医用化学.pptx

生物化学生物化学刘刘 丽丽 华华生物化学生物化学-生命的生命的化学一、概述化学一、概述二、生命的物质基础二、生命的物质基础 无机物无机物 有机物有机物一、概一、概 述述v生物化学是生物化学是生命生命的化学的化学。v利利用用化化学学的的原原理理和和方方法法，从从分分子子水水平平来来研研究究生生物物体体的的化化学学组组成成、结结构构、性性质质、功功能能及及其其在在体体内内的的代代谢谢转转变变规规律律，从从而而阐阐明明生生命命现现象象本本质质的的一一门门科科学学分类v传统分类传统分类v植物生物化学植物生物化学v动物生物化学动物生物化学-人体生物化学医学生化人体生物化学医学生化v微生物生物化学微生物生物化学v新分支新分支v药学生化药学生化v农业生化农业生化v工业生化工业生化学习内容v1生物大分子的结构与功能（叙述生化）v2生物体内的物质代谢（动态生化）v3代谢反应及其与功能的关系（机能生化）v4基因信息的贮存与表达生物大分子的结构与功能生物大分子的结构与功能v蛋白质化学蛋白质化学v核酸化学核酸化学v酶酶物质代谢物质代谢v糖的代谢糖的代谢v脂类代谢脂类代谢v氨基酸代谢氨基酸代谢v核苷酸代谢核苷酸代谢v生物氧化生物氧化v代谢调节代谢调节遗传信息的传递和表达遗传信息的传递和表达vDNA复制复制vRNA转录转录v蛋白质生物合成蛋白质生物合成v基因表达调控基因表达调控v基因重组与基因工程基因重组与基因工程器官生化、专题介绍器官生化、专题介绍v肝胆生化肝胆生化v血液生化血液生化v水、盐代谢水、盐代谢v酸碱平衡酸碱平衡v钙、磷代谢钙、磷代谢v细胞信息传递细胞信息传递v癌基因等癌基因等生化与医药学的关系生化与医药学的关系v生化是医学基础课程。生化是医学基础课程。v与基础、临床医学关系密切与基础、临床医学关系密切v学科交叉广泛：学科交叉广泛：分子药理学分子药理学 分子病理学分子病理学 分子诊断技术等分子诊断技术等 生物化学的发展史生物化学的发展史v历史久远历史久远的的新学科新学科v我国酿酒、制醋工艺我国酿酒、制醋工艺v中医：食肝明目中医：食肝明目v新学科新学科v1903年从年从生理学生理学分支发展起来的一门学科。分支发展起来的一门学科。生物化学的新发展生物化学的新发展v80年代随着年代随着分子生物学分子生物学、克隆技术克隆技术的发展，分离得到了的发展，分离得到了癌基因（癌基因（oncogene），），已发现的癌基因有上百种，并已发现的癌基因有上百种，并阐明了：阐明了：1）RNA逆转录病毒、逆转录病毒、DNA病毒的病毒的癌基因癌基因掺入到细胞基因掺入到细胞基因组中，可引起癌变组中，可引起癌变2）正常细胞中存在）正常细胞中存在原癌基因原癌基因（protooncogenes），），致致癌物可引起原癌基因活化，造成某些基因产物的异常或癌物可引起原癌基因活化，造成某些基因产物的异常或过多可引起癌变过多可引起癌变3）近年来又分离得到抑癌基因（）近年来又分离得到抑癌基因（Anti-oncogenes），），它它的缺失或异常可引起肿瘤，代表为的缺失或异常可引起肿瘤，代表为Rb-1基因基因学习生化应注意的问题学习生化应注意的问题v基本概念要清楚基本概念要清楚v注意听讲抓要点注意听讲抓要点,整理好笔记整理好笔记v每周保证自学时间每周保证自学时间v要学会融会贯通，对相关的代谢知识，找到它要学会融会贯通，对相关的代谢知识，找到它们彼此的内在联系，共性和差异区别。们彼此的内在联系，共性和差异区别。v在理解的基础上加以记忆。在理解的基础上加以记忆。二、生命的物质基础二、生命的物质基础v无机物无机物 水水 无机盐无机盐v有机物有机物 糖、脂、蛋白质、核酸、维生素糖、脂、蛋白质、核酸、维生素无机与有机化合物无机与有机化合物从前从前:源于源于有生命有生命的动物和植物的物质称有机化合的动物和植物的物质称有机化合物。物。从无生命的矿物中得到的物质称无机化合物。从无生命的矿物中得到的物质称无机化合物。现在：以无机化合物为原料现在：以无机化合物为原料 在实验室中在实验室中人工合成人工合成出来出来。区别v来源：“有机”二字，已不反映其固有的涵义，只是历史上的原因迄今仍沿用v组成：二者之间没有绝对的界限，也不存在本质的区别v有机化合物在组成、结构和性质等方面有着明显的特点无机化合物简称无机物v指除碳氢化合物及其衍生物以外的一切元素及其化合物，如水、食盐、硫酸等v多数无机物可归入氧化物、酸、碱和盐氧化物、酸、碱和盐4大类v生物体中的无机物主要有水及一些无机离子水及一些无机离子Na+、K+、Ca2+、Cl-、HCO3-HPO42-等第一节无机物vH2O：是由氢氢、氧氧两种元素组成的两种元素组成的无机物无机物，v常温常压下为无色无味的透明常温常压下为无色无味的透明液体液体。