电子效应对有机的影响.doc1

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电子衍射中的相对论效应终极版3

分类号密级U D C 编号本科毕业论文(设计)题目电子衍射中的相对论效应系别物理与电子信息学院专业名称物理学年级 09级学生姓名许盼学号指导教师戴伟二0一三年五月论文原创性说明本人申明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。

特此说明。

论文作者签名：日期：年月日文献综述一、概述电子衍射实验是曾荣获诺贝尔奖金的重大近代物理实验之一，也是现代分析测试技术中，分析物质结构，特别是分析表面结构最重要的方法之一。

现代晶体生长过程中，用电子衍射方法进行监控，也十分普遍。

1927年Davsso和Germer首次实验验证了 De Broglie 关于微观粒子具有波粒二象性的理论假说，奠定了现代量子物理学的实验基础。

本实验主要用于多晶体的电子衍射现象，测量运动电子的波长；验证德布罗意关系。

但在高能电子衍射中，电子速度会接近光速，相对论效应明显。

二、电子衍射中的相对论效应本文将推导经典情况下的电子波长与加速电压的关系及考虑相对论情况下的波长与电压的关系，用origin7.5软件画出关系曲线并分析它们的误差。

1.相对论理论依据经典力学总结了低速物理的运动规律，它反映了牛顿的绝对时空观：认为时间和空间是两个独立的观念，彼此之间没有联系；同一物体在不同惯性参照系中观察到的运动学量(如坐标、速度)可通过伽利略变换而互相联系。

这就是力学相对性原理：一切力学规律在伽利略变换下是不变的。

19世纪末至20世纪初，人们试图将伽利略变换和力学相对性原理推广到电磁学和光学时遇到了困难；实验证明对高速运动的物体伽利略变换是不正确的，实验还证明在所有惯性参照系中光在真空中的传播速度为同一常数。

在此基础上，爱因斯坦于1905年提出了狭义相对论；并据此导出从一个惯性系到另一惯性系的变换方程即“洛伦兹变换”。

在经典力学中，动量表达式为p=mv。

环加成反应简介

环加成反应摘要：环加成反应在有机合成中有非常重要的应用，其基础理论前线轨道理论也是有机化学中非常重要的理论。

本文主要简介环加成反应和前线轨道理论，并对前线轨道在环加成反应中的应用做简要介绍。

关键词：环加成反应前线轨道理论 Diels-Alder反应环加成反应(Cycloaddition Reaction)是两个共轭体系结合成环状分子的一种双分子反应, 它是由两个或多个不饱和化合物(或同一化合物的不同部分)结合生成环状加合物，并伴随有系统总键级数减少的化学反应。

这类反应是合成单环及多环化合物的一种重要方法。

有关环加成反应最早是德国化学家Diels与其学生Alder等在1928年通过环戊二烯与顺丁烯二酸酐发生[4＋2]环加成实现的。

常见的环加成反应类型除[4＋2]外，还包括[3＋2], [2＋2＋2], [3＋2＋2], [4＋2＋2]等。

环加成反应的主要特点是可以将不饱和链状化合物直接转变成环状化合物，包括三元、四元到九元、十元环等,且原子利用率高。

在天然产物的全合成、药物化学等领域有着广泛的应用。

1、前线轨道理论简介前线轨道是由日本理论化学家福井谦一提出的，他指出化合物分子的许多性质主要出最高占据分子轨道相最低未占分子轨道所决定的。

凡是处于前线轨道的电子，可优先配对。

这对选择有机合成反应路线起决定性作用。

鉴于前线轨道理论对于有机化学发展的重要性，他获得了1981年的诺贝尔化学奖。

1.1 前线轨道的几个基本概念分子周围的电子云，根据能量的不同，可以分为不同的能级轨道，根据能量最低原理，电子优先排入能量低的轨道。

前线轨道理论中，将用HOMO表示；未占有电子的能量最低的轨道称之为最低占有轨道，用LUMO表示（如图1-1）。

有的共轭轨道中含有奇数个电子，它的最高已占有轨道只有一个电子，这种单电子占有的轨道称之为单占轨道，用SOMO表示。

在分子中，HOMO轨道对于电子的束缚最为薄弱，LUMO轨道对电子的吸引力最强，因而前线轨道认为，分子加发生化学反应，本质上就是HOMO轨道与LUMO轨道的相互作用，形成新的化学键的过程。

液晶的电光效应

液晶的电光效应【摘要】120年前，物理学家发现了液晶，如今液晶显示器已经应用到生活中的很多领域。

通过本实验，我们会发现液晶在外电场作用下，分子取向变化了，光的通过率与外加电压的大小有关系。

同时看到，液晶改变排列方式是需要一定时间的，即响应时间。

液晶具有晶体的光栅特性，运用光学的知识可以测量出液晶的光栅常数。

关键词：液晶电光效应响应时间光栅一：引言1888年，植物学家莱尼茨尔发现：胆甾醇苯酸酯晶体加热到145.5℃会熔融成混浊液体，继续加热到178.5℃，混浊液体会突然变成各向同性的清亮液体。

145.5℃-178.5℃范围内，CB处于不同于各向同性液体的中介相。

他将这一现象告诉德国物理学家莱曼，经过系统研究，莱曼发现许多有机化合物都出现中介相，物质在中介相具有强烈的各向异性物理特征，同时又具有流动性。

这种中介相被称为液晶相。

1922年法国的弗里德尔完成了液晶的分类，它被分为近晶相，向列相和胆甾相。

30年代到50年代之间，众多的物理学家对液晶的基本理论，电光磁的各向异性，电光效应等各个领域进行了深入的研究。

进入60年代，液晶材料开始进入实用研究阶段。

本实验通过对液晶盒的扭曲角，电光相应曲线和相应时间的测量，以及对液晶光栅的观察和分析，了解液晶在外电场作用下的变化，及其引起的液晶盒的光学性质的变化，并掌握对液晶电光效应测量的方法。

