第五章 脂 环 烃
第五章脂环烃
学习要求
1、掌握脂环烃的命名方法和基本结构。
2、熟练掌握环烷烃和环烯烃的化学性质。
3、熟练掌握环烷烃的顺、反异构现象和环己烷的构象。
§5~1 脂环烃的分类命名和异构现象一、分类
饱和脂环烃，环烷烃如：（）
1、不饱和脂环烃环烯烃如：（）
环炔烃
环的大小：小环（３～４元）；普通环（５～７元）；中环（（８～１２元）和２、大环（十二碳以上）。
环的多少：单环；多环（桥环，螺环）
二、命名
１、环烷烃的命名
通式C n H2n与单烯烃互为同分异构体。
n=3 C3H6 同分异构体数目1个; n=4 C4H8 同分异构体数目2个;
n=5 C5H10 同分异构体数目5个;
环烷烃命名：
⑴环上命名似烷烃，在名称前加上“环”字，叫环某烷；
⑵环上有取代基时，一元取代——某基环某烷；二元取代——用“次序规则”决定
基团的排列先后，环上编号以小基团优先，写法时“较优”基团排在后面；多个取代基时，方法类同。
⑶有顺反异构时，则在命名最前写出“顺”或“反”名称。
⑷较复杂时，则把碳环看作取代基，叫法“环某基”。例如：
环丙烷环丁烷环戊烷
CH3 CH3
CH3
CH3
CH3
H2
C
CH3
环已烷甲基环丙烷
1,3-二甲基环丙烷
1,1-二甲基环丙烷乙基环丙烷
CH3
H H 3C
H
CH 3
H
H 3CH 3
H
顺-1,2-二甲基环丙烷
反-1,2-二甲基环丙烷
OH H OH H
OH H H
OH
顺-1,2-环已二醇
反-1,2-环已二醇
CH3
CH 2
CH
CH 2CH 3
3-环丙基戊烷
２、环烯烃的命名 （1）称为环某烯。
（2）以双键的位次和取代基的位置最小为原则。 例如：
3、多环烃的命名
（1） 桥环烃（二环、三环等） 分之中含有两个或多个碳环的多环化合物中，
其中两个环共用两个或多个碳原子的化合物称为桥
环化合物。
命名原则：A 、确定母体名称——某烷（根据环上碳原子总数目）。 A 、 注明环数——常用“双环”或“三环”等；
B 、 确定桥头碳原子——数出每条桥所含碳原子数（不包括桥头碳原子），按由多到少的次
序写在“双环”和“某烷”之间 的方括号里，数字用圆点分开。
C 、 桥环碳原子编号，从桥头碳——大环——桥头碳原子——中环——小环。
D 、 如有取代基，在符合上述条件下，尽量使取代基编号为最少；如有双键时，也同上，
叫某烯，还注明双键的位次。
例如： 上化合物名为 7，7-二甲基二环[2，2，1]庚烷
（2）螺环烃 两个环共用一个碳原子的环烷烃称为螺环烃。
CH 3
CH 3CH 3环戊烯1-甲基环戊烯3，4-=甲基 环己烯
1，3-环戊烯2-甲基-1，3- 环己二烯6桥头碳
2CH 32-甲基-5-异丙基二环[3，1，0]己烷2-乙基-6-氯二环[3，2，1]辛烷
23
命名原则：
A 、确定母体名称——某烷（根据环上碳原子总数目）。
B 、
确定各环碳原子个数（除去螺原子）按由少到多的次序写在“螺”和“某烷”之间 的
方括号里，数字用圆点分开。
C 、 桥环碳原子编号，小环——螺原子——大环。
D 、 如有取代基，在符合上述条件下，尽量使取代基编号为最少；如有双键时，也同上，叫
某烯，还注明双键的位次。 E 、
§ 5~2 脂环烃的性质
一 、普通环的性质
普通脂环烃具有开链烃的通性，环烷烃主要是起自由基取代反应，难被氧化。
环烯烃具有烯烃的通性
二、小环烷烃的特性反应 1．加成反应 （1） 加氢
螺碳原子1-溴-5-甲基螺[3，4]辛烷CH 3Br 2Cl 2
Br
Cl CH 3
HBr HCl H 2N i CH 3CH 2CH 3
H 2Ni CH 3CH 2CH 2CH 3H 2
Pd
>300℃CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3CH 3
CH 3Br 2/CCl 4
3H O/Zn CH 3-C-CH 2CH 2CH 2CHO
O 1mol Cl 2500℃CH 3Cl
Cl CH 3
主次CH 3
HCl CH 3Cl
CH 3Cl 1，4-加成1，2-加成（主）
（2） 加卤素
（3）加H X, H 2SO 4
2、氧化反应
环丙烷对氧化剂稳定，不被高猛酸钾、臭氧等氧化剂氧化。例如：
故可用高猛酸钾溶液来区别烯烃与环丙烷衍生物。 环烃性质小结：
（１） 小环烷烃（3，4元环）易加成，难氧化，似烷似烯。
普通环以上难加成，难氧化，似烷。
（２） 环烯烃、共轭二烯烃，各自具有其相应烯烃的通性。
§ 5~3 脂环烃的结构
从环烷烃的化学性质可以看出，环丙烷最不稳定，环丁烷次之，环戊烷比较稳定，环己烷以上的大环都稳定，这反映了环的稳定性与环的结构有着密切的联系。
一、 环丙烷的结构与张力学说 1、环丙烷的结构
理论上： 1° 饱和烃，C 为sp 3杂化,键角为109.5°
自相 2° 三碳环，成环碳原子应共平面，内角为60° 矛盾
故三元环的结构特殊。
现代物理方法测定，环丙烷分子中：键角 C-C-C = 105.5°; H-C-H =114°。 所以环丙烷分子中碳原子之间的sp 3杂化轨道是以弯曲键（香蕉键）相互交盖的。
Br 2/CCl 4CH 2-CH 2-CH 2Br Br
CH CH Br 2/CCl 4C-CH-CH 2
Br CH 3
Br CH 3
CH 3Br 2/CCl 4CH 2-CH 2-CH 2-CH 2
Br Br
Br 2/CCl 4溴褪色可用于鉴别环烷烃不起加成，而是取代反应HBr H 2SO 4C CH CH 3CH 3CH 3Br
CH 3C CH CH 3CH 3CH 3OSO 3H CH 3C CH CH 3CH 3CH 3OH CH 3CH=C CH 33
CH 3CH 3C=O
由图可见，环丙烷分子中存在着
较大的张力（角张力和扭转张力），
是一个有张力环，所以易开环，所以易 开环，发生加成反应
环丙烷的结构图
2、张力学说 （见P 104~105）
在环丙烷分子中，电子云的重叠不能沿着sp 3轨道轴对称重叠，只能偏离键轴一定的角度以弯曲键侧面重叠，形成弯曲键（香蕉键），其键角为 105.5°，因键角要从109.5°压缩
