有机化学第一章绪论a课件

第一章 绪论(2学时）,本章要求 有机化学与有机化合物； 有机化合物分子的结构式； * 有机化合物反应类型； 有机化合物的分类；,“for the discovery and development of the green fluorescent protein, GFP“,有机化学对生物系学生的重要性,将2008年度诺贝尔化学奖授予美国科学家下村修、美国科学家马丁查尔菲，美国华裔化学家钱永健，他们是因为发现和研究绿色荧光蛋白(GFP)的贡献而获奖的。2008诺贝尔化学奖奖励绿色荧光蛋白(GFP)的最初发现和有关它使用的一系列重要进展，这使它成为生物科学的标签工具。通过使用DNA技术，研究人员现在可以将绿色荧光蛋白与其它令人感兴趣、但经常肉眼无法看到的蛋白联系在一起。这种发光的标签工具使研究人员可以看到被标注的蛋白的运动、定位、互动。,万卡特拉曼-莱马克里斯南(Venkatraman Ramakrishnan) 、托马斯-施泰茨(Thomas Steitz)和阿达-尤纳斯(Ada Yonath)获得2009年诺贝尔化学奖。,对核糖体结构和功能的研究,Hans Fisher,1930 “for his researches into the constitution of haemin and chlorophyll and especially for his synthesis of haemin“,有机合成的历史简顾 因有机合成获得诺贝尔化学奖,银杏内酯B,化学合成药物的发展，使得许多不治之症得以治愈， 人类寿命延长了将近1倍，大大改善了人类的生存质量。,30年代中后期发明的磺胺类药物,肺炎、脑膜炎、败血症等,青霉素的发现挽救了无数人的生命,紫杉醇的发现为人类战胜癌症提供了新的选择,弗莱明 （Alexander Fleming）,昔日的饥饿与今天的丰收景象形成鲜明的对照,2005年世界粮食计划署总干事莫里斯提醒人们：截止到世界粮食日（ 10月16日），全世界在当年已有6,241,512人死于饥饿和饥饿引起的疾病。在近几十年的进步之后，长期处于饥饿状态之中的人口总数又开始攀升了。,当今世界上有1/3的粮食产量直接来源于施用化学肥料所导致的增产。这意味着，如果没有化肥工业，在20世纪，全世界有20亿人会因饥饿而丧生！,1909年，德国化学家哈伯成功地建立了每小时能产生80克氨的装置，因此获得了1918年的诺贝尔化学奖,在化学发展史上，有一位化学家，虽早已长眠地下，却曾给世人留下过关于他的功过是非的激烈争论。他就是本世纪初世界闻名的德国物理化学家、合成氨的发明者弗里茨哈伯（Fritz Haber）。 赞扬哈伯的人说：他是天使，为人类带来丰收和喜悦，是用空气制造面包的圣人；诅咒他的人说：他是魔鬼，给人类带来灾难、痛苦和死亡，针锋相对、截然不同的评价，同指一人而言，令人愕然；哈伯的功过是非究竟如何，且看这位化学家一生所走的辉煌而又坎坷的道路。,化学农药在防治病虫害和保护人类生存环境中发挥着不可替代的作用。,2004年11月17日，成群结队的蝗虫从埃及首都开罗上空飞过,这类杀虫剂在人类历史上防治害虫，特别是在卫生防疫方面发挥过重大作用，作出了卓越贡献。50年前，人类就是用DDT首次“征服”了害虫，几乎杀死了任何时间、任何地方的任何害虫。当时，人们认为：“一个季节用一次即可保护作物”、“蚊虫传染的疾病即消失”、“有些害虫将被消灭”等等。,DDT对意大利疟疾病例的影响,疟疾病例数（千）,DDT在防治昆虫传播 人类传染性疾病方面作出了卓越贡献,20世纪4060年代，疟疾发生严重，全球有10多亿人口遭受疟疾的威胁； 第二次世界大战中，欧洲战场前线斑疹、伤寒流行，患者超过4000万人，死亡超过500万人；,1948年获得诺贝尔化学奖,化 学 纤 维,新西兰发明个人喷射背包 最高可飞2400米,有机化学处处在， 美好生活人喜爱。 