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1、第二節(jié) 共價(jià)鍵的一些基本概念 一、 共價(jià)鍵理論 1、價(jià)鍵理論 (1)、價(jià)鍵的形成可以看作是電子配對(duì)的結(jié)果或原子軌道的重疊結(jié)果 (2)、 共價(jià)鍵具有飽和性 (3)、 共價(jià)鍵的方向性 2、分子軌道理論 把分子軌道看成是所屬原子軌道的線性組合 (1)、對(duì)稱匹配 (2)、原子軌道重疊的部分要最大 (3)、能量相近二、共價(jià)鍵的參數(shù) 1、鍵長(zhǎng) CH:0.109nm CC:0.154nm C=C:0.134nm 2、鍵角 鍵角的大小是隨著分子結(jié)構(gòu)的不同而有所改變 3、鍵能 雙原子分子的鍵能就是鍵的離解能 多原子分子的鍵能是指同一類共價(jià)鍵的離解能的平均值 單位:KJ/mol 4、鍵距 有機(jī)化合物中共價(jià)鍵的鍵距
2、在0.403.5D三、共價(jià)鍵的斷裂 1、均裂 產(chǎn)生自由基 2、異裂 產(chǎn)生正離子或負(fù)離子 親電試劑和親核試劑第三節(jié) 誘導(dǎo)效應(yīng)n 誘導(dǎo)效應(yīng)(inductive effect) 某一原子或基團(tuán)的電負(fù)性或極性使得電子沿著鍵傳遞,導(dǎo)致共享電子對(duì)發(fā)生偏移的作用。 CCCCl第三節(jié) 誘導(dǎo)效應(yīng) 1、供電子誘導(dǎo)(+I) CR3 R2CH- R- CH3-2、吸電子誘導(dǎo)(-I) 對(duì)同族:-F -Cl-Br-I 對(duì)同周期:-F-OR-NR2O+R2-N+R3 對(duì)不同雜化碳原子: CCRCR=CR2CR2-CR3第四節(jié)研究有機(jī)化合物的一般步驟 分離提純 純物質(zhì) 元素分析 元素%樣 化學(xué)反應(yīng) 分子量測(cè)定 分子式 結(jié)構(gòu)式
3、(構(gòu)造、構(gòu)型、構(gòu)象) 機(jī)理 合成第五節(jié) 有機(jī)化合物的分類 一、按碳架分類 1、開鏈化合物 2、碳環(huán)化合物 (1)脂環(huán)化合物 (2)芳香組化合物 3、雜環(huán)化合物二、按官能團(tuán)分類 烷烴單鍵 硝基化合物 烯 雙鍵 胺 炔 叁鍵 偶氮化合物 鹵代烴鹵素 重氮化合物 醇和酚 羥基 硫醇和硫醚 醛和酮羰基 糖 羧酸羧基 氨基酸 附錄:官能團(tuán)詳解鹵代烴:鹵原子(-X),X代表鹵族元素(F,CL,Br,I); 在堿性條件下可以水解生成羥基 醇、酚:羥基(-OH);伯醇羥基可以消去生成碳碳雙鍵,酚羥基可以和NaOH反應(yīng)生成水,與Na2CO3反應(yīng)生成NaHCO3,二者都可以和金屬鈉反應(yīng)生成氫氣 醛:醛基(-CHO
4、); 可以發(fā)生銀鏡反應(yīng),可以和斐林試劑反應(yīng)氧化成羧基。與氫氣加成生成羥基。 酮:羰基(C=O);可以與氫氣加成生成羥基 羧酸:羧基(-COOH);酸性,與NaOH反應(yīng)生成水,與NaHCO3、Na2CO3反應(yīng)生成二氧化碳 硝基化合物:硝基(-NO2); 官能團(tuán)官能團(tuán)通常表現(xiàn)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì).胺:氨基(-NH2). 弱堿性 烯烴:雙鍵(C=C)加成反應(yīng)。 炔烴:三鍵(-CC-) 加成反應(yīng) 醚:醚鍵(-O-) 可以由醇羥基脫水形成 磺酸:磺基(-SO3H) 酸性,可由濃硫酸取代生成 腈:氰基(-CN) 酯: 酯 (-COO-) 水解生成羧基與羥基,醇、酚與羧酸反應(yīng)生成 注: 苯環(huán)不是官能團(tuán),但在芳香烴
5、中,苯基(C6H5-)具有官能團(tuán)的性質(zhì)。苯基是過去的提法,現(xiàn)在都不認(rèn)為苯基是官能團(tuán) 第二章第二章 烷烴烷烴 (alkane) 第一節(jié)第一節(jié) 烷烴的同系列及同分異構(gòu)現(xiàn)象烷烴的同系列及同分異構(gòu)現(xiàn)象通式:通式:CnH2n+2 同系列和同分異構(gòu)同系列和同分異構(gòu)組成上相差組成上相差CH2及其整數(shù)倍。同系列中的各化合物互為及其整數(shù)倍。同系列中的各化合物互為同系物。同系物。C4H10CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3C5H12第一節(jié) 烷烴的同系列及同分異構(gòu)現(xiàn)象 同分異構(gòu)體:具有相同分子式的不同化合物。 構(gòu)造異構(gòu)體構(gòu)造異構(gòu)體:具有相同分子式,分子中原子或基團(tuán)因連接順:具有相同分子式,分子中原子或基
6、團(tuán)因連接順 序不同而產(chǎn)生的異構(gòu)體。序不同而產(chǎn)生的異構(gòu)體。 由碳架不同引起的異構(gòu),稱碳架異構(gòu)。由碳架不同引起的異構(gòu),稱碳架異構(gòu)。(屬構(gòu)造異構(gòu)屬構(gòu)造異構(gòu)) 第二節(jié)第二節(jié) 烷烴的烷烴的命名命名1. 烷基的概念烷基的概念 1)伯、仲、叔、季碳原子和伯、仲、叔氫原子)伯、仲、叔、季碳原子和伯、仲、叔氫原子CH3CCH3CCH3HH3CCHHCHHH4o 3o2o1oC3o 2o 1oH(季)(叔)(仲)(伯)2)烷基)烷基 R-CH3 Me 甲基CH3CH2 Et 乙基CH3CH2CH2n-Pr 正丙基 CH3CCH3CH3CH3CHCH3i-PrCH3CH2CHCH3異丙基s-Bu仲丁基t-Bu叔丁基
7、2. 命名命名1)普通命名法(適用于簡(jiǎn)單化合物)普通命名法(適用于簡(jiǎn)單化合物)110個(gè)碳的烷烴,詞頭用:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、個(gè)碳的烷烴,詞頭用:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸;辛、壬、癸;10個(gè)碳以上,用數(shù)字十一、十二等表示。個(gè)碳以上,用數(shù)字十一、十二等表示。 碳架異構(gòu)體用正、異、新等詞頭區(qū)分。碳架異構(gòu)體用正、異、新等詞頭區(qū)分。CH3CH2CH2CH2CH2CH3 CH3CHCH2CH2CH3 CH3CCH2CH3CH3CH3CH3 正己烷正己烷 異己烷異己烷 新己烷新己烷 正:正: 異異 新新直鏈烷烴直鏈烷烴CH3CH-CH3CH3CCH2-CH3CH32)系統(tǒng)命名法()系統(tǒng)
