金属有机化学第九章
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《金属有机化学教案》课件第一章:金属有机化学概述1.1 金属有机化学的定义1.2 金属有机化学的发展简史1.3 金属有机化学的研究方法1.4 金属有机化学的应用领域第二章:金属有机化合物的结构与性质2.1 金属有机化合物的结构特点2.2 金属有机化合物的键合理论2.3 金属有机化合物的物理性质2.4 金属有机化合物的化学性质第三章:金属有机化合物的制备方法3.1 金属有机化合物的合成策略3.2 金属有机化合物的制备方法概述3.3 常见金属有机化合物的制备实例3.4 金属有机化合物的结构表征方法第四章:金属有机化学在材料科学中的应用4.1 金属有机化学在材料合成中的应用4.2 金属有机化学在材料加工中的应用4.3 金属有机化学在功能材料研究中的应用4.4 金属有机化学在新型材料探索中的应用第五章:金属有机化学在有机合成中的应用5.1 金属有机化学在有机合成中的催化作用5.2 金属有机化学在有机合成中的模板作用5.3 金属有机化学在有机合成中的活化作用5.4 金属有机化学在有机合成中的区域选择性控制第六章:金属有机化学在药物化学中的应用6.1 金属有机化学在药物合成中的作用6.2 金属有机化学在药物设计中的应用6.3 金属有机化学在生物活性分子研究中的应用6.4 金属有机化学在药物化学领域的挑战与展望第七章:金属有机化学在有机催化中的应用7.1 金属有机催化原理7.2 金属有机催化剂的设计与合成7.3 金属有机催化在有机合成中的应用实例7.4 金属有机催化的未来发展第八章:金属有机化学在超分子化学中的应用8.1 金属有机超分子的定义与特点8.2 金属有机超分子的设计与合成8.3 金属有机超分子在材料科学中的应用8.4 金属有机超分子研究的挑战与展望第九章:金属有机化学在环境化学中的应用9.1 金属有机化合物在环境污染治理中的应用9.2 金属有机化学在环境监测中的应用9.3 金属有机化学在环境友好材料制备中的应用9.4 金属有机化学在环境保护领域的挑战与展望第十章:金属有机化学实验操作安全10.1 金属有机化学实验操作中的安全问题10.2 金属有机化学实验中的安全操作规范10.3 实验室事故的预防与处理10.4 金属有机化学实验操作的安全教育与培训重点和难点解析一、金属有机化学的定义与研究方法难点解析:金属有机化合物的结构与性质之间的关系,研究方法的原理与实际应用。
2598 含氮及杂环化合物内容提要本章主要讲述含C 、H 、O 、N 、X 等原子的化合物,着重阐述硝基化合物,胺类化合物以及胺的衍生物。
一些简单实用的杂环化合物也是本章学习的重点。
从结构上理解它们的性质,且掌握这些化合物的应用价值。
有机化合物除了含C 、H 外,还可含O 、N 、X 等杂原子。
前面讨论了含O ,X 的有机化合物,本章着重介绍有机含氮及杂环化合物。
前面章节中学过了腈、酰胺等含氮化合物,本章重点讨论硝基化合物、胺、季銨盐、重氮化合物、偶氮化合物和叠氮化合物。
它们的一般结构通式为:R-NO 2(Ar-NO 2) R-NH 2(Ar-NH 2) R 4N X ArN 2X(RN 2X) Ar-N=N-Ar(Ar')硝基化合物胺季銨盐类重氮化合物偶氮化合物由结构通式可知它们是不同氧化态的含氮有机物,因此,它们的性质和制备方法既有区别又有关联。
此外,本章还讨论C 与杂原子(如O 、N 、S)组成的环状化合物,即杂环化合物。
8.1 硝基化合物8.1.1 硝基化合物的命名和结构特征分子中含有硝基-NO 2的化合物称为硝基化合物,结构通式为:R-NO 2(Ar-NO 2)。
硝基化合物从结构上可看作烃的一个或多个氢原子被硝基取代的产物,可分为脂肪族硝基化合物和芳香族硝基化合物,脂肪族硝基化合物又可分为伯、仲、叔硝基化合物。
硝基化合物的命名类似于卤代烃,即以硝基为取代基命名,例如:CH 3NO 2CH 3CHCH 3NO 2CH 3O 2N硝基甲烷 2-硝基丙烷 对硝基甲苯在硝基化合物中,N 原子为sp 2杂化态,形成三个共平面的σ键,未参加杂化的具有一孤对电子的p 轨道与两个氧原子的p 轨道形成π43共轭体系。
两个N=O 键是等价的。
但习惯上写成R NO, 也有的写成R NO O 。
硝基甲烷分子的键长和键角为:H 3C N OC -N 147pm ,N -O 122pm ,∠ONO 为 127°两个N -O 键的键长相等,说明它们没有区别。
第九章 羰基化合物碳原子以双键和氧原子相连 的官能团称羰基(carbonyl )。
有机分子中含有羰基的化合物称作羰基化合物(carbonyl compounds )。
羰基碳与一个烃基和一个氢相连的化合物称作醛(aldehyde,甲醛中的羰基碳与两个氢相连);羰基碳与两个烃基相连的化合物称作酮(ketone )。
C H HO C RHO 甲醛formaldehyde醛aldehy de酮k etoneC R R O1羧酸及其衍生物分子中也含有羰基,但它们与醛、酮的性质相差较大,将在第十一章二、四和第十二章二、三中另外讨论。
本章只讨论醛、酮。
一、结构和命名(一)结构醛、酮分子中的羰基碳以双键与氧结合,其成键情况与乙烯有些相似。
碳原子是sp 2杂化,三个sp 2杂化轨道处于一个平面内,其中一个杂化轨道与氧形成σ键。
碳原子上的p 轨道与氧的p 轨道彼此重叠形成π键,并与三个σ键所构成的平面垂直,因此,羰基的碳氧双键是由一个σ键和一个π键组成的,如图9-1(a )所示。
图9-1 羰基的结构示意图由于氧的电负性比碳大,成键处的电子云并不是均匀地分布在碳氧之间,而是偏向于氧,氧带部分负电荷(δ-),而碳带部分正电荷(δ+),所以,羰基是一个极性基团。
参见图9-1(b ),(c )。
这一点,从羰基化合物的偶极矩也可以反映出来。
例如:C O ( )R C H O 可简写作 R CHO 。
δ(b) 羰基的极性C O H 3CHC O H 3CCH 3×-30μm=9.4910C C 109.49=mμ-30×(二)命名1.普通命名法 简单醛、酮可采用普通命名法。
分子中含有芳环的醛则将芳基作为取代基,例如:苯基丙醛CH 3CH 2CHO丙醛propanalCHO苯(基)甲醛benzaldehy deCH CHO CH 3-phenylpropanal-22酮则按羰基所连接的两个烃基的名称来命名。