有機(jī)化學(xué)課件第1章緒論

Chapter1Introduction1、有機(jī)化合物和有機(jī)化學(xué)有機(jī)化合物——碳、氫化合物及其衍生物碳（tan）+氫（qing）→烴（ting）

carbon+hydrogen→hydrocarbon

有機(jī)化合物中的元素：C、H、O、X、N、P、S、Si…

迄今得到的3000多萬個(gè)化合物中絕大多數(shù)是有機(jī)化合物1773年由尿中得到了尿素1805年由鴉片中得到了第一個(gè)生物堿——嗎啡1806年BerzeliusJ（柏則里）首先引用“有機(jī)化學(xué)”，同時(shí)提出“生命力”學(xué)說1828年W?hlerF（魏勒）用無機(jī)物氰酸銨合成了尿素1845年KolbeH（柯爾柏）合成了醋酸1848年GmelinL（葛美林）提出“有機(jī)化學(xué)是研究碳的化學(xué)”1854年BerthelotM（柏塞羅）合成了油脂，ButlerovA（布特列洛夫）合成了糖(1)從有機(jī)體內(nèi)提取有機(jī)物(1773—1805)(2)由提取進(jìn)入到提取、合成并舉的時(shí)代(1806—1828—1848)(3)進(jìn)入合成時(shí)代(1849—1900—現(xiàn)在)制備了3000萬種的化合物

1828年（第一個(gè)），1990年（1000萬種），2006年（2643萬種）。

建立了一套系統(tǒng)鑒定和測定有機(jī)化合物的方法。

嗎啡（1805年）發(fā)現(xiàn)，歷經(jīng)150年才測出它的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在使用先進(jìn)的儀器，幾個(gè)月、幾天、幾個(gè)小時(shí)就可以測定一個(gè)化合物的結(jié)構(gòu)；

DNA測序人類基因組計(jì)劃、蛋白質(zhì)組學(xué)。逐步建立和完善了有機(jī)化學(xué)的理論。

有機(jī)結(jié)構(gòu)理論反應(yīng)機(jī)理方面的理論（反應(yīng)進(jìn)程、能量變化、反應(yīng)的區(qū)域選擇性和立體選擇性等）合成方面的理論（逆合成原理）。諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)（1901—2009，100屆，73屆與有機(jī)化學(xué)有關(guān)）其中有8屆未頒發(fā)

1不銹鋼2空調(diào)3阿斯匹林4汽車

5電燈泡6袖珍計(jì)算器7硅片8電影

9心電圖10傳真11光導(dǎo)纖維12照相復(fù)印機(jī)13彩色照片14微波爐15基因工程16殺蟲劑17試管嬰兒18胰島素

19因特網(wǎng)20激光21洗衣機(jī)22隱形眼鏡23心動(dòng)記錄器24地鐵25冰箱26電子計(jì)算機(jī)27盤尼西林

28避孕藥29塑料

30雷達(dá)31無線電32輻射學(xué)33射電望遠(yuǎn)鏡34放射療法35核能36手表37人工腎38機(jī)器人39人造衛(wèi)星40磺酰胺41超導(dǎo)體

42信用卡43電視44電唱機(jī)45輸血46錄像機(jī)二十世紀(jì)有46項(xiàng)重大發(fā)明（8項(xiàng)與化學(xué)有關(guān)，其中7項(xiàng)與有機(jī)化學(xué)有關(guān)）阿斯匹林（1897年）殺蟲劑（1941年）

胰島素（1923年分離，1964年合成）盤尼西林（1929年分離研制，1941年應(yīng)用于第二次世界大戰(zhàn)受傷士兵）避孕藥（1954年研制）塑料（1909年研制）磺酰胺（1935年發(fā)現(xiàn)療效）超導(dǎo)體（1911年在水銀中發(fā)現(xiàn)，1987年發(fā)現(xiàn)陶瓷在幾乎正常溫度下具有超導(dǎo)電性）2、有機(jī)化學(xué)的分支學(xué)科（1）有機(jī)合成化學(xué)——?jiǎng)?chuàng)造新物質(zhì)的科學(xué)

（2）天然有機(jī)化學(xué)

紫杉醇紫杉樹黃花蒿（3）物理有機(jī)化學(xué)

Physicalorganicchemistry——theoreticallyexplainwhyandhowtheoragnicreactiongoes

20世紀(jì)30年代，著名化學(xué)家L.Pauling（1954年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)）和物理學(xué)家J.C.Slater將量子力學(xué)的原理與化學(xué)的直觀經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，創(chuàng)立了價(jià)鍵理論。在經(jīng)典化學(xué)中引入了量子力學(xué)理論和一系列新的概念，如雜化、共振、鍵、鍵、電負(fù)性、電子配對等。（4）金屬有機(jī)化學(xué)Organometallicchemistry——dealingwiththecompoundscontainingC-Mbond1901年法國化學(xué)家Grignard發(fā)現(xiàn)了一類重要的金屬有機(jī)化合物--有機(jī)鎂試劑，即Grignard試劑（簡稱格氏試劑）V.Grignard因發(fā)明格氏試劑而獲得1912年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)

（5）生物有機(jī)化學(xué)