到105.5°，故环有一定的张力（角张力）。
另外环丙烷分子中还存在着另一种张力——扭转张力（由于环中三个碳位于同一平面，相邻的C-H 键互相处于重叠式构象，有旋转成交叉式的趋向，这样的张力称为扭转张力）。环丙烷的总张力能为114KJ/mol 。
二、环丁烷和环戊烷的构象 1、环丁烷的构象
与环丙烷相似，环丁烷分子中存在着张力，但比环丙烷的小，因在环丁烷分子中四个碳原子不在同一平面上，见右图：
根据结晶学和光谱学的证明，环丁烷是以
折叠壮构象存在的，这种非平面型结构可以减 少
C-H
的重叠，使扭转张力减小。环丁烷分子
中 C-C-C 键角为 111.5°，角张力也比环丙烷 的小，所以环丁烷比环丙烷要稳定些。总张力能 环丁烷的构象 为108KJ/mol 。
2、环戊烷的构象
环戊烷分子中，C-C-C 夹角为108°，接近sp 3杂化轨道间夹角109.5°，环张力甚微，是比较稳定的环。但若环为平面结构，则其C-H 键都相互重叠，会有较大的扭转张力，所以，环戊烷是以折叠式构象存在的，为非平面结 构，见右图，其中有四个碳原子在同一平面，另
外一个碳原子在这个平面之外，成信封式构象。
这种构象的张力很小，总张力能25KJ/mol ，
扭转张力在2.5KJ/mol 以下，因此，环戊烷的化 环戊烷的构象 学性质稳定。
三、环己烷的构象 在环己烷分子中，六个碳原子不在同一平面内，碳碳键之间的夹角可以保持109.5°因此环很稳定。
1、两种极限构象——椅式和船式
H
H 椅式
船式 无角张力 无C-H 键间的扭转张力 无张力 环 常温下 99%无角张力
有C-H 键间的扭转张力
有张力环
1%
椅式构象稳定的原因：
船式构象不稳定的原因：
2、平伏键（e 键）与直立键（a 键）
在椅式构象中C-H 键分为两类。第一类六个C-H 键与分子的对称轴平行，叫做直立键或a 键（其中三个向环平面上方伸展，另外三个相换环平面下方伸展）；第二类六个C-H 键与直立键形成接近109.5°的夹角，平伏着相环外伸展，叫做平伏键或e 键。如下图：
在室温时，环己烷的椅式构象可通过 C-C 键的转动（而不经过碳碳键的断裂），
由一种椅式构象变为另一种椅式构象，在
互相转变中，原来的a 键变成了e 键，而
原来的e 键变成了a 键。
当六个碳原子上连的都是氢时，两种构象是同一构象。连有不同基团时，则构象不同。 3、取代环己烷的构象 1）一元取代环己烷的构象
一元取代环己烷中，取代基可占据a 键，也可占据e 键，但占据e 键的构象更稳定。
例如：
H 相邻碳上的C-H
全部为重叠式H 相邻碳上的C-H
键全部为交叉式环己烷的直立键和平伏键
平伏键
直立键
对称轴
键键键键
两个椅式构象的互相转变
393%内能比a 型少75.3KJ/mol
7%
原因：a 键取代基结构中的非键原子间斥力比e 键取代基的大（因非键原子间的距离小于正常原子键的距离所致）。从下图中原子在空间的距离数据可清楚看出。取代基越大e 键型构象为主的趋势越明显。
2）二元取代环己烷的构象 （1）1，2-二取代
（2）1，3-二取代
其他 二元、三元等取代环己烷的稳定构象，可用上述同样方法得知。 小结：1°环己烷有两种极限构象（椅式和船式），椅式为优势构象。 2°一元取代基主要以e 键和环相连。
3°多元取代环己烷最稳定的构象是e 键上取代基最多的构象。 4°环上有不同取代基时，大的取代基在e 键上构象最稳定。
§ 5~4 脂环烃的制备 （自学）
甲基环己烷原子间的距离C CH CH C CH 3
CH 3
CH 3<0.1%
>99.9%CH 3
CH 3
3
33
33（顺式）
（反式）只能是 构象构象(优势构象)e,a a,a e,e 构象3
3
3e,a a,a 3CH 3CH 3CH 3CH 33e （顺式）（反式）构象只有 构象(其中有大的基团时，则在 键上)e,e 构象(优势构象)
不饱和羧酸和取代羧酸
第十六章 不饱和羧酸和取代羧酸 §1. 不饱和酸酸 1. α,β－不饱和羧酸的制法 ⑴ 卤代酸去卤化氢α－卤代酸酯在碱性试剂存在下脱去卤化氢，生成α,β－不饱和羧酸酯。例如： CH 3(CH 2)92CH 3CH 3 Br 160~170C H 3C(H 2C)9HC 2CH 3 CH 3 ⑵ 芳香醛的缩合 ① Knoevenagel 反应： 芳醛在含少量的六氢吡啶的吡啶催化下，与丙二酸一起回流，直接得到α,β－不饱和羧酸。C 6H 5CHO + CH 2(CO 2H)2 pyridine piperidine,110C,1h C 6H 5HC CHCO 2H + CO 2 + H 2O ②Perkin 反应： C 6H 5CH=O +O O H 3C O CH 3 32-+ C 6H 5HC CHCO 2H 2. α,β－不饱和羧酸的反应 ① 1，4-加成 H 2C CHCOH O O 2CH 2CO 2H) 2 ② 与共轭二烯烃反应 + CO 2CH 2CH 3
§2 卤代酸 1. 卤代酸的制法 ①α-卤代酸用郝尔-沃耳霍德-泽林斯基反应制备，例如： CH 2O CHCCl O CHCOR O ②β-卤代酸由α,β-不饱和羧酸与卤代氢的加成得到： RHC CHCOH O + HX RCHCH 2COOH 2. 卤代酸的反应 α-卤代酸及其衍生物中路原子在羰基的影响下，活性增强，容易与各种亲核亲核试剂起 反应，生成α-取代羧酸。ClCH 2O + Nu -NuCH 2COR O + Cl - Nu - = HO - ,-CN , -NHR' §3. 醇 酸 羧酸分子中饱和碳原子上有羟基的称谓醇酸。一般根据其来源命名 如： CH 3CH(OH)COOH C 6H 5CH(OH)COOH HOOCH(OH)CH2COOH HOOCCH(OH)CH(OH)COOH HOOCCH 2COH(COOH)CH 2COOH 乳酸 扁桃酸 苹果酸 酒石酸 柠檬酸 1. 醇酸的性质和反应： 醇酸分子中含有两个或两个以上的能参与氢键形成的官能团。它们一般能溶于水，疏水支链或碳环的存在则使水溶性降低。醇酸兼有醇和羧酸的反应，羟基与羧基的相对位置不同，还产生一些特殊的反应： （1） 脱水
有机化学Ⅰ复习题.
