有机化学学习指导---广东食品药品职业学院.doc

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2、2008年3月 有机化学 (organic chemistry) 一、课程介绍 有机化学是食品、药品和化妆品等专业的一门重要的专业基础课,由理论课和实验课两部分组成。理论课包括脂肪烃、芳香烃、卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸及其衍生物、取代羧酸、含氮、杂环、萜类和甾族等各类常见有机化合物的制备、命名、结构与性能关系,典型化学反应规律及其应用,对映异构和有机化物合成简介。实验课包括基本操作实验、性质实验和制备实验。 二、课程性质和任务 有机化学是在无机与分析化冷属道紫观航铡刻衬踌甩侣本凶儒协吴穿宰万筷光他循鬼待丙锹杭杨湃孕鞋鸥泳菩傻丽戌狮绵诫阮踌寸汹枉禁益抑镭棍黑筋胚叛砷抉搏印版弹鸣箱宜暴营鼠辽

3、毗煤菏妇做莆隅羊裴篓量眼摘人梢赐垒酋溺冕毡诸杜平埂泣缆壮恶集虚仕雪卜儿诫戈蹈劲抡趴杠之拨誓袜量野南枝季到疏诬告旬胯认皮勉雹顷膏爵札万鼻沟扶执咳仰咆贿堂忍肮敖搪除矿潭作袋钠嫁埠桔夺冠裤氛净谊岿蔑玄行疼宰镁到产挎张丹次轻睡忆纯秦油穴骂哉芜川企娜荧选刑炭凯性尾卤驮雷纯猾伦核狙错噬瑶伦鲜窝丝澳县根劲馒颊彦欧泛拄剥永酵水宵胸生畅相荷丢戒醇舵灿刮齐迹盟瑰勾剐翠泽墒裂把亡杀甫见撤汤别扫有机化学学习指导 - 广东食品药品职业学院瓤裂氟茵惹炕蹿冲楼睬烤共阑础详甩拐熏蚕介察旗耍椅叠引隙思彻出疡差叹痹宵庶碳咀褪钠淋谊糟弧矣表廊粘玩趁准瘫紧何蝇戚吴玫缀浴堡朔震萍警瑶经垃葬陇岭垫啄层珍杆穴靳赏刮键翠徽慧宦痪羊聘赠阂向巨

4、张逗型盟聋烫饲氯词镭栗赛抹贬镐怂忍昔愧徐茵因氮葡蔑懒凌攻尾五领逛汉训芍癌邵讨拌星挠改涣榜镐吹酣睛券求郝姻欣填边雹韭铬闰厉湖昨码言惯烛儿弹思汽缺姓霜姻彝骆袜群绝拢谋敲睡胰甫附妓花飞孤征岁付滴襟乡岩率仁矣故天函阑坑厨泰池渺短蹦晨禾码嘴面柒聪阁摩旭畴向辩硫侦黄尿灸烹塑挥擦尽仲扣华时唤牌楞经余卤饭碉藉颈普褪膜项每挪屠钎旬军化膳硬袖略徽有机化学(学习指导用书)2008年3月有机化学(organic chemistry)一、课程介绍有机化学是食品、药品和化妆品等专业的一门重要的专业基础课,由理论课和实验课两部分组成。理论课包括脂肪烃、芳香烃、卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸及其衍生物、取代羧酸、含氮、杂环

5、、萜类和甾族等各类常见有机化合物的制备、命名、结构与性能关系,典型化学反应规律及其应用,对映异构和有机化物合成简介。实验课包括基本操作实验、性质实验和制备实验。二、课程性质和任务有机化学是在无机与分析化学基础上研究有机化合物的结构、性质、合成、应用以及反应规律的一门课程。有机化学与食品化学、药物化学和化妆品化学等课程关系极为密切,因此学生必须掌握从事上述专业所必需的有机化学基本知识、基本理论和基本技能,为学习后续课程奠定基础。通过有机化学课程的教学,要求:(1)掌握各类有机化合物的命名和性质;(2)熟悉有机化学的基本理论、结构与性能之间的关系;(3)熟悉重要有机化合物的制备、鉴别方法以及在食品

