12第十章 碳杂重键 2学时PPT课件
H H+
O
OHR
HROH
H -H+
OH
OH
OR H
OH
半 缩 醛
H +
OR
H -H 2 O
OH R ROH OH R-H +
OR HO2H源自OHROR缩 醛
此反应哪阶段可以用碱催化，为什么此反应可以 用来保护醛酮？
8
例题：写出下列转换过程机理：
HO
C3O HH O OC 3 H CHO H +
解:
H + HO CHO HO
• 作业： 1、比较下列基团离去倾向的大小。 -F, -Cl, -Br, -I, -OH2，-SO2-Ph-NO2-p , -SO2-Ph-CH3-p ， -SO2-Ph-OCH3-p ， -SO2-Ph
2、写出下列反应主要产物.
OCH3 +(H3C)2HC CH2OH H2SO4
O
1) AlCl3
(3) ArCH2COR>ArCOR>Ar2CO
14
2、取代基对加成立体选择性的影响
试剂可以从平面上下两个方向进攻。
NuR
O R'
Nu-
R
Nu H+ R
Nu 外
R'
O-
消 R' OH
R
O- H+ R
OH
旋 体
R' Nu
R' Nu
如果羰基的一面被阻碍，则亲核试剂从另一面进攻。
O NaB4 H
OH +
O
H
+N4 aBH (3 H C 3 C )
O8 H 0 %
相同的底物，不同的试剂，产物的顺反异构不同。
16
10.4 加成－消除反应
羰基化合物与胺的衍生物（羟胺、肼、苯肼、缩 氨脲等）加成，然后消除一分子水得到含C=N双键 的化合物，它们是黄色或橙色晶体。产物可用来鉴 定和提纯醛酮。
O
H 2NB+ R' R
够接受H+和
活泼的－ H，易被碱 夺去生成碳 负离子。
-
O H
+
易互变
OH
Lewis酸。
极性的 C=O键， 易接受亲核 试剂 Nu- 进
攻。
5
2、醛酮加成反应机理
O 关 键 步 骤 ： R R +'N u H
碱催化
BNuH
Nu-+BH
Nu- + R R'
慢 O
OH R R四 '面 体 结 构
Nu
R
格 氏
试
O
OMgX O
剂
- R''OMgX
RM +g RX ' OR'R ' ' OR''
R
R' R
RMgX
样 。
与
锂 试
酯过量的产物
剂
OMgX
，
格氏试剂过量的产物
情
R'
R
况
R
一
11
CO2的反应：CO2过量时，得到羧酸。格式试剂
过量，依然得到羧酸；锂试剂过量时，得到酮。 格
氏
O
RL+i C
O
LiO
O-
R'
Nu
酸 催 化 H ++ R R'O 快R R'O H +
R
N u -RNu
R'O H慢 R'O H
6
10.2 羰基加成反应及产物
1、与水加成
O
H+或OH- OH
R R+ ' H2O
R R'
OH
只有甲醛、多卤代醛水合产率高，其它醛酮，只 有具有强吸电子基的才能水合。并且平衡偏左。
7
2、与醇加成：酸催化历程
RLi OLi H+ O
试
O R
R OLi RR
R
剂
与
锂
CO2过量的产物
RLi试剂过量的产物 试 剂
把RLi换成格氏试剂，情况不同，因为格氏 反
试剂活性较弱，不能与羧酸盐进一步反应。 应 况
O
RM +g CX
O
XMg O O RMg XX Mg O O Mg 不 同X
R
R
。
12
10.3 羰基化合物的反应活性和加成的 立体选择性
13
1、取代基对羰基活性的影响
羰基碳电子云密度越大, 羰基越不活泼;环 酮的张力越大, 则羰基越活泼; 此外, R的位 阻越大, 越不活泼.
