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1、有 机 化 学 6第 版主 编 吕以仙 副主编 陆 阳主主 讲讲 王洪恩王洪恩 教授教授Email AddressEmail Address： 主要参考书主要参考书: :1 1、邢其毅、徐瑞秋、周政、裴伟伟，基础有机、邢其毅、徐瑞秋、周政、裴伟伟，基础有机 化学第二版，上、下册，高等教育出版社，化学第二版，上、下册，高等教育出版社， 19931993，北京。，北京。2 2、于敬海主编，有机化学第一版，科学技术、于敬海主编，有机化学第一版，科学技术 出版社，出版社，20022002，北京。，北京。3 3、倪沛洲主编，、倪沛洲主编， 有机化学第五版，有机化学第五版， 人民卫人民卫 生出版社生出版社
2、 ，20032003，北京。，北京。4 4、曾昭琼主编，有机化学第三版，曾昭琼主编，有机化学第三版，上、下册上、下册 ，高等教育出版社，高等教育出版社，20002000，北京。，北京。 5 5、胡宏纹主编，有机化学第二版，上、下册胡宏纹主编，有机化学第二版，上、下册 ，高等教育出版社，高等教育出版社，19901990，北京。，北京。第一章第一章 绪论（绪论（IntroductionIntroduction）第一节第一节 有机化合物和有机化学有机化合物和有机化学一、有机化学（一、有机化学（organic chemistryorganic chemistry）有机化学是有机化学是研究有机化合物的一
3、门科学。是研究有机化合物的来源、制备、结构、性能、是研究有机化合物的来源、制备、结构、性能、 应用及有关理论、变化规律和方法学的科学。应用及有关理论、变化规律和方法学的科学。二、有机化合物（organic compund）1894年有机化合物就是含碳化合物葛美林（Gmelin.L)、 凯库勒KeKule .A)肖莱马（Schorlemmer,c.) 有机化合物就是碳氢化合物及其衍生物三、有机化学的产生和发展三、有机化学的产生和发展（一）国内历史记载周礼记载“染人”、“醯人” 染色、制酒、醋周王时代：用胶汉朝时代：发明造纸 人类文明的一个重 要贡 献；造纸在唐代通过阿拉伯传入 欧 洲汉朝末年：神
4、农本草经 世界最早的一部药典；内载265种重要药物，大部分为有机物（二）最早提取纯有机物的历史记载1769年：提取纯的有机酸葡萄汁 酒石酸柠檬汁 柠檬酸尿 尿酸酸牛奶 乳酸1773年：首次由尿内提取纯的尿素1805年：由鸦片内提取得第一个生物碱吗啡虽然人们已制取了不少的纯有机物，但关于它的 内部组成及结构分析问题，却长期没有得到解决。（三）有关有机物组成、结构等问题的发展、燃素学说统制了当时的化学界， 阻碍了有机化学的发展。2、拉瓦锡（A . Lavoisier）燃烧理论化 学上的一次飞跃。拉瓦锡(Lavoisier,A.L.1743 1794)法国杰出化学家，现代化学 创始人。大学学习法律，
5、又学过数 学、天文学、植物学和化学。在研究化学时，推崇观察和实验 方法，遵循简单性原则；习惯采用 “分析与合成相结合的方法”，注 意将物理方法应用到化学中，是有 机化学的奠基人。法国皇家科学学 士院会员。他做了大量的燃烧实验 1781年 蜡、酒精、橄榄油C、H、O、X组成 1810年 蔗糖（乳糖、淀粉）3、柏则里（. Berzelius） “生命力论”4、1828年德国化学家魏勒（F . hler）首次 利用无机物合成尿素。维勒(Friedrch Wohler, 1800 1882 )，人工合成尿素的首创者。 “论尿素的人工制成” 发表在 1828年物理学和化学年鉴 第12卷上。 这项工作是开
