有机化学第一章abc

1.1有机化合物和有机化学1•有机化合物：含碳的化合物。或碳氢化合物及其衍生物。有机化学是研究化合物组成、结构、性质及其变化规律的科学。1.2有机化合物的特性1•有机物熔点较低，一般不超过400度。大多难溶于水，易溶于非极性或极性小的有机溶剂。反应速率一般较小，通常需要加热或加催化剂，宿舍副反应较多。1.3分子结构和结构式1•分子结构：分子中原子的排列顺序和相互关系称为分子结构。分子的性质不仅决定于组成元素的性质和数量，也决定于分子结构。（“结构决定性质”尹老师好像说过,怀想一下）2•结构式：表示分子结构的化学式。一般包括短线式、缩减式和键线式三种。（具体叫法可能不同）a短线式：用短横连接原子。如一C=C—b•缩减式：最常见的那种，连着写。如CH4c.键线式：键线代表碳原子构成的碳链骨架，写出除氢原子外与碳链相连的其他原子和官能团。如/\/\表示正戊烷。3•分子结构包括分子的构造、构型和构象。构造：分子中原子间的连接顺序称为构造。构型：一定构造的分子中各原子在空间的排列方式。不能通过绕单键旋转转化。构象：一定构造的分子中各原子在空间的排列方式。能够通过绕单键旋转转化。举例：左手的手指无论如何旋转不能看起来和右手一样，两只手镜面对称。属于不同的构型。还有就是酒石酸不同的异构体属于构型（某人制备酒石酸的实验被评委化学史上的最伟大的五十个实验之首，好像是，但是科学不应该出现好像这个词的）而甲烷啦，乙烷啦就属于构象研究的范畴。另外，在高分子研究中，构型一般是研究取代基围绕特定原子在空间的排列规律。（所以烷烃是谈不上构型的吧。此句纯属推测，不过应该是吧）由于单键的旋转，甲烷在空间可以有无数种立体的形式，也就有无数种构象。构象与构型还有其他定义。1.4共价键1•共价键的形成共用电子对成共价键。Lewis（卢义思，哈哈哈哈）提出共价键的理论。包括八隅规则（即八电子稳定）价键理论：又称电子配对法。原子轨道相互重叠形成共价键。当然要尽可能达到最大重合，轨道的方向性决定了共价键的方向性。价键中的两电子又必须具有不同的自旋方向，于是它具有了饱和性。轨道杂化：Pauling和Slater提出。（不会忘记泡林不相容定理吧）sp3,sp2杂化等等，当然还可能包含d轨道等的杂化。想一想各种杂化轨道的形状吧。分子轨道理论：分子轨道由原子轨道组合成。原子轨道波函符号数相同时，形成成键轨道（能量低于原子轨道）符号相反时，形成反键轨道（能量高于原子轨道）两原子核间存在一节面，此处电子出现概率为零。基态时，电子位于成键轨道，反键轨道空着。形成分子轨道条件：a只有能级相近的原子轨道才能有效的组成分子轨道b原子轨道相互重叠的程度越大，键越稳定c只有对称性相同的原子轨道才能组成分子轨道（即方向）2•共价键属性键长：成键原子的原子核间平均间距。键能：形成共价键时释放的能量或破坏时吸收的能量。kJ/mol，只有在气态双原子分子中，键能大小等于键的解离能，其他情况下，键能为键的解离能的平均值。键角：键于键之间的夹角（不是三个原子就画出的角，比如环丙烷碳碳键的键角为105.5度而不是60度）键的极性和诱导性:成键原子的原子核对电子的吸引能力不同导致电荷中心的偏移,产生极性。用偶极矩（希腊u）衡量。u=q*d电荷与正负电荷中心之间距离的乘积。在双原子分子中，键的偶极矩为分子偶极矩，多原子分子中，分子偶极矩则为各键偶极矩的矢量和。诱导效应：多原子分子中，两个存在电负性差异的原子之间会使电子云偏移（极性）而这种极性会导致其他与之相连的原子产生极性。这种分子中原子相互影响的效应称为诱导效应。但此效应会随分子链的增长而迅速减弱。3•共价键的断裂和有机反应的类型断裂方式有均裂和异裂两种。均裂：成键的一对电子平均分给两个成键原子或基团，产生自由基（不带电，带未成对电子）此类反应称为自由基反应。异裂：成键电子被一方完全占据。形成正负离子。称为离子型反应。又分为亲电反应和亲核反应（根据反应试剂是亲电试剂还是亲核试剂判断）以上两类反应均产生了活性中间体，还有一类反应，旧键断裂与新键形成是同时进行的，无中间体产生，称为协同反应。1.5分子间相互作用力1•偶极一偶极相互作用：一个极性分子带有正电荷的一端与另一个分子带有负电荷的一端之间的吸引作用。它使得分子间结合的更牢固。2.vanderWaals力（范得瓦耳斯）：本质是由电子的运动产生的。电子的运动导致电荷的不平衡，产生偶极，偶极又会诱导邻近分子极化，产生诱导偶极。分子间产生了相互作用，这就是范得瓦耳斯力。（此教材中定义它是“非极性”分子间的相互作用力，难道极性分子间不存在？显然是存在的）方括号中内容非来自此教材［它包括静电力、诱导力和色散力］注：静电力应该就是偶极一偶极相互作用。所以不同的教材之间还是有差异的。3•氢键：本质属于一种特殊的偶极一偶极相互作用。具有方向性。1.6酸碱的概念1.质子理论：能够提供质子的分子或离子是酸，能够接受质子的分子或离子是碱。共轭酸碱对。2.Lewis酸碱理论：能够接受未共用电子对的分子或离子是Lewis酸（具有空轨道），能够给出电子对的分子或离子是Lewis碱（具有未共用电子对）。Lewis酸和碱结合生成的产物，称为酸碱络合物，它是酸和碱共用电子对的产物。3•硬软酸碱原理（是对Lewis酸碱而言的分类）硬酸：接受体的原子小，带有正电荷多，价电子层里没有未共用电子对。其电负性高，可极化性低，即外层电子抓的紧。软酸：于硬酸相反硬碱：给予体的原子电负性高，可极化性低，不易被氧化，即对外层电子抓得紧，不易失去。软碱：于硬碱相反硬软酸碱原理：硬亲硬，软亲软，软硬交界就不管。1.7有机化合物的分类1•按碳架分类a开链化合物亦称脂肪族化合物b脂环（族）化合