有机化学1
有机化学第一章绪论
脑白金（Melatonine)
MeO
CH2 CH2 NHAc N H
感冒药物
快克，康泰克，白加黑，康必得，速效感冒胶囊，泰诺 主要成份为对乙酰氨基酚
H N O
HO
CH3
对乙酰氨基酚
对乙酰氨基酚能抑制前列腺素的合成而产生解热作用
药物：
HO H
NO2
NO2
H NHCOCHCl 2 CH2OH
H Cl2CHCONH
(b) 碳原子的sp2杂化
(b) 碳原子的sp2杂化
120 120
府视图
(c) 碳原子的sp杂化
(b) 碳原子的sp杂化
(3) 分子轨道理论 (molecular orbital theory)
分子轨道(MO)：由原子轨道线性组合而成。 成键电子在整个分子轨道中运动。
+
+
节面
反键轨道
φ1
He Ne Ar Kr Xe
Cs
Fr
Ba
Ra
La
Ac
Hf
Rf
Ta
Db
W
Sg
Re
Bh
Os
Hs
Ir
Mt
Pt
Uun
Au
Uuu
Hg
Uub
Tl
Pb
Uuq
Bi
Po
At
Rn
Ce Th
Pr Pa
Nd U
Pm
Sm
Eu
Am
Gd
Cm
Tb Bk
Dy Cf
Ho Es
Er Fm
Tm Md
Yb No
Lu Lr
Np
Pu
有机物和无机物的区別
有机化学-1 第一章 绪论
C-H键键能 (423+439+448+347)/4=414 kj/mol 键键能=( 键键能
2003-2008年 2003-2008年
2009年至今 2009年至今
1999-2003年 年 化学(师范类) 化学(师范类) 2003-2008年 年 有机合成 2009年至今 2009年至今 有机化学
安徽师范大学 理学学士 中国农业大学 理学博士 中科院大连化物所 博士后
第一章 绪论
§ 1-1 有机化学的产生和发展 § 1-2 有机化合物的分类 §1-3 有机化合物结构式的表达方式 §1-4 现代共价键理论 §1-5 共价键的断裂和有机反应的类型
4,键的极性和极化性 ,
两个不同原子形成共价键时, 两个不同原子形成共价键时,将使键产生极性 不同原子形成共价键时
δ H δ Cl H C m H Cl C =3.57X10
-30
=3.57X10-30 C m Cl
极化性:键的极性大小取决于成键的两原子电负性 极化性:
的差值,与外界条件无关, 永久的性质 的差值,与外界条件无关,是永久的性质
H3C NH2 N O
O
硝羟硝
S OH 硝磺羧 O
§1-3 有机化合物结构式的表达方式
H H C H C H H C C H CH3CHCH2CH3 CH3
有机化学第一章 绪论
有机化合物与人们的生活密切相关： 衣、食、住、行都离不开有机化合物； 动植物体和人类本身也是由有机化合物组成的。 有机化合物种类繁多，数量巨大，且增加很快。
1880 年 12,000 种
1910 年 150,000 种
1940 年 500,000 种
1961 年 1,750,000 种
1965~1970年，年均新增26.2万种，1995~2000年，年 均新增130万种。
HO OH
OH OH
HO HO OH OH
海葵毒素
HO HO
OH
③分子识别和分子设计正在渗透到有机化学的各领域； 计算机技术引入，在结构测定、分子设计和合成设计等 方面都发挥着重要的作用。
④有机化学继续在农用化学品、药物和医用化学品以及
分子电子材料的开发中起主导作用。 ⑤绿色合成：环保，资源可持续利用； 原料简单、条件温和，经过简单步骤，快速、高选择性、 高效地转化为目标分子。
分子式：C129H223N3O54
有64个手性中心， 可能的异构体271。
H2N O
OH O O HO OH O OH CH3 HO OH OH OH OH H2C OH OH OH HO OH OH O OH OH OH OH OH OH
