目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 有機化學的研究對象 2
1.1.1 有機化合物和有機化學 2
1.1.2 有機化合物的特點 2
1.1.3 有機化學的產生和發展 3
1.1.4 有機化學的研究內容 5
1.1.5 研究有機化學的意義 5
1.2 共價鍵的一些基本概念 6
1.2.1 共價鍵理論 7
1.2.2 共價鍵的鍵參數 11
1.2.3 共價鍵的斷裂 12
1.3 酸堿理論 13
1.3.1 阿倫尼烏斯酸堿理論 13
1.3.2 布朗斯特酸堿理論 14
1.3.3 路易斯酸堿理論 16
1.4 研究有機化合物的一般步驟 16
1.5 有機化合物的分類 18
1.5.1 按碳架分類 18
1.5.2 按官能團分類 19
習題 20
第2章 烷烴 21
2.1 烷烴的同系列及同分異構現象 22
2.1.1 烷烴的同系列 22
2.1.2 烷烴的同分異構現象 22
2.1.3 伯、仲、叔和季碳原子 23
2.2 烷烴的命名 23
2.2.1 普通命名法 23
2.2.2 烷基 24
2.2.3 系統命名法 24
2.3 烷烴的構型 26
2.3.1 碳原子的四面體概念及分子模型 26
2.3.2 碳原子的sp3雜化 26
2.3.3 烷烴分子的形成 27
2.4 烷烴的構象 27
2.4.1 乙烷的構象 27
2.4.2 丁烷的構象 28
2.5 烷烴的物理性質 30
2.6 烷烴的化學性質 32
2.6.1 鹵代反應 32
2.6.2 氧化反應 33
2.6.3 熱裂反應 33
2.7 烷烴的鹵代反應歷程 34
2.7.1 甲烷的氯代歷程 34
2.7.2 鹵素對甲烷的相對反應活性 35
2.7.3 不同類型氫原子的鹵代活性與烷基自由基的穩定性 36
2.8 過渡態理論 36
2.9 烷烴的制備 37
2.9.1 偶聯反應 37
2.9.2 還原反應 38
2.10 重要的烷烴 38
習題 39
第3章 對映異構 41
3.1 物質的旋光性 41
3.1.1 平面偏振光和旋光性 41
3.1.2 旋光儀和比旋光度 42
3.2 對映異構現象與分子結構的關系 43
3.2.1 對映異構現象 43
3.2.2 手性和對稱因素 44
3.3 含一個手性碳原子化合物的對映異構 46
3.3.1 對映體和外消旋體 46
3.3.2 構型表示方法——費歇爾投影式 47
3.3.3 構型的R、S命名規則 48
3.4 含兩個手性碳原子化合物的對映異構 50
3.4.1 含兩個不相同手性碳原子的化合物 50
3.4.2 含兩個相同手性碳原子的化合物 51
3.5 含多個不對稱碳的化合物 51
3.6 外消旋體的拆分 52
習題 53
第4章 單烯烴和脂環烴 54
4.1 烯烴 55
4.1.1 烯烴的結構 55
4.1.2 烯烴的同分異構和命名 55
4.1.3 烯烴的物理性質 58
4.1.4 烯烴的化學性質 59
4.1.5 誘導效應 69
4.1.6 烯烴的親電加成反應歷程、立體化學及馬氏規則 70
4.1.7 烯烴的制備 73
4.1.8 重要的烯烴 73
4.2 脂環烴 74
4.2.1 脂環烴的分類和命名 74
4.2.2 脂環烴的性質 75
4.2.3 脂環烴的結構與穩定性 77
4.2.4 環己烷的構象 78
4.2.5 環狀化合物的立體異構 80
4.2.6 螺環等其他不含手性碳化合物的對映異構 80
4.2.7 脂環烴的制法 81
4.2.8 甾族化合物 82
習題 84
第5章 炔烴和二烯烴 86
5.1 炔烴 86
5.1.1 炔烴的結構 86
5.1.2 炔烴的命名 87
5.1.3 炔烴的物理性質 88
5.1.4 炔烴的化學性質 89
5.1.5 炔烴的制備 94
5.1.6 重要的炔烴——乙炔 95
5.2 二烯烴 95
5.2.1 二烯烴的分類及命名 95
5.2.2 丙二烯的結構 96
5.2.3 1，3-丁二烯的結構和共軛效應 97
5.2.4 共軛二烯烴的反應 99
5.2.5 速率控制和平衡控制 101
5.3 共軛效應 102
5.3.1 共軛效應的產生 102
5.3.2 共軛效應的特征 104
5.3.3 共軛效應的傳遞 105
5.4 萜類化合物 105
5.4.1 定義和異戊二烯規律 105
5.4.2 分類和命名 105
5.4.3 單萜 105
5.4.4 倍半萜 106
5.4.5 雙萜 106
5.4.6 三萜 107
5.4.7 四萜 107
習題 108
第6章 芳烴 110
6.1 苯的結構 111
6.1.1 苯的構造及凱庫勒式表示方法 111
6.1.2 苯分子結構的價鍵觀點 111
6.1.3 苯的分子軌道模型 112
6.1.4 苯的共振式和共振論簡介 112
6.1.5 從氫化熱看苯的穩定性 113
6.2 單環芳烴的異構和命名 114
6.2.1 單環芳烴的異構現象 114
6.2.2 單環芳烴的命名 114
6.3 單環芳烴的物理性質 115
