1、第一章 烷烃、环烷烃和构象由碳和氢两种元素所组成，通式为CnH2n+2 的一类化合物称为烷烃，环烷烃的通式 与烯烃相同(CnH2n)。烷烃、环烷烃分子中只存在单键，因此被称为是“饱和烃”。 由于分子中碳原子的联结顺序和方式不同，烷烃存在同分异构现象。烷烃和一般的环烷烃对许多化学试剂是不活泼的。它不和一般的氧化剂和还原剂发生反应。由于碳和氢 的电负性相当接近，烷烃分子中的碳氢只发生轻微的极化，结果，它一般不受碱的影响。烷烃分子中也没有 未共享电子以提供被酸进攻的位置。因此，烷烃通常是不活泼的。烷烃的主要反应是卤代和燃烧。在高温缺氧的条件下可以发生热裂反应，断裂为分子量较小的烷、烯并 生成氢。卤代
2、反应是自由基反应是包括链引发、链传递和链终结的连锁反应。以甲烷的氯代为例：在卤代反应中，氢被游离基抽取的活性顺序是烯丙式氢这是由中间体游离基的稳定性所决定的。 卤素的反应活性是 F2 Cl2Br2；碘不发生反应。氯与溴相比，Cl 的活泼性较大，选择性较差，因此产物百分率受几率因素影响较大。 Br的活泼性较小，但选择性较强，因此，产物受几率因素影响较小。这可以归结为活泼性一选择性原理：游离基活泼性越 大则选择性就越小，产物越接近于从几率因素所能预料到的那种产物。烷烃的系统命名法(IUPAC 法)如下：（1）选择一个最长的碳链为主链，视作母体，按主链所含碳原子数称为某烷。（2）把侧链作为取代基，从
3、距离取代基最近的一端开始依次用1,2,3等阿拉伯数字给主链碳原子 编号，把取代基的位次和名称写在母体名称之前。表示取代基位次的阿拉伯数字和汉字之间要加一短横。（3）同一主链上如有几个相同的取代基，取代基的位次号数应逐个注明，阿拉伯数字之间 用“，”隔开。取代基的个数用二、三、四等中文数字表示。如果含有几个不同的取代基，按“次序规 则”依次列出，小的取代基写在前面，大的取代基写在后面。（4）如有等长碳链均可作为主链时，应选择取代基较多的为主链。（5）如侧链还有取代基，从与主链相连的碳原子开始，把侧链的碳原子依次编号。侧链上取代基的位置就由这个编号所得的号数来表示。把这个取代基的位置号数和名称写在
4、侧链位置的后面和侧链名称的 前面。烷烃的系统命名法是相当简单的，但它趋势其他各类有机物命名的基础。掌握了烷烃的命名规则，也就在一定程度上掌握了大多数其他各类有机物的命名。所以在开始时务必下一定的工夫把它掌握好。第二章 烯烃烯烃是含有碳碳双键的不饱和烃，其通式是CnH2n。由于双键不能象单键一样自由旋转，所以烯烃 可以产生几何异构现象。(E)-2-氯-2-丁烯顺-2-氯-2-丁烯(Z)-2-氯-2-丁烯反-2-氯-2-丁烯烯烃的结构特征是碳碳双键。烯烃的典型反应是亲电加成，可表示为：双键的反应活性来自于较弱的p键。 烯烃对亲电试剂的进攻是敏感的。如果烯烃和试剂都是不对称的，反应通过最稳定的正碳离
5、子。（马尔柯夫尼可夫规则：在酸和碳碳双键的离子型加成中，H+加到含氢较多的碳上）象烯烃跟HX, H2SO4, H2O+H+等试剂的反应。烯烃跟X2,X2+H2O等试剂的反应则经过卤瓮离子：硼氢化-氧化反应的最终结果，相当于烯烃加水，但它可以用来制备通过烯烃水合难以得到的一级醇。如果有过氧化物存在，HBr跟双键的加成是反马规则的。这是由于反应是按自由基历程进行的：烯烃在催化氢化时发生顺式加成：一摩尔烯烃催化加氢所放出的热量称为氢化热，氢化热可以用来衡量烯烃的稳定性。烯烃的稳定性一般 遵循着如下顺序：四取代三取代二取代一取代反式顺式在不同条件下，烯烃可以被氧化成邻二醇，环氧化物，酮，醛或羧酸。烯烃
