清华大学有机化学李艳梅老师课件第1章-绪论
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清华大学有机化学李艳梅课件全共7文档•课程介绍与有机化学概述•烃类化合物及其衍生物•羰基化合物及其衍生物•碳碳重键与芳香性目录•立体化学基础与手性合成策略•有机合成方法与路线设计•现代有机化学实验技术与方法01课程介绍与有机化学概述介绍清华大学有机化学课程的开设背景、历史沿革以及在国内外的学术地位。
课程背景课程内容教学方法概述本课程的主要教学内容,包括有机化合物的结构、性质、合成方法以及反应机理等。
介绍本课程采用的教学方法,如课堂讲授、实验操作、小组讨论等。
030201清华大学有机化学课程简介有机化学研究对象与特点研究对象阐述有机化学的研究对象,即有机化合物,包括其结构、性质、合成和反应等方面。
特点介绍有机化学的特点,如化合物种类繁多、结构复杂、反应条件温和等。
有机化学发展历史及现状发展历史回顾有机化学的发展历程,包括早期有机化学、近代有机化学和现代有机化学等阶段。
现状介绍当前有机化学的研究热点和前沿领域,如有机合成、有机材料、生物有机化学等。
本课程教学目标与要求教学目标明确本课程的教学目标,包括知识目标、能力目标和素质目标等。
教学要求提出本课程对学生的教学要求,如掌握基本概念和原理、具备实验技能和创新能力等。
02烃类化合物及其衍生物烷烃饱和链烃,分子中只含有单键,通式为CnH2n+2,性质稳定,主要发生取代反应。
烯烃含有碳碳双键的链烃,通式为CnH2n,性质活泼,可以发生加成、氧化、聚合等反应。
炔烃含有碳碳三键的链烃,通式为CnH2n-2,性质活泼,可以发生加成、氧化、聚合等反应。
烷烃、烯烃、炔烃结构和性质苯的结构和性质苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子和6个氢原子共平面。
苯环上的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特键,使得苯具有特殊的稳定性。
芳香烃含有苯环的烃类化合物,具有特殊的芳香气味,通式为CnH2n-6。
芳香烃的取代反应芳香烃在催化剂作用下可以发生取代反应,如硝化、磺化、卤化等。
第一章1、(1) 有机化合物:含碳化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、金属碳化物等少数简单含碳化合物除外)或碳氢化合物及其衍生物的总称。
有机物是生命产生的物质基础。
(2)共价键:共价键(covalent boud)是化学键的一种,两个或多个原子共同使用它们的外层电子,在理想情况下达到电子饱和的状态,由此组成比较稳定的化学结构叫做共价键。
(3)同分异构:同分异是一种有相同化学式而有不同原子排列的化合物的异构现象。
(4)杂化:在形成多原子分子的过程中,中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合,形成一组新的轨道,这个过程叫做轨道的杂化。
(5)偶极矩:正、负电荷中心间的距离r和电荷中心所带电量q的乘积,叫做偶极距μ=rq。
它是一个矢量,化学中方向规定为从正电荷中心指向负电荷中心。
(6)诱导效应:在有机分子中引入一原子或基团后,使分子中成键电子云密度分布发生变化,从而使化学键发生极化的现象,称为诱导效应(Inductive Effects)。
(7)异裂:共价键断裂时,共用电子对完全转移给成键原子中的某个原子,形成了正、负离子,这种断键方式称为异裂。
(8)范德华力:在化学中通常指分子之间的作用力。
(9)键角:分子中两个相邻化学键之间的夹角。
(10) Lewis酸:路易斯酸(Lewis Acid,LA)是指电子接受体,可看作形成配位键的中心体。
(11) 疏水作用:非极性分子间或分子的非极性基团间的吸引力。
导致这些基团在水性环境中的缔合。
(12)官能团:决定有机物性质的原子或原子团称为官能团。
2、(1) H:S:H(2)H:N:HH(3)H:C:HHH (4) H:C:HO(5)H:C:O:C:HH HH(6) H:O:P:O:H:O(7)H:C:C::C:HHHH H(8)H:C:C:O:HO:HH (9)C:H3、具有偶极的分子:(1)两H原子中心指向O原子方向;(2)由H原子指向Br原子;(4)H原子指向三个Cl原子的中心方向;(5)乙基指向羟基方向4、(1)正庚烷;(2)异丁烷;(3)异已烷;(4)新戊烷6、酸:Cu2+ FCl3CH3CN碱: NH3CH3NH2 C2H5OC2H5加合物: CH3COOH CH3OH7、(1) CH3COOH/CH3COO-H3O+/H2O(2) H2SO4/HSO4-CH3OH2+/CH3OH(3) HNO3/NO3-(CH3)3NH+/(CH3)3N8、(2)CH3F > (3) CH3Cl > (4) CH3Br > (5) CH3I > (1) CH49、 单键最长,双键次之,叁键最短,单键中两个原子间的电子云密度小,叁键两个原子间的电子云密度最大,共同的电子把两个原子吸引得最近。
目录•有机化学概述•碳原子结构与性质•官能团及其反应活性•立体异构现象与手性分子识别•有机合成策略与方法•绿色化学原理在有机合成中应用有机化学概述有机化学定义与发展历程定义研究有机化合物结构、性质、合成、反应机理及其应用的科学发展历程从早期对天然产物的提取和分离,到合成有机化合物的探索,再到现代有机化学的飞速发展有机化合物分类及特点分类按碳骨架分类(开链化合物、碳环化合物、杂环化合物等)、按官能团分类(烃类、醇类、醛类、酮类等)特点种类繁多、结构复杂、性质各异,具有广泛的应用价值有机化学在科研与工业中应用科研应用研究生命现象的本质、探索新药物和新材料、发展高效低毒的农药和化肥等工业应用合成纤维、塑料、橡胶等高分子材料,生产染料、香料、涂料等精细化学品,制备医药、农药等中间体。
碳原子结构与性质碳原子杂化类型及空间构型sp杂化碳原子形成两个σ键,呈直线型构型,如乙炔中的碳原子。
sp²杂化碳原子形成三个σ键,呈平面三角形构型,如乙烯中的碳原子。
sp³杂化碳原子形成四个σ键,呈四面体构型,如甲烷中的碳原子。
0102 03σ键由两个原子轨道沿键轴方向重叠而形成,具有方向性和饱和性。
π键由两个原子轨道垂直于键轴方向重叠而形成,具有方向性和不饱和性。
共价键的极性由成键原子的电负性差异决定,差异越大,极性越强。
共价键形成与性质分析03疏水作用非极性分子间的相互作用力,使非极性分子在水溶液中相互聚集。
01范德华力普遍存在于分子间的相互作用力,与分子的大小和极性有关。
02氢键存在于含有氢原子的分子间的一种特殊相互作用力,具有方向性和饱和性。
碳原子间相互作用力探讨官能团及其反应活性卤素原子(-X )具有亲电性,可发生亲核取代、消除等反应。
-NH2)具有亲核性和碱性,可参与亲核取代、缩合等反应。
羧基(-COOH )具有酸性,可发生酯化、酰卤化等反应。
羟基(-OH )具有亲核性,可参与亲核取代、消除等反应。