有机化学 徐寿昌版7ppt课件
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有机化学课件(徐寿昌)
（★产生同分异构现象的本质是在分子中原子成键
的顺序和空间排列方式不同.） 例1:乙醇和二甲醚 CH3CH2-OH, CH3-O-CH3
例2:丁烷和异丁烷 CH3CH2CH2CH3, CH3CH(CH3)CH3
◎碳化合物含有的碳原子数和原子种类越多,它的同
分异构体也越多。如: C7H16的同分异构体数 9 个;
★键的极性大小主要取决于成键两原子的电负性
值之差，与外界条件无关，是永久的性质。
电负性：一个元素吸引电子的能力。
偶极矩：正电中心或负电中心的电荷与两个电荷中心之
间的距离d的乘积. (方向性:正到负,一般用符号 表示。 qd (D,德拜)
■ 在两原子组成的分子中，键的极性就是分子的极性，键
的偶极矩就是分子的偶极矩。
它原子所形成的两个共价键之间的夹角.
(3)键能 ——气态原子A和气态原子B结合成A-B分
子(气态)所放出的能量,也就是气态分子A-B离解 成A和B两个原子(气态)时所吸收的能量.
键能泛指多原子分子中几个同类型键的离解能的
平均值.
离解能 :一个共价键离解所需的能量 .指离解特定共
价键的键能.（在多原子分子中，即使相同的键其解
一.有机化合物和有机化学
◎1806年柏则里斯（Berzelius）首先提出(有机
化学)名词，以区别于其它矿物质的化学 ——
无机化学
◎1828年，魏勒（F.Wöhler）在实验室由氰酸铵
(NH4OCN)合成尿素(NH2CONH2),促进了有机
化合物的人工合成:
O N H O C N 4 H H NC N 2 2
C8H18的同分异构体数可达18个;
C10H22的同分异构体数可达75个。
2.性质上：① 容易燃烧 ② 热稳定性差 ③ 熔点、沸点低 ④ 难溶于水； ⑤ 反应速度慢 ⑥ 副反应多 三、有机化合物中的共价键 共价键广泛存在于有机物中，也可说共价键 是有机物的结构基础。关于共价键，目前有两 种常用的理论： ◎1、价键理论 从“形成共价键的电子只处于形成共价键两原子 之间” 的定域观点出发。
的顺序和空间排列方式不同.） 例1:乙醇和二甲醚 CH3CH2-OH, CH3-O-CH3
例2:丁烷和异丁烷 CH3CH2CH2CH3, CH3CH(CH3)CH3
◎碳化合物含有的碳原子数和原子种类越多,它的同
分异构体也越多。如: C7H16的同分异构体数 9 个;
★键的极性大小主要取决于成键两原子的电负性
值之差，与外界条件无关，是永久的性质。
电负性：一个元素吸引电子的能力。
偶极矩：正电中心或负电中心的电荷与两个电荷中心之
间的距离d的乘积. (方向性:正到负,一般用符号 表示。 qd (D,德拜)
■ 在两原子组成的分子中，键的极性就是分子的极性，键
的偶极矩就是分子的偶极矩。
它原子所形成的两个共价键之间的夹角.
(3)键能 ——气态原子A和气态原子B结合成A-B分
子(气态)所放出的能量,也就是气态分子A-B离解 成A和B两个原子(气态)时所吸收的能量.
键能泛指多原子分子中几个同类型键的离解能的
平均值.
离解能 :一个共价键离解所需的能量 .指离解特定共
价键的键能.（在多原子分子中，即使相同的键其解
一.有机化合物和有机化学
◎1806年柏则里斯（Berzelius）首先提出(有机
化学)名词，以区别于其它矿物质的化学 ——
无机化学
◎1828年，魏勒（F.Wöhler）在实验室由氰酸铵
(NH4OCN)合成尿素(NH2CONH2),促进了有机
化合物的人工合成:
O N H O C N 4 H H NC N 2 2
C8H18的同分异构体数可达18个;
C10H22的同分异构体数可达75个。
2.性质上：① 容易燃烧 ② 热稳定性差 ③ 熔点、沸点低 ④ 难溶于水； ⑤ 反应速度慢 ⑥ 副反应多 三、有机化合物中的共价键 共价键广泛存在于有机物中，也可说共价键 是有机物的结构基础。关于共价键，目前有两 种常用的理论： ◎1、价键理论 从“形成共价键的电子只处于形成共价键两原子 之间” 的定域观点出发。
有机化学 徐寿昌 第二版