O
O
(1) H
H, R
H
O
O
O
O
R
CH3
R
R
Ph
R
(2) CF3CH2CHO > CH3CH2CHO > CH3COCH2CH3 > CH3CH2COCH2CH3
OH HO
C 3 O H H OH
HO
- + H OH HO
O3 CH H
H + OH HO O3 CH
O 2H O3 CH
- 2 O H HO
H OO 3 C -+ H HOO 3 CH
O 3 CH
9
3、醛酮与除水、醇外的其它试剂加成： 形成 C-C键的反应最重要。
试剂
H CN Na SO3H
OH
ONa
产物 R
R' R
R'
CN
SO3H
OH
特别注意： R R'
硫亲核试剂 SO3Na
Na C CR XMg R Li R
ONa R R'
C CR
OMgX OLi
R R' R R'
R
R
H+
H+
H+
OH R R'
C CR
OH
OH
R R' R R'
R
R
10
4、酯、CO2与格式试剂和锂试剂的反应
酯的反应：酯过量时，得到酮；格式试剂 或锂试剂过量时，得到醇。
H
86 % 异冰片
H
OH 14 % 冰片
15
3、进攻试剂位阻对选择性的影响
进攻试剂位阻大，只有从 底物位阻较小的方向进攻。
H H
(3 H C 3 C )
H OH
O +BH2 C (3 C )3 L HH i C (3 H C H 3 C ) H
H9 3 %
C 3H
H H
(3 H C 3 C )
HH
OH
NB
- 2 H O
R' N H B
R' R
R
B = R2 ,, A OrH , 6N ,H 5N ,H N HH CC 2 ONH
不稳定
17
例：化合物A（C5H8O2）,可被还原为正戊烷，与 NH2OH作用可生成二肟，也有碘仿反应和银镜 反应。写出A的结构式。
答：
生成二肟
O
五
碳
OHCCH 2CH 2C CH 3 链
银镜反应
碘仿反应
18
10.5 各种重要的缩合反应
碳负离子可以发生取代反应、缩合反应和重排反应, 在此重点介绍缩合反应,重排反应将在后面介绍.
各种缩合机理相似，需要酸或碱催化。
X
XB 碱 催 化H 2C
X HC +BHR
HC Y
O R
X
O
CH
Y
Y R'
R' Y
X, Y=CHO, COR, COOR, NO2, CN, X, OR等拉电子基 团
+
O
2) PPA
N(CH3)3 NaOH
O H2C CHSO3H+ICl
1
第十章 碳杂重键的加成反应
2
10.1 醛酮亲核加成反应历程 10.2 羰基加成反应及其产物 10.3 羰基化合物的反应活性和加成的立体选择性 10.4 加成－消除反应 10.5 各种重要的缩合反应 10.6 羰基与叶立德（Ylide）的反应 10.7 羧酸及其衍生物的亲核取代
3
主要反应是亲核取代 (加成－消除)及各种 缩合反应
•羰基化合物包括: 醛、酮，羧酸及其衍生物。
主要反应是亲 核加成及各种 缩合反应
羰基化合物能发生很多种反应，本章主要介绍它 们的亲核加成反应和各种缩合反应。氧化和还原将 在以后介绍。
4
10.1 醛酮的亲核加成反应机理
1、羰基的结构与活性
Lewis 碱性，能
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碳材料PPT课件
形成一切生物有机生命体的骨架元素； 大量的中间过渡状态，较少的纯碳形式； 新型炭材料。
C 的存在
碳的起源---“big bang”理论
宇宙巨大的能量块 150亿年前发生大爆炸
宇宙空间充满高能的光
膨胀 温度降低
光转化为物质，各种 粒子开始形成
温度降低 温度升高
粒子凝聚成氢
温度升高
Ne Na Mg O S Si P…
C 的演变
碳在宇宙进化中起着重要的作用，是宇宙中前期生物分子进 化的关键元素。
宇宙中：原子碳、分子碳、固态碳和碳化物 太阳系：H, He,O, C, Ne…… 地球中：第14位 （90% 的碳是以CaCO3的形式存在，为化石 燃料的1万倍） 碳是地球上一切生物有机体的骨架元素，没有碳就没有生命. 碳元素占人体 总重量的18 %左右 人类进化以来，很早就开始利用各种炭物质和炭材料。各种 炭材料在航天、航空等工业、医疗、能源和日用品中得以应用。 当今世界以碳为主要原子构成的有机化学为橡胶、塑料、合 成纤维三大 材料奠定了基础。
Richard E. Smalley 1/3 of the prize USA Rice University Houston, TX, USA b. 1943 d. 2005
The Nobel Prize in Chemistry 2000 “for the discovery and development of conductive polymers”
1/3 of the prize USA Rice University Houston, TX, USA b.1933
Sir Harold W. Kroto 1/3 of the prize United Kingdom University of Sussex Brighton, United Kingdom b. 1939
C 的存在
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C 的演变
碳在宇宙进化中起着重要的作用，是宇宙中前期生物分子进 化的关键元素。
