汪小兰有机化学课件（第四版）

1、有机化学，有机化学(第四版)王晓兰，教材，有机化学许寿昌，参考书，有机化学，学习有机化学的方法，掌握有机化合物的结构特征和一般规律；掌握有机反应机理；根据反应机理记忆有机反应；记住一些特殊的反应；仔细听，独立完成作业。第一章绪论1-1有机化学的研究对象和有机化合物的特性1-2有机化合物的结构和共价键的电子理论1-3共价键的键长、键角、键能和键极性的键参数。1-4分子间作用力1-5有机反应的基本类型1-6有机化合物的分类，有机化合物的定义：由J.Berzelius于1806年提出。酒石酸(1769年)、尿素(1773年)、乳酸(1780年)、柠檬酸等都是从活的生物体中提取的。1-1有机化学的研究

2、对象和有机化合物的特性1。有机化学的研究对象：有机化合物的研究范围：有机化合物的组成、结构、性质和变化规律，1848，凯库勒等：含碳化合物。(全部含碳)NH2-NH2肼CO2一氧化碳，钾Schorlemmer等。碳氢化合物及其衍生物。有机化学是研究碳氢化合物及其衍生物的科学。c，h，(o，n，s，p，x.)CO2 CO2 CO2 O3.无机物；第二，有机化合物的特性；首先，分子结构很复杂。维生素B12的分子式是C63H88N14O14Co。它不溶于水，溶于有机溶剂。2.容易燃烧。酒精、汽油(烷烃混合物)、液化气(主要是甲烷)等。可用作燃烧CO2和H2O热量的燃料。3.熔点低。一般不超过400。

3、1-2有机化合物的结构和共价键理论1。有机化合物结构的概念1。化学结构：分子中原子相互结合的顺序和方式。乙烯、乙醇、甲醚、正丁烷CH3-CH2-CH2-CH3或CH3-CH2-CH2-CH3、环戊烷、异丁烷、异构：相同的分子式但不同的结构式。异构体：分子式相同但结构式不同的化合物。概念2:异构和异构；2.共价键的电子理论；1.原子轨道描述原子核外电子的运动状态，用波函数表示。1s；2s，2p；3s、3p、3d；4s、4p、4d、4f；s轨道：1；p轨道：3；轨道d:5；f轨道：7。轨道能级：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d，有机化学中的成键主要是s轨道和p轨道。这个符号是一个代数符号，

4、它只代表相位差，与电荷无关。只有同相重叠的原子轨道才能有效结合。原子核外的电子组态定律：1。泡利不相容原理：每个轨道最多只能容纳两个电子，自旋成对。2.最低能量原则：电子尽可能以最低的能量占据轨道。1s 2s 2p 3s 3p 4s 3，hunte法则：当有几个简并轨道没有足够的电子填充时，只有在每个简并轨道被一个自旋平行电子一个接一个地填充后，第二个电子才能被容纳。c，n，o，f核外电子组态？2.价键理论共价键是两个原子的不成对但相反的自旋电子耦合和配对的结果。(电子配对法)两个电子的配位是成对的，即两个原始轨道相互重叠，重叠越大，形成的共价键越强。共价键是饱和的：不成对的电子不再能与其他原

5、子的不成对电子配对。A2B B: A: BB-A-B2A A: AA=A，共价键是：单键C-C-H双键C=C=O三键C C N，共价键是定向的：两个键轨道的电子云必须重叠到最大程度，键才能牢固稳定，“并排”键，3。分子轨道理论中形成化学键的电子在整个分子中移动。分子轨道：它描述分子中电子的运动状态，用波函数表示。波函数可以用原子轨道的线性组合方法来近似。例如，氢分子轨道的波函数可以表示如下：= 1 2分子轨道的数目等于原子轨道的数目。N个原子轨道结合产生N个分子轨道。键轨道：分子轨道能量低于原子轨道能量。反束缚轨道：分子轨道能量高于原子轨道能量。非键轨道：分子轨道能量等于原子轨道能量。1-3个

6、共价键的关键参数决定共价键性质的重要关键参数是：键长、键能、键角和键极性。单位：微米，纳米(1pm=10-3纳米)键长与原子半径(共价半径)有关；它与共价键的类型有关。它还与原子所连接的基团有一定的关系。一些共价键的键长；2.键角：两个共价键之间的角度。键角反映了分子的空间结构。键角的大小与键的中心原子有关。与它所附着的原子或基团有关的。3.当共价键形成时，它们会释放能量，而当共价键断裂时，它们会吸收能量。键离解能：在标准温度和压力下(101325帕，298克)，1摩尔气态A-B分子完全离解成气态原子吸收的能量。碳氢键的键能为(435 443 443 340)4=415kj/mol，多原子分子

7、的键能：共价键是同类键离解能的平均值。注意：离解能是指离解特定共价键的键能。键能是指多原子分子中几个相同类型的键的平均离解能。普通共价键的平均键能可以通过查表得到。共价键的键能越大，共价键越强，不易断裂。平均键能可以用来计算反应热。H2 Cl2 2HCl反应前1个氢键(436 kj/mol)；1氯-氯键(243kj/mol)。反应后：2个氢氯键(431千焦/摩尔)。 h=反应物分子中键能之和-产物分子中键能之和=436 243-2431=-183 kJ/mol h:负值，放热反应；正值，吸热反应。没有考虑分子中其他原子对化学键键能的影响，结果是粗略的。4.键的极性用库仑米的偶极距离()表示，德

8、拜(D) 1D=3.335641030库仑米，=0，=0，偶极矩()是一个有方向性的矢量：箭头从正端指向负端，即指向电。电负性：衡量原子吸引束缚电子的相对能力。它也可以被视为衡量原子形成负离子趋势的相对大小。当两种原子A和B结合成双原子分子AB时，如果A的电负性较大，生成的分子的极性为A-B，即A原子带较多负电荷，B原子带较多正电荷。分子的极性越大，离子键组成越高。常见元素的电负性(鲍林):f o cl n br I s c p h b si 3.98 3.44 3.16 3.04 2.96 2.66 2.58 2.55 2.19 2.10 2.04 1.90。多原子分子的偶极距离是各种键的偶极距离的矢量和。偶极距离反映了有机分子的极性。分子极性对熔点、沸点和溶解度等物理性质有很大影响。键的极性在化学反应中起着决定性的作用。1-4分子间力、氢键力和分子间力是影响物理性质的主要因素。分子中形成氢键的两个必要条件。氢原子与电负性大的原子相连，形成裸质子；2.具有大电负性、小原子半径和孤立电子对的原子。1-5有机反应的基本类型1。自由基反应：通过自由基过程进行的反应。均相裂解：A: B AB自由基或自由基通常在热、光或引发剂存在下进行。离子反应：通过离子中间体的反应。(碳正离子、负碳离子)异分解：ABA