二：实验原理液晶可根据分子排列的平移和取向有序分为三大类：近晶相，向列相和胆甾相。

本实验采用向列相液晶，它的分子保持平行排列状态，但分子重心混乱无序。

液晶的电光效应是指液晶在外电场作用下分子的排列状态发生变化，引起液晶盒的光学性质随之变化的电对光的调制现象。

同时由于液晶的双折射性，液晶盒还可以显示出旋光性。

1．旋光性液晶材料被封装在两个镀有透明导电薄膜的玻璃基片之间，玻璃表面经过特殊处理，液晶分子的排列受表面的影响，这种装臵称为液晶盒。

若上下两个旋光性成一定角度，基片间液晶分子取向将均匀扭曲。

《纳米材料与技术》期末复习资料.docx

一纳米材料的概念1、纳米材料广义：在一维、二维、三维的空间中始终处于1〜lOOnm范围的晶体或非晶体物质。

其性质完全不同于常规材料，而具有特殊性。

狭义：具有纳米结构的材料。

纳米材料与传统材料的主要差别：尺寸差异性能差异强度、韧性、比热、导电率、扩散率等完全不同于或大大优于常规的体相材料。

2、纳米尺度临界尺寸：当颗粒的大小减小到某一尺寸时，材料的性能突变，与同样组分构成的常规材料性质不同，这个尺寸就是临界尺寸。

同一种纳米材料具有的不同性质所发生突变的临界尺寸不同；而同一种性能的不同纳米材料其临界尺寸也有很大差异。

3、纳米结构基本单元构成纳米结构块体、薄膜、多层膜以及纳米结构材料的基本单元有：团簇，纳米微粒、纳米管、纳米棒、纳米线、纳米纤维、纳米带、纳米环、纳米螺旋和同轴纳米电缆等。

它们至少一维尺寸非常小。

①团簇原子团簇是指几个至几百个原子的聚集体（粒径小于或等于lnm）o如Fen，Cu n S m, C n H m（n 和m都是整数）和碳簇（富勒烯C6o，C70等）等。

它介于单个原子与固体之间。

形状多样化：线状、层状、管状、洋葱状、骨架状、球状等。

原子团簇分类：A 一元原子团簇，如：Nan, Nin，C60, C70B 二元团簇，如：lnnPm,AgnSmC多元团簇，如:Vn（C6H6）mD原子簇化合物，是原子团簇与其它分子以配位键结合形成的化合（例如，某些含Fe-S团簇的蛋白质分子）。

②纳米微粒纳米微粒是指颗粒尺寸为纳米量级的超细微粒，它的尺度大于原子簇，小于通常的微粉。

尺寸一般在1〜lOOnm之间，纳米颗粒所含原子数范围在103-107个，也称它为超微粒子。

上田良二给纳米颗粒的定义是：用电子显微镜才能看到的颗粒称为纳米微粒。

通常，分散性好的纳米粒子在良溶剂中不会沉淀，而且有透光性。

③纳米棒、纳米带和纳米线纳米棒：长径比（长度与直径的比率），J、，截面为圆形。

一般小于20。

纳米线：长径比大，截面为圆形。

有机化学(第二版)课后答案

有机化学（第二版）课后习题参考答案第一章绪论1-1 扼要解释下列术语.(1)有机化合物(2) 键能、键的离解能(3) 键长(4) 极性键(5) σ键(6)π键(7) 活性中间体(8) 亲电试剂(9) 亲核试剂(10)Lewis碱(11)溶剂化作用(12) 诱导效应(13)动力学控制反应(14) 热力学控制反应答：(1)有机化合物-碳氢化合物及其衍生物(2) 键能：由原子形成共价键所放出的能量，或共价键断裂成两个原子所吸收的能量称为键能。

)键的离解能：共价键断裂成两个原子所吸收的能量称为键能。

以双原子分子AB为例，将1mol 气态的AB拆开成气态的A和B原子所需的能量，叫做A—B键的离解能。

应注意的是，对于多原子分子，键能与键的离解能是不同的。

分子中多个同类型的键的离解能之平均值为键能E。

(3) 键长：形成共价键的两个原子核之间距离称为键长。

(4) 极性键: 两个不同原子组成的共价键，由于两原子的电负性不同, 成键电子云非对称地分布在两原子核周围，在电负性大的原子一端电子云密度较大，具有部分负电荷性质，另一端电子云密度较小具有部分正电荷性质，这种键具有极性，称为极性共价键。

