有机化学
什么是有机合成化学？
什么是有机合成化学？有机合成化学是研究有机化合物的制备方法和反应机理的学科。
有机合成化学的发展历史源远流长，它是现代有机化学的基础和核心。
本文将重点介绍有机合成化学的基本概念、方法和应用。
一、有机合成化学的基本概念有机合成化学是研究有机化合物的制备方法和反应机理的学科。
有机化合物是由碳、氢和其他元素构成的化合物，其分子中通常包含碳-碳键或碳-氢键。
有机合成化学的目的是通过特定的化学反应，将已知化合物转化为目标化合物，或从简单的原料中构筑出复杂的有机分子。
二、有机合成化学的基本方法1. 分子设计和合成路线规划有机合成化学的第一步是设计目标化合物的分子结构，确定反应的具体路径和步骤。
分子设计需要考虑合成的可行性、经济性和环境友好性。
合成路线规划需要考虑反应的选择性、高效性和产率。
2. 基本反应类型有机合成化学中常用的基本反应类型包括取代反应、加成反应、消除反应和重排反应等。
取代反应是指一个官能团被另一个官能团取代，加成反应是指两个或多个分子结合形成一个新的分子，消除反应是指分子中某些原子或基团被去除，重排反应是指分子结构的重组或转变。
3. 试剂的选择和反应条件的优化有机合成化学中，选择合适的试剂和优化反应条件是确保反应达到预期目标的关键。
试剂的选择取决于目标化合物的结构和反应的类型，反应条件的优化需要考虑温度、压力、溶剂、反应时间等因素。
三、有机合成化学的应用有机合成化学在药物合成、农药合成、材料合成等领域具有广泛的应用价值。
1. 药物合成有机合成化学在药物合成中起到重要作用。
药物的研发离不开大量有机合成的支持，通过有机合成可以合成出各种药物分子骨架和官能团，从而拓展药物的结构多样性和活性。
2. 农药合成有机合成化学在农药合成中也起着关键作用。
农药合成需要合成具有特定活性和安全性的化合物，通过有机合成可以合成出各种农药分子，提高农作物的产量和质量。
3. 材料合成有机合成化学还应用于材料合成领域。
通过有机合成可以制备出各种高分子材料、功能性材料和纳米材料，用于电子、光学、能源等领域。
有机化学全部课程
目录
• 有机化学绪论 • 烃类化合物 • 官能团化学 • 立体化学与反应机理 • 有机合成策略与技巧 • 天然产物与药物化学简介
01
有机化学绪论
有机化学定义与特点
定义
有机化学是研究有机化合物的结构、性质、合成和反应机理的一门科学。
特点
有机化合物种类繁多，结构复杂，性质各异；反应类型多样，机理复杂；与生 命现象密切相关。
稠环芳香烃
了解稠环芳香烃的结构特点、物理性质和化 学性质，如萘、蒽等。
苯的结构与性质
理解苯的分子结构特点，掌握其物理性质和 化学性质，如取代反应、加成反应等。
非苯芳香烃
了解非苯芳香烃的结构特点、物理性质和化 学性质，如吡啶、呋喃等。
烃类化合物合成方法
烷烃的合成
了解通过烯烃、炔烃的加成反应，或者通过卤代烷的还原 等方法合成烷烃。
羟基的定义和性质
羟基（-OH）是有机化合物中的一类重要官能团，具有亲核性和弱酸 性。
醇的分类和命名
根据羟基所连碳原子的类型，醇可分为伯醇、仲醇和叔醇；根据醇分 子中羟基的数目，可分为一元醇、二元醇和多元醇。
醇的物理性质
醇类化合物通常具有特殊的香味和较低的沸点。
醇的化学性质
醇可以发生氧化、酯化、醚化、卤代等反应。
化学反应中，反应物的一个立体异构 体比另一个立体异构体优先发生反应 的现象。
立体选择性反应类型
反应机理
通过前线轨道理论、分子轨道对称守 恒原理等解释立体选择性反应的机理 。
包括加成反应、消除反应、取代反应 等。
周环反应和分子重排反应
周环反应概念
在化学反应中，形成环状过渡态的协同反应 。
