高中化学奥赛辅导精品课件-有机化学-全套课件修改 478页

高中化学奥赛辅导“有机化学”部分\n初赛基本要求：有机化合物基本类型—烷、烯、炔、环烃、芳香烃、卤代烃、醇、酚、醚、醛、酸、酯、胺、酰胺、硝基化合物、磺酸的系统命名、基本性质及相互转化。异构现象。C=C加成。取代反应。芳环香烃取代反应及定位规则。芳香烃侧链的取代反应和氧化反应。碳链增长与缩短的基本反应。分子的手性及不对称碳原子的R、S构型判断。糖、脂肪、蛋白质的基本概念、通式和典型物资、基本性质、结构特征以及结构表达式。天然高分子与合成高分子化学的初步知识（单体、主要合成反应、主要类型、基本性质、主要应用）。\n第一部分：有机化合物的命名方法\n（一）普通命名法1、链烃分子碳原子数目在10以内时，用天干数表示，即甲、乙、丙、丁、、、、、、壬、癸；在10以外，则用汉文数字表示。例：甲烷乙烷壬烷十一烷二十烷2、用正、异等来表示异构体一、烷烃的命名\n（二）烷基的命名烷烃分子中从形式上去掉一个氢原子而剩下来的原子团叫做烷基。CH3—甲基，MeCH3CH2—HH3C—H去掉一个HCH3CH2—乙基，Et去掉一个H\nCH3CH2CH3去掉一个伯H去掉一个仲HCH3CH2CH2—正丙基，n-PrCH3CHCH3异丙基，i-PrCH3CH2CH2CH2—去掉一个伯HCH3CH2CH2CH3正丁基，n-Bu去掉一个仲HCH3CHCH2CH3仲丁基，s-Bu\nCH3CHCH3CH3去掉一个伯H去掉一个叔HCH3CHCH2—CH3CH3CCH3CH3叔丁基，t-Bu异丁基，i-Bu\n（三）系统命名法原则：①主链最长原则②最低系列原则③排列由小到大原则④支链最多原则⑤支链中支链用括号表明\n1.支链烷烃的命名步骤①选取主链：以碳原子数最多的碳链为主链，把支链当作取代。3,4-二甲基庚烷\n确定主链位次的原则是要使取代基的位次最小。从距离支链最近的一端开始编号。位次和取代基名称之间要用"一"连起来，写出母体的名称。②主链碳原子的位次编号：最低系列原则\n从最靠近支链一端开始，如果两端一样时，再往内比较第二个。CH3—CH—CH—CH2—CH—CH2—CH3CH3CH3CH31234567CH3—CH2—CH—CH—CH2—CH2—CH2—CH2—CH—CH3CH3CH3CH310987654321123456789102,7,8-三甲基癸烷2,3,5-三甲基庚烷\n③当具有相同长度的链可作为主链时，则应选择具有支链数目最多的链作为主链。\n④支链上有取代基时，取代支链的名称可放在括号中表明。例：2-甲基-5,5-二（1,1-二甲基丙基）癸烷（或带撇的数字）\n名称的写法CH3—CH—CH—CH2—CH—CH2—CH3CH3CH3CH2CH32,3-二甲基-5-乙基庚烷取代基的位次半字线合并取代基名称母体名称取代基的位次取代基名称\n⑴、如果有几个不同的取代基时，把小的取代基名称写在前面，大的写在后面；⑵、如果含有几个相同的取代基时，把它们合并起来，取代基的数目用二、三、四……等表示，写在取代基的前面，其位次必须逐个注明.烷基大小的次序：甲基<乙基<丙基<丁基<戊基<己基.\n书写规则：阿拉伯数字之间用逗号隔开，阿拉伯数字与中文之间用短线隔开。2，2，3-三甲基戊烷\n二、烯烃的命名1）选择含双键的最长碳链为主链：2,4-二甲基-2-己烯2）双键的编号，将尽可能以较小的编号给双键。3）双键位次必须标明。4）其它同烷烃命名原则。\n烯基命名CH2=CH—CH3CH=CH—CH2=CH-CH2—CH2=C—CH3乙烯基1-丙烯基（或烯丙基）2-丙烯基异丙烯基\n1．依次对双键碳原子上所连接基团排序。2．序数大的基团在同侧为Z,在不同侧为E。Zusammen(同)Entgegen（对）顺、反异构命名——Z、E命名法：\n次序规则：（１）取代基的原子按原子序数大小排列，大者为“较优”基团。I>Br>Cl>S>P>F>O>N>C>D(氘1中子)>H-Br>-OH>-NH2>-CH3>-H（２）若两个基团第一个原子相同（如C），则比较与它直接相连的几个原子，余类推。如：\n(Z)-3-甲基-4-异丙基-3-庚烯例：\n顺-3-甲基-2-戊烯(E)-3-甲基-2-戊烯反-3-庚烯(E)-3-庚烯顺/反与Z/E命名之间没有一一对应的关系！\n示例：(E)-1-氯-1-溴-1-戊烯(Z)-3-甲基-2-己烯\nE-3-甲基-2-戊烯Z-3-甲基-2-戊烯（Z）-3-氯-2-戊烯\n（Z）-2,4-二甲基-3-乙基-3-己烯（Z）-3-甲基-2-氯-2-戊烯\n三、炔烃的命名1.与烯烃相似，将“烯”改为“炔”。例：1-丁炔4-甲基-2-丁炔乙炔基2-丙炔基\n2.同时含叁键和双键的分子称烯炔，命名时选含双键和叁键的最长碳链为主链，位次编号使双键最小。例：1-戊烯-4-炔3-戊烯-1-炔（不叫2-戊烯-4-炔）1-甲基-2-（2-丙炔基）-环己烯4-丁基-2-庚炔\n与烷烃类似，在烷字前加一“环”字。例：环丙烷环丁烷环戊烷环己烷四、环烃的命名1、单环的命名\n环上取代基的位次尽可能小，有二个以上不同取代基时，以含碳原子最少的取代基作为1位，\n命名与开链烃相似:以不饱和碳环为母体,侧链为取代基.碳环上的编号顺序:应是不饱和键所在的位置号码最小.对于只有一个不饱和键的环烯(或炔)烃,双键或叁键位置可不标.环辛炔2、环烯(炔)烃环戊烯1,3-环己二烯\n(A)若只有一个不饱和碳上有侧链,该不饱和碳编号为1;(B)若两个不饱和碳都有侧链或都没有侧链,则碳原子编号顺序除双键所在位置号码最小外,还要同时以侧链位置号码的加和数为最小.3-甲基-1-环己烯带有侧链的环烯烃命名:1-甲基-1-环己烯\n5-甲基-1,3-环戊二烯CH3126CH33451,6-二甲基-1-环己烯CH3为在编号时不仅让双键的位次最小，所以甲基的最小位次一定是1，而不是2，也应同时照顾到取代基，让取代基出现在最小位次\nCH33-甲基环己烯CH3CH3HH反-1,2-二甲基环己烷\n二个碳环共有二个（或两个以上）碳原子的称为桥环烃。3、桥环的命名\n①确定母体名称：以参与成环的碳原子总数为母体辛烷②注明环数：用“二环”、“三环”作词头。环数等于把化合物切开成开链烃的最少切割次数。二环辛烷\n3、标明桥的结构：将各桥所含碳原子数有多到少用阿拉伯数字标出，放在词头和母体之间的方括号中，数字之间用圆点隔开。二环[3.2.1]辛烷\n4、编号：从一个桥头碳原子开始，沿着最长的桥编到另一个桥头碳原子，然后再沿着次长的桥编回起始的桥头碳原子，最短的桥最后编号。当桥上有双键或取代基时，在不违背上述原则的基础上是双键或取代基的位次最小。56743218二环[3.2.1]辛烷\n二环[4.1.0]庚烷1,8-二甲基-2-乙基-6-氯二环[3.2.1]辛烷例：\n二环[2.2.1]庚烷CH3CH2CH3Cl1-甲基-2-乙基-6-氯二环[3.2.1]辛烷\n二环[4.4.0]-1-癸烯双环[2.2.2]-2-5-7辛三烯\n脂环烃分子中两个碳环共有一个碳原子称为螺环烃，其命名根据成环碳原子的总数称为螺某烷，螺字后方括号用数字标出二个碳环上除了共有碳原子外的碳原子数目，小的数字排前面，编号以较小环中与相邻C开始，数字用圆点隔开，代表碳原子数。4、螺环的命名螺[2.4]庚烷\n螺[3.4]辛烷螺[4.5]癸-1,6-二烯CH31-甲基螺[3.5]壬-5-烯\n甲苯乙苯正丙苯异丙苯1、一元取代物(烷基为取代基)——苯为母体（一）简单芳烃的命名五、芳烃的命名\n2、苯的二元取代物——加“邻，间或对”字，或用1,2-;1,3-;1,4-表示；或用英文“O-”“m-”“P-”表示。邻二甲苯(1,2-二甲苯)间二甲苯(1,3-二甲苯)对二甲苯(1,4-二甲苯)\n3、三元取代物——用数字代表取代基的位置或用“连，偏，均”字表示它们的位置。1,2,3-三甲苯(连三甲苯)1,2,4-三甲苯(偏三甲苯)1,3,5-三甲苯(均三甲苯)\n4、对结构复杂或支链上有官能团的化合物,也可把支链作为母体,苯环当作取代基命名.2-甲基-3-苯基戊烷\n（二）苯的衍生物的命名1、单苯环上连有-R，-NO2，-NO，-X等取代基时，以苯环作母体。BrNO2CH2CH3NO溴苯硝基苯乙苯亚硝基苯\n2、当苯环上连有-CH=CH2、-C≡CH、-NH2、-OH-CHO、-COR、-COOH、-SO3H、-COOR等取代基时，以苯作取代基。OHNH2CH=CH2C≡CHCOOHCOCH3CHOSO3H苯乙烯苯乙炔苯酚苯胺苯甲酸苯磺酸苯甲醛苯乙酮\n3、当苯环上连有两个以上取代基时，按下列次序选择母体，前者为取代基，后者为母体。-X，-NO2，-OR，-R，-NH2，-OH，-CHO,-CN，-CONH2、-COX，-COOR，-SO3H，-COOHSO3HCH3NH2NO2COOHOCH3对甲基苯磺酸2-硝基苯胺3-甲氧基苯甲酸\n芳基--芳烃分子的芳环上减去一个H后的基团叫芳基,用“Ar”表示.苯基--苯分子上减去一个H后的基团叫苯基,用“Ph”表示.甲苯基--甲苯分子中苯环上减去一个H所得基团叫甲苯基.苄基--甲苯的甲基上减去一个H,叫苯甲基或苄基.苄氯(氯化苄)苄醇(苯甲醇)4、芳基,苯基,苄(bian)基\n5、萘的命名6-硝基-2-萘磺酸1-甲基萘(-甲基萘)1-甲基-2-乙基萘\n六、卤代烃的命名系统命名法：以相应烃为母体，将卤原子作为取代基。命名时，在烃名称前标上卤原子及支链等取代基的位置、数目和名称。例：CH3CH2CHCH2CHCH2CH3\n1）含卤素最长碳链为主链，卤原子及其它支链作取代基，从取代基较小的一端开始编号，取代基按“顺序规则”较优在后面列出：\n2）以烯烃为母体，含双键最长碳链为主链，双键位次最小编号，卤原子为取代基。\n3）芳香族卤代烃，简单的卤代芳烃以芳烃为母体，卤原子为取代基。如含较复杂的烃基，以烷烃为母体，卤原子和芳烃作为取代基。例：\n醇的构造异构包括碳链的异构和官能团的异构。正丁醇异丁醇（2-甲基-1-丙醇）官能团位置异构：正丙醇异丙醇碳链异构：CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2OHCH3—CH—CH3OHCH3—CH—CH2OHCH3七、醇的命名\n系统命名法：选择含有羟基的最长碳链作为主链，支链作取代基，从离羟基最近端开始编号。（离羟基最近端编号）（选含羟基和重键最长碳链为主链）\n不饱和醇的命名是选择含羟基及重键的最长碳链作为主链，以离羟基最近的一端开始编号。1、不饱和醇的命名\n(2)芳醇的命名,可把芳基作为取代基:3-苯基-2-丙烯-1-醇(肉桂醇)1-苯乙醇(-苯乙醇)2-苯乙醇(-苯乙醇)\n(3)多元醇:结构简单的常以俗名称呼,结构复杂的,应尽可能选择包含多个羟基在内的碳链作为主链,并把羟基的数目(以二、三、…表示)和位次(用1,2,…表示)放在醇名之前表示出来.1,2-乙二醇简称:乙二醇俗名:甘醇(-二醇)1,2-丙二醇(-二醇)1,3-丙二醇(-二醇)\n在命名时可作为酰基的卤化物，在酰基后加卤素的名称即可。