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第七章第七章 有机化学基础有机化学基础目目目目 要要要要 求求求求了解有机化合物特点和分类；了解有机化合物特点和分类；了解有机化合物特点和分类；了解有机化合物特点和分类；了解有机化合物异构现象和简单化合物异构体书写；了解有机化合物异构现象和简单化合物异构体书写；了解有机化合物异构现象和简单化合物异构体书写；了解有机化合物异构现象和简单化合物异构体书写；学习有机化学反应基本类型；学习有机化学反应基本类型；学习有机化学反应基本类型；学习有机化学反应基本类型；掌握基本有机化合物主要制备方法。掌握基本有机化合物主要制备方法。掌握基本有机化合物主要制备方法。掌握基本有机化合物主要制备方法。有机化学：是有机化学：是有机化学：是有机化学：是研究碳氢化合物及其衍生物等研究碳氢化合物及其衍生物等研究碳氢化合物及其衍生物等研究碳氢化合物及其衍生物等有机化合物结有机化合物结有机化合物结有机化合物结构、性质、制备及其应用构、性质、制备及其应用构、性质、制备及其应用构、性质、制备及其应用化学化学化学化学。第1页7.1 7.1 有机化合物概述有机化合物概述有机化合物概述有机化合物概述1.1.有机化合物和有机化学有机化合物和有机化学有机化合物和有机化学有机化合物和有机化学有机化合物：碳氢化合物及其衍生物。有机化合物：碳氢化合物及其衍生物。有机化合物：碳氢化合物及其衍生物。有机化合物：碳氢化合物及其衍生物。有机化学：研究有机化合物科学。有机化学：研究有机化合物科学。有机化学：研究有机化合物科学。有机化学：研究有机化合物科学。以前，人们把起源于矿物物质叫做无机物，而把那些从以前，人们把起源于矿物物质叫做无机物，而把那些从以前，人们把起源于矿物物质叫做无机物，而把那些从以前，人们把起源于矿物物质叫做无机物，而把那些从有生命动、植物体内分离出来物质叫做有机物。化学家认为，有生命动、植物体内分离出来物质叫做有机物。化学家认为，有生命动、植物体内分离出来物质叫做有机物。化学家认为，有生命动、植物体内分离出来物质叫做有机物。化学家认为，只有生命力才能合成这类有机物，并以此作为区分有机物和只有生命力才能合成这类有机物，并以此作为区分有机物和只有生命力才能合成这类有机物，并以此作为区分有机物和只有生命力才能合成这类有机物，并以此作为区分有机物和无机物依据。无机物依据。无机物依据。无机物依据。第2页1)1)有机化合物数目庞大，结构复杂。有机化合物数目庞大，结构复杂。有机化合物数目庞大，结构复杂。有机化合物数目庞大，结构复杂。CSiM-M346222M-O358452M-H415320 因为因为因为因为C-C、C-H键键能大，很键键能大，很键键能大，很键键能大，很稳定，所以能够组成含许多稳定，所以能够组成含许多稳定，所以能够组成含许多稳定，所以能够组成含许多C-C、C-H键数目庞大有机化合物。键数目庞大有机化合物。键数目庞大有机化合物。键数目庞大有机化合物。即使分子式相同，即使分子式相同，即使分子式相同，即使分子式相同，C能够与其它元素原子结合形成含有能够与其它元素原子结合形成含有能够与其它元素原子结合形成含有能够与其它元素原子结合形成含有不一样同分异构体有机物。不一样同分异构体有机物。不一样同分异构体有机物。不一样同分异构体有机物。2.2.有机化合物特点有机化合物特点有机化合物特点有机化合物特点H-C-C-C-C-HHHHHHHH HH-C-C-C-HHHHH CH3H丁烷丁烷丁烷丁烷异丁烷异丁烷异丁烷异丁烷同分异构现象同分异构现象同分异构现象同分异构现象第3页2)2)有机化合物物理性质上特点。有机化合物物理性质上特点。有机化合物物理性质上特点。有机化合物物理性质上特点。3)3)有机化合物化学性质上特点。有机化合物化学性质上特点。有机化合物化学性质上特点。有机化合物化学性质上特点。熔点、沸点低：分子晶体。熔点、沸点低：分子晶体。熔点、沸点低：分子晶体。熔点、沸点低：分子晶体。大多不溶于水，而易溶于有机溶剂：极性弱。大多不溶于水，而易溶于有机溶剂：极性弱。大多不溶于水，而易溶于有机溶剂：极性弱。大多不溶于水，而易溶于有机溶剂：极性弱。易燃烧：含碳、氢等可燃元素。易燃烧：含碳、氢等可燃元素。易燃烧：含碳、氢等可燃元素。易燃烧：含碳、氢等可燃元素。反应较慢：非离子型反应，需经过分子间碰撞才发生。反反应较慢：非离子型反应，需经过分子间碰撞才发生。反反应较慢：非离子型反应，需经过分子间碰撞才发生。