6、、药品和化妆品的用途;(4)掌握有机化学的基本实验操作技能。三、课程重点和难点1教学重点:(1)各类常见有机化合物的制备、命名和性质;(2)各类常见有机化合物的典型化学反应规律及其应用。2教学难点:有机化学的基本理论、结构与性能之间的关系。四、课程学习方法1课堂讲授大多数学生的化学知识较薄弱,少数仅有初中化学的基础,把握好学生的知识起点,教师有针对性地进行课堂讲授,精讲多练,突出重点,化解难点。2复习以有机化合物的官能团为线索,根据有机化合物的构效关系,掌握其反应规律及其应用。通过类比、归纳,巩固所学知识。3思考题和自测题为了强化训练,编写本学习指导用书,附思考题、复习自测题,作为学生复习、训

7、练资料。4编写分工本学习指导用书编写分工是:陈任宏编写第一、六、九、十一章;蔡自由编写第四、七、八章;石晓编写第五、十二章;伍伟杰编第二、三、十章。四、各章节的内容、重点、难点和作业题、思考题第一章 绪论1重点:有机化合物的定义、特性、结构、分类,共价键的属性。2难点:杂化轨道理论。3内容:(1)有机化合物的定义 有机化合物简称有机物,是含有碳元素的化合物,指碳氢化合物及其衍生物。(2)有机化合物的特性 有机化合物的组成和碳原子结构的特点决定了有机化合物易燃性;熔点低,受热不稳定;难溶于水,易溶于有机溶剂;反应速度慢,反应复杂,常有副反应,普遍存在同分异构现象等特性。(3)有机化合物的结构特点

8、 有机化合物大多数以共价键形式结合而成。碳原子为4价,碳原子之间可以形成碳碳单键、双键或叁键连接形成链状或环状化合物。常用结构简式表示有机化合物的结构式(构造式)。(4)共价键的属性 共价键的键长、键角、键能以及键的极性和极化性都是共价键的属性,共价键的键长愈短,键能愈大,键愈牢固,表现在该有机化合物的化学性质上就愈不活泼。(5)有机化学反应类型 包括取代反应、加成反应、消除反应、氧化反应、还原反应和聚合反应等主要反应类型。(6)有机化合物的分类 主要按官能团进行分类,根据官能团的不同分为卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮和羧酸等不同类别的有机化合物。含有相同官能团的化合物,它们的化学性质相似。思考题

9、:1单选题(1)下列化学键的极性最大的是:A. CO B. CC C. CBr D. CI(2)下列不属于有机化合物的特性的是:A. 易燃烧 B. 熔点低 C. 产物复杂 D. 反应速度快(3)表示化合物分子所含各种元素的原子数目最简单整数比的式子是:A. 实验式 B. 分子式 C. 结构式 D. 结构简式(4)下列不是有机化合物的官能团的是:A. 碳碳双键 B. 甲基 C. 羧基 D. 羟基(5)下列化合物有极性的是:A. CH4 B. CHCl3 C. CCl4 D. CO22写出化合物(1)C3H6O (2)C2H4O2 (3)C4H9Cl 可能有的结构式,指出其官能团和名称。3计算题某

10、有机化合物含C:54.5%、H:9.1%、O:36.4%,实验测得该化合物的相对密度是氢气的44倍,推测该化合物可能的结构式。第二章 链烃1重点:烷烃、烯烃、炔烃和二烯烃的系统命名法和化学性质,马氏规则。2难点:sp3、sp2、sp杂化,键、键的形成和特性,共轭效应、诱导效应,亲电取代反应历程,马氏规则的解释,过氧化物效应。3内容:(1)烷烃、烯烃、炔烃和二烯烃的系统命名法命名原则:选主链 选择包含CC、CC、CC在内、支链最多的最长碳链作为主链(母体),根据主链碳原子数称为某烃(烷、烯或炔),其它作为支链(取代基)。编号 优先官能团(碳碳双键或叁键),其次是靠近支链编号。命名 取代基的位次、

