高等有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)

高等有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)第一頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二教材及授課對象教材：

《高等有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》第三版榮國斌編著授課對象：化學(xué)系應(yīng)用化學(xué)專業(yè)本科三年級(jí)學(xué)生第二頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二授課學(xué)時(shí)及答疑安排授課學(xué)時(shí)：32答疑時(shí)間：周五下午地點(diǎn):實(shí)驗(yàn)二樓316室第三頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二電子課件共享郵箱aoc_ecust@126.comPassword:ECUST@2012第四頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二教學(xué)內(nèi)容與課時(shí)安排章節(jié)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)1、有機(jī)波譜的四譜綜合解析62、活潑中間體53、有機(jī)反應(yīng)機(jī)理和測定方法54、周環(huán)反應(yīng)65、金屬有機(jī)化學(xué)56、有機(jī)光化學(xué)57、天然產(chǎn)物化學(xué)建議：自學(xué)8、有機(jī)合成設(shè)計(jì)建議：自學(xué)9、當(dāng)代有機(jī)化學(xué)展望建議：自學(xué)第五頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二第一章有機(jī)化合物的波譜綜合分析第六頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二教學(xué)目的1、“溫故而知新”，復(fù)習(xí)并鞏固“四譜”2、掌握運(yùn)用“四譜”解析有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的策略和方法以及相應(yīng)的步驟3、實(shí)際運(yùn)用“四譜”解析提供相應(yīng)譜圖的未知有機(jī)化合物第七頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二某感冒中藥處方板藍(lán)根5錢金銀花2錢連翹3錢竹葉1錢白菊花5錢牛子3錢射干3錢桑葉2錢貫眾3錢酚氨咖敏別名：氨非咖敏片、氨酚咖敏片、克感敏片、撲感敏片復(fù)方制劑，其組分為：對乙酰氨基酚0.15g氨基比林0.1g咖啡因30mg馬來酸氯苯那敏2mg實(shí)際問題：醫(yī)藥配方每一種“有效成分”的化學(xué)結(jié)構(gòu)是怎樣的？為什么能有一定的藥效？第八頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)的問題發(fā)現(xiàn)、分離得到一個(gè)天然產(chǎn)物合成一個(gè)新的有機(jī)化合物該化合物的結(jié)構(gòu)？如何來測定和鑒別有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)？結(jié)構(gòu)與合成設(shè)計(jì)、預(yù)想的一致嗎？第九頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)分析目標(biāo)？該化合物的分子式、分子量是怎樣的？該化合物分子結(jié)構(gòu)中含有哪些基團(tuán)？這些基團(tuán)和碳鏈骨架、基團(tuán)之間是如何連接的？分析得出整個(gè)分子結(jié)構(gòu)模型并加以驗(yàn)證第十頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)分析方法的發(fā)展化學(xué)分析方法利用特征化學(xué)反應(yīng)確定官能團(tuán)、分子量等等反應(yīng)多樣復(fù)雜，樣品量多，周期長，誤差大，分析困難儀器分析方法利用現(xiàn)代先進(jìn)分析儀器得出分子結(jié)構(gòu)信息，準(zhǔn)確確定整個(gè)分子結(jié)構(gòu)不需化學(xué)反應(yīng)，樣品量少，周期短，誤差小，分析簡單第十一頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二測定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的儀器分析方法質(zhì)譜（MS，MassSpectrometry）核磁共振波譜（NMR，NuclearMagneticResonanceSpectroscopy）

