第一章：有机化学简介

学时72时间2009年3月～7月教师徐乃进燕小梅Chapter1Introduction有机化学课程简介Anintroductiontoorganicchemistrycoursexunaijin09@139428207061第一章

绪论第二章烷烃和环烷烃第四章烯烃和炔烃第五章芳香烃第三章立体化学基础：手性分子第六章

卤代烃第七章醇、硫醇、酚第八章醚和环氧化合物第九章醛和酮目录2第十章羧酸和取代羧酸第十一章羧酸衍生物第十二章胺和生物碱第十三章有机波谱学基础第十四章杂化化合物和维生素第十五章糖类第十六章脂类第十七章氨基酸、多肽、蛋白质第十八章核酸第十九章代谢途径中的辅酶3nicotinevitaminCmorphine有机化学研究的基本内容

Themoderndefinitionoforganicchemistryisthechemistryof

carboncompounds.4一、共价键(一)路易斯共价键理论和八隅体规则(二)配位键与形式电荷(三)共振结构(四)现代共价键理论(五)杂化轨道理论(六)分子轨道理论51916年，美国化学家路易斯(G.N.Lewis)提出，共价键是由成键原子双方共用电子对而形成的。共价键形成后，成键原子一般都达到稀有气体原子的外层电子组态。(一)路易斯的共价键理论和八隅体规则

八隅体规则He2电子Ne,Ar8电子6孤对电子7共价键的电子对由成键两个原子中的一方提供，这种共价键称为配位键。(二)配位键与形式电荷+1.配位键8Theconceptofformalchargehelpsusdeterminewhichatomsbearmostofthechargeinachargedmolecule,anditalsohelpsustoseechargedatomsinmoleculesthatareneutraloverall.2.形式电荷(二)配位键与形式电荷formalcharge(FC)9FC=族数－非成键电子数－1/2成键电子数

FC=groupnumber-nonbondingelectrons–1/2sharedelectrons＋－＋－形式电荷的确定10形式电荷的确定+FC=族数－非成键电子数－1/2成键电子数11H3N－BH3N:FC=5－0－1/2(8)=+1B:FC=3－0－1/2(8)=-112(三)共振结构某些化合物不能用单一的路易斯结构式表示其真实结构，如硝基甲烷，CH3NO2。

N－O键比N＝O长。硝基甲烷中两个氮氧键键长相等，122pm。用共振结构来阐述。13共振结构共振杂化体=CH3NO2是具有Ⅰ和Ⅱ共振结构特征的单一结构的化合物，称为共振杂化体。两个共振结构式完全等同的，对共振杂化体的贡献相同。共振杂化体中的两个氮氧键完全相同，介于单键和双键之间，每个氧原子都带1/2的负电荷。ⅠⅡ共振符号14原子的相对位置不变，电子的位置不同。注意事项“”共振符号，平衡符号。单一的共振结构式并不代表分子或离子的真实结构，共振杂化体才代表其真实结构。-+H3O++H2O15=16（四）现代共价键理论基于成键原子的原子轨道之间的重叠。σ键原子轨道沿核间联线方向“头碰头”重叠。s-spx-spx-pxCl－Cl重叠程度大，键牢固。17π键两原子轨道相互平行“肩并肩”重叠成键。重叠程度较小，活性高。181.sp3杂化轨道

电子衍射法证明，CH4中的4个C－H键完全等同，C－H键长110pm,键角均为109.5°。(五)杂化轨道理论1s22s22px12py12pz0

19为解决这一疑难，美国著名化学家鲍林（LinusPauling）于1931年提出，原子在成键时价电子轨道呈现杂化状态。通过数学方法，将s轨道的波函数和3个p轨道的波函数结合，即杂化，形成四个等同的指向正四面体四个顶角轨道，称为sp3杂化轨道。每个sp3轨道含1/4s成分和3/4p成分，由一大一小两瓣组成，大的一瓣指向正四面体的四个顶点。20sp3杂化轨道21"forhisresearchintothenatureofthechemicalbondanditsapplicationtotheelucidationofthestructureofcomplexsubstances"LinusCarlPaulingUSACaliforniaInstituteofTechnology(Caltech)

Pasadena,CA,USAb.1901

d.1994In1963,hewasawardedtheNobelPeacePrize.TheNobelPrizeinChemistry195422杂化轨道理论在解释分子的构型，如键角，空间排布等方面很成功，但在解释某些性质,如光谱性质，却显得乏力了，分子轨道理论恰好可弥补杂化轨道理论的不足。(六)杂化轨道理论23(六)杂化轨道理论24二、有机酸碱概念(一)勃朗斯德-劳瑞酸碱概念凡是能给出质子的物质都是酸，能接受质子的物质都是碱。酸碱共轭碱共轭酸(比H2O弱)(比HCl弱)酸碱共轭碱共轭酸(比CH3OH弱)(比H2SO4弱)25Ka越大或pKa越小，酸性越强，Ka越小或pKa越大，酸性越弱。名称乙醇水氢氰酸醋酸氢氟酸盐酸结构C2H5OHH2OHCNCH3COOHHF

HClpKa

16.015.759.314.763.45-7.01.酸性的强度26同一周期元素的氢化合物，键极性越大，酸性越强。2.化学键极性对酸性的影响H3C－HH2N－HHO－HF－HpKa50