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文档简介

1、a,1,有机化学概述,有机化学魅力有机化学的生成和开发有机化学的准备知识,a,2,感冒药,快克,姜太克,白加黑,康必利,快冷胶囊,泰诺的主要成分是对乙酰氨基酚,对乙酰氨基酚第一种能治疗人类疾病的抗生素,手性药物,A,5,伪麻黄碱(1R,2R)-,麻黄碱(1R,2S)-,使用中央兴奋,毒性,抗冲击,用途 代表多种化合物的手性药物?a,6,手性物质在手性环境中与物理和化学性质有很大区别。手性药物进入了人体的手性环境,结果不同。什么是手性?a,7,手性在自然界中广泛存在,a,8,宏观物质的手性来自微观分子的手性。掌握分子手性的知识需要良好的空间想象力。a,9,中药,为什么至今科学仍有争议?中药是混合

2、物,通常不太清楚到底是什么成分或什么成分起作用。中药无疑有自己独特的功效。中药的成分之间有什么相互作用,因此,几种药材放在一起才能发挥必要的功效?a,10,中药现代化的几种方法,分离、确认中药的有效成分;研究中药成分之间相互作用的中药配方水晶-提取物,颗粒不仅仅是传统的月球汤。活性成分-天然产物活性物质提取目前已分离得很个别;分离提取技术。萃取材料的结构识别-支持多种结构识别技术奖。有机化学在中药现代化进程中起着很大的作用!a,11,材料和能源高分子材料(如塑料、橡胶、有机光电材料等),建筑材料;汽油等医学用粘合剂:-氰基丙烯酸异丁酯在微量负离子中迅速发生聚合反应,从液体转化为固体的果冻介质,

3、然后粘合组织和组织。特别是在组织、血液的存在下,硬化快,有吻合、止血、保护伤口、防止感染的效果。为外科医生提供一种新的关闭切口的好方法。a,12,使用合成染料(苯胺紫、靛红等),使用染料、色素、香料、天然物质,例如洋醋和靛红;石蕊、甲基橙等多种指示剂是有机分子。香料,香料;植物精油、护肤、美容用品等都与有机化学有着密切的关系。a,13,2)有机化学与生命学密切相关,生命学是构成生物体的主要物质,即构成头发、皮肤和肌肉的蛋白质;生活营养素:糖、脂肪、蛋白质(氨基酸);控制基因基因的DNA等。生物分类:动物、植物;科,属,河,颈;器官、组织、细胞、细胞质、核、-有机分子-生命科学发展到分子水平。基

4、于分子克隆、重组或改变基因。生物体中各种有机化合物的结构、特性和生物体。体内的合成、分解、转化、代谢都是基于有机化学的。很多生命活动过程-生、老、死等都是有机化学反应的过程。a,14,3)迷人的有机化学,霍夫曼,考库,考库,马生命,双端,a,15,4)有机化学和诺贝尔化学奖,2001 -2010年,4个纯有机化学,与有机化学直接相关的7个,Nobel Prizes:给人类带来最大好处的人,20世纪:1901年到2000年共105次,其中8次未发表的97次,其中48次与有机化学有关:a,16,诺贝尔化学奖由美国科学家Williams,日本科学家卢良制抗生素、消炎药、心脏病治疗剂等现在是根据他们的

5、研究结果制成的。2001,a,17,2002年瑞典皇家科学院2002年向美国科学家约翰芬恩(John Finn)、日本科学家田(日本科学家田)和瑞士科学家库尔特维特里希(Kurt witrich)承认了在生物高分子研究领域的功劳,从而获得了诺贝尔化学,18,2004年诺贝尔化学奖授予以色列科学家arlong chehavo,abrame heshko,美国科学家Owen rose,承认发现了泛素调节蛋白质分解。事实上,他们发现了蛋白质“死亡”的重要机制。2004年的a,19,3名获奖者分别是法国石油研究所的伊夫肖万、美国加州理工大学的罗伯特格拉夫和麻省理工学院的理查德施乐。他们之所以可疑,是因

