有機(jī)化學(xué) 第1章(二定稿-化學(xué))教材課件

OrganicChemistry有機(jī)化學(xué)主講：李瑛(博士,教授)（四川大學(xué)化學(xué)學(xué)院）TEL：1320811096085418495(O)85410039(H)2025/4/5教材

藍(lán)仲薇,李瑛,陳華,肖友發(fā)，

《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》第二版海洋出版社，2008，北京2025/4/5習(xí)題有機(jī)化學(xué)習(xí)題四川大學(xué)化學(xué)學(xué)院有機(jī)化學(xué)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(chǔ)有機(jī)化學(xué)》第三版，上下冊(cè)，高教社，2006，2.L.G.WadeJr，OrganicChemstry(5thEd),PearsonEducationInc,20033.胡宏紋主編，《有機(jī)化學(xué)》第二版，上下冊(cè)，高教社,20064.R.T.莫里森、R.N.博伊德，《有機(jī)化學(xué)》第二版，上下冊(cè)，科學(xué)社，19922025/4/5

Theonlywaytolearnorganicchemistryistodoproblems;andthe

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

第一章緒論一.有機(jī)化學(xué)的研究對(duì)象1.有機(jī)化合物和有機(jī)化學(xué)的涵義2.有機(jī)化合物的特點(diǎn)3.有機(jī)化學(xué)的昨天、今天和明天2025/4/5第二節(jié)共價(jià)鍵的基本概念一.共價(jià)鍵理論二.共價(jià)鍵參數(shù)三.共價(jià)鍵的斷裂及有機(jī)反應(yīng)的分類四.誘導(dǎo)效應(yīng)第三節(jié)研究有機(jī)物的步驟第四節(jié)有機(jī)物的分類一.按碳架分類二.按官能團(tuán)分類第五節(jié)有機(jī)物構(gòu)造式的表達(dá)2025/4/5第一章緒論

Introduction第一節(jié)有機(jī)化學(xué)的研究對(duì)象一.有機(jī)化合物和有機(jī)化學(xué)的涵義2025/4/5WhatisOrganicChemistry?

TheChemistryofCarbonCompounds

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

1.分子組成復(fù)雜VB12：C63H90N14PCo

同分異構(gòu)現(xiàn)象2.熔沸點(diǎn)低

3.易燃4.難溶5.反應(yīng)速度慢、副反應(yīng)多2025/4/5同分異構(gòu)現(xiàn)象Formula：C2H6O2025/4/5三.有機(jī)化學(xué)的昨天、今天和明天從有機(jī)體內(nèi)提取有機(jī)物

(1773–1805)由提取進(jìn)入到提取合成并舉

(1806–1828–1848)進(jìn)入合成時(shí)代

(1849–1900–)2025/4/5學(xué)科建設(shè)

（1）

制備了幾千萬種有機(jī)物（2）建立了系統(tǒng)鑒定和測(cè)定有機(jī)物的方法（3）逐步建立和完善了有機(jī)化學(xué)的理論學(xué)術(shù)成就

Nobei化學(xué)獎(jiǎng)（1901-2002,92屆,70屆與有機(jī)有關(guān)）二十世紀(jì)（46項(xiàng)重大發(fā)明，8項(xiàng)與有機(jī)有關(guān)）2025/4/51931年，Huckel

芳香結(jié)構(gòu)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(duì)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(tǒng)概念

1978年，Lehn超分子化學(xué)2025/4/5第二節(jié)共價(jià)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(jià)鍵形成是原子軌道重疊or電子配對(duì)2)共價(jià)鍵的飽和性3)共價(jià)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(dǎo)效應(yīng)2025/4/5

Inductiveeffective

誘導(dǎo)效應(yīng)定義：原子電負(fù)性不同而引起的極性效應(yīng)誘導(dǎo)效應(yīng)

傳遞：沿化學(xué)鍵，三個(gè)化學(xué)鍵內(nèi)強(qiáng)度：與電負(fù)性有關(guān)（－I,＋I(xiàn)），隨距離逐步減弱2025/4/5共價(jià)鍵的鍵參數(shù)

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(yīng)物鍵能總和﹣產(chǎn)物鍵能總和

ΔH---正值,反應(yīng)吸熱負(fù)值,反應(yīng)放熱CH4→4H＋C（氣）ΔH＝＋1660.3kJ/mol

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

共價(jià)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(yùn)動(dòng)的能量為62.7～83.6kJ/mol2025/4/54.共價(jià)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(fù)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(jià)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(zhì)1.

分子量

內(nèi)聚力越大，沸點(diǎn)越高

2025/4/52.分子幾何形狀

支鏈烷烴中，吸引力減小，沸點(diǎn)降低分子越對(duì)稱，熔點(diǎn)越高2025/4/5

烷烴的物理常數(shù)(1)

烷烴沸點(diǎn)℃熔點(diǎn)℃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(diǎn)℃熔點(diǎn)℃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(shù)(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(tuán)名稱

化合物官能團(tuán)化合物官能團(tuán)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(jià)鍵的斷裂均裂---形成自由基

異裂---產(chǎn)生正、負(fù)離子2025/4/5均裂異裂碳正離子碳負(fù)離子自由基鍵斷裂過程2025/4/5TypesofOrganicReaction

協(xié)