重庆医科大学基础医学院教案（续页） 基本内容 辅助手段和 时间分配 孕仅由碳污种元素组成的有机化合物移为经， 一 链 15 烃的分类， 一、烷烃结构特征和分子通式 二、饱和碳原子的类型 三、烷烃的命名法 四、烷烃的同分异构现象 五、烷烃的化学性质 六、自由基与肿瘤、衰老的关系 、烷烃结构特征和分子通式 一)、烷经的结构特点和分子通式 烧经是指分子中的碳原子以单键相连，其余的价键都与氢完全结合而成的 15 化合物。如甲烧(C4) 乙烷(HC一CH)分子中的两碳原子各以一个SP杂化轨道重叠而成的C一( o键，键长154pm,各碳余下的SP杂化轨道与氢的1S轨道相重叠形成C一1 0键。 0键的性质特点： 甲烷的分子为正四面体的构型，随着碳链的增长，高级烷烃是呈锯齿状。 如： H H-C-H H 。烷烃的分子通式：C2。 ·凡是具有同一分子通式和相同结构特征的一系列化合物称为同系列， 同系列中的化合物互称同系物。 同系物具有相似的化学性质，物理性质也随着碳链的增长而表现出有规 律的变化。 它们直接相连的其它碳原子的数目的不同而分为四 0 千：只与个其它碳原子直接相 ·仲碳2：只与2 它碳原子直接， ·叔碳(3：只与3 其它碳原子直接相 CH ·季碳(4：只与4个其它碳原子直接相通 CH;-CH2-CH-C-CHs CH3 CH3 伯氧1)：伯碳上的氧原子 ·仲氢(2)：仲碳上的氢原子
6 重庆医科大学基础医学院教案（续页） 基本内容 辅助手段和 时间分配 第二章 链烃 • 仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物称为烃。 烃的分类： 一、烷烃结构特征和分子通式 二、饱和碳原子的类型 三、烷烃的命名法 四、烷烃的同分异构现象 五、烷烃的化学性质 六、自由基与肿瘤、衰老的关系 一、烷烃结构特征和分子通式 • (一)、烷烃的结构特点和分子通式 烷烃是指分子中的碳原子以单键相连，其余的价键都与氢完全结合而成的 化合物。如甲烷（CH4） 乙烷（H3C—CH3）分子中的两碳原子各以一个SP3杂化轨道重叠而成的C—C σ键，键长154pm，各碳余下的SP3杂化轨道与氢的1S轨道相重叠形成C—H σ键。 σ键的性质特点： 甲烷的分子为正四面体的构型，随着碳链的增长，高级烷烃是呈锯齿状。 如： • 烷烃的分子通式：CnH2n+2。 • 凡是具有同一分子通式和相同结构特征的一系列化合物称为同系列， • 同系列中的化合物互称同系物。 • 相邻两同系物之间的组成差别称同系差。 • 同系物具有相似的化学性质，物理性质也随着碳链的增长而表现出有规 律的变化。 二、饱和碳原子的类型 • 碳链中碳原子按照它们直接相连的其它碳原子的数目的不同而分为四 种类型。 碳原子类型 • 伯碳(10 )：只与1个其它碳原子直接相连 • 仲碳(20 )：只与2个其它碳原子直接相连 • 叔碳(30 )：只与3个其它碳原子直接相连 • 季碳(40 )：只与4个其它碳原子直接相连 氢原子类型 • 伯氢(10 )：伯碳上的氢原子 • 仲氢(20 )：仲碳上的氢原子 15 15 20 H C H H H CH3 CH2 CH C CH3 CH3 CH3 CH3
