医用化学专题知识专家讲座

第十三章对映异构本章主要内容：偏振光和旋光性旋光度与比旋光度旋光度与分子结构关系费歇尔投影式教学重点：旋光度与比旋光度旋光度与分子结构关系费歇尔投影式教学难点：旋光度与分子结构关系医用化学专题知识专家讲座第1页同分异构现象和同分异构体结构异构constitutional立体异构Stereo-碳链异构位置异构官能团异构互变异构构型异构configurational构象异构conformational顺反异构对映非对映异构同分异构isomerism单键旋转异构叔胺翻转异构医用化学专题知识专家讲座第2页第一节物质旋光性一、偏振光平面偏振光概念：只在一个平面上振动光，称为平面偏振光，简称偏振光。医用化学专题知识专家讲座第3页偏振光波振动方向医用化学专题知识专家讲座第4页二、旋光物质定义：能使偏振光振动平面发生旋转性质称为旋光性。

含有旋光性物质称为旋光性物质或光学活性物质（如P202页图13-4a），不然称为非旋光性物质（如P202页图13-4b）。右旋和左旋

(dextrorotatoryandlevorotatory)

——使偏振光振动平面向右旋（顺时针）转称右旋，“+”

——使偏振光振动平面向左旋（逆时针）转称左旋，“-”医用化学专题知识专家讲座第5页三、旋光角和质量旋光本事旋光仪医用化学专题知识专家讲座第6页比旋光度（specificrotation)又叫质量旋光本事——在一定温度和波长（通常为钠光灯，波长为589nm）条件下，样品管长度为1dm，样品浓度为1g•ml-1时测得旋光度。是一物理常数。旋光角（observedrotation)——旋光活性物质使偏振光振动平面旋转角度，用“a”表示ρ质量旋光本事只与旋光物质结构相关，是旋光物质特征常数。医用化学专题知识专家讲座第7页医用化学专题知识专家讲座第8页医用化学专题知识专家讲座第9页第二节分子手性和不对称性一、手性分子和对映异构

手性：物质分子和镜相不能重合，和左右手很相象，这种特征称为手性。手性碳原子：所连四个原子或基团不相同，既没有对称中心又没有对称面.医用化学专题知识专家讲座第10页对映异构和手性分子一个化合物分子与其呈镜像关系分子不能相互重合，这两个分子关系相当于左手和右手，即对映异构现象，这种异构体称为对映异构体enantiomer，简称对映体。CBrClFHmirror

有对映异构体分子称为手性分子chiralmolecule，或者称分子含有手征性或手性chirality。医用化学专题知识专家讲座第11页判断分子是否有手性方法：是否缺乏一些对称原因对称面——某一平面将分子分为两半，就象一面镜子，实物（二分之一）与镜象（另二分之一）彼此能够重合，则该平面是对称面（比如：甲烷，水）对称中心------分子中有一中心点，经过该点所画直线都以等距离到达相同基团，则该中心点是对称中心。二、手性分子不对称性一对对映异构体，其比旋光度数值相等，旋光方向相反。

外消旋体——一对对映异构体等量混合物，旋光度为零。医用化学专题知识专家讲座第12页对称面医用化学专题知识专家讲座第13页CHOOHHCH3BrHIClClBrIH第三节含有一个手性碳原子化合物对映异构含有一个手性碳原子化合物含有手性，称为手性分子（分子中含有两个或两个以上手性碳时，不一定为手性分子)费歇尔投影式方法：1、手性碳主链直立，编号最小基团放在上边，十字交叉代表手性碳原子2、手性碳原子两个横向键所连原子或基团表示伸向纸面，两个两个竖立键伸向纸面后方。医用化学专题知识专家讲座第14页注意：费歇尔投影式只能在纸平面旋转1800，构型保持不便不允许把分子旋转900或2700，也不能脱离纸面旋转HIBrClBrBrClHIIHCl旋转180旋转90医用化学专题知识专家讲座第15页手性分子和对映体性质医用化学专题知识专家讲座第16页第四节D、L构型标识法

