1《有机化学》(第四版)高鸿宾,华南理工大学,课件(共十....ppt名师教学资料
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有机化学(高鸿宾 第四版)第13章缩合
2-丁烯醛（巴豆醛）
碳链增长一倍，制备α,β-不饱和醛的一种方法
丙醛生成2-甲基-3-羟基戊醛，2-甲基-2戊烯醛
dO d
-
dH d
+
OH
dil OH-
CH3CH2CH + CH3CH-CHO + -
CH3CH2CH-CH-CHO CH3
-H2O
CH3CH2CH=C-CHO CH3
由丁醛生成2-乙基-3-羟基己醛；2-乙基-2-己烯醛
CH 3 (CH3)2CHCHO
+
HCHO
NaOH
HOCH 2CCHO CH 3
甲醛与不含α-氢的醛在强碱中发生Cannizzaro反应，甲醛被氧化，大分 子醛被还原成醇。如下述反应路线的第二步。
CH 2OH CH 3CHO CH 2OH HCHO , Ca(OH) HOCH 2 C CHO CH 2OH
2 CH 3(CH 2)2CHO NaOH CH 3(CH 2)2HC CHCHO CH 3(CH 2)2CH CCHO C2H5
OH C2H5
由戊醛生成2-丙基-3-羟基庚醛；2-丙基-2-庚烯醛
CH3CH2CH2CH2CHO + CH2CHO CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2C-CHCHO OH CH2CH2CH3 -H2O CH3CH2CH2CH2C=CCHO CH2CH2CH3
羟醛aldol缩合反应含活泼氢得醛或酮在碱或酸催化下与另一分子醛或酮进行缩合形成羟基酮然后再失去一分子水不饱和醛或酮这类反应即为醛醛缩合又称羟醛缩合
第十三章 缩合
一、缩合的定义
凡两个化合物通过反应，失去一个小分子（如水、醇、盐 等）而形成一个新的较大分子化合物的反应称为缩合反应。
有机化学课件第四版详解演示文稿
2–丁烯
H3C C
C CH3
H
H
顺–2–丁烯
b.p: 3.7℃
H3C C
H C
H
CH3
反–2–丁烯 b.p: 0.9 ℃
第13页，共95页。
反–2–丁烯
顺–2–丁烯 图 3.6 2–丁烯顺反异构体的模型
第14页，共95页。
构型和构象都是用来描述分子 中各原子或基团在空间的不同的 排列，但，其涵义不同。
选择含碳碳双键在内的连续最长碳链作为母 体，根据其碳原子的个数称“某烯”。
• 编号
使碳碳双键的编号最小；即碳原子的编号从距离双键 最近的一端开始。
• 指出取代基的位次、数目、名称 此步骤与烷烃同。
• 当碳原子数超过10时，称“某碳烯”。
CH3CH2
C CH3CH2CH2
C
H H
2–乙基–1–戊烯
CH3
第27页，共95页。
1、加成反应 通式：
CC +
Y--Z
1、1个π 键 2个σ键； 2、sp2杂化的碳 sp3杂化的碳； 3、构型的改变：平面 四面体。
CC YZ
第28页，共95页。
(1) 烯烃的催化氢化（还原反应）
烯烃在催化剂存在下，与氢气进行加成反 应，生成烷烃：
CC
+
H2
催化剂 室温
HH CC
有机化学课件第四版详解演示 文稿
第1页，共95页。
优选有机化学课件第四版
第2页，共95页。
3-1 烯烃的结构
一、碳碳双键的组成
基态
激发态
2p
2p
sp2 杂化态
2p
sp2
2s
2s
1s
1s
H3C C
C CH3
H
H
顺–2–丁烯
b.p: 3.7℃
H3C C
H C
H
CH3
反–2–丁烯 b.p: 0.9 ℃
