01有机结构理论详解.ppt

酸 硬 1 碱性 2 酸性 3 比较酸性大小并说明理由 作业 4 解释：4-硝基苯酚的酸性为 3,5-二甲基-4-硝基苯酚的 40 倍。 5 从空间效应和共振理论两个角度解释下列结果： 6 SN1 反应活性： 7 预测下列两个平衡反应中，哪个更趋向右边？为什么？ 8 预测下列反应发生的位置： 9 试解释下列反应的产物是（A）而不是（B）： 任何含氢的分子或离子都是一种潜在的B酸，而任何分子或离子都是潜在的B碱。酸碱反应即中和反应，是质子由较弱的碱转移到较强的碱上，强酸的共轭碱是弱碱，强碱的共轭酸是弱酸。 * * 高等有机化学 德州学院化学系 高等有机化学: 又名物理有机和理论有机化学 研究对象： 有机化合物的结构以及有机化合物在反应过程中结构的变化，研究有机分子的结构和反应条件对有机化合物的物理、化学性能的影响以及化学反应历程。 理论基础: 主要是量子化学和以此为依据的化学键理论和电子理论。 通过对一般典型有机结构的性质及典型反应历程的研究，使有机合成化学家有可能运用这些理性认识来推测未知有机物极其在反应中的内在联系，从而有利于设计具有特殊性能的新化合物，考虑合成中的最好原料和最理想的合成路线等。 课程说明 课程主要讲授内容 第一章 有机结构理论 第二章 有机反应历程及其研究方法 第三章 饱和碳原子上的亲核取代反应 第四章 消去反应 第五章 烯属化合物的反应 第六章 芳环上的取代反应 第七章 羰基化合物的反应 第八章 分子重排反应 第九章 周环反应 第一章 有机结构理论 1．熟悉路易斯结构式。 2．共振理论。 3．取代基效应。 4．有机酸碱理论。 5．立体化学。 一 、路易斯Lewis 结构式 路易斯结构式：是有机化学最常用、最简单的价键模型。 基于下列概念：1）离子的键合力来自带相反电荷的离子间的静电吸引力， 2）共价键合力来自原子之间电子对的共享。 书写路易斯结构式： 起点：原子及其电子的表示法 在路易斯结构式中，每一对共享电子（即共价键）用一根短线表示，非共享价电子仍用小黑点标出。例如： 共价化合物： 正确书写路易斯结构式，还要明白三个概念： （1）（原子的）价壳占据度，它等于键连原子的全部共价键中的电子总数及原子周围的全部非共享价电子总数之和。 正确的路易斯结构式中，氢的价壳占据度不大于 2，第二周期原子的价壳占据度不大于 8，而第三周期原子的价壳占据度可以是 10 或者 12。在不违背价壳占据度的原则下，应使价键数目最多，未共享电子数目最少。 （2）（原子的）电子主权数，它是原子的全部非共享价电子总数与键连原子的共价键中的电子总数之一半的和。 （3）（原子的）形式电荷，每个原子的形式电荷等于原子实电荷减电子主权数。 在路易斯结构式中，一切非零形式电荷都必须标出。在每个路易斯结构式中，全部形式电荷的代数和与总电荷数相等。形式电荷指出了分子或者离子中电荷的粗略分布情况。 下面以 NO2为例子说明路易斯结构式的书写程序： （1） 计算电中性原子的价电子总数、中性分子的总价电子总数等于组成该分子的全部中性原子的价电子数目之和。若是离子，每一个负电荷使价电子总数增加 1；每一个正电荷使价电子总数减少 1。NO2的价电子总数等于 17。 （2） 初步写出结构式。 写出各原子实符号，填入由步骤（1）所确定的价电子，在不违反价壳占据度原则 下，使共价键数目最多，未共享价电子数目最少。于是，NO2的结构式初步写为： 而不是下面的任何一个。 （3） 求出每个原子上的形式电荷，写出正确的路易斯结构式： 左边的氧，电子主权数 6，形式电荷为 0； 右边的氧，电子主权数 7，形式电荷为-1； 对于氮，电子主权数 4，形式电荷则为+1。所以，NO2的正确路易斯结构式是： 二 共振理论 美国化学家鲍林（Pauling）在 20 世纪 30 年代初提出了共振理论。 1．共振理论要点： （1） 凡是一个分子（或离子、自由基）可用两个或更多个仅在电子排列上有差别-即原子核的排列位置完全相同的路易斯结构式来表示时，就存在共振作用，真实分子是全部路易斯结构式（称作共振贡献结构，简称共振结构）的共振杂化体，各个共振结构都不能完全代表真实分子，而真实分子不同程度地表现出各种共振结构的所有性质。 （2） 当参与杂化体的共振结构有差不多相同的稳定性时，即大致相同的内能时，共振是重要的。每个共振结构对杂化体的参与程度取决于该结构的稳定性；该结构越稳定，参与程度越大。 （3） 共振杂化体（不含 4n 元环的 π 体系）比任何