含杂原子官能团化合物专家讲座.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,三聚氰胺（英文名,Melamine,）,一个,三嗪类,含氮杂环有机化合物，主要氮杂环有机化工,原料。简称三胺，又叫,2,4,6-,三氨基,-1,3,5-,三嗪、三聚氰酰胺、,氰脲三酰胺，分子式,C3N6H6,、,C3N3(NH2)3,，分子量,126.12,。呈弱碱性（,pKb=8,），与盐酸、硫酸、硝酸、乙酸、,草酸等都能形成三聚氰胺盐。,三聚氰胺是一个低毒化工原料。动物试验结果表明，,其在动物体内代谢很快且不会存留，主要影响泌尿系统。,含杂原子官能团化合物,第1页,第四章含杂原子官能团化合物,Compounds Containing Heteroatoms Functional Group,含杂原子官能团化合物,第2页,第四章重点讲授内容,一、命名,二、结构特征和物理性质,三、有机化合物酸碱问题,四、含硫、含磷化合物介绍,五、含氧、含氮杂环化合物介绍,六、金属有机化合物介绍,含杂原子官能团化合物,第3页,含杂原子化合物包含：,含卤素化合物,:,卤代烃,酰卤,含氧化合物,:,醇、酚、醚、醛、酮、醌、羧酸及羧酸衍生物,含氮化合物：胺、硝基化合物,含杂原子官能团化合物,第4页,一、含杂原子官能团化合物命名,1.,Alkyl Halides,In the IUPAC system,alkyl halides are named,as substituted alkanes,alkenes or alkynes,.,The substituent prefix names for the halogens replaces the,“,ine,”,ending in the name of the element with,“,o,”,floro,chloro,bromo,iodo,含杂原子官能团化合物,第5页,A,.,2-bromo-5-methylhept,ane,B.1-chloro-6,6-dimethyl-3-hept,ene,A:2-bromo5-,chloromethyl,heptane,卤代烃,(Alkyl Halides):,卤素,和,硝基,和,烷氧基,总是作为,取代基：,含杂原子官能团化合物,第6页,C.1,6-di,chloro,(-1-)cyclohex,ene,D.6-,bromo,-3-chloro-4-methyl(-1-)cyclohex,ene,E.(Z)-2-,bromo,-4-ethyl-7-methyl-4-oct,ene,含杂原子官能团化合物,第7页,A.1-ethoxy-3-methyl-2-pentene,B.1,4-diisopropoxybutane,2.,醚,(Ethers):ROR,烷氧基RO,用,“,oxy,”,代替烷基后缀,“,yl,”,C.4-,溴苯甲醚,含杂原子官能团化合物,第8页,3.,醇,:ROH;,羟基,“,hydroxy,”,;,母体,“,ol,”,3,3-,二甲基,-2-,丁醇,3,3-dimethyl-2-butanol,2-,环己烯,-1-,醇,2-cyclohexen-1-ol,3,5-,二羟基苯甲酸,3,5-dihydroxybenzoic acid,3,5-dihydroxyphenyl,carboxylic acid,含杂原子官能团化合物,第9页,4.,胺,:RNH,2,;,氨基,“,amino,”,;,母体,“,amine,”,A.3-,氨基,1-),丙醇,3-amino(-1-)propanol,B.,N,-,甲基,-,N,-,乙基环己胺,N,-ethyl-,N,-methylcyclohexanamine,甲,(,基,),乙,(,基,),环己胺,cyclohexylethylmethylamine,C.,-,苯基乙胺,D.