第1章 绪论（课件）- 《有机化学（第四版）》同步教学（科学版）

绪 论 有机化学 Concept Map (一)有机化学（Organic chemistry） 是研究有机化合物的来源、制备、结构、性质、应用以及有关理论和方法学的科学。 一、有机化学和有机化合物 研究对象是有机化合物 3 是研究有机化合物的制备、性质、应用、分离分析、结构鉴定以及化合物之间的相互转化和有关理论的科学，是化学学科的一个重要分支。也是化学与其它学科如药学、医学、材料学等联系最广泛的学科。 3 结构 性质 方法学 理论 应用 有 机 化合物 来源 提取分离及合成方法研究 组成及结构分析研究 物理及化学性质研究 生产及生活应用研究 有机反应机理研究 新技术新方法研究 4 用红外、核磁、质谱等手段研究有机物结构。药物、农药、食品、香料、橡胶、塑料、石油化工、 材料印染。解释有机物性质及结构的相关理论，合成及分析方法研究 4 无机物（源于矿物） 有机物（源于动植物等有机体中的化合物） 吗啡 inorganic “生命力学说 ” 麝香酮 （二）有机化合物（Organic compound） 5 有机化学的研究对象是有机化合物（简称有机物）。英文名organic compound， organic —— derived from living organism，早期人们将物质分为有机物和无机物，罂粟花中的吗啡，麝香酮：是从鹿科动物林麝或原麝成熟雄体香囊中的干燥分泌物麝香经蒸馏提取得到的活性成分之一。明矾：硫酸铝钾，明矾石矿中得到。石灰石中的碳酸钙。当时认为有机化合物只能靠生物体内的“生命力”才能产生。人们普遍认为有机物是与生命现象密切相关的，是生物体内一种特殊的、神秘的“生命力”作用下产生的，只能从生物体内得到，不能人工合成。 无机物 有机物 德国化学家维勒1828年首次由无机物人工合成有机物——尿素 打破了“生命力学说” 开辟了“有机化学”新篇章 6 直至 1828 年德国化学家维勒（F.W?hler）首先用无机物氰酸铵（NH4OCN）在实验室中制备出尿素（H2NCONH2，Wohler人工合成有机物尿素，打破了 “生命力学说” ，开辟“有机化学”新篇章。 1845年，柯尔柏合成了醋酸（CH3COOH) 1854年，贝特罗合成了脂肪 1859年，布特列洛夫合成了糖类化合物 如今, 蛋白质、核酸、激素又及各种药物等均能被成功合成。 那是一个有机化学知识大爆炸的时代…… 7 上海生化所等三家单位联合攻关，历时8年，1965年9月17日，完成了世界上第一个蛋白质的全合成——晶体牛胰岛素。标志着人类在探索生命奥秘的 征途中迈出了关键性的 一步，开辟了人工合成 蛋白质的新时代。 51个氨基酸残基构成的三级结构 有机物科学的定义 有机物不再是只从生物体内得到的化合物，因此需要给出一个新的科学的定义。化学家在研究了大量的有机物之后，发现这些化合物在组成上有一个共同特点，它们都含有碳，多数含有氢。除了碳和氢以外，有的有机化合物还含有O、S、N、P、X（卤素）。 9 有机物母体 有机化合物科学定义 H原子被取代 注意：碳本身和一些简单的碳化合物不属于有机化合物。 碳氢化合物及其衍生物 10 除了碳氢以外,其它常用元素 1、有机化合物数目繁多，且结构复杂。 迄今已知的有机化合物有1800万种以上，而无机化合物不到1/10。 （三）有机化合物的特点 原因： C原子特殊的核外电子结构 最外层有四个电子，可以形成4个共价键。 迄今已知的有机化合物有1800万种以上，现在这个数字还在迅速增加，而无机化合物不到1/10，提问：碳是元素周期表中第二周期第四族元素，碳原子基态时电子构型：1s22s22p2 ，具有四个价电子，可以和其他原子形成4个共价键。不仅能与电负性较小的氢原子结合，也能与电负性较大的氧、硫、卤素等原子形成共价键。 12 C原子能与多种原子形成共价键 13 除此之外，原子之间结合方式不同，比如拿CC建来说，三键双键、单键多种方式结合，，仅就形成单键，也可生成长短不同的直链、侧链或环状化合物； 13 原子之间结合方式不同 14 除此之外，原子之间结合方式不同，比如拿CC建来说，三键双键、单键多种方式结合，，仅就形成单键，也可生成长短不同的直链、侧链或环状化合物； 14 分子式为C4H10O的化合物的结构式有多少种？ 2、同分异构现象多 3、热稳定性差，容易燃烧 4、熔点较低 氯化钠995℃ 苯甲酸112℃ 有机物熔点一般在300℃以下 5、难溶于水，易溶于有机溶剂 氯仿、乙醚 原因：相似相溶原理 6、反应速率慢，产物比较复杂 天然气 汽油 酯化反应在常温下反应