6、的-氢在高温或光照条件下可以发生a-卤代反应。N-溴代丁二亚胺（NBS)是烯丙式氢的选择溴化试剂：在适当条件下，烯烃可以进行二聚或通过离子或自由基机制进行加聚而生成聚合物。第三章炔烃和二烯烃炔烃是含有碳碳叁键的不饱和烃，其通式为CnH2n-2。含有同数碳原子的炔烃和二烯烃是同分异构体，但 是，它们在性质及结构上是不相同的。跟烯烃一样，炔烃可以发生亲电加成反应。炔烃可以被还原成烷烃，在适当条件下，炔烃可以发生立体选择性的还原反应。（反式）（顺式）炔烃经臭氧或高锰酸钾氧化，叁键断裂生成羧酸。炔烃也可以跟亲核试剂发生加成反应：跟烯烃不同，随着碳的杂化轨道中s成分的增加，炔氢呈现出一定的酸性。共轭二烯
7、烃能发生1,2-加成或1,4-加成。共轭二烯烃也能发生Diels-Alder反应。第四章 脂肪烃脂肪烃是碳干为环状而性质和开链烃相似的烃类。 由于环的存在限制了碳碳单键的自由旋转，脂肪烃中存在几何异构现象。（反-1,2-二甲基环丙烷）（顺-1,2-二甲基环丙烷） 脂肪烃的化学性质基本上就是开链烷烃和开链烯烃的化学性质。（环丙烷）（氯代环丙烷）（环戊烷）（溴代环戊烷）（1-甲基环戊烯）（1-碘-1-甲基环戊烯）（3,5-二甲基环戊烯）（一个二醛类化合物）小环化合物由于弯曲键的形成，不仅使杂化轨道间电子云重叠程度减少，而且使电子云分布在连接两个 碳原子的直线的外侧，提供了被亲电试剂进攻的位置。从而
8、使其具有一定烯烃的性质，可以发生开环加成反 应。对于环己烷，最安定的构象是椅式构象。在环己烷一元取代衍生物中，取代基处于e键较为稳定。 环己烷多元取代物最稳定的构象是e-取代最多的构象。 环上有不同取代基时，大的取代基在e键的构象稳定。除了环丙烷外，为了减少不利的角张力和原子或取代基之间的推斥作用，环状化合物一般采用折曲构象。第五章 芳香烃芳香族化合物实质上是一类由于p电子离域而取得稳定化的化合物。一个化合物为了取得芳香性，必须是 环状的并且是共平面的。每个环原子必须有一个p轨道跟环平面垂直，而环上含有的p电子数应当符合4n+2(休 克耳规则）。苯和其他芳香族化合物的典型反应是亲电取代反应：当
9、在案单取代苯C6H5G中通过亲电取代反应引入第二个取代基时，G的性质决定着E进入的位向和难易。G 可分为如下两类：第一类邻、对位定位基。例如 O-，N(CH3)2，NH2，OH，OCH3，NHCOCH3,CH3，OCOCH3，Cl，Br,I,C6H5等。这类基团使苯环活化（卤素除外），并且使 E进入G 的邻位和对位。 第二类间位定位基。例如：+N(CH3)3,NO2,CN，SO3H,CHO,COCH3,COOH,COOCH 3，CONH2等。这类基团使苯环钝化，并使E进入G的间位。 邻、对位定位基的推电子作用是苯环活化的原因，这又可分为二种情况： 1.在与环成键的原子上有一对未共享电子的基团，