——核磁共振氫譜（1HNMR）

——核磁共振碳譜（13CNMR）紅外吸收光譜（IR，Infra-RedAbsorptionSpectroscopy）紫外吸收光譜（UV，Ultra-VioletAbsorptionSpectroscopy）第十二頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二某未知有機(jī)化合物的四譜譜圖如下，求它的結(jié)構(gòu)？實(shí)際問題第十三頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二分析譜圖，得到結(jié)構(gòu)信息歸納、推斷出分子結(jié)構(gòu)問題分析步驟第十四頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二我們必須了解：四譜能夠提供的信息第十五頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二化合物的分子量化合物的化學(xué)式化合物中所含的官能團(tuán)化合物的類型化合物中的基團(tuán)之間的連接次序質(zhì)譜提供的信息第十六頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二核磁共振氫譜提供的信息化合物中含氫基團(tuán)的個(gè)數(shù)化合物中含氫基團(tuán)的類型第十七頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二核磁共振碳譜提供的信息化合物中碳原子的個(gè)數(shù)化合物的類型歸屬第十八頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二紅外吸收光譜提供的信息化合物中所含有的官能團(tuán)某些官能團(tuán)之間的連接關(guān)系第十九頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二紫外吸收光譜提供的信息化合物中的共軛體系類型化合物中的生色基團(tuán)第二十頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二課后大作業(yè)課后閱讀：

《大學(xué)有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》

有關(guān)波譜章節(jié)的相應(yīng)理論知識(shí)學(xué)有余力，做做章節(jié)后的練習(xí)第二十一頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二紅外吸收光譜紫外吸收光譜第二十二頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二紅外圖譜結(jié)構(gòu)信息第二十三頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二紅外光譜的分區(qū)區(qū)域名稱氫鍵區(qū)叁鍵和累積雙鍵區(qū)雙鍵區(qū)單鍵區(qū)波數(shù)范圍4000~25002500~20002000~15001500~400基團(tuán)及振動(dòng)形式O-H、C-H、N-H等含氫基團(tuán)的伸縮振動(dòng)C≡C、C≡N、N≡N等叁鍵和C=C=C、N=C=O等累積雙鍵的伸縮振動(dòng)C=O、C=C、C=N、苯環(huán)等雙鍵基團(tuán)的伸縮振動(dòng)C-O、C-C、C-N、C-X等單鍵的伸縮振動(dòng)及含C-H、O-H等含氫基團(tuán)彎曲振動(dòng)特征頻率區(qū)指紋區(qū)第二十四頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二特征頻率區(qū)吸收峰數(shù)目不多，但具有很強(qiáng)的特征性不同化合物的同種基團(tuán)，振動(dòng)頻率一般出現(xiàn)在一個(gè)窄的波數(shù)范圍內(nèi)例如：羧酸、酮、酯、酰胺等的羰基一般出現(xiàn)在1700cm-1處，有強(qiáng)的吸收第二十五頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二指紋區(qū)吸收峰多而雜、沒有明顯的特征性原因：C-C作為有機(jī)化合物的骨架，大量存在C-O、C-N、C-C等的伸縮振動(dòng)難區(qū)分C-H、N-H、O-H、彎曲振動(dòng)也在該區(qū)域C、N等多價(jià)原子，通過多個(gè)化學(xué)鍵與其他各類原子相連，化學(xué)環(huán)境復(fù)雜，基團(tuán)振動(dòng)頻率多變但分子結(jié)構(gòu)微小變化，指紋區(qū)敏感第二十六頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二解析紅外譜圖“三要素”峰形強(qiáng)度位置第二十七頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二峰形第二十八頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二強(qiáng)度摩爾消光系數(shù)強(qiáng)度符號(hào)>200很強(qiáng)vs75~200強(qiáng)s25~75中等m5~25弱w0~5很弱vw第二十九頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二位置吸收峰的位置與分子結(jié)構(gòu)有關(guān)有機(jī)化合物是多原子分子，分子振動(dòng)情況復(fù)雜不可能把所有峰都?xì)w屬于分子內(nèi)的某種振動(dòng)一定的官能團(tuán)總是有一定的特征吸收第三十頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二常見基團(tuán)按六個(gè)區(qū)進(jìn)行分析：4000~2500cm-1：這是X-H（X=C、N、O、S）伸縮振動(dòng)區(qū)。第三十一頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二醇、酚游離O-H伸縮振動(dòng)，3600cm-1氫鍵締合的O-H的伸縮振動(dòng)，3300cm-1C-O伸縮振動(dòng)，1250~1000cm-1,在譜圖中一般為最強(qiáng)峰第三十二頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二苯乙醇第三十三頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二第三十四頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二-OH當(dāng)分子間–OH有締合時(shí)，紅外吸收向較低波數(shù)移動(dòng)（3300cm-1）附近，峰形寬而鈍。第三十五頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二伯胺仲胺第三十六頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二(CH3CH2)3NH+Cl-第三十七頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二⑶C-H（烴基）：