-,苯基乙胺,含杂原子官能团化合物,第10页,5.,其它化合物命名（详见下表）,不一样官能团优先次序,:,-,COOH,（羧基）,-SO,3,H,（磺酸基）,-COOR,（酯基）,-COX,（卤基甲酰基）,-CONH,2,(,氨基甲酰基,)-CN(,氰基）,-CHO,（醛基）,-CO-,（羰基）,-OH(,醇羟基,)-OH(,酚羟基,)-SH,（巯基）,-NH,（氨基）,-O-,（醚基）,双键,叁键,烷烃,含杂原子官能团化合物,第11页,表,4-1,含,N,、,O,、,X,官能团词头词尾中英文名称,官能团,做取代基名称,做母体,时,词尾名称,汉字,英文,汉字,英文,-COOH,羧基,carboxy,酸,-carboxylic acid(,含碳,),-oic acid(,不含碳,),-COOR,烃氧甲酰基,R,-oxycarbonyl,酯,-carbonylate,-oate,-COX,卤甲酰基,halocarbonyl,酰卤,-carboxylhalide,-oylhalide,-CONH,2,氨基甲酰基,carbamoyl,酰胺,-carboxamide,-amide,-CN,氰基,cyano,腈,-carbonitrile,-mitrile,-CHO,甲酰基或氧代,formyl,oxo,醛,-carbaldehyde,-al,氧代,oxo,酮,-one,含杂原子官能团化合物,第12页,表,4-1,含,N,、,O,、,X,官能团词头词尾中英文名称,(,续,),官能团,做取代基名称,做母体,时,词尾名称,汉字,英文,汉字,英文,-OH,羟,基,hydroxy,醇（酚）,-ol,-NH,2,氨基,amino,胺,-amine,-OR,烃氧基,R,-oxy,醚,-ether,-R,烷基,alkyl,-,-,-X(-F,-Cl,-Br,-I),卤代,Halo,(fluoro,chloro,bromo,iodo),-,-,-NO,2,硝基,nitro,-,-,-NO,亚硝基,nitroso,-,-,含杂原子官能团化合物,第13页,一、含杂原子官能团化合物命名,1)The,parent hydrocarbon,is the,longest continuous chain,containing the,functional group,and is numbered in the direction that given the functional group suffix the,lowest possible number.,含杂原子官能团化合物,第14页,一、含杂原子官能团化合物命名,A.2-ethyl-1-pent,an,ol,or,2-ethylpent,an,-1-,ol,B.2-,propoxy,-1-eth,an,ol,or,2-propoxyeth,an,-1-,ol,含杂原子官能团化合物,第15页,一、含杂原子官能团化合物命名,2)If there is a functional group suffix and a substituent,the,functional group suffix,gets the,lowest number,.,4methyl-1-pent,an,ol,含杂原子官能团化合物,第16页,一、含杂原子官能团化合物命名,3)If the,same number for the functional group suffix,is obtained in both directions,the chain is numbered in the direction that gives a substituent the,lowest possible number,.,2-methyl-3-pent,an,ol,not,4-methyl-3-pent,an,ol,含杂原子官能团化合物,第17页,一、含杂原子官能团化合物命名,4)If there is more than one substituent,the substituents are cited in,alphabetical order,.,6-bromo-3-ethyl-2-hex,en,-1-,ol,3-,乙基,-6-,溴,-2-,己烯,-1-,醇,含杂原子官能团化合物,第18页,一、含杂原子官能团化合物命名,A.5-,hydroxy,pent,an,al,B.4-pent,en,-2-,one,(allylmethyl