H2CrO4 Br2 HOAc
(C6H5)3COH (C6H5)3CBr (C6H5)3C-Na+ + NH3
(C6H5)3CH + Na+NH2
CH3CH3 pka ~50 C6H5CH3 41 NH3 34-35
(C6H5)2CH2 34
(C6H5)3CH 31.5
CH ≡ CH 25
7.2 联苯
4HC≡CH
Ni(CN)2 15-20 atm, 50oC
（70%）
无芳香性
- 2K
乙醚
=
≡
有芳香性
C-C键键长平均 化，均为1.40A。 八个碳原子共平 面。
*K给出二个电子。
7.4.2轮烯芳香性的判别
1 定义： 分子式符合(CH)n的环多次甲基化合物称为轮烯。 （n≥10） 2 命名： 轮烯是根据碳氢的数目来命名的。
COOH
电子云密度高的环易被氧化。
（2） 萘的还原
H2 / 弱催化剂 H2 / pt 高温高压 H2 / Ni (pd) Na C2H5OH 152oC Na (or Li) NH3-C2H5OH (2mol) Na C2H5OH 78oC 高温高压
Na (or Li) NH3-C2H5OH (4mol)
NO2
O2N
NO2
Br
NH2
Br2
NH2 Br
7.3 稠环化合物
1 定义：
两个或多个苯环公用两个邻位碳原子的化合物 称为稠环芳烃。
2 重要稠环化合物的名称和结构
8 7 6 5 4 1 2 3
8 9 10 1 2 3 5 4
6
5
4
3 2
萘
7 6
蒽
(C6H5)3COH (C6H5)3CBr (C6H5)3C-Na+ + NH3
(C6H5)3CH + Na+NH2
CH3CH3 pka ~50 C6H5CH3 41 NH3 34-35
(C6H5)2CH2 34
(C6H5)3CH 31.5
CH ≡ CH 25
7.2 联苯
4HC≡CH
Ni(CN)2 15-20 atm, 50oC
（70%）
无芳香性
- 2K
乙醚
=
≡
有芳香性
C-C键键长平均 化，均为1.40A。 八个碳原子共平 面。
*K给出二个电子。
7.4.2轮烯芳香性的判别
1 定义： 分子式符合(CH)n的环多次甲基化合物称为轮烯。 （n≥10） 2 命名： 轮烯是根据碳氢的数目来命名的。
COOH
电子云密度高的环易被氧化。
（2） 萘的还原
H2 / 弱催化剂 H2 / pt 高温高压 H2 / Ni (pd) Na C2H5OH 152oC Na (or Li) NH3-C2H5OH (2mol) Na C2H5OH 78oC 高温高压
Na (or Li) NH3-C2H5OH (4mol)
NO2
O2N
NO2
Br
NH2
Br2
NH2 Br
7.3 稠环化合物
1 定义：
两个或多个苯环公用两个邻位碳原子的化合物 称为稠环芳烃。
2 重要稠环化合物的名称和结构
8 7 6 5 4 1 2 3
8 9 10 1 2 3 5 4
6
5
4
3 2
萘
7 6
蒽
有机化学课件徐寿昌全精品PPT
根据IUPAC命名法，烷烃的命名基于其碳原 子数和结构。直链烷烃称为正烷烃，带有支 链的称为异烷烃。
物理性质
化学性质
烷烃通常为无色、无味、非极性的气体或液 体，不溶于水，易溶于有机溶剂。
烷烃的主要化学反应包括燃烧、卤化、裂化 等。
烯烃
定义与通式
烯烃是含有至少一个碳碳双键的 烃类化合物，通式为CnH2n。
机理
通常通过离子型或自由基型机理进行，与取 代反应和加成反应密切相关。
实例
乙醇在浓硫酸存在下发生消除反应，生成乙 烯和水。
重排反应
01
定义
有机分子中原子或基团的位置发生 重新排列的反应。
机理
通常涉及碳正离子、碳负离子或自 由基等中间体的形成和重排。
03
02
种类
频哪醇重排、贝克曼重排、霍夫曼 重排等。
有机化合物分类及命名
分类
按照碳架分类、按照官能团分类、按 照性质分类等。
命名
系统命名法、普通命名法、衍生物命名 法等，遵循IUPAC命名规则。
有机化学发展历史
早期历史
从天然有机物的提取和利用开始，如糖、油脂、染料等。
现代发展
合成有机化学的兴起，如塑料、橡胶、药物等人工合成有机物 的广泛应用。
有机化学在现实生活中的应用
物理性质