以甘油醛为标准，要求手性碳上所连羟基()处于费歇尔式右边构型，称为D-构型，在左边称为L-构型CHOHOHCH2OHCHOHOHCH2OHD-（+）-甘油醛L-（-）-甘油醛COOHOHHCH3HOHCH3COOHD-（-）-乳糖L-（+）-乳糖CHOOHOHOHOHOHCH2OHHHHHCOOHCOOHCH3CH3HNH2H2NH医用化学专题知识专家讲座第17页作业：书：P210页1、2、4、5、6题医用化学专题知识专家讲座第18页

第十五章醇、酚、醚

本节主要内容：醇分类和命名

醇物理性质、化学性质

酚、醚分类和命名酚、醚性质与医学相关代表物教学重点：醇命名，醇化学性质酚、醚命名、酚性质

教学难点：利用杂化轨道理论来判断结构及推导相关性质

医用化学专题知识专家讲座第19页第十五章醇、酚、醚

第一节醇一、醇分类和命名（一）醇分类（1）依据羟基所连烃基种类不一样来分脂肪醇、脂环醇和芳香醇医用化学专题知识专家讲座第20页也能够按所连烃基是否饱和可分为饱和醇和不饱和醇（2）依据所含羟基数目多少，可分为一元醇、二元醇、和多元醇。医用化学专题知识专家讲座第21页（3）按羟基所连碳原子类型不一样可分为：伯醇、仲醇、叔醇伯醇仲醇叔醇医用化学专题知识专家讲座第22页（二）醇命名1、普通命名法：结构简单醇采取普通命名法：2、系统命名法：（1）选择含有羟基在内最长链为主链，按主链上碳原子数目称为“某醇”；从靠近羟基一端给主链上碳原子编号；取代基位次+数目+名称+羟基位次+某醇医用化学专题知识专家讲座第23页（2）不饱和醇命名是应选含有双键或三键在内最长链为主链，依据主链上所含碳原子数目称为某烯醇或炔醇，从靠近羟基一端编号：取代基位次+数目+名称+不饱和键位次+某烯（炔）+羟基位次+醇（3）脂环醇命名时，在脂环烃基名称后加“醇”，在从连接羟基环碳原子开始编号，使取代基编号最小。医用化学专题知识专家讲座第24页（4）芳香醇命名时，以侧链脂肪烃为母体，将芳香基作为取代基。（5）对于二元醇和多元醇命名，称为某二醇、某三醇。

医用化学专题知识专家讲座第25页二、醇结构：

RCOHHH氧化反应酸性取代反应、酯化反应、消去反应H医用化学专题知识专家讲座第26页三、醇物理性质如：表15-1C1～C4以下为酒味流动液体，含C5～C11为含有不愉快气味油状液体，C12以上为无味蜡状固体。低级醇熔点和沸点比碳原子数相同碳氢化合物熔点、沸点高；低级醇在水中溶解度较大，伴随碳原子数目增多，在水中溶解度显著下降医用化学专题知识专家讲座第27页（一）与活泼金属反应2R-OH

+2Na2R-ONa+H22H-OH

+2Na2NaOH+H2R-ONa+H-OHNaOH+R-OH反应速率：甲醇﹥伯醇﹥仲醇﹥叔醇（二）与氢卤酸反应R-OH

+HXR-X+H2O氢卤酸反应活性：HI﹥HBr﹥HCl醇活性：烯丙式醇﹥叔醇﹥仲醇﹥伯醇卢卡斯试剂判别伯醇、仲醇、叔醇酸性（反应速率）：

H2O﹥醇四、醇化学性质医用化学专题知识专家讲座第28页（三）酯化反应医用化学专题知识专家讲座第29页（四）脱水反应两种方式：分子内脱水成烯；分子间脱水成醚1、分子内脱水CH2-CH2