ketone),C.4-methyl-2-,oxo,hex,an,oic,acid,含杂原子官能团化合物,第19页,一、含杂原子官能团化合物命名,A.Benzene,carbaldehyde,(benzaldehyde),B.Cyclohexyl,carboxylic,acid,：,环己基甲酸,C.3-,phenyl,prop,an,oic,acid,：,3-,苯基,-,丙酸,D.2-bromo-4-methylcyclohex,an,ol,4-,甲基,-2-,溴,-,环己醇,含杂原子官能团化合物,第20页,一、含杂原子官能团化合物命名,含杂原子官能团化合物,第21页,一、含杂原子官能团化合物命名,A.3-chloro-N-methyl-1-but,an,amine,B.,N,-ethyl-5-methyl-3-hex,an,amine,C.2-ethyl-,N,-propylcyclohex,an,amine,D.4-ethyl-N,3-dimethylhex,an,amide,含杂原子官能团化合物,第22页,二、结构与物理性质,In all the compounds containing,oxygen,nitrogen,and,halogens,the following,intermolecular attractions,may exist,that may influence their physical properties:,含杂原子官能团化合物,第23页,1.Boiling Points,Table:Comparative Boiling Points of Alkanes,Ethers,Alcohols,and Amines(,0,C),propane dimethyl ether ethanol ethanamine,-42.1 -23.7 78 16.6,butane ethylmethyl ether propanol propanamine,-0.5 10.8 97.4 47.8,pentane diethyl ether butanol butanamine,36.1 34.5 117.3 77.8,含杂原子官能团化合物,第24页,1.Boiling Points,1),Ethers,generally have,higher boiling points,than,alkanes of comparable,molecular weight,because,both van der Waals,forces and,dipole-dipole,interactions must be overcome for an ether to boil,含杂原子官能团化合物,第25页,1.Boiling Points,2),Alcohols,have much,higher boiling,points,than,alkanes or ethers,of comparable molecular weight,Because in addition to,van der Waals forces,and the,dipole-dipole interactions,of the carbon-oxygen bond,alcohols can form,Hydrogen bonds,.,含杂原子官能团化合物,第26页,1.Boiling Points,3),Amines,have,lower boiling points,than,alcohols,with similar molecular weights.,Because,nitrogen,is not as,electronegative,as,oxygen,which means that the,hydrogen bonds,between,amine molecules,are,weaker,than the hydrogen bonds between,alcohol molecules.,含杂原子官能团化合物,第27页,1.Boiling Points,4),Primary,and,secondary amines,also form,hydrogen bonds,so these amines,have higher,boiling points