高中化学奥赛辅导有机化学全套课件

1、高中化学奥赛辅导高中化学奥赛辅导“有机化学有机化学”部分部分初赛基本要求：初赛基本要求： 有机化合物基本类型有机化合物基本类型烷、烯、炔、环烃、芳香烃、烷、烯、炔、环烃、芳香烃、卤代烃、醇、酚、醚、醛、酸、酯、胺、酰胺、硝基卤代烃、醇、酚、醚、醛、酸、酯、胺、酰胺、硝基化合物、磺酸的系统命名、基本性质及相互转化。异化合物、磺酸的系统命名、基本性质及相互转化。异构现象。构现象。C=CC=C加成。取代反应。芳环香烃取代反应及加成。取代反应。芳环香烃取代反应及定位规则。芳香烃侧链的取代反应和氧化反应。碳链定位规则。芳香烃侧链的取代反应和氧化反应。碳链增长与缩短的基本反应。分子的手性及不对称碳原子增长

2、与缩短的基本反应。分子的手性及不对称碳原子的的R R、S S构型判断。糖、脂肪、蛋白质的基本概念、通构型判断。糖、脂肪、蛋白质的基本概念、通式和典型物资、基本性质、结构特征以及结构表达式。式和典型物资、基本性质、结构特征以及结构表达式。 天然高分子与合成高分子化学的初步知识（单体、天然高分子与合成高分子化学的初步知识（单体、主要合成反应、主要类型、基本性质、主要应用）。主要合成反应、主要类型、基本性质、主要应用）。伯、仲、叔和季碳原子伯、仲、叔和季碳原子CH3CCH3CCH3HH3CCHHCHHH4o 3o2o1oC3o 2o 1oH(季)(叔)(仲)(伯)第一部分：第一部分： 有机化合物的命

3、名方法有机化合物的命名方法（一）普通命名法（一）普通命名法 1 1、链烃分子碳原子数目在、链烃分子碳原子数目在1010以内时，用天干数表示，以内时，用天干数表示，即甲、乙、丙、丁、壬、癸；在即甲、乙、丙、丁、壬、癸；在1010以外，则用以外，则用汉文数字表示。汉文数字表示。例：例： 甲烷甲烷 乙烷乙烷 壬烷壬烷 十一烷十一烷 二十烷二十烷2 2、用正、异等来表示异构体、用正、异等来表示异构体 H3C CH2CH2CH2CH3H3C CHCH2CH3CH3H3C CCH3CH3CH3戊烷异戊烷新戊烷一、烷烃的命名（二）烷基的命名（二）烷基的命名 烷烃分子中从形式上去掉一个氢原子而剩烷烃分子中从形

4、式上去掉一个氢原子而剩下来的原子团叫做烷基。下来的原子团叫做烷基。CH3 甲基，甲基，MeCH3CH2 HH3C H去掉一个HCH3CH2 乙基，乙基，Et去掉一个HCH3CH2CH3去掉一个伯H去掉一个仲HCH3CH2CH2正丙基，n-PrCH3CHCH3异丙基，i-PrCH3CH2CH2CH2去掉一个伯HCH3CH2CH2CH3正丁基，n-Bu去掉一个仲HCH3CHCH2CH3仲仲丁基，s-BuCH3CHCH3 CH3去掉一个伯H去掉一个叔HCH3CHCH2 CH3CH3CCH3 CH3叔叔丁基，t-Bu异异丁基，i-Bu（三）系统命名法（三）系统命名法原则：主链最长原则 最低系列原则 排

5、列由小到大原则 支链最多原则 支链中支链用括号表明1. 支链烷烃的命名步骤支链烷烃的命名步骤 选取主链：以碳原子数最多的碳链为主链选取主链：以碳原子数最多的碳链为主链，把把支链当作取代。支链当作取代。CH3CH2CHCHCH2CH2CH3CH3CH33, 4-3, 4-二甲基庚烷二甲基庚烷 确定主链位次的原则是要使取代基的位次最确定主链位次的原则是要使取代基的位次最小。从距离支链最近的一端开始编号。位次和取代小。从距离支链最近的一端开始编号。位次和取代基名称之间要用基名称之间要用一一连起来，写出母体的名称。连起来，写出母体的名称。主链碳原子的位次编号：主链碳原子的位次编号：最低系列原则最低系列

6、原则 从最靠近支链一端开始，如果两端一样时，从最靠近支链一端开始，如果两端一样时，再往内比较第二个。再往内比较第二个。CH3CHCHCH2CHCH2CH3CH3CH3CH31 2 3 4 5 6 7CH3CH2CHCHCH2CH2CH2CH2CHCH3CH3CH3CH310 9 8 7 6 5 4 3 2 11 2 3 4 5 6 7 8 9 102,7,8-2,7,8-三甲基癸烷三甲基癸烷2,3,5-三甲基庚烷三甲基庚烷 当具有相同长度的链可作为主链时，当具有相同长度的链可作为主链时，则应选择具有支链数目最多的链作为主链。则应选择具有支链数目最多的链作为主链。 支链上有取代基时，取代支链的名

7、称可放在支链上有取代基时，取代支链的名称可放在括号中表明。例：括号中表明。例： 1234H3CCH2CH2CH2CH2C CH2CH2CH CH3CCH3CH2H3CCH3H3CCCH3CH3CH2H3C56789102-2-甲基甲基-5,5-5,5-二（二（1,1-1,1-二甲基丙基）癸烷二甲基丙基）癸烷 （或带撇的数字）（或带撇的数字）名称的写法名称的写法CH3CHCHCH2CHCH2CH3CH3CH3CH2CH32,3-二甲基二甲基-5-乙基庚烷乙基庚烷取代基取代基的位次的位次半字线半字线合并取代合并取代基名称基名称母体母体名称名称取代基取代基的位次的位次取代基取代基名称名称、如果有几个

8、不同的取代基时，把小的取代基名称写、如果有几个不同的取代基时，把小的取代基名称写在前面，大的写在后面；在前面，大的写在后面；、如果含有几个相同的取代基时，把它们合并起来，、如果含有几个相同的取代基时，把它们合并起来，取代基的数目用二、三、四取代基的数目用二、三、四等表示，写在取代基的等表示，写在取代基的前面，其位次必须逐个注明前面，其位次必须逐个注明.烷基大小的次序：甲基烷基大小的次序：甲基 乙基乙基 丙基丙基 丁基丁基 戊基戊基 bcd Zusammen (同同) Entgegen（对）（对）顺、反异构命名顺、反异构命名Z、E命名法：命名法： 次序规则：次序规则： （）取代基的原子按原子序数

