有机化学基本知识 ppt课件
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一般地:烷基自由基
Csp2 平面型
.CF3 .C(CH3)3
Csp3 角椎型
CH2=CHCH2. C6H5CH2. Csp2 平面型
*
.
C
C
常 见 原子自由基 的 分子自由基 自 离子自由基
Br* Cl* H*
C2 H5. Ph3 C. Ar.2 N.
-O
O
由 双自由基 基
.
Ph2C
.
CPh2
影
响
1)单电子离域
自
由
2)空间效应
基
阻止自由基二聚
稳
3)键的离解能
定
性
离解能越大,自由基 越不稳定
的
4)鳌合作用
因
素
自由基稳定性
Ph3c* Ph2C *H PhC*H2 * (CH3)3C* CH3CH*CH2CH3 CH3* CH2=CH*
3.4 碳烯与氮烯Carbene, Nitrene
▪ 卡宾是一类包含6个电子的 二价碳原子化合物的总称. 其中4个价电子在两个共价 键上,另两个电子未成键,是 缺电子化合物,可作亲电试 剂.
具有偶数电子的试剂 (双自由基除外)
•自由基试剂:
具有奇数电子的试 剂
亲电试剂 亲核试剂
亲电试剂：
•在反应过程中接受电子或共享电子（这 些原属于另一反应物分子的试剂）
正离子
H+ H3O+ NO2+ NO+ ArN2+ R3C+ R4N +
正离子型物质
酸类
CH3X (CH3)2SO4 RCHO R2C=O RCOOR RCN
▪ :CH2,:CHCH3,:CCl2, ▪ :CHCN,:CHCH=CH2
▪ 乃春是卡宾的氮类衍 生物
卡宾的结构
H C
H
单线态
: CH2
H C
H
H C H
三线态
·CH2·
H C
H
卡宾的生成
α-E C H C i3O + H -
C :C 3 l
C :C 2 l + C l
+ + + C H C 3 i C ( H 3 O ) 3 K C : C 2 l C ( H 3 O ) 3 H K C l
HCL HBr H2SO4 HSO4- AlCl3 BF4
氧化剂
O2 Cl2 Br2 HOCl HNO3 O3 SO3 H2O2
亲核试剂：
•在反应过程中供给电子，进攻反应 物中心带部分正电荷的原子的试剂
负离子
负离子型物质
碱类 还原剂
H HO RO RS CN - RCOO - S2 -NH2-
RC CH RMgX RLi MCH(COOEt)2
C⊕迁移(重排)形成更稳定的碳正离子
3.2碳负离子Carbanion
..
角
椎
型
C
稳定性 (一般地)
..
平
C
面
型
(孤电子对与成键电 子之间的斥力最小)
*碳负离子在溶液中极不稳定
CH2 -
C sp2
CH2 -
影
响 1)杂化效应
碳
负 化合物 H H HC H 2 = C H H -
H
HC H C 3 H 2 H -
取代
加成 消去
+ C H2 =C H2 Cl2
CC l H2 C H2 Cl
+ H C H O
C H3 M gBr 无 水 醚
H+ H 2 OC H3 C H2 O H
分子重排
氧 化 － 还 原
CH3CH2 OH H2SO4 CH2=CH2
OH
O
N
O
H2SO4
NH
2 有机试剂
试剂
▪ 离子试剂:
自由基反应
离子型反应
分 子 协 同 反 应
C ( H 3 ) C 3 + O H 2 C ( H 3 ) C 3 O H
+
–
按 原 料 与 产 物
CH2 = CHCH3
HBr ROOR
C H 2C H= C H 2 Br
+ Br2
Br
( C H3 ) 3 C- Br
H+ H2O
(CH3)3C OH
定
+
+
性
的
4) 结构上的影响
因
桥头C+不稳定(结构张力使其难成平面构型)
素
( C H 3 )3 C - B r
B r
相
对1
10-2
速
度
常见C+稳定性:
B r
10-6
B r
10-13
Ph3 C⊕> Ph2 CH⊕> PhCH2⊕ ≈ R3C⊕ > CH2=CH-CH2⊕ ≈R2CH⊕>RCH2 ⊕>CH3⊕
有机化学基本知识
1.有机反应的分类 2. 2 有机试剂
3.有机反应的活性中间体
4. 4 电子效应 5. 质谱分析
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
1 有机反应的分类
按历程分类：
B r
B r