宇宙中：原子碳、分子碳、固态碳和碳化物 太阳系：H, He,O, C, Ne…… 地球中：第14位 （90% 的碳是以CaCO3的形式存在，为化石 燃料的1万倍） 碳是地球上一切生物有机体的骨架元素，没有碳就没有生命. 碳元素占人体 总重量的18 %左右 人类进化以来，很早就开始利用各种炭物质和炭材料。各种 炭材料在航天、航空等工业、医疗、能源和日用品中得以应用。 当今世界以碳为主要原子构成的有机化学为橡胶、塑料、合 成纤维三大 材料奠定了基础。
Richard E. Smalley 1/3 of the prize USA Rice University Houston, TX, USA b. 1943 d. 2005
The Nobel Prize in Chemistry 2000 “for the discovery and development of conductive polymers”
1/3 of the prize USA Rice University Houston, TX, USA b.1933
Sir Harold W. Kroto 1/3 of the prize United Kingdom University of Sussex Brighton, United Kingdom b. 1939
C催化剂催化氢化αβ-不饱和醛酮的碳-陇东学院化学化工学院
O
Pd／ C ,1% Na2C O3 5% 348K, 4h, H2
O
镁和甲醇在回流中催化还原α，β-不饱和酯可定量给出α， β-碳-碳 双键还原产物
CO2Et
Mg／MeOH
H OH
CO2Et H
H HO
化学化工学院
9.2催化氢化反应
在相转移催化条件下，可催化选择还原 α，β-不 饱和酮的碳-碳双键，且具有高立体选择性。
B6
催化氢解反应
和杂原子如氧原子、氮原子、硫原子等相连接的芐基型化 合物或钯催化剂的作用下容易发生氢解
RNHC H 2Ar RO C H 2Ar RS C H2Ar RNH2 + ArC H3 RO H + ArC H 3 RS H + ArC H 3
在多肽合成中，应用苯甲氧酰基保护氨基，当完成保护作 用之后，可以用催化氢解法除去。反应式如下
O + 2Na-Hg O H2O C HO H
O HC O O C O2H Zn -Hg, HC l Me Δ O CH 3 Zn (Hg) HC l O C O2H OH OH O CH 3
C H(C H 2)10C O2R 异油酸酯
化学化工学院
9.2催化氢化反应
烯烃化合物中，双键上的取代基不同，其被还 原的速率不同，取代基数目越多，就越难被还原， 因而产生如下由易到难的反应活性顺序：
化学化工学院
9.2催化氢化反应
各类烃化物在第Ⅷ族金属表面上的吸附能力有如下顺序： 炔烃＞双烯烃＞烯烃＞烷烃 当烯烃和炔烃共存时，催化剂的表面首先吸附炔烃 ，从而炔烃被活化，能与吸附在催化剂表面上的氢发生 反应。只有当其中的炔烃被全部氢化之后，烯烃才有可 能被吸附在催化剂的表面，开始进行氢化反应。这种高 度的选择性，在工业上具有重大意义
Pd／ C ,1% Na2C O3 5% 348K, 4h, H2
O
镁和甲醇在回流中催化还原α，β-不饱和酯可定量给出α， β-碳-碳 双键还原产物
CO2Et
Mg／MeOH
H OH
CO2Et H
H HO
化学化工学院
9.2催化氢化反应
在相转移催化条件下，可催化选择还原 α，β-不 饱和酮的碳-碳双键，且具有高立体选择性。
B6
催化氢解反应
和杂原子如氧原子、氮原子、硫原子等相连接的芐基型化 合物或钯催化剂的作用下容易发生氢解
RNHC H 2Ar RO C H 2Ar RS C H2Ar RNH2 + ArC H3 RO H + ArC H 3 RS H + ArC H 3
在多肽合成中，应用苯甲氧酰基保护氨基，当完成保护作 用之后，可以用催化氢解法除去。反应式如下
O + 2Na-Hg O H2O C HO H
O HC O O C O2H Zn -Hg, HC l Me Δ O CH 3 Zn (Hg) HC l O C O2H OH OH O CH 3
C H(C H 2)10C O2R 异油酸酯
化学化工学院
9.2催化氢化反应
烯烃化合物中，双键上的取代基不同，其被还 原的速率不同，取代基数目越多，就越难被还原， 因而产生如下由易到难的反应活性顺序：
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9.2催化氢化反应
各类烃化物在第Ⅷ族金属表面上的吸附能力有如下顺序： 炔烃＞双烯烃＞烯烃＞烷烃 当烯烃和炔烃共存时，催化剂的表面首先吸附炔烃 ，从而炔烃被活化，能与吸附在催化剂表面上的氢发生 反应。只有当其中的炔烃被全部氢化之后，烯烃才有可 能被吸附在催化剂的表面，开始进行氢化反应。这种高 度的选择性，在工业上具有重大意义
化学人教版(2019)必修第二册7.1认识有机化合物(共30张ppt)
②状态：气态
液态
固态（碳原子数≤4的烷烃为气
态③）密。度：随碳原子数增加而增大，但均比水的密度小，难溶于水。
练习1. 以下物质的沸点由高到低的排列顺序是 ①正丁烷 ②异丁烷 ③正戊烷 ④异戊烷 ⑤新戊烷 ⑥丙烷
③＞ ④＞ ⑤ ＞① ＞②＞ ⑥ 。
2、烷烃的化学性质
