有机化学课件第一章 绪论
教学安排
第一学期:第一章 ~ 第十一章 11月中旬考试(前六章)
第二学期:第十二章 ~ 第二十二章
注:1. 两册书的内容,融合在一起。
考试和成绩
期中和期末考试各一次
课堂练习多次
成绩评定的主要因素:期末考试(70% )
成绩评定的其它因素:习题完成情况、学习态度和
出勤率等
关于习题
●
一、有机化学与有机化合物
什么是有机化合物呢?
C8H18 、Βιβλιοθήκη 15H32 、C2H5OH 、C6H12O6 、CH3COOH
涵义:“有生机之物”
瑞典化学家贝格曼(T.D.Bergman )于1777年将化学分 为“无机”和“有机”两大类。 无机物----非生物体或矿物质得到的物质 有机物----生物体(植物或动物)中获得的物质 从组成上看主要含有C、H 还有 O、N、X、S、P 等 “有机化学”是由当时在世界上享有盛名的瑞典化 学家贝采利乌斯(Berzelius.J.J.1979-1848)于1808年首先 引用,以区别于矿物的化学——无机化学。其引用有机化 学这个名词并将有机化学与无机化学绝对分开是基于 “生命力论”。
子的“碳原子的四面体构型”学说,建立了有机立体
化 学的基础,并阐明了旋光异构体现象。 ● 1885年德国化学家拜尔(A·Baeyer)提出了环状化合物 的“张力学说”,至此建立了有机化学经典结构理论 。 ● 到了二十世纪20年代以来,随着量子力学的引入,近代 分析方法和实验技术的不断发展及电子计算机的广泛应
如:易溶于乙醇、乙醚、氯仿、丙酮和苯等。
但CH3COOH、C2H5OH、CH2-CH-CH2 等易溶于水 OH OH OH
④ 原子间主要以共价键结合;
⑤ 反应速度慢、副反应多。 反应条件
催化剂 (活化分子) 加热 (增加分子热运动) 光照
Cl CH3CH2CH2Cl + CH3CHCH3 Cl Cl CH3CHCH2Cl + CH3-C-CH3 Cl
当今世界有机化学:
1 、很多复杂的分子结构被阐明,其中很多具有强烈的生 理作用,为其他学科提出了大量研究课题; 2、合成与天然物完全相同的分子; 3、对天然分子进行改性; 4、用计算机进行有机合成的设计工作。
有机化学中,有机合成占有独特的核心地位。
21世纪,要实现“理想的”合成法。强调实用、环境友好、资
三、有机化学的重要性
有机化学是涉及大量天然物质和合成物质的独特的学 科,这些物质直接关系到人类的衣、食、住、行。 组成人体器官的物质、供给人体营养的食物以及人体 中发生的反应——实质上也是有机物质和有机反应。 构成动、植物结构组织的蛋白质和纤维素、水果和花 的香气等也是有机化学的研究范围之内。 利用有机化学可以制造出无数在生活、健康和生产方 面不可缺少的产品,这是一门对国民经济起着决定性作用 的学科。 石油化工,新型燃料,橡胶、塑料、涂料、化妆品、 杀虫剂、农药、药品、合成材料等工业部门的基础,这 些部门成为国民经济的支柱产业。
第一章 绪论
§1-1
§1-2 §1-3
有机化学研究的对象
有机化合物结构 有机化合物的分类
§1-1
●
有机化学的研究对象
有机化学是化学科学的一个分支,是与人类生活有着 极其密切关系的一门学科,它的研究对象是有机化合 物。其发展自19世纪初期至今不足200年。 有机化学的主要任务---讨论各类有机化合物的结构、 性质、合成方法和它们的应用。
标志着有机化合物与无机化合物之间并没有绝然的界 限。它们遵从着同一规律,因此,有机化合物和有机化学 就失去了它原来的含义。
■ 19世纪中期至末期——有机化学逐渐形成为一门学科。
为了研究有机化合物,需要进行分子结构的研究。
● 1858年德国化学家凯库勒(F· A· Kekule)和英国有机 化学家库帕(A· S· Couper)分别提出了“碳的四价概 念”和“碳碳可以相互结合成键”的学说。为有机
—— 将有机化合物定义为“碳氢化合物及其衍生物
” 有机化学:研究碳氢化合物及其衍生物的化学分支。
为什么有机化学要作为一门独立学科呢? ⑴C-C 结合力强 1.种类繁多,结构复杂 ⑵碳与碳之间可以 多种方式结合 (超过1000万种) 主要原因: ⑶同分异构体的产生 2.性能特点
分子式
C2 H 6 O
源可持续利用。简单原料、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——绿色合成 如:Woodward等完成VB12全合成;1989年美国Harvard大学kishi 教授等完成海葵毒素(palytoxin) 的全合成。
Woodward等完成VB12全合成(1965年获诺贝尔化学奖)
二、有机化学的起源与发展
人类在很早时期就已经学会利用从生物体取得的物质。 并对这些物质进行简单加工。 例如:酿酒、制醋、造纸。 但对有机物纯物质的认识和制备,并发展成为化学领域 的一个极其重要的学科——有机化学,迄今不足200年。 ■ 古代(周朝)——懂得造纸、酿酒 1773:从尿中提取出了尿素 1769:制得了许多有机酸: 葡萄汁 酸牛奶 柠檬汁 酒石酸 乳 酸 柠檬酸 ■ 18世纪末期——开始制备分离 分离提纯阶段(第一阶段)
CH3CH2CH3 + Cl2
hν
CH3CH2CHCl + ClCH2CH2CH2Cl Cl 所以写有机反应式常用“ ”而不用“ ”
有机和无机的差別
有机化合物 种类
构成元素 化学结合
无机化合物 比较少(40万种)
约100种全部元素 离子结合多
非常多(约1000万种)
主要C、H、O、N、P、S、X 共价结合多
化
● 学结构理论的建立奠定了基础。 1861年俄国化学家布特洛夫(A· M· Butlerov)提出了“ 化学结构概念”。认为有机分子中的原子不是机械堆
积,而是按一定化学关系结合,化学结构决定化学性质。
● 1874年荷兰化学家范霍夫(J· H· Vant Hoff)和法国化学
家勒贝尔(J· A·Lebel)同时提出了组成有机化合物分
每节课后根据教学内容自行安排一定量的练习
每次课堂测试当堂交作业
课后的习题和练习自行完成,随堂抽检。
鼓励完成课堂布置思考题
学好有机化学的几个重要环节
1. 课前预习
2. 3. 4. 5.
