结构分析-有机化学-中国科技大学
中科大有机化学课件4(2)
普通命名法是把乙炔作为母体H 二甲基乙炔 乙烯基乙炔
乙炔、丙炔和1-丁炔在室温和常压下为气体。炔 烃的沸点比相应的烯烃高10℃-20℃,炔烃的密度<1, 不溶于水,易溶于石油醚、四氯化碳中。
四.炔烃的化学性质
1.末端炔烃的酸性
我们可以比较下列化合物酸性大小： 原子电负性大小：C<N<O<F CH4 H2N-H HO-H Pka 50 38 15.7 H－C≡C－H Pka 25 CH2＝CH2 44
RX(1°) HC≡CR RX(1°)
HC≡CR
CH2＝CHCN
人造羊毛
5.炔烃的氧化
KMnO4(HO－,25℃) RCOOH＋R’COOH RC≡CR’ 或O3/ H2O,Zn
O
O
RC≡CR’ KMnO4(冷、稀
PH 7-5)
R
R
R'
RC≡CR’
R
BH3
R'
B
H
H2O2,OH－
R'
CH3 3
H
OH
O ‖ RCH2CR’ 酮
R H
而RC≡CH
BH3 0℃
二.炔烃的异构和命名
由于C-C≡C-C在一条直线上,因而炔烃没有顺反异 构体,炔烃的构造异构是由碳链不同或叁键位置不同 而引起的。 炔烃的系统命名法和烯烃相同,分子中同时含有双 键和叁键时,要使两者编号尽可能小,如有选择时,使 双键编号小。 例：CH3-CH=CH-C≡CH 3-戊烯-1-炔 CH3-C≡C-CH2-CH-CH=CH2 CH3 3-甲基-1-庚烯-5-炔
H2O2 HO－
H OH
RCH2CHO 醛
6.炔烃的聚合
HC≡CH＋HC≡CH
中国科技大学-结构化学实验讲义
实验A 磁化率——络合物结构的测定一、目的要求1． 了解磁介质在磁场中的磁化现象。
2． 通过对一些物质的磁化率的测定，求出未成对电子数并判断络合物中央离子的电子结构和成键类型。
3． 掌握古埃（GOUY ）法测定磁化率的实验原理和技术。
二、原理1．当磁介质放到场强为H 的磁场中会产生附加的磁场H ′，这种现象称为磁介质的磁化。
这时磁介质的磁感应强度为： ′ = H + 4πX H (1) 式中X 为物质的体积磁化率，化学中常用克磁化率X m 和摩尔磁化率X M ，它们的定义为： X m = X / ρ (2) X M = M X / ρ (3) 式中ρ为磁介质的密度，M 为克分子量。
由于X 是无量纲的量，故X m 和X M 的量纲为厘米3/克和厘米3/摩尔。
(1)式中如H ′ 和同向则为顺磁物质，H ′ 和反向为逆磁质H ′ 和H 不成正比，H ′ 随的增加而剧烈增加，当外磁场消失后这种物质的磁性并不消失，呈现滞后的现象，则为铁磁质。
2．原子分子的磁矩由于分子体系内有电子环形运动，所以它应具有磁矩。
多电子原子的磁矩μ和总角动量量子数J ，总轨道角动量量子数L ，总自旋角动量量子数S 间有以下关系： μ P = J (J + 1) β gμ D = )6(1222∑=-n i i r m C e H (4) μ = μ P +μ D其中m 为电子质量，C 为光速，β = πmc he 4= 9.27×1021尔格/高斯。
g = 1+ )1(2)1()1()1(++-+++J J L L S S J J (5) 为朗德因子。
r i 2为原子中电子i 的位置矢量平方的平均值。
当S = 0时，J = L ，g = 1可得轨道磁矩μ POμ PO = )1(+L L β (6) 当L = 0时，J = S ，g = 2可得自旋磁矩μ PSμ PS = 2)1(+S S β (7) 由于S = n /2，n 为未成对电子数，则：μ PS = )2(+n n β (8) 由(4)可知当J ≠0时，通常因∣μ P ∣＞＞∣μ D ∣，∴μ ≈μ P 。
中国科学技术大学结构化学习题参考答案
5.
⎢⎡− ⎣
2
2m
d2 dx 2
+
1 2
kx
2
⎥⎤φ ⎦
=
Eφ
6.
