华中科技大学化学与化工学院
卤代烃的消除反应
E2反应的立体化学
内消旋-1,2-二溴-1,2-二苯基乙烷 顺-1-溴代二苯乙烯
RR or SS -1,2-二溴-1,2-二苯基乙烷
反-1-溴代二苯乙烯
卤代环己烷的E2反应
处于a-键上的Cl易发生反式消除，形成环己烯化合物。
处于e-键上的Cl不易发生反式消除，一般需要构象转化，转变成a-键后才 能发生消除。
卤代烃的1, 2-消除反应
主讲人 罗 钒 华中科技大学化学与化工学院
主讲内容
• 卤代烃的消除反应 • E2反应机理 • E1反应机理 • E1cb反应机理 • 亲核取代与消除反应的竞争
卤代烃的1,2-消除反应
卤代烃遇到具有碱性的亲核试剂时，除了可以发生亲核取代以外，也可以发生 1,2-消除反应。
反应机理:
卤素负离子离去生成中间体碳正离子，水分子夺取碳正离子β-氢，生成烯 烃。反应的决速步只与一个底物分子有关，是单分子过程，在反应动力学上是 一级反应。
E1反应的立体化学
对E1反应，-氢发生同面(syn)或反式(anti)消除，主要取决于反应条件： * 若中间体C+为紧密离子对，且X-担当碱，那么同面消除反应易进行。 * 若中间体C+为高度溶剂化, 那么发生同面和反式消除均有可能。
溶剂对E1反应的影响
3-氘-2-对甲苯磺酸丁酯
anti-消除产物
syn-消除产物
3-氘-2-对甲苯磺酸丁酯
syn-消除产物
对E1反应，由于过渡态已经有部分双键性质，所以能量最低的过渡态将是取 代最多的双键,即产物分布符合查依采夫（Zaitsev )规则。
反应条件对消除反应影响显著，例如：
E2 反应需要较强的碱，E1则不需要；E2 反应是立体专一性的，E1则不是。
02-8.1 手性与对映异构
手性与对映异构（Chirality and Enantiomerism）主讲人罗钒华中科技大学化学与化工学院主讲内容•手性与对映异构的定义•对称元素和手性的关系•对映异构体的类型手性与对映异构左手右手* 手征性(chirality):物体与其镜象不能叠合现象；* 手性分子: 象手一样与其镜象不能叠合的分子。
* 手性分子与其镜象互为一对对映异构体。
* 旋光性：使平面偏振光发生旋转的性质。
甲烷衍生物与其镜像对映异构与碳四面体结构无法重叠(-)-乳酸(+)-乳酸无法重叠手性和分子的旋光性普通光：光波在所有平面振动的光，亦称混合光。
偏振光：光波只在一个平面振动的光，而偏振光振动的平面为偏振面。
普通光偏振光使偏振光的偏振面左偏，叫左旋，用（-）标记；使偏振光的偏振面右偏，叫右旋，用（+）标记。
手性乳酸使偏振面偏转起偏镜检偏镜比旋光度[]lc t D⋅=αα 化合物的旋光度[α]与测定的条件有关；但化合物的比旋光度在特定的入射光波长、温度和溶剂下通常为一常数。
* α为测定的旋光度；L 为管长，以分米（dm ）为单位；* C 为浓度，以克／毫升(g/mL)为单位；如果为纯的液体则浓度改换 成比重（克／厘米3）* D 表示钠光灯的入射光波长为588 nm; t 表示温度对称元素和手性*如何来判断一个有机分子是否具有手性呢？1)画出一对实物与镜象的模型，然后看它们能否完全叠合；2)判断分子的对称元素。
一个分子有无对称性就要看它是否有对称轴、对称中心、对称面等对称元素。
*分子是否有手性 ,与分子的对称性有关。
1) 简单对称轴(C n )：如果分子中有一条直线，当分子以它为轴旋转 2π/n 或其倍数，得到的构型与原分子相叠合，则这一直线被称为分子的n 阶对称轴。