6.4 單環芳烴的化學性質 116
6.4.1 親電取代反應 116
6.4.2 加成反應 119
6.4.3 氧化反應 120
6.5 苯環的親電取代定位效應 121
6.5.1 取代基定位效應 121
6.5.2 定位效應的解釋 122
6.5.3 取代基定位效應的應用 123
6.6 幾種重要的單環芳烴 125
6.6.1 苯、甲苯 125
6.6.2 二甲苯 125
6.6.3 乙苯、苯乙烯 126
6.7 多環芳烴 126
6.7.1 聯苯 126
6.7.2 萘 127
6.7.3 蒽 129
6.7.4 菲 130
6.7.5 其他稠環烴 130
6.8 非苯系芳烴 130
6.8.1 休克爾規則 130
6.8.2 非苯系芳烴實例 131
6.9 富勒烯和C60 133
6.9.1 富勒烯和C60簡介 133
6.9.2 富勒烯的用途 134
習題 134
第7章 有機化合物結構鑒定的現代物理方法簡介 138
7.1 電磁波譜的一般概念 138
7.2 紫外和可見吸收光譜 139
7.2.1 紫外光譜及其產生 139
7.2.2 紫外光譜和有機分子結構的關系 140
7.3 紅外光譜 143
7.3.1 紅外光譜的基本原理 143
7.3.2 紅外光譜圖 144
7.3.3 重要官能團的特征吸收 145
7.3.4 紅外光譜的解析 147
7.4 核磁共振譜 148
7.4.1 核磁共振的基本原理 148
7.4.2 核磁共振譜的解析 156
7.5 質譜 157
7.5.1 質譜的基本原理 157
7.5.2 質譜的解析 158
習題 160
第8章 鹵代烴 162
8.1 鹵代烴的分類、命名及同分異構現象 162
8.1.1 鹵代烴的分類 162
8.1.2 鹵代烴的命名 163
8.1.3 同分異構現象 164
8.2 鹵代烴的性質 164
8.2.1 鹵代烴的物理性質 164
8.2.2 鹵代烴的化學性質 165
8.3 親核取代反應歷程 170
8.3.1 單分子歷程(SN1) 171
8.3.2 雙分子歷程(SN2) 172
8.3.3 影響親核取代反應活性的因素和鄰位參與 174
8.4 鹵代烯烴和鹵代芳烴 178
8.4.1 分類 178
8.4.2 物理性質 178
8.4.3 化學性質 179
8.5 鹵代烴的制備 181
8.5.1 由烴制備 181
8.5.2 由醇制備 183
8.5.3 鹵代物的互換 183
8.6 重要的鹵代烴 184
8.6.1 氟代烴 184
8.6.2 氯代烴 185
8.6.3 碘代烴 187
習題 187
第9章 醇、酚、醚 191
9.1 醇 191
9.1.1 醇的結構、分類和命名 191
9.1.2 醇的物理性質、光譜性質 193
9.1.3 醇的化學性質 194
9.1.4 醇的制備 202
9.1.5 重要的醇 204
9.2 酚 205
9.2.1 酚的結構及命名 205
9.2.2 酚的物理性質和光譜性質 205
9.2.3 酚的化學性質 206
9.2.4 酚的制備 210
9.2.5 重要的酚 210
9.3 醚 212
9.3.1 醚的結構、分類和命名 212
9.3.2 醚的物理性質和光譜性質 213
9.3.3 醚的化學性質 214
9.3.4 醚的制備 216
9.3.5 環醚 216
9.3.6 重要的醚 218
9.4 消除反應 219
9.4.1 β-消除反應 220
9.4.2 α-消除反應 224
習題 225
第10章 醛和酮 229
10.1 醛、酮的分類和命名 229
10.1.1 醛、酮的分類 229
10.1.2 醛、酮的命名 230
10.2 醛、酮的結構、物理性質和光譜性質 231
10.2.1 醛、酮的結構 231
10.2.2 醛、酮的物理性質 231
10.2.3 醛、酮的光譜性質 232
10.3 醛、酮的化學性質 232
10.3.1 親核加成反應 233
10.3.2 還原反應 237
10.3.3 氧化反應 239
10.3.4 歧化反應——康尼查羅反應 239
10.3.5 α-H的反應 239
10.3.6 醛、酮的其他縮合反應 241
10.4 親核加成反應歷程 242
10.4.1 簡單的親核加成反應歷程 242
10.4.2 復雜的親核加成反應歷程 243
10.4.3 羰基加成反應的立體化學 243
10.5 醛、酮的制備 245
10.5.1 氧化或脫氫法 245
10.5.2 羧酸及其衍生物還原法 245
10.5.3 偕二鹵代物水解法 246
10.5.4 傅-克酰基化法 246
10.5.5 芳環甲酰化法 246
10.6 不飽和羰基化合物 246
10.6.1 乙烯酮 247
10.6.2 α，β-不飽和醛、酮 247
10.6.3 醌 249
10.7 重要的醛、酮 251
10.7.1 甲醛 251
10.7.2 乙醛 251
10.7.3 丙酮 251
10.7.4 苯甲醛 252
10.7.5 環己酮 252
習題 253
第11章 羧