10化专、生本有机化学(ppt).ppt

有机化学 主讲 唐帮成施伽Tel第一章绪论 第一节有机化合物和有机化学 第二节有机化合物的特点 第三节有机化合物的共价键 第四节有机化合物的分类 第一节有机化合物和有机化学 有机化合物与人类生活有着密切关系 人类对有机化合物的认识过程 1828年 德国化学家伍勒在研究氰酸盐的过程中 意外地发现了有机物尿素的生成 打破了唯生命力论学说 1 有机化合物的涵义在有机化合物中 绝大多数都含有碳 氢两种元素 有些还含有氧 硫 氮 磷 卤素等其他元素 所以 现在人们认为 有机化合物就是碳氢化合物 烃 及其衍生物 2 有机化学的涵义有机化学就是研究碳氢化合物及其衍生物的化学 在化学上 通常把含有碳氢两种元素的化合物称为烃 因此 有机化学也就是研究烃及其衍生物的化学 第二节有机化合物的特点 一 有机化合物的结构特点 碳原子是以激发态共用电子对的形式与其他原子形成分子的 即以共价键形成分子的 所以有机物的主要键型是共价键 碳原子可以与其他原子相结合 也可以自身相结合 碳原子间的连接方式可以是链状 也可以是环状 通过共用电子对形成共价键时 可以以单键 双键或三键结合 例如 同分异构现象 在有机化合物中 同一分子式可以代表原子间几种不同的排列次序和连接方式的几个不同物质 如分子式C2H6O可以代表以下两种化合物 乙醇二甲醚 这种分子式相同而结构式不同的化合物称为同分异构体 这种现象称为同分异构现象 二 性质上的特点 1 易燃烧除少数例外 一般有机化合物都含有碳和氢两种元素 因此容易燃烧 生成二氧化碳和水 同时放出大量的热量 大多数无机化合物 如酸 碱 盐 氧化物等都不能燃烧 因而有时采用灼烧试验可以区别有机物和无机物 2 熔点 沸点低无机化合物 静电力有机化合物 范德华力 3 难溶于水 易溶于有机溶剂 水是强极性化合物 大部分无机化合物是离子键型化合物 易溶于水 不易溶于有机溶剂 有机化合物是共价键型化合物 极性小 不溶于水 易溶于有机溶剂 相似相溶 原理 4 反应速率慢无机反应是离子型反应 一般反应速率都很快 有机反应大部分是分子间的反应 反应过程中包括共价键旧键的断裂和新键的形成 所以反应速率比较慢 5 副反应多 产物复杂 有机化合物的分子大多是含多个原子结合而成的复杂分子 所以在有机反应中 反应中心可以在不同部位同时发生反应 得到多种产物 反应生成的初级产物还可继续发生反应 得到进一步的产物 因此在有机反应中 除了生成主要产物以外 还常常有副产物生成 第三节有机化合物的共价键 一 共价键的属性 一 键长形成共价键的两个原子核之间的平均距离称为键长 一般说来 共价键越短 表示键越强 越牢固 二 键角两价以上的原子与其他原子成键时 两个共价键之间的夹角称为键角 三 键能键能表示共价键的牢固程度 键能越大 说明两个原子结合得越牢固 四 键的极性 键的极性 键的极性是由于成键的两个原子之间的电负性差异而引起的 CH3 Cl 二 共价键的断裂和有机反应类型 1 均裂共价键断裂时 共用电子对平均分配给两个成键原子 生成自由基 A B A B 通过自由基进行的反应叫自由基反应 自由基反应一般要在光照条件或高温加热下进行 共价键异裂生成离子而引发的反应称离子型反应 2 异裂共价键异裂时 成键的一对电子保留在一个成键原子上 异裂有两种情况 第四节有机化合物的分类 一 按碳骨架分类1 开链化合物 乙烷乙烯乙炔 碳原子间连接成环 环内也可有双键 三键 这类化合物与开链化合物的性质相似 故统称为脂肪族化合物 2 脂环族化合物 分子中含有一个或多个苯环的化合物 3 芳香族化合物 4 杂环化合物碳原子与氧 硫 氮等其他原子组成的环状并具有与苯类似结构特点的化合物 噻吩嘌呤嘧啶呋喃 二 按官能团分类 例如 第二章烷烃 第一节烷烃的通式同系列和构造异构 第二节烷烃的结构 第三节烷烃的命名 第四节烷烃的物理性质 第五节烷烃的化学性质 第六节烷烃的来源与用途 第一节烷烃的通式 同系列和构造异构 一 烷烃的通式和同系列 分子中的碳原子以单键相互连接 其余价键与氢原子结合的链烃叫做烷烃 烷烃又称为饱和烃 烷烃是一系列化合物的总称 在烷烃分子中 碳原子数由1向上递增 这些烷烃分别称为甲烷 乙烷 丙烷 丁烷等 他们的分子式和构造式如下 结论 由上面的分子式和构造式可以看出 碳原子和氢原子之间的数量关系是一定的 从甲烷开始 每增加一个碳原子 就相应增加两个氢原子 若烷烃分子中含有n个碳原子 则含有2n 2个氢原子 因此烷烃的通式为CnH2n 2由上面的构造式也不难看出 相邻的两烷烃分子间相差一个CH2基团 这个CH2基团叫做系差 像烷烃分子这样 通式相同 结构相似 在组成上相差一个或多个系差的一系列化合物叫做同系列 同系列中的各化合物互称为同系物 同系物一般具有相似的化学性质 烷烃同系列中 甲烷 乙烷 丙烷只有一种结合方式 没有异构现象 从丁烷起就有同分异构现象 二 烷烃的构造异构 前者称为正丁烷 后者称为异丁烷 显然 正丁烷和异丁烷是同分异构体 这种由分子中各原子的不同连接方式和次序而引起的同分异构现象叫做构造异构 他们的不同是碳原子间相连形成的碳链发生了变化 因此又叫做碳链异构 第二节烷烃的结构 一 碳原子的sp3杂化碳原子在成键的过程中首先要吸收一定的能量 使2s轨道的一个电子跃迁到2p空轨道中 形成碳原子的激发态 激发态的碳原子具有四个单电子 