周环反应类型
化工原料
有机化学考试试卷(附答案)
有机化学考试试卷（附答案）单选题（多选不给分，每小题2分，共24分）答案：1~6：CABCCD 7~12：DBACDD1、下列物质既能发生碘仿反应双能与饱和亚硫酸氢钠溶液作用产生沉淀的是：A、C6H5COCH3B、CH3CH2OHC、CH3CHOD、C2H5COC2H52、下列物质的烯醇式含量最高的是：A、C6H5COCH2COC6H5B、C、CH3COCH3D、3、化合物a、二乙胺，b、苯胺，c、NH3，d、乙酰苯胺，它们碱性的由强至弱顺序为：A、abcdB、acbdC、bacdD、cbda4、吲哚的结构式是A、NH B、N C、NH D、N5、化合物COOHCHOCH3O的系统命名正确的是：A、2-羧基-4-甲氧基苯甲醛B、4-羧基-3-甲酰基苯甲醚C、2-甲酰基-5-甲氧基苯甲酸D、3-甲氧基-6-甲酰基苯甲酸6、可用作重金属解毒剂的是A、乙硫醇B、二氯亚砜C、乙醚D、二巯基丙醇7、下列物质能发生缩二脲反应的是：A、尿素B、N-甲基甲酰胺C、异丙胺D、谷-胱-甘肽8、下列物质醇解速度最快的是：A、OOCCH3B、COBrC、COOCH3D、CONHCH39、下列物质能被Tollens试剂氧化且有变旋光现象的是：A、B、3CH3COCH2COCH3CH3COCH2CO2C2H5C 、D 、6H 510、下列物质中酸性最强的是： A 、苯甲酸 B 、对甲基苯甲酸 C 、对硝基苯甲酸 D 、对氯苯甲酸 11、能鉴别苯胺和N-甲基苯胺的试剂是： A 、Tollens 试剂 B 、Fehling 试剂 C 、Br 2/H 2O D 、兴斯堡试剂 12、在硫酸作用下，a CH 3CH 2CH 2OH 、b C 6H 5CH(OH)CH 3、c OH三种物质脱水活性由强至弱的排列顺序是：A 、abcB 、bacC 、cabD 、bca完成下列反应式（只写主要产物，注意立体构型，每小题2分，共24分）1、COOHOH+ NaHCO 3COONa OH2、CH H 3COOCCHCHO4HOCH 2CH CHCH 2OH3、OCHO+ HCHO40% NaOHOCH 2OH+ HCOONa4、CH 3CH OH C(CH 3)2OHHIO 4CH 3CHO + CH 3COCH 3 5、CH 3CCH 2CH 2COOC 2H 5O25(2)H 3O O O6、H 3C 23CH 3O-3H H 3C 25337、NH 3CH 2SO 4 + HNO 3NH 3CNO 28、CH 3N(CH 3)3+OH -9、O COOHCOOHHOOCOOOO10、OHCH3COCl3OOCCH3HO COCH311、O32OHCH312、OO2CH2(CH2)2CONH2OHCH2(CH2)2NH2OH。
(完整版)有机化学发展简史
有机化学发展简史i“有机化学”这一名词于1806年首次由贝采利乌斯提出。
当时是作为“无机化学”的对立物而命名的。
19世纪初，许多化学家相信，在生物体内由于存在所谓“生命力”，才能产生有机化合物，而在实验室里是不能由无机化合物合成的。
1824年，德国化学家维勒从氰经水解制得草酸；1828年他无意中用加热的方法又使氰酸铵转化为尿素。
氰和氰酸铵都是无机化合物，而草酸和尿素都是有机化合物。
维勒的实验结果给予“生命力”学说第一次冲击。
此后，乙酸等有机化合物相继由碳、氢等元素合成，“生命力”学说才逐渐被人们抛弃。
由于合成方法的改进和发展，越来越多的有机化合物不断地在实验室中合成出来，其中，绝大部分是在与生物体内迥然不同的条件下台成出来的。