(5) σ键：原子轨道沿着轨道的对称轴的方向互相交叠时产生σ分子轨道, 所形成的键叫σ键。

(6) π键：由原子轨道侧面交叠时而产生π分子轨道，所形成的键叫π键。

(7) 活性中间体：通常是指高活泼性的物质，在反应中只以一种”短寿命”的中间物种存在,很难分离出来，,如碳正离子, 碳负离子等。

(8) 亲电试剂：在反应过程中，如果试剂从有机化合物中与它反应的那个原子获得电子对并与之共有形成化学键，这种试剂叫亲电试剂。

、(9) 亲核试剂：在反应过程中，如果试剂把电子对给予有机化合物与它反应的那个原子并与之共有形成化学键，这种试剂叫亲核试剂。

(10) Lewis碱：能提供电子对的物种称为Lewis碱。

(11)溶剂化作用：在溶液中，溶质被溶剂分子所包围的现象称为溶剂化作用。

荧光知识补充-激发三重态

在一般温度下，大多数分子处在基态的最低振动能级。

处于基态的分子吸收能量(电能、热能、化学能或光能等)后被激发为激发态。

激发态是很不稳定的，它将很快地释放出能量又重新跃迁回基态。

若分子返回基态时以发射电磁辐射(即光)的形式释放能量，就称为“发光”。

如果物质的分子吸收了光能而被激发，跃迁回基态所发射的电磁辐射，称为荧光和磷光。

现从分子结构理论来讨论荧光和磷光的产生机理。

每个分子中都具有一系列严格分立相隔的能级，称为电子能极，而每个电子能级中又包含有一系列的振动能级和转动能级。

分子中电子的运动状态除了电子所处的能级外，还包含有电子的多重态，用M=2S+1表示，S为各电子自旋量子数的代数和，其数值为0或1 。

根据Pauli不相容原理，分子中同一轨道所占据的两个电子必须具有相反的自旋方向，即自旋配对。

若分子中所有电子都是自旋配对的，则S=0,M=1,该分子便处于单重态(或叫单重线)，用符号S表示。

大多数有机化合物分子的基态都处于单重态。

基态分子吸收能量后，若电子在跃迁过程中，不发生自旋方向的变化，这时仍然是M=1，分子处于激发的单重态；如果电子在跃迁过程中伴随着自旋方向的变化，这时分子中便具有两个自旋不配对的电子，即S=1,M=3，分子处于激发的三重态，用符号T表示。

处于分立轨道上的非成对电子，自旋平行要比自旋配对更稳定些(洪特规则)，因此在同一激发态中，三重态能级总是比单重态能级略低。

处于激发态的分子是很不稳定的，它可能通过辐射跃迁和非辐射跃迁的形式去活化(去激发)释放出多余的能量而返回基态。

辐射跃迁主要涉及到荧光，延迟荧光或磷光的发射；无辐射跃迁是指以热的形式释放多余的能量，包括振动弛豫、内部转移、系间跨越及外部转移等过程。

(3) 荧光发射(Fluorescence emission,FE)——处于激发单重态的电子经振动弛豫及内部转移后到达第一激发单重态(S1)的最低振动能级(V=0)后，以辐射的形式跃迁回基态(S0)的各振动能级，这个过程为荧光发射，发射的荧光波长为。

基础有机化学反应总结

基础有机化学反应总结一、烯烃1、卤化氢加成（1）【马氏规则】在不对称烯烃加成中，氢总是加在含碳较多的碳上。

【机理】【本质】不对称烯烃的亲电加成总是生成较稳定的碳正离子中间体。

【注】碳正离子的重排（2）【特点】反马氏规则【机理】自由基机理（略）【注】过氧化物效应仅限于HBr、对HCl、HI无效。

【本质】不对称烯烃加成时生成稳定的自由基中间体。

【例】2、硼氢化—氧化【特点】不对称烯烃经硼氢化—氧化得一反马氏加成的醇，加成是顺式的，并且不重排。

【机理】【例】3、X2加成【机理】【注】通过机理可以看出，反应先形成三元环的溴鎓正离子，然后亲和试剂进攻从背面进攻，不难看出是反式加成。

不对称的烯烃，亲核试剂进攻主要取决于空间效应。

【特点】反式加成4、烯烃的氧化1）稀冷高锰酸钾氧化成邻二醇。

3H 33H3稀冷KMnO 433M nO OOO H 2O 3H 33H 3 2）热浓酸性高锰酸钾氧化3）臭氧氧化4）过氧酸氧化5、烯烃的复分解反应【例】6、共轭二烯烃1）卤化氢加成2）狄尔斯-阿德尔（Diels-Alder ）反应【描述】共轭二烯烃和烯烃在加热的条件下很容易生成环状的1，4加成产物。

【例】二、脂环烃1、环丙烷的化学反应【描述】三元环由于张力而不稳定，易发生加成反应开环，类似碳碳双键。

【特点】环烷烃都有抗氧化性，可用于区分不饱和化合物。

【注】遵循马氏规则【例】2、环烷烃制备1）武兹（Wurtz）反应【描述】通过碱金属脱去卤素，制备环烷烃。

【例】2）卡宾①卡宾的生成A、多卤代物的α消除B、由某些双键化合物的分解②卡宾及烯烃的加成反应【特点】顺式加成，构型保持【例】③类卡宾【描述】类卡宾是一类在反应中能起到卡宾作用的非卡宾类化合物，最常用的类卡宾是ICH2ZnI。

【特点】顺式加成，构型保持【例】三、炔烃1、还原成烯烃1）、顺式加成2）、反式加成2、亲电加成1）、加X 2【机理】中间体Br+R 2R 1【特点】反式加成 2）、加HXR R HBr RR Br H （一摩尔的卤化氢主要为反式加成）3）、加H 2O【机理】【特点】炔烃水合符合马式规则。

Diels-Alder反应

Diels-Alder反应的研究进展董海峰理研1105班学号：2011200976导师：李雷教授摘要:本综述介绍了关于Diels-Alder反应的研究新成果: 水相Diels-Alder反应; C60的Diels-Alder反应; 超分子作用下的Diels-Alder反应以及反双烯合成的应用。

对Diels-Alder反应的全新认识无论是对有机合成设计还是有机化学教学内容更新都具有重要意义。

关键词: 综述; Diels-Alder反应; 反双烯合成; C60; 超分子作用Diels-Alder反应是20世纪有机合成方面最主要的发现之一,也是有机化学中非常重要的一类反应。

