有機(jī)化學(xué)第一章課件

有機(jī)化學(xué)佘志剛中山大學(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院有機(jī)化學(xué)研究所有機(jī)化學(xué)定義：研究有機(jī)化合物來(lái)源、制備、結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用以及有關(guān)理論、變化規(guī)律和方法學(xué)科學(xué)。有機(jī)化學(xué)是化學(xué)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)課；是藥學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課；是環(huán)境、預(yù)防醫(yī)學(xué)等專(zhuān)業(yè)的公共基礎(chǔ)課。有機(jī)化學(xué)（90學(xué)時(shí)）教材有機(jī)化學(xué)，古練權(quán)，汪波，吳云東等編新教材：

在多年教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ)上,編寫(xiě)出了新教材。經(jīng)過(guò)5年的使用和修改，已經(jīng)成為正式教材。教學(xué)內(nèi)容體系本課程將采用全新的教學(xué)內(nèi)容體系?！队袡C(jī)化學(xué)》內(nèi)容和結(jié)構(gòu)《有機(jī)化學(xué)》包括四個(gè)部分第一部分：有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)第二部分：有機(jī)化學(xué)反應(yīng)第三部分：生物有機(jī)化合物第四部分：專(zhuān)題討論

第一和第二部分是基礎(chǔ)；第三和第四部分是有機(jī)化學(xué)的深化、發(fā)展和應(yīng)用。教學(xué)參考書(shū)

邢其毅等編，基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)（第二版），高教出版社，1998有機(jī)化學(xué)，胡宏紋，高等教育出版社，1990有機(jī)化學(xué)，RT莫里森，科學(xué)出版社。1992GrahamSolomons,OrganicChemistry,seventhedition,JohnWiley&Sons,Inc.JohnMcMurry,OrganicChemistry,6thEd.,2004,Brooks/Cole

網(wǎng)上有機(jī)資源美國(guó)有機(jī)化學(xué)會(huì)雜志IUPAC命名有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)網(wǎng)站有機(jī)資源網(wǎng)有機(jī)人名反應(yīng)中國(guó)手性網(wǎng)有機(jī)化學(xué)論壇校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)課程資源有機(jī)化學(xué)國(guó)家級(jí)精品課程

有機(jī)化學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程－立體化教材體系

有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)方法初步方法1.課前預(yù)習(xí)，課后復(fù)習(xí)，學(xué)會(huì)聽(tīng)課，及時(shí)發(fā)問(wèn)，提高學(xué)習(xí)效率。2.必要的記憶：如命名原則、某些重要的反應(yīng)等。通過(guò)必要的記憶，可以熟悉反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，活躍思維，提高興趣。3.及時(shí)總結(jié)，把握主線(xiàn)——結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。4.多做練習(xí)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與同學(xué)和老師討論。5.重視實(shí)驗(yàn)，鞏固知識(shí)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

關(guān)鍵：興趣考試及成績(jī)?cè)u(píng)定平時(shí)分?jǐn)?shù)（課堂測(cè)驗(yàn)、小結(jié)10%）。期中考試（35%）。期末考試（55%）。聯(lián)系方式:佘志剛：（用于輔導(dǎo)）Phone:Email:

第一章有機(jī)化合物分子的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)第一章重點(diǎn)講解問(wèn)題一.有機(jī)化合物和有機(jī)化學(xué)(發(fā)展及定義)二.有機(jī)化合物的特性三.價(jià)鍵理論四.雜化軌道理論與有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)五，分子軌道理論六.有機(jī)化合物的基本骨架和官能團(tuán)七.有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系

(1)共價(jià)鍵(2)非共價(jià)作用(3)結(jié)構(gòu)異構(gòu)一.有機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)

什么是有機(jī)化合物？什么是有機(jī)化學(xué)？1.有機(jī)化合物（1）最初的有機(jī)物是從植物內(nèi)取得的，如：糖酒，染料，醋，含義有“有生機(jī)之物”。我國(guó)很早利用有機(jī)物：《周禮》記載有“染人”，管理染色，制酒工業(yè)，周王時(shí)代已經(jīng)使用膠，漢代造紙。