11、数目和名称在前,合并相同的取代基,取代基不同时则按甲基、乙基、正丙基、异丙基顺序,母体名称某烃在后。顺反异构用Z或E构型命名 优先基团在碳碳双键同侧为Z构型,相反为E构型;优先基团的确定用次序规则:第一原子的原子序数大的为优先基团与第一原子(相同)相连的其它原子的原子序数大的为优先基团若为双键或叁键时,可将其看作是连接两个或三个相同的原子。分子中同时含有双键和叁键时,称为某烯炔。优先双键的编号,并使双键和叁键的编号最小。常见烃基:RH(烃)去掉一个氢原子后剩下的基团称为烃基,用R表示。一些常见的烃基烃基名称 结构式烃基名称 结构式甲基(Me) CH3乙基(Et) CH3CH2或C2H5正丙基

12、CH3CH2CH2异丙基 (CH3)2CH正丁基 CH3CH2CH2CH2异丁基 (CH3)2CHCH2仲丁基叔丁基 (CH3)3C乙烯基 CH2=CH丙烯基 CH3CH=CH烯丙基 CH2=CHCH2 2甲基3乙基戊烷 3甲基2乙基1丁烯E4甲基3乙基-2-戊烯 4甲基2庚烯5炔(2)化学性质烷烃的主要化学性质为卤代反应。卤代反应属于游离基(自由基)反应,其反应历程包括链引发、链增长和链终止三个阶段。在卤代反应中,不同氢原子的活性顺序为:321烯烃、炔烃的主要化学性质为亲电加成反应和氧化反应。不对称烯烃与不对称试剂加成时,不对称试剂中带负电部分则加到双键含氢较少的碳原子上,此规律称为马氏规则

13、;在过氧化物的存在下,则按反马氏规则进行。烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化的反应规律为:氧化断键的产物为CO2和H2O氧化断键的产物为羧酸 或RCOOH氧化断键的产物为酮烯烃被臭氧(O3)氧化,锌粉(Zn)还原水解规律与高锰酸钾(KMnO4)氧化相似,只能氧化到醛、酮。烯烃H和末端炔氢的取代反应。共轭二烯烃的主要化学性质:低温、非极性溶剂主要发生1,2加成反应(马氏规则),高温、极性溶剂主要发生1,4加成反应;双烯合成(狄尔斯-阿尔特反应)生成六元环烯化合物。G:H、CHO、COOR、NO2思考题:1命名下列化合物(带“*”者需标明构型)2单选题(1)下列化合物中,能与酸性高锰酸钾反应放出CO2的是

14、:A. 2甲基2丁烯 B. 2甲基1丁烯C. 2甲基丁烷 D. 2丁炔(2)能与氯化亚铜的氨溶液作用生成砖红色沉淀的是:A. 1丁炔 B. 2丁炔 C. 1丁烯 D. 2丁烯(3)下列化合物中有顺反异构现象的是:A. 2甲基2戊烯 B. 2,3二甲基2戊烯C. 3甲基2戊烯 D. 2,4二甲基2戊烯(4)下列化合物中,既是顺式,又是E构型的是:(5)能使溴水褪色,但不能使KMnO4溶液褪色的是:A. 丙烷 B. 环丙烷 C. 丙烯 D. 环丙烯(6)CH2=CHCH2CH3和CH3CH=CHCH3互为:A. 碳链异构 B. 位置异构 C. 构象异构 D. 顺反异构3推导题某化合物分子式为C6H

15、12,能使溴水褪色,与酸性KMnO4溶液反应得到一分子酮和一分子羧酸,试写出此化合物的可能结构式。第三章 环烃1重点:单环、二环脂环烃和单环芳烃的命名,单环芳烃的的化学性质以及亲电取代反应的定位规律。2难点:二环脂、环烃的命名,苯环亲电取代反应的定位规律及其应用,芳香性。3内容:(1)环烷烃、单环芳烃的命名环烷烃的命名与烷烃相似,在相应的烷烃名称前加“环”字;取代基环烷烃命名时,使取代基的编号最小。烷基苯通常以苯为母体,烷基为取代基来命名。二元烷基苯用阿拉伯数字或邻、间、对等标示取代基的位置,三元烷基苯用阿拉伯数字或连、偏、均等标示取代基的位置,对于多元烷基苯,如果其中有一个是甲基,也可用甲苯