CH2=CH2+H2OHOH脱水活性次序为：叔醇﹥仲醇﹥伯醇醇分子内脱水时生成主产物为双键碳上连有最多烃基烯烃CH3CH2CHOHCH3CH3CH=CHCH3+CH3CH2CH=CH22、分子间脱水CH3CH2OH+CH3CH2OHCH3CH2-O-CH2CH3+H2O浓H2SO4170oC-H2O浓H2SO414OoC医用化学专题知识专家讲座第30页（五）氧化反应：有机化合物中加氧或去氢反应均为氧化反应，加氢或去氧反应叫还原反应。惯用氧化剂为K2Cr2O7或KMnO4R-CH2-OH[R-C-OH]R-C-HO-H2OOHHOROHRO醛酮-H2Oo

叔醇普通不被氧化，可用于判别伯、仲、叔醇R-CH-OH

[R-C-O-H]R-C-R医用化学专题知识专家讲座第31页（六）多元醇反应医用化学专题知识专家讲座第32页第二节酚一、酚分类及命名（一）分类依据分子中羟基数目可分为一、二、多元酚依据所连羟基不一样可分为苯酚和萘酚（二）命名（1）多元酚医用化学专题知识专家讲座第33页医用化学专题知识专家讲座第34页（3）当羟基不是最优官能团时，以最优官能团为母体，以羟基为取代基，按系统命名法标准进行(2)当羟基为最优官能团时，以苯酚为母体，苯环上其它原子、原子团或羟基为取代基，按系统命名法标准进行医用化学专题知识专家讲座第35页二、苯酚结构

··……酸性，与NaOH反应与FeCl3显色反应氧化反应亲电取代反应共轭结果：1、使氧原子上P电子云向苯环转移，氧氢键电子云密度下降，氧氢键断裂，给出质子，表现出酸性。

2、使苯环上邻、对位电子云密度相对升高，有利于苯环上邻、对位亲电取代医用化学专题知识专家讲座第36页

（一）弱酸性三、酚物理性质：四、酚化学性质（二）醚生成医用化学专题知识专家讲座第37页1、卤代反应2、硝化反应（三）苯环上亲电取代反应26%61%CHCl315℃医用化学专题知识专家讲座第38页OHOHSO3HOHSO3H浓H2SO425oC100oC100oC3、磺化反应医用化学专题知识专家讲座第39页（五）与三氯化铁显色反应（四）氧化反应医用化学专题知识专家讲座第40页第三节醚一、醚分类和命名通式：R-O-R（R，），Ar-O-R或Ar-O-Ar官能团：C-O-C（一）分类依据醚是否成环分为直链醚和环醚。常见环醚

四氢呋喃1，4-二氧六环

直链醚又可分为单醚和混醚；在两个烃基中有一个或两个是芳基称为芳香醚。医用化学专题知识专家讲座第41页H对于复杂醚，将小基团烷氧基作为取代基命名（二）命名：结构简单醚采取普通命名法甲醚乙醚甲基乙烯基醚苯甲醚甲基叔丁基醚苯乙醚基2-甲氧基-3-氯戊烷5-甲基-2-甲氧基-3-醇对甲氧基苯酚医用化学专题知识专家讲座第42页二、醚结构三、醚物理性质医用化学专题知识专家讲座第43页四、醚化学性质（一）醚质子化R1-O-R2+H2SO4[R1-O-R2]++HSO4-[R1-O-R2]Cl+H2OR1-O-R2+H3O++Cl-H（二）醚键断裂医用化学专题知识专家讲座第44页

