浙江大学马成有机化学乙课件 要点
2024版有机化学PPT完整全套教学课件
色谱分析法
利用色谱技术进行定量分析， 包括气相色谱法、液相色谱法
等。
06
有机化学在生活与科技中的应 用
Chapter
有机化学在日常生活中的应用
1 2
洗涤剂与表面活性剂 日常生活中使用的洗涤剂、洗发水、沐浴露等， 其去污、乳化、发泡等功能依赖于有机化学合成 的表面活性剂。
塑料与橡胶制品 塑料瓶、塑料袋、橡胶轮胎等日常用品，都是由 有机化学合成的高分子材料制成的。
对已知化合物进行结构修饰和改造， 优化其性能，满足特定需求。
有机合成的基本策略与方法
逆合成分析
从目标分子出发，逆向分析其结 构，设计合理的合成路线。
保护与去保护策略
在合成过程中，对某些官能团进 行保护，以避免不必要的副反应， 合成完成后再进行去保护。
01 02 03 04
合成子的选择与连接
选择合适的合成子，通过化学键 的连接形成目标分子。
药物剂型设计
通过有机化学手段，可以设计出具有特定释放性能的药物剂型，如缓 释剂、控释剂等。
有机化学在材料科学中的应用
高分子材料
通过有机化学合成，可以制备出具有优异性能的高分子材料，如 聚乙烯、聚丙烯等塑料，以及合成橡胶、合成纤维等。
功能材料
利用有机化学方法，可以合成出具有特殊功能的材料，如光电材料、 生物医用材料等。
02
有机化合物的结构与性质
Chapter
有机化合物的分类与命名
分类
按照碳架、官能团、同系物等进行分 类，如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等。
命名
采用系统命名法，根据有机化合物的碳 架结构和官能团进行命名，遵循IUPAC 命名规则。
有机化合物的结构特点
浙大有机化学课件
浙大有机化学课件浙大有机化学课件有机化学是综合性大学化学系的基础课之一，也是生物化学、药物化学、医学、高分子化学、农业化学等学科的基础。
以下是小编整理的浙大有机化学课件，欢迎阅读。
教学目的和基本要求通过有机化学这门课程的学习，要使学生在有机化学知识上达到掌握烷、烯、炔、二烯烃、芳香烃、卤代烃化合物、醇、酚、醚、醛、酮、不饱和醛酮、取代醛酮、羧酸、羧酸衍生物、不饱和羧酸和取代羧酸、胺及其他含氮、硫、磷化合物的结构、性质，五元、六元杂环化合物的结构、性质，碳水化合物、氨基酸、肽等化合物的结构、性质及用途，周环反应。
掌握化合物的构型、构象等立体表达形式，及有关反应的立体专一性。
初步了解核磁共振、红外、质谱的基本原理，能对简单的结构进行解析。
目录1 有机分子的结构与性质2 饱和脂肪烃3 不饱和脂肪烃4 芳香烃5 立体化学6 核磁共振、质谱和红外光谱7 卤代烃8 醇和酚9 醚10 醛和酮11 不饱和醛酮和取代醛酮12 羧酸13 羧酸衍生物14 不饱和羧酸和取代羧酸16 其他含氮化合物18 杂环化合物19 碳水化合物20 氨基酸、蛋白质和核酸21 类脂、萜类化合物、甾族化合物和生物碱22 周环反应23 有机合成1 有机化合物的结构和性质1.1了解有机化学的发展史以及有机化学与生命科学的关系;1.2 有机分子的结构：共价键、碳原子的特性及有机化合物分子的立体形象;1.3 有机化合物分子的表示法：实验式、结构式、投影式;1.4 有机化合物中的共价键：碳原子的杂化轨道;?键和?键;1.5 价键理论;分子轨道理论;共振论;1.6 共价键的属性;键长、键角、键能、极性和极化度;1.7 酸碱理论：布朗斯特酸碱和路易斯酸碱理论;1.8 有机化合物结构和物理性质的关系，分子间力(范德华力和氢键)对溶解度、沸点、熔点、比重的影响。
2 饱和脂肪烃2.1 烷烃的结构：sp杂化;同系列;烷基的概念;同分异构现象;伯、仲、叔、季碳原子的概念;烷烃分子的构象：Newman投影式，重叠式与交叉式构象及能垒。
2024版大学有机化学ppt课件
反应条件影响
不同反应机理需要不同的反应条件，如温度、 压力、溶剂等。
反应选择性
同一原料在不同条件下可能生成不同产物，反 应机理决定了产物的选择性。
反应速率控制
反应机理中的关键步骤决定了整个反应的速率。
常见有机反应及其机理
取代反应 有机化合物分子中某些原子或基 团被其他原子或基团所取代的反 应。包括亲核取代、亲电取代和 自由基取代等。
02
烯烃的结构与性质
阐述烯烃的结构特点，包括碳碳双键的杂化方式、键角、键能等，以及
烯烃的物理性质和化学性质，如熔沸点、密度、溶解性、稳定性等。
03
烯烃的反应
列举烯烃的主要反应类型，如加成反应、氧化反应、聚合反应等，并解
释其反应机理和条件。
炔烃
炔烃的通式与命名 介绍炔烃的通式、命名原则及常见炔烃的名称。
羧酸衍生物的分类和命名
羧酸衍生物包括酰卤、酸酐、酯、酰胺等。它们的命名遵循系 统命名法，其中酰卤和酸酐的命名以相应的羧酸为基础，酯的 命名以醇和酸为基础，酰胺的命名以胺和酸为基础。