对称元素---简单对称轴对称元素---对称面2）对称面（m）：假如有一平面M，能把分子切成两部分；其中，一部分正好是另一部分的镜象，则该平面被称为分子的对称面。
不饱和醛与酮
主讲人 钟芳锐 华中科技大学化学与化工学院
主讲内容
• 不饱和醛酮的分类与反应性 • α,β-不饱和醛酮的Michael 加成 • 醌类化合物
不饱和醛酮的分类
* 根据双键和羰基相对位置，醛酮可分为三类:
乙烯酮 ，-不饱和醛（酮 ） 非共轭烯醛（酮）
苯醌
* 乙烯酮羰基碳采取sp杂化，C=C=O呈线型结构，反应活性高； ，-不饱和醛（酮 ）的C=C键与C=O处于共轭状态，热稳定性较高； * 非共轭烯醛（酮）分子内C=C键与C=O处于孤立状态，互相影响较小。 * 苯醌是一种特殊的共轭烯酮；
非共轭烯醛转化为 ，-不饱和醛
非共轭烯醛在特定条件下，发生重排反应，形成热力学稳定的共轭烯醛。
乙烯酮的反应
* 与带有活泼氢的化合物H2O、ROH、RCOOH、HX、NH3等加成形成羧酸衍生物; * 与Grignard试剂作用形成酮； * 与亚胺反应形成-内酰胺。
，-不饱和醛、酮
共轭醛酮的共振结构
与有机金属试剂共轭加成的选择性
* C2位阻很大，仅1,2-加成。
，-不饱和醛酮与烷基铜锂的共轭加成
* 有机锂试剂与卤化亚铜复合而成的有机铜锂试剂，一般仅发生1,4-加成。
* 有机铜锂试剂中铜的原子半径较大，烃基的亲核性较弱，被认为是仅发生 1,4-加成的主要影响因素。
Robinson增环（annulation）反应
醌类化合物的特征结构
对苯醌
邻苯醌
1,4-萘醌
蒽醌
* 醌是一类特殊的α,β-不饱和二酮，它们可以由芳香族化合物制备， 但醌环没有芳香族化合物的特性。
醌类化合物的1,2-加成反应
* 对苯醌一肟与对亚硝基 苯酚，已证明是互变异 构体。
化工保研夏令营专业课会提问
化工保研夏令营专业课会提问一、关于保研择校和专业课的提问关于保研这件事情，特别是针对理工科生，我想说在最前面的是：“如果你没有做好长期作战、持续努力，不到最后一刻绝不放弃的心理准备，我劝你还是认清现实，放弃幻想，老老实实和几百万人一起考研吧！”有人说：“保研就像是一场马拉松的比赛”；有人说“保研是一场持久战，也是一场信息战”。
确实不假。
因为他需要你多方面的能力。
譬如三年扎实的专业课功底、各种考证的打怪升级、省级及以上的科创竞赛、专利论文、本校的推免资格以及充分了解心仪学校的各项信息等等。
其中相对较难的是科创竞赛和专利论文，毕竟含金量摆在那里。
一般来说每个学校在最后计算推免资格的时候，除去专业成绩排名，科创竞赛加分是最高的。
这里面门道很多，不是几句话可以讲清楚的,这里就不展开了。
当然你也可以提前了解比赛信息或去本校创新创业服务中心咨询。
再说专利论文，可能很多本科生觉得很难甚至没有可能，但其实你留心去看，就会发现理工科保研大佬手里基本都有文章。
就拿化学举例，如果想发文章，我建议你大一下或者大二上就联系本校的老师，请求提前进去实验室做实验，跟着研究生师兄师姐学习，最好可以有自己的独立课题。
如果等到你大三大四要准备毕业论文了再去实验室干活，那基本没希望了。
我本科就读于化学专业（专业代码0703），保研至华中科技大学化学系。
之所以选择这个学校有以下三个原因。
第一：离我家很近，基本地铁公交出行回家；第二：我对化学本身就很感兴趣，我也基本参加了武汉所有的211和985学校的夏令营，华中科技大学是其中给我感觉最好的，故在选择之中；第三：以后也想在这武汉就业，所以想在武汉读书。
毕竟上了研究生我们就是给实验室老板打工的打工仔，而985高校的教授国内外都有很多资源和人脉，无论你想继续读博还是工作都可以给你很好的建议和帮助。