9、大小排列，大者为（）取代基的原子按原子序数大小排列，大者为“较较优优”基团。基团。 IBrClSPFONCD(氘1中子)H -Br -OH -NH2 -CH3 -H（）若两个基团第一个原子相同（如（）若两个基团第一个原子相同（如C C ），则比较与），则比较与它直接相连的几个原子，余类推。如：它直接相连的几个原子，余类推。如：CHHHCHHCH3CHHCH2CH3CHCH3CH3CH2CH3CH3CCCH2CH2CH3CHH3CH3CH2CCH3CH3(Z)-3-甲基-4-异丙基-3-庚烯CH(CH3)2CH2CH2CH3例：例：CCH3CHC H3C H2C H3顺-3-甲基-2-戊烯 (E

10、)- 3-甲基-2-戊烯反-3-庚烯 (E)-3-庚烯CCH3CH2CH2CHHCH2CH3顺/反与Z/E命名之间没有一一对应的关系！（）含有双键和叁健基团，可认为连有二个或三个相（）含有双键和叁健基团，可认为连有二个或三个相同原子：同原子： 例：例： HC CH2CC(C)HHH(C)12CCH3CH3HC1(C,C,H)C2(C,H,H)12C1(C,C,H)C2(H,H,H)芳环芳环所以-CH(CH3)2CH3HC(C,C,C)C(C,C,H)示例：示例：CCCH3HCH2CH2CH3CH3CH2CH3CH2CHCClBr(E)-1-氯-1-溴-1-戊烯(Z)-3-甲基-2-己烯C CC

11、H3HH3CCH2CH3E-3-甲基-2-戊烯C CCH3HH3CCH2CH3Z-3-甲基-2-戊烯C CCH3HClCH3CH2（Z）-3-氯-2-戊烯CCCH2CH3CHCH3CH3H3CCH3CH2（Z）-2,4-二甲基-3-乙基-3-己烯C CCH3ClH3CCH3CH2（Z）-3-甲基-2-氯-2-戊烯三、三、 炔烃的命名炔烃的命名1. 与烯烃相似，将与烯烃相似，将“烯烯”改为改为“炔炔”。例：例：CH3CH2CCHC CCH3CHCH3CH3CCHCCHCH21-丁炔丁炔 4-甲基甲基-2-丁炔丁炔 乙炔基乙炔基 2-丙炔基丙炔基 2. 2. 同时含叁键和双键的分子称烯炔，命名时同

12、时含叁键和双键的分子称烯炔，命名时选含双键和叁键的最长碳链为主链，位次编号使选含双键和叁键的最长碳链为主链，位次编号使双键最小。例：双键最小。例：CH2CH CH2CCHCH3CH CHCCH（两种编号中一种较高时，宜取低。） 1-戊烯戊烯-4-炔炔 3-戊烯戊烯-1-炔（不叫炔（不叫2-戊烯戊烯-4-炔）炔） CH2CCHCH3(CH3CH2CH2)2CHCCCH3 1-甲基甲基-2-（2-丙炔基）丙炔基）-环己烯环己烯 4-丁基丁基-2-庚炔庚炔与烷烃类似，在烷字前加一与烷烃类似，在烷字前加一“环环”字。例：字。例： 环丙烷环丙烷 环丁烷环丁烷 环戊烷环戊烷 环己烷环己烷四、环烃的命名四、

13、环烃的命名1、单环的命名、单环的命名 环上取代基的位次尽可能小，有二个以上不环上取代基的位次尽可能小，有二个以上不同取代基时，以含碳原子最少的取代基作为同取代基时，以含碳原子最少的取代基作为1 1位，位，CH3CH3CH31-甲基-4-异丙基环己烷（孟烷） 命名与开链烃相似命名与开链烃相似:以不饱和碳环为母体以不饱和碳环为母体,侧链为取代基侧链为取代基. 碳环上的编号顺序碳环上的编号顺序:应是不饱和键所在的位置号码最小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对于只有一个不饱和键的环烯(或炔或炔)烃烃,双键或叁键位置可不双键或叁键位置可不标标.环辛炔环辛炔2、环烯、环烯(炔炔

14、)烃烃环戊烯环戊烯1,3-环己二烯环己二烯( (A A) ) 若只有一个不饱和碳上有侧链若只有一个不饱和碳上有侧链, ,该不饱和碳编号为该不饱和碳编号为1;1;(B) (B) 若两个不饱和碳都有侧链或都没有侧链若两个不饱和碳都有侧链或都没有侧链, ,则碳原子编则碳原子编号顺序除双键所在位置号码最小外号顺序除双键所在位置号码最小外, ,还要同时以侧链位还要同时以侧链位置号码的加和数为最小置号码的加和数为最小. .3-甲基甲基-1-环己烯环己烯带有侧链的环烯烃命名带有侧链的环烯烃命名:1-甲基甲基-1-环己烯环己烯CH3123456CH31234565-甲基甲基-1,3-环戊二烯环戊二烯CH312

15、6CH33451,6-二甲基二甲基-1-环己烯环己烯CH3CH33-甲基环己烯甲基环己烯CH3CH3HH反反-1,2-二甲基环己烷二甲基环己烷 二个碳环共有二个（或两个以上）碳原子的二个碳环共有二个（或两个以上）碳原子的称为桥环烃。称为桥环烃。12345678910 十氢萘二环4.4.0癸烷3、桥环的命名、桥环的命名确定母体名称：确定母体名称：以参与成环的碳原子总数为母体以参与成环的碳原子总数为母体辛烷辛烷注明环数：注明环数：用用“二环二环”、“三环三环”作词头作词头二环辛烷二环辛烷3、标明桥的结构：、标明桥的结构： 将各桥所含碳原子数有多到少用阿拉伯数字标将各桥所含碳原子数有多到少用阿拉伯数