v在在自然界自然界，纯水纯水是非常罕见的，水通常多是是非常罕见的，水通常多是酸酸、碱碱、盐盐等物质的溶液，习惯上仍然把这等物质的溶液，习惯上仍然把这种水溶液称为水种水溶液称为水v三态：液态、气态和固态：三态：液态、气态和固态：v固态的水称为固态的水称为冰冰；气态叫；气态叫水蒸气水蒸气。水水水与生命v地球上的生命最初是在水中出现的v水是所有生物体的重要组成部分。v水母中98%都是水，人体中水占70%（有有年龄、性别、组织细胞差异）年龄、性别、组织细胞差异）组织细胞差异v成年人：成年人：l3BWv血液、淋巴、脑脊液含水量高达血液、淋巴、脑脊液含水量高达90以上；以上；v肌肉、神经、内脏、细胞、结缔组织等含水肌肉、神经、内脏、细胞、结缔组织等含水约约6080；v脂肪组织和骨骼含水在脂肪组织和骨骼含水在30以下以下水对人体的作用水对人体的作用v水是生命的源泉。v人对水的需要仅次于氧气。v人如果没有水只能活几天1.运输作用v水在血管、细胞之间川流不息v把氧气和营养物质运送到组织细胞v把代谢废物排出体外2.体温调节v呼吸和出汗时都会排出一些水分。v炎热季节，环境温度往往高于体温，人就靠出汗，使水分蒸发带走一部分热量，来降低体温，使人免于中暑。v天冷时，由于水贮备热量的潜力很大，人体不致因外界温度低而使体温发生明显的波动3.水是体内的润滑剂v它能滋润皮肤。v皮肤缺水，就会变得干燥失去弹性，显得面容苍老。v体内一些关节囊液、浆膜液可使器官之间免于摩擦受损，且能转动灵活。v眼泪、唾液也都是相应器官的润滑剂。4.水是良好的溶剂v水是世界上最廉价最有治疗力量的奇药v矿泉水和电解质水的保健和防病作用是众所周知的。v水中含有对人体有益的成分。当感冒、发热时，多喝开水能帮助发汗、退热、冲淡血液里细菌所产生的毒素;同时，小便增多，有利于加速毒素的排出。5.参与体液组成v大面积烧伤以及发生剧烈呕吐和腹泻等症状，体内大量流失水分时，都需要及时补充液体，以防止严重脱水，加重病情。水平衡v正常成人每天水的摄入与排出相等摄入与排出相等（约2500ml）v水的排出途径与数量水的排出途径与数量：呼吸排出350ml皮肤蒸发500ml（不包括出汗）变动很小粪便排出150ml肾排出1500ml可变（正常500ml）成人每天的最低需水量是成人每天的最低需水量是1500ml二、无机盐(电解质)v无机盐的生理功用：.维持体液的渗透压与酸碱平衡；.维持神经肌肉的应激性（注意K+对神经肌肉及心肌细胞的不同作用）；.维持细胞正常新陈代谢，如细胞内蛋白质、糖原合成旺盛时，胞外（血中）钾进入细胞内细胞内分解代谢旺盛时，血钾增高等。体液中电解质分布特点v用mmol（电荷）/L表示，阳离子总数=阴离子总数，呈电中性状态呈电中性状态v细胞内、外液差异：内液的阳离子以K+最主要，其次是Mg2+和少量的Na+，阴离子以有机磷酸和蛋白质有机磷酸和蛋白质为主。v细胞外液的阳离子以Na+占大部分；亦有少量的K+、Ca2+、Mg2+等，阴离子以Cl和和HCO3为主。细胞外液v血浆和细胞间液血浆和细胞间液二部分体液中的电解质种类一致；含量极为接近。v蛋白质含量有明显差别蛋白质含量有明显差别：血浆的蛋白质含量大大超过细胞间液。第二节有机物一、一、概概 述述有机化学有机化学是研究有机化合物的是研究有机化合物的组成、组成、结构、性质及其制法结构、性质及其制法的一门的一门科学科学组成v除碳以外，绝大数还含有氢，有的也含有氧、硫、氮和卤素等。v有人把有机化合物定义为碳氢化合物碳氢化合物及其衍生物。v含碳的化合物不一定都是有机化合物，如一氧化碳，二氧化碳，碳酸盐及金属氰化物等特点v1有机化合物数目繁多迄今已逾1000万种新合成或被新分离和鉴定的有机化合物还在与日俱增与日俱增。由碳以外的其他碳以外的其他100多种元素多种元素组成的无机化无机化合物合物的总数，不到有机化合物的十分之一。2热稳定性差，容易燃烧v对热不稳定对热不稳定：有的常温下就能分解。大多数在常温下是稳定的，但放在坩埚中加热，即炭化变黑，并且在完全燃烧后不留灰烬（有机酸的盐类等除外）。v这是识别有机化合物的简单方法之一这是识别有机化合物的简单方法之一3熔点较低v有机化合物的熔点通常比无机化合物低v300300以下就熔化以下就熔化。