常见官能团的氢谱
（1）烷基链
在烷基链很短时，因各个碳原子上的氢的δ有一定的差异，常呈现为一级谱或近似为一级谱。
正构长链烷基-(CH2)n CH3若与一电负性基团相连，α-CH2的谱峰将移向低场方向。β-CH2亦会稍往低场移动。位数更高的CH2化学位移很相近，在δ=1.25ppm处形成一个粗的单峰。因它们δ值很接近而J=6-7Hz，因此形成一个强耦合体系（|δ1-δ2|/J小），峰形是复杂的，只因其所有谱线集中，故粗看为一单峰。由于与CH3相连的CH2属于强耦合体系之列，甲基的峰形较n+1规律有畸变：左外侧峰变钝，右外侧峰更钝。
（2）取代苯环
①单取代苯环
在谱图的苯环区内，从积分曲线得知有五个氢存在时，由此可判定苯环是单取代的。
从前面我们知道，核磁谱图的复杂性取定于
Δ。随着取代基变化苯环的耦合常数改变并不大，因此取代基的性质（它使邻、间、对位氢的化学位移偏离于苯）决定了谱图的复杂程
度和形状。Camberlain [4]提出了苯环分别被两类取代基取代后苯环上剩余氢的谱峰形状的分析。本书结合苯环取代基的电子效应，综合分析苯环上剩余氢的谱峰的峰形及化学位移，并明确地提出三类取代基的概念，以此来讨论取代苯环的谱图，现论述如下：a．第一类取代基是使邻、间、对位氢的δ值（相对未取代苯）位移均不大的基团。属于第一类取代基团的有：-CH3、-CH2-、-CH<、-Cl、-Br、-CH=CHR、
-C C等。
由于邻、间、对位氢的化学位移差别不大，它们的峰拉不开，总体来看是一个中间高、两边低的大峰。
b. 第二类取代基团是有机化学使苯环活化的邻、对位定位基。从有机化学的角度看，其邻、对位氢的电子密度增高使亲电反应容易进行。从核磁的角度看，电子密度增高使谱峰移向高场。邻、对位氢的谱峰往高场的移动较大，间位氢的谱峰往高场移动较小，因此，苯环上的五个氢的谱峰分为两组：邻、对位的氢（一共三个氢）的谱峰在相对高场位置；间位的两个氢的谱峰在相对低场位置。由于间位氢的两侧都有邻碳上的氢，3J又大于4J及5J，因此其谱峰粗略看是三重峰。高场三个氢的谱图则很复杂。属于该类取代基的有：-OH、-OR、-NH2、-NHR、-NR'R''等。
c．第三类取代基团是有机化学中的间位定向基团。这些基团使苯环钝化，电子云密度
降低。从核磁的角度看就是共振谱线（相对于未取线苯环）移向低场。邻位两个氢谱线位移较大，处在最低场，粗略呈双峰。间、对位三个氢谱线也往低场移动，但因位移较小，相对处于高场。属于第三类基团的有-CHO、-COR、-COOR、-COOH、-CONHR、-NO2、-N=N-Ar、-SO3H等。
知道单取代苯环谱图的上述三种模式对于推结构很有用处。比如未知物谱图苯环部分低场两个氢的谱线的δ值靠近8ppm，粗看是双重峰，高场三个氢的谱线的δ值也略大于7.3ppm，（苯的δ值），由此可知有羰基、硝基等第三类基团的取代。
②对位取代苯环
对位取代苯有二重转轴。其谱图是左右对称的。
苯环上剩余的四个氢之间仅存在两对3J耦合关系，因此它们的谱图简单。对位取代苯环谱图具有鲜明的特点，是取代苯环谱图中最易识别的。粗看它是左右对称的四重峰，中间一对峰强，外面一对峰弱，每个峰可能还有各自小的卫星峰（以某谱线为中心，左右对称的一对强度低的谱峰）。
③邻位取代苯环
a. 相同基团邻位取代，其谱图左、右对称。
b. 不同基团邻位取代，其谱图很复杂。因单取代苯环分子有对称性；在二取代苯环中，对位、间位取代的谱图比邻位取代简单；多取代则使苯环上氢的数目减少，从而谱图得以简化；因此不同基团邻位取代苯环具有最复杂的苯环谱图。
④间位取代苯环
间位取代苯环的图谱一般也是相当复杂的，但两个取代基团中间的隔离氢因无3J耦合，经常显示粗略的单峰。
⑤多取代苯环
可仿照上面进行分析。
（3）取代的杂芳环
由于杂原子的存在，杂芳环上不同位置的氢的δ值已拉开一定距离，取代基效应使之更进一步拉开，因此取代的杂芳环的氢谱经常可按一级谱近似地分析，但需注意氢核之间的耦合常数（3J，4J等）的数值和它们相对杂原子的位置有关（参阅6.4）。
（4）烯氢
烯氢谱峰处于烷基与苯环氢谱峰之间。由于常存在几个耦合常数，峰形较复杂。在许多情况下，烯氢谱峰可按一级谱近似分析。若在同一烯碳原子上有两个氢（端烯），其2J值仅约2Hz，这使裂分后的谱线复杂又密集。
（5）活泼氢
因氢键的作用，活泼氢的出峰位置不定，与样品浓度、介质、作图温度等有关，重氢交换可去掉活泼氢的谱峰，由此可以确认其存在。
常見官能團 烴基 根據所含π鍵的不同，不同的烴基官能團具有不同的性質。注意：烷烴基（如甲基、亞甲基）不算官能團，而苯基是官能團。 分類官能團名稱化學式結構式英文前綴英文後綴例子 烷烴烷基RH alkyl- -ane 甲烷 烯烴烯基R2C=CR2alkenyl- -ene 乙烯 炔烴炔基RC≡CR'alkynyl- -yne 乙炔 1
含鹵素取代基 鹵代烴中含有碳-鹵素鍵，鍵能隨鹵素不同而有變化。一般除氟代烴外，鹵代烴都可發生親核取代反應和消去反應。 2
氟代烷氟代RF fluoro- alkyl fluoride 一氟甲烷 氯代烷氯代RCl chloro- alkyl chloride 一氯甲烷 溴代烷溴代RBr bromo- alkyl bromide 一溴甲烷 碘代烷碘代RI iodo- alkyl iodide 一碘甲烷 3
含氧官能團 不同的碳氧鍵會因其中原子雜化程度的不同而有性質上的差異。sp2雜化的氧原子有吸電子效應，而sp3則有給電子效應。 分類官能團名稱化學式結構式英文前綴英文後綴例子 醯鹵鹵代甲醯基RCOX haloformyl- -oyl halide 乙醯氯 醇羥基ROH hydroxy- -ol 甲醇 酮羰基RCOR' keto-, oxo- -one 丁酮 4
醛醛基RCHO aldo- -al 乙醛 碳酸酯碳酸酯ROCOOR alkyl carbonate 羧酸鹽羧酸根RCOO?carboxy- -oate 乙酸鈉 羧酸羧基RCOOH carboxy- -oic acid 乙酸 醚醚ROR' alkoxy- alkyl alkyl ether 乙醚 5