芳香烃通常为无色或淡黄色的液体或固体， 具有特殊的芳香气味，不溶于水，易溶于 有机溶剂。
命名与结构
芳香烃的命名基于其苯环数和取代基的种 类和位置。苯环是芳香烃的核心结构，具 有特殊的稳定性和芳香性。
化学性质
芳香烃的主要化学反应包括取代、加成、 氧化等。由于苯环的稳定性，芳香烃通常 比脂肪烃更难发生化学反应。
实例
有机化学课件徐寿昌
碳氢化合物的衍生物
研究烃的衍生物，如醇、醛、酮、羧 酸等有机化合物的结构和性质。
有机化学的发展历史
01
02
03
萌芽时期
从远古时期人们使用天然 有机物开始，到18世纪化 学家开始研究有机物的组 化学家李 比希和法国化学家贝采利 乌斯为代表，建立了有机 化学的基本理论和方法。
醇、酚、醚具有氧化反应、酯化反应、醚化反应等化学性质。其中，氧化反应是醇的重要反应之一，可用于合成 醛、酮等化合物；酯化反应是醇和羧酸的重要反应之一，可用于合成酯类化合物；醚化反应则是醇与醇之间的重 要反应之一，可用于合成醚类化合物。
醛、酮、醌
醛的分类和命名
酮的分类和命名
醌的分类和命名
醛、酮、醌的物理 性质
品质。
环境领域
研究有机污染物的来源 、迁移转化和治理方法
，保护生态环境。
02 有机化合物的结构与性质
有机化合物的结构特点
碳原子的四价性
碳原子最外层有四个电子 ，可以形成四个共价键， 是有机化合物结构多样性 的基础。
碳链和碳环
碳原子之间可以通过共价 键形成碳链和碳环，构成 有机化合物的基本骨架。
官能团
醛、酮、醌的物理性质 与其结构密切相关，一 般具有较低的沸点和熔 点，且随着分子量的增 加，沸点和熔点逐渐升 高。此外，它们还具有 一定的溶解性和极性。
醛和酮具有还原性、氧 化反应、缩合反应等化 学性质；而醌则具有氧 化性、还原性以及亲电 取代反应等化学性质。 这些反应在有机合成中 具有重要的应用价值。
醚的分类和命名
醚是氧原子连接两个烃基的化合物 ，根据烃基的不同，醚可分为单醚 、混醚等。醚的命名遵循系统命名 法。
醇、酚、醚
醇、酚、醚的物理性质
有机化学徐寿昌课件
①Grignard试剂与醛、酮反应
OMgX
O
干醚
RMgX + R1 C H(R2)
R1 C H(R2)
R OH
+
H3O R1 C H(R2)
R
醛
仲醇 甲醛
伯醇
酮 叔醇
制备
OH
CH3CH2CH2CH2 C CH3 CH3
O CH3CH2CH2CH2MgBr + CH3 C
①干 醚
CH3 ②
H3O+
CH3CH2CH2CH2
丙三醇 甘油
CH2 CH CH3
OH OH
1,2-丙二醇 α-二醇
CH2 CH2 CH2
OH
OH
1,3-丙二醇
β-二醇
CH3
OH OH
顺-1-甲基-1,2-环已二醇
(2) 多元醇的制备
乙二醇制备
CH2=CH2
Cl2+H2O
70-80。C
O2,Ag
250-280。C
CH2 CH2 H2O，NaHCO3 CH2 CH2
第十章 醇和醚
要求深刻理解和熟练掌握的重点内容有： 醇的化学性质；醚的化学性质 要求一般理解和掌握的内容有：醇的物理 性质；醚的物理性质 难点：醇的化学性质 自学内容：硫醇；冠醚；硫醚
第一节 醇
(一) 醇的分类、同分异构和命名 (二) 醇的结构 (三) 醇的制法 (四) 醇的物理性质 (五) 醇的化学性质 (六) 多元醇 (七) 硫醇 (自学)
正碳离子
3。、2。醇：SN 1
伯、仲、叔醇的区别方法:
(CH3)3OH
(CH3)3Cl
(20℃,1min)
(CH3)2CHOH CH3CH2OH
有机化学课件(徐寿昌 全)7
3. 萘环的取代规律 • 萘衍生物进行取代反应的定位作用要比苯衍生物复 杂. • 原则上 第二取代基的位置要由原有取代基的性质和 原则上:第二取代基的位置要由原有取代基的性质和 位置以及反应条件来决定.但由于 位的活性高,在一般 但由于α 位置以及反应条件来决定 但由于 α位的活性高 在一般 条件下,第二取代基容易进入 第二取代基容易进入α 条件下 第二取代基容易进入α位. • 此外 环上的原有取代基还决定发生 “ 同环取代 ” 还 此外,环上的原有取代基还决定发生 同环取代” 环上的原有取代基还决定发生“ 异环取代” 是“异环取代”.
