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北京大学有机化学ppt课件

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2024/1/29

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目录

有机化学概述

烃类化合物

含氧有机化合物

含氮有机化合物

杂环化合物与生物活性分子

有机合成方法与策略

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有机化学概述

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研究有机化合物结构、性质、合成、反应机理及其应用的科学。

从18世纪末至19世纪初的萌芽阶段，到19世纪中叶的结构理论建立，再到20世纪的飞速发展，有机化学逐渐成为化学领域的重要分支。

发展历程

有机化学定义

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按碳骨架分类为开链化合物、碳环化合物和杂环化合物；按官能团分类为烃类、醇类、酚类、醚类、醛类、酮类、羧酸类、酯类等。

分类

有机化合物种类繁多，结构复杂，性质各异；多数有机化合物具有可燃性、难溶于水易溶于有机溶剂、反应速率较慢等通性。

特点

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有机化学作为化学领域的重要分支，为新材料、新药物、新能源等领域的研究提供了理论支持和实验手段。

科研领域

有机化学在工业领域应用广泛，如石油化工、制药工业、农药生产、合成橡胶、塑料制造等，对人类社会的发展具有重要意义。

工业应用

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烃类化合物

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由碳和氢元素组成，分子中只含有单键的链状烃类化合物。根据碳原子数不同，可分为甲烷、乙烷、丙烷等。具有饱和性、稳定性，不易发生化学反应。

烷烃

含有碳碳双键的链状烃类化合物。根据双键位置不同，可分为α-烯烃、β-烯烃等。具有不饱和性，可发生加成、氧化等反应。

烯烃

含有碳碳三键的链状烃类化合物。具有不饱和性，可发生加成、聚合等反应。性质较为活泼，可与多种物质发生反应。

炔烃

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芳香烃

含有苯环的烃类化合物，如苯、甲苯、二甲苯等。具有特殊的芳香气味和稳定的化学性质。

芳香烃衍生物

以芳香烃为母体，通过取代反应引入其他官能团的化合物，如硝基苯、苯酚、苯胺等。具有多样化的化学性质和广泛的应用领域。

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炔烃的合成方法

通过二卤代烷脱卤化氢、邻二醇脱水等消去反应制备炔烃；也可通过炔烃的加成反应或烯烃的氧化断裂等方法合成。

自由基反应机制

涉及自由基的产生、传递和终止的过程，如烷烃的卤代反应、烯烃的加成反应等。反应条件较为苛刻，需要高温或光照等条件引发。

亲电取代反应机制

芳香烃及其衍生物在亲电试剂作用下发生的取代反应，如硝化反应、磺化反应等。反应条件较为温和，产物具有较高的选择性。

烯烃的合成方法

通过醇脱水、卤代烷脱卤化氢等消去反应制备烯烃；也可通过炔烃的部分还原或烯烃的复分解反应等方法合成。

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含氧有机化合物

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醚的结构和性质

阐述醚的分子结构、官能团以及物理性质，重点讲解醚的形成反应和裂解反应。

酚的结构和性质

介绍酚的分子结构、官能团以及物理性质，重点讲解酚的酸性、氧化等化学性质。

醇的化学性质

详细讲解醇的氧化、酯化、脱水等反应及其机理。

醇的结构和命名

介绍醇的分子结构、官能团以及命名规则。

醇的物理性质

阐述醇的熔沸点、溶解性等物理性质及其变化规律。

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介绍醛和酮的分子结构、官能团以及命名规则。

醛和酮的结构和命名

阐述醛和酮的熔沸点、溶解性等物理性质及其变化规律。

醛和酮的物理性质

详细讲解醛和酮的氧化、还原、缩合等反应及其机理。

醛和酮的化学性质

介绍羧酸及其衍生物的分子结构、官能团以及物理性质，重点讲解羧酸的酸性、酯化等化学性质。

羧酸及其衍生物的结构和性质

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讲解醇氧化成醛或酮的反应条件及机理，以及醛或酮还原成醇的方法。

醇与醛、酮的转化

酚与醚的转化

羧酸及其衍生物的转化

含氧官能团的保护与脱保护

阐述酚羟基化合成醚的反应条件及机理，以及醚裂解生成酚的方法。

介绍羧酸及其衍生物之间的转化反应，如酯化反应、酰胺化反应等，并讲解其合成策略。

阐述在有机合成中如何对含氧官能团进行保护和脱保护，以实现复杂有机分子的合成。

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含氮有机化合物

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胺类化合物的结构特点

包括伯胺、仲胺和叔胺的结构特征，以及它们与氨分子的结构差异。

胺类化合物的物理性质

讨论胺类化合物的熔沸点、溶解度和偶极矩等物理性质的变化规律。

胺类化合物的化学性质

阐述胺类化合物的碱性、亲核性、氧化还原性以及它们的特征反应，如酰化反应、烷基化反应等。

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硝基化合物和重氮盐的合成与应用

讨论硝基化合物和重氮盐的合成方法及其在有机合成中的应用，如作为合成中间体、用于官能团转化等。

01

硝基化合物的结构和性质

介绍硝基化合物的结构特点、物理性质和化学性质，包括硝基的强吸电子效应和硝基化合物的稳定性等。