第四节与医学相关代表物

（三）过氧化物生成二、丙三醇三、甘露醇一、乙醇医用化学专题知识专家讲座第45页五、苯酚六、甲苯酚七、乙醚四、肌醇医用化学专题知识专家讲座第46页第十六章醛和酮

本节主要内容：醛和酮分类及命名

醛酮结构醛酮性质(加成反应、卤代反应、醇醛缩合反应、还原反应、氧化反应、品红亚硫酸试剂显色反应）常见醛和酮

教学重点：醛和酮命名醛酮化学性质氧化还原反应品红亚硫酸试剂显色反应教学难点：醛和酮命名醛酮在加成反应性质上差异医用化学专题知识专家讲座第47页第一节醛和酮分类及命名醛通式：酮通式：（Ar）R-C-HR（Ar）-C-R（Ar）官能团：官能团-C-H-C-OOOO一、醛和酮分类1、依据烃基结构不一样分为：脂肪醛、酮，芳香族醛酮，羰基嵌在环内称为环酮2、依据醛、酮基数目可分为：一元醛酮和多元醛酮医用化学专题知识专家讲座第48页3、依据烃基是否饱和可分为：饱和醛酮和不饱和醛酮二、醛和酮命名（一）普通命名法（二）系统命名法1、按照系统命名法选择含有羰基在内最长链为主链，从靠近羰基一端开始编号，酮命名时需表示出酮基位置。医用化学专题知识专家讲座第49页2、不饱和醛酮命名取代基位次+数目+名称+不饱和键位次+某烯（炔）+醛（+羰基位次+酮）3、芳香醛酮命名时，将芳基作为取代基，以脂肪醛、酮为母体医用化学专题知识专家讲座第50页4、多元醛酮命名H-C-CH2-CH2-C-HCH3-C-CH2-C-CH35、脂环酮命名OOOOO醛特殊反应（氧化，显色反应）亲核加成反应还原反应a-H反应（卤代、醇醛缩合）第二节醛和酮结构医用化学专题知识专家讲座第51页第三节醛和酮性质一、物理性质：状态、沸点、溶解度二、醛、酮化学性质（一）羰基加成反应甲醛醛脂肪族甲基酮芳香甲基酮医用化学专题知识专家讲座第52页只有脂肪族甲基酮及少于八个碳环酮能与HCN加成，而芳香甲基酮及其它酮难以发生反应。原因：（1）羰基碳电荷

（2）空间位阻

1、与HCN加成反应医用化学专题知识专家讲座第53页2、与格式试剂加成医用化学专题知识专家讲座第54页3、与亚硫酸氢钠加成医用化学专题知识专家讲座第55页4、与醇加成R-C-H+H-OR`R-C-HR-C-H干燥HClH-OR`OOHOR`OR`OR`半缩醛羟基干燥HCl5、与氨衍生物加成医用化学专题知识专家讲座第56页医用化学专题知识专家讲座第57页（二）a-H反应1、卤仿反应在碱作用下，醛、酮a-H易被卤素取代，生成a-H卤代醛酮

R-CH2-C-H（R`）+2Cl2R-CCl2-C-H（R`）+2HCl对于乙醛和甲基酮（卤仿反应）X2+2NaOHNaOX+NaX+H2OCH3-C-H（R）+3NaOXCX3-C-H（R）+3NaOHCX3-C-H（R）+NaOHCHX3+（R）H-C-ONa总反应

CH3-C-H（R）+3X2+4NaOHCHX3+（R）-C-ONa+3NaXOONaOHOOOOOO医用化学专题知识专家讲座第58页碘仿反应可用于判别乙醛、甲基酮和CH3-CH-结构醇2、醇醛缩合反应稀碱作用下，一分子醛分子中

-H加到另一分子醛羰基氧原子上，而

-C加到羰基碳原子上，生成羟基醇反应称为醇醛缩合反应CH3-C-H+H-CH2-C-HCH3-CH-CH2-C-H

CH3-C-CH3+H-CH2-C-CH3CH3-C-CH2-

C-CH3应用：增加碳链主要路径OHOOOHOOOOHCH3O医用化学专题知识专家讲座第59页（三）还原反应催化还原:在金属催化剂作用下，加氢还原为对应醇，称为催化氢化