①. 稳定性 通常情况下，烷烃比较稳定，不与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂反应。
B 光亮处，下列有关此实验的现象和结论的叙述不正确的是（ ）
A. 试管中气体的黄绿色逐渐变浅，水面上升 B. 生成物只有三氯甲烷和氯化氢，在标准状况下均是气体 C. 试管内壁有油状液滴形成 D. 试管内有少量白雾
C 3.下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是 （ ）
A. 甲烷与氯气的物质的量之比为 1∶1，混合发生取代反应只生成 CH3Cl B. 甲烷与氯气的取代反应，生成的产物中 CH3Cl 最多 C. 甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物 D. 1 mol 甲烷生成 CCl4 最多消耗 2 mol 氯气
CH2==CH2互为同系物的为_③__⑥__，和
①CH3CH2CH3
②
互为同分异构体的为_③__。
③CH2==CH—CH3
④
⑤
⑥
B 4、下列哪组是同系物（
）
A、CH3CH2CH2CH3
CH3CH(CH3)CH3
B、CH3CH3
CH3CH(CH3)CH3
C、CH3－CH＝CH2
CH3＝CH—CH＝CH2
正丁烷 C4H10
结构式
_____________ ________________ __________________
结构简式 _C__H_3_C_H__3
遗传学绪论PPT课件.ppt
➢ The central dogma (中心法则) in biology is that information flows from DNA to RNA to protein.
2024/9/29
Genetics
33
DNA Replication: Propagating Genetic Information
➢What is gene? ➢Genes were shown to consist of substances
called nucleic acids.
2024/9/29
Genetics
28
2024/9/29
Genetics
29
3、The Human Genome Project: Sequencing DNA and Cataloguing Genes
➢Replication (复制) ➢Expression (表达) ➢Mutation (突变)
2024/9/29
Genetics
20
Key Points
➢Genetics is the study of the hereditary materials.
➢The hereditary material explains both the similarities and differences among organisms.
2024/9/29
Genetics
22
1、Mendel: Genes and the Rules of Inheritance
2024/9/29
Genetics
23
2024/9/29
Mendel’s method involved hybridizing plants that showed different traits—for example, short plants were hybridized with tall plants—to see how the traits were inherited by the offspring.
2024/9/29
Genetics
33
DNA Replication: Propagating Genetic Information
➢What is gene? ➢Genes were shown to consist of substances
called nucleic acids.
2024/9/29
Genetics
28
2024/9/29
Genetics
29
3、The Human Genome Project: Sequencing DNA and Cataloguing Genes
➢Replication (复制) ➢Expression (表达) ➢Mutation (突变)
2024/9/29
Genetics
20
Key Points
➢Genetics is the study of the hereditary materials.
➢The hereditary material explains both the similarities and differences among organisms.
2024/9/29
Genetics
22
1、Mendel: Genes and the Rules of Inheritance
2024/9/29
Genetics
23
2024/9/29
Mendel’s method involved hybridizing plants that showed different traits—for example, short plants were hybridized with tall plants—to see how the traits were inherited by the offspring.
