有机化学课件
有机化学课件
定义
烷烃是一类仅由碳和氢两种元素组成 的有机化合物,分子中的碳原子都以 单键相连,其余的价键均用于与氢原 子结合,达到“饱和”。
命名
根据碳链的长度,分别称为甲烷、乙 烷、丙烷等。对于含有支链的烷烃, 采用“基数命名法”,并标注支链位 置。
性质
烷烃具有较低的沸点、熔点和密度, 不溶于水,化学性质相对稳定,主要 发生取代反应。
醛、酮、醌
醌的分类和命名
醌是含有两个羰基的六元环状化合物,根据取代基的不同 ,醌可分为苯醌和萘醌等。醌的命名遵循系统命名法。
醌的物理性质
醌通常为固体,颜色较深,具有特殊的气味。
醌的化学性质
醌具有较高的化学稳定性,可发生亲电取代反应和亲核加 成反应等。
羧酸及其衍生物
羧酸的分类和命名
羧酸是羧基与氢原子和一个烃基相连的化合物,根据烃 基的不同,羧酸可分为脂肪酸和芳香酸。羧酸的命名遵 循系统命名法。
胺的化学性质
胺类化合物具有碱性,可以与 酸反应生成盐;同时胺类化合 物还具有还原性,可以被氧化
剂氧化。
重氮和偶氮化合物
重氮化合物的定义和性质
重氮化合物是一类含有重氮基(-N=N-)的有机化合物,具有不稳定 性,容易发生分解反应。
偶氮化合物的定义和性质
偶氮化合物是一类含有偶氮基(-N=N-)的有机化合物,通常为有色 物质,具有良好的染色性能。
醚的化学性质
醚可发生开裂反应、氧化反应等,其反应活性受氧原子和烃基结 构的影响。
醛、酮、醌
醛的分类和命名
醛是羰基与氢原子和一个烃基相连的化合物,根据烃基的不同, 醛可分为脂肪醛和芳香醛。醛的命名遵循系统命名法。
醛的物理性质
醛的沸点、熔点和密度等物理性质与烃类相似,但受羰基影响,其 性质有所差异。
有机化学课件
1.1 烷烃的制法和反应1.1.1 烷烃的制法1.由不饱和烃加氢C C+H 2CHCHCC+H 22D DCH 2CH 22.由卤烃合成 (1)由卤烃还原RX+H 2RHHX +RI HI+∆RH +I 2∆(2)武慈反应R X2+2N aRR2N aX (增碳反应)+ (3)由格利雅试剂合成RX+MgRMgX(或ROH )RH +MgX OH (OR)3.由酮类还原(1)乌尔夫—凯惜纳—黄鸣龙反应(2)克莱门生反应RCR'O2R'4.由羧酸钠盐脱羧NaOH (CaO )∆RH +Na 2CO 3(减少一个碳原子)1.1.2 烷烃的反应1.取代反应RH +X2光RX +HX (反应活性3'H>2'H>1'H>CH 4)例CH 3CH 2CH 3Cl 2光CH 3CH CH 3Cl+CH 3CH 2CH 2Cl(57%)(43%)2.氧化反应 (1)完全氧化CH 4+2O CO 2+2H 2O +热能(2)部分氧化RCH 2CH 2O 2,锰盐RCOOH +R'COOH (可制肥皂)4CH 4+O 21500C CH CH+2CO +7H 2O(3)裂化反应CH 3CH 2CH 2CH 3C H 2CH 2+C H 3CH 3+CH 3CH 2CH=CH 2+H 2+CH 4+CH 2CH 3(4)异构化反应CH 3CH 2CH 2CH 3AlBr 3 HBrCH 3CHCH 3CH 320%80%1.2 烯烃的制法和反应1.2.1烯烃的制法1 烷烃脱氢C C H H催化剂∆-H2C C (适合于简单烯烃,通常得混合物)CH3CH2CH2CH3Pt,500C CH3CH2CH=CH2+CH3CH3HH+CH3CH3H H+CH2=CHCH=CH2+H22.卤烷脱卤化氢C CX碱,热-HXC CHHHCl(CH3)3CO-K+3.醇脱水4.霍夫曼消除5.由炔烃加氢6.魏梯希反应1.2.2烯烃的反应1.烯烃的亲电加成(2)加水直接水合间接水合以上都符合马氏规律硼氢化-氧化反应(3)加卤素(4)加次卤酸2.