漢末的“神農(nóng)本草經(jīng)”記載了365種藥物，其中大部分為植物，是世界上最早的一部藥典。此時(shí)所使用的有機(jī)化合物是“混合物”。（2）有機(jī)化合物的純化在長(zhǎng)期實(shí)踐中，人們掌握了有機(jī)化合物的純化方法。1773年，由尿液中－－－尿素1769年，由葡萄汁內(nèi)－－酒石酸檸檬汁內(nèi)－－－檸檬酸尿－－－尿酸酸牛奶－－－乳酸等1805年鴉片－－－嗎啡（3）有機(jī)物組成分析

有了純的有機(jī)化學(xué)，人們要問(wèn)，有機(jī)化合物有什么組成的？我們知道有機(jī)化合物是可以燃燒的，但當(dāng)時(shí)燃燒是有什么引起的，還不清楚，當(dāng)時(shí)認(rèn)為空氣是純凈物。為了解釋燃燒過(guò)程，科學(xué)家提出“燃素學(xué)說(shuō)”。正是這種理論阻礙了有機(jī)物分析方法的發(fā)展。直到Lavoisier首次闡明物質(zhì)的燃燒的本質(zhì)－物質(zhì)與空氣中的氧反應(yīng)的結(jié)構(gòu)，推翻了“燃素學(xué)說(shuō)”，建立了有機(jī)化學(xué)的分析方法。從而證明有機(jī)化合物主要是由碳和氫組成的。（4）人工合成有機(jī)化合物

1806年J.Berzelius首先使用“有機(jī)化學(xué)”名詞，他認(rèn)為有機(jī)物在動(dòng)植物體內(nèi)細(xì)胞中受特殊力量的作用而產(chǎn)生的，這種力量叫“生活力”。因此人工合成是不可能的。

1828年．F.Wohler從無(wú)機(jī)氰酸銨NH4CNO轉(zhuǎn)化為尿素CO(NH2)2（有機(jī)物）告訴Berzelius，他說(shuō)“我合成尿素不需要人或動(dòng)物的肝或腎”。但當(dāng)時(shí)一些權(quán)威的科學(xué)家認(rèn)為Wohler的合成不是全合成。認(rèn)為尿素是動(dòng)物排泄物，易分解為CO2和NH3，是有機(jī)物和礦物之間的聯(lián)系環(huán)節(jié)。Organic

——derivedfromlivingorganismVitalforcetheory——Organiccompoundsneedsa“vitalforce”tocreatethem1828，F(xiàn)riedrichWohler

1845年，柯?tīng)柊睾铣闪舜姿幔–H3COOH）之后，不斷有有機(jī)物被人工合成，如石蠟烴、醇、脂肪酸、甘油、蘋(píng)果酸、甲醛糖、毒芹堿和尿酸等特別是在1854年，貝特羅合成了脂肪這一發(fā)現(xiàn)引起巨大轟動(dòng)，因?yàn)橹臼羌?xì)胞組織內(nèi)的物質(zhì)，它的人工合成意味著

“生命力論”被徹底推翻。后來(lái)更多的有機(jī)化合物被合成出來(lái)：有機(jī)化合物定義從來(lái)源定義：人工合成有機(jī)物擴(kuò)大有機(jī)物的范圍，至此把從動(dòng)植分離出的有機(jī)物和人工合成的物質(zhì)都叫有機(jī)物。從組成定義：自從Laooisier等創(chuàng)造了有機(jī)化學(xué)合物分析方法后，對(duì)其組成就有新的認(rèn)識(shí)，通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)有機(jī)物含有碳和氫，少數(shù)還含有氮、氧、硫、鹵素等。因此1848年L.Gmelim把有機(jī)化學(xué)叫“碳的化學(xué)”，有機(jī)物“含碳的化合物”，但這不科學(xué)。我們今天把有機(jī)物看作是碳?xì)浠衔铮N）及其衍生物。

