1OrganicChemistry有機(jī)化學(xué)陳婷chen3510@163.co時(shí)數(shù)：48學(xué)時(shí)2主要參考書

⑴[美]R.T.莫里森、R.N.博伊德著《有機(jī)化學(xué)》上、下冊(cè)科學(xué)出版社1980年⑵邢其毅等編著《基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)》上、下冊(cè)（第三版）高等教育出版社2007年⑶王積濤等編著《有機(jī)化學(xué)》南開大學(xué)出版社1993年

(4)一本習(xí)題集3課前預(yù)習(xí)聽課、記筆記整理、歸納、總結(jié)做習(xí)題（鞏固）——

非常重要??！討論及答疑學(xué)好有機(jī)化學(xué)的幾個(gè)重要環(huán)節(jié)切記：不要死記硬背不要臨時(shí)抱佛腳4反應(yīng)物產(chǎn)物學(xué)習(xí)中應(yīng)注意的幾個(gè)方面有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與反應(yīng)反應(yīng)性質(zhì)結(jié)構(gòu)有機(jī)反應(yīng)與反應(yīng)機(jī)理有規(guī)律的反應(yīng)特殊反應(yīng)反應(yīng)原理反應(yīng)過程機(jī)理反應(yīng)規(guī)律有機(jī)反應(yīng)的應(yīng)用——有機(jī)合成簡(jiǎn)單化合物多步反應(yīng)復(fù)雜分子?反應(yīng)物如何步驟最少產(chǎn)率最好5

說明教學(xué)安排（目錄）考試和成績(jī)總成績(jī)=考試(60%)+平時(shí)(40%)平時(shí):習(xí)題（10次，10分）考勤（4分，一次不來扣一分，扣完為止）課堂表現(xiàn)（5分）課外作業(yè)（21分，一篇翻譯，兩篇小文章）關(guān)于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)注重基本訓(xùn)練，注重平時(shí)考核，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和科學(xué)素養(yǎng)。本學(xué)期共8個(gè)實(shí)驗(yàn)，前7個(gè)，每個(gè)12分，共84分，最后一個(gè)實(shí)驗(yàn)16分，含考試。最后一次實(shí)驗(yàn)帶考試，分為操作考察和隨機(jī)理論口試。12分的分配：預(yù)習(xí)1分，記錄1分，操作5分，報(bào)告5分。最后的16分：預(yù)習(xí)1分，記錄1分，操作5分，報(bào)告5分，口試2分，同學(xué)互評(píng)2分。67第一章緒論

有機(jī)化學(xué)和有機(jī)化合物有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)、共價(jià)鍵電子理論有機(jī)化學(xué)反應(yīng)8有機(jī)化學(xué)和有機(jī)化合物有機(jī)化學(xué)研究對(duì)象分類前沿研究領(lǐng)域有機(jī)化合物定義特點(diǎn)分類9●有機(jī)化學(xué)（organicchemistry）是研究有機(jī)化合物的來源、制備、結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用以及有關(guān)理論和方法學(xué)的科學(xué)。其研究對(duì)象是有機(jī)化合物。有機(jī)化學(xué)的研究對(duì)象什么是有機(jī)化合物呢？10

1874年肖萊馬（Schorlemmer.C.1834－1892）：——

將有機(jī)化合物定義為“碳?xì)浠衔锛捌溲苌铩焙蓟衔锊灰欢ㄊ怯袡C(jī)化合物，但有機(jī)化合物一定是含碳化合物從組成上看主要含有C、H,但CO、CO2、Na2CO3、KCN

等為無機(jī)化合物。組成還有

O、N、X、S、P

等。11有機(jī)化學(xué)的分類及前沿

有機(jī)化學(xué)的迅速發(fā)展產(chǎn)生了不少分支學(xué)科，包括有機(jī)合成化學(xué)金屬有機(jī)化學(xué)元素有機(jī)化學(xué)天然產(chǎn)物有機(jī)化學(xué)物理有機(jī)化學(xué)有機(jī)催化化學(xué)有機(jī)分析化學(xué)有機(jī)立體化學(xué)有機(jī)光化學(xué)生物有機(jī)化學(xué)2012年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)

2012年10月10日下午5點(diǎn)45分，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)揭曉，兩位美國(guó)科學(xué)家羅伯特?萊夫科維茨（RobertJ.Lefkowitz）和布萊恩?克比爾卡（BrianK.Kobilka）因“G蛋白偶聯(lián)受體研究”獲獎(jiǎng)。12布萊恩羅伯特13有機(jī)化合物的特點(diǎn)分子種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜維生素B12分子式:C63H88N14O14Co14有機(jī)化合物的特點(diǎn)分子種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜（1）C-C結(jié)合力強(qiáng)（2）碳與碳之間可以多種方式結(jié)合（3）同分異構(gòu)體的存在