thanalkanes and ethers,with,similar molecular weight.,含杂原子官能团化合物,第28页,1.Boiling Points,Both van der Waals,forces,and,dipole-dipole interaction,must be overcome for an,alkyl halide,to boil.,The more,polarizable,the atom,the stronger the,van der Waals,interactions.,含杂原子官能团化合物,第29页,Table:Comparativ Boiling Points of Alkanes and Alkyl halides,Y,H F Cl Br I,CH,3,-Y -161.7 -78.4 -24.2 3.6 42.4,CH,3,CH,2,-Y -88.6 -37.7 12.3 38.4 72.3,CH,3,CH,2,CH,2,-Y -42.1 -2.5 46.6 71.0 102.5,CH,3,CH,2,CH,2,CH,2,-Y -0.5 32.5 78.5 101.6 130.5,CH,3,-Y,1.6D 1.5D 1.4D 1.2D,含杂原子官能团化合物,第30页,1.Boiling Points,Problem 1:,Please explain the following facts:,Compounds bp(,0,C),2-methylbutanamine,97,N-methyl-2-methylbutanamine,84,N,N-dimethyl-2-methylbutanamine,65,含杂原子官能团化合物,第31页,1.Boiling Points,Problem 2:,Please compare the boiling points of,ethers,alcohols,aldehydes,ketones and carboxylic acids,esters,amides,of the similar molecular weight.,含杂原子官能团化合物,第32页,2.Solubility,General Rule:,Like dissolves like,Each compound containing oxygen or nitrogen has,both,a nonpolar alkyl group,and,a polar functional group,.Is it soluble in a nonpolar solvent or is it soluble in water?,The answer depends on the,size of the alkyl group,.,含杂原子官能团化合物,第33页,2.Solubility,Solubility of,ethers,in water,2C,s soluble,3C,s soluble,4C,s slightly soluble(10g/100g H,2,O),5C,s minimally soluble(1.0g/100g H,2,O),6C,s insoluble(0.25g/100g H,2,O),含杂原子官能团化合物,第34页,2.Solubility,Solubility of,alkyl halides,in water,CH,3,F CH,3,Cl CH,3,Br CH,3,I,very soluble slightly slightly,CH,3,CH,2,F CH,3,CH,2,Cl CH,3,CH,2,Br CH,3,CH,2,F,soluble slightly slightly slightly,3C,s F 3C,s Cl 3C,s Br 3C,s I,slightly slightly slightly slightly,含杂原子官能团化合物,第35页,三、有机化合物酸碱问题,1,、酸碱概念发展,1663,年（英）,Boyle,R.,酸含有,酸味,，能使,蓝色石蕊变红,碱含有,苦涩味,，能使,红色石蕊变蓝,18,世纪后期，从物质内在性质认识酸碱,1781,年 法）,Lavoisier,A.L.,酸是一类含氧化合物，,氧,酸素,19,世纪初，,HCl,，,HI,等被发觉（,无氧酸,）,1811,年,Davy,D.P.,提出,“,氢是酸基本元素,”,论点,含杂原子官能团化合物,第36页,三、有机化合物酸碱问题,1,、酸碱概念发展,19,世纪后期，近代酸碱理论开始形成,A,、,1889,年,Arrhenius,S.A.,水,-,离子论,20,世纪,B,、,Franklin,F.C.,溶剂论,C,、,Bronsted,J.N.