因此碳原子为四价的 跃迁2px2py2pz2px2py2pz2s2s基态激发态 甲烷分子为一正四面体结构 碳原子居于正四面体的中心 和碳原子相连的四个氢原子 居于四面体的四个角 如下图 四个碳氢键键长都为0 110nm H C H键角都是109 5 结构式构造式 Sp3杂化轨道构型 sp3杂化过程 二 键的形成及其特性两个成键原子轨道沿对称轴方向相互重叠 头碰头 方式重叠 而形成的键叫 键 第三节烷烃的命名 一 伯 仲 叔 季碳原子和伯 仲 叔氢原子 烷烃分子去掉一个氢原子而剩下的原子团称为烷基 二 烷基的命名 一 普通命名法习惯命名法是根据烷烃分子中碳原子的数目命名为 正 或异 新 某烷 其中 某 字代表碳原子数目 其表示方法为 含碳原子数目为C1 C10的用天干名称甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 癸来表示 含10个以上碳原子时 用中文数字 十一 十二 来表示 命名原则如下 当分子结构为直链时 将其命名为 正某烷 例如 CH3CH2CH2CH2CH3正戊烷正十二烷 三 烷烃的命名 当分子结构为 时 将其 异丁烷异庚烷 新戊烷新己烷 例如 命名为 异某烷 当分子结构为 时 将其命 C H 3 C C H 2 n C H 3 C H 3 C H 3 名为 新某烷 例如 二 系统命名法 1 直链烷烃的命名对于直链烷烃的命名和普通命名法基本相同 仅不写 正 字 十二烷 选母体 或主链 选择分子中最长的碳链作为母体 若有两条或两条以上等长碳链时 应选择支链最多的一条为母体 根据母体所含碳原子数目称 某烷 2 支链烷烃的命名法的步骤 母体名称为 己烷 例1 例2 母体名称为 戊烷 编号遵循 最低系列 原则 即给母体以不同方向编号 得到两种不同编号的系列 则顺次逐项比较各系列的不同位次 最先遇到的位次最小者定为 最低系列 从左至右 从右至左 235 最低系列 例3 从左至右 278 最低系列 从右至左 若两个系列编号相同时 简单基团 非优先基团 占较小位号 选从左至右 3 4 不能选 C2H5占3位 CH3占4位 例4 例5 写出全名称按照取代基的位次 用阿拉伯数字表示 相同取代基的数目 用中文数字 二 三 表示 取代基的名称 母体名称的顺序写出全名称 注意 阿拉伯数字之间用 隔开 阿拉伯数字与文字之间用 相连 不同取代基列出顺序应按 基团次序规则 参见第四章立体异构 较优基团后列出的原则处理 前面五个例题的名称如下 2 4 二甲基己烷 3 甲基 4 乙基己烷 2 7 8 三甲基癸烷 2 3 5 三甲基己烷 例2 例3 例4 例5 2 甲基 3 乙基戊烷 第四节烷烃的物理性质 常温常压下 四个碳原子以内的脂烃为气体 C5 C16的烷烃 C5 C18的烯烃 C5 C17的炔烃 C5 C11的环烷烃为液体 高级脂烃为固体 一 物态 同系列的烃化合物的沸点随分子中碳原子数的增加而升高 同碳数的环烷烃比相应的烷烃的沸点高 同碳数的炔烃比相应的烯烃和烷烃的沸点高 在碳原子数目相同的烷烃异构体中 直链烷烃的沸点较高 支链烷烃的沸点较低 支链越多 沸点越低 二 沸点 b p 三 熔点 m p 同系列的烃化合物的熔点基本上也是随分子中碳原子数目的增加而升高 对于烷烃 C3以下的变化不规则 自C4开始随着碳原子数目的增加而逐渐升高 其中含偶数碳原子烷烃的熔点比相邻含奇数碳原子烷烃的熔点升高多一些 这种变化趋势称为锯齿形上升 同系列的烃化合物 随分子中碳原子数目增加而逐渐增大 其相对密度都小于1 比水轻 四 相对密度 根据 相似相溶 的经验规则 脂烃分子没有极性或极性很弱 因此难溶于水 易溶于有机溶剂 五 溶解度 第五节烷烃的化学性质 一 取代反应 烷烃 环烷烃能与卤素在高温或光照条件下发生取代反应 X2的反应活性 F2 Cl2 Br2 I2其中氟代反应太剧烈 难以控制 而碘代反应太慢 难以进行 实际上广为应用的是氯代和溴代反应 一 氯化反应 烷烃的卤代反应一般难以停留在一取代阶段 通常得到各卤代烃的混合物 若要得到其中某一产物 可通过控制甲烷和氯的配料比来实现 例如甲烷的氯代 自由基取代反应是通过共价键的均裂生成自由基而进行的链反应 包括链引发 链增长和链终止三个阶段 二 氯化反应的机理 自由基反应 例 甲烷氯代反应机理 一 燃烧在室温和大气压下 烷烃与氧不发生反应 如果点火引发 则烷烃可以燃烧生成二氧化碳和水 同时放出大量的热 二 氧化反应 二 氧化在一定的条件下 烷烃也可以只氧化为一定的含氧化合物 例如 在KMnO4 MnO2或脂肪酸锰盐的催化作用下 小心用空气或氧气氧化高级烷烃 可制得高级脂肪酸 三 异构化反应 由一个化合物转变为其异构体的反应叫做异构化反应 例如 正丁烷在三溴化铝及溴化氢的存在下 在27 时可发生异构化反应而生成异丁烷 四 裂化反应在高温下使烷烃分子发生裂解的过程称为裂化 第六节烷烃的来源与用途 烷烃的主要来源为石油和天然气 从油田开采出来未经加工的石油称为原油 石油为复杂的混合物 其主要成分为烷烃和环烷烃 天然气的主要成分为甲烷 有的含有少量的乙烷和丙烷 第三章烯烃和二烯烃 第一节烯烃 第二节二烯烃 第一节烯烃 一 烯烃的通式和异构现象 一 烯烃的通式 分子中只含有一个碳碳双 或三 键的链烃叫做单烯 或炔 烃 单烯烃比相应烷烃少两个氢原子 通式为CnH2n 