有机化合物的结构及其性质 (2).ppt
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1、有机化合物的结构及其性质(2)现在学习的是第1页,共52页一、羧酸:一、羧酸:1.酸性酸性取代卤素电负性越取代卤素电负性越强强、数目越、数目越多多、离羧基越、离羧基越近近,羧酸羧酸酸性越强酸性越强与羧酸与羧酸-碳原子直接相碳原子直接相连的碳原子的碳原子的的不饱和度越大不饱和度越大,羧酸羧酸酸性越强酸性越强羧酸羧酸-碳原子碳原子连的的烷基基越越多多,羧酸,羧酸酸性越强酸性越强二元羧酸二元羧酸相隔相隔越越远远,羧酸,羧酸酸性越弱酸性越弱 (1)脂肪族羧酸脂肪族羧酸现在学习的是第2页,共52页 -I效应效应,酸性,酸性 诱导效应具有加和性。诱导效应具有加和性。诱导效应与距离成反比诱导效应与距离成反比
2、现在学习的是第3页,共52页(2)芳香族羧酸芳香族羧酸在在芳芳环环上上引引入入吸吸电电子子基基团团,使使酸酸性性增增强强;引引入入供供电电子子基基团团使使酸性减弱酸性减弱。而且还与。而且还与基团所连接的位置基团所连接的位置有关。有关。A.对位对位取代芳香酸的酸性同时取代芳香酸的酸性同时受诱导效应和共轭效应受诱导效应和共轭效应的影响。的影响。-I、-C 效应效应 -I+C +C-I pKa 3.42 3.99 4.20 4.47现在学习的是第4页,共52页B.间位间位取代芳香酸的酸性,因取代芳香酸的酸性,因共轭效应受阻共轭效应受阻,主要受,主要受诱诱导效应导效应的影响。的影响。-I 效应效应 -
3、I -I -I pKa 3.45 3.83 4.08 4.09 4.20C.邻位邻位取代芳香酸的酸性都较苯甲酸的取代芳香酸的酸性都较苯甲酸的酸性强酸性强。这这主主要要是是电电子子效效应应和和空空间间效效应应综综合合影影响响的的结结果果。由由于于邻邻位位取取代代基基的的空空间间效效应应使使苯苯环环与与羧羧基基难难以以形形成成共共平平面面,难难以以产产生生共共轭轭效效应应(苯苯环环与与羧羧基基共共轭轭时时,苯苯环环具具有有+C效效应应);另另一一方方面面邻邻位位取取代代基基与与羧羧基基的的距距离离较较近近,-I 效应的影响较大,故效应的影响较大,故酸性增强酸性增强现在学习的是第5页,共52页有的有
4、的邻位基团能与羧基形成氢键,邻位基团能与羧基形成氢键,使其羧基的氢更易解离,使其羧基的氢更易解离,因此表现出更强的酸性。因此表现出更强的酸性。现在学习的是第6页,共52页6.汉斯狄克反应汉斯狄克反应:羧酸银盐与羧酸银盐与X2,反应得到卤代烃反应得到卤代烃2.与与SOCl2、PX3、PX5、P2O5或或RCOCl、ROH、NH3反应生成羧酸衍生物反应生成羧酸衍生物.3.可被可被LiAlH4还原成醇还原成醇.4.-卤代卤代:X2/PX35.加热脱羧:加热脱羧:羧酸钠盐与碱石灰受热脱羧羧酸钠盐与碱石灰受热脱羧 -碳连强吸电子基,加热脱羧碳连强吸电子基,加热脱羧现在学习的是第7页,共52页3.氨基酸氨
5、基酸(1)两性两性和和等电点等电点 (2)受热受热脱羧脱羧,脱水脱水 (3)显色反应显色反应二、取代羧酸:二、取代羧酸:1.卤代酸卤代酸(1)酸性酸性:由于卤原子吸电子作用使酸性增由于卤原子吸电子作用使酸性增强强 (2)同时具有同时具有卤素卤素原子和原子和羧酸的性质羧酸的性质2.羟基酸羟基酸(1)酸性酸性:由于羟基吸电子作用使酸性增强由于羟基吸电子作用使酸性增强 (2)同时具有同时具有醇和羧酸的性质醇和羧酸的性质 (3)受热脱水受热脱水,脱羧脱羧4.羰基酸羰基酸(1)-羰基酸羰基酸稀酸脱羧稀酸脱羧,浓酸脱浓酸脱CO (2)-羰基酸易羰基酸易脱羧成酮脱羧成酮现在学习的是第8页,共52页三、羧酸衍
