有机化学-绪论

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有机化学 第一章绪论

有机化学 第一章绪论

2005年。化学诺贝尔奖是有机的细烯烃复分解 反应,
2010年。化学诺贝尔奖是铃木章(SuzuKi)、根 岸英一(Sonogashira)和赫兹(Heck),:钯催化 交叉偶联反应“
Heck反应:卤代芳烃与烯烃偶联。 Sonogashira反应:卤代芳烃与炔烃偶联
SuzuKi反应:有机的芳烃与有机硼试剂成单键 偶联
几何异构体 旋光异构体 交叉式构象
立体异构体 电子互变异构体
构象异构体 重叠式构象
* 分子式相同, 结构不同的化合物称为同分异构体, 也叫结构异构体
1.9 有机化合物构造式的表达方式
H H C H H C H H C H H C H H
短线式 缩简式
H3 C CH CH3 CH2
H
C H
CH2
CH3
4 键的极性和诱导效应
(1) 键的极性是由于成键原子的电负性不同而引起的。
当成键原子的电负性相同时,核间的电子云密集区域 在两核的中间位置,两个原子核正电荷所形成的正电 荷重心和成键电子对的负电荷重心恰好重合,这样的 共价键称为非极性共价键。 当成键原子的电负性不同时,核间的电子云偏向电负性 较大的原子一端,使之带部分负电荷(δ-),而电负 性较小的原子一端则带部分正电荷(δ+),键的正电 荷重心与负电荷重心不重合,这样的共价键称为极性共 价键。
1828 维勒-“论尿素的人工合成”中第一次人 工合成有机物 1858 德国的凯库勒和英国库柏提出“价键理 论”的建立,以及1916年的电子理论建立解答 了有机物合成谜团。
伍德沃德,V12,181个原子,空间是魔毡状, 性质脆弱,他设计了拼接式合成方案。1965年 化学诺贝尔奖,贡献在于复杂化合物的合成, 同事霍夫曼获得1981年若贝尔奖。