势能算符
V
(r)
=
⎧0 ⎩⎨∞
r=a r≠a
则圆周上的波函数不为零，其他区间恒为零。
取 xy 平面作为用圆周面，则 θ=90°，r=a，Schrödinger 方程为
d 2ψ dϕ 2
+
2ma 2 E ψ 2
=0
解 之 可 得 两 个 特 解 ψ n = N sin(nϕ ) ， ψ n ' = N cos(nϕ ) ， 利 用 单 值 条 件
(f) SF5 Br : C4v ；(g) 反- SF4 Br2 : D4h ；(h) CDH 3 : C3v 。 7. (a) CH 2 = CH 2 : D2h ；(b) CH 2 = CHF : Cs ； (c) CH 2 = CF2 : C2v ； (d)
顺- CHF = CHF : C2v ； (e) 反- CHF = CHF : C2h 。 8. (a) 苯 D6h ；(b) 氟苯 C2v ；(c) 邻-二氟苯 C2v ；(d) 间-二氟苯 C2v ； (e) 对-二
氟苯 D2h ；(f) 1,3,5-三氟苯 D3h ；(g) 1,4-二氟-2,5-二溴苯 C2h ；(h) 萘 D2h (i) 2氟萘 Cs 。 9. (a) HCN : C∞v ；(b) H 2 S : C2v ；(c) CO2 : D∞h ；(d) CO : C∞v ；(e) C2 H 2 : D∞h ； (f) CN3OH : Cs ；(g) ND3 : C3v ；(h) OCS : C∞v ；(i) P4 : Td ；(j) PCl3 : C3v ； (k) PCl5 : D3h ；(l) B12Cl122− : I h ；(m) UF6 : Oh ；(n) Ar : K h 。 10. (a) FeF63− : Oh ； (b) IF5 : C4v ； (c) CH 2 = C = CH 2 : D2d ； (d) 立 方 烷
《中科大有机化学》PPT课件
➢ +I使酸性减弱 HCOOH
pKa 3.75
编辑ppt
CH3COOH (CH3)2CHCOOH
4.76
4.86
11
Organic Chem
共轭效应：
X
COOH
X= OH OCH3 pKa 4.57 4.47
CH3 H
Cl NO2
4.38 4.20 3.97 3.42
场效应：
H
COOH Cl
CH3
β-甲基戊酸（3-甲基戊酸）
编辑ppt
4
COOH
NO2 3-硝基苯甲酸（或间-）
Organic Chem
二、羧酸的物理性质
1. 分子中有两个部位可形成H-键，常以二聚体存在
O HO
RC
CR
OH O
1） b.p很高（比M相近的醇高）
例：
M甲酸 = M乙醇，
b.p 100.7℃ 78.5℃
2） 与水形成H-键=>易溶于水
IR(cm-1 )
O C R Cl
OO CC ROR
V C=O 1800
VC-O(C-N
1800~1860 链强 Δ60
1750~1800 环强 1045~1310
VN-H
O C R OR'
O C R NH2
1735 1650~1690
1050~1300
1400
缔合 游离 δ N-H
3180 3400 1600 3350 3520 1640
香蕉香
菠萝香
O
C 4H 9CO C H 2C H 2C H (C H 3)2
苹果香
b) 酰胺分子之间形成多个氢键，b.p.（m.p.）比相应羧 酸还高。甲酰胺（b.p. 111℃/20mm），其余均为固体
2023中国科学技术大学有机化学专业前辈考研成功经验分享
2023中国科学技术大学有机化学专业前辈考研成功经验分享一、考情分析当初选择考中科大，主要原因是因为高中就有想考科大的想法，但是高考分数不够，就想在考研的时候圆一下自己的梦想，而且科大的化学学科评估是A+，全国名列前茅，导师水平和科研经费都是比较可观的。
虽然本人是985本，但是科大不歧视双非这一点我觉得也是一个加分项。
而且科大的分数线相对于其他985高校来说算是比较低的，往年也有不少双非的同学上岸，招生人数相对也是很多的，最主要的是科大和很多科研院所有合作，就算是没进入复试或者是复试被刷，想要调剂到好的科研院所也是很容易的，因为科大保护一志愿，调剂科研院所也是优先一志愿考科大的学生。
所以科大还算是比较友好的，基本考了就有学上。
科大的报录比的话，拿有机举例，今年大概有三百多人报名，最后录取48人，报录比不到1：10，其实还算是不错，复录比的话每年不固定，大约是在1：1.2到1：1.5浮动，也算是比较友好。
专业课难度，有机近些年难度下降，考高分比较容易些，相比之下物化会更难考，但是总的来说难度不高，结合他比较低的分数线，科大还算好考。
二、初试经验政治：由于科大最后在计算总成绩的时候政治分数是不计入在内的，所以说政治分数一般大家都不会追求考高分，都是过线就行，这点复习的学弟学妹是不用担心的，考个60分就够用了，把时间多放在专业课学习上是性价比比较高的。
所以说前期的话政治也不用开始太早，九月份开始完全来得及，而且其实前期有很多人会去听徐涛强化班，看精讲精练做1000题，这些我觉得都可以省去，因为如果只是追求60分甚至是55分的话，只需要后期做一做肖四肖八，听一听腿姐技巧班，看看背诵手册其实已经足够了。
英语一：英语的话前期的话还是多背单词比较好，这个背单词的过程一般是要一直持续到考研前的。
相比于用手机背单词，我更喜欢用纸质书背单词，不过是到了后期觉得用纸质书比较不方便了，才改用的手机。
建议学弟学妹可以双管其下或者选择让自己舒服的背单词方式即可。
有机合成-有机化学PDF课件-中国科技大学-21
学
用
Organic Chem
许多结构复杂的天然化合物已相继被合成，像海葵 毒素(含68个手性中心)都能立体选择性合成。 (1994 . Y .Kishi)， 设计合理的合成路线：
例：颠茄酮的合成.