2.有機(jī)化學(xué)人們使用有機(jī)物歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，但有有機(jī)化學(xué)作為一門(mén)科學(xué)是近代的事。①十九世紀(jì)初至五十年代，有機(jī)化學(xué)才形成獨(dú)立學(xué)科。當(dāng)時(shí)，人們可以合成有機(jī)化合物，對(duì)有機(jī)物的來(lái)源，組成，合成及性質(zhì)方面有初步了解。“有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)是怎樣的？”②碳原子的四價(jià)學(xué)說(shuō)：—建新有機(jī)物結(jié)構(gòu)理論1857年Keküle和Couper收集豐富的資料，研究許多碳化合物，兩人獨(dú)立地提出兩個(gè)原則：碳是四價(jià)的：碳在有機(jī)物中保持四價(jià)，無(wú)論多復(fù)雜的分子，碳原子和其它原子保持一定比例。CH3CHCl2等。碳原子可以互相成鍵:

因此可以組成長(zhǎng)鏈和復(fù)雜的化合物。他們的觀(guān)點(diǎn)建立了有機(jī)結(jié)構(gòu)（平面結(jié)構(gòu)）理論基礎(chǔ)。

③有機(jī)分子的立體結(jié)構(gòu)的建立1874年由VantHoff和LeBel分別提出碳的四面體構(gòu)型的學(xué)說(shuō)（不是平面結(jié)構(gòu)），建立了有機(jī)化學(xué)立體結(jié)構(gòu)概念。奠定了立體有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)。碳原子的四價(jià)理論和有機(jī)分子面四面體結(jié)構(gòu)的建立，使有機(jī)化學(xué)成為完整的獨(dú)立的學(xué)科?！翱梢?jiàn)人們對(duì)有機(jī)化合物和有機(jī)化學(xué)認(rèn)識(shí)經(jīng)過(guò)了漫長(zhǎng)歷史階段，沖破了重重障礙和阻力，才得以形成現(xiàn)代的系統(tǒng)、科學(xué)的有機(jī)化學(xué)。”④現(xiàn)代有機(jī)化學(xué)的發(fā)展上世紀(jì)初，有物理學(xué)等一系列新發(fā)現(xiàn)的推動(dòng)下，建立價(jià)鍵理論。上世紀(jì)三十年代量子化學(xué)引入，使有機(jī)化學(xué)有了理論指導(dǎo)，有理論基礎(chǔ)。闡明了化學(xué)鍵的微觀(guān)本質(zhì)。上世紀(jì)六十年代起，現(xiàn)代物理方法的應(yīng)用（X一光線(xiàn)，四大光譜，計(jì)算機(jī)），使有機(jī)物結(jié)構(gòu)測(cè)定就很方便，有機(jī)化學(xué)面貌煥然一新。而今有機(jī)化學(xué)已經(jīng)發(fā)展為許多分支，天然有機(jī)化學(xué)，高等有機(jī)化（理論有機(jī)），有機(jī)合成化學(xué)，有機(jī)分析化學(xué)等，和其它學(xué)科形成多種邊緣科學(xué)：金屬有機(jī)化學(xué)，生物有機(jī)化學(xué)，量子有機(jī)化學(xué)等。我國(guó)是最早的文明古國(guó)，古代對(duì)天然有機(jī)物的利用（中草藥），有卓越的成就，為人類(lèi)作了貢獻(xiàn)。1965年我國(guó)首次成功的用化學(xué)方法合成了具有生物活性的蛋白質(zhì)——牛胰島素的全合成，現(xiàn)在可以合成多種復(fù)雜的具有生理活性的天然物質(zhì)。

有機(jī)化學(xué)是一門(mén)迅速發(fā)展的學(xué)科

1901~2002年，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)共94項(xiàng)，其中有機(jī)化學(xué)方面的化學(xué)獎(jiǎng)57項(xiàng)，占化學(xué)獎(jiǎng)61%2008年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)瑞典皇家科學(xué)院諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)今天宣布,美籍華裔科學(xué)家錢(qián)永健和美國(guó)科學(xué)家馬丁·沙爾菲、日本科學(xué)家下村修獲得2008年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),因?yàn)樗麄儼l(fā)現(xiàn)和研究了綠色熒光蛋白。錢(qián)永?。簩?duì)研究綠色熒光蛋白發(fā)光機(jī)理,發(fā)明了多色熒光蛋白標(biāo)記技術(shù),可用各種顏色來(lái)標(biāo)識(shí)不同的蛋白和細(xì)胞,為細(xì)胞生物學(xué)和神經(jīng)生物學(xué)發(fā)展帶來(lái)一場(chǎng)突破。

