《生物化學(xué)Introdu》課件

OrganicChemistry1編輯pptOrganicChemistry1編輯ppt授課教師：陳立

E-mail:Chenliamoy@2編輯ppt授課教師：陳立2編輯ppt推薦參考書：《基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)》上、下冊(cè)

邢其毅等高等教育出版社《實(shí)用有機(jī)化學(xué)辭典》

高鴻賓主編高等教育出版社“OrganicChemistry”2thEditionFrancisA.Carey,19923編輯ppt推薦參考書：3編輯pptChapter1Introduction4編輯pptChapter14編輯ppt§1

TheOriginsofOrganicChemistryChemistry：研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)及其變化規(guī)律的科學(xué)。Compound:兩種或兩種以上元素的原子通過(guò)一定的鍵合作用形成的物質(zhì)。5編輯ppt§1TheOriginsofOrganicCheOrganicCompounds:

含碳的化合物。是碳?xì)浠衔锛捌溲苌?。Organicchemistry:研究有機(jī)化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備及應(yīng)用的一門科學(xué)。1848Gmelin.L6編輯pptOrganicCompounds:6編輯ppt葛梅林（L.Gmelin,1788--1853，德國(guó)化學(xué)家）

葛梅林是海德爾堡大學(xué)教授。發(fā)現(xiàn)鐵氰化鉀（1822）、牛磺酸（1824）、克酮酸及玫琮酸（1825）、血紅素和胰酶（與Tiedemann合作，1826），引入酯和酮的名稱（1848），編寫過(guò)大部頭的《化學(xué)手冊(cè)》。葛梅林說(shuō)，"只有碳是有機(jī)化學(xué)物的基本元素。"將有機(jī)化合物簡(jiǎn)單定義為碳化合物。凱庫(kù)勒說(shuō)："因此，我們把有機(jī)化學(xué)定義為碳化合物的化學(xué)。但這個(gè)定義沒有表示出無(wú)機(jī)物與有機(jī)物的真正區(qū)別。對(duì)于我們這門學(xué)科，人們給了它有機(jī)化學(xué)這一個(gè)歷史悠久的名稱，而我們把它稱為碳化合物的化學(xué)則更為方便。"7編輯ppt葛梅林（L.Gmelin,1788--1853，德國(guó)化學(xué)家1.1TheOriginsofOrganicChemistry--有機(jī)化學(xué)與人類生活關(guān)系極為密切人類對(duì)有機(jī)物的認(rèn)識(shí)過(guò)程：遠(yuǎn)古：果酒《周禮》：已記載管理染色、制酒、醋專設(shè)官員周王時(shí)代：已知用膠漢代：造紙術(shù)的發(fā)明8編輯ppt1.1TheOriginsofOrganicChe1769-1785從天然物中獲取若干有機(jī)酸葡萄汁→酒石酸檸檬汁→檸檬酸尿液→尿酸酸牛奶→乳酸1773尿素的析離1805鴉片→嗎啡的提取理論：燃素說(shuō)

1772-1777Antoine-LaurentLavoiser(French)燃燒的概念：氧的作用9編輯ppt1769-1785從天然物中獲取若干有機(jī)酸9編輯1806BerzeliusJ.創(chuàng)立有機(jī)化學(xué)一詞“生活力”學(xué)說(shuō)1828WohlerF.實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)物→有機(jī)物

(NH4)2SO4+2KOCN→H2NCONH2+K2SO4+NH3

1845KolbeH.合成醋酸1854BerthelotM.合成油脂徹底否定“生活力”學(xué)說(shuō)1850-1900有機(jī)化學(xué)的合成時(shí)代10編輯ppt1806BerzeliusJ.創(chuàng)立有機(jī)化學(xué)柏齊利烏斯（JacobBerzelius,1779--1848，Swden）

Berzelius1779年8月20日生于Sweden的瓦夫魏爾宗達(dá)，家境貧窮，15歲時(shí)白天在田間勞動(dòng)，晚上當(dāng)家庭教師，謀生掙錢。1797年，考上烏普薩拉大學(xué)醫(yī)學(xué)系，還當(dāng)家庭教師以及每逢星期日當(dāng)臨時(shí)工掙錢。1802年5月獲得醫(yī)學(xué)博士學(xué)位，在該學(xué)院當(dāng)講座義務(wù)助手，業(yè)余攻讀化學(xué)。1806年任講師，1807年成為教授。1835年，皇家查理十四晉封他為男爵。他把廚房改建為實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)研究工作。柏齊利烏斯的實(shí)驗(yàn)工作橫跨許多領(lǐng)域。他發(fā)現(xiàn)鈰土（1803，1804發(fā)表）、硒（1818）、釷（1828，1829發(fā)表），離析出硅（1810）、鉭（1824）、鋯（1825），證明化合定律和原子學(xué)說(shuō)可用于無(wú)機(jī)化學(xué)也可以用于有機(jī)化學(xué)，制定出近代化學(xué)符號(hào)（1813），提出了電化學(xué)二元論學(xué)說(shuō)。他于1808年首先提出有機(jī)化學(xué)的名詞，改進(jìn)了有機(jī)元素分析方法。他還發(fā)現(xiàn)肌乳酸（1806）、丙酮酸（1835）。