第五章碳杂重键的反应课件
H+,快
OH
➢机理证据 同位素示踪法表明，苯甲酸乙酯 在稀盐酸中部分水解与酯的碱性水解类似，回 收的酯中18O的含量↓。由此证明反应中间体具 有四面体结构。
二、结构与活性 在特定亲核试剂的作用下，羧酸及衍生物 发生亲核加成－消除反应的相对活性主要取决 于：与羰基直接相连的离去基团的电子效应； 离去基团的相对离去能力。
1.底物 醛：醛基活泼，位阻小→ 主要发生1,2-加成 酮：羰基空间位阻↓ ，亲核试剂碱性↑→主要发 生1,2-加成；反之→ 主要发生1,4-加成。
2.亲核试剂 ➢醛酮+RLi，醛＋RMgX→1,2-加成 ➢醛酮+ HCN，RNH2，二烃基铜锂→ 1,4-加成 ➢酮+ 格氏试剂
例1
4
C6H5CH
1.C6H5MgBr
Nu -进攻中心碳原子是反应决速步骤。
酸除了活化羰基外，还能与羰基形成氢键， 路易斯酸或质子性溶剂也起到同样作用，从而 增加羰基碳正电性→反应活性↑
δ
δ
C O H Cl
δ
δ
C O BH3
δ
δ
C O H Sol
➢二、反应活性 ➢ 1.底物 (1)电子效应
H
R
CO
O
CO
O
H
H
O CH3 C O CH3
2
例1 Me O OMe
BrMg Me
Me MgBr
PhPh
(S)- 1,2-二苯基-2-甲氧基丙酮
H3O+
OH
OH
Me
OMe Me
OMe
Me
Ph
Ph
(2R,3S)90%
Ph
Me
Ph
(2S,3S)10%
OH
➢机理证据 同位素示踪法表明，苯甲酸乙酯 在稀盐酸中部分水解与酯的碱性水解类似，回 收的酯中18O的含量↓。由此证明反应中间体具 有四面体结构。
二、结构与活性 在特定亲核试剂的作用下，羧酸及衍生物 发生亲核加成－消除反应的相对活性主要取决 于：与羰基直接相连的离去基团的电子效应； 离去基团的相对离去能力。
1.底物 醛：醛基活泼，位阻小→ 主要发生1,2-加成 酮：羰基空间位阻↓ ，亲核试剂碱性↑→主要发 生1,2-加成；反之→ 主要发生1,4-加成。
2.亲核试剂 ➢醛酮+RLi，醛＋RMgX→1,2-加成 ➢醛酮+ HCN，RNH2，二烃基铜锂→ 1,4-加成 ➢酮+ 格氏试剂
例1
4
C6H5CH
1.C6H5MgBr
Nu -进攻中心碳原子是反应决速步骤。
酸除了活化羰基外，还能与羰基形成氢键， 路易斯酸或质子性溶剂也起到同样作用，从而 增加羰基碳正电性→反应活性↑
δ
δ
C O H Cl
δ
δ
C O BH3
δ
δ
C O H Sol
➢二、反应活性 ➢ 1.底物 (1)电子效应
H
R
CO
O
CO
O
H
H
O CH3 C O CH3
2
例1 Me O OMe
BrMg Me
Me MgBr
PhPh
(S)- 1,2-二苯基-2-甲氧基丙酮
H3O+
OH
OH
Me
OMe Me
OMe
Me
Ph
Ph
(2R,3S)90%
Ph
Me
Ph
(2S,3S)10%
有机化学课件-12(13-6-11)
1、化学性质 （1）酸碱性
.
H
. H..
.
H
.
NH
N
N
H
H
H
吡咯分子中氮原子上的孤对电子参与了共轭，其电子
云密度下降，碱性大大降低。吡咯的碱性( pKb=13.6 ) 小于苯胺( pKb= 9.3 )，遇酸不能形成稳定的盐 。
1、化学性质 （1）酸碱性
另一方面，在吡咯中，由于氮的电子云密度下降，致使 其氮氢键的极性增强，因而吡咯具有一定的酸性( pKa=15)，其酸性较醇强较酚弱，能与强碱形成盐。
四、六元杂环化合物 （一）吡啶
. .
.
.
.
N .
..
