有机化学 医学类 第三版

第一章 绪论
1.7 共价键的断裂和反应类型
共价键断裂产生活泼中间体，是推进反应的重 要因素，中间体决定反应微观进行的历程
1.7.1 均裂
hv or heat C A C
+
A
free radical(自由基 或 游离基)
1.7.2 异裂
C A C + A
C acid OH C + HO-acid
carbocation
第二章 链烃
2.1 链烃的结构、异构现象和命名
2.1.4 链烃的命名
不饱和烃的系统命名
烯烃 ①取主链：含双键 ②编号：双键序号最小 ③顺反异构：E（反）Z（顺）(质量数大优先) ④多个双键：用阿拉伯数字表明位置序号，用汉字表示 数目 炔烃 ①取主链：含三键 ②编号：三键序号最小 ③同时含双键和三键，以两数字和最小；编号相同，以 烯数字最小为优先
第二章 链烃
2.1 链烃的结构、异构现象和命名
2.1.1 链烃的结构
炔烃
结构：C-C、C-H + 官能团CC三键 sp杂化 通式：含一个CC三键为CnH2n-2
二烯烃
累积二烯烃 孤立二烯烃 共轭二烯烃
第二章 链烃
2.1 链烃的结构、异构现象和命名
2.1.2 共轭二烯烃的结构(p26)
电子平均化、有流动性
教学目的与要求
性质
基础课
基本内容
各类有机化合物的命名、结构、性质、基本反应、 与健康和疾病的关系
基本要求
掌握有机物的命名，知道其结构与性质的关系 了解各类有机化合物的基本反应，初步了解常见有 机物的合成方法 掌握生物分子的命名及其基本结构，了解它们与健 康和疾病的关系
老师期望
联合培养的意义
高层次医学专门人才：专业与认识水平并高
第二章 链烃
2.2 链烃的性质
2.2.2 链烃的化学性质
2. 烯烃和炔烃的化学性质
（1）加成反应
①加氢反应：在Pt、Pd等贵金属催化剂作用下与 H2反应，直至C=C和CC三键全部反应
C
C C +
C
H2
+
H2
H C
Pt or Pd
H C
H C
Pt or Pd H2 H
H C
H C H H C
Pt or Pd
不饱和度（）：确定已知分子式的未知结构中 可能含有的不饱和键数目 = 1 + n4 +( n3- n1)/2
第一章 绪论
1.4 有机化合物的结构式及其表示方法
1.4.2 化合物的构型和构型式
分子中各原子间的连接方式、连接顺序和空间 排列次序，需三维表示 A 球棍模型（Kekule） 比例模型（Staut） B C D 构型式（伞形） 实线在纸所在平面，粗实线（实楔形）在纸面 外，虚线（虚楔形）在纸面里
能提供质子的是酸，能接受质子的是碱 酸失去质子后变为其共轭碱，碱接受质子后变为 其共轭酸 提供（接受）质子的能力强弱用pKa(pKb) 表 示 有一个可供比较的标准 两性物质（水、醇、胺）在不同条件下，可起酸 的作用，也可起碱的作用
第一章 绪论
1.6 酸碱理论
1.6.2 酸碱电子理论
能提供孤对电子的是路易斯酸，能接受孤对电子 的是路易斯碱 路易斯酸有空轨道，如H+、+CR3、+NO2、 +SO H、BF 、AlCl 、ZnCl 及其他某些过渡金 3 3 3 2 属盐， 容易与富电子试剂（如含O、N、S的官 能团和C=C、CC三键等）作用形成共价键，一 般称其为亲电试剂（electrophile） 路易斯碱有孤对电子，如-O-、-N-、-S-等官能 团，容易进攻缺电子中心（如常见的路易斯酸、 C=O、C=S等），一般称其为亲核试剂 （nucleophile）
在西大的任务
拓宽视野、不同校园文化的熏陶 扎实的专业基础、学习习惯、纪律作风
大学低年级学习
快速适应大学学习与生活：紧张活泼 自觉与自学：今天你预习了吗？今天你记录 了吗？ 信息获取与加工：博览、听说读写
第一章 绪论
1.1 有机化学和有机化合物
1.1.1 有机化学：
合成与反应 分子行为 与疾病关系
H2SO4 H3C C CH HgSO4
O H3C C OH CH2
乙烯水化得乙醇，乙炔水化得乙醛
第二章 链烃
2.2 链烃的性质
2.2.2 链烃的化学性质
2. 烯烃和炔烃的化学性质
（2）氧化反应：能使KMnO4溶液褪色
①烯烃与稀、冷KMnO4溶液：断开键，得邻二醇