2-溴丁酰溴4-甲酰氯苯甲酸八、羧酸衍生物的命名CH3CH2CHCBrHOOCBrOCOCl1酰卤的命名:\n苯甲酰氯3,5—二硝基苯甲酰氯乙二酰氯（草酰氯）3—甲基戊酰溴\n2酸酐的命名单酐：在羧酸的名称后加酐字；混酐：将简单的酸放前面，复杂的酸放后面再加酐字；环酐：在二元酸的名称后加酐字。CH3COCCH3CH3COCCH2CH3OOOOOOO乙酸酐乙丙酸酐丁二酸酐\n乙酸酐乙丙酐邻苯二甲酸酐顺丁烯二酸酐\n3酯的命名酯可看作将羧酸的羧基氢原子被烃基取代的产物。命名时把羧酸名称放在前面，烃基的名称放在后面，再加一个酯字。内酯命名时，用内酯二字代替酸字并标明羟基的位置。乙酸苯甲酯2-甲基-4-丁内酯CH3COCH2C6H5OOOH3C\n乙酸乙酯丁二酸单丁酯乙二醇硬脂酸酯3—甲基—4—丁内酯乙二醇双硬脂酸酯硬脂酸乙二醇双酯\n酰胺的命名命名时把羧酸名称放在前面将相应的酸字改为酰胺即可；2-甲基丙酰胺N,N-二甲基戊酰胺(CH3)CHCNH2CH3CH2CHCH2CN(CH3)2OO\n乙酰胺甲酰胺N，N—二甲基甲酰胺N—甲基—3—甲基丁酰胺己内酰胺\n第二部分有机化合物结构\n一、有机化合物的同分异构现象构造异构立体异构碳链异构(如:丁烷/异丁烷)官能团异构(如:醚/醇)位置异构(如:辛醇/仲辛醇)构型异构构象异构顺反异构对映异构同分异构\n二、碳原子的结构特点和杂化构型：指具有一定构造的分子中原子在间的排列状况。\n怎样证明甲烷是四面体构型？实验事实1:甲烷任何一个氢原子被取代，只生成一种物质，没有别的异构体。说明：①每个C—H相等；②最多有下列三种排列：CHHHHHHHHCCHHHH矩形锥体四面体\n实验事实2:甲烷任何2个氢原子被取代，也只生成一种物质，没有别的异构体。如：CH2Cl2、CH2ClBr说明甲烷是正四面体结构CHHHHHHHHCCHHHH矩形锥体四面体\n近代物理方法测定结果键角：109°28′键长：0.109nm有力地证明甲烷是正四面体结构\n1、碳原子的SP3杂化激发杂化SP3\nsp3杂化轨道一个s轨道与三个p轨道形成四个sp3杂化轨道\n为什么要杂化？①只有杂化，才能形成四个等同的化学键。②杂化后，成键能力提高了。成键能力：p=1p=√3sp3=2③杂化后，四个轨道尽可能距离最远，键角109°28′，从而使分子处在最稳定状态。\n甲烷的四个C-H键\n2．碳原子的SP2杂化和烯烃的结构激发杂化SP2\nsp2杂化轨道碳碳双键相当于由一个C-Cσ键和一个C-Cπ键组成，平均键能为610.9kJ.mol-1，其中C-Cσ键的平均键能为343.3kJ.mol-1，π键的键能为263.6kJ.mol-1，π键的键能较σ键的小。\nsp2杂化轨道和乙烯的键sp2杂化轨道\nsp2杂化轨道的特征①sp2杂化轨道的夹角为120°。②sp2杂化轨道比sp3杂化轨道离原子核更近。③sp2杂化轨道的成键能力为1.991。④sp2杂化轨道比sp3杂化轨道电负性大。sp2=2.75sp3=2.48⑤sp2杂化轨道形成的C—H键和C—C键的键能比sp3杂化轨道的大\nC:2s12px12py12pz1碳原子上未参加杂化的p轨道,它们的对称轴垂直于乙烯分子所在的平面,它们相互平行以侧面相互交盖而形成键.3、乙烯的键的形成\n乙烯的键形成示意图\n键电子云集中在两核之间,不易与外界试剂接近;双键是由四个电子组成,相对单键来说,电子云密度更大;且构成键的电子云暴露在乙烯分子所在的平面的上方和下方,易受亲电试剂(+)攻击,所以双键有亲核性(-).4、碳碳单键和双键电子云分布的比较C-C键C-C键电子云不易与外界接近电子云暴露在外.易接近亲电试剂\n1.π键没有轴对称2.π键易断裂，较活泼3.π键有较大流动性\n\n最简单的共轭二烯烃--1,3-丁二烯结构:5、共轭二烯烃的结构和共轭效应(1)二烯烃的结构1,3-丁二烯结构(1)每个碳原子均为sp2杂化的.(2)四个碳原子与六个氢原子处于同一平面.大学或竞赛：一定共面高考：可能共面\n(3)每个碳原子均有一个未参加杂化的p轨道,垂直于丁二烯分子所在的平面.(4)四个p轨道都相互平行,不仅在C(1)-C(2),C(3)-C(4)之间发生了p轨道的侧面交盖,而且在C(2)-C(3)之间也发生一定程度的p轨道侧面交盖,但比前者要弱.π键所在平面与纸面垂直σ键所在平面在纸面上四个p轨道相互侧面交盖所在平面与纸面垂直\n分子轨道理论和量子化学计算,四个p轨道组成两个离域的成键分子轨道所放出的能量,大于组成两个定域的成键轨道所放出的能量.键的离域(即电子扩大了它的运动范围),可使体系的能量降低更多,增加了共轭体系的稳定性.(1)离域能(共轭能或共振能)1,3-戊二烯的氢化热:=-226kJ/mol1,4-戊二烯的氢化热:=-254kJ/mol丁烯的氢化热:=-127kJ/mol(2)共轭效应2倍\n共轭体系—单双键交替的共轭体系叫.共轭体系.共轭效应—这个体系所表现的共轭效应叫做.共轭效应.1,3-戊二烯的离域能(共轭能)\n(1)双键碳上有取代基的烯烃和共轭二烯烃的氢化热较未取代的烯烃和共轭二烯烃要小些.说明:有取代基的烯烃和共轭二烯烃更稳定.(2)产生原因:双键的电子云和相邻的碳氢键电子云相互交盖而引起的离域效应.HCH2=CH-C-HH（3）超共轭效应\n—轨道和碳氢轨道的交盖,使原来基本上定域于两个原子周围的电子云和电子云发生离域而扩展到更多原子的周围,因而降低了分子的能量,增加了分子的稳定性.这种离域效应叫做超共轭效应,也叫,共轭效应.超共轭效应表示:由于电子的离域,上式中C-C单键之间的电子云密度增加,所以丙烯的C-C单键的键长(0.150nm)缩短.(一般烷烃的C-C单键键长为0.154nm)(3)超共轭效应(,共轭效应)\n带正电的碳原子具有三个sp2杂化轨道,还有一个空p轨道.碳氢键和空p轨道有一定程度的交盖,使电子离域并扩展到空p轨道上.使正电荷有所分散,增加碳正离子的稳定性.(4)碳正离子的稳定性——超共轭效应\n和碳正原子相连的碳氢键越多,也就是能起超共轭效应的碳氢键越多,越有利于碳正原子上正电荷的分散,就可使碳正离子的能量更低,更趋于稳定.故稳定性：叔碳正离子>仲碳正离子>伯碳正离子>H3C+(3。)>(2。)>(1。)>(0。)(CH3)3+>(CH3)2C+H>(CH3)C+H2>H3C+\n3、碳原子的SP杂化和炔烃结构激发杂化SP2P（1）SP杂化\n由炔烃叁键一个碳原子上的两个sp杂化轨道所组成的键则是在同一直线上方向相反的两个键.在乙炔中,每个碳原子各形成了两个具有圆柱形轴对称的键.它们是Csp-Csp和Csp-Hs.(2)乙炔分子中的键\n\n\n杂化轨道理论:两个成键轨道(1,2),两个反键轨道(1*,2*)两个成键轨道组合成了对称分布于碳碳键键轴周围的,类似圆筒形状的电子云.(4)乙炔分子的圆筒形电子云\n4、苯分子结构的价键观点通过x射线，光谱法测定，苯是一个平面正六边形构型：C-C(sp2-sp2);C-H(sp2-s)\n六个碳均为sp2杂化苯的p轨道交盖（1）杂化轨道描述六个离域的电子总能量较低。苯中所有碳碳键都相等，键长也完全相等(0.139nm)苯的离域分子轨道大键HHHHHH\n苯的分子轨道能级图苯的基态是三个成键轨道的叠加成键轨道反键轨道2、分子轨道理论描述：\n（1）苯分子是正六边形，碳和氢均处于同一平面,电子云均匀地分布在苯环的上下。（2）C-C键长平均化,为0.139nm。(3)在基态时，苯分子的六个电子都在三个稳定的成键轨道内，每个成键轨道都含有一对电子，最低的轨道1，环绕全部六个碳，轨道2和轨道3具有不同的形状但有相等的能量，它们两个在一起，使六个碳具有同样的电子云密度。(4)总的结果造成一个高度对称的分子,其电子具有相当大的离域作用，从而使它们能量比在三个孤立的轨道中要低得多。[小结]苯分子结构的认识:\n\n\n休克尔规则：π电子数为4n+2个的平面共轭体系，它们的成键轨道全部充满电子，具有惰性气体类似的结构，使体系趋于稳定，化合物应具芳香性。5、休克尔规则和非苯芳烃\n（1）环丙烯正离子环丙烯体系有一成键轨道和一对反键轨道，环丙烯正离子的2个电子占据成键轨道，其碳-碳键长都是0.140nm，π电子及正电荷离域于三元环共轭体系中，是芳香性的。π电子数为2，符合4n+2，是最简单的非苯芳香化合物。\n（2）环戊二烯负离子环戊二烯是一个有一定酸性的烯烃(pKa=16.0），可离解形成一个较稳定的负离子。环戊二烯负离子有6个π电子，按照Hückel规则，应具有芳香性。(CH3)3CONa\n（3）环庚三烯正离子七元环的环庚三烯正离子含有6个π电子，按照Hückel规则应具有芳香性。+H-\n溴化卓（zhuo）π电子数为6，符合4n+2，具有芳香性。环庚三烯环庚三烯与溴加成得到二溴化物，后者在700C时加热失去一分子溴化氢得一黄色物质，在乙醇中重结晶得黄色棱状晶体,NMR谱显示δ=9.18ppm单峰，表明为芳香对称结构.\n（4）环辛四烯双负离子环辛四烯与金属钠作用形成环辛四烯双负离子，有10个π电子，符合Hückel规则,有芳香性。\n（5）薁（yu(四声)）与萘是同分异构体π电子数为10有芳香性\n为什么有的环有无芳香性？有的环没有？所有电子都填充在成键轨道上，就有芳香性。\n三、对称异构1848年，巴斯德发现酒石酸钠铵有两种不同的晶型，水溶液有旋光性。HOOCCHCHCOOHOHHOH4NOOCCHCHCOONaOHHO酒石酸酒石酸钠铵\n旋光性又称“光活性”。分子的旋光性最早由十九世纪的Pasteur发现。他发现酒石酸的结晶有两种相对的结晶型，成溶液时会使光向相反的方向旋转，因而定出分子有左旋与右旋的不同结构。当普通光通过一个偏振的透镜或尼科尔棱镜时，一部分光就被挡住了，只有振动方向与棱镜晶轴平行的光才能通过。这种只在一个平面上振动的光称为平面偏振光。简称偏振光。偏振光的振动面化学上习惯称为偏振面。当平面偏振光通过手性化合物溶液后，偏振面的方向就被旋转了一个角度。这种能使偏振面旋转的性能称为旋光性(opticalactivity)。手性化合物都具有旋光性。\n后来发现，乳酸(2-羟基丙酸CH3-CHOH-COOH)也有旋光性：乳酸的分子模型图两个乳酸模型不能叠合分子的旋光性与分子的对称性有关，不对称分子往往含有手性碳原子。\n手性碳原子的概念—在有机化合物中，与四个互不相同的基团相连的碳原子。这种碳原子没有任何对称因素，故叫不对称碳原子,或叫手性碳原子，在结构式中通常用*标出手性碳原子。一个手性碳原子可以有两种构型。具有手性的物质和分子中有无手性碳原子无关.