有机化学的定义二、有机化合物的特征三、有机化合物的80.ppt

一、有机化学的定义 二、有机化合物的特征 三、有机化合物的结构;一、有机化学的定义;3. 当时人们对生命现象的本质没有认识，认为有 机物只能在生物细胞中受一种特殊力量的作用 才能产生出来，是“生命力”创造的。;1845年，德国人H.Kolber合成了醋酸。 他从C + S开始经5步反应得到了产物。;有机化学的定义是研究碳的化学。;有机化合物与人们今天的物质生活息息相关。;在生物的生长过程中，包含着许多有机物合成与生长的过程。借助有机化学的研究方法，已经阐明了生物体呼吸作用的机理，糖、脂肪、蛋白质的代谢过程。激素、维生素在体内的作用等。目前，对于生命现象的研究已进入分子水平，已将生命现象归结为分子的形成、运动及变化的过程。有机化学与生物学、物理学等学科密切配合，预计将来在征服疾病、控制遗传、延长人类寿命等方面会起巨大作用。;二、有机化合物的特征;b.能量最低原理 电子首先排满能量最低的轨道，再排高能 级的轨道。原子轨道离核越近，受核的静 电吸引越大，能量就越低。 ;1S22S22PX22PY22PZ23S23P………..;C: 1S22S22PX12PY12PZ0;甲烷的形成:;（2）碳原子可以互相结合成键;共价键的表示方法有四种：;缩写式：;;在两个原子组成的分子中，键的极性就 是分子的极性。在两个以上原子组成的 分子中，分子的极性是每个键 的极性向 量之和。因此，并不是所有具有极性键 的分子都是极性分子。偶极矩μ的大小 表示有机分子的极性强弱。偶极矩是有 方向性的。用 表示。;μ = 0 ;2 共价键的饱和性和方向性;原子内电子的运动与能量关系服从量子 力学的波动方程。我们只能得到电子在 空间最可能出现的区域，称这个区域为 轨道。 电子还具有波粒二象性，在运动时主要 显波动性。根据波动原理，电子运动有 正、负位相的不同，就像波浪有波峰、 波谷一样。;三个能量相 等的P轨道;三个P轨道分别沿X，Y，Z轴分布，是 有方向性的。分子轨道是由原子的价电 子轨道重叠形成的。原子的电子云重叠 越多，形成的键越稳定。;S轨道与P轨道重叠成键，S轨道必须沿着P轨道的对称轴重叠才能达到最大的交盖。;杂化轨道;;沿键轴方向电子云??叠而形成的轨道， 电子云分布沿键轴呈圆柱形对称，称为 σ 轨道或σ 键。由于σ 键是呈轴对称 的，所以成键的两个原子以两个核间联 线为轴进行旋转不会损坏原子轨道的重 叠，因此σ 键是可以旋转的。;（2）SP2杂化轨道;;碳原子在进行SP杂化时，一个2S电子激发到2P轨道。一个S轨道与一个P轨道形成两个等同的SP杂化轨道。每个SP轨道含有1/2 S成份，1/2 P成份。两个轨道处在同一条直线上，方向相反。两个SP轨道的对称轴之间的夹角为 180o 。;SP杂化轨道;按骨架 分类：;按 官 能 团 分 类;;;;;五、有机化合物的反应;;;;旧键断裂与新键形成同时发生，而且电 子在一封闭的环内运动，因此没有离子 或自由基中间体形成，也分不出键的断 裂是异裂还是均裂，键的断裂与形成协 同进行。;要获得有关反应能否进行、反应速度、 反应机制等的信息，就是要进行反应热 力学与动力学研究。热力学是研究一个 反应能否进行，进行的程度，即反应物 有多少转化成生成物，是研究化学平衡 问题。动力学研究可以提供反应的反应 速度及反应所需的条件。动力学的理论 根据有3点： （1）碰撞理论 （2）过渡 态理论 （3） Hammond假定。;过渡态理论强调分子相互作用的状态， 并将活化能与过渡态联系起来。;过渡态：它是人们假想在反应过程中， 从分子碰撞到形成产物之间，旧的键 逐步分开离去，新的键逐步靠近形成， 中间要经过的一个状态，它的势能最 高。;过渡态一般表示为：;势 能;在有机化学上常用Hammond假定来比 较类似化合物进行同类反应的活化能。;势能;;反应进程;（2）对于自由基、正或负离子反应，若用活性较小的试剂，过渡态的势能比反应物高许多，反应物需经过较大变化才能达到过渡态，导致反应的活化能高，过渡态相对地较类似于中间体结构，我们就认为反应活化能受中间体结构影响大。 若用活性较大的反应试剂，反应物不需要经过多大变化就可达到过渡态，过渡态的势能比反应物高不了多少，反应的活化能较低，过渡态的结构较类似于反应物，我们就认为反应的活化能受中间体结构的影响较小。;势 能;七、酸碱概念;酸的强度决定于它放出质子的能力。碱的强度 决定于它接受质子的能力。弱酸的共轭碱是强 碱，强酸的共轭碱是弱碱。弱碱的共轭酸是强 酸，强碱的共轭酸是弱酸。;路易斯酸;路易斯碱;路易斯酸碱定义的优点是它可以概括比Bronsted -Lowry 酸碱定义更广的有机化合物。缺点是还 没有方法定量地测定路易斯酸碱的强弱。;