“生命力”学说渐渐被抛弃了，“有机化学”这一名词却沿用至今。
从19世纪初到1858年提出价键概念之前是有机化学的萌芽时期。
在这个时期，已经分离出许多有机化合物，制备了一些衍生物，并对它们作了定性描述。
法国化学家拉瓦锡发现，有机化合物燃烧后，产生二氧化碳和水。
他的研究工作为有机化合物元素定量分析奠定了基础。
1830年，德国化学家李比希发展了碳、氢分析法，1833年法国化学家杜马建立了氮的分析法。
这些有机定量分析法的建立使化学家能够求得一个化合物的实验式。
当时在解决有机化合物分子中各原子是如何排列和结合的问题上，遇到了很大的困难。
最初，有机化学用二元说来解决有机化合物的结构问题。
二元说认为一个化合物的分子可分为带正电荷的部分和带负电荷的部分，二者靠静电力结合在一起。
早期的化学家根据某些化学反应认为，有机化合物分子由在反应中保持不变的基团和在反应中起变化的基团按异性电荷的静电力结合。
但这个学说本身有很大的矛盾。
类型说由法国化学家热拉尔和洛朗建立。
此说否认有机化合物是由带正电荷和带负电荷的基团组成，而认为有机化合物是由一些可以发生取代的母体化合物衍生的，因而可以按这些母体化合物来分类。
有机化学基本概念
有机化学基本概念1．有机化合物（1）定义：简称有机物，是指含碳元素的化合物（但CO2、CO、碳酸盐仍为无机物）。
（2）与无机物相比有如下特点：①元素组成的特点：除碳元素外，还含有H、O、N、P、S及卤素等非金属元素。
②结构特点a．碳碳间以共价键形成碳键，这是有机物结构的基础b．有机物分子多为非极性分子或弱极性分子c．有机物分子间通过范德华力结合成分子晶体（3）同系物的性质①物理性质上存在递变性：随碳数增加，状态由气→液→固，熔沸点逐渐升高，密度逐渐增大。
②化学性质以相似性为主，也存在差异性。
6．烃的衍生物（1）从结构上说，可以看成是烃分子里的氢原子被其他原子或原子团取代而衍变成的，因此叫烃的衍生物。
（2）卤代烃：烃分子中的氢原子被卤原子取代后的产物。
（3）醇：醇是分子中含有跟链烃基或苯环侧链上的碳结合的羟基的化合物。
R—OH。
（4）酚：羟基与苯环上的碳原子直接相连的化合物叫做酚。
（5）醛：烃基与醛基结合着的化台物叫做醛：R—CHO（6）羧酸：分子由烃基与羧基相连构成的有机化合物：R—COOH第 1 页共4 页（7）酯：羧与醇结合生成的有机物叫做酯：R—COOR′7．蒸馏、分馏和干馏蒸馏是将液态物质加热到沸腾变为蒸气，又将蒸气冷却为液体这两个过程联合操作。
用这一操作可分离、除杂、提纯物质；分馏和蒸馏一样，也是利用混合物中各物质的沸点不同，严格控制温度，进行分离或提纯物质的操作。
是多次的蒸馏；干馏，是把固态有机物（或煤炭）放入密闭的容器，隔绝空气加强热使它分解的过程。
工业上炼焦就属于干馏。
干馏属化学变化，蒸馏与分馏同属物理变化。
二．有机化学反应类型归纳1．取代反应（1）定义：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。
（2）能发生取代反应的物质：烷烃、芳香烃、醇、酚、酯、羧酸、卤代烃。
（3）典型反应：CH4 + Cl 2CH3Cl + HCl2．加成反应（1）定义：有机物分子里不饱和碳原子跟其他原子或原子团直接结合生成别的物质的反应。
有机化学简介
OH
CH2OH
根据羟基数目分一元酚和多元酚。 命名时常以芳基名称加“酚”;
如遇“位次”高的取代基，羟基变为取代基。
三、有机化合物的分类
（五）、 硝基化合物 定义: 脂肪烃或芳烃分子中一个或多个氢原子被 硝基取代的化合物，称为硝基化合物。可分为： 芳香族硝基化合物 和 脂肪族硝基化合物。
Thank you!