所谓Diels-Alder反应是指含有共轭二烯结构的双烯体和含不饱和键的亲双烯体, 通过1,4-加成得到环状烯烃, 故又称为双烯合成反应。

Diels-Alder反应的本质是双烯体和亲双烯体发生[4+2]环加成,其历程是协同进行的周环反应。

由于Diels-Alder反应在有机化合物的分离、鉴别以及合成中应用广泛,所以吸引了人们从反应机理、反应条件以及可发生的范围等多方面进行着不断深入地再研究, 本文综述了关于Diels-Alder反应的新近研究成果, 旨在丰富对此类反应的再认识。

1 Diels-Alder反应1.1 Diels-Alder反应定义在加热条件下, 共轭双烯体和亲双烯体发生1,4-加成反应, 生成环状化合物的反应叫双烯合成.双烯合成反应是O.Diels和lder于1928年发现的,所以也叫Diels-Alder反应[1 ].Diels-Alder反应可通式表示如下:因为Diels-Alder反应涉及到一个4P电子体系和一个2P电子体系, 所以它属于（4+ 2）环加成反应Diels-Alder反应机理Diels-Alder反应是协同机理, 即双烯体和亲双烯体通过环状过渡态,旧键的断裂和新键的形成同时进行, 一步完成反应过程:此机理可用前线轨道理论来解释. 双烯体HOMO两端的位相和亲双烯体LUMO的位相相符, 双烯体LUMO两端的位相和亲双烯体HOMO的位相也相符. 如图1所示。

重排反应

有机化学中重排反应很早就被人们发现，研究并加以利用。

第一次被Wohler 发现的，由无机化合物合成有机化合物，从而掀开有机化学神秘面纱的反应—加热氰酸铵而得到尿素，今天也被化学家归入重排反应的范畴。

一般地，在进攻试剂作用或者介质的影响下，有机分子发生原子或原子团的转移和电子云密度重新分布，或者重键位置改变，环的扩大或缩小，碳架发生了改变，等等，这样的反应称为是重排反应。

按照反应的机理，重排反应通常可分为亲核反应、亲电反应、自由基反应和周环反应四大类。

也有按照不同的标准，分成分子内重排和分子间重排，光学活性改变和不改变的重排反应，等等。

一、亲核重排重排反应中以亲核重排为最多，而亲核重排中又以1，2重排为最常见。

(一)亲核1，2重排的一般规律1.亲核1，2重排的三个步骤：离去基团离去，1，2基团迁移，亲核试剂进攻2.发生亲核1，2重排的条件（1）转变成更稳定的正离子（在非环系统中，有时也从较稳定的离子重排成较不稳定的离子）（2）转变成稳定的中性化合物（3）减小基团间的拥挤程度，减小环的张力等立体因素。

（4）进行重排的立体化学条件：带正电荷碳的空p轨道和相邻的C－Z 键以及α碳和β碳应共平面或接近共平面（5）重排产物在产物中所占的比例不仅和正电荷的结果有关，而且和反应介质中存在的亲核试剂的亲核能力有关3.迁移基团的迁移能力（1）多由试验方法来确定基团的固有迁移能力（2）与迁移后正离子的稳定性有关（3）邻位协助作用（4）立体因素4.亲核1，2重排的立体化学：（1）迁移基：构象基本保持，没有发现过构型反转，有时有部分消旋（2）迁移终点：取决于离去及离去和迁移基进行迁移的相对时机5.记忆效应：后一次重排好像和第一次重排有关，中间体似乎记住了前一次重排过程(二) 亲核重排主要包括基团向碳正离子迁移，基团向羰基碳原子迁移，基团向碳烯碳原子迁移，基团向缺电子氮原子转移，基团向缺电氧原子的迁移，芳香族亲核重排，下面就这六种迁移作简要介绍：1.基团向碳正离子迁移：(1)Wagner-Meerwein重排：烃基或氢的1，2移位，于是醇重排成烯（2）片那醇重排：邻二醇在酸催化下会重排成醛和酮（3）Demyanov重排，Tiffeneau-Demyanov扩环以及有关反应（4）二烯酮-酚重排：4，4-二取代环己二烯酮经酸处理重排成3，4-二取代酚的反应（5）醛酮同系物的合成：醛或酮和重氮甲烷作用生成高一级的同系物（6）烯丙基重排：烯丙基系统中双键发生位移的反应2.基团向羰基碳原子迁移：(1) Benzil-Benzilic Acid重排：α-二酮经强碱处理会发生重排，生成α-羟基乙酸盐(2) 酸催化下醛酮的重排：在烃基的交换后，醛重排成酮，酮则重排成另一种酮3.基团向碳烯碳原子迁移：(1) Arndt-Eistert合成和Wolff重排：由羧酸经酰卤，重氮酮合成高一级同系物的方法(2) 其他的碳烯重排反应，主要是1，2氢迁移生成烯4.基团向缺电子氮原子转移：(1)Beckmann重排：醛肟或酮肟重排成酰胺(2)Hoffmann重排：氮上无取代基酰胺经溴及碱处理，脱羰生成伯胺(3)Curtius重排：酰基叠氮热分解生成异氰酸酯(4)Schmidt重排：酸、醛和酮在酸催化下和叠氮酸反应，生成胺、酰胺等的反应(5)Lossen重排：异羟肟酸及O-酰基衍生物经类似Hoffmann的重排生成少一个碳的胺(6)Neber重排：肟酮的磺酸酯在乙醇钾处理后水解生成α-氨基酮5.基团向缺电氧原子的迁移：(1)氢过氧化物的重排：氢过氧化物在酸催化下，O-O键断裂，同时烃基从碳原子迁移到氧原子上(2)Baeyer-Villiger重排：酮在酸催化下与过酸作用，在分子中插入氧生成酯的反应6.芳香族亲核重排：(1)芳羟胺重排（Bamberger重排）：经硫酸处理重排成氨基酚(2)Sommelet-Hauser重排：苄基季胺盐经氨基钠等强碱处理重排成邻位取代的苄基叔胺二、自由基重排反应1．1，2迁移：比正离子重排反应少得多，主要发生在：（1）某些双自由基的1，2-烷基和氢（2）烯基（迁移的乙烯基若是环的一部分，则发生重排）2．非1，2迁移：多发生1，5迁移3．Barton反应：处于羟基δ位上的甲基氧化成醛基的反应4．Hofmann-loffler-freytag反应：质子化N-卤化胺经热分解或光解形成六氢吡啶等的反应。

