碳骨架的形成
有机化合物的结构与反应类型
有机化合物的结构与反应类型有机化合物是由碳原子构成的化合物，广泛存在于自然界和人类的生活环境中。
了解有机化合物的结构和反应类型对于化学领域的研究和应用至关重要。
本文将介绍有机化合物的结构特点以及常见的反应类型。
一、有机化合物的结构特点有机化合物的主要特点是由碳原子构成，并与氢原子以及其他元素原子（如氧、氮、硫等）通过共价键连接。
碳原子具有四个价电子，因此可以与其他原子形成多种不同的键型，从而构成多样的有机分子结构。
1. 碳骨架有机分子的中心是碳骨架，碳原子通过共价键连接形成链状、环状或支链结构。
链状碳骨架是最基本的结构，可以进一步扩展形成分支和环状结构。
不同的碳骨架结构决定了有机化合物的性质和反应类型。
2. 功能团有机化合物中的功能团是具有特定化学性质的官能团。
比如羟基（-OH）、氨基（-NH2）、羰基（-C=O）等，它们赋予有机化合物特定的化学性质和反应活性。
二、有机化合物的反应类型有机化合物的反应类型繁多，可以分为以下几类：1. 加成反应加成反应是指两个或多个分子中的原子、基团或离子之间形成新的共价键。
常见的加成反应包括亲核加成和电泌加成。
亲核加成是通过亲核试剂攻击电子不足的碳原子，形成新的化学键；电泌加成是由电子富集的亲电试剂攻击亲电中心，同样形成新的化学键。
2. 消除反应消除反应是指有机化合物中的某些原子或基团通过化学反应脱离分子，形成双键或三键。
消除反应常见的类型有酸碱消除、β-消除等。
3. 取代反应取代反应是有机化合物中的一个原子或基团被另一个原子或基团所取代的化学反应。
这类反应通常发生在含有活泼氢原子的有机物中，如醇、酸、醛、胺等。
4. 氧化还原反应氧化还原反应是指有机物中的电子转移反应。
氧化反应指有机物失去电子，还原反应指有机物获得电子。
氧化还原反应在有机合成和能量代谢等方面具有重要意义。
5. 缩合反应缩合反应是指两个或多个分子中的原子或基团结合成为一个大分子的反应。
常见的缩合反应有酯化反应、醚化反应、醛缩反应等。
碳骨架的结构简式
碳骨架的结构简式碳骨架是有机化合物的基本结构，它由碳原子按照特定的方式连接而成。
在有机化学中，碳骨架的结构可以分为直链、支链、环状以及混合类型。
这些不同的结构对于有机化合物的性质和功能起着重要的决定性作用。
首先，直链结构是最简单的碳骨架结构之一。
它由一系列直接连接的碳原子构成，形成一个直线状的链条。
直链结构通常具有较高的化学稳定性和较低的活性，这使得它们在一些重要的有机化合物中扮演着重要角色。
例如，脂肪酸是一类具有直链结构的有机化合物，它们是构成脂肪和油的主要成分。
直链结构的碳骨架还可以通过插入双键或三键而形成不饱和化合物，如烯烃和炔烃。
其次，支链结构是由一个或多个分支连接在直链上而形成的。
分支通常与直链上的碳原子形成共价键。
支链结构可以延长碳链并增加化合物的分子量，同时也可以增加化合物的化学反应性。
支链结构的有机化合物常见于天然产物中，如维生素和植物提取物。
通过调整支链位置和数量，我们可以合成具有特定性质和功能的有机化合物，这对于药物和农药的设计合成非常关键。
另外，环状结构是由碳原子形成环状结构的碳骨架。
环状结构可以进一步分为脂环、芳香环和杂环等。
脂环是由脂肪环的碳原子形成的，芳香环则是由苯环的碳原子形成的。
这些环状结构常常具有较高的稳定性和活性，因此在许多重要的有机化合物中被广泛应用。
例如，苯环是许多药物和化学物质的核心结构之一，具有广泛的生物活性和药理特性。
维生素B12就是一种由环状结构构成的复杂有机化合物，它在身体内起着关键作用。