NH O O
17步，总产率为0.75% . Willstatter (1896) COO CHO H2C + NH2CH3 + O Cu NH O Cu H2C CHO COO COO 总收率90%， （1917，R . Robinson） COO
+ CH3 CH CH3 O AlCl3 + R C Cl + HCHO + HCl
H
Organic Chem
2、碳链的缩短
（1）、脱羧
CH2（COOHC2H5)2 NaOEt RX RCH（COOHC2H5)2
Байду номын сангаас1) OH/H2O
-
2) H ,
+
RCH2COOH
RCOOAg + Br2 O RCNH2 Br2, OH
RBr + AgBr + CO2
Hunsdiecker 反应
RNH2 + CO2
Hoffmann 降解
（2）、卤仿反应： （3）、烯的氧化： （4）、酮的氧化：
O NaOH,I2 R C CH3 RCH CHR' O R C R'
RCOO + CH3I RCHO + R'CHO
O3/Zn+H2O
RCOOH + R'COOH KMnO4 ,H O RCOOOH R C OR' Baeyer-villiger
立体有机化学中国科大-04手性化合物绝对构型的测定
第一负 第二正
15
CD激发态偶合方法
在确定手性分子绝对构型上的应用
（二）适用于激发态偶合的发色团
1. 必须有强的p—p*跃迁吸收带； 2. 跃迁的偶极矩在分子的几何形状上有确定的方向。
例： X
O CO
偶极矩方向确定
偶极矩方向不确定
常用的发色团
O
X
CO X
O H
CN
C CH
O O
CN
O O
16
CD激发态偶合方法
18
CD激发态偶合方法 在确定手性分子绝对构型上的应用
（四）应用实例
例 ① HO
HO rishitin
天然抗微 菌产物
BZO BZO
20
BZO OBZ
10
0
-10
负Cotton 效应
-20
19
CD激发态偶合方法 在确定手性分子绝对构型上的应用实例
例②
OH
H
* COOH O
(+)-Cis-abscisic acid
已知S-(+)
甲基异丙 烯基甲醇
9
旋光谱和圆二色性谱在构型测定中的应用
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旋光谱和圆二色性谱在构型测定中的应用
圆二色性谱: Circular Dichroism (CD) 手性分子对左、右圆偏振光的吸收系数不同，称圆二色性。
吸收(率)差： ΔA = AL–AR
椭圆度θ，摩尔椭圆度[θ]
∆e = e L –eR
θ = 2.303(AL–AR)/4 [θ] = 3298(εL-εR) 3300 (εL-εR)
旋光谱：Optical Rotatory Dispersion (ORD) 比旋光度— [a]t200-700nm（[Φ]）随波长l的变化关系。
《中科大有机化学》课件
有机化学手性化合物
详解有机化学手性化合物的定义、性质和重要性，以及对称性的影响。
手性化合物的制备方法
学习手性化合物制备的主要方法，如拆分和不对称合成。
《中科大有机化学》PPT 课件
这份PPT课件将带你深入了解中科大有机化学，从简介到未来研究方向，帮 助你掌握这一重要学科。
有机化学简介
有机化学是研究碳及其化合物的科学，了解有机化学的基本概念和历史是理 解这一学科的关键。
有机化合物的分类
1 醇和醚
了解醇和醚的结构特点以及它们在化学反应 中的应用。
2 醛和酮
探索醛和酮的性质和反应机理，以及它们在 生物体内的重要作用。
3 羧酸与羰基化合物
研究羧酸的性质和羰基化合物的结构，以及 它们在有机合成中的应用。
4 芳香化合物
了解芳香化合物的特点，学习如何合成和利 用这类化合物。
有机反应的基本原理
1 双键的加成反应
2 亲电试剂和核苷试剂
详解双键加成反应的机理和常见的反应类型， 以及它们在有机合成中的应用。
3 芳香烃的应用
研究芳香烃在医药、染料和材料科学中的实际应用。
反应性介质的选择
讲解不同类型的反应性介质和它们在有机反应中的选择原则。
光化学反应
研究光化学反应的基本原理、应用和现代技术的发展。
有机合成中的催化剂
了解催化剂在有机合成中的作用和不同类型的催化剂的选择。
有机反应的机理研究
学习有机反应机理研究的方法、技术和应用领域，如质谱和核磁共振。
2