下村修：首位從水母中分離出綠色熒光蛋白的科學(xué)家。

馬丁·沙爾菲：他的成就在于將綠色熒光蛋白表達(dá)到其他生物體,綠色熒光蛋白能夠作為各種生物現(xiàn)象的亮光基因標(biāo)簽,他的貢獻(xiàn)巨大。有機(jī)化學(xué)的定義ModernDefinitionofOrganicChemistry——OrganicChemistryistheChemistryofCarbonCompounds

（Hydrocarbonsandderivates)有機(jī)化學(xué)

研究有機(jī)化合物來(lái)源、制備、結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用以及有關(guān)理論、變化規(guī)律和方法學(xué)科學(xué)。自然界中碳的循環(huán)

二.有機(jī)物的特性1.分子組成復(fù)雜：如：B12C63H90N14O14PCo2.對(duì)熱不穩(wěn)定、可燃燒，可用以區(qū)別有機(jī)物和無(wú)機(jī)物；除少數(shù)有機(jī)物外，絕大部分有機(jī)物可燃性：如酒精、糖、汽油、棉花、木材。有的有機(jī)物加熱到一定溫度易分解。

3.

在水中溶解度一般較小，易溶于有機(jī)溶劑。“相似相溶原理”；有機(jī)物多數(shù)極性小，按相似相容原理，只溶于極性小的溶劑中，如乙醇、苯、乙醚中，難溶于極性強(qiáng)，介電常數(shù)大的水，當(dāng)然少數(shù)一些極性較大的有機(jī)物，如乙醇、乙酸等也與水混溶。

4.溶點(diǎn)低——400℃以下。有機(jī)物在室溫下常為氣體、液體或低熔點(diǎn)的固體。有機(jī)物分子是共價(jià)鍵組成的，分間作用較小，熔點(diǎn)低，熔點(diǎn)也是有機(jī)化合物的重要物理常數(shù)一，鑒別和判斷有機(jī)化合物的純度。5.反應(yīng)速度慢有機(jī)反應(yīng)很慢，有些反應(yīng)幾小時(shí)，幾天甚至幾十天才能完成。像煤、石油經(jīng)過(guò)幾億萬(wàn)年才形成的。原因：有機(jī)反應(yīng)是分子間的反應(yīng)，需要分子間的有效撞頭，只有那些能量較高分子才能發(fā)生有效碰撞，因此有機(jī)反應(yīng)常需要加熱，光照以增加能量，增加催化劑降低活化能，攪拌增加分子的碰撞機(jī)會(huì)。6.反應(yīng)復(fù)雜——副反應(yīng)多，產(chǎn)率低。有機(jī)分子組成復(fù)雜，反應(yīng)常常在多個(gè)部位發(fā)生，產(chǎn)生不同的產(chǎn)物，以致主產(chǎn)物的產(chǎn)率較低。因此有機(jī)合成常需要選擇最佳的反應(yīng)條件；反應(yīng)后產(chǎn)物中混合雜質(zhì)較多，需要進(jìn)行分離提純。7、同分異物質(zhì)的現(xiàn)象普遍無(wú)機(jī)物有幾萬(wàn)種，而由碳組成的有機(jī)物大約幾百萬(wàn)種，這是由同分異物現(xiàn)象造成的。例C14H30，十四烷就有1858個(gè)異構(gòu)體。Question:——Whatmakescarbonsospecial?——Whyaretheresomanycarbon-containingcompounds?

Answer：

物質(zhì)性質(zhì)是由結(jié)構(gòu)決定的!

三，價(jià)鍵理論ValenceBondTheory

共價(jià)鍵的形成看成是原子軌道的重疊或電子配對(duì)的結(jié)果。兩個(gè)原子的未成對(duì)電子，若自旋相反，就能配對(duì)。

共價(jià)鍵具有方向性共價(jià)鍵具有飽和性最大重疊原理

共價(jià)鍵的飽和性和方向性決定了共價(jià)鍵分子的基本組成：H2,Cl2，H2O,HCl等。Question：為什么碳原子核外只有兩個(gè)未成對(duì)的單電子，但是能形成四個(gè)化學(xué)鍵？如：CH4,C2H6，不是平面結(jié)構(gòu)，而且是四面體結(jié)構(gòu)，鍵角在109.5o左右？