R
KMnO4 cool
R OH OH
carbocation
第一章 绪论
1.7 共价键的断裂和反应类型
1.7.2 异裂
C A C + A
O C C base H O C C + H-base
carbanion
carbanion
1.7.3 反应类型
按反应历程分（微观）
自由基反应、亲电反应、亲核反应
按产物与原料关系分（宏观）
取代、加成、消除、氧化还原
作业：4-9
第二章 链烃
烃(hydrocarbon, C&H)的分类(p21)：
第二章 链烃
2.1 链烃的结构、异构现象和命名
2.1.1 链烃的结构
烷烃
结构：C-C、C-H，无官能团 sp3杂化 通式：CnH2n+2
何为杂化？ 烯烃
结构：C-C、C-H + 官能团C=C sp2杂化 通式：含一个C=C键为CnH2n
2.1.4 链烃的命名
烷烃的命名
普通命名法（适用于较简单的结构） 甲、乙、……癸，十一……，（正）、异、新
第二章 链烃
2.1 链烃的结构、异构现象和命名
2.1.4 链烃的命名
烷烃的命名
系统命名法 ①取主链: 碳数最多 ②编号：从取代基最近的一端，阿拉伯数字 ③取代基命名（正、异、仲、叔）及顺序（简单优先、 和最小） ④相同取代基，用阿拉伯数字表明位置序号，用汉字表 示数目 ⑤多种等长主链，多取代者优先
第二章 链烃
2.2 链烃的性质
2.2.1 链烃的物理性质
C1-C4气体，C5-C15液体, C16以上固体 不溶于水 密度~0.8
2.2.2 链烃的化学性质
烷烃的化学性质: C-H & C-C σ键电子云重叠多，故通常比较稳定，一般不与 强酸、强碱和常见氧化剂、还原剂反应，不能使 KMnO4溶液和溴水褪色。
（1）加成反应
③加卤化氢
C C + HX
X
H+ Cl H+ Br H+ I
CH
C X
C H2 C X X
C
C
+
HX
C H
C
HX
第二章 链烃
2.2 链烃的性质
2.2.2 链烃的化学性质
2. 烯烃和炔烃的化学性质
（1）加成反应 ③加卤化氢
马可尼科夫规则：H加到H多的C上。
H3C C H CH2 + H+ X H3C CH CH3 X main product + H3C H2 C H2 C X
byproduct
H3C
C H
CH2
+ H+ X
H3C
CH
CH3
H3C
CH X
CH3
第二章 链烃
2.2 链烃的性质
2.2.2 链烃的化学性质
2. 烯烃和炔烃的化学性质
（1）加成反应 ④加水：服从马氏规则。 H2SO4 or H3PO4，烯得醇，炔得醛酮
H3C C H CH2 H O H
1.1.2 有机化合物：
源自生命体含C、H的化合物 (除碳酸及其无机衍生物)
1.1.3 有机化合物的特点(page 4-5)：
数目庞大、结构复杂：①碳原子是4价；②碳原子间可相 互成键；③含其他杂原子 热稳定性差，易燃烧 熔点、沸点相对较低 一般溶于有机溶剂，难溶于水 一般反应速度慢、副反应多
第一章 绪论
第二章 链烃
2.2 链烃的性质
2.2.2 链烃的化学性质
2. 烯烃和炔烃的化学性质
（1）加成反应
②加卤素: 溴水褪色
C C + Br2
Cl+ Cl
Br C
Br+ Br
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C Br
C Br Br
C
C
+
Br2
Br C
C
Br
Br2
Br Br C
第二章 链烃
2.2 链烃的性质
2.2.2 链烃的化学性质
2. 烯烃和炔烃的化学性质
H Cl H H H H H
（2）氧化反应：燃烧，注意爆炸！！！
第二章 链烃
2.2 链烃的性质
2.2.2 链烃的化学性质
1. 烷烃的化学性质
（3）裂解反应：石油化工，需催化剂，乙烯产量
2. 烯烃和炔烃的化学性质 C=C和CC三键电子富余，易与亲电试剂反应
（1）加成反应
C C A+ B B C C A B C C A
第二章 链烃
2.2 链烃的性质
2.2.2 链烃的化学性质
1. 烷烃的化学性质
（1）卤化反应： 烷烃与卤素单质（Cl2和Br2）在光照下 发生的取代反应，注意爆炸！！！
