醫(yī)學(xué)有機(jī)化學(xué)第一章緒論

1、2024/3/31,1,有機(jī)化學(xué)的重要性,2024/3/31,2,有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)方法,2024/3/31,3,第一章 緒論,2024/3/31,4,一、 有機(jī)化合物和有機(jī)化學(xué),有機(jī)化合物（organic compound）： 碳?xì)浠衔锛捌溲苌铩Ｓ袡C(jī)化學(xué)（organic chemistry）： 是研究有機(jī)化合物的來(lái)源、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備、應(yīng)用、反應(yīng)理論等的一門科學(xué)。,2024/3/31,5,1、數(shù)目眾多

2、、結(jié)構(gòu)復(fù)雜2、易燃3、熔沸點(diǎn)較低4、難溶于水、易溶于有機(jī)溶劑5、反應(yīng)慢、副反應(yīng)多,二、有機(jī)化合物的性質(zhì),2024/3/31,6,三、有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu),有機(jī)化合物中C原子與其它元素以共價(jià)鍵相結(jié)合,C與C原子單鍵相連,C、C間雙鍵相連,C、C間三鍵相連,C、C間首尾相連成環(huán),2024/3/31,7,1）成鍵的兩個(gè)電子必須自旋方向相反。2）共價(jià)鍵有飽和性，元素原子的共價(jià)數(shù)等 于該原子的未成對(duì)電子數(shù)。3）最大重疊原理，原子軌

3、道重疊的愈多， 形成的鍵愈穩(wěn)定。,1、現(xiàn)代價(jià)鍵理論,2024/3/31,8,2、碳原子的雜化理論,,S軌道,p軌道,在成鍵過(guò)程中，由于原子間相互影響，幾個(gè)能量相近的原子軌道重新組合成新的原子軌道,這個(gè)過(guò)程稱為軌道的雜化。,2024/3/31,9,,(1) 碳原子的SP3雜化,碳原子在基態(tài)時(shí)的電子構(gòu)型為：,2024/3/31,10,每個(gè)軌道由1/4S和3/4P軌道雜化組成，C原子位于正四面體的中心，4個(gè)SP3雜化軌道的方向都指向正四面體的

4、頂點(diǎn)，軌道間的夾角為109°28′，當(dāng)一個(gè)碳原子與其它四個(gè)原子直接鍵合，該碳原子為SP3雜化。,2024/3/31,11,（2）碳原子的SP2雜化,SP2雜化軌道,乙烯的分子模型,每個(gè)SP2軌道由1/3S和2/3P軌道雜化組成，3個(gè)SP2軌道在同一平面，軌道間的夾角為120°，沒(méi)有參與雜化的p軌道垂直于SP2雜化軌道所在的平面，當(dāng)一個(gè)碳原子與其它三個(gè)原子直接鍵合，該碳原子為SP2雜化。,2024/3/31,12,（3

5、）碳原子的SP雜化,SP雜化軌道,乙炔的分子模型,SP雜化軌道由1/2S和1/2P軌道雜化組成，2個(gè)SP軌道間的夾角為180°，余下的兩個(gè)相互垂直的P軌道又都與呈直線的雜化軌道垂直，當(dāng)一個(gè)碳原子與其它兩個(gè)原子直接鍵合，該碳原子為SP雜化。,2024/3/31,13,1、有幾個(gè)原子軌道參加雜化，就形成幾個(gè)雜化軌道，雜化軌道中未成對(duì)電子都形成σ鍵。2、雜化軌道的成鍵能力增強(qiáng)。3、雜化軌道有一定的空間構(gòu)型： sp3、sp2、sp

6、雜化軌道的空間構(gòu)型分別為正四面體、正三角形、和直線形。4、雜化只發(fā)生在分子的形成過(guò)程中。,小結(jié)：,2024/3/31,14,例題,判斷CH3CHO的結(jié)構(gòu)式、各鍵角的近似值, 畫出分子形狀示意圖。,由于C1、C2分別連接4個(gè)和3個(gè)其它原子，從而C1采取SP3，C2采取SP2雜化。,,因此可以確定C1周圍的鍵角接近109°28′，C2周圍的鍵角接近120°。分子形狀如圖所示：,2024/3/31,15,CH3.游離基的

7、雜化軌道,CH3-負(fù)離子的雜化軌道,,1,CH3+正離子的雜化軌道,2024/3/31,16,σ鍵：成鍵原子軌道沿鍵軸以“頭碰頭”的方式發(fā)生軌道重疊所形成的共價(jià)鍵。π鍵：若有兩個(gè)相互平行的p軌道以“肩并肩”的方式發(fā)生重疊。,3、共價(jià)鍵的類型,2024/3/31,17,? 鍵和? 鍵的主要特點(diǎn),C-C 鍵：1 s 鍵C=C 鍵：1 s 鍵 + 1 p 鍵C≡C 鍵：1 s 鍵 + 2 p 鍵,2024/3/31,18,4、共價(jià)鍵