无官能团：烷烃—— C4以上为液态。及以下是气态，C51.一般 2.化学性质稳定，不能使酸性高锰酸钾溶液，溴水等褪色。可以和卤素（氯气和溴）发生取代反应，生成卤代烃和相应的卤化3. 氢，条件光照。4.烷烃在高温下可以发生裂解，例如甲烷在高温下裂解为碳和氢气。 烯烃——官能团：碳碳双键 1.性质活泼，可使酸性高锰酸钾溶液褪色。 2.可使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色，发生加成反应，生成邻二溴代烷，例如乙烯和溴加成生成1,2-二溴乙烷。 3.酸催化下和水加成生成醇，如乙烯在浓硫酸催化下和水加成生成乙醇。 4.烯烃加成符合马氏规则，即氢一般加在氢多的那个C上。 5.乙烯在银或铜等催化下可以被空气氧化为环氧乙烷。 6.烯烃可以在镍等催化剂存在下和氢气加成生成烷烃 7.烯烃可以发生加聚反应生成高聚物，如聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯等。 实验室制乙烯通过乙醇在浓硫酸作用下脱水生成，条件170℃。 炔烃——官能团：碳碳三键 1.性质与烯烃相似，主要发生加成反应。也可让高锰酸钾，溴水等褪色。 炔烃加水生成的产物为烯醇，烯醇不稳定，会重排成醛或酮。如乙
炔加水生成乙烯醇，乙烯醇不稳定会重拍生成乙醛。 3.乙炔和氯化氢加成的产物为氯乙烯，加聚反应后得到聚氯乙烯。 4.炔烃加成同样符合马氏规则 5.实验室制乙炔主要通过电石水解制的（用饱和食盐水）。 芳香烃——含有苯环的烃。 1.苯的性质很稳定，类似烷烃，不与酸性高锰酸钾，溴的四氯化碳反应，与溴水发生萃取（物理变化）。 2.苯可以发生一系列取代反应，主要有： 和氯，溴等卤素取代，生成氯苯或溴苯和相应的卤化氢（条件：液溴，铁或三溴化铁催化，不可用溴水。） 和浓硝酸，浓硫酸的混合物发生硝化反应，生成硝基苯和水。条件加热。 和浓硫酸反应生成苯磺酸，条件加热。 3.苯可以加氢生成环己烷。 4.苯的同系物的性质不同，取代基性质活泼，只要和苯环直接相连的碳上有氢，就可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸。如甲苯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，被氧化为苯甲酸。无论取代基有多长，氧化产物都为苯甲酸。 5.苯分子中所有原子都在同一平面上。 6.苯环中不存在碳碳双键，六个碳原子之间的键完全相同，是一种特
烷烃——无官能团： 1.一般C4及以下是气态，C5以上为液态。 2.化学性质稳定，不能使酸性高锰酸钾溶液，溴水等褪色。 3.可以和卤素（氯气和溴）发生取代反应，生成卤代烃和相应的卤化氢，条件光照。 4.烷烃在高温下可以发生裂解，例如甲烷在高温下裂解为碳和氢气。烯烃——官能团：碳碳双键 1.性质活泼，可使酸性高锰酸钾溶液褪色。 2.可使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色，发生加成反应，生成邻二溴代烷，例如乙烯和溴加成生成1,2-二溴乙烷。 3.酸催化下和水加成生成醇，如乙烯在浓硫酸催化下和水加成生成乙醇。 4.烯烃加成符合马氏规则，即氢一般加在氢多的那个C上。 5.乙烯在银或铜等催化下可以被空气氧化为环氧乙烷。 6.烯烃可以在镍等催化剂存在下和氢气加成生成烷烃 7.烯烃可以发生加聚反应生成高聚物，如聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯等。 实验室制乙烯通过乙醇在浓硫酸作用下脱水生成，条件170℃。 炔烃——官能团：碳碳三键 1.性质与烯烃相似，主要发生加成反应。也可让高锰酸钾，溴水等褪色。 2.炔烃加水生成的产物为烯醇，烯醇不稳定，会重排成醛或酮。如乙
炔加水生成乙烯醇，乙烯醇不稳定会重拍生成乙醛。 3.乙炔和氯化氢加成的产物为氯乙烯，加聚反应后得到聚氯乙烯。 4.炔烃加成同样符合马氏规则 5.实验室制乙炔主要通过电石水解制的（用饱和食盐水）。 芳香烃——含有苯环的烃。 1.苯的性质很稳定，类似烷烃，不与酸性高锰酸钾，溴的四氯化碳反应，与溴水发生萃取（物理变化）。 2.苯可以发生一系列取代反应，主要有： 和氯，溴等卤素取代，生成氯苯或溴苯和相应的卤化氢（条件：液溴，铁或三溴化铁催化，不可用溴水。） 和浓硝酸，浓硫酸的混合物发生硝化反应，生成硝基苯和水。条件加热。 和浓硫酸反应生成苯磺酸，条件加热。 3.苯可以加氢生成环己烷。 4.苯的同系物的性质不同，取代基性质活泼，只要和苯环直接相连的碳上有氢，就可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸。如甲苯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，被氧化为苯甲酸。无论取代基有多长，氧化产物都为苯甲酸。 5.苯分子中所有原子都在同一平面上。 6.苯环中不存在碳碳双键，六个碳原子之间的键完全相同，是一种特殊的大π键。
人0 Xfi 甲 It 草 幺子弍:cooph 胪J2分矣:WSffl *0u 乙氢甲It 耳 分子式：COOK 年屋分类:wsm 0-CH ) *宙：甲丘甲離華 分子式：COOMa 舗產分空：進荃GO COOH 命屋分类： 名 ?: isnJLILM 分子弍：CO(t-Bu) 严厘分类:樓生团 NH 2 塔祢：毎基甲毎基 牙子式:CONH2 胪雇分类:碳基团 "乞 件 名练：异丁 It 狂 分子式：CO(i-Pr) 序酌类:碳荃团 幺祢:乙醉基 另子式:COCH3 所斥分类：O 团 兔?u 宋甲配狂 毎子5：! COPh 豹压分芬：儀荃团 名洽：甲tt^;IE￡ 分子式:CHO 所斥分类：os 名冻：★甲狂 分子式：CH2Ph 斯应分癸:襪荃团 RT 名 W ： B￡ 分子北：CN 所?分as ：审棊0= R￡H 名祢:乙決基 分子弍：C2H 所匡分卒:谑菇团 Q '5° 名称：三 分孑式:CPh3 所舄分类:碳基匡 名越U 三异丙荃甲基 分孑式：C(i-Pr)3 所床分类:蘇因 CI R ------------ I CI 名三気甲基 分?式：ccim 所廂分类:碳至因 R --------- F r 名称：三気甲基 分子式:CF3 所耳分类:蘇因 名粽：魅內基 分子式:CH=CH2CH2 所泾分25 :強芝团 名稼:乙垛基 分子式：CH=CH2 所至分2$：审棊01 名称：魚甲能基 牙子式:COCI 子居分 类:WSS
