(2024年)有機(jī)化學(xué)課件chapter6

有機(jī)化學(xué)課件chapter612024/3/26緒論烴類化合物烴的衍生物立體化學(xué)基礎(chǔ)有機(jī)合成基礎(chǔ)生物活性物質(zhì)與藥物化學(xué)簡介contents目錄22024/3/2601緒論32024/3/26研究碳?xì)浠衔铮N）的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、合成和反應(yīng)機(jī)理。碳?xì)浠衔锕倌軋F(tuán)化合物高分子化合物研究含有特定官能團(tuán)（如醇、醛、酮、羧酸等）的有機(jī)化合物的性質(zhì)、合成和轉(zhuǎn)化。研究高分子化合物的合成、結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用。030201有機(jī)化學(xué)的研究對象42024/3/26從天然產(chǎn)物中提取和分離有機(jī)化合物，研究其性質(zhì)和用途。早期有機(jī)化學(xué)建立有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)理論和合成方法，發(fā)展官能團(tuán)化學(xué)和立體化學(xué)。經(jīng)典有機(jī)化學(xué)應(yīng)用物理和化學(xué)方法深入研究有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)機(jī)理，發(fā)展新的合成方法和策略?，F(xiàn)代有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)的發(fā)展歷史52024/3/26有機(jī)化學(xué)與生產(chǎn)生活的關(guān)系合成高分子材料、功能材料等，應(yīng)用于包裝、建筑、電子等領(lǐng)域。研發(fā)新藥、合成藥物中間體等，應(yīng)用于治療疾病和保健。研發(fā)農(nóng)藥、化肥等，提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)。研究有機(jī)污染物的來源、遷移轉(zhuǎn)化和治理方法，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。材料科學(xué)醫(yī)藥科學(xué)農(nóng)業(yè)科學(xué)環(huán)境科學(xué)62024/3/2602烴類化合物72024/3/26烷烴的通式與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)烷烴的物理性質(zhì)烷烴的化學(xué)性質(zhì)烷烴的命名與異構(gòu)現(xiàn)象01020304烷烴82024/3/26烯烴的通式與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)烯烴的化學(xué)性質(zhì)烯烴的物理性質(zhì)烯烴的命名與異構(gòu)現(xiàn)象烯烴92024/3/2601020304炔烴的通式與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)炔烴的物理性質(zhì)炔烴的化學(xué)性質(zhì)炔烴的命名與異構(gòu)現(xiàn)象炔烴102024/3/26芳香烴芳香烴的通式與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)芳香烴的化學(xué)性質(zhì)芳香烴的物理性質(zhì)芳香烴的命名與異構(gòu)現(xiàn)象112024/3/2603烴的衍生物122024/3/26根據(jù)取代鹵素的不同，鹵代烴可分為氟代烴、氯代烴、溴代烴和碘代烴。命名時(shí)，將鹵素作為取代基，標(biāo)明位次和編號。鹵代烴的分類和命名鹵代烴的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)和密度等物理性質(zhì)隨分子量和鹵素的不同而有所變化。一般來說，分子量越大，沸點(diǎn)越高；鹵素越重，密度越大。鹵代烴的物理性質(zhì)鹵代烴具有親核取代反應(yīng)、消除反應(yīng)和還原反應(yīng)等化學(xué)性質(zhì)。其中，親核取代反應(yīng)是鹵代烴的重要反應(yīng)之一，可用于合成其他有機(jī)化合物。鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)鹵代烴132024/3/26醇的分類和命名根據(jù)羥基所連碳原子的不同，醇可分為伯醇、仲醇和叔醇。命名時(shí)，將羥基作為取代基，標(biāo)明位次和編號。酚是羥基直接連在苯環(huán)上的化合物。根據(jù)羥基的數(shù)目和位置，酚可分為一元酚、二元酚和多元酚等。命名時(shí)，將羥基作為取代基，標(biāo)明位次和編號。