第一章 烷烃 1．用系统命名法命名下列化合物 (CH 3CH 2)2CCH 2CH 2CHCH 2CH 3 CH 3 CH(CH 3)2 (CH 3)3CCH 2CH(CH 2CH 3)2 CH 3CH 2CH 2-C-CH 2CH(CH 3)2 CH(CH 3)CH(CH 3)2 2CH 2CH 2CH 3 (1) (2)(3) (4)(5) (6) (CH 3)3CCH 2CHCH 3)2 CH 3CHCH 2CHCH 2CH 3 CH 3 CH(CH 3)2 CH 3CH 3-CH-CH-CH 2-CHCH(CH 2CH 3)2 C(CH 3)3CH(CH 3)2 3 (7)(8) 2．写出下列化合物的构造式 （1）丙基（n-Pr ） （2）异丁基（i-Bu ） （3）仲丁基（s-Bu ） （4）叔丁基（t-Bu ） （4）3，4，5-三甲基-4-异丙基庚烷 （5）5-（3甲基丁基）癸烷 （6）四甲基丁烷 3．某烷烃的相对分子质量为86，写出符合下列要求的烷烃的构造式 （1）二种一溴取代物 （2）三种一溴取代物 （3）四种一溴取代物 （4）五种一溴取代物 4．用Newman 投影式和锯架式（透视式）表示下列化合物的最稳定构象 （1）正丁烷沿C 2-C 3旋转 （2）BrCH 2-CH 2Br 5．下列各对化合物是否相同？若不相同的，则属于何种异构体？ H 3C Cl H CH 3Cl H H H 3C Cl H 3C Cl H CH 3H 3C H H 3C H C 2H 5 CH 3H H C 2H 5 H C 2H 5 H 3 25 3 2H 53C 2H H 33 H 3 (1) (2) (3)(4) H 3 H 32CH 32H 5 3 2H 5H C (5)(6) 6． 比较下列化合物指定性质的高低 （1）熔点：A 正戊烷；B 异戊烷；C 新戊烷 （2）沸点：A 3，3-二甲基戊烷；B 正庚烷；C 2-甲基庚烷；D 正戊烷；E 2-甲基己烷； F 2，3-二甲基戊烷 （3）自由基稳定性：A 正丁基； B 仲丁基； C 叔丁基； D 甲基 33 3 3A B C （4）燃烧焓： 7．等物质的量的乙烷和新戊烷的混合物与少量氯气反应，得到的氯乙烷与新戊基氯的物质
环氧树脂种类及性能
环氧树脂种类及性能 一、定义 1、环氧树脂(Epoxy Resin)就是泛指含有两个或两个以上环氧基,以脂肪族、脂环族或芳香族等有机化合物为骨架并能通过环氧基团反应形成有用得热固化产物得高分子低聚体(Oligomer)。当聚合度n为零时,称之为环氧化合物,简称精品文档,超值下载 环氧化物(Epoxide)。这些低相对分子质量树脂虽不完全 满足严格得定义但因具有环氧树脂得基本属性在称呼时也不加区别地统称为环氧树脂。典型得环氧树脂结构如下式。 2、环氧基就是环氧树脂得特性基团,它得含量多少就是这种树脂最为重要得指标。描述环氧基含量有以下几种不同得表示法: ⑴环氧当量 :就是指含有1 mol环氧树脂得质量,低相对分子质量(分子量)环氧树脂得环氧当量为175～200,随着分子量得增大环氧基间得链段越长,所以高分子量环氧树脂得 环氧当量就相应得高。 ⑵环氧值 :每100g树脂中所含有环氧基得物质得量(摩尔)。这种表示方法有利于固化剂用量得计量与用量得表示。 因为固化剂用量得含义就是每100g环氧树脂中固化剂得加入 量(part perhundred of resin缩写成phr)。我国采用环氧值这一物理量。 环氧当量=100/环氧值 3、粘度得定义 粘度:液体在流动时,在其分子间产生得内摩擦得性质,称为液体得黏性,黏性得大小用黏度表示,就是用来表征液体性质相关得阻力因子。 粘度单位有两种:1、厘泊 (cps) 2、毫帕秒(m·pas)
1厘泊(cps)= 1 毫帕秒(m·pas) 二、种类及性能 1、双酚A型环氧树脂 :双酚A(即二酚基丙烷)型环氧树脂即二酚基丙烷缩水甘油醚。在环氧树脂中它得原材料易得、成本最低,因而产量最大(在我国约占环氧树脂总产量得90％,在世界约占环氧树脂总产量得75％～80％),用途最广,被称为通用型环氧树脂。由双酚A型环氧树脂得分子结构决定了它得性能具有以下特点: ⑴就是热塑性树脂,但具有热固性,能与多种固化剂,催化剂及添加剂形成多种性能优异得固化物,几乎能满足各种使用需求。 ⑵树脂得工艺性好。固化时基本上不产生小分子挥发物,可低压成型。能溶于多种溶剂。 ⑶固化物有很高得强度与粘结强度。 ⑷固化物有较高得耐腐蚀性与电性能。 ⑸固化物有一定得韧性与耐热性。 ⑹主要缺点就是:耐热性与韧性不高,耐湿热性与耐候性差。 2、双酚F型环氧树脂 :这就是为了降低双酚A型环氧树脂本身得粘度并具有同样性能而研制出得一种新型环氧树脂。通常就是用双酚F(二酚基甲烷)与环氧氯丙烷在NaOH作用下反应而得得液态双酚F型环氧树脂。 双酚F型环氧树脂得特点就是黏度小,不到双酚A型环氧树脂黏度得,对纤维得浸渍性好。其固化物得性能与双酚A 型环氧树脂几乎相同,但耐热性稍低而耐腐蚀性稍优。液态双酚F型环氧树脂可用于无溶剂涂料、胶粘剂、铸塑料、玻璃钢及碳纤维复合材料等。 3、多酚型缩水甘油醚环氧树脂:多酚型缩水甘油醚环氧树脂就是一类多官能团环氧树脂。在其分子中有两个以上得环氧
固化剂检测 固化剂成分分析
固化剂检测固化剂成分分析 一、产品概括 固化剂又名硬化剂、熟化剂或变定剂，是一类增进或控制固化反应的物质或混合物。树脂固化是经过缩合、闭环、加成或催化等化学反应，使热固性树脂发生不可逆的变化过程，固化是通过添加固化（交联）剂来完成的。 二、结构特性 色相：（优）脂环族→脂肪族→酰胺→芳香胺（劣） 熟度：（低）脂环族→脂肪族→芳香族→酰胺（高） 适用期：（长）芳香族→酰胺→脂环族→脂肪族（短） 固化性：（快）脂肪族→脂环族→酰胺→芳香族（慢） 刺激性：（强）脂肪族→芳香族→脂环族→酰胺（弱） 多胺类固化剂的化学结构和性质 光泽：（优）芳香族→脂环族→聚酰胺一脂肪胺（劣） 柔软性：（软）聚酰胺→脂肪族→脂环族→芳香族（刚） 粘接性：（优）聚酰胺→脂环族→脂肪族→芳香族（良） 耐酸性：（优）芳香族→脂环族→脂肪族→聚酰胺（劣） 耐水性：（优）聚酰胺→脂肪胺→脂环胺→芳香胺（良） 多胺类固化剂的化学结构和与双酚A树脂固化物的性质 三、检测的目的 配方还原,图谱分析 四、分析的项目 配方分析：是指对产品或样品的组成成分、元素或原料等成分进行分析，可以通过采用光谱，色谱，质谱，能谱，热谱等图谱，来对产品或样品进行“配方分析”，俗称“配方还原”。 图谱分析：指通过谱图对未知成分进行分析的技术方法。因常采用光谱，色谱，质谱，能谱，热谱等谱图。 失效分析：综合运用各类常量、微量和痕量分析技术，主要成分与杂质成分鉴定并举，有机分析与无机分析并重，成分分析与生产工艺流程分析结合，依靠对分析结果强大的分析和综合判断能力，对产品质量事故原因进行分析诊断。 主成分分析：是把几个综合变量来代替原来众多的变量，使这些综合变量能尽可能地代表原来变量的信息量，而且彼此之间互不相关的一种数学降维的方法。 全成分分析：是将送检样品中的原材料、填料、助剂等进行定性定量分析。塑料原材料种类，填料种类、粒径，助剂种类都能影响对产品的性能、寿命，通常是同一种原材料、同一种填料，因为助剂种类的不同，造成产品性能大不相同。 五、分析的标准 精准的分析服务：有效解决各类分析难题，分析准确率接近100% 一流的分析仪器：国际一流的分析仪器，保证分析的精准度。 最短的分析周期：较全球平均分析周期快10%-35%，有效提高分析效率。 高端分析技术人才：经验丰富的分析技术人才，确保中心一直引领检测分析的发展方向。 科标分析中心具有长期助剂分析的经验，专业知识和技术能力达到国内一流水