R H^C 名徐:异戊基分子式：i-Am 所雇分 类：碳链 平3 R - H3 CH3 名徐:叔丁基分子式：t-Bu 所雇分类：谀链 R I CH3 名徐:仲丁基分子式：s-Bu 所層分类：碳涟 R CH3 H CH3名務:异丁 基分子式：I-BU 所属分类：碳链 CH3 T CH3 名称:异丙基分子式:i-Pr 所 犀分类：碳链 n/W1 名称:正戊基外子式：n?C5 所雇分类：谀 链 名探:正丁基 份孑式：n?C4 所属分类：碳链 :心 名称:正丙基 分子式：n?C3 所犀分类：碳 链 攵徐:环主基分子式:C-C8 所属分类：碳环 乂徐:环霞基 分孑式：C-C7 所属分类:碳环 X称：茏基 分子式：bpn 所属分类：碳环 兔徐：茂基 分子式：C- C5P 所属分类：碳环 名徐:环己基分子式：c? C6 所属分类：碳环名徐:环戊基 分子式:c<5 所属分类：碳环 □ 名徐:环丁基 分子式：c? C4 所属分类：碳环 △ 名青:环丙基 分子式：c<3 所属分类：碳环
官能团是决定的化学性质的或。 常见官能团： ●烃：碳碳单键（C—C）（每个C各有三键) 碳碳单键不是官能团，其异构是碳链异构 ●烃：（>C=C<）、氧化反应。（具有面式结构，即双键及其所连接的原子在同一平面内） ● 烃：碳碳叁键（-C≡C-）加成反应。（具有线式结构，即三键及其所连接的原子在同一直线上）●卤代烃：卤原子(-X)，X代表（F，Cl，Br，I）；在碱性条件下可以水解生成，例如：C2H5Br+NaOH=C2H5OH+NaBr ●醇、酚：羟基(-OH)；伯醇羟基可以消去生成碳碳双键，酚羟基可以和NaOH 反应生成水，与Na2CO3反应生成NaHCO3，二者都可以和金属钠反应生成氢气 ●醚：醚键（-C-O-C-）可以由醇羟基脱水形成。最简单的醚是甲醚（二甲醚DME） ●硫醚：（-S-）由(或钠)与或硫酸酯反应而得易生成或，与卤代烃作用生成锍盐(硫翁盐)。分子中原子影响下，可形成碳正、负或碳。 ●醛：醛基(-CHO)；可以发生银镜反应，可以和斐林试剂反应氧化成。与氢气加成生成羟基。 ●酮：羰基(>C=O)；可以与氢气加成生成羟基。由于氧的强吸电子性，碳原子上易发生。其它常见化学反应包括：亲核还原反应，羟醛缩合反应。 ●羧酸：羧基(-COOH)；酸性，与NaOH反应生成水（中和反应），与NaHCO3、Na2CO3反应生成二氧化碳，与醇发生酯化反应 ●酯: 酯 (-COO-) 在酸性条件下水解生成羧酸与醇（不完全反应），碱性条件下生成盐与醇（完全反应）。 ●化合物：硝基(-NO2)；亚硝基（-NO） ●胺：(-NH2). 弱碱性 ●磺酸：磺基（-SO3H）酸性，可由浓硫酸取代生成 ●酰：（-CO-）有机化合物分子中的氮、氧、碳等原子上引入酰基的反应统称为酰化 HO-NO2 硝酸 -NO2 硝酰基 HO-SO2-OH硫酸 R-SO2-磺酰基 ●腈：氰基（-C≡N）氰化物中碱金属氰化物易溶于水，水解呈碱性 ●胩：异氰基（-NC） ●腙：（=C=NNH2）醛或酮的羰基与肼或取代肼缩合 ●：（-SH）弱酸性，易被氧化 ●膦：（-PH2）由磷化氢的氢原子部分或全部被烃基取代 ●肟：【（醛肟：RH>C=N-OH）（酮肟：RR’>C=N-OH）】醛或酮的羰基和烃胺中的氨基缩合 ●环氧基：-CH(O)CH- ●：（-N=N-）
第二章核磁共振氢谱(1H-NMR) §1 概述 基本情况 1H 天然丰度：99.9844%, I=1/2， γ=26.752(107radT-1S-1) 共振频率：42.577 MHz/T δ: 0～20ppm §2 化学位移 1.影响δ值的因素 A.电子效应 (1)诱导效应 a电负性 电负性强的取代基使氢核外电子云密度降低，其共振吸收向低场位移，δ值增大 b.多取代有加和性 c.诱导效应通过成键电子传递，随着与电负性取代基距离的增大，诱导效应的影响逐渐减弱，通常相隔3个以上碳的影响可以忽略不计 （2）.共轭效应 氮、氧等杂原子可与双键、苯环共轭。 苯环上的氢被推电子基取代，由于p-π共轭,使苯环电子云密度增大, δ值向高场移动苯环上的氢被吸电子基取代，由于p-π共轭或π-π共轭,使苯环电子云密度降低, δ值向低场移动 (3). 场效应 在某些刚性结构中,一些带杂原子的官能团可通过其电场对邻近氢核施加影响,使其化学
位移发生变化.这些通过电场发挥的作用称为场效应 (4). 范德华(Van der Waals)效应 在某些刚性结构中,当两个氢核在空间上非常接近，其外层电子云互相排斥使核外电子云不能很好地包围氢核，相当于核外电子云密度降低，δ值向低场移动 B.邻近基团的磁各向异性 某些化学键和基团可对空间不同空间位置上的质子施加不同的影响，即它们的屏蔽作用是有方向性的。磁各向异性产生的屏蔽作用通过空间传递，是远程的。 （1）芳环 在苯环的外周区域感应磁场的方向与外加磁场的方向相同（顺磁屏蔽），苯环质子处于此去屏蔽区，其所受磁场强度为外加磁场和感应磁场之和，δ值向低场移动。 （2）双键 >C=O, >C=C<的屏蔽作用与苯环类似。在其平面的上、下方各有一个锥形屏蔽区 （“+”），其它区域为去屏蔽区。 （3）三键 互相垂直的两个π键轨道电子绕σ键产生环电流，在外加磁场作用下产生与三键平行但方向与外加磁场相反的感应磁场。三键的两端位于屏蔽区（“+”），上、下方为去锥形屏蔽区（“-”）δ值比烯氢小。 （4）单键和环己烷 单键各向异性方向与双键相似，直立键质子的化学位移一般比平伏键小0.05-0.8 C.氢键 氢键的缔合作用减少了质子周围的电子云密度, δ值向低场移动。 氢键质子的δ值变化范围大，与缔合程度密切相关。 分子内氢键，质子的δ值与浓度无关 分子间氢键，质子的δ值与浓度有关，浓度大，缔合程度密切。 D.非结构因素 1.介质因素 2.浓度 3.温度 2.各类质子的化学位移 (1).sp3杂化(饱和烷烃) a.化学位移的范围 δ<-CH3 < CH2 < CH, 0-2ppm 与同碳上有强电子基团(O,N,CL,Br)相连, 或邻位有各项异性基团(=,=O,Ph),δ值上升,<5ppm b.化学位移的计算 1）-CH2- δ(CH2R1R2) =1.25+Σσ δ(CHR1R2R3) =1.50+Σσ