這是價(jià)鍵理論無(wú)法解釋的。于是科學(xué)家提出了雜化軌道理論。四、雜化軌道理論HybridizationC1s22s22p2——2s22px12py12pz0

N1s22s22p3——2s22px12py12pz1O1s22s22p4——2s22px22py12pz1

如果C、N、O與氫成鍵使用原子軌道p軌道，則H-C-H、H-NH2和H-O-H的鍵角應(yīng)該是900事實(shí)上，分子的鍵角并不等于原子軌道間的夾角因此提出了雜化軌道理論，認(rèn)為C、N、O在與氫原子成鍵時(shí)使用的是s

與p

軌道的雜化軌道C1s22s22p2

2s22px12py12pz02s12px12py12pz1

1s+1px+

1py+

1pz

4

sp3eachorbitalhasoneelectron1.

sp3Hybridizationpromotionhybridization雜化軌道：能量相近的原子軌道經(jīng)能量均化的過(guò)程（重新組合）所形成的能量相等的軌道。1.

sp3HybridizationToformaTetrahedronCarbonBondinginMethane1.sp3HybridizationConfigurationisomers

——enantiomersachiralcarbon——acarbonlinkedwithfourdifferentkindsofatoms1.

sp3HybridizationBondinginEthaneC—C鍵：

s

鍵（sp3-sp3）C—H鍵：

s

鍵（1s-sp3）Conformationisomer

——ethaneC1s22s22p22s22px12py12pz02s12px12py12pz1

1s+1px+1py+1pz

3

sp2+1

pzeachorbitalhasoneelectronpromotionhybridization2.

sp2Hybridization2.sp2HybridizationToformaplanercarbonBondinginEtheneC=C鍵：1s

鍵（sp2–sp2）

+1p

鍵（p–p）C—H鍵：

s

鍵（1s–sp2）2.

sp2Hybridizationanotherkindofstereo-isomer——

GeometricIsomerization--cis,transC1s22s22p2

2s22px12py12pz0

2s12px12py12pz1

1s+1px+1py+1pz

2sp+1

py+

1pzeachorbitalhasoneelectron

promotionhybridization3.

spHybridization3.

spHybridizationToformalinearcarbonBondinginEthyneC≡C鍵：

1s

鍵（sp2–sp2）

+2p

鍵（p–p）C—H鍵：

s

鍵（1s–sp）3.

spHybridizationOpticalActivityinAllenes4.有機(jī)分子lewis電子結(jié)構(gòu)式和凱庫(kù)勒(kekulé)結(jié)構(gòu)式

原子的電子配對(duì)成鍵，形成穩(wěn)定的電子構(gòu)型。這種用電子對(duì)表示共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)的化學(xué)式稱(chēng)為lewis結(jié)構(gòu)式。

表示出未共用電子對(duì)的

lewis電子結(jié)構(gòu)式和kekulé結(jié)構(gòu)式凱庫(kù)勒(kekulé)結(jié)構(gòu)式是用鍵線(xiàn)表示化學(xué)鍵5.有機(jī)化合物異構(gòu)現(xiàn)象Isomerism5.有機(jī)化合物異構(gòu)現(xiàn)象Isomerism

Isomers

ConstitutionalisomersStereoisomersConfigurationalisomersConformationalisomersOpticalisomersGeometricisomersEnantiomersDiastereomers具有相同分子式，而分子中原子或基團(tuán)連接的順序不同的，稱(chēng)為構(gòu)造異體。在分子中原子的結(jié)合順序相同，而原子或原子團(tuán)在空間的相對(duì)位置不同的，稱(chēng)為立體異構(gòu)。構(gòu)造異構(gòu)又分為（碳）鏈異構(gòu)、位置異構(gòu)和官能團(tuán)異構(gòu)。立體異構(gòu)又分為構(gòu)象和構(gòu)型異構(gòu)，而構(gòu)型異構(gòu)還分為順?lè)串悩?gòu)和旋光異構(gòu)（對(duì)映異和非對(duì)映異構(gòu)體）。

6.共價(jià)鍵的屬性1)鍵長(zhǎng)

成鍵兩原子核之間的距離。單位：nmorpm,同類(lèi)型化學(xué)鍵的鍵長(zhǎng)估計(jì)化學(xué)建的穩(wěn)定性。2)鍵角兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角。反映一個(gè)分子的立體結(jié)構(gòu)3)鍵能

