1OrganicChemistry有機化學陳婷chen3510@163.co時數：48學時2主要參考書

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

(4)一本習題集3課前預習聽課、記筆記整理、歸納、總結做習題（鞏固）——

非常重要！！討論及答疑學好有機化學的幾個重要環節切記：不要死記硬背不要臨時抱佛腳4反應物產物學習中應注意的幾個方面有機化合物的結構與反應反應性質結構有機反應與反應機理有規律的反應特殊反應反應原理反應過程機理反應規律有機反應的應用——有機合成簡單化合物多步反應復雜分子?反應物如何步驟最少產率最好5

說明教學安排（目錄）考試和成績總成績=考試(60%)+平時(40%)平時:習題（10次，10分）考勤（4分，一次不來扣一分，扣完為止）課堂表現（5分）課外作業（21分，一篇翻譯，兩篇小文章）關于有機化學實驗注重基本訓練，注重平時考核，養成良好的實驗習慣和科學素養。本學期共8個實驗，前7個，每個12分，共84分，最后一個實驗16分，含考試。最后一次實驗帶考試，分為操作考察和隨機理論口試。12分的分配：預習1分，記錄1分，操作5分，報告5分。最后的16分：預習1分，記錄1分，操作5分，報告5分，口試2分，同學互評2分。67第一章緒論

有機化學和有機化合物有機化合物結構、共價鍵電子理論有機化學反應8有機化學和有機化合物有機化學研究對象分類前沿研究領域有機化合物定義特點分類9●有機化學（organicchemistry）是研究有機化合物的來源、制備、結構、性能、應用以及有關理論和方法學的科學。其研究對象是有機化合物。有機化學的研究對象什么是有機化合物呢？10

1874年肖萊馬（Schorlemmer.C.1834－1892）：——

將有機化合物定義為“碳氫化合物及其衍生物”含碳化合物不一定是有機化合物，但有機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

等為無機化合物。組成還有

O、N、X、S、P

等。11有機化學的分類及前沿

有機化學的迅速發展產生了不少分支學科，包括有機合成化學金屬有機化學元素有機化學天然產物有機化學物理有機化學有機催化化學有機分析化學有機立體化學有機光化學生物有機化學2012年諾貝爾化學獎

2012年10月10日下午5點45分，諾貝爾化學獎揭曉，兩位美國科學家羅伯特?萊夫科維茨（RobertJ.Lefkowitz）和布萊恩?克比爾卡（BrianK.Kobilka）因“G蛋白偶聯受體研究”獲獎。12布萊恩羅伯特13有機化合物的特點分子種類繁多，結構復雜維生素B12分子式:C63H88N14O14Co14有機化合物的特點分子種類繁多，結構復雜（1）C-C結合力強（2）碳與碳之間可以多種方式結合（3）同分異構體的存在

C4H10

CH3CH2-OHCH3-O-CH3C2H6O異構體分子式CH3CH2CH2CH3CH3-CH-CH3CH3碳與碳之間可以C-C、C=C、C≡C相互結合，并且可以形成鏈狀或環狀。15有機化合物的特點②熔點、沸點低，熱穩定性差一般＜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原子間主要以共價鍵結合；反應條件催化劑加熱光照（活化分子）（增加分子熱運動）⑤反應速度慢、副反應多。所以寫有機反應式常用“

”而不用“

”17較簡單，較少異構現象復雜，常有異構現象構造

較無副反應，且反應速率較快常有副反應的可能，所以較復雜，但因非離子反應，所以速率較慢，故常需催化劑反應及速率

一般為電解質，常為離子反應一般為非電解質，所以多數為非離子反應離子反應

不燃的較多在空氣中多數會燃燒可燃性

一般溶于水，但不溶于有機溶劑一般不溶于水，但溶于有機溶劑溶解性

一般較高一般較低熔點

離子結合多共價結合多化學結合

約100種全部元素主要C、H、O、N、P、S、X構成元素

比較少（40萬種）非常多（約1000萬種）種類

無機化合物有機化合物

有機化合物和無機化合物的差別

18一、按碳架分類有機化合物的分類C2H5-OH、CH3COOH如：CH3CH2CH3、CH3-CH=CH2、1開鏈化合物2碳環化合物3雜環化合物（脂環族化合物）（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烯烴實例官能團名稱官能團式子化合物類別二、按官能團分類

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

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

共價鍵的電子理論（1）價鍵理論（2）分子軌道理論21價鍵理論共價鍵的形成，是原子軌道的重疊或電子配對的結果。共價鍵具有飽和性。原子的未共用電子數就是它的原子價數。共價鍵具有方向性。電子云重迭的程度越大，形成的價鍵越穩定，因此原子軌道要盡可能在鍵軸方向上實現最大程度的重迭。能量相近的原子軌道可進行雜化形成能量相近的雜化軌道，這樣可加強其成鍵能力，成鍵后達到最穩定的狀態。價鍵理論包括原子軌道重疊、軌道雜化、電負性等概念。22——由于成鍵原子軌道不都是球形對稱的，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定結合不穩定結合

