有机化学第一章笔记

有机化学第一章有机化合物的结构和性质1.1有机化合物和有机化学有机化学是化学的一个分支，他是研究有机化合物的化学。有机化合物的主要特征是他们都含有碳原子，即都是碳化合物，因此有机化学就是研究碳化合物的化学。有机化合物：C、H（O、N、X、P、S）碳化合物、碳氧化合物及其衍生物的总称。有机化学：研究碳化合物的化学。1.2有机化合物的特点有机化合物特质上的特点：（1）易燃烧（2）热稳定性差，易受热分解（3）具有较低的熔点和沸点（4）难溶于水，而易溶于有机溶剂（5）反应速度比较慢（6）有机反应的副反应较多（7）导电性差有机化合物结构上的主要特点——同分异构现象同分异构体是一种有相同化学式，有同样的化学键而有不同的原子排列的化合物。简单地说，化合物具有相同分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象；具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体。很多同分异构体有相似的性质。常见的异构类型分为两大类：1.构造异构：（1）.碳链异构由于分子中碳链形状不同而产生的异构现象。如正丁烷和异丁烷。（2）.位置异构由于取代基或官能团在碳链上或碳环上的位置不同而产生的异构现象；2.立体异构：结构相似，但由于微小偏差导致结构不同。具体又可分为构型异构和构象异构。1.3有机化合物的结构化学键化学键：（1）离子键（无方向性，无饱和性）（2）共价键（有方向性，有饱和性）▲有机化合物中，绝大多数为共价键。有机化合物中的共价键（1）路易斯结构式：用共用电子的点来表示共价键（2）凯库勒结构式：用一根短线代表一个共价键量子化学的价键理论：（1）价键的形成可以看成是原子轨道的重叠（交盖）或电子（自旋相反）配对的结果；（2）共价键具有饱和性；（3）共价键具有方向性（最大重叠原理）。分子轨道理论（1）当原子组成分子时，形成共价键的电子即运动于整个分子区；（2）分子中价电子的运动状态，即分子轨道，用波函数表示；（3）分子轨道是由原子轨道线性组合形成，形成的轨道数与参与成键的原子轨道数相等。▲每个分子轨道只能容纳两个自旋相反的电子。电子总是先进入能量低的分子轨道。。键与n键。键：沿轨道对称轴方向的重叠（头碰头）形成的共价键。n键：沿轨道对称轴平行方向的重叠（肩并肩）形成的共价键。杂化轨道理论：电子轨道能量增加使其激发，中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合，形成一组新的轨道，这个过程叫做轨道的杂化，产生的新轨道叫做杂化轨道。碳原子的杂化类型总结：S电子离核近，s成分比例越高，吸引电子能力越强。键的极性和元素的电负性——分子的偶极距电负性：一个元素吸引电子的能力。偶极距：正电中心或负电中心的电荷与两个电荷中心之间的距离d的乘积。即u=q*d1.4有机化学中酸碱的概念1．布朗斯特定义：凡是给出质子的叫酸；凡是能与质子结合的叫碱。2．路易斯定义：凡是接受外来电子对的叫酸；凡是能给予电子对的叫碱。1.5有机化合物的分类按碳架结构分类：（1）链状化合物（2）碳环化合物（3）杂环化合物按官能团分类：决定某一类化合物一般性质的主要原子或原子团称为官能团或功能基。含有相同官能团的化合物，其化学性质基本上是相同的。同系列：结构相似，分子组成上相差一个或若干个“CH2"原子团的一系列化合物称为同系列。同系列中的各个成员称为同系物。由于结构相似，同系物的化学性质相似；它们的物理性质，常随分子量的增大而有规律性的变化。同系物：结构相似，分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团，通式相同的化合物互称为同系物。如烷烃系列中的甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷等互称为同系物。烃：由碳和氢两种元素构成的一类有机化合物，亦称“碳氢化合物”。1.6有机化学的重要性19世纪中到20世纪初，有机化学工业逐渐变为以煤焦油为主要原料。合成染料的发现，使染料、制药工业蓬勃发展，推动了对芳香族化合物和杂环化合物的研究。30年代以后，以乙炔为原料的有机合成兴起。40年代前后，有机化学工业的原料又逐渐转变为以石油和天然气为主，发展了合成橡胶、合成塑料和合成纤维工业。天然有机化学主要研究天然有机化合物的组成、合成、结构和性能。物理有机化学是定量地研究有机化合物结构、反应性和反应机理的学科。有机分析即有机化合物的定性和定量分析。19世纪30年代建立了碳、氢定量分析法；90年代建立了氮的定量分析法；有机化合物中各种元素的常量分析法在19世纪末基本上已经齐全；20世纪20年代建