学性质
•特点：①第一步比第二步易进行 ②加氢到底。一般难控制在烯烃阶段 ②加氢到底。一般难控制在烯烃阶段 ③炔烃比烯烃易于加氢，因为叁键周围的电子密 炔烃比烯烃易于加氢， 较高，利于吸附在催化剂表面。当双、 度、较高，利于吸附在催化剂表面。当双、叁键同时存在 叁键先反应。 时，叁键先反应。
CHEN FENG
弱
第四章 炔烃和二烯烃
§A4-4
炔烃的物理性质
1. 物质状态： 物质状态： C2～C4 以下 gas， gas， C5～ C17 liquid, C18 以上 solid。 solid。 2.沸点、熔点、溶解度等变化规律与烯烃相似 2.沸点、熔点、 沸点 bp ：炔烃比对应烯烃高，10～20℃； mp： 炔烃比对应烯烃高； S ： 炔烃比对应烯烃高。
乙炔基
5.注意烯烃顺反 5.注意烯烃顺反
CH2=CH 4 3 H C=C CH=CH2 CH CCH2
7 6 5 2 1
反-4-乙烯基-1,3-庚二烯-6-炔 乙烯基-1,3-庚二烯Z-4-乙烯基-1,3-庚二烯-6-炔 乙烯基-1,3-庚二烯-
有机化学课件4
CaC2 + CO
CaC2 + H2O
HC CH + Ca(OH)2
(2) 由天然气或石油生产乙炔 ——甲烷的部分氧化法
2 CH4
1500 oC 0.01-0.1s
HC CH + 3H2
4 CH4 + O2
2020/3/9
HC CH + 2CO + 7H2
2020/3/9
2020/3/9
2020/3/9
2020/3/9
2020/3/9
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第二步: 溴离子( Br- )加成
δ+
δ+
CH2 CH CH CH3 + Br
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C-2加成
CH2 CH CH CH3
Br
1,2-加成产物
C-4加成
CH2 CH CH CH3
Br
1,4-加成产物
2020/3/9
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2020/3/9
•键的伸缩振动只改变瞬间的键长,但不改变键角.
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(2) 键的弯曲振动
平面箭式弯曲振动
平面摇摆弯曲振动
平面外摇摆弯曲振动 平面外扭曲弯曲振动
•键的弯曲振动不改变键长,但发生了键角的变化.
2020/3/9
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醇； • 要学会用炔化物的烷基化反应来增加碳链。
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3.聚合反应 在催化剂存在下，共轭二烯烃可以聚合为高分子化合
物。 如1,3-丁二烯在金属钠催化下，聚合成聚丁二烯，又
称为丁钠橡胶。工业上使用齐格勒－纳塔催化剂，1,3丁二烯按1,4-加成方式聚合为顺-1,4-聚丁二烯，简称顺 丁橡胶。
有机化学 第四章 PPT
反应的立体化学：反式加成。
C H3 H C H3 C H 顺-2-丁烯 C H C H3 H C C H3 Br2 Br+ C C Br Br+ C Br C H3 C H3 H H C C Br C H3
H Br 2R,3R - 2,3 - 二溴丁烷 C H3 H C H3 H Br C C C H3 H Br
