有机化学第1章(三稿-药学).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,LIYING,教 材,有机化学,第,7,版,倪沛洲 主编,人民卫生出版社，200,7,，北京,2025/11/5 周三,习 题,有 机 化 学 习 题,四川大学化学学院有机化学课程组,2025/11/5 周三,主要参考书,1,.,邢其毅、徐瑞秋、周政、裴伟伟，,基础有机化学第,3,版，上下册，,高教社，2006，,2,.L.G.Wade Jr，Organic Chemstry(5thEd),Pearson Education Inc,2003,3.,胡宏纹主编，有机化学第,2,版，,上下册，高教社,2006,4,.R.T.,莫里森、,R.N.,博伊德，有机化学,第,2,版，上下册，科学社，1992,2025/11/5 周三,1.2,共价键的基本概念,1.2.1,共价键理论,1.2.2,共价键参数,1.2.3,诱导效应,1.2.4,共价键的断裂及有机反应分类,1.3,研究有机物的步骤,1.4,有机物的分类,1.4.1,按碳架分类,1.4.2,按官能团分类,1.5,有机物构造式的表达,1.6,有机酸碱概念,2025/11/5 周三,第,1,章 绪论,Introduction,1.1,有机化学的研究对象,1.1.1,有机化学的涵义,2025/11/5 周三,What is Organic Chemistry?,The Chemistry of Carbon Compounds,(excludes inorganic metal salts such as carbonates and cyanides and excludes carbon dioxide),2025/11/5 周三,1.2,有机化合物的特点,分子组成复杂,VB,12,：,C,63,H,90,N,14,PCo,熔沸点低,易燃,难溶,反应速度慢、副反应多,2025/11/5 周三,同分异构现象,Formula：C,2,H,6,O,2025/11/5 周三,1.3,有机化学的发展简史,从有机体内提取有机物,(1773 1805),由提取进入到提取合成并举,(1806 1848),进入合成时代,(1849),2025/11/5 周三,学科建设,（1）,制备了几千万种有机物,（2）建立了系统鉴定和测定有机物的方法,（3）逐步建立和完善了有机化学的理论,学术成就,Nobei,化学奖（1901-20,11,101,届,80,届与有机有关）,二十世纪（46项重大发明，8项与有机有关）,2025/11/5 周三,1931年，,Huckel,芳香结构理论,1933年，,Ingold,饱和碳亲核取代,1962年，,福井谦一，前线轨道,1965年，,WoodwardHoffmann,分子轨道对称守恒原理,1967年，,Corey,逆合成分析原理,1972年，,Olah,碳正离子的系统概念,1978年，,Lehn,超分子化学,2025/11/5 周三,1.2,共价键的基本概念,Types of Bonding,2025/11/5 周三,1.2.1,共价键理论,2025/11/5 周三,离子键,Ionic Bonding,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,Covalent Bond Theories,1.VB 2.,杂化轨道理论,3.MO,VB,1),价键形成是原子轨道重叠,or,电子配对,2)共价键的饱和性,3)共价键的方向性,2025/11/5 周三,A SIMPLE COVALENT BOND,A pair of electrons is shared between the two bonded atoms.,H,.,H,.,2025/11/5 周三,A SIMPLE COVALENT BOND,H,H,Bonded pair,2025/11/5 周三,Bond Energy,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,杂化轨道理论,p7,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,分子轨道理论,p10,(,Molecular Orbital Theory,MO),1932,Pauling,The region of space around an atom in which an electron is likely to be found is an,orbital.,The shape and size of the orbital are determined by a mathematical equation called a,wave function.,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,p,-Bonding(Bonding molecular orbital),2025/11/5 周三,p,*,-,Antibonding Orbital,2025/11/5 周三,1.2.2,共价键的键参数,键长、键角、键能、键的极性,2025/11/5 周三,(1),键长,键,键长,键,键,),键,键长,H-C,H-N,H-O,C-C,C-N,1.09,1.00,0.96,1.54,1.47,C-O,C-F,C-Cl,C-Br,C-I,1.43,1.38,1.76,1.94,2.14,C=C,C=N,C=O,CC,CN,1.35,1.30,1.22,1.20,1.16,2025/11/5 周三,(2),键 角,2025/11/5 周三,(3),键能,H,2,2H ,H,435.56 kJ/mol,H-,焓变,2025/11/5 周三,H,反应物键能总和产物键能总和,H,-,正值,反应吸热 负值,反应放热,CH,4,4HC（,气）,H,1660.3 kJ/mol,断裂,第一个,CH,键，,D,434.7 kJ/mol,第二个及第三个,CH,键，,D,443.1 kJ/mol,第四个,CH,键，,D,338.6 kJ/mol,2025/11/5 