高等有机化学
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《高等有机化学》课程大纲Advanced Organic Chemistry(40学时)一、课程目标1. 教学目标本课程是面向化学专业(包括有机化学、无机化学、分析化学、物理化学、高分子化学及材料化学)的硕士研究生开设的一门基础课程。
高等有机化学是一门论述有机化合物的结构、反应、机理及它们之间关系的科学,对更深层次地理解和掌握有机化学起着理论指导作用。
通过本课程的学习使学生在“基础有机化学”的基础上,对一些在本科阶段教学中未能深入或来不及介绍的重要内容做专题讨论,进一步深化学生对有机化学理论的理解,对有机反应机理的认识,对立体化学知识的巩固,同时还针对有机化学领域的最新研究进展进行拓展介绍。
总之,通过比较系统、深入地介绍现代有机分子结构理论,有机化合物结构和性能之间的关系,有机反应机理及中间体结构与性质,从总体上巩固和加强学生对有机化学的认识和理解。
2. 学习目标掌握有机分子结构和反应性能的关系;掌握立体化学的基本原理,了解反应过程中的立体化学;初步掌握有机反应机理及研究方法,掌握取代基效应和线性自由能关系;掌握典型的有机反应类型和反应中间体的结构、产生和稳定性;掌握周环反应的基本类型和基本原理。
二、课程内容专题1:有机化合物的分子结构理论(12学时)第一章:共价键理论:定域键和离域键第二章:取代基效应第三章:芳香性理论第四章:比共价键弱的相互作用专题2:立体化学(10学时)第一章:分子的不对称性和旋光性第二章:外消旋体的拆分第三章:动态立体化学及不对称合成第四章:构象与构象分析专题3:有机反应机理基础知识(12学时)第一章:研究有机反应机理的方法第二章:动力学控制与热力学控制第三章:取代基效应和线性自由能关系第四章:有机酸碱第五章:有机反应中的溶剂效应第六章:碳正离子、碳负离子和自由基第七章:卡宾和苯炔专题4:周环反应(6学时)第一章:电环化反应及其理论解释第二章:σ- 键迁移反应及其理论解释第三章:环加成反应及其理论解释三、教学方式本门课程以教师讲授为主,学生课后自主讨论为辅,课堂教学采用多媒体授课形式。
高等有机化学教案(精选)高等有机化学教案篇1学问目标1、常识性介绍有机化合物的初步概念及性质上的一些共同特点,能够推断生活中的有机物;了解甲烷的存在和物理性质及其可燃性。
2、了解酒精学名、化学式、物理性质、化学性质及重要应用;辨别甲醇及乙醇性质的异同,熟悉甲醇的毒性;常识性介绍醋酸。
3、常识性介绍煤和石油既是重要的能源,又是重要的化工原料。
力量目标1、同学探究甲烷的元素组成化学式的过程中,了解科学创造的过程和方法:发觉问题寻求解决方法实施方案结果分析得出成果,培育同学的试验力量和思维力量。
2、提高同学配平化学方程式的技能。
3、培育同学的自学力量。
情感目标1、通过古代对自然气、沼气的利用,对同学进行爱国主义教育。
联系甲烷燃烧放热,说明甲烷可作重要能源以及对农村进展的重要意义。
2、通过介绍我国在酿酒造醋工艺方面的重大创造和悠久历史,对同学进行爱国主义教育。
3、树立环保意识、能源意识。
教学建议关于甲烷的教学材料分析:化学科学的进展,增进了人类对自然的熟悉,促进了社会的进展。
但某些化学现象可能影响人类的生活和社会的可持续进展,因而关心同学正确熟悉化学与社会进展的关系是非常重要的。
甲烷是继一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙等含碳化合物以后又一种含碳化合物,所不同的是,甲烷属于有机物。
有机物学问的增加,是九年义务教育化学教学大纲的一个重要特点。