04 含氮化合物
胺类
胺类的定义和分类
包括伯胺、仲胺和叔胺等。
胺类的命名
遵循IUPAC命名法，以-amine为 后缀。
卤代烃的物理性质
卤代烃多为无色液体，具有特殊的气味。它们的沸点随着相对分子 质量的增加而升高，密度则随着相对分子质量的增加而增大。
卤代烃的化学性质
卤代烃在一定条件下可发生亲核取代反应、消除反应以及还原反应等。
醇、酚、醚
醇的分类和命名
根据羟基所连碳原子的不同，醇可分为伯醇、仲醇和叔醇。醇的命名遵循系统命名法。
酮的分类和命名 酮是羰基与两个烃基相连的化合物。根据羰基所 连烃基的不同，酮可分为脂肪酮和芳香酮。酮的 命名遵循系统命名法。
有机化学课件第九章乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯全篇
O
O
EtO-
HC-OC2H5 + H-CH2CCH3
OO H2O HC-CH2CCH3
OO
3、几种β-二羰基化合物的酸性强度规律
化合物
CH3COCH3 H2O ROH EtO2CCH2CO2Et NCCH2CO2Et CH3COCH2CO2Et
CH3COCH2COCH3 C6H5COCH2COCH3
O CHO
pKa
20 16 15 13.3 9 10.3
9
烯醇式含量
1.5×10-4(痕量)
7.7×10-3 2.5×10-1
7.3(纯液态)，气态46.1%, 水0.4%
76.5 99
100
表中的烯醇式含量均在纯净液态（无溶剂）下测定。
4、碳负离子可以写出三个共振式
OO CH3CCH2COC2H5 + NaOH
C2H5OH
OO CH3CCHCOC 2H5
O- O CH3C=CHCOC2H5
一、克莱森酯缩合反应
具有α-H的乙酸乙酯在乙醇钠作用下，发生 缩合反应，脱去一分子乙醇，生成乙酰乙 酸乙酯的反应称为克莱森酯缩合反应。又 名β-丁酮酸酯，3-丁酮酸酯，简称三乙。它 也可以看做是乙酸乙酯的乙酰化产物。
乙酰乙酸乙酯的合成反应见下页：
克莱森酯缩合反应的总结果是一个碳负离子 的酰基化，生成了一个β-二羰基化合物， 因此这是一个合成β-二羰基化合物的方法。
CH3
解： O
O
有机化学课件浙江大学第1章绪论
周环反应
通过电子重排和迁移实现，不经过明显的中间体。
电子转移机理
单电子转移：一个电子从一个 原子转移到另一个原子。
双电子转移：两个电子同时从 一个原子转移到另一个原子。
电子转移机理的实验证据：光 谱分析、同位素效应等。
亲核与亲电反应机理
构和性质可以进行更深入的研究。
04
19世纪中叶，随着原子价理论的提出和确定，以及化 学键概念的建立，有机化学得到了迅速发展。
有机化学的重要性
有机化学在能源、材料、医药、 农药等领域中有着广泛的应用， 对现代工业和科技发展具有重要
意义。
有机化学在生命科学领域中也有 着重要的作用，如蛋白质、核酸 等生物大分子的研究，以及药物
有机合成需要不断探索和创新，以解决合成过 程中的挑战和问题，如反应效率不高、副产物 多、分离纯化困难等。
药物合成
药物合成是有机化学在医药领域的重要应用，通过药物合成可以制备出各种治疗疾 病的药品。
药物合成的关键在于设计和优化合成路线，以确保药物的有效性和安全性。
药物合成需要遵循相关法规和伦理要求，确保药物的质量和合法性，同时也需要关 注药物的副作用和不良反应等问题。
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有机化合物是指含碳元素的化合物， 除了少数如二氧化碳、一氧化碳、碳 酸、碳酸盐等含碳的无机化合物外。
有机化学的发展历程
19世纪初，人们开始对有机化合物的性质和结构进行 研究，标志着有机化学的萌芽。
输标02入题
1828年，德国化学家维勒首次合成了尿素，打破了有 机化合物的“生命力”学说。
01
03
20世纪以来，随着电子技术和计算科学的进步，有机 化学的研究进入了一个新的阶段，对有机化合物的结
【浙江大学】优质课--专业课程《有机化学》全册课件
【考核比例】平时20%+期中及测验20%+期末 考核60%=100%
【各部分考核侧重点】
平时： 主要从学习态度是否正确，课堂表现是否积极，回答 问题语言表达和条理是否清楚，问题回答是否准确等方 面考核。可从平时表现以及课堂表现等采集。也可以从 学生和老师的交流过程中了解采集。 期中及测验： 主要从学生学习每章知识后是否对问题和知识点进行 梳理总结得到提高方面考核。可从期中及两次测验的考 核情况采集。 期末考核： 主要从学生对所学知识的应用理解方面进行考核。从 试卷考核采集。
实验室安全知识