常见官能团的氢谱 （1）烷基链 在烷基链很短时，因各个碳原子上的氢的δ有一定的差异，常呈现为一级谱或近似为一级谱。 正构长链烷基-(CH2)n CH3若与一电负性基团相连，α-CH2的谱峰将移向低场方向。β-CH2亦会稍往低场移动。位数更高的CH2化学位移很相近，在δ=1.25ppm处形成一个粗的单峰。因它们δ值很接近而J=6-7Hz，因此形成一个强耦合体系（|δ1-δ2|/J小），峰形是复杂的，只因其所有谱线集中，故粗看为一单峰。由于与CH3相连的CH2属于强耦合体系之列，甲基的峰形较n+1规律有畸变：左外侧峰变钝，右外侧峰更钝。 （2）取代苯环 ①单取代苯环 在谱图的苯环区内，从积分曲线得知有五个氢存在时，由此可判定苯环是单取代的。 从前面我们知道，核磁谱图的复杂性取定于 Δ。随着取代基变化苯环的耦合常数改变并不大，因此取代基的性质（它使邻、间、对位氢的化学位移偏离于苯）决定了谱图的复杂程
度和形状。Camberlain [4]提出了苯环分别被两类取代基取代后苯环上剩余氢的谱峰形状的分析。本书结合苯环取代基的电子效应，综合分析苯环上剩余氢的谱峰的峰形及化学位移，并明确地提出三类取代基的概念，以此来讨论取代苯环的谱图，现论述如下：a．第一类取代基是使邻、间、对位氢的δ值（相对未取代苯）位移均不大的基团。属于第一类取代基团的有：-CH3、-CH2-、-CH<、-Cl、-Br、-CH=CHR、 -C C等。 由于邻、间、对位氢的化学位移差别不大，它们的峰拉不开，总体来看是一个中间高、两边低的大峰。 b. 第二类取代基团是有机化学使苯环活化的邻、对位定位基。从有机化学的角度看，其邻、对位氢的电子密度增高使亲电反应容易进行。从核磁的角度看，电子密度增高使谱峰移向高场。邻、对位氢的谱峰往高场的移动较大，间位氢的谱峰往高场移动较小，因此，苯环上的五个氢的谱峰分为两组：邻、对位的氢（一共三个氢）的谱峰在相对高场位置；间位的两个氢的谱峰在相对低场位置。由于间位氢的两侧都有邻碳上的氢，3J又大于4J及5J，因此其谱峰粗略看是三重峰。高场三个氢的谱图则很复杂。属于该类取代基的有：-OH、-OR、-NH2、-NHR、-NR'R''等。 c．第三类取代基团是有机化学中的间位定向基团。这些基团使苯环钝化，电子云密度
1.化学位移能够提供的信息？ 化学位移可以提示质子所处化学环境，氢谱中各种基团的化学位移变化很大，不易记忆，但只要牢记几个典型基团的化学位移就可以解决很多问题。如：甲基0.8～1.2ppm，连苯环的甲基2ppm附近，乙酰基上的甲基2ppm附近，甲氧基和氮甲基3～4ppm，双键5～7ppm，苯环7～8ppm，醛基8～10ppm，不连氧的亚甲基1～2ppm，连氧的亚甲基3～4ppm。 2.偶合常数可以给出哪些结构信息？ 可以从偶合常数看出基团间的关系，邻位偶合常数较大，远程偶合常数较小。还可以利用Kapulus公式计算邻位氢的二面角。对于有双键的化合物，顺式的氢之间偶合常数为6～10Hz，反式的氢之间偶合常数为12～16Hz。 3.质子偏共振去偶可以用来确定碳的类型，为什么现在常用DEPT谱，而不同质子偏共振去偶谱？ 质子偏共振去偶区分伯、仲、叔、季碳的方法是根据裂分成四重、三重、二重和单峰，如果峰离得近会产生重叠，不容易解析，而DEPT区分伯、仲、叔、季碳的方法是根据峰向上或向下，峰不会重叠，并且质子偏共振去偶的灵敏度比DEPT法的灵敏度低得多，所以现在常用DEPT谱区分碳的类型。 5.解析合成化合物的谱、植物中提取化合物的谱和未知化合物的谱，思路有什么不同？ 合成化合物的结果是已知的，只要用谱和结构对照就可以知道化合物和预定的结构是否一致。对于植物中提取化合物的谱，首先应看是哪一类化合物，然后用已知的文献数据对照，看是否为已知物，如果文献中没有这个数据则继续测DEPT谱和二维谱，推出结构。对于一个全未知的化合物，除测核磁共振外，还要结合质谱、红外、紫外和元素分析，一步步推测结构。
2014届高三二轮复习-有机化学中常见官能团 对于有机化学来说，最重要的莫过于官能团，官能团是决定有机物的化学性质的原子或原子团，有机物因为有不同的官能团，性质会发生改变，因此对于官能团的了解成了一大难点。 一、什么是有机物 在了解官能团之前，我们必须要先判断什么才算的上是有机物，是只要含有碳的化合物都是有机物吗？非也，有机物是指含碳的化合物，但除CO2，CO,H2CO3，硫酸盐，金属碳化物（CaC2）等。 比如天然气的主要成分甲烷是最简单的烷烃，甲醇是最简单的醇，乙烯是最简单的烯烃。它们都是有机化合物。而对于结构简式为HO—CO—OH则不是有机物，因为这是碳酸的结构简式。 二、高中有机化学中有哪些常见官能团及其化学性质 在高中有机化学的学习中我们遇到过许多的官能团，现在将其归类: 1。卤化烃：官能团，卤原子（CI等） 在碱的溶液中发生“水解反应”，生成醇 在碱的醇溶液中发生“消去反应”，得到不饱和烃 2。醇：官能团，醇羟基（-OH） 能与钠反应，产生氢气 能发生消去得到不饱和烃（与羟基相连的碳直接相连的碳原子上如果没有氢原子，不能发生消去）
能与羧酸发生酯化反应 能被催化氧化成醛（伯醇氧化成醛，仲醇氧化成酮，叔醇不能被催化氧化） 3。醛：官能团，醛基(—CHO) 能与银氨溶液发生银镜反应 能与新制的氢氧化铜溶液反应生成红色沉淀 能被氧化成羧酸 能被加氢还原成醇 4。酚，官能团，酚羟基（—OH） 具有酸性 能钠反应得到氢气 酚羟基使苯环性质更活泼，苯环上易发生取代，酚羟基在苯环上是邻对位定位基 能与羧酸发生酯化 5。羧酸，官能团，羧基（—COOH） 具有酸性（一般酸性强于碳酸） 能与钠反应得到氢气 不能被还原成醛 能与醇发生酯化反应