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

能量相近的原子軌道，可進行雜化，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sp3軌道C:1s22s22p2四面體型24

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

2s2px2py2pz

2s2px2py2pz躍遷原子軌道重組

3個sp2軌道2pz平面型26

一個S軌道與兩個P軌道形成三個SP2軌道。三個SP2的軌道，對稱地分布在碳原子的周圍，處于同一個平面上，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S軌道和一個P軌道形成兩個SP雜化軌道，如乙炔30

分子軌道理論認為共價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果。

分子軌道理論與價鍵理論的不同之處是成鍵電子不再定域在個別原子上，也不定域在兩個成鍵原子之間，而是離域到整個分子中運動。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，必須符合三個條件：a、對稱匹配（對稱性相同）b、原子軌道重疊部分要最大c、能量相近321、鍵長

共價鍵的鍵參數2、鍵角

3、鍵能4、鍵矩1、電負性2、偶極矩3、鍵的極性

共價鍵的重要概念33元素的電負性（X）

鮑林(L.Pauling)首先提出了元素的電負性的概念，并指出：電負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數值。根據熱化學數據建立了元素的定量標度，指定氟的電負性為4.0，然后求出其它元素的電負性。34電負性：利用圖、表、數據說明35

相同兩原子形成的共價鍵，電子云對稱分布在兩核中間——無極性。

如：H—HCl—Cl(非極性共價鍵)δ-——表示帶有部分的正電荷。——表示帶有部分的負電荷。δ+不相同的兩個原子形成的共價鍵——有極性。H—Clδ+δ-(極性共價鍵)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價鍵極性的矢量和。偶極矩是矢量,具有方向性。37共價鍵的斷裂

兩種方式：均裂和異裂

均裂：成鍵的一對電子平均分給兩個原子或原子團。均裂生成的帶單電子的原子或原子團，稱為游離基（或自由基）經過均裂生成游離基的反應，稱為游離基反應（或自由基反應）。異裂：成鍵的一對電子為某一原子或原子團所占有，經過異裂生成離子的反應稱為離子型反應（分為親電和親核反應兩種）。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，在反應中進攻反應底物缺電子部位。例如C1-、負離子、富電子的分子。反應底物進攻試劑CH2=CH2+HC1→CH3CH2C1

根據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，在反應中進攻反應底物富電子部位例如H+、正離子、缺電子的分子。產物39有機反應分類：游離基反應離子型反應加成反應、消除反應、取代反應、氧化、還原反應游離基取代、游離基加成…...離子型分為：親電反應，親核反應

親電加成，親電取代………親核加成，親核取代………40貝采利烏斯是當時很有名望的化學家。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醫學系學習，1802年獲醫學博士學位。在該學院當講座義務助手，業余功讀化學。1807年任化學教授，。1835年皇帝查理十四晉封他為男爵。他把廚房改建為實驗室進行科學研究工作。他的研究工作涉及許多領域：①在發展原子論方面，他發現了幾種新元素：鈰、硒、釷。他還制定出近代元素符號，沿用至今。②在電化學方面，貝采利烏斯1814年提出了電化學二元論學說：③在有機化學方面，貝采利烏斯在1808年最早提出“有機化學”這個名稱。他還發現了肌乳酸（1806）、丙酮酸（1835）。④在分析化學方面，他創始了重量分析，改進了有機元素分析方法。貝采利烏斯(Berzelius.J.J.1779-1848瑞典化學家)貝采利烏斯的主要特點是嚴密性與系統性，觀察精確，描述清晰。他是生命力論的擁護者。41肖萊馬(Schorlemmer.C.

1834～1892德國有機化學家)肖萊馬是一位共產主義戰士，同時又是一位優秀的化學家。1834年9月30日出生于德國黑森州的達姆施塔特的一個手工業家庭。1859年進入吉森大學化學系，由于交不起學費，只讀了一個學期中途綴學。1859年到英國曼徹斯特擔任歐文斯學院化學教授羅斯科的私人助手，從此定居英國。1861年成為正式助手，在該院的化學實驗室里工作，1872年開始發表論文，由于他致力于科學，1871年當選為英國皇家學會會員。1874年任教授，為英國第一位有機化學教授。肖萊馬的化學研究是從脂肪烴作為起點。他從石油中分離出戊烷、己烷、庚烷和辛烷。對丙烷和庚烷分別進行氯代得到1-氯丙烷和兩種氯庚烷，從而水解得到相應的醇。肖萊

馬測定烷烴的沸點，發現直鏈烷烴比其異構體有較高的沸點，揭示了結構與性質的關系。42

維勒是因首先在實驗室里從無機物合成了有機物----尿素而聞名于世。1800年7月31日生于德國法蘭克福。1820年考入馬爾堡大學醫學院，1821年開始對化學感興趣，1823年他決定放棄醫學，在斯德哥爾摩跟貝采利烏斯一起工作一年。1825年維勒回國，在柏林化學和礦物學校和卡塞爾技術學校教化學。1836年維勒任格丁根大學化學教授。維勒在大學時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