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1　有机化合物的结构和性质 1

［学习提要］ 1

1.1　有机化合物和有机化学 1

1.2　有机化合物的特点 2

1.2.1　有机化合物结构上的特点——同分异构现象 2

1.2.2　有机化合物性质上的特点 2

1.3　有机化合物中的共价键 3

1.4　有机化合物中共价键的属性 5

1.5　共价键的断裂——均裂与异裂 6

1.6　有机化学中的酸碱概念 7

1.6.1　布朗斯特酸碱概念 7

1.6.2　路易斯酸碱概念 7

1.7　有机化合物的分类 8

1.7.1　按碳骨架分类 8

1.7.2　按官能团分类 9

1.8　有机化学的重要性及其学习方法 10

［阅读材料］——魔酸 12

习题 14

2　烷烃 16

［学习提要］ 16

2.1　烷烃的通式、同系列和构造异构 16

2.2　烷烃的命名 19

2.2.1　习惯命名法 19

2.2.2　衍生物命名法 19

2.2.3　系统命名法 20

2.3　烷烃的结构 21

2.3.1 甲烷的结构和sp3杂化轨道 21

2.3.2　其他烷烃的结构 21

2.4　烷烃的构象 22

2.4.1　乙烷的构象 22

2.4.2　丁烷的构象 23

2.5　烷烃的物理性质 24

2.6　烷烃的化学性质 26

2.7　甲烷氯代反应历程 28

2.8 甲烷氯代反应过程中的能量变化——反应热、活化能和过渡态 29

2.9　一般烷烃的卤代反应历程 31

2.10　烷烃的来源 32

本章小结 32

［阅读材料］——中国石油与李四光 33

习题 35

3　烯烃 37

［学习提要］ 37

3.1　烯烃的结构 37

3.2　烯烃的异构和命名 38

3.2.1　烯烃的构造异构 38

3.2.2　顺反异构现象 39

3.2.3　烯烃的命名 39

3.2.4　E-Z标记法——次序规则 40

3.3　烯烃的来源和制备 41

3.3.1　烯烃的工业来源和制备 41

3.3.2　烯烃的实验室制备 42

3.4　烯烃的物理性质 42

3.5　烯烃的化学性质 43

3.5.1　催化加氢 43

3.5.2　亲电加成反应 44

3.5.3 自由基加成——过氧化物效应 47

3.5.4　硼氢化反应 49

3.5.5　氧化反应 49

3.5.6　臭氧化反应 50

3.5.7　聚合反应 50

3.5.8　α-氢原子的反应 52

3.6　重要的烯烃——乙烯、丙烯和丁烯 52

本章小结 53

［阅读材料］——绿色化学简介 54

习题 57

4　炔烃和二烯烃 60

［学习提要］ 60

4.1　炔烃的异构和命名 60

4.2　炔烃的结构 61

4.3　炔烃的物理性质 61

4.4　炔烃的化学性质 62

4.4.1　末端炔烃的酸性 62

4.4.2　加成反应 63

4.4.3 氧化反应 65

4.4.4　聚合反应 65

4.5　重要的炔烃——乙炔 66

4.6　二烯烃 66

4.6.1　二烯烃的分类与命名 66

4.6.2　共轭二烯烃的结构和特性 67

4.6.3　共轭效应 69

4.6.4　共轭二烯烃的性质 70

本章小结 73

［阅读材料］——臭氧空洞成因、危害及“补天”措施 74

习题 76

5　脂环烃 78

［学习提要］ 78

5.1　脂环烃的异构和命名 78

5.1.1　脂环烃的异构现象 78

5.1.2　脂环烃的命名 79

5.2　脂环烃的性质 80

5.2.1　环烷烃的反应 81

5.2.2　环烯烃和环二烯烃的反应 82

5.3　环烷烃的环张力和稳定性 82

5.4　环烷烃的结构 83

5.4.1　环丙烷的结构 84

5.4.2　环丁烷的结构 84

5.4.3　环戊烷的结构 85

5.4.4　环己烷的结构 85

5.4.5　十氢萘的结构 87

本章小结 87

［阅读材料］——欧佩克与世界石油大会 88

习题 89

6　芳香族烃类化合物 92

［学习提要］ 92

6.1　单环芳烃 93

6.1.1　苯的结构 93

6.1.2　苯分子结构的近代概念 94

6.2　单环芳烃的异构现象和命名 97

6.3　单环芳烃的物理性质 98

6.4　单环芳烃的化学性质 99

6.4.1　亲电取代反应 99

6.4.2　加成反应 104

