包郵 有機(jī)化學(xué)(供高等職業(yè)教育藥學(xué)類(lèi)藥品制造類(lèi)食品藥品管理類(lèi)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)等相關(guān)專業(yè)使用第4版十二五職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材)
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有機(jī)化學(xué)(供高等職業(yè)教育藥學(xué)類(lèi)藥品制造類(lèi)食品藥品管理類(lèi)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)等相關(guān)專業(yè)使用第4版十二五職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材) 版權(quán)信息
- ISBN:9787030669612
- 條形碼:9787030669612 ; 978-7-03-066961-2
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊(cè)數(shù):暫無(wú)
- 重量:暫無(wú)
- 所屬分類(lèi):>>
有機(jī)化學(xué)(供高等職業(yè)教育藥學(xué)類(lèi)藥品制造類(lèi)食品藥品管理類(lèi)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)等相關(guān)專業(yè)使用第4版十二五職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材) 本書(shū)特色
本教材是“十二五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材,依據(jù)教育部**專業(yè)目錄和培養(yǎng)方案的要求,結(jié)合有機(jī)化學(xué)課程理論與實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn),在第三版的基礎(chǔ)上增補(bǔ)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容修訂而成
有機(jī)化學(xué)(供高等職業(yè)教育藥學(xué)類(lèi)藥品制造類(lèi)食品藥品管理類(lèi)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)等相關(guān)專業(yè)使用第4版十二五職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材) 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本教材是“十二五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材,依據(jù)教育部近期新專業(yè)目錄和培養(yǎng)方案的要求,結(jié)合有機(jī)化學(xué)課程理論與實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn),在第三版的基礎(chǔ)上增補(bǔ)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容修訂而成。教材理論內(nèi)容涵蓋鏈烴、環(huán)烴、對(duì)映異構(gòu)、鹵代烴、醇、酚、醚、醛、酮、醌、羧酸及其衍生物、有機(jī)含氮化合物、雜環(huán)化合物與生物堿、糖、蛋白質(zhì)、核酸、萜類(lèi)和甾族化合物。教材實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容包含實(shí)驗(yàn)安全常識(shí)、熔點(diǎn)和旋光度測(cè)定、重結(jié)晶、常壓蒸餾與減壓蒸餾、水蒸氣蒸餾、萃取與索氏提取和制備等典型技能訓(xùn)練項(xiàng)目。本教材具有體系新穎、基礎(chǔ)理論知識(shí)簡(jiǎn)單、語(yǔ)言簡(jiǎn)練、通俗易懂、層次分明、突出實(shí)用和網(wǎng)絡(luò)增值服務(wù)等特點(diǎn)。 本教材主要供高等職業(yè)教育藥學(xué)類(lèi)、藥品制造類(lèi)、食品藥品管理類(lèi)、醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)等相關(guān)專業(yè)使用。