此外，还存在一些混合类型的碳骨架结构，它们由直链、支链和环状结构的碳原子组合而成。
这些混合结构的有机化合物可以通过全合成或从天然来源中提取得到。
这些结构通常具有复杂的化学性质和多样的功能，因此在催化剂、药物和材料科学领域具有广泛的应用。
综上所述，了解和掌握碳骨架的结构对于有机化学的研究和应用具有重要意义。
不同类型的碳骨架结构决定了有机化合物的性质和反应特性，因此在有机合成、药物设计和材料科学等领域具有重要的指导意义。
碳骨架的结构简式
碳骨架的结构简式1. 引言碳骨架是有机化合物中碳原子形成的一种基本结构，它决定了有机分子的性质和反应方式。
在有机化学中，了解碳骨架的结构简式对于理解有机化合物的性质和反应机制至关重要。
本文将介绍碳骨架的结构简式表示方法，并深入探讨其中的细节。
2. 碳骨架的基本概念碳骨架是由碳原子通过共价键连接而成的一个框架结构。
每个碳原子都可以形成四个共价键，与其他原子或基团连接。
根据共价键的类型和位置，碳骨架可以分为直链、支链、环状和芳香等不同类型。
•直链：所有碳原子按顺序连接形成一条直线。
•支链：在直链上某些碳原子上连接其他基团或分支。
•环状：部分或全部碳原子通过共享两对电子形成一个环。
•芳香：由若干个芳香环组成。
3. 简式表示方法为了方便表示和描述复杂的有机分子，化学家们发展了一套简式表示方法，用来代表碳骨架的结构。
下面介绍几种常见的简式表示方法。
3.1 线条结构线条结构是最常见和直观的表示方法。
在线条结构中，碳原子用顶点表示，共价键用线段连接。
氢原子通常省略不写，只写出其他原子或基团。
例如，甲烷的线条结构为：H|H - C - H|H3.2 键线结构键线结构是一种更简洁的表示方法。
在键线结构中，只画出碳原子和其他原子之间的共价键，并省略其他部分。
例如，甲烷的键线结构为：CH43.3 分组简式分组简式是一种将相同或相似基团用括号括起来的表示方法。
这样可以减少重复的画图过程，并且更加清晰和易读。
例如，乙醇可以使用分组简式表示为：CH3CH2OH3.4 共享电子对在某些有机化合物中，碳原子之间可能通过共享一个或多个电子对而形成双键、三键等多重键。
这时可以使用等号（=）或三个连续的线段表示。
例如，乙烯的键线结构为：CH2=CH23.5 环状结构对于环状结构，可以使用圆圈或多边形来表示。
其中，圆圈表示芳香环，多边形表示非芳香环。
例如，苯的线条结构为：H- | -H H- C -H H- | -H4. 结论碳骨架的结构简式是有机化学中非常重要的概念和工具。
高中：1-2生物大分子以碳链为骨架
⑶氨基酸的结合方式：脱水缩合
H
H
H2N C C OH H N C COOH
R1 O
H R2
H 肽键 H
H2O + H2N C C N C COOH
R1 O H R2
二肽 肽键: —CO—NH—
脱水缩合（二肽的形成）
思考：（1）三个氨基酸脱水缩合反应形成的 化合物叫什么名称？
酶
三肽
+ 2H2O
（2）在上述形成三肽的过程中，各形成几个肽键？
动植物共有糖类：葡萄糖、核糖和脱氧核糖
• 下列叙述中，哪项是淀粉、纤维素和糖元
的共同特征？ （ D ）
• A ．都是细胞内储存能量的主要物质 • B ．都含有 C 、 H 、 O 、 N 四种元素 • C ．基本组成单位都是五碳糖 • D ．基本组成单位都是六碳糖
医生给低血糖休克的病人静脉注射50%的葡萄
1、结构蛋白： 羽毛，肌肉，头发等
为什么？
2、功能蛋白：(1) 催化作用： 绝大多数酶
(2) 运输作用：血红蛋白
(3) 调节作用：胰岛素、生长激素