CH4 + Cl2 hv CH3Cl + CH2Cl2 +CHCl3 +CCl4
H H H H H H H H + Cl2
hv
H H H H H H H Cl + H
1.5 有机化合物中的化学键共价键
键的极性
两原子成键后电子云偏移的状况 键的极性决定分子的极性，分子的极性决定分子 的物理化学性质(熔、沸点，溶解度)和化学反应 性(反应能力、反应速度等)
键的极化度
外电场使共价键极性暂时改变 使难发生的反 应容易进行
第一章 绪论
1.6 酸碱理论
1.6.1 酸碱质子理论
第一章 绪论
1.4 有机化合物的结构式及其表示方法
1.4.1 分子式和构造式(p8)
分子式：分子中各种原子的组成数目，不考虑相 互结合方式和顺序 构造式(平面)：分子中各原子间的连接方式和连 接顺序，不考虑空间排列次序
价键式：按价键理论，成键的一对电子用“-”表示， 表述清楚，但烦琐 简写式：价键式略去短线，相同原子用数字下标表示 骨架式：价键式略去所有C、H原子（隐含C是4价）
第二章 链烃
2.2 链烃的性质
2.2.2 链烃的化学性质
2. 烯烃和炔烃的化学性质
（2）氧化反应：
②烯烃与浓、热KMnO4溶液：双键断裂，有H成酸， 无H成酮
1)O3 2)Zn/H2O O R-CHO + R' R"
R' R C H R"
第二章 链烃
2.2 链烃的性质
2.2.2 链烃的化学性质
第一章 绪论
1.5 有机化合物中的化学键共价键 VS 离子键与共价键：饱和性与方向性
键长
键长越短，两原子结合力越强，键越稳定
键角
决定分子的空间构型 sp3 (109.28o); sp2 (120o); sp (180o)
键能
断裂开两原子所需要的能量，键能越大，键长越 小，键越稳定
第一章 绪论
有机化学(医学专业)
qlluo@swu.edu.cn
课时 教材：
概况
本课程共60学时，周学时4，前15周授课，期末考试。 《有机化学》(第三版)张生勇主编，科学出版社。
参考书：
1. 《有机化学 》汪小兰编 高等教育出版社 1997， 2005. 2. 《有机化学 》 蒋硕健等编 北京大学出版社 1996 3. 《有机化学》 王积涛等编著 南开大学出版社 1993 4.《基础有机化学》（第二版）（上、下册），邢其毅等 编，高等教育出版社出版 1993 5.《有机化学》（第二版）上、下册 (美)莫里森(R.T. Morrison)等著 科学出版社 1992
1.3.2 分类(p7)：
按分子骨架（“外形”）分 :
链状化合物（脂肪族化合物） 环状化合物： 碳环化合物 : 脂环化合物 +芳香化合物 杂环化合物
按官能团（“特征”）分 :
C、H 烷、烯、炔、芳 +X 卤代烃 +饱和O醇、酚、醚 +不饱和O 醛、酮、羧酸 +N 腈、胺、硝基化合物…… +S 硫醇、硫酚、硫醚、磺酸…… +P 有机膦化合物
1.2 有机化学与医学
了解有机体内的一般化学过程，有助于了解 机体内正常的和异常的生理过程 医学的形态学思维 化学的微观思维
1.3 有机化合物的来源与分类
1.3.1 来源：
天然: 动植物、微生物 合成: 煤、石油、化工
1.3.2 分类：
按分子骨架（“外形”）分 :
第一章 绪论
1.3 有机化合物的来源与分类
2.1.3 链烃的异构现象:单键可自由旋转
碳链异构：碳链骨架不同
1o、2o、3o、4o碳
构象异构：“姿势不同”
乙烷的构象
第二章 链烃
2.1 链烃的结构、异构现象和命名
2.1.3 链烃的异构现象
构象异构
正丁烷的构象
第二章 链烃
2.1 链烃的结构、异构现象和命名
2.1.3 链烃的异构现象
(官能团)位臵异构：骨架相同，官能团位臵不同 双键的顺反异构 原子间连接顺序和连接方式相同，但空间连接 次序不同，理化性质皆不同，稳定性不同 官能团异构：官能团种类不同
H O H
H+
H H3C C CH3
H H3C C CH3 O H H
-H+
H H3C C CH3 OH
第二章 链烃
2.2 链烃的性质
2.2.2 链烃的化学性质
2. 烯烃和炔烃的化学性质
（1）加成反应 ④加水：
H2SO4 HC CH HgSO4 HC OH O CH2 H3C H