1、事故的预防 （1）在操作易燃、易爆的液体（如乙醚、乙醇、丙酮、 苯、汽油等）时应远离火源，禁止将上述溶剂放入敞 开容器内。 （2）易燃、易挥发物不得倒入废液缸内，应倒入指定 回收瓶中。 （3）化学品不要沾在皮肤上，每次实验完毕后应立即 洗手。 （4）严禁在实验室内吃东西、吸烟。 （5）不能用湿手去使用电器或手握湿物安装插头。实 验完毕应首先切断电源，再拆卸装置。 2、事故处理 （1）着火：要保持冷静、不能惊慌失措。应将火源或 电源切断，并迅速移去易燃物品，用砂或适宜的灭火 器将火扑灭。无论使用哪一种灭火器材，都应从火的 四周向中心扑灭火焰。
仪器的洗涤和干燥
玻璃仪器的洗涤
一般应用毛刷蘸取洗衣粉液将玻璃仪器洗刷干净后，再 用自来水冲洗。若仪器沾有有机物无法洗净时，可用少 许有机溶剂溶解后再洗涤。必要时可用洗液洗涤，再用 自来水冲洗。在某些实验中(如精制产品或用于有机分析 实验)，须用更洁净的玻璃仪器，最后还要用蒸馏水或去 离子水淋洗，以除去由自来水带来的杂质。
有机化学实验须知
1、学生要提前10 min 进入实验室,不能穿拖鞋进入实验 室。 2、实验前必须写好预习报告，预习报告不合格不允许 做实验。做实验时只能看预习报告，不能看实验教材。 3、实验时必须听从实验教师的指导，不听从指导者， 教师有权停止其实验，本次实验按不及格论。 4、学生不能自己擅自决定重做实验，否则本次实验按 不及格论。 5、实验中不得有任何作弊行为，否则本次实验按不及 格论。 6、在设计性实验阶段，将开放实验室。
浙江大学有机化学课件讲义4
Br
Br C
C C
C
C
C
碳正离子
环正离子 (溴鎓离子）
溴正离子加到双键上后先生成碳正离子， 由于溴的核外有三对孤对电子， 其中一对与碳正离 子结合生成环正离子。生成环正离子后，由于多生成一个共价键，而且组成三元环正离子的 每个原子都具有八隅体的结构，结构比碳正离子稳定。 － 第二步：Br 加到环正离子上，完成加成反应。
CH2
CH2 + Br2
NaCl
CH2 Br
CH2 + CH2 Br Br
CH2 Cl
这说明，烯烃与溴的加成是分步进行的，而且笫一步必定是溴先加到双键上。因为 π 键电子 云暴露在外，所以，溴必定以正性（Br+）形式先加到双键上。笫二步加上一个阴离子时， 溶液中存在两种阴离子 Br–和 Cl–，两者都可以加上去，最后生成 1,2-二溴乙烷和 1-氯-2-溴 乙烷的混合物。 （2）很多实验事实证明，两个 Br 原子是从双键平面的两侧加上去的。这说明，溴与烯 烃加成生成的中间体，必定有一种空间因素，阻碍了两个溴原子从同一个方向进攻。因此， 推测中间体是一个环正离子中间体。
C C
+
XY
C C X Y C C X Y XY X Y C C X Y
C C
+ XY
加成试剂 XY 不同，加成反应的类型也不同。常见的加成反应有亲电加成反应、亲核加成反 应、催化加氢等。 4.1. 亲电加成反应 π键电子云分布在碳碳键轴的上、 下两侧， 由于电子云裸露在外， 而碳原子被包含在内， + + + 所以一些缺电子试剂——亲电试剂(electrophiles，例如 H , Br , Cl 等)易向π电子云进攻， 使π键断裂，生成σ键，这类加成反应称为亲电加成反应。亲电加成反应是不饱和烃最典型 的反应。 4.1.1. 加卤素 1． 烯烃与卤素的加成 烯烃容易与卤素进行加成反应，生成邻二卤化合物。
【浙江大学】优质课(化学专业)《有机化学》全册优秀课件
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”即在韦勒所用的氰酸铵中。
■ 1845年德国有机化学家科尔伯（H·Kolbe）从无可争辩 的无机物制成了公认为有机物的醋酸：
S
C + Cl2
CCl4
水，阳光
Cl3CCOOH
Na-Hg
CH3COOH
■ 1854年柏赛罗（M. Berthelot）合成了油脂。
一、有机化学与有机化合物
什么是有机化合物呢？
C8H18 、C15H32 、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
第一章 绪论
§1-1 有机化学研究的对象 §1-2 共价键 §1-3 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。
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”。
1851年葛美林（Gmelin.L. 1788－1853）和 凯库勒（ Kekule.A. 1829－1896）等：——“含碳的化合物称 为有机化合物”
浙江大学马成有机化学乙课件 Chapter 6 Alkynes and Reaction of Alkynes
2009/9/13
18
Mechanism:
Simplified as following:
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19
Electrophilic addition
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20
In general
• Experimental data showed a curious paradox when compared with alkene: (1) more exothermic (2) the rate of addition to alkynes is slower by a factor of 100 to 1000
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16
1. a)
Reduction Hydrogenation (Same Syn-addition) – With Pd/C or Pt/C or Raney Ni – Due to the difference between the strength of two πbonds, alkynes could be reduced to alkanes or alkenes under different catalyst – With less active catalyst (poisoned catalyst), such as Lindlar’s Catalyst (Pd / CaCO3 / quinoline )
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2
6.1 Structure and Nomenclature
• Some nature products
2009/9/13
3
• Structure of alkyne Alkyne: contains a carbon-carbon triple bond and has the general formula CnH2n-2 Disubstituted alkynes, R-C≡C-R', are described as "internal" alkynes Monosubstituted alkynes, R-C≡C-H, are described as "terminal" alkynes
大学科目《有机化学》各章节课件
3
芳香烃的性质
具有较高的熔点和沸点，难溶于水，易溶于有机 溶剂；具有共轭体系和电子离域效应，容易发生 亲电取代反应。
芳香烃的命名与分类
芳香烃的命名
01
以苯环为母体，根据取代基的不同进行命名，如甲苯、二甲苯
医药化学
研发新药、合成药物中间体等， 用于治疗疾病和保障人类健康。
农业化学
合成农药、肥料等，提高农作物 产量和品质，保障粮食安全。
环境科学
研究有机污染物的来源、迁移转 化和治理方法，保护生态环境。
02 烷烃
烷烃的结构与性质
结构特点
化学性质
碳原子之间以单键相连，形成链状或 环状结构；每个碳原子上的剩余价键 均与氢原子相连。
卤代烃的反应与合成
反应类型
卤代烃的反应类型丰富多样，主要包括亲 核取代反应、消除反应、还原反应以及与 金属有机化合物的反应等。这些反应在有 机合成中具有重要的应用价值，可用于构 建碳碳键、引入或转化官能团等。
VS
合成方法
卤代烃的合成方法主要有两种：一种是通 过烃类的直接卤化反应得到相应的卤代烃； 另一种是通过烯烃或炔烃与卤化氢的加成 反应得到卤代烷。此外，还可利用醇与氢 卤酸的取代反应制备卤代烃。在实际合成 中，需根据目标产物的结构和性质选择合 适的合成路线和反应条件。
03 烯烃
烯烃的结构与性质
01
烯烃的通式与结构特点
烯烃是一类含有碳碳双键的烃类化合物，通式为CnH2n。其结构特点
包括碳碳双键的存在以及与之相连的四个原子共平面。
02 03
烯烃的物理性质
烯烃的物理性质与其分子量和双键位置有关。一般来说，随着分子量的 增加，烯烃的沸点、熔点和密度逐渐升高。双键位置对物理性质也有影 响，如顺式异构体的沸点通常高于反式异构体。
浙江大学化学系生物有机课件(马成)