-Lowry,T.M.,质子论,D,、,Lewis,G.N.,电子论,E,、,Pearson,R.G.,软硬酸碱理论,含杂原子官能团化合物,第37页,三、有机化合物酸碱问题,2,、,Arrihenius,离子论,在,水溶液,中能电离出,氢离子,物质称为酸；能电离出氢氧根离子物质称为碱,不足：,不能解释,非水体系,和,非溶剂体系,问题,含杂原子官能团化合物,第38页,三、有机化合物酸碱问题,3,、,Bronsted,J.N.-Lowry,T.M.,质子论,凡能给出,质子分子或离子,都是酸,凡,能与质子结合,分子或离子,都是碱,酸碱反应,是两个,共轭酸碱对,之间,质子传递,反应,含杂原子官能团化合物,第39页,三、有机化合物酸碱问题,质子论,离开溶剂而从物质能否授受质子给酸碱下定义，,有机化合物中含有大量,C-H,，,O-HN-H,，,S-H,，,P-H,键，所以，能够用质子酸碱强弱来判断它们反应活性,质子酸碱强弱,能够用,p,K,a,大小比较判断,p,K,a,值越大，则酸性越弱,p,K,a,值越小，则酸性越强,含杂原子官能团化合物,第40页,三、有机化合物酸碱问题,4,、,Lewis,G.N.,电子论,凡能,接收电子对,任何,分子、离子或原子团,统称为酸,电子接收体,凡是含有,可供电子对,分子、离子或原子团,统称为碱,电子供体,含杂原子官能团化合物,第41页,三、有机化合物酸碱问题,Lewis,G.N.,电子论 不足,1,）,标准不一样，强度不一样,；,2,）,范围过于广泛，不便于区分酸和碱中存在各种差异含杂原子官能团化合物,第42页,三、有机化合物酸碱问题,5,、经典有机酸强弱及其影响原因,醇、酚、羧酸、（磺酸）是经典有机酸,它们与水和碳酸酸性强弱次序以下,：,醇 水 酚 碳酸 羧酸 （磺酸）,p,K,a,1518 15.7 10 6.35 5 -1,问题：,为何酚酸性比醇强？羧酸酸性比酚强？,含杂原子官能团化合物,第43页,5,、经典有机酸强弱及其影响原因,酚酸性比醇强,是因为,苯基共轭作用,含杂原子官能团化合物,第44页,5,、经典有机酸强弱及其影响原因,羧酸酸性强于酚则因为羧基中羰基吸电子作用，减弱了,O-H,键,含杂原子官能团化合物,第45页,5,、经典有机酸强弱及其影响原因,利用醇、酚、羧酸酸性强弱不一样以及与水和碳酸酸性差异能够分离纯化它们,醇 有机相 醇 有机相：醇,酚 酚 水相：酚盐 酚,羧酸 水相 羧酸盐 羧酸,NaHCO,3,HCl,NaOH,CO,2,H,2,O,含杂原子官能团化合物,第46页,5,、经典有机酸强弱及其影响原因,同类型有机酸，其结构不一样酸性也不一样,液相中,醇酸性次序为：,CH,3,OHRCH,2,OHR,2,CHOHR,3,COH,即：,CH,3,OH 1,0,醇,2,0,醇,3,0,醇,气相中,，酸性次序则恰恰相反：,R,3,COH R,2,CHOH RCH,2,OH CH,3,OH,即：,3,0,醇,2,0,醇,1,0,醇,CH,3OH,含杂原子官能团化合物,第47页,5,、经典有机酸强弱及其影响原因,醇在,气相与液相酸性次序,不一样在于：,气相,表现了烷基吸电子,本质,液相,受溶剂化作用,影响,3,0,醇空间位阻较大，相对溶剂化作用弱，烷氧基负离子（,RO,-,）稳定性减弱，,酸性减弱,含杂原子官能团化合物,第48页,5,、经典有机酸强弱及其影响原因,对于酚而言，苯环上取代基不一样，酸性不一样,吸电子基团使酸性增强,给电子基团使酸性减弱,含杂原子官能团化合物,第49页,5,、经典有机酸强弱及其影响原因,怎样,了解烷基给电子,作用,超共轭作用,含杂原子官能团化合物,第50页,5,、经典有机酸强弱及其影响原因,烷基取代乙酸