烯烃由于碳架不同和双键在碳架上的位置不同而有各种构造异构体 如丁烯的三个同分异构体为 二 烯烃的异构现象 其中 或 和 互为碳链异构体 和 互为位置异构体 如上所示 两个相同基团处于双键同侧叫做顺式 反之则为反式 这种由于双键的碳原子连接不同基团而形成的异构现象叫做顺反异构现象 形成的同分异构体叫做顺反异构体 孤立二烯烃 共轭二烯烃 2 二烯烃的通式和分类分子中含有两个碳碳双键的链烃叫做二烯烃 通式为CnH2n 2 根据二烯烃分子中两个碳碳双键的相对位置不同分类 二烯烃 累积二烯烃 丙二烯 1 3 丁二烯 1 4 戊二烯 二 烯烃的结构 杂化轨道理论认为 乙烯分子中的碳原子在成键时发生了sp2杂化 即碳原子的2s轨道和两个2p轨道重新组合分配 组成了三个完全相同的sp2杂化轨道 还剩余一个未参与杂化的2p轨道 碳原子的sp2杂化过程如下 sp2轨道模型 三 烯烃的命名 一 烯基的命名烯烃去掉一个H后的一价基团 烯基在命名时 其编号应从游离价所在的C开始 CH2 CH 乙烯基 CH2CH CH2烯丙基 或2 丙烯基 CH3CH CH 丙烯基 或1 丙烯基 CH3C CH2异丙烯基 2 乙烯的结构和 键 乙烯分子形成时 两个碳原子各以一个sp2杂化轨道沿键轴方向重叠形成一个C C 键 并以剩余的两个sp2杂化轨道分别与两个氢原子的1s轨道沿键轴方向重叠形成4个等同的C H 键 5个 键都在同一平面内 因此乙烯为平面构型 此外 每个碳原子上还有一个未参与杂化的p轨道 两个碳原子的p轨道相互平行 于是侧面重叠 也称为 肩并肩 重叠 成键 这种成键原子的p轨道平行侧面重叠形成的共价键叫做 键 乙烯分子中的 键和 键如图 118 二 烯烃的命名 烯烃常采用习惯命名法命名 正丁烯异丁烯异戊二烯 命名原则 选择含碳 碳双键最长的碳链作主链 根据碳原子数目称为某烯 编号从靠近双键一端开始 把双键上第一个碳原子编号加在烯烃名称前表示双键位置 以双键碳原子中编号小的数字标明双键的位次 并将取代基的位次 名称及双键的位次写在烯的名称前 例 3 5 二甲基 2 乙基 1 庚烯 选择含有双键的最长碳链为母体 3 甲基 6 乙基 4 辛烯 双键居中 两种编号相同甲基占较小位次 2 甲基 4 乙基 2 4 己二烯 两个双键和取代基都符合 最低系列 三 顺反异构体的命名 由于双键不能自由旋转 且双键两端碳原子连接的四个原子处于同一平面上 因此 当双键的两个碳原子各连接不同的原子或基团时 就有可能生成两种不同的异构体 1 顺 反命名法 产生的原因 由于双键中的 键限制了 键的自由旋转 使得两个甲基和两个氢原子在空间有两种不同的排列方式 2 Z E命名法 Z 2 溴 2 丁烯 反 2 溴 2 丁烯 E 2 溴 2 丁烯 顺 2 溴 2 丁烯 四 烯烃的物理性质 烯烃在常温下 常压下的状态 沸点和熔点都和烷烃相似 烯烃的相对密度都小于1 烯烃几乎不溶于水 但可溶于非极性溶剂 如戊烷 四氯化碳和乙醚等 五 烯烃的化学性质 一 加成反应 1 催化加氢 催化氢化 烯烃在铂 钯或镍等金属催化剂存在下 可以与氢加成而生成烷烃 2 加卤素烯烃可与卤素在双键处发生加成反应 3 加卤化氢 1 与卤化氢反应 反应活性 HI HBr HCl 2 马氏规则 通常将双键两端连接不同烃基的烯烃称为不对称烯烃 当不对称烯烃与HX等极性试剂加成时 得到两种加成产物 其中主要产物是氢原子或带部分正电荷的部分加到含氢较多的双键碳原子上 这是1898年俄国科学家马尔科夫尼科夫发现的一条经验规则 叫做马尔科夫尼科夫规则 简称马氏加成规则 当丙烯与HX加成时 H 首先和不同的双键碳原子加成形成两种碳正离子 然后碳正离子再和卤素结合 得到两种加成产物 不同碳正离子的稳定性以如下次序减小 烯丙基碳正离子 3 碳正离子 2 碳正离子 1 碳正离子 甲基碳正离子 第一步加成的途径取决于生成碳正离子稳定性 碳正离子的稳定性越大 也就越容易生成 3 过氧化物效应在日光或过氧化物存在下 烯烃与HBr的加成的取向正好与马尔科夫尼科夫规律相反 例如 4 加硫酸烯烃可与浓硫酸反应 生成烷基硫酸 5 加次卤酸 HO X Cl2 H2OHO Cl HCl 在有机化学中 通常把加氧或脱氢的反应统称为氧化反应 二 氧化反应1 催化氧化 烯烃和炔烃可以被高锰酸钾氧化 氧化产物视烃的结构和反应条件的差异而不同 1 用稀 冷高锰酸钾氧化 反应后高锰酸钾溶液的紫色褪去 生成褐色二氧化锰沉淀 因此是鉴别碳碳双键的常用方法之一 2 高锰酸钾氧化 例如 由于氧化产物保留了原来烃中的部分碳链结构 因此通过一定的方法 测定氧化产物的结构 便可推断烯烃和炔烃的结构 三 氢原子反应 和双键直接相连的碳原子叫做 碳原子 碳原子上的氢原子叫做 氢原子 氢原子的地位特殊 它受双键的影响 具有活泼性质 和一般烷烃的氢不同 氢原子容易发生取代反应和氧化反应 1 氢的氯代反应 有 氢原子的烯烃和氯在高温作用下 发生 氢原子被氯取代的反应 得到的是取代产物而不是加成产物 2 氢的氧代反应 烯烃的 氢原子被氧化 丙烯在一定条件下 可被氧化为丙烯醛 若条件不同 丙烯还可被氧化为丙烯酸 四 聚合反应 含有双键或叁键的化合物以及含有双官能团或多官能团的化合物在合适的条件下 催化剂 引发剂 温度等 发生加成或缩合等反应 使两个分子 叁个分子或多个分子结合成一个分子的反应称为聚合反应 六 烯烃的来源与制法 