16、字标出，放在词头和母体之间的方括号中，数字之间用出，放在词头和母体之间的方括号中，数字之间用圆点隔开。圆点隔开。二环二环3.2.1辛烷辛烷4、编号：、编号： 从一个桥头碳原子开始，沿着最长的桥编到另从一个桥头碳原子开始，沿着最长的桥编到另一个桥头碳原子，然后再沿着次长的桥编回起始一个桥头碳原子，然后再沿着次长的桥编回起始的桥头碳原子，最短的桥最后编号。当桥上有双的桥头碳原子，最短的桥最后编号。当桥上有双键或取代基时，在不违背上述原则的基础上是双键或取代基时，在不违背上述原则的基础上是双键或取代基的位次最小。键或取代基的位次最小。56743218二环二环3.2.1辛烷辛烷CHCCH3ClCHCH

17、3CH2CH334671251234567812345678910二环二环4.1.04.1.0庚烷庚烷 1,8- 1,8-二甲基二甲基-2-2-乙基乙基- -6-6-氯二环氯二环3.2.13.2.1辛烷辛烷 CHCCH3ClCHCH3CH2CH334671251234567812345678910例：例：二环二环2.2.1庚烷庚烷CH3CH2CH3Cl1-甲基甲基-2-乙基乙基-6-氯二环氯二环3.2.1辛烷辛烷 脂环烃分子中两个碳环共有一个碳原子称为螺环烃，其脂环烃分子中两个碳环共有一个碳原子称为螺环烃，其命名根据成环碳原子的总数称为命名根据成环碳原子的总数称为螺某烷，螺字后方括号用数螺某烷

18、，螺字后方括号用数字标出二个碳环上除了共有碳原子外的碳原子数目，小的数字标出二个碳环上除了共有碳原子外的碳原子数目，小的数字排前面，编号以较小环中与相邻字排前面，编号以较小环中与相邻C C开始，数字用圆点隔开，开始，数字用圆点隔开，代表碳原子数。代表碳原子数。4、螺环的命名、螺环的命名螺螺2.4庚烷庚烷螺螺3.4辛烷辛烷螺螺4.5癸癸-1,6-二烯二烯CH31-甲基螺甲基螺3.5壬壬-5-烯烯甲苯甲苯乙苯乙苯正丙苯正丙苯异丙苯异丙苯1、 一元取代物一元取代物 (烷基为取代基烷基为取代基)苯为母体苯为母体CH3C2H5CH2CH2CH3CHCH3CH3（一）简单芳烃的命名（一）简单芳烃的命名五、

19、芳烃的命名五、芳烃的命名 2、苯苯的二元取代物的二元取代物加加“邻邻，间间或或对对”字，字，或用或用1,2-; 1,3-; 1,4-表示；或用英文表示；或用英文“O-”“m-”“P-”表示。表示。邻二甲苯邻二甲苯(1,2-二甲苯二甲苯)间二甲苯间二甲苯(1,3-二甲苯二甲苯)对二甲苯对二甲苯(1,4-二甲苯二甲苯)CH3CH3CH3CH3CH3CH3 3、 三三元取代物元取代物用数字代表取代基的位置或用用数字代表取代基的位置或用“连连，偏偏，均均”字表示它们的位置。字表示它们的位置。1,2,3-三甲苯三甲苯(连三甲苯连三甲苯)1,2,4-三甲苯三甲苯(偏三甲苯偏三甲苯)1,3,5-三甲苯三甲苯

20、(均三甲苯均三甲苯)CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH34、 对对结构复杂或支链上有官能团的化合物结构复杂或支链上有官能团的化合物,也可把支也可把支链作为母体链作为母体,苯环苯环当作当作取代基取代基命名命名.2-甲基甲基-3-苯基戊烷苯基戊烷CH3-CH2-CH-CH-CH3CH3（二）苯的衍生物的命名（二）苯的衍生物的命名1、单苯环上连有、单苯环上连有-R，-NO2，-NO，-X等取代基等取代基时，以苯环作母体。时，以苯环作母体。BrNO2CH2CH3NO溴苯溴苯硝基苯硝基苯乙苯乙苯亚硝基苯亚硝基苯2、当苯环上连有、当苯环上连有-CH=CH2、-CCH、-NH2、-OH-C

21、HO、-COR、-COOH、-SO3H、-COOR等取代等取代基时，以苯作取代基。基时，以苯作取代基。OHNH2CH=CH2CCHCOOHCOCH3CHOSO3H苯乙烯苯乙烯苯乙炔苯乙炔苯酚苯酚苯胺苯胺苯甲酸苯甲酸苯磺酸苯磺酸苯甲醛苯甲醛苯乙酮苯乙酮3、当苯环上连有两个以上取代基时，按下列次、当苯环上连有两个以上取代基时，按下列次序选择母体，前者为取代基，后者为母体。序选择母体，前者为取代基，后者为母体。-X ，-NO2， -OR， -R ，-NH2，-OH，-CHO,-CN，-CONH2、-COX，-COOR， -SO3H，-COOHSO3HCH3NH2NO2COOHOCH3对甲基苯磺酸对甲

22、基苯磺酸2-硝基苯胺硝基苯胺3-甲氧基苯甲酸甲氧基苯甲酸芳基芳基-芳烃分子的芳环上减去一个芳烃分子的芳环上减去一个H后的基团叫芳基后的基团叫芳基,用用 “Ar”表示表示.苯基苯基-苯分子上减去一个苯分子上减去一个H后的基团叫苯基后的基团叫苯基,用用“Ph”表示表示.甲苯基甲苯基-甲苯分子中苯环上减去一个甲苯分子中苯环上减去一个H所得基团叫甲苯基所得基团叫甲苯基.苄基苄基-甲苯的甲基上减去一个甲苯的甲基上减去一个H,叫苯甲基或苄基叫苯甲基或苄基.苄氯苄氯(氯化苄氯化苄)苄醇苄醇(苯甲醇苯甲醇)4 4、芳芳基基, ,苯基苯基, ,苄苄(bian)(bian)基基CH2ClCH2OH5 5、萘的命名

23、、萘的命名12345678SO3HO2N6-硝基-2-萘磺酸CH31-甲基萘(-甲基萘)CH3CH2CH31-甲基-2-乙基萘六、卤代烃的命名六、卤代烃的命名系统命名法：系统命名法：以相应烃为母体，将卤原子作为取代以相应烃为母体，将卤原子作为取代基。命名时，在烃名称前标上卤原子及支链等取代基。命名时，在烃名称前标上卤原子及支链等取代基的位置、数目和名称。例：基的位置、数目和名称。例：CH3CH CH2CHCH2CH3CH3Cl4 4甲甲基基2 2氯氯己己烷烷CH3CH2CH CH CH2CH3ClBr3 3- -氯氯- -4 4- -溴溴己己烷烷1）含卤素最长碳链为主链，卤原子及其它支链作）含

