《烃的衍生物复习》课件

烃的衍生物烃是有机化合物的基本单位其衍生物具有广泛的应用价值本课件将概括介绍,烃衍生物的重要类型及其主要性质和用途烃的衍生物概述碳氢化合物衍生物广泛应用领域反应机理多样烃作为基础有机化合物通过化学反应可衍烃的衍生物广泛应用于化工、制药、材料等烃衍生物的合成过程涉及亲核取代、亲电取,生出一系列重要的有机化合物类型包括卤领域在社会生活中扮演着重要角色了解代、氧化还原等多种反应机理反应条件和,,,代烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸、酯等其性质和反应规律对科学研究和工业生产都产物性质各不相同掌握这些知识对合成化具有重要意义学很重要烃衍生物的分类按官能团分类按结构分类按用途分类烃衍生物可按分子中含有的官烃衍生物也可根据分子结构特从实际应用角度出发烃衍生,能团进行分类主要包括卤代点进行分类如链状、环状、物还可划分为工业化学品、医,,烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧芳香烃类等药中间体、精细化学品等类别酸、酯等卤代烃卤代烃是含有卤素氟、氯、溴或碘取代烃的化合物它们广泛应用于工业生产、医疗领域和日常生活下面将介绍卤代烃的主要特点定义烃衍生物特点烃衍生物是在烃分子中引入其他这些衍生物保留了烃分子的骨架基团或原子所得到的一类有机化结构同时拥有特定的官能团从而,,合物具有独特的化学性质种类丰富烃衍生物包括卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸、酯以及氨基化合物等卤代烃的性质熔点和沸点化学反应12卤代烃的熔点和沸点随烷基链长增加而升高同系物中卤卤代烃容易发生亲核取代反应常用作有机合成的重要起始,,素原子质量越大熔点和沸点越高原料,极性毒性34由于碳卤键的极性卤代烃在溶剂中表现出一定的极性溶解某些卤代烃如三氯甲烷和四氯化碳会对人体产生一定的毒性-,,性较差作用应谨慎使用,卤代烃的应用医药用途溶剂用途制冷剂用途卤代烃可用于制备各种药物中间体和最终产卤代烃常作为优良溶剂可溶解各种有机物一些低沸点的卤代烃如氟利昂能作为高效,,,,品如氯化物、溴化物等在医药行业广泛在清洁、脱脂、萃取等工艺中有重要应用环保的制冷剂广泛使用,应用醇醇是一类重要的有机化合物广泛应用于工业和生活中了解醇的定义、分类、,性质、合成方法和应用对于理解和应用有机化学知识至关重要,醇定义醇是含有羟基的有机化合物它们是烷烃的衍生物可以看作是烷-OH,烃中的氢原子被羟基取代而得到的烃衍生物的分类基于取代基烃衍生物可根据取代基的种类分为卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸、酯等类别基于官能团不同的官能团使烃衍生物在性质和反应性上各有特点如羟基、羧基、氨基等官能团基于结构特点烃衍生物还可根据分子结构特点分为直链、支链、环状等类型醇的性质分子结构物理性质化学反应生理性质醇含有羟基基团分子醇一般为无色液体沸点较高醇能发生酯化反应、氧化反应低级醇可以作为杀菌剂和饮料-OH,,,结构相对简单溶解性良好等具有多样的化学性质高级醇则常用作溶剂,,醇的合成方法亲核加成分子重排利用醇的亲核性质通过与其他亲通过分子内重排如烯丙基重排等,,,电性物质发生加成反应而得到醇可以得到醇类化合物类化合物氧化还原反应利用还原反应将酯、