R O O R 2 R O * B r 2 B r * C H = 2 C H C H 3 C H 2 C - H C * H 3 H B rC H C 2 H C 2 H 3
C ( H 3 ) C 3 B -r
离
子 杂化/s% SP/50% ~sp/44% sp2/33% sp2/33% sp2~3/33% sp3/25%
稳
碳负离子pKa 25
29
36.5
37
39
42
定
性 碳负离子
的 稳定性
>
>
≈
>
>
因
素
影 响 碳 负 离 子
例:
稳 定 性 的 因 素
2)共轭效应
Ph3 C-> Ph2 CH-> PhCH2- > CH2=CH-CH2- ≈RCH2 -
3)诱导效应
CH3-> RCH2 -> R2CH-> R3C-
4) 芳香性
环状负离子符合huckel规则芳基负离子稳定
例:
-
=
碳负离子稳定性
C C-
C
C
-
-
CH3CH2-
CH3CH2CH2- (CH3)2CHCH2- (CH3)3CCH2-
-
-
3.3自由基Free radical
—含有未成对电子的原子和原子团
3.1碳正离子Carbocation
稳定性
+
C
sp2 sp3
平面型, 角椎型
影
响
1) 电子效应(I,C)
碳
R2N- >RO- >Ar- > RCH=CH- > R- >H-
正
2) 空间效应
离
Csp3 → Csp2(C+),空间张力↑,稳定
子 3) 芳香性
稳
环状正离子符合huckel规则为芳基正离子稳定
NH3 RNH2 R2NH R3N
Na
2+
4-
Fe Fe(CN)6
SO2 S
3.有机反应的活性中间体
(简述)多数有机反应通过中间体完 成.这些中间体很活泼,存在时间短, 形成后立刻进行第二步反应,所以 称之活性中间体.
碳正离子
C+
碳负离子
C-
碳自由基
C
碳烯与氮烯
CH2:,
.. R -N :
苯炔
Carbocation Carbanion Free radical Carbene ,Nitrene Benzyne
一般地:烷基自由基
Csp2 平面型
.CF3 .C(CH3)3
Csp3 角椎型
CH2=CHCH2. C6H5CH2. Csp2 平面型
*
.
C
C
常 见 原子自由基 的 分子自由基 自 离子自由基
Br* Cl* H*
C2 H5. Ph3 C. Ar.2 N.
-O
O
由 双自由基 基
.
Ph2C
.
CPh2
影
响
1)单电子离域
自
由
2)空间效应
基
阻止自由基二聚
稳
3)键的离解能
定
性
离解能越大,自由基 越不稳定
的
4)鳌合作用
因
素
自由基稳定性
Ph3c* Ph2C *H PhC*H2 * (CH3)3C* CH3CH*CH2CH3 CH3* CH2=CH*
3.4 碳烯与氮烯Carbene, Nitrene
▪ 卡宾是一类包含6个电子的 二价碳原子化合物的总称. 其中4个价电子在两个共价 键上,另两个电子未成键,是 缺电子化合物,可作亲电试 剂.
具有偶数电子的试剂 (双自由基除外)
•自由基试剂:
具有奇数电子的试 剂
亲电试剂 亲核试剂
亲电试剂：
•在反应过程中接受电子或共享电子（这 些原属于另一反应物分子的试剂）
正离子
H+ H3O+ NO2+ NO+ ArN2+ R3C+ R4N +
正离子型物质
酸类
CH3X (CH3)2SO4 RCHO R2C=O RCOOR RCN
▪ :CH2,:CHCH3,:CCl2, ▪ :CHCN,:CHCH=CH2
▪ 乃春是卡宾的氮类衍 生物
卡宾的结构
H C
H
单线态
: CH2
H C
H
H C H
三线态
·CH2·
H C
H
卡宾的生成
α-E C H C i3O + H -
C :C 3 l
C :C 2 l + C l
+ + + C H C 3 i C ( H 3 O ) 3 K C : C 2 l C ( H 3 O ) 3 H K C l
HCL HBr H2SO4 HSO4- AlCl3 BF4
氧化剂
O2 Cl2 Br2 HOCl HNO3 O3 SO3 H2O2
亲核试剂：
•在反应过程中供给电子，进攻反应 物中心带部分正电荷的原子的试剂
负离子
负离子型物质
碱类 还原剂
H HO RO RS CN - RCOO - S2 -NH2-
RC CH RMgX RLi MCH(COOEt)2
C⊕迁移(重排)形成更稳定的碳正离子
3.2碳负离子Carbanion
..
