基础有机化学邢其毅

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,基础有机化学,有机化学三版来说，比较重要的有,1、烷烃的亲核取代，-消除。,2、有机金属化合物。主要是格式试剂的应用范围。基团选择性反应，一般只出选择题。,3、烯烃、炔烃的亲电加成，包括马氏/反马氏等规则，以及加成机理。其实硬记一个反应的产物是什么，不如去理解一类反应的机理，因为这样可以起到举一反三的效果。,4、苯环上的反应。包括芳香亲电取代（硝化、卤化、磺化等），F-C反应等。这里还包括芳香性的判断，综合杂环部分来看，要分清在什么情况下不饱和键的电子才算数（需环状连续共轭体系），一个不饱和键算几个电子（双键算2个，三键仍然算2个，因为三键的两个p轨道是垂直的，有且只有一个p轨道与共轭不饱和键的p轨道平行），杂原子的孤电子对算不算作这里的电子（吡咯的N原子算，吡啶的N原子则不算，算与不算要看哪种方式能形成4n+2电子结构，因为4n+2的芳香结构是稳定的。一个环状结构不符合4n+2电子结构，它就是反芳香结构，是不稳定的），了解了这几点就比较容易判断了。,5、醇、醛、酮、羧酸四类化合物都比较重要。把它们放在一起是因为它们之间的转化往往仅需一步，互为前体，并且这4类化合物的性质很活泼，代表反应很多，都是经常考到的。每一章的最后都会讲该类化合物的制备，看这一部分对合成题是个不错的补充。,6、缩合反应。非常重要的一章。上述6种题型都出现过缩合反应，尤其是机理与合成。,7、周环反应。这部分只需看一遍内容，很少会考。但最好好好看，因为分子轨道理论的东西理解的越深刻，对前边的知识点理解的也越深刻。,8、含氮化合物。这部分涉及到胺和含氮芳香化合物，经典反应比较多，会经常考到。所谓经典反应、重点反应就是经常考的，试卷上出现很频繁的反应，习题做多了自然就分的清那是重点。,9、杂环。杂环内容比较多，但常考的无非是反应时，杂环上的区域选择性，再有就是杂环的合成，反应不多，但是较难理解，多看就边就好了。,10、其余的一些糖、氨基酸、甾体之类的有时间就看，实在没时间就算。,11、波谱题。红外、核磁爱出题，规律性还比较明显。核磁基本就是考解谱。差不多整个有机化学就这些内容。一般只需要看前20章，21 22看一下基本的概念就可以了,有机化学和有机化合物的特性,1.有机化学的研究对象,研究碳化合物的化学。,2.有机化学的发展,(1)1828年，德国化学家魏勒(Wohfer.F.)制尿素；(2)1845年，柯尔伯(Hkolber)合成了醋酸；(3)1854年，柏赛罗(M.berthelot)合成油脂类化合物；之后，布特列洛夫合成了糖类化合物；.,3.有机化合物的特性,碳原子的结构特征使有机物具有与无机物不同的性能：(1)分子组成复杂；(2)容易燃烧；(3)嬌点低，一般在400 C；(4)难溶于水；(5)反应速率比较慢；(6)副反应较多。,结构概念和结构理论,分子式相同而结构不同的现象称为同分异构现象(isomerism),把两个或两个以上具有相同组成的物质称为 同分异构体(isomer)。,1.Kekul6A(凯库勒)及CouperA(古柏尔)的两个重要基本规则：碳原子是四价的；碳原子自相结合成 键.,2.注意有机物结构的几种表示方法：构造式、球棍模型、伞形式。,3.Butla-ov A(布特列洛夫)提出化学结构的概念。,4.范特霍夫首次提出碳原子的立体概念，形成立体化学这一学科分支。,化学键,1.原子核外电子的排布规律,(1)保里不相容原理(Pauli exclusion princ;te)：每个轨道最多只能容纳两个电子，且自旋相反配对。,(2)能量最低原理(princle of lowest energy)：电子尽可能占据能量最低的轨道。原子轨道离核越近，受核的静电引力越大，能量也愈低，故轨道能级顺序是1s2s2p3s3p4so,(3)洪特规则(Hund rate)：有几个简并轨道(能量相等的轨道)而又无足够的电子填充时，必须在几个 筒并轨道遂一地各填充一个自旋平行的电子后，才能容纳第二个电子.,2.化学键,将分子中的原子结合在一起的作用力称为化学键。典型的化学键有三种：离子健(ion bond)、共价键(covalent bond)和金属键(metaffic bond)。,(1)高子键：依靠正、负离子间的静电引力而形成的化学键称为离子键。离子键无方向性和饱和性。其强 度与正、负离子所带的电价的乘积成正比，与正、负离子间的距离成反比。,(2)金属键：使金属原子结合成金属晶体的化学键称为金属键。金属键无方向性和饱和性.,(3)共价键：两个和多个原子通过共用电子对而形成的化学键称为共价键。共价键有方向性和饱和性。,3.价键理论,(1)若两个原子各有一个未成对电子且自旋反平行，就可偶合配对，成为一个共价键；若两个原子各有两 个或三个未成对电子，就可以形成双键或三键。