有機(jī)化學(xué)(供高等職業(yè)教育藥學(xué)類(lèi)藥品制造類(lèi)食品藥品管理類(lèi)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)等相關(guān)專業(yè)使用第4版十二五職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材) 目錄
第1章 緒論 /1
第1節(jié) 有機(jī)化合物和有機(jī)化學(xué) /1
第2節(jié) 有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu) /2
第3節(jié) 有機(jī)化合物的分類(lèi)和特點(diǎn) /9
第2章 鏈烴 /13
第1節(jié) 烷烴 /13
第2節(jié) 單烯烴 /22
第3節(jié) 二烯烴 /29
第4節(jié) 炔烴 /32
第3章 環(huán)烴 /38
第1節(jié) 脂環(huán)烴 /38
第2節(jié) 單環(huán)芳烴 /44
第3節(jié) 多環(huán)芳烴和非苯系芳烴 /54
第4章 對(duì)映異構(gòu) /61
第1節(jié) 手性與對(duì)映異構(gòu) /61
第2節(jié) 光學(xué)異構(gòu)體 /67
第5章 鹵代烴 /72
第1節(jié) 鹵代烴的分類(lèi)和命名 /72
第2節(jié) 鹵代烴的性質(zhì) /73
第3節(jié) 重要的鹵代烴 /78
第4節(jié) 親核取代反應(yīng)和消除反應(yīng)機(jī)理 /79
第6章 醇 酚 醚 /84
第1節(jié) 醇 /84
第2節(jié) 酚 /91
第3節(jié) 醚 /94
第4節(jié) 硫醇和硫醚 /98
第7章 醛 酮 醌 /101
第1節(jié) 醛和酮 /101
第2節(jié) 醌 /108
第8章 羧酸及其衍生物 /112
第1節(jié) 羧酸 /112
第2節(jié) 取代羧酸 /117
第3節(jié) 羧酸衍生物 /123
第4節(jié) 油脂和磷脂 /128
第5節(jié) 碳酸衍生物 /130
第9章 有機(jī)含氮化合物 /135
第1節(jié) 胺 /135
第2節(jié) 重氮化合物和偶氮化合物 /142
第3節(jié) 腈 /146
第10章 雜環(huán)化合物與生物堿 /149
第1節(jié) 雜環(huán)化合物 /149
第2節(jié) 生物堿 /164
第11章 糖 蛋白質(zhì) 核酸 /169
第1節(jié) 糖 /169
第2節(jié) 蛋白質(zhì) /178
第3節(jié) 核酸 /184
第12章 萜類(lèi)和甾族化合物 /188
第1節(jié) 萜類(lèi)化合物 /188
第2節(jié) 甾族化合物 /193
第13章 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技能 /200
實(shí)踐項(xiàng)目一 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)常識(shí) /200
實(shí)踐項(xiàng)目二 熔點(diǎn)的測(cè)定 /206
實(shí)踐項(xiàng)目三 重結(jié)晶 /207
實(shí)踐項(xiàng)目四 旋光度的測(cè)定 /210
實(shí)踐項(xiàng)目五 常壓蒸餾 /211
實(shí)踐項(xiàng)目六 萃取 /213
實(shí)踐項(xiàng)目七 減壓蒸餾 /214
實(shí)踐項(xiàng)目八 提取茶葉中的咖啡因 /216
實(shí)踐項(xiàng)目九 水蒸氣蒸餾八角茴香 /217
實(shí)踐項(xiàng)目十 乙酰苯胺的制備 /219
實(shí)踐項(xiàng)目十一 乙酸丁酯的制備 /220
參考文獻(xiàn) /222
教學(xué)基本要求 /223
自測(cè)題(選擇題)參考答案 /226
有機(jī)化學(xué)(供高等職業(yè)教育藥學(xué)類(lèi)藥品制造類(lèi)食品藥品管理類(lèi)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)等相關(guān)專業(yè)使用第4版十二五職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材) 節(jié)選