酸或者醛酮类化合物还原得到醇类化合物醇的应用工业原料酒类饮料医疗消毒醇作为重要的工业原料广泛应用于化工、醇是酒精饮料的主要成分既可直接作为饮醇具有杀菌消毒的特性被广泛应用于医疗,,,医药、染料等领域是许多化学品的制造基料也可作为调味品加入各种酒类产品领域如作为消毒剂、麻醉剂等使用,,,础酚酚是含有一个或多个羟基取代在芳烃环上的有机化合物酚广泛存在于-OH天然界中并有许多重要的工业应用它们具有独特的酸性、成盐性和特殊的反,应性酚定义性质合成方法酚是含有一个或多个羟基直接连在苯酚具有酸性能与金属反应生成盐酚类具酚可以通过苯的汽相氯化或苯的醼化反应制-OH,环上的有机化合物有特殊的芳香味道得酚的性质酸碱性亲核取代反应氧化还原性成氢键酚含有羟基取代基具酚的苯环上活泼的氢原子容易酚能被强氧化剂氧化成喹酮类酚的羟基能与其他分子形成氢-OH,有弱酸性酚与强碱反应生成发生亲核取代反应如硝化、化合物呈现特征性颜色变化键影响酚的溶解性和沸点,,,,酚盐磺化等酚的合成方法苯酚的合成酚醛树脂的合成二萜酚的合成最常见的酚类化合物是苯酚可以通过氯化酚与甲醛的缩合反应可以制得酚醛树脂这天然存在的二萜酚化合物可以通过植物萃取,,苯和氢氧化钠的反应来合成这种方法可以种热固性塑料广泛用于制造电气绝缘材料和或化学合成方法获得用于制造药物和香料,得到高纯度的苯酚产品建筑材料等酚的应用工业化学品医药用途农业应用酚是制造各种化学品的重要原料如树酚能杀菌消毒是制造消毒剂、止痛药酚衍生物可用作杀虫剂、除草剂在农,,,脂、塑料、染料等等药品的原材料业生产中有广泛用途醚的概述醚是含有一个或多个醚键的有机化合物它们具有独特的物理化学性质-O-,广泛应用于化工、医药、材料等领域本节将介绍醚的定义、性质、合成方法和应用醚定义分类性质123醚是一类含有一个或多个结醚可分为脂肪族醚、芳香族醚和杂环醚一般具有较强的化学稳定性不溶C-O-C,构的有机化合物也可以视为通过亲醚等常见的醚有二甲基醚、乙醚、于水具有良好的溶解性大多数醚,核取代反应得到的化合物对硝基苯基乙醚等都是无色透明液体有特殊的芳香气,味醚的性质物理性质化学性质亲和力和溶解性醚通常是无色、易挥发、气味芳香的液体醚分子中缺乏活泼的氢原子因此反应性较醚分子极性较小不易溶于水但能溶于许,,,其沸点比相应的醇和烃低分子间存在弱但可以被卤素、强氧化剂等活泼试剂多有机溶剂酚类化合物和羧酸可以与醚较弱的范德华力结合所氧化或裂解形成氢键合成方法烃衍生物的合成实验室合成工业制备通过化学反应过程合成各类烃衍生物如卤在实验室条件下利用不同试剂和反应条件对于大规模应用的烃衍生物常采用工业化,,,代烃、醇、酚等进行精密化学合成的生产方式醚的应用溶剂麻醉剂醚类化合物可用作有机合成反应乙醚曾被广泛用作麻醉药但现已,的溶剂如乙醚、四氢呋喃等其被更安全有效的麻醉剂取代不,优点是不溶于水易从反应体系中过一些醚类仍有局部麻醉作用,,分离化工原料燃料添加剂醚类化合物还可作为其他有机合某些醚类如可用作汽油MTBE成反应的原料如制备酚类化合物的燃料添加剂提高辛烷值和燃料,,、酯类化合物等效率醛醛是含有羰基基的有机化合物是重要的有机官能团之一它们在合成化C=O,学、生物化学和工业应用中扮演着关键角色醛定义结构特点形态性质123醛是含有甲基基团的有机化醛分子中氧原子以双键的形式与碳原醛通常为无色液体有特殊的香味可CHO,,合物它们是烃衍生物中的一种重要子相连使得碳原子带有部分正电荷溶于极性溶剂但不溶