《有机化学》(第四版)高鸿宾,华南理工大学,课件(共十
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《有机化学》(第四版)华南理工大学课件(共十四章)
H3C
CH3
CC
H
H
C H 3 C H C H C H 3 顺–2–丁烯
2–丁烯
H3C C
H C
H
CH3
反–2–丁烯
反–2–丁烯
顺–2–丁烯 图 3.11 2–丁烯顺反异构体的模型
3.3 烯烃和炔烃的命名
3.3.1 烯基与炔基
C H 2C H
乙烯基 (vinyl)
C H 2C H C H 2 烯丙基(aallllyyllic或group)
一个C－Cσ键和4个C－Hσ键共处同一平面。
构成分子中2个碳4个氢共在一个平面 ，成平面形
分子。
H
H
CC
H H 0.134 nm
H C 。
121
H
。H
118
C H
H
H
C
H
H
图3.4 乙烯的结构
C－Cπ键的形成：垂直于sp2 杂化轨道 所在平面且相互平行的2个p 轨道进行侧面 交盖构成π键。
在π键中，电子云分布在两个C原子 所处平面的上方和下方。
不饱和烃
烯烃 炔烃
含有碳碳重键 的化合物
H H
C
C
H H
H C C H
乙烯
环己烯 乙炔
烯烃的通式：CnH2n 炔烃的通式：CnH2n-2
官能团
CC CC
3.1 烯烃和炔烃的结构
3.1.1 烯烃碳碳双键的组成
基态
激发态
sp2杂化态
2p
2p
2p
电子
跃迁
杂化 sp2
2s
2s
1s
1s
1s
图 3.1 sp2 杂化轨道形成过程示意图
8《有机化学》(第四版)高鸿宾_华南理工大学课件(共十四章)
不同烃基取代的乙烯吸收 峰位置或吸收峰数有差异见 （P299表8-2末栏中）
δ δC H 面外（SP ） δN O
3
（ C H 面外 SP 2、 ） SP
同碳多甲基结构有双尖峰， 吸收峰强度加强。
低频指纹区反映化合物的微小差异变化 十分灵敏。 例如：
δCH3 δ CH(CH )
3
1380cm-1处为单峰(m)
电磁波照射频率/Hz 60 200 300
B0
图8.12 核磁共振谱示意图
NMR谱图给出的结构信息: 化学位移——说明氢周围电子状况。 自旋裂分——则峰的分裂,说明相邻氢的个数. 偶合常数——自旋裂分所产生谱线的间距。 峰面积(积分线)—— 说明相同化学环境的氢 的个数的。
图8.13 乙醇的1H–NMR谱和它的三种不同质子积分曲线
8.2.2 有机化合物基团的特征频率 相同的基团或价键在特定的位置区域出 现相同的吸收峰 ——基团的特征吸收峰(特 征峰)。 影响化学键振动频率的因素： ▲ 成键原子质量越小，其化学键的振动频率 越高。 化学键 伸缩振动频率范围/cm-1
C―Ｈ 2850~2950 O―H 3200~3600 N―H 3350~3500 比C―C、C―N、C―O键的1600-1300cm-1频率高。
T/%
高频区
指纹区
图8.3 正辛烷的红外光谱图
T/%
图8.4 2–甲基庚烷的红外光谱图
表8.2 常见有机化合物基团的伸缩振动特征频率
化学键类型 频率cm-1
化学键类型
频率cm-1
单键
O H(醇、酚) O H(羧酸) N H C H C H C H C O 3200~3600 2500~3600 3350~3500 3310~3320 3000~3100 2850~2950 1025~1200
δ δC H 面外（SP ） δN O
3
（ C H 面外 SP 2、 ） SP
同碳多甲基结构有双尖峰， 吸收峰强度加强。
低频指纹区反映化合物的微小差异变化 十分灵敏。 例如：
δCH3 δ CH(CH )
3
1380cm-1处为单峰(m)
电磁波照射频率/Hz 60 200 300
B0
图8.12 核磁共振谱示意图
NMR谱图给出的结构信息: 化学位移——说明氢周围电子状况。 自旋裂分——则峰的分裂,说明相邻氢的个数. 偶合常数——自旋裂分所产生谱线的间距。 峰面积(积分线)—— 说明相同化学环境的氢 的个数的。
图8.13 乙醇的1H–NMR谱和它的三种不同质子积分曲线
8.2.2 有机化合物基团的特征频率 相同的基团或价键在特定的位置区域出 现相同的吸收峰 ——基团的特征吸收峰(特 征峰)。 影响化学键振动频率的因素： ▲ 成键原子质量越小，其化学键的振动频率 越高。 化学键 伸缩振动频率范围/cm-1
C―Ｈ 2850~2950 O―H 3200~3600 N―H 3350~3500 比C―C、C―N、C―O键的1600-1300cm-1频率高。