孤电子 对未参 加环的 共轭。
N
吡啶的结构
1、性质 （1）溶解性 （2）碱性 （3）亲电取代反应
2、重要的吡啶衍生物
1、性质 （1）溶解性 （2）碱性 （3）亲电取代反应
2、重要的吡啶衍生物
1.性质 （1）溶解性
吡啶氮原子能与水形成氢键，因此吡啶能与水互溶。
一、 杂环化合物的分类和命名
分类
单杂环 稠杂环
命名
杂环的命名常用音译法，按外文名词音译成带“口”字旁 的同音汉字。
杂环母体的命名（P303，表12-1）
单杂环命名
含一个杂原子的五元单杂环
O
呋喃
S
噻吩
N H
吡咯
含二个杂原子五元单杂环
N
S
噻唑
N N H
吡唑
N
N H
咪唑
含二个杂原子五元单杂环，其杂原子中至少一个为氮 原子的体系统称唑。含硫的称噻唑；吡唑和咪唑中含 有两个氮原子。
（二）吡唑、噻唑和咪唑
第12章碳-碳重(杂)键的加成
第十二章 碳-碳（杂）重键的加成
共轭体系的加成还可以通过其它三种机理中的任一种来完成： 共轭体系的加成还可以通过其它三种机理中的任一种来完成：
第十二章 碳-碳（杂）重键的加成
定位和反应性 （一）反应性
• 供电基增大双键上亲电加成的反应性，而吸电基降低双键上 供电基增大双键上亲电加成的反应性， 亲电加成的反应性。 亲电加成的反应性。 • 吸电基使双键上的电子密度降低，所以，吸电基促进亲核取 吸电基使双键上的电子密度降低，所以， 而抑制亲点取代。 代，而抑制亲点取代。 • 通常叁键对亲核进攻较双键敏感，虽然叁键的电子，密度较 通常叁键对亲核进攻较双键敏感，虽然叁键的电子， 而对亲电进攻却比双键差。 高，而对亲电进攻却比双键差。 • 烷基通常增大亲电加成的速率，其方式有差别，取决于中间 烷基通常增大亲电加成的速率，其方式有差别， 体是桥式离子还是开链阳离子。 体是桥式离子还是开链阳离子。 • 自由基加成的决定因素是进攻的自由基物种的存在。 自由基加成的决定因素是进攻的自由基物种的存在。 • 立体效应和诱导效应。 立体效应和诱导效应。
第十二章 碳-碳（杂）重键的加成 （五）共轭体系上的加成
当有两个双键共轭的化合物发生亲电加成时，常得到1,2当有两个双键共轭的化合物发生亲电加成时，常得到1,2-加成 产物，但在大多数情况下得到1,4-加成产物的产率多些： 产物，但在大多数情况下得到1,4-加成产物的产率多些：
若二烯是不对称的，则可能有两种1,2-加成产物。因为被Y 若二烯是不对称的，则可能有两种1,2-加成产物。因为被Y+ 进攻产生的阳碳离子是共振杂化体，即在2位和4 进攻产生的阳碳离子是共振杂化体，即在2位和4位上带部分 的正电荷，所以1,2和1,4加成有竞争现象 加成有竞争现象： 的正电荷，所以1,2和1,4加成有竞争现象：
结构化学基础课件 第十章 次级键及超分子结构化学
不仅同种分子间可形成氢键，不同种分用表示X－H……Y，X和Y代表F、O、 N等电负性大，半径较小的原子。 除了分子间的氢键外，某些物质的分子也可以形 成分子内氢键如：邻硝基苯酚、NaHCO3晶体等。 （见图7-31）
总之，分子欲形成氢键必须具备两个基本条件， 其一是分子中必须有一个与电负性很强的元素形成 强极性键的氢原子。其二是分子中必须有带孤电子 对，电负性大，而且原子半径小的元素。
次级键及超分子结构化学
第七章 次级键及超分子结构化学
• • • • • •
1 2 3 4 5 6
（课堂讲授0学时） 键价和键的强度 氢键 非氢键型次级键 范德华力和范德华半径 分子的形状和大小 超分子结构化学
结构化学课件
第七章 次级键及超分子结构化学
§7.1 键价和键的强度
§7.2 氢键 7.2.1氢键的几何形态 7.2.2氢键的强度
2.醇与羧酸 在结晶醇中，分子通常用折链状氢键联合成聚合体。