8、命名法(IUPAC命名法)命名法) a. 選最長(zhǎng)碳鏈作主鏈,支鏈作取代基。遇多個(gè)等長(zhǎng)碳鏈,則選最長(zhǎng)碳鏈作主鏈,支鏈作取代基。遇多個(gè)等長(zhǎng)碳鏈,則 取代基多的為主鏈。取代基多的為主鏈。CH3CH2CHCH3CH2CH3主鏈C-C-C-C-C-C-CC-C-CCC C123b. 近取代基端開始編號(hào),并遵守近取代基端開始編號(hào),并遵守“最低系列編號(hào)規(guī)則最低系列編號(hào)規(guī)則”CH3CHCHCH2CHCH3CH3CH3CH3取代基位號(hào) 2,3,5取代基位號(hào) 2,4,5 c. 取代基距鏈兩端位號(hào)相同時(shí),編號(hào)從順序小的基團(tuán)端開始。取代基距鏈兩端位號(hào)相同時(shí),編號(hào)從順序小的基團(tuán)端開始。順序: -C-C-C Br Cl
9、F O N C D H 多原子基團(tuán)第一個(gè)原子相同多原子基團(tuán)第一個(gè)原子相同,則依次比較與其相連的其它原子。則依次比較與其相連的其它原子。CH2CH2CH3 C(C、H、H、) C(C、C、H)CHCH3CH3CH2ClCHF2C(Cl、H、H) C(F、F、H) 順序大的基團(tuán)稱順序大的基團(tuán)稱。d.d. 支鏈上連有取代基,則從和主鏈相連的碳原子開始將支支鏈上連有取代基,則從和主鏈相連的碳原子開始將支鏈鏈 碳原子依次編號(hào),并將取代基位號(hào)、名稱連同支鏈名寫碳原子依次編號(hào),并將取代基位號(hào)、名稱連同支鏈名寫在在 括號(hào)內(nèi)。括號(hào)內(nèi)。CH3CHCH2CH2CHCH2CH2CH2CH2CH3CH3CCH3H3CC
10、H2CH31 2 3 4 5 6 7 8 9 102312-甲基甲基 -5-(1,1-二甲基丙基)癸烷二甲基丙基)癸烷e. e. 名稱的排列順序名稱的排列順序 中文名稱按基團(tuán)順序規(guī)則,較小的基團(tuán)列在前;英文名稱中文名稱按基團(tuán)順序規(guī)則,較小的基團(tuán)列在前;英文名稱 按基團(tuán)首字母的字順先后列出。按基團(tuán)首字母的字順先后列出。CH3CH2CH2CHCHCH2CH2CH2CH3CHCH3CH3CH2CH2HC3 5-丙基丙基-4-異丙基壬烷異丙基壬烷 4-isopropyl-5-propylnonane注意注意 1)相同取代基數(shù)目用漢文數(shù)字二、三)相同取代基數(shù)目用漢文數(shù)字二、三 .表示;表示; 2)取代基
11、位號(hào)用阿拉伯?dāng)?shù)字表示;)取代基位號(hào)用阿拉伯?dāng)?shù)字表示; 3)阿拉伯?dāng)?shù)字與漢字之間必須用短橫線分開;)阿拉伯?dāng)?shù)字與漢字之間必須用短橫線分開; 4)阿拉伯?dāng)?shù)字之間必須用逗號(hào)分開。)阿拉伯?dāng)?shù)字之間必須用逗號(hào)分開。第三節(jié)第三節(jié). 烷烴的構(gòu)型烷烴的構(gòu)型碳的碳的SPSP3 3雜化和雜化和鍵的形成鍵的形成基態(tài)時(shí)基態(tài)時(shí) C C:1S1S2 2 2S 2S2 2 2P 2Px x1 1 2P 2Py y1 1 2P 2Pz z0 0 sp3雜化 激發(fā)態(tài) sp3Csp3Hs 四個(gè)四個(gè)C-H鍵鍵 C-C 鍵長(zhǎng)鍵長(zhǎng):154pm C-H鍵長(zhǎng)鍵長(zhǎng):107pm 鍵能鍵能:345.6 kJ/mol 鍵角鍵角:109.5o;鍵可
12、以饒軸旋轉(zhuǎn)。鍵可以饒軸旋轉(zhuǎn)。 烷烴分子立體形狀表示方法:烷烴分子立體形狀表示方法: 實(shí)線實(shí)線- -鍵在紙平面上鍵在紙平面上; ; 楔線楔線- -鍵在紙平面前鍵在紙平面前; ; 虛線虛線- -鍵在紙平面后。鍵在紙平面后。 六個(gè)六個(gè)C-HC-H鍵鍵 一個(gè)一個(gè)C-CC-C鍵鍵第四節(jié) 烷烴的構(gòu)象 .烷烴的構(gòu)象構(gòu)象構(gòu)象:由單鍵旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子中原子或基團(tuán)在空間的不同:由單鍵旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子中原子或基團(tuán)在空間的不同 排列方式。排列方式。1 1)乙烷的構(gòu)象)乙烷的構(gòu)象a.a.兩種極端構(gòu)象兩種極端構(gòu)象重疊式(由重疊式(由H-C-C-HH-C-C-H組成的兩面角為組成的兩面角為0 0o o)交叉式(由交叉式(由
13、H-C-C-HH-C-C-H組成的兩面角為組成的兩面角為6060o o)重重疊疊式式H HH HH HH HH HH HH HH HC C C CH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH H 楔形式楔形式 鋸架式鋸架式 紐曼式紐曼式 交交叉叉式式H HH HH HH HH HH HCH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HCHHH 楔形式楔形式 鋸架式鋸架式 紐曼式紐曼式 介于重疊式與交叉式之間的無數(shù)構(gòu)象稱為扭曲式構(gòu)象。介于重疊式與交叉式之間的無數(shù)構(gòu)象稱為扭曲式構(gòu)象。b. 構(gòu)象的穩(wěn)定性構(gòu)象的穩(wěn)定性分析乙烷兩個(gè)極端構(gòu)象分析乙烷兩個(gè)極端構(gòu)象C
14、C C CH HH HH HH HH HC C C CH HH HH HC C C CH HH HH HH HH HH H2 22 29 92 25 50 0 排斥力最大排斥力最大 排斥力最小排斥力最小 內(nèi)能高內(nèi)能高 內(nèi)能低內(nèi)能低 非鍵連相互作用力非鍵連相互作用力:不直接相連的原子間的作用力。:不直接相連的原子間的作用力。 構(gòu)象的穩(wěn)定性與內(nèi)能有關(guān)。內(nèi)能低構(gòu)象的穩(wěn)定性與內(nèi)能有關(guān)。內(nèi)能低,穩(wěn)定;內(nèi)能高穩(wěn)定;內(nèi)能高,不穩(wěn)定。不穩(wěn)定。 內(nèi)能最低的構(gòu)象稱內(nèi)能最低的構(gòu)象稱優(yōu)勢(shì)構(gòu)象。優(yōu)勢(shì)構(gòu)象。其它構(gòu)象的內(nèi)能介于這兩者之間。其它構(gòu)象的內(nèi)能介于這兩者之間。乙烷不同構(gòu)象的能量曲線圖乙烷不同構(gòu)象的能量曲線圖 轉(zhuǎn)動(dòng)能