T/%
高频区
指纹区
图8.3 正辛烷的红外光谱图
T/%
图8.4 2–甲基庚烷的红外光谱图
表8.2 常见有机化合物基团的伸缩振动特征频率
化学键类型 频率cm-1
化学键类型
频率cm-1
单键
O H(醇、酚) O H(羧酸) N H C H C H C H C O 3200~3600 2500~3600 3350~3500 3310~3320 3000~3100 2850~2950 1025~1200
3(上)《有机化学》(第四版)高鸿宾,华南理工大学课件(共十四章)
X Y+ C C C C X Y
炔烃： 炔烃：
X Y+ C C C X
X C Y C X
Y C Y
加成反应—— 试剂的两部分分别加到重键 加成反应 两端的碳原子上的反应。 两端的碳原子上的反应。
3.5.1 加氢
烯烃和炔烃在催化剂存在下， 烯烃和炔烃在催化剂存在下，与氢气 进行加成反应，生成烷烃： 进行加成反应，生成烷烃：
CH3 CH CH2
CH3CH2C CCH3
(CH3)2CHC CH
(CH3)2C CH2
甲基乙烯 甲基乙烯 甲基乙基乙炔 甲基乙基乙炔
异丙基乙炔 异丙基乙炔 不对称二甲基乙烯 不对称二甲基乙烯 二甲基
对称甲基乙基 甲基乙基乙烯 CH3CH CHCH2CH3 对称甲基乙基乙烯
(2) 系统命名法
• 确定母体 选择含碳碳重键在内 含碳碳重键在内的连续最长碳链作为母 选择含碳碳重键在内的连续最长碳链作为母 根据其碳原子的个数称“某烯” 某炔” 体，根据其碳原子的个数称“某烯”或“某炔”。 • 编号 使碳碳重键的编号最小 编号最小； 使碳碳重键的编号最小； • 写出取代基的位次、数目、名称 写出取代基的位次、数目、 • 当碳原子数超过 时，称“某碳烯”或“某碳炔” 当碳原子数超过10时 某碳烯” 某碳炔”
不饱和烃： 第三章 不饱和烃：烯烃和炔烃
(2) Z,E–标记法 标记法 3.3.4 烯炔的命名 3.4 烯烃和炔烃的物理性质 3.5 烯烃和炔烃的化学性质 3.5.1 加氢 3.5.2 亲电加成 (1) 与卤素的加成 (2) 与卤化氢加成 Markovnikov 规则 (3) 与硫酸加成 (4) 与次卤酸加成 (5) 与水加成 (6) 硼氢化反应 (7) 羟汞化 脱汞反应 羟汞化–脱汞反应
炔烃： 炔烃：
X Y+ C C C X
X C Y C X
Y C Y
加成反应—— 试剂的两部分分别加到重键 加成反应 两端的碳原子上的反应。 两端的碳原子上的反应。
3.5.1 加氢
烯烃和炔烃在催化剂存在下， 烯烃和炔烃在催化剂存在下，与氢气 进行加成反应，生成烷烃： 进行加成反应，生成烷烃：
CH3 CH CH2
CH3CH2C CCH3
(CH3)2CHC CH
(CH3)2C CH2
甲基乙烯 甲基乙烯 甲基乙基乙炔 甲基乙基乙炔
异丙基乙炔 异丙基乙炔 不对称二甲基乙烯 不对称二甲基乙烯 二甲基
对称甲基乙基 甲基乙基乙烯 CH3CH CHCH2CH3 对称甲基乙基乙烯
(2) 系统命名法
• 确定母体 选择含碳碳重键在内 含碳碳重键在内的连续最长碳链作为母 选择含碳碳重键在内的连续最长碳链作为母 根据其碳原子的个数称“某烯” 某炔” 体，根据其碳原子的个数称“某烯”或“某炔”。 • 编号 使碳碳重键的编号最小 编号最小； 使碳碳重键的编号最小； • 写出取代基的位次、数目、名称 写出取代基的位次、数目、 • 当碳原子数超过 时，称“某碳烯”或“某碳炔” 当碳原子数超过10时 某碳烯” 某碳炔”
不饱和烃： 第三章 不饱和烃：烯烃和炔烃
(2) Z,E–标记法 标记法 3.3.4 烯炔的命名 3.4 烯烃和炔烃的物理性质 3.5 烯烃和炔烃的化学性质 3.5.1 加氢 3.5.2 亲电加成 (1) 与卤素的加成 (2) 与卤化氢加成 Markovnikov 规则 (3) 与硫酸加成 (4) 与次卤酸加成 (5) 与水加成 (6) 硼氢化反应 (7) 羟汞化 脱汞反应 羟汞化–脱汞反应
《有机化学》(第四版)高鸿宾,华南理ご笱Э渭共十62页PPT
《有机化学》(第四版)高鸿宾,华南理 ご笱Э渭共十
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
Thank you
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
Thank you
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
9《有机化学》(第四版)高鸿宾_华南理工大学课件(共十四章)