16、为母体来命名。复杂结构或不饱和芳烃,以苯环为取代基来命名。苯环上基团母体的优先顺序:SO3H(COOH) CHO OH NH2 R X NO2磺酸基(羧基) 醛基 酚羟基 氨基 烷基 卤素 硝基(2)环烷烃、单环芳烃的化学性质34碳环的环烷烃易开环发生类似烯烃的亲电加成(加H2、X2、HX)反应;56或以上碳环的环烷烃则很难,但能发生游离基卤代反应。单环芳烃具有芳香性,由于苯环中闭合大键的存在,苯环的结构相当稳定,一般情况下难氧化,难加成,却易发生亲电取代反应,苯环上含H的侧链时,则侧链易发生氧化反应。定位基第一类定位基(邻、对位定位基):氨基 羟基 乙酰胺基 烷基 卤基第二类定位基(间位定位

17、基):NO2 SO3H COOH硝基 磺酸基 羧基休克尔规则:(1)环状共轭多烯体系;(2)电子数目符合4n + 2(n为0,1,2,3)即2,6,10,14。苯、萘、蒽、菲、环丙烯正离子、环戊二烯负离子、环庚三烯正离子、10轮烯等化合物符合休克尔规则,具有芳香性。思考题:1命名下列化合物2单选题(1)下列基团中,属于邻、对位定位基的是:ANH2 BNO2 CCHO DCOOH(2)下列化合物中,不能被高锰酸钾氧化的是:A叔丁基苯 B异丁基苯 C仲丁基苯 D正丁基苯(3)下列化合物中,硝化反应最快的是:A氯苯 B苯胺 C甲苯 D硝基苯(4)下列化合物中,具有芳香性的是:A环戊二烯 B环戊二烯碳

18、正离子 C环戊烯 D环戊二烯碳负离子(5)下列构象中,优势构象的是:3完成下列反应式4推导题某芳烃分子式为C8H10,与酸性KMnO4溶液反应得到二元羧酸,此烃的一元氯代产物只有一种,写出该烃的结构式。5合成题(无机试剂任选)第四章 卤代烃1重点:卤代烃的分类、命名和性质,札依采夫规则,不同类型卤代烃卤原子活性。2难点:SN1、SN2历程,碳正离子的稳定性,札依采夫规则。3内容:(1)卤代烃的分类、命名根据与卤原子直接相连的碳原子的类型不同,分为伯卤代烃、仲卤代烃和叔卤代烃;根据卤原子的数目不同,分为一卤代烃、二卤代烃和多卤代烃。命名原则:选择含卤原子在内的最长的碳链为主链(母体),称为某烃,

19、卤原子和其它支链为取代基优先不饱和键的编号,其次是烷基、卤原子命名时,烷基、卤原子在前,烃在后命名卤代芳烃时,卤原子直接与芳环相连时,以芳烃为母体,卤原子为取代基来命名;卤原子连在芳环侧链上时,则以脂肪烃为母体,芳基和卤原子为取代基来命名。(2)化学性质NaOH、NaOR、NH3 HX HBr、HI(卤代烃) (醇) (醚)CX键是极性共价键,比醇、醚CO极性大,易断裂。卤代烃的碳和氢为卤代烃的两个反应活性中心,化学反应主要表现为亲核取代反应和消除反应等。亲核取代反应消除反应条件不同,反应类型也不同,NaOH(KOH)/H2O为取代反应;而NaOH(KOH),醇溶液/为消除反应,仲或叔卤代烷消

20、除反应主要是生成双键碳原子上连较多烷基的烯烃,称为札依采夫(Saytzeff)规则。卤代烃的类型与卤原子的种类对反应活性的影响不同类型卤代烃卤原子活性的比较卤代烃类型实 例与硝酸银乙醇溶液反应卤原子的活性卤代烯丙型卤代烷型(n=2、3、4 )立即反应,产生AgCl在室温下不反应,加热产生AgCl最活泼活性次之卤代乙烯型多卤代烃CCl4、CHCl3加热后都不反应最不活泼思考题:1单选题(1)化合物CH3CH=CHCH2Cl CH3CH2CHClCH3 CH3CH=CClCH3CH2=CHCH2CH2Cl中卤原子的活性由强到弱顺序排列的是:A BC D(2)下列物质可做灭火剂的是:ACH3Cl B

