第一章、緒論-河南中醫(yī)學(xué)院精品課程網(wǎng)

1、分(%),1 理論課期末考試 2 實驗及課堂練習(xí),有機(jī)化學(xué)成績評定,6040,項目,教科書： 《有機(jī)化學(xué)》主編 吉卯祉等編 科學(xué)出版社 2004,12 主要參考書： 1)《基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)》（第二版） 上、下冊 邢其毅等編 高教出版社 1990. 2)《基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)習(xí)題解答與解題示例》 邢其毅

2、等編 北京大學(xué)出版社 1998. 3)《有機(jī)化學(xué)》主編 洪筱坤主編全國高等中醫(yī)藥院校規(guī)劃教材 中國中醫(yī)藥出版社 2005,8,有機(jī)化學(xué)是一門迅速發(fā)展的學(xué)科，涉及到廣泛的領(lǐng)域,1901~2007年，諾貝爾化學(xué)獎共99項，其中有機(jī)化學(xué)方面的 化學(xué)獎58項，占化學(xué)獎59%,從來源講：西藥——

3、合成藥物為主幾乎均為有機(jī)合成制備。 ——抗生藥自微生物，改造結(jié)構(gòu)，半合成、合成。 ——生化藥，來自動物組織。中藥——大多為動物或植物藥，有機(jī)物。從使用講：西藥――在加工、提取、精制、服用過程中都需了解理化性質(zhì)。中藥――在鑒定、炮制、保存、加工、制劑、增效、減毒各方 面都需了解藥物理化性質(zhì)。從研究角度講：無論中藥、西藥在提取、分離、結(jié)構(gòu)測定、結(jié)構(gòu)改造、構(gòu)效關(guān)系、人工合成、新藥尋找、藥效研

4、究、質(zhì)檢、合成工藝、藥物作用機(jī)制各方面都要以有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)理論、實驗方法為基礎(chǔ)。對中藥系學(xué)生 專業(yè)基礎(chǔ)課鑒定、制劑、炮制、中藥化學(xué)、藥理都離不開有機(jī)化學(xué)的基本技能，基本理論、基礎(chǔ)知識，及分析解決問題能力、動手能力。,有機(jī)化學(xué)與醫(yī)藥學(xué)的關(guān)系,有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)方法：1 化合物量大 ，2000多萬種——分類型掌握，找官能團(tuán)2 反應(yīng)多—— 機(jī)理、電子轉(zhuǎn)移的方向、正負(fù)相吸3 命名——抓規(guī)律，比較官能團(tuán)氧化態(tài)的前后。要求：

5、1 上課專心聽講，及時提問，記筆記，2 課后完成作業(yè)，不留疑問，看參考書，勤思考3 每章及時總結(jié)，前后聯(lián)系,第一章、 緒 論,有機(jī)化學(xué)的研究對象有機(jī)化合物的特點有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)及表示方法有機(jī)化合物的分類有機(jī)化合物的研究方法價鍵理論,一、有機(jī)化學(xué)的研究對象及發(fā)展簡史,1. 有機(jī)化合物：含碳的化合物或碳?xì)浠衔锛捌溲苌铩?. 有機(jī)化學(xué)： 研究有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、命名、理化性質(zhì)、應(yīng)用，以及有機(jī)化合物之間相

6、互轉(zhuǎn)化所遵循的理論、變化規(guī)律的一門科學(xué)。,3. 有機(jī)化學(xué)的發(fā)展及其研究熱點。,夏商時，從動植物體內(nèi)得到有機(jī)化合物如糖，染料，酒，醋等1769～1785年，陸續(xù)得到了純的有機(jī)酸如酒石酸，檸檬酸，尿酸以及生物堿嗎啡。1772～1777年，拉瓦錫(Lavoisier)提出燃燒的概念，證實有機(jī)化合物主要由C、H、O組成。1806年，柏則里(Berzelius J)提出“有機(jī)化學(xué)”概念,“有機(jī)”(Organic) “有機(jī)體”(Organis

7、m) “生命力論”,1828年，德國化學(xué)家魏勒(Wöhler,F.)制尿素：,1845年，柯爾伯(H.kolber) 制得醋酸；1854年，柏賽羅(M.berthelot)合成油脂類化合物, “生命力論”被徹底推翻，有機(jī)化學(xué)進(jìn)入合成時代爾后，布特列洛夫合成了糖類化合物；……如今, 蛋白質(zhì)、核酸、激素及各種藥物等均能被成功合成。,有機(jī)物可來源于生物體也可由無機(jī)物轉(zhuǎn)化而來。,有機(jī)化學(xué)真正成為一門獨立的科學(xué)是在19

8、世紀(jì)后期，有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)理論建立以后才完成的。有代表性的學(xué)說：1. 1858年Kekule和Couper分別提出了碳的四價學(xué)說，碳碳成鏈學(xué)說；2. 1874年Vont Hoff和Le Bel提出了四面體構(gòu)型學(xué)說3. 1861年Butlerov （布特列洛夫）提出了化學(xué)結(jié)構(gòu)的概念；4. 1885年Baeyer 提出環(huán)狀化合物的張力學(xué)說。,之后，有機(jī)化學(xué)發(fā)展迅速,當(dāng)代有機(jī)化學(xué)發(fā)展的一個重要趨勢：與生命科學(xué)的結(jié)合。,有機(jī)化學(xué)以其價鍵理