·叔氢(3)：叔碳上的氢原子 、烷经的命名法 30 (一)、普通命名法 ·普通命名法仅适合简单的烷烃。 它的命名方法： CH:CH.CHs CH(CH2)1oCH; 十二烷 ·如带有支链时，两种情况可用“异”(iso-）、“新”(ne0)字表示。 ·含有C出一CH端基，而别无其它支链的烷烃，则称异某烷， CH c 含有CH一S 端基，而别无其它支链的烷烃，则称“新某烷”， (二)、烃基的命名 烷基：烷烃去掉一个氢所剩下的原子团称为烷基。 ·烷烃同一碳原子上去掉二个氢原子或三个氢原子后，分别称为亚基、次 基，如： 通命名法相似 链烷烃命名 点是确 主键 长 最低 陆，使主链上有尽可能多的取代基 个取代其的 2、有不同取代基时 “顺定 则”将取代基先 。较代其团应后 主要烷基的优先次序是：叔丁基>异丙基>异丁基>丁基>丙基>乙 基〉 四、烷经的同分异构现象 。同分异构现象(isOm ⅰsm)是指分子式相同，但分子中各原子的排列次 40 序或空间位置不同，性质也不同而产生 些不同化合物的现象。 同分异构现象可概括为： (一)、碳链异构(carbon-chain isomerism) CH3一C-CH CH;-CH2-CH2-CH2-CH; CH,一CH-CH2-CH CH3 正戊烷 CH异戊烷 新戊烷 7
7 • 叔氢(30 )：叔碳上的氢原子 三、烷烃的命名法 （一）、普通命名法 • 普通命名法仅适合简单的烷烃。 它的命名方法: CH3CH2CH3 丙烷 CH3(CH2)10CH3 十二烷 • 如带有支链时,两种情况可用“异”（iso-）、“新”（neo-）字表示。 • 含有 端基，而别无其它支链的烷烃，则称"异某烷"， 含有 端基，而别无其它支链的烷烃，则称"新某烷"， （二）、烃基的命名 烷基：烷烃去掉一个氢所剩下的原子团称为烷基。 • 烷烃同一碳原子上去掉二个氢原子或三个氢原子后，分别称为亚基、次 基，如： （三）、系统命名法 • 系统命法是根据国际纯粹和应用化学联合会命名原则，并结合我国的文 字特点而制定的。 • 烷烃系统命名法的要点 1、 链烷烃的系统名法与普通命名法相似。支链烷烃命名要点是确定主链 和处理取代基的位置问题，而概括起来就是三个字，即“长”、“多”、 “低”。即选择最长的碳链作为主链，使主链上有尽可能多的取代基， 取代基的位次最低，即最低系列原则。 在等距离处遇到取代基，则比较第二个取代基的位置 2、有不同取代基时，按“顺序规则”将取代基先后列出，较优基团应后 列出。主要烷基的优先次序是：叔丁基>异丙基>异丁基>丁基>丙基>乙基> 甲基 四、烷烃的同分异构现象 • 同分异构现象(isomerism)是指分子式相同，但分子中各原子的排列次 序或空间位置不同，性质也不同而产生一些不同化合物的现象。 同分异构现象可概括为： （一）、碳链异构(carbon-chain isomerism) 正戊烷 异戊烷 30 40 新戊烷 CH3 CH CH3 CH3 C CH3 CH3 CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 CH3 CH CH3 CH2 CH3 CH3 C CH3 CH3 CH3
(二)、构象异构(conformational isomerism）) ·因单键旋转而使分子中原子或原子团在空间不同的排列状态称为构象， ·因构象不同而产生的异构现象称为构象异构。 1、 乙烷的两种极限构象式 构象的表示方法： ·锯架式(sawhorse formula) ·纽曼(Newman)投影式 效因 ·在交叉式中，两个碳原子上的氢原子间的距离最远，相互之间的作用力 最小， 能低 而内能最高， 是不路定的均 ·交叉式和重叠式是乙烷的两种极端构象，其它构象介于这两种构象之 间。 2、丁烷的构象 (1)丁烷的四种极限构象 对位交叉式部分重叠式 邻位交叉式 全重叠式 (2)四种极限构象的稳定性次序 对位交叉式D邻位交叉式部分重叠式>全重叠式
