有机化学实训4讲义
有机化学讲义
可加用括号表示基团的连H接H，以H 使H其进一步简化。
（4）骨H 架H式H—H—H省略凯库H勒–式C–中C的–CH–C–H
H–C–C–C–C–C–H HHHHH
H HH H–C–H
H CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CHCH2CH3 C–C–C–C
CH3(CH2)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱCH3 C–C–C–C–C
CH3
弯曲键没有实现最大重叠，弯曲程度越大，稳定性 越差。弯曲键的结合力小于σ键大于π键。
600 109.50
1040
对环烷烃稳定性的解释——拜尔张力学说(1885年)
① 以正四面体角109.50成键，是最稳定的结构。 ②假设成环C原子共平面。那么，环的几何角和 109.50相差越大，则环越不稳定。 ③由于这种角度差而产生的复原力称作——角张力
一、杂化轨道理论
原子轨道：s
p
d
f
杂化——在成键过程中，能量相近的几个不同类型的
原子轨道重新组合成新轨道的过程。 ①杂化轨道的
s轨道 p轨道
sp杂化轨道 形状不同于原
1 +3
杂化 4 sp3
轨道
1 +2 1 +1
杂化 3 sp2 杂化 2 sp
②杂化轨道的 数量和原轨道 总数相等
2s
2p
杂化
sps杂ps2p杂化3杂化化2p2p
①协加均同成裂反：A应·：C·＝XB+C A–BAH· –+HBX·自－由AC基－BC－ X–A活+泼B ②异裂 A ·H· BX A+ + B-正过离渡子态、负离子 中间体
分由消步自除反由：－应基C：引－①发C的X－反+ 应A––—HBX—自由CX基＝+反CA应+ B+ HX
湖南大学_有机化学及实验第四、五、六章教学课件
第四章芳烃一基本要求1、掌握芳烃的分类、命名和结构。
2、掌握芳烃的化学反应：氧化反应、加成反应和取代反应，重点学习芳香族化合物的亲电取代反应理论。
3、掌握芳烃亲电取代反应中的定位效应。
三类定位基的特点极其理论解释以及利用定位效应于有机合成中。
4、了解芳烃的一些物理性质和光谱特征，特别是苯环的各向异性效应在解析1HNMR谱图方面的应用。
5、了解芳香族亲电取代反应的机理和实例，学会运用付-克反应处理有机化学中的分析、合成问题。
二基本概念苯的凯库勒结构，离域结构，共振结构，休克尔规则，自由基加成，亲电取代反应，亲核取代反应，付-克反应，第一类定位基，第二类定位基，第三类定位基，共轭效应(C)，诱导效应(I)。
三重点与难点提示1苯的离域结构：苯具有平面正六边形结构，每两个相邻碳原子之间的距离是一样的，分子中每个碳原子都以sp2 杂化轨道分别与一个氢和两个碳以σ键结合，3个σ键之间的夹角都是120°，每个碳还剩一个p电子，处于和苯环平面相垂直的p轨道上。
6个p轨道彼此重叠，互相贯通成圆环。
由于苯分子的这种对称性排列，电子云是平均分布在整个环上的，6个p电子发生离域形成环状大л键(见图4.1)。
图4.1苯的离域л分子轨道2、苯的共振结构共振论认为许多化合物可以用一个结构式表示其结构，例如乙烯C CHH H。
但有一些化合物却不能用单一的结构式精确表示其结构。
它的真实结构是由多个共振结构式共振而成的共振杂化体。
例如，苯的真实结构可以认为主要是由下列共振结构式共振而成的共振杂化体。
共振结构式之间用双箭头“”连接。