NO2 Zn + HCl [H] NH2
(c) 磺化
萘的磺化也是可逆反应. 萘的磺化也是可逆反应 磺酸基进入的位置和反应温度有关. 磺酸基进入的位置和反应温度有关
热力学控制？ 热力学控制？ 动力学控制？ 动力学控制？
SO3H 100 %H2SO4
96 %
165℃ H2SO4 ℃
<80℃ ℃
SO3H
SO3H 对甲萘磺酸
NO2 1,5-二硝基萘 二硝基萘
2. 萘的性质 萘为白色晶体,熔点 熔点80.5℃,沸点 ℃,有特殊气味 沸点218℃ 有特殊气味 ☆萘为白色晶体 熔点 ℃ 沸点 (常用作防蛀剂 易升华 常用作防蛀剂),易升华 常用作防蛀剂 易升华. 不溶于水,而易溶于热的乙醇和乙醚 而易溶于热的乙醇和乙醚. ☆不溶于水 而易溶于热的乙醇和乙醚 萘在染料合成中应用很广,大部分用来制造 大部分用来制造邻苯 ☆萘在染料合成中应用很广 大部分用来制造邻苯 二甲酸酐. 二甲酸酐 • 萘 具 有 2 5 5 kJ/mol 的 共 振 能 ( 离 域 能 ) , 苯 具 有 1 5 2 kJ/mol, 所以萘的稳定性比苯弱 萘比苯容易发生加成 所以萘的稳定性比苯弱,萘比苯容易发生加成 和氧化反应,萘的取代反应也比苯容易进行 萘的取代反应也比苯容易进行. 和氧化反应 萘的取代反应也比苯容易进行
徐寿昌《有机化学》第一章-绪论PPT课件
1845年柯尔伯（H.Kolbe）合成了醋酸 1854年柏赛罗（M.Berthelot）合成了油脂 有机化学：研究碳氢化合物及其衍生物的化学分支。
贝采利乌斯，瑞典化学家。1779年8月
20日生于东约特兰省的林雪平，1848年8月7
日卒于斯德哥尔摩。1796年入乌普萨拉大学
化学是研究物质的性质、组成、结构、变化及应用的科学。 20世纪20年代以前，化学传统地分为：无机化学、有机化学、 物理化学、分析化学四个学科。20年代以后，由于世界经济的 高速发展，化学键的电子理论和量子力学的诞生，电子技术和 计算机等技术的兴起，化学研究在理论研究和实验技术上都获 得了新的手段，导致这门学科从30年代以后飞速发展，现已分 为7个分支学科。
1684年于耶拿大学读完医学。1694～ 1715年任哈雷大学化学和医学教授。 1716年任普鲁士宫廷医生。施塔尔被认 为是当时的第一流化学家。他的重大成
就是1703年根据他的导师J.J.贝歇尔的 燃烧理论提出了燃素说，该学说流行于
18世纪。他还是最早进行氧化还原反应 试验的化学家，又是冰醋酸的最初制造
1778年提升为正教授。拉瓦锡是近代化学奠基
人之一。1774年10月，发现氧。1783年拉瓦锡
将水滴在加热的炮筒上，产生了氢气，他和H.
卡文迪什的工作确证了水不是一种元素，而是
氢和氧的化合物。1789年拉瓦锡写了《化学概
要》一书，书中为元素下了一个定义：“凡是
简单的不能分离的物质，才可以称
“有机化学”是由当时在世界上享有盛名的瑞典化学家柏则 里斯(Berzelius,Jons,Jakob)(1979.8.20-1848.8.8)于1806年首先 引用，以区别于矿物的化学——无机化学。其引用有机化学这个 名词并将有机化学与无机化学绝对分开是基于“生命力论” （Vital Force).
贝采利乌斯，瑞典化学家。1779年8月
20日生于东约特兰省的林雪平，1848年8月7
日卒于斯德哥尔摩。1796年入乌普萨拉大学
化学是研究物质的性质、组成、结构、变化及应用的科学。 20世纪20年代以前，化学传统地分为：无机化学、有机化学、 物理化学、分析化学四个学科。20年代以后，由于世界经济的 高速发展，化学键的电子理论和量子力学的诞生，电子技术和 计算机等技术的兴起，化学研究在理论研究和实验技术上都获 得了新的手段，导致这门学科从30年代以后飞速发展，现已分 为7个分支学科。
1684年于耶拿大学读完医学。1694～ 1715年任哈雷大学化学和医学教授。 1716年任普鲁士宫廷医生。施塔尔被认 为是当时的第一流化学家。他的重大成
就是1703年根据他的导师J.J.贝歇尔的 燃烧理论提出了燃素说，该学说流行于
18世纪。他还是最早进行氧化还原反应 试验的化学家，又是冰醋酸的最初制造
1778年提升为正教授。拉瓦锡是近代化学奠基
人之一。1774年10月，发现氧。1783年拉瓦锡
将水滴在加热的炮筒上，产生了氢气，他和H.
卡文迪什的工作确证了水不是一种元素，而是
氢和氧的化合物。1789年拉瓦锡写了《化学概
要》一书，书中为元素下了一个定义：“凡是
简单的不能分离的物质，才可以称
“有机化学”是由当时在世界上享有盛名的瑞典化学家柏则 里斯(Berzelius,Jons,Jakob)(1979.8.20-1848.8.8)于1806年首先 引用，以区别于矿物的化学——无机化学。其引用有机化学这个 名词并将有机化学与无机化学绝对分开是基于“生命力论” （Vital Force).