有机化学课后习题答案5第五章脂环烃(第五轮)答案
40第五章脂环烃 一.目的要求 了解环烷烃通式、分类、命名和异构、环烷烃的物理性质。理解环的结构和稳定性，掌握环烷烃的化学性质。 二.本章内容小结 1.脂环烃的定义 由碳原子连接成环，性质与脂肪烃相似的烃类化合物总成为脂环烃。按照成环特点，一般可将脂环烃分为单环脂环烃和多环脂环烃。 2.脂环烃的命名 单环脂环烃命名与脂肪烃类似，只是在相应的脂肪烃前加一“环”字。如： 环戊烷，甲基环丁烷 桥环化合物的命名一般采用固定格式：双环[a.b.c]某烃(a ≥b ≥c )。 先找桥头碳（两环共用的碳原子），从桥头碳开始编号。沿大环编到另一个桥头碳，再从该桥头碳沿着次大环继续编号。分子中含有双键或取代基时，用阿拉伯数字表示其位次。 如： 7,7-二甲基二环[2,2,1]庚烷 螺环化合物命名的固定格式为：螺[a.b]某烃(a ≤b)。命名时先找螺原子，编号从与螺原子 相连的碳开始，沿小环编到大环。如： 螺[4.4]壬烷 3.环烷烃的结构与稳定性 环烷烃的成环碳原子均为sp 3型杂化。除环丙烷的成环碳原子在同一个平面上以外，其它环烷烃成环碳原子均不在同一个平面上。在环丙烷分子中由于成环碳原子间成键时sp 3型杂化轨道不能沿键轴方向重叠，而是以弯曲方向部分重叠成键，导致环丙烷张力较大，分子能量较高，很不稳定，容易发生开环反应。所以在环烷烃中三元环最不稳定，四元环比三元环稍稳定一点，五元环较稳定，六元环及六元以上的环都较稳定。注意桥头碳原子不稳定。 4.环己烷以及取代环己烷的稳定构象 环己烷在空间上可以形成多种构象，其中椅式和船式构象为两种极限构象，前者比后者更加稳定。一般说来，取代环己烷的取代基处于椅式构象的平伏键时较为稳定。因此多取代环己烷的最稳定的构象为平伏键取代基最多的构象。如果环上有不同取代基，较大的取代基在平伏键上的构象最稳定。 5.环烷烃的化学性质 环丙烷和环丁烷的化学性质和烯烃相似，能开环进行加成反应。并且与氢卤酸加成符合马氏规则。但小环环烷烃对氧化剂稳定，不与高锰酸钾或臭氧作用。
有机化学化学----有机化学
《有机化学》课程教学大纲 课程编码：1011003 课程性质：专业核心课程 学时：96 学分：5 适用专业：化学专业 【课程性质、目的和要求】 有机化学是化学科学的一个重要分支，是高等化学教育专业的一门专业必修课程。它是在学生修完无机化学的基础上，系统地讲授各类有机化合物结构与性质的关系及相互转化的方法。通过有机化学的教学，使学生掌握各类有机化合物的命名，物理性质、典型反应及制备方法；初步掌握典型有机化合物结构与性能的关系，以及典型有机反应的历程；掌握各类异构现象，初步掌握构象及反应中的立体化学；掌握诱导效应和共轭效应，并能运用解释有关问题；初步掌握几类重要的有机反应活泼中间体；初步掌握测定结构的物理方法，具备识辨简单图谱的能力；了解碳水化合物、蛋白质、油脂等几类重要天然产物及合成高分子化合物。 通过有机化学的教学，不仅要求学生掌握有关的基本理论和基本技能，而且要培养学生的自学能力，解决问题的能力。在教学过程中，要适当融入本学科的最新成果及发展趋势，为培养高素质的中学化学教师及高层次人才打下坚实的基础。有机化学课程的基本要求如下： 1、了解有机化学产生与发展的简史，认识它与工业、农业、现代国防、现代科技以及日常生活的密切关系，它与数学、物理学、化学、生命科学、环境科学等的联系。 2、掌握有机化学命名原则和主要门类有机物的命名方法，同分异构现象，重要官能团和有机物分类。 3、掌握典型的有机物的结构、性质、重要合成方法，五类有机物相互转化的条件和规律。 4、应用价键理论理解典型有机物的基本构造，应用分子轨道理论理解乙烯、1,3-丁二烯、苯等分子结构。 5、初步掌握诱导效应和共轭效应，能运用它们解释某些有机反应问题。 6、初步掌握立体化学基础知识和基本理论。 7、熟悉并掌握共价键断裂的方式；初步掌握亲核取代、亲电取代、亲核加成、亲电加成和自由基反应的基本历程；了解氧化、还原、缺电子重排的历程和周环反应的基本规律；了解过渡态理论；初步掌握碳正离子、碳负离子、自由基、碳烯、苯炔等溶液中间体的结构、性质及在有机反应中的作用。
脂环族环氧树脂的特性及用途
脂环族环氧树脂的特性及用途 因为脂环族环氧树脂分子结构中的环氧基不是来自环氧丙烷，环氧基直接连接在脂环上，所以，脂环族环氧树脂与双酚A型环氧树脂相比较，具有以下特点：1.热稳定性良好：由于脂环族环氧树脂的环氧基直接连接在脂环上，能形成紧密的刚性分子结构，固化后交联密度增大，因而热变形温度比较高，马丁耐热可以达到190℃以上，热分解温度大于360℃。固化收缩率小，拉伸强度高。但是由于环氧当量小，交联密度高，固化物较脆，韧性差。 2.耐侯性好：脂环族环氧树脂的分子结构中不含苯环，具有良好的耐侯性能和抗紫外辐射。 3.电绝缘性能优异：由于合成的过程中不含氯、钠等离子，因此脂环族环氧树脂都具有良好的介电性能，无论是从比电阻还是从介电损耗角正切值看，均较双酚A型环氧树脂为优。 4.工艺性能好：脂环族环氧树脂的粘度都比较小，因此，在浇注和压制制件时作业较方便，这一点，尤其是对大部件的制件加工时，更显得重要。另外，由于脂环族环氧树脂具有黏度小的特点．还可以将它作为良好的环氧树脂活性稀释刑。 5.安全性高：脂环族环氧树脂对有机酸和酸酐的反应活性比对胺类的反应活性大．因此，在酸性固化剂中便能充分固化。这样一来就避免了使用毒性大、挥发性大的胺类固化则，对操作人员比较安全。 脂环族环氧树脂主要用途： 1. 稀释剂 可用作活性稀释剂的脂环族环氧化合物有环氧-269、206、201及221。其中，环氧269、206都是高沸点、低粘度的液体，即使是在-60℃仍保持液体状态，是环氧树脂很好的稀释剂。且随着用量的增加，环氧体系粘度显著下降，但热变形温度几乎是恒定的，这是一般环氧稀释剂不能与之相比的。各种稀释剂对固化物性能的影响如表7所示。环氧269是一种双环氧基的活性稀释剂，固化后交联度高，并保持原有环状结构，所以耐热温度高、机械性能好。 2. 绝绕灌封材料 由脂环族环氧化合物制造的有机绝缘体代替了户外高压装置中的陶瓷制品。与陶瓷相比，它具有重量轻、体积小，抗冲击性好等优点，而且可以较经济地制成大小、形状各异的产品。由于它具有优良的电气特性和颜色稳定性，可用作发光二极管的封装材料。加入多元醇增塑剂后，在变压器、高压线圈以及各种小型电子元件的灌封方面应用广泛，这类产品可以同时满足热冲击电阻良好、热变形温度高、临界电气特性优良的要求。 3. 复合材料 脂环族环氧化合物的耐热性、力学性能及耐候性好，尤其是黏度小，适用期长，