核磁共振氢谱专项练习及答案 (一)判断题(正确的在括号内填“√”号；错误的在括号内填“×”号。) 1．核磁共振波谱法与红外吸收光谱法一样，都是基于吸收电磁辐射的分析法。( ) 2．质量数为奇数，核电荷数为偶数的原子核，其自旋量子数为零。( ) 3．自旋量子数I=1的原子核在静磁场中，相对于外磁场，可能有两种取向。( ) 4．氢质子在二甲基亚砜中的化学位移比在氯仿中要小。( ) 5．核磁共振波谱仪的磁场越强，其分辨率越高。( ) 6．核磁共振波谱中对于OCH3、CCH3和NCH3，NCH3的质子的化学位移最大。( ) 7．在核磁共振波谱中，耦合质子的谱线裂分数目取决于邻近氢核的个数。( ) 8．化合物CH3CH2OCH(CH3)2的1H NMR中，各质子信号的面积比为9:2:1。( ) 9．核磁共振波谱中出现的多重峰是由于邻近核的核自旋相互作用。( ) 10．化合物Cl2CH—CH2Cl的核磁共振波谱中，H的精细结构为三重峰。( ) 11．苯环和双键氢质子的共振频率出现在低场是由于π电子的磁各向异性效应。( ) 12．氢键对质子的化学位移影响较大，所以活泼氢的化学位移在一定范围内变化。( ) 13．不同的原子核产生共振条件不同，发生共振所必需的磁场强度(B0)和射频频率(v)不同。( ) 14．(CH3)4Si分子中1H核共振频率处于高场，比所有有机化合物中的1H核都高。( ) 15．羟基的化学位移随氢键的强度变化而移动，氢键越强，δ值就越小。( ) 答案 (一)判断题 1．√ 2．× 3．× 4．× 5．√ 6．× 7．√ 8．× 9．√ l0．√ 11．√ l2．√l3．√ l4．× l5．× (二)选择题(单项选择) 1．氢谱主要通过信号的特征提供分子结构的信息，以下选项中不是信号特征的是( )。 A．峰的位置； B．峰的裂分；C．峰高；D．积分线高度。 2．以下关于“核自旋弛豫”的表述中，错误的是( )。 A．没有弛豫，就不会产生核磁共振； B．谱线宽度与弛豫时间成反比； C．通过弛豫，维持高能态核的微弱多数；D．弛豫分为纵向弛豫和横向弛豫两种。 3．具有以下自旋量子数的原子核中，目前研究最多用途最广的是( )。 A．I=1／2；B．I=0；C．I=1；D．I＞1。 4．下列化合物中的质子，化学位移最小的是( )。 A．CH3Br；B．CH4；C．CH3I；D．CH3F。 5．进行已知成分的有机混合物的定量分析，宜采用( )。 A．极谱法；B．色谱法；C．红外光谱法；D．核磁共振法。 6．CH3CH2COOH在核磁共振波谱图上有几组峰?最低场信号有几个氢?( ) A．3(1H)；B．6(1H)；C．3(3H)；D．6(2H)。 7．下面化合物中在核磁共振谱中出现单峰的是( 九 A．CH3CH2C1；B．CH3CH20H；C．CH3CH3；D．CH3CH(CH3)2。 8．下列4种化合物中，哪个标有*号的质子有最大的化学位移?( )
含氧官能团 不同的碳氧键会因其中原子程度的不同而有性质上的差异。sp2杂化的氧原子有，而sp3则有。 分类官能团名称化学式结构式英文前缀英文后缀例子卤代甲酰基RCOX haloformyl- -oyl halide ROH hydroxy- -ol RCOR' keto-, oxo- -one RCHO aldo- -al ROCOOR alkyl carbonate RCOO carboxy- -oate
RCOOH carboxy- -oic acid ROR' alkoxy- alkyl alkyl ether RCOOR' alkyl alkan oate ROOH hydroperoxy- alkyl hydroperoxide ROOR peroxy- alkyl peroxide []含氮官能团 分类官 能 团 名 称 化学式 结 构 式 英文前缀英文后缀例子
RCONR carboxamido- -amide 2 RNH amino- -amine 2 R NH amino- -amine 2 N amino- -amine R 3 N+ammonio- -ammonium R 4 RC(=NH)R' imino- -imine RC(=NR)R'imino- -imine RC(=NH)H imino- -imine RC(=NR')H imino- -imine
RC(=O)NC(=O )R' imido- -imide RN 3 azido- alkyl azide RN 2 R' azo- -diazene ROCN cyanato- alkyl cyanate RNC isocyano- alkyl isocyanide RNCO isocyanato- alkyl isocyanate RNCS isothiocyanato- alkyl isothiocyanate RONO 2 nitrooxy-, nitroxy- alkyl nitrate
第3章核磁共振氢谱 核磁共振（nuclear magnetic resonance, NMR）是近十几年来发展起来的新技术，它与元素分析、组外光谱、红外光谱、质谱等方法配合，已成为化合物结构测定的有力工具。目前核磁共振已经深入到化学学科的各个领域，广泛应用越有机化学、生物化学、药物化学、罗和化学、无机化学、高分子化学、环境化学食品化学及与化学相关的各个学科，并对这些学科的发展起着极大的推动作用。 核磁共振测定过程中不破坏样品，仪分样品可测多种数据；不但可以测定纯物质，也可以测定彼此型号不重叠的混合物样品；不但可以测定有机物，现在许多无机物的分子结构也能用核磁共振技术进行测定。 3.1 核磁共振的基本原理 3.1.1 原子核的磁矩 原子核是带正电的粒子，若其进行自旋运动将能产生磁极矩，但并不是所有的原子核都能产生自旋，只有那些中子数和质子数均为奇数，或中子数和质子数之一为奇数的原子核才能产生自旋。如1H、13C、15N、19F、31P……、119Sn等。这些能够自旋的原子核进行自旋运动时能产生磁极矩，原子核的自旋运动与自旋量子数I相关,I=0的原子核没有自旋运动。只有I≠0的原子核有自旋运动。 原子核由中子和质子所组成，因此有相应的质量数和电荷数。很多种同位素的原子核都具有磁矩，这样的原子核可称为磁性核，是核磁共振的研究对象。原子核的磁矩取决于原子核的自旋角动量P，其大小为： 式中：I为原子核的自旋量子数。h为普朗克常数。 