24、卤素最长碳链为主链，卤原子及其它支链作取代基，从取代基较小的一端开始编号，取代基取代基，从取代基较小的一端开始编号，取代基按按“顺序规则顺序规则”较优在后面列出：较优在后面列出：CH3CH2CH2CH CH2CH3CH2Cl2 2乙乙基基1 1氯氯戊戊烷烷2）以烯烃为母体，含双键最长碳链为主链，双键位次）以烯烃为母体，含双键最长碳链为主链，双键位次最小编号，卤原子为取代基。最小编号，卤原子为取代基。CH2CCH2CH2ClCH32 2甲甲基基4 4氯氯1 1丁丁烯烯 3）芳香族卤代烃，简单的卤代芳烃以芳烃为母）芳香族卤代烃，简单的卤代芳烃以芳烃为母体，卤原子为取代基。如含较复杂的烃基，以烷烃为

25、体，卤原子为取代基。如含较复杂的烃基，以烷烃为母体，卤原子和芳烃作为取代基。例：母体，卤原子和芳烃作为取代基。例：ClBrCHCH2CH3Cl1氯4溴苯1氯4溴苯2苯基1氯丙烷2苯基1氯丙烷 醇的构造异构包括碳链的异构和官能团的异构。醇的构造异构包括碳链的异构和官能团的异构。正丁醇正丁醇异丁醇（异丁醇（2-甲基甲基-1-丙醇）丙醇） 官能团位置异构：官能团位置异构：正丙醇正丙醇异丙醇异丙醇 碳链异构：碳链异构：CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2OHCH3CHCH3OHCH3CHCH2OHCH3七、醇的命名七、醇的命名系统命名法：系统命名法：选择含有羟基的最长碳链作为主链，支选择含有

26、羟基的最长碳链作为主链，支链作取代基，从离羟基最近端开始编号。链作取代基，从离羟基最近端开始编号。CH37CH6CH25CH24CH3CH22CH31CH3OHCH36C5CH4CH23CH2CH31CH3OH6-甲基-3-庚醇5-甲基-4-己烯-2-醇（离羟基最近端编号）（离羟基最近端编号） （选含羟基和重键最长碳链为主链）（选含羟基和重键最长碳链为主链） 不饱和醇的命名是选择含羟基及重键的最长碳链作为主不饱和醇的命名是选择含羟基及重键的最长碳链作为主链，以离羟基最近的一端开始编号。链，以离羟基最近的一端开始编号。CCCH2OHCH32-丁炔-1-醇1、不饱和醇的命名、不饱和醇的命名(2)

27、芳醇的命名芳醇的命名,可把芳基作为取代基可把芳基作为取代基:3-苯基苯基-2-丙烯丙烯-1-醇醇 (肉桂醇肉桂醇)1-苯乙醇苯乙醇( -苯乙醇苯乙醇)2-苯乙醇苯乙醇 ( -苯乙醇苯乙醇)CH2-CH3OH12 CH2-CH2-12OH (3) 多元醇多元醇: 结构简单的常以俗名称呼结构简单的常以俗名称呼,结构复杂结构复杂的的,应尽可能选择包含多个羟基在内的碳链作为主链应尽可能选择包含多个羟基在内的碳链作为主链,并把羟基的数目并把羟基的数目(以二、三、以二、三、表示表示)和位次和位次(用用1,2,表示表示)放在醇名之前表示出来放在醇名之前表示出来.1,2-乙二醇乙二醇 简称简称:乙二醇乙二醇俗

28、名俗名:甘醇甘醇 ( -二醇二醇)1,2-丙二醇丙二醇 ( -二醇二醇)1,3-丙二醇丙二醇 ( -二醇二醇)在命名时可作为酰基的卤化物，在酰基后加卤素的名称即可。在命名时可作为酰基的卤化物，在酰基后加卤素的名称即可。 2-溴丁酰溴溴丁酰溴 4-氯甲酰苯甲酸氯甲酰苯甲酸八、八、 羧酸衍生物的命名羧酸衍生物的命名CH3CH2CHCBr HOOCBr OCOCl1 酰卤的命名酰卤的命名:ClO苯甲酰氯苯甲酰氯ClONO2O2N3 , 5二硝基苯甲酰氯二硝基苯甲酰氯ClOClO乙二酰氯（草酰氯）乙二酰氯（草酰氯）CH3CH2CHCH2BrOCH33甲基戊酰溴甲基戊酰溴2 酸酐的命名酸酐的命名单酐：在

29、羧酸的名称后加酐字；单酐：在羧酸的名称后加酐字；混酐：将简单的酸放前面，复杂的酸放后面再加酐字；混酐：将简单的酸放前面，复杂的酸放后面再加酐字；环酐：在二元酸的名称后加酐字。环酐：在二元酸的名称后加酐字。CH3COCCH3 CH3COCCH2CH3OOOOOOO乙酸酐乙酸酐 乙丙酸酐乙丙酸酐 丁二酸酐丁二酸酐CH3OOCH3OCH3OOCH2CH3OCOCOOCOCOO乙酸酐乙酸酐乙丙酐乙丙酐邻苯二甲酸酐邻苯二甲酸酐顺丁烯二酸酐顺丁烯二酸酐3 酯的命名酯的命名酯可看作将羧酸的羧基氢原子被烃基取代的产物。命名时把羧酯可看作将羧酸的羧基氢原子被烃基取代的产物。命名时把羧酸名称放在前面，烃基的名称放

30、在后面，再加一个酯字。内酯酸名称放在前面，烃基的名称放在后面，再加一个酯字。内酯命名时，用内酯二字代替酸字并标明羟基的位置。命名时，用内酯二字代替酸字并标明羟基的位置。乙酸苯甲酯乙酸苯甲酯 2-甲基甲基-4-丁内酯丁内酯C H3C O C H2C6H5OOOH3CCH3OCH2CH3OCH2COOC4H9CH2COOHCH2CH2OOCC17H35OC17H35COOOCH3乙酸乙酯乙酸乙酯丁二酸单丁酯丁二酸单丁酯乙二醇硬脂酸酯乙二醇硬脂酸酯3甲基甲基4丁内酯丁内酯4 酰胺的命名酰胺的命名命名时把羧酸名称放在前面将相应的酸字改为酰胺即可；命名时把羧酸名称放在前面将相应的酸字改为酰胺即可；2-甲