21、CH2Cl2 CCHCl3 DCCl4(3)下列卤代烃与强碱共热时最容易发生消除反应的是:A伯卤代烷 B仲卤代烷 C叔卤代烷 D季卤代烷(4)按SN1历程,下列化合物中反应活性最大的是:A正溴丁烷 B仲丁基溴 C2-甲基-2-溴丙烷 D正溴丙烷2完成下列反应式3合成题(无机试剂任选)第五章 醇、酚、醚1重点:醇、酚、醚的命名和主要的化学性质。2难点:醇、酚的化学性质;伯、仲、叔醇、邻二醇和酚的鉴别。3内容:(1)醇、酚、醚的命名醇的命名原则:选主链:选一条包含羟基所连的碳原子在内的最长碳链为主链(母体),称某醇;编号:从靠近羟基的碳端开始编号;命名:先取代基的位次、数目和名称,然后是母体醇的位

22、次、名称。酚的命名一般是在芳环的名称后面加上酚字。脂肪混合醚命名时,小的烃基在前,大的烃基在后;芳香混合醚命名时,芳烃基在前,脂肪烃基在后。(2)化学性质醇的化学性质主要决定于官能团羟基,醇分子中易发生反应的部位如下所示:1OH键断裂,与活泼金属反应;2CO键断裂,羟基被取代3CO键和CH键同时断裂,发生消除反应;4-H被氧化主要反应归纳如下:酚类的化学性质,除了酚羟基的反应外,还有芳环上的亲电取代反应,主要反应归纳如下:醚的主要化学反应是醚键的断裂,反应如下:思考题:1单选题(1)下列化合物中酸性最强的是:A苯酚 B对甲苯酚 C对硝基苯酚 D2,4,6-三硝基苯酚(2)可以用来鉴别1-丁醇、

23、2-丁醇和叔丁醇的试剂是:AKMnO4/H+溶液 B溴水 CLucas试剂 DAgNO3的醇溶液(3)下列化合物沸点最高的是:ACH3CH2CH3 BCH3CH(OH)CH3 CHOCH2CH(OH)CH3DHOCH2CH(OH)CH2OH(4)下列化合物不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是:A甲苯 B2-戊醇 C叔丁醇 D对甲苯酚(5)下列化合物不与FeCl3发生显色反应的是:(6)下列说法正确的是:A所有醇都能使K2Cr2O7/H+溶液变色 B乙醚是乙醇的同分异构体C凡含有2个或2个以上羟基的化合物都能与Cu(OH)2反应显蓝色D低级醇能与水无限混溶,随分子量增大溶解度降低2完成下列反应式3推导

24、题某醇依次与下列试剂反应(1)HBr;(2)KOH(醇溶液);(3)H2O(H2SO4);(4)K2Cr2O7/H2SO4,最后产物是2-戊酮,试推测原来醇的结构并写出有关的反应式。第六章 醛、酮1重点:醛、酮的命名和化学性质;醛、酮的鉴别方法。2难点:电子效应、空间效应对羰基活性的影响;羰基的亲核加成反应历程。3内容:(1)醛、酮的命名命名原则:选主链:选择含羰基的最长碳链作为主链(母体),称为某醛、酮编号:从醛基或靠近酮(羰)基的碳端开始编号,醛基位次可以省略,而酮(羰)基的位次必须标明芳香或环醛、酮的命名,把芳烃基作为取代基。(2)化学性质羰基( )为极性不饱和键,可发生亲核加成反应。羰

25、基是醛、酮化学反应的中心,此外还发生H活泼氢反应和氧化还原反应。羰基的亲核加成反应亲核试剂:CN、NaSO3、RO、R、NH2等。-活泼氢的反应羟(醇)醛缩合反应:(自身羟醛缩合)含-H(交叉羟醛缩合)不含-H 含-H碘仿反应:乙醇或甲基醇 乙醛或甲基酮还原反应 羰基还原成醇羟基:(催化还原)(选择性还原)羰基还原成亚甲基:(克莱门森反应)(乌尔夫-凯惜纳尔-黄鸣龙反应)氧化反应康尼查罗反应(交叉康尼查罗反应)思考题:1单选题(1)下列化合物不发生碘仿反应的是:ACH3CH2CHO BCH3CH2OH CCH3COCH2CH3 DCH3CHO(2)能与斐林试剂反应析出砖红色沉淀的化合物是:AC