6、为他们对有机化学的烯烃分解反应研究做出了贡献。烯烃分解反应广泛用于生产药物和高级塑料等物质,生产效率高,产品稳定,危险废物少。这是一个重要的基础科学造福人类、社会和环境的例子。2005年,a,20,2008年,美国Woods Hole海洋生物学实验室的Osamu Shimomura,哥伦比亚大学的Martin Chalfie,圣地亚哥加利福尼亚大学的Roger Y. TsienGFP的早期发现和一系列重要发展已经在生物科学中被用作标记工具。通过DNA技术,研究人员现在可以将GFP与其他有趣但看不见的蛋白质连接起来。发光标记使科学家能够观察蛋白质的运动、位置和相互作用。a,21,美国科学家理查德

7、海克、伊西干海岸(Ei-ichi Negishi)、日本科学家铃木张在有机合成领域进行了关于钯催化交叉结合反应的卓越研究,获得了奖项钯催化剂交叉结合是当今化学家拥有的最先进的工具。这种化学工具大大提高了化学家创造高级化学物质的可能性,例如制造与自然本身一样复杂的碳系分子。碳系(有机)化学是生命的基础,是无数惊人自然现象的原因。花的颜色,蛇的毒性,青霉素等杀死细菌的物质。有机化学使人们能够模仿自然化学,利用碳能力为能发挥作用的分子提供稳定的框架,从而使人类获得新的药物、塑料等创新物质。这些成果广泛应用于制药、电子产业、高科技材料等领域,使人类能够制造复杂的有机分子。2010年,a,22,4,学好

8、有机化学,以原子轨道、分子轨道的基础课课程授课和课程复习为基础,定期复习,系统地学习,着重于机制的学习。机制在有机化学反应的主线上独立完成作业,努力实践,开发好的实验技术,了解最近的有机化学发展动态,兴趣决定成败。a,23,2。有机化学的发生和发展,自19世纪初发生以来,时隔了约200年。1777年,瑞典化学家伯格曼,将化合物分为两大类:“武器”(inorganic compounds)和“有机”(organic compounds)。1808年,瑞典化学家伯杰利乌斯首先使用有机化学(organic chemistry)一词。a,24,18世纪末化学家已经得到了一系列纯有机化合物。瑞典化学家施

9、乐(schee le,1742-1786)一生中发现并纯化了很多有机化合物。a,25,2。有机化学的出现和发展,当时科学家普遍认为,在实验室里只能制造非生物界衍生的矿物;作为“活化合物”的有机物不能在实验室人工合成,只能由特定种类的活有机体制造。这种特殊的活力就是“生命力”,生命力是制造有机物质所必需的。这是当时流行的生命力理论。1)生命力论的支配,a,26,Scheele的主要净化工作是从尿液中尿酸(1780),尿酸,正常男性尿酸根水平约为1000-2000毫克,女性约为一半。痛风患者的尿酸肌肉数值为正常水平的2-3倍,a,27,Scheele的主要净化工作,从柠檬中提取柠檬酸(1784),

10、从苹果中提取苹果酸(1785),柠檬酸苹果酸,a,28,其他化学家的分离和纯化工作1818年,叶绿素从植物叶中分离出来。1820年,佤族碱和板木龟碱、辛可宁等生物碱从植物中分离出来。造山带文竹大学,a,29,吗啡是鸦片中最重要的生物碱(约10-15%),1806年法国化学家f泽尔蒂娜首次从鸦片中分离出来。他在狗和自己身上试验了分离的白色粉末,结果狗吃了以后很快就昏迷了,不能醒过来,用强烈的刺激方法刺激它;他自己吞下这种粉末后也没有长眠。因此,他以希腊神话中的睡眠之神吗啡为名,把这些物质命名为“吗啡”。叶绿素a,30,叶绿素,1818年从植物叶片中分离出来。a,31,a,32,1828年德国化学