15、:轉(zhuǎn)動(dòng)能:12.5kJ/mol 每對(duì)重疊氫每對(duì)重疊氫H-C-C-H 重疊張力重疊張力(扭轉(zhuǎn)張力扭轉(zhuǎn)張力): 4.2kJ/mol 室溫下,構(gòu)象異構(gòu)體室溫下,構(gòu)象異構(gòu)體 處于迅速轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)處于迅速轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài) 平衡中,不能分離。平衡中,不能分離。 2. 正丁烷的構(gòu)象正丁烷的構(gòu)象 繞繞C-2和和C-3之間的之間的鍵旋轉(zhuǎn),形成的四種典型構(gòu)象。鍵旋轉(zhuǎn),形成的四種典型構(gòu)象。HHHHCH3CH3HHHHCH3CH3HHHHCH3H3CHHHCH3H3C 對(duì)位交叉式對(duì)位交叉式 鄰位交叉式鄰位交叉式 全重疊式全重疊式 部分重疊式部分重疊式構(gòu)象穩(wěn)定性構(gòu)象穩(wěn)定性:對(duì)位交叉式對(duì)位交叉式 鄰位交叉式鄰位交叉式 部分重疊式
16、部分重疊式 全重疊式全重疊式室溫下,正丁烷構(gòu)象異構(gòu)體處于迅速轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)平衡中,室溫下,正丁烷構(gòu)象異構(gòu)體處于迅速轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)平衡中, 不能分離。最穩(wěn)定的對(duì)位交叉構(gòu)象是優(yōu)勢(shì)構(gòu)象。不能分離。最穩(wěn)定的對(duì)位交叉構(gòu)象是優(yōu)勢(shì)構(gòu)象。 討討 論論 題題 (1)為什么)為什么1,2-二溴乙烷的偶極矩為零,而乙二醇卻有一定的二溴乙烷的偶極矩為零,而乙二醇卻有一定的 偶極矩?偶極矩? (2)將右式化合物改寫成傘形式、)將右式化合物改寫成傘形式、 紐曼式,并用紐曼式表示其紐曼式,并用紐曼式表示其 優(yōu)勢(shì)構(gòu)象。優(yōu)勢(shì)構(gòu)象。H HC CH H3 3C Cl lH HC CH H3 3C Cl l(3)下列哪一對(duì)化合物是等同的?(
17、假定)下列哪一對(duì)化合物是等同的?(假定C-C單鍵可以自單鍵可以自 由旋轉(zhuǎn))由旋轉(zhuǎn))BrHCH3BrHCH3BrHBrHCH3CH3BrHCH3BrHCH3CH2a. b.CH3BrBrHHCH2CH3第五節(jié)第五節(jié) 烷烴的物理性質(zhì)烷烴的物理性質(zhì) 物理性質(zhì)與化合物的結(jié)構(gòu)有關(guān)物理性質(zhì)與化合物的結(jié)構(gòu)有關(guān) (p4850) 1.狀態(tài)狀態(tài) 2.沸點(diǎn)沸點(diǎn)(bp) 3.熔點(diǎn)熔點(diǎn)(mp) 4.相對(duì)密度相對(duì)密度 5.溶解度溶解度bp. 36.1oC 25oC 9oC 化學(xué)性質(zhì)取決于分子的結(jié)構(gòu)。C-C、C-H鍵。 鍵能較大, 極性較小,烷烴穩(wěn)定。高溫、光照等條件下烷烴具有反應(yīng)活性。 1.1.鹵代反應(yīng)鹵代反應(yīng)hvCH4
18、Cl2hvCl2hvCl2CH3ClCH2Cl2CHCl3hvCl2CCl4 1) 氯代氯代2.燃燒反應(yīng)燃燒反應(yīng)C Cn nH H2 2n n+ +2 2+ + 3 3n n+ +1 12 2O O2 2n nC CO O2 2+ +( (n n+ +1 1) )H H2 2O O + + ( () )Q Q烷烴完全燃燒生成二氧化碳和水,同時(shí)放出大量的熱。烷烴完全燃燒生成二氧化碳和水,同時(shí)放出大量的熱。第六節(jié) .烷烴的化學(xué)性質(zhì)CH3CH2CH2CH2CH2 CH2CH2CH2CH3+CH3CH2CH2 + CH2=CH2.CH3 + CH2=CH2.CH3(CH2)7CH3. 單電子轉(zhuǎn)移用魚鉤
19、箭頭表示。單電子轉(zhuǎn)移用魚鉤箭頭表示。3. 熱裂反應(yīng) 化合物在高溫和無氧存在下的分解反應(yīng)。 1)反應(yīng)機(jī)理)反應(yīng)機(jī)理 亦稱反應(yīng)歷程、反應(yīng)機(jī)制,是描述反應(yīng)由反應(yīng)物到產(chǎn)物所亦稱反應(yīng)歷程、反應(yīng)機(jī)制,是描述反應(yīng)由反應(yīng)物到產(chǎn)物所 經(jīng)歷的每一步過程。經(jīng)歷的每一步過程。 第七節(jié)第七節(jié) 反應(yīng)機(jī)理反應(yīng)機(jī)理氯分子在光照或高溫下裂解(均裂),產(chǎn)生自由基:氯分子在光照或高溫下裂解(均裂),產(chǎn)生自由基:h hv vC Cl l2 2o or r2 2 C Cl l產(chǎn)生甲基自由基:產(chǎn)生甲基自由基:鏈增長(zhǎng)鏈增長(zhǎng) C Cl l+ +C CH H4 4C CH H3 3 + + H HC Cl l產(chǎn)生新的氯自由基:產(chǎn)生新的氯自由基
20、: 鏈引發(fā)鏈引發(fā) C CH H3 3+ + C CH H3 3C Cl l + + C Cl lCl2鏈增長(zhǎng)鏈增長(zhǎng) 氯甲基自由基的形成:氯甲基自由基的形成:C CH H3 3C Cl l C Cl l+ + C CH H2 2C Cl l H HC Cl l+ +鏈增長(zhǎng)鏈增長(zhǎng) 氯甲基自由基再與氯分子作用,生成二氯甲烷及氯原子:氯甲基自由基再與氯分子作用,生成二氯甲烷及氯原子:C CH H2 2C Cl l + + C Cl l2 2C CH H2 2C Cl l2 2 + + C Cl l 鏈增長(zhǎng)鏈增長(zhǎng) .自由基之間碰撞,形成穩(wěn)定分子,反應(yīng)終止:自由基之間碰撞,形成穩(wěn)定分子,反應(yīng)終止:C Cl