所以这个是要综合自己的实际情况和职业规划来综合考虑的，不能一概而论。
二、华中科技大学化学与化工学院夏令营过程及备考建议（一）夏令营过程因为严重的疫情原因，我们那一届的华中科技大学化学与化工学院夏令营是线上举行。
醇的主要化学反应
香叶醇
香叶醛 (84 )
* Dess-Martin Periodinane: 1,1,1-三乙酰氧-1,1-二氢-1,2-苯碘酰-3-(1H)-酮
醇的保护---醚化与硅醚化反应
* 醇羟基的弱酸性使得其易与碱性试剂发生质子转移反应，这会影响某些预期反 应的进行。将羟基转变成一种没有酸性质子且易除去的官能团可以避免这种影 响的发生。例如：
质子化
* 伯醇的反应一般按SN2 历程进行：
碳正离子
溴代烃
醇与Lucas试剂的反应
* 由ZnCl2 + HCl(浓)组成的试剂，称为Lucas试剂。ZnCl2用来活化醇，HCl不易 与没有被活化的伯醇或仲醇反应。
* 利用卢卡斯试剂可以区分不同结构的低级醇(< C6)；低级醇溶于卢卡斯试剂，
而生成的卤代烷则不溶, 故使溶液浑浊； * 不同结构的低级醇与Lucas试剂的反应速率明显不同，借此可以区分它们的
结构类型。 1. 苄醇、烯丙醇、叔醇 （立即反应） 2. 仲醇 （5min后反应） 3. 伯醇（室温下不反应）
醇与无机卤化物的反应
* 伯醇和仲醇可以用SOCl2 or PBr3 处理成相应的卤代烃。反应 先经氧原子上的取代反应，接着按SN2 历程进行。
氯亚硫酸酯
氯代烃
二溴代亚磷酸酯
溴代烃
醇与对甲苯磺酰氯的反应---羟基氢被取代
* 在较温和条件下，乙醇在酸催化下易发生分子间脱水反应，形成乙醚；而甲醇 与叔丁醇的反应得到交叉脱水产物甲基叔丁基应---形成酯
苯甲酸 苄醇 苯甲酸
苯甲酸甲酯 乙酸苄酯 （90 ）
苯甲酰氯
苯甲酸甲酯
醇的氧化反应---脱氢
* 常见氧化剂: KMnO4、CrO3 和 Na2Cr2O7 ；
对映体的性质与制备
单一对映体的制备---不对称催化反应
催化加氢
催化加羰 -加氢
亲核加成
广谱抗炎药 萘普生
单一对映体的制备---生物催化反应
面包酵母 催化还原酮
面包酵母 催化还原烯键
猪肝酯酶 催化酯水解
潜手性 (Prochirality)---潜手性中心
如果一个非手性 分子含有立体异 位的原子（基团） 经反应（如取代） 后失去对称性， 这种特性即为潜 手性，该分子为 潜手性分子。
对映体的生理作用性质
* 天然氨基酸基本是 L-氨基酸； * 天然糖基本上是D-型的，如D-葡萄糖； * 治疗帕金森病的药物是 L-(-)多巴；
* 治疗哮喘的药物R-(-)沙丁胺醇，活性比其对映异构体高80倍；
例外： * 氟喹诺酮类抗菌药盖替沙星(Gatifloxacin), 两个对映异构体
的药效活性差不多。
实例：D-对甲砜基苯丝氨酸乙酯的拆分
D-对甲砜基苯丝氨酸乙酯的拆分
成盐
反式外消旋体
非对映 异构体
酸化，分离
结晶，分离
重要手性磷配体BINAP的制备
形成非对映 异构体的盐结晶，拆分 加碱 单一 Nhomakorabea映异构体
2,2’-双-(二苯膦基)-1,1’-联萘
单一对映体的制备---外消旋体的拆分
2、生物拆分
拆分原理：利用酶对两种对映异构体的结合能力差异导致的反应活性不 同，将外消旋体中的一种转化为其它类型的化合物，从而达到拆分的目的。
* 在手性环境下，对映异构体会显示出不同的化学性质；对映异 构体与手性试剂反应时，表现出不同的反应活性；
