大学有机化学-第一章-绪论

1、有机化学Organic Chemistry，1 .班主任人民教师：曾育才2 .上课时：节课分102学期完成。 3、教材：曾昭琼执行主编有机化学第四版，上卷，高等教育出版社，2004 4年4月期教育进度(教育日历表)说明：1，第一章绪论，有机化学学习工具书，1，有机化学刘亲明等编着1999年2，有机化学袁行冰执行主编1999年3，有机化学高鸿宾执行主编第三版1999年4，基础有机化学(上卷) 邢其毅等着，高等教育出版社，第三版，2007 5年5，有机化学：学习指导与习题详细解(第二版)李宝林编陕西师范高等院校出版社2005年6，有机化学学习与解题指导，华北东北等高等师范学校联合编，科学出版社，第

2、一版，1999年。 7、有机化学种子文件、例题和练习题、王永梅执行主编、天津高等院校出版社、第一版、1999。 8、基础有机化学问题，袁行冰编着权1984 9年9月，有机化学试验研究指导李小瑞执行主编，化学工业出版社2004以上可参考12本，2、第一章绪论，每人准备两本工作书每放学后发课外作业，每章写课外作业工作认真，规范，笔迹整齐、作业请求，3，第一章绪论，第一章绪论，第一节有机化学的研究对象第二节共价键的基本概念第三节研究有机化合物的一般步骤第四节有机化合物的分类和官能化学基练习题(本章不要求)，4，第一章绪论，第一节有机化学的研究对象第一，有机化学的研究对象和意义，有机化学(organi

3、c chemistristric 骡(Lavoisier.A.L )和李比希(1803-1873 VonLiebig.J.F )创造了有机化合物的分析方法后，有机化合物含有碳元素体，大部分含有氢元素体，而且，非常有机化合物含有氧、硫、氮等元素体李比希有机化学、生化和农业化学的先行者。 五、第一章绪论，1848年德意志化学家葛美林(gmelin.l ) ke kule.a )把碳作为有机化合物的基本元素体，把碳化合物称为有机化合物，把有机化学定义为碳化合物的化学。 之后，肖雷默(Schorlemmer，c.)发展了这一观点，将有机化学定义为：有机化学，研究碳氢化合物及其诱导体的化学，历史上，有机

4、化合物的最初意义是“活着的”，有机化学是研究“活着的”的化学。 “有机化学”名词首次出现于1806年，6、第一章绪论，2、有机化学发展简史，有机化学作为科学仅有200年的历史1，十九世纪年初的“生活力”学说支配了有机化学界，阻碍了有机化学发展的2，1828年28岁德意志的化学家威勒把第一批有机物尿素合成了人造的震撼“生活力”学说的1845年Kolbe在冰乙酸1854年油酸酯类化合物1856年甲烷1856年合成了英吉利人柏琴(Perkin )制作了最初的合成染料的苯胺紫人类迅速从天然染料变成了人工染料。 十九世纪中期“生活力”破产，有机化学进入合成时代。7、第一章绪论3、十九世纪中叶至19世纪末

5、，经典的有机结构理论基本上形成有机化学独立的系统的二级学科：1858年，库珀(Couper，AS )提出：“有机化合物分子中的碳原子均为4价，且相互结合在碳链上。 1861年，布托勒洛夫提出了化学结构的观点，指出分子中的各原子以一定的化学力按一定的顺序结合分子结构：一个有机化合物具有一定的结构，其结构决定了其性质，分子中的各原子之间存在相互影响。 1865年，克里提出了苯的结构式。 1857年凯库勒提出了“碳四价”学说。第一章绪论，1874年，范霍夫(Vant Hoff.J.H )和贝尔(Le Bel，J.A )分别提出了碳四面体片构型学说，确立了分子的立体概念，并说明了光学异构现象。 188