4难溶于水，易溶于有机溶剂v多数易溶于有机溶剂而难溶于水v但是当有机化合物分子中含有能够同水形成氢键的羟基、磺基氢键的羟基、磺基等时，该有机化合物也有可能溶于水中。5反应速度慢，常有副反应发生v大多数的有机化合物电离度很小大多数的有机化合物电离度很小v很多为反应速度缓慢的很多为反应速度缓慢的分子间分子间的反应的反应，需要加需要加热或使用催化剂热或使用催化剂，瞬间进行的离子反应很少，瞬间进行的离子反应很少v分解或取代反应都是在分子中的分解或取代反应都是在分子中的某一部位某一部位发生，发生，且在大多数情况下，反应且在大多数情况下，反应分阶段分阶段进行进行v多有副产物生成或能够分离出多种反应中间产多有副产物生成或能够分离出多种反应中间产物物二、有机化学应用v直接关系到人类的衣、食、住、行衣、食、住、行。v我们身上穿的衣服，工业上使用的汽油、汽油、柴油、橡胶、塑料、油漆、染料以及杀虫柴油、橡胶、塑料、油漆、染料以及杀虫剂、昆虫信息素等剂、昆虫信息素等都是有机化合物。有机化学与医学v医学课程的基础课，为生物化学、生物学、免疫学、遗传学、卫生学以及临床诊断等提供必要的基础知识v生命的人工合成生命的人工合成，遗传基因的控制，癌症、艾滋病等的治疗都是目前医学和生物学正在探索的重大课题。在这些领域中也离不在这些领域中也离不开有机化学的密切配合开有机化学的密切配合。有机化学有机化学与与医学的关系医学的关系v医学研究的对象是人体。组成人体的物质除水和一些无机盐以外，绝大部分是有机物蛋白质、酶、激素和维生素、糖原、脂肪等蛋白质、酶、激素和维生素、糖原、脂肪等。v有机化合物在体内进行着一系列复杂的变化（新陈代谢）v药物在体内的变化，它们的结构与药效、毒性的关系三、分子结构v包括下面一些内容p88-114第五章第五章).分子中直接相邻的原子间的强相互作用力，即化学键.分子的空间构型空间构型问题.分子之间还有一种弱的相互作用力，即分子间力分子间力.分子间或分子内的一些原子间还可能形成氢键氢键化学键的概念v分子或晶体中相邻原子间强烈的相互作用力称为化学键。v化学键的基本类型有：v离子键（电价键）离子键（电价键）v共价键、配价键共价键、配价键v金属键金属键化学键2v离子键离子键：以阳离子和阴离子之间：以阳离子和阴离子之间静电引力静电引力形成形成 的化的化学键学键:Na+_Cl-v共价键共价键：分子中原子间通过：分子中原子间通过共用电子对共用电子对所形成的化所形成的化学键。学键。C:C 配价键配价键：是一种特殊的共价键，其共用电子对是一：是一种特殊的共价键，其共用电子对是一个原子单独提供的。这种由一个原子单独提供一对个原子单独提供的。这种由一个原子单独提供一对电子与另一个原子共用所形成的共价键，叫配位共电子与另一个原子共用所形成的共价键，叫配位共价键，简称配价（位）键价键，简称配价（位）键。配价键配价键化学键3v金属键金属键：是由金属的自由电子和金属原子及离子组成的结晶格子之间的相互作用构成的v金属键的形象说法:“失去电子的金属离子失去电子的金属离子浸在自由电子的海洋中浸在自由电子的海洋中”.金属离子通过吸引自由电子联系在一起,形成金属晶体金属晶体.这就是金属键.共价键类型v由一对共用电子形成的键称为单键单键。v由两对或三对共用电子所形成的键分别叫做双键或三键双键或三键。共价键类型v碳氢（C-H）、碳碳（C-C）为单键单键v碳碳（C=C）、碳氧（C=O）为双键双键v碳碳（CC）为三键三键。氢氢 键键v氢原子与电负性很大、半径很小的原子电负性很大、半径很小的原子X（F，O，N）以共价键形成强极性键强极性键H-X，这个氢原子还可以吸引另一个键上具有孤对电子、电负性大、半径小的原子Y，形成具有X-HY形式的物质。这时氢原子与Y原子之间的定向吸引力叫做氢键（以HY表示）。v氢键的本质氢键的本质主要是静电作用静电作用。形成氢键必须具备两个基本条件v1分子中必须有一个与电负性很强电负性很强的元素形成强极性键的氢原子氢原子。v2分子中必须有带孤对电子孤对电子，电负性大，原子半径小的元素。氢键对物质性质的影响v沸点和熔点高沸点和熔点高在同类化合物中，能形成分子间氢键的物质，在同类化合物中，能形成分子间氢键的物质，其熔点、沸点要比不能形成者的熔点、沸点其熔点、沸点要比不能形成者的熔点、沸点高些高些。（需提供额外的能量破坏氢键）。v溶解度增大溶解度增大在极性溶剂中，如果溶质分子和溶剂分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。