含有一个手性碳原子的分子一定是手性分子；\n生活中的对映体(1)-镜象沙漠胡杨\n生活中的对映体(2)-镜象井冈山风景桂林风情左右手互为镜象\n在立体化学中,不能与镜象叠合的分子叫手性分子,而能叠合的叫非手性分子.镜象与手性的概念一个物体若与自身镜象不能叠合,叫具有手性.左手和右手不能叠合左右手互为镜象\n甲基乙基羟基\n怎样知道一个分子有没有旋光性呢？对称分子没有旋光手性分子有旋光怎么判断一个分子有没有对称性呢？\n——设想分子中有一平面,它可以把分子分成互为镜象的两半，这个平面就是对称面.如:有对称面的分子(氯乙烷)（1）对称面(镜面)1、手性和对称因素\nlCFBrClClClBrF\n对称面FClBr平面一平面二\nClClBrFFBrClCl对称面侧面观察正面观察FClBr\n对称中心——如果分子中存在一点，从分子中任一原子或基团出发，向该点作直线，然后在延长相同的距离就能遇到相同的原子或基团，此点就为对称中心（符号i）。（2）对称中心\n有对称中心的分子\n——设想分子中有一条直线，当分子以此直线为轴旋转360º/n后，(n=正整数)，得到的分子与原来的分子相同，这条直线就是n重对称轴。有2重对称轴的分子(2-丁烯)（3）对称轴(旋转轴)\nC2镜象和实物不能重叠，用旋光仪测定，一个是左旋，另一个则是右旋，是两种化合物。结论：对称轴不能作为分子有无手性的判据。\n结论：判断一个分子有无手性，一般只要判断这个分子有没有对称面、对称中心，若既没有对称面又没有对称中心，那么这个分子有手性，有对映异构体，有旋光性；若分子中有对称面或者有对称中心，则这个分子无手性。例：分子中既没有对称面又没有对称中心，有手性。对映异构体为：\n甲基乙基羟基对映体：两个分子互为实物与镜像关系的异构体2、对映体\n（1）对映体的理化性质物理性质：对映体除旋光性不同，其它相同；化学性质：非手性条件下相同；手性条件下不相同。生物活性：对映体的生物活性不同。\n（2）外消旋体肌肉中：右旋乳酸葡萄糖发酵：左旋乳酸丙酮酸还原：无旋光性？\n外消旋体左旋体和右旋体的等量混合外消旋体，用（±）表示\n3、构型的表示方法构型表示法1、构型式（楔形式）2、透视式（透视式）3、费歇尔(Fischer)投影式投影法：（1）主链竖立，编号小的一端朝上（2）横前竖后\n费歇尔(Fischer)投影式BrClCH3HHHHCH3CH3ClBr红色为主链旋转90oCH3CH3HHClBr转变为Fischer投影式\n(-)-乳酸(+)-乳酸费歇尔(Fischer)投影式\nFischer投影式使用规则（1）Fischer投影式只能在纸面上旋转1800，不能旋转900或2700。\nFischer投影式使用规则（2）Fischer投影式不能离开纸面进行翻转。\nFischer投影式使用规则（3）将手性碳原子上的一个取代基保持不变，另外三个基团按顺时针或逆时针方向旋转时，分子的构型不变。\nFischer投影式使用规则（4）Fischer投影式中的手性碳原子上所连原子或基团，可以两-两交换偶数次，但不能交换奇数次。否则，构型变为其对映体。\n不能离开纸面翻转。翻转180。，变成其对映体。在纸面上转动90。,270。，变成其对映体。在纸面上转动180。构型不变。保持1个基团固定，而把其它三个基团顺时针或逆时针地调换位置，构型不变。任意两个基团调换偶数次，构型不变。6.任意两个基团调换奇数次，构型改变。总结:Fischer投影式的转换规则\nR-S标记法—是根据手性碳原子所连接的四个基团在空间的排列来标记的：(1)先把手性碳原子所连接的四个基团设为：a,b,c,d。并将它们按次序规则排队。(2)若a,b,c,d四个基团的顺序是a在先，b其次，c再次，d最后。把排在最后的基团d放在离观察者最远的位置，然后按先后次序观察其他三个基团。从最先的a开始，经过b，再到c轮转看。若轮转方向是顺时针的，则该手性碳原子的构型标记为“R”-（“右”的意思）；反之，标记为“S”4、构型的标记法\nRS顺时针反时针基团次序为：a>b>c>d\n（1）先将次序排在最后的基团d放在一个竖立的（即指向后方的）键上。然后依次轮看a、b、c。（2）如果是顺时针方向轮转的，则该投影式代表的构型为R型；如果是逆时针方向轮转的，则为S型。c费歇尔投影式中R-S标记法基团次序为：a>b>c>d最小的基团d放在竖键上.顺时针逆时针(一)若标记分子的费歇尔投影式中的d是在竖键上\n—顺时针方向轮转的，则该投影式代表的构型为S型；如果是逆时针方向轮转的，则为R型。基团次序为：a>b>c>d(二)若标记分子的费歇尔投影式中的d是在横键上最小的基团d放在竖键上.最小的基团d放在横键上.顺时针逆时针\n小上下，顺着叫。小左右，反过来。\n分子中有多个手性碳原子的化合物,命名时可用R-S标记法将每个手性碳原子的构型一一标出。例如：C-2所连接的四个基团的次序:OH>CHOHCH2CH3>CH3>HC-3所连接的四个基团的次序:OH>CHOHCH3>CH2CH3>HRS\n例:2-羟基-3-氯丁二酸HOOC-CH-CH-COOH的立体异构OHCl**这四种异构体中(I)和(III)、(IV)是非对映体.4、非对映体\n非对映体—(I)和(III)或(IV)以及(II)和(III)或(IV)也是立体异构，但它们不是互为镜象，不是对映体，这种不对映的立体异构体叫做非对映体.非对映体旋光度不相同，而旋光方向则可能相同，也可能不同，其它物理性质都不相同。非对映体混合在一起,可以用一般的物理方法将它们分离出来.2-羟基-3-氯丁二酸的物理性质\n例:酒石酸HOOC-CH-CH-COOH的立体异构OHOH**这四种异构体中(I)和(II)是对映体;(III)和(IV)是同一种物质(它们可以相互叠合).IIIIIIIV(2R,3R)(2S,3S)(2R,3S)(2S,3R)5、内消旋体\n(III)通过C(2)-C(3)键中心点的垂直线为轴旋转180°,就可以看出它可以与(IV)是叠合的:以黑点为中心在纸面上旋转180°\n在它的全重叠式构象中可以找到一个对称面。在它的对位交叉式构象中可以找到一个对称中心。所以,(III)和(IV)是同一种分子。(III)既然能与其镜象叠合，它就不是手性分子。因此也没有旋光性。—这种物质叫。内消旋体内消旋体与外消旋体均无旋光性，但它们的本质不同.\n酒石酸之所以有内消旋体，是由于它的两个手性碳原子所连接基团的构造完全相同。当这两个手性碳原子的构型相反时，它们在分子内可以互相对映，因此，整个分子不再具有手性。含有多个手性碳原子的分子却不一定都有手性。所以不能说凡是含有手性碳原子的分子都是手性分子。内消旋酒石酸(III)和有旋光性的酒石酸(I)或(II)是非对映体，它不仅没有旋光性，并且物理性质也相差很大。小结酒石酸的物理性质酒石酸熔点/℃[α]（Ⅰ）右旋（Ⅱ）左旋（Ⅲ）内消旋170170146+12°-12°0°外消旋体206\n构象：指有一定构造的分子通过单键的旋转，形成各原子或原子团的空间排布。四、构象\n(1)球棒模型（一）乙烷的交叉式构象1、乙烷的构象\n(1)球棒模型（二）乙烷的重叠式构象重叠式、交叉式构象比较\n(3)纽曼投影式重叠式构象交叉式构象重叠式构象交叉式构象(2)透视式表示乙烷的构象\nHHHHHH乙烷的构象重叠式交叉式透视式纽曼投影式HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH√优势构象视角：从C—C键轴斜方450角视角：平行于C—C键轴600600\n0060012001800240027003600重叠式——扭转张力最大2、C–C转动所需能量10-40kJ·mol-1，室温下分子热运动可产生能量80kJ·mol-1。3、研究构象异构主要是比较各式稳定性的差异，并找出最稳定的构象——优势构象。1、构象异构体有无数种，只研究其有代表性的几种。三点说明：12.60kJ·mol-1乙烷构象的能量曲线扭转能交叉式——无扭转张力是由扭转张力造成的\n为主2、丁烷的构象\n丁烷C(2)-C(3)键旋转引起的各构象的能量变化\n丁烷的构象HCH3HHHCH3HCH3HHHCH3ⅠⅡⅢⅣⅤⅥCH3–CH2–CH2–CH3全重叠式邻位交叉式部分重叠式对位交叉式优势构象HHCH3HCH3HHHCH3CH3HHCH3HHHCH3HHH3CHHHCH3大基团彼此相距越远越稳定\nH3CC2H5HCH3CH3H3CH3CC2H5HHBrBrHBrBrCH3CH3H3CH3CCH3CH3CH3CH3H3C练习1：写出优势构象和最不稳定构象的纽曼投影式①(CH3)3C—C(CH3)3②CH3CH2CH(CH3)—CHBr2优势构象优势构象最不稳定构象最不稳定构象\n丁烷C(2)-C(3)键旋转引起的各构象的能量变化\nC-C-C键角基本保持109.5°,任何两个相邻的C-H键都是交叉式的.椅型构象无张力环.纽曼投影式透视式3、环己烷的结构(1)椅型构象\n所有键角也接近109.5°,故也没有角张力.但相邻C-H键却并非全是交叉的.C-2和C-3上的C-H键,以及C-5和C-6上的C-H键都是重叠式的.C-1和C-4上两个向内伸的H由于距离较近而相互排斥,也使分子的能量有所升高.透视式纽曼投影式(2)船型构象\n(3)环己烷椅型构象中碳原子的空间分布AA线为构象的对称轴(4)椅型构象中的两种C-H键a键(直立键)e键(平伏键)与对称轴成109.5°\n通过C-C键的不断扭动,一种椅型翻转为另一种椅型为a键为e键椅型构象的翻转两种椅型构象是等同的分子.(5)构象的翻转\n两种椅型构象是两种不同结构的分子.甲基连在a键上的构象具有较高的能量,比较不稳定平衡体系中e键甲基环己烷占95%,a键的占5%同一平面上的比较(6)甲基环己烷椅型构象的翻转\n若有多个取代基,往往是e键取代基最多的构象最稳定.若环上有不同取代基,则体积大的取代基连在e键上的构象最稳定.例1:1,2-二甲基环己烷，顺式如下：同一平面上的比较.在同侧为顺,a,e在异侧为反.a,a;e,e.反式(e,e)比顺式的稳定.（a,a）实际上不存在（能量太高）取代基在e键上的构象较稳定.\n叔丁基在e键上的构象比在a键上的另一种构象要稳定的多.例2:顺-4-叔丁基环己醇的两种构象\n是双环[4.4.0]癸烷的习惯名称.顺十氢化萘反十氢化萘(1)平面结构式(2)构象4、十氢化萘的结构\n--环下方几个a键上的氢原子比较靠拢,有些拥挤,故分子能量较高,比较不稳定.顺式异构体--不稳定.\n第三部分有机化学反应\n烷烃的化学性质很稳定，尤其是直链烷烃。为什么？