有机化学课件(徐寿昌全)1-2024鲜版
状态
常温下，低级卤代烃多为气体或液体，高级卤代烃多为固体。
溶解性
低级卤代烃易溶于有机溶剂，部分可溶于水。随着碳链增长，溶解 度逐渐降低。
密度
卤代烃的密度一般比水大。
31
卤代烃的化学性质
01
亲核取代反应
卤代烃中的卤素原子可被亲核试剂取代，生成相应的醇、醚、胺等化合
物。例如，卤代烃与氢氧化钠水溶液反应，可生成相应的醇和卤化钠。
2024/3/28
27
芳香烃的来源和制备
2024/3/28
来源
芳香烃广泛存在于石油、煤焦油等天然资源中，也可通过化 学合成方法制备。
制备
工业上主要通过石油裂解、煤焦油分馏等方法获得芳香烃原 料，再经过精制、分离等步骤得到不同种类的芳香烃产品。 实验室中可通过有机合成方法制备特定的芳香烃化合物。
28
医疗卫生
环境保护
有机化学在医疗卫生领域也发挥着重要作 用，如合成药物、生物医用材料等都需要 有机化学的支持。
随着环境保护意识的提高，有机化学也致力 于开发环保型化学品和材料，减少对环境的 污染和破坏。
2024/3/28
6
02
烷烃
2024/3/28
7
烷烃的结构和命名
结构特点
碳原子间以单键相连，其 余价键被氢原子饱和。
20世纪中叶至今，随着现代化学 理论和实验技术的发展，有机化 学的研究领域不断拓宽和深化， 与其他学科交叉融合，形成了许
多新的分支领域。
2024/3/28
5
有机化学与生产生活的关系
农业生产
工业生产
有机化学为农业生产提供了大量的农药、 化肥等化学品，提高了农作物的产量和品 质。
有机化学在工业领域有着广泛的应用，如 合成纤维、塑料、橡胶、涂料等材料的生 产都离不开有机化学。
有机化学徐寿昌版PPT课件
(3) 乙炔的键
• C : 2s22p2 2s12px12py12pz1 • 乙炔的每个碳原子还各有两个相互
垂直的未参加杂化的p轨道, 不同碳 原子的p轨道又是相互平行的. • 一个碳原子的两个p轨道和另一个碳原子对应的两 个p轨道,在侧面交盖形成两个碳碳键.
(4) 乙炔分子的圆筒形 电子云 • 杂化轨道理论:两个成键轨道(1, 2),两个反键轨道
为反式加成.
例2:
HCCH + HCl
Cu2Cl2 或HgSO4
H2C=CH-Cl 氯乙烯
•亚铜盐或高汞盐作催化剂,可加速反应的进行.
例题
H C C H +HBr H 2 CC HB r+HBr H3C CHB 2 r
Cl
H3CC CHH HC g2lCH3lC C
HCl
CH2 HgCl2
H3C
C
4.2 炔烃的结构 (1) 乙炔的结构 •乙炔分子是一个线形分子,四个原子都排布在同一 条直线上. •乙炔的两个碳原子共用了三对电子.
•烷烃碳: sp3杂化 •烯烃碳: sp2杂化 •炔烃碳: sp杂化
(2) 乙炔分子中的 键
•由炔烃叁键一个碳原子上的两个sp杂化轨道所组成 的键则是在同一直线上方向相反的两个键. •在乙炔中,每个碳原子各形成了两个具有圆柱形轴 对称的 键.它们是Csp-Csp和Csp-Hs.
OO
CH3(CH2)7CC(CH2)7COOH
KMnO4 H2O
CH3(CH2)7-C-C-(CH2)7COOH
pH=7.5
92%~96%
•利用炔烃的氧化反应,检验叁键的存在及位置
•这些反应产率较低,不宜制备羧酸或二酮.
4.4.4 聚合反应 •只生成几个分子的聚合物
2024年徐寿昌有机化学课件-(版)
徐寿昌有机化学课件-(附件版)徐寿昌有机化学课件是一份全面、系统的有机化学教学资料，由我国著名有机化学家徐寿昌教授编写。
本课件涵盖了有机化学的基本理论、基本知识和基本技能，旨在帮助学习者系统地掌握有机化学的基本原理和实验技能，为进一步深入研究有机化学领域奠定坚实的基础。
一、课件特点1.系统性：本课件按照有机化学的知识体系进行编排，从有机化合物的结构、性质、反应机理到有机合成等方面进行了全面、系统的阐述，使学习者能够建立起完整的有机化学知识框架。
2.科学性：课件内容严格遵循有机化学的基本原理，注重理论与实践相结合，使学习者能够深入理解有机化学的基本概念和基本理论。
3.实用性：本课件紧密结合有机化学实验，注重培养学习者的实验技能和实际操作能力，使学习者能够熟练掌握有机化学实验的基本方法和技巧。
4.启发性：课件中穿插了大量典型实例和问题，引导学习者积极思考、自主学习，培养学习者的创新能力和解决问题的能力。