有机化学 第1章 绪论

有机化学 第1章  绪论
有机化学
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。

有机化学课件绪论

有机化学课件绪论

有机化学课件绪论一、引言有机化学是研究碳原子与氢原子以及其他元素原子之间化学键形成、断裂和转化的科学。

作为一门重要的自然科学学科,有机化学在生命科学、材料科学、环境科学等领域具有广泛的应用。

本课件旨在系统介绍有机化学的基本概念、基本理论和基本技能,使读者能够掌握有机化学的基本原理,为后续学习和研究打下坚实基础。

二、有机化学的研究对象与任务1.研究对象(1)脂肪烃:由碳原子和氢原子组成的链状或环状化合物,如烷烃、烯烃、炔烃等。

(2)芳香烃:含有苯环或稠苯体系的化合物,如苯、甲苯、萘等。

(3)卤代烃:含有卤素(氟、氯、溴、碘)原子的有机化合物,如氟利昂、四氯化碳等。

(4)醇、酚、醚:含有羟基(-OH)或氧桥(-O-)的有机化合物,如甲醇、苯酚、乙醚等。

(5)醛、酮:含有羰基(>C=O)的有机化合物,如甲醛、丙酮等。

(6)羧酸、酯:含有羧基(-COOH)或酯基(-COO-)的有机化合物,如乙酸、乙酸乙酯等。

(7)胺、酰胺:含有氨基(-NH2)或酰胺基(-CONH2)的有机化合物,如甲胺、乙酰胺等。

(8)糖类、脂类、蛋白质、核酸等生物大分子:构成生命体的基本物质,具有复杂的结构和多样的功能。

2.研究任务(1)研究有机化合物的结构:通过现代化学实验技术和理论计算方法,揭示有机化合物的分子结构、立体结构和电子结构。

(2)研究有机化合物的性质:探讨有机化合物的物理性质、化学性质和生物学性质,为实际应用提供理论基础。

(3)研究有机化合物的合成方法:发展高效、绿色、可控的有机合成方法,为新材料、新药物的研发提供技术支持。

(4)研究有机化合物的反应机理:深入了解有机化学反应的历程,为有机合成提供理论指导。

(5)研究有机化学在交叉领域的应用:将有机化学与生命科学、材料科学、环境科学等领域相结合,解决实际问题。

三、有机化学的基本理论1.共价键理论:共价键是有机化合物中碳原子与氢原子以及其他元素原子之间形成的化学键。

有机化学第一章--绪论幻灯片

有机化学第一章--绪论幻灯片

研究碳氢化合物及其衍生物的化学 研究有机化合物的结构、命名、性质、合成方法、应用 以及化合物之间相互转变的理论和规律的科学
有机化合物
3600多万种
CO、CO2、CS2、HOCN 无机化合物
HCN、HSCN、碳酸盐 30-50万种
有机化合物和无机化合物在数量和种类上虽然差 异很大,但两类化合物之间并没有一条截然的界限。
OH
.
O
COOH
N H
键线构造式又称为“骨架式”或“碳架式”。此式一般适用于 环状化合物或三个碳以上的链状化合物构造的表达。
(四) 立体结构式:
有机化合物的结构
构造——指分子中各原子的排列键合顺序 构型——分子中各原子的空间排列方式
上述各种构造式只能在二维空间范围内表示分子结构的构造(有机 物分子中各原子的不同排列键合顺序),但不能表达有机物分子中各原子在 构造相同情况下的不同空间排列。因此用平面构造式有时仍然不能客观准确 地表示一种具体的有机化合物。例如,不少构造相同的化合物实际上仍有两 种或多种不同的化合物。例如:
3. 楔形虚线 “
”:表示价键所连原子或基团朝向纸平面的后方。
立体结构式既能表达有机化合物的构造又能表达其构型,是全方位 表达有机化合物结构的一种化学式。
(五)分子模型
1. Kekulé模型(球棒模型)
2. Stuart模型(比例模型)
第五节 有机化合物的分类和官能团
按碳架分类
链状化合物 环状化合物
化学式——表示化合物分子中元素组成和化学结构的式子。 分子式——表示分子中元素的种类和原子数目的一种化学式。 构造式——表示化合物分子构造的化学式。 分子构造——分子中各原子的排列键合顺序。
有机化合物的经典结构理论

有机化学第1章绪论ppt课件

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04
有机化学与生产生活的关系
有机化学在医药领域的应用
药物合成
通过有机化学方法合成药 物,如抗生素、抗癌药物 等。
药物分析
利用有机化学原理和技术 对药物进行质量控制和纯 度检测。
药物设计
基于有机化学知识,设计 具有特定生物活性的药物 分子结构。
有机化学在农业领域的应用
农药合成
通过有机化学方法合成农药,用 于防治农作物病虫害。
有机化学第1章绪论 ppt课件
• 绪论 • 有机化合物的结构与性质 • 有机化学反应的类型与机理 • 有机化学与生产生活的关系 • 有机化学的学习方法与技巧
目录
01
绪论
有机化学的研究对象
01
02
03
04
05
碳氢化合物
含氧化合物
含氮化合物
杂环化合物
生命有机体中的 有机化合物
研究最简单的有机化合物— —烷烃、烯烃、炔烃等的结 构、性质和合成方法。
取代反应
有机分子中的某些原子或原子团 被其他原子或原子团所取代的反 应。
氧化反应
有机物得氧或失氢的反应。
还原反应
有机物加氢或去氧的反应。
有机化学反应的机理
链锁反应
链引发、链传递和链终止三个阶段组 成。
离子型反应
自由基型反应
共价键发生均裂时,成键电子平均分 配给两个碎片,都产生单电子的碎片 (自由基),再由自由基与试剂之间 进行的反应。
命名
采用系统命名法,根据有机化合物的结 构特点和官能团类型进行命名,包括俗 名、普通命名法和系统命名法等。
03
有机化学反应的类型与机理
有机化学反应的类型
加成反应
发生在有双键或叁键的物质中。 加成反应后,重键打开,原来重 键两端的原子各连上一个新基团。