生物有机化学Bioorganic Chemistry参考资料：1、古练权，马林，生物有机化学，高等教育出版社，19982、H. Dugas, Bioorganic Chemistry, 3rd Ed., Springer, 19953、刘育，尤长城，张衡益编著，超分子化学－合成受体的分子识别与组装，p385-400，南开大学出版社，20014、原始文献第一章绪论§1.1 生物分子与生物有机化学自然界中所有生物体的物质组成水生物分子金属离子（生物无机化学）蛋白质、核酸、糖、脂、维生素、激素等生物有机化学的研究对象、方法和结果生物分子和生物活性物质有机化学研究生物化学研究（结构测定，反应机制，（分离，提纯，生物功能化学合成，化学修饰）生物合成，基因研究）分子模型和实验室模拟研究设计合成新的生物分子与生物活性物质应用§1.2 生物大分子1、常见官能团2、基本结构单元3、立体结构的维系生物大分子中的重要官能团生物大分子中常见的其他基团2、基本结构单元一氨基一羧基酸一氨基二羧基酸、二氨基一羧基酸芳香及杂环氨基酸构成核酸的结构单元分子构成脂和糖的结构单元分子3、立体结构的维系共价键氢键配价键离子键疏水作用范德华作用力氢键及其典型的键长DNA碱基对中的氢键键酶的选择性结合（氢键）血红蛋白中的配价键酶中的离子键范德华力与距离的关系使蛋白质相互连接的作用（力）§1.3 生物体内发生的基本化学反应水解及缩合酯键，酰胺键，糖苷键的水解。
缩合是水解的逆反应如氧化和还原碳链增长反应DNA的烷基化及去烷基化磷酰化反应ATP（adenosine triphosphate)，三磷酸腺苷分子重排反应异构化反应§1.4 生物有机化学的立体效应K 1/K 2=104一、邻基效应（proximity effect ）二、潜手性中心与潜手性面的选择乙醛分子的潜手性面乙醛加氘生成手性醇的反应醇和辅酶NAD+作用NAD +（nicotinamideadenine dinucleotide ），即烟酰胺腺嘌呤二核苷酸N O氘代乙醇和辅酶NAD+的氧化还原反应YADH（yeast alcohol dehydrogenase）酵母乙醇脱氢酶还原三、生物分子的相互作用与超分子5‘●●●●●●●●●●●3’A T G C G T A T GT A C G C A T A C3’●●●●●●●●●●●5’DNA碱基对的识别。
浙江大学有机化学课件讲义7
芳烃
CH3：1470～1430（m），1380～1370（s） CH2：1485～1445（m）；CH：1340（w） CH(CH3)2：1385（m），1375（m），两峰强度相等 C(CH3)3：1395（m），1365（m），后者强度为前者的两倍
R－CH=CH2：995～985（s），920～905（s） R－CH=CH－R（Z）： 730～650（m） R－CH=CH－R（E）： 980～950（s） R2C=CH2： 895～885（s） R2C=CH－R： 830～780（m）
7.1 电磁波谱的概念 电磁波的波长范围很广，可以从极短的宇宙射线一直到较长的无线电波。电磁波的波
长与频率的关系可用下式表示：
ν=
c λ
式中：ν代表频率，单位为 Hz；с代表光速，其量值为 3×1010cm/s；λ代表波长，单位为 cm， 常用单位为 nm（1nm=10-7cm）；σ 代表波数，表示 1cm 长度中波的数目，单位为 cm-1。
核磁共振主要是由原子核的自旋引起的，当无线电波照射处于磁场中的试样分子时，
引起原子核自旋能级的跃迁而产生的。原子核电自旋运动状况可用自旋量子数 I 表示，自旋
量子数与原子的质量和原子序数有一定的关系，当原子的质量数和原子序数两者之一是奇数
或均为奇数时，I≠0，这时，原子核就像陀螺一样绕轴做旋转运动。例如 1H，13C，19F，51P
电磁波的区域与相应的波谱分析列于表 7-1。
表 7-1 电磁波谱与光谱方法
波 0.005 长 nm
0.1nm 10nm
200
400
nm
nm
800 nm
2.5 μm
15 μm
300 μm
1m
大学有机化学重点知识总结ppt课件
① O3 (
CHO )
② Zn/H2O
CHO
36
③α-H取代 条件：高温或光照。类型：自由基取代。 注意：含有α-H的烯烃与X2反应，条件不同 反应历程不同，产物不同。
RCH CH CH2 + Cl2 H
高温
RCH2CH CH2 Cl Cl
RCH CH CH2 Cl
亲电加 自由基
N–溴代丁二酰亚胺(NBS)
反式加成 无
双键鉴 别
无
顺马加成
制卤代 烃
无
顺马加成
间接制 醇
反式加成 顺马加成
邻卤代 醇
无
顺马加成
直接制 醇
顺式加成 反马加成 制伯醇
31
X2 HX
H2SO4
RCH CH2
HOX H2O H+
①②HB22OH26/OHH2 Ni
（重点）
RCHCH2
XX RCHCH2
XH RCHCH3
OSO2OH RCH CH2
33
CH3
30.
H3C
CC CH3 H
CH2
补充：
① B2H6 ② H2O2/OH-
(
)
CH3 H3C C CH2CH2OH
CH3
CH3 ① B2H6
CH3 ② H2O2/OH-
CH3 H
OH CH3
34
② 双键上的氧化
CH2 CH2 + O2
O
Ag 250℃
O
O
C C +R C O O H
C C + R C OH O
26
87
6.