第1章 緒論 第1節(jié) 有機(jī)化合物和有機(jī)化學(xué) 一、有機(jī)化合物和有機(jī)化學(xué)概述 有機(jī)化合物簡(jiǎn)稱有機(jī)物,是自然界中重要的一類(lèi)物質(zhì),迄今已發(fā)現(xiàn)的幾千萬(wàn)種化合物中絕大多數(shù)是有機(jī)化合物。人類(lèi)對(duì)有機(jī)化合物的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了三個(gè)階段。**階段是不知但自覺(jué)使用階段。夏商時(shí)期,我國(guó)勞動(dòng)人民依據(jù)生產(chǎn)和生活中積累的經(jīng)驗(yàn)會(huì)利用自然界生長(zhǎng)的谷物釀酒、制醋;漢朝時(shí)期人們會(huì)利用植物提取染料、香料,造紙;醫(yī)藥學(xué)家們會(huì)利用各種動(dòng)植物治療疾病,并總結(jié)歸納形成了世界上*早的藥物集——《神農(nóng)本草經(jīng)》;明代藥學(xué)大師李時(shí)珍撰寫(xiě)了舉世聞名的藥物全書(shū)——《本草綱目》,形成了我國(guó)中醫(yī)藥學(xué)的特色。第二階段是提取階段。進(jìn)入18世紀(jì)后,人們先后從動(dòng)植物中分離出一系列較純的有機(jī)化合物,如酒石酸、草酸、枸櫞酸、甘油、乳酸、嗎啡、尿素等。由于當(dāng)時(shí)人們認(rèn)知的局限,有機(jī)化合物到底是如何形成的這一問(wèn)題尚不能解釋清楚,當(dāng)時(shí)有些學(xué)者把從生物體中獲得的此類(lèi)“有生命力的物質(zhì)”稱為有機(jī)化合物。這些學(xué)者認(rèn)為此類(lèi)有機(jī)化合物只能在神秘的“生命力”作用下才能產(chǎn)生,不能人工合成,是與礦石、金屬、鹽類(lèi)、水等無(wú)機(jī)化合物(簡(jiǎn)稱無(wú)機(jī)物)截然不同的一類(lèi)物質(zhì),這就是“生命力”學(xué)說(shuō),此學(xué)說(shuō)在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)嚴(yán)重阻礙了有機(jī)化合物的發(fā)現(xiàn)和利用,也阻礙了人類(lèi)生活質(zhì)量的提高。1828年德國(guó)化學(xué)家弗里德里希 維勒(Friedrich Wohler)加熱無(wú)機(jī)化合物氰酸銨(NH4CNO)得到了當(dāng)時(shí)公認(rèn)的有機(jī)化合物——尿素[(NH2)2CO],首次實(shí)現(xiàn)了通過(guò)人工的方法把無(wú)機(jī)化合物轉(zhuǎn)變成有機(jī)化合物。1845年德國(guó)的柯?tīng)栘悾↘olbe)合成了乙酸。1854年法國(guó)的貝特羅(Berthelot)合成了脂肪。隨著越來(lái)越多的有機(jī)化合物的合成成功,“生命力”學(xué)說(shuō)徹底被打破,人們對(duì)有機(jī)化合物的認(rèn)識(shí)也相應(yīng)進(jìn)入第三階段——合成階段。實(shí)際上,有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物同屬于自然界,遵循著相同的物理和化學(xué)的變化規(guī)律,在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化。人們?cè)谘芯坑袡C(jī)化合物的組成元素時(shí)發(fā)現(xiàn)其構(gòu)成元素除了氫、氧、氮、硫、磷等元素外,都含有碳元素,因此,通常將“含碳的化合物”稱為有機(jī)化合物(不包括碳化物、CO、CO2、碳酸鹽和氰化物)。隨著化學(xué)分析手段的提高和研究的不斷深入,發(fā)現(xiàn)有機(jī)化合物都可由簡(jiǎn)單的碳?xì)湓亟M成的化合物衍生而來(lái),即通過(guò)它的氫原子被其他的原子或原子團(tuán)所取代,形成更加復(fù)雜的含有氧、氮、鹵素、硫、磷等元素的化合物,所以,也就有了當(dāng)今有機(jī)化合物的準(zhǔn)確定義:碳?xì)浠衔锛捌溲苌锝y(tǒng)稱為有機(jī)化合物。 有機(jī)化學(xué)是研究有機(jī)化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備方法及其應(yīng)用的一門(mén)科學(xué),是一門(mén)實(shí)驗(yàn)、理論并重的基礎(chǔ)性學(xué)科,是和材料學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、生物學(xué)、環(huán)境科學(xué)等許多學(xué)科的發(fā)展有著緊密聯(lián)系的一門(mén)學(xué)科。