乙烯 丙烯和丁烯等低级烯烃都是重要的化工原料 过去主要是从炼气厂和热裂气中分离得到 随着石油化学工业迅速发展 现主要从石油的各种馏分裂解和原油直接裂解获得 由醇脱水或卤代烃脱卤化氢是在向有机化合物中引入双键的常用方法 也是实验室制备烯烃的一般方法 第二节二烯烃 一 二烯烃的分类 1 积累二烯烃 两个双键连接在同一碳原子上 例如 丙二烯 2 共轭二烯烃 两个双键之间 有一个单键相隔 3 隔离二烯烃 两个双键之间有两个或两个以上的单键相隔 例如 1 3 丁二烯 1 4 戊二烯 二 共轭二烯烃的结构与共轭效应 一 共轭二烯烃1 3 丁二烯是最简单的共轭二烯烃 下面即以它为例来说明共轭二烯烃的结构 由物理方法测得的1 3 丁二烯的分子结构如下图所示 1 3 丁二烯分子中的大 键如图 1 共轭体系凡双键和单键交替排列的结构是由 键和 键形成的共轭体系 叫做 共轭体系 1 3 丁二烯以及其他的共轭二烯烃都属于 共轭体系 二 共轭效应 p 共轭体系具有p轨道且与双键碳原子直接相连的原子 其p轨道与双键 轨道平行并侧面重叠形成共轭 这种共轭体系叫做p 共轭体系 如 氯乙烯的p 共轭体系 超共轭体系碳氢 键与相邻双键 轨道可以发生一定程度的侧面重叠 形成的共轭体系叫做 超共轭体系 丙烯的 超共轭体系 三 共轭二烯烃的化学性质 一 二烯烃的加成共轭二烯烃含有大 键 由于分子中的极性交替现象 与1mol卤素或卤化氢进行亲电加成反应时 得到1 2 和1 4 两种加成产物 共轭二烯烃与含C C或C C的不饱和化合物发生1 4 加成 生成环状化合物的反应叫做双烯合成反应 也叫做Diels Alder反应 二 双烯合成 三 聚合反应在催化剂存在下 共轭二烯烃可以聚合为高分子化合物 第一节炔烃的分类通式和同分异构现象 第三节炔烃的命名法 第二节乙炔的结构 第四节炔烃的物理性质 第五节炔烃的化学性质 第六节炔烃的制法与用途 第一节炔烃的通式和同分异构 分子中含有碳碳三键的烃叫做炔烃 分子中只含有一个碳碳三键的链烃叫做炔烃 单炔烃通式为CnH2n 2 通常所说的烯烃就是指单烯烃 烯 或炔 烃的构造异构现象比烷烃复杂 除碳链异构外 还存在着由碳碳双键 或三 位置不同引起的位置异构 第二节乙炔的结构 乙炔分子式为C2H2 构造式为CH CH 键角为180 乙炔分子中的两个碳原子和两个氢原子在同一条直线上 乙炔为直线型分子 乙炔分子中的 键 碳的sp杂化 杂化轨道理论认为 乙炔分子中的每个碳原子 各以一个2s轨道和一个2p轨道进行sp杂化 组成了两个完全相同的sp杂化轨道 每个碳原子还剩余两个未参与杂化的2p轨道 杂化过程如下 乙炔的结构 第三节炔烃的命名 一 烷烃的命名 炔烃的系统命名法命名原则与烯烃相似 如 4 乙基 1 庚烯 5 炔5 乙烯基 2 辛烯 6 炔 例 5 甲基 4 乙基 2 己炔 选择含取代基多的最长碳链为母体 3 异丙基 4 己烯 1 炔1 戊烯 4 炔 第四节炔烃的物理性质 炔烃的物理性质和烷烃 烯烃相似 低级的炔烃在常温常压下是气体 但沸点比相同原子数的烯烃略高些 随着碳原子数的增多 它们的沸点也升高 炔烃不溶于水 但易溶于极性小的有机溶剂 如石油醚 苯 乙醚 四氯化碳等 第五节炔烃的化学性质 一 加成反应 炔烃催化加氢 生成烯烃 进一步加氢生成烷烃 一 加氢 炔烃可以和卤素加成 先生成一分子加成产物 但一般可以再继续反应 生成两分子加成产物 四卤代烷烃 二 加卤素 炔烃加氢卤酸按马科夫尼科夫规律进行 反应比烯烃慢 反应先加一分子氢卤酸 生成卤代烯烃 三 加HX 四 加水 炔烃在酸性水溶液中加水 先生成烯醇 后者立刻转变为更稳定的羰基化合物 二 氧化反应 炔烃和氧化剂反应 往往可以使叁键断裂 最后得到完全氧化的产物 羧酸或二氧化碳 例如 三 炔氢的反应 炔烃分子中 和叁键碳原子直接相连的氢原子的性质比较活泼 容易被金属取代 生成金属炔化物 例如 乙炔通过熔融的金属钠时 就可以得到乙炔钠和乙炔二钠 四 聚合反应 炔烃中最重要的是乙炔 它是基本的有机合成原料 工业上用煤做原料 也可以用石油或天然气做原料生产乙炔 第六节炔烃的制法与用途 乙炔通过叁键加成可以转变为许多工业上有用的原料或单体 乙炔是有机合成的重要基本原料 第五章脂环烃 第一节脂环烃的分类 第二节脂环烃的构造异构和命名 第三节环烷烃的结构与稳定性 第四节环烷烃的物理性质 第五节环烷烃的化学性质 第六节环烷烃的化学性质 第一节脂环烃的分类 第二节脂环烃的构造异构与命名 分子中只有单键的脂环烃叫做环烷烃 环烷烃一般指的是单环环烷烃 其通式为CnH2n 环烷烃和烯烃的通式相同 碳原子数相同的环烷烃和烯烃互为官能团异构体 1 根据分之中成环碳原子数目 称为环某烷 2 把取代基的名称写在环烷烃的前面 3 取代基位次按 最低系列 原则列出 基团顺序按 次序规则 小的优先列出 例如 甲基环丙烷1 甲基 2 乙基环戊烷1 3 二甲基 1 乙基环己烷 第三节环烷烃的结构与稳定性 环烷烃的张力愈大 能量愈高 分子愈不稳定 环丙烷和环丁烷的张力能比其他的环烷烃都大很多 因此它们最不稳定 容易开环 环戊烷 环庚烷的张力能不太大 因此比较稳定 环己烷和C12以上大环化合物的张力能很小或等于零 因此它们都是很稳定的化合物 环丙烷的结构在环丙烷分子中 三个碳原子都是sp3杂化的 显然 它们的sp3杂化轨道不可能沿键轴方向重叠 