21、 l+ +C Cl lC Cl l2 2C CH H3 3+ +C Cl lC CH H3 3C Cl l+ +C CH H3 3C CH H3 3C CH H3 3C CH H3 3C CH H2 2C Cl l+ +C CH H2 2C Cl lC Cl lC CH H2 2C CH H2 2C Cl l鏈終止鏈終止整個(gè)反應(yīng)經(jīng)歷三個(gè)階段:鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)、鏈終止。整個(gè)反應(yīng)經(jīng)歷三個(gè)階段:鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)、鏈終止。此自由基反應(yīng)也稱鏈鎖反應(yīng)或鏈反應(yīng)。此自由基反應(yīng)也稱鏈鎖反應(yīng)或鏈反應(yīng)。 討論題討論題 1 1)將氯氣用光照射后在黑暗中放置一段時(shí)間再與甲烷混合,)將氯氣用光照射后在黑暗中放置一段時(shí)間再與甲
22、烷混合, 會(huì)發(fā)生氯代反應(yīng)嗎會(huì)發(fā)生氯代反應(yīng)嗎 ? 2 2)甲烷氯代易得氯代烷的混合物,為什么?)甲烷氯代易得氯代烷的混合物,為什么? 3 3)甲烷和氯氣同時(shí)光照,為什么不引發(fā)甲基自由基?)甲烷和氯氣同時(shí)光照,為什么不引發(fā)甲基自由基? CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CH4 kJ/mol 422.2 414.2 400.8 439ClCl2Cl 243 kJ/mol3)氯代、溴代反應(yīng)的取向)氯代、溴代反應(yīng)的取向CH3CH2CH3 + Cl2hv25oCCH3CH2CH2Cl + CH3CHCH3Cl45% 55%1oH與與2oH被取代的概率為被取代的概率為: 6 2氫的相對(duì)反應(yīng)活性:氫的相對(duì)
23、反應(yīng)活性: 1oH:2oH = (45/6) : (55/2 ) = 1 : 3.8CH3CHCH3 + Cl2CH3hv25oCCH3CHCH2Cl + CH3CCH3CH3ClCH364% 36% 1oH與與3oH氫被取代的概率為氫被取代的概率為: 9:1氫的相對(duì)反應(yīng)活性:氫的相對(duì)反應(yīng)活性: 1oH : 3oH = ( 64/9):(36/1) = 1 : 5 氯代反應(yīng)三種氫的活性:氯代反應(yīng)三種氫的活性:1H : 2H : 3H = 1 : 3.8 : 5溴代:溴代: 9 99 9% % + +1 14 41 1 E Ea a( (k kJ J/ /m mo ol l) )+ + X X鹵
24、素的活性:鹵素的活性:F Cl Br I氯化試劑活性高,溴化試劑活性低。氯化試劑活性高,溴化試劑活性低。 鹵代反應(yīng)的選擇性:溴大于氯(鹵代反應(yīng)的選擇性:溴大于氯(Br Cl ) 影響鹵代產(chǎn)物異構(gòu)體相對(duì)產(chǎn)率的主要因素:影響鹵代產(chǎn)物異構(gòu)體相對(duì)產(chǎn)率的主要因素:概率因素、概率因素、H原子的反應(yīng)活性、原子的反應(yīng)活性、X原子的反應(yīng)活性。原子的反應(yīng)活性。 不同氫的反應(yīng)活性與自由基的穩(wěn)定性有關(guān)。不同氫的反應(yīng)活性與自由基的穩(wěn)定性有關(guān)。 自由基的穩(wěn)定性與共價(jià)鍵均裂時(shí)鍵的離解能大小有關(guān)自由基的穩(wěn)定性與共價(jià)鍵均裂時(shí)鍵的離解能大小有關(guān).CH3HCH3+ H Ed= +439.3kJ/mol CH3CH2HCH3CH2
25、+ HCH3CH2CH2HCH3CH2CH2 + H CH3CHHCH3CH3CH + HCH3CH3CCH3CH3HCH3C + H CH3CH3+410+410+397.5+389.1自由基穩(wěn)定性次序?yàn)樽杂苫€(wěn)定性次序?yàn)開(CH3)3C (CH3)2CH CH3CH2 CH3 烷基自由基結(jié)構(gòu)烷基自由基結(jié)構(gòu) 帶孤單電子碳帶孤單電子碳 sp雜化。雜化。孤單電孤單電 子占據(jù)未參與雜化的子占據(jù)未參與雜化的P軌道。軌道。P軌道垂直于三個(gè)軌道垂直于三個(gè)sp雜化軌道所在的雜化軌道所在的平面。平面。CCH3HHCCH3HCCH3CH3CH3CH3乙基自由基乙基自由基 異丙基自由基異丙基自由基 叔丁基自由基
26、叔丁基自由基 第九節(jié)第九節(jié) . 烷烴的制備烷烴的制備1. 碳架不變的反應(yīng)碳架不變的反應(yīng)RXZn+HClRH ( X=Cl Br I )RXRH LiAH4CH3(CH2)14CH2IZn + HClCH3(CH2)14CH3CH3CHCH2ClCH3LiAH4CH3CHCH3CH3RH + Mg OHXRX + Mg無水乙醚RMgXH2OCH3CH=CH2 + H2ptCH3CH2CH3ptCH3CCCH3 + 2H2CH3CH2CH2CH32. 碳原子數(shù)增加的反應(yīng)(偶聯(lián)反應(yīng))碳原子數(shù)增加的反應(yīng)(偶聯(lián)反應(yīng))2RLi + CuIR2CuLi + LiIR2CuLi + RXRR + RCu +
27、LiXCH3CHCH3 2CuLi + BrCH2CH2CH3CH3CHCH2CH2CH3CH3無水乙醚H2ORX + 2LiRLi + LiX RLiRH + LiOH補(bǔ)充題補(bǔ)充題CH3Br2 hv完成反應(yīng)并寫出一元溴代的反應(yīng)機(jī)制:思思考考題題寫出下列合成反應(yīng)步驟:寫出下列合成反應(yīng)步驟:CH3CH2CH2CH3CHCHCH3CH3CH3 第三章第三章 脂環(huán)烴脂環(huán)烴(alicyclic hydrocarbons)第一節(jié)第一節(jié) 脂環(huán)烴的分類和命名脂環(huán)烴的分類和命名脂環(huán)烴環(huán)碳原子的飽和程度碳環(huán)數(shù)目環(huán)烷烴 CnH2n 環(huán)烯烴環(huán)炔烴單環(huán)雙環(huán)多環(huán)CnH2n-2CnH2n-4(上) 二二. 脂環(huán)烴的命名脂