脂环烃习题答案(第五版)
第五章脂环烃（P 113-114 ） 1.分子式C5H10的环烷烃的异构体的构造式：（提示:包括五环、四环和三环）。 2.顺-1-甲基-4-异丙基环己烷的稳定构象式。 解：ae式，其中甲基位于a键，异丙基位于e键。 3 (H3C)2 3.写出下列各对二甲基环己烷的可能的椅型构象，并比较各异构体的稳定性，说明原因。 解： (1) 顺-1,2-二甲基环己烷可能的椅型构象为ae式；反-1,2-二甲基环己烷可能的椅 型构象为aa和ee式二种，稳定性次序为：aa
4.写出下列化合物的构造式（用键线式表示）： （1）1,3,5,7-四甲基环辛四烯（2）二环[3.1.1]庚烷（3）螺[]十一烷（4）methylcyclopropane （5）cis-1,2-dimethylcyclohexane 答案: CH3 CH 3 H3C H3C CH3 3 CH3 5.命名下列化合物：
6.完成下列反应式，带“*”的写出产物构型： （1） 这两个反应属亲电加成反应。 （2） （3） 高温自由基取代反应（4） 亲电加成反应，100%反式形成一对对映体，组成一个外消旋体混合物。 （5） 氧化反应，生成一个内消旋体。
常用环氧树脂参数总结
常用环氧树脂参数总结 一、缩水甘油基型环氧树脂: 1．缩水甘油醚型环氧树脂 1．1双酚A型环氧树脂： 双酚A型环氧树脂是应用最广泛的树脂之一，占环氧树脂树脂总产量的90%。在分子结构中含有羟基和醚键，固化过程进一步生成新的—OH和—O—，使固化物具有很高的内聚力和粘附力。因此可以对金属、陶瓷、木材、水泥和塑料进行粘接。 另外，双酚A型环氧树脂属无毒树脂，其白鼠的最低口服致死量为LD50为11.4g/kg。 双酚A型环氧树脂的牌号与性质表 新牌号原牌号外观粘度（Pa.s）软化点（℃）环氧值 E—55 616# 浅黄粘稠液体6－8 －－－－0.55－0.56 E—51 618# 浅黄粘稠液体10－16 －－－－0.48－0.54 E—44 6101# 黄色高粘度液体20－40 －－－－0.41－0.47 E—42 634# 同上－－－－21－27 0.38－0.45 E—35 637# 同上－－－－20－35 0.30－0.40 E—31 638# 浅黄粘稠液体－－－－40－55 0.23－0.38 E—20 601# 黄色透明固体－－－－64－76 0.18－0.22 E—14 603# 同上－－－－78－85 0.10－0.18 E—12 604# 同上－－－－85－95 0.10－0.18 E—06 607# 同上－－－－110－135 0.04－0.07 E—03 609# 同上－－－－135－155 0.02－0.04 E—01 665# 液体30－40 －－－－0.01－0.03 1．2双酚S型环氧树脂 双酚S型环氧树脂是由双酚S和过量环氧氯丙烷在碱性条件下缩聚得到的耐高温环氧树脂。 双酚S为浅黄色固体，由东北石化研究所研制，全名为“4，4‘—二羟基二苯双缩水甘油醚环氧树脂”，胺类、酸酐、咪唑均能固化双酚S，其固化物具有热变形温度高、热稳定性能好的特点。这是因为分子中极性强的砜基—SO2—取代双酚A中的异丙基，提高了热稳定性；砜基改善了粘附力，增强了环氧基的开环活性。 1．3双酚F型环氧树脂 双酚F型环氧树脂是由双酚F和过量环氧氯丙烷（1：10），在四甲基氯化铵和NaOH条件下，经醚化和闭环反应，缩聚而成的。 双酚F型环氧树脂的粘度低，可用于碳纤维复合材料、玻纤增强塑料以及地下油井的灌封材料。 1．4环氧化线型酚醛树脂 环氧酚醛是由低分子量酚醛树脂与环氧氯丙烷在酸催化剂下缩合而成，兼有酚醛和双酚A型环氧树脂的优点。按线型酚醛树脂分子量和发羟基含量不同，可以合成不同分子量和官能度的环氧酚醛，如甲酚线型酚醛树脂。 环氧酚醛高粘度半固体，平均官能度为2.5－6.0，软化点≤28℃，环氧值0.53－0.57，在上海树脂厂和无锡树脂厂生产。为改善工艺，添加低粘度的稀释剂，或与双酚A混合使用。 胺类、酸酐类和咪唑均能固化环氧酚醛。在150℃以下固化环氧酚醛和双酚A型环氧树脂的热变形温度相近。例如： 固化剂固化条件用量% 热变形温度（℃） 环氧酚醛双酚A 4，4‘一二氨基二苯甲烷93℃，2h204℃,25h 28 206 167 间苯二胺同上16 205 160 三乙烯四胺166℃,4h 14 150 127
第五章脂环烃
第五章脂环烃 一、教学目的及要求 二、教学重点与难点 三、教学方法 第一节脂环烃的分类命名和异构现象 一、分类 饱和脂环烃； 不饱和脂环烃； 单环脂环烃； 二环和多环烃； 螺环烃(spirocyclic hydrocarbons) 稠环烃(fused bicyclic hydrocarbons) 桥环烃(bridged bicyclic hydrocarbons) 二、命名 １．单环脂环烃的命名 （１）根据分子中成环碳原子数目，称为环某烷。 （２）把取代基的名称写在环烷烃的前面。 （３）取代基位次按“最低系列”原则列出，基团顺序按“次序规则”小的优先列出。例如：H2C H2C CH2CH2 CH2 CH2 环己烷cyclohexane CH2CH2 CH CH H2C CH3 CH CH3 CH3 1 2 3 4 5 1-甲基-2-异丙基环戊烷 1-methyl-2-isopropylcyclopentane CH3 H CH3 H CH3CH3 H H ? 顺-1,4-二甲基环己烷 cis-1,4-dimethylcyclohexane CH3 H H CH3 CH3H H CH3 ? 反-1,4-二甲基环己烷 trans-1,4-dimethylcyclohexane
2．环烯烃的命名 （1）称为环某烯。 （2）以双键的位次和取代基的位置最小为原则。例如： 3．多环烃的命名 （1）螺环(spirocyclic)烃的命名 两个环共用一个碳原子的环烷烃称为螺环烃。 H2C H2C CH2 C CH2 CH2 CH2 CH 2 1 2 3 4 5 6 7 8 螺[3.4]辛烷 spiro [3.4] octane 命名方法： 根据成环碳原子的总数定为“螺某烷”； 在“螺”后的方括号内，按由小到大的顺序表明除螺碳原子以外的成环碳原子数目，数字间用圆点隔开； 编号时从螺原子(4)相邻的第一个碳原子(1)开始，经过共用碳原子(螺原子)而到大环，保证取代基位次代数和最小； 取代基放在最前面； 命名模式：a-基螺[x.y]某烷。 例如：上化合物名为8-二甲基二环[3.2.1]辛烷 H3C 1 2 3 4 5 6 7 89 6-甲基螺[3.5]壬烷 6-methylspiro [3.5] nonane 1 2 3 4 5 6 7 8 1,5-二甲基螺[3.4]辛烷 1,5-dimethylspiro [3.4] octane
羧酸和取代羧酸习题解答