相邻两个碳原子的两个sp3杂化轨道 在形成C C键时 其对称轴不在同一条直线上 而是以弯曲方向重叠 形成的C C键是弯曲的 形似 香蕉 称为 弯曲键 或 香蕉键 环丙烷分子中弯曲键的形成 第四节环烷烃的物理性质 在常温常压下 环丙烷与环丁烷为气体 环戊烷与环己烷为液体 第五节环烷烃的化学性质 一 取代反应 1 加氢 二 加成反应 环丙烷和环丁烷存在较大的环张力 环不稳定 也容易发生催化加氢反应 环丙烷和环丁烷及其同系物容易开环 与卤素或卤化氢发生亲电加成反应 例如环丙烷与溴在室温下就能反应 使溴的颜色褪去 环丁烷与溴的加成反应需在加热下进行 2 加卤素 若取代环丙烷与卤化氢反应时 含氢最多和含氢最少的碳碳键断裂 且加成取向符合马氏加成规则 例如 而环戊烷和环己烷由于环比较稳定 在加热下也不易发生加成反应 利用这一性质可以鉴别各种环烷烃 3 加卤化氢 在有机化学中 通常把加氧或脱氢的反应统称为氧化反应 脂烃在不同的氧化剂氧化下 可以生成不同的产物 例如 三 氧化反应 第六节环烯烃的化学性质 第六章芳香烃 芳烃 也叫芳香烃 一般是指分子中含苯环结构的碳氢化合物 芳香烃具有其特征性质 芳香性 易取代 难加成 难氧化 第一节芳烃的分类与命名 第二节多官能团化合物的命名 第四节单环芳烃的物理性质 第五节单环芳烃的化学性质 第六节苯环上亲电取代反应的定位规则 第七节稠环芳烃 第三节苯的结构 第一节芳烃的分类与命名 1 单环芳烃 2 多环芳烃 3 稠环芳烃 如 如 如 联苯 苯 萘 一 芳烃的分类 二 芳烃的命名 邻甲苯基 2 甲基苯基 苯基 用ph表示 C6H5CH2 苄基 苯甲基 1 当苯环上连的是简单烷基或环烷基 R NO2 NO X等基团时 则以苯环为母体 叫做 某某苯 例如 1 一元取代苯的命名 2 当苯环上连有 COOH SO3H NH2 OH CHO CH CH2或较复杂 R等基团时 基团为母体 则把苯环作为取代基 叫做 苯某某 例如 取代基的位置用邻 间 对或1 2 1 3 1 4表示 例如 2 二元取代苯的命名 1 2 二甲苯1 3 二甲苯1 4 二甲苯3 叔丁基甲苯 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯 间叔丁基甲苯 1 按照 官能团的优先次序 表 选择优先官能团为母体 将与母体官能团相连的苯环上的碳原子编号为1 2 根据 最低系列 原则 给苯环上的其他碳原子编号 3 最后按 较优基团后列出 将取代基的名称和位次写在母体名称之前即得全名 例 第二节多官能团化合物的命名 母体官能团优先次序 表 NO NO2 X R OR C C C C NH2 OH SH OH 醇 COR CHO CN CONH2 酰胺 COX 酰卤 COOR 酯 SO3H COOH 4 羟基 3 甲氧基苯甲醛3 甲基 4 羟基苯乙酮3 巯基苯酚 第三节苯的结构 一 苯的凯库勒式 1865年凯库勒从苯的分子式C6H6出发 根据苯的一元取代物只有一种说明六个氢原子是等同的事实 提出了苯的环状构造式 苯的分子模型 现代物理方法表明 苯分子是一个平面正六边形构型 键角都是120 碳碳键长都是 1397nm 二 苯分子结构的价键观点 正六边形结构所有的原子共平面C C键长都是0 1397nmC H键长都是0 110nm所有键角都是120 1 杂化轨道理论解释苯分子中的碳原子都是以sp2杂化轨道成键的 故键角均为120 所有原子均在同一平面上 苯中的p轨道 p轨道的重叠 所以 也可用下式表示苯的结构 2 从氢化热看苯的稳定性 第四节单环芳烃的物理性质 苯和同系物一般为无色液体 不溶于水 易溶于有机溶剂 相对密度大多为0 86 0 93 熔点除与相对分子质量有关外 还与结构的对称性有关 通常结构对称性高的化合物 熔点较高 芳香烃一般都有毒性 长期吸入它们的蒸气 会损害造血器官及神经系统 第五节单环芳烃的化学性质 一 取代反应 1 卤代反应 烷基苯的卤代 反应条件不同 产物也不同 因两者反应历程不同 光照卤代为自由基历程 而前者为离子型取代反应 苯氯甲烷苯二氯甲烷苯三氯甲烷 侧链较长的芳烃光照卤代主要发生在 碳原子上 在此反应中 浓硫酸除了起催化作用外 还是脱水剂 2 硝化反应 烷基苯比苯易硝化 烷基苯比苯易磺化 3 磺化反应 4 付瑞德 克拉夫茨反应 1 烷基化反应苯与烷基化剂在路易斯酸的催化下生成烷基苯的反应称为付 克烷基化反应 此反应中应注意以下几点 常用的催化剂是无水AlCl3 此外FeCl3 BF3 无水HF SnCl4 ZnCl2 H3PO4 H2SO4等都有催化作用 当引入的烷基为三个碳以上时 引入的烷基会发生碳链异构现象 例如 原因 反应中的活性中间体碳正离子发生重排 产生更稳定的碳正离子后 再进攻苯环形成产物 烷基化反应不易停留在一元阶段 通常在反应中有多烷基苯生成 苯环上已有 NO2 SO3H COOH COR NH2等取代基时付 克反应不再发生 因这些取代基有碱性或是强吸电子基 与催化剂中和或降低了苯环上的电子云密度 使亲电取代不易发生 例如 硝基苯就不能起付 克反应 且可用硝基苯作溶剂来进行烷基化反应 烷基化试剂也可是烯烃或醇 例如 酰基化反应的特点 产物纯 产量高 2 酰基化反应 甲基对甲苯基酮 1 苯环氧化 二 氧化反应 苯环一般不易氧化 在特定激烈的条件下 苯环可被氧化破环 