6、辟有机合成的先例，同时推翻了 当时盛行的“生命力论”，成为化学史上的一个里 程碑而载入史册。5、1845年柯尔伯(H . Kolbe)合成醋酸柯尔柏 (Kolbe,A.W.H 1818- 1884) ,德国有机化学家。1844年，由氯、水、四氯化 碳在光作用下合成三氯醋酸，纠正 了贝采利乌斯把三氯醋酸称为氯化 碳草酸的错误。由无机物合成有机 物，支持了维勒由无机物合成有机 物的实验。1848年与富兰克兰(林)把乙腈碱性水解得到醋 酸，后来发展成氰水解合成有机酸的一般方法 1854年伯赛罗(M . Brethelot)合成油脂18501900年，合成有机化学时代煤焦油化学时代19001940年，
7、有机化学工业时代煤焦油染料、药物、炸药1940年，石油化工时代石油三大合成材料（橡胶、塑料、合成纤维）1990年，有机化学与生命科学、环境科学、材料科 学、能源工业、国防工业、电子工业、信息产业、无 机非金属材料、各种轻工行业紧密联系，相互促进。第二节 共价键（covalent bonds） 一、经典共价键理论1916年，柯塞尔(W.Kossel)和路易斯(G.N.Lewis) 提出了离子键和共价键的概念路易斯(G.N.Lewis ，1875 1946） ，美国化学家 。创立了电 子对理论；提出了新的酸、碱理论 和开辟了热力学非理想体系的研究 。1916年在“原子与分子”一文 中，首次提出双中
8、心双电子键的假 设，指出两个（或多个）原子可以 通过共用一对或多对电子形成具有 惰性气体的电子结构，而生成稳定 分子。 共价键是原子间通过共用电子对相互结合而成的八隅体电子结构是经典价键理论的依据这种用电子对表示共价键结构的化学式称 为路易斯结构式二、现代共价键理论（一）原子轨道电子在核外空间运动遵循量子力学规律，它 在空间的运动状态可用波函数 (习惯上称原子轨 道）来描述。S轨道p轨道（二）现代共价键理论基本要点1、当两个原子相互接近到一定距离时，自 旋方向相反的单电子相互配对（即两原子轨道 重叠）2、共价键的饱和性每个原子形成共价键 的数目取决于该原子中的单个电子数目3、共价键的方向性共价
9、键的形成必须尽 可能沿着原子轨道最大程度重叠的方向进行。4、杂化同一个原子中参与成键的几个能 量相近的原子轨道可以重新组合，重新分配能量 和空间方向，组成数目相等的，成键能力更强的 新的原子轨道的过程。这种新的原子轨道叫做杂 化轨道。三、杂化轨道（一）sp3 杂化（二）sp2 杂化120 （三）sp 杂化四、共价键的属性 键长、键角、键能和键的极性等物理量 （一） 键长 成键两原子核间的距离(pm)（二）键角 分子中一个原子与另外两个原子 形成的两个共价键在空间所夹的角见表1-1所示如 ：甲烷键角为10928（三） 键能 1、离解能 裂解分子中某一个共价键时所需的能量2、键能 以共价键结合的双
10、原子分子裂解成原子 时所吸收的能量双原子分子：键能离解能 多原子分子：键能离解能的平均值甲烷的键能415.3kJmol-1 （四）共价键的极性1、非极性共价键 H H、极性共价键 H + l -共价键的极性取决于成键的两原子的电负性之差电负性之差大于1.7 为离子键电负性之差小于1.7 为共价键电负性之差在0.71.6 之间为极性共价键第三节 分子的极性和分子之间的作用力一、极性分子二、偶极距(dipole moment) = e d单位：库仑 米；德拜；1德拜 3.3610-3库仑 米有方向性 ： = 0 D = 0 D = 1.94 D三、分子间的作用力 （一）偶极偶极作用力箭头由正端指向