①C—C和C—H键能较大345kj/mol415kj/mol②C、H电负性差别小，不易极化一、烷烃的反应\n燃烧:CH4+2O2CO2+2H2O=-881kJ/molCH3CH3+7O24CO2+6H2O=-1538kJ/molCnH2n+2+O2→CO2+H2O+热量高级脂肪酸:RCH2CH2R’+O2RCOOH+R’COOH条件:催化剂KMnO4,MnO2或脂肪酸锰.120℃,1.5~3MPa其中C10~C20的脂肪酸可代替天然油脂制取肥皂.1、氧化\n2、热裂烷烃的裂解反应属自由基反应，反应在没有氧气及高温下进行，这种在高温及没有氧气的条件下发生键断裂的反应称热裂反应。例：CH3CH2CH2CH3CH3CH=CHCH3+CH2=CHCH2CH3CH3CH=CH2+CH4CH2=CH2+CH3CH3裂解\n在热裂过程中，还会发生异构化、脱氢等反应CH3(CH2)5CH3脱氢CH3(CH2)4CH=CH2+H2环化CH3CH3+异构化CH3CH2CH2CH2CHCH3CH3\n3、卤代反应反应活性：F2＞Cl2＞Br2＞I2\n（1）甲烷的氯代反应(自由基取代)CH4+Cl2——CH3Cl——CH2Cl2——CHCl3——CCl4Cl2Cl2Cl2\n对于其他烷烃，反应更加复杂，不仅有一取代、二取代的问题，而且还有取代哪个氢的问题。CH3CH2CH3+Cl2CH3CH2CH2Cl+CH3CHClCH3CH3CH2CHCl2+CH3CCl2CH3CH3CH2CCl3+CH3CCl2CH2ClCH3CCl2CH2Cl+CH2ClCHClCH2Cl……+……（2）其它烷烃的氯代反应\n4、烷烃的卤代反应历程（1）链的引发Cl2•Cl光+•Cl△H=242.5kj/mol反应历程是指化学反应所经过途径或过程，又称反应机理。\n（2）链的传递•Cl+CH4CH3•+HClCH3•+Cl2CH3Cl+•Cl•Cl+CH3ClCH2Cl•+HClCH2Cl•+Cl2CH2Cl2+•Cl……CCl3•+Cl2CCl4+•Cl\n（3）链终止上述反应称为自由基链式反应，链增长一般循环一万次左右，反应链才中断。Cl·+Cl·Cl2·CH3+·CH3CH3CH3Cl·+·CH3CH3Cl................\n二、烯烃的反应含有双键，一个σ键一个π键。π键较弱，易被打开，加两个原子或原子团转变为σ键。典型反应是加成反应。由于烯键是富电子键，所以容易与亲电试剂发生加成反应。结构特点：\n（一）亲电加成反应1、与酸加成：\n①与卤化氢加成烯烃与卤化氢的加成也是亲电加成。卤化氢反应活性顺序为：HI>HBr>HCl\n不对称的烯烃与卤化氢加成时，可能得到两种不同的产物。\n马尔科夫尼科夫规则：凡是不对称结构的烯烃和酸(HX)加成时，酸的X-主要加到含氢原子较少的双键碳原子上。CH3CH=CH2含氢较少的双键C含氢较多的双键CH——X\n例：\n过氧化物效应（反马氏规则）：该反应属于自由基加成，不属于亲电加成反应历程。对不对称烯烃与HCl和HI的加成反应方式没有影响，只有HBr才发生这种过氧化效应。\n过氧化物效应自由基反应机理：键的引发：R—O—O—R→2RO·RO·+HBr→ROH+Br·键的增长：·Br+CH3CH=CH2→CH3CHCH2BrCH3CHCH2Br+HBr→CH3CH2CH2Br+·Br··键的终止：Br·+·Br→Br2CH2Br丨2CH3CHCH2Br→CH3CH—CHCH3CH2Br丨·Br·+CH3CHCH2Br→CH3CHCH2Br·Br丨\n②加硫酸硫酸氢异丙基酯（溶于硫酸中）问题：如何将己烷与1-己烯分离？解：加入浓硫酸，将油相与硫酸相分离。\n2、与卤素加成（与Br2反应时，溴水褪色，常用于检验烯烃）反应活泼性：氟>氯>溴>碘\n3、与卤素及水的加成（卤代醇的生成）Cl2+H2O→H—O—Clδ+δ+δ-CH3CH=CH2+HO—Cl→CH3CH--CH2OHCl\n4、与水加成不对称烯烃与水的加成反应遵从马氏规则\n对于：CH2=CH2+Br2CH2—CH2BrBr问题：①这两个溴原子是同时加进去还是分步加进去？②这两个溴原子是加在同一边还是不同一边5、烯烃的亲电加成反应历程\n实验事实：①在无极性条件下难以反应。②将乙烯通入溴水的氯化钠溶液中得到两种产物：CH2—CH2BrBrCH2—CH2BrCl但没有：CH2—CH2ClCl\n结论：①反应要在极性条件下才能进行②反应是分步进行的δ+δ––慢历程：\n②①①②二者为同一化合物如果溶液中有Cl-存在，也可以加上去\n烯烃与酸加成时，往往按碳正离子历程进行C=C+H+C—CH+C—CH++X-C—CHX\n①H原子半径小：H:0.064Br:0.114nm②H+没有可供利用的孤对电子；③电负性小。C—C+BrC—C+Br环状正离子的形成\n因此，烯烃的亲核加成可能有两种历程：①碳翁离子历程②碳正离子历程C=CXYC—C+XY-C—CXYC=C+H+C—CH+Y-C—CHY\n6、马氏规则的解释和碳正离子的稳定性马尔科夫尼科夫规则：凡是不对称结构的烯烃和酸(HX)加成时，H+主要加到含氢较多的双键碳原子上，X-主要加到含氢原子较少的双键碳原子上。\n②超共轭（σ-π）效应的影响:1、从结构上看：CH3→CH=CH2δ+δ-原因：①sp2杂化轨道的电负性大于sp3杂化轨道HC—CCH2C—CH=CH2HHH\n由于甲基的供电性，所以，当乙烯上连接的甲基越多，双键上的电子云密度就越大，反应就越快。结构溴化反应的速率CH2=CH21CH3CH=CH22(CH3)2C=CH25.5(CH3)2C=C(CH3)214\n正因为甲基的供电性，使得π键极化，所以H+进攻时，优先进攻电子云密度大的双键C原子。CH3→CH=CH2δ+δ-+H+\n2、从碳正离子的稳定性来看CH3→CH=CH2+H+CH3—CH—CH3CH3—CH2—CH2++这两个碳正离子哪个稳定呢？\n碳正离子的结构：CCC碳正离子碳游离基碳负离子\n碳正离子的稳定性CHHH+CHHC+HHH3个σ—p超共轭CH3—C—CH3CH3+CH3—CH—CH3+CH3—CH2+CH3+3°2°1°CH3+\n小结：CH3→CH=CH2δ+δ-+H+为什么H+要加到含氢较多的双键碳呢？①诱导效应，甲基的供电子；②碳正离子的稳定性。\n（二）自由基的加成反应为什么溴化氢在过氧化物存在下得到的产物反马氏规则？H﹕Br过氧化物Br﹒+H﹒\n(1)在过氧化物存在下,烯烃和HBr加成的取向正好和马尔科夫尼科夫规律相反，叫做烯烃与HBr加成的过氧化物效应.只有HBr有过氧化物效应\n（三）与乙硼烷加成乙硼烷的制备：\n(1)甲硼烷(BH3)为强路易斯酸(缺电子化合物，硼最外层只有6个价电子)，为亲电试剂而和烯烃的电子云络合。RCH=CH2+HBH22RCH2CH2-BH2H的加成取向反马尔科夫尼科夫规律,即加到含氢较少的双键碳原子上，硼原子加在取代基较少(立体障碍较小)的双键碳原子上。\n氧化:(RCH2CH2)3B(RCH2CH2O)3B水解:(RCH2CH2O)3B+3H2O3RCH2CH2OH+B(OH)3H2O2OH-(2)硼氢化-氧化（水解）反应—制醇对-烯烃是制备伯醇的一个好方法.\nCH2=CH2+H2CH3-CH3（四）催化加氢大部分催化加氢都是顺式加成，即新的碳氢键都形成于双键的同侧。在Pt铂、Pd钯、Ni镍等催化剂存在下：\n（五）氧化反应1、KMnO4或OsO4氧化\n①烯烃被冷的、稀的高锰酸钾溶液氧化，生成邻二醇。\n立体化学：顺式加成H2O\n②烯烃被热的、浓的高锰酸钾溶液氧化生成羧酸、酮或二氧化碳紫红色的酸性高锰酸钾溶液迅速褪色——是检验是否有双键的一个重要方法.\n+1-十三碳烯月桂酸+CO2\n+2、臭氧化化反应①反应过程分子臭氧化物重排臭氧化物+++\n3、催化氧化主要在工业上应用，如：CH2=CH2+O2PdCl2-CuCl2125℃CH3CHOCH3CH=CH2+O2PdCl2-CuCl2120℃CH3—C—CH3O\n（六）聚合反应聚合：由许多分子连接在一起聚合成大分子的过程。例：200℃，200MPa聚乙烯四氟乙烯聚四氟乙烯\n（七）α-H的反应烯烃官能团例：反应条件不同，产物不同。CH3CH2CH=CH2αβ\n_为什么α—H易发生游离基取代反应？①p—π共轭效应CH2\n和卤素,氢卤酸发生亲电加成--生成两种产物例1:CH2=CH-CH=CH2+Br2CH2-CH-CH=CH2+CH2-CH=CH-CH2BrBrBrBr1,2-加成产物1,4加成产物例2:CH2=CH-CH=CH2+HBrCH2-CH-CH=CH2+CH2-CH=CH-CH2HBrHBr1,2-加成产物1,4加成产物三、共轭二烯烃的性质1、1,2-加成和1,4-加成\n第一步:亲电试剂H+的进攻CH2=CH-CH-CH3+Br-CH2=CH-CH=CH2+HBr(1)C-1加成CH2=CH-CH2-CH2+Br-(2)C-2加成++反应历程(以HBr加成为例):第二步:溴离子(Br-)加成BrCH2=CH-CH-CH3CH2CHCH-CH3+Br-1,2-加成产物CH2-CH=CH-CH3Br1,4-加成产物++C-2加成C-4加成\n低温下1,2加成为主是由于反应需要的活化能较低.高温下1,4加成为主是由于1,4加成产物更稳定.1,4-加成1,2-加成丁二烯与HBr亲电加成的反应机理\n亲双烯体—-在双烯合成中,能和共轭二烯烃反应的重键化合物.2、双烯合成--狄尔斯-阿尔德(Diels-Alder)反应\n思考题以四个碳原子及以下的烃为原料合成：“水”不能少！解：\n四、炔烃的化学性质1、催化加氢\n2、亲电加成(反应活性：烯>炔)（炔烃的加成较烯烃要难）\n3）氧化例：3、氧化CHCHCO2+H2ORCCR`RCOOH+R`COOHKMnO4H2OKMnO4H2O\n4、聚合5、溶解金属还原（Na-NH3）：\n6、炔化物的生成\n五、芳香烃的化学性质1、亲电取代反应\n例：应用问题2：下列化合物中，哪些不能进行付-克反应？\n2、加成反应\n5.3氧化反应在激烈条件下：3、氧化反应\n(A)苯、烷基苯的取代反应主要是邻位和对位取代物例1:4、芳烃取代反应的定位现象混酸50~60℃58%38%混酸30℃\n主要是邻位和对位取代物32%62%例2:发烟H2SO430~50℃浓H2SO4常温\n第二个取代基主要进入硝基或磺酸基的间位:93.3%90%(B)硝基苯、苯磺酸的取代反应发烟HNO3+H2SO495℃发烟H2SO4200~230℃\n小结：苯环上已有一个取代基，再引入第二个取代基的可能位置:AAA邻位间位对位一元取代苯在进行同一取代反应时(如硝化反应)，按所得产物不同,可分为两类:取代产物中邻位和对位异构体占优势，且其反应速度一般都要比苯快些。间位异构体为主,且其反应速度一般都要比苯慢些。\n例如:-O-、-NH2、-NHR、-NR2、-OH、-OCH3、-NHCOCH3、-OCOR、-C6H5、-CH3、-X等(1)邻对位定位基——第一类定位基特点：这些取代基与苯环直接相连的原子上,一般只具有单键或带负电荷.