四、烃四、烃v分子中只含有碳和氢碳和氢两种元素的有机化合物叫碳氢化合物，简称烃。v烃是有机化合物的母体母体，其它各类有机化合物可以看作是烃的衍生物。v烃的种类:根据烃分子中碳原子互相连接碳原子互相连接的方式的方式不同分为两大类；开链烃和闭链烃开链烃和闭链烃开链烃v简称链烃链烃，它的构造特征是分子中碳原子互相连接成不闭合的链。v按分子中所含碳与氢的比例碳与氢的比例不同分为饱和链烃和不饱和链烃。v饱和饱和链烃又称烷烃。v不饱和不饱和烃包括烯烃、二烯烃和炔烃等闭链烃v闭链烃分子中的碳原子连接成闭合的环，所以又叫环烃v环烃可分为脂环烃和芳香烃两类。（一）烷烃构造特点：其碳原子与碳原子都以单键相结合其余价键都和氢原子相连接烷烃的命名v烷烃的常用命名法:v普通命名法v系统命名法。普通命名法1直链烷烃的命名直链烷烃的命名v按碳原子数叫“正某烷正某烷”。v10及10个碳原子以下的烷烃分别用天干（甲、乙、甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸）表示。例如，CH4甲烷，C2H6乙烷，C10H22癸烷。v十个碳原子以上的烷烃用汉语数字命名。例如，C11H24十一烷，C20H42二十烷等。2含侧链烷烃的命名v含侧链烷烃且无其它支链的烷烃，则按碳原子总数叫做异某烷异某烷。例如，（二）系统命名法v用于构造比较复杂的化合物的命名v1烷基烷基v烃分子中去掉一个氢原子所剩下的原子团叫烃基烃基v脂肪烃去掉一个氢原子所剩下的原子团叫做脂肪烃基，通常用R表示。v烷烃的基叫做烷基烷基，它的通式CnH2n+12系统命名法v（1）选择最长的连续的碳链为主链作为母体，叫某烷。较短的链为支链，作为取代基。（2）从靠近支链的一端开始，把母体烷烃的各个碳原子依次编号，以确定取代基的位次。取代基的位次号与名称之间用一短线相连，写在母体名称之前。（3）主链上连接几个不同的取代基时，则按“次序规则”将取代基的大小顺序列出，小者在前，“较优”者在后。v（4）若在主链上连有相同的取代基，则将取代基合并，用二、三数字表示取代基的数目，写在取代基前面，各取代基的位次号仍须标出。例如：（5）若同时可能有几个等长的主链时，要选择含取代基最多的碳链为主链。例如：v(6)若在主链的等距离两端同时遇到取代基且多于两个时，则要比较第二个取代基的位次大小，以取代基位次的代数和最小为原则。例如：化学性质v一般情况下，烷烃具有极大的化学稳定性，与强酸、强碱及常用的氧化剂、还原剂都不发生化学反应。也不易和极性试剂发生共价键异裂的离子型反应v在一定的条件下，例如使用高温、高压或催化剂，烷烃也能发生一些化学反应。1 卤化反应v烷烃和氯在黑暗中几乎不起反应。但是在日光照射、高温或催化剂的影响下它们能发生剧烈的反应，生成氯化氢和氯代烷烃。v例如甲烷和氯气在强烈的日光或紫外光照射下反应猛烈，甚至发生爆炸。v在漫射的日光下则起一般的氯化反应，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷（俗称氯仿）和四氯化碳。2 氧化反应v烷烃在通常情况下是不被氧化的。v在空气中燃烧（剧烈氧化）生成二氧化碳和水，同时放出大量的热能，因此烷烃可以用作燃料C2H6+3*1/2*O22CO2+3H2O=-1426kJ.mol-1C6H14+9*1/2*O26CO2+7H2O=-4141kJ.mol-12 氧化反应v一些气态烃或极细微粒的液态烃与空气在一定比例范围内混合，点燃时会发生爆炸。v煤矿井的瓦斯爆炸瓦斯爆炸就是甲烷与空气混合物（体积比约为1：10左右）燃烧时造成的。几种常用的烷烃混合物v汽油v煤油v柴油液体石蜡v主要成分是18-24个碳原子的液体烷烃的混合物v是呈透明液体。v它不溶于水和醇，能溶于醚和氯仿中。v液体石蜡性质稳定。v精制的液体石蜡在医药上常用作肠道润滑的精制的液体石蜡在医药上常用作肠道润滑的缓泻剂缓泻剂。凡士林v凡士林是液体石蜡和固体石蜡的混合物，呈软膏状半固体v不溶于水，溶于醚和石油醚v不能被皮肤吸收，而且化学性质稳定，不易和软膏中的药物起变化，所以在医药上常用作软膏基质石 蜡v石蜡是C25-C34固体烃的混合物v医药上用作蜡疗、药丸包衣、封瓶、蜡疗、药丸包衣、封瓶、理疗理疗等。（二）烯 烃v烯烃是指一类含有碳碳双键的不饱和烯 v根据碳碳双键的数目，烯烃又可以分为单烯烃（含一个双键）、二烯烃（含两个双键）和多烯烃（含多个双键）烯烃的构造和通式v烯烃的通式是CnH2nv碳碳双键（）是烯烃的官能团。