望君用心来品尝， 未来事业定辉煌。,学习要求 1.成绩100分；点名占10%；作业占20%，期中考试占10%；期末考试占60%。请假需辅导员签字院系盖章 2. 课前预习和课后复习、作业很重要。 余广鳌， ,一、 有机化学的研究对象与任务 1、研究对象：碳氢化合物及其衍生物的化学 碳氢化合物：只由碳和氢元素组成， 称烃类化合物 碳氢化合物的衍生物：含氧衍生物、含氮衍生物、含硫衍生物、含磷衍生物、金属有机物、 特点：数目 1000万 -C-C-C-C- 练习：H2O CO2 CH3CH2OH CH4 都是有机物？,2、任务： 天然有机化学（草药） 物理有机化学(反应机理等） 有机合成化学 3、与生物学的关系 -分子生物学,二、化学键与分子结构 化学键：将原子结合在一起的电子作用。 分类： 离子键：电子的得失 Na+Cl- 无机化合物 共价键：电子的共用 C:H 有机化合物 饱和性：C 4，O 2，H 1，N 3，S 2 方向性： 立体化学 （非）极性：与电负性有关,三、共价键 1、键长: 如C-H = 0.10560.1115 nm 2、键角 3、键能: 如C-Cl = 338.6 kJ/mol 4、键的极性 H O 偶极矩 （C.m） 分子的极性：极性分子与非极性分子,+,-,极性分子,非极性分子,强极性分子,凯库勒结构式 （键线式） 甲烷 CH4,路易斯结构式 （电子式） 甲烷 CH4,5、有机化合物的分子结构表示,一般分子的键线式表示,乙醇,丙烯,苯,简化的键线式 1：省去碳氢键及其它连接氢原子的键线；,简化的键线式 2：在链式结构中省去连接在碳原子上的单键；,简化的键线式 3：省去碳原子符号和连接在其上的氢原子符号（官能团及其连接键不能省）；,立体式（以表示碳链为主，表示出立体化学） 透视式：直观、形象（锯架式）； 投影式：具有不同的效果，用于不同的目的；,乙醇结构式的各种表示式,电子式,键线式1,键线式2,键线式3,键线式4,Fisher投影式,Newman投影式,透视式,四、分子间作用力 1、极性分子：偶极-偶极作用力 / 定向力 如CH3I: 2、非极性分子：色散力（范德华力）Cl-Cl （暂时偶极-暂时偶极作用力） 极化率：RI RBr RCl RF 3、氢键：最强的分子间作用力（F、O、N）,+,+,+,-,-,-,分子中由强电负性原子通过对其它分子中与这类原子相连的氢原子之间的缔合产生的作用 氢键具有饱和性和方向性，氢键力比范德华力大； 氢键作用形成分子间的缔合，对有机物的物理性质及空间结构都有很大影响。,分子内氢键和 分子间氢键,乙醛与乙醛,乙醛与水,以上分子分子间氢键是否存在？,各物质的主要分子间作用力是什么？,五、有机化合物的一般特点： 1、熔沸点低。 分子间作用力 2、溶解性：“相似相溶” 3、反应速度慢、副反应多。 生命产生的基础 4、加热后易分解或碳化。 生命的脆弱性 5、同分异构现象普遍存在。 生命的多样性,1、游离（自由）基反应：共价键的均裂。,2、离子型反应：共价键的异裂。生成碳正离子或 碳负离子,六、有机化学反应类型,3、协同反应,七、研究有机化学的方法 1、分离提纯方法 重结晶、蒸馏、升华、色谱 2、有机分析 IR、MS、NMR、UV 3、有机合成,有机化合物,开链化合物（脂肪烃及脂肪烃的衍生物）,环状化合物,碳环化合物,杂环化合物,脂环化合物,芳环化合物,八、有机化合物的分类 1、按碳的骨架分类,2、按官能团分类,1. 共价键是两个原子轨道相互重叠的结果； 2. 成键电子定域于成键原子之间； 3. 共价键具有饱和性：当原子的未成键的一个电子与某原子的一个电子配对之后，就不能再与第三个电子配对了； 4. 共价键具有方向性,价键理论的基本要点：,共价键的方向性,沿x轴方