+_共振论认为共振结构式符合下列规定：（1）各共振结构式中原子位置无任何变动，且成对或未成对的电子数也应相同，它的差别在于电子的分布。
例如：CH 3CCH 3OCH 3C CH 2OH CH 2CHCH 2CH 2CH CH 2CH 2CHCH 2CH 2CHCH 2CH 3COOCH 3COO（2）能量越低越稳定的共振结构在共振杂化体中占较大的分量，它们的贡献越大。
有机化学实验讲义
《有机化学》实验大纲和讲义中药化学及基础化学教研室2006.05有机化学实验讲义实验一有机化学实验的一般知识有机化学是一门以实验为基础的学科，因此，有机化学实验是有机理论课内容的补充，它在有机化学的学习中占有重要地位。
一、有机化学实验的目的1．通过实验，训练学生进行有机化学实验的基本操作和基本技能。
2．初步培养学生正确选择有机合成、分离与鉴定的方法。
3．配合课堂讲授，验证、巩固和扩大基本理论和知识。
4．培养学生正确的观察和思维方式，提高分析和解决实验中所遇问题的思维和动手能力。
5．培养学生理论联系实际、实事求是的工作作风、严谨的科学态度和良好的工作习惯。
二、有机化学实验室规则（略）详见教材三、实验室的安全有机化学实验所用试剂多数易燃、易爆、有毒、有腐蚀性，仪器又多是玻璃制品，此外，还要用到电器设备、煤气等，若疏忽大意，就会发生着火、爆炸、烧伤、中毒等事故。
但只要实验者树立安全第一的思想，事先了解实验中所用试剂和仪器的性能、用途、可能出现的问题及预防措施，并严格执行操作规程，加强安全防范，就能有效地维护人身和实验室安全，使实验正常进行。
为此，必须高度重视和切实执行下列事项。
（略）详见教材四、有机化学实验室简介为了能够安全、有效地进行实验，有机化学实验室需要配备一些安全装置和实验常用的必要设备，有机实验室必备的装置大致有下列几种。
（略）详见教材五、有机实验常用仪器及装配方法详见教材和仪器清单，老师在实验室详细讲解并示范具体装配方法。
六、实验预习、记录和实验报告实验预习是做好实验的基础。
每个学生都应准备一本实验预习本（也兼作记录本），实验前要认真预习实验讲义（是思考，不仅仅是读！），并写出实验预习报告。
做好实验记录是培养学生科学作风和实事求是精神的重要环节。
在实验过程中应仔细观察实验现象，如加入原料的量和颜色，加热温度、固体的溶解情况、反应液颜色的变化、有无沉淀或气体出现，产品的量、颜色、熔点或沸点、折光率等等。
有机化学实验内容讲义(打印版)
有机化学实验内容讲义注:鉴于有机实验的危险性,老师应写好各个实验板书，向学生讲清实验步骤和注意事项，并于实验全程指导监督，以防事故发生。
实验安排：第一、二周：(第1，2实验室)实验一、从果皮中提取果胶(第3实验室) 实验二、从茶叶中提取咖啡因第三、四周：(第1，2实验室)实验三、无水乙醇的蒸馏(第3实验室) 实验四、甲基橙的制备第五、六周：(第1，2实验室)实验五、乙酸异戊脂的合成(第3实验室) 实验六、性质实验（烃、醇、醛、醛、酮）第七、八周：(第1，2实验室)实验七、邻硝基苯酚和对硝基苯酚的合成(第3实验室) 实验八、性质实验（羧酸、胺、糖性质）实验一、从果皮中提取果胶一、 实验目的了解用酸提法从植物中提取果胶的原理和操作方法二、 实验原理果胶主要以不溶于水的原果胶形式存在于植物中，当用酸从植物中提取果胶时，原果被水解成果胶，果胶又叫果胶酯酸，其主要成分是牛乳糖尾酸甲酯，及半乳糖尾酸通过α-1,4-苷键连成的高分子化合物，结构片段示意如下：O COOCH 3H H H OH H HOH OO COOCH 3H H H OH H H OH O O COOCH 3H H H OH H H OH O O果胶不深于乙醇,在提取液中加入至约50%时,可使果胶沉淀下来而与杂质分离。
