清華大學李艷梅有機化學ppt課件

1、123C：第二周期：第二周期 第四主族第四主族IV A 1s22s22p2碳原子電負性：碳原子電負性：2.5 居于電負性最大者居于電負性最大者F4.1和電負性最小者和電負性最小者K 0.8之間，既不易之間，既不易得電子，又不易失電子。得電子，又不易失電子。碳原子具有四個價電子碳原子具有四個價電子 普通原子傾向于滿足八隅體外層構造 82=4C為完成八隅體，得4e、失4e,均不易。* 結論：碳原子既不易得電子，又不易失電子以共價鍵結合以共價鍵結合外層外層4電子電子可構成四根共價鍵可構成四根共價鍵4常見化學鍵:離子鍵離子鍵共價鍵共價鍵 (有機物中最常見有機物中最常見)配價鍵配價鍵 C.H.O.N等原

2、子結合成有機分子時,原子與原子之間需構成一定的化學鍵將幾個原子結合在一同,描畫原子構成分子的過程及化學鍵的理有兩個:價鍵實際價鍵實際分子軌道實際分子軌道實際5 當原子的一個未成鍵電子與其他原子的一個電子配對之后,就不能再與第三個電子配對. 成鍵時,兩個電子的原子軌道發(fā)生重疊,重疊部分的大小決議共價鍵的結實程度兩種較穩(wěn)定的重疊成鍵方式兩種較穩(wěn)定的重疊成鍵方式:原子軌道沿軌道的對稱軸方向重疊原子軌道沿軌道的對稱軸方向重疊兩個平行的兩個平行的p軌道側面交疊軌道側面交疊 鍵6 s-s s-p sp3-sp3 -bond789 要點：原子構成分子后，成鍵電子并不局限于某一個原子或某幾個原子之間，而是在整

3、個分子中運動。經過薛定諤方程可求出描畫分子中電子運動形狀的波函數 (分子軌道。成鍵電子按一定規(guī)那么填充在不同分子軌道中。 優(yōu)點：將分子視為一個整體，某一電子的運動形狀不僅受某一原子的影響，而是受所組成分子的原子的共同作用。缺陷：求解困難缺陷：求解困難改良：原子軌道線性組合法改良：原子軌道線性組合法LCAO即：將分子軌道視為所屬原子軌道的線性組合。即：將分子軌道視為所屬原子軌道的線性組合。10 化學鍵由原子軌道重疊產生化學鍵由原子軌道重疊產生 任何數目的原子軌道重疊時就可以構成同樣數目的分子軌道任何數目的原子軌道重疊時就可以構成同樣數目的分子軌道定域鍵與共軛離域鍵相對的原子軌道數為定域鍵與共軛離

4、域鍵相對的原子軌道數為2，結果組成兩個分子軌道，其中一，結果組成兩個分子軌道，其中一個比原來的原子軌道的能量低個比原來的原子軌道的能量低成鍵軌道。另一比原來軌道的能量高成鍵軌道。另一比原來軌道的能量高反鍵軌道反鍵軌道以加以加“*表示。表示。11121314 反響所放出的能量或逆向反響吸收的能量A(g)B(g)AB(g)15eg：而而CH4中中CH的鍵能的鍵能=1/4D1+D2+D3+D4離解能：指定的某一種離解方式離解能：指定的某一種離解方式鍵能：具有平均的概念鍵能：具有平均的概念鍵能鍵能鍵的強度鍵的強度越不易斷裂越不易斷裂CH4CH3HD1（離解能）CH3CH2HHHD2CHD3CH2CHC

5、D416成鍵的兩個原子核之間的平均間隔：成鍵的兩個原子核之間的平均間隔：構成共價鍵的兩個原子之間存在著一定的吸引力和排斥力，使原子核之間構成共價鍵的兩個原子之間存在著一定的吸引力和排斥力，使原子核之間保管著一定的間隔，此間隔為鍵長。保管著一定的間隔，此間隔為鍵長。一定的共價鍵的鍵長是一定的一定的共價鍵的鍵長是一定的eg：CC0.154nmCC0.134nmCC0.120nmCH0.109nm17 兩個共價鍵之間的夾角反映了分子的空間構造。兩個共價鍵之間的夾角反映了分子的空間構造。eg：HCCHHCC=1800CH4 HCH=10902818一樣原子構成共價鍵時一樣原子構成共價鍵時 電子云對稱分

6、布在兩個原子核之間電子云對稱分布在兩個原子核之間 兩核正中位置電子云密度最大兩核正中位置電子云密度最大正電荷中心與負電荷中心相重疊不同電子構成共價鍵時不同電子構成共價鍵時 電子云偏向于電負性大的，使之微負電子云偏向于電負性大的，使之微負 19eg：此鍵那么有極性此鍵那么有極性有鍵矩有鍵矩鍵矩鍵矩 U=e d 衡量極性大小衡量極性大小H3CCl-20鍵的極性與分子極性為不同概念鍵的極性與分子極性為不同概念分子內存在極性鍵分子內存在極性鍵極性分子極性分子eg：eg：但極性分子中普通都存在極性鍵但極性分子中普通都存在極性鍵CClClClClCClHHH21一均裂一均裂A：BA：BA B 自在基游離基

7、：帶有未配對電子的 原子或原子團eg：氯自在基氯自在基甲基自在基甲基自在基22二二 異裂異裂碳負離子：碳上帶負電荷的中間體碳負離子：碳上帶負電荷的中間體碳正離子：碳上帶正電荷的中間體碳正離子：碳上帶正電荷的中間體eg：甲基碳正離子甲基碳正離子乙基碳負離子乙基碳負離子A:BA:+B23自在基反響：由自在基引起的反響自在基反響：由自在基引起的反響離子型反響：由碳正離子或碳負離子引起的反響離子型反響：由碳正離子或碳負離子引起的反響協同反響：新鍵構成與舊鍵的斷裂同時進展協同反響：新鍵構成與舊鍵的斷裂同時進展 后述后述24開鏈化合物開鏈化合物碳環(huán)化合物碳環(huán)化合物雜環(huán)化合物雜環(huán)化合物脂環(huán)化合物脂環(huán)化合物芳香族化合物芳香族化合物25 官能團：有機化