有机波谱名词解释

1红外吸收波谱伸缩振动：键长沿键轴方向发生周期性的变化，键角无变化。

对称伸缩振动：两个键同时伸长或缩短不对称伸缩振动：两个键交替伸长或缩短。

弯曲振动：键角发生周期性变化，键长无变化。

面内弯曲振动：弯曲振动在由几个原子所构成的平面内进行。

剪式振动：键角变化形似剪刀“开”、“闭”。

面内摇摆振动：键角无变化，基团作为一个整体，相对于分子其余部分在平面内摇摆。

蜷曲振动：两个化学键端原子同时分别向面上和面下振动。

变形振动：分子中多个化学键端的原子相对于分子其余部分的弯曲振动。

对称变形振动：多个化学键与分子轴线构成的夹角θ同时缩小或增大，形似花瓣的“开”、“闭”。

不对称变形振动：多个化学键与分子轴线构成的夹角θ交替缩小或增大。

振动的自由度:基本振动的数目称为振动自由度，即分子的独立振动的数目。

费米共振：当一振动的倍频与另一振动的基频接近时，由于发生相互作用而产生很强的吸收峰或发生裂分。

振动耦合：当分子中两个或两个以上相同的基团与同一原子连接时，其常发生分裂，形成双峰。

(谱带)简并：不同振动形式的振动频率相同，其吸收峰在红外吸收光谱的同一位置出现。

红外非活性振动：不能引起偶极矩变化(=0)，不吸收红外线的振动。

对称分子：没有偶极矩，辐射不能引起共振，无红外活性。

如：N2、O2、Cl2 等。

非对称分子：有偶极矩，有红外活性。

基频峰：从基态跃迁到第一激发态时将产生一个强的吸收峰，即基频峰。

倍频峰：从基态跃迁到第二激发态，第三激发时将产生相应弱的吸收峰，即倍频峰。

泛频峰：倍频峰、合频峰及差频峰的统称。

电子效应：诱导效应：吸电子基团使吸收峰向高频方向移动（兰移）共轭效应：吸收峰向低频移动偶极场效应：I效应和C效应都通过化学键起作用，但偶极场效应(F效应)要经过分子内的空间才能起作用，因此相互靠近的官能团之间，才能产生F效应。

空间效应：位阻效应→吸收峰向高频移动环张力效应（键角效应）环内双键↑→v↓特征吸收峰：能用于鉴别官能团存在的吸收峰，简称特征峰或特征频率。

有机共轭效应

有机共轭效应
有机化学中的共轭效应是指共轭双键或环中的π电子可以被相邻的单键或其他π电子所影响，从而改变化合物的结构和性质。

共轭效应包括共轭体系的稳定性、反应性和吸收光谱的变化等方面。

共轭体系的稳定性可以通过判断反应热和共轭体系中电子排布的方式来确定。

共轭体系的反应性也受到共轭效应的制约。

吸收光谱的变化可以通过共轭体系的大小、取代基的影响和电子密度的变化来解释。

共轭效应在化学合成、材料科学和生物化学等领域中都有重要应用。

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苦味酸

一种苦味酸酯作者：曾波李骥王国栋摘要在标题化合物的晶体结构C6H6N3+·C6H2N3O7–中，阴离子和阳离子通过分子间的N-OH氢键链接，向空间010方向延伸。

这些氢键链接将进一步稳定C-OH弱氢键作用力，加固中心间距为3.908(1)Å的分子间π–π堆积效应，实现在溶液中的定向分散。

正文苦味酸盐咪唑类化合物是性能良好的含能材料，也可用于实现矿浆中堆积效应定向分散，我们在此通过X-射线单晶衍射对标题化合物晶体结构进行解析（图1）。

如图1所示标题中的化合物：一种苦味酸酯具有不对称的空间构型，在合成过程中，酚醛质子被转移到一个三唑氮原子上，形成了特殊的1:1有机盐。

在苦味酸盐阴离子中，C1-O1的键长为1.251（3）Å的距离，C1-C2键长为1.446（4）Å，而C1-C6键长为1.454（4）Å，三硝基具有极强的电子吸附效应，一定程度上影响了空间结构。

图1 分子结构与位移四元计算图（50%的概率水平）在晶体中，目标化合物由四个N-H···O和两个C-H···O氢键构成了一个沿着[010]方向的一维空间结构，更加稳定了π–π堆积作用，进一步强化了与对称性有关的三唑环与苯环之间的作用（Cg1—Cg2iii = 3.908 (1) Å, symmetry code (iii): x, 1 + y, z ，其中Cg1是三唑环的中心，而Cg2是由原子C7至C12构成的结构中心），空间结构见图2所示。