这类取代基使第二个取代基主要进入它们的邻位和对位，即它们具有邻对位定位效应,而且反应比苯容易进行(卤素例外)，也就是它们能使苯环活化。（2）两类不同定位基5、芳烃取代反应的定位规律\n这些取代基与苯环直接相连的原子上，一般具有重键或带正电荷。这类取代基使第二个取代基主要进入它们的间位，即它们具有间位定位效应，而且反应比苯困难些，也就是它们能使苯环钝化。(2)间位定位基——第二类定位基特点:+例如:-N(CH3)3、-NO2、-CN、-COOH、-SO3H、-CHO、-COR等.\n在芳烃和亲电试剂的取代反应过程中，需要一定的活化能才能生成络合物(即碳正离子中间体)，所以络合物的生成这一步比较慢,它是决定整个反应速度的步骤。如果取代基的存在使中间体碳正离子更加稳定，那么络合物的生成就易,也就是需要的活化能不大，这一步反应速度就比苯快.那么这个取代基的影响就是使苯环活化。如果取代基的存在使中间体碳正离子稳定性降低，那么生成碳正离子所需要的活化能较高，这一步反应速度就比苯慢。那么这个取代基的影响就是使苯环钝化。6、定位规律的解释\n它具有吸电子效应，它使苯环的电子云密度下降，从而增加了中间碳正离子生成时的正电荷。这种碳正离子中间体能量比较高，稳定性低，不容易生成，这是钝化的实质。（1）间位定位基的影响这类定位基的特点是:\n在静态：NO2+0.058-0.001+0.052NO20.70.7050.790.721111\n取代反应形成的中间体碳正离子共振结构式:从动态来看：(A)假设亲电试剂进攻邻位：正电荷发生冲突，不稳定。（Ⅶ）\n(B)假设亲电试剂进攻对位：（Ⅷ）正电荷发生冲突，不稳定。\n(C)假设亲电试剂进攻间位没有发生碳正离子严重冲突的位置\n硝基苯和苯亲电取代中的能量变化比较\n这类取代基的特点：它对苯环具有推电子效应,因而使苯环电子云密度增加.（2）邻对位定位基的影响以甲苯为例:CH31.0170.9991.0110.96CHHH在静态：\n正电荷：均在第二基团的邻位和对位。（Ⅰ）(A)亲电试剂进攻邻位:在动态：\n(C)亲电试剂进攻间位正电荷：均在第二基团的邻位和对位。(B)亲电试剂进攻对位正电荷：均在第二基团的邻位和对位。（Ⅱ）\n如苯环上的第一类定位基是:-NH2、-OH等,则它们与苯环直接相连的杂原子上都具有未共用p电子对,可通过共轭效应向苯环离域,增加苯环的电子云密度.共振结构式除上例A,B外,还包括下例:(D)亲电试剂进攻对位(Ⅲ)(Ⅳ)\n从Ⅴ，Ⅵ四个共振结构式可以看出:参与共振体系的原子都具有八偶体结构,这种结构特别稳定.因此包含这些共振结构的共振杂化体碳正离子也特别稳定,而且容易生成.-NH2、-OH等是强的邻对位定位基.(E)亲电试剂进攻邻位（Ⅴ）（Ⅵ）\n由图可见,甲苯的亲电取代都比苯容易,而甲苯的邻位和对位取代又比间位容易进行.甲苯和苯亲电取代中的能量变化比较\n它是钝化苯环的邻对位定位基.这是由于两种相反的效应--吸电子诱导效应和推电子共轭效应的综合结果.(A)卤原子是强吸电子取代基,通过诱导效应,可使苯环钝化.(B)但发生亲电取代反应时,卤原子上未共用p电子对和苯环的大键共轭而向苯环离域.(C)当卤原子邻位和对位受亲电试剂进攻时,发生的碳正离子中间体应还有下面的共振结构共同参与贡献:(3)卤原子的定位效应\n(B)亲电试剂进攻对位(A)亲电试剂进攻邻位\n卤苯和苯亲电取代中能量变化比较\n苯环上有两个取代基时,第三个取代基进入的位置,则由原有两个取代基来决定.一般可能有以下几种情况:(1)两个取代基的定位效应一致时,第三个取代基进入位置由上述取代基的定位规则来决定:CH3NO2SO3HNO2OHNO2(空间位阻)CH3CH3（4）苯的二元取代产物的定位规律例如:\n(2)两个取代基的定位效应不一致时,第三个取代基进入的主要位置由定位效应强的取代基所决定:-OH>-CH3-NH2>-Cl-NO2>-COOH(邻对位定位基)(邻对位定位基)(间位定位基)NH2ClOHCH3OHCH3COOHNO2\n(3)当两个取代基属于不同类型时,第三个取代基进入的位置由邻对位定位基决定(因为邻、对位基反应的速度大于间位基).空间位阻(少量)-NHCOCH3>-NO2NHCOCH3NO2\n例1:硝基氯苯的邻、对、间位异构体均是有机合成的原料,若从苯出发:NO2NO2ClClClNO2ClNO2+硝化氯化氯化硝化7、取代定位效应的应用\nOCH3OCH3BrBrNO2OCH3OCH3SO3HBrOCH3BrSO3HOCH3BrBrNO2磺化溴化HNO3一般不先硝化,因为硝化后使苯环钝化,反应不易,产率低.例2:\n+卤原子的电负性大于碳原子,因此C-X键是极性共价键:C—X-随着卤素电负性的增加,C-X键的极性也增大.七、卤代烃的化学性质C-X键的键能也比较小:C-I217.6kJ/mol;C-Br284.5kJ/mol;C-Cl338.9kJ/mol因此,卤烷的化学性质比较活泼,反应都发生在C-X键上。所以，卤素是卤烃分子中的官能团。\n——由亲核试剂进攻而引起的取代反应称为亲核取代反应，用SN表示。可用通式：R—X为反应物，又称底物；Nu-为亲核试剂；X-为离去基团。1、亲核取代反应Nu-+R—XR—Nu+X-δ+δ-\n许多亲核试剂是负离子，如OR－，OH－，SH－，CN－等，实验室中常用它们的钠盐，钾盐或锂盐，例：\n有些亲核试剂是中性分子，如H2O,ROH,NH2,RNH2等，例：\n2、消除反应71%29%消除反应的难易：三级卤代烃>二级卤代烃>一级卤代烃札依采夫（saytzeff）规则:在ß－消除反应中的主要产物是双键碳上连接烃基最多的烯烃。\nRX+2NaNaX+RNa（烷基钠）武兹(Würtz)反应—烷基钠形成后容易进一步与卤烷反应生成烷烃：RNa+RXR-R+NaX2n-C16H33I+2Nan-C32H66+2NaI该方法产率低,副产物多。只适用于相同的伯卤烷（一般为溴烷或碘烷），产率很高。3、与金属钠作用——金属有机化合物（A）与金属钠作用：\n武兹(Würtz)-菲蒂希反应--制备芳烃:例如:注意：该方法无重排。（对比傅克烷基化反应）\n—一卤代烷与金属镁在绝对乙醚（无水、无醇的乙醚）中作用生成有机镁化合物——RX+MgR-Mg-X绝对乙醚（2）与镁作用格利雅(Grignard)试剂傅-克反应；格利雅试剂的反应；三“乙”合成（乙酰乙酸乙酯）。有机化学三大著名的反应:\n制备格氏试剂的卤代烷活性：RI>RBr>RClTHF\n四氢呋喃、苯和其他醚类也可作为溶剂。格利雅试剂非常活泼：炔基卤化镁遇有活泼H的化合物则分解为烷烃：\n（3）二烃基铜锂：（可用于制备一些结构复杂的烷烃）\n４、卤代烯烃的性质卤代烯烃可以分为乙烯型、烯丙型和孤立型三种CH2=CH-CH2-CH2ClCH2=CH-CH2ClCH2=CHCl烯丙基式卤代烃的活性最大，乙烯式卤代烃最不活泼，孤立式卤代烃与相应的卤代烃相似。\n溴优先取代碳上的氢原子，选择性很好。该反应也是自由基反应。在实验室，常用N-溴代丁二酰亚胺（NBS）为溴化剂，在四氯化碳溶剂及过氧化苯甲酰存在下进行：（1）烯丙基型卤代烃的制备\n烯丙基自由基p轨道的交盖烯丙基的共振结构式：所以，丙烯分子中的-H易通过自由基取代反应而呈现它的活泼性。烯丙基自由基的稳定性：\n丙烯基氯中的氯原子非常活泼，很容易发生取代反应，一般比叔卤烷中的卤原子活性还要大。烯丙基碳正离子空p轨道及其交盖\n烯丙基碳正离子的共振结构式：\nCH3-CH=CH-CH2BrCH3-CH=CH-CH2CH3-CH-CH=CH2Br-Br-Br-烯丙基氯进行SN2反应时的过渡态烯丙基卤的重排：\n烯丙基氯与HX加成时，由于双键受卤原子的诱导作用，负性基团主要加在1位上：CH2=CH-CH2Cl+HXCH2-CH2-CH2ClX-+-在工业上用它合成烯丙醇、甘油和环氧氯丙烷等，是重要的有机合成原料。反马加成3-氯-1-丙烯(烯丙基氯)应用：\nCl卤代芳烃可分为两类：(1)一类由卤素取代芳烃侧链上的氢而生成的,如:(2)二类由卤素取代芳烃上的氢而生成的,如:CH2Cl氯苯对氯甲苯2,4-二氯甲苯5、卤代芳烃\n氯苯分子中的氯原子和氯乙烯分子中的氯原子地位很相似:氯原子是直接与苯环上的sp2杂化碳原子相连,因此它也是不活泼的:氯苯在一般条件下不能进行亲核取代反应,除非用非常强的碱,例如在液氨中,用氨基钠与氯苯作用可生成苯胺:(1)硝除苯炔(脱氢苯)(2)加成\n用同位素碳-14示踪研究表明:氯苯与氨基钠在液氨中反应可得两种苯胺:一种是-NH2连在14C上,一种是连在14C的邻位,且这两种苯胺是几乎等量的:第一步:消除-*\n第二步:加成*\n醇的性质主要是由它的官能团（—OH）决定的。醇的化学反应中，根据键的断裂方式，主要有：氢氧键断裂和碳氧键断裂两种不同类型的反应。八、醇的化学性质烃基结构的不同也会影响反应性能，或导致反应历程的改变：如分子重排反应。\n醇与水都含有羟基，都属于极性化合物，具有相似的性质：如与活泼金属(Na,K,Mg,Al等)反应，放出氢气：1、与活泼金属的反应醇钠醇钾异丙醇铝可作催化剂和还原剂\n—这是制备卤烷的重要方法。2、与卤化氢反应氢卤酸的反应活性：HI＞HBr＞HCl如：RCH2-OH+HIRCH2I+H2OH2SO4RCH2-OH+HBrRCH2Br+H2ORCH2-OH+HClRCH2Cl+H2OZnCl2\n重排:有一些醇（除大多数伯醇外）与氢卤酸反应，时常有重排产物生成，如：Why？重排反应历程：例1：CH3-C—C-CH3CH3HHOHCH3-C-CH2-CH3CH3ClHCl\n例2：（主要产物）注意：该反应由于新戊醇碳上叔丁基位阻较大，阻碍了亲核试剂的进攻而不利于SN2反应，所以反应按SN1历程进行。\n较不稳定较稳定反应历程：\n3.与卤化磷反应反应不发生重排与SOCl2反应PX3制溴代烃和碘代烃ROH+PCl5RCl+POCl3+HCl3ROH+PI33RI+P(OH)3(P+I2或Br2)\n与硫酸、硝酸、磷酸等也可反应，生成无机酸酯：（酸性酯）（中性酯）4、与无机酸的反应\n甘油三硝酸酯是一种炸药;磷酸三丁酯可用作萃取剂和增塑剂:\n按反应条件不同，可以发生分子内脱水而生成烯烃;也可以发生分子间脱水而生成醚类:乙烯乙醚例1:例2:5、脱水反应\nCH366%H2SO4CH3100℃温度的影响——低温有利于取代反应而生成醚；高温有利于消除反应，即分子内脱水生成烯烃。醇结构的影响——一般叔醇脱水不生成醚，而生成烯烃。醇脱水反应取向——符合查依采夫规则。例1：2-丁烯（主要产物）80%例2：1-苯基丙烯（共轭烯，唯一产物）仲丁醇1-苯基-2-丙醇\n3CH3CH=CHCH3+H+-H2O1,2-氢跃迁-H+-H+伯碳正离子仲碳正离子例1:硫酸脱水反应历程：\n氧化剂：高锰酸钾、铬酸伯醇氧化→醛→羧酸；仲醇氧化→酮。