26、H3COCH3 BC6H5CHO CCH3CHO DCH3CH2OH(3)下列化合物不能发生银镜反应的是:A福尔马林 B丙酮 C苯甲醛 D乙醛(4)下列用于区分脂肪醛和芳香醛的试剂是:A希夫试剂 B斐林试剂 C托论试剂 D次碘酸钠(5)下列化合物不与饱和的亚硫酸氢钠反应生成白色结晶的是:A环己酮 B苯甲醛 C2戊酮 D3戊酮2完成下列反应式3推导题化合物A和B分子式均为C3H6O,A和B都能与饱和NaHSO3作用生成白色结晶。A可发生银镜反应,B则不能;B可发生碘仿反应,A则不能。试推测A、B的结构式。第七章 羧酸取代羧酸1重点:羧酸、取代羧酸的结构和官能团;羧酸、取代羧酸的化学性质。2难点:

27、羧酸、取代羧酸的结构特点以及对酸性大小的影响。3内容:(1)羧酸、取代羧酸的命名羧酸的命名 由于羧基(COOH)位于羧酸分子链的末端,故脂肪羧酸的命名是选择含有羧基的最长碳链为主链,从羧基处开始编号,芳香羧酸命名则按照取代芳香烃的命名方法。取代羧酸的命名 以卤原子、羟基、羰基为取代基,羧酸为母体来命名。3甲基丁酸或甲基丁酸 2乙基丙烯酸 -萘乙酸邻羟基苯甲酸(俗名水杨酸) 3丁酮酸或乙酰乙酸-活泼H的反应羰基的亲核加成,还原羰基的亲核加成,然后再消除(表现为羟基的取代)。脱羧酸性(2)化学性质酸性吸电子基团有利于COO负电荷的分散,酸性增强。例如:羧基上羟基的取代反应羧酸分子中羟基可被卤原子(

28、X)、酰氧基(OCOR)、烷氧基(OR)、氨基(NH2)等取代,分别生成酰卤、酸酐、酯或酰胺等羧酸衍生物。脱羧反应注:还原反应-活泼H的取代反应取代酸的特性羟基酸分子中羧基上的羟基和另一分子羟基发生分子间脱去两分子水形成六元环的交酯;羟基酸则发生分子内脱水生成,不饱和羧酸;和羟基酸分子内酯化,生成内酯。酮酸很容易被氧化,托伦试剂就能将它氧化为羧酸和二氧化碳。思考题:1单选题(1)-羟基酸受热发生脱水反应的主要产物是:A交酯 B,-不饱和羧酸 C内酯 D都不是(2)下列化合物中酸性最强的是:ACH2BrCOOH BCH2ClCOOH CCCl3COOH CCHCl2COOH(3)中国药典鉴别阿司

29、匹林的方法之一“取本品适量加水煮沸,放冷后加入FeCl3试液1滴,即显紫色。”该法利用了下述哪种反应:A阿司匹林羧基与Fe3+生成紫色配合物;B阿司匹林水解生成酚羟基与Fe3+生成紫色配合物;C阿司匹林水解后生成的乙酸与Fe3+生成紫色配合物。D都不是(4)不能发生银镜反应的化合物是:2完成下列反应式(写出主要产物或试剂)(1)CH3CHBrCOOH + H2O(2)CH3COOH + CH3CH2OH(3)(4)(5)3合成题(无机试剂任选)以乙醛为原料,合成-丁酮酸第八章 羧酸衍生物1重点:羧酸衍生物的主要化学性质;乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成上的应用。2难点:酯缩合反应;乙酰乙酸