反反应较慢：非离子型反应，需经过分子间碰撞才发生。反应较复杂：分子中各个原子部位都有可能受到影响。应较复杂：分子中各个原子部位都有可能受到影响。应较复杂：分子中各个原子部位都有可能受到影响。应较复杂：分子中各个原子部位都有可能受到影响。第4页3.3.有机化合物分类有机化合物分类有机化合物分类有机化合物分类1)1)依据碳原子结合方式依据碳原子结合方式依据碳原子结合方式依据碳原子结合方式(碳骨架碳骨架碳骨架碳骨架)分类分类分类分类开链化合物开链化合物开链化合物开链化合物(脂肪族化合物脂肪族化合物脂肪族化合物脂肪族化合物)：碳链两端不相连：碳链两端不相连：碳链两端不相连：碳链两端不相连(即开链即开链即开链即开链)。环状化合物环状化合物环状化合物环状化合物(脂环、芳香族和杂环脂环、芳香族和杂环脂环、芳香族和杂环脂环、芳香族和杂环)：碳原子连接成环状。：碳原子连接成环状。：碳原子连接成环状。：碳原子连接成环状。-C-C-C-C-C=C-C-C-CH2CH2CH2CH2-CH2环戊烷环戊烷环戊烷环戊烷(脂环脂环脂环脂环)CH-CHCHCHO呋喃呋喃呋喃呋喃(杂环杂环杂环杂环)CH-CHCHCHS呋喃呋喃呋喃呋喃(杂环杂环杂环杂环)CH-CHCHCHNH吡咯吡咯吡咯吡咯(杂环杂环杂环杂环)CHCH CHCH CHCH苯苯苯苯(芳香环芳香环芳香环芳香环)=CHCH CHCH CHN吡啶吡啶吡啶吡啶(芳香环芳香环芳香环芳香环)=第5页2)2)依据官能团分类依据官能团分类依据官能团分类依据官能团分类-C=C-双键双键双键双键 烯烃烯烃C-C叁键叁键叁键叁键 炔烃炔烃炔烃炔烃-X卤素卤素卤素卤素 卤代烃卤代烃卤代烃卤代烃苯环苯环苯环苯环 芳烃芳烃芳烃芳烃-OH苯环苯环苯环苯环 醇、酚醇、酚醇、酚醇、酚-C-O-C-醚键醚键醚键醚键 醚醚醚醚-C-HO羰基羰基羰基羰基 醛醛醛醛-C-RO羰基羰基羰基羰基 酮酮酮酮-C-OHO羧基羧基羧基羧基 羧酸羧酸羧酸羧酸-C-XO酰卤基酰卤基酰卤基酰卤基 酰卤酰卤酰卤酰卤-C-OROR缩醛缩醛缩醛缩醛(酮酮酮酮)基基基基 缩醛缩醛缩醛缩醛(酮酮酮酮)H(R)-C-O-C-O酸酐基酸酐基酸酐基酸酐基 酸酐酸酐酸酐酸酐O第6页-C-NH(R)O酰胺基酰胺基酰胺基酰胺基 酰胺酰胺酰胺酰胺-C-ORO酯基酯基酯基酯基 酯酯酯酯-NO2硝基硝基硝基硝基 硝基化合物硝基化合物硝基化合物硝基化合物-NH2胺基胺基胺基胺基 胺基化合物胺基化合物胺基化合物胺基化合物-SH巯基巯基巯基巯基 硫醇硫醇硫醇硫醇-CN晴基晴基晴基晴基 晴晴晴晴-C-O-O-C-过氧基过氧基过氧基过氧基 过氧化合物过氧化合物过氧化合物过氧化合物-SO3H磺酸基磺酸基磺酸基磺酸基 磺酸化合物磺酸化合物磺酸化合物磺酸化合物第7页4.4.有机化合物命名有机化合物命名有机化合物命名有机化合物命名 命名标准：最长碳链命名标准：最长碳链命名标准：最长碳链命名标准：最长碳链(有机化合物分子主链有机化合物分子主链有机化合物分子主链有机化合物分子主链)组成母体名组成母体名组成母体名组成母体名称，添加反应取代基情况接头词或接尾词。称，添加反应取代基情况接头词或接尾词。称，添加反应取代基情况接头词或接尾词。称，添加反应取代基情况接头词或接尾词。1)1)直链饱和烃：烷烃。甲、乙、直链饱和烃：烷烃。甲、乙、直链饱和烃：烷烃。甲、乙、直链饱和烃：烷烃。甲、乙、癸、十一、癸、十一、癸、十一、癸、十一、。2)2)支链饱和烃：在最长碳链名上添加表示支链上取代基支链饱和烃：在最长碳链名上添加表示支链上取代基支链饱和烃：在最长碳链名上添加表示支链上取代基支链饱和烃：在最长碳链名上添加表示支链上取代基接头词，标识支链位置。接头词，标识支链位置。接头词，标识支链位置。接头词，标识支链位置。3)3)芳香烃：将苯环等芳香环部分看作母体化合物，将整芳香烃：将苯环等芳香环部分看作母体化合物，将整芳香烃：将苯环等芳香环部分看作母体化合物，将整芳香烃：将苯环等芳香环部分看作母体化合物，将整个分子看作母体化合物衍生物。个分子看作母体化合物衍生物。个分子看作母体化合物衍生物。个分子看作母体化合物衍生物。4)4)第8页7.2 有机化合物结构有机化合物结构1.1.有机化合物异构现象有机化合物异构现象有机化合物异构现象有机化合物异构现象 有机化合物中分子式相同但性质不一样现象非常普通。这有机化合物中分子式相同但性质不一样现象非常普通。这有机化合物中分子式相同但性质不一样现象非常普通。这有机化合物中分子式相同但性质不一样现象非常普通。