28、環(huán)烴的命名 1.單環(huán)烴單環(huán)烴 1)按成環(huán)碳原子數(shù)目稱為環(huán)某烷。)按成環(huán)碳原子數(shù)目稱為環(huán)某烷。1-甲基甲基-3-乙基環(huán)己烷乙基環(huán)己烷4-甲基環(huán)己烯甲基環(huán)己烯2)長(zhǎng)鏈作母體,環(huán)作取代基。)長(zhǎng)鏈作母體,環(huán)作取代基。3-甲基甲基-4-環(huán)丁基庚烷環(huán)丁基庚烷3)順、反環(huán)烷烴)順、反環(huán)烷烴 受環(huán)的限制,受環(huán)的限制,鍵不能自由旋轉(zhuǎn)。環(huán)上取代基在空間的鍵不能自由旋轉(zhuǎn)。環(huán)上取代基在空間的 位置不同,產(chǎn)生順反位置不同,產(chǎn)生順反( (幾何幾何) )異構(gòu)。異構(gòu)。 順順(cis): 兩個(gè)取代基在環(huán)同側(cè);兩個(gè)取代基在環(huán)同側(cè); 反反(trans): 兩個(gè)取代基在環(huán)異側(cè)。兩個(gè)取代基在環(huán)異側(cè)。HCH3H3CHHCH3H3CHCH
29、3CH3H CH3 H3C H順順-1, 4-二甲基環(huán)己烷二甲基環(huán)己烷 反反-1, 4-二甲基環(huán)己烷二甲基環(huán)己烷2. 雙環(huán)烴雙環(huán)烴分子的碳架中含有兩個(gè)碳環(huán)的烴。分子的碳架中含有兩個(gè)碳環(huán)的烴。 聯(lián)環(huán)聯(lián)環(huán) 橋環(huán)橋環(huán) 螺環(huán)螺環(huán) 稠環(huán)稠環(huán)1)雙環(huán)橋環(huán)烴命名)雙環(huán)橋環(huán)烴命名橋頭碳原子:兩環(huán)共用的碳原子。橋頭碳原子:兩環(huán)共用的碳原子。橋:兩個(gè)橋頭碳原子之間的碳鏈或一個(gè)鍵。橋:兩個(gè)橋頭碳原子之間的碳鏈或一個(gè)鍵。橋頭碳橋頭碳橋橋橋(3)(1)(2)二環(huán)二環(huán) 3.2.1 辛烷辛烷12345672,7,7-三甲基二環(huán)三甲基二環(huán)2.2.1 庚烷庚烷2)螺環(huán)烴)螺環(huán)烴 螺原子:兩個(gè)碳環(huán)共用的碳原子螺原子:兩個(gè)碳環(huán)共用
30、的碳原子螺原子12345678910 螺螺4.5癸烷癸烷5-甲基螺甲基螺3.4辛烷辛烷 討論討論12345673,7,7-三甲基二環(huán)三甲基二環(huán)4.1.0庚庚烷烷2,8-二甲基二甲基-1-乙基二環(huán)乙基二環(huán)3.2.1 辛烷辛烷 第二節(jié)第二節(jié) 脂脂 環(huán)烷烴的性質(zhì)環(huán)烷烴的性質(zhì)物理性質(zhì);物理性質(zhì);化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)(自由基取代、小環(huán)化合物性質(zhì)特殊自由基取代、小環(huán)化合物性質(zhì)特殊)。rt.hvor 300oC取代+ HBr+ Br2Brrt.BrBr+ HII加溴加鹵化氫+Br2pt/c50OCpt/c250OC加氫+ H2+ H2第三節(jié)第三節(jié) 脂脂 環(huán)烴的結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性環(huán)烴的結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性 為什么小環(huán)化合物容易
31、開環(huán)并且三元環(huán)比四元環(huán)更容易開環(huán),為什么小環(huán)化合物容易開環(huán)并且三元環(huán)比四元環(huán)更容易開環(huán), 而五元環(huán)、六元環(huán)相對(duì)穩(wěn)定?而五元環(huán)、六元環(huán)相對(duì)穩(wěn)定? 角張力角張力(拜爾張力拜爾張力):與正常鍵角偏差而引起的張力。:與正常鍵角偏差而引起的張力。49.5o19.5o1.5o與正常鍵角偏差角度三元環(huán)四元環(huán) 五元環(huán)環(huán)烷烴 五元以上的環(huán)會(huì)不會(huì)因環(huán)數(shù)增大而不穩(wěn)定?五元以上的環(huán)會(huì)不會(huì)因環(huán)數(shù)增大而不穩(wěn)定? 比較單位比較單位CH2燃燒熱燃燒熱(H) kJ/mol環(huán)丙烷 環(huán)丁烷 環(huán)戊烷 環(huán)己烷 環(huán)庚烷 環(huán)辛烷 鏈狀烷烴 697.1 686.1 664.0 658.6 662.4 664.2 658.6kJ/mol環(huán)張力
32、:比烷烴環(huán)張力:比烷烴CH2高出的能量。高出的能量。 環(huán)己烷及其衍生物的構(gòu)象環(huán)己烷及其衍生物的構(gòu)象1. 環(huán)己烷的構(gòu)象環(huán)己烷的構(gòu)象極端構(gòu)象:極端構(gòu)象: 椅式椅式 船式船式 1)椅式構(gòu)象)椅式構(gòu)象HHHHHHHHHHHH123456250pm6HHHH12345HHHHHHHH 不存在:不存在: 非鍵連作用;非鍵連作用; 扭轉(zhuǎn)張力;扭轉(zhuǎn)張力; 角張力。角張力。a 鍵e 鍵a鍵鍵:直立鍵:直立鍵(豎鍵豎鍵) (axial bonds)e鍵鍵:平伏鍵:平伏鍵(橫鍵橫鍵)(equatorial bonds)構(gòu)構(gòu)象象翻翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) a鍵轉(zhuǎn)變成鍵轉(zhuǎn)變成e鍵,鍵,e鍵轉(zhuǎn)變成鍵轉(zhuǎn)變成a鍵;鍵; 環(huán)上原子或基團(tuán)的空間關(guān)
33、系保持。環(huán)上原子或基團(tuán)的空間關(guān)系保持。 2)船式構(gòu)象)船式構(gòu)象612345HHHHHHHHHHHHHHHHHH183pm123456 存在:存在: 非鍵連作用;非鍵連作用; 扭轉(zhuǎn)張力;扭轉(zhuǎn)張力; 穩(wěn)定性:椅式構(gòu)象環(huán)己烷穩(wěn)定性:椅式構(gòu)象環(huán)己烷 船式構(gòu)象環(huán)己烷船式構(gòu)象環(huán)己烷室溫下,平衡有利于椅式構(gòu)象室溫下,平衡有利于椅式構(gòu)象(優(yōu)勢(shì)構(gòu)象)。(優(yōu)勢(shì)構(gòu)象)。 2. 取代環(huán)己烷的構(gòu)象取代環(huán)己烷的構(gòu)象1)一取代環(huán)己烷的構(gòu)象)一取代環(huán)己烷的構(gòu)象CH3CH3a e 5% 95% E=7.1kJ/mol平衡有利于平衡有利于-CH3處于處于e鍵的構(gòu)象鍵的構(gòu)象(優(yōu)勢(shì)構(gòu)象優(yōu)勢(shì)構(gòu)象)。構(gòu)象分析構(gòu)象分析CH3HCH3 HC