10、这对电子可以通过大p键离域到苯环上。2.虽无未共享电子对，但能通过诱导效应或超共轭效应起推电子作用的基团，例如甲基或其他烷基。 当邻、对位定位基直接连接在带+的碳上时，能更好地使中间体络合物稳定，故E主要进入邻、对位。间位定位基的吸电子作用使苯环上电子云密度降低，结果使苯环钝化。这类基团与苯环所联结的原子上有单位正电荷（+NR3),或者有部分正电荷（），或者有强的吸电子基（）。当间位定位基直接连在带+的碳上时，使中间体络合物更不稳定，但它连在间位时，使络合物不稳 定的影响就小些，故E主要进入间位。卤素是异类特殊的定位基，它使苯环钝化（诱导效应和共轭效应的总结果使苯环上电子云密度降低）， 但却是
11、邻、对位定位基（共轭效应决定着反应的方向）。烷基苯的苄式位置对许多化学试剂是活泼的:萘是最普通的稠环芳香族化合物。与苯相比，它的碳碳键含有较多的双键特性。萘可以被氧化成醌或部 分氢化还原：萘发生亲电取代反应在-位，对于一取代萘，如果第一个取代基是推电子的，第二个取代基则进入同环 的-位，如果第一个取代基是吸电子的，则第二个取代基进入另环的-位：第六章 有机波谱目前，在有机化合物的结构测定中，物理方法的应用已远远超出了化学方法。而在物理方法中，则以紫 外吸收光谱，红外吸收光谱，核磁共振谱和质谱应用最广。其中红外光谱和核磁共振谱应用更为广泛，谱图 也容易得到，所以，本章仅就这两种谱图予以讨论。有兴
12、趣的可以自行结合教材，适当选读一些有关紫外和 质谱的资料，或在后续课中进一步学习提高。有机化合物能吸收不同波长的电磁辐射。在红外光区的吸收可以引起分子中成键原子的振动和转动能级 的跃迁。不同类型的化学键产生振动激发需要不同的能量。在红外光谱中，40001500cm-1(2.56.5um)的 区域对于鉴定有机化合物的官能团是有用的。而1500650cm-1(6.515um)的区域称为指纹区，在此区域 内，不同结构的分子都有自己的特征光谱，分子结构的细微变化都可在这一段内反映出来。表6-1是一些键和官能团的伸缩振动频率。表6-2是烃类的弯曲振动频率。表6-1一些键和官能团的伸缩振动频率波数（cm-
13、1)结构3650360036003200(醇，酚的氢键中）35003300(胺和酰胺中）3300（炔碳上）31003000（芳环中）30803020（烯碳上）30002800（饱和碳上）30002500（COOH中）28002700（醛基中）22602210（腈）22602100（炔）18201770(酰氯中）17501690（醛，酮，酯中）17251700（羧酸中）16901630(酰胺中）16801620（烯）16001450（芳环中，通常呈几个峰）14001050(醚，醇，酯中）核磁共振是处于外磁场（H。）中的质子吸收电磁辐射后，从一种自旋状态翻转到另一种自旋状态的结 果。分子中的质子并
14、不是个裸核，在外磁场影响下，质子外围的电子环流将产生感应磁场。感应磁场可以屏 蔽质子（与H。反平行）或去屏蔽质子（与H。平行）并且引起吸收带的化学位移（）。屏蔽的质子吸收移 向高场，而去屏蔽的质子吸收移向低场。吸收带的自旋自旋裂分，通常是由相邻的非等性质子的自旋状态引起的。一个质子（或一组等性质 子）的信号被分成（n+1)个峰，式中n是相邻等性质子的数目。整个吸收带下面的面积与给出该信号的质子的数目成正比。 表6-3给出了常见有机化合物中不同类型质子的化学位移。表6-2烃类的弯曲振动频率（cm-1)烷烃14201470 ,13751370，1385相等强度的一对峰，另在1170处有吸收1370