这是因为碳链中与碳原子直接相连原子不但能够是氢原子，也能是因为碳链中与碳原子直接相连原子不但能够是氢原子，也能是因为碳链中与碳原子直接相连原子不但能够是氢原子，也能是因为碳链中与碳原子直接相连原子不但能够是氢原子，也能够是其它原子，所以会出现各种不一样连接方式和次序，还会够是其它原子，所以会出现各种不一样连接方式和次序，还会够是其它原子，所以会出现各种不一样连接方式和次序，还会够是其它原子，所以会出现各种不一样连接方式和次序，还会有不一样空间排列。这种分子式相同但各原子相互连接方式和有不一样空间排列。这种分子式相同但各原子相互连接方式和有不一样空间排列。这种分子式相同但各原子相互连接方式和有不一样空间排列。这种分子式相同但各原子相互连接方式和次序不一样，或原子在空间排列不一样化合物互称同分异构体，次序不一样，或原子在空间排列不一样化合物互称同分异构体，次序不一样，或原子在空间排列不一样化合物互称同分异构体，次序不一样，或原子在空间排列不一样化合物互称同分异构体，简称异构体。简称异构体。简称异构体。简称异构体。异构异构异构异构结构异构结构异构结构异构结构异构立体异构立体异构立体异构立体异构构型异构构型异构构型异构构型异构构象异构构象异构构象异构构象异构第9页1)1)结构异构结构异构结构异构结构异构分子中各原子连接方式和次序不一样形成结构异构。分子中各原子连接方式和次序不一样形成结构异构。分子中各原子连接方式和次序不一样形成结构异构。分子中各原子连接方式和次序不一样形成结构异构。碳链异构：分子中碳原子连接次序不一样产生异构。碳链异构：分子中碳原子连接次序不一样产生异构。碳链异构：分子中碳原子连接次序不一样产生异构。碳链异构：分子中碳原子连接次序不一样产生异构。比如正丁烷和异丁烷。比如正丁烷和异丁烷。比如正丁烷和异丁烷。比如正丁烷和异丁烷。官能团位置异构：取代基或官能团在碳链或环上位置不一官能团位置异构：取代基或官能团在碳链或环上位置不一官能团位置异构：取代基或官能团在碳链或环上位置不一官能团位置异构：取代基或官能团在碳链或环上位置不一样而形成异构体。样而形成异构体。样而形成异构体。样而形成异构体。官能团异构：因为某一原子排列次序改变而变成新官能官能团异构：因为某一原子排列次序改变而变成新官能官能团异构：因为某一原子排列次序改变而变成新官能官能团异构：因为某一原子排列次序改变而变成新官能团或特征结构产生异构。团或特征结构产生异构。团或特征结构产生异构。团或特征结构产生异构。CHCH3 3CHCH2 2OHOH(乙醇乙醇乙醇乙醇)-)-CHCH3 3OCHOCH3 3(二甲醚二甲醚二甲醚二甲醚)比如：比如：比如：比如：CHCH3 3CHCH2 2-C-HC-H(丙醛丙醛丙醛丙醛)-)-CHCH3 3-C C-CHCH3 3(丙酮丙酮丙酮丙酮)O O=O OCHCH3 3CHCH3 3CHCH2 2-OHOH(丙醇丙醇丙醇丙醇)-)-CHCH3 3-CH-CHCH-CH3 3(异丙醇异丙醇异丙醇异丙醇)比如：比如：比如：比如：OHOH第10页 结构相同结构相同结构相同结构相同(原子连接次序一样原子连接次序一样原子连接次序一样原子连接次序一样)但分子中原子或基团在空但分子中原子或基团在空但分子中原子或基团在空但分子中原子或基团在空间排列方式不一样引发异构现象。间排列方式不一样引发异构现象。间排列方式不一样引发异构现象。间排列方式不一样引发异构现象。2)2)构型异构构型异构构型异构构型异构顺反异构顺反异构顺反异构顺反异构(几何异构几何异构几何异构几何异构)：因键旋转受阻产生立体异构。：因键旋转受阻产生立体异构。：因键旋转受阻产生立体异构。：因键旋转受阻产生立体异构。反式异构体对称性较高，偶极矩为零，分子没有极性，顺反式异构体对称性较高，偶极矩为零，分子没有极性，顺反式异构体对称性较高，偶极矩为零，分子没有极性，顺反式异构体对称性较高，偶极矩为零，分子没有极性，顺式异构体有微弱极性，所以顺式异构体沸点普通比反式异构式异构体有微弱极性，所以顺式异构体沸点普通比反式异构式异构体有微弱极性，所以顺式异构体沸点普通比反式异构式异构体有微弱极性，所以顺式异构体沸点普通比反式异构体高；对称反式异构体分子在晶格中排得较紧，熔点高。体高；对称反式异构体分子在晶格中排得较紧，熔点高。体高；对称反式异构体分子在晶格中排得较紧，熔点高。体高；对称反式异构体分子在晶格中排得较紧，熔点高。