有机化学 (修订版)
伍越寰主编、中国科学技术出版社
有机化学 (上、下册)
R.T.莫里森[美] 著、科学出版社 有机化学结构与功能 （原著第4版）
福尔哈特[美]等著，戴立信等译、化学工业出版社
http://211.67.150.35/jingpin/c96/index.htm
有机化学学什么？
官能团
写出 推测
4. 反应速度慢、副反应多(multiple reactions)；
催化剂 （活化分子） 反应条件 加热 （增加分子热运动） Cl 搅拌 CH3CH2CH2Cl + CH3CHCH3 hu
CH3CH2CH3 + Cl2
Cl Cl CH3CHCH2Cl + CH3-C-CH3 Cl
CH3CH2CHCl + ClCH2CH2CH2Cl Cl ”而不用“ ”
Lewis 的共价键理论的优缺点： 优点：比较正确的反映了离子键和共价键的区别。 不足：没有揭示共价键的真正本质。 价键理论： 形成共价键的电子只限于成键的两个原子 之间的区域，提出了一些成键的条件。
分子轨道理论：原子形成分子时，原子的全部电子都对 成键有贡献，只是其中有些电子起主要作用，形成的共 价键的电子是在整个分子中运动的。
2、新理论、新概念日新月异。 1963年：[美] Pearson 提出软硬酸碱理论。 1965年：〔美〕Woodward ＆ Hoffmann 提出 “分子轨道对称守恒原理”。 二十世纪80年代初： [美]赫尔顿（Herndon）提出“结构共振论，使
得鲍林的共振论得以定量化。
3、新方法新技术不断发展 在合成方法上除了传统的化学合成方法外，这些年 来发展了多种新的合成方法：光合成、电合成、超声波 合成、微波合成等新方法。 利用计算机设计合成路线也已得到了初步的应用。 4、新的实验测试手段日益更新 有机化学中最常用的测定手段：NMR、IR、UV、 MS. 此外顺磁共振、激光拉曼光谱、X射线衍射、中子 衍射、电子自旋光谱、高倍电子显微镜等。
艘触礁的破船，被淹没在有机合成的浪滔之中。
开辟了有机合成的新纪元。
1848年：德国化学家葛美林(L.Gmelin) 对有机化学 提出了新的定义，即现在所用的定义：含碳化合物 的化学就是有机化学。 Organic Chemisty is the Chemisty of Carbon Compounds 肖莱马(C.Schorlemmer) 有机化学是研究碳氢化合物及其衍生物的科学。
命名
写出
结构
说明
化学性质
系统 命名
平面结 构和立 体结构
鉴 别
合 成
反应 历程
第一章 绪 论
目的要求： 一、 有机化学的研究对象——了解
二、 共价键理论——理解
三、 研究有机化合物的一般步骤——了解 四、 有机化合物的分类——了解
第一节
有机化学的研究对象
一、有机化学的产生和发展
17世纪中期，按照来源分为: 矿物物质 无机物（inorganic） 动物物质 有机物(organic ) 植物物质 organic---derived from living organism 生命力论(Vital force theory)： 有机化合物只能由有机体产生。 organic compounds needs a “vital force” to create them. 无机化合物则存在于无生命的矿藏中。
所以写有机反应式常用“
5. 分子组成复杂(complicated structure)，异构现象普遍
异构体(isomers)
VB12: C63H90N14O14PCo 它含有9个C*，具有 512个立体异构体。
有机物和无机物的差別
有机化合物 种类 构成元素 化学结合 熔点 溶解性 可燃性 离子反应 反应及速率 构造 非常多（约2000万种） 无机化合物 比较少（40万种） 约100种全部元素 离子结合 一般较高 一般溶于水，但不溶于 有机溶剂 不燃的较多 一般为电解质，常为离 子反应 较无副反应，且反应速 率较快 较简单，较少异构现象
主要C、H、O、N、P、S、X
共价结合 一般较低 一般不溶于水，但溶于有机溶剂 在空气中多数会燃烧 一般为非电解质，所以多数为非 离子反应 反应复杂，速率较慢， 故常需催化剂 复杂，常有异构现象
第二节
共价键的一些基本概念
一、共价键的理论 二、共价键的参数 三、共价键的断裂方式
回顾： 原子结构
Atom---nucleus和electrons electrons ---moving around the nucleus 电子绕核运动没有确定的轨道，不能精确测定或计 算电子在任一时刻所在的位置，也不能描绘出其运 动轨迹，我们只能指出它在核外空间某处出现机会 的多少。
有机化学的两个前沿阵地： 1、有机化学与生物化学相结合，从分子水平来研究 生物学问题。 2、有机化学与现代物理学相结合,使研究方法现代化 有机化学的任务：是研究有机化合物的组成、结构、 性质、合成和反应历程等。
“自从Berthelot指出有机合成这条道路之后， 有机化学实质上是在‘老的自然界’旁又放置 了
“一个学生除普通化学外，如果能再 学一门化学课程时，他会发现有机化学对
他深入了解世界是最好的.” ——鲍林（Pauling）
二、有机化合物的特点
1. 容易燃烧(inflammable)，生成CO2和H2O；
但CCl4 不但不燃烧，而且可以作灭火剂
2. 熔点、沸点低(low m.p. and b.p.)，热稳定性差；
“……有机物是生命过程的产物，所以有机物只能 在细胞中受一种奇妙的‘生命力’的作用才能产生。 生命力是活细胞所固有的，人工无法创造生命力， 也就无法用化学的方法制造有机物。生命力是什麽 呢？神秘，不可捉摸。” －贝采利乌斯(Berzilius) 1828年 德国化学家维勒在实验室将无机物氰酸铵 溶液蒸发得到有机物尿素。 Inorganic NH4OCN →（NH2)2CO organic
1972年：〔美〕哈佛大学教授伍德(Woodward)合成VB12.