11編輯ppt柏齊利烏斯（JacobBerzelius,1779--1維勒（FriedrichWohler,1800--1882，德國(guó)化學(xué)家）Wohler是因首先在實(shí)驗(yàn)室里從無(wú)機(jī)物合成了有機(jī)物--尿素而聞名于世。

1800年7月31日生于德國(guó)法蘭克福附近的埃施耳斯亥姆。1814年入中學(xué)后，成績(jī)總是不太好，其原因是分熱衷于化學(xué)實(shí)驗(yàn)和礦物的采集而忽視了課程的學(xué)習(xí)。1820年考入瑪爾堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院，次年，由于對(duì)葛梅林的崇敬而轉(zhuǎn)學(xué)到海德爾堡大學(xué)，受葛梅林的勸阻，沒有去聽葛梅林的講課，這樣，維勒的一生沒有聽過(guò)大學(xué)化學(xué)課程，原來(lái)準(zhǔn)備當(dāng)醫(yī)生；1。1823年，跟柏齊利烏斯學(xué)習(xí)一年，繼續(xù)做他的氰基化合物問(wèn)題的研究。1825年，擔(dān)任柏林工藝學(xué)校的教師，學(xué)校為他建立了一所實(shí)驗(yàn)室，在這期間，他分析過(guò)大量的礦物，制備出許多稀有金屬化合物。維勒在大學(xué)時(shí)代便致力于氰基化合物的研究，確定了異氰酸的組成，和李比希確定的雷酸結(jié)果一致，導(dǎo)致了對(duì)異構(gòu)體的認(rèn)識(shí)。1825年他發(fā)表了題為《關(guān)于氰基化合物》的論文，在論文中說(shuō)："將氰氣通入氨水中時(shí)，并未產(chǎn)生所預(yù)想的氰酸銨，而生成的是草酸銨和其他各種物質(zhì)，其中發(fā)現(xiàn)有若干白色結(jié)晶物質(zhì)"。經(jīng)過(guò)三年的工作和考慮最后確定為尿素。

1828年2月，維勒寫信給柏齊利烏斯說(shuō)："我必須告訴你的是，不經(jīng)動(dòng)物，不經(jīng)腎臟便可以制成尿素。"柏齊利烏斯回信表示祝賀。但是他又說(shuō)，尿素之類是介于有機(jī)物和無(wú)機(jī)物之間，維勒的見解，而杜馬和李比希等理論家對(duì)維勒的觀點(diǎn)都表示贊許。他倆把維勒的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的意義引伸為普遍意義進(jìn)行宣傳，給"生命力"論以狠狠的一擊。

維勒約于1835年后放棄了有機(jī)化學(xué)的研究，繼續(xù)進(jìn)行礦物分析工作。12編輯ppt維勒（FriedrichWohler,1800--188貝泰羅（MareellinBerthelot,1827--1907，法國(guó)化學(xué)家）Berthelot1827生于巴黎，青年時(shí)代主要學(xué)習(xí)物理，獲得物理學(xué)碩士學(xué)位，同時(shí)學(xué)習(xí)化學(xué)，是法蘭西學(xué)院教授，后任教育部長(zhǎng)和外交部長(zhǎng)。在六十年間，共寫了2700多篇論文和著作。貝泰羅深信在試管中能合成有機(jī)物，而無(wú)需活細(xì)胞參加。他在1855年以一氧化碳和熱堿合成了甲酸。1856年用二硫化碳蒸氣及硫化氫的混合物通過(guò)受熱制得甲烷和乙烯。1859年，他將松節(jié)油在氧化劑參與下，加熱到達(dá)250℃時(shí)，生成樟腦，又從樟腦制得冰片。更著名的實(shí)驗(yàn)是，他把一定量的脂肪酸和甘油放在厚壁玻璃管中加熱生成脂肪和水。1854年他的論文發(fā)表以后，成為轟動(dòng)學(xué)術(shù)界的要聞，報(bào)紙以醒目標(biāo)題報(bào)道這位年輕科學(xué)家的巨大成就。如“在密封管中合成了脂肪！”,"自然界被征服了！""人類能按自己愿望生產(chǎn)迄今是細(xì)胞組織的物質(zhì)！"貝泰羅獲得獎(jiǎng)金和博士學(xué)位。

