OrganicChemistry有機化學主講：李瑛(博士,教授)（四川大學化學學院）TEL：1320811096085418495(O)85410039(H)2025/4/5教材

藍仲薇,李瑛,陳華,肖友發，

《有機化學基礎》第二版海洋出版社，2008，北京2025/4/5習題有機化學習題四川大學化學學院有機化學課程組2025/4/5主要參考書1.邢其毅、徐瑞秋、周政、裴偉偉，《基礎有機化學》第三版，上下冊，高教社，2006，2.L.G.WadeJr，OrganicChemstry(5thEd),PearsonEducationInc,20033.胡宏紋主編，《有機化學》第二版，上下冊，高教社,20064.R.T.莫里森、R.N.博伊德，《有機化學》第二版，上下冊，科學社，19922025/4/5

Theonlywaytolearnorganicchemistryistodoproblems;andthe

moreproblemsthatyoudo,themorematerialyouwillmaster.EachchapterofCareyhasproblemsinterspersedthroughoutthetext,andyoushoulddoalloftheseproblemsineachchapter,becausedoingtheseproblemswillallowyoutotestwhetheryouhaveunderstoodwhatyoujustread.ProfessorWestont.Borden2025/4/5TableofContents

第一章緒論一.有機化學的研究對象1.有機化合物和有機化學的涵義2.有機化合物的特點3.有機化學的昨天、今天和明天2025/4/5第二節共價鍵的基本概念一.共價鍵理論二.共價鍵參數三.共價鍵的斷裂及有機反應的分類四.誘導效應第三節研究有機物的步驟第四節有機物的分類一.按碳架分類二.按官能團分類第五節有機物構造式的表達2025/4/5第一章緒論

Introduction第一節有機化學的研究對象一.有機化合物和有機化學的涵義2025/4/5WhatisOrganicChemistry?

TheChemistryofCarbonCompounds

(excludesinorganicmetalsaltssuchascarbonatesandcyanidesandexcludescarbondioxide)2025/4/5二.有機化合物的特點

1.分子組成復雜VB12：C63H90N14PCo

同分異構現象2.熔沸點低

3.易燃4.難溶5.反應速度慢、副反應多2025/4/5同分異構現象Formula：C2H6O2025/4/5三.有機化學的昨天、今天和明天從有機體內提取有機物

(1773–1805)由提取進入到提取合成并舉

(1806–1828–1848)進入合成時代

(1849–1900–)2025/4/5學科建設

（1）

制備了幾千萬種有機物（2）建立了系統鑒定和測定有機物的方法（3）逐步建立和完善了有機化學的理論學術成就

Nobei化學獎（1901-2002,92屆,70屆與有機有關）二十世紀（46項重大發明，8項與有機有關）2025/4/51931年，Huckel

芳香結構理論

1933年，Ingold飽和碳親核取代

1962年，福井謙一，前線軌道

1965年，Woodward－Hoffmann分子軌道對稱守恒原理

1967年，Corey逆合成分析原理

1972年，Olah碳正離子的系統概念

1978年，Lehn超分子化學2025/4/5第二節共價鍵的基本概念

TypesofBonding2025/4/52025/4/5離子鍵IonicBonding

2025/4/52025/4/5

CovalentBondTheories

1.VB2.MO3.雜化軌道理論VB1)價鍵形成是原子軌道重疊or電子配對2)共價鍵的飽和性3)共價鍵的方向性2025/4/5ASIMPLECOVALENTBOND

Apairofelectronsissharedbetweenthetwobondedatoms.H.H.2025/4/5ASIMPLECOVALENT

BOND

HHBondedpair2025/4/52.分子軌道理論(MolecularOrbitalTheory,MO)

1932，PaulingTheregionofspacearoundanatominwhichanelectronislikelytobefoundisanorbital.Theshapeandsizeoftheorbitalaredeterminedbyamathematicalequationcalledawavefunction.2025/4/52025/4/5BondEnergy

2025/4/5

p-Bonding

(Bondingmolecularorbital)

2025/4/5

p*-AntibondingOrbital

2025/4/52025/4/53.雜化軌道理論2025/4/52025/4/52025/4/52025/4/52025/4/52025/4/52025/4/52025/4/52025/4/52025/4/52025/4/52025/4/52025/4/52025/4/52025/4/52025/4/52025/4/52025/4/52025/4/52025/4/52025/4/52025/4/52025/4/52025/4/52025/4/52025/4/52025/4/52025/4/5Inductiveeffective