甲醇晶体就具有这种链状结构，氢键长度为266pm。 晶体熔化时形成链状或环状联合体，一般氢键未破坏。 从液态变为气态，氢键受到破坏，气化热与沸点均明 显升高。有人发现甲醇蒸气中有四聚体存在，它的结 构可能是四个氢键组成的正方形结构：
季戊四醇形成四方晶体，氢键键长269pm，把氧原 子联结成与甲骨醇四聚体相同的正方形结构。
常压下，水冷至0℃以下即可形成六方晶系的冰-Ih，生 活中常见的冰、雪、霜都属于这种结构。0°C时，冰的六方 晶系参数为：a=452.27pm，c=736.71pm。晶胞中包含4个水 分子，空间群为P61/mmc，密度为0.9168g· cm-3。在冰的晶体 中，氢原子核为无序分布，氢原子与近端氧原子的平均距离 为97pm，与远端氧相距约为179pm。在真空中，控制温度在 133～153k，可从水蒸气直接结晶成立方晶系的冰Ic，Ic晶 体中氧原子排列和金刚石相似，而氢原子也是无序排列。 冰在加压条件下，还可转变成一列不同晶型II～IX，其 中VIII与IX为低温时的晶型。各种高压晶型的冰，其密度都 比冰I高(Ⅱ 1.17，Ⅲ 1.16，Ⅳ 1.29，V 1.23，VI 1.31， Ⅶ1.65，IX1.16g· 3)。其原因不是高压下氢键O-H…O缩短 cm所致，而是O原子配位数增加，出现O和O的非键配位，使其 密度增大。 液态水的结构也有多种变化，至今仍是研究热点，国际 上有人用分子动力学模拟液态水的结构。
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无机化学
Inorganic Chemistry
绪论 1学时 第一章 化学反应中 的质量关系和能量 关系（3学时）
目 录
第二章 化学反应的 方向、速率和限度 （8学时）
第三章 酸碱反应和 沉淀反应（7学时）
§1 化学中的计量 §2 化学反应中的质量关系 §3 化学反应中的能量关系
1学时 1学时 1学时
光 学 纤 维 胃 镜
用光导纤维 做手术，不 用开刀
20/51
F-117是一种单座战斗轰炸机。设计目的是凭隐身性能，突破敌 火力网，压制敌方防空系统，摧毁严密防守的指挥所、战略要地 、重要工业目标，还可执行侦察任务，具有一定空战能力。21/51
近年发现和发明的新物质层出不穷，如球碳、管碳、俄 罗斯套娃、团簇化合物、笼合物等。
§1 镧系元素和锕系元素该素 §2 稀土元素
6/51
1 化学的研究对象 绪论 2 化学的主要分支
3பைடு நூலகம்怎样学习化学
7/51
什么是化学？它研究的对象是什么？如何才能学好化 学？这是开始学化学首先要解决的问题。下面就从回答这些 问题来开始我们的化学学习。
一．化学研 究的物质
物质是不依赖于人们的感觉而存在并且可以 被人们的感觉所认识的客观实在。简而言之，物 质是客观存在的东西。
36/51
（2）炼金术、炼丹时期（公元前后—公元 1500年）
➢ 中国炼丹术的产生有两个原因：一是五行说（五 行无常胜），此为理论基础；二是封建主的贪得 无厌，梦想长生。战国末期有了炼丹术，汉代有 较大发展，唐代达到高潮。当时所谓的丹主要是 三仙丹HgO，丹砂HgS，铅丹Pb3O4等。这些丹 实际上都是剧毒的，许多皇帝因服丹而亡。
1学时 3学时 4学时
Inorganic Chemistry
绪论 1学时 第一章 化学反应中 的质量关系和能量 关系（3学时）
目 录
第二章 化学反应的 方向、速率和限度 （8学时）
第三章 酸碱反应和 沉淀反应（7学时）
§1 化学中的计量 §2 化学反应中的质量关系 §3 化学反应中的能量关系
1学时 1学时 1学时
光 学 纤 维 胃 镜
用光导纤维 做手术，不 用开刀
20/51
F-117是一种单座战斗轰炸机。设计目的是凭隐身性能，突破敌 火力网，压制敌方防空系统，摧毁严密防守的指挥所、战略要地 、重要工业目标，还可执行侦察任务，具有一定空战能力。21/51