(4) 免疫作用： 抗体
(5) 识别作用： 糖蛋白
一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命 活动的主要承载者，也是生命活动的体现者。
蛋白质结构的多样性
蛋白质结构的层次性
失去几分子水？ 2个
2分子
（3）在上述形成三肽中至少还有氨基和羧基各多少
个？
1个
1个
酶
三肽
+ 2H2O
肽键数=水分子数=氨基酸总数-肽链条数 蛋白质分子量= 氨基酸分子量× 氨基酸个数
- 18×（氨基酸总数-肽链条数）
⑴ 2个氨基酸形成1个二肽，形成 1 个肽键； ⑵ 3个氨基酸形成1个三肽，形成 2 个肽键； ⑶n个氨基酸形成1条肽链，则形成 n-1 个肽键； ⑷n个氨基酸形成2条肽链，则形成 n-2 个肽键； ⑸n个氨基酸形成m条肽链，则形成 n-m 个肽键；
有机化合物的基本结构和命名规则
有机化合物的基本结构和命名规则有机化合物是由碳元素和氢元素构成的化合物，其中还可能包含其他元素如氧、氮、硫等。
它们是生命活动中不可或缺的部分，广泛存在于自然界中。
有机化合物的基本结构和命名规则是化学研究中的基础知识，本文将介绍有机化合物的基本结构以及常用的命名规则。
一、有机化合物的基本结构有机化合物的基本结构是由碳原子构成的碳骨架，碳原子通过共价键与其他原子或基团连接在一起，形成分子的骨架结构。
根据碳原子之间的连接方式的不同，有机化合物可以分为直链烷烃、支链烷烃、环烷烃和芳香烃等不同类型。
1. 直链烷烃：直链烷烃是由一条直线连续的碳骨架构成的化合物，每个碳原子上都连接有足够数量的氢原子。
以甲烷为例，它是由一个碳原子和四个氢原子组成的分子，化学式为CH4。
2. 支链烷烃：支链烷烃是由直链烷烃分子中的一个或多个氢原子被取代形成的化合物。
支链烷烃的命名需要确定主链和支链，主链是连续的碳原子骨架，支链是附在主链上的碳原子骨架。
以异丁烷为例，它由四个碳原子组成的主链和一个碳原子组成的支链构成，化学式为C4H10。
3. 环烷烃：环烷烃是由多个碳原子构成的环状结构化合物，每个碳原子上连接有足够数量的氢原子。
以环己烷为例，它由六个碳原子构成的环结构组成，化学式为C6H12。
4. 芳香烃：芳香烃是由苯环等芳香环结构构成的化合物，苯环由六个共轭的碳原子组成。
以苯为例，它由六个碳原子组成的环结构，其中每个碳原子周围还有一个氢原子，化学式为C6H6。
二、有机化合物的命名规则有机化合物的命名规则是为了准确、简洁地表示化合物的结构和组成，使人们能够清晰地理解和交流。
常用的命名规则包括通用命名法和系统命名法。
1. 通用命名法：通用命名法是根据化合物的结构和组成特点进行命名的，常见的有甲基、乙基、氢基、羟基、醇基等。
以甲醇为例，它由一个碳原子和一个羟基（-OH）组成，通用名称为甲醇。
2. 系统命名法：系统命名法是根据化合物的结构和组成用一系列命名规则进行命名的。
生物大分子以碳链为骨架完整版课件
四、蛋白质----生命活动的主要承担者
1、蛋白质功能多样性的表现
①结构蛋白----构成细胞和生物体，如：肌肉、头发、蛛丝等主 要成分是角蛋白
②运输功能----如血红蛋白、载体蛋白等
血红蛋白
载体蛋白
③催化功能----如唾液淀粉酶等，大多数细胞内的反应离不开酶 的
水解终产物
甘油和脂肪酸
相同质量下
C、H所占比例
高
相同 消耗O2
多
质量
彻底 产生H2O
多
氧化
时 释放能量
多
主要功能
生物体内的 主要储能物质
糖类 C、H、O
单糖
低
少
少 少 淀粉、糖原是生物体内 储能物质，葡萄糖是细 胞内的主要能源物质