C4H10

CH3CH2-OHCH3-O-CH3C2H6O異構(gòu)體分子式CH3CH2CH2CH3CH3-CH-CH3CH3碳與碳之間可以C-C、C=C、C≡C相互結(jié)合，并且可以形成鏈狀或環(huán)狀。15有機(jī)化合物的特點(diǎn)②熔點(diǎn)、沸點(diǎn)低，熱穩(wěn)定性差一般＜400℃m.p.（NaCl）=801℃；b.p.（NaCl）=1413℃①易燃燒但CCl4不但不燃燒，而且可以作滅火劑③難溶于水，易溶于非極性有機(jī)溶劑但CH3COOH、C2H5OH、CH2-CH-CH2

等易溶于水OHOHOH如：易溶于乙醇、乙醚、氯仿、丙酮和苯等。16④原子間主要以共價(jià)鍵結(jié)合；反應(yīng)條件催化劑加熱光照（活化分子）（增加分子熱運(yùn)動(dòng)）⑤反應(yīng)速度慢、副反應(yīng)多。所以寫有機(jī)反應(yīng)式常用“

”而不用“

”17較簡(jiǎn)單，較少異構(gòu)現(xiàn)象復(fù)雜，常有異構(gòu)現(xiàn)象構(gòu)造

較無副反應(yīng)，且反應(yīng)速率較快常有副反應(yīng)的可能，所以較復(fù)雜，但因非離子反應(yīng)，所以速率較慢，故常需催化劑反應(yīng)及速率

一般為電解質(zhì)，常為離子反應(yīng)一般為非電解質(zhì)，所以多數(shù)為非離子反應(yīng)離子反應(yīng)

不燃的較多在空氣中多數(shù)會(huì)燃燒可燃性

一般溶于水，但不溶于有機(jī)溶劑一般不溶于水，但溶于有機(jī)溶劑溶解性

一般較高一般較低熔點(diǎn)

離子結(jié)合多共價(jià)結(jié)合多化學(xué)結(jié)合

約100種全部元素主要C、H、O、N、P、S、X構(gòu)成元素

比較少（40萬(wàn)種）非常多（約1000萬(wàn)種）種類

無機(jī)化合物有機(jī)化合物

有機(jī)化合物和無機(jī)化合物的差別

18一、按碳架分類有機(jī)化合物的分類C2H5-OH、CH3COOH如：CH3CH2CH3、CH3-CH=CH2、1開鏈化合物2碳環(huán)化合物3雜環(huán)化合物（脂環(huán)族化合物）（芳香族化合物）19

乙酸CH3-COOH羧基

-COOH羧酸丙酮CH3COCH3羰基

C=O醛和酮乙醇C2H5-OH羥基

-OH醇和酚溴乙烷C2H5-Br鹵素-X鹵代烴乙炔H-C三C-H三鍵-C三C-炔烴乙烯H2C=CH2雙鍵C=C烯烴實(shí)例官能團(tuán)名稱官能團(tuán)式子化合物類別二、按官能團(tuán)分類

能決定化合物的特性的原子或原子團(tuán)稱為官能團(tuán)。烴鹵代烴醇酚醚醛酮羧酸有機(jī)化合物20

有機(jī)化合物分子中各原子之間一般是以共價(jià)鍵連接起來的。對(duì)于共價(jià)鍵形成的理論解釋，常用的有兩種方法。

共價(jià)鍵的電子理論（1）價(jià)鍵理論（2）分子軌道理論21價(jià)鍵理論共價(jià)鍵的形成，是原子軌道的重疊或電子配對(duì)的結(jié)果。共價(jià)鍵具有飽和性。原子的未共用電子數(shù)就是它的原子價(jià)數(shù)。共價(jià)鍵具有方向性。電子云重迭的程度越大，形成的價(jià)鍵越穩(wěn)定，因此原子軌道要盡可能在鍵軸方向上實(shí)現(xiàn)最大程度的重迭。能量相近的原子軌道可進(jìn)行雜化形成能量相近的雜化軌道，這樣可加強(qiáng)其成鍵能力，成鍵后達(dá)到最穩(wěn)定的狀態(tài)。價(jià)鍵理論包括原子軌道重疊、軌道雜化、電負(fù)性等概念。22——由于成鍵原子軌道不都是球形對(duì)稱的，如P原子軌道具有方向性，為使原子軌道最大程度的重疊，因此共價(jià)鍵也就具有了方向性。方向性+Cl(2p)H(1s)HClxyHClxyHClxy重疊最大重疊較小不能重疊穩(wěn)定結(jié)合不穩(wěn)定結(jié)合