于非极性溶剂,,官能团性质酸碱反应参与化学反应化学结构羧酸具有酸性性质能够与碱发生中和反应羧酸能够与其他有机物发生各种化学反应羧酸分子中含有极性的羟基和羰基,,,-OH-生成盐和水这种性质使其在工业和生活中如酯化反应、缩合反应等从而制备出更多使其具有较强的极性溶解性和反应,C=O,,有广泛应用有用的化合物性都较高合成方法醇的合成酚的合成醚的合成羧酸的合成醇通常可通过烯烃的催化还原酚主要由苯经亲电取代反应或醚可以通过烷基化、亲核取代羧酸的合成常见方法包括烷烃或烷基卤化物与金属氢化物的由酚酐和芳香胺反应制得或酯交换反应来制备或醇的氧化、酯的水解以及碳反应来合成二亚胺的水解羧酸的应用医药领域日用化工羧酸在合成药物中扮演重要角色羧酸可制成肥皂、洗涤剂等广泛,,如阿司匹林、氨基酸等均含有羧应用于日用品生产基食品工业工业用途一些羧酸如柠檬酸、乙酸等作为一些羧酸是工业化学品的重要原食品添加剂调节酸度、抑制细菌料如甲酸、乙酸、丙酸等,,生长酮酮是一类具有重要应用的有机化合物主要特点是含有一个羰基结构酮,C=O化合物广泛存在于日常生活和工业中在医药、化工等领域发挥着关键作用,烃衍生物酮-定义特点酮是含有羰基（）基团的酮分子中的羰基使得它具有一些C=O有机化合物其分子式为独特的化学性质和反应活性R-，和均为烃基C=O-R R R代表物质乙酮、丙酮、苯乙酮等都是常见的酮类化合物性质反应性烃衍生物通常具有较强的化学活性能发生多种化学反应如亲电取代、亲核加成等,,溶解性烃衍生物的溶解性取决于其极性程度极性越强越易溶于极性溶剂,物理性质烃衍生物的熔点、沸点等物理性质与其分子结构和极性有关合成方法通过化学反应合成利用分离纯化技术反应机理分析指导利用有机化学反应的基本原理如取代、加通过蒸馏、结晶、层析等分离技术可以从深入了解各类烃衍生物的形成机理有助于,,,成、缩合等可以有针对性地设计并实施合复杂反应混合物中分离提取所需的烃衍生物设计高效的合成路线提高产品收率和选择,,成烃衍生物的化学反应路径产物性酮的应用工业化学品医药合成日用品生物化学研究酮化合物广泛用作工业溶剂、酮被用于合成各种药物如吗啡部分酮化合物如丙酮被用作化一些特定酮作为生理活性物质化学中间体、塑料和染料的原、可卡因和兴奋剂等在医药妆品、清洁剂和指甲油的原料或生化反应的中间体被广泛应,料领域扮演重要角色用于生物化学研究羧酸羧酸是一类重要的有机化合物具有独特的化学性质和广泛的应用这些化合物,含有羧基基团可参与复杂的化学反应在各种工业领域发挥重要作用-COOH,,羧酸定义羧酸是含有一个或多个羧基的有机化合物既是有机酸又是有机化合物-COOH,重要性羧酸在生物化学和化工产业中都有重要地位是许多重要有机化合物的前体,用途广泛羧酸广泛应用于食品、医药、化工、农业等领域是不可或缺的重要化学原料,羧酸的性质酸性极性羧酸具有较强的酸性可以与金属由于羧基中的氧原子较大的电负,反应生成盐其酸性来源于羧基性羧酸分子具有较强的极性这,上的羟基氢离子使它们容易与极性物质发生反应反应性羧酸能发生酯化、酰化、卤代等反应是合成更复杂有机化合物的重要起始,原料羧酸的合成方法氧化反应碳二亚胺水解12可以通过将一级醇或醛氧化的使用水解碳二亚胺可以得H2O方法合成羧酸到羧酸尼特尔化反应酰卤化反应34利用亲核取代反应将一级卤代通过酰卤化试剂与羟基化合物,烃转化为羧酸反应可以得到羧酸烃衍生物的应用化学工艺医药用途日用品应用烃衍生物在化学工业中广泛应用是许多重许多烃