甲烷作为一种简洁的有机物广泛存在于日常生活中,但同学却未必留意到它的存在、它在生活中所起的重大作用,更难与化学联系在一起。
因此经过提示,极易激发同学的学习爱好。
同时甲烷的广泛存在,使同学简单收集到相关资料,使自主学习成为可能。
本节教学材料分成"有机化合物'、"甲烷'两部分,甲烷是重点,有机物的应用是选学材料。
前一部分着重介绍有机化合物的初步概念。
教学材料在列举了一氧化碳、二氧化碳等含碳化合物后,又列举了蔗糖、淀粉、蛋白质等另一类含碳化合物,使同学对这两类含碳化合物有一个初步的了解。
实验一对甲氧基肉桂酸的合成张玲玲6130601012化学与材料工程学院分析化学一、目的1.掌握丙二酸常用合成方法2.熟悉各种基本操作二、原理三、实验装置四、步骤及现象五、数据记录对甲氧基肉桂酸的实际质量:9.3g 理论质量:18.3g 产率:9.3/18.3=50.82% 对甲基肉桂酸的熔点:160.2-178.5六、思考题(1)丙二酸二乙酯与茴香醛反应也可制备对甲氧基肉桂酸,且丙二酸二乙酯的价格较丙二酸低,但工厂仍然优选丙二酸为原料,试用有机化学反应基本原理解释之。
答:该反应是丙二酸的α—H进攻茴香醛的醛基,生成羟基后脱水消除成碳碳双键。
由于丙二酸二乙酯中两个乙基具有诱导效应,使得亚甲基上的氢不及丙二酸上亚甲基的氢的活性大,即丙二酸亚甲基上的氢更容易进攻羰基上的氧。
(2)如果体系中不加入哌啶,该反应也能够进行,但是反应速度稍慢,试用有机化学基本原理解释并用反应机理式表示哌啶在反应中的催化作用。
答:哌啶分子提供氢原子的能力较强,可通过提供氢来引发反应,使反应速度加快。
哌啶环上的氮原子有一对未共用电子对处于sp2杂化轨道上,因它不参与共轭而能与H+结合,所以具有弱碱性,易夺取丙二酸中间碳上的氢离子而形成碳负离子,碳负离子再去进攻茴香醛羰基上的碳正离子。
而哌啶是六氢吡啶,不含有双键,性质与脂肪族仲胺相似,N上也存在一对未共用电子对,再综合烃基的给电子效应,碱性增强,夺取质子的能力增强,所以,加入哌啶后可明显加速反应。
七、实验小结通过本次实验,掌握了对甲氧基肉桂酸的合成方法。
并进一步巩固了冷凝回流、常压蒸馏等基本操作。
在查找实验文献的过程中也学习了如何去筛选有用信息等技能。
实验二对甲氧基苯丙酸合成张玲玲6130601012化学与材料工程学院分析化学一、目的3.掌握加氢是基本方法与步骤4.熟悉各种基本操作二、原理三、实验装置四、步骤及现象实验步骤实验现象五、数据记录与处理作时间与吸氢体积的曲线:时间--X 轴,体积--Y 轴20406080100120V /m lT/min六、思考题(1)对甲氧基肉桂酸加氢还原为对甲氧基苯丙酸后,虽然分子量有所增加,但是其熔点却降低了大约70℃,试用有机化学基本原理解释之。
高等有机化学王银叶教案高等有机化学高等有机化学高等有机化学又名物理有机和理论有机化学研究对象:有机化合物的结构以及有机化合物在反应过程中结构的变化,研究有机分子的结构和反应条件对有机化合物的物理、化学性能的影响以及化学反应历程。
它的理论基础主要是量子化学和以此为依据的化学键理论和电子理论。
通过对一般典型有机结构的性质及典型反应历程的研究,使有机合成化学家有可能运用这些理性认识来推测未知有机物极其在反应中的内在联系,从而有利于设计具有特殊性能的新化合物,考虑合成中的最好原料和最理想的合成路线等。
第一章化学成键作用和分子结构引言了解到有机分子的结构和性质才能正确地掌握化学反应,实验是实施反应和验证理论的手段,在理论指导下实践才有预期的效果。
理论联系实践,理论方有价值。
结构的知识在近代物理学方法帮助下已能比较搞精确地确定分子中各个原子(团)的空间位置,把人们的观察能力引到微观世界中去,量子化学理论进一步阐明了分于结构内在的作用力——化学键的本质。