例1：例2：6、氧化和脱氢（1）伯醇、仲醇的氧化\n（2）叔醇分子，只有在剧烈条件下发生氧化，则碳链断裂，生成含碳原子较少的产物：例3：\n例4：合成尼龙-66的原料（与乙二胺）（3）脂环醇氧化→先生成酮→再生成二元羧酸\n7.多元醇的反应与氢氧化铜的反应深兰色溶液\n频哪醇(pinacol)重排\n邻二醇羟基碳上连四个不同基团，重排如何进行？优先生成较稳定的碳正离子决定基团迁移及反应的产物。\n（用于鉴别多元醇）兰色\n九、 醚的化学反应1、垟盐的生成：醚溶于强酸，生成垟盐。也可与缺电子的路易斯酸生成垟盐：\n（2）醚链的断裂\n氢卤酸使醚键断裂能力：HI＞HBr＞＞HCl例：\n（3）过氧化物的形成烷基醚在空气中放置慢慢生成过氧化物，可能历程如下：\n（4）克莱森（Claisen）重排\n\n空气催化氧化CH2=CH2+½O2CH2-CH2OCH2=CH-CH3+CH3-C-O-O-HCH3-CH-CH2+CH3COOHOAg250℃O环氧乙烷：无色有毒气体，易于液化，可与水混溶。丙烯用过氧酸氧化:环氧乙烷由于三元环存在张力，故化学性质很活泼，易开环TS-1/H2O2绿色化学\n(1)在酸催化下，易与水，醇，氢卤酸等反应：\n(2)在碱催化下,也易发生开环反应,这些反应也是按SN2历程进行的亲核取代反应,亲核试剂HO-,RO-,NH3,RMgX等作用:\n例3:制备伯醇N(CH2CH2OH)3乙醇胺二乙醇胺三乙醇胺例2:乙醇胺的制备\n例5：化合物C是生命体中广泛存在的一种物质，它的人工合成方法是：（1）在催化剂存在下甲醇与氨气反应得A。（2）在催化剂存在下乙烯跟氧气反应得到B。（3）在水存在下A和B反应得到C。C的脱水产物的结构如下：CH2=CH-N+（CH3）3OH-写出C的合成反应的化学方程式，A，B，C要用结构式表示。（1998年全国高中化学竞赛试题）\n例6：盐酸普鲁卡因是外科常用药，化学名：对-氨基苯甲酸-β-二乙胺基乙酯盐酸盐，结构式如下。作为局部麻醉剂，普鲁卡因在传导麻醉、渗润麻醉及封闭疗法中均有良好药效。它的合成路线如下，请在方框内填入试剂、中间产物或反应条件。（1999年全国高中学生化学竞赛试题）F:\n醛酮的分子中都含有羰基(>C=O),醛分子（除甲醛）中羰基与一个烃基和一个氢相连，酮分子中羰基与两个烃基相连。\n九、醛酮的反应-活泼H的反应（1）烯醇化（2）-卤代（卤仿反应）（3）醇醛缩合反应醛的氧化亲核加成氢化还原\n1、与氢氰酸的加成反应α-羟基腈例：（一）亲核加成反应\n2、与格利雅试剂的加成反应用于醇的制备：+\n3、与饱和亚硫酸氢钠的加成反应进攻试剂是亚硫酸根负离子：适用范围：醛、脂肪族甲基酮、7碳以下的环酮α-羟基磺酸钠\n将醛溶液在无水醇中通入HCl气体或其他无水强酸，则在酸的催化下，醛能与一分子醇加成，生成半缩醛。半缩醛不稳定，可以和另一分子醇进一步缩合，生成缩醛：4、与醇加成\n缩醛对碱和氧化剂都相当稳定。由于在酸催化下生成缩醛的反应是可逆反应，故缩醛可以水解成原来的醛和醇：在有机合成中常利用缩醛的生成和水解来保护醛基。\n与氨的衍生物,例如：羟胺(NH2OH)，肼(NH2NH2)，2,4-二硝基苯肼和氨基脲等反应.羟胺例1：例2：肟（wò）5、与氨的衍生物反应\n二、还原反应在催化剂（Ni、Cu、Pt、Pd等）作用下与氢气作用，生成醇，产率高。醛生成伯醇，酮生成仲醇：1、催化加氢\n若醛、酮分子中有其他不饱和基团（C=C、C≡C、—NO2、—C≡N等），也同时被还原：\n——制醇,产率高,选择性好只还原醛、酮中的羰基，不影响其他不饱和键：还原性比NaBH4强,对C=C、C≡C没有还原作用,但对醛酮,以及羧酸和酯的羰基、NO2、—C≡N等都能还原。2、用金属氢化物还原硼氢化钠NaBH4：氢化锂铝LiAlH4：\n醛、酮与肼在高沸点溶剂（如一缩乙二醇）中与碱一起加热，羰基先与肼生成腙，腙在碱性加热条件下失去氮，结果羰基变成亚甲基。3、吉日聂耳—沃尔夫-黄鸣龙还原法\n将醛、酮用锌汞齐加盐酸还原成烃：这是将羰基还原成亚甲基的一个较好方法，在有机合成上常应用(注意:对醛-CHO而言还原到甲基-CH3)。芳烃与直链卤烷进行傅-克烷基化反应有重排，所以可先进行傅-克酰基化反应再用克莱门森还原反应制取直链烷基苯：4、克莱门森(Clemmensen)还原——转化为烃l\n注意：两种方法的适用范围克莱门森还原——适用对酸不敏感的化合物；如：NH2-CH2-CH2-CO-CH3，就不能用此方法,含有-NO2也被同时还原。吉日聂耳—沃尔夫-黄鸣龙还原法——适用对碱不敏感的化合物；如：含有羧基等就不行。\n三、氧化反应由于醛的羰基碳上有一个氢原子，所以醛比酮容易氧化；使用弱的氧化剂都能使醛氧化：以酒石酸盐为络合剂的碱性氢氧化铜溶液（绿色），能与醛作用，铜被还原成红色的氧化亚铜沉淀。硝酸银的氨溶液，与醛反应，形成银镜。(A)费林试剂(Fehling)：(B)托伦斯试剂(Tollens)：\n制备,-不饱和酸可使用这些弱氧化剂(托伦斯试剂):例如:\n酮不易发生氧化,但在强氧化剂作用下,发生羰基和碳原子间发生碳碳键的断裂,生成低级羧酸混合物:工业上己二酸的制备:\n例1例2不含氢原子的醛在浓碱存在下可以发生歧化反应，即两个分子醛相互作用，其中一分子醛还原成醇，一个氧化成酸：两种不同的不含氢原子的醛在浓碱存在下可以发生交叉歧化反应，产物复杂（两个酸两个醇）。四、歧化反应\n醛、酮分子中的-H容易被卤素取代，生成-卤代醛、酮。一卤代醛、酮往往可以继续卤化成二卤代、三卤代产物1、卤化反应和卤仿反应五、α-氢原子的活泼性\n凡具有CH3-CO-结构的醛、酮(乙醛和甲基酮)与卤素的碱溶液作用时,反应总是得到同碳三卤代物:三卤代物在碱存在下，会进一步发生三卤甲基和羰基碳之间的裂解，得到三卤甲烷和羧酸盐：三卤甲烷俗称卤仿（氯仿、溴仿和碘仿(亮黄色)）。该反应叫卤仿反应，通式：3-\n能发生碘仿反应的结构：乙醛甲基酮含CH3CHOH—的醇NaOX为强的氧化剂，可将此类结构氧化成：CH3-CO-\n下列化合物哪些能发生碘仿反应？（1）CH3CH2OH（2）CH3CHO（3）异丙醇（4）-苯乙醇（5）CH3-CO-CH2-CH2-COOH答：都可以。注意:乙酸不可以(Why?)二元酸思考题\n在稀碱存在下，醛可以两分子相互作用，生成-羟基醛，叫羟醛缩合（或醇醛缩合）反应：2、羟醛缩合反应δ+\n凡碳上有氢原子的-羟基醛都容易失去一分子水,生成——烯醛。含有氢原子的酮也能起类似反应，生成,-不饱和酮-羟基醛受热时容易失去一分子水，生成,-不饱和醛\n补充：不对称酮的-H原子的活性比较？R-CO-CH3>-CO-CH2-R>-CO-CH-R’R-CO-CH-R’>-CO-CH2-R>-CO-CH3（1）对OH-催化而言：（2）对H+催化而言：CH3-C-CH2-CH2-CH3O也有少量的反应与此不符，但符合Blanc(布朗克)规则：在可能形成环状化合物的条件下，总是比较容易形成五元或六元环状化合物(即五、六元环易形成)。\n思考1：思考2：O3NaOH10%思考3：NaOH10%？\n十、羧酸的反应-活泼H的反应酸性羰基的亲核加成，然后再消除（表现为羟基的取代）。羰基的亲核加成，还原。\n多数的羧酸是弱酸，pKa约为4-5（大部分的羧酸是以未解离的分子形式存在）（一）酸性羧酸根比较稳定，所以羧酸的氢能解离，而表现出酸性。CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O\n1.酯化反应（1）定义：羧酸与醇在酸的催化作用下失去一分子水而生成酯的反应称为酯化反应。CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2OH+（二）羧基上OH的反应\n2、成酰卤反应羧酸用PX5、PX3、SOCl2处理，可以生成酰卤：R—C—OHO+PCl3R—C—ClO+H3PO3R—C—OHO+PCl5R—C—ClO+POCl3＋HClR—C—OHO+SOCl2R—C—ClO+SO2↑＋HCl↑\n3、成酸酐反应羧酸脱水剂作用下脱水生成酸酐：R—C—OHOR—C—OHOR—COR—COOP2O5+H2O具有五元或六元环的羧酸酐可由二元酸直接加热脱水而制得：—C—OHO—C—OHOΔ—CO—COO\n4、成酰胺反应在脱水剂存在下进一步脱水可得到腈室温-H2OP2O5RCN+H2O在羧酸中通入氨气然后加热脱水生成酰胺：\n（三）脱羧反应羧酸在适当条件下，一般都能发生脱羧，反应是在加热和碱性条件下进行的。CH3COOHCH4+CO2当α-碳上连上吸电子基团（如：A=COOH，CN，C=O，NO2，CX3，C6H5等）时。脱羧反应极易进行。加热碱\n实例*1HOOCCH2COOHCH3COOH+CO2*2O2NCH2COOHO2NCH3+CO2*3NCCH2COOHNCCH3+CO2*4CH2=CH-CH2COOHCH2=CHCH3+CO2*5RCH=CH-CH2COOHRCH2CH=CH2+CO2甲酸加热情况比较特殊，在硫酸的存在下，加热到60～80℃，分解成一氧化碳和水HCOOHCO+H2OH2SO4\n（四）羧酸α-H的反应在三氯化磷或三溴化磷等催化剂的作用下，卤素取代羧酸的α-HRCH2COOH+Br2PBr3-HBrRCHCOOHBr\n（五）羧酸的还原羧酸的碳是深度氧化的，要把它还原不容易，能还原羧酸试剂是LiAlH4和B2H6RCOOHRCH2OHLiAlH4orB2H6H2O\n与水发生加成-消除反应生成相应的羧酸：水解反应的难易次序：酰氯酸酐酯酰胺（一）羧酸衍生物的水解十一、羧酸衍生物的反应\n（二）羧酸衍生物的醇解——酯的生成一般难以制备的酯和酰胺，可通过酰氯来合成：可逆反应\n（三）羧酸衍生物的氨解——酰胺的生成可逆反应，得到N-烷基酰胺，实际意义不大。\n均可用来与格利雅试剂生成:叔醇。第1步：生成酮第2步生成叔醇：注意有2个支链是一样的！（四）羧酸衍生物与格利雅试剂的反应（1）酯与格利雅试剂的反应（用的最为普遍）\n（2）酰氯与格利雅试剂作用第1步生成酮第2步生成叔醇，2个支链是一样的！\n格氏试剂的应用（总结）低温和空间位阻作用使用不活泼的金属试剂可能将反应控制在酮的阶段\n（1）克莱森缩合反应定义：具有-活泼氢的酯，在碱的作用下,两分子酯相互作用，生成β-羰基酯,同时失去一分子醇的反应。（五）酯缩合反应\n*1.羰基活性差，选用强碱作催化剂。*2.在合成上，主要用于在α-C上引入苯甲酰基。(1)苯甲酸酯（2）混合酯缩合\n（2）甲酸酯HCOOC2H5+HCH2COC2H5OEtONaH2OHCOCH2COOC2H5*1.甲酸酯中含有醛基、催化剂碱性不能太强，产率不高.*2.是在分子中引入甲酰基的好方法.*3.如果用一个环酯和甲酸酯缩合，不能用RO-做催化剂，否则会发生酯交换而开环.醛基\n（3）酮酯缩合从理论上分析，有可能生成四种化合物。