11、家乌勒(Wohler)的意外实验:1845年德国化学家科尔贝(Kolbe)的实验:1854年法国化学家贝泰罗斯的实验:2)生命力理论的破产,他在这本书中首次使用“合成”一词来表达自己的主张,总结了他已经和将来实现的反应过程。该特辑的出版标志着“生命力”理论的结束和“有机合成”学科的诞生,预示着大规模有机合成时代的到来。当时还没有有机化学结构理论,对有机化合物的结构还不清楚,所以当时的有机合成带有很多盲目性,属于意外发现。1861年,俄罗斯化学家Butelieluofu首次提出了“化学结构理论”,认为分子的性质不仅取决于其元素组成,还取决于其化学结构,该理论为当时有机化学、有机合成的发展提供了正

12、确的方向。第一次从甲醛合成了碳水化合物。1865年,德国化学家凯克提出了有机碳四价理论,发展了提出苯结构的有机化合物结构论。)1874年,荷兰化学家Vant Hoff和法国化学家Le Bel提出了碳的四面体学说和立体化学的概念。(第一届诺贝尔预制),3)有机化学的迅速发展,a,34,1876年德国化学家Baeyer成功合成了靛蓝。Nobel Prize在1905年有机染料和芳香烃化合物方面的成就。1891年,菲舍尔提出了投影式,以便在纸上简单准确地反映单糖等四面体模型,这就是著名的费希尔投影法。费雪在19世纪末合成了葡萄糖,这代表了19世纪无有机合成的最高水平。有机合成在20世纪取得了全面发展

13、。20世纪以来,量子力学的引入分析手段和计算机的广泛应用产生了原子价耦合理论、分子轨道理论、分子轨道对称保存原理等量子有机化学。到了a,35,20世纪末,有机化学发展到了相当高的水平。理论上形成了一套比较完整的理论。在合成上,人们不仅可以合成一般的天然有机物,还可以合成自然中没有的有机物,而且还可以合成性能优于自然的物质。有机化学和有机化合物发展到了无处不在的水平。在我国,化学家们依次合成牛胰岛素、丙氨酸转移酶等,它们是生物活性的大分子。a,36,a .天然有机化学b .有机化学的结构识别(有机分析)c .物理有机化学(反应机理研究)d .有机合成化学e .金属和元素有机化学f .生物有机化学

14、,5)有机化学的主要分支,a,37,3。关于有机化学的一些初步知识,有机化合物和有机化学的定义有机化合物的特性有机化合物的化学结合有机反应的知识分子间力有机溶剂的分类,a,38,1)。有机化合物和有机化学的定义;有机化合物:造山带;含碳化合物(CO、碳酸盐等除外):碳氢化合物(碳氢化合物)及其衍生物;有机化学:造山带相反,用另一个原子或原子团代替一个或多个氢原子的产物称为碳氢化合物的衍生物。这种替代原子或原子团称为官能团。(2)对于基本碳氢化合物,根据碳链结合方式,可分为以下几类:a,40,a,41,a,42,(4)杂环化合物:这些芳香环中的碳原子被杂环取代。例如:(5)天然有机化合物:从自然

15、界的动植物中提取的有机化合物。碳水化合物、蛋白质、脂肪等。a、43、3)。有机化合物的特性,(1)结构上:碳是有机化合物的主要组成部分和骨骼。碳原子之间的结合力很强,因此长度不同的链、大小不同的环、一两个较小的碳原子可以形成一个分子。数以千计,数以万计,甚至数十万计的碳原子组成了聚合物。因此,有机物仅由几个元素组成,但可以制造出分子量不同的许多分子。(2)同分体形成现象:即使分子表达式相同,碳原子也可能以不同的方式排列,空间以不同的方式排列,产生一系列结构不同的化合物。(。例如:a,44,a,45,C4H8的同分异构异构现象,a,46,定义:分子式相同但分子结构不同的一系列化合物称为同分异构。产生异构体的现象称为异构体现象。可见分子中碳原子的数量越多,异构体的数量就越多。因此,同分异构现象也是众多有机化合物的原因。a,47,(3)特性上:a,48,4)。有机化合物的化学键,有机化合物的一般化学键

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