高等有机化学.ppt

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1、高等有机化学高等有机化学 引引 言言v饮用水源中有机污染物的去除已经成为饮用水深度处理的一个研究课题。v研究有机化合物的去除规律，首先要认识它的物理化学性质，水污染物动力学参数，并根据其来源性质进行简单的分类 。有机化合物的性质有机化合物的性质v有机化合物的性质要关心的主要有：共价键 离解能 键长 键强键的极性分子的极性熔点和沸点溶解度：低水溶性酸和碱电子效应和空间效应同分异构体蒸气压可分为易挥发和不易挥发有机化合物可描述有机物从溶液中挥发出的程度，但水环境下需考虑其他因素。酸和碱酸和碱放出质子的为酸，接受质子的为碱 HA+B A-+BH+酸碱是相对的和相互共轭的任何酸都是亲电试剂，碱是亲核试

2、剂 广义上亲核亲电反应都可以说成是有机酸碱的反应硬亲硬，软亲软，软硬交界就不管SHAB:硬酸硬碱具有较小的原子半径和较高的有效电荷，不易极化；软酸软碱则相反电子效应和空间效应电子效应和空间效应电子效应诱导效应F 静态诱导效应F动态诱导效应共轭效应苯环上的电子效应F当诱导效应和共轭效应一致时，如酚盐负离子F当两种效应相反时，取决于-I与+C的大小 空间效应电子效应和空间效应定义电子效应和空间效应定义电子效应就是取代基对反应中心的电子有效性影响；空间效应是反应过程中某个阶段由于拥挤而产生的一种效应，它往往与取代基大小有关；电子效应分为吸电子和推电子两种：吸电子取代基有助于接受构成负电荷的多余电子推

3、电子取代基有助于抵消构成正电荷的电子亏损电子效应和空间效应定义电子效应和空间效应定义电子效应由诱导效应和共轭效应引起。诱导效应是指一个取代基固有的吸电子倾向（即电负性）通过分子链或通过空间而引起的一种效应。如：-F、-Cl、-Br、-OH、-NH3-NO2等都是强吸电子取代基，因而是诱导效应共轭效应往往涉及电子的离域作用，典型的例子是电子。某些情况下还可考虑空间效应（位阻效应）静态诱导效应静态诱导效应例如-氯代乙酸 CH3COOH ClCH2COOH Cl2CHCOOH Cl3COOHpKa 4.75 2.86 1.26 0.64碳链加长，诱导效应减弱一般以H原子作为比较标准吸电子基：X电负性

4、H - I；供电子基：X电负性-S- -Se- -Te-动态诱导效应动态诱导效应 RX+H2OROH+HX受试剂电场影响C-X极化程度不同，表现为：C-IC-BrC-ClC-F反应活性亦表现为：R-IR-BrR-Cl共轭效应共轭效应共轭效应是存在于共轭体系中的一种极性现象，沿键传递，不因键长度而降低 p-共轭 +C -共轭 -C CCXCCCY当诱导效应和共轭效应一致时当诱导效应和共轭效应一致时如酚盐负离子Aro- (+I, +C) (-I, -C)O-+COH+当两种效应相反时当两种效应相反时 当 +C-I 当+C-I苯环显示供电子效应 苯环显示负电子效应OHCl空间效应空间效应由原子或基团

5、相处在（或冲入）它们的范德华半径所不许可范围内所发生的一种相斥作用。空间位阻影响化学反应速度例如：RCOOt+OH-RCOO-+tOH R大 r小空间位阻影响旋转COOH COOHNO2NO2构象与构象效应构象与构象效应HClHHHOHClHHHHOHOOHH表征有机污染物主要参数表征有机污染物主要参数S：水中溶解度(ppm) 沉淀物水分配系数 辛醇水分配系数生物富集系数BCFs 它表示有机化合物在生物体内或生物组织内浓度与水中浓度之比另外还有Herry常数、再曝气速率比、光解K、生物转化K等KocKow 和和 沉淀物水分配系数 它是表示有机化合物在固相中的有机C和在水中的浓度分配的一个定量参数。通过该参数人们可以根据有机化合物在水中的浓度来预测它在沉积物和土壤中的浓度分布。 辛醇水分配系数 它是描述有机化合物在正辛醇和水中浓度分配的一个定量参数。研究发现，由 可以预测KocKocKowKowKocKow有机化合物的去除研究方法有机化合物的去除研究方法去除水环境中有机化合物一般采用的方法有化学氧化生物降解饮用水深度处理考虑上述两种方法北方水厂更适合采用化学氧化，可供选择的氧化剂有ClO2、KMnO4、H2O2等。如何定量研究去除规律考察氧化剂与有机化合物的反应历程，是我们这门课关心的重点。谢谢 谢谢