烯烃的催化氢化CH3CH2H2,Pt CH3CH2CH33与碳烯加成CC+CC CC (X,Y=H,Cl,Br,I 或COOEt)+CHCl 3(CH 3)3COK+Cl4烯烃的氧化(1) 烯烃的环氧化C C+21O2CC OCH 2CH 2+21O 2O环氧丙烷C C+RCOOH C C O+RCOHCH 3CH CH 2+CH3OCH 2H 3CHCO+CH 3COOH(2) 高锰酸钾氧化C C稀KMnO OH C C (或OsO 4,H 2O 2)RCHCH KMnO R CO +CO 2+H 2OCH 3CH 2CH CH 2KMnO CH 3CH 2C O+CO 2+H 2OCR O+CR'OHORC RR C R'KMnOCH 3CHCCH 3CH 3KMnO 4CH 3COHO+CH 3CH 3O5烯烃的臭氧化反应C RR C R'+O 3OO COC RRR'H H 2ORO +CR'H ORCH 3CHCH CH 32Zn ,H 2OCH 3CHO +CH 3CH 3O6聚合反应nCH 2CH2>100℃,100MPaCH 2CH 2nn>100nCH 3CH CH 2烷基铝-三氧化钛50℃,1MPaCH3CH 2n7烯烃的a 氢原子反应(1) 卤代C Ha 氢+X 2C X+HX(或NBS)+NBSBr(2) 氧化烯烃的a氢易被氧化,在不同条件下,得到不同产物:CH 3CHCH 2+O 2CuO 370℃CH 2CHCHOCH 3CH CH 2+23O 磷钼酸铋 0.7~1.4MPa CH 2CHCOOHCH 3CHCH 2+NH 3+23O 2磷钼酸铋470℃2CHCN +3H 2O1.3 炔烃的制法和反应1.3.1 炔烃的制法1.金属炔化合物与卤烷反应RCC -Na ++R'XS N 2RCCR'+X -(1。
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重排反应通常发生在含有不稳 定结构或官能团的化合物中, 需要加热或加入催化剂。在重 排过程中,分子的骨架结构可 能发生变化。
重排反应在有机合成中具有重 要的应用价值,可以用于合成 具有特定结构或官能团的有机 化合物。同时,重排反应也是 研究有机化合物结构和性质的 重要手段之一。
08
有机化学在生活中的应 用
定义
特点
加成反应在有机合成中具有重要的应用价值,可以用 于合成各种烯烃、醇、醛、酮等有机化合物。
应用
加成反应通常发生在分子中的不饱和键上,需要一定 的反应条件和催化剂。
消除反应
定义
消除反应是指有机化合物分子中 失去一个小分子(如水、卤化氢
等),形成不饱和键的反应。
种类
包括脱水消除、脱卤化氢消除、 热消除等。
反应。此外,醇还可以与酸反应生成酯,是重要的有机合成原料。
酚类化合物结构与性质
结构特点 酚类化合物的分子中含有苯环和羟基(-OH)官能团,通 式为Ar-OH,其中Ar为苯基或其衍生物。
物理性质 酚类化合物一般为无色或淡黄色的固体或液体,具有特殊 的气味和较强的毒性。酚的熔点和沸点较高,易溶于有机 溶剂。
化学性质
03
可发生加成、氧化、还原等反应,如与氢气加成生成醇,被弱
氧化剂氧化成酸。
酮类化合物结构与性质
结构特点
羰基(C=O)两侧连接烃基或芳基,无双键性质。
物理性质
沸点较高、难溶于水、易溶于有机溶剂。
化学性质
主要发生加成和还原反应,如与氢气加成生成醇,被还原剂还原 成仲醇。
醌类化合物结构与性质
结构特点
04
醇、酚、醚类化合物
醇类化合物结构与性质
01
结构特点
高中化学有机化学ppt课件
03有机物主要由碳、氢元素组成,还可能含有氧、氮、硫、磷等元素;无机物则可能包含各种元素。
组成元素有机物分子结构复杂,具有同分异构现象;无机物分子结构相对简单。
结构特点有机物大多具有可燃性、难溶于水、反应速率较慢等性质;无机物性质各异,有些具有与有机物相似的性质。
性质特征有机物与无机物区别古代人们对天然动植物和矿物的利用,如木材、药材、染料等。
萌芽时期18世纪末至19世纪初,贝采利乌斯等化学家提出有机化学概念,并合成尿素等有机化合物。
创立时期19世纪中后期,合成染料、香料、药物等有机化合物的出现,推动了有机化学的快速发展。
发展时期20世纪以来,随着物理和化学方法的不断进步,有机化学在合成、结构、反应机理等方面取得了巨大成就。
现代时期有机化学发展简史有机化合物分类及命名分类根据碳骨架形状,有机化合物可分为链状化合物和环状化合物;根据官能团类型,可分为烃类、醇类、醛类、酮类、羧酸类等。
命名有机化合物的命名遵循一定的规则和原则,包括选取主链、编号原则、官能团优先顺序等。
常见的命名法有普通命名法、系统命名法和衍生命名法等。
01结构特点碳原子间以单键相连,其余价键被氢原子饱和。
02物理性质随碳原子数增加,沸点、熔点逐渐升高,密度逐渐增大。
03化学性质相对稳定,主要发生取代反应,如卤代反应。
含有一个或多个碳碳双键。
结构特点物理性质化学性质随碳原子数增加,沸点、熔点逐渐升高,密度逐渐增大。