三、 仪器药品及实验材料1． 仪器：烧杯、量筒、酒精灯、台秤2． 药品与实验材料：果皮（柑橘、苹果、梨）、浓盐酸、活性炭、95%乙醇、滤纸、纱布四、 实验步骤取10g 果皮（柑橘、苹果、梨）放入烧杯中，加60 ml 水，再加入1.0~1.5 mL 浓盐酸加热至沸腾，在搅拌下维持沸腾30min ，减压过滤，滤液内加入少量活性炭，再加热20min ，用滤纸过滤得浅黄色滤液。
滤液放入一小烧杯中，在不断搅拌下慢慢加入等体积的95%乙醇，会看到出现絮状的果胶沉淀。
稍等片刻减压过滤，并用95%乙醇5mL 分2~3次洗涤沉淀，然后将沉淀烘干，即得到果胶固体。
有机化学课件4
CaC2 + CO
CaC2 + H2O
HC CH + Ca(OH)2
(2) 由天然气或石油生产乙炔 ——甲烷的部分氧化法
2 CH4
1500 oC 0.01-0.1s
HC CH + 3H2
4 CH4 + O2
2020/3/9
HC CH + 2CO + 7H2
2020/3/9
2020/3/9
2020/3/9
2020/3/9
2020/3/9
2020/3/9
第二步: 溴离子( Br- )加成
δ+
δ+
CH2 CH CH CH3 + Br
2020/3/9
C-2加成
CH2 CH CH CH3
Br
1,2-加成产物
C-4加成
CH2 CH CH CH3
Br
1,4-加成产物
2020/3/9
2020/3/9
2020/3/9
•键的伸缩振动只改变瞬间的键长,但不改变键角.
2020/3/9
(2) 键的弯曲振动
平面箭式弯曲振动
平面摇摆弯曲振动
平面外摇摆弯曲振动 平面外扭曲弯曲振动
•键的弯曲振动不改变键长,但发生了键角的变化.
2020/3/9
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醇； • 要学会用炔化物的烷基化反应来增加碳链。
2020/3/9
3.聚合反应 在催化剂存在下，共轭二烯烃可以聚合为高分子化合
物。 如1,3-丁二烯在金属钠催化下，聚合成聚丁二烯，又
称为丁钠橡胶。工业上使用齐格勒－纳塔催化剂，1,3丁二烯按1,4-加成方式聚合为顺-1,4-聚丁二烯，简称顺 丁橡胶。
有机化学 第四章 PPT
反应的立体化学：反式加成。
C H3 H C H3 C H 顺-2-丁烯 C H C H3 H C C H3 Br2 Br+ C C Br Br+ C Br C H3 C H3 H H C C Br C H3
H Br 2R,3R - 2,3 - 二溴丁烷 C H3 H C H3 H Br C C C H3 H Br
与 σ 键相比， π 键具有自己的特 点，由此决定了烯烃的化学性 质：
1）π键没有轴对称，因此以双键相连的两个
原子之间不能再以C-C σ键为轴自由旋转，
如果吸收一定的能量，克服 p 轨道的结合力，
才能围绕碳碳σ键旋转，结果使π键破坏。
2）π键由两个p轨道侧面重叠而成，重
叠程度比一般σ键小，键能小，容易发生
实验事实 二 ：
C H2 Br C H2 C H2 + NaC l 不反应
实验事实告诉我们：该加成反应一定是分步进行的。
否则，不会有1-氯-2-溴乙烷和2-溴乙醇生成。