第13页，共95页。
反–2–丁烯
顺–2–丁烯 图 3.6 2–丁烯顺反异构体的模型
第14页，共95页。
构型和构象都是用来描述分子 中各原子或基团在空间的不同的 排列，但，其涵义不同。
选择含碳碳双键在内的连续最长碳链作为母 体，根据其碳原子的个数称“某烯”。
• 编号
使碳碳双键的编号最小；即碳原子的编号从距离双键 最近的一端开始。
• 指出取代基的位次、数目、名称 此步骤与烷烃同。
• 当碳原子数超过10时，称“某碳烯”。
CH3CH2
C CH3CH2CH2
C
H H
2–乙基–1–戊烯
CH3
第27页，共95页。
1、加成反应 通式：
CC +
Y--Z
1、1个π 键 2个σ键； 2、sp2杂化的碳 sp3杂化的碳； 3、构型的改变：平面 四面体。
CC YZ
第28页，共95页。
(1) 烯烃的催化氢化（还原反应）
烯烃在催化剂存在下，与氢气进行加成反 应，生成烷烃：
CC
+
H2
催化剂 室温
HH CC
有机化学课件第四版详解演示 文稿
第1页，共95页。
优选有机化学课件第四版
第2页，共95页。
3-1 烯烃的结构
一、碳碳双键的组成
基态
激发态
2p
2p
sp2 杂化态
2p
sp2
2s
2s
1s
1s
有机化学_高鸿宾_第四版_第9章_醇和酚
CH3 CH CH2 H2O H3PO4 硅藻土 195 0C，2MPa CH3 CH OH
14
CH3
② 间接水合
CH3 CH3 C CH2 98%H2SO4 CH3 CH3 C CH3 OSO3H H2O CH3 CH3 C OH CH3
• 有重排产物
CH3 CH3 C CH3 H+ CH3 CH3 C CH3 CH
ONa H+ OH
SO3Na + NaOH
同上
ONa H+
OH
21
9.3.3 卤代烃或重氮盐的水解 • 相应的卤烃易得到时用此法
CH2 H2O CH2 CHCH2Cl NaOH
Na2CO3 H2O N2+ Br
NaNO2
CHCH2OH
CH2OH
CH2Cl
NH2 dil H2SO4
OH Br
H ,H2O
24
=>
(2) 二级醇的合成 • 羰基化合物是醛和甲酸酯
CH3 H3C C CH2 H H C H MgBr H3C C O H CH3 CH3 CH CH2 CH2 CH3 C O H MgBr
CH3 CH3 CH CH2 CH2
CH3 C O H H
HOH
CH3 CH2 4 CH2MgBr + CH3CH 纯醚 O
Cl2/H2O 70-80 。 C CH2 CH2
副产物多，环境污染重 Ca(OH)2 —HCl O2 Ag C 250-280。 CH2 O CH2 H2O CH2 OH 常用 CH2 OH
16
② 制丙三醇（甘油）
CH2=CHCH3 Cl2 。 500 C CH2=CHCH2Cl
CH2 Cl CH OH CH2 Cl CH2 OH CH Cl CH2 Cl
14
CH3
② 间接水合
CH3 CH3 C CH2 98%H2SO4 CH3 CH3 C CH3 OSO3H H2O CH3 CH3 C OH CH3
• 有重排产物
CH3 CH3 C CH3 H+ CH3 CH3 C CH3 CH
ONa H+ OH
SO3Na + NaOH
同上
ONa H+
OH
21
9.3.3 卤代烃或重氮盐的水解 • 相应的卤烃易得到时用此法
CH2 H2O CH2 CHCH2Cl NaOH
Na2CO3 H2O N2+ Br
NaNO2
CHCH2OH
CH2OH
CH2Cl
NH2 dil H2SO4
OH Br