比如：比如：比如：比如：C C=C CCHCH3 3CHCH3 3HHHH(顺顺顺顺-2-2-丁烯丁烯丁烯丁烯)C C=C CCHCH3 3CHCH3 3HHHH(反反反反-2-2-丁烯丁烯丁烯丁烯)HHHHCHCH3 3CHCH3 3(顺顺顺顺-1,2-1,2-二甲基环己烷二甲基环己烷二甲基环己烷二甲基环己烷)HHHHCHCH3 3CHCH3 3反反反反-1,2-1,2-二甲基环己烷二甲基环己烷二甲基环己烷二甲基环己烷第11页 对映异构对映异构对映异构对映异构(旋光异构旋光异构旋光异构旋光异构)：因分子中手性原因：因分子中手性原因：因分子中手性原因：因分子中手性原因(两个立体异构体两个立体异构体两个立体异构体两个立体异构体之间呈实物与镜像相互对映关系，彼此相同但不能叠合之间呈实物与镜像相互对映关系，彼此相同但不能叠合之间呈实物与镜像相互对映关系，彼此相同但不能叠合之间呈实物与镜像相互对映关系，彼此相同但不能叠合)而产生而产生而产生而产生立体异构。立体异构。立体异构。立体异构。OH-C-HOH-C-HH-C-OHH-C-OHCHCH3 3COOHCOOHCHCH3 3COOHCOOH两种乳酸对映体两种乳酸对映体两种乳酸对映体两种乳酸对映体 两种异构体对平面偏振光旋转角度一样，方向相反，右两种异构体对平面偏振光旋转角度一样，方向相反，右两种异构体对平面偏振光旋转角度一样，方向相反，右两种异构体对平面偏振光旋转角度一样，方向相反，右旋和左旋惯用旋和左旋惯用旋和左旋惯用旋和左旋惯用“”和和和和“”表示。表示。表示。表示。含有主要生理意义有机化合物绝大多数都是手性。含有主要生理意义有机化合物绝大多数都是手性。含有主要生理意义有机化合物绝大多数都是手性。含有主要生理意义有机化合物绝大多数都是手性。手性药品往往只有一个含有较强生理效应，其对映体或手性药品往往只有一个含有较强生理效应，其对映体或手性药品往往只有一个含有较强生理效应，其对映体或手性药品往往只有一个含有较强生理效应，其对映体或无活性，或活性很低，有些甚至产生相反生理作用。无活性，或活性很低，有些甚至产生相反生理作用。无活性，或活性很低，有些甚至产生相反生理作用。无活性，或活性很低，有些甚至产生相反生理作用。第12页3)3)构象异构构象异构构象异构构象异构 因为单键旋转所形成分子内原子和基团排布形象不因为单键旋转所形成分子内原子和基团排布形象不因为单键旋转所形成分子内原子和基团排布形象不因为单键旋转所形成分子内原子和基团排布形象不同形成异构，又叫旋转异构体。同形成异构，又叫旋转异构体。同形成异构，又叫旋转异构体。同形成异构，又叫旋转异构体。C CC CHHHHHHHHHHHHC CHHHHHHC CHHHHHH乙烷交叉式和重合式构象乙烷交叉式和重合式构象乙烷交叉式和重合式构象乙烷交叉式和重合式构象 因为两个相邻碳原子处于重合位置，它距离较小，扭转张力因为两个相邻碳原子处于重合位置，它距离较小，扭转张力因为两个相邻碳原子处于重合位置，它距离较小，扭转张力因为两个相邻碳原子处于重合位置，它距离较小，扭转张力较大，造成较大，造成较大，造成较大，造成重合构象能量比交叉构象高，重合构象能量比交叉构象高，重合构象能量比交叉构象高，重合构象能量比交叉构象高，稳定性较低。常温下，稳定性较低。常温下，稳定性较低。常温下，稳定性较低。常温下，乙烷主要以交叉式构象存在。乙烷主要以交叉式构象存在。乙烷主要以交叉式构象存在。乙烷主要以交叉式构象存在。环己烷分子中六个碳原子能够有椅式和船式两种空间排布方环己烷分子中六个碳原子能够有椅式和船式两种空间排布方环己烷分子中六个碳原子能够有椅式和船式两种空间排布方环己烷分子中六个碳原子能够有椅式和船式两种空间排布方式。船型能量比椅型高，环己烷主要以椅型存在。式。船型能量比椅型高，环己烷主要以椅型存在。式。船型能量比椅型高，环己烷主要以椅型存在。式。船型能量比椅型高，环己烷主要以椅型存在。第13页2.2.有机化合物结构分析有机化合物结构分析有机化合物结构分析有机化合物结构分析 首先测定其物理形态和性质；再经过元素分析看其中有何首先测定其物理形态和性质；再经过元素分析看其中有何首先测定其物理形态和性质；再经过元素分析看其中有何首先测定其物理形态和性质；再经过元素分析看其中有何种元素，经过定量分析得到其相对组成，结合分子量能够得出种元素，经过定量分析得到其相对组成，结合分子量能够得出种元素，经过定量分析得到其相对组成，结合分子量能够得出种元素，经过定量分析得到其相对组成，结合分子量能够得出分子式；然后经过化学反应决定其含有哪些官能团及原子间键分子式；然后经过化学反应决定其含有哪些官能团及原子间键分子式；然后经过化学反应决定其含有哪些官能团及原子间键分子式；然后经过化学反应决定其含有哪些官能团及原子间键联方式。