貝泰羅是一位卓越的化學(xué)家，善于幻想。13編輯ppt貝泰羅（MareellinBerthelot,1827--§1.2Characteristicoforganicchemistry有機(jī)物無(wú)機(jī)物元素組成C,H,O,N,S,P,X所有元素?cái)?shù)量>1000萬(wàn)種<10萬(wàn)種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.共價(jià)鍵為主2.結(jié)構(gòu)復(fù)雜反應(yīng)特點(diǎn)1.反應(yīng)速度較慢2.副反應(yīng)較多性能特點(diǎn)1.分子組成復(fù)雜2.易燃3.熔點(diǎn)低(一般<400℃)4.難溶于水14編輯ppt§1.2CharacteristicoforganiStudyofOrganicChemistry天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)測(cè)定有機(jī)合成反應(yīng)機(jī)理15編輯pptStudyofOrganicChemistry天然§1.3ChemicalBondingChemicalStructure(化學(xué)結(jié)構(gòu)):分子中原子相互結(jié)合的順序和方式ChemicalBonding(化學(xué)鍵):Theattractiveforcebetweenatomsinacompound.分子內(nèi)原子間的結(jié)合力16編輯ppt§1.3ChemicalBondingChemica1.3.1Ionicbonds離子鍵由于電子轉(zhuǎn)移而形成的化學(xué)鍵Attractiveforcebetweenoppositelychargedparticlesaretermedelectrostatic(靜電的)orcoulombic(庫(kù)侖的)attractions.

Theelectrostaticorcoulombicattractionsbetweentwoatomsaretermedionicbonding.17編輯ppt1.3.1Ionicbonds離子鍵由于電子轉(zhuǎn)移而形成TheLatticeStructureofCrystallineSodiumChloride:IonicbondingwasproposedbytheGermanphysicistWalterKosselin1916ordertoexplaintheabilityofsubstancesuchassodiumchloridetoconductanelectriccurrent.18編輯pptTheLatticeStructureofCrystChemicalbondingisformedbycovalent(共有原子價(jià)的,共價(jià)的),orsharedelectronpair

通過(guò)電子對(duì)的共用而形成的化學(xué)鍵

共價(jià)鍵是碳化合物的典型化學(xué)鍵

ItwasfirstsuggestedbyG.N.LewisoftheUniversityofCalifornia.

Octetrule:Informingcompoundtheygain,lose,orshareelectronstogiveastableelectronconfigurationcharacterizedbyeightvalenceelectrons.1.3.2CovalentBonds共價(jià)鍵19編輯pptChemicalbondingisforAsharingoftwoelectronsbytwohydrogenatomspermitseachonetohaveastableclosed-shellelectronconfigurationanalogoustohelium(氦).Lewisstructure:Electronsarerepresentedasdots(圓點(diǎn))instructuralformulas.20編輯pptAsharingoftwoelectInthesecond-rowelements(Li,Be,B,C,N,O,N,Ne),whentheoctetruleissatisfiedforcarbon,nitrogen,oxygen,fluorineandotherelementsofthesecond-row,theyhaveanelectronconfigurationanalogoustothenoblegasneon(氖).Carbonhaseightelectronsinitsvalenceshellinbothmethaneandcarbontetrafluorideandachievedastableelectronconfigurationanalogoustoneon.21編輯pptInthesecond-rowelements§1.4Valence-BondTheory(價(jià)鍵理論)主要內(nèi)容：兩個(gè)原子各擁有一個(gè)末成對(duì)且自旋相反的電子時(shí)可偶合配對(duì)，形成一個(gè)共價(jià)鍵。共價(jià)鍵的飽和性：已配對(duì)的未成對(duì)電子不能再與其它原子的未成對(duì)電子配對(duì)；共價(jià)鍵的方向性：共價(jià)鍵鍵能與原子軌道重疊程度成正比，即盡可能在電子云密度最大的位置上重疊；能量相近的原子軌道可雜化形成能量相等的雜化軌道，增加成鍵能力，降低體系能量，成鍵后可達(dá)到最穩(wěn)定的分子狀態(tài)。22編輯ppt§1.4Valence-BondTheory(價(jià)鍵理論)§1.4.2AtomicOrbitals(原子軌道)原子中電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)波函數(shù)()：描述原子中單個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的函數(shù)。