成员：刘方 杨承翰 周康 缪晨康
一元醇、二元醇和多元醇。
R-OH
CH3CH2OH CH2-CH2 OH OH 乙醇 乙二醇 （甘醇） (Glycol)
CH2-CH2-CH2 OH OH OH 丙三醇 （甘油） (Glycerin)
三、有机化合物的分类
2 根据分子中烃基的类别分为：脂肪醇、脂环醇、和芳香醇 （芳环侧链有羟基的化合物，羟基直接连在芳环上的不是醇 而是酚）。
NH4CNO NH2CONH2
二、有机化学的产生和发展
1858年，库帕（Couper,A· S）提出：“有机化合物分 子中碳原子都是四价的，而且互相结合成碳链。 1865年，凯库勒提出了苯的构造式。凯库勒（德） 指出有机物中碳为四价，发展了有机化合物结构学 说
二、有机化学的产生和发展
1874年，范特霍夫(Vant Hoff.J.H)和勒贝尔(Le Bel,J.A) 分别提出碳四面体构型学说，建立了分子的立体概念， 开创了从立体观点来研究有机化合物的立体化学。
环戊烷
环己烯
环辛炔
脂环烃的构造异构现象比脂肪烃复杂，如环烷烃C5H10的构造异构体有： CH2CH3 CH3 CH3 CH3 CH3
CH3
环戊烷 甲基环丁烷
乙基环丙烷 1,1-二甲基环丙烷 1,2-二甲基环丙烷
《有机化学》第二版全册教材完整课件
y
+
x
H(1S)
2020/10/11
2HCl
y x 重叠最大 x 部分重叠
x
二、分子轨道原理
从分子的整体出发研究分子中每个电子的运动状态
形成化学键——电子在整个分子中的运动（离域键）
分子轨道——由能量相近的原子轨道线性组合而成。
HA + HB
H2
φ1 - φ2 ψ2
+ HA HB φ1 φ2
2020/10/11
为什么如此众多？
-C-C-共价连接链、分支、环、双、叁 键… 每种不同的排列就是一种化合物（异 构）。
2.有机物有广泛、巨大的用途：
药物，香料，燃料，杀虫剂，杀菌剂， 洗涤剂…… 合成，塑料，橡胶，纤维，粘合剂，料… 有机化学——生物学和医学的基础。
2020/10/11
3.有机物与无机物性质上的差异：
N-H 103
C-F
141 C=N 130
O-H
97
C-Cl 176 C=O 122
C-C
154 C-Br 194 C三C 120
C-N
147 C-I
214 C三N 116
2020/10/11
同一类型的共价键键长在不同化合物中也有差别：
H3C CH3
153(pm)
H3C C CH 146(pm)
H3C
§3 、有机化合物的分类
开链化合物
CCC
CCC
根据碳架结构
碳环
(脂环) (芳环)
杂环——成环的原子除碳外还含有杂原子 氧、硫、氮等
2020/10/11
Ｏ
Ｓ
Ｎ
上述分类不能反映各类化合物的性质特征
反应性质主要由功能团决定 按功能团分类
有机化学分类
有机化学分类有机化学是一门涉及有机分子的化学学科，它不仅包含有机分子的结构和性质，还研究有机分子的合成及其反应，因此有机化学也被称为“有机合成化学”。
由于有机化学学科涵盖范围大，为了更好地理解有机物质的结构、性质、合成和反应，有机化学必须根据不同的分子结构特征进行分类。
据有机分子的结构特征，可以将有机分子分为碳氢化合物、氢氧化物、醛类、酮类和其他类别。
1、碳氢化合物碳氢化合物是最基本的有机分子，也是有机化学中最重要的一类化合物。
它们通常是由碳原子和氢原子的组成的单体，其中碳原子与氢原子的化学键数介于1至4之间。
碳氢化合物可分为烷烃、烯烃、芳烃和萜烃几类。
这些化合物在消除反应中极易形成自由基，因此在许多物理和化学反应中有着重要的作用。
2、氢氧化物氢氧化物是由碳原子、氢原子和氧原子组成的有机分子，它们形成多种化合物，如羰基、醛类、酮类、醇类和酯类等。
其中，羰基、醛类和酮类是氢氧化物的三个主要类别。
这些化合物具有不同的结构和性质，并参与一系列的化学反应，是有机化学中重要的组分之一。
3、醛类醛类是以醛基(C=O)为中心的环衍生物，它们以有机醛分子作为最常见的基本物质，并包括羧酸酯、甲醛、醋酸、醛酸和其他有机醛衍生物。
它们通常具有可溶性和极性性质，并可以受到酶的催化作用，参与有机物质的生物氧化作用。
4、酮类酮类是由碳原子、氢原子和氧原子组成的环衍生物，它们的特征是具有一个取代的氢原子的羰基片段。
酮类化合物的特性和性质受到羰基结构的影响，如羟基酮、羧酸酯、甲酮和甲酸酯等化合物。
它们在有机合成以及生物反应中发挥着重要作用。
5、其他类别除上述几类有机化合物外，还有更多其他有机分子。
例如，硝基化合物是由氮原子和碳原子组成的化合物，它通常具有极性性质，可与蛋白质进行结合，参与生命体抗病毒的过程。