现在，更多地依靠有机化合物各种光谱性质，如联方式。现在，更多地依靠有机化合物各种光谱性质，如联方式。现在，更多地依靠有机化合物各种光谱性质，如联方式。现在，更多地依靠有机化合物各种光谱性质，如红外红外红外红外(IRIR)、紫外、紫外、紫外、紫外(UVUV)、质谱、质谱、质谱、质谱(MSMS)、核磁共振、核磁共振、核磁共振、核磁共振(NMRNMR)和和和和X X-衍射分衍射分衍射分衍射分析来确知分子中每个原子确实切位置。析来确知分子中每个原子确实切位置。析来确知分子中每个原子确实切位置。析来确知分子中每个原子确实切位置。有机化合物结构分析步骤：有机化合物结构分析步骤：有机化合物结构分析步骤：有机化合物结构分析步骤：1)1)分离纯化：结晶、升华、蒸馏、分馏、层析、分离纯化：结晶、升华、蒸馏、分馏、层析、分离纯化：结晶、升华、蒸馏、分馏、层析、分离纯化：结晶、升华、蒸馏、分馏、层析、。2)2)经验式和分子式：元素百分比、经验式、测定分子量。经验式和分子式：元素百分比、经验式、测定分子量。经验式和分子式：元素百分比、经验式、测定分子量。经验式和分子式：元素百分比、经验式、测定分子量。3 3)结构式：结构式：结构式：结构式：经验式和分子式、性质、谱学特征、结构经验式和分子式、性质、谱学特征、结构经验式和分子式、性质、谱学特征、结构经验式和分子式、性质、谱学特征、结构式式式式。第14页7.3 7.3 有机化学反应基本类型有机化学反应基本类型有机化学反应基本类型有机化学反应基本类型1.1.有机化学反应分类有机化学反应分类有机化学反应分类有机化学反应分类 自由基反应自由基反应自由基反应自由基反应离子型反应离子型反应离子型反应离子型反应C C:Y C+YY C+Y均裂均裂均裂均裂C C:Y Y 异裂异裂异裂异裂C C:-(碳负离子碳负离子碳负离子碳负离子)+Y Y+C C+(碳正离子碳正离子碳正离子碳正离子)+Y Y:-协同反应协同反应协同反应协同反应 CH CH2 2=CH CH2 2 CH CH=CH CH CH CH2 2=CH CH2 2+CH2CH2CHCH2CHCH2=1)1)按共价键断裂和形成方式按共价键断裂和形成方式按共价键断裂和形成方式按共价键断裂和形成方式 2)2)按反应物与产物关系按反应物与产物关系按反应物与产物关系按反应物与产物关系取代、加成、氧化、还原、消除、缩合反应等。取代、加成、氧化、还原、消除、缩合反应等。取代、加成、氧化、还原、消除、缩合反应等。取代、加成、氧化、还原、消除、缩合反应等。第15页1)1)自由基取代反应自由基取代反应自由基取代反应自由基取代反应2.2.取代反应取代反应取代反应取代反应有机物分子中一些原子或原子团被其它原子或原子团代替。有机物分子中一些原子或原子团被其它原子或原子团代替。有机物分子中一些原子或原子团被其它原子或原子团代替。有机物分子中一些原子或原子团被其它原子或原子团代替。自由基中间体进攻有机物引发反应。自由基中间体进攻有机物引发反应。自由基中间体进攻有机物引发反应。自由基中间体进攻有机物引发反应。ClCl2 2=2=2ClCl 高温高温高温高温或光照或光照或光照或光照CHCH4 4+Cl+Cl2 2=CHCH3 3Cl Cl+HCHCl lCHCH4 4+2 2ClCl2 2=CHCH2 2ClCl2 2 +2+2HCHCl lCHCH4 4+3 3ClCl2 2=CHClCHCl3 3 +3+3HCHCl lCHCH4 4+4 4ClCl2 2=CClCCl4 4 +4+4HCHCl l光照光照光照光照光照光照光照光照光照光照光照光照光照光照光照光照第16页卤代烷亲核取代反应卤代烷亲核取代反应卤代烷亲核取代反应卤代烷亲核取代反应 R-LR-L(底物底物底物底物)+:N Nu u-=R-NuR-Nu+L L-(离去基团离去基团离去基团离去基团)L：电负性比碳大，使得碳原子带部分正电荷Nu-：亲核试剂，负离子或具有未共用电子对中性分子。R-XR-XOHOH-(HH2 2O O)RORO-(ROHROH)RCOORCOO-AgNOAgNO3 3,ROH,ROHRSRS-(RSHRSH)NaNa2 2S SS S2 2O O3 32-2-ROH+XROH+X-ROR+XROR+X-RCOOR+XRCOOR+X-RONORONO2 2+AgX+AgXRSR+XRSR+X-RSSR+XRSSR+X-RSRS2 2O O3 32 2-+X+X-R-XR-XRSORSO2 2 NH NH3 3RNHRNH2 2NONO2 2(RCO)(RCO)2 2N N-XX-RSORSO2 2R+XR+X-RNHRNH2 2+HX+HXRNHR+HXRNHR+HXRNORNO2 2+X+X-(RCORCO2 2)NR+XNR+X-RXRX +X+X-2)2)亲核取代反应：亲核取代反应：亲核取代反应：亲核取代反应：由亲核试剂进攻而发生取代反应。