31、基丙酰胺甲基丙酰胺 N,N-二甲基戊酰胺二甲基戊酰胺(CH3)CHCNH2 CH3CH2CHCH2CN(CH3)2OOH3CNH2OHNH2OHN(CH3)2OCH3CHCH2NHCH3OCH3NHO乙酰胺乙酰胺甲酰胺甲酰胺N，N二甲基二甲基甲酰胺甲酰胺N甲基甲基3甲基丁酰胺甲基丁酰胺己内酰胺己内酰胺第二部分有机化合物结构一、有机化合物的同分异构现象一、有机化合物的同分异构现象构造异构构造异构立体异构立体异构碳链异构碳链异构(如如: :丁烷丁烷/ /异丁烷异丁烷)官能团异构官能团异构(如如: :醚醚/ /醇醇)位置异构位置异构(如如: :辛醇辛醇/ /仲辛醇仲辛醇)构型异构构型异构构象异构构象

32、异构顺反异构顺反异构对映异构对映异构同分异构同分异构二、碳原子的结构特点和杂化二、碳原子的结构特点和杂化构型：构型：指具有一定构造的分子中原子在间的排列状况。指具有一定构造的分子中原子在间的排列状况。 怎样证明甲烷是四面体构型？怎样证明甲烷是四面体构型？实验事实1:甲烷任何一个氢原子被取代，只生成一种物质，没有别的异构体。说明：每个CH相等； 最多有下列三种排列：CHHHHHHHHCCHHHH矩形锥体四面体实验事实2:甲烷任何2个氢原子被取代，也只生成一种物质，没有别的异构体。如：CH2Cl2、CH2ClBr说明甲烷是正四面体结构CHHHHHHHHCCHHHH矩形锥体四面体近代物理方法测定结果

33、键角：10928键长：0.109nm有力地证明甲烷是正四面体结构有力地证明甲烷是正四面体结构1 1、碳原子的碳原子的SPSP3 3杂化杂化激发激发杂化SP3sp3杂化轨道杂化轨道一个一个s轨道与三个轨道与三个p轨道形成四个轨道形成四个sp3杂化轨道杂化轨道Sp3动动画画1Sp3动画动画2为什么要杂化？为什么要杂化？只有杂化，才能形成四个等同的化学键。只有杂化，才能形成四个等同的化学键。杂化后，成键能力提高了。杂化后，成键能力提高了。成键能力：成键能力：p=1 p=3 spp=1 p=3 sp3 3=2=2杂化后，四个轨道尽可能距离最远，键角杂化后，四个轨道尽可能距离最远，键角10928，从而使

34、分子处在最稳定状态。，从而使分子处在最稳定状态。甲烷的四个甲烷的四个C-H 键键2 2碳原子的碳原子的SPSP2 2杂化和烯烃的结构杂化和烯烃的结构激发激发杂化SP2sp2 杂化轨道杂化轨道 碳碳双键相当于由一个碳碳双键相当于由一个C-C键和一个键和一个C-C键组成，平均键能为键组成，平均键能为610.9 kJ.mol-1，其中，其中C-C键的平均键能为键的平均键能为343.3 kJ.mol-1，键的键能为键的键能为263.6 kJ.mol-1，键的键能较键的键能较键的小。键的小。 动画动画sp2杂化轨道和乙烯的杂化轨道和乙烯的 键键sp2杂化轨道杂化轨道sp2杂化轨道的特征杂化轨道的特征sp

35、2杂化轨道的夹角为120。 sp2杂化轨道比sp3杂化轨道离原子核更近。 sp2杂化轨道的成键能力为1.991。 sp2杂化轨道比sp3杂化轨道电负性大。 sp2=2.75 sp3=2.48 sp2杂化轨道形成的CH键和CC键的键能比sp3杂化轨道的大C: 2s12px12py12pz1 碳原子上未参加杂化的p轨道,它们的对称轴垂直于乙烯分子所在的平面,它们相互平行以侧面相互交盖而形成键.3、 乙烯的乙烯的 键的形成键的形成组成组成 键的电子称为键的电子称为 电子电子; 组成组成 键的电子称为键的电子称为 电子电子; 成成键轨道键轨道 *反键轨道反键轨道乙烯的乙烯的 成成键轨道和键轨道和 *反

36、键轨道反键轨道乙烯的乙烯的 成成键轨道和键轨道和 *反键轨道形成示意图反键轨道形成示意图乙烯的乙烯的 键形成示意图键形成示意图 键电子云集中在两核之间键电子云集中在两核之间,不易与外界试剂接近不易与外界试剂接近;双键是由四个电子组成双键是由四个电子组成,相对单键来说相对单键来说,电子云密度更大电子云密度更大;且构且构成成 键的键的电子云暴露电子云暴露在乙烯分子所在的平面的上方和下方在乙烯分子所在的平面的上方和下方,易易受亲电试剂受亲电试剂( +)攻击攻击,所以所以双键有亲核性双键有亲核性 ( -).4、 碳碳单键和双键电子云分布的比较碳碳单键和双键电子云分布的比较C-C 键键C-C 键键电子云

37、不易与外界接近电子云不易与外界接近电子云暴露在外电子云暴露在外. .易接近亲电试剂易接近亲电试剂CCHHHHsp2杂化 1. 键没有轴对称键没有轴对称 2. 键易断裂，较活泼键易断裂，较活泼 3. 键有较大流动性键有较大流动性最简单的共轭二烯烃最简单的共轭二烯烃- 1,3-丁二烯结构丁二烯结构:5、共轭二烯烃的结构和共轭效应、共轭二烯烃的结构和共轭效应(1) 二烯烃的结构二烯烃的结构1,3-丁二烯结构丁二烯结构(1)每个碳原子均为每个碳原子均为sp2杂化的杂化的.(2)四个碳原子与六四个碳原子与六个氢原子处于同一个氢原子处于同一平面平面.(3) 每个碳原子均有一个未参加杂化的每个碳原子均有一个