形成共價(jià)鍵過(guò)程中體系釋放的能量或共價(jià)鍵裂解成原子時(shí)體系吸收的能量。

C-H鍵鍵能=415kJ/mol

鍵能反映共價(jià)鍵的強(qiáng)度，鍵能愈大則鍵愈穩(wěn)定。4)鍵的極性：鍵的極性是由于成鍵原子的電負(fù)性不同而引起的非極性共價(jià)鍵極性共價(jià)鍵

H-HCl-ClH-Clδ+δ-

δ+

部分正電荷δ-部分負(fù)電荷偶極矩()有方向性箭頭由正端指向負(fù)端、指向電負(fù)性更大的原子。凈偶極矩指向多原子分子的偶極矩,是各鍵偶極矩的向量和。(分子的形狀)=e·d

單位：DThevectorsumofthemagnitudeandthedirectionoftheindividualbonddipoledeterminestheoveralldipolemomentofamolecule

MolecularDipole5）鍵的極化度在外電場(chǎng)作用下，共價(jià)鍵的極性發(fā)生變化稱(chēng)做鍵的極化性。鍵的極化性用極化度來(lái)度量，它表示成鍵電子被成鍵原子核電荷約束的相對(duì)程度。極化度與成鍵原子的體積、電負(fù)性、鍵的種類(lèi)以及外電場(chǎng)的強(qiáng)度有關(guān)。例如：

小結(jié)共價(jià)鍵的鍵能和鍵長(zhǎng)反映了鍵的強(qiáng)度，即分子的熱穩(wěn)定性；鍵角反映了分子的空間形象；鍵的偶極矩和鍵的極化性反映了分子的化學(xué)反應(yīng)活性和它們的物理性質(zhì)。

五、MolecularOrbitals

Molecularorbitalsbelongtothewholemolecule

sbond:formedbyoverlappingoftwosorbitalsBondstrength/bonddissociation:energyrequiredtobreakabondorenergyreleasedtoformabondIn-phaseoverlapformsabondingMO;out-of-phaseoverlapformsanantibondingMOSigmabond(s)isformedbyend-onoverlapoftwoporbitalsAsbondisstrongerthanapbondPibond(p)isformedbysidewaysoverlapoftwoparallelporbitals六、有機(jī)分子的基本骨架和官能團(tuán)基本骨架

——

由碳-碳鍵和碳-氫鍵構(gòu)成六、有機(jī)分子的基本骨架和官能團(tuán)有機(jī)分子的官能團(tuán)官能團(tuán)：有機(jī)分子中具有一定性質(zhì)的部分原子的集合。含官能團(tuán)的有機(jī)化合物：可看作是碳?xì)浠衔镏袣浔桓鞣N不同官能團(tuán)取代后的產(chǎn)物，即烴的衍生物。有機(jī)化合物按官能團(tuán)分為：烯烴、炔烴、鹵代烴、醇/酚、醚、醛/酮、羧酸及其衍生物、胺、腈、硝基化合物、磺酸等。（1）FunctionalGroupsContainingHalogen鹵代烴AlkylHalides

e+R-Xe-R++X-StructuralFeatures:X:ns2np5halogen-----electronegativityisbiggerthancarbonPolarCovalentBond（2）FunctionalGroupsContainingOxygen

醚（Ethers）

R-O-R

醇（Alcohols）

R-OH

酚（Phenols）

Ar-OH

醛（Aldehydes）R(H)C=O

酮（Ketones）

R2

C=O

羧酸及其衍生物（CarboxylicAcidsandtheirDerivatives）

RCOOH,RCOOR’,RCONR’2,RCOX（2）FunctionalGroupsContainingOxygenThestructureFeatures:O:(1s2)2s22p4

sp3,sp2hybridization

C-Osingle,doublebond4orbitals,but6electronsinanatomsthereistwolonepairsofelectrons（2）FunctionalGroupsContainingOxygenThestructureFeatures:

PolarCovalentBondHydrogen-Bond(3)FunctionalGroupsContainingNitrogen

胺（Amines）:RNH2R2NHR3N

季銨鹽（R4N+X-）

亞胺（Imines）:-C=NH,-C=NR;