由亲核试剂进攻而发生取代反应。由亲核试剂进攻而发生取代反应。由亲核试剂进攻而发生取代反应。第17页3)3)亲电取代反应亲电取代反应亲电取代反应亲电取代反应 由缺电子亲电试剂进攻而发生取代反应。亲电试剂通常是由缺电子亲电试剂进攻而发生取代反应。亲电试剂通常是由缺电子亲电试剂进攻而发生取代反应。亲电试剂通常是由缺电子亲电试剂进攻而发生取代反应。亲电试剂通常是正离子或含有空轨道分子。苯环状共轭结构轻易遭受亲电试正离子或含有空轨道分子。苯环状共轭结构轻易遭受亲电试正离子或含有空轨道分子。苯环状共轭结构轻易遭受亲电试正离子或含有空轨道分子。苯环状共轭结构轻易遭受亲电试剂进攻，发生亲电取代反应。剂进攻，发生亲电取代反应。剂进攻，发生亲电取代反应。剂进攻，发生亲电取代反应。卤代反应卤代反应卤代反应卤代反应+X X2 2FeXFeX3 355605560X X+HXHX(X X=Cl Cl、BrBr)硝化反应硝化反应硝化反应硝化反应+HONOHONO2 2HH2 2SOSO4 455605560NONO2 2+HH2 2O O磺化反应磺化反应磺化反应磺化反应+HO-SOHO-SO3 3HHSOSO3 3HH+2+2HH2 2O O 烷基化反应烷基化反应烷基化反应烷基化反应+RXRX无水无水无水无水AlClAlCl3 3R R+HX HX (傅克烷基化反应傅克烷基化反应傅克烷基化反应傅克烷基化反应)第18页 反应物不饱和重键反应物不饱和重键反应物不饱和重键反应物不饱和重键(键键键键)打开，与其它原子或基团生成两打开，与其它原子或基团生成两打开，与其它原子或基团生成两打开，与其它原子或基团生成两个单键个单键个单键个单键(键键键键)反应。反应。反应。反应。R=RR=RHXHXHH2 2SOSO4 4HH2 2O,HO,H+HX,AlClHX,AlCl3 3R=RR=RR=RR=RROH,HROH,H+X X2 2HOXHOXIClIClR=RR=R3.3.加成反应加成反应加成反应加成反应1)1)亲电加成：亲电加成：亲电加成：亲电加成：由亲电试剂进攻而发生加成反应。由亲电试剂进攻而发生加成反应。由亲电试剂进攻而发生加成反应。由亲电试剂进攻而发生加成反应。2)2)自由基加成反应：自由基加成反应：自由基加成反应：自由基加成反应：由自由基进攻而发生加成反应。由自由基进攻而发生加成反应。由自由基进攻而发生加成反应。由自由基进攻而发生加成反应。亲电加成：亲电加成：亲电加成：亲电加成：CHCH3 3-CH-CH=CHCH2 2+HBr HBr=CHCH3 3-CH-CH-CH-CH2 2HHBrBr(马尔可夫尼可夫规则马尔可夫尼可夫规则马尔可夫尼可夫规则马尔可夫尼可夫规则)第19页3)3)亲核加成反应：亲核加成反应：亲核加成反应：亲核加成反应：由亲核试剂进攻而发生加成反应。由亲核试剂进攻而发生加成反应。由亲核试剂进攻而发生加成反应。由亲核试剂进攻而发生加成反应。自由基加成：自由基加成：自由基加成：自由基加成：CHCH3 3-CH-CH=CHCH2 2+HBr HBr=CHCH3 3-CH-CH-CH-CH2 2HHBrBr(反马尔可夫尼可夫规则反马尔可夫尼可夫规则反马尔可夫尼可夫规则反马尔可夫尼可夫规则)过氧化物过氧化物过氧化物过氧化物C C=O+HO+H+-Nu-Nu-=+-C COHOHNuNuC C=O+HCN=O+HCN=C C (2-(2-羟基晴羟基晴羟基晴羟基晴)OHOHCNCNR R(R R)HHR R(R R)HH4)4)协同加成反应协同加成反应协同加成反应协同加成反应(环加成反应环加成反应环加成反应环加成反应)HH2 2C C-CHCH2 2HH2 2C C-CHCH2 2h h CH CH2 2=CH CH2 2+CH CH2 2=CH CH2 2 CH CH=CH CH CH CH2 2=CH CH2 2CH2CH2CHCH2CHCH2=+CH CH2 2=CH CH2 2第20页 分子加氧或脱氢为氧化，去氧及加氢为还原。分子加氧或脱氢为氧化，去氧及加氢为还原。分子加氧或脱氢为氧化，去氧及加氢为还原。