1953年J.D.Watson和H.C.Crick提出的DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，對于生命科學(xué)具有劃時(shí)代的貢獻(xiàn)，它為分子生物學(xué)和生物工程的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，為整個(gè)生命科學(xué)帶來了一場深刻的革命。Watson和Crick共獲1962年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)?wù)莆栈靖拍顚W(xué)會(huì)記憶歸納總結(jié)習(xí)題答疑自學(xué)能力

3、何如學(xué)好有機(jī)化學(xué)？聯(lián)系電話和E-mail：；有機(jī)化學(xué)多媒體課件:

密碼：88206126答疑時(shí)間：周二上課前，周五下課后其它時(shí)間：化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心321公郵：密碼：zxcvbn成績評定標(biāo)準(zhǔn)：到課率及課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)20％課堂練習(xí)、期中考試20％期末考試60％參考書:

（1）王彥廣《有機(jī)化學(xué)》（第2版），化工出版社，2008（2）邢其毅《基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)》（上、下冊）（第3版）,高等教育出版社，2005（3）胡宏紋《有機(jī)化學(xué)》（上、下冊）（第2版），高等教育出版社，1990（4）J.McMurry,“OrganicChemistry”,7thEdition,Singapore:ThemsonBrooks,2008.4、有機(jī)化合物的特點(diǎn)易燃性熔點(diǎn)低難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑不導(dǎo)電熱穩(wěn)定性差，受熱易分解反應(yīng)速率慢，且副產(chǎn)物多5、結(jié)構(gòu)理論（StructuralTheory

）

（1）價(jià)鍵理論（ValenceBondTheory

）

共價(jià)鍵的形成是由于成鍵原子的原子軌道（電子云）相互重疊或交蓋的結(jié)果。共價(jià)鍵的形成是自旋反平行的兩個(gè)電子配對的結(jié)果——電子配對理論。共價(jià)鍵的特點(diǎn)：方向性，飽和性。碳的核外電子：(2s)2(2px)1(2py)1，

（2)雜化理論(Hybridorbitaltheory)：sp3雜化軌道形狀

sp3orbitalsonCoverlapwith1sorbitalson4HatomtoformfouridenticalC-HbondsEachC–Hbondhasastrengthof438kJ/molandlengthof110pmBondangle:eachH–C–His109.5°,thetetrahedralangle.sp3

OrbitalsandtheStructureofEthanesp2

OrbitalsandtheStructureofEthylene90120spOrbitalsandtheStructureofAcetyleneSummaryofsp3,sp2andsp:ShapeBondlengthBondangleBondstrengthHybridizationofNitrogenandOxygenElementsotherthanCcanhavehybridizedorbitalsH–N–Hbondangleinammonia(NH3)107.3°N’sorbitals(sppp)hybridizetoformfoursp3orbitalsOnesp3orbitalisoccupiedbytwononbondingelectrons,andthreesp3orbitalshaveoneelectroneach,formingbondstoH（3）分子軌道理論(Molecularorbitaltheory)

分子軌道常用原子軌道線性組合法導(dǎo)出；多少個(gè)原子軌道線性組合出多少個(gè)分子軌道。

電子在分子軌道中的填充也遵循能量最低原理、Pauli不相容原理和Hund規(guī)則。

形成σ鍵和π鍵的軌道示意圖

MolecularOrbitalsinEthyleneThebondingMOisfromcombiningporbitallobeswiththesamealgebraicsignTheantibondingMOisfromcombininglobeswithoppositesignsOnlybondingMOisoccupied原子軌道組成分子軌道必須具備下列三個(gè)條件：（1）只有對稱性相同的原子軌道，即“對稱匹配”，才能有效成鍵。（2）只有能量相近的原子軌道，才能有效成鍵。如果兩原子軌道的能量相差太大，則成鍵軌道的能量與原子軌道能量相比降低的少，不能形成穩(wěn)定的分子軌道。（3）原子軌道重疊程度越大，形成的鍵越牢固。6、有機(jī)結(jié)構(gòu)的表示（Representationoforganicstructure）Lewis結(jié)構(gòu)式（Lewisformula）:Kekulé結(jié)構(gòu)式（Kekulestructure）:結(jié)構(gòu)簡式（Condensedformula）：OctetRule鍵線式（Bondstructure）:CH3CH2CH2CH2CH3CH3(CH2)3CH3Kekulé結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式鍵線式7、共價(jià)鍵的參數(shù)鍵長（BondLength

）鍵角（BondAngle）鍵能（BondEnergy）鍵型kJ/mol鍵型kJ/mol鍵型kJ/molH－H435CH3CH2－F444CH2=CH－H452F－F159CH3CH2－Cl341C6H5－H460Cl－Cl243CH3CH2－Br289HC≡C－H523Br－Br192CH3CH2－I224CH3－CH3368I－I151(CH3)2CH－H395CH3CH2－CH3356H－F569(CH3)2CH－F439(CH3)2CH－CH3351H－Cl431(CH3)2CH－Cl339(CH3)3C－CH3335氣態(tài)時(shí)斷裂一個(gè)共價(jià)鍵所需要的能量——離解能

鍵型鍵長nm鍵能kJ/

mol鍵型鍵長nm鍵能kJ/molC-CC-HC-NC-OC-FC-ClC-Br0.1540.1090.1470.1430.1420.1770.191347414305360485339285C-IC=CC≡CC=OC=NC≡NO-H0.2120.1340.1200.1230.1270.11