近年发现和发明的新物质层出不穷，如球碳、管碳、俄 罗斯套娃、团簇化合物、笼合物等。
§1 镧系元素和锕系元素该素 §2 稀土元素
6/51
1 化学的研究对象 绪论 2 化学的主要分支
3பைடு நூலகம்怎样学习化学
7/51
什么是化学？它研究的对象是什么？如何才能学好化 学？这是开始学化学首先要解决的问题。下面就从回答这些 问题来开始我们的化学学习。
一．化学研 究的物质
物质是不依赖于人们的感觉而存在并且可以 被人们的感觉所认识的客观实在。简而言之，物 质是客观存在的东西。
36/51
（2）炼金术、炼丹时期（公元前后—公元 1500年）
➢ 中国炼丹术的产生有两个原因：一是五行说（五 行无常胜），此为理论基础；二是封建主的贪得 无厌，梦想长生。战国末期有了炼丹术，汉代有 较大发展，唐代达到高潮。当时所谓的丹主要是 三仙丹HgO，丹砂HgS，铅丹Pb3O4等。这些丹 实际上都是剧毒的，许多皇帝因服丹而亡。
1学时 3学时 4学时
碳材料科学ppt课件
碳纳米管和石墨烯有可能将碳元素的独特性 发挥到极工业：轴承、密封元件、制动元件等； ➢ 电子工业：电极、电波屏蔽、电子元件等； ➢ 电器工业：电刷，集电体、触点等； ➢ 航空航天：结构材料，绝热、耐烧蚀材料等； ➢ 核能工业：反射材料，屏蔽材料等； ➢ 冶金工业：电极，发热元件，坩锅、模具等； ➢ 化学工业：化工设备，过滤器等； ➢ 体育器材：球杆，球拍，自行车等； ➢ …………
第四部分 炭的表面化学（4学时）
第五部分 石墨层间化合物（2学时）
第六部分 炭科学研究的新进展（4-6学时）
一、金刚石薄膜
二、富勒烯与纳米洋葱
三、纳米碳管 四、碳包覆纳米金属晶
考试：2学时
10
考核：
1、出勤计入成绩（权重10%）； 2、平时作业/报告成绩（权重20 %）； 2、期末试卷考试（权重70% ）。
32
第二代 炭材料
★ 烧结炭材料 利用炭的物理性质（导电、耐热、耐腐 蚀、耐摩擦等），用于炭砖、炼钢、炼 铝等（电极、电刷、各种机械、化工用 炭、原子反应堆用炭等）
33
第三代 炭材料
以炭纤维（CF）为代表的新型炭材料(结构 和功能材料)纷纷出现，是炭材料的大发展 时期，也是炭科学形成的时期
34
材料
6
Ordered Mesoporous Carbons from the Carbonization of as-synthesized Silica/Sucrose/Triblock copolymer Nanocomposites
碳的六方有序孔道
7
锂离子二次电池电极材料
电流
正极
隔膜
电子 负极
炭 纤 维
针
状
高导热材料,发泡炭、高级粘
第四部分 炭的表面化学（4学时）
第五部分 石墨层间化合物（2学时）
第六部分 炭科学研究的新进展（4-6学时）
一、金刚石薄膜
二、富勒烯与纳米洋葱
三、纳米碳管 四、碳包覆纳米金属晶
考试：2学时
10
考核：
1、出勤计入成绩（权重10%）； 2、平时作业/报告成绩（权重20 %）； 2、期末试卷考试（权重70% ）。
32
第二代 炭材料
★ 烧结炭材料 利用炭的物理性质（导电、耐热、耐腐 蚀、耐摩擦等），用于炭砖、炼钢、炼 铝等（电极、电刷、各种机械、化工用 炭、原子反应堆用炭等）
33
第三代 炭材料
以炭纤维（CF）为代表的新型炭材料(结构 和功能材料)纷纷出现，是炭材料的大发展 时期，也是炭科学形成的时期
34
材料
6
Ordered Mesoporous Carbons from the Carbonization of as-synthesized Silica/Sucrose/Triblock copolymer Nanocomposites
碳的六方有序孔道
7
锂离子二次电池电极材料
电流
正极
隔膜
电子 负极
炭 纤 维
针
状
高导热材料,发泡炭、高级粘