1S軌道23編輯ppt§1.4.2AtomicOrbitals(原子軌道)2S軌道2P軌道24編輯ppt2S軌道24編輯ppt4f軌道25編輯ppt4f軌道25編輯ppt26編輯ppt26編輯ppt

原子核外電子排布規(guī)律:

Pauli不相容原理：

每個(gè)軌道最多只能容納兩個(gè)電子，且自旋相反配對(duì)

能量最低原理：電子盡可能占據(jù)能量最低的軌道Hund規(guī)則：簡(jiǎn)并軌道（能級(jí)相同的軌道）只有被電子逐一自旋平行地占據(jù)后，才能容納第二個(gè)電子27編輯ppt原子核外電子排布規(guī)律:Pauli不相容原理：27編輯pp1.3.2OrbitalHybridization(雜化軌道)SP3HybridStateofCarbon(CH4)由一個(gè)原子的不同類型的原子軌道重新組合叫做原子軌道雜化(hybridization)，這種重新組合成的新的原子軌道叫做雜化軌道

28編輯ppt1.3.2OrbitalHybridization(雜化碳原子一個(gè)s軌道、三個(gè)p軌道“混合然后均分”（即雜化）組成四個(gè)等同的sp3雜化軌道，每一個(gè)sp3雜化軌道包含1/4s成分和3/4p成分。sp3雜化軌道的形狀為一頭大，一頭小。甲烷分子CH429編輯ppt碳原子一個(gè)s軌道、三個(gè)p軌道“混合然后均分”（即雜化）組成四在碳原子中，四個(gè)sp3雜化軌道在空間的分布為大頭的一瓣指向正四面體的四個(gè)角頂。四個(gè)氫原子的s軌道沿著四面體的四個(gè)角頂方向與碳原子的sp3雜化軌道大頭的一瓣重疊，形成四個(gè)C－H單鍵構(gòu)成。甲烷分子CH430編輯ppt在碳原子中，四個(gè)sp3雜化軌道在空間的分布為大頭的一瓣指向正SP2HybridStateofCarbon(CH2=CH2)31編輯pptSP2HybridStateofCarbon(C

每個(gè)碳原子用一個(gè)s軌道、二個(gè)p軌道“雜化”形成三個(gè)等同的sp2雜化軌道。每一個(gè)sp2雜化軌道包含s成分和p成分。Sp2雜化軌道的形狀與sp3雜化軌道類似。在碳原子中這三個(gè)sp2雜化軌道的對(duì)稱軸在同一平面上，互成120°角，大頭一瓣指向正三角形的三個(gè)角頂。碳原子上另一個(gè)未雜化的pz軌道垂直于sp2雜化軌道對(duì)稱軸所在的平面。

乙烯分子32編輯ppt

每個(gè)碳原子用一個(gè)s軌道、二個(gè)p軌道“雜化”形成SP

HybridStateofCarbon(CH≡CH)33編輯pptSPHybridStateofCarbon(CH≡C乙炔分子每個(gè)碳原子用一個(gè)s軌道、一個(gè)p軌道“雜化”形成兩個(gè)等同的sp雜化軌道。每一個(gè)sp雜化軌道包含1/2s成分和1/2p成分。Sp雜化軌道的形狀與sp3雜化軌道類似。在碳原子中兩個(gè)sp雜化軌道的對(duì)稱軸互成180°角。兩個(gè)碳原子各用一個(gè)sp雜化軌道相互重疊形成C-Cσ鍵；每個(gè)碳原子各用一個(gè)sp雜化軌道與氫原子的s軌道重疊形成C-Hσ鍵，構(gòu)成乙炔分子骨架。每個(gè)碳原子上各余下兩個(gè)未雜化的p軌道，這兩個(gè)p軌道相互垂直。兩個(gè)碳原子上相互平行的p軌道，側(cè)面重疊形成兩個(gè)相互垂直的π鍵，構(gòu)成了乙炔分子。

34編輯ppt乙炔分子每個(gè)碳原子用一個(gè)s軌道、一個(gè)p軌道“雜化1.3.3TheMolecularOrbitalMethod

(分子軌道理論)要點(diǎn)：在分子中任何電子可看成是在其所有核和其余電子所構(gòu)成的勢(shì)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，描述分子中單個(gè)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的波函數(shù)稱為分子軌道；分子軌道可由原子軌道線性組合而成；n個(gè)原子軌道線形組合成n個(gè)分子軌道;