38、未参加杂化的p轨道轨道,垂直于丁垂直于丁二烯分子所在的平面二烯分子所在的平面.(4) 四四个个p轨道轨道 都相互平行都相互平行,不仅在不仅在 C(1)-C(2),C(3)-C(4) 之间之间发生了发生了 p轨道的侧面交盖轨道的侧面交盖,而且而且在在C(2)-C(3)之间之间也也发生一定程度的发生一定程度的 p轨道侧面交盖轨道侧面交盖,但比前者要弱但比前者要弱.键所在平面与纸面垂直键所在平面与纸面垂直键所在平面在纸面上键所在平面在纸面上四个四个p轨道相互侧面交盖轨道相互侧面交盖所在平面与纸面垂直所在平面与纸面垂直分子轨道理论和量子化学计算分子轨道理论和量子化学计算,四个四个p轨道组成两个离轨道组

39、成两个离域的成键分子轨道所放出的能量域的成键分子轨道所放出的能量,大于组成两个定域的大于组成两个定域的 成键轨道所放出的能量成键轨道所放出的能量. 键的离域键的离域(即即 电子扩大了它的运动范围电子扩大了它的运动范围),可使体系的可使体系的能量降低更多能量降低更多,增加了共轭体系的稳定性增加了共轭体系的稳定性.(1)离域能离域能(共轭能或共振能共轭能或共振能)1,3-戊二烯的戊二烯的氢化热氢化热: = -226 kJ/mol1,4- 戊二烯的氢化热戊二烯的氢化热: = -254 kJ/mol丁烯丁烯的氢化热的氢化热: = -127 kJ/mol(2) 共轭效应共轭效应 共轭体系共轭体系单双键交

40、替的共轭体系叫单双键交替的共轭体系叫 , 共轭体系共轭体系.共轭效应共轭效应这个体系所表现的共轭效应叫做这个体系所表现的共轭效应叫做 , 共轭共轭 效应效应.1,3-戊二烯的离域能戊二烯的离域能(共轭能共轭能)(1) 双键碳上有取代基的烯烃和共轭二烯烃的氢化热较未双键碳上有取代基的烯烃和共轭二烯烃的氢化热较未取代的烯烃和共轭二烯烃要小些取代的烯烃和共轭二烯烃要小些.说明说明:有取代基的烯烃和共轭二烯烃更稳定有取代基的烯烃和共轭二烯烃更稳定.(2) 产生原因产生原因:双键的双键的 电子云和相邻的电子云和相邻的 碳氢键碳氢键 电子云相电子云相互交盖而引起的离域效应互交盖而引起的离域效应. H CH

41、2=CH-C-H H（3）超共轭效应）超共轭效应 轨道和轨道和 碳氢碳氢 轨轨道的交盖道的交盖,使原来基本上定域于两个原子周围的电子使原来基本上定域于两个原子周围的电子云和电子云发生离域而扩展到更多原子的周围云和电子云发生离域而扩展到更多原子的周围,因而因而降低了分子的能量降低了分子的能量,增加了分子的稳定性增加了分子的稳定性.这种离域效这种离域效应叫做超共轭应叫做超共轭效应效应,也叫也叫 , 共轭效应共轭效应.超共轭超共轭效应效应表示表示:由于由于 电子的离域电子的离域,上式中上式中C-C单键之间的电子云密单键之间的电子云密度增加度增加,所以丙烯的所以丙烯的C-C单键的键长单键的键长(0.1

42、50nm)缩短缩短.(一一般烷烃的般烷烃的 C-C 单键键长为单键键长为0.154nm)(3) 超共轭效应超共轭效应( , 共轭效应共轭效应)带正电的碳原子具有三个带正电的碳原子具有三个sp2杂化轨道杂化轨道,还有一个空还有一个空 p 轨轨道道.碳氢碳氢 键和空键和空p轨道有一定轨道有一定 程度的交盖程度的交盖, 使使 电子离域电子离域 并扩展到空并扩展到空p轨道上轨道上. 使正使正 电荷有所分散电荷有所分散,增加碳正离增加碳正离 子的稳定性子的稳定性.(4) 碳正离子的稳定性碳正离子的稳定性超共轭效应超共轭效应和碳正原子相连的和碳正原子相连的 碳氢键越多碳氢键越多,也就是能起超共轭效也就是能

43、起超共轭效应的碳氢应的碳氢 键越多键越多,越有利于碳正原子上正电荷的分散越有利于碳正原子上正电荷的分散,就就可使碳正离子的能量更低可使碳正离子的能量更低,更趋于稳定更趋于稳定.3 3、碳原子的、碳原子的SPSP杂化和炔烃结构杂化和炔烃结构激发激发杂化SP2P（1） SP杂化杂化由炔烃叁键一个碳原子上的两个由炔烃叁键一个碳原子上的两个sp杂化轨道所组成杂化轨道所组成的的 键则是在同一直线上方向相反的两个键键则是在同一直线上方向相反的两个键.在乙炔中在乙炔中,每个碳原子各形成了两个具有圆柱形轴每个碳原子各形成了两个具有圆柱形轴对称的对称的 键键.它们是它们是Csp-Csp和和Csp-Hs.(2)

44、乙炔分子中的乙炔分子中的 键键HHHHHCHHH109.5o0.109nm 杂化轨道理论杂化轨道理论:两个成键轨道两个成键轨道( 1, 2),两个反键轨道两个反键轨道 ( 1*, 2*) 两个成键两个成键 轨道组合成了对称分布于碳碳轨道组合成了对称分布于碳碳 键键键键 轴周围的轴周围的,类似圆筒形状的类似圆筒形状的 电子云电子云.(4) 乙炔分子的圆筒形乙炔分子的圆筒形 电子云电子云4、 苯分子结构的价键观点苯分子结构的价键观点 通过通过x x 射线，光谱法测定，苯是一个平面射线，光谱法测定，苯是一个平面正六边形构型：正六边形构型： HHHHHH0.1397nm120o C-C (sp2-sp