较为活泼,可发生加成反应、氧化反应、聚合反应等。
030201含有一个或多个碳碳三键。
结构特点随碳原子数增加,沸点、熔点逐渐升高,密度逐渐增大。
物理性质非常活泼,可发生加成反应、氧化反应、聚合反应等。
化学性质1 2 3含有苯环或其他芳香环结构。
结构特点具有特殊芳香味,沸点、熔点较高,密度较大。
物理性质相对稳定,可发生取代反应、加成反应等。
化学性质芳香烃结构和性质卤代烃结构和性质卤代烃的分子结构由烃基和卤素原子组成,卤素原子与烃基通过共价键连接。
有机化学PPT课件
目录
• 有机化学简介 • 有机化学基础知识 • 有机化学反应 • 有机化学的应用 • 有机化学的未来发展
01 有机化学简介
有机化学的定义
总结词
有机化学是一门研究有机化合物 的组成、结构、性质、合成和反 应的学科。
详细描述
有机化学主要关注碳氢化合物及 其衍生物,即有机化合物,它们 是构成生命体的基本物质。
将有机化学与计算机科学、数学等学科交叉融合,利用计算机模拟和预测有机化学反应和 分子的性质,为有机化学研究和应用提供新的工具和手段。
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有机化学的发展历程
总结词
有机化学的发展经历了从天然有机化学到合成有机化学的演变,并不断推动着 人类社会的进步。
详细描述
早期的有机化学主要研究天然有机物,如动植物体内的化合物。随着科技的发 展,合成有机化学逐渐崛起,人们开始能够合成大量原本自然界不存在的有机 化合物,从而极大地丰富了人类的物质生活。
农业领域
1 2
农药合成
有机化学在农药合成中扮演着关键角色,通过设 计并合成新的农药分子,可以开发出更安全、更 有效的农药。
植物生长调节剂
有机化学也可用于合成植物生长调节剂,通过调 节植物生长代谢,提高作物产量和品质。
3
转基因作物
利用有机化学手段,可以修改作物的基因组,培 育出抗逆性更强、产量更高的转基因作物。
举例
乙醇被氧化生成乙醛。
04 有机化学的应用
医药领域
药物合成
有机化学在药物合成中发挥着重要作用,通过设计并合成新的有 机分子,可以开发出具有治疗作用的创新药物。
药物代谢
有机化学也涉及药物代谢的研究,了解药物在体内的代谢过程有助 于优化药物的疗效和降低副作用。
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有机化学ppt课件完整版目录•绪论•有机化合物的结构与性质•烃类化合物•烃的衍生物•有机合成与反应机理•生物活性有机化合物绪论碳氢化合物研究碳氢化合物(烃)的结构、性质、合成和反应机理。
碳氢化合物的衍生物研究烃的衍生物,如醇、醛、酮、羧酸、酯等有机化合物的结构、性质、合成和反应机理。
生命体系中的有机化合物研究生物体内的氨基酸、蛋白质、核酸、多糖等生命物质的结构、性质和功能。
经典时期19世纪初到20世纪初,以经验规律为指导,通过大量的实验总结出了许多有机化学的基本概念和原理。
萌芽时期从远古时期到18世纪,人们开始使用天然有机物,如木材、植物、动物等。
现代时期20世纪至今,以量子力学和统计力学为基础,发展出了现代有机化学的理论和方法,如分子轨道理论、价键理论、反应机理理论等。
环境领域有机化学在环境保护方面发挥着重要作用,如研究大气污染物、水体污染物的来源和治理方法等。
同时,有机化学也致力于开发环保材料和清洁能源。
材料领域合成纤维、塑料、橡胶等高分子材料广泛应用于服装、家居用品、交通工具等领域。
医药领域合成药物如抗生素、抗癌药物等对于治疗疾病具有重要意义。
同时,天然药物中提取的有效成分也是有机化学的研究对象。
农业领域合成农药和化肥对于提高农作物产量具有重要作用。
此外,生物农药和生物肥料的研发也需要有机化学的支持。
有机化学与生产生活的关系有机化合物的结构与性质碳原子通过四个共价键与其他原子或基团相连,形成复杂的有机分子结构。
碳原子的四价性键的极性空间构型碳原子与其他原子形成的共价键具有不同的极性,影响有机物的物理和化学性质。
有机化合物分子中的原子或基团在空间的排列方式不同,导致同分异构现象的产生。
030201有机化合物的结构特点03同分异构体的性质差异由于结构上的差异,同分异构体在物理性质、化学性质以及生物活性等方面表现出明显的不同。
01构造异构分子式相同但连接方式不同,如正丁烷和异丁烷。
02立体异构分子式相同、连接方式也相同,但空间构型不同,如顺反异构、对映异构等。