另外，亚硝基化合物也是一类重要的化合物，它是有机过渡元素的重要组成部分，常用于合成药物和高分子材料。
有机化学是一门非常广泛的学科，它结合了物理化学和生物化学知识，被广泛应用于工业生产、药物开发、环境保护和其他领域。
有机化学知识点汇总
有机化学知识点汇总一、有机化学基础概念。
1. 有机物定义。
- 有机物通常指含碳元素的化合物，但一些简单的含碳化合物，如一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO₂）、碳酸盐、碳化物等，由于它们的性质与无机物相似，通常被归为无机物。
2. 有机物的特点。
- 多数有机物熔点低、受热易分解。
例如，蔗糖在加热到一定温度时会熔化，继续加热则会分解碳化。
- 大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂。
如苯难溶于水，却能很好地溶解在四氯化碳等有机溶剂中。
- 有机物反应速率一般较慢，反应复杂且常伴有副反应发生。
例如，乙醇的酯化反应需要加热且反应时间较长，同时还可能发生乙醇的脱水等副反应。
二、烃。
1. 烷烃。
- 结构特点。
- 烷烃分子中的碳原子之间都以单键相连，其余价键都与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”，因此烷烃又称为饱和烃。
例如甲烷（CH₄），其分子结构为正四面体，碳原子位于正四面体的中心，四个氢原子位于正四面体的四个顶点。
- 通式：CₙH₂ₙ + ₂（n≥1）。
- 命名。
- 习惯命名法：对于直链烷烃，根据碳原子数称为“某烷”，碳原子数在十以内的，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示，碳原子数大于十的，用汉字数字表示。
例如，C₅H₁₂称为戊烷。
- 系统命名法。
- 选主链：选择最长的碳链作为主链，根据主链碳原子数称为“某烷”。
- 编号：从距离支链最近的一端开始给主链碳原子编号。
- 写名称：将支链的名称写在主链名称的前面，在支链的前面用阿拉伯数字注明它在主链上的位置，数字与名称之间用短线隔开。
如果有相同的支链，可以合并，用汉字数字表示支链的个数。
例如，CH₃CH(CH₃)CH₂CH₂CH₃命名为3 - 甲基戊烷。
- 化学性质。
- 稳定性：烷烃在常温下比较稳定，与强酸、强碱、强氧化剂等一般不发生反应。
- 可燃性：烷烃都能燃烧，完全燃烧的化学方程式为CₙH₂ₙ + ₂+(3n +1)/2O₂→nCO₂+(n + 1)H₂O。
高三(有机化学)专题复习
2,3,3,7,7－五甲基辛烷
原则5：小-----支链编号之和最小。
总结:烷烃系统命名法原则：
① 长-----选最长碳链为主链。
② 多-----遇等长碳链时,支链最多为主链。 ③ 近-----离支链最近一端编号。
④ 简-----两取代基距离主链两端等距离时， 从简单取代基开始编号。
⑤ 小-----支链编号之和最小。
答案：B
【解题方法漫谈三】
③新课标下可能出现的新题型
■现代光谱技术的应用
10．下图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱 谱图,则该有机物的结构简式可能为： 。
三、有机物的命名
内容:烷、烯、炔、苯的同系物、 烃的衍生物的命名
有机物的命名
（一）、普通命名法（适用于简单化合物） 1~10个碳: 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸； 10个碳以上:十一、十二等。
碳架异构体:正、异、新。
CH3CH2CH2CH3
正丁烷
CH3CHCH3 CH3
异丁烷
（二）系统命名法（IUPAC命名法）
1、烷烃 步骤：
选主链 例 CH3 支链编号 CH3
书写名称
CH2 CH3 1 2 3 4 5 6 7 8 CH3-CH-CH2-CH2-CH—C-CH2-CH3 CH3 2，6，6 — 三 甲基 —5 —乙基 辛烷
★同分异构体的书写 分子式→官能团异构→碳链异构 →位置异构→立体异构
例1：写出分子式为C8H10O含有一个苯环的 所有物质的结构简式
C8H8O
例2：写出分子式为C4H8链状的有机物的结构简式 （考虑立体异构） 顺反异构判断：双键一侧的碳上连有不同的基团，
对映异构判断：手性分子 乳酸、葡萄糖等 （手性碳原子-----一个碳原子连接四个不同的基团） 例3：写出分子式为C4H8O2酯类有机物的结构简式 C5H10O2 分碳法 只须 R1—COOH中烃基 写 对应酸 酯 的同分异构体 写出