角
椎
型
C
稳定性 (一般地)
..
平
C
面
型
(孤电子对与成键电 子之间的斥力最小)
*碳负离子在溶液中极不稳定
CH2 -
C sp2
CH2 -
影
响 1)杂化效应
碳
负 化合物 H H HC H 2 = C H H -
H
HC H C 3 H 2 H -
取代
加成 消去
+ C H2 =C H2 Cl2
CC l H2 C H2 Cl
+ H C H O
C H3 M gBr 无 水 醚
H+ H 2 OC H3 C H2 O H
分子重排
氧 化 － 还 原
CH3CH2 OH H2SO4 CH2=CH2
OH
O
N
O
H2SO4
NH
2 有机试剂
试剂
▪ 离子试剂:
自由基反应
离子型反应
分 子 协 同 反 应
C ( H 3 ) C 3 + O H 2 C ( H 3 ) C 3 O H
+
–
按 原 料 与 产 物
CH2 = CHCH3
HBr ROOR
C H 2C H= C H 2 Br
+ Br2
Br
( C H3 ) 3 C- Br
H+ H2O
(CH3)3C OH
定
+
+
性
的
4) 结构上的影响
因
桥头C+不稳定(结构张力使其难成平面构型)
素
( C H 3 )3 C - B r
B r
相
对1
10-2
速
度
常见C+稳定性:
B r
10-6
B r
10-13
Ph3 C⊕> Ph2 CH⊕> PhCH2⊕ ≈ R3C⊕ > CH2=CH-CH2⊕ ≈R2CH⊕>RCH2 ⊕>CH3⊕
有机化学基本知识
1.有机反应的分类 2. 2 有机试剂
3.有机反应的活性中间体
4. 4 电子效应 5. 质谱分析
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
1 有机反应的分类
按历程分类：
B r
B r
R O O R 2 R O * B r 2 B r * C H = 2 C H C H 3 C H 2 C - H C * H 3 H B rC H C 2 H C 2 H 3
C ( H 3 ) C 3 B -r
离
子 杂化/s% SP/50% ~sp/44% sp2/33% sp2/33% sp2~3/33% sp3/25%
稳
碳负离子pKa 25
29
36.5
37
39
42
定
性 碳负离子
的 稳定性
>
>
≈
>
>
因
素
影 响 碳 负 离 子
例:
稳 定 性 的 因 素
2)共轭效应
Ph3 C-> Ph2 CH-> PhCH2- > CH2=CH-CH2- ≈RCH2 -
3)诱导效应
CH3-> RCH2 -> R2CH-> R3C-
4) 芳香性
环状负离子符合huckel规则芳基负离子稳定
例:
-
=
碳负离子稳定性
C C-
C
C
-
-
CH3CH2-
CH3CH2CH2- (CH3)2CHCH2- (CH3)3CCH2-
-
-
3.3自由基Free radical
—含有未成对电子的原子和原子团
3.1碳正离子Carbocation
稳定性
+
C
sp2 sp3
平面型, 角椎型
影
响
1) 电子效应(I,C)
碳
R2N- >RO- >Ar- > RCH=CH- > R- >H-
正
2) 空间效应
离
Csp3 → Csp2(C+),空间张力↑,稳定
子 3) 芳香性
稳
环状正离子符合huckel规则为芳基正离子稳定
NH3 RNH2 R2NH R3N
Na
2+
4-
Fe Fe(CN)6
SO2 S
3.有机反应的活性中间体
(简述)多数有机反应通过中间体完 成.这些中间体很活泼,存在时间短, 形成后立刻进行第二步反应,所以 称之活性中间体.
碳正离子
C+
碳负离子
C-
碳自由基
C
碳烯与氮烯
CH2:,
.. R -N :
苯炔
Carbocation Carbanion Free radical Carbene ,Nitrene Benzyne