有機(jī)化學(xué)從誕生之日起就在為人類(lèi)提供新物質(zhì)的服務(wù),合成并設(shè)計(jì)出了如橡膠、纖維、塑料、藥物等數(shù)千萬(wàn)種有機(jī)化合物,已滲透到生活生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域,使人們受益匪淺。隨著現(xiàn)代物理學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和生命科學(xué)的發(fā)展,有機(jī)化學(xué)必將有更多的交叉式、融合式的發(fā)展,也將呈現(xiàn)旺盛的生命力,為人類(lèi)社會(huì)的美好生活創(chuàng)造更加豐碩的成果。 二、有機(jī)化學(xué)與食醫(yī)藥的關(guān)系 有機(jī)化學(xué)是食品類(lèi)、醫(yī)藥類(lèi)專業(yè)的一門(mén)十分重要的基礎(chǔ)性課程,它為專業(yè)的后續(xù)課程奠定理論知識(shí)基礎(chǔ)及實(shí)踐方法。 醫(yī)學(xué)研究的主要目的是防病、治病,保障人們的健康,研究的對(duì)象是組成成分復(fù)雜的人體。組成人體的物質(zhì)除水和一些無(wú)機(jī)鹽以外,絕大部分是有機(jī)化合物。例如,構(gòu)成人體組織的蛋白質(zhì),與體內(nèi)代謝有密切關(guān)系的酶、激素和維生素,人體儲(chǔ)藏的養(yǎng)分——糖原、脂肪等,這些有機(jī)化合物在體內(nèi)進(jìn)行著一系列復(fù)雜的變化(包括化學(xué)變化),以維持體內(nèi)新陳代謝的平衡。有關(guān)生命物質(zhì)的人工合成,遺傳基因的控制,癌癥、艾滋病和帕金森病等疾病的治療都是目前醫(yī)學(xué)和生物學(xué)正在探索的重大課題,這些領(lǐng)域都必須要有有機(jī)化學(xué)的密切配合。 藥學(xué)領(lǐng)域與有機(jī)化學(xué)關(guān)系密切。目前國(guó)內(nèi)外的各類(lèi)藥物中,絕大多數(shù)是有機(jī)化合物或動(dòng)植物中的有機(jī)成分。藥物在體內(nèi)代謝的機(jī)制、藥效、毒性、原料藥的合成、制劑的制備、質(zhì)量控制等諸多方面都要應(yīng)用到有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)方法。從分子水平認(rèn)識(shí)疾病和藥物作用機(jī)制是新藥開(kāi)發(fā)的必經(jīng)之路。 有機(jī)化學(xué)與我們的食品也是息息相關(guān)的。我們的食品的成分主要是碳水化合物,如淀粉;食品加工行業(yè)也將有機(jī)化合物應(yīng)用于食品添加劑和食品烹飪的調(diào)味品中,讓食品在原有的基礎(chǔ)上更加的鮮美,還能有效地延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期。食品中的添加劑對(duì)人體既有利又有害,適當(dāng)?shù)靥砑右恍┦称诽砑觿┛梢愿纳剖称返目诟校M(jìn)而增加人們的食欲;但是如果食品添加劑添加過(guò)多,則極易危害人體健康。食品原料動(dòng)植物在生長(zhǎng)過(guò)程中加入的高效低毒農(nóng)藥、動(dòng)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等也與有機(jī)化學(xué)有關(guān)。正確地應(yīng)用有機(jī)化學(xué),才能為我們的生活提供健康的食品。 考點(diǎn):有機(jī)化學(xué)研究的對(duì)象和內(nèi)容 鏈接 綠色化學(xué) 幾百年來(lái),化學(xué)為人類(lèi)提供了數(shù)不盡的產(chǎn)品,提高人們生活質(zhì)量的同時(shí),也產(chǎn)生大量有害物質(zhì),造成環(huán)境的污染和生態(tài)的惡化;人類(lèi)開(kāi)始質(zhì)疑化學(xué),但又需要化學(xué),這種情況迫切需要改變。20世紀(jì)90年代人們提出“綠色化學(xué)”的概念,即是用化學(xué)技術(shù)和方法減少或消除那些對(duì)人類(lèi)健康或環(huán)境有害的原料、產(chǎn)物、副產(chǎn)物、溶劑或試劑的生產(chǎn)及應(yīng)用。綠色化學(xué)為我們指明了化學(xué)研究的新內(nèi)容和發(fā)展方向:即設(shè)計(jì)綠色產(chǎn)品,利用無(wú)害原料,運(yùn)用綠色工藝實(shí)現(xiàn)“零排放”,生產(chǎn)出環(huán)境友好的產(chǎn)品。