\n（4）狄克曼酯缩合反应二元酸酯若分子中的酯基被四个以上的碳原子隔开时，就发生分子中的酯缩合反应，形成五员环或更大环的酯，这种环化酯缩合反应称为狄克曼酯缩合。实例1\n实例2实例3\n（一）脂肪族硝基化合物的化学性质1．还原反应硝基化合物与还原剂（如铁、锡和盐酸）作用，可以得到胺类化合物，在强碱性条件下，硝基苯及其衍生物还原的中间产物会互相作用，生成氧化偶氮化合物，后者进一步还原，可得到偶氮化合物，氢化偶氮化合物。十二、硝基化合物的反应\n2．与羰基化合物缩合在稀碱的作用下，伯硝基烷和仲硝基烷与醛、酮发生类似羟醛缩和的反应。1-硝基-2-癸醇β-硝基苯乙烯\n3、和亚硝酸的反应可用于区别三种不同的硝基烷。\n例1例2（二）硝基的还原硝基化合物与还原剂(如铁,锡和盐酸)作用,可以得到胺类化合物:注意：此反应不可逆，氧化会带来苯环的破裂！\n胺与氨相似，它们都具有碱性。氮原子有未共用电子对，形成带正电荷铵离子的缘故：十三、胺的反应:NH3+H+NH4+R-NH2+H+RNH3+（一）碱性碱性从强到弱的顺序：(CH3)2NH>CH3NH2>(CH3)3N>苄胺>NH3>吡啶>苯胺>吡咯\n可与卤烃或醇烷基化剂作用:工业上苯胺的甲基化反应:N-甲基苯胺N,N-二甲基苯胺过量（二）烷基化\nN-烷基(代)酰胺经还原又得到胺.因此利用胺的酰基化和酰胺的还原反应,可以一种胺为原料制取另一类的胺化合物.（三）酰基化可用LiAlH4还原成胺伯胺、仲胺与酰基化试剂(酰氯,酸酐)发生酰基化反应,生成N-烷基(代)酰胺:\n氨基是很强的邻、对位定位基，容易发生亲电取代反应：（1）卤化——速度快，溴化和氯化得2,4,6-三卤苯胺：思考:如何鉴别苯酚与苯胺?白色沉淀苯胺与碘作用只得到一元碘化物:15.8.7芳环上的取代反应\n——主要产物对溴乙酰苯胺:乙酰化溴化水解苯胺的一元溴化物制备使苯胺活性降低！\n例1——间位取代反应例2——对位取代反应（2）硝化——注意硝酸的氧化作用和氨基的保护氨基的保护间位取代反应,注意条件\n（1）季铵盐的生成——叔胺和卤烷作用生成季铵盐：季铵盐在加热时分解，生成叔胺和卤烷：具有长链的季铵盐可作为阳离子型表面活性剂。（五）季铵盐和季铵碱\n（2）季铵碱的生成——季铵盐与强碱作用时，不能使胺游离出来，而得到含有季铵碱的平衡混合物：*若在强碱的醇溶液中进行，由于碱金属的卤化物不溶于醇而沉淀析出，平衡破坏而生成季铵碱。*若用AgOH，反应也能顺利进行：季铵碱是强碱，碱性可与NaOH、KOH相当。加热时则分解成叔胺和烯烃：氢氧化四乙铵三乙胺乙烯例1\n均含有—N2—官能团，它的两端都和碳原子直接相连的化合物称为偶氮化合物；如果一端与非碳原子直接相连的化合物成为重氮化合物：十四、重氮化合物和偶氮化合物\n伯芳胺在低温及强酸（主要是盐酸或硫酸）水溶液中,与亚硝酸作用生成重氮盐的反应,称为重氮化反应：氯化重氮苯（一）重氮化反应<5℃(NaNO2+HCl)\n重氮化合物的结构：[ArN+N]X-或ArN2+X-重氮正离子主要的共振结构：\n重氮盐化学性质非常活泼，它的化学反应归纳两类（1）放出氮的反应——重氮基被取代的反应；（2）保留氮的反应——还原反应和偶合反应。（二）芳香重氮盐的性质1、取代反应（放出氮气的反应）重氮盐中的重氮基可以被羟基、氢、卤素、氰基等原子或基团取代，在反应中有氮气放出。\n（1）被羟基取代——将重氮盐的酸性水溶液加热，即发生水解，放出氮气，并有酚生成：生成酚\nA：碘代——重氮盐和KI加热。例如：碘代反应属于SN1历程，Cl-，Br-亲核能力弱，要发生此反应常需要亚铜盐作为催化剂：（2）被卤原子取代\n例如：——在氯化亚铜的浓盐酸或溴化铜的浓氢溴酸溶液存在下，重氮盐受热后转变成氯代或溴代芳烃。注意卤素一致桑德迈尔反应\n例如：（3）被氰基取代\n重氮盐与还原剂次磷酸（H3PO2）或NaOH-甲醛溶液作用，则重氮基可被氢原子所取代：由于重氮盐是由伯胺制得的，本反应提供了一个从芳环上除去-NH2的方法，所以这个反应又称为脱氨基反应。（4）被氢原子取代\n若用较强的还原剂（如锌和盐酸）则生成苯胺和氨:2、还原反应（保留氮的反应）以氯化亚锡和盐酸还原：\n重氮正离子进攻酚羟基或二甲氨基的对位，如对位已有其它基团，则在邻位发生偶合：3、偶联反应\n黄色气体，剧毒易爆炸。重氮甲烷——最简单最重要的脂肪族重氮化合物。结构——线形分子，共振式：重氮甲烷的轨道示意图既有亲核性，又有亲电性，又是一个偶极离子。性质活泼。（三）重氮甲烷和碳烯重氮甲烷(CH2N2)，\nN-甲基-N-亚硝基对甲苯磺酰胺对甲苯磺酰氯N-烷基酰胺与亚硝酸作用，生成N-甲基-N-亚硝基酰胺再用KOH分解得到：（1）重氮甲烷的制备——方法1：重氮甲烷制备——方法2：\nA：甲基化剂（b）与弱酸性化合物（酚、烯醇）反应——生成醚。（2）重氮化合物的性质（a）与羧酸作用生成羧酸甲酯，并放出氮气\n例如：2-甲基-4-硝基苯酚与重氮甲烷作用.B:重氮甲烷与酰氯作用生成重氮甲基酮生成醚\n第四部分有机化学专题\n一、碳水化合物碳水化合物也叫糖类，由碳、氢、氧三种元素组成。按有机化合物的分类，碳水化合物是多羟基醛和多羟基酮，以及能水解成多羟基醛和多羟基酮的一类化合物。碳水化合物分为三类:（1）单糖最简单的不能水解成更小分子的多羟基醛和多羟基酮。例如葡萄糖和果糖。\n（2）低聚糖一分子水解可生成2~10个分子单糖的碳水化合物。其中双糖最重要，例如蔗糖、麦芽糖。（3）多糖一分子水解能生成很多分子（10个以上）单糖的碳水化合物。例如淀粉、纤维素等，他们可水解成数千个单糖。糖类常根据来源用俗名。\n（一）单糖单糖是低聚糖和多糖的基本单元，单糖一般是含有3~6个碳原子的多羟基醛和酮。自然界中存在的单糖主要是戊糖和己糖，戊糖中最主要的是核糖，它是戊醛糖；己糖中最重要的是葡萄糖(己醛糖)和果糖（己酮糖）。\n单糖并不是仅以开链式存在，还有其它的存在形式1925~1930年，由X射线等现代物理方法证明，葡萄糖主要是以氧环式（环状半缩醛结构）存在的。\n环状结构的α构型和β构型糖分子中的醛基与羟基作用形成半缩醛时，由于C=O为平面结构，羟基可从平面的两边进攻C=O，所以得到两种异构体α构型和β构型两种构型可通过开链式相互转化而达到平衡。\n（二）二糖由两个单糖分子结合而成的分子称二糖。它是由一个单糖分子的半缩醛羟基（也称苷羟基）和另一分子的醇羟基或苷羟基之间脱水缩合而成。连接两个单糖之间的C-O-C键称为糖苷键。\n通过两个半缩醛羟基脱水而形成的双糖，分子中已不存在半缩醛羟基，不能开环成醛基，不具有还原性，所以叫非还原性双糖双糖分为还原性双糖和非还原性双糖\n通过一个糖的个半缩醛羟基和另一个糖的其它羟基脱水而形成的双糖，分子中仍保留一个半缩醛羟基，它能开环成醛基，具有还原性，所以叫还原性双糖半缩醛羟基\n（1）是由-D-吡喃葡萄糖和-D-呋喃果糖的两个半缩醛羟基失水而成的。（2）蔗糖中已无半缩醛羟基，所以不是还原糖。1、蔗糖的结构：-1,2-苷键二、重要的双糖-D-吡喃葡萄糖-D-呋喃果糖\n2、麦芽糖麦芽糖是淀粉在淀粉糖化酶作用下，部分水解的产物。一分子麦芽糖水解后，生成两分子D-葡萄糖。麦芽糖可以看作是一个葡萄糖分子的α-苷羟基，与另一个葡萄糖分子的4-羟基之间失去一分子水而形成的。麦芽糖有变旋光现象，可以生成脎，还原糖。苷羟基\n3、纤维二糖与麦芽糖的不同点：它是-葡萄糖的苷。固态时，纤维二糖是型的。纤维二糖是纤维素部分水解所生成的二糖。像麦芽糖一样，一分子纤维二糖水解后也生成两分子D-葡萄糖。\n（1）乳糖水解产生一分子β-D-吡喃半乳糖和一分子D-吡喃葡萄糖。（2）分子中保留了一个半缩醛的羟基，所以是还原糖。4、乳糖的结构β-1,4-苷键\n（三）多糖多糖是由多个单糖分子通过苷键结合而成的天然高分子化合物。它广泛存在于自然界，一般多糖无还原性、无变旋光现象，多数不易溶于水。自然界中最重要的多糖是淀粉和纤维素。淀粉是由α-D-葡萄糖单元通过α-1,4-苷键结合而成，纤维素则是由β-D-葡萄糖单元通过β-1,4-苷键结合而成。它们结构之间的差别很小，但影响深刻。人类的消化酶不能断裂β-1,4-苷键，所以纤维素不能作为人类的食物；牛、白蚁等食草动物借助其消化道内的微生物，可以水解而消化纤维素。\n纤维素:完全水解也生成D-葡萄糖，但部分水解则生成纤维二糖（是-D-葡萄糖的苷）。所以，纤维素的构成单元是-D-葡萄糖；淀粉的构成单元是-D-葡萄糖。纤维素分子是D-葡萄糖通过-1，4-苷键相连而成的直链分子，含有10000~15000个葡萄糖单元，相对分子质量约：1600000~2400000。1、纤维素及应用纤维素除可直接用于纺织、造纸等工业外，也可把它变成某些衍生物加以利用。\n\n\n\n2、淀粉天然淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成，是贮存多糖直链淀粉是D-葡萄糖以α-（1,4）苷键连接的多糖链，支链淀粉除了含有D-葡萄糖以α-（1,4）苷键外，还有α-（1,6）苷键连接在分子处。每个支链平均20～30个葡萄糖。淀粉水解得到葡萄糖，中间经过不同的糊精：淀粉→红糊精→无色糊精→麦芽糖→葡萄糖淀粉遇碘呈不同的颜色反应，但一般都被蓝色掩盖（直链淀粉紫红色,红糊精红色)\n\n\n支链淀粉：D－葡萄糖通过α－1，4－糖苷键和α－1，6－糖苷键形成。\n二、氨基酸和蛋白质蛋白质是生命的物质基础，从化学组成上来看，它是由许多不同的α-氨基酸单体，按不同的组合方式连接成的聚合物。\n（一）氨基酸的结构、命名和分类羧酸分子中烃基上的氢被氨基取代生成的化合物叫氨基酸。组成蛋白质的氨基酸有20种，全部都是α-氨基酸。RCH2COOHRCHCOOHNH2酸氨基酸\n组成蛋白质的氨基酸除甘氨酸和脯氨酸外，其他均具有如下结构通式。各种氨基酸的区别在于侧链R基的不同。20种基本氨基酸按R的极性可分为非极性氨基酸、极性性氨基酸、酸性氨基酸和碱性氨基酸。-氨基酸可变部分不变部分氨基酸的结构\n甘氨酸：GlyH-CH-COOHNH2CH3-CH-COOHNH2丙氨酸：Ale苯丙氨酸：PheCH2-CH-COOHNH2命名\n谷氨酸：GluHOOC-CH2-CH2-CH-COOHNH2赖氨酸：LysH2N-CH2CH2CH2CH2CHCOOHNH2脯氨酸：ProCH2—CHCOOHCH2NHCH2\n分类中性氨基酸—氨基和羧基数目相等酸性氨基酸—羧基数目多于氨基的数目碱性氨基酸—氨基数目多于羧基的数目\n天然氨基酸除甘氨酸外，都有旋光性，α-碳的构型都是L-型：（二）氨基酸的构型COOHHH2NRCOOHNH2HRL-氨基酸D-氨基酸\n用R、S命名的则L构型的氨基酸多为S型，只有L－半光氨酸为R型。S-型R-型\n氨基酸既含有氨基，又含有羧基，他们的性质集中地表现在这两个官能团上。