* 生物大分子蛋白质、核酸与糖都是手性分子，因此它们与对映 异构体结合时，会显示出选择性；
对映体的生理作用性质
卤代烃的氧化与还原
卤代烃的还原与氧化反应主讲人罗钒华中科技大学化学与化工学院主讲内容•卤代烃与金属的反应•卤代烃与其它还原试剂的反应•卤代烃的氧化反应卤代烃与金属镁的反应*卤代烷可与某些金属（如Li、 Mg、Zn等）反应生成有机金属化合物。
含有C-M键的化合物称为有机金属化合物。
* 卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应生成的有机镁化合物，称为格氏试剂（Grignard Reagent )。
R：伯烷基仲叔烯基芳基；X：氯、溴、碘反应可能机理：还原引起C-X的裂解反应卤代烃与金属锂的反应---有机锂与铜锂试剂卤代烃与金属锌的反应Reformatsky卤代烃的还原反应在有机化学中，C-Y (Y为杂原子）被转化为C-H键的过程，被称为还原。
卤代烃的氢解反应反应，将C-X键转化为C-H键。
例如：卤代烃可以与氢化铝锂、Pd/H2三丁基锡化氢的自由基脱卤反应自由基脱卤化（dehalogenation）反应是另一类常见的将C—X键转化为C—H键的方法。
还原剂通常是Bu3SnH，(Me3Si)3SiH或者催化量的Bu3SnCl与化学计量的NaBH4的结合，引发剂是催化量的AIBN或(PhCOO)2。
该试剂在温和条件下选择性地氢解卤素，不影响其它易还原官能团。
三丁基锡化氢的自由基脱卤反应机理引发步骤增长步骤卤代烃的原子转移自由基聚合（ATRP）卤代烃在还原性卤化亚铜作用下还原产生的碳自由基，可以引发烯烃的聚合：聚合产物以形成的C-Br键为引发位点，与另一种烯烃发生聚合反应，形成有序的嵌段共聚物。
这类反应被称为原子转移自由基聚合反应。
卤代烃的氧化Kornblum反应1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯碘苯的氧化二醋酸碘苯2-碘酰基苯甲酸D ess–M artin p eriodinane二醋酸碘苯的应用肉桂醇肉桂醛Dess–Martin试剂的反应2-丁炔二醇1-辛烯高碘试剂的氧化反应机理课间提问（单选题）不同卤代烃与金属镁反应制备格氏试剂时，反应最快的卤代烃是：A）氟代烷烃B）氯代烷烃C）溴代烷烃D）碘代烷烃。
02-7.2 苯的亲电取代反应
3
与卤素的反应
* 溴与乙烯的反应在无催化剂存在下，易快速进行加成反应； * 溴与苯在无催化剂存在下，反应几乎不会发生； * 在三溴化铁等路易斯酸催化下，苯与溴的反应可以顺利进行，形成
取代产物。
与卤素反应ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ机理
非芳香性正离子中间体的形成 与 芳香结构的恢复
与其它卤素的反应
FeCl3作为催化剂 I2需要二价铜或过氧化物氧化成I+离子，才能参加反应。
与硝化试剂的反应
浓硫酸-浓硝酸硝化体系：
与三氧化硫的反应
亲电试剂是三氧化硫或其共轭酸
三氧化硫
转化成苯酚的反应
催化剂可以是路易斯酸，如硝酸铁、氧化铜-氧化铬等
与烷基正离子的反应---Friedel-Crafts反应
苯的亲电取代反应
主讲人 唐 翔 鹰 华中科技大学化学与化工学院
主讲内容
• 与卤素的反应 • 与硝化试剂的反应 • 与磺化试剂的反应 • 与烷基正离子的反应 • 与酰基正离子的反应
苯的亲电取代反应（Electrophilic Substitution）
* 苯是一种6电子体系 的芳香分子；