34、H3(120pm)(200pm) 非鍵連作用非鍵連作用 鄰交叉型鄰交叉型 對(duì)交叉型對(duì)交叉型 平伏鍵甲基環(huán)己烷比直立鍵甲基環(huán)己烷穩(wěn)定:平伏鍵甲基環(huán)己烷比直立鍵甲基環(huán)己烷穩(wěn)定:7.1 kJ/mol2) 二取代環(huán)己烷的構(gòu)象二取代環(huán)己烷的構(gòu)象CH3CH3E=10.4 kJ/molCH3CH3試比較順式和反式試比較順式和反式 1,4-二甲基環(huán)己烷的穩(wěn)定性。二甲基環(huán)己烷的穩(wěn)定性。H3CCH3H3CCH3CH3CH3eaCH3CH3aeCH3CH3CH3CH3eeaa ea鍵型鍵型ee鍵型鍵型aa鍵型鍵型 甲基甲基ee鍵型異構(gòu)體比甲基鍵型異構(gòu)體比甲基ea鍵型異構(gòu)體穩(wěn)定鍵型異構(gòu)體穩(wěn)定。討論討論1. 指出下列構(gòu)
35、象異構(gòu)體中哪一個(gè)是優(yōu)勢(shì)構(gòu)象。指出下列構(gòu)象異構(gòu)體中哪一個(gè)是優(yōu)勢(shì)構(gòu)象。CH3(CH3)3CC(CH3)3CH32. 寫出化合物 的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象OHCH3CH3OHCH3OH 優(yōu)勢(shì)構(gòu)象優(yōu)勢(shì)構(gòu)象. 十氫化萘十氫化萘87654321二環(huán)二環(huán)4.4.0癸烷癸烷HHHH順式順式反式反式HHHHHH1234567812345678910910ABAB順式有構(gòu)象異構(gòu)體順式有構(gòu)象異構(gòu)體 反式無構(gòu)象異構(gòu)體反式無構(gòu)象異構(gòu)體試寫出化合物 的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象HHCH3HCH3HCH3HH P 16 2. 6. 7. P117 8. 9 . 14. 15. 16.第四章 對(duì)映異構(gòu)第一節(jié) 物質(zhì)的旋光性 一、平面偏振光和旋光性 二、旋光儀
36、和比旋光度同分異構(gòu)現(xiàn)象 碳干異構(gòu) 構(gòu)造異構(gòu)- 位置異構(gòu) 官能團(tuán)異構(gòu) 互變異構(gòu) 同分異構(gòu) 順反異構(gòu) 構(gòu)型異構(gòu)- 立體異構(gòu) 對(duì)映異構(gòu) 構(gòu)象異構(gòu) 第一節(jié) 物質(zhì)的旋光性 一、平面偏振光和旋光性 光波振動(dòng)方向與光束前進(jìn)方向關(guān)系示意圖光源光束先進(jìn)方向平面偏振光 平面偏振光: 通過Nicol棱鏡,僅在 一個(gè)平面上振動(dòng)的光。Nicol prism普通光平面偏振光旋光性旋光性:使偏振光偏振面旋轉(zhuǎn)的能力。二、旋光儀和比旋光度aa目鏡檢偏鏡盛液管起偏鏡單色光源 旋光度:使偏振光偏振面旋轉(zhuǎn)的角度。用 表示。 旋光方向:右旋(+)、 左旋(-). 比旋光度 (物理常數(shù)) C(g/ml) l(dm)a t = 例:從粥樣
37、硬化動(dòng)脈中分離出來的膽甾醇0.5g溶解于20ml 氯仿,并放入1dm的測(cè)量管中,測(cè)得旋光度-0.76o。求其比 旋光度。 第二節(jié) 對(duì)映異構(gòu)現(xiàn)象與分子構(gòu)的關(guān)系 一、對(duì)映異構(gòu)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 1848年L.Pasteur_酒石酸鈉銨,有兩種不同的晶體Cabcd型化合物異構(gòu)體呈鏡象系A(chǔ)BCDACDB乳酸的對(duì)映異構(gòu)體CCOOHCH3OHHCCOOHCH3HOHS-(+)-乳酸R-(-)-乳酸 D20= +3.8o(水水) D20= -3.8o(水水)乳酸的對(duì)映異構(gòu)體 D20= +3.8o(水水) D20= -3.8o(水水)二、手性和對(duì)稱因素 1. 手性(Chirality) 實(shí)物與其鏡影不能重疊的現(xiàn)象 2
38、. 對(duì)稱因素 1)平面對(duì)稱因素( ) 具有平面對(duì)稱因素的分子是對(duì)稱分子。非手性分子。CCHClClHCClClHCH3二、手性和對(duì)稱因素 1. 手性(Chirality) 實(shí)物與其鏡影不能重疊的現(xiàn)象 2. 對(duì)稱因素 2)中心對(duì)稱因素 (i) 。 具有中心對(duì)稱因素的分子是對(duì)稱分子。非手性分子。HFHClClHHFCH2CH2CH2CH2ClCl二、手性和對(duì)稱因素 3)旋轉(zhuǎn)軸對(duì)稱因素Cn 如果穿過分子畫一條直線,分子以它旋轉(zhuǎn)一定角度后,可以獲得與原來分子相同的形象,這一直線即為分子的對(duì)稱軸(用Cn表示) 只含旋轉(zhuǎn)軸對(duì)稱因素的分子是非對(duì)稱分子。手性分子。NHHH C3CH3CH3C2CH3CH3HH
39、HHC2COOHCOOHHOHHOHC2(無) (有) (無) (有)二、手性和對(duì)稱因素 4)更替對(duì)稱軸(Sn) 具有更替對(duì)稱軸的分子是對(duì)稱分子。非手性分子。HCH3ClHHClH3CH旋轉(zhuǎn)180oClHHClH3CHCH3HHCH3ClHHClH3CH二、手性和對(duì)稱因素 一般情況下,不具有對(duì)稱面和對(duì)稱中心的分子,其實(shí)物 與鏡影不能重疊,該分子稱為不對(duì)稱分子或手性分子。 手性分子具有光學(xué)活性。第三節(jié) 含一個(gè)手性碳原子化合物的對(duì)映異構(gòu) 一、對(duì)映體 含一個(gè)手性碳原子的分子: : 與四個(gè)不相同的原子或基團(tuán)相連的碳原子 D20= +3.8o(水) D20= -3.8o(水)CH3CHCOOHOH*CN