（2）磷脂 （C、H、O、N、P） 细胞各种膜结构的重要成分
1）绝大多数氨基酸的通式
R NH2 C COOH
约20种氨基酸
H
2）氨基酸的结构特点：
(1)每个氨基酸分子至少都含有 一个氨基和一个羧基
，
并且都有一个氨基和一个羧基连在 同一个碳原子 上 (2)氨基酸的种类由 R基团 决定，多出的氨基和羧基在
R基团 中
R基团也可以是较长的链如精氨酸，或是环状结 构，R基团中也可能含有氨基（—NH2）如精氨酸或羧 基（—COOH）如天冬氨酸，有时还含有硫原子，如半
结论2：蛋白质分子量的计算方法
条件：氨基酸的平均分子量为a，一个由m个氨基酸组成 的n条肽链，肽链之间共有b个二硫键
am-18(m-n)-2b
3）氨基、羧基数目计算
例1.由123个氨基酸构成的一条肽链中，至少含 有 1 个氨基， 1 个羧基，__1_2_2个肽键。 例2.由123个氨基酸构成的三条肽链中，至少含 有 3 个氨基， 3 个羧基，_1_2_0_个肽键。
药用植物资源学智慧树知到答案章节测试2023年商洛学院
绪论单元测试1.药用植物资源开发利用的的产品主要是用于人类疾病治疗的中药。
A:错B:对答案:A2.药用植物分布地区广泛，同一种药用植物可能遍及同一气候带的各个国家或地区，因此在种类分布和蕴藏量上差异不大。
A:错B:对答案:A3.同一种药用植物因生长年份或季节不同常常表现出生长速度及内在品质上存在显著差异。
A:错B:对答案:B4.“道地药材”就是在一定地域内形成的品质佳、疗效高、产量大的药用种类。
A:错B:对答案:B5.在药用植物资源利用过程中，要保证药用植物资源与生态环境协调发展，保证人们赖以生存的良好环境得到有效保护。
A:对B:错答案:A6.药用植物资源开发利用的产品主要是用于治病的中药和保健品。
A:对B:错答案:B7.药用植物资源分布具有很强的地域性，在局部会出现集中、成片的大面积分布。
A:对B:错答案:B8.药用植物都是有“种性”的，并将其从亲代传递给子代。
A:对B:错答案:A9.我国早在5000年前就有关于药用植物资源的记载，《诗经》中就记载了300余种药用植物。
A:对B:错答案:B10.探索药用植物生物活性物质分布规律与疗效和植物进化系统的关系，是促进药用植物资源开发的重要环节。
A:错B:对答案:B第一章测试1.目前世界上对药用植物资源开发利用最广泛最有经验的是亚洲地区，中国的中医药在亚洲占有主要地位，因此，中国目前是世界中医药热的中心。
A:对B:错答案:B2.以俄罗斯为主的独联体对药用植物资源开发利用较多，代表性的药用植物有人参、刺五加、红景天、北五味子等。
A:对B:错答案:A3.苔藓类是药用植物资源中唯一缺乏商品药材的一类。
A:错B:对答案:B4.药用蕨类植物中较重要的是真蕨亚门和石松亚门，其中，真蕨是现代最繁盛的蕨类植物，药用种类数占98%。
A:错B:对答案:A5.菊科植物主要分布于温带，热带较少，是药用种类最多的科，菊科植物的化学成分的复杂性和多样性均居植物界之首。
A:对B:错答案:A6.对于欧美一些有效的植物药及其制剂，我国也有丰富的资源，可以借鉴国外经验，开发本国的产品。
碳骨架的形成ppt课件
C H 3
丙二酸酯可以一次导入二个烃基，也可分别导入不 同烃基：
1 ) E t O N a 水 解 C H ( C O E t ) ( C H ) C ( C O E t ) ( C H ) C H C O H 2 2 2 2 5 2 2 2 2 5 2 2 2 ) C H B r 2 5
烷基铜锂与卤代烃的偶联反应