二、课件内容1.有机化学基本概念：介绍有机化学的定义、研究对象、特点等基本概念，使学习者对有机化学有一个初步的认识。
2.有机化合物的结构：阐述有机化合物的键合特征、分子结构、同分异构现象等，使学习者掌握有机化合物的基本结构特点。
3.有机化合物的性质：分析有机化合物的物理性质、化学性质，以及官能团对化合物性质的影响，使学习者了解有机化合物的性质规律。
4.有机化学反应：介绍有机化学反应的类型、机理、影响因素等，使学习者掌握有机化学反应的基本原理。
5.有机合成：阐述有机合成的基本原理、策略和典型反应，使学习者了解有机合成的基本方法。
6.有机化学实验：详细介绍有机化学实验的基本操作、实验技术和方法，以及实验安全知识，培养学习者的实验技能。
7.有机化学与生活：分析有机化学在生物、医药、食品、能源等领域的应用，使学习者认识到有机化学与日常生活的密切关系。
三、课件使用建议1.学习者应按照课件的结构顺序进行学习，逐步掌握有机化学的基本原理和实验技能。
有机化学徐寿昌优质公开课获奖课件
途。
03
五元杂环化合物的合成方法
包括Diels-Alder反应、环化反应等多种合成方法。
六元杂环化合物
吡啶、嘧啶和吡嗪的结构 与性质
六元杂环化合物中，吡啶、嘧啶和吡嗪是常见 的类型，它们具有不同的电子云密度和反应活 性。
吡啶类化合物的合成方法
包括吡啶环的构建、官能团的引入等合成策略。
六元杂环化合物的应用
重氮和偶氮化合物
1 重氮和偶氮化合物的结构和命名
阐述重氮和偶氮化合物的结构特点、分类以及命名规则。
2 重氮和偶氮化合物的物理性质
介绍重氮和偶氮化合物的物理性质，如颜色、溶解性等。
3 重氮和偶氮化合物的化学性质
详细讲解重氮和偶氮化合物的化学性质，包括放出氮气反 应、偶联反应、还原反应等。
4 重氮和偶氮化合物的合成方法
炔烃的结构和性质
包括炔烃的异构现象、稳 定性、加成反应等，以及 与烯烃的性质比较。
芳香烃及其衍生物
芳香烃的结构和性质
01
包括苯及其同系物的结构特点，以及它们的物理和化学性质，
如取代反应、氧化反应等。
芳香烃衍生物的合成和性质
02
包括硝化反应、磺化反应、卤化反应等合成方法，以及衍生物
的物理和化学性质。
详细讲解芳香族硝基和亚硝基化合物的化学性质，包括还原反应、亲 核取代反应等。
芳香族硝基和亚硝基化合物的合成方法
介绍芳香族硝基和亚硝基化合物的合成方法，如硝化反应、还原反应 等。
06
杂环化合物和生物碱
杂环化合物概述
杂环化合物的定义和分类
含有一个或多个杂原子的环状有机化合物，根据杂原子种类和数 量可分为不同类型。
有机化学徐寿昌优质公开课 获奖课件
有机化学课件徐寿昌全
2. 环己烷椅型构象中碳原子的空间分布
A
•A线为构象的 对称轴
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27
3. 平伏键（e键）与直立键（a键）
在椅式构象中C-H键分为两类。第一类六个C-H 键与分子的对称轴平行，叫做直立键或a键（其中三 个向环平面上方伸展，另外三个相换环平面下方伸 展）；第二类六个C-H键与直立键形成接近109.5°的 夹角，平伏着向环外伸展，叫做平伏键或e键。 如下图：
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34
取代基在e键上的构象较稳定.
• 若有多个取代基,往往是 e 键取代基最多的构 象最稳定.
• 若环上有不同取代基,则体积大的取代基连在
e键上的构象最稳定编.辑课件
35
2） 二元取代环己烷的构象 （1）1，2-二取代
•同一平面上的比较. •在同侧为顺, a,e •在异侧为反.a,a;e,e.
1,1,4-三甲基环己烷
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3
环烷烃的顺反异构:
由于碳原子连接成环,环上C-C单键不能自由旋转. 只要环上有两个碳原子各连有不同的原子或基团, 就有构型不同的顺反异构体.
顺-1,4-二甲基环己烷
反-1,4-二甲基环己烷
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4
(2) 环烯(炔)烃
--脂环烃的环上有双键(或叁键).