v烯烃的同分异构现象：烯烃的命名法v1选择含双键的最长碳链为主链作为母体v主链上的碳原子从靠近双键的一端开始编号主链上的碳原子从靠近双键的一端开始编号v把双键位置写在烯烃名称的前面。v2.把支链作为取代基，其位置、数目和名称按“次序规则”“较优”者后列出的顺序写在某烯之前3如双键在主链的中央，则编号从靠近取代基的一端开始。v4 烯烃主链上的碳原子在十个以上时，烯字的前面应加一个“碳”字v烯烃去掉一个氢原子生成一价基团，叫做烯基。碳链的编号应从含有自由键的碳原子开始。例如：v5.对于双键碳原子上连结有四个不同取代基的烯烃，其顺反异构体如用相同基团在双键的同侧或异侧的方法命名则遇到困难，这时应根据Cahn-Ingold-Prelog的顺序规则对顺反异构体命名。例如烯烃的化学性质v烯烃具有易断裂和易极化的不稳定的键，故使它具有不同于烷烃的特殊化学性质，如易发生加成、氧化、聚合等反应v加成反应 加成反应v加氢、加卤素（氯或溴）、卤化氢（HI，HBr，HCl）、2 氧化反应 v烯烃很容易被氧化，主要发生在键上。随着氧化剂及反应条件的不同，氧化产物也不同。常用的氧化剂是高锰酸钾溶液。3 聚合反应v低级的1-烯烃，在一定的条件（如高温、高压、催化剂）下可在多个相同（可相似）分子间发生自身加成。3 聚合反应v这种由低分子结合成更大分子的过程叫做聚合反应v生成的产物叫做聚合物或高聚物v进行聚合反应的原料烯烃称为单体v因为烯烃的聚合反应都是通过双键的断裂而使分子自相加成聚合起来，所以它又称加聚反应，简称加聚。(三)炔烃v炔烃是含有碳碳三键（-CC-）的链烃vvRCCH或RCCR”可代表它们的构造式v碳碳三键(CC)是炔烃的官能团。v炔烃也是不饱和烃，通式是CnH2n2，与二烯烃或环烯烃相同。炔烃的同分异构现象和命名法v由于碳链构造和三键位置的不同碳链构造和三键位置的不同，具有同分异构现象v含有五个碳原子的炔烃，只有三种同分异构体炔烃的命名法和烯烃相似炔烃的化学性质v1、加成反应v加氢v在催化剂（Pt，Pd或Ni）的作用下，炔烃与氢加成可生成烯烃，最后生成烷烃。加卤素v炔烃能与氯或溴加成。v反应分两步进行，第一次加1mol试剂，生成烯烃的二卤衍生物；第二次再加1mol试剂，生成四卤代烷。例如：加卤化氢v炔烃和卤化氢的加成反应也是分两步进行的。2氧化反应v炔烃氧化时，碳链在三键处断裂。v例如，乙炔用高锰酸钾氧化时，生成二氧化碳。其它炔烃用高锰酸钾氧化，生成羧酸。3聚合反应v乙炔在不同的催化剂和反应条件下，发生各种不同的聚合反应，生成链状或环状的化合物。v乙炔二分子聚合，生成乙烯基乙炔CH2=CH-CCHv若在适当的催化剂存在下，三个分子的乙炔聚合成苯。4、炔化物的生成v乙炔分子CHCH中氢原子容易被金属取代，生成的炔烃金属衍生物叫做炔化物。v例如，将乙炔通入硝酸银氨溶液或氯化亚铜氨溶液中，分别生成白色的乙炔银和砖红色的乙炔亚铜沉淀环烃v环烃又称闭链烃。是具有环状构造的碳氢化合物。v根据这类化合物的构造和性质又分为脂环烃和芳香烃。脂环烃v具有链烃性质的环烃。v一些植物中含有的挥发油（精油），其成分大多是环烯烃及其含氧衍生物，中草药中重要的有效成分，有的可作香料。v甾族化合物都是脂环烃的衍生物，在人体中起重要作用。v脂环烃分为饱和环烃和不饱和脂环烃v饱和脂环烃称为环烷烃；v不饱脂环烃又分为环烯烃和环炔烃v依环数多少又可把脂环烃分为单环脂烃和多环脂烃芳香烃芳香烃v分子中含有一个或多个苯环的烃类，简称芳烃。按照分子中苯环数目分为单环芳烃和多环芳烃v1.单环芳烃分子中只含一个苯环的芳烃。多环芳烃v根据苯环互相连续的方式分为v联苯类多环芳香烃v多苯代脂肪烃v稠环芳香烃v其中以稠环芳香烃为最重要联苯类多环芳香烃和多苯代脂肪烃多环芳烃如：稠环芳烃v两个或两个以上的苯环分别共用两个相邻的碳原子而成的芳烃。如萘、蒽、菲五、醇、酚、醚v醇、酚和醚都是烃含氧衍生物。v醇一般可看作是烃分子中的氢原子被羟基（OH）取代的化合物。羟基羟基是醇的官能团。v芳香烃苯环上的氢原子羟基取代的化合物不属于醇而属于酚，酚，官能团也是羟基。vRH烃ROH醇vArH芳香烃ArOH酚（一）醇v分类v根据烃基的不同、羟基所连碳原子的类型、羟基数目等三种方法进行分类。根据烃基的不同2根据羟基所连接的碳原子种类不同分类3根据羟基数目的不同醇的命名v普通命名法:简单的一元醇v通常是在醇字前面加上烃基的名称，“基”字一般可以省略。