可以断定是Br+首先进攻。否则不会有1,2-二溴乙烷的 生成。
Br
Br C H2 Br C H2 Cl C H2 O H2 C H2
反应。 而是分布在上下两侧，原子核对π电子的束
缚力较小，因此π电子有较大的流动性，在 外界试剂电场的诱导下，电子云变形，导 致π键被破坏而发生化学反应。
3） π键电子云不是集中在两个原子核之间，
注意：双键写法中C=C两 根短线的不同含义。
第二节 烯烃的同分异构和命名
一、烯烃的同分异构
碳干异构 位置异构 顺反异构体
2,4-二甲基-2-己烯
2、从距双键最近的一端起对主链碳原子进 行编号。
3）将双键位次用编号较小的一个双键 碳的位次表示，写在母体名称前面。
6、有机化学：立体化学(4H)
四、构型的标记法（R/S法） 1、在透视式中，R/S法标记构型的步骤 按照次序规则，确定手性碳原子所连四个原子或基
团的优先次序；
将最次的原子或基团置于距观察者最远处； 观察其余三个原子或基团由优到次的排列方式，如
为顺时针者：R构型；反之，逆时针者：S构型。
观察
COOH C HO CH3 H
分析：
（Ⅰ）式与（Ⅱ）式、（Ⅲ）式与（Ⅳ）式可分
别组成两对对映体，形成两组外消旋体。
（Ⅰ）式和（Ⅲ）式属于什么关系？
它们构造式相同，但既不能完全重合，又不呈 实物与镜像的关系。像这种立体异构体称为非对映 异构体，简称非对映体。试问还有非对映体吗？ 事实上，（Ⅰ）式和（Ⅳ）式、（Ⅱ）式和
（Ⅲ）式、（Ⅱ）式和（Ⅳ）式也均为非对映体。
H2O)。这表示为，在20℃时以钠光灯为光源测得浓 度是0.1g· mL-1的乳酸水溶液的比旋光度为右旋的 3.8°。 问：式中+3.8°能省略“+”符号吗？ 比旋光度是旋光物质的一个重要物理常数。 制糖工业就是利用测定旋光度的方法来确定糖溶 液的质量浓度。
第二节 手性和对称因素
一、手性的概念 物质的分子和它的镜象不能完全重叠的特征
异 构 现 象
构造异构
立体异构
第一节 物质的旋光性
一、偏振光
Nicol 棱晶
平面偏振光
只在一个平面上振动的光称为平面偏振光， 简称偏振光或偏光。
二、物质的旋光性
糖溶液
旋光度
水
Nicol 棱晶
有机物使偏振面旋转一定角度的性质称为物 质的旋光性或光学活性。具有旋光性的物质叫做 旋光性物质或光学活性物质（如糖、乳酸等） ，
一、丙二烯型化合物
以2,3-戊二烯为例。
大学有机化学实验讲义
有机化学实验讲义谢启明罗琴编楚雄师范学院化学与生命科学系2007年6月前言传统有机化学实验的教学模式，多以孤立地介绍单个有机化合物的制备方法为中心来组织教学，着重强调的是实验操作技能的训练。
这种模式塑造出来的学生，虽然基本操作技能较扎实，但是综合能力却不足，常常只会“照方配药”而缺少创新意识、创新能力。
本讲义在编写时，试图摈弃传统教学模式的弊端，力图体现我院多年的实践教学改革的思路和做法，即以实践能力、创新能力培养为目标，从学习实验通法入手，着力将基本理论学习（基本实验）、综合能力训练（系列实验）、创新精神（设计性实验）和科研训练培养融为一体。
本讲义的基本构架仍以典型的有机反应为主线，将反应、合成、分离、提纯、物性测试等环节串联成一体。
本讲义的创新与特色是引入了通法学习，在实验通法中还附有反应实例和参考文献，这不仅仅是为了展现实验通法的通用性和应用范围，更主要的还是为了拓宽学生的视野。
几年的教改实践表明，这种知识、能力、素质协调培养的教学改革不仅有利于学生学习和掌握有机反应的基本理论和实验技能，更有利于培养学生分析问题和解决问题的能力，尤其是有助于诱导学生作发散性思维，唤起他们的创新意识。