40、H2COOHH手性碳用C*標(biāo)識(shí)第三節(jié) 含一個(gè)手性碳原子化合物的對(duì)映異構(gòu) 一、對(duì)映體 互呈物體和鏡像的對(duì)映關(guān)系,互稱對(duì)映體。 一對(duì)對(duì)映體中: 使平面偏振光向左旋的為左旋體,用“()”或“ l”表示。 使平面偏振光向右旋的為右旋體,用“(+)”或“d”表示。 左旋體與右旋體,旋光度相同、旋光方向相反。第三節(jié) 含一個(gè)手性碳原子化合物的對(duì)映異構(gòu) 二、外消旋體 外消旋體可分離成等量的左旋體與右旋體,是混合物。外消旋體外消旋體:等量的左旋體與右旋體的混合物。無旋光性。:等量的左旋體與右旋體的混合物。無旋光性。外消旋體用外消旋體用 () 或或 (RS) 或或 (dl) 或或 DL表示表示三、構(gòu)型的表示方法費(fèi)
41、歇爾投影式 2)Fischer投影式 規(guī)定 投影時(shí),與手性碳相連的兩個(gè)橫向鍵朝前,兩個(gè)豎鍵向后,交叉點(diǎn)為手性碳。三、構(gòu)型的表示方法費(fèi)歇爾投影式 2)Fischer投影式CCOOHH3CHOHCCOOHCH3HHOHOHCOOHCH3(前)(前)(后)(后)交叉點(diǎn) 手性碳(位于紙平面上)三、構(gòu)型的表示方法費(fèi)歇爾投影式 如果固定某一個(gè)基團(tuán),而依次改變另三個(gè)基團(tuán)的位置,則分子 構(gòu)型不變。H3CCH2CH3HCOOHHCH2CH3COOHCH3CH3CH2COOHHCH3HCOOHCH3CH2CH3三、構(gòu)型的表示方法費(fèi)歇爾投影式CCOOH H ClCH3CCOOH Cl CH3HClCOOHHH3CS
42、COOHClCH3HS將下列化合物改寫成將下列化合物改寫成Fischer投影式,投影式,并標(biāo)出手性碳原子構(gòu)型。并標(biāo)出手性碳原子構(gòu)型。三、構(gòu)型的表示方法費(fèi)歇爾投影式 將投影式在紙平面上旋轉(zhuǎn)90o,則成它的對(duì)映體 將投影式中與手性碳相連的任意兩個(gè)基團(tuán)對(duì)調(diào), 對(duì)調(diào)一次 (或奇數(shù)次)則轉(zhuǎn)變成它的對(duì)映體;對(duì)調(diào)二次則為原化合物。H3CHCH2CH3COOH轉(zhuǎn) 90o(在紙平面上)HOOCCH2CH3CH3HHOHCOOHCH3對(duì)調(diào)一次HOHCOOHCH3再對(duì)調(diào)一次HOHCH3COOH旋轉(zhuǎn)180o在紙平面上HOHCOOHCH3R S R R三、構(gòu)型的表示方法費(fèi)歇爾投影式甘油醛HOHCHOCH2OHHOHCH
43、OCH2OHD-(+)-甘油醛L-(-)-H2NHCOOHRL-氨基酸3)相對(duì)構(gòu)型)相對(duì)構(gòu)型D、L標(biāo)記法標(biāo)記法第四節(jié) 含兩個(gè)手性碳原子化合物的對(duì)映構(gòu) 一、含兩個(gè)不相同手性碳原子化合物HOHClHCOOHCOOHCOOHHOHHClCOOHHOHHClCOOHCOOHHOHClHCOOHCOOH 2R3R 2S3S 2R3S 2S3R dl-dl- 對(duì)映關(guān)系:對(duì)映關(guān)系: 與與; 與與 非對(duì)映關(guān)系:非對(duì)映關(guān)系: 與與、與與、與與、與與 第四節(jié) 含兩個(gè)手性碳原子化合物的對(duì)映構(gòu) 一、含兩個(gè)不相同手性碳原子化合物 非對(duì)映體:構(gòu)造相同, 構(gòu)型不同, 相互間不是實(shí)物與 鏡像的立體異構(gòu)體。 非對(duì)映異構(gòu)體其旋光
44、性不同, 物理性質(zhì)不同。 光活異構(gòu)體數(shù)目 = 2n ; (n=不同手性碳原子數(shù)) 外消旋體數(shù)目= 2n-1 第四節(jié) 含兩個(gè)手性碳原子化合物的對(duì)映構(gòu) 、含兩個(gè)相同手性碳原子化合物HOOC-CH-CH-COOHOH OH* 酒石酸HOHHOHCOOHCOOHHOHHOHCOOHCOOHHOHHOHCOOHCOOHHOHHOHCOOHCOOH 對(duì)映關(guān)系:對(duì)映關(guān)系: 與與;內(nèi)消旋體內(nèi)消旋體 與與 第四節(jié) 含兩個(gè)手性碳原子化合物的對(duì)映構(gòu) 一、含兩個(gè)相同手性碳原子化合物內(nèi)消旋體內(nèi)消旋體(meso):分子內(nèi)部形成對(duì)映兩分子內(nèi)部形成對(duì)映兩半的化合物。半的化合物。(有平面有平面 對(duì)稱因數(shù)對(duì)稱因數(shù))。 HOHHO
45、HCOOHCOOH內(nèi)消旋體無旋光性內(nèi)消旋體無旋光性 (兩個(gè)相同取代、構(gòu)型相兩個(gè)相同取代、構(gòu)型相反的手性碳原子,處于同一分子中,旋光性反的手性碳原子,處于同一分子中,旋光性抵消抵消)。 內(nèi)消旋體是一個(gè)不能分離的純化合物內(nèi)消旋體是一個(gè)不能分離的純化合物 純物純物質(zhì)。質(zhì)。 指出下列(A)與(B)、(A)與(C)的關(guān)系(即對(duì)映體或非對(duì)映體關(guān)系)。CH3HCH3OHOHHHCH3HOHOHCH3HCH3HOHOHCH3(A)(B)(C)NCH3CH3CH2CH2CH3OH下列分子中有多少個(gè)不對(duì)稱碳原子?下列分子中有多少個(gè)不對(duì)稱碳原子?NO2OHNHCOCHCl2OHHOHHHH3CH3C第五節(jié) 構(gòu)型的R
46、 R、S S命名規(guī)則 1)構(gòu)型的 R、S 表示方法確 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的為R型;逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的為S 型COHHOOCCH3HCCOOHCH3OHHCCOOHHOCH3HCCOOHCH3HOH(S)- (S)- (R)- (R)-1970年年IUPAC規(guī)定:遠(yuǎn)離最小的原子方向看規(guī)定:遠(yuǎn)離最小的原子方向看基團(tuán)大小順序:OH COOH CH3 H第五節(jié) 構(gòu)型的R R、S S命名規(guī)則Fischer投影式中:順序最小的原子投影式中:順序最小的原子(或基團(tuán)或基團(tuán))在在豎線上豎線上, 順時(shí)針排列為順時(shí)針排列為R構(gòu)型構(gòu)型, 逆時(shí)逆時(shí) S構(gòu)型構(gòu)型, 逆時(shí)逆時(shí) 針排列為針排列為R構(gòu)型。構(gòu)型。 ABCDABCDACDBAC