15、（强）和1395（中）强度不等的一对峰烯烃CH面外弯曲910及990（顺式）690（反式）970890取代苯CH 面外弯曲一取代690710730770邻二取代735770间二取代690710750810对二取代810840表6-3有机化合物中不同类型质子的化学位移(ppm)(ppm)质子的类型0.29.8环丙烷0.99.1伯：RCH31.38.7仲：R2CH21.58.5叔：R3CH1.78.3烯丙型： 2.04.08.06.0碘化物的H: 2.22.07.88.0酯的H: 2.62.07.48.0羧酸的H: 2.72.07.38.0羰基的H: 3278炔： 32.277.8苄：3.34.0
16、6.76.0醚的H: 42.567.5溴化物：4367氯化物： 43.466.6醇：44.565.5氟化物：4.13.75.96.3酯中酰氧基H:5.01.05.09.0胺：5.51.04.59.0羟基：5.94.64.15.4烯基：8.56.01.54.0芳基：10.09.001.0醛：1210.5(-2)(-0.5)羧基：124.0(-2)6酚：15.017.0(-5)(-7)烯醇：第七章 立体化学立体化学是研究分子在三维空间的化学。其内容包括立体异构体和反应中的立体化学问题这两个方面， 目的在于研究分子的构型和构象对物理性质和化学反应的影响。表71异构现象的分类异构现象产生原因举例构造异
17、构分子中原子互相联结 的方式和次序不同1.碳架异构碳架不同2.位置异构官能团或取代基在碳 链或环上的位置不同立体异构分子中原子在空间的 排列方式不同1.顺反异构双键或环的存在使分 子中某些原子在空间 的位置不同2.对映异构分子有手性3.构象异构单键的旋转立体异构体是由于分子中原子在空间的排列方式不同而引起的异构体。 不能重叠的镜像被叫作对映分子内部缺少对称因素是分子产生手性的根本原因。手性分子是其实物与镜像不能互相重叠的分子。这就象人的左手和右手互为镜像而不能重叠一样。一对不能重叠的镜像被叫作对映体，这是一种立体异构体。一对对映体中的每一个都可以使平面偏振光的振动平面发生等量的旋转，但方向相反
18、。等量对映体的混合物被叫作外消旋体，外消旋体没有旋光性。 造成分子有手性的一个最通常的因素是含有手性碳原子，即和四个不同的原子或基团相连的碳原子。在手性碳周围的这些原子或基团的排布就叫绝对构型，并且用R或S来标记。 含有一个以上手性中心的分子具有的立体异构体多于一对对映体。一般地说，具有n个不同手性中心的分子，其旋光异构体的数目最多可达2n个。不是对映体的旋光异构体叫非对映体。所以非对映体相互间不呈镜 像关系。如果一个分子具有一个以上的手性中心并且其分子内部具有对称因素(如对称面或对称中心），那么 它就不是手性分子，没有旋光性，称为内消旋体。有机化合物的异构现象可以从不同角度来分类，表71是一