6.4.3　氧化反应 104

6.4.4　芳烃的侧链反应 105

6.5　苯环上亲电取代反应的定位规则 106

6.5.1　定位效应和定位基 106

6.5.2　定位规律的解释 108

6.5.3　苯的二元取代产物的定位规律 111

6.5.4　定位规律的应用 112

6.6　多环芳烃简介 113

6.6.1　联苯及其衍生物 114

6.6.2　稠环芳烃 115

6.7　非苯芳烃 120

6.7.1　休克尔规则 120

6.7.2　非苯芳烃 120

6.7.3　致癌芳烃 123

6.8　单环芳烃的来源及制法 123

6.8.1　煤的干馏 124

6.8.2　石油的芳构化 124

本章小结 125

［阅读材料一］——凯库勒与苯的结构 127

［阅读材料二］——吸烟有害身体健康 129

习题 130

7　立体化学 136

［学习提要］ 136

7.1　手性和对映体 136

7.1.1　手性 136

7.1.2　手性分子与对映体 137

7.1.3　对称性和分子手性 138

7.2　旋光性和比旋光度 140

7.2.1　旋光性 140

7.2.2 比旋光度 141

7.3　含有一个手性碳原子的化合物的对映异构 142

7.4　构型的表示法、确定和标记 142

7.4.1　构型的表示法 142

7.4.2　构型的确定 144

7.4.3　D-L标记法 145

7.4.4　R-S标记法 145

7.5　含有多个手性碳原子化合物的立体异构 147

7.5.1　含有两个不同手性碳原子的化合物的对映异构 147

7.5.2　含有两个相同手性碳原子的化合物的对映异构 147

7.6　拆分与合成 148

7.6.1　外消旋体的拆分 148

7.6.2　手性合成（不对称合成） 149

7.7　环状化合物的立体异构 150

7.8　不含手性碳原子化合物的对映异构 151

7.9　含有其他手性原子化合物的对映异构 153

本章小结 153

［阅读材料］——手性在生物中的重要性 153

习题 155

8　卤代烃 159

［学习提要］ 159

8.1　概论 159

8.2　卤代烷的命名 160

8.3　卤代烷的制备 161

8.3.1　烷烃卤代 161

8.3.2　不饱和烃与卤化氢或卤素加成 161

8.3.3　从醇制备卤烷 162

8.3.4　卤素的置换 162

8.4　卤代烷的性质 163

8.4.1　卤烷的物理性质 163

8.4.2　取代反应 163

8.4.3　消除反应 164

8.4.4　与金属作用 165

8.5　饱和碳原子上的亲核取代反应历程 167

8.5.1　单分子亲核取代反应（SN1）历程 167

8.5.2　双分子亲核取代反应（SN2）历程 168

8.5.3　影响亲核取代反应历程的因素 169

8.6　消除反应历程 170

8.6.1　单分子消除反应 171

8.6.2　双分子消除反应 171

8.6.3　影响消除和取代反应的因素 172

8.6.4　消除反应的方向 173

8.7　卤代烯烃的分类和命名 174

8.8　双键位置对卤原子活泼性的影响 174

8.8.1 乙烯型和卤苯型卤代烃 174

8.8.2　烯丙基型和苄基型卤代烃 175

8.9　多卤代烃 176

本章小结 177

［阅读材料］——氟利昂 178

习题 180

9　醇、酚、醚 184

［学习提要］ 184

9.1　醇的结构、分类、异构和命名 184

9.1.1　醇的结构 184

9.1.2　醇的分类 185

9.1.3　醇的异构和命名 185

9.2　醇的制备 186

9.2.1　烯烃水合 187

9.2.2　硼氢化-氧化反应 187

9.2.3　羰基化合物还原 188

9.2.4　从格氏试剂制备 188

9.2.5　卤代烃水解 189

9.3　醇的性质 189

9.3.1　醇的物理性质 189

9.3.2　醇的化学性质 189

9.4　重要的醇 193

9.5　酚的构造、分类和命名 195

9.5.1 酚的构造 195

9.5.2　酚的命名 196

9.6　酚的制备 197

9.6.1　从异丙苯制备 197

9.6.2　从芳卤衍生物制备 197

9.6.3　从芳磺酸制备 198

9.7　酚的性质 198

9.7.1　酚的物理性质 198

