2024年北京大学有机化学课件7.pdf

北京大学有机化学课件7

北京大学有机化学课件7

一、引言

有机化学是化学领域的一个重要分支，研究碳原子与其他原子

形成的化合物。本课件为北京大学有机化学课程的第七部分，将重

点介绍有机化学中的立体化学、有机合成、生物有机化学等内容。

通过本课件的学习，学生将对有机化学的基本概念、反应机理和实

际应用有更深入的了解。

二、立体化学

1.手性：手性分子是镜像对称的分子，无法通过旋转重叠。手

性分子的存在导致了有机分子的立体异构现象。

2.对映异构体：对映异构体是具有相同分子式和连接方式，但

空间结构不同的分子。对映异构体的存在对有机反应的立体选择性

具有重要影响。

3.立体化学效应：立体化学效应是指由于分子空间结构的差异

导致的物理和化学性质的差异。本课件将介绍立体化学效应的种类

及其在有机反应中的应用。

三、有机合成

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1.反应机理：反应机理是有机反应的基本原理，包括电子转

移、原子重排和化学键的形成与断裂等。本课件将介绍常见的有机

反应机理。

2.保护基团：保护基团是有机合成中常用的一种方法，用于保

护反应中的敏感官能团。本课件将介绍常见的保护基团及其应用。

3.合成策略：合成策略是有机合成中的关键问题，包括逆合成

分析、官能团转换和立体化学控制等。本课件将介绍常见的合成策

略及其在有机合成中的应用。

四、生物有机化学

1.生物分子：生物分子是构成生命体的基本单元，包括蛋白

质、核酸、碳水化合物和脂质等。本课件将介绍生物分子的结构和

功能。

2.酶催化：酶是生物体内的一种特殊蛋白质，具有高效催化反

应的能力。本课件将介绍酶催化的机理及其在有机合成中的应用。

3.代谢途径：代谢途径是生物体内一系列有序的化学反应，用

于生物分子的合成和分解。本课件将介绍常见的代谢途径及其在生

物体内的作用。

五、总结

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本课件为北京大学有机化学课程的第七部分，重点介绍了立体

化学、有机合成和生物有机化学等内容。通过本课件的学习，学生

将对有机化学的基本概念、反应机理和实际应用有更深入的了解。

希望本课件能够为学生提供有价值的知识和技能，为后续学习和研

究奠定基础。

一、立体化学的重要性

立体化学在有机化学中占据着重要的地位，原因如下：

1.立体异构现象：许多有机分子存在立体异构现象，即具有相

同分子式和连接方式，但空间结构不同的分子。这种立体异构现象

对有机分子的性质和反应性质具有重要影响。

2.立体选择性：立体化学的研究有助于理解有机反应的立体选

择性，即反应中优先形成特定立体异构体的现象。这对于有机合成

和药物研发等领域具有重要意义。

3.生物活性：生物体内的许多分子都具有特定的空间结构，这

种结构对其生物活性具有重要影响。立体化学的研究有助于理解生

物分子的结构和功能，为药物设计和生物技术的应用提供理论基

础。

二、立体化学的基本概念

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1.手性：手性是立体化学中的一个基本概念，指分子无法通过

旋转重叠其镜像的特性。手性分子存在两种镜像对称的立体异构

体，称为对映异构体。

2.对映异构体：对映异构体是具有相同分子式和连接方式，但

空间结构不同的分子。对映异构体的存在导致了有机分子的立体异

构现象。

3.手性中心：手性中心是有机分子中具有四个不同取代基的碳

原子。手性中心的存在是有机分子具有手性的关键因素。

三、立体化学效应

1.立体阻碍效应：立体阻碍效应是由于分子中立体结构的拥挤

导致的反应速率降低或产物的形成受到阻碍的现象。

2.立体诱导效应：立体诱导效应是由于分子中立体结构的诱导

作用导致的反应性质的改变。例如，立体诱导效应可以影响亲核试

剂或亲电子试剂对分子中的不同立体异构体的攻击。

3.立体排斥效应：立体排斥效应是由于分子中立体结构的排斥

作用导致的分子性质的改变。例如，立体排斥效应可以影响分子的

构象和空间排列。