O HO N H
O
HO CH3 OH CH3 OH
OH CH3 CH3 O O CH3
C
C
C C
C
若三个骨架都和氢结合的话，分子式是相同的(C5H12)。
具有相同的分子式而结构不同的化合物，称为同分异构 体，这种现象称为同分异构现象。 有机化学中，不能只用分子式来表示一个有机化合物， 而必须用构造式。
含5个碳原子的化合物，开链的分子骨架有：
有机化学(1)
有机化学(1)绪论1 1828年德国化学家维勒通过加热下列哪种化合物的水溶液得到了尿素 A 、氯化铵 B 、氰酸铵 C 、溴化铵 D 、硫氢化铵正确答案： B 我的答案：B2 σ键可以独立存在，π键不能单独存在，π键只能与σ键共存。
正确答案：√ 我的答案：√3 π键的电子云比较分散，易受外电场的影响而发生极化。
正确答案：√ 我的答案：√4 对于双原子分子来说，键能与解离能是相等的。
正确答案：√ 我的答案：√5 对于共价化合物而言，键能与解离能是相等的。
正确答案：× 我的答案：×6 由极性共价键组成的分子一定是极性分子。
正确答案：× 我的答案：×7 共价键的均裂往往是在高温、光照或是催化剂的作用下产生的。
正确答案：√ 我的答案：√8 σ键是轴对称的，成键原子可绕键轴自由旋转。
正确答案：√ 我的答案：√9 σ键的电子云比较集中，不容易外电场的影响而发生流动（极难极化）。
正确答案：√ 我的答案：√10 共价键的饱和性是指一个原子的一个未成对电子与另一个原子的未成对电子配对成键后，就不能再和第三个电子配对了。
正确答案：√ 我的答案：√ 第二章第一节烷烃 1与4个碳原子相连的碳原子称为叔碳，又称4°碳原子。
正确答案：× 我的答案：× 2 新戊烷的沸点比正戊烷低。
正确答案：√ 我的答案：√ 3下列正丁烷的构象中，能量最低的是 A 、全重叠式 B 、邻位交叉式 C 、对位交叉式 D 、邻位重叠式正确答案： C 我的答案：C 4甲烷发生氯代反应的反应机理是 A 、亲电取代反应 B 、亲核取代反应 C 、自由基的链反应 D 、协同反应正确答案： C 我的答案：C 52,2,3-三甲基戊烷在光照条件下与溴反应的主要产物是A 、2,2,3-三甲基-1-溴戊烷B 、2,2,3-三甲基-3-溴戊烷C 、2,2,3-三甲基-4-溴戊烷D 、3,4,4-三甲基-1-溴戊烷 正确答案： B 6下列最稳定的自由基是 A 、三苯甲基自由基 B 、甲基自由基 C 、仲丁基自由基 D 、叔丁基自由基 正确答案： A 7用系统命名法命名 正确答案：2,4-二甲基-3-乙基戊烷 8在下列哪种条件下能发生甲烷氯化反应? A 、甲烷与氯气在室温下混合B 、将氯气用光照射后迅速与甲烷混合C 、将甲烷用光照射后迅速与氯气混合D 、甲烷与氯气均在黑暗中混合 正确答案： B 我的答案：B 9下列化合物中熔点最高的是 A 、正戊烷 B 、新戊烷 C 、异戊烷 D 、正丁烷正确答案： B 10庚烷的构造异构体有几种A 、6种B 、7种C 、8种D 、9种正确答案： D 我的答案：D第二章第二节烯烃 1下列化合物中存在顺反异构体的是A 、1-丁烯B 、2-丁烯C 、1,1-二氯-1-丙烯D 、2-甲基-1-丙烯 正确答案： B 22-戊烯经臭氧氧化，再用锌还原水解，可得哪些产物A 、丙酸B 、乙醛C 、乙酸D 、丙醛正确答案： BD 3乙烯与氢溴酸加成反应的机理是A、亲电加成反应B、亲核加成反应C、自由基链反应D、协同反应正确答案： A4丙烯在有过氧化物存在下与氢溴酸加成，生成的主要产物应符合以下哪个规则A、马氏规则B、反马氏规则C、霍夫曼规则D、札依采夫规则正确答案： B 我的答案：A5下列最稳定的碳正离子是A、正丁基碳正离子B、仲基碳正离子C、异丁基碳正离子D、叔丁基碳正离子正确答案： D6戊烯的异构体有几种（提示：包括构造异构和顺反异构）A、5种B、6种C、7种D、8种正确答案： B7下列烯烃与HBr发生加成反应，反应速率最快的是A、氯乙烯B、乙烯C、丙烯D、2-甲基丙烯正确答案： D82-丁烯被酸性高锰酸钾溶液氧化后的产物是A、乙酸B、乙醛C、乙醇D、乙醚正确答案： A 