C=O+H2CH-OH（伯醇）C=O+H2CH-OH（仲醇）RHRHRR`RR`医用化学专题知识专家讲座第60页（四）醛特殊反应1、醛与弱氧化剂（托伦试剂、班氏试剂、斐林试剂）作用R-CHO+2[Ag（NH3）2]OHR-COONH4+2Ag+3NH3+H2O可用于判别醛、酮R-CHO+Cu2+（配离子）R-COO-+Cu2O用于判别脂肪醛和芳香醛（六）醛与希夫试剂（品红亚硫酸溶液）显色反应希夫试剂：品红水溶液中通入二氧化硫后形成无色溶液甲醛紫红色紫红色醛紫红色褪色

酮不显色加热OH-加热希夫试剂H2SO4医用化学专题知识专家讲座第61页第四节与医学相关代表物一、甲醛二、乙醛三、丙酮四、樟脑医用化学专题知识专家讲座第62页

第三节羧酸和取代羧酸本节主要内容：羧酸分类和命名羧酸物理性质、化学性质常见羧酸羟基酸命名羟基酸性质酮酸常见羟基酸和酮酸教学重点：氧化还原反应品红亚硫酸试剂显色反应羧酸命名及化学性质羟基酸、酮酸性质教学难点：

羧酸化学性质医用化学专题知识专家讲座第63页第十七章羧酸和取代羧酸分子中含有羧基化合物称为羧酸，官能团为-COOH通式：（Ar）R-C-OH（Ar）RCOOH第一节羧酸一、羧酸分类和命名（一）分类：（1）按烃基结构不一样可分为脂肪酸、芳香酸；饱和羧酸和不饱和羧酸（2）按分子中羧基数目不一样分为一元酸、二元酸及多元酸O医用化学专题知识专家讲座第64页脂肪羧酸按烃基分芳香羧酸：

Ar-COOH饱和羧酸：CH3COOH不饱和羧酸：CH2=CH-COOH按羧基数目分一元羧酸：CH3COOH二元羧酸：多元羧酸：COOHCOOHCOOHCOOHHO-C-COOH脂环羧酸医用化学专题知识专家讲座第65页（二）命名1、系统命名标准：选择分子中含有羧基最长碳链为主链，依据主链上碳原子数目称为某酸，从羧基一端开始编号CH3-CH（CH3）-CH2-COOH羧酸惯用希腊字母来表明位次，羧基直接相连碳原子为α、其余为β、γ.CH2=CH-CH（CH3）-COOHCOOH-CH2-CH（CH3）-COOHCH3-（CH2）7CH=CH（CH2）7COOH

芳香酸命名时，以芳环作为取代基，脂肪酸作母体羧酸中羧基中去掉羟基，余下基团称为酰基；酰基名称依据原来羧酸名称称为某酰基

CH3-C-OHCH3-C-

COOHCOOHCH3OOC-OHC-OO乙酸乙酰基苯甲酸苯甲酰基医用化学专题知识专家讲座第66页一元酸系统命名俗名

HCOOH甲酸蚁酸CH3COOH乙酸醋酸CH3CH2COOH丙酸初油酸CH3CH2CH2COOH丁酸酪酸CH3(CH2)14COOH十六酸软脂酸CH3(CH2)16COOH十八酸硬脂酸HOOCCOOH乙二酸草酸HOOCCH2COOH丙二酸缩苹果酸HOOC(CH2)2COOH丁二酸琥珀酸(Z)-HOOCCH=CHCOOH顺丁烯二酸马来酸(E)-HOOCCH=CHCOOH反丁烯二酸富马酸(延胡索酸）2、羧酸俗名医用化学专题知识专家讲座第67页二、羧酸结构羧酸官能团是羧基(－COOH).

