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第一篇 有机化学总论 绪论 有机化合物和有机化学 有机化合物的现代定义是指含碳的化合物（性质与无机化合物相同的化合物除外） 有机化学是关于有机化合物的科学，即结构、性质及变化规律 共价键 Lewis共价键理论 Lewis共价键理论：当两个电负性相同或相近的的原子相互靠近，原子通过共享电子形成稳定的稀有气体外电子层构型，原子间的共享电子对即共价键。又称为八隅律。 Lewis结构式：标出或省略分子中的孤对电子，成键电子对用短直线表示（或省略短直线）。 现代共价键理论 共价键的形成：当两个原子互相接近到一定距离时，两个自旋方向相反的单电子相互配对，形成了密集于两核之间的电子云，该电子云降低了两核间正电荷的排斥力，使体系能量降低，并分别对两核产生吸引力，导致形成稳定的共价键。 共价键的饱和性：一个原子含有几个单原子，就能与几个自旋方向相反的单电子形成共价键 共价键的方向性：原子总是尽可能地沿着原子轨道最大重叠方向形成共价键 碳的杂化轨道 杂化轨道理论：原子在形成分子时，形成分子的各原子相互影响，使得同一个原子内不同类型能量相近的原子轨道重新组合，形成能量、形状和空间方向与原来轨道不同的新原子轨道。 109°28′ 120° 180° 共价键的属性 键长是指成键两个原子核间距离，键长单位为pm。主要取决于两个原子的成键类型。 分子中一个原子分别与另外两个原子形成的共价键之间的夹角成为键角。 离解能是裂解分子中某一个共价键时需要的能量，键能是指分子中同类型共价键离解能的平均值。键能越大，键越稳定。 键的极性大小取决于成键两个原子的电负性差异。其中电负性差值在0.7-1.6的两种元素间形成的价键为极性共价键。H的电负性相对值为2.20。 键的极化：由外界电场作用而引起的键的极性改变的现象 ※共价键电子云在外电场中变形的难易程度，即共价键极化的难易程度用极化度表示。 ※电子云流动性越大，键的极化度越大，π电子比σ电子易流动。 ※原子半径越大，电子云越易流动。 ※外界电子撤去，恢复原样。 ※极性影响物理化学性质，极化影响化学性质。极化度越大越易反应。 ※键的极性是键的内在性质，是永恒现象，键的极化是暂时现象。 分子的极性和分子间作用力 分子的极性 分子的极性取决于该分子正、负电荷中心的相对位置。通常用电偶极矩表示。 分子的极性不仅取决于各个键的极性，也取决于键的方向及分子的形状。 分子间的作用力 一个恩子的偶极正端与另一分子的偶极负端之间的吸引力成为偶极-偶极作用力。 氢键发生在以共价键与其他原子键合的氢原子与另一个原子之间。 非极性分子在运动过程中能产生瞬时偶极。 有机化合物的分类和有机反应的类型 有机化合物的分类 有机化合物中能体现其性质的原子或基团通常称为官能团。 均裂是指有机反应中共价键均等分裂的过程，即成键的两个原子从共享的一对电子中各得到一个电子，分别形成带有单电子的原子或基团。通常用半箭头表示。 带有单电子的原子或基团称为自由基。 经过均裂生成的自由基参与的反应叫做自由基反应（游离基型反应）。 异裂是指在有机反应中共价键非均等的断键过程，即成键的两个原子之一得到了原来共享的一对电子，形成两个带相反电荷的离子。异裂用弯箭头表示。 经共价键异裂，有正负离子生成的反应，称为离子型反应。带正电荷的碳原子称为正碳离子。自由基、正碳离子均不稳定。 有机酸碱概念 一、Bronsted-Lowry酸碱理论 酸碱质子理论：能给出质子的物质是酸，能接受质子的物质碱。酸是质子的给予体，碱是质子的接受体。 酸给出质子后产生的酸根为原来酸的共轭碱。 Lewis酸碱 Lewis酸是能接受一对电子形成共价键的物质，Lewis碱是能提供一对电子形成共价键的物质。酸是电子对的接受体，碱是电子对的给予体。 亲电试剂：缺电子的物质具有亲电子的性质，在反应中能与底物分子带部分负电荷的碳发生反应。（Lewis酸） 亲核试剂：具有孤对电子的物质，能与底物中带有部分正电荷的碳发生反应。（Lewis碱） 亲电反应：由亲电试剂进攻负碳离子的反应 亲核反应：由亲核试剂进攻正碳离子的反应 ※在反应中与试剂发生反应的化合物称为底物。 烷烃和环烷烃 由碳和氢两种元素组成的化合物叫做烃。 ※同系列：具有同一分子通式和相同结构特征的一系列化合物。 ※同系物：同系列中的化合物互称同系物。 ※同系差：相邻两同系物之间的组成差别 烷烃 结构 按照与烷烃的碳原子直接连接的碳原子的数目不同，可分为伯仲叔季碳原子，又称为一二三四级碳原子，分别用1°、2°、3°和4°表示。 伯仲叔碳上的氢原子，分别称为伯氢原子、仲氢原子和叔氢原子。不同类型氢原子反应活性不同。 构造异构和命名 分子式相同的不同化合物彼此互为同分异构体，简称异构体。分子中原子间相互连接的次序和房事称为构造。构造异构是指分子式相同，分子中