有机化学和有机化合物

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第一章绪论,1有机化合物和有机化学,11有机化学和有机化合物,有机化学是化学的一个分支,它是研,究有机化合物的来源、制备、结构、性能,应用以及有关理论和方法学的科学。有机,化合物的主要特征是含有碳原子,即都是,含碳化合物,因此有机化学就是研究碳化,合物的化学。,有机化学的发展,有机化学作为一门科学是在十九世纪产生的,但有机,化合物在生活中和生产中的应用由来已久。最初是从,天然产物中提取有效成分。例如:从植物中提取染料、,药物、香料等。在十八世纪末,已经得到了许多纯粹,的化合物如酒石酸、柠檬酸、乳酸、尿素等。这些,合物有许多共同性质,但与当时从矿物来源得到的化,合物相比,则有明显的区别。在十九世纪初會认为这,些化合物是在生命力的作用下生成的,有别于从无生,命中的矿物中得到的化合物。因此叫做有机化合物,后者叫做无机物。有机化合物的主要特征是都含有碳,原子,即都是碳的化合物。从历史遗留下来的“有机化,学”和“有机化合物”现仍使用,但涵义已发生了变化。,有机化合物就是碳化合物。有机化学就是碳化合物的,化学。,12有机化合物的特点,绝大多数有机物只是由碳、氢、氧、,氮、硫、磷、卤素等少素元素组成,而,且一个有机化合物只含有其中少数元素。,但是,有机化合物的数量却非常庞大,已知的有机化合物已达一千多万种,它,们的性质千变万化,各不相同。总数远,远超过了无机化合物的总和(所有非碳,元素化合物估计只有几十万种),因此,完全有必要把有机化学单独作为一门学,科来研究。,121有机化合物结构上的特点同分异构现象,有机化合物数量如此之庞大,首先,是因为碳原子成键能力强的缘故。碳原,子可以互相结合成不同碳原子数目的链,或环。此外,即使碳原子相同的分子,由于碳原子不之间的连接方式有多种多,样,因此又可以组成结构不同的许多化,合物。分子式相同而结构相异因而性质,也各异的化合物,称为同分异构体,这,种现象叫同分异构现象。,同分异构现象,同分异构在有机化合物中普逼存在。例,如C2H6O就可以代表乙醇和二甲醚两种不,同性质的化合物:,H-C-C-OH,HC-0,HH,ChAo,乙醇,二甲醚,有机化合物性质上的特点,般有机化合物热稳定性差,易受热分解,许多有,机化合物在200-300即逐渐分解。,2)大多数有机化合物可以燃烧。,(3)许多有机化合物在常温下是气体、液体。常温下为,固体的有机物,他们的熔点一般很低,超过300c的有,机物很少。,(4)一般有机化合物的极性较弱或完全没有极性,而水,是强极性,因此一般有机化合物难或不溶于水。,(5)有机化合物的反应,多数不是高子反应,而是分子,间的反应,除少数(自由基反应)反应较快,大多数,有机反应需一定时间完成。,(6)有机反应往往不是单一的反应,反应除主反应外,还有副反应。,2有机化合物中的共价键,2.1共价键的本质,原子成键时,采用各出一个电子配对而形成的共用电,子对。这样生成的化学键叫做共价键。例如,碳原子和氢,原子形成四个共价键而生成甲烷。,C+4:CH目#-c+,共价键的饱和性,按照量子化学中价键理论的观点,共价键,是两个原子的未成对而又自旋相反的电子偶合,配对的结果。共价键的形成使体系的能量降低,形成稳定的结合,一个未成对电子既经配对成,键,就不能再与其他未成对电子偶合,所以共,价键有饱和性。原子的未成对电子数,一般就,是它的化合价数或价键数。两个电子的配合成,对也就是两个电子的原子轨道的重叠(或称交,盖)。因此也可以简单的理解为重疊部分越大,形成的共价键就越牢固。,共价键的方向性,某些电子的原子轨道,例如p原子轨道,具有方向,性。因为原子轨道只有在一定方向,即在电子云密度,最大的方向,才能得到最大的重叠而形成键,所以共,价键也有方向性。,(a)x轴方向结合成键,b)非x轴方向重较小不能形成键,2.2有机化合物中共价键的性质,键长:形成共价键的两个原子的原子核之间,保持一,定的距离,这个距离称为键长,单位mm,化合物,CHa-CHa,0.153,CH=C,0.134,CHCH,CH -CH=CH-CH,0.154,0.134,0.147,0.,