讓化學(xué)與人類(lèi)共存共生,創(chuàng)造更加美好的生活。 第2節(jié) 有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu) 分子中各類(lèi)元素原子間的連接次序和方式稱為化學(xué)結(jié)構(gòu)或簡(jiǎn)稱結(jié)構(gòu),現(xiàn)在按國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(International Union of Pure and Applied Chemistry ,IUPAC)的建議應(yīng)改稱為構(gòu)造(constitution)。有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)中原子間的連接方式(即化學(xué)鍵)主要是共價(jià)鍵。有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì);反之,也可以根據(jù)化合物的性質(zhì)推斷其化學(xué)結(jié)構(gòu)。 一、共價(jià)鍵理論 (一)“八隅體”學(xué)說(shuō) 二十世紀(jì)初期,美國(guó)化學(xué)家路易斯(Lewis)等提出著名的“八隅體”學(xué)說(shuō):原子之間在組成化學(xué)鍵時(shí),有使外層電子形成八個(gè)電子或兩個(gè)電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的傾向。在形成離子鍵時(shí)通過(guò)電子得失達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu);而在形成共價(jià)鍵時(shí)則通過(guò)組成共用電子對(duì)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。兩個(gè)成鍵原子間共一對(duì)電子形成的共價(jià)鍵稱為單鍵;共用兩對(duì)電子形成的共價(jià)鍵稱為雙鍵;共用三對(duì)電子形成的共價(jià)鍵稱為叁鍵。用“ ”表示結(jié)構(gòu)式中原子外層的一個(gè)電子的化學(xué)式稱為電子式;用“—”表示結(jié)構(gòu)式中共價(jià)鍵的一對(duì)電子的化學(xué)式稱為結(jié)構(gòu)式。 案例1-1 課堂互動(dòng)1-1 寫(xiě)出C2H6、CH2O的電子式和結(jié)構(gòu)式。 “八隅體”學(xué)說(shuō)基本上解釋了各類(lèi)共價(jià)鍵形成的差異,也能說(shuō)明分子中原子的連接次序,但仍有許多問(wèn)題它無(wú)法解釋。例如,分子中單鍵、雙鍵和叁鍵的區(qū)別是什么?分子究竟是平面的,還是立體的?各個(gè)分子立體構(gòu)型是由哪些因素決定的?等等。 (二)現(xiàn)代價(jià)鍵理論 為了解決上述問(wèn)題,20世紀(jì)30年代人們?cè)诹孔恿W(xué)的基礎(chǔ)上,創(chuàng)建了現(xiàn)代價(jià)鍵理論,包括價(jià)鍵理論、雜化軌道理論、分子軌道理論。 1. 價(jià)鍵理論 該理論認(rèn)為原子間的共價(jià)鍵是通過(guò)兩個(gè)成鍵原子間的原子軌道(或電子云)相互重疊而形成的。形成的共價(jià)鍵相當(dāng)于一個(gè)軌道,因同一個(gè)軌道中*多只能容納自旋方向相反的兩個(gè)電子,這就要求相互重疊的兩個(gè)原子軌道中的電子總數(shù)為兩個(gè),并且自旋方向相反,因此,也稱之為電子配對(duì)法。根據(jù)原子軌道重疊的方式,共價(jià)鍵分為σ鍵和π鍵。σ鍵是指成鍵軌道沿對(duì)稱軸頭碰頭重疊形成的共價(jià)鍵;π鍵是指兩個(gè)相互平行的成鍵軌道肩并肩重疊形成的共價(jià)鍵,如圖1-1所示。 圖1-1 σ 鍵和π 鍵的形成 因σ鍵是沿著電子云密度*大的方向重疊而成,它的重疊程度比π鍵在側(cè)面重疊程度大,所以σ鍵比π鍵牢固;σ鍵是軸對(duì)稱的,成鍵的原子可繞著鍵軸自由地旋轉(zhuǎn),而π鍵不是軸對(duì)稱的,成鍵的原子不能繞著鍵軸自由地旋轉(zhuǎn);σ鍵可單獨(dú)存在,π鍵不能單獨(dú)存在,它只能與σ鍵共存,所以π鍵只存在于雙鍵或叁鍵之中;因σ鍵的電子云是軸對(duì)稱呈圓柱形分布,電子云比較集中,不易受外電場(chǎng)的影響而發(fā)生變化(即難極化),而π鍵的電子云分散在對(duì)稱平面上、下兩邊,電子云比較分散,受兩核的作用力較小,易受外電場(chǎng)的影響而發(fā)生流動(dòng)(易極化)。