本教材结构清晰、内容充实、体系完整,可作为普通高等院校化学、化学工程与工艺、应用化学、制药工程、材料化学、高分子和环境工程等专业的有机化学教学用书。
当前,我国高等教育的教学改革不断深入,教学内容不断更新,教学手段和教育技术不断提高、日趋完善,教材建设也是推陈出新。本教材是在于丽颖主编的《有机化学》(第二版)的基础上,广泛征求用书学校的意见编写而成的。本教材的编者均为长期在一线教学的教师,在教学研究、教学改革和教材建设等方面具有丰富的经验和较深刻的体会,在相互交流、借鉴和不断实践的基础上,对本教材的基本框架和主干内容及对象达成共识。
本教材共16章:绪论;有机化合物的分类和命名;同分异构现象;饱和烃;不饱和烃;芳香烃;卤代烃;有机化合物的结构鉴定;醇酚醚;醛和酮;羧酸及其衍生物;β-二羰基化合物;有机含氮化合物;杂环化合物。
第1章 绪 论 /1
1.1 有机化合物和有机化学 /1
1.1.1 有机化合物 /1
1.1.2 有机化学 /1
1.2 有机化合物的结构特征 /3
1.2.1 分子的构造和构造式 /3
1.2.2 分子的结构和结构式 /5
1.2.3 共价键 /5
1.3 有机反应中的共价键断裂 /14
1.3.1 共价键的断裂方式和
有机反应的类型 /14
1.3.2 有机反应中的活性中间体 /14
1.4 有机反应的酸和碱 /16
习题及答案 /17
第2章 有机化合物的分类和命名 /19
2.1 有机化合物的分类 /19
2.1.1 按碳架分类 /19
2.1.2 按官能团分类 /20
2.2 有机化合物的命名 /21
2.2.1 命名法概述 /21
2.2.2 系统命名法 /24
习题及答案 /33
第3章 同分异构现象 /37
3.1 构造异构现象 /37
3.1.1 骨(碳)架异构现象 /37
3.1.2 官能团位置异构现象 /38
3.1.3 官能团异构现象 /39
3.1.4 互变异构现象 /39
3.2 构象异构现象 /39
3.2.1 乙烷的构象 /40
3.2.2 丁烷的构象 /41
3.2.3 环己烷的构象 /42
3.2.4 取代环己烷的构象 /44
3.3 顺反异构现象 /45
3.3.1 含双键化合物的顺反
异构现象 /46
3.3.2 含碳环化合物的顺反
异构现象 /47
3.4 对映异构现象 /48
3.4.1 手性和对称因素 /49
3.4.2 物质的旋光性 /50
3.5 含有一个手性碳原子的
对映异构现象 /52
3.5.1 对映异构体的性质 /52
3.5.2 构型的表示方法 /53
3.5.3 构型和旋光方向的
标记 /54
3.6 含有两个手性碳原子的
对映异构现象 /56
3.6.1 含有两个构造不同的手性
碳原子的对映异构现象 /56
3.6.2 含有两个构造相同的手性
碳原子的对映异构现象 /56
3.7 脂环化合物的对映异构现象 /57
*3.8 不含手性中心化合物的对映
异构现象 /58
习题及答案 /59
第4章 饱和烃 /63
Ⅰ 链烷烃 /63
4.1 烷烃的结构 /63
4.1.1 sp3 杂化碳原子和
碳碳σ键 /63
4.1.2 烷烃的构造异构 /64
4.2 烷烃的物理性质 /64
4.3 烷烃的化学性质 /66
4.3.1 烷烃的燃烧 /66
4.3.2 烷烃的热裂解 /67
4.3.3 烷烃的卤代反应 /68
4.3.4 烷烃的硝化和磺化反应 /72
Ⅱ 环烷烃 /72
4.4 环烷烃的分类 /72
4.4.1 单环烷烃 /72
4.4.2 多环烷烃 /73
4.5 单环烷烃的结构 /74
4.5.1 单环烷烃的稳定性 /74
4.5.2 环丙烷的结构 /75
4.6 环烷烃的物理性质 /76
4.7 环烷烃的化学性质 /76
习题及答案 /77
第5章 不饱和烃 /81
Ⅰ 烯 烃 /81
5.1 烯烃的结构 /81
5.1.1 sp2 杂化碳原子和碳碳双键 /81
5.1.2 π键的特性 /82
5.2 烯烃的分类 /83
5.3 烯烃的物理性质 /83
5.4 烯烃的化学性质 /84
5.4.1 催化加氢 /84
5.4.2 亲电加成 /85
5.4.3 烯烃的自由基型反应 /92
5.4.4 烯烃的α-H 反应 /93
5.4.5 烯烃的氧化 /95
Ⅱ 炔 烃 /97
5.5 炔烃的结构 /97
5.6 炔烃的物理性质 /98
5.7 炔烃的化学性质 /98
5.7.1 炔烃的加氢 /98
5.7.2 炔烃的加成 /99
5.7.3 炔烃的氧化 /102
5.7.4 炔氢的酸性 /102
Ⅲ 共轭二烯烃 /103
5.8 共轭二烯烃的结构 /103
5.9 共轭体系和共轭效应 /104
5.9.1 π-π共轭体系 /105
5.9.2 p-π共轭体系 /105
5.9.3 超共轭体系 /107
5.10 共轭二烯烃的化学性质 /108
5.10.1 1,4-加成反应 /108
5.10.2 双烯合成反应 /110