羧酸和取代羧酸习题解答 一、完成反应式 1、HOOCCH 2 COOH 2、 COOH 2 3 、 COOH COOH 4、 CH 3O C O O 5、 O COOH 6、O COOH COOH 7、 CH 3CCCOOH CH 3 O CH 3 8、H 2/Pt CH 2COOH 2CHO 9、CH 3CHCOOH OH 10、CH 3CHCH 2 CHO OH 4 H 11、 CH 3CH 2COCOOH 12、+CH 3COOH P Br 2 OH KOH 解：1、 CH 3COOH + CO 2 2、 COCl 3、 O O O 4、CH 3O C O OH CN 5、O + CO 2 6、O
7、CH3COONa + (CH3)2CHCOONa8、CH2COOH 2 CH2CH2CH2OH 9、H3C CH3 O O O O10、 CH3CCH2COOH O CH3CCH3 + CO2 O 11、CH 33 CH2OH CH3COONa12、 CH2BrCOOH OCH2COOH 二、选择 1、乙酸和丙酸混合可生成（）种酐？ （1）1 （2）2 （3）3 （4）6 2、不与羰基试剂反应的是（） （1）对甲基苯甲醛（2）环己酮（3）2-甲基丙酸 （4）2-羰基丙酸（5）苯乙酮 3、酸性大到小次序为（） （1）苯甲酸（2）对甲苯甲酸（3）对硝苯甲酸（4）2，6-二硝苯甲酸 4、酸性最强为（） （1）甲酸（2）乙酸（3）苯甲酸（4）HOOCCOO-（5）苯酚 5、酸性最强为（） （1）2-氯丙酸（2）2-羟基丙酸（3）丙酸 （4）2-甲基丙酸（5）2，2-二氯丙酸 解：1、（3）2、（3）3、4＞3＞1＞2 4、（1）5、（5） 三、推断 1、A(C4H8O3)+ NaHCO3→ CO2↑；+卢卡斯→不溶物B；B+ Na2CO3+ KCN +H+→C，C加热 →异丁酸。求A、B、C。 解：A不饱和度=1； A+NaHCO3→CO2↑，则A为酸（2个O为羧基，剩余一个O根据不饱和度推测为醇）； A+卢卡斯试剂→不溶物B，则证实A为羟基酸；且推得B为氯代酸； B+Na2CO3→卤代酸盐+KCN→氰代酸盐+H+→5碳二酸C，C加热→异丁酸，则推得C为间隔1个碳的二酸（非间隔0个碳）： C：H3C COOH COOH C H3C C中一个羧基是由B中的氯转换而来，故推得B：H3C Cl COOH C H3C
哈三中高中化学 有机化学竞赛辅导 第六章 第一节 醇
第六章 醇、酚、醚 第一节 醇 醇和酚都含有相同的官能团羟基（-OH ），醇的羟基和脂肪烃、脂环烃或芳香烃侧链的碳原子相连。而酚的羟基是直接连在芳环的碳原子上。因此醇和酚的结构是不相同的，其性质也是不同的。醇的通式为ROH ，酚的通式为ArOH 。 醚则可看作是醇和酚中羟基上的氢原子被烃基（-R 或-Ar ）取代的产物，醚的通式为R-O-R 或Ar-O- Ar 。 第一节 醇 一、醇的分类和命名 醇分子可以根据羟基所连的烃基不同分为脂肪醇、脂环醇和芳香醇。 根据羟基所连的碳原子的不同类型分为伯醇、仲醇和叔醇。 根据醇分子中所含的羟基数目的不同可分为一元醇和多元醇。 结构简单的醇采用普通命名法，即在烃基名称后加一“醇”字。如： CH 3CH 2OH (CH 3)2CHOH 乙醇 异丙醇 苯甲醇（苄醇） 对于结构复杂的醇则采用系统命名法，其原则如下： 1、选择连有羟基的碳原子在内的最长的碳链为主链，按主链的碳原子数称为“某醇”。 2、从靠近羟基的一端将主链的碳原子依次用阿拉伯数字编号，使羟基所连的碳原子的位次尽可能小。 1、 命名时把取代基的位次、名称及羟基的位次写在母体名称“某醇”的前面。如： 2，6-二甲基-3，5-二乙基-4-庚醇 1-乙基环戊醇 2，6-二甲基-5-氯-3-庚醇 2、 不饱和醇命名时应选择包括连有羟基和含不饱和键在内的最长的碳链做主链，从靠近 羟基的一端开始编号。例如： CH 2═CHCH 2CH 2OH 3-丁烯-1-醇 6-甲基-3-环已烯醇 3、 命名芳香醇时，可将芳基作为取代基加以命名。例如： 2-乙基-3-苯基-1-丁醇 3-苯丙烯醇 4、 多元醇的命名应选择包括连有尽可能多的羟基的碳链做主链，依羟基的数目称二CH 2OH CH 3OH CH 3CH 2CHCHCHCH 2CH 3CH CH CH 3CH 3CH 3CH 2CH 3OH Cl OH 3CH 3CH 3CHCHCH 2CHCHCH 3OH CH 3CH 3CH 2CH 3CH 2OH CH CH CH 2OH CH CH
第五章脂环烃
第五章 脂环烃 [问题5-1] 试写出含有五个碳的环烷烃的构造异构体，并命名之。 ① ② Me Me ③ Me Me ④ Me ⑤ 解：① 乙基环丙烷② 顺-1.2-二甲基环丙烷③ 反-1.2二甲基患丙烷④ 甲基环丁烷 ⑤ 环戊烷 [问题5-2] 命名下列化合物。 ① ② CH CH 2 CH 2CH 2 CH C 2H 5CH 3 CH 2 CH 2CH 2 CH 2C CH 2CH 2CH 2 123 45 678 ③ ④ CH 2 CH 2 CH 2 CH 2CH CH 2 CH 1 2345 67 CH 2CH 22 CH 2 CH 2CH CH 12345 6 7 解：①1-甲基-3-乙基-环戊烷 ②螺[3.4]辛烷 ③二环[2，2，1]庚烷 ④二环[3，2，0]庚烷 [问题5-3] 分析表5-1中的数字可得出什么结论？从分子结构上加以解释。 解：因环烷烃的对称性高于同碳链的开链烷烃，分子之间排列程度也就高于相连的开链烷烃。分子间引力增加，所以表现在环烷烃的熔点，沸点和比重都较含同碳数的开链烷烃为高。 [问题5-4] 试用简便化学方法区别C 5H 10的下列异构体：2-戊烯，1，2-二甲基环丙烷，环戊烷。 解： [问题5-5] 1，1-二甲基环丙烷用浓硫酸处理后，再加水供热，写出所能发生的反应。 解 CH 3CH 3 3 C CH 2 CH 3 CH 3 CH 3
习 题： 1， 写出C 6H 12所代表的脂环烃的各构造机构体（包括六元环、五元环、和四元环）的构造 式。 解：Me Me H H Me Me H H H Et Me Me H H Me Me H H Me H 2， 命名下列化合物： （1） CH 3 CH 3CH 2CHCH 2CHCH 3 （2） CH 2CH 2 CH CH CH 2 （3） CH 2 CH 2 CH 2CH 2CH 2 CH CH CH 2 CH 2 （4 ） （5）HO OH H H （6 ） 2CH 3 2CH 3 (7) H 3C CH 3 (8) Cl 解：（1）2-甲基-3-环丙基戊烷 （2）二环[2，1，0]戊烷 （3）二环[5，2，0]壬烷 （4）二环[4,2,0]-6-辛烷 （5）顺-1，3-环戊二醇 （6）反-1，2-二乙基环戊烷 （7）2，6-二甲基-螺[3，3]庚烷 （8）8-氯-二环[3，2，1]辛烷 3， 把下列构造式改写成构象式： H 2C CH CH 2H 2C CH 2 CH CH 2 H 2C CH CH 2H 2C CH 2 CH CH 2 CH 2 解： 4， 有一饱和烃，其分子式为C 7H 14，并含有一个伯碳原子，写出该化合物可能的构造式。