故原子的未成对电子数就是它的价数。,(2)如果一个原子的未成对电子己经配对，就不能再与其他原子的未成对电子配对这就是共价键的饱 和性。,(3)电子云重叠越多，形成的键越强，即共价键的键能与原子轨道重叠程度成正比，因此要尽可能在电子 云密度最大的地方重叠一一这就是共价键的方向性。,(4)能量相近的原子轨道可进行杂化，组成能量相等的杂化轨道(hybridized orbital),这样可使成键能力 更强，体系能量降低，成键后可达到最稳定的分子状态。,4.分子轨道理论,(1)分子轨道也有不同的能级，每一轨道也只能容纳两个自旋相反的电子，电子首先占据能量最低的轨道。,(2)分子轨道的数目与参与形成分子轨道的原子轨道数目相等。两个原子轨道组成两个分子轨道，其中一 个分子轨道是由两个原子轨道的波函数相加组成称为成键轨道;另一个分子轨道是由两个原子轨道的波函数,相减组成一称为反键轨道。成键轨道的能量较两个原子轨道的能量低，而反健轨道的能量较两个原子轨道的能量高。,3)分子轨道理论认为：电子从原子轨道进入成键的分子轨道，形成化学键，从而使体系的能量降低，形 成稳定的分子。能量降低愈多，形成的分子愈稳定。,(4)原子轨道组成分子轨道必须具有能量相近、电子云最大重叠以及对称性相同三个条件。,5.共价键的极性与分子的偶极矩,1)两个不同的原子形成分子时，由于两种原子的原子实对价电子的吸引力不等，电子不再平均分布，形 成的共价键是有极性的。,2)在空间具有两个大小相等、符号相反的电荷的分子，构成一个偶极。正电中心与负电中心上的电荷q 与两个电荷中心距离d的乘积，称为偶极矩。其大小可以表示有机分子极性强弱。,6.共价键的键长、键角和键能,(1)键长：形成共价键的两个原子核间的平均距离称为共价键的键长(length of covaloit bond).,(2)键角：分子内同一原子形成的两个化学键之间的夹角称为键角(bond angle)。常以度数表示。,3)键解离能和平均键能：断裂或形成分子中某一个键所消耗或放出的能量称为键解离能。标准状况下，双原子分子的键解髙能就是它的键能；对于多原子分子，某一种键的键能就是分子中该类键的平均键解离能一 平均键能。,酸碱的概念,近代的酸碱理论主要有：酸碱电离理论、酸碱溶剂理论、酸碱质子理论、酸硼电子理论和软硬酸碱理论。,1.酸碱电离理论(ionization theory of acid and base),该理论的要点是：凡在水溶液中能电离并释放出H的物质叫酸，能电髙并放出W的物质叫碱。,2.酸碱溶剂理论(sovent of acid and base),该理论的要点是：能生成与溶剂相同的正离子者为酸，能生成与溶剂相同的负离子者为碱。,3.酸碱质子理论(proton theory of acid and base),酸碱质子理论又称为勃朗斯特一劳里(Br6nsted-Lowry)质子理论，其要点是：酸是质子的给予体，碱是 质子的接受体。_个酸释放质子后就变成它的共巍碱(conjugate base),一个破与质子结合后就变成它的共巍酸(conjugate acid)。,酸性或碱性越强，与其共铜的碱或酸越弱。,4.酸碱电子理论(electron theory of acid and base),酸碱电子理论又称路易斯(Lewis)酸碱理论，其要点是：酸是电子的接受体，诚是电子的给予体。酸碱反 应是酸从碱接受一对电子，形成配价键，得到一个加合物。实际Lewis酸是亲电试剂，Lewis碱是亲核试剂。作为Lewis酸，可以是接受电子的分子，也可以是金属离子，还可以是正离子。,作为Lewis碱，可以是具有未共享电子对原子的化合物，也可以是负离子，还可以是烯燃和芳香化合物等。,5.软硬酸碱概念(theory of hard and soft acid and base),将体积小、正电荷数高、可极化性低的中心原子称为硬酸；体积大、正电荷数低、可极化性高的中心原子称为软酸。将电负性高、极化性低、难被氧化的配位原子称为硬碱；电负性低、极化性高、易被氧化的配位原子称为软硼。硬亲硬，软亲软”。,基础有机化学知识-取代烃类,取代烃类是一类非常重要的有机化合物，常见的取代烃类大致包括了以下几个分类：,1、卤代烃,2、醇,3、醚类,4、胺,酚、芳香胺、硝基化合物、重氮盐化合物等也是属于此类，由于化学性质上存在很大的差异，本文只对芳香胺做了简单的讨论，这一类有单独归类到其他含氮化合物中，具体见后续更新。,此类化合物构成了很重要的有机化学基础，相信每位做合成的朋友都或多或少地在使用着它们：小分子的结构是我们日常经常接触的有机溶剂，比如二氯甲烷、氯仿、甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃、二氧六环等，而大分子的结构构成了有机合成重要的起始物料和中间体。,