我的答案：A9丙烯与NBS在过氧化物的条件条件下会发生A、亲电加成反应B、自由基的链反应C、亲电取代反应D、亲核取代反应正确答案： B 我的答案：B10烯烃催化氢化反应中常用的催化剂有哪些A、PtB、AuC、NiD、Pd正确答案： ACD 我的答案：ACD第二章第三节炔烃1由于炔烃比烯烃多一个π键，所以炔烃与卤素进行亲电加成时比烯烃容易。
有机化学 第1章 绪论
第一章 绪 论
【本章重点】
共价键的形成及共价键的属性、诱导效应。 【必须掌握的内容】 1. 有机化合物及有机化学。 2. 有机化合物构造式的表示方法。 3. 共价键的形成——价键法（sp3、sp2 sp杂化、σ键与π 键）和分子轨道法。 4. 共价键的基本属性及诱导效应。 5. 共价键的断键方式及有机反应中间体。 6. 有机化合物的酸碱概念。
2Cl·
△H = +242kJ / mol (
双原子分子键能也就是键的离解能；多原子分子 同类型共价键的键能，是各个键离解能的平均值。
如： CH4 +435.1 ·CH +443.5 ·CH2 +443.5 ·CH +338.9 而CH
4 3
离解能△H（kJ / mol） ·CH3 + H· ·CH2 ·CH ·C ·C + H· + H· +物通过蒸馏、结晶、吸附、
萃取、升华等操作孤立出单一纯净的有机物。
[结构] 对分离出的有机物进行化学和物理行为的了解
，阐明 其结构和特性。
[反应和合成] 从某一有机化合物(原料)经过一系列反
应转化成一已知的或新的有机化合物(产物)。
§有机化合物的特点
有机化合物的特点通常可用五个字概括： “多、燃、低、难、慢”。
△H = （435.1 + 443.5 + 443.5 + 338.9）= 1661 kJ / mol 故甲烷C-H 键的键能为：1661 / 4 = 415.3 kJ / mol 键能是指破坏或形成某一个共价键所需的平均能量。 一般来说，有机分子的键能越小，键就越活泼；键能越 大，键就比较稳定。
4. 键的极性与偶极矩 由两个电负性不同的原子组成共价键时，由 于成键的两个原子对价电子的吸引力不同，使成 键电子云在两个原子间的分布不对称，造成共价 键的正负电荷中心不重合形成极性键。
《有机化学》第一章 绪论
Sp3杂化
2P
2S 6C
2P 跃迁 2S
杂化
Sp3杂化轨道
Sp2杂化
2P 2S 6C
2P 跃迁 2S
杂化
Sp2杂化轨道
Sp2和sp3杂化轨道的形状大体相似，只是由于s成分的 逐渐增多，形状较胖，电负性较大。
Sp杂化
2P 2S 6C
2P 跃迁 2S
杂化
Sp杂化轨道
判断杂化类型的方法（第2和3章重点讲）
第一节 有机化学（Organic chemistry)发展概况
Organic一词的意思是有机的、有生命的 ， 因此，有机化合物的最初定义是指来源于 动、植物体的物质 。
甘蔗------制取蔗糖； 大米或果汁----酿制酒精 植物油和草木灰共融--------制成肥皂 米醋------乙酸等称为有机物，形成“生命力论”
共价键 C--C C＝C C—O C—N C--Br
键能 347．3 611 359．8 305. 4 284．5
3、键角(bond angle) 有机分子中二个共价键之间的夹角，称为键角。
4、键的极性和分子的极性
当两个相同的原子或原子团形成共价键时，由 于其电负性相同，因此成键电子云对称地分布 在两个原子周围，分子的正、负电荷中心重合， 这种键称为非极性共价键。
=dq 偶极矩的单位为德拜（Debye, Debye.Peter 荷兰物理学家), 简写为D。1D=10-8cm 10-10静电单位。