衍生物如醇、酚、羧酸等被用作医药烃衍生物亦广泛应用于日用品行业如清洁,,要化学品的原料如溶剂、塑料、染料等原料还可以合成各种药物和医用化学品剂、化妆品、食品添加剂等,,酯酯是一种重要的有机化合物广泛应用于各领域它们具有独特的理化性质是许,,多日用品和工业产品的关键原料了解酯的定义、性质、合成方法及应用对学,习有机化学至关重要酯定义通式12酯是一类具有基团的酯的一般分子式为-COO-R-COO-R有机化合物是一种重要的烃衍，其中和分别代表烃基,RR生物来源3酯通常由羧酸和醇通过酯化反应生成是一种通用的官能团转换方法,酯的性质亲和力强极性较弱易水解多样的衍生物酯化合物具有较强的亲和力酯基中的碳氧双键使得整个分酯键在酸或碱的作用下容易水酯可以进一步转化为其他官能,容易与生物体内的物质发生反子的极性较小相比于羧酸更解生成起始的羧酸和醇这是团如醇、酸、酰卤等是一类,,,,应因此在生化过程中起重要容易溶解于非极性溶剂中酯重要的反应性质重要的有机合成中间体,作用酯的合成方法酯化反应羧酸和醇通过酯化反应可以合成酯化合物这是最常见的酯的合成方法之一酯交换反应一种酯和另一种醇反应可以得到新的酯和另一种醇，这种反应称为酯交换反应水解反应酯与水反应可以分解生成羧酸和醇，这种反应称为水解反应通过控制反应条件可以得到想要的产物酯的应用溶剂增塑剂作为各种涂料、清洁剂和油墨的优质溶剂用于改善塑料的柔韧性和可塑性香料香精医药中间体许多天然和人工香料都含有酯类化合物某些医药和农药的合成需要使用酯类化合物氨基化合物氨基化合物是含有氨基的有机化合物它们是一类重要的有机化合物，-NH2广泛应用于医药、工业等领域氨基化合物定义分类性质氨基化合物是含有氨基的有机化合脂肪族氨基化合物氨基化合物具有亲核性、碱性以及酰基取代-NH2•物氨基作为一种亲核试剂可参与多种有反应等特性在有机合成中有广泛用途,芳香族氨基化合物,•机反应广泛应用于医药、农药和染料等领,杂环氨基化合物•域氨基化合物的分类一级氨基化合物二级氨基化合物12含有一个氨基的有机化合物如甲胺、乙含有两个氨基的有机化合物如二甲胺、,,胺等二乙胺等三级氨基化合物环状氨基化合物34含有三个氨基的有机化合物如三甲胺、氨基基团构成环状结构的有机化合物如,,三乙胺等吡啶、吡咯等烃衍生物的性质化学性质烃衍生物能够发生亲核加成反应、亲电取代反应等化学反应通过调整基团及反应条件可以合成各种衍生物物理性质烃衍生物的沸点、熔点、溶解度等物理性质会因基团的极性、大小等因素而有所不同热稳定性大多数烃衍生物在一般条件下都有良好的热稳定性可以在较高温度下使用,合成方法利用亲核取代反应利用还原反应利用酰化反应氨基化合物的合成常利用亲核取代反应如许多氨基化合物可从相应的硝基化合物通过一些氨基化合物可通过酰化反应制得如以,,以氨基为亲核试剂与卤代烃反应得到新的氨还原反应制得如将硝基甲烷还原得到甲胺酰氯为试剂与氨基反应得到相应的酰胺,基化合物氨基化合物的应用合成医药制造塑料氨基化合物是许多医药制剂的重缩氨基树脂和聚酰胺是重要的工要原料和中间体如维生素、抗生程塑料广泛用于工业制造,,素、止痛药等合成染料食品添加剂许多种类的氨基化合物可用于制某些氨基化合物如谷氨酸钠被广造各种染料为纺织品染色泛用作食品增味剂和调味品,烃衍生物的综合应用烃衍生物具有广泛而重要的应用涉及生活的各个方面从日用品到医药、从工,业到能源人们对这些化合物的创新应用层出不穷下面我们将重点探讨几个代,表性的应用领域。