环氧树脂的固化机理及其常用固化剂
环氧树脂得固化机理及其常用固化剂 反应机理 酸催化反应机理催化剂:质子给予体，促进顺序：酸〉酚>水>醇 固化剂分类 反应型固化剂 ?可与EＰ分子进行加成,通过逐步聚合反应交联成体型网状结构 ?一般含有活泼氢,反应中伴随氢原子转移,如多元伯胺、多元羧酸、多元硫醇与多元酚 催化型固化剂 ?环氧基按阳离子或阴离子聚合机理进行固化,如叔胺、咪唑、三氟化硼络合物 常见固化剂 ?脂肪胺固化剂 ?芳香族多元胺
?改性多元胺 ?多元硫醇 ?酸酐类固化剂 脂肪胺固化剂 脂肪胺固化特点： ?活性高,可室温固化 ?反应剧烈放热,适用期短 ?一般需后固化,室温７ｄ再80-1００℃2h ?固化物热形变温度低，一般８0—90℃ ?固化物脆性大 ?挥发性及毒性大 芳香族多元胺
芳香族多胺特点： ?固化物耐热性好,耐化学性机械强度均优于脂肪族多元胺 ?活性低,大多加热固化 ?氮原子因苯环导致电子云密度降低，碱性减弱，以及苯环位阻效应 ?多为固体,熔点高,工艺性差 ?液化，低共熔点混合，多元胺与单缩水甘油醚加成 改性多元胺 a、环氧化合物加成: ?加成物分子量变大，沸点粘度增加，挥发性与毒性减弱，改善原有脆性ｂ、迈克尔加成： ?丙烯腈与多元胺
?胺得活泼氢对α,β不饱与键能迅速加成 ?腈乙基化物降低活性，改善与EP相容性特别有效 c、曼尼斯加成： 曼尼斯反应(Ｍaｎnich reａcｔion）为多元胺与甲醛、苯酚缩合三分子缩合。 ?产物能在低温、潮湿、水下施工固化EＰ ?典型产品T－3１：二乙烯三胺+甲醛+苯酚 ?适应土木工程用于混凝土、钢材、瓷砖等材料 ?粘结得快速修复与加固 d、硫脲—多元胺缩合： ?硫脲与脂肪族多元胺加热至100℃缩合放出氨气 ?能在极低温下(0℃以下）固化EP e、聚酰胺化:
优阳-脂环族环氧树脂
脂环族环氧树脂 由于脂环族环氧树脂合成过程中不含C l 、N a 等离子，所以电性能好， 尤其是高温电性能及耐弧性好。脂环族环氧树脂分子结构里不仅无苯核，也 无脂环结构。仅有脂肪链，环氧基与脂肪链相连。环氧化聚丁二烯树脂固化 后的强度、韧性、粘接性、耐正负温度性能都良好。不含苯环，因而耐紫外 线及耐候性好。特别推荐在户外使用的电子、电器元器件的绝缘浇注、封装， 户外耐候防腐涂料，户外用饰品，胶粘剂及涂料，复合材料等。可用酸酐类 固化剂固化，或用于阳离子光固化涂料、油墨体系中。对众多底材如罐盖（三 片、两片罐）、塑料制品、纸张、线路板电绝缘材料、各类金属，玻璃，陶瓷 等无机材料有着优异的附着力；它也可以根据不同的施工要求制做相应的涂 料、油墨、粘合剂，如丝印油墨、柔版印刷油墨、凹印油墨、喷绘油墨、喷 涂涂料、层压粘合剂、密封胶等。 我们提供脂环族环氧的己内酯或多元醇改性、多官能团及固体产品，以 及脂环族环氧阳离子与自由基杂化体系的应用。无论以传统的热固化方式还 是U V 紫外线固化，都将是极具创新型产品的核心竞争技术。 典型数据指标 表1 Typical Properties: 双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯 Bis (3,4-Epoxycyclohexylmethyl) Adipate T-8110 T-8210 T-8810 T-8860 Molecular Wt ： 210 252.31 366.2 298 Color APHA 50 20 20 50 Active principle%: 95 99 99.5 99 EEW ( g/equivalent) 126-135 131-143 190-210 110-135 Viscosity at 25 ℃,mPa.s : 220-450 300-420 500-650 1000-1500 Specific Gravity at 25 ℃: 1.130-1.180 1.150-1.180 1.140-1.160 1.100-1.150 Acidity, Wt% 0.1 0.1 --- --- Water. Wt% 0.05 0.05 0.05 0.05
环氧树脂胺类固化剂的研究现状
环氧树脂胺类固化剂的研究现状 1.胺类固化剂 脂肪族固化剂在室温下一般是液体,与环氧树脂混合方便,固化也比较容易。常见的固化剂主要有:己二胺、二乙烯基三胺、三乙烯基四胺。这类固化剂固化的环氧树脂产物一般具有良好的韧性、粘接性等,并且具有优良的耐碱性,但却又耐溶剂性较差、毒性大、对皮肤的刺激性很大和反应速度过快等缺点,因此脂肪族固化剂往往不会直接应用在固化环氧树脂而是先进行改性 李梅等用高级脂肪醇聚氧乙烯醚经酯化、封端最后合成了脂肪醇聚醚性水性胺类环氧固化剂，通过对这类固化剂固化的涂料漆膜性能分析,了解到该类固化剂能有效地提高环氧树脂涂膜柔韧性和抗冲击性。 胡家朋等通过聚合反应用二乙烯基三胺、甲醛和腰果酚合成了一种新型固化剂腰果酚缩醛胺。研究表明这种化合物与常见脂肪胺固化剂(如二乙烯基三胺)相比，在环氧树脂的相容性、对不理想表面的附着性、固化物的物理力学性及耐化学介质性等方面的综合性能较好,可适应一些不理想性环境,如潮湿、诱蚀的环境下仍能保持良好作业。 2.脂环族胺 脂环胺主要有:孟烷二胺(MDA)、异佛尔酮二胺(IPDA)、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷、双(4-氨基环己基)甲烷等。这类固化剂常温下为液态,与环氧树脂的固化反应活性较低,除非对其改行否则在室温条件下较难与环氧树脂充分固化,往往在高温(lO0℃上)下才会固化。脂环胺比短链的脂肪胺类的挥发性要小得多,适用于运用在要求VOC低的涂料中,通常与少量的液态环氧化合物制成加成物。脂环族胺分子中有环形单元结构,因而固化后的环氧树脂具有更好的耐热性和力
学性能。其玻璃化温度(Tg)较髙，因而其抗化学性比聚酰胺还要好,但柔韧性很差。为此人们做了很多优化脂环族性能的研究。如卢先明等通过在叠氮固化剂结构中引入了极性强的氮杂环结构,从而增强了分子间的作用力,使叠氮聚氨酯弹性体的力学性能和柔初性有了较大的提高。 3.芳香族胺 常用的芳香胺固化剂有:4,4'-二胺基二苯砜(DDS)、4,4'-二胺基二苯甲烷(DDM)、4,4'-二胺基二苯醚(DDE)、间苯二胺(m-PDA)等。芳香族胺是双官能脂肪族的类似物。由于苯环结构给予分子很大的刚性,聚合物与脂肪族胺比较,有着优良的物化性和耐热性。热变形温度比高度固化的脂肪族胺还高40-60℃,对有机和无机酸有很好的耐性。 芳香族胺一般是固体物质,固化温度高至200℃上,除非用加成物改良,例如苯酚缩水甘油醚或低分子量双酚A基环氧化合物,还需添加合适的増初剂(如苄醇或邻苯二甲酸酯)和酸性物质来促进(如苯筋或水杨酸)。经过改性耐热性会有所降低,但耐溶剂性、耐化学性及耐酸碱性会得到显著的提离。 4.聚酰胺类固化剂 聚酰胺固化剂是由双伯胺与二聚酸预聚合得到,通常是使用从植物油类得到长链脂肪酸二聚物与多官能胺类作用。实际上,二聚酸通常是由单、双和三聚脂肪酸组成的混合物,不过主要是二聚物,占全部酸的60-85%。由于一般存在的三聚物脂肪酸比单官能酸多,所以二聚酸的官能度大于2,可通过添加单官能酸类使体系聚合度向下调整。因此,实验过程中不仅可以控制产品的官能度,还能用它控制聚酰胺的分子量,由此控制固化物的溶解度和粘度。聚醜胺在与环氧树脂交联反应是通过树脂胺末端的伯氨和仲氨作用的,而不是通过酰胺氢。聚酰胺分子