47、BABCDDclockwise - Rcounterclockwise - S第五節(jié) 構(gòu)型的R R、S S命名規(guī)則 Fischer投影式中:順序最小的原子(或基團(tuán))在橫線上, 順時(shí)針排列為團(tuán)的位置,則分子 構(gòu)型不變。 原子或原子團(tuán)的序順; I,-Br,-Cl,-SO2R,-SR,-SH,-F,-O-CO-R,-OR,-OH, -NO3,-NR2,-NHCOR,-NHR,-NH2,-CCl3,-COCl, -COOR, -COOH,-COR,-CHO,-CR2OH,CHROH, -CH2OH, -C6H6,-C-=CH,-C(CH3)3-CH=CH2,-CH(CH3)2, -CHCH2CH3,-
48、CH2CH3,-CH3,D,H第五節(jié) 構(gòu)型的R R、S S命名規(guī)則如果固定某一個(gè)基團(tuán),而依次改變另三個(gè)基團(tuán)的位置,如果固定某一個(gè)基團(tuán),而依次改變另三個(gè)基團(tuán)的位置,則分子則分子 構(gòu)型不變。構(gòu)型不變。H3CCH2CH3HCOOHHCH2CH3COOHCH3CH3CH2COOHHCH3HCOOHCH3CH2CH3 S S S S 第五節(jié) 構(gòu)型的R R、S S命名規(guī)則 試判斷下列試判斷下列Fischer投影式中與投影式中與(s)-2-甲基丁酸成對(duì)映關(guān)系的有哪甲基丁酸成對(duì)映關(guān)系的有哪 幾個(gè)?幾個(gè)? CHCOOHCH3CH2H3CH3CC2H5HCOOHC2H5COOHHCH3HC2H5A B CH3CH
49、COOHC2H5HCH3COOHHCH3H3CHC2H5COOHHCH3D E F G HCOOHCH3 C2H5 COOHC2H5C2H5COOHs第六節(jié) 環(huán)狀化合物的立體異構(gòu)HOOCHCOOHHHHCOOHCOOHHHHOOCHOOCmeso- (S, S)- (R, R)-一、環(huán)丙烷衍生物一、環(huán)丙烷衍生物二、環(huán)己烷衍生物順式 反式第六節(jié) 環(huán)狀化合物的立體異構(gòu)HOOCHOOCHOOCCOOHCOOHCOOHHHHHHH二、環(huán)己烷衍生物第六節(jié) 環(huán)狀化合物的立體異構(gòu)ABABAABBIIIIIIIVBBAABBAAAB BAAB BA 1. 丙二烯型化合物 第七節(jié) 不含手性碳原子化合物的對(duì)映異構(gòu)
50、CCCABABsp2sp中心碳原子兩個(gè)中心碳原子兩個(gè) 鍵平面垂直正鍵平面垂直正 交交, 兩端碳原子上四個(gè)基團(tuán),兩端碳原子上四個(gè)基團(tuán), 兩兩處于互為垂直的平面上。兩兩處于互為垂直的平面上。 當(dāng)當(dāng)AB B ,分子有手性。分子有手性。 1. 丙二烯型化合物 有 無 第七節(jié) 不含手性碳原子化合物的對(duì)映異構(gòu)C=C=CClHClH(有手性)HHCH3ClHCOOHHHOOC 二、單鍵旋轉(zhuǎn)受阻礙的聯(lián)苯型化合物 苯環(huán)間碳碳 鍵旋轉(zhuǎn)受阻,產(chǎn)生位阻構(gòu)象異構(gòu)。HH 當(dāng)同一環(huán)上鄰位有不對(duì)稱取代時(shí)(取代基或原子當(dāng)同一環(huán)上鄰位有不對(duì)稱取代時(shí)(取代基或原子 體積較大),體積較大), 整個(gè)分子無對(duì)稱面、無對(duì)稱中心整個(gè)分子無對(duì)
51、稱面、無對(duì)稱中心, 分子有手性。分子有手性。NO2HOOCCOOHO2NO2NHOOCCOOHNO2 二、單鍵旋轉(zhuǎn)受阻礙的聯(lián)苯型化合物當(dāng)一個(gè)苯環(huán)對(duì)稱取代時(shí)(即鄰位兩個(gè)取代基相同時(shí)),當(dāng)一個(gè)苯環(huán)對(duì)稱取代時(shí)(即鄰位兩個(gè)取代基相同時(shí)),分子無手性。分子無手性。O2NHOOCClClOHOH聯(lián)萘衍生物:聯(lián)萘衍生物:2,2-聯(lián)萘二酚是手性分子聯(lián)萘二酚是手性分子。4. 含其它手性中心的化合物N+C6H5 OH-CH3CH3CH2CH2C6H5P+C6H5CH2CH2CH3CH3 Br-CH2C6H5思考題HBrOHH試給化合物: 一個(gè)正確名稱。寫出化合物寫出化合物 (1R,3S,5R)-1-甲基甲基-3-
52、硝基硝基-5-氯環(huán)己氯環(huán)己烷的烷的 結(jié)構(gòu)并畫出其優(yōu)勢(shì)構(gòu)象。結(jié)構(gòu)并畫出其優(yōu)勢(shì)構(gòu)象。寫出環(huán)己六醇所有立體異構(gòu)體及其中一個(gè)最穩(wěn)定寫出環(huán)己六醇所有立體異構(gòu)體及其中一個(gè)最穩(wěn)定的的 構(gòu)象。構(gòu)象。 第八節(jié) 外消旋體的拆分 如果要獲得其中一個(gè)對(duì)映體,往往需要將外消旋體分開為右旋體和左旋體。將外消旋體分開成旋光體的過程稱為外消旋體的拆分 在相同的非手性條件下,旋光異構(gòu)體的物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)相同。名稱名稱 熔點(diǎn)熔點(diǎn)/oC 25(20%水水) 溶解度溶解度 pka1 pka2 (+)-酒石酸酒石酸 170 +12o 139 2.93 4.23 (-)-酒石酸酒石酸 170 - 12o 139 2.93 4.23第八節(jié) 外消旋體的拆分NCH3CH3CH2CH2CH3OHd- 異構(gòu)體異構(gòu)體 有強(qiáng)興奮作用有強(qiáng)興奮作用 l- 異構(gòu)體異構(gòu)體 抗興奮作用抗興奮作用NO2OHNHCOCHCl2OHD-(-) 有殺菌作用有殺菌作用L-(+) 無藥效無藥效第八節(jié) 外消旋體的拆分Cl2hv2ClCH3CH2CH2CH3 ClCH3CHCH2CH3 + HClC=OCH3CH3CH2H2NiCH3OHC2H5HCH3HC2H5HO+50% 50%CH3CHC2H5Cl2ababCH3CClHC2H5CH3CClC2H5H50%5
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