每一分子軌道有一相應(yīng)能量，分子的總能量等于被電子占據(jù)的分子軌道能量的總和；分子軌道同原子軌道一樣，容納電子時(shí)也遵循能量最低原理，Pauli原理，Hund規(guī)則35編輯ppt1.3.3TheMolecularOrbital成鍵軌道(BondingOrbital):組成的分子軌道的能量低于原子軌道的能量反鍵軌道(AntibondingOrbital):組成的分子軌道的能量高于原子軌道的能量非鍵軌道組成的分子軌道的能量等于原子軌道的能量36編輯ppt成鍵軌道(BondingOrbital):36編輯ppt烯丙基正離子、自由基和負(fù)離子，其成鍵軌道、反鍵軌道和非鍵軌道可表示如下：37編輯ppt烯丙基正離子、自由基和負(fù)離子，其成鍵軌道、反鍵軌道和非鍵軌道最高占有分子軌道(HighestOccupiedMolecularOrbital,HOMO):在電子占有的分子軌道中，能量最高的分子軌道叫做最高占有分子軌道（HOMO）。最低未占有分子軌道(LowestUnoccupiedMolecularOrbital,LUMO):在電子未占有的分子軌道中，能量最低的分子軌道叫做最低未占有分子軌道（LUMO）前線軌道(FrontierMolecularOrbital):分子軌道中，最高占有分子軌道和最低未占有分子軌道統(tǒng)稱為前線軌道。—處在前線軌道中的電子就象原子軌道中的價(jià)電子一樣是化學(xué)反應(yīng)中最活潑的電子，是有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的核心

38編輯ppt最高占有分子軌道38編輯ppt1,3－丁二烯分子中的四個(gè)p軌道線形組合成四個(gè)分子軌道，其能級(jí)分布和電子填充入下圖所示:：39編輯ppt1,3－丁二烯分子中的四個(gè)p軌道線形組合成四個(gè)分子軌道，其能§1.4共價(jià)鍵的特點(diǎn)

1.4.1極性共價(jià)鍵與電負(fù)性(PolarCovalentBondsandElectronegativity)電負(fù)性:分子中原子吸引電子的能力。40編輯ppt§1.4共價(jià)鍵的特點(diǎn)1.4.1極性共價(jià)鍵GroupnumberPeriodⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦ1H2.12Li1.0Be1.5B2.0C2.5N3.0O3.5F4.03Na0.9Mg1.2Al1.5Si1.8P2.1S2.5Cl3.04K0.8Ca1.0Br2.85I2.5SelectedValuesfromthePaulingElectronegativity41編輯pptGroupnumberPeriodⅠⅡPolarofCovalentBond(鍵的極性)非極性共價(jià)鍵：相同兩個(gè)原子所形成的共價(jià)鍵。H—HCl—Cl極性共價(jià)鍵：由于成鍵原子間電負(fù)性不同而導(dǎo)致電子云在成鍵原子間的非對(duì)稱分布。

H—F-ThesymbolrepresentsthedirectionofpolarizationofelectronsintheH—Fbond.42編輯pptPolarofCovalentBond(鍵的極性)非DipoleMoment(偶極矩)偶極矩(

)：電荷量ｑ（正或負(fù)）與兩電荷重心間距離ｄ的乘積。是一個(gè)向量。

=qd+-單位：q:10-8esu(靜電單位）d:10-8cm

:D(Debye)～10-18esu·cmSI單位::C·m（庫(kù)侖·米）

1D=10-18esu·cm=3.335×10-30C·m

Thedirectionofthedipolemomentistowardthemoreelectronegativeatom.43編輯pptDipoleMoment(偶極矩)偶極矩()：電SelectedBondDipoleMomentBondDipoleMoment(D)BondDipoleMoment(D)H—FH—ClH—BrH—IH—CH—NH—O1.71.10.80.40.41.31.5C—FC—ClC—BrC—IC—NC—O1.41.51.41.20.20.744編輯pptSelectedBondDipoleMomentBon1.4.2MolecularDipoleMoment=0CCl445編輯ppt1.4.2MolecularDipoleMoment

=1.62DCH2Cl246編輯ppt=1.62DCH2Cl246編輯ppt=1.86DCH3Cl47編輯ppt=1.86DCH3Cl47編輯ppt=1.46DNH348編輯ppt=1.46DNH348編輯ppt‥