*苯与亲电试剂反应后 易恢复芳香体系；
三苯基甲烷
二苯甲醇
与酰基正离子的反应： Friedel-Crafts反应
苯甲酰氯
二苯甲酮
乙酰氯
苯乙酮
与其它亲电试剂的反应
课间提问（单选题）
苯与溴发生亲电取代反应时，生成的中间体络合物具有几种共振式（）。
A）四种 B）三种 C）两种 D）一种
产生烷基碳正离子的其它方法：
多烷基化反应副产物的形成：
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化学与化工学院
为适应我国改革开放后国民经济快速增长对人才需求和学校自身发展的需要，原华中理工大学于1983年成立化学系。
二十多年来，化学系坚持走学科交叉、以特色和质量取胜的办学思想，在学科建设、教学科研、人才培养、服务社会等各方面取得了快速发展。
2008年5月12日化学系正式更名为化学与化工学院。
学院现拥有化学一级学科硕士授予权及应用化学、化学工艺、工业催化、生物化工、化学工程（工程硕士）五个工学硕士点，拥有无机化学（理学）、高分子化学与物理（理学）、材料物理与化学（工学）三个博士点，并在材料学、生物化学与分子生物学等专业招收博士生。
其中无机化学、高分子化学与物理学科为湖北省重点学科。
我院现有院士1名，教授25名（其中博导18名），副教授24名。
他们大多有在国外工作、学习的经历。
近几年来，承担国家重大项目40多项。
年科研经费达1000多万，并有华中科技大学实验中心强大的实验平台作支撑。
具有良好的学习及科研氛围，欢迎有志于化学与化工及相关专业的考生报考。
无机化学及生物化工学科简介
无机与化学生物学研究所为“生物无机与药物”湖北省重点实验室依托单位，无机化学学科为湖北省重点学科，拥有无机化学博士点，无机化学和生物化工两个硕士点。
现有教职员工14人，其中教授4人(含博士生导师3人)，副教授4人。
主要研究方向包括：微量元素的生物化学与应用、细胞生物无机化学、无机固体化学、纳米材料安全性研究、功能过渡金属配合物研究、生物制药与纳米制剂、天然产物提取及应用等。
研究内容与国民经济发展密切相关，近五年来承担了973子课题，863课题、国家自然科学基金及其他省部级和横向课题十余项，近五年年均发表SCI收录论文二十余篇，年均科研经费100余万元。
毕业研究生可从事高校从事科研、化工制药企业研发等。
分析化学学科简介
分析化学硕士点共有指导教师8名，其中教授博导2名。
研究方向涵盖现代分析测试技术、环境分析化学、材料分析化学、生物分析化学、大气及水污染分析与控制化学等。
专业课程包括高等分析化学、现代化学分离技术、现代光学分析专论、生物分析化学专论、电化学分析专论、化学计量学、现代分析测试技术前沿。
本专业致力于培养学生运用各种现代分析测试手段解决化学及相关学科中物质量、结构及形态方面的理论与实际问题之能力，通过课程学习、教学实践和科学研究等环节提高研究生的动手能力、知识活用能力、表达交流能力和管理运作能力等综合素质。
近年来，本学位点研究生在科学研究上屡创佳
绩，在环境分析化学和污染控制化学等方向取得了重要研究成果，历届毕业生的一次就业率（含直攻博）均达100%，并普遍受到用人单位的好评。
欢迎有志者报考并加入这一团结的大家庭。
有机化学学科简介
有机化学硕士点自1995年开始招生，累计毕业生已超过70人。
目前，参与本硕士点研究生培养的教授8名。
已承担了多项国家自然科学基金项目、国家863项目等以及与企业联合研究课题的研究工作，在国外知名期刊上发表了100余篇研究论文。
研究方向包括：1）有机合成。