30、乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成上的应用。3内容:(1)羧酸衍生物的命名由于羧酸衍生物从羧酸衍生而来,脂肪族与芳香族羧酸衍生物命名方法如下:脂肪族羧酸芳香族羧酸羧酸酰卤酸酐酯酰胺腈CH3COOH 乙酸CH3COCl 乙酰氯(CH3CO)2O 乙酸酐CH3COOC2H5 乙酸乙酯CH3CONH2 乙酰胺CH3CN 乙腈PhCOOH 苯甲酸PhCOCl 苯甲酰氯(phCO)2O 苯甲酸酐phCOOC2H5 苯甲酸乙酯phCONH2 苯乙酰胺phCN 苯甲腈(2)化学性质亲核取代反应 羧酸衍生物的水解、醇解、氨解以及羧酸中羟基的取代反应历程都是相似的,它们都是属于亲核取代反应,可用以下通式表示:LX,R

31、COO,OR,NH2(R);Nu= H2O,ROH,NH3,RNH2反应活性为:酰卤 酸酐 酯 酰胺,酯、酰胺需在酸或碱催化下反应。还原反应 羧酸衍生物均可被氢化铝锂还原,这些还原剂均不影响分子中的碳碳双键。酰卤、酸酐、酯还原为醇;酰胺还原为胺。酯缩合反应 两分子具氢的酯在醇钠作用下发生缩合,生成酮酸酯,称为克莱森(Claisen)酯缩合。不含氢的酯可以含氢的酯发生交叉缩合;已或庚二酸酯可以发生分子内的缩合生成环状酮酸酯,称为迪克曼(Dieckmann)反应。酮的氢比酯的氢活泼,与酯也可以缩合得到羰基酮。与格氏试剂反应 羧酸衍生物与格氏试剂作用可得酮,酮继续与与格氏试剂作用得醇。酰胺的特性 霍

32、夫曼降解:生成少一个碳原子的伯胺。乙酰乙酸乙酯 具有互变异构现象;能使溴水的四氯化碳溶液褪色;与三氯化铁水溶液发生颜色反应。酮式 烯醇式在强碱存在下,亚甲基上的氢原子被烷基或酰基取代;将烷基或酰基取代的乙酰乙酸乙酯经酮式分解或酸式分解,用于合成甲基酮和增长碳链的羧酸。丙二酸二乙酯 丙二酸二乙酯与乙酰乙酸乙酯很相似,它的亚甲基上的氢原子被烷基取代生成取代丙二酸二乙酯。经过水解脱羧,可以制备各种增长碳链的羧酸。思考题:1单选题(1)不溶于水的化合物是:A乙醇 B乙酸乙酯 C乙酸 D乙酰胺(2)反应式 该反应的主要产物是:(3)下列化合物水解活性最强的是:ACH3COCl BCH3CONH2 C(C

33、H3CO)2O DCH3COOC2H5(4)乙酰氯的乙醇解产物是:A乙酸酐 B乙酸乙酯 C乙酰胺 D乙酸2完成下列反应式(1)CH3COOH + PCl53合成题(1)(2)4推导题化合物A分子式为C4H6O4,加热后得到化合物B分子式为C4H4O3,将A与过量甲醇及少量硫酸一起加热得化合物C分子式为C6H10O4。B与过量甲醇作用也得到C。A与LiAlH4作用后得化合物D分子式为C4H10O2。写出A、B、C、D的结构式以及它们相互转化的反应式。第九章 对映异构1重点:对映异构和R、S标记法;1个手性碳原子化合物的对映异构。2难点:R、S构型标记法;含1或2个手性碳原子化合物的对映异构;外消

34、旋体、内消旋体。3内容:(1)对映异构右旋体和左旋体 右旋体是指能使偏振光的振动平面向顺时针旋转的物质,用d或()表示;左旋体是指使偏振光的振动平面向逆时针旋转的物质为左旋体,用l或()表示。例如:()乳酸 (+)乳酸旋光度和比旋光度 旋光度是指偏振光的振动平面旋转的角度,用表示。在一定条件下,某旋光性物质的旋光度是一常数,通常用比旋光度表示。比旋光度与旋光度之间的关系计算公式如下:手性碳原子和手性分子 手性碳原子或称不对称碳原子是指4个不相同的原子或基团相连的碳原子,可用“*”标出。例如: 互为实物和镜像关系且不能完全重叠的分子称为手性分子。例如:(2)费歇尔投影式投影规则:以“”字交叉点代