听课、记笔记 整理、归纳、总结 做习题(巩固)—— 非常重要!! 讨论及答疑
切记:不要死记硬背 不要临时抱佛脚
有机化学与我们有着千丝万缕的关系,学习有机化 学就是要改善我们的生活与生产。既然我们以化学为未 来的事业贡献聪明才智,学习有机化学就有了巨大的动 力和责任感。
§1-2 有机化合物结构
有机化合物分子中各原子之间一般是以共价键连接起 来的。对于共价键形成的理论解释,常用的有两种方法。 价键理论 分子轨道论
课前介绍
主讲教师:何承东
办公室: 化学化工学院办公室 电 话: 5500690(转:3)
E-mail: hechengd@
教材:有机化学(第三版)(上、下册)
胡宏纹 高等教育出版社出版
辅导教材:
基础有机化学(第三版)
邢其毅、裴伟伟
基础有机化学习题解答与解题示例
邢其毅、徐瑞秋、裴伟伟编 北京大学出版社出版
学习中应注意的几个方面
1. 有机化合物的结构与反应
有规律的反应 结构 性质 反应 特殊反应
2. 有机反应与反应机理
反应物
?
多步反应
产物
反应原理 反应过程 反应规律
机理
3. 有机反应的应用——有机合成
简单化合物 复杂分子 如何 步骤最少 产率最好
上课纪律的要求:
1、每节课前关闭手机;上课玩手机发现后没收。 2、每次课提前五分钟到课堂; 3、值周班干必须在每次课前点名,向老师汇报本班到课 情况。旷课三次补考,考试作弊补考。 4、上课不得吃东西。
用,有机结构理论迅速发展,提出了“价键理论”、
“分 子轨道理论”和“分子轨道对称守恒原理”,揭示
了化
● 我国在天然有机化合物的合成领域处于世界领先水 平,1965年合成了具有生理活性的蛋白质——结晶 牛胰岛素(化学通报,1965.5 P257-285);
● 1979年完成了酵母丙氨酸转移核糖核酸的半合成,
1981年完成了全合成(化学通报,1982.12 P28)
● 近年来由于生物学的发展,对于复杂的生命现象的研究已进
入分子的水平,是分子的形成、运动及变化的过程。这些分子主 要是有机分子,这些复杂分子结构,随着物理及化学的发展而被 一一阐明(如胆甾醇、血红素、叶绿素等)。尤其是对核酸、蛋 白质的结构研究,现在也已进入一定程度,并了解到二者在控制 遗传信息的传递、高等动物的记忆活动等许多方面的特殊作用。 彻底揭开其结构的奥秘,将使生物体及生命现象的研究进入一个 新水平。研究有机化学的深远意义之一是在于研究生物体及生命 现象。
当前研究的热点领域:
1. 具有潜在光、电、磁等功能的有机分子的合成
和组装;
2. 分子材料中的电子、能量转移和一些快速反应
过程的研究;
3. 研究分子结构、排列方式与材料性能的关系,
发展新的分子组装的方法,探讨产生特殊光电磁现
象的机制;探索新型分子材料在光电子学和微电子
学中的应用。
生物化工、功能材料、生物科学与有机化学结合, 形成新的产业部门。
1806年斯图萘尔(sertü ner)首次从鸦片中分离出第 一个生物碱---- 吗啡,直到1952年才确定了其结构,并 为全合成所证实。
这对于认识有机化合物无疑是一个重要阶段。但还未能 用人工方法合成出有机化合物。因当时盛行的“生命论”, 从而阻碍了有机合成的发展。
■ 1828年,德国化学家维勒(F· wohler)由氰酸铵(典型 无机物)制成尿素(典型有机物)。 O 60℃ NH4OCN H2N-C-NH2 但这一成就未能立即给“生命力”以致命的打击。由于 维勒当时所用的氰酸铵是依赖有机物制成的,“生命力”维 护者争辩说:“生命力”即在维勒所用的氰酸铵中。