例如 2 侧链氧化 间苯二甲酸 三 加成反应 六六六 第六节苯环上亲电取代反应的定位规则 一取代苯有两个邻位 两个间位和一个对位 在发生一元亲电取代反应时 苯环上原有取代基决定了第二个取代基进入苯环位置的作用 也影响着亲电取代反应的难易程度 我们把原有取代基决定新引入取代基进入苯环位置的作用称为取代基的定位效应 原有取代基称为定位基 1 邻 对位定位基使新引入的取代基主要进入原基团邻位和对位 邻对位产物之和大于60 且多数使苯环活化 使取代反应比苯易进行 一 一元取代苯的定位规律 X 2 间位定位基使新引入的取代基主要进入原基团间位 间位产物大于50 且钝化苯环 使取代反应比苯难进行 二 取代定位效应的应用 1 指导选择合成路线 例1 必须先氧化后硝化 例2 第七节稠环芳烃 一 萘 1 萘的结构平面结构 所有的碳原子都是sp2杂化的 是大 键体系 萘的一元取代物只有两种 二元取代物两取代基相同时有10种 不同时有14种 2 萘及衍生物的命名 1 6 二乙基萘 4 甲基 1 萘磺酸 1 溴萘2 溴萘 溴萘 溴萘 3 萘的性质 1 取代反应萘的取代反应较易发生在 位 卤化 硝化 磺化 2 还原反应萘比苯易加成 在不同的条件下 可发生部分或全部加氢 1 4 二氢萘十氢化萘 3 氧化反应萘比苯易氧化 1 环上有邻对位定位基由于邻对位定位基的致活作用 取代发生在同环 并且第二个基团进入这个定位基的邻对位中的 位 例如 2 环上有间位定位基由于间位定位基的致钝作用 取代主要发生在异环的 位 如 二 其它稠环芳烃 芘3 4 苯并芘蒽菲 第七章卤代烃 卤代烃指烃分子中的一个或多个氢原子被卤素原子取代后生成的一类化合物 常用RX或ArX表示 其中 卤素原子为官能团 本章着重讨论卤代烃的分类 命名 结构 性质及应用 第五节亲核取代反应机理 第一节卤代烃的分类 同分异构和命名 第三节卤代烷的物理性质 第四节卤代烃的化学性质 第二节卤代烷烃的制法 第六节卤代烯烃与卤代芳烃 第七节重要的卤代烃 一 卤代烃的分类1 按烃基的结构分类 第一节卤代烃的分类和命名 2 按卤素数目分类 不饱和卤代烃 饱和卤代烃 芳香卤代烃 一卤代烃 二卤代烃 CH3CH2Br ClCH2CH2Cl连二卤代烃CH2Br2偕二卤代烃 3 按卤素连接的碳原子分类 CH3 2CHCH2Cl CH3CH2CHCH3 Br CH3 3C I 一级卤代烷 伯卤代烃 二级卤代烷 仲卤代烃 三级卤代烷 叔卤代烃 2 系统命名法系统命名法是把卤代烃看作烃的卤素衍生物 即以烃为母体 卤原子只作为取代基 因此 其命名原则与相应烃的原则相同 二 卤代烃的命名1 习惯命名法习惯命名法是根据卤原子所连的烃基的名称将其命名为 某烃基卤 或 卤 代 某烷 例如 甲基氯乙基溴叔丁基氯环己基溴 Z 3 5 二甲基 4 乙基 1 氯 3 己烯 2 甲基 4 氯戊烷 例如 卤代脂烃 环己基一溴甲烷苯二氯甲烷2 环己基 4 碘戊烷 例如 卤原子直接连在环上时 环为母体 卤原子为取代基 1 甲基 2 氯苯 或邻氯甲苯 4 甲基 5 溴环己烯卤原子连在环的侧链时 环和卤原子为取代基 侧链烃为母体 3 俗名或商品名 氯仿碘仿氟利昂六六六 林丹 一 以烃为原料 第二节卤代烃的制法 二 以醇为原料 第三节卤代烃的物理性质 一 物态在常温常压下 除氯甲烷 溴甲烷 氯乙烷 氯乙烯为气体外 其余多为液体 高级或一些多元卤代烃为固体 二 沸点在卤原子相同的同一系列的卤代烃中 沸点随着碳原子数的增加而升高 在烃基相同的卤代烷中 沸点的规律是 RI RBr RCl 在脂卤烃的异构体中 与烷烃相似 支链愈多的卤代烃沸点愈低 第四节卤代烃的化学性质 卤代烃的化学反应主要发生在官能团卤原子以及受卤原子影响而比较活泼的 氢原子上 一 取代反应 亲核试剂底物产物离去基团 常见亲核试剂 H2O NH3 OH RO CN 等 亲核取代反应 由亲核试剂进攻而引起的取代反应 1 水解 2 醇解 合成混合醚的重要方法 称为Williamson合成法 3 氨解 4 氰解 二 消除反应 仲卤代烷和叔卤代烷脱HX时 主要从含氢较少的 碳原子上脱去氢原子 这一经验称为扎依采夫规则 一般规律是 伯卤烷 稀碱 强极性溶剂及较低温度有利于取代反应 叔卤烷 浓的强碱 弱极性溶剂及高温有利于消除反应 取代反应与消除反应的竞争 三 与金属反应 例 格氏试剂能与许多含活泼氢的物质作用如烃 醇 醛 酮 羧酸等物质 实验证明 动力学特征 k CH3 3CBr 一 单分子亲核取代SN1 第五节亲核取代反应机理 第一步 卤代烃碳正离子 亲核试剂 第二步 反应分两步完成 SN1反应机理的特点是 反应分两步进行 反应速率只与反应物浓度有关 有碳正离子中间体生成进行 SN1历程反应的活性次序 叔卤代烃 仲卤代烃 伯卤代烃 卤代甲烷 研究发现 SN2反应是通过形成过渡态一步完成的 二 双分子亲核取代历程 SN2 CH3Br OH CH3OH Br 动力学特征 k CH3Br OH 叔卤代烃 仲卤代烃 伯卤代烃 卤代甲烷 SN2反应机理的特点是 旧键断裂与新键形成是同时进行 反应一步完成 SN2历程反应的活性次序 立体化学特征 构型反转 SN1和SN2历程同时并存 相互竞争 第六节卤代烯烃和卤代芳烃 一 烯丙型卤代烃 烯丙型卤代烃中易生成了稳定的烯丙基正离子 烯丙基正离子p 共轭体系的形成 烯丙型过渡态p 