1965年：我国化学家合成了具有生物活性的结晶牛胰岛 素。是我国化学家在探索生命奥秘的征途上所 攀登上的第一座高峰。 1970年：美国化学家合成了由188个氨基酸组成的人 生长激素。 1981年：我国科学家又合成了生命遗传物质:酵丙氨氨 酸转移核糖核酸。 1984年：发现足球烯C60.现在合成了C76、 C78、 C84、 C90、 C94 ···等.将可用作高级润滑剂. ··· ···
旋方向相反 C的6电子排布： 22s22px12py12pz0 1s O的8电子排布： 1s22s22px22py12pz1
八隅体 (octet)：原子总是倾向获得与惰性气体相 同的价电子排布 (价电子层达到8个电子的稳定结构)

离子键 (ionic bond)：原子间通过电子转移产生的 正负离子相互结合而成键 ( 电子得失 )
近代有机化学可归纳为四个新来描述：
1、新的有机化合物和新的有机反应层出不穷。 1900年：15万
1945年： 110万 1961年： 175 1972年： 400万
年增加量
（2.1万） （4万） （20万）
1984年：近800万 （33万） 1990年：1057.6万 （42万）
上世纪最后一天据 美国CA统计:2343万（128万／年增）
等层。
原子轨道（atomic orbitals）： 电子在空间可能出现的区域称为原子轨道。 s、p、d、f
s、p轨道的电子云示意图
s
px
py
pz
最低能量原理：电子从能量最低的轨道排起，
按能量的增高依次排上去
洪特规则：电子尽量占据最多的能级相同的轨 道，且自旋方向相同
鲍林原理：每个轨道最多容纳两个电子，且自
单电子电子云结构
电子云密集的地方电子出现的机会多；电子云稀疏 的地方，电子出现的机会较少
在含有多个电子的原子里，电子的能量是不同的。 有些电子能量较低，在离核较近的区域里运动；有些 电子能量较高，在离核较远的区域里运动。 科学上把能量不同的电子的运动区域称为电子层。 把能量最低、离核最近的电子，称其运动在第一电子 层上；能量稍高、运动在离核稍远的电子，称其运动 在第二电子层上；有里向外，依次类推，叫三、四、 五、六、七层。 也可把它们依次叫K、L、M、N
一般＜400℃ m.p.（NaCl）= 801℃；b.p.（NaCl）= 1413℃
3. 难溶于极性大的水(immiscible with water) 易溶于非极性的有机溶剂；
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
一、共价键理论
共价键 理 论
价键理论(Valence Bond Theory, VB法)
分子轨道理论(Molecular Orbital Theory, MO法)
1、价键理论(又称电子配对理论)
成键的两个原子具有未成对电子且自旋相反时， 就可偶合配对，每一对电子成为一个共价键。 共价键具有饱和性。如果一个原子的未成对电子已 经配对，它就不再与其它原子的未成对电子配对。 共价键具有方向性。原子轨道重叠时重叠的程度 最大。
注意：有机化合物中不能没有碳，但碳本身和一 些简单的碳化合物不属于有机化合物。
例：CO、CO2、CO32-、CaC2、金属羰基化合物等， 它们都属无机化合物。
H
B
C
Si
N P
O S
F Cl Br I
有机化合物中常见的元素
1857年凯库勒提出了碳是四价的学说。 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。 1861年，布特列洛夫提出了化学结构的观点。 1865年，凯库勒提出了苯的构造式。 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。 二十世纪20年代以来，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 学键的微观本质，建立了现代结构理论的基础。