大学有机化学总课件ppt全文免费
有机化合物分类及命名
分类
按照碳架分类,如开链化合物、碳环化合物和杂环 化合物等;按照官能团分类,如烃、醇、酚、醚、 醛、酮、羧酸、酯等。
命名
有机化合物的命名遵循一定的规则和原则,如 IUPAC命名法,根据化合物的结构特征和官能团进 行命名。
有机化学发展历史
1 2 3
早期历史 有机化学的起源可以追溯到古代,人们开始使用 天然有机化合物,如木材、油脂、药物等。
芳香烃分子中含有苯环结构, 苯环上的碳原子以共价键相连 形成平面六边形结构。这种结 构使得芳香烃具有较高的稳定 性和特殊的化学性质。
芳香烃的物理性质与烷烃、烯 烃和炔烃有所不同。例如,芳 香烃通常具有较强的气味和毒 性,且熔沸点较高。
芳香烃的化学性质较为特殊, 可以发生取代反应、加成反应 和氧化反应等多种反应。但由 于苯环结构的稳定性较高,这 些反应通常需要较为苛刻的条 件。
到商业上可得的原料或易于合成的中间体。
应用
02
在复杂有机分子的合成设计中,逆合成分析法是一种有效的策
略,可以帮助化学家快速找到合成路径。
优点
03
能够简化合成步骤,提高合成效率,降低成本。
官能团转化策略
官能团的定义
决定有机化合物化学性质的原子或原子团。
官能团转化
通过一系列化学反应,将一个官能团转化为另一个官能团,以实 现目标分子的合成。
烯烃、炔烃的化 学性质
烯烃和炔烃的化学性质 非常活泼,可以发生加 成反应、聚合反应、氧 化反应等多种反应。加 成反应包括与氢气、卤 素、水等的加成,聚合 反应则可以形成高分子 化合物。
芳香烃结构与性质
芳香烃的通式与命名
芳香烃的结构特点
芳香烃的物理性质
高等有机化学PPT课件
CH3CONHNH2 HNO2 CH3CON3
CH3NCO
X
O
C=NOH
CH3NCO
X
O
O
C N O C NHCH3
乃春在芳环邻位是不饱和支链时,极易环化成五元环,这一 性质对杂环的合成具有重要意义:
AX B
H N:
A BX
N
H
第三节:自由基
自由基是共价键发生均裂,每个碎片各保留一个电子,是带 单电子的三价碳的化合物。
2004年1版 6、洪琳编《有机反应活性中间体》高等教育出版社1999.6第一版 7、斯图尔特.沃伦著《有机合成――切断法探讨》丁新腾译,上海科学
技术文献出版社1986年1月第一版 8、黄宪、吴世晖、徐汉生《有机合成》(上、下)
第一章 有机反应活泼中间体及在合成上的应用
在有机反应中,经常出现的活泼中间体是卡宾、乃春、自由基、碳正离子、 碳负离子(包括苯炔、叶立德)
第一章 有机反应活泼中间体 及在合成上的应用
第一节:卡宾(碳烯)(Carbene) 第二节: 乃春 第三节:自由基 第四节:碳正离子 第五节、碳负离子(Carbenion)(活泼亚甲基
化合物)和叶立德
第二章 官能团的选择性互变
第一节 还原反应 第二节 氧化反应
第三章 官能团的保护
第一节: 羟基的保护(醇、酚羟基的保护) 第二节:烯键的保护 第三节:羰基的保护(用醇保护) 第四节:羧基的保护-酯化 第五节:胺基的保护-酰化或成盐
(六)生物有机化学( Bioorganic Chemistry) (七)元素和金属有机化学(Element and Metal Organic Compounds Chemistry) (八)有机化学中的一些重要应用研究
2024版《有机化学绪论》ppt课件
有机化学发展历史及现状
发展历史
早期有机化学以天然产物为研究对象;18世纪开始,有机化学 逐渐形成为一门独立的学科;19世纪中后期,合成有机化学迅 速发展;20世纪以来,物理有机化学、生物有机化学、金属有 机化学等分支学科逐渐形成。
现状
有机化学已渗透到各个领域,如医药、农药、高分子材料、功 能材料等;新的合成方法、反应机理和理论不断涌现;绿色化 学和可持续发展成为当前有机化学的重要研究方向。
原子之间通过共用电子对 形成的化学键,具有方向 性和饱和性。
极性分子
分子中正、负电荷中心不 重合,导致分子具有极性, 如HCl等。
非极性分子
分子中正、负电荷中心重 合,导致分子不具有极性, 如CCl4等。
官能团对性质影响分析
官能团定义
决定有机化合物化学性质的原子或原 子团,如羟基、羧基等。
官能团对物理性质影响
构象异构
由于分子中单键旋转而产生的不同 空间构象,如乙烷的交叉式和重叠 式构象等。
03