• 命名与开链烃相似:以不饱和碳环为母体,侧链为取代基. • 碳环上的编号顺序:应是不饱和键所在的位置号码最小. • 对于只有一个不饱和键的环烯(或炔)烃,双键或叁键位置
(1) 环烷烃 (A) 以碳环作为母体,环上侧链作为取代基命名; (B) 环状母体的名称是在同碳直链烷烃的名称前
加一“环”字. (C) 取代基较多时,命名时应把取代基的位置标出. (D) 环上碳原子编号,以取代基所在位置的号码最
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（二） 芳环上的亲电取代反应 • 羟基是强的邻对位定位基，使苯环活化。 1、卤化反应—酚很容易发生卤化。
•苯酚与溴水作 用，生成 2,4,6三溴苯酚白色 沉淀
白色沉淀 (~100%)
•溴水过量，生成黄色 的四溴苯酚析出
黄色沉淀
•邻、对位上有磺酸基 团时，可同时被取代
• 一元取代物对
溴苯酚的生成
（低温，非极性溶剂）
• 酚具有酸性的原因——氧原子以SP2（与醇醚不同）杂化轨道 参与成键，它的一对未共用电子的 P轨道与苯环的 6个 P轨道平行， 并且共轭，氧原子的负电荷分散到整个公轭体系中，氧的电子云 密度降低，减弱了O-H键，氢原子容易离解成为质子。
• 酚具有极高的亲电反应活性的原因 ——氧原子的P电子分
散到苯环上，增加了苯环的电子云密度，加强了亲电反应活性。
•对氯苯酚、邻氯 苯 酚 和 2,4- 二 氯 苯酚的生成
2,4-二氯苯酚
（注意：温度和氯用量，不用溶剂）
•2,4,6 -三氯苯酚的 生成
（水溶液）
2、硝化反应——酚很容易硝化 • 稀硝酸，室温
•浓硝酸，室温
•邻硝基苯酚和对硝基苯酚可 用水蒸气蒸馏 方法分开
注意这 种结构
•邻 硝 基 苯 酚 分 子 形成分子内六元环 的螯和物，对硝基 苯酚只能通过分子 间的氢键缔和。
中含有
答： （ 1 ）加入与 FeCl3 ，显色（蓝色），表明有酚羟
基存在； （2）将邻羟基苯甲醇分别与NaHCO3和NaOH作用，该 物质不溶于 NaHCO3 而溶于 NaOH ，酸化后又能析出， 表明该物质显弱酸性（进一步证明有酚羟基）。 （3）与卢卡斯试剂反应生成混浊（证明有醇羟基,酚微 溶于水）
pKa
吸电子基团的硝基愈 多，酸性愈强。
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由于烷基的+I效应，使中心碳原子的正电荷减少，从而不
利于亲核试剂的进攻。
那么，同为伯卤烷，其SN2反应的相对活性又怎样
呢？
H
H
H
H
Hα
Hα
Hα
Hα
C Br
β
HC H
H
相对速率：
C Br
β
CH3 C H
H
CH3
C Br
β
C H
CH3
CH3
C Br
β
C CH3
CH3
1
0.82
0.036
0.000012
结论：β- C上烃基↑， SN2反应速率↓。
C
见的，经常是外消旋化伴随着构型反
转，且构型反转要多些。
Nu
H
CH3 C Cl C6H5
H
Cl 慢
C+
OH H2O
CH3 C6H5
H
H
CH3 C OH C6H5
+ HO C CH3 C6H5
C. SN1反应的另一个特点——重排：
由于反应中包含有碳正离子中间体的生成，可以预
料，它将显示出碳正离子反应的特性。
+
H CH3
C
S
I
128 Iδ
C6H13
δ
CI
H CH3
C6H13
128 I
C
R
H CH3
+
I
SN2反应的立体化学特征：构型反转(亦称Walden转
化)。
14
2. 单分子亲核取代反应(SN1)： A. 反应机理： 以(CH3)3CBr的碱性水解为例：
(CH3)3C Br + OH
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• 萘的位取代时，中间体碳正离子的共振结构式:
+
H
Y
(a) 卤化
Br
+Br2
CCl4 加热
+H B r
-溴萘 (72~75 %) 15
(b) 硝化--用混酸硝化
+H N O3 H2SO4
N O2 +HO 2
-硝基萘 (79 %)
•萘的硝化反应速度比苯的硝化要快几百倍。 •-硝基萘是黄色针状晶体，熔点61℃，不溶于水而溶 于有机溶剂。 常用于制备 -萘胺(合成偶氮染料的中间 体)：
(1) 萘的结构，同分异构现象和命名
A:萘的结构
•萘的结构与苯类似，是一平面状分子。
•每个碳原子采取sp2杂化。
•10个碳原子处于同一平面，联接成两 个稠合的六元环，8个氢原子也处于同 一平面。
9
萘的分子轨道示意图
• 每个碳原子还有一个p轨道，这些对称轴平行的p轨道 侧面相互交盖，形成包含10个碳原子在内的分子轨道。 • 在基态时，10个电子分别处在5个成键轨道上。 • 所以萘分子没有一般的碳碳单键也没有一般的碳碳双 键，而是特殊的大键。 • 由于电子的离域，萘具有255kJ/mol的共振能(离域1能0 )。
十氢化萘
四氢化萘
四氢化萘(萘满)--沸点270.2℃；十氢化萘(萘烷)，沸点 191.7℃。所以它们都是良好的高沸点溶剂。
萘分子中碳碳键长:
0.139nm