6、生物:三、羧酸衍生物:1.水解、醇解、氨解水解、醇解、氨解(1)历程历程:亲核加成亲核加成-消除历程消除历程(2)反应速度比较:反应速度比较:例例1:按酯化反应速度由快到慢排列为序:按酯化反应速度由快到慢排列为序:现在学习的是第9页,共52页 (3):酯的酯的皂化和酯交换,皂化和酯交换,酯水解历程(酰氧键和烷氧键断裂)酯水解历程(酰氧键和烷氧键断裂)(4):酰氯、酸酐、酯与酰氯、酸酐、酯与肼和羟胺肼和羟胺反应反应现在学习的是第10页,共52页2.还原还原 (1)LiAlH4,所有所有的羧酸衍生物都可用氢化的羧酸衍生物都可用氢化 铝锂还原得到铝锂还原得到醇或胺醇或胺 (2)催化氢化催化氢化:酰卤
7、和酯酰卤和酯可被还原可被还原 (3)罗森孟德还原罗森孟德还原:酰卤酰卤可被可被H2/Pd-BaSO4,喹啉喹啉-S还原成还原成醛醛 (4)酯酯可被可被Na/ROH还原成还原成醇醇,可被可被Na/苯苯 还原成还原成-羟基酮羟基酮现在学习的是第11页,共52页3.与金属有机化合物反应与金属有机化合物反应:格氏试剂格氏试剂,有机锂有机锂,酮锂试剂酮锂试剂4.酯缩合反应酯缩合反应 Claisen缩合:酯与活泼甲基、亚甲基化合物在碱催化缩合:酯与活泼甲基、亚甲基化合物在碱催化下发生脱醇缩合,生产下发生脱醇缩合,生产-羰羰基化合物基化合物(1)酯酯-酯缩合:酯缩合:同酯缩合、混合酯缩合、同酯缩合、混合酯缩
8、合、Dieckman(2)酯酯-酮缩合:酮的酮缩合:酮的-H更活更活泼(3)酯)酯-腈缩合:氰基腈缩合:氰基-H更活更活泼现在学习的是第12页,共52页5.酰胺的特性酰胺的特性 (1)酸碱性酸碱性 (2)霍夫曼降级霍夫曼降级 (3)脱水脱水(P2O5)现在学习的是第13页,共52页R-XC2H5ONaCH3-C-CH2-C-OC2H5=O=OCH3-C-CH-C-OC2H5=O=ORR-CH2C-OH=O H+,稀稀OH-浓浓OH,-H+CH3-C-CH2-R=O酮式分解酮式分解酸式分解酸式分解 H+,OH/H2O-R-CH2COOHCH2(COOC2H5)2C2H5ONaCH(COOC2H5
9、)2 Na-+R-CH(COOC2H5)2R-X6.乙酰乙酸乙酯与丙二酸二乙酯的反应乙酰乙酸乙酯与丙二酸二乙酯的反应现在学习的是第14页,共52页四、硝基化合物:四、硝基化合物:1.脂肪族硝基化合物脂肪族硝基化合物(1)还原:酸性还原系统和催化氢化得一级胺还原:酸性还原系统和催化氢化得一级胺(2)与)与羰基化合物缩合:硝基羰基化合物缩合:硝基-H有酸性。有酸性。(3)与)与HNO2反应反应2.芳香族硝基化合物芳香族硝基化合物(1)还原还原(2)硝基对其他取代基影响:)硝基对其他取代基影响:卤素的活性和苯酚酸性卤素的活性和苯酚酸性现在学习的是第15页,共52页五、胺:五、胺:1.碱性碱性 (1)
10、脂肪胺的碱性脂肪胺的碱性 在气相或不能形成氢键的溶剂中:在气相或不能形成氢键的溶剂中:在水溶液中:在水溶液中:NH34.76现在学习的是第16页,共52页 胺在水溶液中的碱性是电子效应、溶剂化效应和空间效应胺在水溶液中的碱性是电子效应、溶剂化效应和空间效应综合影响的结果。综合影响的结果。胺分子中连有胺分子中连有 Cl、NO2等吸电子基团时,将使其等吸电子基团时,将使其碱性降低。碱性降低。现在学习的是第17页,共52页 (2)芳胺的碱性芳胺的碱性 取代芳胺的碱性强弱与取代基的性质和在苯环上取代芳胺的碱性强弱与取代基的性质和在苯环上的位置有关。当苯环上的位置有关。当苯环上连有供电子基团连有供电子基
11、团时,将时,将使碱性增使碱性增强强;连有吸电子基团连有吸电子基团时,将时,将使碱性减弱使碱性减弱。结论:结论:在水溶液中芳胺的在水溶液中芳胺的碱性碱性较较 NH3 弱弱。芳胺碱性的强弱次序为:芳胺碱性的强弱次序为:现在学习的是第18页,共52页2.酸性酸性:和钠反应,若:和钠反应,若N空间位阻大得空间位阻大得不亲核的强碱不亲核的强碱4.酰化和磺酰化:保护氨基、酰化和磺酰化:保护氨基、Hinsberg试验试验3.烃基化反应:生成高一级的烃基化反应:生成高一级的胺或铵盐胺或铵盐5.与亚硝酸反应:一级胺得重氮盐;与亚硝酸反应:一级胺得重氮盐;二级胺得二级胺得N-硝基化合物硝基化合物 三级胺不反应三级