45、2 ) ; C-H (sp2-s )六个碳均为六个碳均为 sp2杂化杂化苯的苯的p轨轨道交盖道交盖（1）杂化轨道描述）杂化轨道描述 六个离域的六个离域的 电子总能量较低。苯中所有碳电子总能量较低。苯中所有碳碳键都相等，键长也完全相等碳键都相等，键长也完全相等(0.139nm)苯的离域苯的离域 分子轨道分子轨道大大 键键HHHHHH苯的苯的 分子轨道分子轨道能级图能级图苯苯的基态是三个成的基态是三个成键轨道的叠加键轨道的叠加成键成键轨道轨道反键轨道反键轨道 2、 分子轨道理分子轨道理论描述：论描述： （1）苯分子是正六边形，碳和氢均处于同一平面）苯分子是正六边形，碳和氢均处于同一平面, 电子云均

46、匀地分布在苯环的上下。电子云均匀地分布在苯环的上下。 （2） C-C 键长平均化键长平均化,为为0.139nm。 (3) 在基态时，苯分子的六个在基态时，苯分子的六个 电子都在三个稳电子都在三个稳定的成键轨道内，每个成键轨道都含有一对电子，定的成键轨道内，每个成键轨道都含有一对电子，最低的轨道最低的轨道 1 1，环绕全部六个碳，轨道环绕全部六个碳，轨道 2和轨道和轨道 3具有不同的形状但有相等的能量，它们两个在一起，具有不同的形状但有相等的能量，它们两个在一起，使六个碳具有同样的电子云密度。使六个碳具有同样的电子云密度。 (4) 总的结果造成一个总的结果造成一个高度对称高度对称的分子的分子,

47、其其 电子具有相当大的电子具有相当大的离域离域作用，从而使作用，从而使 它们能量比在三个孤立的它们能量比在三个孤立的 轨道中要低轨道中要低 得多。得多。小结小结 苯苯分子结构的认识分子结构的认识: 休克尔规则：电子数为4n+2个的平面共轭体系，它们的成键轨道全部充满电子，具有惰性气体类似的结构，使体系趋于稳定，化合物应具芳香性。5、休克尔规则休克尔规则和非苯芳烃和非苯芳烃（1） 环丙烯正离子环丙烯正离子 环丙烯体系有一成键轨道和一对反键轨道，环环丙烯体系有一成键轨道和一对反键轨道，环丙烯正离子的丙烯正离子的2个电子占据成键轨道，其碳个电子占据成键轨道，其碳-碳键碳键长都是长都是0.140nm，

48、电子及正电荷离域于三元环电子及正电荷离域于三元环共轭体系中，是芳香性的。共轭体系中，是芳香性的。 HHHHHH电子数为电子数为2，符合，符合4n+2，是最简单的非苯芳香化合物。，是最简单的非苯芳香化合物。（2） 环戊二烯负离子环戊二烯负离子 环戊二烯是一个有一定酸性的烯烃环戊二烯是一个有一定酸性的烯烃(pK(pKa a=16.0=16.0），可离解形成一个较稳定的负离子。），可离解形成一个较稳定的负离子。环戊二烯负离子有环戊二烯负离子有6 6个个电子，按照电子，按照H Hckelckel规则，规则，应具有芳香性。应具有芳香性。HH+H+(CH3)3CONa（3）环庚三烯正离子环庚三烯正离子 七

49、元环的环庚三烯正离子含有七元环的环庚三烯正离子含有6 6个个电子，按电子，按照照H Hckelckel规则应具有芳香性。规则应具有芳香性。 HH+H+ H-HHBr2HHBrHBrHHBrBr溴化卓（溴化卓（zhuo）电子数为电子数为6，符合，符合4n+2，具有芳香性。，具有芳香性。环庚三烯环庚三烯 环庚三烯与溴加成得到二溴化物，后者在环庚三烯与溴加成得到二溴化物，后者在700C时加时加热失去一分子溴化氢得一黄色物质，在乙醇中重结晶得黄热失去一分子溴化氢得一黄色物质，在乙醇中重结晶得黄色棱状晶体色棱状晶体,NMR谱显示谱显示=9.18ppm单峰，表明为芳香对单峰，表明为芳香对称结构称结构.（4

50、） 环辛四烯双负离子环辛四烯双负离子 环辛四烯与金属钠作用形成环辛四烯双负离子，有10个电子，符合Hckel规则,有芳香性。 +2 Na2 Na+（5） 薁（薁（yu）与萘是同分异构体电子数为10有芳香性有芳香性为什么有的环有无芳香性？有的环没有？为什么有的环有无芳香性？有的环没有？ 所有电子都填充在成键轨道上，就有芳香性。所有电子都填充在成键轨道上，就有芳香性。三、对称异构 1848年，巴斯德发现酒石酸钠铵有两种不同的晶型，水溶液有旋光性。HOOCCHCHCOOHOHHO H4NOOCCHCHCOONaOHHO酒石酸酒石酸酒石酸钠铵酒石酸钠铵 后来发现，乳酸后来发现，乳酸(2-羟基丙酸羟基丙

51、酸CH3-CHOH-COOH)也有旋光性：也有旋光性：乳酸的分子模型图乳酸的分子模型图两个乳酸模型不能叠合两个乳酸模型不能叠合 分子的旋光性与分子的对称性有关，不对称分分子的旋光性与分子的对称性有关，不对称分子往往含有手性碳原子。子往往含有手性碳原子。手性碳原子的概念手性碳原子的概念 在有机化合物中，与在有机化合物中，与四个互四个互不相同不相同的基团相连的碳原子。的基团相连的碳原子。 这种碳原子没有任何对称因素，故叫这种碳原子没有任何对称因素，故叫不对称碳原子不对称碳原子,或叫或叫手性碳原子，手性碳原子，在结构式中通常用在结构式中通常用*标出手性碳原标出手性碳原子。子。一个手性碳原子可以有两种

52、构型。一个手性碳原子可以有两种构型。 具有手性的物质和分子中有无手性碳原子具有手性的物质和分子中有无手性碳原子无关无关. 含有一个手性碳原子的分子一定是手性分子；含有一个手性碳原子的分子一定是手性分子；WCXZYWCXYZ镜面生活中的对映体生活中的对映体(1)-镜象镜象沙漠胡杨沙漠胡杨生活中的生活中的对映体对映体(2) -镜象镜象井冈山风景桂林风情左右手互为镜象左右手互为镜象在立体化学中在立体化学中,不能与镜象叠合的分子叫不能与镜象叠合的分子叫手性分子手性分子,而能叠合的叫非手性分子而能叠合的叫非手性分子.镜象与手性的概念镜象与手性的概念 一个物体若与自身镜象不能叠合一个物体若与自身镜象不能叠