周三,共价键的键能,(,kJ/mol),键,键能,键,键能,键,键能,键,键能,O-H,N-H,S-H,C-H,H-H,464.0,388.7,346.9,413.8,434.7,C-C,C-O,C-N,C-S,O-O,N-N,346.9,359.5,305.1,271.7,146.3,163.0,C-F,C-Cl,C-Br,C-I,Cl-Cl,Br-Br,I-I,484.9,338.6,284.2,217.4,242.4,192.7,150.,9,C=C,CC,C=N,CN,C=O,610.3,836,614.5,890.3,735.7（醛）,748.2（酮）,室温，分子热运动的能量为62.783.6,kJ/mol,2025/11/5 周三,(4),共价键的极性,偶极矩（键矩）,-,德拜(,D),1D=3.336 10,-30,C.m,-静电单位,-厘米,qd,电负性:,F O Cl N Br C,3.9，3.5，3.1，3.0，2.9，2.6,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,共价键的偶极矩（,D）,键,+,键矩,键,+,键矩,键,+,键矩,HN,HO,1.31,1.5,CCl,CBr,CI,2.3,2.2,2.0,CN,CO,CO,1.15,1.5,2.3,2025/11/5 周三,多原子分子的偶极矩,1.84 1.46,1.75 0,2025/11/5 周三,分子间作用力与 烷烃的物理性质,(1),分子量,内聚力越大，沸点越高,2025/11/5 周三,(2),分子几何形状,支链烷烃中，吸引力减小，沸点降低,分子越对称，熔点越高,2025/11/5 周三,烷烃的物理常数(1),烷 烃,沸点,熔点,密度,d,4,20,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,-,161.7,88.6,42.1,0.5,36.1,68.7,98.4,125.7,150.8,174.0,195.8,216.3,235.4,-182.5,-183.3,-187.7,-138.3,-129.8,95.3,90.6,56.8,53.5,29.7,25.6,9.6,5.5,0.4240,0.5462,0.5824,0.5787,0.6264,0.6603,0.6837,0.7026,0.7177,0.7299,0.7402,0.7487,0.7564,2025/11/5 周三,烷 烃,沸点,熔点,密度,d,4,20,正十四烷,正十五烷,正二十烷,正三十烷,异 丁 烷,异 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,253.7,270.6,343,449.7,11.7,29.9,9.4,60.3,63.3,49.7,58.0,5.9,10.0,36.8,65.8,159.4,159.9,16.8,153.6,118.0,100.0,128.4,0.7628,0.7685,0.7886,0.8097,0.5572,0.6196,0.5904,0.6532,0.6644,0.6492,0.6616,烷烃的物理常数(2),2025/11/5 周三,(3),b.p.3.7 0.9,0.33D 0D,2025/11/5 周三,=1.85D,=0D,b.p.60 b.p.48,m.p.80 m.p.50,2025/11/5 周三,(4),氢键,CH,3,CH,2,CH,2,CH,2,OH b.p.117.7,CH,3,CH,2,OCH,2,CH,3,b.p.34.6,(5),溶解度,相似者相溶,2025/11/5 周三,1.2.4 Inductive effective,诱导效应,2025/11/5 周三,Inductive effective,诱导效应,定义,：,原子电负性不同而引起的极性效应,传递,：,沿化学键,强度,：,与电负性有关（,I,I），,随距离逐步减弱,(,三个化学键内,),2025/11/5 周三,1.2.5,Breaking of covalent bond Types of organic reaction,共价键的断裂及有机反应的分类,均裂-形成自由基,异裂-产生正、负离子,2025/11/5 周三,均裂,异裂,碳正离子,碳负离子,自由基,键断裂过程,2025/11/5 周三,Types of Organic Reaction,协同反应,2025/11/5 周三,1.3,研究有机物的步骤,分离、提纯,纯度鉴定,分子式的确定,结构式的确定：,X,衍射,光谱,分子结构包括构造、构型、构象,2025/11/5 周三,按碳架分类,1.4,有机物的分类,2025/11/5 周三,官能团名称,化合物,官能团,化合物,官能团,烯 烃,炔 烃,醇 或 酚,醛 或 酮,C=C,CC,OH,羟基,C=O,羰基,羧 酸,胺,硫 醇,硫 酚,磺 酸,COOH,羧基,NH,2,氨基,SH,巯基,SO,3,H,磺基,2025/11/5 周三,蛛网式（展开式）,结构简式,键线式,1.5,有机物构造式的表达,CH,3,CHCH,2,CH,2,CH,2,CH,3,CH,3,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,2025/11/5 周三,1.6,有机酸碱概念,p20,(2),勃朗斯德（,Brnsted,）酸碱理论,即酸碱,质子,理论。能给出质子的物质为酸，如,HCl,；能接受质子的物质为碱，如,OH,-,酸失去氢，则得到其,共轭碱,；碱得到氢，则得到其,共轭酸,。,酸越强，其共轭碱越弱。,酸性：,HCl,H,2,O,；,碱性：,Cl,-,OH,-,(1)Arrhenius,酸碱理论,2025/11/5 周三,(2),勃朗斯德（,Brnsted,）酸碱理论,强酸（碱）置换弱酸（碱）原则,：在酸碱反应中平衡总是有利于生成较弱的酸（碱）。,用,pK,a,表示化合物的,Br,nsted,酸性,2025/11/5 周三,(3),路易斯（,Lewis,）酸碱理论,即酸碱,电子,理论。能,接受,一对电子形成共价键的物质为,Lewis,酸；能,提供,一对电子形成共价键的物质为,Lewis,碱。,Lewis,酸,：,缺电子,的分子、原子和正离子，如,BF,3,。,Lewis,碱,：具有,孤对电子,的化合物，,负离子,或,电子对,，如,NH,3,。,2025/11/5 周三,