19、种分类方法。第八章 卤代烃通常用RX代表卤代烃，用ArX代表卤代芳烃，式中R代表芳基，X为F,Cl, Br和I。 卤代芳烃又称芳基卤，是指卤原子直接和芳环碳相连的化合物。卤代芳烃可以通过芳香族亲电取代反应来制备。X=Cl,Br氟代或碘代芳烃可以通过重氮盐而制得。 卤代芳烃和乙烯式卤代烃相似，不能用可使一般卤代烷发生反应的条件来使之发生亲核取代反应。但是当邻，对位有吸电子基如NO2或CN 时，卤代芳烃就易于发生亲核取代反应。不活泼的卤代芳烃与极强的碱，例如NH2-,能通过消去加成机理（苯炔）而发生亲核取代反应。以卤代芳烃为原料，通过 Ullmann反应，可以制得联苯类化合物。卤代芳烃可以生成Gr
20、ignard试剂，但常需较高的反应温度（必须时用四氢呋喃作溶剂）。卤代烃可以用下述方法制备： 1.烃的卤代。2.从醇制备。3.不饱和烃和HX或X2的加成。4.卤化物的互换。卤代烃的主要化学性质总结如下： 1.亲核取代。2.消除反应。3.与金属反应。4.与二烷基铜鋰偶联（CoreyHouse反应）。5.还原。卤代烷烃含有好的离去基（X-)并且容易被亲核试剂Nu-进攻，反应是通过Sn1,Sn2,E1和E2四种可能途径 中的一种或一种以上的途径发生的。一个Sn1或E1反应是通过正碳离子中间体进行的：一个正碳离子中间体往往导致产物是混合物：取代产物，消除产物和常常伴随着的重排产物。如果中 间体正碳离子
21、通过H,Ar或R的1，2-迁移能够形成更稳定的正碳离子，则产生重排产物。如果RX是手性的，在 Sn1反应中则发生外消旋化。Sn1或E1反应是一级反应：反应速率只决定于RX的浓度，速率控制步骤是R+ 的形成。R+的稳定性决定 该步骤中过度态的能量，这是因为过度态具有正碳离子的特性。正碳离子的稳定性是321CH3+,因此 RX发生Sn1或E1反应的倾向是321CH3+。烯丙基和苄基卤代物容易发生Sn1反应，由于形成的正碳离 子中间体通过共轭而取得稳定化。在E1反应中，第二步（R+烯）过度态的能量决定烯烃产物。较多取代的烯烃形成速率较快并且是占优 势的产物（查衣采夫规则）；如果生成的烯烃可能有几何异
22、构体，反式烯烃是占优势的产物。Sn2反应是导致产物构型发生翻转的一步反应。如果RX是手性的，这种翻转可以被观察到。E2反应也是一 步反应，它是通过H+和X-的反式消除而发生的：无论是Sn2还是E2反应都是二级反应：反应速率决定于RX和Nu-的速率，因为二者都包含在过度态中，由 于立体阻碍的原因，在Sn2反应中RX的活性顺序是CH3+123因为在E2反应中过度态具有双键特性，卤代烃的活性顺序是321，这跟E1反应中的活性顺序相 同。最多取代的烯烃通常是占优势的产物（霍夫曼规则）。第九章 醇 酚 醚醇，酚，醚都是烃的含氧衍生物。醇和酚是烃的羟基衍生物，而醚通常是有醇或酚制得的。酚与醇在结 构上的区
23、别就在于它所含的羟基直接与芳环相联。醇分子间能形成氢键，醇也能跟水形成氢键。 醇通常以下法制备：1.烯烃加水。2.烯烃经羟汞化脱汞反应。3.烯烃经硼氢化氧化反应。4.Grignard反应。 一级醇：二级醇：三级醇：5.羰基化合物的还原。6.卤代烷的水解。醚可以通过一级卤代烷跟醇钠或酚钠的反应来制备（Williamson合成法）。醇跟氢卤酸发生取代反应(1ROH,SN2; 2 ROH和3ROH,SN1)。在硫酸或其他强酸存在下，醇能发生 消除反应，这时醇的反应活性顺序是32 1。当醚跟HBr 或HI 共热时可发生取代反应。醇可以跟有机酸或无机酸反应生成酯。一级醇可以被氧化成羧酸（或醛），而二级醇