与 σ 键相比， π 键具有自己的特 点，由此决定了烯烃的化学性 质：
1）π键没有轴对称，因此以双键相连的两个
原子之间不能再以C-C σ键为轴自由旋转，
如果吸收一定的能量，克服 p 轨道的结合力，
才能围绕碳碳σ键旋转，结果使π键破坏。
2）π键由两个p轨道侧面重叠而成，重
叠程度比一般σ键小，键能小，容易发生
实验事实 二 ：
C H2 Br C H2 C H2 + NaC l 不反应
实验事实告诉我们：该加成反应一定是分步进行的。
否则，不会有1-氯-2-溴乙烷和2-溴乙醇生成。
可以断定是Br+首先进攻。否则不会有1,2-二溴乙烷的 生成。
Br
Br C H2 Br C H2 Cl C H2 O H2 C H2
反应。 而是分布在上下两侧，原子核对π电子的束
缚力较小，因此π电子有较大的流动性，在 外界试剂电场的诱导下，电子云变形，导 致π键被破坏而发生化学反应。
3） π键电子云不是集中在两个原子核之间，
注意：双键写法中C=C两 根短线的不同含义。
第二节 烯烃的同分异构和命名
一、烯烃的同分异构
碳干异构 位置异构 顺反异构体
2,4-二甲基-2-己烯
2、从距双键最近的一端起对主链碳原子进 行编号。
3）将双键位次用编号较小的一个双键 碳的位次表示，写在母体名称前面。
有机化学 第4章 环烃(原版)
II.芳香烃
芳香烃的含义：不再仅指“含有苯环且有香 味”的物质，而是指“在结构上有某些特点 并具有芳香性的许多化合物”本节主要讨论 含有苯环的碳氢化合物。
分类：
单环芳烃 根据含苯环的数目苯
多环芳烃
命名：
1、单环芳香烃
（1）一元取代苯：简单的以苯为母体，复杂的苯 为取代基；
（2）多元取代苯：用邻、间、对或数字编号； （3）IUPAC规定：甲苯、邻二甲苯、异丙苯、
简写为
5、但凯库勒不能解释：
X与
X
X
X
实际上是相同的
6、现代物理方法证明：
H
120°
H
0.1397nm
H
正六边形结构 所有的原子共平面
120°
0.1397nm CC 键长均为 0.1397nm
H
H
CH键长均为 0.110nm
0.110nm H
所有键角都为 120°
根据杂化理论：苯分子中的碳原子都是以sp2杂化 轨道成键的，故键角均为120°，所有原子均在同 一平面上。 C-C（sp2-sp2）； C-H(sp2-s)。
（4）傅氏反应
在无水三氯化铝的催化下，苯与卤代烷反应， 生成烷基苯——傅氏烷基化反应。
+ CH3CH2Br 无水AlCl3
CH2CH3 + HBr
当引入的烷基为三个碳以上时，引入的烷基 会发生碳链异构现象。例如：
+ CH3CH2CH2Cl AlCl3
CH3 CH +
CH3
CH2CH2CH3
异丙苯（主 ） 正丙苯
命名：
1、简单的命名与相应的脂肪烃基本相同，在 名称前加一“环”字；
2、当环上有取代基，取代基位置数字按“最 小原则”将环编号，不同取代基顺序按“次 序规则”小的优先列出；
高二化学选修五第四章PPT课件
______________________________．
H+＋C17H35COO- → C17H35COOH↓ Ca2+＋2C17H35COO- → (C17H35COO)2Ca↓
五、合成洗涤剂
1． 合成洗涤剂的组成：由憎水基 和亲水基组成，如：
C H 3(C H 2 )n S O 3 N a
（油酸甘油酯）
一种高级脂肪酸甘油酯
1、什么是油脂？
｛油：植物油脂，常温通常呈液态
油脂 脂肪：动物油脂，常温通常呈固态
是高级脂肪酸跟甘油所生成的酯
2、油脂与汽油、煤油是否为同类物质？