,p,K,a,深入说明了,烷基给电子,作用,CH,3,CH,2,COOH,4.88,(CH,3,),2,CHCOOH,4.86,(CH,3,),3,CCOOH,5.05,CH,3,COOH,4.76,含杂原子官能团化合物,第51页,5,、经典有机酸强弱及其影响原因,苯环上取代基位置不一样影响也不相同,氯,主要表现为,吸电子诱导效应,(,比共轭效应强）,伴随,距离增加,快速,递减,含杂原子官能团化合物,第52页,5,、经典有机酸强弱及其影响原因,硝基则是,吸电子诱导与共轭共存,共振结构,含杂原子官能团化合物,第53页,5,、经典有机酸强弱及其影响原因,类似规律存在于取代基对苯甲酸酸性影响,含杂原子官能团化合物,第54页,5,、经典有机酸强弱及其影响原因,对于苯环取代基影响要仔细作出分析比较,*,苯环,间位,共轭效应,不能,得到,有效,传递,，,间位,主要表现位,诱导效应,.,含杂原子官能团化合物,第55页,与空间位阻相关,含杂原子官能团化合物,第56页,与空间位阻相关,含杂原子官能团化合物,第57页,取代基电子效应,诱导效应,(inductive effect),键极性经过,sigma,键传递作用,共轭效应,(conjugative effect),相邻,p,轨道电子离域运动,场效应,(field effect)(,略）,适当空间距离基团间静电作用,含杂原子官能团化合物,第58页,给电子诱导效应,取代基与碳成键电子对偏移向碳诱导效应,(+I),。,吸电子诱导效应,取代基与碳成键电子对偏移向取代基诱导效应,(-I),。,诱导效应（,Inductive effects,）,+I,效应,I,效应,含杂原子官能团化合物,第59页,吸电子诱导效应,同一族元素伴随原子外电子层增加而吸电子诱导效应降低,F,Cl,Br,I,OR,SR,NR,2,PR,2,诱导效应,含杂原子官能团化合物,第60页,吸电子诱导效应,同一周期元素从左到右减弱,-F -OR -NR,2,-CR,3,不一样杂化状态碳原子以,s,轨道成份多者吸电子能力强（,sp,sp,2,sp,3,），如：,诱导效应,含杂原子官能团化合物,第61页,带正电荷基团含有强吸电子诱导效应,带负电荷基团含有强给电子诱导效应,诱导效应,含杂原子官能团化合物,第62页,各基团诱导效应次序为：,吸电子基团：,NO,2,CN F Cl Br I OCH,3,OH C,6,H,5,H,给电子基团：,(CH,3,),3,C (CH,3,),2,CH CH,3,CH,2,CH,3,H,请参阅教材,取代乙酸,p,K,a,值,诱导效应,含杂原子官能团化合物,第63页,诱导效应特征,1.,沿着,键传递，,2.,伴随距离延长而减弱,3.,诱导效应含有,加和性,：,CH,3,COOH ClCH,2,COOH Cl,2,CHCOOH Cl,3,CCOOH,pKa 4.75 2.86 1.26 0.64,含杂原子官能团化合物,第64页,再谈,烷基电子效应,烷基诱导效应是,供电,还是,吸电,？,从,卤代烷偶极矩,和,烷基取代乙酸酸性,测定，可得出,烷基是,供电基,结论。,表,卤代烷偶极矩,化 合 物,(D),化 合 物,(D),CH,3,Cl,1.83,CH,3,CH,2,CH,2,CH,2,Br,1.97,CH,3,CH,2,Cl,2.00,(CH,3,),2,CHCH,2,Br,1.97,(CH,3,),2,CHCl,2.15,CH,3,CH,2,CH(CH,3,)Br,2.12,(CH,3,),3,CCl,2.15,(CH,3,),3,CBr,2.21,含杂原子官能团化合物,第65页,烷基取代乙酸,p,K,a,HCOOH,3.75,CH,3,COOH,4.76,CH,3,CH,2,COOH,4.88,(CH,3,),2,CHCOOH,4.86,(CH,3,),3,CCOOH,5.05,烷基取代乙酸,p,K,a,(CH,3,),3,C (CH,3,),2,CH CH,3,CH,2,CH,3,H,烷基供电子诱导效应：,含杂原子官能团化合物,第66页,烷基,吸电子效应,质子核磁共振峰化学位移,值,不一样将反应质子周围电子云密度改变。