基础有机化学邢其毅.pptx

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1、 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

2、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

3、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 1. 有机化

4、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。 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

5、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。 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

6、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

7、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

8、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

9、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

10、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。 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 a

11、nd 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)。

12、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 bas

13、e) 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”。 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。

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