*5.10.3 电环化反应 /111
5.11 不饱和烃的聚合 /112
5.12 不饱和烃的制法 /113
习题及答案 /114
第6章 芳香烃 /120
6.1 苯的结构与共振论 /120
6.1.1 苯的结构 /120
6.1.2 共振论 /121
6.2 芳香烃的物理性质 /123
6.2.1 一般物理性质 /123
6.2.2 光、波谱性质 /124
6.3 单环芳烃的化学性质 /124
6.3.1 亲电取代反应 /124
6.3.2 苯环上亲电取代反应
定位规律 /130
6.3.3 加成反应 /137
6.3.4 芳烃侧链上的反应 /137
6.4 多环芳烃 /138
6.4.1 联 苯 /139
6.4.2 萘及其衍生物 /139
6.4.3 蒽与菲 /142
6.5 芳香性的判据和非苯芳烃 /143
6.5.1 芳香性的判据———Hückel
规则 /143
6.5.2 非苯芳烃 /144
6.5.3 富勒烯 /146
习题及答案 /146
第7章 卤代烃 /152
7.1 卤代烃的分类和结构 /152
7.1.1 卤代烃的分类 /152
7.1.2 卤代烃的结构 /153
7.2 卤代烃的物理性质 /155
7.2.1 一般物理性质 /155
7.2.2 波谱性质 /156
7.3 卤代烷的化学性质 /156
7.3.1 亲核取代反应 /156
7.3.2 亲核取代反应机理 /159
7.3.3 消除反应及反应机理 /167
7.4 卤代烃与金属的反应 /172
7.4.1 卤代烃与镁的反应 /172
7.4.2 卤代烃与锂、钠的反应 /174
7.5 卤代烯烃和芳卤 /175
7.5.1 卤代烯烃 /175
7.5.2 芳 卤 /177
7.6 多卤代烃 /179
7.6.1 多卤代烷烃 /179
7.6.2 多卤代芳烃 /182
7.6.3 氟代烃和重要的
含氟化合物 /182
7.7 卤代烃的制备 /184
7.7.1 烃为原料合成卤代烃 /184
7.7.2 醇为原料合成卤代烃 /184
7.7.3 卤代烃的卤素交换反应
制碘代烃 /185
习题及答案 /185
第8章 有机化合物的结构鉴定 /190
8.1 有机化合物的波谱分析 /190
8.1.1 电磁辐射与物质的
作用方式 /190
8.1.2 有机光波谱的产生 /192
8.1.3 有机化合物结构鉴定最常用的
光波谱分析方法 /192
8.2 紫外-可见吸收光谱 /193
8.2.1 概 述 /193
8.2.2 光吸收定律 /194
8.2.3 紫外-可见吸收光谱的
基本原理 /194
8.2.4 有机化合物的紫外-可见
吸收光谱特征 /196
8.3 红外吸收光谱 /198
8.3.1 红外吸收光谱的基本原理 /199
8.3.2 分子振动和特征振动频率 /200
8.3.3 一些典型化合物的
红外光谱 /204
8.3.4 频率位移的影响因素 /208
8.4 核磁共振波谱 /208
8.4.1 核磁共振波谱的
基本原理 /209
8.4.2 质子核磁共振波谱 /211
*8.4.3 13C 核磁共振波谱 /217
8.5 有机质谱 /219
8.5.1 有机质谱的基本原理 /219
8.5.2 质谱中的离子 /222
8.6 有机化合物结构波谱解析 /227
8.6.1 紫外-可见光谱的解析 /227
8.6.2 红外光谱的解析 /228
8.6.3 质子核磁共振波谱的解析 /232
*8.6.4 13C核磁共振波谱的解析 /235
*8.6.5 电子轰击质谱(EIMS)的解析 /237
8.6.6 谱图的综合解析及
结构推导 /240
习题及答案 /247
第9章 醇酚醚 /254
9.1 醇 /254
9.1.1 醇的结构 /254
9.1.2 醇的物理性质 /255
9.1.3 醇的化学性质 /256
9.1.4 醇的制备 /266
9.2 酚 /268
9.2.1 酚的结构与物理性质 /269
9.2.2 酚的化学性质 /270
9.2.3 酚的制备 /277
9.3 醚 /279
9.3.1 醚的结构与光波谱特性 /279
9.3.2 醚的化学性质 /279
9.3.3 醚的制备 /282
9.3.4 环氧乙烷 /283
习题及答案 /284
第10章 醛和酮 /290
10.1 醛和酮的结构和物理性质 /290
10.1.1 醛和酮的结构 /290
10.1.2 醛和酮的物理性质 /290
10.2 醛和酮的亲核加成反应 /291
10.2.1 亲核加成反应机理 /291
10.2.2 亲核加成反应类型 /293
10.3 α-H 的反应 /300
10.3.1 互变异构 /301
10.3.2 卤代反应 /301
10.3.3 缩合反应 /303
10.4 醛、酮的氧化反应和还原反应 /304
10.4.1 氧化反应 /304
10.4.2 Cannizzaro反应 /305