分子加氧或脱氢为氧化，去氧及加氢为还原。惯用氧化剂：氧、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾和重铬酸钾等；惯用氧化剂：氧、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾和重铬酸钾等；惯用氧化剂：氧、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾和重铬酸钾等；惯用氧化剂：氧、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾和重铬酸钾等；惯用还原剂：氢气、锌粉、硼氢化钠、四氢铝锂等。惯用还原剂：氢气、锌粉、硼氢化钠、四氢铝锂等。惯用还原剂：氢气、锌粉、硼氢化钠、四氢铝锂等。惯用还原剂：氢气、锌粉、硼氢化钠、四氢铝锂等。烯烃氧化烯烃氧化烯烃氧化烯烃氧化(弱氧化剂弱氧化剂弱氧化剂弱氧化剂)：氧化为二元醇。氧化为二元醇。氧化为二元醇。氧化为二元醇。3 3CHCH2 2=CHCH2 2+2 2KMnOKMnO4 4+4 4HH2 2O=O=3 3CHCH2 2-CHCH2 2+2 2KOH+KOH+4 4MnOMnO2 2 碱性碱性碱性碱性低温低温低温低温OHOH OHOH4.4.氧化、还原反应氧化、还原反应氧化、还原反应氧化、还原反应1)1)氧化反应氧化反应氧化反应氧化反应炔烃氧化：炔烃氧化：炔烃氧化：炔烃氧化：叁键完全断裂。叁键完全断裂。叁键完全断裂。叁键完全断裂。3 3CHCH CH+CH+1010KMnOKMnO4 4+2 2HH2 2O=O=6 6COCO2 2+10+10KOHKOH+10+10MnOMnO2 2 第21页 烯烃氧化烯烃氧化烯烃氧化烯烃氧化(强氧化剂强氧化剂强氧化剂强氧化剂)：碳碳双键断裂。双键碳原子有两个碳碳双键断裂。双键碳原子有两个碳碳双键断裂。双键碳原子有两个碳碳双键断裂。双键碳原子有两个氢原子时，氧化成氢原子时，氧化成氢原子时，氧化成氢原子时，氧化成COCO2 2和和和和HH2 2O O；双键碳原子上连有一个氢原子双键碳原子上连有一个氢原子双键碳原子上连有一个氢原子双键碳原子上连有一个氢原子和一个烷基时，氧化成羧酸；双键碳原子上连有两个烷基时，和一个烷基时，氧化成羧酸；双键碳原子上连有两个烷基时，和一个烷基时，氧化成羧酸；双键碳原子上连有两个烷基时，和一个烷基时，氧化成羧酸；双键碳原子上连有两个烷基时，氧化成酮。氧化成酮。氧化成酮。氧化成酮。R-CHR-CH=CHCH2 2=R-C-OH+H-C-OH=COR-C-OH+H-C-OH=CO2 2+H+H2 2O OKMnOKMnO4 4HH+=O OO OKMnOKMnO4 4HH+R-CR-C=CHCH-R R=R-CR-C=O O+R R-C-OH-C-OHR RKMnOKMnO4 4HH+R RO O=第22页 芳香烃氧化：芳香烃氧化：芳香烃氧化：芳香烃氧化：普通氧化剂可将苯环上侧链与苯环连接碳原普通氧化剂可将苯环上侧链与苯环连接碳原普通氧化剂可将苯环上侧链与苯环连接碳原普通氧化剂可将苯环上侧链与苯环连接碳原子被氧化成羧基子被氧化成羧基子被氧化成羧基子被氧化成羧基。只有只有只有只有氧化剂氧化能力足够强时，才能够将苯氧化剂氧化能力足够强时，才能够将苯氧化剂氧化能力足够强时，才能够将苯氧化剂氧化能力足够强时，才能够将苯环氧化，得到开链氧化产物。环氧化，得到开链氧化产物。环氧化，得到开链氧化产物。环氧化，得到开链氧化产物。CHCH3 3KMnOKMnO4 4 COOHCOOHCHCH2 2CHCH3 3KMnOKMnO4 4 COOHCOOHO O2 2V V2 2O O5 5O O=O OO ONONO2 2 O O OHOHCOOHCOOHCOOHCOOHNONO2 2第23页要想使醇氧化停留在醛阶段，必须使用比较弱氧化剂。要想使醇氧化停留在醛阶段，必须使用比较弱氧化剂。要想使醇氧化停留在醛阶段，必须使用比较弱氧化剂。要想使醇氧化停留在醛阶段，必须使用比较弱氧化剂。CHCH2 2=CHCHCHCH2 2OHOHMnOMnO2 2 石油醚石油醚石油醚石油醚CHCH2 2=CHCHOCHCHO醇、醛氧化：醇、醛氧化：醇、醛氧化：醇、醛氧化：醇氧化为醛或酮，醛氧化为羧酸。醇氧化为醛或酮，醛氧化为羧酸。醇氧化为醛或酮，醛氧化为羧酸。醇氧化为醛或酮，醛氧化为羧酸。