9.7.2　酚羟基的反应 199

9.7.3　芳环上的亲电取代反应 200

9.7.4　与三氯化铁的显色反应 204

9.7.5　氧化反应 204

9.8　重要的酚 205

9.9　醚的结构、分类和命名 206

9.9.1　醚的结构 207

9.9.2　醚的分类 207

9.9.3　醚的命名 207

9.10　醚的制备 208

9.10.1　醇脱水 208

9.10.2 卤烷与醇金属作用 209

9.11　醚的性质 209

9.11.1　醚的物理性质 209

9.11.2　醚的化学性质 209

9.12　重要醚类化合物 211

9.12.1 乙醚 211

9.12.2　环氧乙烷 211

9.12.3　1,4-二氧六环 212

9.12.4　冠醚 212

9.13　硫醇和硫醚 213

9.13.1　硫醇的命名及制备 213

9.13.2　硫醇的性质 213

9.13.3　硫醚 214

本章小结 215

［阅读材料］——诺贝尔与诺贝尔奖 216

习题 217

10　醛、酮、醌 220

［学习提要］ 220

10.1　醛、酮的结构和命名 221

10.2　醛、酮的制备 222

10.2.1　烃类氧化及炔烃水合 223

10.2.2　醇的氧化和脱氢 223

10.2.3　同碳二卤代物水解 224

10.2.4　傅氏酰基化反应 224

10.2.5　加特曼-亚当斯芳醛合成法 224

10.2.6　羰基合成 225

10.2.7　从羧酸及羧酸衍生物制备 225

10.3　醛、酮的物理性质 225

10.4　醛、酮的化学性质 226

10.4.1　加成反应 226

10.4.2　α-氢原子的活泼性 232

10.4.3　氧化和还原 234

10.5　α，β-不饱和醛、酮 237

10.5.1　物理性质 237

10.5.2　化学反应——共轭加成 237

10.5.3　插烯规律 238

10.5.4　迈克尔反应 239

10.6　重要的醛和酮 239

10.7　醌 241

10.7.1　苯醌 241

10.7.2　萘醌 243

10.7.3　蒽醌 243

本章小结 244

［阅读材料］——黄鸣龙还原法 247

习题 249

11　羧酸及其衍生物 253

［学习提要］ 253

11.1　羧酸的结构、分类和命名 254

11.1.1　羧酸的结构 254

11.1.2　羧酸的分类和命名 254

11.2　羧酸的制备 256

11.2.1　氧化法 256

11.2.2　卤仿反应制备 256

11.2.3　水解制备 256

11.2.4 由有机金属化合物制备 257

11.3　羧酸的物理性质 257

11.4　羧酸的化学性质 258

11.4.1　酸性和成盐 259

11.4.2　卤代酸的酸性、诱导效应 260

11.4.3　羧酸衍生物的生成 260

11.4.4　还原为醇的反应 262

11.4.5　脱羧反应 263

11.4.6　α-氢的反应 264

11.5　重要羧酸 264

11.6　羧酸衍生物的结构与命名 267

11.6.1　羧酸衍生物的结构 267

11.6.2　羧酸衍生物的命名 267

11.7　羧酸衍生物的物理性质 268

11.8　羧酸衍生物的化学性质 269

11.8.1　酰基碳上的亲核取代反应 269

11.8.2　羧酸衍生物还原 273

11.8.3　羧酸衍生物与金属有机化合物反应 274

11.8.4　酯缩合反应 275

11.8.5　酰胺的特征化学性质 275

11.9　油脂、蜡和磷脂 275

11.9.1　油脂 275

11.9.2　蜡 277

11.9.3　磷脂 278

11.10　碳酸衍生物 278

11.10.1　碳酰氯 279

11.10.2　碳酰胺 279

11.10.3　硫脲 280

11.10.4　胍 280

11.10.5　丙二酰脲（巴比妥酸） 280

本章小结 281

［阅读材料］——谁是阿司匹林的发明者？ 283

习题 284

12　取代羧酸 287

［学习提要］ 287

12.1 卤代酸 287

12.2　羟基酸 288

12.2.1　羟基酸的分类和命名 288

12.2.2　羟基酸的制备 288

12.2.3　羟基酸的性质和反应 291

12.2.4　重要的羟基酸 293

12.3　羰基酸 295