有机化学第一章绪论

有机化学第一章绪论

虽应然当归指根出到:底象可C以O看、成CO碳2、氢碳化酸合盐物等甲这烷样的一衍些生化物合,物,
但是由于它们具有典型的无机化合物的性质,所以
一般把它们列入有机化合编物辑p中pt 。
4
二、 有机化合物的特点
有机化学是化学的重要分支,为什么要把有机 化学作为化学的一个重要分支呢?其原因是: 1、有机化合物的数目庞大:
药物,他的名著《本草纲目》是世界闻名的一部规模 巨大的药物著作。
其它国家的民族如:古印度、埃及、希腊、罗马 也都在染色、酿造等方面作出了自己的贡献,然而有 机化学在认识有机化合物内在规律的基础上逐步建立 有关的理论,发展成一门真正的学科确是近100多年 才开始的,它的发展大致可分为以下几个阶段:
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周期表中碳元素形成的有机化合物数目非常 庞大,而且迅速增长。其他的100多种元素形成的 无机化合物数目远比它少的多,从下面的一些数据 可以看出:

有机化合物的数目 (万种)
无机化合物的数目 (万种)
1880 1.2
1910 1940
15
50
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1961 175 50
今天 1000以上
5
造成碳化合物数目特别多的原因是:
a.碳化合物结构上的特点——同分异构现象特别普遍
分子式相同(组成相同),结构相异,表现 出不同的性质,因而是不同的化合物,这种现象 叫“同分异构现象”(ex:乙醇与二甲醚,n- 丁烷与iso-丁烷)。
可以预料:随C原子数增多,同分异构体迅速 增加。
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6
b.碳原子相互结合的能力特别强
一个有机分子中的C原子数,少可有一个、两个, 多则可有几百、几千甚至几十万个,这一点是周期表 中任一个元素的原子都无法比拟的。

大一有机化学第1章绪论

大一有机化学第1章绪论
有机化学合成的肥料添加剂可以提高作物的产量和品质,改善土壤 环境。
农业生物技术
通过有机化学手段,可以研究和开发农业生物技术,如基因工程、 细胞工程等,为农业生产提供新的途径和方法。
有机化学在材料领域的应用
高分子材料
有机化学是高分子材料合成的基础,如塑料、橡胶、纤维 等的合成和改性。
01
功能材料
通过有机化学的方法,可以合成具有特 殊功能的材料,如光电材料、生物医用 材料等。
质谱分析
通过测量分子的质量及质量分布来确定分子结 构。
红外光谱分析
利用物质对红外光的吸收特性来鉴定化合物中 的官能团和化学键。
核磁共振分析
利用核磁共振现象来研究分子的结构和动态行为。
有机化学合成的方法与策略
01
02
03
04
经典合成方法
掌握有机合成中的基本反应类 型和合成方法,如取代反应、 加成反应、消除反应等。
大一有机化学第1章绪论

CONTENCT

• 绪论引言 • 有机化学的基本概念 • 有机化学的研究方法与技术 • 有机化学与生产生活的关系 • 有机化学的前沿领域与发展趋势
01
绪论引言
有机化学的定义与特点
定义
有机化学是研究有机化合物的结构、性质、合成、反应机理以及 应用的科学。
特点
有机化合物种类繁多,结构复杂,性质各异;有机反应具有多样 性和复杂性;有机化学与生命科学、材料科学等学科交叉渗透。
100%
结构特点
有机化合物分子中碳原子之间以 共价键相连,形成链状或环状结 构,其他元素与碳原子相连。
80%
同分异构现象
分子式相同但结构不同的有机化 合物互为同分异构体。

大一有机化学绪论知识点

大一有机化学绪论知识点

大一有机化学绪论知识点1.有机化合物的分类:有机化合物是含有碳元素的化合物,按照功能基团可以分为醇、醚、醛、酮、羧酸、酯等。

2.有机化学键:有机化合物中的化学键可以分为共价键和极性键。

共价键是由共用电子对形成的,常见的有单键、双键和三键。

极性键则是由于电负性差异而产生的偏向性。

3.共轭体系:共轭体系是指一个或多个单键和一个或多个共轭双键相互交替排列而形成的一组π键的结构。

共轭体系具有较小的能量差异,因此比较稳定。

4.异构体:异构体是指分子式相同但结构不同的化合物。

包括构造异构体、空间异构体和立体异构体。

构造异构体是指化合物的分子结构不同,如链异构体和环异构体。

空间异构体是指化合物的空间取向不同,如顺反异构体。

立体异构体是指化合物分子中具有手性中心,存在手性异构体。

5.有机反应的基本原理:有机反应是有机化合物发生变化的过程。

常见的有机反应包括加成反应、消除反应、取代反应和重排反应。

加成反应是指两个分子结合而形成一个新的分子,消除反应是指一个分子分解为两个分子,取代反应是指一个原子或基团被另一个原子或基团取代,重排反应是指分子内原子或基团的位置发生变化。