H ,H2O
24
=>
(2) 二级醇的合成 • 羰基化合物是醛和甲酸酯
CH3 H3C C CH2 H H C H MgBr H3C C O H CH3 CH3 CH CH2 CH2 CH3 C O H MgBr
CH3 CH3 CH CH2 CH2
CH3 C O H H
HOH
CH3 CH2 4 CH2MgBr + CH3CH 纯醚 O
Cl2/H2O 70-80 。 C CH2 CH2
副产物多，环境污染重 Ca(OH)2 —HCl O2 Ag C 250-280。 CH2 O CH2 H2O CH2 OH 常用 CH2 OH
16
② 制丙三醇（甘油）
CH2=CHCH3 Cl2 。 500 C CH2=CHCH2Cl
CH2 Cl CH OH CH2 Cl CH2 OH CH Cl CH2 Cl
有机化学PPT课件
有机化学ppt课件
目录
• 有机化学简介 • 有机化学基础知识 • 有机化学反应 • 有机化学的应用 • 有机化学的未来发展
01 有机化学简介
有机化学的定义
总结词
有机化学是一门研究有机化合物 的组成、结构、性质、合成和反 应的学科。
详细描述
有机化学主要关注碳氢化合物及 其衍生物，即有机化合物，它们 是构成生命体的基本物质。
将有机化学与计算机科学、数学等学科交叉融合，利用计算机模拟和预测有机化学反应和 分子的性质，为有机化学研究和应用提供新的工具和手段。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
有机化学的发展历程
总结词
有机化学的发展经历了从天然有机化学到合成有机化学的演变，并不断推动着 人类社会的进步。
详细描述
早期的有机化学主要研究天然有机物，如动植物体内的化合物。随着科技的发 展，合成有机化学逐渐崛起，人们开始能够合成大量原本自然界不存在的有机 化合物，从而极大地丰富了人类的物质生活。
农业领域
1 2
农药合成
有机化学在农药合成中扮演着关键角色，通过设 计并合成新的农药分子，可以开发出更安全、更 有效的农药。
植物生长调节剂
有机化学也可用于合成植物生长调节剂，通过调 节植物生长代谢，提高作物产量和品质。
3
转基因作物
利用有机化学手段，可以修改作物的基因组，培 育出抗逆性更强、产量更高的转基因作物。
举例
乙醇被氧化生成乙醛。
04 有机化学的应用
医药领域
药物合成
有机化学在药物合成中发挥着重要作用，通过设计并合成新的有 机分子，可以开发出具有治疗作用的创新药物。
药物代谢
有机化学也涉及药物代谢的研究，了解药物在体内的代谢过程有助 于优化药物的疗效和降低副作用。
目录
• 有机化学简介 • 有机化学基础知识 • 有机化学反应 • 有机化学的应用 • 有机化学的未来发展
01 有机化学简介
有机化学的定义
总结词
有机化学是一门研究有机化合物 的组成、结构、性质、合成和反 应的学科。
详细描述
有机化学主要关注碳氢化合物及 其衍生物，即有机化合物，它们 是构成生命体的基本物质。
将有机化学与计算机科学、数学等学科交叉融合，利用计算机模拟和预测有机化学反应和 分子的性质，为有机化学研究和应用提供新的工具和手段。
THANKS FOR WATCHING
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有机化学的发展历程
总结词
有机化学的发展经历了从天然有机化学到合成有机化学的演变，并不断推动着 人类社会的进步。
详细描述
早期的有机化学主要研究天然有机物，如动植物体内的化合物。随着科技的发 展，合成有机化学逐渐崛起，人们开始能够合成大量原本自然界不存在的有机 化合物，从而极大地丰富了人类的物质生活。