8 （二）、构象异构(conformational isomerism) • 因单键旋转而使分子中原子或原子团在空间不同的排列状态称为构象。 • 因构象不同而产生的异构现象称为构象异构。 1、乙烷的两种极限构象式 构象的表示方法： •锯架式(sawhorse formula) •纽曼(Newman)投影式 • 在交叉式中，两个碳原子上的氢原子间的距离最远，相互之间的作用力 最小，内能最低，这种构象叫优势构象。 • 在重叠式中，两个碳上的氢两两相对，距离最近，相互作用力最大，因 而内能最高，是不稳定的构象。 • 交叉式和重叠式是乙烷的两种极端构象，其它构象介于这两种构象之 间。 2、丁烷的构象 （1）丁烷的四种极限构象 对位交叉式 部分重叠式 邻位交叉式 全重叠式 （2）四种极限构象的稳定性次序 对位交叉式>邻位交叉式>部分重叠式>全重叠式 H CH3 H H H H CH3 H H CH3 H CH3 H H H H H CH3 H HH H H CH3 H CH3 H CH3 H H H H
五、烷经的化学性质 20 (一)、烷烃的卤代反应及反应机理 1、甲烷的氯代反应 光或热 CH+C1。 CHCI HCI CH CI Clz 一CHCL2+HC1 CH2C12+C1: CHC12 HCI CHCl+Clz CCl.+HCl 烷烃的卤代反应机理 (1)反应机理：对某个化学反应逐步变化过程的详细描述。 ·(2)烷烃的卤代反应机理：是自由基的链反应(f价ree-radical chain reaction),它的历程分为链的引发、增长、终止三步进行： ①链的引发 光项 的长 2C1 ·CH+HCI 。.Cc12+C12 ③链的终止 C1.+C1. .C19 .日2。C日2 →CH3CH3 .CH3+C1. →CH3C1 ·其它烷烃的卤代反应也是游离基反应过程。但不同的氢卤代的难易是不 一样的，它们的次序是（易到难）： 叔氢)仲氢>伯氢 。不同的自由基的稳定性次序为（易到难）： 3>2>1·CH 六、自由基与肿瘤、衰老的关系 ·氧的一些代谢产物及其含氧的衍生物，由于它们都含有氧，并具有较氧 活泼的性质，故称为活性氧1、 在自由基生物学中超氧阴离子自由 基 、过化氢(0 经由基(·0州)、单线态氧(0 脂质(D氧化链式反应的中间产物L0、0·、00等较活泼的 自由基或非自由基统称为活性氧。 自由基与肿瘤、衰老的关系。 9
9 五、烷烃的化学性质 （一）、烷烃的卤代反应及反应机理 1、甲烷的氯代反应 光或热 • CH4 + Cl2 ───→ CH3Cl + HCl • CH3Cl + Cl2 ───→ CH2Cl2 + HCl • CH2Cl2 + Cl2 ──→ CHCl3 + HCl • CHCl3 + Cl2 ───→ CCl4 + HCl 烷烃的卤代反应机理 • （1）反应机理：对某个化学反应逐步变化过程的详细描述。 • （2）烷烃的卤代反应机理：是自由基的链反应(free-radical chain reaction)，它的历程分为链的引发、增长、终止三步进行： ①链的引发 光或热 • Cl2 ───→ 2 Cl· ②链的增长 • CH4 ＋Cl·───→·CH3 + HCl • ·CH3＋Cl2 ───→CH3Cl＋Cl· • CH3Cl＋Cl·───→·CH2Cl + HC • ·CH2Cl＋Cl2 ───→CH2Cl2＋Cl· • CH2Cl2＋Cl·───→·CHCl2 + HC • ·CHCl2 + Cl2 ───→CHCl3 + Cl· • CHCl3 + Cl·───→·CCl3 + HCl • CCl3 + Cl2 ───→CCl4 + Cl· ③链的终止 • Cl·＋Cl·───→Cl2 • ·CH3＋·CH3───→CH3CH3 • ·CH3＋Cl·───→CH3Cl • 其它烷烃的卤代反应也是游离基反应过程。