第一章绪论 ()有机化合物和有机化学 (二)有机化合物的特性 (三)有机化合物的分子结构和结构式 (四)共价键 (五)有机化合物的分类 (六)有机化合物的研究程序(自学)
第一章 绪 论 (一) 有机化合物和有机化学 (二) 有机化合物的特性 (三) 有机化合物的分子结构和结构式 (四) 共价键 (五) 有机化合物的分类 (六) 有机化合物的研究程序(自学)
(-)有机化合物和有机化学 (1)有机化合物 定义1:有机化合物就是含碳化合物( L gmelin定义,1894年)。 定义2:有机化合物就是碳氢化合物及其衍生物( Schorlemmer 定义) 有机化合物中除C、Ⅱ以外,只含有O、N、S、P、X等少 数元素。碳和简单的碳化合物,如CO、CO2、CS2、HCN 等通常被看做无机化合物; ·有机化合物数目繁多,已确定结构和性质者大于400种; 同分异构现象在有机化合物中非常普遍。 有机化合物与人们的生活密切相关。 棉花、羊毛、蚕丝、合成纤维、脂肪、蛋白质、碳水化合物、木材、煤、石 油、天然气、橡胶及合成橡胶、塑料、各种药物、染料、添加剂、化妆品等 等都是有机化合物
(一) 有机化合物和有机化学 (1) 有机化合物 定义1：有机化合物就是含碳化合物(L.Gmelin定义，1894年)。 定义2：有机化合物就是碳氢化合物及其衍生物(Schorlemmer 定义)。 • 有机化合物中除C、H以外，只含有O、N、S、P、X等少 数元素。碳和简单的碳化合物，如CO、CO2、CS2、HCN 等通常被看做无机化合物； • 有机化合物数目繁多，已确定结构和性质者大于400万种； 同分异构现象在有机化合物中非常普遍。 • 有机化合物与人们的生活密切相关。 棉花、羊毛、蚕丝、合成纤维、脂肪、蛋白质、碳水化合物、木材、煤、石 油、天然气、橡胶及合成橡胶、塑料、各种药物、染料、添加剂、化妆品等 等都是有机化合物
(2)有机化学 有机化学简史 1806年,柏则里乌斯提出“有机化学”这一名词和“生命力”学 说 1828年, F Wohler由氰酸铵 NHOCN合成尿素NH2CONH2 1845年 Kolbe合成醋酸; 1854年,柏赛罗合成油脂: 1850-1900年,合成有机化学时代,煤焦油化学时代 1900—1940年,有机化学工业时代,煤焦油→染料、药物、炸药; 1940年一,石油化工时代,石油→三大合成材料(橡胶、塑料、 合成纤维); 1990年一,有机化学与生命科学、环境科学、材料科学、能源工 业、国防工业、电子工业、信息产业、无机非金属材料、各种轻 工行业紧密联系,相互促进
(2) 有机化学 有机化学简史 • 1806年，柏则里乌斯提出“有机化学”这一名词和“生命力”学 说； • 1828年, F.Wohler由氰酸铵NH4OCN合成尿素NH2CONH2； • 1845年Kolbe合成醋酸; • 1854年，柏赛罗合成油脂； • 1850－1900年，合成有机化学时代，煤焦油化学时代； • 1900－1940年，有机化学工业时代，煤焦油→染料、药物、炸药； • 1940年－，石油化工时代，石油→三大合成材料（橡胶、塑料、 合成纤维）； • 1990年－，有机化学与生命科学、环境科学、材料科学、能源工 业、国防工业、电子工业、信息产业、无机非金属材料、各种轻 工行业紧密联系，相互促进
有机化学的定义 有机化学是研究有机化合物的来源、 制备、结构、性质及其变化规律的科学。 有机化学可以看作是碳氢化合物及其 衍生物的化学,它包括有机合成化学 天然有机化学、生物有机化学、元素有 机及金属有机化学、物理有机化学、有 机分析化学、应用有机化学等分支
有机化学是研究有机化合物的来源、 制备、结构、性质及其变化规律的科学。 有机化学可以看作是碳氢化合物及其 衍生物的化学，它包括有机合成化学、 天然有机化学、生物有机化学、元素有 机及金属有机化学、物理有机化学、有 机分析化学、应用有机化学等分支。 有机化学的定义
有机化学是化学学科的重要组成部分 200多年来,有机化学的发展,揭示了构成 物质世界的各种有机化合物的结构、有机 分子中各原子间键合的本质以及它们相互 转化的规律,并设计合成了大量具有特定 性质的有机分子;同时,它又为相关学科 (如材料科学、生命科学、环境科学等)的发 展提供了理论、技术和材料。有机化学的 成就使煤、石油、天然气、农产品等自然 资源得到了充分的综合利用,为合成染料 医药、炸药等工业奠定了基础