农业领域
1 2
农药合成
有机化学在农药合成中扮演着关键角色，通过设 计并合成新的农药分子，可以开发出更安全、更 有效的农药。
植物生长调节剂
有机化学也可用于合成植物生长调节剂，通过调 节植物生长代谢，提高作物产量和品质。
3
转基因作物
利用有机化学手段，可以修改作物的基因组，培 育出抗逆性更强、产量更高的转基因作物。
举例
乙醇被氧化生成乙醛。
04 有机化学的应用
医药领域
药物合成
有机化学在药物合成中发挥着重要作用，通过设计并合成新的有 机分子，可以开发出具有治疗作用的创新药物。
药物代谢
有机化学也涉及药物代谢的研究，了解药物在体内的代谢过程有助 于优化药物的疗效和降低副作用。
有机化学(高鸿宾 第四版)第九章__氨基化
ArCOOH
NH3
ArCOONH2
H2O
ArCONH2 NaOH
H2 cat R1
NaBrO
ArNH2
（4）还原胺化法
R1 O R2(H)
+
NH2R R2(H)
NHR
9.1 概述
2.氨基化反应的目的
制备脂肪族伯、仲、叔胺及季铵盐
ClCH2CH2Cl +
N(C2H5)3 + ClCH2
H2O NH3 ~2MPa
（1）液氨 （1）液氨
氨的物性： ①常温常压下是气体 ②压力下可溶解许多液态有机化合物
适用范围： ①有机化合物在反应温度下是液态 ②氨解反应要求在无水有机溶液中进行 缺点： ①操作压力高， ②过量的液氨较难再以液态氨的形式回收。
Cl CN NH2 NH3(liquid) CN
液氨主要用于需要避免水 解副反应的氨基化过程。
•③减少对设备的腐蚀
HX + NH3
腐蚀
NH4X
3.温度
温度升高→反应速度加快 氧化副反应速度加快； NH3的溶解度降低，反应压力增加。 有时为了加快氨解速度或为了减少卤基水解副反应，需要使用 浓度更高的氨水。但使用浓度更高的氨水时，在相同的温度下， 压力要提高很多。如下表： 温度/oC 10 20 压力/Mpa
CH3 CH CH3
• •
间硝基甲苯的还原法的缺点：在甲苯的一硝化产物 中，间位体的含量只有4％左右， 间甲酚的氨解法：原料间甲酚是由间甲基异丙苯的 氧化酸解法制得。
二.萘酚衍生物的氨解
机理
1.Bucherer(布赫尔)反应
H H C=C加成 O H H H SO3NH4 酮式加成物 H H C=O加成 OH 2 NH SO3NH4 H H H SO3NH4 胺式加成物 -2NH4HSO3 H H OH SO3NH4 醇式加成物
NH3
ArCOONH2
H2O
ArCONH2 NaOH
H2 cat R1
NaBrO
ArNH2
（4）还原胺化法
R1 O R2(H)
+
NH2R R2(H)
NHR
9.1 概述
2.氨基化反应的目的
制备脂肪族伯、仲、叔胺及季铵盐
ClCH2CH2Cl +
N(C2H5)3 + ClCH2
H2O NH3 ~2MPa
（1）液氨 （1）液氨
氨的物性： ①常温常压下是气体 ②压力下可溶解许多液态有机化合物
适用范围： ①有机化合物在反应温度下是液态 ②氨解反应要求在无水有机溶液中进行 缺点： ①操作压力高， ②过量的液氨较难再以液态氨的形式回收。
Cl CN NH2 NH3(liquid) CN
液氨主要用于需要避免水 解副反应的氨基化过程。
•③减少对设备的腐蚀
HX + NH3
腐蚀
NH4X
3.温度
温度升高→反应速度加快 氧化副反应速度加快； NH3的溶解度降低，反应压力增加。 有时为了加快氨解速度或为了减少卤基水解副反应，需要使用 浓度更高的氨水。但使用浓度更高的氨水时，在相同的温度下， 压力要提高很多。如下表： 温度/oC 10 20 压力/Mpa