24、被氧化成酮，三级醇在碱性条件下是抗氧化的。环氧化物比其他醚更活泼，在酸性和碱性溶液中可以跟亲核试剂发生开环反应。醇的酸性比水还弱，与醇显著不同，酚是具有相当酸性的化合物，它可以溶于氢氧化钠水溶液而变成它 的盐。酚的最突出的化学性质是它的环对亲电取代反应有极高的反应活性： 1.卤代。白色,可用于酚的鉴别2.硝化。3.磺化。4.酰基化反应,Fries重排：5.跟甲醛反应。第十章 醛 和 酮醛和酮两者都含有羰基（），所以总称为羰基化合物。醛的通式为RCHO，酮的通式为，R和R可以是脂肪族或芳香族基团。 醛和酮可以用多种方法制备。醛的制法 1.伯醇氧化。（不断蒸出）2.芳甲基卤化水解。3.烯烃的臭氧分
25、解。4.Gattermannkoch反应。5.ReimerTiemann反应（酚醛）。酮的制法 1.仲醇氧化。2.FriederCrafts反应。3.炔烃水合。4.RMgX和腈反应。5.有机镉化物和酰氯反应。6.片呐醇重排。7.乙酰乙酸乙酯合成法。 羰基支配着醛和酮的化学性质。这种支配作用表现在两个方面： 1.提供进行亲核加成的部位。2.增强连在-碳上的氢原子的酸性。 由于电子效应和立体阻碍的原因，酮的活性小于醛。醛和酮的典型反应是亲核试剂跟羰基的简单加成。 1. (氰醇）2.R必须是芳基或伯烷基（羟基磺酸纳） 以上反应只适用于醛，脂肪族甲基酮和八个碳以下的环酮。3.（水合物）4.（半缩醛）（
26、缩醛）5. （醇） 醛，酮和氨的衍生物的反应为加成消除历程。（其中G为OH,NHC 6H5,NHCONH2或Ar等）Wittig反应也是加成消除历程。由于反应条件温和，羰基化合物又可含有多种类型的取代基，因而广泛 用于烯烃的合成。碳原子上带有氢原子的分子可以看成是一种氢碳酸。它和碱反应时会放出质子而生成该氢碳酸的共轭碱一个负碳离子：在醛和酮中，由于失去-氢后的负碳离子中，碳上的负电荷可以离域到不饱和基团，所以是碳负离子取 得稳定化。（碳负离子）（烯醇负离子）或负碳离子是很强的亲核试剂，可以跟羰基化合物发生亲核加成反应。 1.羟醛缩合。2.交叉羟醛缩合。醛酮分子中的-氢原子容易被卤化。醛和酮可以
27、发生氧化或还原反应。但酮的氧化需要断裂碳碳键，这只有在激烈的条件下才能发生。而较弱 的氧化剂如吐伦试剂就可以把醛氧化成羧酸，据此可以区别醛和酮。无-氢的醛在浓碱的作用西发生歧化反 应，即Cannizzaro反应。1.氧化反应。2.还原反应。3.歧化反应。当双键跟共轭时，可以发生1,2-或1,4-加成。第十一章 羧酸羧酸是含有羧基的有机化合物，其通式为 RCOOH,其中R可以是烷基或芳基。 羧酸通过氢键可以形成二聚体，这一结构特征直接影响它的物理性质和光谱性质。 羧酸可以下述方法合成：1.腈的水解。2.一级醇，醛，酮，烯或烷基苯的氧化。3.Grignard试剂跟CO2的反应。例4.丙二酸酯合成法
