精细有机合成的基础理论和应用

pKa 3.77 4.76 4.88 4.19 2.89（pka2 5.51） 3.51（ pka2 4.83） 1.83（pka2 6.07） 3.03 （pka2 4.44）
官能团决定了有机物能够与什么物质 （试剂）反应，发生什么反应；
而取代基则影响反应的活性、产物组 成、产物结构等。从某种意义上说， 了解取代基的影响比了解官能团的性 质更重要。
空间效应的强弱取决于相关原子或基团的大小和形状。
空间位阻是最常见的一种空间效应。
空间位阻一般指体积庞大的取代基直接影响化合物反 应活性部位的显露，阻碍反应试剂对反应中心的有效 进攻。
空间位阻也可以指进攻试剂的庞大体积影响其有效 进入反应位置。
F-张力
R1
R2 N
R3
R4
B R5
R6
R1
R2
N
H
R3
11、下列羰基化合物对HCN 加成反应速率最快的是（ ）。 A. 苯乙酮 B. 苯甲醛 C. 2-氯乙醛 D. 乙醛
8、下列化合物碱性最强的是（ ）。 A：苯胺 B：苄胺 C：吡咯 D：吡啶
9、下列碳正离子的稳定性最大的是（ ） A. (CH3)3C+ B. CH3 + C. CH3CH2+ D. (CH3)2CH+
10、下列化合物与硝酸银/ 乙醇溶液反应的活性最大的是（ ） A. 2-甲基-2-溴丙烷 B. 2-溴丙烷 C. 2-溴-2-苯基丙烷
由于氯原子的吸电 诱导效应的依次传 递，促进了质子的 离解，增强的该酸 的酸性。
O Cl CH2 C O H
在键链中通过静电诱导传递的诱导效应受 屏蔽效应的影响是明显的，诱导效应随着距离 的增加，变化（减弱）非常迅速。
动态诱导效应 当进攻试剂接近底物时，因 外界电场的影响也会使共价键上电子云发生改变， 键的极性发生变化，这种变化用Id表示。
碱性： 氨 ＞伯胺＞仲胺＞叔胺
叔胺＞仲胺＞伯胺＞氨
I-张力
X
X
和
R(H)
哪种卤代烃更易离解？
课堂练习
1、下列化合物酸性最强的是：( ) A：氟乙酸 B：氯乙酸 C：溴乙酸 D：碘乙酸
2、在水溶液中，下列化合物碱性最强的是：( ). A：三甲胺 B：二甲胺 C：甲胺 D：苯胺
3、下列醇沸点最高的是（ ）。 A：正丁醇 B：异丁醇 C：仲丁醇 D：叔丁醇
4、下列化合物能形成分子内氢键的是？( ) A：对硝基苯酚 B：邻硝基苯酚 C：邻甲苯酚 D：苯酚
5、下列醇与金属Na 作用，反应活性最大的为 ( )。 A：甲醇 B：正丙醇 C：异丙醇 D：叔丁醇
6、下列化合物酸性最强的是? ( ) A：丙二酸 B：醋酸 C：草酸 D：苯酚
7、在水溶液中，下列化合物碱性最强的是：( ) 。 A：乙酰胺 B：甲胺 C：氨 D：苯胺
Id:
-I>-Br>-Cl>-F -CR3>-NR2>-OR>-F
-O->-OR
Id和Is作用方向一致时，将有助于化学反应的 进行。 Id和Is的作用方向不一致时， Id往往起主 导作用。
诱导效应对物质性质的影响
羧酸及其衍生物
CH3COOH ClCH2COOH Cl2CHCOOH Cl3CCOOH
PKa
4.76 2.86 1.29 0.65
请再列几例？
➢2、共轭效应 conjugative effects
在单双键交替排列的体系中或具有未共用电子对 的原子与双键直接相连的体系中，p轨道与π轨道 间存在着相互的作用和影响，每个成键原子不仅 受到成键原子的原子核的作用，而且也受到其他 原子核的作用，因而分子能量降低，体系趋于稳 定。这种现象称为离域，含有这样一些离域键的 体系通称为共轭体系，共轭体系中原子间的相互 影响的电子效应称为共轭效应。通常用C表示。
➢一 .电子效应
1、诱导效应 inductive effects
有机物分子中相互连接的不同原子间由于原子各自的电负性不同而 引起的连接键内电子云偏移的现象，以及原子或分子受外电场作用 而引起的电子云转移现象。通常用I表示。
静态诱导效应 由于分子内成键原子的电负性不同所引起的电子 云沿键链按一定方向移动的效应，或者说键的极性通过键链依次传 递的效应。
精细有机合成的基础理论和应用
课程学习目标
了解各单元反应的基本内容，即各种目标官能团的合 成方法，反应的基本原理
在理论和实践中能够针对具体反应，分析影响反应的 因素并作出合理的优化方案
能够初步实现合成路线设计
如何学好该课程
通过相关课程学习，建立有机知识体系
有机化学
价键理论、立体化学、官能团性质
单元反应 高等有机 合 成 设计
氯代乙烷 氯乙烯
2.05D
？
1.66D
2、同样是羟基，为什么醇的酸性远远弱 于羧酸？
3、下面列物质的吸收光谱
Λmax 217nm Λmax 268-304nm
CH2OCOCH3
Λmax 328nm
Β-胡萝卜素 其最大吸收光谱大约在什么波长？
二.空间效应
➢空间效应 是由分子中各原子或基团的空间适配 性，或反应分子间的各原子或基团的空间适配性所 引起的一种形体效应
吸电子共轭效应-C ； 给电子共轭效应+C
共轭效应的特点是产生的影响随着距离的增大而 降低的速度很小。
∏-∏共轭
共
轭
体 系
P-∏共轭
种
类
n-∏共轭
C H 2 = C H -C H = C H 2
H2C
C来自百度文库H
CH2
H 2C
C H
C H 2
OH
C H 2= C H -C l
共轭效应对物质性质的影响
1、偶极距
官能团合成、反应机理 反应机理、立体化学 切断与逆合成分析法
有机知识体系
在各单元反应学习发挥主动性，学习对知识的归 纳和总结，化繁为简，掌握反应的原理。
第一节 取代基效应
问题：
1、乙醇、乙醛、乙酸的化学性质不同，原因是什么？
2、下表是几种羧酸的pKa值，解释原因？
羧酸 甲酸 乙酸 丙酸 苯甲酸 邻苯二甲酸 对苯二甲酸 顺丁烯二酸（马来酸） 反丁烯二酸（富马酸）
诱导效应的方向通常是以C-H键作为基准的，根据原子或原子团比
氢的电负性大小引起的静态诱导效应分为吸电静态诱导效应（-IS） 和供电静态诱导效应（+IS）。
δ+ δZ C R 3
δ- δ+ Z C R 3
箭头表示 电子云的 偏移方向
诱导效应沿键链的传递是以静电诱导的方式进 行的，只涉及电子云分布状况改变和键的极性的 改变，一般不引起整个电荷的转移、价态的变化。