CH3CH2
6
C
H
有机化学课件浙江大学第1章绪论
2p 杂化
sp2 杂化轨道
sp杂化轨道
• sp杂化轨道是由一个s轨道和一个p轨道参加杂化形成的。 • sp杂化轨道的空间形状为直线形，未参加杂化的两个p轨道
彼此垂直且都垂直于sp杂化轨道对称轴。
p轨道 sp轨道 sp轨道 p轨道
2 p 轨道
2p 激发 2s 2s
2p 杂化
SP 杂化轨道
分子轨道理论
域内运动，是定域的。 • 价键理论能很好地解释共价键形成的本质、成键规 则、成键能力等，但不能解释空间构型问题。
H H H H
空间结构？
杂化轨道理论
• 杂化轨道理论是有机化学结构理论的重要内容。 • Pauling在对大量分子结构总结后提出杂化轨道理论。 • 理论指出：能量相近的轨道才能发生杂化；根据碳原子
不同的键合形式可分别以sp3、sp2、sp等杂化轨道成键。
SP
杂化理论
成键时，2s中的一个电子首先激发到2pz轨道中，然后四个原子 轨道重新组合（即杂化），形成新的杂化轨道。
2p 激发 2s 2s 2p 杂化 sp 杂化轨道
3
杂化后形成的每一个sp3杂化轨道的形状
四个sp3杂化 轨道形状
109 28'
Cl C H H H =1.87 D Cl Cl Cl C Cl =0
3.诱导效应
•
由于原子电负性不同，使得分子中电子云密度分布不 均匀，且这种影响沿分子链传递下去，这种效应称为诱 导效应（Inductive effect），常用I表示。
CH3
• 有机化学以其价键理论、构象理论、各种反应及其反应 机理成为现代生物化学和化学生物学的理论基础。
• 在蛋白质、核酸的组成和结构的研究、顺序测定方法的 建立、合成方法的创建等方面，有机化学为分子生物学的 建立和发展开辟了道路。 • 确定DNA为生物体遗传物质, 是由生物学家和化学家共同 完成。
有机化学反应机理 浙大课件
碳正离子重排
CH3 H3C C CH=CH2
CH3
H
CH3
C2H 5OH
CH3
H3C
C CH CH3Br
CH3
Br
H3C C CH CH3 CH3 22C
CH3CH3 H2C C CH CH3
-H+
CH3CH3 H3C C CH CH3
33 C H+
CH3 CH3 H3C C C CH3
烷基重氮盐不稳定，易脱去N2生成碳正离子
H2N COOH NaNO2/H 2SO 4 H NaBr
OH
N2 H
C O
-N2
OH Br
HO
Br COOH H
邻氨基醇与亚硝酸反应生成的重氮盐可以发生类频 哪醇重排反应。在迁移过程中手性碳原子的构型保持。
CH3 CH3 H3C C C CH3
OH NH2
季铵碱
• 季铵盐与氢氧化钠或氢氧化钾作用，生成季铵碱
R4NX + KOH
R4NOH + KX 季铵碱
常用湿的氧化银与季铵盐反应，由于卤化银沉淀下 来，因此反应可进行到底：
R4NX + AgOH
R4NOH + AgX
醇脱水、 E1、重排
酸性催化下消除
烯烃与亲卤酸加成反应机理 ：
第一步：
CC
slow
链终止：任意二个自由基结合，自由基消失，反应结束。
不饱和烃的-H卤代
CH2=CH CH3
CH2=CH CH3
500℃ Cl2
CH2=CH CH2 Cl
500~600℃ Br2
CH2=CH CH2 Br
消除反应的机理
有机化学浙江大学脂肪烃和脂环烃PPT学习教案
特别注意
分子中同时含有双键和叁键的化合物称为烯炔。选择 含有双键和叁键最长碳链为主链。碳链的编号应从最 先遇到双键或叁键的一端开始，并以双键在前、叁键 在后。若在主链两端等距离处遇到双键或叁键时，编 号要从靠近双键的一端开始。
CH3 CH CH C CH
CH3 C
C CH2 CH CH CH2 CH2CH3
CH3
(CH2)8 CH CH CH2 CH3
CH3 CH CH CH CH3 CH3
3-十三碳烯 4-甲基-2-戊烯
第23页/共126页
第二步给定编号：编号时，应使双键的位次近可能的 小，以双键两个碳原子中编号较小的阿拉伯数字表示 双键的位次，写于烯烃名称的前面，并用半字线隔开。 如不会发生误会时，也可不标双键的位次。若双键正 好在主链中央，主链碳原子则应从靠近取代基的一端 开始编号。
数字词头不参加字母顺序排列。
12
CH3CH2
CH3
34
C CH2 CH3
56 7
CHCH2CH3 CH2CH3
5-ethyl-3,3-dimeth ylhept ane
第22页/共126页
3.烯烃和炔烃的命名
烯烃的命名
第一步选择主链：选择一条包含碳碳双键在内的 最长碳链为主链，按主链碳原子的数目命名为某 烯。如主链的碳原子数超过10个时，应在烯字 前加一“碳”字。
• 与两个碳原子相连的称为仲碳（或称二级碳原子），用2C表
示，仲碳上所连的氢称为仲氢，用2H表示。
• 与三个碳原子相连的是叔碳（或称三级碳原子, tertiary），
用3C表示，叔碳上所连的氢称为叔氢，用3H表示。
• 与四个碳原子相连的是季碳（或称四级碳原子），用4C表示。
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Organic Chemistry (Carey 5th)CHAPTER 1 Introduction: Structure Determines Properties1. Concepts:①Atom, Electron and Orbital②Ionic, Covalent, Polar Covalent Bond / Electronegativity③Lewis Structures/ Formal Charge/ Resonance④The Shapes of Molecules⑤Hybridization⑥Inductive effect⑦Theory of acid and base including Conjugate Acids & Bases/Lewis base & acid/ Brǿnstedbase & acidCHAPTER 2: Hydrocarbon Frameworks. Alkanes and Cycloalkanes1. Concepts:①Nomenclature and Conformational Analysis (IUPAC nomenclature involving spirocyclicand bicyclic compounds, Ethane, Butane, Cyclohexanes and Decalin conformation analysis, Ring strain)②Diagrams--include Newman projection, Wedge-dash, Sawhorse diagrams③Reaction Classification/ Reaction Variables/ Reactive Intermediates (cation, anion, radical,carbene)④Structures of Carbocation/ Radical/ Carbanion⑤Reaction mechanism in general: Bond cleavage Models/ Activation Energy, ReactionHeat/ Thermodynamic Control and Kinetic Control/ Hammond Postulate2. Reaction:①Radical Monohalogenation of alkane, Meachanism②Reaction rate/ Calculating the amounts of products③General Selectivity of Radical Halogenations (α-position of unsaturated compound:C H-C=C; C H-C三CH)CHAPTER 3: Stereochemistry1. Concepts:①Isomers: Stereoisomers/ Configurational Stereoisomers of Alkenes/ Chirality (Plane ofSymmetry), Optical Activity ( DL), Stereocenter②Fischer Projections③R or S Configuration (Cahn-Ingold-Prelog R/S Notation)④Racemic mixture; Meso-compound; Diastereomers and Enationmer (including Erythroand Threo enatiomers)⑤Properties of Stereoisomers, Resolution⑥Simple compounds with stereo-centers (C / N / S atoms); C2-axial (biphenyl, allene,);CycloalkanesCHAPTER 4: Alkyl Halides Nucleophilic Substitution and Elimination1. Concepts:① Structure and Nomenclature Alkyl Halide② Nucleophilic reagent (Nu -) and base (B -③ Nucleophilicity and Basity)④ Nucleophilic Substitution (SN1 and SN2) and β-Elimination(E1 and E2)2. Reactions:① Nucleophilic Substitution: (water, NaCN, halide anion_halogen transformation, alkoxideions), pay attention to the stereochemistry.