10.4.3 还原反应 /306
10.5 不饱和醛、酮化合物 /309
10.5.1 乙烯酮 /309
10.5.2 α,β-不饱和醛、酮 /310
10.6 醛和酮的制备 /311
10.6.1 由烃的氧化和水合制醛、酮 /311
10.6.2 胞二卤代物水解 /312
10.6.3 Friedel-Crafts酰基化反应 /312
10.6.4 芳环的甲酰化 /313
10.6.5 醇的氧化或脱氢 /313
10.6.6 羧酸衍生物的还原 /314
10.6.7 羰基合成 /314
习题及答案 /314
第11章 羧酸及其衍生物 /320
11.1 羧酸及其衍生物的结构 /320
11.1.1 羧酸的结构特征 /320
11.1.2 羧酸衍生物的结构特征 /321
11.2 羧酸及其衍生物的物理性质 /322
11.2.1 物理性质 /322
11.2.2 波谱性质 /324
11.3 羧酸的化学性质 /324
11.3.1 酸 性 /325
11.3.2 羧酸衍生物的生成 /328
11.3.3 还原反应 /331
11.3.4 脱羧反应与二元羧酸的受热反应 /332
11.3.5 α-H 的卤代反应 /333
11.4 羟基酸的性质 /333
11.4.1 脱水反应 /334
11.4.2 氧化和分解反应 /335
11.5 羧酸衍生物的化学性质 /335
11.5.1 酰基碳原子上的亲核取代反应 /336
11.5.2 与有机金属试剂反应 /340
11.5.3 还原反应 /342
11.5.4 α-H 的反应 /343
11.5.5 酰胺的特性反应 /344
11.6 羧酸及其衍生物的制备 /346
11.6.1 羧酸的来源与制备 /346
11.6.2 羟基酸的制备 /348
11.6.3 羧酸衍生物的制备 /349
11.7 自然界中的酯 /351
11.7.1 蜡 /351
11.7.2 油 脂 /352
11.7.3 类 脂 /354
11.8 碳酸衍生物 /356
11.8.1 碳酰氯 /357
11.8.2 碳酰胺 /357
11.8.3 胍 /359
习题及答案 /360
第12章 β-二羰基化合物 /365
12.1 α-H 的酸性 /365
12.2 酮式-烯醇式的互变异构 /367
12.2.1 酮式-烯醇式互变异构平衡 /367
12.2.2 酮式-烯醇式互变异构机理与反应性 /368
12.2.3 烯醇化过程的立体化学 /369
12.3 Claisen缩合反应 /370
12.3.1 Claisen缩合反应机理 /370
12.3.2 交叉酯缩合反应 /372
12.3.3 Dieckmann缩合反应 /373
12.4 β-二羰基化合物的其他反应 /373
12.4.1 亚甲基活泼氢原子的取代反应 /373
12.4.2 分解反应 /374
12.5 β-二羰基化合物在有机合成中的应用 /376
12.5.1 乙酰乙酸乙酯合成法 /376
12.5.2 丙二酸二乙酯合成法 /377
12.6 Michael加成反应 /379
12.7 Perkin反应 /380
12.8 Knoevenagel缩合反应 /381
习题及答案 /382
第13章 有机含氮化合物 /384
13.1 硝基化合物 /384
13.1.1 硝基化合物的分类和结构 /384
13.1.2 硝基化合物的物理性质 /385
13.1.3 硝基化合物的化学性质 /387
13.1.4 硝基化合物的制备 /391
13.2 胺 /392
13.2.1 胺的分类和结构 /392
13.2.2 胺的物理性质 /394
13.2.3 胺的化学性质 /397
13.2.4 季铵盐和季铵碱 /402
13.2.5 胺的制备 /403
13.3 重氮和偶氮化合物 /406
13.3.1 重氮盐的制备———重氮化反应 /406
13.3.2 重氮盐的结构 /407
13.3.3 重氮盐的反应及其在有机合成中的应用 /407
13.4 腈类化合物 /411
13.4.1 腈的结构和分类 /411
13.4.2 腈的性质 /412
13.5 异腈和异氰酸酯 /413
13.5.1 异 腈 /413
13.5.2 异氰酸酯 /413
习题及答案 /415
第14章 杂环化合物 /420
14.1 杂环化合物的分类和命名 /420
14.1.1 杂环化合物的分类 /420
14.1.2 杂环化合物的命名 /421
14.2 单杂环化合物的结构和芳香性 /422
14.2.1 五元单杂环化合物 /422
14.2.2 六元单杂环化合物 /423
14.3 五元杂环化合物 /424
14.3.1 五元杂环化合物的化学性质 /425
14.3.2 重要的五元杂环化合物 /427
14.4 六元杂环化合物 /430
14.4.1 吡啶和喹啉 /430
14.4.2 嘧啶和嘌呤 /434
习题及答案 /436