原子核可按I的数值分为以下三类： （1）中子数、质子数均为偶数，则I=0，如12C、16O、32S等。此类原子核不能用核磁共振法进行测定。 （2）中子数与质子数其一为偶数，另一为奇数，则Ｉ为半整数，如 I=1/2：1H、13C、15N、19F、31P、37Se等； I=3/2：7Li、9Be、11B、33S、35Cl、37Cl等； I=5/2：17O、25Mg、27Al、55Mn等； 以及I=7/2、9/2等。 （3）中子数、质子数均为奇数，则I为整数，如2H(D)、6Li、14N等I=1；58Co，I=2；10B，I=3。 （2）、（3）类原子核是核磁共振研究的对象。其中，I=1/2的原子核，其电荷均匀分布于原子核表面，这样的原子核不具有四极矩，其核磁共振的谱线窄，最宜于核磁共振检测。凡I值非零的原子核即具有自旋角动量P，也就具有磁矩μ，μ与P之间的关系为： γ称为磁旋比，是原子核的重要属性。 3.1.2 自旋核在次场中的取向和能级 质子核磁距在外加磁场中空间量子化，有2I + 1种可能的空间取向，这些磁量子数m的值只能取I, I-1......-I, －I+1,共有2I + 1种可能的值，如下图所示：
高中有机化学中常见官能团 对于有机化学来说，最重要的莫过于官能团，官能团是决定有机物的化学性质的原子或原子团，有机物因为有不同的官能团，性质会发生改变，因此对于官能团的了解成了一大难点。 一、什么是有机物在了解官能团之前，我们必须要先判断什么才算的上是有机物，是只要含有碳的化合物都是有机物吗？非也，有机物是指含碳的化合物，但除CO2，CO,H2CO3，硫酸盐，金属碳化物（CaC2）等。比如天然气的主要成分甲烷是最简单的烷烃，甲醇是最简单的醇，乙烯是最简单的烯烃。它们都是有机化合物。而对于结构简式为HO—CO—OH则不是有机物，因为这是碳酸的结构简式。 二、高中有机化学中有哪些常见官能团及其化学性质在高中有机化学的学习中我们遇到过许多的官能团，现在将其归类: 1。卤化烃：官能团，卤原子（CI等）在碱的溶液中发生“水解反应”，生成醇在碱的醇溶液中发生“消去反应”，得到不饱和烃 2。醇：官能团，醇羟基（-OH）能与钠反应，产生氢气能发生消去得到不饱和烃（与羟基相连的碳直接相连的碳原子上如果没有氢原子，不能发生消去）能与羧酸发生酯化反应能被催化氧化成醛（伯醇氧化成醛，仲醇氧化成酮，叔醇不能被催化氧化） 3。醛：官能团，醛基(—CHO) 能与银氨溶液发生银镜反应能与新制的氢氧化铜溶液反应生成红色沉淀能被氧化成羧酸能被加氢还原成醇 4。酚，官能团，酚羟基（—OH）具有酸性能钠反应得到氢气酚羟基使苯环性质更活泼，苯环上易发生取代，酚羟基在苯环上是邻对位定位基能与羧酸发生酯化 5。羧酸，官能团，羧基（—COOH）具有酸性（一般酸性强于碳酸） 能与钠反应得到氢气不能被还原成醛能与醇发生酯化反应 6。酯，官能团，酯基（—COOR）能发生水解得到酸和醇 三、实验室鉴别官能团的方法 ①如何鉴别羟基和羧基装置：试管，Na2CO3药品，胶头滴管，装有乙醇和乙酸的试剂瓶过程：a.用胶头滴管吸取同等份量的乙醇和乙酸，分别滴入两支试管； b.将Na2CO3分别滴入装有乙醇和乙酸的试管，观察现象现象：装有乙酸的试管开始冒出气泡，装有乙醇的试管无现象结论：乙酸中的羧基具有酸性能和碱性氧化物反应，乙醇中的羟基不具有酸性方程式：Na2CO3+2CH3COOH=2CH3COONa+CO2↑ ②如何鉴别甲酸和乙酸装置：试管，胶头滴管过程：a. 制备银氨溶液：在洁净的试管里加入1mL2%的硝酸银溶液，然后一边摇动试管，一边逐滴滴入2%的稀氨水，只最初产生的沉淀恰好溶解为止 b.分别向盛有银氨溶液的两个试管中加入等分量的甲酸和乙酸现象：有甲酸的试管内壁上附着一层光亮如镜的金属银结论：甲酸既具有羧基的结构，又有醛基的结构，因此表现出与它的同系物不同的一些特性。因为具有醛基，故有还原性，能发生银镜反应方程式：HCOOH + 2Ag(NH3)2OH -→(NH4)2CO3 + 2Ag↓ +2NH3 +H2O ③如何鉴别醛基(两种方案）<1>装置：试管过程：a. 制备银氨溶液：在洁净的试管里加入1mL2%的硝酸银溶液，然后一边摇动试管，一边逐滴滴入2%的稀氨水，只最初产生的沉淀恰好溶解为止 b. 滴入3滴乙醛，振荡后把试管放在热水中温热。现象：试管内壁上附着一层光亮如镜的金属银结论：硝酸银与氨水生成的银氨溶液中含有氢氧化二氨合银，这是一种弱氧化剂，它能把乙醛氧化成乙酸，乙酸又与氨反应生成乙酸氨，而银离子被还原成金属银。还原生成的银附着在试管壁上，形成银镜。方程式：CH3CHO+2Ag(NH3)2+ 2OH-→CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O <2>装置：试管过程：a.制备新制氢氧化铜溶液：取一定量的氢氧化钠溶液，滴入几滴硫酸铜溶液，得到蓝色的悬浊液b.加入0.5ml的乙醛的碱性溶液，加热至沸腾，观察溶液现象：生成砖红色沉淀结论：乙醛具有还原性，能把反应中生成的氢氧化铜还原成红色的氧化亚铜沉淀方程式：CH3CHO十2Cu(OH)2→CH3COOH十Cu2O↓十2H20 ④如何鉴别烯烃和炔烃装置：试管，银氨溶液，胶头滴管过程：a.用胶头滴管吸取同等份量的乙烯和乙炔，分别加入两个试管 b.分别滴入银氨溶液观察现象现象：装有炔烃的试管生成红色沉淀，装有烯烃的试管没有现象。结论：只有端基炔能和银氨溶液反应方程式：CH≡CH+2[Ag(NH3)2]NO3→AgC≡CAg↓+2NH4NO3+2NH3↑ ⑤.如何鉴别苯和甲苯装置：试管，高锰酸钾溶液，胶头滴管过程：a.用胶头滴管吸取同等份量的苯和甲苯 b.分别滴入高锰酸钾溶液，观察现象现象：装有甲苯的试管高锰酸钾溶液褪色，装有苯的试管无