有机反应类型及机理探讨
取代反应类型及实例分析
亲核取代反应(Nucleophilic Substi…
例如,卤代烃与氢氧根离子发生取代反应,生成醇和卤化氢。
亲电取代反应(Electrophilic Subst…
例如,苯环上的氢原子被卤素原子取代,生成卤代苯。
官能团对化学性质影响
官能团决定了有机化合物的主要化学 性质,如醇类能发生酯化反应、羧酸 类能发生中和反应等。
官能团的存在会影响有机化合物的熔 点、沸点、溶解度等物理性质。
立体异构现象介绍
立体异构定义
分子式相同但空间结构不同的异 构现象,包括构型ห้องสมุดไป่ตู้构和构象异
构。
《有机化学》PPT课件
H R C COOH
H
COOH H
2021/5/11
16
R
α氢
卤代
O 羰基
生成 羧酸衍生物
还原为亚甲基
H O
H H 断C-C键
脱羧,失去CO2
断O-H键
酸的 离解作用
2021/5/11
17
(1)羧酸的酸性
O
甲、羧酸的酸性比醇强:
R CH2OH 乙、成盐
RCH2O + H 定域
RC OH
RCOOH + NaOH
2021/5/11
12
(c) Meerwein-Pondorf 还原
O
OH CH3CHCH3
Al(OCHMe)3
异丙醇是还原剂,异丙醇铝是催化剂。
O OH CH3 C CH3
异丙醇只还原羰基,不还原不饱和碳键。
(d) Clemmensen 还原
O
Zn(Hg), 浓HCl
C CH2CH2COOH reflux, 30 h 要求底物不含对酸或还原剂敏感基团:
pKa
Cl < RCOO < RO < NH2
HCl > RCOOH > ROH > NH3
-2.2 4~5
16~19 34
2021/5/11
28
(2)还原反应
用氢化铝锂还原
O RCCl
OO RCOCR
O
① LiAlH4,乙醚 ②H2O
RCH2OH
RCOR'
O
① LiAlH4,乙醚
RCNR2 ②H2O
2HCHO NaOH HCO2Na CH3OH
O HCH
HO-
OHC
H
OH
大学有机化学第一章绪论PPT课件
参加学术讲座和研讨会,与同行交流学习经验和 心得。
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习惯命名法(普通命名法)
用天干即甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示碳原子数在10以内的 简单有机化合物,碳原子数在10以上的用汉字数字表示,如十一烷。
系统命名法
选主链:选定分子中最长的碳链为主 链,按主链中碳原子的数目称为“某 烷”。
编号:把主链里离支链最近的一端作 为起点,用1、2、3等数字给主链的各 碳原子依次编号定位,以确定支链的 位置。
有机化合物的同分异构现象
同分异构现象的定义
分子式相同但结构不同的有机化合物互称同分异构体。
同分异构体的类型
构造异构(如碳链异构、位置异构)和立体异构(如顺反异构、对 映异构)。
同分异构体的性质差异
由于结构不同,同分异构体具有不同的物理性质和化学性质。
03
有机化合物的命名与分类
普通命名法
俗名
根据有机化合物的来源、性质或采用人名等加以命名,如甲烷(沼气)、乙醇 (酒精)等。
大学有机化学第一 章绪论PPT课件
目 录
• 绪论 • 有机化合物的结构特点 • 有机化合物的命名与分类 • 有机化学反应类型及机理 • 有机化学学习方法与建议
01
绪论
有机化学的研究对象
碳氢化合物
研究最简单的有机物甲烷、乙烷、 丙烷等的结构、性质和合成方法。
碳氢化合物的衍生物
研究醇、醛、酮、羧酸等含氧有 机物以及胺、酰胺等含氮有机物 的结构、性质和合成方法。
有机化学为医药领域提供了 众多药物原料和中间体,为 疾病的预防和治疗提供了有 力支持。同时,有机化学还 在营养健康领域发挥着重要 作用,如合成维生素、氨基 酸等营养补充剂。
《有机化学》PPT课件