有机化学是化学学科的重要组成部分。 200多年来，有机化学的发展，揭示了构成 物质世界的各种有机化合物的结构、有机 分子中各原子间键合的本质以及它们相互 转化的规律，并设计合成了大量具有特定 性质的有机分子；同时，它又为相关学科 (如材料科学、生命科学、环境科学等)的发 展提供了理论、技术和材料。有机化学的 成就使煤、石油、天然气、农产品等自然 资源得到了充分的综合利用，为合成染料、 医 药 、 炸药等工业奠定了基础
今天,有机化学正处于富有活力的发展时 期,其趋势和特点是: 1.与生命科学、材料科学及环境科学密切结 2.分子识别和分子设计正在渗透到有机化学 的各领域; 3.选择性反应,尤其是不对称合成,已成为 有机化学的热点和前沿领域 4.有机化学继续在新药和农、医用化学品以 及分子电子材料的开发中起主导作用
• 今天，有机化学正处于富有活力的发展时 期，其趋势和特点是： 1. 与生命科学、材料科学及环境科学密切结 合； 2. 分子识别和分子设计正在渗透到有机化学 的各领域； 3. 选择性反应，尤其是不对称合成，已成为 有机化学的热点和前沿领域； 4. 有机化学继续在新药和农、医用化学品以 及分子电子材料的开发中起主导作用
(二)有机化合物的特性 1.有机物中原子间通常以共价键的方式相互结合 2.有机化合物的性质有下列特点: (1)易燃、易爆(如汽油、酒精等) (2)热稳定性差,受热(200~300℃)易分解; (3)mp、b.p低,一般m,p+300℃; 例:HOAc(M=60):mp16.6℃,b.p118℃(弱的分子间引力) NaCI(M=585):mp800C,b.p1440(强的离子间静电引力) (4)难溶于水,易溶于有机溶剂: 原因:“相似相溶”(水是极性溶剂,∴弱极性或非极性有机物难 溶于水,但极性较强的有机物也可溶于水 (5)反应速度慢,副产物多; 有机反应产率达80%相当可观,有40%的产率就有合成价值
(二) 有机化合物的特性 1. 有机物中原子间通常以共价键的方式相互结合； 2. 有机化合物的性质有下列特点： (1)易燃、易爆(如汽油、酒精等)； (2) 热稳定性差，受热(200～300℃)易分解； (3) m.p、b.p低，一般m.p≯300℃； 例：HOAc(M=60)：m.p 16.6℃，b.p 118℃（弱的分子间引力） NaCl(M=58.5)：m.p 800℃，b.p 1440℃（强的离子间静电引力） (4) 难溶于水，易溶于有机溶剂； 原因：“相似相溶”(水是极性溶剂，∴弱极性或非极性有机物难 溶于水，但极性较强的有机物也可溶于水)。 (5) 反应速度慢，副产物多； 有机反应产率达80%相当可观，有40%的产率就有合成价值
(三)有机化合物的分子结构和结构式 结构( (Structure)分子中原子间的排列次序, 原子相互间的立体位置、化学键的结合状态以 及分子中电子的分布状况等各项内容的总和 分子的性质不仅取决于其元素组成,更取决于 分子的结构。“结构决定性质,性质反映结 构”,这是有机化学教与学的主线 构造—分子中原子间相互连接的顺序叫做分 子的构造
(三) 有机化合物的分子结构和结构式 • 结构(structure) ——分子中原子间的排列次序， 原子相互间的立体位置、化学键的结合状态以 及分子中电子的分布状况等各项内容的总和。 • 分子的性质不仅取决于其元素组成，更取决于 分子的结构。“结构决定性质，性质反映结 构”，这是有机化学教与学的主线。 • 构造——分子中原子间相互连接的顺序叫做分 子的构造
例1:2-甲基丙醇的表示方法: HHH HH H H-C-C-C-0-H H:0:G:C:0:H H H HH: C: HH H-C-H 路易斯式 书写麻烦 短线式 较麻烦 CH CHCHOH CH 或(CH3)2CHCH2OH OH 缩简式 键线式 较为常用 较为常用
例1：2-甲基丙醇的表示方法： H C C C O H H H H HH C HH H H-C-C-C-O-H H H H H H H-C-H H CH3 CHCH2 OH CH3 或 (CH3 )2 CHCH2 OH OH 路易斯式 书写麻烦 短线式 较麻烦 缩简式 较为常用 键线式 较为常用
例2:苯的构造式 C: H C H-c≈c-H H: C C: H H-C、C-H 路易斯式 短线式 CH CH CH CH、CH 或○ CH 缩简式 键线式
例2：苯的构造式 C C C C C C H H H H H H C C C C C C H H H H H H CH CH CH CH CH CH 或 路易斯式 短线式 缩简式 键线式