R—CH—COOHNH2酯化酰化脱羧叠氮化与亚硝酸反应与醛酮反应烃基化反应成盐（三）氨基酸的化学性质\n氨基酸既含有氨基，又含有羧基，显示出酸和碱的两重性质，它既可以跟酸反应生成成盐，又可以跟碱反应生成盐，R-CH-COOHNH2+HClR-CH-COOHNH3++Cl-+NaOHR-CH-COO-NH2+Na+R-CH-COOHNH21、氨基酸的酸碱性（两性）\n八种人体必需氨基酸赖氨酸苯丙氨酸亮氨酸异亮氨酸缬氨酸苏氨酸色氨酸组氨酸所谓必需氨基酸，就是人体内不能合成的氨基酸\n（四）蛋白质1.蛋白质的结构蛋白质分子中，各个氨基酸连接成的长链分子称为肽，是通过一个氨基酸分子的-NH2与另一个氨基酸分子的-COOH之间消去水分子得到的酰胺键（肽键）连接而成。\n多肽中氨基酸的组成和排列顺序称为一级结构；多肽链经盘绕折叠，并沿链的不同基团之间通过氢键而决定的结构称为二级结构；卷曲的多肽链又经折叠成为复杂的空间三维结构，称为三级结构；具有三级结构的亚基按一定的方式缔合起来叫做蛋白质的四级结构。蛋白质的空间结构主要决定于它的一级结构。\n蛋白质的构象在蛋白质分子里，通常有两种构象：α—螺旋β—折叠对于一个简单的有机分子来说，他的构象是很多的。对于一个复杂的蛋白质分子来说，它形成构象的数目怎么样呢？少得惊人！许多蛋白质只有一种构象。\n多肽链盐键氢键疏水键疏水键盐键决定蛋白质构象的作用力二硫键范德华力范德华力\n（二）蛋白质的空间结构蛋白质是由许多氨基酸通过肽键连结起来的，因此肽键结构对蛋白质至关重要。肽键实际上是一个酰氨键，经过X射线分析和理论推断发现：①肽键中CO-NH-四个原子和与它们相邻的两个α-碳原子都处在同一平面上。②C-N键的键长比正常的C-N键短，具有双键性质，因此不能自由旋转，③与C-N键相连的H原子和O原子彼此处于反式。这样，就可以把蛋白质分子的主链看成是一系列坚硬的平面组成的，平面之间以α—碳原子相互隔开，并以α-碳原子为定点作旋转活动。CαCNCαOH具有双键性质，旋转受到影响\n肽链的旋转受阻CCCCONNHRHCOHφψCNNOCHCRHCOHCψφ\n2蛋白质的性质和氨基酸一样具有两性和等电点；变性（可逆，非可逆）；水解；显色反应（黄蛋白反应、茚三酮）。3酶酶是生物体内起催化作用的蛋白质，其作用的特异性表现为：（1）条件温和；（2）选择性强；（3）高效。\n三、核酸核酸核苷酸核苷磷酸嘌呤、嘧啶核糖、脱氧核糖\n核酸核糖核酸（RNA)脱氧核糖核酸（DNA)\n核糖和脱氧核糖OHOHOHHOH2COOHOHHHOH2COCHOOHOHOHHHHCH2OHβ-D-核糖β-D-核糖β-D-2-脱氧核糖\n嘌呤和嘧啶HNNNN嘌呤NN嘧啶胸腺嘧啶THNNOOCH3H腺嘌呤A鸟嘌呤G胞嘧啶C尿嘧啶UHNNNNNH2OHNNNNH2NNNNH2OHNNOO\n（三）核苷腺苷脱氧胞苷OHHHOH2CONNNH2OOHOHHOH2CONNNNNH2\n（四）核苷酸腺苷酸脱氧胞苷酸OHO-P-O-H2COHOHOHONNNNNH2OHO-P-O-H2COHOHHONNNH2O\n5´-磷酸核苷酸的基本结构OO（N=A、G、C、U、T）HH(O)H1´2´NOHCH2HH5´4´3´PO-OOO-核糖磷酸碱基\n核糖碱基磷酸核苷酸脱氧核糖碱基磷酸脱氧核苷酸ACGUAGCT\n脱氧核糖A磷酸脱氧核糖C磷酸脱氧核糖T磷酸脱氧核糖U磷酸脱氧核糖C磷酸脱氧核糖C磷酸DNA\n核苷酸的连接方式OOO=P－O－H2COHOOO=P－O－H2COHOOO=P－O－H2COHOOO=P－O－H2COHAUCT\nＤＮＡ分子双螺旋结构模型3’5’C3’5’C\n糖环平面与中心轴平行。碱基平面与中心轴垂直，各相邻平面部分重叠。\n\n（一）高分子的涵义1.分子量在5,000以上的大分子。2.高分子化合物有较好的强度和弹性分子量：1000以下：低分子5000以上：高分子链节——组成高分子的重复单位单体——能聚合成高分子的低分子四、合成高分子化合物\n（二）高分子化合物的组成高分子化合物的化学组成一般都比较简单高分子的分子量=聚合度×链节数\n1.从分子量和组成看，高分子的分子量很大，具有“多散性”。2.从分子结构看有线型结构：分子中的原子由共价键相互结合成一条很长的蜷曲状态“链”。体型结构：分子链与分子链之间有许多化学链交联起来，形成网格一样的结构。3.从性能上看，通常处于固体状态，有较好的机械强度，绝缘性能，耐腐蚀性能，可塑性，高弹性。4.从用途上看，一般可作为结构材料，供各方面使用。（三）高分子化合物的特点\n（四）高分子化合物的分类1.按来源分类：天然高分子（天然橡胶、纤维素、淀粉）合成高分子（合成橡胶、合成纤维、塑料）2.按工艺性质和应用分类：塑料、橡胶、纤维3.按高分子主链结构分类：碳链高分子化合物、杂链高分子化合物等。4.按合成高分子化合物的反应类型分类：加聚物、缩聚物\n特殊高分子、功能高分子、仿生高分子、生物高分子、医药高分子、高分子试剂、高分子催化剂。通用高分子——用量最大，面也广。四烯：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯四纶：涤纶、锦纶、腈纶、维纶四胶：丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶5.按应用功能分类：\n1.高分子命名一般习惯上用俗名。纤维、淀粉2.在单体前加个“聚”字。聚氯乙烯3.缩聚反应制得的高聚物，在原料后加“树脂”二字。酚醛树脂、环氧树脂4.商品名称：腈纶、的确良（聚对苯二甲酸乙二酯纤维）、电木（酚醛树脂）（五）高分子化合物的命名\n常见聚合物的结构与名称1．塑料中的“四烯”英文缩写系统命名聚乙烯PE聚次乙基聚丙烯PP聚1-甲基乙烯聚氯乙烯PVC聚1-氯乙烯聚苯乙烯\n尼龙-6聚已内酰胺“6”表示已内酰胺的碳原子数尼龙-66聚已二酰已二胺前面数字表示二元胺的碳原子数，后面的数字表示二元酸的碳原子数。聚已内酰胺（尼龙-6）聚已二酰已二胺（尼龙-66）锦纶2、合成纤维“六纶”涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶\n聚对苯二甲酸乙二酯PETP聚丙烯腈PAN涤纶腈纶\n3．“四胶”（合成橡胶）①丁苯橡胶：丁二烯和苯二烯共聚②顺丁橡胶:丁二烯为单体\n③异戊橡胶:异戊二烯为单体④乙丙橡胶\n（六）高分子化合物的基本结构1．线型结构又称链状高聚物，是由许多链节相互联成一条长链的高聚物。2．体型结构一般是由多官能团单体相互作用，使主链与主链之间以共价键相连接，形成三维空间的立体结构。特点：具有高弹性、可塑性、在溶剂中能溶解，加热能熔融，硬度和脆度较小。有独立存在的分子。特点：没有弹性和可塑性；不能溶解和熔融；只能溶胀，硬度和脆度较大。不能反复熔化，只能一次加工成型。\n（七）高聚物的特性1．不挥发性。2．高分子链的柔顺性与良好的机械强度。3．良好的绝缘性能。4．结晶性。5．溶解性和熔融性。6．耐化学腐蚀。\n（八）高分子化合物的合成:加成聚合：一个或两个以上的单体化合成为高聚物的反应，分子量为单体整数倍。即M=n×S\n缩聚反应：特点：A．单体至少有两种以上的官能团如：—OH,—COOH，—NH2等。例：B．通过一连串的缩合反应来完成，反应后大多数有低分子化合物产生。分子量随时间增加而增加，单体转化率与时间无关。C、反应为逐步完成，并为吸热反应。\n聚乙烯丙纶高分子防水胶复合防水卷材人类正进入合成材料时代新时代，新生活新工艺，新产品（九）高分子化合物的应用\n我被高分子包围了呀！酚醛塑料涤纶聚氯乙烯有机玻璃聚苯乙烯聚四氟乙烯塑料聚丙烯\n四大塑料“四烯”聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯合成纤维“六纶”涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶合成橡胶“四胶”顺丁橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶、异戊橡胶以及聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯、有机玻璃等都是经过聚合反应得到的高分子化合物。\n1、离子交换树脂CH2—CH—CH2—CH—CH—CH2—CH—SO3HRSO3H+Na+RSO3Na+H+交换再生交换再生RN(CH3)3OH-+Cl-+RN(CH3)3Cl-+OH-+\n472【人造器官组织】由于某些合成高分子材料（如：有机硅聚合物、有机氟聚合物、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、醋酸纤维素等）与生物体中的天然高分子有极其相似的化学结构，生物相容性较好，较少受到排斥，安全无毒，可用于制作医用组织和人造器官的高分子材料。从皮肤到内脏，从血液到五官都有用医用高分子材料制成的人造器官组织，如人造血管、人造心脏、人造肾脏、人造皮肤、人造骨髓等，最早应用的医用高分子材料是代替手术缝合线的聚乳酸。使聚乳酸作为外科手术的缝合线，因聚乳酸极易水解、缝合伤口愈合后，不需拆线，缝合线经体液水解为乳酸。2、生物医用高分子材料\n阿斯匹林是一个“古老”的解热镇痛药物，而缓释长效阿斯匹林又使阿斯匹林焕发了青春。近年，科学家通过乙二醇的桥梁作用把阿斯匹林连接在高聚物上，制成缓释长效阿斯匹林，用于关节炎和冠心病的辅助治疗，缓释长效阿斯匹林可分为三部分：①高分子载体（聚甲基丙烯酸）；②低分子药物（阿斯匹林）；③作为桥梁作用的乙二醇。肠胃中水解变为阿斯匹林。【高分子药物】现代医药发展方向之一：合成药物长效化和低毒化，其有效途径是低分子药物高分子化。例如可将药物分子连在安全无毒的高分子链上。缓释长效阿斯匹林的结构简式如下：\n3、感光性高分子材料感光性高分子材料是指吸收光能后引起分子内发生物理、化学变化的感光体系。光致抗蚀剂：应用在集成电路上。光降解材料：解决白色污染问题。\n475【光致变色高分子】螺苯并吡喃类衍生物是一类典型的光致变色化合物，将其引入纤维素类聚合物分子链上，用这种聚合物仿制的纤维就具有光致变色功能。变色反应式如下：共轭链变化引起颜色变化通过上述反应实现了人们的服装可以随光线强弱变化而变化。\n4、导电高分子材料聚乙炔是具有共轭结构的高分子，由于π电子的离域运动，使其具有很高的流动性，起着自由电子的作用而具有导电性，导电高分子材料具有质轻、导电性好、电荷贮存能力强和耐腐蚀等优点，有广泛的应用前景。\n5、液晶高分子材料同时具有液体和晶体性质的材料成为液晶。液晶可作各种结构材料，也可以作功能材料，如信息显示材料，光学记录，贮存材料，非线性光学材料等。\n6、高吸水材料高吸水性树脂是一种具有超级吸水能力的新型材料，可吸收自重几百甚至几千倍的水。