CHCH3 3-CH-CH-CH-CH3 3KMnOKMnO4 4OHOHCHCH3 3-CH-CH-CH-CH3 3=O OCHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2OHOHK K2 2CrCr2 2O O7 7HH2 2SOSO4 4CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHOCHOK K2 2CrCr2 2O O7 7HH2 2SOSO4 4CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2COOHCOOH第24页醛与酮判别：醛与酮判别：醛与酮判别：醛与酮判别：醛能与弱氧化剂作用，酮不能。醛能与弱氧化剂作用，酮不能。醛能与弱氧化剂作用，酮不能。醛能与弱氧化剂作用，酮不能。托伦斯托伦斯托伦斯托伦斯(TollensTollens)试剂：硝酸银氨溶液。试剂：硝酸银氨溶液。试剂：硝酸银氨溶液。试剂：硝酸银氨溶液。RCHO+RCHO+22AgAg(NHNH3 3)2 2+2+2OHOH-=2-=2AgAg(银境银境银境银境)+)+RCOONHRCOONH4 4+3+3NHNH3 3+HH2 2O O斐林斐林斐林斐林(FehlingFehling)试剂：硫酸酮、氢氧化钠和酒石酸钾混合液。试剂：硫酸酮、氢氧化钠和酒石酸钾混合液。试剂：硫酸酮、氢氧化钠和酒石酸钾混合液。试剂：硫酸酮、氢氧化钠和酒石酸钾混合液。RCHO+RCHO+2 2CuCu(OHOH)2 2+NaOHNaOH=RCOONaRCOONa+CuCu2 2O O (红色红色红色红色)+3)+3HH2 2O O 第25页 催化氢化：催化氢化：催化氢化：催化氢化：以氢气为还原剂，过渡金属为催化剂。主要用以氢气为还原剂，过渡金属为催化剂。主要用以氢气为还原剂，过渡金属为催化剂。主要用以氢气为还原剂，过渡金属为催化剂。主要用于非极性重键于非极性重键于非极性重键于非极性重键(碳碳双键、叁键碳碳双键、叁键碳碳双键、叁键碳碳双键、叁键)还原，分子中具还原性羰基、还原，分子中具还原性羰基、还原，分子中具还原性羰基、还原，分子中具还原性羰基、硝基、氰基等也将被还原。硝基、氰基等也将被还原。硝基、氰基等也将被还原。硝基、氰基等也将被还原。2)2)还原反应还原反应还原反应还原反应CHCH=CH-CHOCH-CHOHH2 2NiNiCHCH2 2-CH-CH2 2-CH-CH2 2-OH-OH 化学还原法：化学还原法：化学还原法：化学还原法：利用化学还原剂将极性重键利用化学还原剂将极性重键利用化学还原剂将极性重键利用化学还原剂将极性重键(碳氧双键、碳氮碳氧双键、碳氮碳氧双键、碳氮碳氧双键、碳氮叁键等叁键等叁键等叁键等)还原为单键。惯用化学还原剂有硼氢化钠还原为单键。惯用化学还原剂有硼氢化钠还原为单键。惯用化学还原剂有硼氢化钠还原为单键。惯用化学还原剂有硼氢化钠(NaBHNaBH4 4)、氢氢氢氢化铝锂化铝锂化铝锂化铝锂(LiAlHLiAlH4 4)等。化学还原法不能还原非极性重键。等。化学还原法不能还原非极性重键。等。化学还原法不能还原非极性重键。等。化学还原法不能还原非极性重键。CHCH=CH-CHOCH-CHOHH+CH=CH-CHCH=CH-CH2 2-OH-OHNaBHNaBH4 4CHCH2 2=CH-CHCH-CH2 2-C=N-C=NTHFTHFLiAlHLiAlH4 4CHCH2 2=CH-CHCH-CH2 2-CH-CH2 2-NH-NH2 2第26页 化学还原剂种类很多，还有一些选择性很强还原剂。如将化学还原剂种类很多，还有一些选择性很强还原剂。如将化学还原剂种类很多，还有一些选择性很强还原剂。如将化学还原剂种类很多，还有一些选择性很强还原剂。如将羰基还原为亚甲基，羰基还原为亚甲基，羰基还原为亚甲基，羰基还原为亚甲基，克莱门森还原法克莱门森还原法克莱门森还原法克莱门森还原法：用锌：用锌：用锌：用锌-汞齐加盐酸；汞齐加盐酸；汞齐加盐酸；汞齐加盐酸；黄鸣龙还原法黄鸣龙还原法黄鸣龙还原法黄鸣龙还原法：用水合肼加氢氧化钾。：用水合肼加氢氧化钾。：用水合肼加氢氧化钾。：用水合肼加氢氧化钾。硝基化合物，尤其是芳香族硝基化合物，除了惯用硼氢化硝基化合物，尤其是芳香族硝基化合物，除了惯用硼氢化硝基化合物，尤其是芳香族硝基化合物，除了惯用硼氢化硝基化合物，尤其是芳香族硝基化合物，除了惯用硼氢化钠和氢化铝锂外，惯用金属加盐酸方法将其还原为胺。钠和氢化铝锂外，惯用金属加盐酸方法将其还原为胺。钠和氢化铝锂外，惯用金属加盐酸方