CH3 CH CH3
• •
间硝基甲苯的还原法的缺点：在甲苯的一硝化产物 中，间位体的含量只有4％左右， 间甲酚的氨解法：原料间甲酚是由间甲基异丙苯的 氧化酸解法制得。
二.萘酚衍生物的氨解
机理
1.Bucherer(布赫尔)反应
H H C=C加成 O H H H SO3NH4 酮式加成物 H H C=O加成 OH 2 NH SO3NH4 H H H SO3NH4 胺式加成物 -2NH4HSO3 H H OH SO3NH4 醇式加成物
有机化学_高鸿宾_第四版_第11章_醛酮和醌
CH2CHO H 17
CH2COCH3 H 20
HC 25
CH2CH3 H 50
(2) 卤化反应和卤仿反应 在碱或酸催化下，卤素使醛、酮的α位卤化 ①碱催化(常用)
• 近年开展低压羰基合成的研究
CH3CH2CH CH2 + CO + H2 正丁基膦羰基钴 Co(CO)6[P(C4H9)3]2 160° C 5～6Mpa CH3CH2CH2CH2CHO + CH3CH2CHCHO 5 1 CH3
11.3.4 羧酸衍生物的还原 • 用叔丁醇铝锂还原酰卤、酯等羧酸衍生物，实 验室制醛
COCl
1 LiAl(OBu—t)3H 乙醚 78 。 C
CHO
OCH3 CH3
2
H2O H
OCH3 CH3
11.6 醛酮的化学性质 11.6.1 羰基的反应活性
C H 取代 C O 加成 氧化，还原
• 分子中有了一个酮基或醛基，这个分子就变 “活”了，因为有了容易受攻击的位置
(1) 极性与亲核加成
丙酮羟腈 丙酮氰醇
• 聚丙烯酸树脂Ⅳ(polyacrylic resin Ⅳ)：药物包衣用 水溶性胃溶(肠溶)型甲基丙烯酸丁酯/二甲氨基乙酯 共聚物，平均分子量150000
CH3 C O R1 CH3 C O R2 C CH2 C CH2 R2= R1= OCH2CH2CH2CH3 OCH2CH2N(CH3)2
② 历程
OH HCN O
CH3
H C + C CH3
H
+ CN 慢 O CH3 C C CH3 N H 快 OH CH3 C CN CH3
N
碱催化使试剂亲核性增强
• HCN（bp26.5℃)，常把无机酸加入醛(酮)和 NaCN水溶液，加酸时注意pH=8为好
有机化学课件第四版
瑞 尼 Ni H2 RCH2R
“亲电”的碳转变为“亲核”的碳，这种极性的 变换称“极性反转”。它已成为有机合成重要的 合成手段。
有机化学课件第四版
总目录
合成结构复杂的醛、酮或烃
HgCl2CdCO3
乙二醇，水
O
有机化学课件第四版
总目录
2.亚砜和砜碳负离子的反应
O -
H C 3 SC H 2
O
+ R XS N 2H C 3 SC H 2 R+X -
道扩散，与H的1s轨道交盖不如2p有效， 因此易解离。
有机化学课件第四版
总目录
2. 氧化
RSH
< O > RSSR
[H ]
（1）氧化剂：
I2，稀H2O2，O2/Fe或Cu催化 （2）反应本质：自由基反应
有机化学课件第四版
总目录
（3）意义 S—S键和S—H键之间的氧化还原是一
个极为重要的生理过程。
烃基亚膦酸酯 二烃基次亚膦酸酯
五价磷（膦）酸及其酯：
磷酸
膦酸
次膦酸
有机化学课件第四版
总目录
磷酸酯
膦酸酯
膦烷及亚甲基膦烷：
次膦酸酯
三苯膦
五苯膦
命名：（自学）
有机化学课件第四版
亚甲基三烃基膦
总目录
二、膦和季鏻盐
1. 膦的制备 ⑴ 格氏反应制备叔膦 ⑵ 傅-克反应 制备二氯苯膦，进而引入烃基