例如：系统命名法v选择连有羟基碳原子在内的最长碳链为主链，从靠近羟基的一端开始编号，根据主链碳原子数称某醇。v羟基位次用阿拉伯数字表明。v支链或其它取代基按“次序规则”列出。系统命名法不饱和醇的命名v应选择连有羟基同时含有双键或三键碳原子在内的碳链作业主链，编号时应以羟基位次为最小。芳香醇v按照上面的命名原则，把芳香烃当作取代基多元醇的命名v选择包括连有尽可能多的羟基的碳链作主链，依羟基数称某二醇、某三醇等。当羟基数与主链碳原子数相同时可以不必标明羟基位次。化学性质v1与碱金属的反应v醇与水相似，羟基里的氢可被活泼金属取代生成醇化物和氢氢气。例如：v2ROH+2Na2RONa+H22氧化反应v醇分子中的碳原子上若有氢原子时，该氢原子受羟基的影响，比较活泼易于被氧化v用高锰酸钾或重铬酸钾加硫酸等氢氧化剂氧化为相应的醛或酮。v伯醇氧化生成醛，醛继续氧化生成羧酸；仲醇氧化生成酮。叔醇在同样条件下不易被氧化3与氢卤酸的反应v醇与氢卤酸作用时，醇中的羟基可被卤素取代，生成卤代烃和水。4脱水反应v醇与浓硫酸共热发生脱水反应，产物随反应条件及醇的类型而异v在较高温度下，主要发生分子内的脱水（消除反应）生成烯烃；v而在稍低温度下，则发生分子间脱水生成醚。5与无机酸反应v醇可与无机含氧酸如硝酸、亚硝酸硫酸和磷酸等作用，失去一分子水而生成无机酸酯v硫酸是二元酸，除可与一分子乙醇作用生成酸性酯外，尚可与两分子乙醇生成中性酯。v磷酸是一个三元酸，它可以形成三种类型的磷酸酯。醇的无机酸具有多方面的作用v高级醇（含碳原子818个）的酸性硫酸酯的钠ROSO2Ona具有去垢作用，可用作洗涤剂v亚硝酸异戊酯是缓解心绞痛的药物敌敌畏v常用的杀虫药，敌敌畏是具有磷酸酯结构的化合物体内分布v硫酸软骨v核酸v磷脂v代谢中间产物6多元醇的特性v多元醇的化学性质与饱和一元醇类似v多元醇除了能与碱金属反应外，还可与金属的氢氧化物反应v如把丙三醇（甘油）加到氢氧化铜沉淀中去就可看到沉淀消失，产生一种深蓝色的甘油铜溶液，此反应可用来鉴定具有两个相邻羟基的多元醇。重要的醇甲醇v最初由木材干馏制得，故俗名木精。v甲醇为无色透明液体，沸点64.5，能与水及多数有机溶剂混溶。v甲醇有毒，误服少量（10ml）能使双目失明，30ml能中毒致死。v甲醇可作溶剂，也是一种重要的化工原料。乙醇v乙醇是酒的主要成分，故俗名酒精。v乙醇为无色液体，沸点78.5，用途广泛，是一种重要的有机合成原料和溶剂。v我国药典规定乙醇浓度在20时不得小于94.58%（ml/ml）乙醇v临床使用的是70%75%乙醇水溶液作外用消毒剂，因它能使细菌蛋白质脱水变性。v长期卧床病人用50%乙醇溶液涂擦皮肤，有收敛作用，并能促进血液循环，可预防褥疮。v在医药上常用乙醇配制酊剂，如碘酊，俗称碘酒，就是碘和碘化钾的乙醇溶液。丙三醇v丙三醇俗名甘油，为无色、吸湿性强、有甜味的粘稠液体，沸点290，能与水或乙醇混溶。v甘油有润肤作用，但它的吸湿性很强，会对皮肤产生刺激，所以在使用时须先用适量水稀释。v医药上甘油可用作溶剂，如酚甘油、碘甘油等。v对便秘患者，常用甘油栓剂或50%甘油溶液灌肠，它既有润滑作用，又能产生高渗压，可引起排便反射。丙三醇v甘油三硝酸酯（俗称硝酸甘油）是缓解心绞痛药物。它受到震动或撞击能猛烈分解引起爆炸，故可用作炸药（二）酚v酚的分类和命名v酚的官能团是酚式羟基。v根据所含羟基数目的不同分为一元酚、二元酚、三元酚等，二元酚以上的酚叫多元酚。v酚的命名是在酚字前加上芳环名称，以此作母体，标以取代基的位次、数目和名称。（三）醚v醚的分类和命名v醚的官能团是醚键（COC），醚键的氧连接两个烃基。v两个烃基相同时称为单醚，通式为ROR两个烃基不同时称为混醚，通式为RORv烃基可以是脂肪烃基、脂环烃基或芳香烃基。v简单的醚。采用与氧原子相连的两上烃基的名称来命名。v单醚就先写出烃基的名称，省略“二”字，然后加上“醚”字即可。v混合醚的名称中，较小的烃基名称放在前面；如果有一个烃基是链状的，另一个是芳香烃基时，则把芳香烃基名称放在前面。复杂的醚可用系统命名法命名v链状醚是选择包括连有氧原子的碳在内的最长碳链为主链，当作母体，把烃氧基（RO-或ArO-）作为取代基。五、醛、酮、醌v醛、酮和醌的分子构造中都含有相同的官能团羰基，因而统称为羰基化合物。v性质相似，许多醛和酮是重要的工业原料，有些是香料或重要药物。醛v羰基与一个氢原子和一个烃基相连的化合物叫做醛（甲醛例外，它的羰基与两个氢原子相连），可用通式表示v醛基：是醛的官能团，可简写为-CHO，它位于碳链的一端。