就选材的角度而言，主要从现代性、综合性、应用性及趣味性等方面来考虑。
多数实验均以反应原理、实验通法、方案设计、合成实验、分离提纯等内容为主要教学环节，环环相扣，融成一体，借以加强实验教学的综合性训练，淡化其验证性色彩。
其中，有些实验既可以作为单元反应实验的教学内容，又可作为多步合成实验教学中的一个环节，这样不仅节省了药品消耗，缩短了教学时间，而且更增添了实验教学的研究性和探索性。
编者2007年6月于雁塔山第一章 有机化学实验应急要诀● 如果出现危险，应立刻报告指导教师或直接报警。
● 如果着火，切勿惊慌。
当衣服着火时，可用浸湿的工作服将着火部位裹起来，或者直接用水冲淋；如果烧杯或烧瓶中的试剂着火，首先应关灭火源，然后用石棉网或温抹布覆盖瓶口将火熄灭；若遇大火，就要使用灭火器。
有机化学实验讲义全
有机化学实验讲义琚辉2006年12月中医药大学有机化学实验室实验一蒸馏与沸点的测定一、实验目的1.学会常量法测定液体的沸点2.掌握蒸馏装置的安装3.学会利用蒸馏的方法别离沸点不同的液体二、实验原理饱和蒸汽压、沸腾、沸点的概念。
蒸馏：所谓蒸馏就是将液体物质加热到沸腾变为蒸汽，又将蒸汽冷凝为液体，这两个过程的联合操作。
如：将沸点相差30℃以上的混合液体蒸馏时，沸点较低的先蒸出，沸点较高的随后蒸出，不挥发的物质留在蒸馏瓶，这样可到达别离和提纯的目的。
纯液体有机化合物在蒸馏过程中，沸点围很小0.5～1℃，所以可以利用蒸馏测定沸点。
气化中心与沸石的使用。
三、实验步骤升降台的作用，电热套的使用与考前须知，选用适当容积的蒸馏烧瓶，温度计的选择和使用，冷凝管的种类与使用，承受器和前馏分。
仪器的安装顺序：由下到上，由左到右。
如图安装磨口局部连接严密，与大气联通。
1.250ml低烧瓶参加100ml乙醇水溶液，参加1-2粒沸石，通入冷凝水2.翻开电源，节电压至100v3.溶液沸腾，观察温度计示数变化4.收集馏分，72-78℃5.量取收集馏分体积，计算产率6. 仪器的拆除〔顺序与安装顺序相反〕四、实验重点1.蒸馏的原理2.仪器的合理使用3.沸石的使用4.产律的计算5.仪器的安装和拆除6.蒸馏时温度计的位置实验二熔点测定与温度计的校正一实验目的1. 学会使用熔点仪测定有机物的熔点。
2. 掌握绘图法校正温度计的方法。
3. 通过测定有机物熔点，判断物质的纯度。
二实验原理熔点：通常把晶体加热到一定温度时，即可以从固态转变液态，此时的温度就为该晶体的熔点。
纯洁的晶体从开场熔化〔其现象为塌落并有液体产生〕即为始熔，至完全熔化〔其现象为晶体完全消失变为液体〕即全熔的温度围叫熔距或熔程。
当达熔点时，纯化合物晶体几乎同时崩溃熔化，熔距很短，一般在0.5~1℃;不纯的化合物晶体,即当有少量杂质存在时，其熔点一般会下降，熔距增大。
因此，测定固体物质的熔点可鉴定其化合物的纯度。
有机化学第4章
CH3-CH=CH-CΞCH
3-戊烯-1-炔
2-戊烯-4-炔 1-戊炔-4-烯
CH3-CΞC-CH-CH2-CH=CH-CH3 CH=CH2
5-乙烯基-2-辛烯-6-炔
魏能俊 主讲教师：曹瑞军
有机化学
19-11
1、炔氢的反应
炔氢与同周期的其它氢化物相比活性如下：
HF > H2O > RCΞCH > NH3 > CH4
魏能俊 主讲教师：曹瑞军
有机化学
18-15
（3）价键理论解释1，3-丁二烯的结构