8、的參數(shù),(1)鍵的極性：取決于成鍵原子電負(fù)性的差值。差值越大，極性越大；差值為零，則是非極性共價(jià)鍵。電負(fù)性：元素的原子在分子中吸引電子的能力。,2024/3/31,19,在外界電場(chǎng)（如溶劑、試劑、極性容器）影響下，引起共價(jià)鍵極性改變的現(xiàn)象稱為鍵的極化性。極化度表示成鍵兩原子的核電荷對(duì)成鍵電子云約束的相對(duì)程度。核對(duì)成鍵電子云的約束越小，鍵的極化度就越大，越易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 注1：共價(jià)鍵的極化性是一種暫時(shí)現(xiàn)象，當(dāng)除去外界電場(chǎng)時(shí)就會(huì)恢

9、復(fù)到原來(lái)狀態(tài)。注2：極化度的大小與成鍵原子的體積、電負(fù)性、鍵的種類有關(guān)。,(2) 鍵的極化性,2024/3/31,20,四、有機(jī)化合物的反應(yīng),1、 共價(jià)鍵的斷裂方式,（1）均裂：共價(jià)鍵斷裂時(shí)，成鍵的一對(duì)電子由鍵合的兩個(gè)原子各留一個(gè)，生成帶單電子的原子或基團(tuán)（稱為自由基或游離基），此過(guò)程為均裂。,自由基（或游離基），是電中性的。,2024/3/31,21,（2）異裂：共價(jià)鍵斷裂時(shí)，成鍵的一對(duì)電子保留在一個(gè)原子上，產(chǎn)生正負(fù)離子。,異裂的特

10、點(diǎn)：生成有機(jī)離子。共價(jià)鍵斷裂時(shí)共用電子對(duì)完全歸屬于其中的一個(gè)原子所有。,2024/3/31,22,①自由基反應(yīng)（游離基反應(yīng)）：按共價(jià)鍵均裂進(jìn)行的反應(yīng)。反應(yīng)條件：過(guò)氧化物（ROOR），光照（hv），高溫。②離子型反應(yīng)：按共價(jià)鍵異裂進(jìn)行的反應(yīng)。離子型反應(yīng)可分為親電反應(yīng)和親核反應(yīng)兩種類型：由親電試劑（正離子或能接受電子對(duì)的分子，如H+、Cl+、Br+、NO2+、BF3和AlCl3等）進(jìn)攻負(fù)離子或富電子的原子而引起的反應(yīng)稱為親電反應(yīng)。

11、親電反應(yīng)又分為親電取代和親電加成反應(yīng)。,2、反應(yīng)類型,2024/3/31,23,由親核試劑（負(fù)離子或能提供電子對(duì)的分子，如OH-、CN-、H2O、ROH、NH3和RNH2等）進(jìn)攻正離子或缺電子的原子而引起的反應(yīng)稱為親核反應(yīng)。親核反應(yīng)又分為親核取代和親核加成反應(yīng)。綜上所述：有機(jī)反應(yīng)的類型歸納如下：,2024/3/31,24,（一）按基本骨架分類1、鏈狀化合物（又叫脂肪族化合物）2、環(huán)狀化合物（1）碳環(huán)化合物（包括脂環(huán)族化合物，芳

12、香族化合物）（2）雜環(huán)化合物（二）按官能團(tuán)分類,五、有機(jī)化合物的分類,2024/3/31,25,練習(xí)：填空題1、有機(jī)化合物分子中的化學(xué)鍵主要是共價(jià)鍵，共價(jià)鍵分為（）鍵和（）鍵 2、有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的基本類型是（）和離子型反應(yīng)，其中離子型反應(yīng)包括（）和（）3、有機(jī)化合物中碳原子的雜化方式有以下三種：分別是（）（）（）4、在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中，鍵的斷裂方式有以下兩種： （）（）5、按均裂進(jìn)行的反應(yīng)叫（），按異裂進(jìn)行的反應(yīng)叫（）,答案：

13、1、 σ， π2、自由基反應(yīng)，親電反應(yīng)，親核反應(yīng)3、sp3,sp2,sp 4、均裂，異裂5、自由基反應(yīng)，離子型反應(yīng),2024/3/31,26,下列試劑那些是親電試劑那些是親核試劑OH-、 Cl+ 、 CN-、ROH、NH3、RNH2、 H+、Br+、NO2+、BF3、H2O、 AlCl3指出下列各化合物分子中碳原子的雜化狀態(tài)：,,,,,,精品課件！,精品課件！,2024/3/31,29,本章要點(diǎn),1、有機(jī)化合物和有機(jī)化學(xué)的概念