共轭体系的形成 该类卤代烃按SN1或按SN2历程进行取代反应时 由于共轭效应使SN1的碳正离子中间体或SN2的过渡态势能降低而稳定 使反应易于进行 室温下即能与硝酸银的醇溶液作用生成卤化银沉淀 2 乙烯型卤代烃 乙烯型卤代烃分子中 碳原子和卤原子结合的更加紧密 卤原子很难离去 所以一般条件下难发生取代反应 乙烯型分子p 共轭体系卤苯型分子p 共轭体系的形成的形成 第七节重要的卤代烃 一 三氯甲烷三氯甲烷又称氯仿 是比较重要的多卤代烃 为无色液体 沸点61 2 不易燃 不溶于水 能溶于多种有机物 它本身也是良好的溶剂 能溶解油脂 蜡和有机玻璃等 二 四氯化碳四氯化碳 为无色液体 沸点76 5 不溶于水 能溶多种有机物 它本身也是良好的溶剂 而且不燃烧 所以是常用的灭火剂 但金属钠着火时不能用它灭火 用其灭火时要注意通风 因高温下它与水也生成剧毒的光气 第八章醇酚醚 醇 酚 醚都可看作水分子中氢原子被烃基取代的衍生物 醇 R OH 可看作水分子中的一个氢原子被脂肪烃基取代 酚 Ar OH 可看作一个氢原子被芳香烃基取代 醚 R O R Ar O Ar Ar O R 可看作两个氢原子都被烃基取代 第一节醇 第二节酚 第三节醚 第四节硫醇和硫醚 第一节醇 一 醇的分类 构造异构和命名 一 醇的分类 1 按烃基结构分 2 按醇分子中所含羟基的数目分 3 按羟基所连的级别不同的碳原子类型分 一级醇 伯醇 二级醇 仲醇 三级醇 叔醇 饱和一元醇的通式为CnH2n 1OH饱和一元醇 醚 的通式为CnH2n 2O 二 醇的构造异构 CH3CH2CH2CH2 OH CH3 2CHCH2 OH CH3 3C OH正丁醇异丁醇叔丁醇 三 醇的命名 1 习惯命名法在烃基后面加一 醇 字 乙醇 异丙醇 叔丁醇 2 系统命名法系统命名法的命名原则如下 选主链 母体 选择连有羟基的最长的碳链为主链 编号无论有无不饱和键总是从靠近羟基的一端开始编号 写出全称 某醇 5 5 二甲基 2 己醇 2 5 庚二醇环己甲醇 二 醇的制法1 烯烃水合 2 卤代烃水解 3 羰基还原 4 由格氏试剂制备 甲醛得伯醇 其他醛得仲醇 酮得叔醇 1 状态C1 C4是低级一元醇 是无色流动液体C5 C11为油状液体 C12以上高级一元醇是无色的蜡状固体 三 醇的物理性质 2 沸点醇的沸点比含同数碳原子的烷烃 卤代烷高 例如 CH3CH2OH78 5 CH3CH2Cl12 原因 醇与水之间形成的氢键 四 醇的化学性质 氧化反应 取代反应 脱水反应 酸性 被金属取代 1 与活泼金属的反应 结论 1 和水与活泼金属的反应相似 2 醇是比水弱的酸 醇羟基的氢原子不如水分子中的氢原子活泼 醇与金属钠作用比水的反应缓和得多 3 醇钠是比氢氧化钠更强的碱根据酸碱定义 较弱的酸 失去氢质子后就成了较强的碱 醇钠遇水就分解成原来的醇和氢氧化钠 4 各种不同结构的醇与金属钠反应的活性是 甲醇 伯醇 仲醇 叔醇 2 与氢卤酸的反应 不同的氢卤酸与同一种醇反应的活性 HI HBr HCl不同的醇与同一种氢卤酸反应的活性 烯丙醇 苄醇 叔醇 仲醇 伯醇 甲醇 卢卡斯 Lucas 试剂 无水氯化锌的浓盐酸溶液 立即混浊分层 放置片刻混浊分层 常温无变化 加热后反应 适用范围 只适于鉴别含6个碳以下的伯 仲 叔醇异构体 除甲醇 乙醇 异丙醇 某些醇与氢卤酸反应 也会发生重排 生成与反应物结构不一样的卤代烃 如 这主要是由于反应过程中生成的伯正碳离子不稳定 重排为较稳定的叔正碳离子 再与卤离子作用得产物 三卤化磷或亚硫酰氯 SOCl2 也可与醇反应制卤代烃 且不发生重排 因此是实验室制卤代烃的一种重要方法 3 酯的形成 硫酸氢甲酯 三硝酸甘油酯 硝化甘油 硝化甘油是一种烈性炸药 在医疗上可扩张血管 做心血管的急救药 有两种方式 较低温度下发生分子间脱水生成醚 较高温度下发生分子内脱水生成烯烃 常用的脱水剂有硫酸 氧化铝等 例如 脱水的活性 叔醇 仲醇 伯醇 4 脱水反应 醇分子内脱水符合查依采夫 Saytzeff 规则 醇分子中的羟基与含氢少的 碳原子上的氢脱去一分子水 生成含烷基较多的烯烃 5 氧化和脱氢 H被氧化 伯醇 1 氧化反应 仲醇 叔醇没有 H 在通常情况下不被氧化 测酒仪图片 在此反应中溶液由橙红色转变为绿色 以此鉴别醇 除此之外 检查司机洒后驾车的 呼吸分析仪 也是据此原理设计的 2 脱氢反应 伯醇 仲醇 叔醇分子中没有 H 不发生脱氢反应 一 酚的分类 结构和命名1 酚的结构 Ar OH 酚羟基中氧原子的p轨道与苯环的大 键形成p 共轭 如图 第二节酚 p 共轭 苯环上电子云密度增加 酚羟基氢的离解能力增强 2 酚的分类和命名 分类一 二 三 多元酚 命名按照官能团优先规则 见第九章第一节 若苯环上没有比 OH优先的基团 则 OH与苯环一起为母体 称为 某酚 3 硝基苯酚 间硝基苯酚 2 4 二甲基苯酚 若苯环上有比 OH优先的基团 则 OH作取代基 邻羟基苯甲酸 水杨酸 对羟基苯甲醛 二 酚的制法 2 卤苯水解 1 磺酸盐碱熔 三 酚的物理性质大多数酚为结晶性固体 仅少数烷基酚为液体 纯的酚类无色 氧化后呈红色或红褐色 酚类化合物在水中有一定的溶解度 分子间氢键的形成 使酚类化合物的沸点较高 对称性大的酚 其熔点比对称性小的酚要高 四 酚的化学性质 1 弱酸性 一 酚羟基的反应 2 苯环上连有吸电子基 