双原子分子的极性就是其键的极性，多原子分子 的极性是各个价键极性的矢量和。偶极矩是矢量,方向 从正电荷中心指向负电荷中心,可书写如下：
δ＋
H
－
Cl
偶极矩 u=q•d
由于青霉素的发现和大量生产，拯救了千百万 肺炎、脑膜炎、脓肿、败血症患者的生命，及时 抢救了许多的伤病员。青霉素的出现，当时曾轰 动世界。为了表彰这一造福人类的贡献，弗莱明、 钱恩、弗罗里于1945年共同获得诺贝尔医学和生 理学奖。
有机化学-第一章-有机化合物的结构和性质
1、离子键的形成和特性 正、负离子通过静电引力而联系起来的化学键叫做离子 键。由离子键形成的化合物叫做离子化合物。
离子键的本质是静电作用力。有极性的。没有方向性、
没有饱和性。
2、共价键的形成与特性 共价键：成键的两个原子各提供一个电子，通过共用 一对电子相互结合的化学键。 配位键：是一种特殊的共价键，它的特点是：形成共 价键的一对电子是由一个原子提供的。有机化合物中 绝大多数化学键是共价键。
H—Cl
μ=1.03D
CH3—Cl
μ=1.87D
H—CC—H
μ=0
共价键的分类
1、按共用电子对的数目分，有单键、双键、叁键等。 2、按共用电子对是否偏移分类，有极性键和非极性键 3、按提供电子对的方式分类，有正常的共价键和配位键。 4、按电子云重叠方式分，有σ键。和π键。
有机化合物中的共价键
(1) 路易斯结构式: 用共用电子的点来表示共价键的结构
有机化学中的酸碱概念 布伦斯特和路易斯酸碱定义 (1) 布伦斯特(B)酸碱
凡是能给出质子的叫酸,凡是能与质子结合的叫碱.在有机 化学中的酸碱一般指此类.
HCl
HSO4-
Cl-
(共轭酸碱)
(既是酸,也是碱)
• 强酸的共轭碱必是弱碱（如：HCl和Cl-） • 弱酸（CH3COOH）的共轭碱是强碱（CH3COO -） • 酸碱的概念是相对的：如H• + CH3—I • ••
CH3—OH + I-
有机化合物的分类
按基本骨架分类 (1) 脂肪族化合物： 分子中碳原子相互结合成碳链或碳环。 (2) 芳香族化合物： 碳原子连接成特殊的芳香环。
(3) 杂环化合物： 这类化合物具有环状结构，但是组成
《有机化学》第1章_绪论(高职高专 )
1.1 有机化合物和有机化学
一.有机化学(Organic Chemistry)的发展
① 1806年,Berzelius首先提出“有机化学” 概念；无机化学. ② 生命力学说：有机化合物只能来源于有机体（organic) 。 ③ 1828年, F.Wöhler从无机物氰酸铵人工合成了有机物尿素,突 破生命力学说约束,促进有机化学发展并成为一门单独学科。
特殊的共价键组成决定了上述特点。
石墨的晶体结构(sp2)
Graphite
金刚石的晶体结构(sp3)
足球烯erical
有机化合物结构上存在同分异构现象：
一.同分异构现象 分子式相同而结构相异因而其性质也各异的不同 化合物,称为同分异构体,这种现象叫同分异构现象。
A:B A·+ B·
例如：
Cl : Cl (光照) Cl·+ Cl· CH4 + Cl · CH3 ·+ H : Cl
例如: 乙醇和二甲醚(官能团异构）
CH3CH2OH CH3OCH3
CH3 CH3CHCH3
丁烷和异丁烷（碳链异构）
CH3CH2CH2CH3
原子数目和种类越多,同分异构体数越多.
碳架异构 构造异构 同分异构 立体异构 构型异构 位置异构
（丁烷与异丁烷） （1-丁烯与2-丁烯）
官能团异构 （二甲醚与乙醇） 构象异构
(2)键角(方向性)：任何一个两价以上的原子,与其它原 子所形成的两个共价键之间的夹角. (3)键能 ：气态原子A和气态原子B结合成气态A-B分子 所放出的能量,也就是气态分子A-B离解成A和B两个 原子(气态)时所吸收的能量.
(泛指多原子分子中几个同类型键的离解能的平均值).
◆离解能：某个共价键离解所需能量.