NFF

F=0.24D‥

O‥H

H=1.84DNF3H2O49編輯ppt‥1.4.3BondLength成鍵原子核間的距離雜化類型對(duì)鍵長(zhǎng)影響:對(duì)于Ｃ—Ｃ鍵鍵長(zhǎng)SP3>SP2>SP50編輯ppt1.4.3BondLength成鍵原子核間的距離5共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)數(shù)據(jù)(nm)化合物C—CC＝CC≡CC—HCH3—CH30.1530.109CH2=CH20.1340.109CH≡CH0.1210.106CH3－CH=CH—CH30.1540.134CH3—C≡C—CH30.1470.1200.10951編輯ppt共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)數(shù)據(jù)(nm)化合物C—CC＝CC≡CC—1.4.4BondEnergy(鍵能)1mole雙原子分子（氣態(tài)）離解成原子（氣態(tài)）所吸收的能量。多原子分子（氣態(tài)）完全離解成原子（氣態(tài)）所吸收的能量即為該分子所有共價(jià)鍵鍵能總和。對(duì)于多原子分子鍵能為平均值。52編輯ppt1.4.4BondEnergy(鍵能)52編輯ppt1.4.5BondAngle(鍵角)分子中同一個(gè)原子所形成的兩個(gè)共價(jià)鍵間的夾角。H2O:53編輯ppt1.4.5BondAngle(鍵角)分§1.5鍵的斷裂與有機(jī)反應(yīng)的類型有機(jī)化學(xué)反應(yīng)有以下類型:均裂Homolysis異裂Heterolysis協(xié)同Concert化學(xué)反應(yīng):舊鍵斷裂，新鍵形成的過(guò)程。54編輯ppt§1.5鍵的斷裂與有機(jī)反應(yīng)的類型化學(xué)反應(yīng):舊鍵斷裂1.5.1HomolyticReaction(均裂反應(yīng))均裂反應(yīng):共價(jià)鍵斷裂時(shí)，成鍵的一對(duì)電子平均分給成鍵的兩個(gè)原子或基團(tuán)，生成帶有單電子的原子或基團(tuán)的反應(yīng)。A︰BA·+B·自由基（游離基）(FreeRadical):帶有單電子的原子或基團(tuán)。55編輯ppt1.5.1HomolyticReaction(均裂反自由基反應(yīng):分子經(jīng)過(guò)均裂而發(fā)生的反應(yīng)。自由基反應(yīng)特點(diǎn):光、熱或自由基引發(fā)劑作用下發(fā)生沒有明顯的溶劑效應(yīng)酸、堿催化劑對(duì)反應(yīng)沒有明顯的影響反應(yīng)有誘導(dǎo)期可通過(guò)加入能與自由基偶合的物質(zhì)（阻抑劑）終止反應(yīng)56編輯ppt自由基反應(yīng):分子經(jīng)過(guò)均裂而發(fā)生的反應(yīng)。56編輯ppt1.5.2異裂反應(yīng)(HeterolyticReaction)鍵斷裂時(shí)原來(lái)一對(duì)成鍵電子為某一原子或基團(tuán)所占有的反應(yīng)。A:BA++:B-

正離子負(fù)離子CationAnion離子型反應(yīng)57編輯ppt1.5.2異裂反應(yīng)(HeterolyticRe親電反應(yīng)(ElectrophilicReaction):親電試劑(ElectrophiicReagent):

對(duì)電子有顯著結(jié)構(gòu)上的親和力而起反應(yīng)的試劑。主要特點(diǎn):①具有空軌道的中性分子或正離子；②在反應(yīng)中是電子的接受體。常見的親電試劑有:

H+,H3O+,NO2+,NO+,PhN2+,R3C+,SO3,BF3,AlCl3,ICl,Br2,O3

由親電試劑進(jìn)攻而發(fā)生的反應(yīng)稱為親電反應(yīng)

異裂反應(yīng)類型:（根據(jù)反應(yīng)試劑）58編輯ppt親電反應(yīng)(ElectrophilicReactionHBr+R+CH=-CH2R+CHCH3+Br親電試劑底物RCHCH3

Br底物(Substrate):有機(jī)反應(yīng)中被試劑進(jìn)攻的化合物。反應(yīng)特點(diǎn)：往往在酸，堿或極性物質(zhì)（如極性溶劑）催化下進(jìn)行。59編輯ppt底物(Substrate):59編輯ppt親核反應(yīng)(NucleophilicReaction)親核試劑(NucleophilicReagent,Nucleophile):