晶体结构中也包含一个N···N作用力，其间距约为2.89Å，这种类型的作用力较为常见，苯并三唑-3-硝基苯甲酸中也有类似的作用力。

图2 三维空间构型(N-H···O和C-H···O氢键相互作用和π–π堆积)。

有机化学人名命名的反应

1.Arbuzov 反应亚磷酸三烷基酯作为亲核试剂与卤代烷作用，生成烷基膦酸二烷基酯和一个新的卤代烷：卤代烷反应时，其活性次序为：R'I >R'Br >R'Cl。

除了卤代烷外，烯丙型或炔丙型卤化物、a-卤代醚、a- 或 b-卤代酸酯、对甲苯磺酸酯等也可以进行反应。

当亚酸三烷基酯中三个烷基各不相同时，总是先脱除含碳原子数最少的基团。

本反应是由醇制备卤代烷的很好方法，因为亚磷酸三烷基酯可以由醇与三氯化磷反应制得：如果反应所用的卤代烷 R'X 的烷基和亚磷酸三烷基酯 (RO)3P 的烷基相同（即 R' = R），则Arbuzov 反应如下：这是制备烷基膦酸酯的常用方法。

除了亚磷酸三烷基酯外，亚膦酸酯 RP(OR')2和次亚膦酸酯 R2POR' 也能发生该类反应，例如：反应机理一般认为是按 S N2 进行的分子内重排反应：反应实例2.Arndt-Eister 反应酰氯与重氮甲烷反应，然后在氧化银催化下与水共热得到酸。

反应机理重氮甲烷与酰氯反应首先形成重氮酮（1），（1）在氧化银催化下与水共热，得到酰基卡宾（2），（2）发生重排得烯酮（3），（3）与水反应生成酸，若与醇或氨（胺）反应，则得酯或酰胺。

反应实例3.Baeyer----Villiger 反应反应机理过酸先与羰基进行亲核加成，然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子迁移到-O-O-基团中与羰基碳原子直接相连的氧原子上，同时发生O-O键异裂。

因此，这是一个重排反应具有光学活性的3---苯基丁酮和过酸反应，重排产物手性碳原子的枸型保持不变，说明反应属于分子内重排：不对称的酮氧化时，在重排步骤中，两个基团均可迁移，但是还是有一定的选择性，按迁移能力其顺序为：醛氧化的机理与此相似，但迁移的是氢负离子，得到羧酸。

反应实例酮类化合物用过酸如过氧乙酸、过氧苯甲酸、间氯过氧苯甲酸或三氟过氧乙酸等氧化，可在羰基旁边插入一个氧原子生成相应的酯，其中三氟过氧乙酸是最好的氧化剂。

亲和取代反应总结

亲核取代反应总结1、反应定义：亲核取代反应(Nucleophilic Substitution Reaction)是指有机分子中与碳相连的某原子或基团被作为亲核试剂的某原子或基团取代的反应。

在反应过程中，取代基团提供形成新键的一对电子，而被取代的基团则带着旧键的一对电子离去。

2、反应意义：这类反应是有机化学中非常重要的一类反应，不论在理论研究中还是在有机合成实际中都是极其有用的一类反应。

3、反应分类：亲核取代反应的主要类型为脂肪族饱和碳上的亲核取代反应，即饱和卤代烃与亲核试剂的取代反应，较特殊结构的有苄基卤代物、烯丙基卤代物亲核反应。

其他类型还包括与酰氯、磺酸酯、磺酰卤、卤代苯等的取代反应。

从电荷类型来分，亲核取代反应只能有四种类型：(1)中性底物和负离子亲核试剂反应(2)中性底物和中性亲核试剂反应(3)正离子底物和负离子亲核试剂反(4) 正离子底物和中性亲核试剂反应亲核试剂包括有机和无机两类分子或离子：无机类亲核试剂：OH -、CN -、X -、H 2O 、NH 3等有机类亲核试剂：ROH 、RO -、PhO -、RS -、RMgX 、RCOO -等4、反应机理类型分类：（1）双分子亲核取代反应(S N 2)有两种分子参与了决定反应速率关键步骤的亲核取代反应称为双分子亲核取代反应。

反应过程中，亲核试剂从反应物离去基团的背面向与它连接的碳原子进攻，先与碳原子形成比较弱的键，同时离去基团与碳原子的键有一定程度的减弱，两者与碳原子成一条直线，碳原子上另外三个键逐渐由伞形转变成平面，这需要消耗能量，即活化能，当反应进行和达到能量最高状态即过渡态后，亲核试剂与碳原子之间的键开始形成，碳原子与离去基团之间的键断裂，碳原子上三个键由平面向另一边偏转，整个过程犹如大风将雨伞由里向外反转一样，这时就要释放能量，形成产物，S N 2反应机理一般式表示为：Nu -+ R X [Nuδ-···R···X δ- ] NuR + X -例如，溴甲烷与OH -的水解反应：（2）单分子亲核取代反应(S N 1)只有一种分子参与了决定反应速率关键步骤的亲核取代反应称为单分子亲核取代反应，反应中，反应物首先解离成碳正离子与带负电荷的离去基团，这个过程需要能量，是控制反应速率的一步，即慢的一部。

第六章有机化学课后习题答案

第六章卤代烃1.回答下列问题(1).在CH3CH2Cl(I),CH2═CHCl(II),CH≡CCl(III),C6H5Cl(IV)四种一氯代烃中，按C-X键键长次序排列，并讨论其理由。