使酚酸性增强 连有供电子基 酸性减弱 酸性由强到弱 1 苯酚 碳酸 水 乙醇 pKa 10 149 989 387 154 09 乙酸酐乙酰水杨酸 2 成醚 成酯反应 3 与三氯化铁的显色反应 应用 鉴别 苯酚遇三氯化铁显蓝紫色 二 芳环上的取代反应 2 硝化反应 对苯醌 黄色 三 氧化反应 一 醚的分类和命名 甲基异丙基醚 单醚 第三节醚 习惯法 环醚 一般称为 环氧某烷 或按杂环化合物命名 系统法以复杂烃基为母体 烷氧基作取代基 如 2 乙氧基戊烷 环氧乙烷1 2 环氧丙烷1 4 环氧丁烷 多元醚 首先写出多元醇的名称 再写出另一部分烃基的数目和名称 最后加上 醚 字 二 醚的制法 1 醇脱水 该法的原料主要是伯醇 叔醇则发生分子内脱水 生成烯烃 2 威廉森合成法 在合成芳醚时 因卤代芳烃不活泼 采用酚钠与卤代烷反应 而不用卤代芳烃和醇钠作用 如 R为一级 R 为一 二 三级醇钠 甲醚和甲乙醚是气体 其余为无色液体 醚的沸点比相应分子量的醇低 如 正丁醇b p 117 30C 乙醚34 50C 原因 由于醚分子中氧原子的两边均为烃基 没有活泼氢原子 醚分子之间不能产生氢键 醚同相同碳原子的醇在水中的溶解度相近 因为醚分子中氧原子仍能与水分子中的氢原子生成氢键 三 醚的物理性质 1 钅羊盐的形成醚中的氧原子上具有孤电子对 能接受质子 但接受质子的能力较弱 只有与浓强酸中的质子 才能形成一种不稳定的盐 称钅羊盐 盐不稳定 遇水又可分解为原来的醚 利用这一性质 可从烷烃 卤代烃中鉴别和分离醚 四 醚的化学性质 2 醚键的断裂 使醚链断裂最有效的试剂是浓HI或HBr 醚键在断裂时 通常是含碳原子较少的烷基形成碘代烷 若是芳香基烷基醚与氢碘酸作用 总是烷氧键断裂 生成酚和碘代烷 3 过氧化物的生成 醚在放置过程中与空气长时间接触 被空气中的氧氧化而产生过氧化物 过氧化物不稳定 受热易分解爆炸 因此 醚类化合物应在深色玻璃瓶中存放或加入抗氧化剂防止过氧化物的生成 检验方法 用淀粉碘化钾试纸 若试纸变蓝 说明有过氧化物存在 处理方法 应加入硫酸亚铁 亚硫酸钠等还原性物质处理后再用 3 化学性质 与氧化剂反应 二 硫醚 亚砜和砜 硫醚通式 R S R 物理性质 是有刺激性气味的无色液体 不溶于水 可溶于醇或醚 沸点比相应的醚高 第九章醛 酮 第一节醛 酮的分类和命名 第二节醛和酮的制备 第三节醛和酮的物理性质 第四节醛和酮的化学性质 第五节重要的醛 酮 酮分子中的羰基称为酮基 醛分子中的称为醛基 醛基可以简写为 CHO 醛 酮分子中含有官能团羰基 故称为羰基化合物 羰基碳原子上至少连有一个氢原子的化合物叫做醛 在羰基的两端都连有烃基的化合物叫做酮 醛 第一节醛 酮的分类和命名 一 醛和酮的分类 1 习惯命名法 适用简单的醛 酮 1 醛的习惯命名法与伯醇相似 只需把 醇 字改为 醛 字即可 正丁醛异丁醛苯甲醛 二 醛和酮的命名 还有一些醛的名称 是由相应羧酸的名称而来 蚁醛肉桂醛水杨醛 由蚁酸而来 由肉桂酸而来 由水杨酸而来 2 简单的酮可按羰基上连接的两个烃基根据 次序规则 称为某 基 某 基 甲酮 基 二甲基 甲 酮甲基乙基 甲 酮 二甲酮 甲乙酮 苯基乙烯基 甲 酮 芳基和脂基的混酮 要把芳基写在前面 2 系统命名法 1 选取主链选择含有羰基的最长碳链作为主链 不饱和醛酮的命名 主链须包含不饱和键 芳香族醛酮命名时 把脂链作主链 芳环作取代基 2 编号从距羰基最近的一端编号 主链编号也可用希腊字母 表示 3 命名将取代基的位次 数目和名称放在母体名称前 4 苯基 2 戊酮 4 戊烯 2 酮 4 甲基 2 戊酮 2 甲基丙醛 甲基丙醛 还可用希腊字母表示二羰基的相对位置 2 3 戊二酮2 4 戊二酮 戊二酮 戊二酮 第二节醛和酮的制备 炔烃的水合 二 烯烃的氧化 三 醇的氧化和脱氢 第三节醛和酮的物理性质 常温下低级醛 酮多为液体 高级醛 酮为固体 低级醛有刺鼻气味 某些天然醛 酮有特殊香味 醛 酮分子间不能形成氢键 但由于醛 酮分子中羰基有较强的极性 分子间的作用力较大 所以 沸点 醇 醛 酮 醚 分子量相同或相近时 醛和酮可发生反应的部位为 醛的氧化反应 羰基的还原反应 羰基的亲核加成反应 H的反应 第四节醛和酮的化学性质 1 与氢氰酸加成 该反应是有机合成中增长碳链的方法 羟基腈 氰醇 适用范围 只有醛 脂肪族甲基酮 八个碳原子以下的环酮才能与氢氰酸反应 一 羰基的亲核加成反应 2 与亚硫酸氢钠的加成 醛 脂族甲基酮和低级环酮 C8以下 都能与亚硫酸氢钠饱和溶液 40 发生加成反应 生成 羟基磺酸钠 应用 1 可用于鉴别醛 酮 2 可用于分离提纯某些醛 酮 3 与醇加成 在干燥氯化氢的催化下 醛与醇发生加成反应 生成半缩醛 半缩醛又能继续与过量的醇作用 脱水生成缩醛 醇是弱的亲核试剂 与羰基加成的活性很低 需无水氯化氢催化 应用 保护醛基 使活泼的醛基在反应中不被破坏 缩醛在稀酸溶液中很容易水解成原来的醛和醇 4 与格氏试剂加成 格氏试剂是较强的亲核试剂 非常容易与醛 酮进行加成反应 加成的产物不必分离便可直接水解生成相应的醇 这是实验室制备醇常用的方法 该反应在有机合成中是增长碳链的方法 5 与氨的衍生物加成 缩合反应 上式也可直接写成 反应一般控制在弱酸性溶液 醋酸 中进行 应用 以上性质可用来分离 提纯 鉴别羰基化合物 醛和酮与氨的衍生物的缩