誘導效應2025/4/5

Inductiveeffective

誘導效應定義：原子電負性不同而引起的極性效應誘導效應

傳遞：沿化學鍵，三個化學鍵內強度：與電負性有關（－I,＋I），隨距離逐步減弱2025/4/5共價鍵的鍵參數

鍵長、鍵角、鍵能、鍵的極性

2025/4/5鍵長

鍵鍵長鍵鍵)鍵鍵長H-CH-NH-OC-CC-N1.091.000.961.541.47C-OC-FC-ClC-BrC-I1.431.381.761.942.14C=CC=NC=OC≡CC≡N1.351.301.221.201.162025/4/52.鍵角2025/4/5

3.鍵能

H2→2HΔH＝＋435.56kJ/mol

ΔH----焓變2025/4/5ΔH＝反應物鍵能總和﹣產物鍵能總和

ΔH---正值,反應吸熱負值,反應放熱CH4→4H＋C（氣）ΔH＝＋1660.3kJ/mol

斷裂第一個C—H鍵，D＝434.7kJ/mol第二個及第三個C—H鍵，D＝443.1kJ/mol第四個C—H鍵，D＝338.6kJ/mol2025/4/5

共價鍵的鍵能

(kJ/mol)

鍵鍵能鍵鍵能鍵鍵能鍵鍵能O-HN-HS-HC-H

H-H464.0388.7346.9413.8

434.7C-CC-OC-NC-SO-ON-N346.9359.5305.1271.7146.3163.0C-FC-ClC-BrC-ICl-ClBr-BrI-I484.9338.6284.2217.4242.4192.7150.9C=CC≡CC=NC≡N

C=O610.3836614.5890.3

735.7（醛）748.2（酮）

室溫，分子熱運動的能量為62.7～83.6kJ/mol2025/4/54.共價鍵的極性

偶極矩（鍵矩）μ------

德拜(D),1D=3.33610-30C.mｑ------靜電單位ｄ------厘米

μ＝q×d

電負性:F>O>Cl>N>Br>C

3.9，3.5，3.1，3.0，2.9，2.6×2025/4/52025/4/52025/4/5多原子分子的偶極矩1.84

1.46μ

1.75

02025/4/5

共價鍵的偶極矩（D）鍵+－鍵矩鍵+－鍵矩鍵+－鍵矩H－NH－O1.311.5C－ClC－BrC－I2.32.22.0C－NC－OC＝O1.151.52.32025/4/5分子間作用力與烷烴的物理性質1.

分子量

內聚力越大，沸點越高

2025/4/52.分子幾何形狀

支鏈烷烴中，吸引力減小，沸點降低分子越對稱，熔點越高2025/4/5

烷烴的物理常數(1)

烷烴沸點℃熔點℃密度d420甲烷乙烷丙烷正丁烷正戊烷正己烷正庚烷正辛烷正壬烷正癸烷正十一烷正十二烷正十三烷-161.7－88.6－42.1－0.536.168.798.4125.7150.8174.0195.8216.3235.4-182.5-183.3-187.7-138.3-129.8－95.3－90.6－56.8－53.5－29.7－25.6－9.6－5.50.42400.54620.58240.57870.62640.66030.68370.70260.71770.72990.74020.74870.75642025/4/5烷烴沸點℃熔點℃密度d420正十四烷正十五烷正二十烷正三十烷

異丁烷異戊烷新戊烷2-甲基戊烷3-甲基戊烷2,2-二甲基丁烷2,3-二甲基丁烷253.7270.6343449.7

－11.729.99.460.363.349.758.0

5.910.036.865.8

－159.4－159.9－16.8－153.6－118.0－100.0－128.4

0.76280.76850.78860.8097

0.55720.61960.59040.65320.66440.64920.6616

烷烴的物理常數(2)2025/4/53.μ

b.p.3.7℃0.9℃μ

0.33D0D2025/4/5μ=1.85Dμ=0Db.p.60℃b.p.48℃m.p.－80℃m.p.－50℃2025/4/54.氫鍵

CH3CH2CH2CH2OHb.p.117.7℃CH3CH2OCH2CH3b.p.34.6℃

5.溶解度

相似者相溶2025/4/5官能團名稱

化合物官能團化合物官能團烯烴

炔烴醇或酚

醛或酮＞C=C＜

－C≡C－－OH羥基

＞C=O羰基羧酸

胺硫醇,硫酚

磺酸－COOH羧基

－NH2

氨基－SH巰基

－SO3H磺基2025/4/5

Breakingofcovalentbond

Typesoforganicreaction

共價鍵的斷裂均裂---形成自由基

異裂---產生正、負離子2025/4/5均裂異裂碳正離子碳負離子自由基鍵斷裂過程2025/4/5TypesofOrganicReaction

協