形成共價(jià)鍵時(shí)，在兩個(gè)原子核間距離（鍵長(zhǎng)）一定的條件下，軌道總是盡可能地達(dá)到最大程度的重疊——這就是軌道最大重疊原理。軌道重疊得越多，共價(jià)鍵就越牢固。23雜化軌道

能量相近的原子軌道，可進(jìn)行雜化，組成能量相等的雜化軌道。

1、SP3雜化

2s2px2py2pz

2s2px2py2pz躍遷原子軌道重組4個(gè)sp3軌道C:1s22s22p2四面體型24

為了使SP3軌道，彼此達(dá)到最大的距離及最小的干擾，以碳原子為中心，四個(gè)軌道分別指向正四面體的每一個(gè)頂點(diǎn)，所以碳原子的四個(gè)軌道都有一定的方向性，軌道彼此間保持一定的角度，按照計(jì)算，這個(gè)角度應(yīng)該是109.5度，這樣可以使每個(gè)軌道達(dá)到最低干擾的程度。如:甲烷252、SP2雜化

2s2px2py2pz

2s2px2py2pz躍遷原子軌道重組

3個(gè)sp2軌道2pz平面型26

一個(gè)S軌道與兩個(gè)P軌道形成三個(gè)SP2軌道。三個(gè)SP2的軌道，對(duì)稱地分布在碳原子的周圍，處于同一個(gè)平面上，三者之間的夾角是120度。

27π鍵的形成

283、SP雜化

2s2px2py2pz

2s2px2py2pz躍遷原子軌道重組sp

2py

2pz直線型29

一個(gè)S軌道和一個(gè)P軌道形成兩個(gè)SP雜化軌道，如乙炔30

分子軌道理論認(rèn)為共價(jià)鍵的形成是由于成鍵原子的原子軌道相互重疊后，重新組合成整體的分子軌道的結(jié)果。

分子軌道理論與價(jià)鍵理論的不同之處是成鍵電子不再定域在個(gè)別原子上，也不定域在兩個(gè)成鍵原子之間，而是離域到整個(gè)分子中運(yùn)動(dòng)。σ成鍵分子軌道σ*反鍵分子軌道σ原子軌道σ原子軌道能量

兩個(gè)原子軌道充分接近后，能通過原子軌道的線性組合，形成兩個(gè)分子軌道。其中，能量低于原來原子軌道的分子軌道叫成鍵軌道，能量高于原來原子軌道的分子軌道叫反鍵軌道。

分子軌道理論31

由原子軌道組成分子軌道時(shí)，必須符合三個(gè)條件：a、對(duì)稱匹配（對(duì)稱性相同）b、原子軌道重疊部分要最大c、能量相近321、鍵長(zhǎng)

共價(jià)鍵的鍵參數(shù)2、鍵角

3、鍵能4、鍵矩1、電負(fù)性2、偶極矩3、鍵的極性

共價(jià)鍵的重要概念33元素的電負(fù)性（X）

鮑林(L.Pauling)首先提出了元素的電負(fù)性的概念，并指出：電負(fù)性就是表示某元素原子在化合物分子中吸引成鍵電子能力大小的相對(duì)數(shù)值。根據(jù)熱化學(xué)數(shù)據(jù)建立了元素的定量標(biāo)度，指定氟的電負(fù)性為4.0，然后求出其它元素的電負(fù)性。34電負(fù)性：利用圖、表、數(shù)據(jù)說明35

相同兩原子形成的共價(jià)鍵，電子云對(duì)稱分布在兩核中間——無極性。

如：H—HCl—Cl(非極性共價(jià)鍵)δ-——表示帶有部分的正電荷。——表示帶有部分的負(fù)電荷。δ+不相同的兩個(gè)原子形成的共價(jià)鍵——有極性。H—Clδ+δ-(極性共價(jià)鍵)36μ=0Dμ=0D一氯甲烷

甲烷

四氯化碳

μ=1.94D二氧化碳OCOμ=0D

雙原子分子的極性就是其鍵的極性，可書寫如下：H—Clμ=1.03D

多原子分子的極性是各個(gè)價(jià)鍵極性的矢量和。偶極矩是矢量,具有方向性。37共價(jià)鍵的斷裂

兩種方式：均裂和異裂

均裂：成鍵的一對(duì)電子平均分給兩個(gè)原子或原子團(tuán)。均裂生成的帶單電子的原子或原子團(tuán)，稱為游離基（或自由基）經(jīng)過均裂生成游離基的反應(yīng)，稱為游離基反應(yīng)（或自由基反應(yīng)）。異裂：成鍵的一對(duì)電子為某一原子或原子團(tuán)所占有，經(jīng)過異裂生成離子的反應(yīng)稱為離子型反應(yīng)（分為親電和親核反應(yīng)兩種）。A:B

