清華大學(xué)李艷梅有機(jī)化學(xué)ppt課件

1、123C：第二周期：第二周期 第四主族第四主族IV A 1s22s22p2碳原子電負(fù)性：碳原子電負(fù)性：2.5 居于電負(fù)性最大者居于電負(fù)性最大者F4.1和電負(fù)性最小者和電負(fù)性最小者K 0.8之間，既不易之間，既不易得電子，又不易失電子。得電子，又不易失電子。碳原子具有四個(gè)價(jià)電子碳原子具有四個(gè)價(jià)電子 普通原子傾向于滿足八隅體外層構(gòu)造 82=4C為完成八隅體，得4e、失4e,均不易。* 結(jié)論：碳原子既不易得電子，又不易失電子以共價(jià)鍵結(jié)合以共價(jià)鍵結(jié)合外層外層4電子電子可構(gòu)成四根共價(jià)鍵可構(gòu)成四根共價(jià)鍵4常見化學(xué)鍵:離子鍵離子鍵共價(jià)鍵共價(jià)鍵 (有機(jī)物中最常見有機(jī)物中最常見)配價(jià)鍵配價(jià)鍵 C.H.O.N等原

2、子結(jié)合成有機(jī)分子時(shí),原子與原子之間需構(gòu)成一定的化學(xué)鍵將幾個(gè)原子結(jié)合在一同,描畫原子構(gòu)成分子的過程及化學(xué)鍵的理有兩個(gè):價(jià)鍵實(shí)際價(jià)鍵實(shí)際分子軌道實(shí)際分子軌道實(shí)際5 當(dāng)原子的一個(gè)未成鍵電子與其他原子的一個(gè)電子配對(duì)之后,就不能再與第三個(gè)電子配對(duì). 成鍵時(shí),兩個(gè)電子的原子軌道發(fā)生重疊,重疊部分的大小決議共價(jià)鍵的結(jié)實(shí)程度兩種較穩(wěn)定的重疊成鍵方式兩種較穩(wěn)定的重疊成鍵方式:原子軌道沿軌道的對(duì)稱軸方向重疊原子軌道沿軌道的對(duì)稱軸方向重疊兩個(gè)平行的兩個(gè)平行的p軌道側(cè)面交疊軌道側(cè)面交疊 鍵6 s-s s-p sp3-sp3 -bond789 要點(diǎn)：原子構(gòu)成分子后，成鍵電子并不局限于某一個(gè)原子或某幾個(gè)原子之間，而是在整

3、個(gè)分子中運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過薛定諤方程可求出描畫分子中電子運(yùn)動(dòng)形狀的波函數(shù) (分子軌道。成鍵電子按一定規(guī)那么填充在不同分子軌道中。 優(yōu)點(diǎn)：將分子視為一個(gè)整體，某一電子的運(yùn)動(dòng)形狀不僅受某一原子的影響，而是受所組成分子的原子的共同作用。缺陷：求解困難缺陷：求解困難改良：原子軌道線性組合法改良：原子軌道線性組合法LCAO即：將分子軌道視為所屬原子軌道的線性組合。即：將分子軌道視為所屬原子軌道的線性組合。10 化學(xué)鍵由原子軌道重疊產(chǎn)生化學(xué)鍵由原子軌道重疊產(chǎn)生 任何數(shù)目的原子軌道重疊時(shí)就可以構(gòu)成同樣數(shù)目的分子軌道任何數(shù)目的原子軌道重疊時(shí)就可以構(gòu)成同樣數(shù)目的分子軌道定域鍵與共軛離域鍵相對(duì)的原子軌道數(shù)為定域鍵與共軛離