28、。 羧酸的酸性比碳酸更强，因此可以跟NaHCO3反应变成羧酸盐而溶于水中。弱酸跟水的反应是可逆的：酸的强度取决于酸HA和它的共轭碱阴离子A的相对稳定性，任何能使A稳定化的因素也就使酸的强度 增加。影响A稳定性的主要因素是：1.电负性。2.杂化状态。PKa:2636433.诱导效应。PKa:2.814.75PKa:0.71.292.814.共轭效应。PKa:51018（近似值）5.A-的溶剂化作用，通过跟阴离子缔合，溶剂分子可以帮助分散电荷而使阴离子稳定化。例如，羧酸在 水中比在乙醇中的酸性更强。对于苯甲酸，芳环上连有吸电子基使酸性增强，连有给电子基使酸性减弱，邻位取代的苯甲酸酸性总是 增强（邻
29、位效应）。PKa:3.44.24.4羧酸可以跟醇发生酯化反应。羧酸不容易被氧化，常规催化氢化条件下不被还原，可用氢化锂铝还原，得到一级醇。当二元酸在加热时，如果能生成五，六元环的话，则可生成环状酸酐或环酮。-酮酸或-二元酸在受热时易发生脱羧反应。第十二章羧酸衍生物羧酸衍生物是在发生水解反应时产生羧酸的一类衍生物。 羧酸衍生物通常可以通过羧酸本身或者其他更活泼的衍生物来制备。酰氯：酸酐：酯：酰胺：羧酸衍生物所起的典型反应是加成-消除反应。其反应机理是类似的，可以通式表示如下：L=X, OCOR, OR, NH2Nu-=OH-, -OCOR, OR-, ：NH3其区别在于反应活性不同：酰氯可以跟芳
30、香族化合物发生付氏酰基化反应并且跟镉试剂发生反应而生成酮。酯跟Grignard试剂反应产生三级醇。所有衍生物可以通过催化氢化或者用氢化锂铝还原，通过Rosenmund反应可以将酰氯的还原停留在醛的阶 段。b-二羰基化合物（也叫1，3-二羰基化合物）亚甲基上的氢比较活泼，因此是酸性较强的氢碳酸，在碱性条 件下，形成负碳离子（或者烯醇多则离子），顺利地进行烃基化反应，产生取代的b-二羰基化合物。因此， 在有机合成上有广泛的用途，可以用来合成多种具有复杂的化合物。其中最典型的是乙酰乙酸乙酯和丙二酸 酯合成法。通常，乙酰乙酸乙酯烃基化的产物是一取代或二取代丙酮。而丙二酸酯烃基化的产物是一取代或二取代乙
31、酸。第十三章 含氮化合物本章所要讨论的含氮化合物主要是胺类,胺是氮的烃基衍生物,氨分子中一个,两个或三个氨原子被 烷基取代生成的化合物,分别称为伯胺,仲胺和叔胺.相当与NH4+中的两个氢原子都被烷基取代所得的离子称 为季铵离子.胺可以通过多种方法制备。 一级胺：二级胺和三级胺:胺的氮原子上具有一对未共享电子,这是胺类整个化学性质的基础.胺的碱性,胺作为亲核试剂的作用, 以及接有氨基或取代氨基的芳香环的异常高的反应活性都与此直接有关。胺跟酸反应形成胺盐。胺的碱性强弱与其结构有关: 1.受氮原子杂化状态的影响。2.推电子基使碱性增强。3.拉电子基使碱性减弱。4.共轭使碱性减弱。胺和酰氯反应生成取代
32、酰胺,这是胺充当亲核试剂的例子。当一级胺用冷的亚硝酸处理时,生成重氮盐.烷基重氮盐是不稳定的,芳基重氮盐可以用来制备多种取代 芳香族化合物。三级胺与卤代烷反应可以生成季铵盐,季铵盐用湿的氧化银处理,则得季铵碱(氢氧化四级铵)。季铵碱强烈受热时,分解成水,叔胺和烯烃.通常生成的是取代最少的烯烃(Hoffmann规则)。第十四章 杂环化合物杂环化合物是一种环状化合物,其成环原子除含碳原子外,还含有其他杂原子,最常见的是氧,氮和硫。 最简单的五元芳香杂环化合物是吡咯,呋喃和噻吩.氮的未共享电子对本来是造成通常氮化合物碱性的原因,在吡咯这个p56体系中,这一对电子现在包含在p电子云中,不能再和酸共享,