12.3.1　α-羰基酸 296

12.3.2　β-酮酸 296

12.3.3　γ-酮酸 297

12.4　β-酮酸酯 297

12.4.1　β-酮酸酯的制备 297

12.4.2　反应机理 298

12.4.3　交叉酯缩合 299

12.4.4　狄克曼缩合 299

12.5 乙酰乙酸乙酯及其在合成中的应用 299

12.5.1　酮式-烯醇式互变异构 299

12.5.2 乙酰乙酸乙酯的分解反应 300

12.5.3 乙酰乙酸乙酯合成法及其应用 301

12.6　丙二酸酯在有机合成上的应用 302

12.7　迈克尔反应 302

本章小结 303

［阅读材料］——β-二羰基化合物用于合成的实例 305

习题 307

13　硝基化合物和胺 310

［学习提要］ 310

13.1　硝基化合物的结构和命名 310

13.2　硝基化合物的制法 311

13.3　硝基化合物的性质 311

13.3.1　物理性质 311

13.3.2　与碱反应 312

13.3.3　还原 312

13.3.4　苯环上的取代反应 314

13.3.5　硝基对邻、对位上取代基的影响 315

13.4　胺的结构和命名 317

13.4.1　胺的分类 317

13.4.2　胺的结构 318

13.4.3　胺的命名 319

13.5　胺的制法 319

13.5.1　硝基化合物还原 319

13.5.2　氨的烷基化 321

13.5.3　腈和酰胺还原 321

13.5.4　醛、酮的还原胺化 322

13.5.5　霍夫曼酰胺降级反应 323

13.5.6　盖布瑞尔合成法 324

13.6　胺的性质 325

13.6.1　胺的物理性质 325

13.6.2　胺的碱性 326

13.6.3　胺的烷基化 328

13.6.4　胺的酰基化 329

13.6.5　胺的磺酰化 329

13.6.6　胺与亚硝酸的反应 329

13.6.7　胺的氧化 330

13.6.8　芳环上的取代反应 332

13.7　季铵盐和季铵碱 334

13.8　腈、异腈和异氰酸酯 337

13.8.1　腈 337

13.8.2　异腈 339

13.8.3　异氰酸酯 340

本章小结 341

［阅读材料］——磺胺药物 342

习题 344

14　重氮化合物和偶氮化合物 348

［学习提要］ 348

14.1　重氮化反应 348

14.2　重氮盐的性质及其应用 349

14.2.1　放出氮的反应 349

14.2.2　保留氮的反应 352

14.3　偶氮化合物和偶氮染料 353

14.3.1　结构 353

14.3.2　芳香族偶氮化合物的制备 353

14.3.3　芳香族偶氮化合物的性质和反应 355

14.4　重氮甲烷和碳烯 357

14.4.1 重氮甲烷 357

14.4.2　碳烯 359

14.5　叠氮化合物和氮烯 362

14.5.1　叠氮化合物 362

14.5.2　氮烯 363

本章小结 363

［阅读材料］——偶氮染料的禁用与替代 364

习题 366

15　杂环化合物 369

［学习提要］ 369

15.1　概论 369

15.2　分类和命名 370

15.2.1　命名 370

15.2.2　编号 371

15.2.3　分类 372

15.3　结构和芳香性 372

15.3.1　五元杂环 372

15.3.2　六元杂环 373

15.3.3　芳杂环结构的表示方法 374

15.3.4　芳杂环上电荷分布 374

15.4　五元杂环化合物 375

15.4.1　呋喃 375

15.4.2　糠醛 376

15.4.3　噻吩 377

15.4.4　吡咯 379

15.4.5 吲哚 381

15.4.6　靛蓝 381

15.4.7　噻唑、吡唑及其衍生物 382

15.5　六元杂环化合物 383

15.5.1　吡啶 383

15.5.2　喹啉和异喹啉 386

15.6　嘧啶、嘌呤及其衍生物 388

本章小结 389

［阅读材料］——毒品——生物碱类物质 391

习题 393

16　碳水化合物 395

［学习提要］ 395

16.1　概论 395

16.2　单糖的结构 396

16.2.1　单糖的开链结构 396

16.2.2　单糖的构型 397

16.2.3　单糖的环状结构 399