② Alkyl Halides with AgNO 3③ β-Elimination: Dehydrohalogenation, Saytzeff rule and Hofmann Elimination, payattention to steric base and the structure of substrate.induced the formation cabocation SN1 or E1; comparedwith the formation of acetylides from terminal alkynes.3. Mechanism:① SN1 and SN2 involved stereochemistry, rearrangements of carbocations, and the effect ofreaction variations such as Nucleophile , Substrate , Leaving group and Solvent② E1 and E2 involved region-selectivity, stereochemistry, and the effect of reactionvariations such as Bsae , and Substrate .CHAPTER 5: Alkenes and Their Reactions1. Concepts:① Structure and Nomenclature② Configuration isomers of alkene, Stability③ Clarify the Electrophile④ Rearrangement of Carbocation2. Reactions:④ Electrophlic Addition of HX, H 2O, Cl 2 and Br 2, Cl 2+H 2⑤ Addition with BH O (or HClO)3, Hg(AcO)2⑥ Oxidation (KMnO , radical addition of HBr4, Ozonolysis, HIO 4⑦ Reduction with H )⑧ Addition of cyclopropane23. Mechanism:③ Electrophlic Addition to C=C, stereochemistry.④ Bromonium ion4. Emphasis:Oxidation with KMnO4CHAPTER 6: Alkynes and Reaction of Alkynes1. Concepts:① Structure and Nomenclature② The acidity of terminal alkynes③ Stabilities of Carbocations2. Reactions:① Electrophlic Addition of HX, H 2O, Cl 2 and Br 2②Addition with BH3, HgSO4③Reaction of acetylide, which was derived from the reaction of terminal Alkynes withstrong base, Ag, and Cu.④Reduction with H2(Lindlar’s Pd, ), Na/NH3(l)3. Synthesis:①From actylide②From Alkyl halids (1,2-dihalo compounds, vinyl halides) via elemination4. Emphasis:The elimination of vinyl halidesCHAPTER 7: Conjugation in Alkadienes and Allylic Systems1. Concepts:①Conjugation (π–π, p –π, σ–π)②The strength of conjugation③Resonance④Allylic Systems⑤Molecular Orbitals2. Reactions:①Preparation of Conjugated Dienes②Electrophilic Addition of Conjugated Dienes (1,2- and 1,4 addition)③Diels-Alder Reaction④Reaction of allylic system: NBS, SN2CHAPTER 8: Alcohols and Reactions1. Concepts:①Structure and Nomenclature2. Reactions:①Williamson Ether Synthesis)②Halogenation (HX and PX3, SOCl2③Dehydration④Leaving group transformation (Sulfonate and Halide for Substitution, pay attention to thestereochemistry), and the corresponding substituted/elimination reaction (depending on the existence of base or nucleophile).⑤Oxidation⑥Reaction of 1,2-diol: Oxidation, Pinacol Rearrangement (pay attention to the tendency ofgroup, anti-shift)CHAPTER 9: Aromaticity and Reactions of Benzene1. Concepts:①Aromatic and Anti-aromatic (Resonance Energy, Stabilities, Hückel's Rule, MO theory②Clarify aromatic compounds (involving annulenes, Hetercycle compounds π-electron richand poor systems, ions)③Electronic effects (inductive effect and conjugated effect)④Nomenclature of Benzene, Naphthalene, Biphenyl, Annulenes, and other Hetercyclecompounds (furan, pyrrole, imidazole, pyridine, thiophene, thiazole).