11、负端、指向 电负性更大的原子。+ + 偶极偶极作用力（二）氢键氢键较小原子半径 、电负性强、有未 共用电子对的原子 可与氢原子形成氢 键。常见的原子 O,N,F（三）凡德华力 非极性分子瞬时偶极之间的作用力第四节 有机化合物的官能团和反应类型 一、官能团(功能基) 有机化合物分子中能体现一 类化合物性质的原子或原子团 见 表1-4二、有机化合物的反应类型（一） 游离基反应 共价键均裂游离基(自由基)（二）离子反应 共价键异裂正碳离子（碳正离子）负碳离子（碳负离子）第五节 有机酸碱概念一、勃朗斯德酸碱理论凡能给出质子的都是酸，能接受质子的都是碱 。（酸是质子的给予体，碱是质子的接受体）酸碱可以带
12、正电荷或带负电荷或为中心分子, 在一个反应中是酸，而在另一个反应中可以是碱。平衡主要趋向形成更弱的酸和更弱的碱。酸碱强度表示 ：酸或碱越强，其pK值越小（离解常数K值越大 ）酸性越强，解离出质子后的共轭碱的碱性越弱 。如何判断化合物的酸性强弱？主要取决于化合物离解出H+后的负离子稳定性。负离子越稳定则原来的化合物酸性越强。负离子的稳定性与中心原子的电负性、原子半 径的大小、与其相连的原子团的结构以及溶剂等因 素有关。二、路易斯酸碱定义酸是能接受一对电子形成共价键的物质；碱是可以提供一对电子形成共价键的物质。（酸是电子对的接受体，碱是电子对的给予体 ）lewis酸碱反应形成配位键，产生加合物。l
13、ewis酸具有亲电性，lewis碱具有亲核性 。常见的lewis酸：常见的lewis碱:第六节 确定有机化合物结构的步骤与方法一、分离纯化（一） 结晶（二） 蒸馏1、常压蒸馏 2、减压蒸馏 3、分馏（三） 抽提及色谱法 1、萃取2、色谱法二、分析(一) 元素分析(二) 确定实验式和分子式（1） 薄层层析（2）纸层析（3）柱层析（4）气相色谱（5）高效液相色谱如：某一化合物的元素分析结果为，C:40.00% ，O：53.34%，H：6.66%碳氢氧的最小个数比得实验式：CH2O(三) 测定分子量 若测得分子量为：60，分子式为：C2H4O2(四) 确定结构式1、红外光谱； 2、核磁共振； 3、质
14、谱； 4、紫外光谱 5、X-衍射a 0.2ppm(3H)b 1.0ppm(2H)c 2.05ppm(2Hd 7.05ppm(1H) 第七节 分子轨道和共振结构一、分子轨道（一）问题的提出价键理论强调了电子对键和成键电子的定域， 有明确的键的概念。它成功地给出了一些键的性质 和直观图象。但在解释下列问题时感到困难。如：1、氢分子离子单电子键的存在。 （ H2+ 键长106pm 键能255.48 kJ.mol 1 ）2、氧分子的顺磁性。（二）分子轨道理论要点1、分子中的电子在遍及整个分子范围内运动分子轨道理论把H2+ 作为一个整体处理，认为 电子是在两氢核 a 和 b 组成的势场中运动。电子 运动
15、的轨道既不局限在氢核 a 的周围，也不局限 在氢核 b 的周围，而是遍及氢核 a 和 b 。因此没 有明确“键”的概念。这种遍及分子中所有核周围的电子轨道叫分 子轨道（分子波函数 ）。以分子轨道理论解释H2+（实验测得 H2+ 键 长106pm 键能255.48 kJ.mol -1 ）的存在 2、分子轨道理论假定：分子轨道是所属原子轨 道的线性组合。有几个原子轨道相组合，就形成几 个分子轨道，在组合产生的分子轨道中，能量低于 原子轨道的称为成键轨道；能量高于原子轨道的称 为反键轨道。例： A、B两原子的原子轨道波函数 a 、b 线性组合成两个分子轨道 = a + b = a - b例：氢的原子轨道、氢分子的分子轨道3、原子轨道组合成分子轨道时要符合以下原则 ：最大重叠原则、能量相近原则、对称匹配原则（1）最大重叠原则原子轨道发生重叠时，在可能的范围内重叠程 度愈大，成键轨道能量下降得就愈多，成键效应就 愈强。（2）能量相近原则当参与组成分子轨道的原子轨道之间能量相差 太大时，不能