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徐 州 医 学 院
2004级药学专业本科《有机化学》期终试卷（A ）（05.7） 姓名____________ 班级________ 学号________ 得分__________
一 用系统命名法命名下列化合物 （20分）
5
二 写出下列化合物的结构（10分）
1．E-3-甲基-4-（2、2-二甲基丙基）-3-辛烯
2．1-甲基-6-氯-螺[4.5]-癸烷
3．（2R ，3S ）2-氯-3-溴戊烷
4．（Z ）-3-乙基-2-己烯
5．2´、6´-二氯-6-硝基联苯-2-磺酸
CH 33CHCHCH 3
3CH
3
CH 2
CH CH CH 2CH 2CH CH 3123
2CH 3
CH 3CH CH CH CH CH 3
OH C 2H 5
78CH 2CH 3CH 33C NO
2
9
CH 3CH
2CHCH 2
CH CH 3
Cl
10CH 3CH 3CH 2CH 2CH 2CH 2CH 33OH H 3
C
4
H 2CH 3
CH 3CH 2C C CH 2CH 33
6CH CH
三 选择题（10分）
1．在反应
中 是：（ ）
A. 酸
B. 碱
C. 共轭碱
D. 共轭酸
2．卤代烷进行S N ２亲核取代反应的顺序是（ ）
A. １°＞２°＞３°＞CH 3
B. CH 3＞２°＞３°＞１°
C.
３°＞２°＞１°＞CH 3 D. CH 3＞１°＞２°＞３°
3．下列费歇尔投影式S 构型是：（ ）
4．下列碳正离子中最稳定的是：（ ）
5．下列化合物与AgNO 3/醇反应活性的顺序是：（ ）
A. １＞2 ＞3＞4
B. 3＞2＞4＞1
C. 4＞3＞1＞2
D. 2＞4＞1＞3
6．氯代烷在S N 2反应中其构型发生：（ ）
A. 外消旋化
B. 构型保留
C. 构型翻转
D. 部分外消旋化
7．苯的衍生物芳氢在核磁共振谱中化学位移为：（ ）
A. δ6.5～8
B. δ0.9～1.8
C. δ4.5～6.5
D. 0.5～5.5
8．下列基团为间位定位基的是（ ）
9．烯烃在过氧化物存在下与HBr 加成的机理是：（ ）
A. 亲电性加成
B. 亲电性取代
C. 亲核性加成
D. 自由基加成
10．下列离子中没有芳香性的是：（ ）
CH 3CH 2OH +HOSO 2
OH CH 3CH 2OH 2+HOSO 2O -HOSO 2O -A. B. C. D.CH 2CH CH 2Cl CH 2CH Cl CH 3CH 2CH 2Cl CH
① ②③④OH NH 2Br NO 2A B C D ....CH 33CH 2CH Ph 3+B. C. D.CH 3A CH Ph 2CH C C A B C D 253Cl 3CH 3C 2H 52H 525H
四完成下列反应方程式（30分）
1．
2．
3．
4．
5．
6．
7．
8．
9．
10．
11．
12．13．14．
CH3CHCHCH3
CH3
Cl
H2O
32
CH3CH
CH3CH
CH OH CH3CCH3
O
+
C6H5
C6H5
CH3
CH3H
+
2
C C
OH
OH
_
C4H9C CH
B2H6
n
3
Br
H
+
C2H5
C2H5C H
+
C2
Pd/CaCO3 CH33C CH
OH
CH3
3
CH CH3
KMnO4
H
32
CH3CH3
CH3
CH
CH
Cl
乙醇
KOH
CH3CH2OH+CH
3
CH2MgX
CH3CH
3
OH OH
CH CH+HIO
4
MgX
CH3CH2
O
+
15．
16．
17．
18．
19．
20．
五 用指定试剂合成下列化合物（10分）（注：无机试剂自选）
1． 用苯和环氧乙烷制备苯乙醇
2． 将1-丁烯转变为1，2-二氯-3-溴丁烷
3
． 由苯合成
4． 由
制备
Br FeBr 3
2CH 3CH 2CH
2CH 2Cl +AlCl 3
CH CH 3CH 3HBr +CH 2CH C O H 33
2
OCH 2CH 3
5．由甲苯合成
六推测结构（20分）
C6H12
1．某化合物分子式为，其1H-NMR数据如下：δ：1.099 (6 H, 三重峰) ，δ：2.0 (4H, 四重峰), δ：4.8 (2H, 单峰), 写出其结构。
2．化合物A和B分子式相同，氢化后都可生成2-甲基丁烷，它们也都与两分子溴加成。
A可与硝酸银氨溶液作用产生白色沉淀，B则不能，试推测A，B的结构，并写出反应式。
3．有三种化合物A，B和C，分子式均为C6H12，三者都可使KMnO4 溶液褪色，将A、B和C催化氢化都转化为3-甲基戊烷，A有顺反异构体，B和C不存在顺反异构体，A和B与HBr加成主要得同一化合物D，试写出A、B、C和D的结构和各步反应。