键长与键能
研究碳的化学键长和能量的关系，探索键的强度和稳定性。
3
键的极性
了解碳键的极性和电子云的分布，以及极性对化学反应的影响。
中科大有机化学课件
氢的价键
氢原子容易与其他原子或基团发生反应，形成新的化合物。
氢的反应性
氢原子具有还原性，可以还原其他化合物。
氢的还原性
氢的化学性质
氧的化学性质
氧的价键
氧原子最外层有6个电子，可以形成2个共价键。
氧的反应性
氧原子容易与其他原子或基团发生反应，形成新的化合物。
氧的氧化性
氧原子具有氧化性，可以氧化其他化合物。
硫原子具有氧化性，可以氧化其他化合物。
硫的化学性质
03
CHAPTER
有机化合物的分类与命名
烷烃
烯烃
炔烃
芳香烃
烃类化合物
01
02
03
04
由单键连接的碳原子构成，饱和烃，如甲烷、乙烷。
有一个双键的碳氢化合物，如乙烯。
有一个三键的碳氢化合物，如乙炔。
具有芳香性的碳氢化合物，如苯、甲苯。
烃的衍生物
烃分子中的一个或多个氢原子被羟基取代，如乙醇、甲醇。
烷烃的取代反应是烷烃在光照或加热条件下与卤素单质发生的一种化学反应，其中氢原子被卤素原子取代。
链增长阶段是自由基与烷烃分子中的氢原子发生反应，生成新的自由基和卤代烷。
链终止阶段是自由基之间相互结合，形成稳定分子，完成反应。
输入 标题
02
01
04
03
烯烃的加成反应机理
烯烃的加成反应是烯烃分子与卤素、氢气等物质发生的一种化学反应，其中双键上的一个键与卤素或氢气中的原子或基团结合，形成新的键。
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羰基化合物的加成反应机理
01
羰基化合物的加成反应是羰基化合物分子与氢气、卤素等物质发生的一种化学反应，其中羰基上的碳氧双键与氢原子或卤素原子结合，形成新的键。
中国科技大学附属中学高中化学选修三第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》经典练习(培优练)
一、选择题1．分子式为C4H7O2Cl，且能与碳酸氢钠反应产生气体的有机物可能的同分异构体(不考虑立体异构)数目为A．3B．4C．5D．6答案：C解析：分子式为C4H7O2Cl的有机物能与碳酸氢钠溶液反应产生气体，说明含有羧基，可看成氯原子取代丁酸烃基上的氢原子，丁酸有2种：CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH，所以丁酸的一氯取代物有5种，所以分子式为C4H7O2Cl，能与碳酸氢钠反应产生气体的有机物可能的同分异构体共有5种，答案选C。
2．化合物M的分子式为C8H8O2，M分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其红外光谱和核磁共振氢谱如图所示。
下列关于M的说法中正确的是A．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色B．与M含有相同官能团的同分异构体只有4种C．在一定条件下可与4 mol H2发生加成反应D．结构中含有苯环、C=O、C-O-C三种官能团答案：A解析：化合物M的分子式为C8H8O2，M分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其红外光谱中含有C-H 键、C=O键、苯环骨架、C-O-C、C-，核磁共振氢谱4种峰，峰面积之比为1：2：2：3，说明含有4种氢原子且其原子个数比为1：2：2：3，故可知M的结构简式为或；A. 分子中不含有碳碳双键、羟基、苯环侧键上的烃基等结构，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，选项A正确；B. 与M含有相同官能团的同分异构体有、、、、共5种，选项B错误；C. 或在一定条件下可与3 mol H2发生加成反应，选项C错误；D.苯环不属于官能团，选项D错误；答案选A。
3．有机物 H2C=CH-CH2-CHOH-CH2Cl 在不同条件下可能发生以下哪些反应：①加成反应②取代反应③置换反应④氧化反应⑤聚合反应A．①④⑤B．③⑤C．②③④D．全部都可能答案：D解析：根据有机物的结构简式，含有碳碳双键、羟基，碳碳双键能发生加成反应、加聚反应和与高锰酸钾发生氧化反应，羟基能发生取代反应、置换反应和氧化反应，答案为D。