,X CH,3,中甲基,值（,甲基,是,吸电子基,）,X,X,NO,2,4.28,N(CH,3,),2,2.20,F,4.26,I,2.16,OH,3.47,COCH,3,2.10,Cl,3.05,COOH,2.07,Br,2.68,CN,2.00,SH,2.44,CH,3,0.90,C,6,H,5,2.30,H,0.23,含杂原子官能团化合物,第67页,脂肪醇在,气相中,相对,酸性,强度,Brauman,等人研究了简单脂肪醇在气相中相对酸性次序，发觉和,溶液,中测得,结果相反,。,(CH,3,),3,OH (CH,3,),2,CHOH CH,3,CH,2,OH CH,3,OH H,2,O,在气相中排除了溶剂等原因影响，孤立出,醇,酸性只与,烷基,相关,。,可得出烷基是吸电基强弱次序为：,(CH,3,),3,C (CH,3,),2,CH CH,3,CH,2,CH,3,H,含杂原子官能团化合物,第68页,烷基电负性（见下表）,基 团,H,CH,3,CH,2,CH,3,CH(CH,3,),2,C(CH,3,),3,基团电负性,2.10,2.20,2.21,2.24,2.26,含杂原子官能团化合物,第69页,烷基到底是吸电子或供电子？,从本质讲，烷基诱导效应,吸电子,，烷基为,吸电子基。,如烷基基团,电负性,，核磁共振,值,等。,烷基与苯环或烯基相连表现出,供电效应,，是超共轭效应和诱导效应所致（与相连基团相关）。,现在普通认为烷基含有,双重,诱导,效应,，假如烷基与电负性较大原子或基团相连，,则烷基表现出通常所认为供电子,+I,效应；假如烷基与电负性较小原子或基团相连，则烷基表现出吸电子,-I,效应。,大量试验结果表明，当有,重键体系或电负性大于,3,或极化度大于,6,官能团,存在时都可能诱导烷基,极化供电,，所以烷基在,烯、炔、醛酮、羧酸及卤代烃,中以供电诱导效应影响反应进行。,气相时，当醇作为酸时，烷基表现为,吸电子效应,，当醇、胺作为碱时，烷基表现为,供电效应（与可极化性相关）,。,含杂原子官能团化合物,第70页,因为相邻,p,轨道重合而产生电子间相互流动称为共轭效应（降低体系能量）,共轭效应,含杂原子官能团化合物,第71页,给电子共轭效应,能,增高共轭体系,电子密度,-NR,2,-OR -F;,-O,-,OR;,-F -Cl -Br -I,吸电子共轭效应,能,降低共轭体系,电子密度,-NO,2,-SO,3,H;,-CN -SO,2,NH,2,；,-CHO -COR -COOR CONR,2,-COOH;,-C(=O)R -C(=N)R -C(=CR,2,)R,共轭效应,含杂原子官能团化合物,第72页,当一个基团显示有诱导效应又有共轭效应时，则整个基团表现出电子效应是,两种效应总和,取代基电子效应,取代基产生,诱导效应,普通对苯环,邻位,产生较大影响，而,共轭效应,则对,邻对位,产生更大影响。,含杂原子官能团化合物,第73页,6,、经典有机碱强弱及其影响原因,经典,有机碱,主要是,胺,胺中氮原子孤对电子能够接收质子,其碱性强弱能够用,p,K,b,来表示,p,K,b,值越高，碱性越弱,含杂原子官能团化合物,第74页,6,、经典有机碱强弱及其影响原因,苯胺,碱,性大大弱于脂肪胺，是因为苯胺中氮原子上,孤对电子,与苯环大,pi,键有一定作用,脂肪胺碱性强于氨，因为,烷基给电子,作用,NH,3,4.76,CH,3,NH,2,3.38,CH,3,CH,2,NH,2,3.36,C,6,H,5,NH,2,9.40,含杂原子官能团化合物,第75页,6,、经典有机碱强弱及其影响原因,伯胺、仲胺和叔胺中仲胺碱性相对最强,(CH,3,),2,NH,(CH,3,),3,N,CH,3,NH,2,NH,3,甲基供电子效应,:,(CH,3,),3,N,(CH,3,),2,NH,CH,3,NH,2,NH,3,氢键作用：,NH,3,CH,3,NH,2,(CH,3,),2,NH,(CH,3,),3,N,空间位阻作用：,(CH,3,),3,N,(CH,3,),2,NH,CH,3,NH,2,NH,3,含杂原子官能团化合物,第76页,含杂原子官能团化合物,第77页,7,、其它有机化合物与质子酸碱,表,主要类型有机化合物,p,K,a,值,结构式,p,K,a,结构式,p,K,a,RSO,3,H,-1,RSO,2,C,H,2,R,23,RCOO,H,5,RC,H,2,COOR,25,ArS,H,7,8,RCC,H,25,ArO,H,10,RC,H,2,CN,25,RC,H,2,NO,2,10,RN,H,2,35,RS,H,10,PhC,H,2,R,41,RN,+,H,3,10.5,R,2,C=CR-C,H,2,R,43,RO,H,15,18,R,2,C=C,H,2,44,RCOC,H,2,R,16,20,RC,H,3,50,含杂原子官能团化合物,第78页,7,、其它有机化合物与质子酸碱,羰基化合物,-,氢,酸性,与缩合反应,有机化合物中惯用,碱试剂,碱性强弱次序：,RLi