6、5年，Bayer(vonbaeyer.a )提出了张力学说。4，20世纪建立了现代有机结构理论： 1916年，路易斯(路易斯，G.N )提出了共价键电子理论。 二十世纪初：确立了价键理论、分子轨道理论、诱导效应、共轭效应、空间效应、共振理论等，说明了许多实验事实，确立了各种有机反应的历史。 9、第一章绪论，5，20世纪六十年代：光谱技术的发展和合成应用B12的过程中发现了分子轨道守恒原理，近年来，计算机应用于有机合成的设计，理论有机化学向微观和定量的方向发展。 6、20世纪后期到21世纪光化学技术、催化技术、微波技术、医学超声技术等新的实验技术的应用大大提高了有机物的转化率和产物选择性。 有机

7、化学发展到今天，已成为与人类生活密切相关的学科。 例如，高效农药、压电石英药、燃料、染料、高分子材料和生命学等领域需要有机化学，这些个领域的创新发展又促进了有机化学的前进。 十、第一章绪论、三、有机化合物的特点，(相对于典型的无机物)结构上的主要特征和异构化现象(isomerism )的普遍分子组成复杂的有机化合物必须用结构式和结构式表现，不能分子式表达的易燃是对热不稳定的熔点，沸点低(一般为40 ) 难溶于水的反应速度慢，反应复杂，副反应多，(2)性质特点：为什么将有机化学作为独立学科研究，(11 )第一章绪论，第二节，共价键的基本概念1，价键理论，主要内容： (1)共价键的形成是键原子的原

8、子轨道相互重叠(重叠)原子的未对电子数是其原子价；(2)共价键具有饱和性；(3)共价键是在经典价键理论的化学基基础上发展起来的：混合轨道理论、共振论、12、第一章绪论、共价键的方向性、键、键、13、第一章绪论、2、分子轨道理论； 分子轨道理论认为共价键是从键原子的原子轨道重新结合的结果，研究共价键电子在分子整体的区域运动，即从分子整体研究分子中电子运动状态的分子轨道(函数)。 解分子轨道的方法在原子轨道线性组合LCAO LCAO法中，在各原子相互结合的成分的情况下(1)存在一些原子轨道、一些分子轨道(2)能量比未结合原子轨道低、结合轨道能量比未结合原子轨道高的反结合轨道(3)分子中的各电子占有

9、分子轨道为能量最低原理， 洪特规则、保里不相容原理、第十四章第一章绪论、以氢分子形成为例的LCAO法：第十五章绪论、由构成分子轨道的三原则原子轨道组成的分子轨道(是否稳定)必须满足三个条件：一个是对称匹配(相位相同)，二个是原子轨道重叠部分最多三个16、第一章绪论、分子轨道理论两个典型分子轨道：轨道，17，第一章绪论，*-anti bonding orbital p-bonding molecular orbital，18，第一章绪论，3，共价键的耦合残奥仪， (1)键合长度(bondinglength)(p7表1-1 )需要记住(2)键合角-反映分子的空间结构) (3)键合能-反映分子的强度

10、)，0.1530 0.1510 0.1456， 同类型共价键的结合长度不同的化合物可能与：略有不同，结合时释放的能量称为结合能，结合解离时所需的能量称为结合的解离能，第19章绪论，结合能与结合解离的不同：结合能与结合解离能的概念不同， 有时数值不同，但对于2原子分子的结合能和解离能的数值相等的多原子分子的结合能是解离能的平均值，一般来说所谓共价键的结合能是一种共价键解离能的平均值，利用结合能来推测反应热， 可以知道该反应是吸热反应还是发热反应： H=反应物的结合能和生成物的结合能和h负值发热h正值为吸热，20，第一章绪论，4，键的极性和分子的极性偶极矩，键的极性：用偶极矩(结合力矩)测定的方向