12、胺不反应 6.氧化:氧化:Cope消除(顺式消除)消除(顺式消除)7.与醛酮的反应:伯胺生成亚胺与醛酮的反应:伯胺生成亚胺 仲胺生成烯胺仲胺生成烯胺现在学习的是第19页,共52页8.芳胺的特性:芳胺的特性:(1).苯胺氧化的苯醌苯胺氧化的苯醌(2).芳环上的亲电取代反应:比苯容易芳环上的亲电取代反应:比苯容易卤代:难停留在一元取代。卤代:难停留在一元取代。减弱氨基的活性减弱氨基的活性(苯胺(苯胺乙酰化乙酰化或者或者盐酸、硫酸化盐酸、硫酸化)可以的一元取代物)可以的一元取代物硝化:需硝化:需先保护氨基先保护氨基(1).季铵盐与湿的氧化银作用季铵盐与湿的氧化银作用9.季铵盐:季铵盐:(2).霍夫曼
13、降解:得霍夫曼烯烃霍夫曼降解:得霍夫曼烯烃现在学习的是第20页,共52页10.烯胺的反应:烯胺的反应:P104(1).与卤代烃反应:羰基的与卤代烃反应:羰基的位引入位引入烃基烃基(2).与酰氯和酸酐反应:羰基的与酰氯和酸酐反应:羰基的位位引入羰基引入羰基(3).迈克尔加成:与迈克尔加成:与,-不不饱饱和和羰羰基化合物基化合物反应反应现在学习的是第21页,共52页1.重氮盐可与重氮盐可与CuX,CuCN,KI(Sandmayer反应)反应)H3+O(被被羟基羟基取代取代)H3PO2(被被氢氢取代取代)发生取代反应发生取代反应2.可与芳胺或酚发生可与芳胺或酚发生偶联反应偶联反应3.重氮甲烷的反应:
14、重氮甲烷的反应:(1)与酸性物质反应:甲基化试剂与酸性物质反应:甲基化试剂(2)与酰氯作用:沃尔夫重排(重氮酮在氧化银下加热的烯酮);烯与酰氯作用:沃尔夫重排(重氮酮在氧化银下加热的烯酮);烯酮与水、醇作用的羧酸、酯酮与水、醇作用的羧酸、酯(3)1,3-偶极环加成偶极环加成 六、重氮化合物:六、重氮化合物:现在学习的是第22页,共52页(1)酸性酸性 硫醇的酸性比醇强;硫酚的酸性比酚强。(2)氧化反应氧化反应 RSH O R-S-S-R O R-SO3H 弱氧化剂弱氧化剂:I2、H2O2、O2(Cu,Fe)还原剂还原剂:NaHSO3、Zn+HOAc 强氧化剂强氧化剂:KMnO4、HNO3 (3
15、)亲核性亲核性 亲核取代亲核取代(SN2)RS-+R-X RS-R+X-与羰基化合物发生亲核加成与羰基化合物发生亲核加成C=OR R HS(CH2)3SH H+H2OHgCl2 C=OR R 七、含七、含s、p化合物:化合物:1.硫醇、硫酚硫醇、硫酚现在学习的是第23页,共52页2.硫醚硫醚(CH3)2S:+CH3-I :(CH3)3S+I-碘化三甲锍 CH3-I+(CH3)2S S CH3 CH3 :30%H2O2 HOAc S=O CH3 CH3 :30%H2O2 HOAc S CH3 CH3 =O O (2)氧化反应氧化反应 (1)亲核反应亲核反应 现在学习的是第24页,共52页3.瑞尼
16、脱硫反应:得烃瑞尼脱硫反应:得烃R-S-R 瑞尼Ni H2RH+RH CO C S S 瑞尼Ni H2CH2 4.含硫的碳负离子:亲核试剂含硫的碳负离子:亲核试剂 反极性策略反极性策略现在学习的是第25页,共52页烷基化反应和亲核加成反应烷基化反应和亲核加成反应C6H5SCH3 n-C4H9Li THF C6H5SCH2-Li+C6H5S(CH2)10CH3 C6H5S-CH2-CH-C6H5 OH C6H5CHO/THF H3O+CH3(CH2)9I 亲核取代,烷基化亲核取代,烷基化亲核加成亲核加成CH3-S-CH2-=O RX CH3-S-CH2-R+X-=O R-C-R =O CH3-S
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- 有机化合物的结构及其性质 2 有机化合物 结构 及其 性质
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