腈（Nitrile）:RCN(-CN,cyanogroup)(3)FunctionalGroupsContainingNitrogenThestructureFeatures:N:(1s2)2s22p3

sp3,

sp2,

sphybridization

C-Nsingle，

double,triplebond4orbitals,but5electronsinanatomsthereisalonepairofelectrons(3)FunctionalGroupsContainingNitrogenThestructureFeatures:PolarCovalentBondHydrogen-Bond七、有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系

均裂

自由基反應(yīng)（A：BA?+B?）親電加成

親電反應(yīng)有機(jī)反應(yīng)親電取代(舊鍵的斷裂離子型反應(yīng)

消去反應(yīng)和新鍵形成）（A：BA++B-

）親核加成異裂

親核反應(yīng)親核取代協(xié)同反應(yīng)——1.共價(jià)鍵的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系（1）C-H鍵鍵能較高，其斷裂一般是通過(guò)游離基反應(yīng)（A：BA?+B?）（1）共價(jià)鍵的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系(2)極性共價(jià)鍵，如C-X，C-OTs等，取代反應(yīng)更多是通過(guò)親核方式進(jìn)行1.共價(jià)鍵的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系(3)不飽和鍵可以發(fā)生加成反應(yīng)，并且因?yàn)殒I的特性不同反應(yīng)的歷程不同——1.共價(jià)鍵的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系(4)誘導(dǎo)效應(yīng)與消去反應(yīng)誘導(dǎo)效應(yīng)（inductiveeffect）—

某一原子或基團(tuán)的電負(fù)性或極性使得電子沿著σ鍵傳遞，導(dǎo)致共享電子對(duì)發(fā)生偏移的作用。消去反應(yīng)——1.共價(jià)鍵的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系(5)氧化還原反應(yīng)氧化反應(yīng)——加氧或脫氫反應(yīng)還原反應(yīng)——加氫和脫氧的反應(yīng)——1.共價(jià)鍵的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系常見(jiàn)官能團(tuán)中碳的氧化態(tài)——1.共價(jià)鍵的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系

01234e.g.1.Hydrocarbons

Alkanes,Alkenes,AlkynesandAromaticCH3CH3,CH2=CH2,CHCH,SubstituteReaction,AdditionReaction,C6H6--Addition,difficult;Substitution,easy——1.共價(jià)鍵的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系e.g.2UnsaturatedCompounds

C=O,C=Cadditionreactiondifferentmechanism——1.共價(jià)鍵的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系e.g.3Acidity

RH,ROH,RCOOH

acidityincreasefromlefttoright——1.共價(jià)鍵的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系e.g.4LewisBaseCompoundscontainingOorN,comparingwithC,havelonepairofelectron,sotheyoftenworkasLewisbase.——1.共價(jià)鍵的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系——2.非共價(jià)作用與性質(zhì)的關(guān)系非共價(jià)力包括：

氫鍵HydrogenBond

偶極-偶極作用力范德華作用力（吸引力和斥力）等作用于分子間和分子內(nèi)影響化合物的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解性能酸堿性、反應(yīng)速率和反應(yīng)方向非共價(jià)力及其強(qiáng)度InteractionsStrengthIon-IoninteractioncomparabletocovalentbondingIon-dipole50~200kJ/molDipole-dipole5~50kJ/molHydrogenbonding4~120kJ/molCation-πinteractions5~80kJ/molπ-πstacking0~50kJ/molvanderWaalsforces<5kJ/mol,variableHydrophobiceffects(1)氫鍵的飽和性和方向性飽和性

當(dāng)A－H中的氫原子與一個(gè)B原子結(jié)合形成氫鍵后，另一個(gè)電負(fù)性大的原子B’則難以接近氫原子了，因?yàn)锽、A的負(fù)電荷將排斥原子B’靠近，因此一個(gè)氫原子只能與一個(gè)雜原子形成氫鍵。

——2.非共價(jià)作用與性質(zhì)的關(guān)系方向性

1.只有當(dāng)A-H…B在同一直線(xiàn)上時(shí)最強(qiáng)；

2.氫鍵的方向和未共用電子對(duì)的對(duì)稱(chēng)軸一致，這樣可使原子B中負(fù)