0.134nm
H
H
C1=C2 H
0.146nm
H C3=C4
H
H
按照杂化轨道理论，1,3-丁二烯中每个C都以SP3杂化，使的4个C、6个H 都在同一平面，
尽管共轭体系中4个C之间没有单、双键的区别，但由于他们所处的环境 不同，使C1-Cቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ和C3-C4之间的键长接近于双键，C2-C3的键长接近于单键，
π-π共轭：由两个或多个π键形成的共轭体系，如 CH3-CH=CH-CH=CH2
p-π共轭：由原子p轨道与π键形成的共轭体系，如
CH2=CH-Cl
魏能俊 主讲教师：曹瑞军
有机化学
18-13
（2）分子轨道理论解释1，3-丁二烯的稳定性
分子轨道认为，只要p轨道相互平行，就可重新线性组合，形成新的 分子轨道。 有能量降低的成键轨道和能量升高的反键轨道。 轨道的总能量和总数目不变。电子排列在成键轨道上，能量降低。如：
常见的α-H：
魏能俊 主讲教师：曹瑞军
烯丙基溴有专用的溴化试剂NBS
+
NBS
O N-Br O
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实验4 乙烯的制备及性质
一、实验目的
1、了解乙烯的制备原理,熟悉它的实验室制法。
2、验证乙烯的主要化学性质,掌握烯烃的鉴定方法。
二、实验原理
乙烯的制备 主反应： 2CH 3CH 2OH ——→ CH 2=CH 2↑+H 2O
副反应：
浓H 2SO 4
2CH 3CH 2OH ————→ CH 3CH 2-O-CH 2CH 3+H 2O 130℃-140℃
C 2H 5OH +6H 2SO 4（浓）→2CO 2↑+6SO 2↑+9H 2O
C 2H 5OH +2H 2SO 4（浓）→2C+2SO 2↑ +5H 2O
三、实验仪器和药品
1、仪器
浓H 2SO 4
170℃
试管（Φ15×150mm）、蒸馏烧瓶（250ml）、温度计（250℃）、量筒（10ml）、抽滤瓶（250ml）、酒精灯。
2、药品
浓H2SO4、无水乙醇、沸石、稀高锰酸钾溶液（约
0.01%）、2%溴水、10%NaoH。
四、实验步骤
1、乙烯的制备
在干燥的60ml蒸馏烧瓶中，加入3ml无水乙醇，在振摇下慢慢加入9ml浓硫酸，并加入沸石。
蒸馏烧瓶口配上带有温度计的塞子，温度计水银球部分应浸入反应液中，但不能接触烧瓶底部。
蒸馏烧瓶的支管与盛有10%NaoH溶液（除去酸性气体二氧化碳、二氧化硫）的抽滤瓶相连，装置如图所示（改成排气集气法）。
加热过程中不时振荡蒸馏烧瓶，以免局部过热，使混合物温度迅速上升到150℃以上（在130℃-140℃停留时间尽可能的短），调节火焰，保持温度在170℃左右。
用生成的乙烯做下面的实验。
乙烯的制备
2、乙烯的性质
（1）加成反应：
在试管中加入溴水，通入乙烯，观察现象。
（2）氧化反应：
在试管中加入碱性高锰酸钾溶液或酸性高锰酸钾溶液，通入乙烯，观察现象。
（3）燃烧反应：
在导管出口处点火，观察现象。
五、实验注意事项
1、使用浓硫酸时要注意安全。
此外，溴水具有较强的腐蚀性，使用时也要注意。
2、做乙烯性质试验时，由于乙烯气体发生较快，应先把需做实验的试剂准备好后，再进行气体发生反应，动作要迅速。
3、乙烯与一定量的空气混合，遇火能发生剧烈爆炸。
所以，必须待气体发生装置中空气完全排尽后，才能进行燃烧实验。
作业：实验报告。