解: IV< II < III <I(2).将四种化合物(A) CH3CH2CH2F，(B) CH3CH2CH2I ，(C) CH3CH2CH2Br ，(D) CH3CH2CH2Cl的沸点从最高到低排列，并讨论其理由。

解: B> C> D> A(3).四种化合物(A) CH3CHClCH2OH，(B) CH3CHNH2CH2Br ，(C) HC≡CCH2Cl，(D) CH3CONHCH2CH2Cl 中，哪些能生成稳定的格氏试剂？为什么？解: D(4).比较(A) CH3CH2CH2CH2Cl，(B) (CH3)2CHCH2Cl，(C) CH3CH2CH(Cl)CH3，(D) (CH3)3CCl四个氯代烃，它们发生S N2反应情况如何。

解: A> B> C> D(5).将①苄溴，②溴苯，③1–苯基–1–溴乙烷，④1–溴–2–苯基乙烷四个化合物按 S N1 反应的反应活性顺序排列，并讨论其理由。

解: ③>①>④>②(6).不活泼的乙烯型卤代烃能否生成格氏试剂？为什么？解:由于卤原子与双键间的 p-π共轭效应,使C-X键之间的键能增加,难以断裂。

(7).化合物：(A)正溴戊烷，(B)叔溴戊烷，(C)新戊基溴，(D)异戊基溴分别与水反应生成相应的醇，讨论它们的反应速率的差异？解: A> D> C> B(8).用极性溶剂代替质子溶剂对(A) S N1，(B) S N2，(C) 烯的亲电加成， (D) 醇的失水反应有何影响?解: 极性溶剂有利于S N1反应和烯的亲电加成反应的进行,不利于S N2反应和醇的失水反应的发生。

(9). 2–氯环己醇的反式异构体可以跟碱反应转化成环氧化物, 但顺式异构体却不能, 为什么?解: 2–氯环己醇的反式异构体跟碱反应时,进行反式消除,热力学能量低,反应速率快, 顺式异构体则不能。

电子科学技术导论(整理版)

电子科学技术导论（霸哥整理版）一、电路与电磁场1、电路的分析方法（1）克希霍夫定理（2）特勒根定理（3）节点电流法、回路电压法（4）线性电路的时域分析（5）线性电路的频域分析（6）非线性电路分析2、传统电路分析方法不适用的场合•频率很高•需直接研究电磁场、电磁波分布如：天线、电波传播、高速集成电路中的串扰现象、光纤中的模式、静电击穿现象二、电磁场、电磁波的研究与应用领域1、通信(1)有线通信光纤: 模式、极化、色散、衰减等波导: 模式、极化、色散、衰减等电缆: 模式、极化、色散、衰减、串扰器件: 模式、电磁耦合等（2）无线通信短波、微波中继、卫星通信、移动通信、个人通信、无线网络、无线接入、寻呼、集群2、雷达（RADAR）无线电探测和测距（Radio Detection and Ranging）发射并检测目标的回波（散射波）•连续波雷达测速•调频雷达测速、测距•动目标显示和脉冲多普勃雷达测距、移动目标•跟踪雷达•合成孔径雷达（SAR）成像•超视距雷达（高频）地波、天波•汽车防撞雷达•气象雷达•探地雷达•电磁散射、隐身、目标成像等3、遥感（Remote Sensing）•可见光波长短、分辨率高、夜间、云、雨等影响•红外可昼夜遥感、云、雨等影响•微波全天候、几何特性、体价电特性、分辨率不如光遥感•遥感三个组成部分：接收器、发射器、处理器•传感器与场景的相互作用•传感器的设计与测试技术•在地球科学方面的应用•主动式遥感散射计雷达•被动式遥感辐射计•成像4、电磁波与物质相互作用（1）电磁波与人体相互作用a. 电磁波治疗•治癌•微波手术刀•检测、诊断•治前列腺•微波针灸•微波治疗比激光优越之处1.透过率高2.微波天线遇组织粘结仍能辐射3.同样强度下微波凝结组织量大于激光4.微波摧毁组织至炭化无烟雾产生5.微波止血效果更好6.激光光纤插入组织易损坏7.微波机及其天线造价较低b. 电磁场对人体的影响微波设备安全标准5mw/cm2微波生物效应射频辐射危害标准国家频率安全界限条件说明美国 10MHz-100GHz 10mW/cm2 6min1mW/cm2 >6min 平均值短波 200V/m0.5A/m前苏联 0.1-30MHz 20V/m 5A/m30-300MHz 5V/m300MHz 10μW/cm2 6h/d100μW/cm2 2h/d中国中短波 20V/m 5A/m 长期职业暴露(1978) 微波 50μW/cm2 6h/d（2）微波化学可大大加速某些化学反应•微波诱导催化•微波消解•微波无机、有机合成•微波萃取矿物处理•微波除污•酒－陈化微波农业应用（3）灭菌消毒（4）微波等离子体•制备人造金刚石•表面改性处理•刻蚀5、电磁波能•微波输能•高频、微波加热、干燥、新型能源6、电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，EMC)•电子系统在规定的电磁环境中按照设计要求而工作的能力。

有机经典反应三(羟基的保护与脱保护)讲解学习

有机经典反应三(羟基的保护与脱保护)羟基的保护与去保护羟基广泛存在于许多在生理上和合成上有意义的化合物中，如核苷，碳水化合物、甾族化合物、大环内酯类化合物、聚醚、某些氨基酸的侧链。