但不同的氢卤代的难易是不 一样的，它们的次序是（易到难）： 叔氢 > 仲氢 > 伯氢 • 不同的自由基的稳定性次序为（易到难）： 3 0 >20 >10 >·CH3 六、自由基与肿瘤、衰老的关系 • 氧的一些代谢产物及其含氧的衍生物，由于它们都含有氧，并具有较氧 活泼的性质，故称为活性氧 1、 在自由基生物学中超氧阴离子自由 基（ ）、过氧化氢（H2O2）、羟自由基（·OH）、单线态氧（1 O2） 与脂质（LH）氧化链式反应的中间产物LO·、LOO·、LOOH等较活泼的 自由基或非自由基统称为活性氧。 • 自由基与肿瘤、衰老的关系。 20 20
重庆医科大学基础医学院教案 学科 有机化学 年级 2006 专业、层次 临床医学、儿科、麻醉、口 腔、卫检、检验、生物技术 余 瑜 教授 明安 剧教按 授课方式 教师 王驰 副教授 讲师 3 (大、小班) 学时 副教授 孙立力 讲师 课题 第三章烯烃和炔烃 基本教材或 《有机化学（六版）》 章、节) 主要参考书 人卫出版社 教学目的与要求： 1、掌握烯烃的结构和命名与异构现象。烯烃和共轭二烯的主要化学性质，亲电加成反应。诱 导效应。马氏规则及其应用。 2、熟悉顺反异构现象。烯烃的氧化。共轭体系和共轭效应。 3、了解官能团定性鉴别。 教学重点、难点 1小、烯烃碳原子的即杂化、双键的电子概念、健的形成及特点。 . 烯烃的顺反 导效应。氧化反应 加成反应（加氢、加卤素，加卤化氢），亲电加成及亲电试剂、马氏规则 4、共轭二烯：1,3 丁二烯的结构，共辄双烯的电子概念（大x健）、共轭体系的形成及特点 共轭效应（共轭双烯的1,4加成和1,2-加成）。 教学方法： 1、讲授法教学：碳原子的即'杂化、双键的电子概念、r健的形成及特点。 2、模型教学： 健的顺反异构现象 板书提纲： 第三章烯烃 简介 (5分钟) 一、烯烃结构特征和分子通式 (15分钟) 烯烃的命名法 (20分钟) 顺反异构 (30分钟) 四、烯烃的化学性质 (30分钟) 五、共轭体系和共轭效应 (20分钟) 10
10 重庆医科大学基础医学院教案 学科 有机化学 年级 2006 专业、层次 临床医学、儿科、麻醉、口 腔、卫检、检验、生物技术 教师 余 瑜 于明安 王 驰 李 伟 杨晓兰 孙立力 职称 教 授 副教授 副教授 讲 师 副教授 讲 师 授课方式 （大、小班） 大 学时 3 课题 （章、节） 第三章 烯烃和炔烃 基本教材或 主要参考书 《有机化学（六版）》 人卫出版社 教学目的与要求： 1、掌握烯烃的结构和命名与异构现象。烯烃和共轭二烯的主要化学性质，亲电加成反应。诱 导效应。马氏规则及其应用。 2、熟悉顺反异构现象。烯烃的氧化。共轭体系和共轭效应。 3、了解官能团定性鉴别。 教学重点、难点： 1、烯烃碳原子的sp 2杂化、双键的电子概念、π健的形成及特点。 2、烯烃的顺反异构现象及命名。 3、烯烃的化学性质，加成反应(加氢、加卤素，加卤化氢)，亲电加成及亲电试剂、马氏规则， 诱导效应。氧化反应。 4、共轭二烯：1,3—丁二烯的结构，共轭双烯的电子概念(大π键)、共轭体系的形成及特点。 共轭效应(共轭双烯的 1,4-加成和 1,2-加成)。 教学方法： 1、讲授法教学：碳原子的 sp 2 杂化、双键的电子概念、π健的形成及特点。 2、模型教学：π健的顺反异构现象。 板书提纲： 第三章 烯烃 简介 （5 分钟） 一、烯烃结构特征和分子通式 （15 分钟） 二、烯烃的命名法 （20 分钟） 三、顺反异构 (30 分钟) 四、烯烃的化学性质 （30 分钟） 五、共轭体系和共轭效应 （20 分钟）