醚是醇或酚的羥基中的氫被烴基取代而生成的化合物。根據(jù)醚鍵兩端連接基團(tuán)的不同，醚可分為單醚、混醚和環(huán)醚等。命名時(shí)，將醚鍵兩端的基團(tuán)分別標(biāo)明。醇、酚、醚的物理性質(zhì)如沸點(diǎn)、熔點(diǎn)和溶解性等隨分子量和結(jié)構(gòu)的不同而有所變化。一般來說，分子量越大，沸點(diǎn)越高；結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，溶解性越差。醇、酚、醚具有氧化反應(yīng)、酯化反應(yīng)和醚鍵的斷裂反應(yīng)等化學(xué)性質(zhì)。其中，氧化反應(yīng)是醇、酚的重要反應(yīng)之一，可用于合成醛、酮等化合物。酚的分類和命名醇、酚、醚的物理性質(zhì)醇、酚、醚的化學(xué)性質(zhì)醚的分類和命名醇、酚、醚142024/3/26醛的分類和命名01醛是羰基碳原子上連接一個(gè)氫原子和一個(gè)烴基的化合物。根據(jù)羰基所連烴基的不同，醛可分為脂肪醛和芳香醛等。命名時(shí)，將羰基作為取代基，標(biāo)明位次和編號。酮的分類和命名02酮是羰基碳原子上連接兩個(gè)烴基的化合物。根據(jù)羰基所連烴基的不同，酮可分為脂肪酮和芳香酮等。命名時(shí)，將羰基作為取代基，標(biāo)明位次和編號。醌的分類和命名03醌是含有兩個(gè)羰基的六元環(huán)狀化合物。根據(jù)環(huán)上取代基的不同，醌可分為苯醌、萘醌等。命名時(shí)，將環(huán)上的取代基標(biāo)明位次和編號。醛、酮、醌152024/3/26醛、酮、醌的物理性質(zhì)醛、酮、醌的物理性質(zhì)如沸點(diǎn)、熔點(diǎn)和溶解性等隨分子量和結(jié)構(gòu)的不同而有所變化。一般來說，分子量越大，沸點(diǎn)越高；結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，溶解性越差。醛、酮、醌的化學(xué)性質(zhì)醛、酮、醌具有加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)等化學(xué)性質(zhì)。其中，加成反應(yīng)是醛、酮的重要反應(yīng)之一，可用于合成醇、醚等化合物；氧化反應(yīng)則可將醛氧化為羧酸或?qū)⑼趸癁轷サ?。醛、酮、?62024/3/26羧酸及其衍生物羧酸的分類和命名：羧酸是含有羧基的有機(jī)化合物。根據(jù)羧基所連烴基的不同，羧酸可分為脂肪酸和芳香酸等。命名時(shí)，將羧基作為取代基，標(biāo)明位次和編號。羧酸衍生物的分類和命名：羧酸衍生物包括酰鹵、酸酐、酯和酰胺等。這些化合物在結(jié)構(gòu)上與羧酸相似，但具有不同的性質(zhì)和用途。命名時(shí)，根據(jù)不同的衍生物類型進(jìn)行相應(yīng)的命名。羧酸及其衍生物的物理性質(zhì)：羧酸及其衍生物的物理性質(zhì)如沸點(diǎn)、熔點(diǎn)和溶解性等隨分子量和結(jié)構(gòu)的不同而有所變化。一般來說，分子量越大，沸點(diǎn)越高；結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，溶解性越差。此外，一些羧酸及其衍生物具有特殊的氣味或顏色。羧酸及其衍生物的化學(xué)性質(zhì)：羧酸及其衍生物具有酸性、酯化反應(yīng)和酰胺化反應(yīng)等化學(xué)性質(zhì)。其中，酸性是羧酸的重要性質(zhì)之一，可用于合成酯或酰胺等化合物；酯化反應(yīng)則是將羧酸與醇反應(yīng)生成酯的過程；酰胺化反應(yīng)則是將羧酸與172024/3/2604立體化學(xué)基礎(chǔ)182024/3/26手性分子的定義手性分子是指不能與其鏡像重合的分子，具有手性中心或手性軸。對映異構(gòu)現(xiàn)象對映異構(gòu)體是指具有相同的分子式、相同的構(gòu)造式，但空間排列不同的兩個(gè)非重疊的立體異構(gòu)體。它們具有相同的物理性質(zhì)（如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度等），但旋光性、生物活性等性質(zhì)不同。手性中心的判斷手性中心是指連接四個(gè)不同基團(tuán)的碳原子，具有手性中心的分子可能是手性分子。手性分子與對映異構(gòu)現(xiàn)象192024/3/26構(gòu)型的表示方法構(gòu)型可以用透視式、楔形式、Fischer投影式等表示。其中，透視式可以直觀地表示分子的立體結(jié)構(gòu)，楔形式可以表示鍵的方向和原子的相對位置，F(xiàn)ischer投影式可以簡化分子的表示。構(gòu)型的標(biāo)記方法構(gòu)型可以用R/S標(biāo)記法、D/L標(biāo)記法等進(jìn)行標(biāo)記。其中，R/S標(biāo)記法是基于Cahn-Ingold-Prelog優(yōu)先順序規(guī)則進(jìn)行標(biāo)記的，D/L標(biāo)記法是基于甘油醛的構(gòu)型進(jìn)行標(biāo)記的。