9、論、構(gòu)象理論、各種反應(yīng)及其反應(yīng)機(jī)理成為現(xiàn)代生物化學(xué)和化學(xué)生物學(xué)的理論基礎(chǔ)；在蛋白質(zhì)、核酸的組成和結(jié)構(gòu)研究、順序測定方法的建立、合成方法的創(chuàng)建等方面，有機(jī)化學(xué)為分子生物學(xué)的建立和發(fā)展開辟了道路；,1980年~ 2007年與生命科學(xué)有關(guān)的化學(xué)諾貝爾獎11項；,二、有機(jī)化合物的特點,三、有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)及表示方法,（一）、有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)組成化合物分子的各原子之間的連接順序和連接方式，稱為化合物的“結(jié)構(gòu)”（construction），

10、或構(gòu)造（constitution）。,（二）、有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的表示方法,結(jié)構(gòu)式,結(jié)構(gòu)簡式,鍵線式,示性式,甲烷的正四面體結(jié)構(gòu) －－透視式,(三)、有機(jī)化合物的立體結(jié)構(gòu)及表示方法,利用分子模型表示分子立體形象,斯陶特模型(Stuart model) (比例模型),凱庫勒模型(Kekule model) (球棒模型),鋸架式 (Sawhores式 ) 像木工用的鋸架，一般是從側(cè)面觀察,紐曼（Newman）投影式,紐曼于1955年提出

11、，表示相鄰兩個原子連接的原子或原子團(tuán)之間的空間關(guān)系。,四、有機(jī)化合物的分類,鏈狀化合物 脂環(huán)化合物按碳骨架分類 碳環(huán)化合物 芳環(huán)化合物 雜環(huán)化合物,

12、,,按官能團(tuán)分類 P11頁表,,五、有機(jī)化合物的研究方法（分離純化、確定結(jié)構(gòu)、反應(yīng)和合成）,分離提純：從自然界或反應(yīng)產(chǎn)物通過蒸餾、結(jié)晶、吸附、萃取、升華等操作分離出單一純凈的有機(jī)物。純度檢驗實驗式及分子式的確定分子結(jié)構(gòu)的確定,[化學(xué)方法] 官能團(tuán)分析、化學(xué)降解及合成,[物理方法] 紅外(IR)、紫外(UV)、核磁(NMR)、質(zhì)譜(MS)氣液色譜、 X衍射等。,人工合成,(一) 原子

13、軌道：原子的電子構(gòu)型：1.Pauli W不相容原理：每個軌道最多只能容納兩個電子且自旋相反配對2. 能量最低原理：電子盡可能占據(jù)能量最低的軌道，原子軌道離核愈近，受核的靜電吸引力愈大，能量也愈低(1s<2s<2p<3a<3p<4s)3.Hund F規(guī)則：有幾個簡并軌道而無足夠的電子填充時必須在幾個簡并軌道逐一地各填充一個自旋平行的電子后才能容納第二個電子,六 、原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)理論,(二)

14、. 價鍵理論,共價鍵的形成在于成鍵原子的原子軌道的相互交蓋或自旋相反電子的配對。,最大重疊原理,電子定域理論,1.共價鍵具有方向性：電子定域于成鍵原子之間,2.共價鍵具有飽和性：原子價鍵數(shù)等于其未成對電子數(shù),(三) 碳原子的雜化軌道,1) 鍵長,成鍵兩原子核之間的距離。nm(10-9 )or pm(10-12),2) 鍵角,兩個共價鍵之間的夾角。,3) 鍵能,形成共價鍵過程中體系釋放的能量或共價鍵裂解成原子 時體系吸收的能量。,(四

15、) 共價鍵的屬性,C-H鍵鍵能 = 415kJ/mol,鍵能反映共價鍵的強(qiáng)度，鍵能愈大則鍵愈穩(wěn)定。,3) 鍵能,4) 鍵的極性,非極性共價鍵 極性共價鍵,H-H Cl-Cl H-Cl,δ+ δ-,δ+ 部分正電荷 δ- 部分負(fù)電荷,偶極矩(?)有方向性,箭頭由正端指向負(fù)端、指向電負(fù)性更大的原子。,多原子分子的偶極矩,是各鍵偶極矩的向量和(分子的形狀),?= e 

16、3; d 單位：D,鍵的極性大小，主要取決于成鍵原子電負(fù)性差，電負(fù)性差越大，鍵的極性越強(qiáng)。表2－1列出了一些元素的電負(fù)性。,2-1 某些元素的電負(fù)性,5). 分子間作用力,① 取向力（偶極-偶極作用）,極性分子間的相互作用力。,δ- δ+ δ+ δ-,δ- δ+ δ+ δ-,一分子偶極正端對另一分子偶極負(fù)端的相互吸引作用。,② 誘導(dǎo)力（誘導(dǎo)偶極）,其大小與分子的極化率(分

17、子的變形)、分子的接觸面積有關(guān),例：鹵代烷的極化率 RI > RBr > RCl > RF,非極性分子間瞬時偶極之間的相互作用。,③ 色散力,極性分子與非極性分子間的作用。,④ 氫鍵,電負(fù)性強(qiáng)、原子半徑較小、有未共用電子對的原子（O、F、N等）與活潑氫的作用。,用虛線表示： X—H----Y,氫鍵的鍵能與元素的電負(fù)性及原子半徑有關(guān)。,元素的電負(fù)性越大、原子半徑越小，形成的氫鍵越強(qiáng)。,氫鍵具有方向性、飽和性。