否，汽油、煤油是个各种烃的混合物，
油 脂是各种高级脂肪酸的甘油酯
5
一.油脂的组成和结构
1.定义: 油和脂肪统称为油脂,是由多种高级脂肪酸 和甘油反应生成的酯,属于酯类。
油——常温呈液态 2.分类：
脂肪——常温呈固态
3.组成: C、H、O
4.结构：
O
式中R1、R2、R3代表烃基
CH2—O—C—R1 （可能饱和也可能不饱和），
O
R1、R2、R3可以相同也可以
CH—O—C—R2 不同，若相同时称为单干
O 油酯，若不尽相同时称为
CH2—O—C—R3
混甘油酯。
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４、多糖属于天然高分子化合物
完整编辑ppt
34
完整编辑ppt
35
说明：（1）糖类不都是甜的。我们食用的蔗糖是甜的， 它只是糖类中的一种。淀粉、纤维素均不甜，它们属于 糖类。有些有甜味的物质，如糖精，不属于糖类。
（2）糖类是由C、H、O三种元素组成的有机化合
物，通式为__C__n_(_H_2_O__)____。所以糖类又称碳水化合物。
H+＋C17H35COO- → C17H35COOH↓ Ca2+＋2C17H35COO- → (C17H35COO)2Ca↓
五、合成洗涤剂
1． 合成洗涤剂的组成：由憎水基 和亲水基组成，如：
C H 3(C H 2 )n S O 3 N a
（油酸甘油酯）
一种高级脂肪酸甘油酯
1、什么是油脂？
｛油：植物油脂，常温通常呈液态
油脂 脂肪：动物油脂，常温通常呈固态
是高级脂肪酸跟甘油所生成的酯
2、油脂与汽油、煤油是否为同类物质？
否，汽油、煤油是个各种烃的混合物，
油 脂是各种高级脂肪酸的甘油酯
5
一.油脂的组成和结构
1.定义: 油和脂肪统称为油脂,是由多种高级脂肪酸 和甘油反应生成的酯,属于酯类。
油——常温呈液态 2.分类：
脂肪——常温呈固态
3.组成: C、H、O
4.结构：
O
式中R1、R2、R3代表烃基
CH2—O—C—R1 （可能饱和也可能不饱和），
O
R1、R2、R3可以相同也可以
CH—O—C—R2 不同，若相同时称为单干
O 油酯，若不尽相同时称为
CH2—O—C—R3
混甘油酯。
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４、多糖属于天然高分子化合物
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说明：（1）糖类不都是甜的。我们食用的蔗糖是甜的， 它只是糖类中的一种。淀粉、纤维素均不甜，它们属于 糖类。有些有甜味的物质，如糖精，不属于糖类。
（2）糖类是由C、H、O三种元素组成的有机化合
物，通式为__C__n_(_H_2_O__)____。所以糖类又称碳水化合物。
有机化学10第四章ppt
②按照凯库勒结构，苯的邻二卤代物应有以 下两种结构，它们应有区别。
X X
X 但实际上苯的邻二卤代物只有一种， 也就是说此两种结构应相同。
X
现代物理方法测得苯的结构为：
H
H
H
所有原子共平面，正六
0.1397 nm
C C
C键长为：0.1397 n H键长为：0.110 nm
H H 0.11H0 nm
所有键角都为：1200
发烟 H2SO4
200~245℃
SO3H SO3H
常用的磺化剂：浓硫酸、发烟硫酸、 三氧化硫和 氯磺酸（ClSO3H)等。
• 磺化反应是一个可逆反应。
H2SO4
SO3H
稀 H2SO4
+ H2SO4
除水、加过量苯有利于正反应； 稀酸、加热有利于逆反应.