《有机化学》PPT课件•有机化学概述•烃类化合物•卤代烃和醇酚醚类化合物•醛酮醌类化合物目录•羧酸及其衍生物•含氮有机化合物•杂环化合物和生物碱01有机化学概述有机化学定义与发展定义研究有机化合物结构、性质、合成、反应机理及应用的科学发展历程从早期经验总结到现代科学理论体系的建立,经历了漫长的发展历程当前研究热点绿色合成、不对称合成、超分子化学等分类方法按碳骨架分类(开链化合物、碳环化合物、杂环化合物)、按官能团分类(烃类、醇类、酚类、醛类、酮类等)特点种类繁多,结构复杂,性质各异重要类别烃类、醇类、酚类、醛类、酮类、羧酸类、胺类等有机化合物特点与分类03发展趋势绿色化学合成方法的研究与应用,有机光电材料的研究与开发等01研究意义揭示有机化合物结构与性质关系,指导有机合成和新材料开发02应用领域医药、农药、染料、涂料、塑料、橡胶等化学工业领域,以及生命科学、环境科学等领域有机化学研究意义及应用领域02烃类化合物碳原子间以单键相连,其余价键被氢原子饱和。
结构特点物理性质化学性质随碳原子数增加,沸点、熔点逐渐升高,密度逐渐增大。
相对稳定,主要发生自由基取代反应,如卤代反应。
030201结构特点含有一个或多个碳碳双键。
物理性质随碳原子数增加,沸点、熔点逐渐升高,但密度比相应烷烃小。
化学性质较为活泼,可发生加成、氧化、聚合等反应。
结构特点含有一个或多个碳碳三键。
物理性质与烯烃相似,但更为活泼。
化学性质容易发生加成反应,也可发生氧化、聚合等反应。
含有苯环或其他芳香体系的烃类化合物。
结构特点具有特殊芳香气味,沸点、熔点较高。
物理性质相对稳定,可发生亲电取代反应,如硝化、磺化等反应。
化学性质芳香烃结构与性质03卤代烃和醇酚醚类化合物卤代烃命名、结构及物理性质命名卤代烃的命名遵循系统命名法,以烃为母体,卤素作为取代基进行命名。
结构卤代烃分子中,卤素原子与烃基通过共价键连接,形成极性分子。
物理性质卤代烃多为无色或淡黄色液体,具有特殊气味。
有机化学课件ppt完整版
阐述烷烃的碳原子以单键相连形成的链状 或环状结构,以及碳原子剩余的价键全部 与氢原子结合的特点。
烷烃的物理性质
烷烃的化学性质
探讨烷烃的沸点、熔点、密度等物理性质 随碳原子数增加的变化规律。
介绍烷烃的取代反应、氧化反应、裂化反应 等化学性质及反应机理。
烯烃、炔烃和芳香烃概述
烯烃的结构与性质
阐述烯烃分子中含有碳碳双键的结构 特点,以及烯烃的物理性质、化学性 质及反应类型。
羧酸及其衍生物的合成
阐述通过醛酮的氧化反应、腈的水解反应等方法合成羧酸 及其衍生物的方法。
04
醇、酚、醚类化合物
醇类化合物结构与性质分析
80%
醇类化合物的结构特点
含有羟基(-OH)官能团,与碳 链相连。
100%
物理性质
随着分子量的增加,醇的沸点逐 渐升高,水溶性逐渐降低。
80%
化学性质
醇具有还原性,可被氧化为醛或 酮;与羧酸反应生成酯;与卤化 氢反应生成卤代烃。
研究方法
主要包括实验方法和理论方法。实验方法包括合成、分离提纯、结构测定、性 质测试等;理论方法包括量子化学计算、分子模拟等。同时,现代有机化学还 借鉴了物理学、生物学等其他学科的研究手段和技术。
02
有机化合物结构与性质
有机化合物分类及命名规则
按碳骨架分类
开链化合物、碳环化合物
按官能团分类
烃类、醇类、醛类、酮类、羧酸类、胺类等
羧酸衍生物的合成
通过羧酸的衍生化反应,如酯化、酰卤化、 酰胺化等方法合成相应的衍生物。
绿色合成策略
采用环保、高效的合成方法,如原子经济性 反应、生物催化等,实现绿色合成。
07
含氮有机化合物
胺类化合物结构与性质探讨
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只有一个环的烷烃称为单环烷烃。没有取代基的环烷烃本身就是母体,命名时只须在相应的烷烃前加“环” (英 文加 cyclo),环上有取代基的环烷烃以环为母体还是以链为母体视情况而定。 侧链比较简单,以环为母体,链为取代基;侧链比较复杂,以链为母体,环为取代基。
乙基环己烷 2-甲基-4-环己基己烷 1,4-二甲基-2-乙基环己烷 Ethylcyclohexane 4-cyclohexyl-2-methylhexane 2-ethyl -1,4-dimethylcyclohexane 用最低系列原则无法确定选哪一种编号,中文时,让顺序规则中顺序较小的基团位次尽可能小。英文时,按英文字 母顺序,让字母排在前面的基团位次尽可能小。
顺-1,2-二甲基环丙烷 (1S,2S)-1,2-二甲基环丙烷 (1R,2R)-1,2-二甲基环丙烷 cis-1,2-dimethylcyclopropane (1S,2S)-1,2-dimethylcyclopropane (1R,2R)-1,2-dimethylcyclopropane 环上带有三个或更多基团时,若用顺、反表示构型,要选用一个参照基团,通常选 1 位的基团为参照基团。用 r-1 表示,放在名称的最前面。