C-H鍵伸縮振動(dòng)的分界線是3000cm-1：不飽和碳（雙鍵及苯環(huán)）>3000cm-1；飽和碳（除三元環(huán)外）<3000cm-1。不飽和碳的C-H伸縮振動(dòng)吸收峰強(qiáng)度較低，往往在>3000cm-1處以飽和碳的C-H吸收峰的小肩峰的形式出現(xiàn)。

C≡C－H在~3300cm-1有很尖銳的吸收峰，不易和其他不飽和C-H吸收峰混淆。

第三十八頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二飽和C-H不飽和C-H第三十九頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二烷烴飽和C-H的伸縮振動(dòng)在3000~2800cm-1,其中包括CH3、CH2不對稱和對成伸縮振動(dòng)以及CH的伸縮振動(dòng)CH3、CH2的彎曲振動(dòng)在1500~1300cm-1分子中四個(gè)以上的-CH2組成長鏈，在720cm-1出現(xiàn)面內(nèi)搖擺振動(dòng)弱吸收峰第四十頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二第四十一頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二炔烴兩個(gè)特征峰：C≡C伸縮振動(dòng)，2140~2100cm-1C≡C旁的C-H伸縮振動(dòng)，3300cm-1第四十二頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二第四十三頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二2.2500~2000cm-1：這是三鍵和累積雙鍵（－C≡C－、－C≡N、C＝C＝C、－N＝C＝O等）的伸縮振動(dòng)區(qū)，在此區(qū)域內(nèi)，任何小的吸收峰都應(yīng)引起注意，它們都能提供有關(guān)的結(jié)構(gòu)信息。C≡H第四十四頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二第四十五頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二3.2000~1500cm-1：是雙鍵的伸縮振動(dòng)區(qū)，是紅外譜圖中很重要的區(qū)域，其中最重要的是羰基的吸收峰。大部分＞C＝O化合物集中在~1650－1900cm-1處，除了羧酸鹽等少數(shù)情況外，＞C＝O峰都是尖銳或稍寬，其強(qiáng)度都較大，在羰基化合物的紅外光譜圖中，＞C＝O的吸收一般為最強(qiáng)峰或次強(qiáng)峰。第四十六頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二羰基化合物化合物種類多在1700cm-1處的C=O是最典型的特征峰不同類型的羰基化合物，吸收峰的位置也會(huì)有一些變化第四十七頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二第四十八頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二第四十九頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二第五十頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二第五十一頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二第五十二頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二酸酐羰基峰為兩個(gè)峰，是典型的特征峰在指紋區(qū)也有C-O-C的伸縮振動(dòng)峰第五十三頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二丁酸酐第五十四頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二烯烴C=C雙鍵伸縮振動(dòng)在

1680~1600cm-1中等強(qiáng)度不飽和C-H伸縮振動(dòng)位于

3100~3000cm-1不飽和C-H的面外彎曲振動(dòng)位于

1000~650cm-1區(qū)域第五十五頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二第五十六頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二－C＝C－出現(xiàn)在1600~1680cm-1，強(qiáng)度中等或較低。第五十七頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二芳烴苯環(huán)骨架振動(dòng)，1650~1450cm-1，2-4個(gè)峰苯環(huán)上的C-H伸縮振動(dòng)3100~3000cm-1苯環(huán)上的C-H面外彎曲振動(dòng)，900~650cm-1苯環(huán)上的C-H面外彎曲振動(dòng)倍頻峰，2000~1600cm-1,可作為判斷苯環(huán)取代類型的依據(jù)第五十八頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二倍頻峰苯環(huán)還有2000~1667cm-1

譜帶，是C－H面外彎曲振動(dòng)引起，對苯環(huán)的取代位置判別有一定幫助。第五十九頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二第六十頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期二第六十一頁，共六十八頁，編輯于2023