16.2.4　单糖的构象 400

16.3　单糖的性质 401

16.3.1　单糖的变旋现象 401

16.3.2　氧化反应 401

16.3.3　还原反应 403

16.3.4　糖脎的生成 404

16.3.5　差向异构化 404

16.3.6　羟基上的反应 405

16.3.7　单糖的显色反应 405

16.3.8　醛糖的递升和递降 405

16.4　单糖的衍生物 406

16.4.1　脱氧糖 406

16.4.2　氨基糖 407

16.4.3　L-抗坏血酸（维生素C） 407

16.4.4　糖苷 408

16.5　低聚糖 409

16.5.1　双糖的概况 409

16.5.2　重要的双糖 410

16.5.3　三糖——棉子糖 412

16.6　多糖 412

16.6.1　多糖的结构、分类 412

16.6.2　重要的多糖 412

本章小结 417

［阅读材料］——糖蛋白与血型物质 418

习题 419

17　氨基酸、蛋白质、核酸 422

［学习提要］ 422

17.1　氨基酸的结构、分类和命名 422

17.2　氨基酸的性质 424

17.2.1　物理性质 424

17.2.2　两性与等电点 424

17.2.3　氨基的反应 426

17.2.4　羧基的反应 426

17.2.5　受热后的反应 427

17.2.6　与水合茚三酮反应 427

17.3　常见氨基酸 428

17.4　多肽的结构和命名 429

17.5　多肽结构的测定 429

17.6　多肽的合成 430

17.7　蛋白质的结构、分类 432

17.8　蛋白质的性质 433

17.9　核酸 433

17.9.1　核酸的组成 433

17.9.2　核酸的结构 434

17.9.3　核酸的功能 436

本章小结 437

［阅读材料之一］——医用高分子材料 438

［阅读材料之二］——牛胰岛素的全合成 439

习题 439

18　萜类和甾族化合物 442

［学习提要］ 442

18.1 萜类化合物的概念及结构特点 442

18.2　萜类化合物的分类 443

18.2.1　单萜 443

18.2.2　倍半萜 444

18.2.3　二萜 445

18.2.4　三萜 445

18.2.5 四萜 446

18.3　萜类化合物的生物合成 447

18.4　甾族化合物的概念及结构 448

18.5　几种常见甾体化合物 449

本章小结 452

［阅读材料］——青蒿素 453

习题 454

19　周环反应 457

［学习提要］ 457

19.1　周环反应的分类 457

19.2　周环反应的特点和分子轨道对称守恒原理 458

19.3　电环化反应 459

19.3.1　含4个π电子的体系 460

19.3.2　含6个π电子的体系 462

19.3.3　电环化反应的选择规律 463

19.4　环加成反应 464

19.4.1　［4+2］环加成反应 464

19.4.2　［2+2］环加成反应 465

19.5　σ迁移反应 466

19.5.1　［1,3］迁移和［1,5］迁移 466

19.5.2　［3,3］迁移 467

本章小结 468

［阅读材料］——富勒烯与C60 468

习题 471

20　有机化学的波谱分析 473

［学习提要］ 473

20.1　概论 473

20.1.1　波谱分析研究内容 473

20.1.2　波（光）谱概述 473

20.1.3　光谱图 474

20.2　紫外光谱 477

20.2.1　紫外光谱与分子结构 477

20.2.2　发色团、助色团等术语 478

20.2.3　紫外光谱的吸收带 478

20.2.4　谱图解释 480

20.3　红外光谱 480

20.3.1　基本原理 480

20.3.2　红外光谱与有机分子结构的关系 482

20.3.3　谱图解析 483

20.4　核磁共振 489

20.4.1　基本原理 489

20.4.2　核磁共振谱与有机物分子结构 489

20.4.3　谱图解释 494

20.5　质谱 495

20.5.1　基本原理 495

20.5.2　质谱的表示方法 496

20.5.3　质谱的解析和应用 497

本章小结 499

［阅读材料］——诺贝尔奖与核磁共振的不解之缘 499

习题 500

索引 502

参考文献 514