高中化学竞赛——大学有机化学课件6

《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第六讲返回首页2、顺反异构产生的条件1、共振论3、烯烃顺反异构的命名4、环烷烃顺反异构的命名开始讲课复习本课要点总结作业返回总目录《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第六讲返回首页第五讲——要点复习1、sp3、sp2、sp杂化是有机价键结构的基础。2、键和键的结构特点，决定着相应有机物的性质特点。3、环烷烃并非都是简单的几何平面。其结构的稳定性，应从构象进行分析。4、凡有离域键的体系——共轭体系。凡共轭体系用传统的价键都无法准确表示。《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第六讲返回首页二、共振论——共轭体系的表达与描述CH2＝CH—CH＝CH2CH2—CH—CH—CH2价键理论适合于描述——定域键共轭体系的结构特点是——离域键借用多个经典价键构造式(极限式)，表达一个化合物。如：CH3－CH＝CH－CH3CH≡CH一式对一物价键理论无法画出共轭体系的真实结构。为了应用习惯，必须用价键表达共轭体系。共振论基本观点——极限式Ⅰ极限式Ⅱ有几种极限式多式对一物真实结构是——各种极限式的共振杂化体？经典价键构造式《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第六讲返回首页共轭体系极限式的书写原则，以丁二烯为例：①CH2=CH–CH=CH2CH2—CH—CH—CH2（1）C的骨架不能变；（2）自由单电子数不能变；（3）离域的电子可任意组合。②CH2=CH–CH–CH2③CH2=CH–CH–CH2④CH2–CH–CH=CH2⑤CH2–CH–CH=CH2⑥CH2–CH=CH–CH2⑦CH2–CH=CH–CH2··+––++–+–+–不同极限式，对杂化体的贡献不同，越稳定者，贡献越大。√0.134nm0.134nm0.148nm无电荷最稳定异电荷较近较稳定–+真实的丁二烯是这7种极限式的共振杂化体CH2=C=CH–CH3《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第六讲返回首页①真实的丁二烯不是7种构造式的混合物。②也不能说：一会儿是这种构造式，一会儿是另一种构造式。③丁二烯就是一种式子，它的真实面目应当是这7种构造式，按照不同的贡献比例形成的杂化体。④这种表达式，我们写不出来。只好借用这7种构造式加上杂化、共振的概念来描述丁二烯。丁二烯CH2=CH–CH=CH2苯凡是共轭体系，都可以写出多种极限式，但最常用的表达式，是其中最稳定的极限式。比如：极限式——能够用经典价键结构写出来的构造式共振杂化体——真实物质的结构式共振参与体——各种极限式之间的关系《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第六讲返回首页三、立体结构化学同分异构构造异构立体异构构型异构构象异构顺反异构对映异构碳链异构官能团位置异构官能团异构CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH=CH2CH3CH=CHCH3CH3CH2–OHCH3–O–CH3CH3CHCH3CH3构造——分子中各原子的排列方式和次序。构型——构造相同，原子的空间连接次序不同。构象——构造、构型相同，原子的空间相对次序不同。C=CCH3CH3HHC=CCH3CH3HH《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第六讲返回首页（一）顺反异构1、什么样的结构能产生顺反异构？C=CCH3CH3HHC=CC2H5HHHCH3–CH=CH–CH32-丁烯C=CC2H5HHH顺-2-丁烯反-2-丁烯mp：-151.4℃mp：-136.0℃H–C—–C–HCH3CH3HHCH3CH3H–C—–C–HHH==①分子中存在限制旋转的因素，如：双键②每个双键C，分别连两个不同的基团产生顺反异构的必要条件C=CCH3CH3HH沿键轴旋转1800把分子旋转1800《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第六讲返回首页C=CCH3ClClCH3C=CClH3CClCH3C=CClHHCH3C=CC=CClHHH3CHC=CClCH3H练习1：下列结构有无顺反异构？