4、域鍵相對(duì)的原子軌道數(shù)為2，結(jié)果組成兩個(gè)分子軌道，其中一，結(jié)果組成兩個(gè)分子軌道，其中一個(gè)比原來的原子軌道的能量低個(gè)比原來的原子軌道的能量低成鍵軌道。另一比原來軌道的能量高成鍵軌道。另一比原來軌道的能量高反鍵軌道反鍵軌道以加以加“*表示。表示。11121314 反響所放出的能量或逆向反響吸收的能量A(g)B(g)AB(g)15eg：而而CH4中中CH的鍵能的鍵能=1/4D1+D2+D3+D4離解能：指定的某一種離解方式離解能：指定的某一種離解方式鍵能：具有平均的概念鍵能：具有平均的概念鍵能鍵能鍵的強(qiáng)度鍵的強(qiáng)度越不易斷裂越不易斷裂CH4CH3HD1（離解能）CH3CH2HHHD2CHD3CH2CHC

5、D416成鍵的兩個(gè)原子核之間的平均間隔：成鍵的兩個(gè)原子核之間的平均間隔：構(gòu)成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間存在著一定的吸引力和排斥力，使原子核之間構(gòu)成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間存在著一定的吸引力和排斥力，使原子核之間保管著一定的間隔，此間隔為鍵長(zhǎng)。保管著一定的間隔，此間隔為鍵長(zhǎng)。一定的共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)是一定的一定的共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)是一定的eg：CC0.154nmCC0.134nmCC0.120nmCH0.109nm17 兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角反映了分子的空間構(gòu)造。兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角反映了分子的空間構(gòu)造。eg：HCCHHCC=1800CH4 HCH=10902818一樣原子構(gòu)成共價(jià)鍵時(shí)一樣原子構(gòu)成共價(jià)鍵時(shí) 電子云對(duì)稱分

6、布在兩個(gè)原子核之間電子云對(duì)稱分布在兩個(gè)原子核之間 兩核正中位置電子云密度最大兩核正中位置電子云密度最大正電荷中心與負(fù)電荷中心相重疊不同電子構(gòu)成共價(jià)鍵時(shí)不同電子構(gòu)成共價(jià)鍵時(shí) 電子云偏向于電負(fù)性大的，使之微負(fù)電子云偏向于電負(fù)性大的，使之微負(fù) 19eg：此鍵那么有極性此鍵那么有極性有鍵矩有鍵矩鍵矩鍵矩 U=e d 衡量極性大小衡量極性大小H3CCl-20鍵的極性與分子極性為不同概念鍵的極性與分子極性為不同概念分子內(nèi)存在極性鍵分子內(nèi)存在極性鍵極性分子極性分子eg：eg：但極性分子中普通都存在極性鍵但極性分子中普通都存在極性鍵CClClClClCClHHH21一均裂一均裂A：BA：BA B 自在基游離基

7、：帶有未配對(duì)電子的 原子或原子團(tuán)eg：氯自在基氯自在基甲基自在基甲基自在基22二二 異裂異裂碳負(fù)離子：碳上帶負(fù)電荷的中間體碳負(fù)離子：碳上帶負(fù)電荷的中間體碳正離子：碳上帶正電荷的中間體碳正離子：碳上帶正電荷的中間體eg：甲基碳正離子甲基碳正離子乙基碳負(fù)離子乙基碳負(fù)離子A:BA:+B23自在基反響：由自在基引起的反響自在基反響：由自在基引起的反響離子型反響：由碳正離子或碳負(fù)離子引起的反響離子型反響：由碳正離子或碳負(fù)離子引起的反響協(xié)同反響：新鍵構(gòu)成與舊鍵的斷裂同時(shí)進(jìn)展協(xié)同反響：新鍵構(gòu)成與舊鍵的斷裂同時(shí)進(jìn)展 后述后述24開鏈化合物開鏈化合物碳環(huán)化合物碳環(huán)化合物雜環(huán)化合物雜環(huán)化合物脂環(huán)化合物脂環(huán)化合物芳香族化合物芳香族化合物25 官能團(tuán)：有機(jī)化