對(duì)原子核有顯著結(jié)構(gòu)上的親和力而起反應(yīng)的試劑。主要特點(diǎn):①具有未共用電子對(duì)的中性分子和負(fù)離子；②在反應(yīng)中是電子對(duì)的給予體。由親核試劑進(jìn)攻而發(fā)生的反應(yīng)稱為親核反應(yīng)60編輯ppt由親核試劑進(jìn)攻而發(fā)生的反應(yīng)稱為親核反應(yīng)60編輯ppt親核試劑底物常見的親核試劑:H-,BH4-,HSO3-,HO-,RO-,RS-,CN-,RCOO-,RC≡C-,-CH(COOC2H5)2,H2O,NH3,NH2R,H2S,RMgX,RLi61編輯ppt親核試劑底物常見的親核試劑:61編輯ppt1.5.3ConcertedReaction

(協(xié)同反應(yīng))反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)時(shí),新鍵的生成與舊鏈斷裂同時(shí)發(fā)生,且不經(jīng)過(guò)中間體而一步完成的反應(yīng).62編輯ppt1.5.3ConcertedReaction

(協(xié)同反主要特點(diǎn)①反應(yīng)過(guò)程只有鍵變化的過(guò)渡態(tài)（往往為環(huán)狀），一步發(fā)生成鍵和斷鍵；②沒有自由基或離子等活性中間體產(chǎn)生環(huán)狀過(guò)渡態(tài)63編輯ppt主要特點(diǎn)環(huán)狀過(guò)渡態(tài)63編輯ppt§1.6有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)1.6.1IntermolecularForce(分子間力)偶極—偶極相互作用:一個(gè)極性分子的正端與另一個(gè)極性分子負(fù)端之間的吸引作用結(jié)果：分子間的結(jié)合力極性分子間>分子量相似的非極性分子間64編輯ppt§1.6有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)1.6.1HydrogenBbond：

一種特別強(qiáng)的偶極—偶極相互作用氫鍵作用強(qiáng)度：5kcal/mole比較：共價(jià)鍵強(qiáng)度50~100kcal/mole氫鍵形成：H與F,O,N65編輯pptHydrogenBbond：

VanDerWaalsForce:—包括靜電力、誘導(dǎo)力和色散力—分子與分子之間的作用力—決定物質(zhì)的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、汽化熱、溶化熱等的要因素。

靜電力：存在于極性分子之間。在極性分子中存在永久偶極矩，由于偶極矩間的靜電相互作用，使極性分子間存在靜電吸引力。

—分子的偶極矩越大，分子間的靜電力也越大?！肿娱g的靜電相互作用使分子發(fā)生定向排列，使化合物的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)升高。

66編輯pptVanDerWaalsForce:—ElectrostaticForce(靜電力):

存在于極性分子之間在極性分子中的永久偶極矩間存在的靜電相互作用，使極性分子間存在靜電吸引力。

—分子的偶極矩越大，分子間的靜電力也越大?！肿娱g的靜電相互作用使分子發(fā)生定向排列，使化合物的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)升高。67編輯pptElectrostaticForce(靜電力):

誘導(dǎo)力:

存在于極性分子和非極性分子之間。極性分子的永久偶極矩使相鄰的非極性分子發(fā)生誘導(dǎo)極化形成瞬時(shí)誘導(dǎo)偶極，產(chǎn)生瞬時(shí)誘導(dǎo)偶極矩。這兩類偶極矩相互吸引，這種吸引力叫誘導(dǎo)力。

極性分子永久偶極矩越大，非極性分子的極化度越大，這種誘導(dǎo)作用也越大，因而誘導(dǎo)力也越大。68編輯ppt誘導(dǎo)力:68編輯ppt

色散力:

非極性分子間存在的吸引力。由于分子中電子不斷運(yùn)動(dòng)和原子核的不斷振動(dòng)，使分子中的正電荷重心和負(fù)電荷重心發(fā)生瞬間的相對(duì)位移，形成瞬時(shí)偶極矩。這種偶極矩的相互作用，使非極性分子間也存在一種吸引力，這種力叫做色散力69編輯ppt色散力:

非極性分子間存在的吸引力1.6.2MeltingPoint熔點(diǎn)熔融：晶格中的質(zhì)點(diǎn)從高度有序的排列轉(zhuǎn)變成較混亂的（液體）排列的過(guò)程熔點(diǎn)：物質(zhì)的固態(tài)與其熔融態(tài)平衡時(shí)的溫度。熔點(diǎn)：離子型化合物>非離子型化合物70編輯ppt1.6.2MeltingPoint熔點(diǎn)熔融：晶格中的1.6.3BoilingPoint沸點(diǎn)