√×√×C=CC=CClHCH3CH3ClHC=CC=CClHClCH3H3CHC=CC=CClHClClH3CH√√×《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第六讲返回首页2、烯烃的顺反异构体怎样命名？C=CClClHHC=CCH3CH3HHC=CCH3CH3HCH2CH3顺/反命名法：同侧为顺，异侧为反(适用于简单结构)2-丁烯1,2-二氯乙烯3-甲基-2-戊烯Z/E命名法：IUPAC系统命名(适用于所有结构)C=Cbcad①根据“次序规则”比较基团的大小I＞Br＞Cl＞F＞O＞N＞C＞H②若a＞c、b＞d或者a＜c、b＜d，为Z；否则，为E。(Z)-2-丁烯(E)-1,2-二氯乙烯(E)-3-甲基-2-戊烯顺/反和Z/E是两种命名法则，无一定联系。顺-反-顺-《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第六讲返回首页注意：顺反异构体命名何时用“顺/反”何时用“Z/E”表示构型？C=Cbaba可用“顺/反”也可用“Z或E”C=Cdabc只能用“Z/E”C=CClH3CClCH3C=CBrH3CClC2H5顺-2,3-二氯-2-丁烯(Z)-2,3-二氯-2-丁烯(Z)-2-氯-3-溴-2-戊烯顺-2-氯-3-溴-2-戊烯×《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第六讲返回首页练习2：命名下列化合物C=CC=CHHHHCH31-苯基-1,3-戊二烯(1Z,3Z)-C=CC=CHHHCH3HCH32-甲基-1,3-戊二烯(E)-提醒注意：什么时候命名需要标明构型?1234512345C=CC=CHHHCH3H(1Z,3E)-1-苯基-1,3-戊二烯2,4-二甲基-1,4-己二烯(E)-421356《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第六讲返回首页3、环烷烃的顺反异构和命名①C环是限制旋转的因素。②环中至少有两个C分别连不同的基团。顺-1,2-二甲基环丙烷1,2,3-三氯环戊烷反-1,2-二甲基环丙烷反-r-③若多于两个基团，选择位次最小者作为标准(r)CH3CH3CH3CH31,2-二氯-1-环戊烷甲酸r-顺-COOHClClHClClCl顺-213《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第六讲返回首页2,4-二甲基1,3-环丁二醇CH3CH3OHOH122次序规则④——顺式比反式优先Z比E优先R比S优先顺-反--r-反-ClCH3OHCH3反-2,顺-5-二甲基-顺-3-氯-r-环戊醇1223-甲基-1-乙基-3-氯环戊醇-r-顺-123ClCH3OHC2H55-氯1,3-环己烷二甲酸-r-反-COOHCOOHCl顺-123《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第六讲返回首页练习3：写出下列化合物的顺反异构体⑵1-甲基-3-乙基环丁烷⑴3,4-二甲基-3-己烯⑶1-氯-4-溴环己烷C=CCH3H3CH5C2C2H5C=CC2H5H3CH5C2CH3顺反CH3C2H5CH3C2H5顺反ClBrClBr顺反《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第六讲返回首页4、含C=N键化合物的顺反异构C=N键是限制旋转的因素，孤对电子在次序规则中排最后一般了解PhC=NOHHZPhC=NOHHE5、含N=N化合物的顺反异构一般了解N=NZN=NE《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第六讲返回首页1、共振论就是为用经典价键表达共轭体系，提供的补充描述。第六讲——总结2、产生顺反异构的条件3、烯烃顺反异构体的命名(Z/E法)4、环烷烃顺反异构体的命名⑴存在限制旋转的因素，如：双键、碳环；⑵至少有两个C分别连不同的基团——关键是选择位次最小者做r——关键是使用“次序规则”排序《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第六讲返回首页第六讲——作业一、命名下列化合物C=CC=CHHCH3CH3C2H5C2H5二、写出3-甲基-1,4-二氯-1,3-戊二烯的四种构型式，并标明Z/E。ClCH3OHCH3