2.1核磁共振氢谱中的几个重要参数 1、化学位移 （1）影响化学位移的主要因素： a.诱导效应。 电负性取代基降低氢核外电子云密度，其共振吸收向低场位移，δ值增大，如 CH 3F CH 3 OH CH 3 Cl CH 3 Br CH 3 I CH 4 TMS δ(ppm) 4.06 3.40 3.05 2.68 2.16 0.23 0 X电负性 4.0 3.5 3.0 2.8 2.5 2.1 1.6 对于X－CH＜Y Z 型化合物，X、Y、Z基对＞CH－δ值的影响具有加合性，可用 shoolery公式估算，式中0.23为CH 4的δ，C i 值见下表。 例如：BrCH2Cl(括号内为实测值) δ=0.23+2.33+2.53=5.09ppm(5.16ppm) 利用此公式，计算值与实测值误差通常小于0.6ppm,但有时可达1pmm。 值得注意的是，诱导效应是通过成键电子传递的，随着与电负性取代基距离的增大，诱导效应的影响逐渐减弱，通常相隔3个碳以上的影响可以忽略不计。例如：
b.磁各向异性效应。 上面所述的质子周围的电子云密度，能阐明大多数有机化合物的化学位移值。但是还存在用这一因素不能解释的事实：如纯液态下的乙炔质子与乙烯质子相比，前者在高场共振；相反苯的质子又在低场下发生共振。这些现象可用磁各向异性效应解释。 当分子中某些基团的电子云排布不是球形对称时，即磁各向异性时，它对邻近的H核就附加一个各向异性磁场，使某些位置上核受屏蔽，而另一些位置上的核受去屏蔽，这一现象称为各向异性效应。在氢谱中，这种邻近基团的磁各向异性的影响十分重要。现举例说明一下： 叁键的磁各向异性效应：如乙炔分子呈直线型，叁键轴向的周围电子云是对称分布的。乙炔质子处于屏蔽区，使质子的δ值向高场移动。
常见的官能团对应关系如： (1)卤代烃：卤原子(-X)，X代表卤族元素（F，CL，Br，I）；在碱性条件下可以水解生成羟基 (2)醇、酚：羟基(-OH)；伯醇羟基可以消去生成碳碳双键，酚羟基可以和NaOH反应生成水，与Na2CO3反应生成NaHCO3，二者都可以和金属钠反应生成氢气 (3)醛：醛基(-CHO)；可以发生银镜反应，可以和斐林试剂反应氧化成羧基。与氢气加成生成羟基。 (4)酮：羰基(＞C=O)；可以与氢气加成生成羟基 (5)羧酸：羧基(-COOH)；酸性，与NaOH反应生成水，与NaHCO3、Na2CO3反应生成二氧化碳 (6)硝基化合物：硝基(-NO2)； (7)胺：氨基(-NH2). 弱碱性 (8)烯烃：双键（＞C=C＜）加成反应。 (9)炔烃：三键（-C≡C-）加成反应 (10)醚：醚键（-O-）可以由醇羟基脱水形成 (11)磺酸：磺基（-SO3H）酸性，可由浓硫酸取代生成 (12)腈：氰基（-CN） (13)酯: 酯(-COO-) 水解生成羧基与羟基，醇、酚与羧酸反应生成 注: 苯环不是官能团，但在芳香烃中，苯基(C6H5-)具有官能团的性质。苯基是过去的提法，现在都不认为苯基是官能团 甲烷燃烧 CH4+2O2→CO2+2H2O(条件为点燃) 甲烷隔绝空气高温分解 甲烷分解很复杂，以下是最终分解。CH4→C+2H2（条件为高温高压，催化剂） 甲烷和氯气发生取代反应 CH4+Cl2→CH3Cl+HCl CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HCl CH2Cl2+Cl2→CHCl3+HCl CHCl3+Cl2→CCl4+HCl （条件都为光照。） 实验室制甲烷 CH3COONa+NaOH→Na2CO3+CH4（条件是CaO 加热） 乙烯燃烧 CH2=CH2+3O2→2CO2+2H2O(条件为点燃） 乙烯和溴水 CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br 乙烯和水 CH2=CH2+H20→CH3CH2OH （条件为催化剂） 乙烯和氯化氢 CH2=CH2+HCl→CH3-CH2Cl 乙烯和氢气 CH2=CH2+H2→CH3-CH3 （条件为催化剂）
官能团 教学目的： 使学生进一步理解羟基官能团的结构和主要反应，掌握羟基的各种脱水反应原理 问：什么是官能团 答：官能团是指决定化合物化学特性的原子或原子团. 或称功能团。 问：在我们所学有机化学当中有哪些官能团 答：卤素原子、羟基、醛基、羧基、硝基，以及不饱和烃中所含有碳碳双键和碳碳叁键等都是官能团。 注: 苯环不是官能团，但在芳香烃中，苯基(C 6H 5 -)具有官能团的性质。苯基是过去的提法， 现在都不认为苯基是官能团 问：这些官能团有什么作用呢 答：官能团在有机化学中具有以下5个方面的作用。 1．决定有机物的种类 有机物的分类依据有组成、碳链、官能团和同系物等。 2．产生官能团的位置异构和种类异构 中学化学中有机物的同分异构种类有碳链异构、官能团位置异构和官能团的种类异构三种。对于同类有机物，由于官能团的位置不同而引起的同分异构是官能团的位置异构.对于同一种原子组成，却形成了不同的官能团，从而形成了不同的有机物类别，这就是官能团的种类异构。如：相同碳原子数的醛和酮，相同碳原子数的羧酸和酯，都是由于形成不同的官能团所造成的有机物种类不同的异构。 3．决定一类或几类有机物的化学性质 官能团对有机物的性质起决定作用，-X、-OH、-CHO、-COOH、-NO 2、-SO 3 H、-NH 2 、RCO-， 这些官能团就决定了有机物中的卤代烃、醇或酚、醛、羧酸、硝基化合物或亚硝酸酯、磺酸类有机物、胺类、酰胺类的化学性质。因此，学习有机物的性质实际上是学习官能团的性质，含有什么官能团的有机物就应该具备这种官能团的化学性质，不含有这种官能团的有机物就不具备这种官能团的化学性质，这是学习有机化学特别要认识到的一点。例如，醛类能发生银镜反应，或被新制的氢氧化铜悬浊液所氧化，可以认为这是醛类较特征的反应；但这不是醛类物质所特有的，而是醛基所特有的，因此，凡是含有醛基的物质，如葡萄糖、甲酸及甲酸酯等都能发生银镜反应，或被新制的氢氧化铜悬浊液所氧化。 4．影响其它基团的性质 有机物分子中的基团之间存在着相互影响，这包括官能团对烃基的影响，烃基对官能团的影响，以及含有多官能团的物质中官能团之间的的相互影响。 ① 醇、苯酚和羧酸的分子里都含有羟基，故皆可与钠作用放出氢气，但由于所连的基团不同，在酸性上存在差异。 R-OH 中性，不能与NaOH、Na 2CO 3 反应； C 6H 5 -OH 极弱酸性，比碳酸弱，不能使指示剂变色，能与NaOH反应，不能与Na 2 CO 3 反应； R-COOH 弱酸性，具有酸的通性，能与NaOH、Na 2CO 3 反应。 显然，羧酸中，羧基中的羰基的影响使得羟基中的氢易于电离。 ② 醛和酮都有羰基(>C=O)，但醛中羰基碳原子连接一个氢原子，而酮中羰基碳原子上连接着烃基，故前者具有还原性，后者比较稳定，不为弱氧化剂所氧化。 ③ 同一分子内的原子团也相互影响。如苯酚，-OH使苯环易于取代(致活)，苯基使-OH显示酸性(即电离出H+)。果糖中，多羟基影响羰基，可发生银镜反应。 由上可知，我们不但可以由有机物中所含的官能团来决定有机物的化学性质，也可以由物质