0.142nm 0.137nm
8 7
6 5
1 2
0.140nm
3 4
•萘分子结构的共振结构式:
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅲ)
11
一般常用下式表示:
8 7
或
6 5
1 2
3 4
不仅键长不同，各碳原子的位置也不完全等同，其中1、 4、5、8四个位置是等同的，叫位；2、3、6、7四个位 置是等同的，叫位。
HNO3 H2SO4
钝化基团、 异环取代
O2N
HNO3 H2SO4
O2N
NO2
4,4/-二硝基联苯（主要产物）
O2N
O2N
2,4/-二硝基联苯 6
(4) 联苯化合物的异构体 •当两个环的邻位有取代基存在时，由于取代基的空 间阻碍，联苯分子的自由旋转受到限制，从而使两个 苯平面不在同一平面上，产生异构体。 例：6,6/-二硝基-2,2/-联苯二甲酸的异构体
第七章 多环芳烃和非苯芳烃
作业（157）
2、 3、 5、 6、 7。
1
第七章 多环芳烃和非苯芳烃
•按照苯环相互联结方式，多环芳烃可分为三种：
(1) 联苯和联多苯类 (2) 多苯代脂烃类 (3) 稠环芳烃
(1) 联苯和联多苯类
•联苯
•对联三
苯
•联四苯
(4,4/ -二苯基联苯)
2
(2) 多苯代脂烃类
• 萘具有255kJ/mol的共振能(离域能)，苯(高)具有152 kJ/mol，所以萘的稳定性比苯弱，萘比苯容易发生加 成和氧化反应，萘的取代反应也比苯容易进行。
(A) 取代反应 •萘可以起卤化、硝化、磺化等亲电取代反应；
•萘的位比位活性高，一般得到取代产物14。
*萘的位比位活性高的解释 • 萘的位取代时，中间体碳正离子的共振结构式:
例:由-萘磺酸碱熔得到-萘酚
S O H 3 N a O H
+
H
300℃
O H
• 布赫雷尔反应--萘酚的羟基比较容易被氨基置换生成
萘胺(可逆反应)：
例1： -萘酚制备-萘胺
O H 亚硫酸铵水溶液
+ N H 3 150℃，加压
N H 2
19
例2： -萘酚制备-萘胺
NH2 NaHSO3水溶液 加热
OH
•利用该可逆反应，按照不同条件，可由萘酚制备萘胺， 或由萘胺制萘酚。
NO2
NH2
Zn + HCl [H]
-萘胺
16
(c) 磺化 √ √
热力学控制？
•萘的磺化也是可逆反应。
动力学控制？
•磺酸基进入的位置和反应温度有关。
SO3H
100%H2SO4
<80℃
95%H2SO4
165℃
96 %
H1625S℃O4
SO3H
85 %
注意反应条件 （熟记）
17
磺酸基的物 Cl
-氯萘 • 萘的二元取代物
CH3 对甲萘磺酸
SO3H
Cl -氯萘
NO2 1,5-二硝基苯
NO2
13
(2) 萘的性质
• 萘为白色晶体，熔点80.5℃，沸点218℃，有特殊气 味(常用作防蛀剂)，易升华。 •不溶于水，而易溶于热的乙醇和乙醚。
• 萘在染料合成中应用很广，大部分用来制造邻苯二 甲酸酐。
•萘酚和萘胺都是合成偶氮染料重要的中间体。
20
(B) 加氢
• 萘比苯容易起加成反应: 生成二氢化萘
1,4-二氢化萘
1,4-二氢化萘不稳定，与乙醇钠的乙醇溶液一起加热， 容易异构变成1,2-二氢化萘：
C2 H5 O Na 加热
1,2-二氢化萘
21
•生成(1,2,3,4-)四氢化萘和十氢化萘:
•在更高温度下，用钠和戊醇使萘还原得四氢化 萘。 •萘的催化加氢(反应条件不同，产物不同)：
3/
间
/
4对
2/ 邻 1/
5/
6/
2
1 6
3 4
5
•联苯可看成是苯的一个氢原子被苯基取代。
•联苯的化学性质与苯相似，在两个苯环上均可发生磺 化、硝化等取代反应。 若一个环上有活化基团，则取代反应发生在同环上； 若有钝化基团，则发生在异环。
•苯基是邻、对位取代基。取代基主要进入苯基的对5 位。
(3) 联苯的硝化反应:
镜面
7
(5) 重要联苯衍生物--联苯胺(4,4/-二氨基联苯)
•是合成多种染料的中间体，该化合物有毒，且有致癌
可能，近来很少用。 •制备：
由4,4/-二硝基联苯还原得到。 工业上由硝基苯为原料，经还原、联苯胺重排得到。
(重排)
氢化偶氮苯
8
7.2 稠环芳烃
7.2.1 萘及其衍生物 •萘的分子式C10H8，是最简单的稠环芳烃。 •萘是煤焦油中含量最多的化合物，约6%。
-萘磺酸位阻小
•在低温下磺化(动力学控制)--主要生成-萘磺酸，生成 速度快，逆反应(脱附)不显著。在较高温度下，发生显 著逆反应转变为萘。
•在较高温度下(热力学控制)-- -萘磺酸也易生成，且 没有-H的空间干扰，比-萘磺酸稳定，生成后也不易 脱去磺酸基(逆反应很小)。
18
•利用-萘磺酸的性质制备萘的衍生物 √
CH2 二苯甲烷
2
CH=CH
CH 三苯甲烷
3
1,2-二苯乙烯
(3) 稠环芳烃
萘
蒽
菲
3
7.1 联苯及其衍生物 (1) 联苯的工业制备
H+ H
700~800 ℃
+ H2
(2) 联苯的实验室制备
2
I + 2Cu
+ 2CuI
•联苯为无色晶体，熔点70℃，沸点254℃，不溶于水 而溶于有机溶剂。
4
• 联苯环上碳原子的位置编号：