A·+B·Cl:Cl(光照)

Cl·+Cl·CH4+Cl·

CH3·+H:ClA:B

A++B-(CH3)3C:Cl

(CH3)3C++Cl-38親核試劑：具有親核性，在反應(yīng)中進(jìn)攻反應(yīng)底物缺電子部位。例如C1-、負(fù)離子、富電子的分子。反應(yīng)底物進(jìn)攻試劑CH2=CH2+HC1→CH3CH2C1

根據(jù)試劑試劑的親電性和親核性，可將試劑分為親電性試劑、親核性試劑親電試劑：具有親電性，在反應(yīng)中進(jìn)攻反應(yīng)底物富電子部位例如H+、正離子、缺電子的分子。產(chǎn)物39有機(jī)反應(yīng)分類：游離基反應(yīng)離子型反應(yīng)加成反應(yīng)、消除反應(yīng)、取代反應(yīng)、氧化、還原反應(yīng)游離基取代、游離基加成…...離子型分為：親電反應(yīng)，親核反應(yīng)

親電加成，親電取代………親核加成，親核取代………40貝采利烏斯是當(dāng)時(shí)很有名望的化學(xué)家。1779年8月20日生于東約特蘭省的林雪平。1797年考上烏普薩拉大學(xué)醫(yī)學(xué)系學(xué)習(xí)，1802年獲醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。在該學(xué)院當(dāng)講座義務(wù)助手，業(yè)余功讀化學(xué)。1807年任化學(xué)教授，。1835年皇帝查理十四晉封他為男爵。他把廚房改建為實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)研究工作。他的研究工作涉及許多領(lǐng)域：①在發(fā)展原子論方面，他發(fā)現(xiàn)了幾種新元素：鈰、硒、釷。他還制定出近代元素符號(hào)，沿用至今。②在電化學(xué)方面，貝采利烏斯1814年提出了電化學(xué)二元論學(xué)說：③在有機(jī)化學(xué)方面，貝采利烏斯在1808年最早提出“有機(jī)化學(xué)”這個(gè)名稱。他還發(fā)現(xiàn)了肌乳酸（1806）、丙酮酸（1835）。④在分析化學(xué)方面，他創(chuàng)始了重量分析，改進(jìn)了有機(jī)元素分析方法。貝采利烏斯(Berzelius.J.J.1779-1848瑞典化學(xué)家)貝采利烏斯的主要特點(diǎn)是嚴(yán)密性與系統(tǒng)性，觀察精確，描述清晰。他是生命力論的擁護(hù)者。41肖萊馬(Schorlemmer.C.

1834～1892德國(guó)有機(jī)化學(xué)家)肖萊馬是一位共產(chǎn)主義戰(zhàn)士，同時(shí)又是一位優(yōu)秀的化學(xué)家。1834年9月30日出生于德國(guó)黑森州的達(dá)姆施塔特的一個(gè)手工業(yè)家庭。1859年進(jìn)入吉森大學(xué)化學(xué)系，由于交不起學(xué)費(fèi)，只讀了一個(gè)學(xué)期中途綴學(xué)。1859年到英國(guó)曼徹斯特?fù)?dān)任歐文斯學(xué)院化學(xué)教授羅斯科的私人助手，從此定居英國(guó)。1861年成為正式助手，在該院的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里工作，1872年開始發(fā)表論文，由于他致力于科學(xué)，1871年當(dāng)選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。1874年任教授，為英國(guó)第一位有機(jī)化學(xué)教授。肖萊馬的化學(xué)研究是從脂肪烴作為起點(diǎn)。他從石油中分離出戊烷、己烷、庚烷和辛烷。對(duì)丙烷和庚烷分別進(jìn)行氯代得到1-氯丙烷和兩種氯庚烷，從而水解得到相應(yīng)的醇。肖萊

馬測(cè)定烷烴的沸點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)直鏈烷烴比其異構(gòu)體有較高的沸點(diǎn)，揭示了結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。42

維勒是因首先在實(shí)驗(yàn)室里從無機(jī)物合成了有機(jī)物----尿素而聞名于世。1800年7月31日生于德國(guó)法蘭克福。1820年考入馬爾堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院，1821年開始對(duì)化學(xué)感興趣，1823年他決定放棄醫(yī)學(xué)，在斯德哥爾摩跟貝采利烏斯一起工作一年。1825年維勒回國(guó)，在柏林化學(xué)和礦物學(xué)校和卡塞爾技術(shù)學(xué)校教化學(xué)。1836年維勒任格丁根大學(xué)化學(xué)教授。維勒在大學(xué)時(shí)代便致力于氰基化合物的研究，確定了異氰酸的組成，和李比希確定的雷