磺化反应的应用
-----可作位置保护基用于有机合成
H2/Pt
② 苯的一元取代产物为什么只有一种？
X
=
原因是苯的一元取代的这两种 X 可能的产物结构其实是完全相
同的结构。
① 凯库勒结构式实际上是环己三烯。
则其中的“C-C”单键和“C=C”双键键长 应不同，实测结果在苯中所有的“C-C”键 长 均 为 0. 140nm 、 “ C-H” 键 长 也 均 为 0.110nm，并很难进行加成或氧化反应，这 与环己三烯的性质的差别较大。
SO3H
CH3 Cl 稀 H2SO4
CH3 Cl
SO3H
可作位置保护基
4 、 傅瑞德尔－克拉夫茨反应
• 在无水三氯化铝催化下，芳烃环上的氢被烷基和 酰基取代的反应，分别叫烷基化反应和酰基化反
应，统称Friedel-Crafts reaction。
高等有机化学 课件 分子结构与化学活性间的定量关系
但是邻位取代苯甲酸衍生物和脂肪酸衍生物却不是这样。苯甲酸及其对位取代 衍生物仍在一条直线上，而O-NO2 和O –Cl 苯甲酸衍生物远离于直线的一边，乙 酸和乳酸则远离于直线的另一边。
p-NO2 m-Br m-Cl p-Br p-Cl p-CH3 H p-CH3O m-CH3O CH3 C 6 H5 m-NO2 CH3CHOH
(y=bX + c)
是一个直线方程，其中r 为直线的斜率，c为直线的截距，两者都是常数。 进行其他化学反应时，如醇解反应，所测定的反应速度常数照同样方式作图， 也得线性关系，只是斜率和截距不同。由此可见这种线性关系具有一定的普 遍性。对于未取代苯甲酸酯和苯甲酸也可以写出同样的方程式。
lg k0=rlg Ka0 + c
列出了有些对位取代基的 s+ 和 s值。
例如：对芳环的亲电取代反应，使用 s 值作图不能得到一条好的直线，而用 s+ 值代 替的时候得到很好吻合的直线。
5.0
lgk/lgk0
CH3 Br2 R 硝基甲烷 R
C
0.2
0.4
见87页图4-3。
三、哈米特方程的应用
利用哈米特方程及相应的 s 和 r 值，可预测某些化学反应速度和化学平衡；了解有 关过渡态或中间体的反应中心部位的部分电荷符号和大小及反应机理。 （一）计算 k 值和 K 值 例 1 已知间硝基苯甲酸乙酯碱催化水解比相应未取代的苯甲酸酯在相同条件下 快 63.5 倍；问在该条件下对甲氧基苯甲酸乙酯水解的相对速度是多少？ 查表4-1 的 s 值，s
例 2 已知苯乙酸的 pKa =4.31，求对氯苯乙酸的 pKa？ 查表可知 s p-Cl = 0.23 和 r = 0.56，再根据公式； pKa = pKa0-rs = 4.31-0.56 x 0.53 = 4.18 实测值 4.19 目前哈米特方程的应用范围还在扩大。例如。就酸性强的 Ka 的考察来 说，哈米特方程不仅适用于苯环，也适用于以下各种类型的化合物：
厦大有机化学ppt第四章
第四章 卤代烃
Alkyl Halides
Organic Chemistry Xiamen University
Among their many uses, alkyl halides are employed as industrial solvents, as inhaled anesthetics in medicine, as refrigerants, and as pesticides and fumigating agents.
CH3 CH3CH2 C Br
遵从Zaitsev (Saytzeff)规律
Organic Chemistry Xiamen University
优先形成共轭烯烃
CH2 CHCH2CHCH(CH3)2 Br CH2 CH CH CHCH(CH3)2 KOH, EtOH
C > X
δ+
δ−
Leaving groups (离去基团)
Organic Chemistry Xiamen University
To be reactive that is, to be able to act as the substrates in a nucleophilic substitution reaction a molecule must have a good leaving group. In alkyl halides the leaving group is the halogen substituent it leaves as a halide ion. To be a good leaving group the substituent must be able to leave as a relatively stable, weakly basic molecule or ion. Because halide ion are relatively stable and are very week bases, they are good leaving groups.
Alkyl Halides
Organic Chemistry Xiamen University
Among their many uses, alkyl halides are employed as industrial solvents, as inhaled anesthetics in medicine, as refrigerants, and as pesticides and fumigating agents.
CH3 CH3CH2 C Br
遵从Zaitsev (Saytzeff)规律
Organic Chemistry Xiamen University
优先形成共轭烯烃
CH2 CHCH2CHCH(CH3)2 Br CH2 CH CH CHCH(CH3)2 KOH, EtOH
C > X
δ+
δ−
Leaving groups (离去基团)
Organic Chemistry Xiamen University
To be reactive that is, to be able to act as the substrates in a nucleophilic substitution reaction a molecule must have a good leaving group. In alkyl halides the leaving group is the halogen substituent it leaves as a halide ion. To be a good leaving group the substituent must be able to leave as a relatively stable, weakly basic molecule or ion. Because halide ion are relatively stable and are very week bases, they are good leaving groups.