有机化学课件第四版
② P、S有空d轨道，可形成高价化合物（如PCl5、(C6H5)5P、 SF6），还可形成d-pπ键；
③ S、P常取sp3杂化态，未成键电子对对立体化学有重要影 响。
有机化学课件第四版
2024版有机化学课件第四版详解演示文稿
化学性质
醛、酮可发生加成、缩合、氧化等多种反应；醌具有共轭体系和芳香 性，可发生还原、加成等反应。
用途
醛、酮、醌在有机合成、香料、医药、染料等领域有广泛应用。
羧酸及其衍生物
定义与分类
羧酸是烃基与羧基相连的化合物，其 衍生物包括酯、酰卤、酰胺、酸酐等。
物理性质
羧酸及其衍生物的沸点、熔点和溶解 性等物理性质随分子结构和官能团的 不同而有所差异。
药物筛选与设计
利用计算化学方法对候选药物分子进行筛选和评估，提高药物研发效 率和成功率。
THANKS
感谢观看
消除反应
1 2
定义 消除反应是指有机分子中消去一个小分子（如水、 卤化氢等），生成不饱和键的反应。
种类 包括醇的消除反应、卤代烃的消除反应等。
3
机理
消除反应的机理通常涉及到碱或酸催化下的β-消 除，其中碱催化下的消除反应更为常见。
重排反应
定义
重排反应是指有机分子中的原子或基团在分子内发生迁移，生成结构异构体的反应。
命名与分类
根据三键的位置和碳原子数的不同，炔烃可 分为乙炔、丙炔等。
物理性质
化学性质
炔烃通常为无色、有刺激性气味的气体，不 溶于水，易溶于有机溶剂。
炔烃的化学性质非常活泼，可发生加成反应、 聚合反应、氧化反应等，还可与金属反应生 成金属炔化物。
芳香烃
定义与结构
芳香烃是分子中含有苯环的烃类化合物。
命名与分类
化学性质
羧酸具有酸性，可发生酯化、酰卤化、 酰胺化等多种反应；其衍生物也具有 相应的反应性质。
用途
羧酸及其衍生物在有机合成、溶剂、 香料、医药、塑料等领域有广泛应用。
04
有机反应机理
取代反应
醛、酮可发生加成、缩合、氧化等多种反应；醌具有共轭体系和芳香 性，可发生还原、加成等反应。
用途
醛、酮、醌在有机合成、香料、医药、染料等领域有广泛应用。
羧酸及其衍生物
定义与分类
羧酸是烃基与羧基相连的化合物，其 衍生物包括酯、酰卤、酰胺、酸酐等。
物理性质
羧酸及其衍生物的沸点、熔点和溶解 性等物理性质随分子结构和官能团的 不同而有所差异。
药物筛选与设计
利用计算化学方法对候选药物分子进行筛选和评估，提高药物研发效 率和成功率。
THANKS
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消除反应
1 2
定义 消除反应是指有机分子中消去一个小分子（如水、 卤化氢等），生成不饱和键的反应。
种类 包括醇的消除反应、卤代烃的消除反应等。
3
机理
消除反应的机理通常涉及到碱或酸催化下的β-消 除，其中碱催化下的消除反应更为常见。
重排反应
定义
重排反应是指有机分子中的原子或基团在分子内发生迁移，生成结构异构体的反应。
命名与分类
根据三键的位置和碳原子数的不同，炔烃可 分为乙炔、丙炔等。
物理性质
化学性质
炔烃通常为无色、有刺激性气味的气体，不 溶于水，易溶于有机溶剂。
炔烃的化学性质非常活泼，可发生加成反应、 聚合反应、氧化反应等，还可与金属反应生 成金属炔化物。
芳香烃
定义与结构
芳香烃是分子中含有苯环的烃类化合物。
命名与分类
化学性质
羧酸具有酸性，可发生酯化、酰卤化、 酰胺化等多种反应；其衍生物也具有 相应的反应性质。
用途
羧酸及其衍生物在有机合成、溶剂、 香料、医药、塑料等领域有广泛应用。
04
有机反应机理
取代反应