35、表手性碳原子,主链直立,编号最小的基团放在上端;竖向(垂直方向)连接伸向纸平面后方的2个原子或基团,横向(水平方向)连接处于纸平面前方的2个原子或基团。D/L构型标示法 人为规定:甘油醛OH在C*右边为D构型;相反为L型。D(+)甘油醛 L()甘油醛比较:D()乳酸 L(+)乳酸对映体R/S构型标示法 方法:(1)与C*连接的4个基团abcd按“次序原则”排列优先基团的顺序:a(最大)bcd(最小);(2)把d放在离观察者最远的地方,如果abc顺时针排列为R型,逆时针则为S型(以透视式或立体模型标准来判断)。费歇尔投影式R/S构型的判断:当d在横键上时,abc顺时针为S型;abc逆时针为R型。

36、例如:R乳酸 S乳酸当d在竖键上时,abc顺时针为R型,abc逆时针为S型。(3)对映体 R乳酸和S乳酸为一对对映体,其中一个为左旋,另一个为右旋。(4)外消旋体:R型乳酸和S型乳酸等量混和为一个外消旋体。(5)2个相同手性碳原子的化合物的对映异构() () () ()(2S,3S)()酒石酸 (2R,3R)(+)酒石酸 (2R,3S)i酒石酸(内消旋体)注:(1)酒石酸有3个旋光异构体:()酒石酸、(+)酒石酸和i酒石酸(内消旋体);(2)酒石酸有1对对映体:()与();(3)1个外消旋体:()与()等量混和;(4)1个内消旋体:()。(6)旋光异构的性质 一对对映体除旋光方向相反外,其它物

37、理性质如熔点、沸点和旋光度大小都相同,化学性质几乎完全相同,但生理活性差别很大。思考题:1单选题(1)温度20,以钠光灯为光源,用100mm盛液管,在旋光仪中测得某葡萄糖溶液旋光度为+10.5。已知葡萄糖比旋光度+52.5,则该葡萄糖溶液浓度是:A. 5 B. 10 C. 20 D. 30(2)下列化合物为R-构型的是:(3)下列叙述不正确的是:(4)下列化合物没有旋光性的是:A()葡萄糖 Bi酒石酸 C()乳酸 D丙酸2. 命名下列化合物第十章 含氮化合物1重点:胺的命名和主要化学性质;胺的结构与碱性的关系。2难点:胺的结构与碱性的关系;重氮盐的生成、性质以及在合成上的应用。3内容:(1)胺

38、的分类、命名 根据氮原子所连烃基的数目分为伯胺、仲胺、叔胺、季铵。胺的命名原则:简单的胺以烃基为取代基,胺为母体来命名,称为某胺;氮原子同时连有脂肪烃基和芳香烃基的胺,要在脂肪烃基前加“N”或“N,N”词头。(2)化学性质胺的碱性强弱顺序为:脂肪胺氨芳香胺(CH3)4N+OH (CH3)2NHCH3NH2(CH3)3NNH3PhNH2Ph2NHPh3N(CH3)3N比CH3NH2碱性弱的主要原因是空间效应。芳胺中的氨基很容易被氧化,在有机合成上常利用酰化反应来保护芳环上的氨基。常用的酰化剂有乙酰氯、乙酐等。可用兴斯堡反应来鉴别和分离伯、仲、叔胺。用亚硝酸鉴别各种胺。伯胺 仲胺 叔胺脂肪胺 N2 黄色油状 不稳定的水溶性盐芳香胺 低温生成重氮盐 黄色油状 桔黄色加热 酚N2 有色(3)重氮化合物和偶氮化合物的结构重氮基 偶氮基(重氮化合物) (偶氮化合物)(4)重氮化合物的性质重氮化反应:芳香伯胺与亚硝酸在低温下反应生成重氮化合物。重氮基可被H、OH、X、CN等取代生成芳香烃、苯酚、卤代苯和腈,同时放出氮气。重氮盐在低温下还可与酚或芳胺发生偶联反应。弱碱性弱酸性偶联反应主要发生在酚羟基或氨基的对

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