PhLi RNHNa R,3,CONa CH,3,ONa,含杂原子官能团化合物,第79页,7,其它有机化合物与质子酸碱,环戊二烯,sp,3,碳上氢,p,K,a,为,16,，其,酸性,与,醇,相当，说明芳香环戊二烯负离子十分稳定，深入佐证了芳香结构稳定性,p,K,a,16 20 23,ROH RCOCH,2,R,15,18 1620,含杂原子官能团化合物,第80页,8,、,有机化合物中路易斯酸碱相关问题,n-,供体：,pi-,供体：,含杂原子官能团化合物,第81页,三、有机化合物酸碱问题,普通我们所说,酸或碱,都是指,离子论,或,质子论,范围酸或碱，当使用,路易斯酸或碱,这个名称时，就表示它和普通所指,质子酸或质子碱,有所,不一样,。,含杂原子官能团化合物,第82页,酸碱在有机反应中应用举例,含杂原子官能团化合物,第83页,+,-,卤代烷化学性质,反应部位,：,亲核取代,反应,Nu:,-,B,:,消除反应,极性共价键,断裂,含杂原子官能团化合物,第84页,亲核取代,反应,弱酸性,弱碱性,质子化,Nu:,氧化反应,消除反应,醇化学性质,醇反应部位：,含杂原子官能团化合物,第85页,醛和酮化学性质,醛和酮反应部位：,亲核加成反应,氧化还原反应,-,氢反应,含杂原子官能团化合物,第86页,酸性,酰基上,亲核取代反应,还原成,CH,2,脱羧反应,H,反应,羧酸化学性质,反应部位：,含杂原子官能团化合物,第87页,酰基,羧酸衍生物化学性质,酰基上亲核取代反应,反应通式：,水解,含杂原子官能团化合物,第88页,羧酸衍生物相对反应活性,酰卤 酸酐 酯 酰胺,含杂原子官能团化合物,第89页,四、含硫、含磷化合物介绍,含硫化合物与含氧化合物不一样：,最根本不一样在于周期数不一样,电负性不一样：,2.5,和,3.5,成键轨道不一样,3s,，,3p,，,3d,与,2s,，,2p,C-S,、,S-H,键强度比,C-O,、,O-H,键弱,硫醇，硫酚,p,K,a,分别为,10,左右和,78,，,比,对应醇,（,p,K,a,1518,）和酚（,p,K,a,10,）要小得多，,酸性更强,。,含杂原子官能团化合物,第90页,四、含硫、含磷化合物介绍,物理性质不一样：硫醇、硫酚难以形成,氢键,，分子间,相互作用弱,，其,沸点,都比,醇低,。在水中,溶解度,要比对应醇,低,得多,因为硫电负性小，外层电子极化，其,孤对电子,给电子能力,要强得多，所以，,硫醇、硫醚,轻易与一些,重金属离子,形成,配合物,.,含杂原子官能团化合物,第91页,四、含硫、含磷化合物介绍,硫与氧不一样之处还在于它有,3,d,轨道,，其外层电子能够,超出,8,个,，所以有,更高价态形式,，如：,硫醚,可氧化成,亚砜和砜,，,磺酸,及其衍生物是含硫化合物最高氧化态形式,含杂原子官能团化合物,第92页,四、含硫、含磷化合物介绍,请思索：,含磷和含氮化合物性质将有何不一样呢？,含,磷,化合物与含,氮,化合物不一样：,最根本不一样在于周期数不一样,电负性不一样：,2.1,和,3.0,成键轨道不一样,3s,，,3p,，,3d,与,2s,，,2p,含杂原子官能团化合物,第93页,五、含氧、含氮杂环介绍,1.,命名：参阅教材，请记住以下杂环母体环结构和,中英文名称,：,含杂原子官能团化合物,第94页,几个不一样杂原子则按照,O,S,-NH-,-N=,先后次序编号，是杂原子编号尽可能小。,含杂原子官能团化合物,第95页,五、含氧、含氮杂环介绍,2.,结构：,Aromatic,Compounds Contaning heteroatoms(O,N,S,sp,2,Hybrid,),五元杂环为,ac,为富,芳杂环，六元杂环,d