羰基和羟基经过p-π共轭

组成一个整体,故羧基不是羰基和羟基简单加合。p-π

共轭136pm123pm医用化学专题知识专家讲座第68页游离羧酸分子中p-π共轭羧酸根负离子p-π共轭127pm127pm136pm123pm负电荷完全均等地分布在O－C－O链上，即两个C－O键键长完全平均化，医用化学专题知识专家讲座第69页

键长

——平均化

羰基正电性——降低,亲核加成变难

羟基H酸性——增加

α-H活性——降低p-π共轭造成结构与性质改变:122pm143pm136pm123pm医用化学专题知识专家讲座第70页

三、羧酸物理性质常温下，1-9个碳原子直链饱和一元羧酸为液体，含有强烈刺鼻气味或恶臭，高级饱和脂肪酸常温下为蜡状无味固体；脂肪族二元酸和芳香酸为晶体。

羧酸沸点随相对分子质量增加而升高，羧酸沸点比对应分子质量相近醇沸点高多，（因为氢键使羧酸分子间缔合成二聚体或多聚体)R-CC-R

O--------OH-------HOO羧酸熔点随碳原子数目增加呈锯齿状，偶数碳原子羧酸熔点比前后相邻奇数碳原子羧酸熔点高，(偶数碳羧酸分子对称性很好,晶体排列愈加紧密)

一元脂肪酸随碳原子增加水溶性下降低，级羧酸能溶于水，高级一元酸不溶于水溶于有机溶剂，二元及多元酸易溶于水。医用化学专题知识专家讲座第71页四、羧酸化学性质-活泼H反应酸性羟基被取代，生成羧酸衍生物脱羧反应医用化学专题知识专家讲座第72页（一）酸性R-COOH+H2OR-COO-+H3O+与碱中和反应R-COOH+NaOHR-COONa+H2O羧酸普通为弱酸，但酸性强于H2CO3R-COOH+NaHCO3R-COONa+H2O+CO2利用此性质可用于判别酚、羧酸。（二）羧基中羟基取代反应（羧酸衍生物生成）羧酸衍生物：羧基上羟基被其它原子或基团取代后产生化合物，比如被卤素-X取代为酰卤，被-OR（烃氧基）取代为酯，被酰氧基（-C-O-）取代为酸酐。o医用化学专题知识专家讲座第73页

1、酰卤生成

2、酯生成伯醇和绝大多数仲醇醇脱氢；叔醇脱羟基酯键医用化学专题知识专家讲座第74页

3、酸酐生成

4、酰胺生成酰胺键酐键医用化学专题知识专家讲座第75页（四）a-氢反应R-CH2-COOH+Cl2

R-CH-COOH+HCl

R-C-COOH+HCl

PP+Cl2ClClCl医用化学专题知识专家讲座第76页（五）乙二酸及丙二酸脱羧反应

一元羧酸不易脱酸，但在一定条件下还是能发生。R-COONaR-H+Na2CO3脱羧反应：羧酸失去羧基放出CO2反应NaOH/CaO

强热医用化学专题知识专家讲座第77页第二节取代酸取代羧酸：羧酸分子中烃基上氢原子被其它原子或原子团取代后化合物酸一、羟基酸（一）分类和命名：醇酸、酚酸CH3-CH-COOH羟基酸命名是以羧酸为母本，羟基为取代基，并用阿拉伯数字或希腊字母α、β、γ、δ……等标明羟基位置，许多羟基酸是天然产物，常依据其起源而得俗名。CH3-CH-COOH乳酸HO-CH-COOH酒石酸HO-CH-COOHHO-C-COOH3-羧基-3-羟基戊二酸（柠檬酸）OHOHCH2-COOHCH2-COOH医用化学专题知识专家讲座第78页

酚酸命名以芳酸为母体，依据羟基在芳环上位置给出对应名称。

邻羟基苯甲酸3，5-二羟基苯甲酸3，4，5-三羟基苯甲酸（水杨酸）（没食子酸）COOHOHCOOHHOHOHOHOHOCOOH（二）羟基酸物理性质（三）羟基酸化学性质

羟基酸除含有醇、酚和羧酸通性。因为羟基和羧基相互影响，使羟基酸又含有一定特殊性。醇酸中羟基离羧基越近，酸性增加越大；反之，酸性增加就越小，甚至无影响。医用化学专题知识专家讲座第79页1、酸性氧化反应脱水反应酸性医用化学专题知识专家讲座第80页2、氧化反应

稀硝酸普通不能氧化醇，但却能氧化醇酸而生成醛酸、酮酸或二元羧酸。T