11、性(电负性大的原子) 由与u=e d (单位Debye简称为d )相同的原子构成的共价键的结合力矩为0的对双原子分子：键的极性是分子的极性的对多原子分子：分子的极性由各共价键的偶极矩的矢量和决定。 例如，分子的极性影响物质的熔点、沸点和溶解度的大小，一般来说，分子的极性增加，沸点上升，水溶性增大的键的极性对反应起决定性作用，21，第一章绪论，5，键的极化，共价键随外加电场而发生键的极性变化的键的极化进行极化测定：键电子约束于键原子核电荷极化度与键原子的体积、电负性、键的种类、外电场强度有关。 一般：键原子的体积越大，电负性越小，键的极化度越大，外电场强度越强，键的极化度越大。 如下共价键的极化

12、度：22，第一章绪论，大多数有机化合物分子都有共价键。 共价键的结合能和键长反映了键的强度，即分子的热安定性。 结合角反映了分子的空间像偶极矩和结合的极化，反映了分子的化学反应活性和影响它们的物理性质。 分子间作用力：氢键、分散力、取向力偶极-偶极作用的分子极性间作用力之一，23，第一章绪论，6，共价键的断裂和有机反应，(1)均匀断裂游离基反应(自由基型反应，均匀断裂反应) (homolysis )条件：光、强热、引发剂等。(2)异裂解络离子型反应(heterolysis )条件：催化剂、极性试剂、极性溶剂等。电子迁移方式：单箭头、双箭头、24、第一章绪论、协同反应(环反应)第十七章、25、第

13、一章绪论、亲电试剂和亲核试剂：亲电试剂(electrophilicreason或electrophiles )反应过程中攻击有机物中的负电荷部分例如，在H Cl Br SO3 BF3 AlCl3 NO亲核试剂(nucleophilicreason或necleophilies )的反应过程中，攻击有机物中的带正电荷的位置，可以提供电子对的试剂。 例如：-OH - NH2 -CN -CH3 H2O:NH3在一定条件下，一些试剂可以是亲电试剂和亲核试剂两者NO :26，第一章绪论，以下种类中的亲电试剂如下所述的亲核试剂。 a. H； b. RCH2； c. H2O； 罗伯特罗伯特； e. NO2；

14、碳氮化合物； g. NH3； h .27，第一章绪论，第三节，研究有机化合物的一般步骤，28，第一章绪论分子结构与结构(constitution )分子的原子结合的顺序和耦合性结构(configuration ) 具有某种结构的分子的原子在空间上排列的具有某种结构的分子通过单线的旋转形成各原子和原子团的各种空间排列结构式的写法：蜘蛛的巢式、缩略词式、结合线式、第29章绪论、立体结构的表现方式：比例接触型纽曼心理投射型费希尔心理投射型锯盘透视型楔形透视式30、第一章绪论、第四节，有机化合物的分类和官能化学基，第一、碳棚传统的有机化学家的分类方法按碳干的不同分为： 1、开链化合物： 2、碳环化合物

15、的脂环化合物：芳香环化合物：31、第一章绪论，决定化合物特性的原子或原子团称为官能化学基。 第二、按官能化学基分类的分类和烃、卤化烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸、有机化合物：32、第一章绪论、星空卫视有机化学的方法、星空卫视有机化学的方法，综合地可归纳为6个字。 了解学习过程，必须及时理解掌握各章的重点内容、主要问题、难题，并编写班级笔记。 记忆根据理解进行必要的记忆。 多见、多书、多练习材料一经积累，就能把握内在规律，提高对记忆的理解。 理解机械的记忆和记忆是相辅相成的，记忆的材料越多越容易理解，比理解的记忆更加牢固，求理解而不惜记忆是学不到有机化学的。 应用从三个方面开始： 33、第一章绪论、1、多思维-遇到困难先考虑，查书、给老师解答疑问，禁止不太理解。 困难问题积累多了，有不解决就学不到的危险。 有机化学的内容前后一贯，系统性强，必须掌握前面的知识，才能理解后面的内容。 2、勤奋练习-认真练习题是学习有机化学的重要环