構(gòu)型的表示方法和標(biāo)記方法202024/3/26對映異構(gòu)體具有相同的物理性質(zhì)，但旋光性、生物活性等性質(zhì)不同。例如，左旋多巴和右旋多巴是對映異構(gòu)體，它們具有相同的物理性質(zhì)，但藥理作用不同。對映異構(gòu)體的性質(zhì)差異對映異構(gòu)體可以通過手性拆分劑進(jìn)行拆分，常用的手性拆分劑有酒石酸、樟腦磺酸等。此外，還可以通過色譜法、結(jié)晶法等方法進(jìn)行分離。例如，在色譜法中，可以利用手性固定相或手性流動相進(jìn)行分離；在結(jié)晶法中，可以利用手性溶劑或手性添加劑進(jìn)行結(jié)晶分離。對映異構(gòu)體的分離方法對映異構(gòu)體的性質(zhì)差異和分離方法212024/3/2605有機(jī)合成基礎(chǔ)222024/3/26

有機(jī)合成的基本概念和原則原子經(jīng)濟(jì)性合成反應(yīng)應(yīng)最大限度地利用原料分子中的原子，使之結(jié)合到目標(biāo)分子中，達(dá)到節(jié)約資源、減少污染的目的。步驟經(jīng)濟(jì)性合成步驟應(yīng)盡可能少，以減少中間產(chǎn)物的生成和分離純化過程，提高合成效率。立體化學(xué)控制在合成過程中，應(yīng)充分考慮立體化學(xué)因素，確保目標(biāo)分子的立體構(gòu)型正確。232024/3/26從目標(biāo)分子出發(fā)，逆向推導(dǎo)合成路線，通過切斷某些化學(xué)鍵，得到簡單易得的原料或中間體。逆合成分析掌握常見合成子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，以及切斷化學(xué)鍵的技巧，有助于設(shè)計(jì)高效的合成路線。合成子與切斷技巧通過具體實(shí)例，分析合成路線的設(shè)計(jì)思路、原料選擇、反應(yīng)條件優(yōu)化等方面的問題。實(shí)例分析有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)思路及實(shí)例分析242024/3/26綠色合成的概念綠色合成是指在合成過程中，采用環(huán)保、低能耗、低排放的技術(shù)和方法，減少對環(huán)境的影響。原子經(jīng)濟(jì)性和E因子原子經(jīng)濟(jì)性是衡量合成反應(yīng)效率的重要指標(biāo)，E因子則反映了合成過程中廢棄物的生成量。通過提高原子經(jīng)濟(jì)性和降低E因子，可以實(shí)現(xiàn)綠色合成。可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在有機(jī)合成領(lǐng)域，應(yīng)積極推動可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，包括采用可再生資源、開發(fā)高效催化劑、優(yōu)化反應(yīng)條件等。同時(shí)，加強(qiáng)環(huán)保意識教育，提高科研人員的環(huán)保意識和責(zé)任感。綠色合成與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略252024/3/2606生物活性物質(zhì)與藥物化學(xué)簡介262024/3/26指對生物體具有生理活性的化合物，包括天然產(chǎn)物和人工合成物。生物活性物質(zhì)定義根據(jù)來源可分為天然生物活性物質(zhì)和合成生物活性物質(zhì)；根據(jù)作用方式可分為酶、激素、抗生素、免疫抑制劑等；根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為多糖、蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)等。分類特點(diǎn)生物活性物質(zhì)概述及分類特點(diǎn)272024/3/26VS藥物化學(xué)作為一門交叉學(xué)科，在醫(yī)藥領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。目前，藥物化學(xué)研究主要集中在新藥發(fā)現(xiàn)、藥物合成、藥物分析等方面，取得了顯著成果。前景展望隨著科技的進(jìn)步和生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，藥物化學(xué)將面臨更多挑戰(zhàn)和機(jī)遇。未來，藥物化學(xué)將更加注重創(chuàng)新藥物的研發(fā)，提高藥物療效和降低副作用，同時(shí)關(guān)注環(huán)境友好型藥物的合成與應(yīng)用。發(fā)展現(xiàn)狀藥物化學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