酮v羰基与两个烃基相连的化合物叫做酮，可用通式表示。v酮的官能团称为酮基，位于碳链中间。v在一元酮中，两个烃基相同的叫单酮，两个烃基不同的叫做混酮。醛和酮的命名v普通命名法v简单的脂肪醛按分子中的碳原子的数目，称为某醛。例如：v简单的酮可按羰基所连接的两上烃基命名。例如：系统命名法先选择包括羰基碳原子在内的最长碳链作主链，称为某醛或某酮。v从醛基一端或从靠近酮基一端开始把主链中碳原子编号。v由于醛基一定在碳链的链端，故不必用数字标明其位置，但酮基的位置必须标明，写在酮名的前面。v主链上如有支链或取代基，应标明位次，把它的位次（按次序规则）、数目、名称写在某醛、某酮的前面。v主链中碳原子的编号也可以用希腊字母表示，即把与羰基碳直接相连的碳原子用表示，其它碳原子依次为，v命名不饱和醛、酮则需标出不饱和键和羰基的位置。多元醛、酮命名v选择含羰基碳原子在内的最长碳链作为主链，编号时使羰基位置数字最小，同时加上用汉字数字表示的羰基数目。芳香醛、酮的命名v以脂肪醛、酮为母体，芳香烃基作为取代基。醛、酮的化学性质v羰基的加成v醛和酮可以与氢氰酸、亚硫酸氢钠、醇、氨的衍生物（如羟胺、肼等）试剂起加成反应v在反应产物中都是试剂中的氢与羰基上的氧相连接，其余部分与羰基的碳相连。（二）、碳原子上氢的反应v醛、酮分子中的碳原子上的氢比较活泼，容易发生反应，故称为活泼氢原子。v若碳原子上连接三个氢原子，则称其为活泼甲基。易被卤素取代，生成-卤代醛或酮v卤化反应继续进行时，也可生成，-二卤代物和，-三卤代物。v卤代醛或卤代酮都具有特殊的刺激性气味。三氯乙醛的水合物CCL3CH（OH）2，又称水合氯醛，具有催眠作用；v溴丙酮具有催泪作用v溴苯乙酮的催泪作用更强，可用作催泪瓦斯。（三）还原反应v醛或酮经催化氢化可分别被还原为伯醇或仲醇。（四）醛的特殊反应v1与土伦试剂反应v土伦试剂是由硝酸银碱溶液与氨水制得的银氨配合物的无色溶液。它与醛共热时，醛被 氧化成羧酸，试剂中的一价银离子被还原成金属银析出。v由于析出的银附着在容器壁上形成银镜，因此这个反应叫做银镜反应。与土伦试剂反应v此反应可简单表示如下v醛氧化时生成同碳数的羧酸。酮则不易被氧化。v常用的弱氧化剂有土伦试剂、费林试剂和本尼迪特。与费林试剂反应v费林试剂包括甲、乙两种溶液v甲液是硫酸铜溶液，乙液是酒石钾钠和氢氧化钠溶液。v使用时，取等体积的甲、乙两液混合，开始有氢氧化铜沉淀产生，摇匀后氢氢化铜即与酒石酸钾钠形成深蓝色的可溶性配合物。与费林试剂反应v费林试剂能氧化脂肪醛，但不能氧化芳香醛，可用来区别脂肪醛和芳香醛。v费林试剂与脂肪醛共热时，醛被氧化成羧酸，而二价铜离子则被还原为砖红色的氧化亚铜沉淀。本尼迪特试剂（班氏试剂）v本尼迪特试剂也能把醛氧化成羧酸。v由硫酸铜、碳酸钠和柠檬酸钠组成的溶液。v临床上用于检查尿液中的葡萄糖（糖尿病）。（五）聚合反应v甲醛、乙醛等低级醛可以发生聚合反应，生成链状或环状化合物。个别醛和酮v甲醛v甲醛又叫蚁醛，是具有强烈刺激臭味的无色气体，沸点-21。易溶于水，其40%的水溶液叫“福尔马林“，用作消毒剂和防腐剂。v甲醛溶液能够消毒防腐的原因是因为甲醛具有使蛋白质凝固的性能。丙酮v丙酮是最简单的酮类化合物，它是无色液体，沸点56.5.丙酮极易溶于水,几乎能与一切有机溶剂混溶，也能溶解油脂、蜡、树脂和塑料等，故广泛用作溶剂。v患糖尿病的人，体内常有过量丙酮产生，尿中是否含有丙酮可用碘仿反应检验。v在临床上，用亚硝酰铁氰化钠Na2Fe（CN）5NO溶液的呈色反应来检查：在尿液中滴加亚硝酰铁氰化钠和氨水溶液，如有丙酮存在，溶液就呈现鲜红色。樟脑v樟脑是一类脂环状的酮类化合物，学名为2-莰酮，构造式为：v樟脑是无色半透明晶体，具有穿透性的特异芳香，味略苦而辛，有清凉感，熔点176-177，易升华。v不溶于水，能溶于醇等。樟 脑v樟脑是我国的特产，台湾省的产量约占世界总产量的70%，居世界第一位，其它如福建、广东、江西等省也有出产。v呼吸循环兴奋药的樟脑油注射剂（10%樟脑的植物油溶液）和樟脑磺酸钠注射剂（10%樟脑磺酸钠的水溶液）v治疗冻疮、局部炎症的樟脑醑（10%樟脑酒精溶液）v成药清凉油、十滴水和消炎镇痛膏等均含有樟脑。v驱虫防柱。麝香酮v麝香酮为油状液体，具有麝香香味，是麝香的主要香气成分。v沸点328，微溶于水，能与乙醇互溶。v香料中加入极少量的麝香酮可增强香味，因此许多贵重香料常用它作为定香剂。