1,3-二甲基-5-乙基环己烷
1-ethyl-3,5-dimethyl cyclohexane
(1S,3S)-1-甲基-1-乙基-3-氯-3-溴环己烷 (1S,3S)-1-bromo-1-chloro-3-ethyl-3-methyl cyclohexane 带有二个或二个以上取代基时,分子有对称性,构型用顺反表示。分子没有对称性,构型用 R、S 表示。
(Z)-2-丁烯或顺-2-丁烯 4 立体异构体的定义
(E)-2-丁烯或反-2-丁烯
几何异构体 立体异构体 构型异构体 旋光异构体 构象异构体 交叉式构象 重叠式构象 【立体异构体】 分子中原子或原子团互相连接次序相同,但空间排列方式不同而引起的异构体。 【几何异构体】 由于双键不能自由旋转或由于成环碳原子的单键不能自由旋转而引起的立体异构体。 【旋光异构体】 因分子含有不对称碳原子或者没有对称因素而引起的具有不同旋光性能的立体异构体。 5 单环烷烃的命名
二甲基,正丙基,异丙基甲烷 俗名(通常根据来源命名) 甲烷又称沼气 【二】 单环烷烃的命名 手性、手性中心、手性碳原子
【手性】 互为镜影、但不能重叠的性质称为手性。 手性中心:如果分子的手性是由于原子或原子团围绕某一点的非对称排列而产生的,这个点就是手性中心。 手性碳原子:与四个不相同的基团相连的碳原子称为不对称碳原子或称手性碳原子。手性碳原子常用*标注。 2 R,S 构型的确定
正丁烷 正戊烷 异丁烷 异戊烷 习惯命名法命名直链烷烃时,与系统命名法相同。 习惯命名法命名有支链的烷烃时,一般只适合于简单的烷烃。
新戊烷
异辛烷中的“异”不符合命名的规定,是一个特例。
3 衍生物命名法 以甲烷为母体,其它部分都作为取代基来命名(一般总是选连有烷基最多的碳原子作为甲烷的碳原子)
4 1
【第三条规则】含不饱和键时排列顺序大小的规则:连有双键或叁键的原子可以认为连有两个或三个相同的原子。 *4 有机化合物系统命名的基本格式 构型 + 取代基 + 母体 R,S;D,L; 取代基位臵号+个数+名称(有多个取代基时,中文按顺 官能团位臵号+名称(没 Z,E;顺,反 序规则确定次序,小的在前。英文按英文字母顺序排列) 有官能团时不涉及位臵号)
(1S,2S,5R,6R)三环[4.3.2.02;5]十一烷
(1S,2S,5R,6R)-Tricyclo[4.3.2.02,5]undecane
(2S)-2-甲基二环[2.2.2]辛烷 (2S)-2-methylbicyclo[2.2.2]octane 【四】 螺环烷烃的命名 定义:单环之间共用一个碳原子的多环烷烃为螺环烷烃。 1 螺环烷烃的命名步骤 (1) 确定母体烃的名称:根据成环碳原子的数目确定母体烃的名称。 (2) 确定螺数:根据螺原子的个数分为单螺,二螺,三螺等。 (3) 编号: 编号从与端螺原子相邻的一个碳原子开始, 沿多环的边使所有的螺原子位号都尽可能小的路径编号。 (4) 标明结构:确定方括号内的数字,顺着环的编号次序,用数字表明螺原子之间的碳原子数目,依次写在方括 号内。 (5) 写出母体的名称:螺数、带有数字的方括号、母体烃的名称三部分共同组成母体的名称; (6) 若有取代基,取代基的编号和名称放在母体前。若有多个取代基,中文命名时,取代基的位次按顺序规则由 小到大排列;英文命名时,取代基的位次按英文字母排列。编号的方式若有各种选择时,要使取代基的号码 尽可能小。 2 命名格式 螺数+带数字的方括号+母体烃的名称
*1
*2
碳原子的级 1°H 2°H 3°H 1°C 2°C 3°C 4°C (伯) (仲) (叔) (季) 烷基的命名
与一个碳原子相连的碳为一级碳原子; 与二个碳原子相连的碳为二级碳原子; 与三个碳原子相连的碳为三级碳原子; 与四个碳原子相连的碳为四级碳原子。
甲基
乙基
正丙基
异丙基
正丁基(n)
二级丁基(sec or s)
