3 有机结构理论(土木13).ppt

不同杂化碳形成的C—C键、C—H键的键参数 卤代烃 RCH= CH2 2、芳香烃 苯、酚 卤原子吸电子作用，使卤原子带有部份负电荷 与卤原子相连的碳带有部份正电荷 碳卤键具有较大极性，易断 卤素的存在而具有较活泼的化学性质，反应大多发生在C—X键上 3、取代烃 CH3-OH 醇、醚 CH3-O-CH3 氧化反应 取代反应 脱水反应 酸性(被金属取代) 形成氢键形成??盐 酯化反应 δ+ δ- δ+ δ+ δ- ?=2.3 ~ 2.8D 醛、酮 电负性 OC，π电子云易于极化，使电子云偏向氧一边 羰基是一个极性基团，具有很大的活泼性 δ+ δ- 亲核试剂进攻 (Nu-) 亲电试剂进攻 a-氢的反应 氧化还原 乙酸： 羧酸及其衍生物 P - π共轭 ? ? : 亲核试剂进攻的反应 呈酸性 羟基被取代 脱羧反应 α-H反应 酰卤 酰基 酸酐 乙酰氯 乙酸酐 羧酸酯 烷氧基 乙酸乙酯 酰胺 乙酰胺 1、诱导效应 ( Inductive effect ) ——因某一原子或原子团的电负性不同而引起整个分子 中成键电子云沿着原子键向某一方向偏移的效应。 诱导效应、共轭效应、场效应 三、有机化学中的电子效应 例： δ- δ+ δδ+ δδδ+ Cl C C C (电负性：Cl C ) 特点 沿着σ键传递，正、负电荷单向出现 有方向性：供电子诱导效应（+I） 吸电子诱导效应（-I） C← X C H C→Y （+I） （-I） 强度快速递减（一般传至 2~3个C后则消失） 同族元素从上到下，吸电子诱导效应降低 同周期元素从左到右，吸电子诱导效应增加 不同杂化态的碳原子，s 轨道成分多，吸电子能力强 带正电荷的基团具有吸电子诱导效应 带负电荷的基团具有给电子诱导效应 诱导效应相对强度 原子或原子团的电负性↑，其-I↑；反之，则+I↑ 诱导效应强弱顺序： 吸电子基团（-I）： NR3+ NH3+ NO2 N+（CH3）3 SO2R CN COOH F Cl Br I OAr COOR COR SH SR OH C6H5 CH2=CH H 供电子基团（+I）： O- CO2- (CH3)3C (CH3)2CH CH3CH2 CH3 H p-p共轭 2、共轭效应 ( Conjugative effect ) （1）共轭体系—具有共轭键结构的体系 π π 电子离域、体系稳定 p-p共轭 烯丙基自由基 烯丙基阳离子 烯丙基阴离子 δ- δ+ p π p π 电荷分散、体系稳定 σ-π(超)共轭 σ-p(超)共轭 (CH3)3C? 电子离域、电荷分散、体系稳定 * * * * * * * 一、共价键理论 价键理论、分子轨道理论 共价键的键参数 二、有机化合物的结构与性质 三、电子效应 诱导效应、共轭效应 四、芳香性和休克尔规则 第三章 有机结构理论 经典的有机结构理论 1858年：碳四价理论及碳链学说 1861年：化学结构的概念 1865年：苯的构造式 1874年：碳四面体构型学说 1885年：张力学说 近代的重要有机结构理论 1916年：价键理论（VB法） 1932年：分子轨道理论（MO） 1965年：分子轨道对称守恒原理 S 轨道 原子轨道 一、共价键理论 P 轨道 (1) 共价键是成键两原子通过共享电子对而形成的 (2) 共价键的饱和性 当一个电子与另一个电子配对成键后就不能与“第 三者”配对，原子的外层价电子数就是可成键数 电子定域 1、价键理论 要点： (3) 共价键的方向性 两个成键轨道的电子云必须最大程度的重叠，方越牢固、稳定 例：碳的sp3杂化 2s2 2px1 2py1 2pz0 2s1 2px1 2py1 2pz1 4 sp3 promotion hybridization C (4) 轨道的杂化 杂化轨道——能量相近的原子轨道经能量均化的过程， 所形成的能量相等的轨道 原子轨