有机化学概论.ppt

4. 碳自由基 大多数碳自由基是平面结构，带有未配对电子 的碳原子是sp2杂化状态。随着这个碳原子连接的 原子或基团不同，碳原子由sp2杂化逐步转成sp3杂 化，碳自由基由平面结构，经过扁平的四面体结构 变成正四面体结构。 ·CH3的结构 此外，还有碳烯、氮烯、苯炔等中间体。 三、 试剂的分类 1. 自由基试剂 ???? 在光或热作用下，能发生均裂形成自由基引 起反应的试剂为自由基试剂，卤素是自由基试剂。 自由基试剂中还有一类试剂，称为自由基引发剂，在反应中加入少量自由基引发剂，反应就能引发并继续下去，这类试剂有过氧化物和偶氮化合物等： R—O—O—R R—N=N—R 2. 亲电试剂 在反应过程中，如果试剂从有机化合物中与它反应的那个原子获得电子对，并与之共有形成化学键，这种试剂称为亲电试剂。 如： 亲电试剂多数是正离子或缺电子物种。 有机化合物与亲电试剂的反应称为亲电反应。 如： 3. 亲核试剂 在反应中，如果试剂把电子对给予有机化 合物中与它反应的那个原子，并与之共有形成 化学键，这种试剂称为亲核试剂。如： -OH，-NH2，-CN，H3C-, H2O, NH3 亲核试剂多数是负离子或有孤对电子物种。有机化合物与亲核试剂的反应称为亲核反应。如： 4. 试剂的相对性 ???有些试剂，如H2O可以是亲核试剂，也可以是亲电试剂，取决于反应物和反应条件。有些试剂，如Cl2，高温或光照下是自由基试剂，而在极性介质中是亲电试剂。又如HBr在有过氧化物时是自由基试剂，而在极性条件下是亲电试剂。 1.4 两类控制反应 一、 动力学控制和热力学控制 二、 广义的动力学控制 一、 动力学控制和热力学控制反应 CH2=CH—CH=CH2+HBr CH3CHBrCH=CH2 … (1) CH2=CH—CH=CH2+HBr CH3CH=CHCH2Br…(2) 反应（1）称1,3-丁二烯的1,2 -亲电加成； 反应（2）称1,3-丁二烯的1,4-亲电加成。 （1）与（2）是竞争反应 …（3） …（4） 反应（3）是萘的α-H被亲电取代； 反应（4）是萘的β-H被亲电取代； 反应（3）与（4）是竞争反应。 1，2-加成反应活化能小，低温下反应速率决定产物组成，是动力学控制反应； 1,4-加成反应活化能大，反应速率慢，但1-溴-2-丁烯稳定，高温下，反应达到平衡，1-溴-2-丁烯是主要产物, 是热力学控制反应。 萘的α-亲电取代反应是动力学控制为主的反应；萘的β-亲电取代反应是热力学控制为主的反应。 一个平衡反应，反应远离平衡时是动力学控制，达到平衡时是热力学控制。 二、 广义的动力学控制 CH3CH2CH2CH2Br+NaOH CH3CH2CH2CH2OH+NaBr (5) CH3CH2CH2CH2Br+NaOH CH3CH2CH=CH2+H2O+NaBr（6） （5）与（6）是竞争反应，却是非平衡反应，都是动力学控制反应。 改变反应介质，催化剂等能改变反应速率，控制反应。 水溶液中反应，主要生成醇； 醇溶液中反应，主要生成烯。 高温有利于烯烃生成，低温有利于醇生成。 1.5 有机化合物酸碱的概念 一、 质子酸碱理论 二、 电子酸碱理论 三、 质子酸碱与电子酸碱的比较 一、 质子酸碱理论 质子酸碱理论是布朗斯特提出来的，又称布朗斯特酸碱。 ⒈ 酸：能提供质子的物种为酸。 如：HCl，CH3COOH，CH3COCH2COCH3， H2O，HSO3-，NH4+等 ⒉ 碱：能接受质子的物种为碱。 如：Cl- ，CH3COO-， -OH， SO42- ，NH3等???? ⒊ 共轭酸碱对 酸给出质子后剩下的物种是它的共轭碱；碱接受质子后生成的物种是它的共轭酸。给出质子能力强的酸是强酸，其共轭碱是弱碱；接受质子力强的碱是强碱，其共轭酸是弱酸。利用互为共轭酸碱的强度关系，可以判断碱或酸的相对强度。 例如： 判断OH-,RCH2O-和RCOO-碱性相对强度，可用它们共轭酸H2O,RCH2OH和RCOOH的强