⑤Effect of aromatic stabilization on reactions of benzenen (and other aromatic compounds)2. Reactions:①Electrophilic Aromatic Substitution of benzene (Halogenation, Nitration, Sulfonation,)FC-Alkylation, FC-Acylation, chloromethylation3. Mechanism:①Electrophilic Aromatic SubstitutionCHAPTER 10: Benzene Derivatives and the Reactions of Substituted Benzenes1. Concepts:①Benzene Derivatives (Phenol, Aniline, Benzene Halide, benzoic acid) and Nomenclature②Directing effects in Electophilic Aromatic Substitution ( EAS)③Activation or deactivation④Cumulative effects of the substituents2. Reactions:①Electophilic Aromatic Substitution of substituted benzene (Halogenation, Nitration,Sulfonation, FC-Alkylation, Acylation), pay attention to the effects of sustitutents②EAS Reactions of Naphthalene③The Reaction of Benzylic Systems (Radically halogenated, Oxidation at a Benzylicposition, Nucleophilic substitution, Elimination, Addition)④Nucleophilic Substitution of Aryl Halides (two path, Addition–Elimination, Elimination–Addition, benzyne)3. Synthesis①Substituted benzeneCHAPTER 11: Aldehydes and Ketones Nucleophilic Addition to C=O1. Concepts:⑤Structure and Nomenclature⑥Reactivity of Carbonyl group⑦Diastereoselectivity in Nucleophilic Addition Reaction of acyclic substrates (CramModle)2. Reactions:②Nucleophilic Addition to C=O (Different nucleophiles: C, N, O, S)③Baeyer-Villiger Oxidation of Ketone (Mechanism, migration tendencies of groups)④Reduction (Complex Metal Hydrides, Wolff-Kishner Reduction, Clemmensen Reduction,Catalytic Hydrogenation, Cannizzaro Reaction)3. Mechanism:①Nucleophilic Addition to C=OCHAPTER 12: Carboxylic Acids and Derivatives Nucleophilic Acyl Substitution Reaction1. Concepts:①Structure and Nomenclature (Carboxylic acid, Ester, Amide, Acyl halide, Anhydride)②Reactivity of Carboxylic Acids and Derivatives③Properties: the acidity of Carboxylic Acids, the m.p. and b.p. of Carboxylic Acids andtheir Derivatives2. Reactions:①Nucleophilic Acyl Substitution Reaction (hydrolysis, alcoholysis, aminolysis)②Reduction (Complex Metal Hydrides)③Reactions with organometallic reagents (Alkyl lithium reagents and Grignard’s reagents)④Decarboxylation⑤Rearrangements of Cationic or Electron Deficient Nitrogen (Beckmann Rearrangement,Hofmann Rearrangement, Curtius Rearrangement)CHAPTER 13: Enol and Enolate-Reactions at theα-Carbon of Carbonyl Compounds1. Concepts:①the acidity of hydrogen on α- carbon; tautomer, enol and enolate; the stability of enol andenolate ion②Vinylagous Systems (Hydroxyl Acidity)2. Reactions:①α- halogenation, Haloform reaction, Aldol (cross) condensation, Mannich Reaction②Ester condensation (Claisen condensation, Dieckmen condensation, Cross ester-ketonecondensation), Reformatsky Reaction, Darzens Reaction③Robinson annulation, Michael Reaction, α-carbon alkylation (ketone, active methylenesystems)3. Synthesis:①From active methylene systems (Substituted Acetone Synthesis, Substituted Acetic AcidSynthesis)CHAPTER 15: Amines and the Reaction of Amines1. Concepts:①Nomenclature (Quaternary Ammonium salts , Quaternary Ammonium Hydroxide)②Structure, Basicity and Acidity③Phase-Transfer Catalysis④Cis-, trans-configuration of imine2. Reactions:①Preparation of Amines (Alkylation, Gabriel Primary Amine Synthesis, Reduction ofAzides, Nitriles, Nitroarene, Imine)②Nitrosation of amines③Synthetic Transformations of Aryl Diazonium Salts, Azo-coupling④Quaternary Ammonium Hydroxide and Hofmann Elimination3. Synthesis:①The synthesis of Amine (Reduction, alkylation, Gabriel synthesis)②Aryl Diazonium Salts, Azo-couplingCHAPTER 16: Phenol and Benzoquinone1. Concepts:①Nomenclature②Structure, Acidity of Phenol2. Reactions:①Substitution of the Hydroxyl Hydrogen (ether synthesis)②Electrophilic Substitution of the Phenol Aromatic Ring③React with Br2④Acylation of Phenols⑤Oxidation of PhenolsCHAPTER 17 Ethers and Epoxides1. Concepts:①Nomenclature and properties②Crown ether2. Reactions:①Acid-Catalyzed Cleavage of Ethers②The Williamson Ether Synthesis③Preparation of Epoxides (Oxidation, Darzens Reaction, Intramolecular WilliamsonEther Synthesis), pay attention to the stereochemistry!④Nucleophilic Ring-Opening Reactions of Epoxides (Acidic and Basic-condition), payattention to the stereochemistry!CHAPTER 18 Introduction of Analytical Chemistry①1H-NMR Chemical Shift, Number of signals, Splitting pattern, Coupling Constant②IR functional groups (Carbonyl, Hydroxy and Amino group)。