(3) 羰基合成
钴催化剂 CH3CH CH2 + CO + H2 130~175℃ ~25 MPa
CH3CH2CH2CHO + CH3CHCHO
CH3
H2, Ni 或 Cu △，~5 MPa
CH3CH2CH2CH2OH + CH3CHCH2OH CH3
(4) 发酵法 乙醇的制备： 淀粉
淀粉酶
麦芽糖 麦芽糖酶 葡萄糖
OH OH HO OH OH
叔醇
酚：按分子中所含羟基的数目分类：
OH
一元酚
二元酚
三元酚
9.1.2 醇和酚的命名
(1) 醇的命名 (a) 普通命名法：——用于简单的醇。 烃基的名称 + ―醇”
CH3 CH3 CHCH2OH
CH2 CHCH2 OH
CH2OH
异丁醇
烯丙醇
苯甲醇 苄醇
CH2=CHCH2OH
R2SO4 ＋ H2O 2 ROH ＋ H2SO4 △ O O + H ROH ＋ R－C－OH △ R－C－OR ＋ H2O
ROH ＋ CH3 ( TsCl)
δ+
SO2Cl
N
△
O RO－S CH3 ＋ O ( ROTs)
N
. HCl
ROO2S
二甲亚砜
CH3 KCN RCN ＋ CH3 SO3K ( TsK) NaBr RBr ＋ TsONa
弱酸 H2CO3 PKa值 6. 38
9. 89 15.5
弱酸
PKa值
15 .74 15.9 18.0 25.0
OH CH3OH
H2O CH3CH2OH (CH3)3COH HC≡CH
醇和酚的相对酸性： 碳酸＞苯酚＞水＞乙醇
《有机化学》(第四版)高鸿宾,华南理工大学课件
二甲基乙基甲烷
CH3 CH3 CH2 C CH CH3
CH3 CH3
二甲基乙基异丙基甲烷
(3) 系统命名法
International Union of Pure and Applied Chemistry，缩写作IUPAC
系统命名是由三部分构成：
取代基
的
母体
位次与名称
化合物 的
名称
碳原子的个数
直链烷烃的命名与普通命名法相同。
1
2
3
4 CH2CH2CH3
CH3 CH2 CH2 CH C5H C6H2 C7H2 C8H2 C9 H3
CH CH3
CH3
4-isopropyl-5-propylnonane
(5–丙基–4 –异丙基壬烷)
• 当两个或更多的相同取代基出现时，使用 前缀di-, tri-, tetra-等：
CH3
CH3
98
CH3CH2
CH3 CH2CH3
CH3
CH
7
C6 H2
C5 H2
CH CH
43
C2H2C1H3
(I)
1
2
CH3CH2
CH3 CH2CH3
CH3 C3 H
C4 H2
C5 H2
CH CH
67
C8 H2C9 H3
( II )
(c) 确定化合物的名称 • 将取代基的名称写在母体名称的前面，在
取代基名称的前面加上它的位次号，并用 半个汉字长的横线“–”将两者连接。 • 当含有几个不同的取代基时，按照“次序 规则”，将“优先”的基团列在后面，各取 代基 之间用半个汉字长的横线“–”连接。
上“环”字，称“环某烷”。环上有支链时，支 链作为取代基。
CH3 CH3 CH2 C CH CH3
CH3 CH3
二甲基乙基异丙基甲烷
(3) 系统命名法
International Union of Pure and Applied Chemistry，缩写作IUPAC
系统命名是由三部分构成：
取代基
的
母体
位次与名称
化合物 的
名称
碳原子的个数
直链烷烃的命名与普通命名法相同。
1
2
3
4 CH2CH2CH3
CH3 CH2 CH2 CH C5H C6H2 C7H2 C8H2 C9 H3
CH CH3
CH3
4-isopropyl-5-propylnonane
(5–丙基–4 –异丙基壬烷)
• 当两个或更多的相同取代基出现时，使用 前缀di-, tri-, tetra-等：
CH3
CH3
98
CH3CH2
CH3 CH2CH3
CH3
CH
7
C6 H2
C5 H2
CH CH
43
C2H2C1H3
(I)
1
2
CH3CH2
CH3 CH2CH3
CH3 C3 H
C4 H2
C5 H2
CH CH
67
C8 H2C9 H3
( II )
(c) 确定化合物的名称 • 将取代基的名称写在母体名称的前面，在
取代基名称的前面加上它的位次号，并用 半个汉字长的横线“–”将两者连接。 • 当含有几个不同的取代基时，按照“次序 规则”，将“优先”的基团列在后面，各取 代基 之间用半个汉字长的横线“–”连接。
上“环”字，称“环某烷”。环上有支链时，支 链作为取代基。