33、因此吡咯不是碱性的.由于同样 的原因,环上有高的电子密度,这就使吡咯对亲电取代反应极为活泼,而对亲核取代反应是致钝的:吡啶是六元芳香杂环化合物.吡啶中的氮原子,象各个碳原子一样,用二个sp 2杂化轨道和环上其他成员键 合,未参与杂化的p轨道中的一个电子提供给环上p电子云,而剩下的一个sp2杂化轨道中容纳有一对电子,这一 对电子可用来和酸共享.由于这种电子构型,吡啶成为比吡咯强得多的碱.由于氮的电负性的影响,与苯相比,必 定对亲电取代反应是致钝的,而对亲核取代反应则是致活的。喹啉发生亲电取代反应在苯环上,而发生亲核取代反应在吡啶环上。亲电取代亲核取代芳香杂环化合物和苯对于亲电和亲核取代反应的活性
34、顺序如下:亲电取代：亲核取代：第十五章 碳水化合物碳水化合物是一类多羟基醛或多羟基酮,以及能够水解成为多羟基醛、酮的化合物.不能再水解成简单化 合物的碳水化合物称为单糖,能够水解成两个单糖分子的碳水化合物称为双糖,能够水解成许多单糖分子的碳 水化合物称为多糖。单糖可以按照碳原子数目和主要的官能团进行分类:醛糖（丙糖）酮糖（丁糖）天然单糖属于D-系列。因为羟基和羰基存在于同一个分子中,单糖可以发生内环化反应形成呋喃糖或吡 喃糖(半缩醛或半缩酮)环化形成了一个新的手性中心并且产生了一对称为和 异头物的非对映异构体.在 溶液中,两种异头物通过开链结构而相互平衡。因为存在这种平衡,单糖可以发生醛的典型
35、反应。醛糖激烈氧化产生糖二酸。葡萄糖苷的羟基可以发生酰基化或烷基化。双糖是由两个单元单糖通过糖苷键相连构成的碳水化合物,双糖酸性水解产生两分子单糖。麦芽糖是由两 分子D-葡萄吡喃糖单元通过-1,4-糖苷键相连而构成的.纤维二糖是由两分子D-葡萄吡喃糖单元通过-1,4-糖苷键相连而构成的.乳糖则是由一分子D-半乳吡喃糖和一分子D-葡萄吡喃糖通过1,4-糖苷键相连的-半乳糖苷.而蔗糖是 -D-葡萄吡喃糖和-D-果呋喃糖通过1,1-糖苷键相连而构成的,分子中不含游离的醛 基,所以是非还原性糖。多糖是由许多单糖通过糖苷键相连而构成的。 纤维素:-1,4-糖苷键直链淀粉:-1,4-糖苷键支链淀粉:-1,
36、4-糖苷键,每隔2025个葡萄糖单元含有一个-1,6-糖苷键.第十六章 氨基酸、多肽和核酸蛋白质是动物体中最重要的化合物，它是生命的物质基础。生命的基本特征就是蛋白质的不断自我更新。蛋白质是一种聚酰胺，它水解产生氨基酸。作为生物体内合成蛋白质原料的氨基酸只有二十种，其中某些氨基酸动物不能从食物中获得的其他物质 来合成，而必须通过饮食直接从外界摄取，这种氨基酸称为必需氨基酸。对于天然氨基酸的立体化学研究指出，所有带-氨基的碳原子都是L-构型的。 氨基酸发生分子内的酸碱反应而形成偶极离子。酸性氨基酸分子中羧基的数目大于氨基，碱性氨基酸分子中氨基的数目大于羧基，中性氨基酸则是分子 中羧基和氨基的数目相等。氨基酸的等电点是指一个特定的氨基酸在电场影响下不发生迁移时，这个氨基酸所在溶液的氢离子浓 度（pH值），它与氨基酸侧链的酸性或碱性有关。外消旋-氨基酸可以通过多种途径合成。一分子氨基酸的羧基和另一分子氨基酸的氨基之间脱水而形成以（称为肽键）
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