B r ( C H ) B r 2 1 2 1 )M g ,T H F 2 )C u C l /M e L i T H F ,7 8o C C H C u ( L i) ( C H ) C u ( L i ) C H 3 2 1 2 3
2 m o lI ( C H ) C O E t 2 1 0 2 7 8o C
P h O H
与二氧化碳的反应
R M g X + C O R C O M g X 2 2
与a, b-不饱和羰基化合物的反应
O H e t h e r C H O + C H M g B r 25 > 9 5 % C H 2 5 1 , 2 a d d u c t
C H 2 5 P h e t h e r C O B u t C O B u t + C H M g B r 25 P h 1 0 0 % 1 , 4 a d d u c t
o T H F ,7 8 C 9 0 % O
烷基铜锂与酰氯的反应
( C H ) C C O C l + M e C u L i ( C H ) C C O C H 3 3 2 3 3 3
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有机合成基础
有机合成主要包括有机分子骨架的合成 和官能团的引入及转化两个方面。
C2H5
C4H9-n
有机锂试剂反应的特征
• 有机锂试剂能发生所有有机镁的反应 • 有机锂与大位阻的酮也能发生加成 • 与a, b-不饱和羰基化合物反应主要形成1，
2-加成产物 • 与二氧化碳反应形成羧酸锂盐，后者与
过量有机锂试剂进一步反应得到酮 • 与伯和仲卤代烃剧烈反应，形成偶联产
物
烷基铜锂与卤代烃的偶联反应
RCH2OH RCH(OH)R' R2C(OH)R'
与羧酸酯的反应
PhCOOEt + 2 PhMgBr
90 %
Ph3C-OH
HCOOEt + 2 RMgBr
与酰氯的反应
R2CH-OH
- 78 oC RCOCl + R'MgBr
RCOR'
与环氧化合物的反应
PhMgBr
O ether
PhCH2CH2OH
有机合成 Organic Synthesis
主讲：龚跃法
有机合成的发展历史、现状及趋势
1828年： Wohler 由氰酸铵合成尿素 1856年至1945年： 以煤焦油为原料合成染料和药物 1945年至1990s年： 合成研究的艺术(Woodward) 合成研究的科学(Corey) 科学与艺术的融合(化学生物学)
Br(CH2)12Br
1) Mg, THF
2) CuCl/MeLi THF, -78 oC
CH3Cu(Li)(CH2)12Cu(Li)CH3
2mol I(CH2)10CO2Et -78 oC
Et)2C(CH2)32CO2Et
85 % yield
在二烷基铜锂的反应中，甲基化产率最高，伯烷 基次之，仲烷基和叔烷基试剂的产率较低。
FeCl3 +
89 %
+ CH3COCl
AlCl3 97 %
COCH3
氯甲基化反应
+ CH2O + HCl ZnCl2 60 oC
CH2Cl
KCN/H3O+ Me3N
CH2Cl
NH3
DMSO + K2CO3
末端炔烃的烃基化反应
R C C Na + n-PrBr
R C C Pr-n
H C C H + NaNH2
1903年 R. Willstatter 经二十步合成了颠茄酮
O 1) NH2OH 2) H2, cat
NH2 1) Me2SO4 2) heat
Br2 1)Me2NH 2) Base
1) Me2SO4 NMe2 2) heat
1) Br2 2) quinoline
1) HBr 2) Me2NH