另外，羟基也是有机合成中一个很重要的官能基，其可转变为卤素、氨基、羰基、酸基等多种官能团。

在化合物的氧化、酰基化、用卤代磷或卤化氢的卤化、脱水的反应或许多官能团的转化过程中，我们常常需要将羟基保护起来。

在含有多官能团复杂分子的合成中，如何选择性保护羟基和脱保护往往是许多新化合物开发时的关键所在，如紫杉醇的全合成。

羟基保护主要将其转变为相应的醚或酯，以醚更为常见。

一般用于羟基的保护醚主要有硅醚、甲基醚、烯丙基醚、苄基醚、烷氧甲基醚、烷巯基甲基醚、三甲基硅乙基甲基醚等等。

羟基的酯保护一般用的不多，但在糖及核糖化学中较为多见。

有机合成以及全合成最常用策略就是官能团的保护去保护,这里我肤浅总结一下羟基的保护与去保护,希望大家补充与批评.羟基保护主要分为:硅醚保护,苄醚保护和烷氧基甲基醚或烷氧基甲基取代醚这三类.1.硅醚保护和脱保护:硅醚保护基:TMS, TES, TBS, TIPS, TBDPS特点: (1)易保护,易去保护均可以用Bu4NF脱除; (2)在游离的伯胺肿胺存在下可以选择性对羟基进行保护; (3)硅醚对酸碱都敏感,不同的硅醚对酸碱有相对的稳定性; (4) 空间效应和电子效应是羟基保护与脱保护的主要影响因素; (5)对于没有什么空间位组的伯醇和仲醇,一般不用TMS保护,因为TMS在弱酸条件下极易脱除(硅胶柱).硅醚的稳定性:在酸性条件下的稳定性:TMS(1)<tes(64)<tbs(20,000)<tips(700,000)<tbdps(5000,000)碱性条件下的稳定性:TMS(1)<tes(10-100)<tbs~tbdps(20,000)<tips(100,000)硅醚的脱保护:硅醚对酸碱不稳定可以选择性的酸碱脱保护,或者可以用Bu4NF脱除;由于电子效应影响,烷基硅醚在酸性条件下易去保护,酚基硅醚在碱性条件下易去保护.2.苄醚保护(苄基,对甲氧基苄基,三苯甲基)苄醚保护:烷基的羟基苄基保护一般需要用强碱(NaH),酚羟基的苄基保护一般用K2CO3/CH3CN ,DMF, 丙酮.反应溶剂活性一般情况DMF>CH3CN>丙酮,反应体系可以加NaI或者KI催化.苄基的脱除:一般情况用催化加氢的方法,也可以用Lewis酸脱出(TMSI), 催化加氢若分子中有非芳性的胺,会降低了催化剂的活性,阻碍了O-脱苄.在反应体系中加入Na2CO3可以防止苄基脱除,而可以使双键还原.苄醚氢解溶剂影响:THF>Hexanol>MeOH>Toluene(氢解反应速率大小顺序)PMB保护:PMB与苄基类似,均可以通过氢化的方法脱出,PMB还可以通过氧化的方法脱除(DDQ)3.烷氧基甲基醚或烷氧基甲基取代醚常用的有THP, MOM, EE, SEM等,其中THP, EE, MOM对酸不稳定,均可以用酸脱除,对酸的稳定性顺序:MOM>EE>THP, THP和EE的性质类似,用弱酸脱除,而MOM 对弱酸稳定,一般用强酸来脱除,SEM一般酸性条件稳定(AcOH/H2O,THF, 45度, 7h 可以脱除THP, EE和TBS,而SEM是稳定的).。

西南大学19春[1095]《有机化学(二)》

单项选择题1、....2、下列化合物可与1,3-丁二烯发生正常的Diels-Alder反应.〔的反应最容易进行。

....3、命名下列杂环化合物〔.3-甲基吲哚.7-甲基吲哚.1-甲基吲哚.5-甲基吲哚4、...A、B、C都可以.5、还原糖不可被〔试剂氧化。

.Benedict试剂.Tollens试剂.Lucas试剂.Fehling试剂6、.. .. 7、. . . .8、命名下列化合物〔.苯甲酰胺.苄乙酰胺.苯乙酰胺.苄甲酰胺9、理论上.吡咯的α-C、β-C和N上均能发生质子化反应。

而实际上, ________上的质子化是最主要的。

.α-C及β-C.N.β-C.α-C10、....11、请对下列分子进行合理的切断.并写出其合成子〔.... 12、....13、〔不常用来制备氨基酸。

.Gabriel法.Combes合成法.Hell―Volhard―Zelinski α―溴化法.Strecker 法14、....15、.Fe, HCl.Zn, NaOH.NaAsO3.Fe, NaOH16、....17、下列酯类化合物中.〔含有α活泼氢。

.苯甲酸酯.乙酸酯.甲酸酯.碳酸酯18、....19、....20、下列化合物中.〔是重要的单糖。

.蔗糖.麦芽糖.果糖.乳糖21、呋喃、苯、吡咯、吡啶都具有芳香共轭体系.都可以发生芳香亲电取代反应.其中.____的亲电取代反应性最弱。

.吡啶.吡咯.苯.呋喃22、下列化合物中.〔可与水以任何比例混合。

.乙酰氯.N,N-二甲基乙酰胺.乙酸酐.乙酸乙酯23、....24、蒎烯中有一个不稳定的四元环.很容易发生______.使碳架发生改变。

.碳正离子的重排.碳负离子的重排.过渡态的重排.自由基的重排25、....26、下列化合物中.〔的碱性最强。

....27、下列分子中碱性最弱的是〔.甲胺.二甲胺.吡咯.苯胺28、....29、....判断题30、葡萄糖在IR中没有羰基的伸缩振动.在NMR中也没有醛基质子的吸收。