化合价和化学键的理论是化学结构理论的核心问题。
前者解决元素的原子结合的数学问题,在有机化学中来说,就是碳为什么是四价的,后者解决原子之间凭什么力量结合的问题.具体地说,碳和碳结合的各种方式、键能、键长、键角,更重要的是电子在原子之间起着键合和这种键合作用力的奥秘。
两个问题相互联系而又有区别。
碳的四价与外层电子的数量和分布方式有关,碳的各种化学键的种类也是和它的电子结合的方式,化学键的性质有密切关系。
总之归结到一点,就是电子在化学键中的作用问题。
化学反应及其机理过去还是宏观现象的总结和推测.现在则和微观的分子结构理论联系在一起了。
“分子轨道对称守恒原理”就是把电子在分子中的运动规律解释分子起化学反应的条件和结果,把过去属于定性的结论提高到定量的水平。
所以近代有机化学必须以结构作为它的基础知识和基本理论。
动态学讲述有机物起化学反应时的结构变化、能量变化、速度问题和反应的深度和广度问题,它既有物理化学的理论又有有机反应中的规律,这是一门包括热力学、动力学、立体化学、结构化学等综合性成果的分支学科。
高等有机化学电子教案第一章:绪论1.1 有机化学的发展简史1.2 有机化学的研究范围1.3 有机化合物的结构特点1.4 有机化学的学习方法第二章:有机化合物的分类及命名2.1 有机化合物的分类2.2 有机化合物的命名原则2.3 常见有机化合物的命名实例2.4 系统命名与习惯命名的转换第三章:有机化合物的结构与性质3.1 烷烃的结构与性质3.2 烯烃的结构与性质3.3 炔烃的结构与性质3.4 芳香族化合物的结构与性质第四章:有机化合物的反应机理4.1 加成反应机理4.2 消除反应机理4.3 置换反应机理4.4 氧化反应机理第五章:有机化合物的合成方法5.1 碳碳键的5.2 碳氢键的5.3 碳氧键的5.4 有机化合物的其他合成方法第六章:有机化合物的官能团6.1 醇的结构与性质6.2 醚的结构与性质6.3 卤代烃的结构与性质6.4 酸和酸衍生物的结构与性质第七章:有机金属化学7.1 有机金属化合物的结构与性质7.2 有机金属反应机理7.3 有机金属化合物的应用领域7.4 有机金属合成的方法第八章:立体化学8.1 手性碳原子与手性分子8.2 立体异构体8.3 立体化学的反应机理8.4 立体化学在有机合成中的应用第九章:有机合成策略9.1 碳骨架的构建9.2 官能团的引入与转换9.3 立体化学的控制9.4 有机合成策略的应用实例第十章:天然有机化合物10.1 天然有机化合物的分类10.2 生物活性与构效关系10.3 天然有机化合物的提取与鉴定10.4 天然有机化合物的研究意义第十一章:有机化合物的分析方法11.1 光谱分析法11.2 色谱分析法11.3 有机化合物的其他分析方法11.4 分析方法在有机化学研究中的应用第十二章:有机合成反应的条件与选择12.1 反应溶剂的选择12.2 反应温度和压力的选择12.3 催化剂的选择12.4 有机合成反应条件的影响因素第十三章:有机化合物的应用13.1 有机化合物在材料科学中的应用13.2 有机化合物在药物化学中的应用13.3 有机化合物在食品化学中的应用13.4 有机化合物在其他领域的应用第十四章:绿色有机化学14.1 绿色有机化学的概念14.2 绿色有机化学的应用14.3 绿色有机化学的发展趋势14.4 绿色有机化学在高等有机化学教育中的重要性第十五章:高等有机化学实验15.1 有机化学实验基本操作15.2 有机化合物的制备实验15.3 有机化合物的结构鉴定实验15.4 有机化学实验的安全性与事故处理重点和难点解析本文档涵盖了一个高等有机化学教案,分为十五个章节。