常见的各类有机物的官能团，结构特点及主要化学性质 (1)烷烃 A) 官能团：无 ；通式：C n H 2n +2；代表物：CH 4 B) 结构特点：键角为109°28′，空间正四面体分子。烷烃分子中的每个C 原子的四个价键也都如此。 C) 化学性质： ①取代反应（与卤素单质、在光照条件下） ②燃烧 (2)烯烃： A) 官能团： ；通式：C n H 2n (n ≥2)；代表物：H 2C=CH 2 B) 结构特点：键角为120°。双键碳原子与其所连接的四个原子共平面。 C) 化学性质： ①加成反应（与X 2、H 2、HX 、H 2O 等） ②加聚反应（与自身、其他烯烃） ③燃烧 ④被酸性高锰酸钾溶液氧化→CO 2 (3)炔烃： A) 官能团：—C≡C— ；通式：C n H 2n —2(n ≥2)；代表物：HC≡CH B) 结构特点：碳碳叁键与单键间的键角为180°。两个叁键碳原子与其所连接的两个原子在同一条直线上。 C) 化学性质：同烯烃 (4)苯及苯的同系物： A) 通式：C n H 2n —6(n ≥6)；代表物： B)结构特点：苯分子中键角为120°，平面正六边形结构，6个C 原子和6个H 原子共平面。 C)化学性质： ①取代反应（与液溴、HNO 3、H 2SO 4等） ②加成反应（与H 2） (5)卤代烃 A) 官能团：—X(卤素原子)； 代表物： CH 3CH 2Br B) 结构特点：卤素原子取代链烃分子（或脂环烃分子、苯环及苯环侧链上）的氢原子而得到的产物。结构与相应的烃类似。 C) 化学性质：①水解反应（ 卤素原子被羟基取代，所有卤代烃均可以发生） CH 3CH 2Br+NaOH CH 3CH 2—OH+NaBr CH 4 + Cl 2 CH 3Cl + HCl 光 CH 3Cl + Cl 2CH 2Cl 2 + HCl 光 CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2O 点 C=C CH 2=CH 2 + 3O 2 2CO 2 + 2H 2 O 点燃 n CH 2=CH 2 CH 2—CH 2 n 催化剂 CH 2=CH 2 + H 2O CH 3CH 2OH 催化剂 + Br 2 + HBr —Br Fe 或FeBr 3 + HNO 3 + H 2O -NO 2 浓H 2SO 4 60℃ + 3H 2 Ni △ 2C 2H 6 + 7O 24CO 2 + 6H 2O 点
官能团 教学目的: 使学生进一步理解羟基官能团的结构和主要反应,掌握羟基的各种脱水反应原理 问:什么是官能团? 答:官能团是指决定化合物化学特性的原子或原子团. 或称功能团。?问:在我们所学有机化学当中有哪些官能团? 答:卤素原子、羟基、醛基、羧基、硝基,以及不饱和烃中所含有碳碳双键和碳碳叁键等都是官能团。 注: 苯环不是官能团,但在芳香烃中，苯基(Ｃ6Ｈ５-)具有官能团的性质。苯基是过去的提法，现在都不认为苯基是官能团 问:这些官能团有什么作用呢？ 答:官能团在有机化学中具有以下５个方面的作用。 1．决定有机物的种类 有机物的分类依据有组成、碳链、官能团和同系物等。 2．产生官能团的位置异构和种类异构 中学化学中有机物的同分异构种类有碳链异构、官能团位置异构和官能团的种类异构三种。对于同类有机物,由于官能团的位置不同而引起的同分异构是官能团的位置异构.对于同一种原子组成,却形成了不同的官能团,从而形成了不同的有机物类别,这就是官能团的种类异构。如:相同碳原子数的醛和酮，相同碳原子数的羧酸和酯，都是由于形成不同的官能团所造成的有机物种类不同的异构。?3.决定一类或几类有机物的化学性质?官能团对有机物的性质起决定作用，-X、-OH、-CHO、-COOH、-NO2、－ＳO3H、-ＮＨ2、RCO-，这些官能团就决定了有机物中的卤代烃、醇或酚、醛、羧酸、硝基化合物或亚硝酸酯、磺酸类有机物、胺类、酰胺类的化学性质。因此,学习有机物的性质实际上是学习官能团的性质,含有什么官能团的有机物就应该具备这种官能团的化学性质，不含有这种官能团的有机物就不具备这种官能团的化学性质,这是学习有机化学特别要认识到的一点。例如，醛类能发生银镜反应,或被新制的氢氧化铜悬浊液所氧化，可以认为这是醛类较特征的反应；但这不是醛类物质所特有的，而是醛基所特有的，因此,凡是含有醛基的物质,如葡萄糖、甲酸及甲酸酯等都能发生银镜反应,或被新制的氢氧化铜悬浊液所氧化。?４．影响其它基团的性质有机物分子中的基团之间存在着相互影响,这包括官能团对烃基的影响，烃基对官能团的影响，以及含有多官能团的物质中官能团之间的的相互影响。?①醇、苯酚和羧酸的分子里都含有羟基，故皆可与钠作用放出氢气，但由于所连的基团不同，在酸性上存在差异。Ｒ－OH 中性，不能与NaＯH、Ｎa2CO３反应；?Ｃ6H5-ＯＨ极弱酸性，比碳酸弱，不能使指示剂变色，能与ＮaOH反应，不能与Na2CO3反应; R-ＣOOH 弱酸性,具有酸的通性,能与NaOH、Na2ＣO３反应。?显然,羧酸中，羧基中的羰基的影响使得羟基中的氢易于电离。 ②醛和酮都有羰基(>C=Ｏ）,但醛中羰基碳原子连接一个氢原子,而酮中羰基碳原子上连接着烃基，故前者具有还原性，后者比较稳定,不为弱氧化剂所氧化。?③同一分子内的原子团也相互影响。如苯酚,-OH使苯环易于取代(致活)，苯基使-OH显示酸性(即电离出Ｈ+)。果糖中,多羟基影响羰基,可发生银镜反应。 由上可知,我们不但可以由有机物中所含的官能团来决定有机物的化学性质,也可以由物质的化学性质来判断它所含有的官能团。如葡萄糖能发生银镜反应,加氢还原成六元醇,可知具有醛基；能跟酸发生酯化生成葡萄糖五乙酸酯,说明它有五个羟基，故为多羟基醛。?5.有机物的许多性质发生在官能团上?有机化学反应主要发生在官能团上,因此，要注意