v人工合成的麝香广泛应用于制药工业。醌v醌的构造和命名v醌是对含有环己二烯二酮构造的一类化合物的总称。如对苯醌、邻苯醌等。或叫做醌型构造。v具有醌型构造的化合物通常具有颜色。对位的醌多呈现黄色，邻位的醌多呈现红色或橙色，所以它是许多染料和指示剂的母体命 名v以苯醌、萘醌等作为母体来命名。v两个羰基的位置可用阿拉伯数字标明写在醌名字前。也可用邻、对、远或、等表明两上羰基的相对位置。v母体上如有取代基，可将取代基的位置、数目、名称写在前面。例如：醌的化学性质v羰基加成v碳碳双键加成v共轭双键加成羰基加成碳碳双键的加成v对苯醌和溴发生加成反应，可生成二溴化物或四溴化物。共轭双键的1，4-加成v发生1，4-加成。如维生素K3与亚硫酸氢钠的加成。重要的醌类化合物-萘醌和维生素Kv-萘醌微溶于水，溶于酒精和醚中，具有刺鼻气味。v许多天然产物的色素含-萘醌构造，例如维生素K1和K2。K1为黄色油状液体维生素K2为黄色晶体分布与功能v绿色植物（如苜蓿、菠菜等）、蛋黄、肝脏等含量丰富。v维生素K1和K2能促进血液的凝固，可用作止血剂。v维生素K3，（2-甲基-1，4-萘醌）合成衍生物，具有更强的凝血能力。vK3是油溶性维生素，医药上用的是它的可溶于水的亚硫酸氢钠加成物。七、羧酸及其衍生物v羧酸（RCOOH）是最重要的一类有机酸，可以看作是烃分子中的氢原子被羧基（或写为COOH）取代后生成的化合物，羧基是羧酸的官能团。羧酸衍生物v羧基中的羟基被其它原子团取代时，则形成羧酸衍生物，主要有：v羧酸酯v酰卤v酸酐v酰胺羧酸的分类及命名v按照烃基构造的不同，羧酸可分为脂肪族羧酸（饱和及不饱和的）、脂环族羧酸和芳香族羧酸。v根据羧酸分子中所含羧基的数目，又可分为一元酸及多元酸v链状的一元羧酸（包括饱和的及不饱和的）通称为脂肪酸。脂肪族羧酸饱和羧酸一元羧酸二元羧酸CH2COOHHOOC-COOH乙酸（醋酸）乙二酸（草酸）不饱合羧酸CH2=CH-COOHHOOCCH=CHCOOH丙烯酸丁烯二酸脂环族羧酸环已烷羧酸1，2-环戊烷二羧酸芳香族羧酸苯甲酸邻苯二甲酸羧酸的系统命名法v与醛相似。v饱和脂肪酸命名是以包括羧基碳原子在内的最长碳链作为主链，根据主链碳原子数称为某酸，从羧基碳原子开始编号。例如：不饱和脂肪酸v主链应是包括羧基碳原子和各碳碳双键的碳原子都在内的最长碳链，从羧基碳原子开始编号，并注明重键的位置。例如：二元酸的命名v以包括两个羧基碳原子在内的最长碳链作为主链，按主链的碳原子数称为“某二酸”。例如；芳香酸v可将其作为脂肪酸的芳香基取代物来命名。例如：羧酸的化学性质v1、酸性v羧酸在水中可离解出质子而显酸性，其pKa值一般为4-5，属于弱酸。2、羟基被取代的反应v羧酸中的羟基可以被其它原子或原子团取代，生成羧酸衍生物。例如酰基v羧酸分子中去掉羧基上的羟基后，余下的原子团叫做酰基。酯化反应酸与醇脱水生成酯的反应叫做酯化。酸酐的生成v除甲酸外，一元羧酸与脱水剂共热时，两分子羧酸可脱去一分子水，生成酸酐。v在羧酸中通入氨气或加入碳酸铵，可以得到羧酸的铵盐。将固体的羧酸铵加热，分子内失去一分子水生成酰胺。v酰胺的生成 3、脱羧反应和二元羧酸的受热反应v羧酸脱去羧基的反应叫做脱羧。这个反应的结果是从羧基脱去CO2。v除甲酸外，一元羧酸较稳定，直接加热时难以脱羧，只有在特殊条件下才可发生，生成少一个碳的烃。例如：v生物体内发生的许多重要的脱羧反应是在脱羧酶的作用下进行的。v有些二元酸对热不稳定，在加热或与脱水剂共热的条件下，随两个羧基间距不同而发生脱羧反应或脱水反应乙二酸或丙二酸加热脱羧生成一元羧酸重要的羧酸v甲酸v最初是从红蚂蚁体内发现的，所以俗称蚁酸。它是无色有刺激性的液体，沸点100.5，易溶于水。v甲酸的腐蚀性很强，能使皮肤起泡。v甲酸的分子中的羧基与氢原子相连，既具有羧基的结构又有醛基的结构，因而既有酸性又有还原性，能发生银镜反应或使高锰酸钾溶液褪色。乙酸v乙酸俗名醋酸，是食醋的主要成分。v乙酸为无色有刺激气味的液体，熔点16.6，沸点118。v由于乙酸在16.6以下能凝结成冰状固体，所以常把无水乙酸称为冰醋酸。v乙酸易溶于水，也能溶于许多有机物。v乙酸还是重要的工业原料。苯甲酸v苯甲酸 俗名安息香酸。它与芐醇形成的酯存在于天然树脂与安息香胶内。v苯甲酸是白色固体，熔点121，微溶于水，受热易升华。v苯甲酸有抑菌，防腐作用。可作防腐剂，也可外用。羧酸衍生物 v一、酸酐、酯的构造和命名 v羧酸衍生物是指羧酸分子中，羧基中的羟基被其它原子或原子团