Me2N
烷基铜锂与a, b-不饱和羰基化合物的共轭加成
O
R
O
R2CuLi
1,4-adduct
(CH3)2CuLi
THF, - 78oC
O
90 %
O
烷基铜锂与酰氯的反应
(CH3)3C-COCl + Me2CuLi
(CH3)3C-COCH3
烷基铜锂与环氧化合物的加成
OH Me2CuLi O
trans
烷基铜锂与环氧化合物的加成
分子骨架的形成主要包括碳碳单键、不 饱和键以及碳环与杂环的形成方法，它 是有机合成的核心内容。
第一章 碳碳单键的形成
• Friedel-Crafts反应 • 氯甲基化反应 • 末端炔烃的烃基化反应 • 有机金属试剂的反应 • 活泼亚甲基化合物的反应 • 烯胺的烷基化与酰化反应 • 缩合反应
Friedel-Crafts反应
COCH3 + C2H5MgBr
ether 75 %
C2H5
H3C
COCH3
1,4-adduct
25 % 1,2-adduct
与卤代烃等的偶联反应
Br + C2H5MgBr 94 %
CH2Cl 1) Mg, ether 2) n-C3H7SO3C4H9-n 50 - 59 %
Br 1) Mg, ether 2) Me2SO4 52 - 60 %
O
Me2CuLi
HO
Et2O, 0oC
OH
89 %
4%
n-Bu
n-Bu2CuLi O
Et2O, 0oC
OH 80 % trans 13 % cis
Bu-n
OH
4%
Reformatsky反应
CHO + BrCH2CO2Et
1) Zn 2) H3O+
OH CH2CO2Et
60 - 75 %
该反应一般在有机溶剂中进行，如乙醚、THF、 苯或甲苯等，芳香醛酮的反应产率较高，而脂肪 醛酮易自身发生缩合等副反应。产物在加热条件 下可以发生脱水反应，生成a, b-不饱和酸酯。
O
黄体酮
Oபைடு நூலகம்
H
H
H
HO
胆甾醇
有机合成的任务和内容
有机合成：利用价廉易得的化工原料 来制备新的有机化合物。 新化合物：自然界存在的含量很少的 化合物 以及 自然界不存在的具有特殊 理论或实用价值的化合物。 有机合成内容：综合应用各类有机反应 及组合、合成方法和技术、合成设计及 策略。
有机合成目前的研究重点
H C C Na
RCOR
R
R
1) NaNH2
R
HO C C C C OH
H C C C OH
2) RCOR
R
R
R
有机金属试剂的反应
• 有机金属镁的反应 • 有机锂的反应 • 有机铜的反应 • 有机锌试剂
有机金属镁的反应
与醛酮的加成反应
RMgX
CH2O R'CHO RCOR'
H3O+ H3O+ H3O+
Na, EtOH
Me2N
1) HBr 2) HO-
1) Br2 2) heat
Me2N+
1) KOH 2) heat Br
N Me
N Me
OH CrO3
N Me O
1917年 Robinson 一步合成了颠茄酮
CHO + CH3NH2 +
CHO
CO2H O
CO2H
N Me O
1960s Woodward合成了甾体类化合物等，并与量 子化学家Hoffmann共同发现了分子轨道守恒原理， 它已成为周环反应的理论基础。
PhMgBr
Ph
O ether
OH
与二氧化碳的反应
RMgX + CO2
RCO2MgX
与a, b-不饱和羰基化合物的反应
CHO + C2H5MgBr ether > 95 %
OH
C2H5 1,2-adduct
Ph
H3C
C2H5
COBu-t + C2H5MgBr
ether Ph
100 %
COBu-t
1,4-adduct