沸騰：質(zhì)點(diǎn)從個(gè)體分子成帶相反電荷的離子對(duì)所組成的液體中脫離的過(guò)程

沸點(diǎn)：當(dāng)液體的蒸氣壓與外界大氣壓相等時(shí)的溫度分子越大，范德華力越強(qiáng)

—條件相同時(shí)，極性，氫鍵，沸點(diǎn)隨分子增大而增大升高71編輯ppt1.6.3BoilingPoint沸點(diǎn)沸騰：1.6.4Solubility溶解度溶解：必須克服離子間和分子間作用力溶劑化：溶液中每個(gè)離子或分子被溶劑分子所包圍的現(xiàn)象72編輯ppt1.6.4Solubility溶解度溶解：必須克服“l(fā)ikedissolveslike”“相似相溶”規(guī)律極性分子或溶劑間：

存在靜電吸引力—稱為“離子—偶極鍵”

可提供促夠能量去克服晶體間的離子間力而溶劑化DielectricConstant(介電常數(shù))():

相反電荷在真空中及該介質(zhì)中吸引力的比值

高介電常數(shù)—高絕緣性當(dāng)介電常數(shù)高的溶劑將溶質(zhì)溶劑化，可降低相反電荷間的靜電引力73編輯ppt“l(fā)ikedissolveslike”“相似相溶”規(guī)非極性或弱極性分子或溶劑間:分子間作用力強(qiáng)度相似，易被相互替代—即溶解水：極性高介電常數(shù)高含–OH基團(tuán)，可形成氫鍵—是一種優(yōu)越的離子型溶劑74編輯ppt非極性或弱極性分子或溶劑間:分子間作用§1.7有機(jī)化合物的分類分類方法:按碳架按官能團(tuán)1.7.1按碳架分類75編輯ppt§1.7有機(jī)化合物的分類分類方法:按碳架75編輯有機(jī)化合物開鏈化合物環(huán)狀化合物不飽和化合物脂環(huán)化合物雜環(huán)化合物飽和化合物芳香族化合物76編輯ppt有機(jī)化合物開鏈化合物環(huán)狀化合物不飽和化合物脂環(huán)化合物雜環(huán)化合1.7.2按官能團(tuán)分類

FunctionalGroups(官能團(tuán)):

Afunctionalgroupisanatomoragroupofatomswithinamolecule,thatprescribesaparticulartypeofreactivitywhensubjectedtoaparticularsetofreactionconditions.有機(jī)化合物分子中比較活潑、容易發(fā)生反應(yīng)并反映著某類有機(jī)化合物共同特性的原子或基團(tuán)。77編輯ppt1.7.2按官能團(tuán)分類FunctionalGroup一些重要的官能團(tuán)化合物類別官能團(tuán)實(shí)例烷烴烯烴炔烴芳烴鹵代烴醇醛或酮羧酸胺磺酸無(wú)C=C烯鍵CC炔鍵C6H6芳環(huán)-F,-Cl,-Br,-I鹵素-OH羥基C=O羰基COOH羧基-NH2氨基-SO3H磺基CH4甲烷CH2=CH2乙烯CHCH乙炔苯CH3Cl氯甲烷CH3OH甲醇丙酮CH3COOH乙酸CH3NH2甲胺CH3SO3H甲磺酸78編輯ppt一些重要的官能團(tuán)化合物類別官能團(tuán)實(shí)例烷烴無(wú)CH4§1.8TheDefinitionofAcid-BaseinOrganicChemistry

有機(jī)化學(xué)中的酸堿概念ConjugateAcid-Base(共軛酸堿)(Thedefinitionofacid-baseofBronsted-Lowry)LewisAcid-BaseLewis(酸堿)79編輯ppt§1.8TheDefinitionofAcid-1.8.1ConjugateAcid-Base(共軛酸堿)酸(Acid):質(zhì)子的給予體(ProtonDonor)堿(Base):質(zhì)子的接受體(ProtonAccepter)共軛酸共軛堿共軛酸:堿與質(zhì)子結(jié)合生成的物種共軛堿:酸給出質(zhì)子后剩下的物種80編輯ppt1.8.1ConjugateAcid-BaseHydroniumion81編輯ppt

1.8.2Lewis酸堿Lewis酸:電子對(duì)的接受體

親電試劑

(Electronpairacceptor)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):具有空軌道Lewis堿:電子對(duì)的給予體

親核試劑