53、合,叫具有叫具有手性手性.左手和右手不能叠合左手和右手不能叠合 左右手互为镜象左右手互为镜象甲基乙基羟基怎样知道一个分子怎样知道一个分子有没有旋光性呢？有没有旋光性呢？对称分子没有旋光对称分子没有旋光手性分子有旋光手性分子有旋光 怎么判断一个分子怎么判断一个分子有没有对称性呢？有没有对称性呢？设想分子中有一平面设想分子中有一平面,它可以把分子分成互为它可以把分子分成互为镜象的两半，这个平面就是对称面镜象的两半，这个平面就是对称面.如如:有对称面的分子有对称面的分子 (氯乙烷氯乙烷)（1）对称面）对称面(镜面镜面)1、手性和对称因素、手性和对称因素lCFBrClClClBrF对称面FClBr平面

54、一平面一平面二平面二ClClBrFFBrClCl对称面对称面侧面观察侧面观察正面观察正面观察FClBrHOHOHHFHCH3HCH3HFH 对称中心如果分子中存在一点，从分子中任一原子或基团出发，向该点作直线，然后在延长相同的距离就能遇到相同的原子或基团，此点就为对称中心（符号i）。（2）对称中心）对称中心有对称中心的分子有对称中心的分子设想分子中有一条直线，当分子以此直线为轴设想分子中有一条直线，当分子以此直线为轴旋转旋转360/n后，后，(n=正整数正整数)，得到的分子与原来的，得到的分子与原来的分子相同，这条直线就是分子相同，这条直线就是n重对称轴。重对称轴。有有2重对称轴的分子重对称轴

55、的分子(2-丁烯丁烯)（3） 对称轴对称轴(旋转轴旋转轴)HHClClHHClClC2 镜象和实物不能重叠，用旋光仪测定，一个是左镜象和实物不能重叠，用旋光仪测定，一个是左旋，另一个则是右旋，是两种化合物。旋，另一个则是右旋，是两种化合物。结论：对称轴不能作为分子有无手性的判据。结论：对称轴不能作为分子有无手性的判据。结论：判断一个分子有无手性，一般只要判断这个分子结论：判断一个分子有无手性，一般只要判断这个分子有没有对称面、对称中心，若既没有对称面又没有对称有没有对称面、对称中心，若既没有对称面又没有对称中心，那么这个分子有手性，有对映异构体，有旋光性；中心，那么这个分子有手性，有对映异构体

56、，有旋光性；若分子中有对称面或者有对称中心，则这个分子无手性。若分子中有对称面或者有对称中心，则这个分子无手性。例：CH3HHOHHCH3分子中既没有对称面又没有对称中心，有手性。分子中既没有对称面又没有对称中心，有手性。对映异构体为：CH3HHOHHCH3甲基乙基羟基对映体：两个分子互为实物与镜像关系的异构体2、对映体 （1）对映体的理化性质）对映体的理化性质物理性质：对映体除旋光性不同，其它相同；化学性质：非手性条件下相同；手性条件下不相同。生物活性：对映体的生物活性不同。（+）-2-丁醇 （-）-2-丁醇 沸点 99.5oC 99.5oC 密度 0.8080 0.8080 折光率 1.3

57、95 1.395 比旋光度 +13.9o -13.9o一对对映体的物理性质（2）外消旋体）外消旋体H3CCHOHCOOH肌肉中：右旋乳酸葡萄糖发酵：左旋乳酸丙酮酸还原：无旋光性 ？外消旋体 左旋体和右旋体的等量混合外消旋体，用（）表示乳酸的一些物理常数名称 熔点 tD pKa（+）-乳酸 26 +3.8o 3.76（-）-乳酸 26 -3.8o 3.76（-）-乳酸 18 0o 3.76+3 3、构型的表示方法、构型的表示方法构型表示法1、构型式（楔形式）2、透视式 （透视式）3、费歇尔(Fischer)投影式投影法：（1）主链竖立，编号小的一端朝上 （2）横前竖后费歇尔(Fischer)投影

58、式BrClCH3HHHHCH3CH3Cl Br红色为主链旋转 90oCH3CH3HHClBr转变为转变为Fischer投影式投影式HCH3ClCH3HBrCOOHCH3OHHCOOHCH3HHOH3CCCOOHHOH*COOHCH3OHHCOOHCH3HHO(-)-乳酸 (+)-乳酸费歇尔(Fischer)投影式Fischer投影式使用规则投影式使用规则（1 1）FischerFischer投影式只能在纸面上旋转投影式只能在纸面上旋转1801800 0，不，不能旋转能旋转90900 0或或2702700 0。COOHCH3OHH180oCH3COOHHHO90oCOOHH3COHHCOOHCH

59、3OHHHOHCOOHH3CCH3COOHHHOFischer投影式使用规则投影式使用规则COOHCH3OHH翻转180oCOOHCH3HHO（2）Fischer投影式不能离开纸面进行翻转。COOHCH3OHHCOOHCH3HHOFischer投影式使用规则投影式使用规则（3 3）将手性碳原子上的一个取代基保持不变，另外三个基团）将手性碳原子上的一个取代基保持不变，另外三个基团按顺时针或逆时针方向旋转时，分子的构型不变。按顺时针或逆时针方向旋转时，分子的构型不变。COOHOHCH3HCOOHHOHH3CCOOHCH3HHOCOOHCH3HHOCOOHHOHH3CCOOHOHCH3HFische

60、r投影式使用规则投影式使用规则（4 4）FischerFischer投影式中的手性碳原子上所连原子或基团，投影式中的手性碳原子上所连原子或基团，可以两可以两- -两交换偶数次，但不能交换奇数次。否则，构型两交换偶数次，但不能交换奇数次。否则，构型变为其对映体。变为其对映体。COOHCH3HHO2次CH3COOHOHH1次COOHCH3OHHCOOHCH3OHHCOOHCH3HHOCH3COOHOHH1.不能离开纸面翻转。翻转不能离开纸面翻转。翻转180。，变成其对映体。，变成其对映体。2.在纸面上转动在纸面上转动90。, 270 。，变成其对映体。，变成其对映体。3.在纸面上转动在纸面上转动1