PKU 有机化学电子教案 第一章 本章提纲 绪论 有机化合物的命名 第一节 有机化学的产生和发展 第二节 有机化学中的同分异构现象 第三节 有机化合物的分类 第四节 有机化合物结构式的表达方式 第五节 有机化合物的命名 第一节 有机化学的产生和发展 【一】 从有机体内提取有机物(1773–1805) 【二】 由提取进入到提取合成并举的时代(1806–1828–1848) 【三】 进入合成时代(1849–1900–2001) 学科建设 (1)制备了几千万种有机化合物(1990 年,1000 万种)。 (2)建立了一套系统鉴定和测定有机化合物的方法。 (3)逐步建立和完善了有机化学的理论。 学术成就 诺贝尔化学奖 1901-2002,92 届,70 届与有机化学有关。 二十世纪 46 项重大发明,8 项与有机化学有关。 研究思路 深入、巧妙、与其它学科广泛交叉渗透(也渗透到人 类活动各方面)。 第二节 有机化学中的同分异构现象 碳架异构体 位臵异构体 构造异构体 官能团异构体 互变异构体 同分异构体 价键异构体 (结构异构体) 几何异构体 立体异构体 构型异构体 旋光异构体 构象异构体 交叉式构象 重叠式构象 电子互变异构体 分子式相同,结构不同的化合物称为同分异构体,也叫结构异构体。 构造异构体:因分子中原子的连结次序不同或者键合性质不同而引起的异构体。 碳架异构体:因碳架不同而引起的异构体;如:
r-1,反-5-氯,顺-3-环己二甲酸 r-1, tans-5-chloro, cis-3-cyclohexanedioic acid 【三】 桥环烷烃的命名 定义:共用二个或多个碳原子的多环烷烃为桥环烷烃。 1 桥环烷烃的命名步骤 (1)确定母体烃的名称:根据成环碳原子的数目而定; (2)确定环数:环数等于把化合物切开成开链烃的最少切割次数; (3)确定主环:碳原子数最多的环为主环; (4)确定主桥:主环内最长的桥是主桥,其它的桥是次桥。若最长的桥有二个或多个时,要选择较对称地分割主 环的桥为主桥。 (5)编号:从主桥的一个桥头开始编号,沿碳多的一半到另一个桥头,再编另一半到起点。环编完后,接着编长 桥上的碳原子,再编次桥上的碳原子。 (6)确定方括号内的数字,标明结构。在方括号内,依次写上主桥二侧的碳原子数,不包括桥头碳,先多后少, 主桥的碳原子数,各次桥的碳原子数。次桥的碳原子数的右上方要写上环与次桥相连的碳原子编号。 (7)写出母体的名称。“环数+带有数字的方括号+母体烃名称”三部分共同组成桥环烷烃的名称。 2 命名格式 环数+带有数字的方括号+母体烃名称 若几个环碳数相同,无大小之分,则选取代基多的为主环。若环上有取代基,则取代基的编号,名称放在母体前。 若有多个取代基,中文命名时,取代基的位次按顺序规则由小到大排列;英文命名时,取代基的位次按英文字母排 列;编号的方式若有各种选择时,要使取代基的号码尽可能小。
顺-1,2-二甲基环丁烷 反-1,2-二甲基环丁烷 (*确切的命名是:(1R,2R)-1,2-二甲基环丁烷) 双键用 Z、E 表示构型:由于双键不能自由旋转而引起的顺反异构体用 Z、E 表示。确定 Z、E 的原则是:按顺序规 则确定与双键碳原子相连二个基团的大小,由大到小用箭头标出。二个双键碳原子连的基 团箭头方向一致,双键为 Z 构型;箭头方向相反,双键为 E 构型。
中文 英文
3,5,9-三甲基-11-乙基-7-(2,4-二甲基己基)十三烷 7-(2,4-dimethylhexyl)-3-ethyl-5,9,11-trimethyltridecane
中文 4-丙基-5-(1-异丙基丁基)十一烷 2 习惯命名法(也称普通命名法)
英文
5-(1-isopropylbutyl)-4-propylundecane
中文
2,3,5-三甲基己烷
英文
2,3,ethylhexane
中文
2,3,5-三甲基-4-丙基辛烷
英文
2,3,5-trimethyl-4-n-propyloctane
中文 英文
2,5-二甲基-4-异丁基庚烷;或 2,5-二甲基-4-(2-甲丙基)庚烷 4-isobutyl-2,5-dimethylheptane or 2,5-dimethyl-4-(2-methylpropyl)heptane
iso-,neo-参加比较;i-(异),n-(正),sec-(二级),tert-(三级),cis-(顺),trans-(反),di-(二个), tri-(三个),tetra-(四个)不参加比较 。 *5 命名步骤 (A)确定主链:链的长短(长的优先),侧链数目(多的优先),侧链位次大小(小的优先),各侧链碳原子数 (多的优先),侧分支的多少(少的优先)。 (B)编号:按最低系列原则编号。 最低系列原则:使取代基的位臵号码尽可能小。若有多个取代基,逐个比较,直至比出高底为止。 (C)按名称基本格式写出全名。