具有潜在生物活性分子的设计合成，杯芳烃的合成及分子组装；有机小分子催化剂的研制及催化性能评价；生物可降解医用有机高分子材料的研制与性能评价等。
2）元素及金属有机化学。
含氟超酸的研制及其稀土金属盐的催化性能评价；含氟超酸锂盐的制备及其电化学性能评价；含氟阴离子离子液体的合成及其应用研究；有机配体-金属配合物的研制及其性能研究等。
3）生物有机化学.酶催化的不对称有机反应以及仿生催化反应；化学小分子对生物大分子功能的影响评价等。
4）物理有机化学。
化学计算与有机化学反应过渡态的稳定性评价等。
物理化学及工业催化学科简介
物理化学及工业催化硕士点主要研究领域包括催化化学，电化学，化学动力学及表面化学。
特别是在电化学及催化化学领域已有多年的积累，在与材料，能源，环境等相关的物理化学研究工作中，已承担了多项国家863项目，国家自然科学基金项目，国家发改委重点工业性试验项目，国防军工项目，国际合作项目、湖北省重点攻关项目、湖北省杰出青年基金项目及中石油，中海油，中化集团等多项重大横向合作项目。
本硕士点拥有包括万惠霖院士在内的七名教授及多名副教授、讲师组成的高水平学术团队，分别在应用电化学，金属腐蚀与防护，均相催化，多相催化，反应动力学及绿色化学等研究方向上进行了卓有成效的研究与开发，近年已在国内外权威的学术期刊发表了200多篇重要学术论文，申请了多项专利，在应用电化学及催化化学等领域在国内外具有较大的影响，2007年还成功主办第十届全国络合（均相）催化学术讨论会。
近年来年均科研经费在150万以上，实验室面积达600m2以上，并拥有多台套先进的微观测试表征仪器以及电化学、催化、分析仪器等设备。
高分子化学与物理及化学工艺学科简介
高分子化学与物理学科为湖北省重点学科，于1993年获得硕士学位授予权，于2003
年获得博士学位授予权。
在20多年的发展过程中，逐步形成功能高分子（智能聚合物凝胶、超分子聚合物、药物传递载体、无机聚合物与光电子材料等）、多相多组分聚合物体系（高分子共混物、复合材料界面设计和分散相结构调控以及液晶诱导纳米分散相有序复合）、高分子材料成型加工与模拟（三维注塑成形仿真系统，高分子材料快速成型技术）为主的专业方向和特色。
并于2005年获得化学工程与工艺专业硕士学位授予权
本学科现有硕士生导师9人，其中博士生导师4人。
承担了国家973、863、自然科学基金等重大项目，累计科研经费总计近1900万元。
累计发表论文300多篇，其中SCI、EI 收录论文125篇，最高影响因子为17。
获多项国家及省部级奖。
应用化学学科简介
应用化学学科自1981具有硕士学位授予权，已形成鲜明的学科特色和传统优势。
环境材料与材料的环境失效是本学科的主要研究领域。
主要研究方向包括腐蚀科学与防护技术、应用电化学、水化学与资源再生、环境材料化学。
在缓蚀剂原理与应用、腐蚀电化学与监测技术、电化学保护技术、材料与环境电化学、水环境处理与资源再生技术、材料表面修饰技术等方面取得了丰硕的成果。
上述学科方向是我校材料学国家二级重点学科的主要方向之一，也是材料化学与服役失效湖北省重点实验室的重要组成部分。
注重理论与实践结合，基础研究与应用研究结合，强调通过实际科研课题培养研究生的创新能力。
近5年来以研究生为主体承担了国家863、国家重大专项、国家自然科学基金、国际合作和其他省部级重点攻关课题20余项，大型企业（如中石油、中石化、中海油）合作研究项目20余项；科研经费1250余万，发表论文200余篇，其中SCI收录论文约100篇。
本学科有硕士生导师10人，其中教授4人，博士生导师2人。