6.极性和溶解性:极性是指分子中正负电荷分布的不均匀性。

极性分子通常具有较强的溶解性,而非极性分子溶解性较差。

极性溶剂通常可以溶解极性物质,非极性溶剂可以溶解非极性物质。

7.共沉淀和分配:共沉淀是指两种或更多种物质在溶液中发生反应而形成沉淀。

分配是指两个相互不相溶的液体中的物质在两相之间分配的过程。

分配系数是用来描述分配过程的指标。

8.杂环化合物:杂环化合物是指含有不同原子的环状化合物。

常见的杂环化合物包括含氧杂环、含氮杂环、含硫杂环等。

杂环化合物具有较强的化学活性和生物活性。

9.光学活性和手性:光学活性是指一些化合物对旋光的作用。

手性是指分子不具有镜面对称性,分为左旋体和右旋体。

手性分子与手性反应物之间发生反应时会产生对映异构体。

10.环加成反应和开链加成反应:环加成反应是指在环状化合物中发生加成反应,如环状醇的开环加成反应。

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(NH4)+NCO氰酸铵
Ammonium cyanate
H2N NH2 O
The fact that organic compounds could be obtained from inorganic compounds without the help of organism was not accepted for a long time.
有机化学研究领域
1.4 The methods to study organic chemistry and how to learn organic chemistry
有机化学研究方法及如何学习有机化学课程
1.1 Introduction and a brief history
有机化学历史简介
有机化学 ?
The demise of vitalism
1828, preparation of urea from inorganic compounds indicates the demise of “vitalism”.
By the 18th century, some pure organic compounds were obtained.
Organic Chemistry in the History
古埃及人利用有机化合物处理尸体
To make human body into a mummy,
formalin was often employed in ancient Egypt.
Formalin aqueous solution of formaldehyde
制醋
H3C C OH O
Dyeing has become am important industry before Zhou dynasty.
茜 草
染色
In ancient ages, mixtures of organic compounds were abstracted from natural products. Chinese traditional drug, dye, and perfume are of this kind.
O HH
甲醛
Wine was invented before Xia dynasty. By Zhou dynasty, wine has become very important in sacrifice events.
制酒
CH3CH2OH «周礼»
Vinegar production has already become an expect technology by Zhou dynasty.
有机化学-绪论
Content
Part I Organic compounds and organic chemistry ------ History
第一部分 有机化合物与有机化学 -- 历史简介 Part II Fundamental Knowledge
第二部分 基础知识 ● Structure, reaction & Classification ● Formulas ● Nomenclature ● NMR, IR, UV & MS
1. Organic compounds and organic chemistry 第一部分 有机化合物和有机化学
1.1 Introduction and a brief history
有机化学历史简介
1.2 Character of organic compound
有机化合物的特性
1.3 Research fields in organic chemistry
In 1845 acetic acid and in 1854 ester were separately synthesized from inorganic compounds, indicating the final demise of vitalism.
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See appendix file 0001: Letter between Wöhler and his adviser, Berzelius. See appendix file 0002: Wöhler’s paper on synthesis of urea See appendix file 0003: Problems and answers on the urea synthetic paper
有机化合物 ?
Starch(淀粉)
O
OH
H
* C R1 C N R2 N n*
Gasoline (汽油)
CmHn m value around 8
O OH
O O CH3
乙酰水杨酸(阿斯匹林)
O OH
OH
Salicylic acid
H3C C O C CH3 OO
O OH
O O CH3
Acetylsalicylic acid
Turtric acid was obtained from grape juice,from lemon juice, and urea was purified from urine.
In 1806, famous chemist, Berzelius J. first used the word “organic chemistry”, and states, organic compounds could not be produced without “vital force(生命力)”
(from Yale University)
1800
A brief history
Friedrich Wöhler Synthesis of urea
1900
2000
Important events on organic chemistry
1828 Synthesis of urea, indicating demise of vitalism Milestone of organic chemistry By Wöhler
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