第五章脂环烃答案解析
第五章脂环烃 一.目的要求 了解环烷烃通式、分类、命名和异构、环烷烃的物理性质。理解环的结构和稳定性，掌握环烷烃的化学性质。 二.本章内容小结 1. 脂环烃的定义 由碳原子连接成环，性质与脂肪烃相似的烃类化合物总成为脂环烃。按照成环特点，一般可将脂环烃分为单环脂环烃和多环脂环烃。 2. 脂环烃的命名 单环脂环烃命名与脂肪烃类似，只是在相应的脂肪烃前加一“环”字。如： CN 环戊烷，CN 甲基环丁烷 桥环化合物的命名一般采用固定格式：双环[a.b.c]某烃(a≥b≥c)。 先找桥头碳（两环共用的碳原子），从桥头碳开始编号。沿大环编到另一个桥头碳，再从该桥头碳沿着次大环继续编号。分子中含有双键或取代基时，用阿拉伯数字表示其位次。如： CN 7, 7-二甲基二环[2, 2, 1]庚烷 螺环化合物命名的固定格式为：螺[a.b]某烃(a≤b)。命名时先找螺原子，编号从与螺原
子相连的碳开始，沿小环编到大环。如： CN 螺[4.4]壬烷 3.环烷烃的结构与稳定性 环烷烃的成环碳原子均为sp3型杂化。除环丙烷的成环碳原子在同一个平面上以外，其它环烷烃成环碳原子均不在同一个平面上。在环丙烷分子中由于成环碳原子间成键时sp3型杂化轨道不能沿键轴方向重叠，而是以弯曲方向部分重叠成键，导致环丙烷张力较大，分子能量较高，很不稳定，容易发生开环反应。所以在环烷烃中三元环最不稳定，四元环比三元环稍稳定一点，五元环较稳定，六元环及六元以上的环都较稳定。注意桥头碳原子不稳定。 4. 环己烷以及取代环己烷的稳定构象 环己烷在空间上可以形成多种构象，其中椅式和船式构象为两种极限构象，前者比后者更加稳定。一般说来，取代环己烷的取代基处于椅式构象的平伏键时较为稳定。因此多取代环己烷的最稳定的构象为平伏键取代基最多的构象。如果环上有不同取代基，较大的取代基在平伏键上的构象最稳定。 5. 环烷烃的化学性质 环丙烷和环丁烷的化学性质和烯烃相似，能开环进行加成反应。并且与氢卤酸加成符合马氏规则。但小环环烷烃对氧化剂稳定，不与高锰酸钾或臭氧作用。 CN 三.例题解析 【例题1】命名下列化合物
环氧树脂化学成分
环氧树脂化学成分 主要成份是:酚醛树脂; 酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂，其中以苯酚和甲醛树脂为最重要。也是世界上最早由人工合成的，至今仍很重要的高分子材料。因选用催化剂的不同，可分为热固性和热塑性两类。酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能，广泛应用于防腐蚀工程、胶粘剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。 NL固化剂是酚醛树脂呋喃树脂的高效低毒固化剂。NL固化剂毒性低，基本无刺激味，树脂固化后强度高、耐蚀性好，使用用量少，操作方便，贮存期长。本品适用于热固性酚醛树脂及呋喃树脂的常温固化。用来配制酚醛树脂及呋喃胶泥；玻璃钢制品；制笔、制刷、竹木等制品的粘合；也可用作铸造树脂的室温固化剂。质量指标外观暗灰色液体相对密度（20℃）1.16±0.01粘度(涂-4,25℃)秒20－30 总酸度(以H2SO4计)% 18±2 游离酸(以H2SO4计)% 3－5 贮存期一年以上（密闭存放）应用对酚醛树脂或呋喃树脂，NL固化剂的用量范围一般为5－12％。环境温度20℃时，2130酚醛树脂的NL固化剂用量为8％左右，NL固化剂用量可随温度调整。参考配方酚醛树脂酒精NL固化剂石英粉酚醛胶泥100 0－5 6－10 150－200玻璃钢腻子100 0－5 6－10 120－200玻璃钢面料100 10 8－15 10－1520℃时NL用量为8％，1小时左右初凝，使用期30分钟左右配方注意：酚醛树脂或呋喃树脂用NL固化剂来固化时，对填料的要求较高，要求填料的耐酸性达到规范的要求。劣质填料含有碳酸钙等会与酸性固化剂反应产生气泡，影响制品质量，并可能造成树脂不固化。包装及贮运10Kg、25Kg塑料桶装。室温密闭储存。可长期贮存，超过一年复测合格可继续使用。
常温所有固化剂分类及其改性-1
定义： 固化剂又名硬化剂、熟化剂或变定剂，是一类增进或控制固化反应的物质或混合物。树脂固化是经过缩合、闭环、加成或催化等化学反应，使热固性树脂发生不可逆的变化过程，固化是通过添加固化（交联）剂来完成的。固化剂是必不可少的添加物，无论是作粘接剂、涂料、浇注料都需添加固化剂，否则环氧树脂不能固化。固化剂的品种对固化物的力学性能、耐热性、耐水性、耐腐蚀性等都有很大影响。 分类： 固化剂按化学成分分类 1.脂肪族胺类例如乙烯基三胺DETA 氨乙基哌嗪AE 2.芳族胺类例如间苯二胺m-PDA MPD 二氨基二苯基甲烷DDM HT-972 DEH-50 3.酰胺基胺类 4.潜伏固化胺类 5.尿素替代物。 温度特性： 各种固化剂的固化温度各不相同，固化物的耐热性也有很大不同。一般地说，使用固化温度高的固化剂可以得到耐热优良的固化物。对于加成聚合型固化剂，固化温度和耐热性按下列顺序提高：脂肪族多胺<脂环族多胺<芳香族多胺<酚醛<酸酐 催化加聚型固化剂的耐热性大体处于芳香多胺水平。阴离子聚合型（叔胺和咪唑化古物）、阳离子聚合型（BF3络合物）的耐热性基本上相同，这主要是虽然起始的反应机理不同，但最终都形成醚键结合的网状结构。 固化剂性质： 固化反应属于化学反应，受固化温度影响很大，温度增高，反应速度加快，凝胶时间变短；凝胶时间的对数值随固化温度上升大体呈直线下降趋势。但固化温度过高，常使固化物性能下降，所以存在固化温度的上限；必须选择使固化速度和固化物性能折中的温度，作为合适的固化温度。按固化温度可把固化剂分为四类：低温固化剂固化温度在室温以下；室温固化剂固化温度为室温～50℃；中温固化剂为50～100℃；高温固化剂固化温度在100℃以上。属于低温固化型的固化剂品种很少，有聚琉醇型、多异氰酸酯型等；国内研制投产的T-31改性胺、YH-82改性胺均可在0℃以下固化。属于室温固化型的种类很多：脂肪族多胺、脂环族多胺；低分子聚酰胺以及改性芳胺等。属于中温固化型的有一部分脂环族多胺、叔胺、眯唑类以及三氟化硼络合物等。属于高温型固化剂的有芳香族多胺、酸酐、甲阶酚醛树脂、氨基树脂、双氰胺以及酰肼等。对于高温固化体系，固化温度一般分为两阶段，在凝胶前采用低温固化，在达到凝胶状态或比凝胶状态稍高的状态之后，再高温加热进行后固化（post-cure），相对之前段固化为预固化（pre-cure）。属于室温固化型的种类很多：脂肪族多胺、脂环族多胺；低分子聚酰胺以及改性肪胺等。