因此,σ鍵不易斷裂,性質(zhì)較穩(wěn)定;π鍵容易斷裂,性質(zhì)較活潑。 一般來(lái)說(shuō),原子核外未成對(duì)的電子數(shù)就是該原子可能形成的共價(jià)鍵數(shù)目。例如,氫原子和氯原子外層都只有一個(gè)未成對(duì)電子,只能和其他原子間形成一個(gè)共價(jià)鍵,而不能形成第二個(gè)共價(jià)鍵,這就是共價(jià)鍵的飽和性。共價(jià)鍵形成時(shí)總是盡可能采取軌道*大重疊方向,這也決定了共價(jià)鍵具有方向性。共價(jià)鍵的飽和性和方向性決定每一個(gè)有機(jī)分子都是由一定數(shù)目的某幾種元素的原子按特定方式結(jié)合而成,且使得該有機(jī)分子有特定的大小及空間形狀。但是,電子配對(duì)法無(wú)法解釋碳原子的外層只有兩個(gè)未成對(duì)電子,而其在有機(jī)分子中總是呈現(xiàn)四價(jià)和甲烷分子是四面體結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象。 2. 雜化軌道理論 為了解釋碳總是四價(jià)的現(xiàn)象,鮑林(Pauling)等科學(xué)家又提出了雜化軌道理論對(duì)價(jià)鍵理論進(jìn)行了補(bǔ)充說(shuō)明。他們認(rèn)為,元素的原子在成鍵時(shí)不但可以變成激發(fā)態(tài),而且能量相近的軌道可以重新組合成新的原子軌道,此新的原子軌道稱為雜化軌道。雜化軌道的數(shù)目等于參與雜化的原子軌道數(shù)目,雜化軌道含有參與雜化的原來(lái)原子軌道的部分成分;雜化軌道的方向性更強(qiáng),成鍵的能力變大。依據(jù)碳原子參與雜化原子軌道種類(lèi)和數(shù)目可分為sp3、sp2、sp雜化三種類(lèi)型,成功解釋了碳碳單鍵、碳碳雙鍵、碳碳叁鍵的形成機(jī)制和差異。 (1)碳原子的sp3雜化:碳原子的電子構(gòu)型為1s22s22px12py1,雜化軌道理論的處理方法是將一個(gè)2s 電子激發(fā)到2pz軌道,然后一個(gè)2s軌道和三個(gè)2p軌道線性組合成四個(gè)能量相同的sp3雜化軌道(圖1-2)。每個(gè)sp3雜化軌道的形狀是一頭大、一頭小,如圖1-3A所示;碳原子的四個(gè)sp3雜化軌道的軌道軸間的夾角為109°28′,空間分布呈正四面體型,如圖1-3B所示。在烷、醇等有機(jī)化合物中的飽和碳原子都是sp3雜化。 圖1-2 碳原子的sp3雜化過(guò)程 圖1-3 碳原子的sp3雜化軌道 (2)碳原子的sp2雜化:碳原子激發(fā)態(tài)中2s軌道和兩個(gè)2p軌道進(jìn)行線性組合成三個(gè)能量相同的sp2雜化軌道(圖1-4),三者共平面且彼此的鍵軸間夾角是120°,也稱平面三角形雜化(圖1-5A),未參與雜化的p軌道與三個(gè)雜化軌道的平面垂直(圖1-5B)。在烯、醛(酮)等分子中具有雙鍵的碳、氧、氮等原子都是sp2雜化。 圖1-4 碳原子的sp2雜化過(guò)程 (3)碳原子的sp雜化:碳原子激發(fā)態(tài)中2s軌道和1個(gè)2p軌道進(jìn)行線性組合成2個(gè)能量相同的sp雜化軌道(圖1-6),兩者的軌道軸間的夾角是180°,稱為線性雜化(圖1-7A),兩個(gè)未雜化的p軌道與sp雜化軌道的對(duì)稱軸平面相互垂直(圖1-7B)。在炔、腈分子中具有叁鍵的碳原子都是sp雜化。 圖1-5 碳原子的sp2雜化軌道 圖1-6 碳原子的sp雜化過(guò)程 圖1-7 碳原子的sp雜化軌道 課堂互動(dòng)1-2 試指出下列化合物中碳原子的雜化類(lèi)型。 (1)CH2=CHCH2CH2OH (2)CH≡C—CH=CH2 3. 分子軌道理論 價(jià)鍵理論與雜化軌道理論雖然通俗、形象、直觀地解釋了有機(jī)分子中常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)問(wèn)題,但其將成鍵的電子局限于成鍵的兩個(gè)原子間運(yùn)動(dòng),無(wú)法解釋奇數(shù)電子或缺電子共價(jià)鍵的存在以及苯分子相當(dāng)穩(wěn)定的原因。分子軌道理論認(rèn)為分子中的電子圍繞整個(gè)分子里的多核體系運(yùn)動(dòng),成鍵的電子是非定域的即離域的。分子軌道也是由分子中原子軌道線性組合而成,分子軌道數(shù)等于原子軌道總數(shù)且遵循原子軌道排布規(guī)則。此理論
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