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第一篇 有机化学 1

第一章 诸论 1

1-1 有机化合物和有机化学 1

1-2 有机化合物的一般特点 2

1-3 经典的结构理论 2

一、化学结构概念 3

二、分子的立体概念 4

三、结构理论的八隅体学说——化学键 4

1-4 近代结构理论要点 6

一、原子轨道（AO） 6

二、电子构型（或电子组态） 7

三、共价键的实质 8

四、共价键的几个重要性质 9

五、杂化轨道的概念 10

1-5 分子的模型与结构式 14

1-6 有机化合物的分类 15

一、烃类 15

二、烃的衍生物 15

三、杂环化合物 16

四、高分子化合物 16

1-7 学习有机化学和有机试剂的目的要求 16

第二章 烷烃 19

2-1 甲烷 19

一、甲烷的结构 19

二、甲烷的物理性质 20

三、甲烷的来源与制备 24

四、甲烷的化学性质 24

五、甲烷的氯代反应 25

2-2 乙烷 28

2-3 丙烷 29

2-4 丁烷 31

2-5 烷烃的同分异构与命名 33

一、普通命名法 34

二、衍生物法 34

三、系统命名法 35

2-6 烷烃的物理性质 39

2-7 烷烃的制备 39

一、烯烃的氢化 40

二、卤代烷还原 40

三、卤代烷的二聚作用——伍尔兹（Wurtz）反应 41

四、卤代烷与金属有机化合物的偶联——科里-豪斯（Corey-House）反应 41

2-8 烷烃的化学性质 41

一、烷烃的卤代反应 42

二、烷烃的氧化（燃烧） 42

三、高温裂解 42

2-9烷烃的分析 43

第三章 烯烃 51

3-1 乙烯的结构 51

3-2 丁烯的结构 52

3-3 烯烃的同分异构与命名 53

一、烯烃的同分异构——顺反异构 53

二、烯烃的命名方法 54

3-4 烯烃的物理性质 57

3-5 烯烃的制备方法 59

一、卤代烷脱卤化氢 59

二、醇脱水 60

三、邻二卤代物脱卤 61

四、炔烃还原（加氢） 61

3-6 烯烃的化学性质 61

一、烯烃化学性质的分析 62

二、主要反应 62

三、烯烃的加成反应 65

四、烯烃的自由基取代——烯丙基氢取代 69

3-7 烯烃的分析 70

一、？C=C？的定性鉴定 70

二、结构鉴定——降解法 71

第四章 炔烃和二烯烃 77

4-1 乙炔的结构 77

4-2 炔烃的同分异构与命名 78

4-3 炔烃的物理性质 79

4-4 炔烃的制备方法 79

一、邻二卤代烷的脱卤化氢 80

二、伯卤代烷与炔钠反应 80

三、四卤代烷的脱卤 80

4-5 炔烃的化学性质 80

一、炔烃的主要化学反应 81

二、炔烃反应中几个问题的讨论 82

4-6 共轭二烯烃的结构特点与性质 83

一、稳定性 84

二、共轭二烯的1,2—,1,4—加成 85

三、双烯合成——狄尔斯-阿尔德（Diels-Alder）反应 86

四、聚合反应 86

4-7 炔烃和二烯烃的分析 87

第五章 脂环烃 91

5-1 脂环烃的分类 91

5-2 脂环烃的性质 92

5-3 小环烃的结构 93

5-4 环己烷的构象 94

5-5 脂环烃的分析 95

第六章 芳香烃 98

6-1 苯 98

一、苯的开库列（Kekulé）结构 98

二、苯结构的共振论描述 100

三、苯结构的分子轨道图象 103

四、芳香性 103

6-2 苯及其衍生物的命名 104

一、一元取代苯 104

二、二元取代苯 105

三、多元取代苯 106

6-3 苯及其衍生物的物理性质 107

6-4 苯及其烃基衍生物的化学性质 108

一、苯环上的取代反应 109

二、苯环上取代基的转化反应 115

6-5 二元取代苯的定位规律 119

6-6 取代基定位规律的解释与亲电取代反应的反应性 120

一、邻、对位定位基 121

二、间位定位基 122

三、二元取代反应的反应性 122

6-7 多环芳烃和非苯芳烃 124

-、稠环芳烃及其衍生物的命名 125

二、稠环芳烃的性质 127

三、非苯芳烃 129

四、致癌多环芳烃 130

第七章 烃的卤素衍生物——卤代烷 138

7-1 卤代烷的结构、分类和命名 138

一、结构与分类 138

二、命名方法 139

7-2 物理性质 140

7-3 制备方法 141

一、从醇制备 141

二、HX与烯加成 141

三、卤素与烯、炔加成 141

四、烷烃的卤代 142

五、卤离子交换 142

7-4 化学性质 142

一、结构与性质分析 142

二、主要反应 143

7-5 亲核性取代反应（SN） 144

一、反应的事实 144

二、反应历程的假设 145

三、反应历程的证据 146

7-6 脱去反应（E） 147

一、反应的事实 147

二、反应历程 148

三、脱去反应的位向 149

四、脱去反应与亲核取代反应的竞争 149

7-7 重要的卤素衍生物 150

一、三氯甲烷（CHCl3） 150

二、四氯化碳（CCl4） 151

三、氯乙烯（CH2=CHCl） 151

四、四氟乙烯（CF2=CF2） 151

7-8 卤代烃的分析 151

一、钠熔法 152

二、氧化法（薛立格法） 152

第八章 醇、酚、醚 156

8-1 醇 156

一、醇的分类与命名 156

二、物理性质 158

三、醇的制备 159

四、醇的化学性质 162

五、醇的分析 166

8-2 酚类 167

一、酚类的结构与命名 167

二、酚类的物理性质 168

三、酚类的制备 169

四、酚类的化学性质 171

五、酚的分析 175

8-3 醚 175

一、醚的结构与命名 175

二、物理性质 176

三、制备方法 177

四、醚的化学性质 178

五、醚的分析 180

8-4 重要的醇、酚、醚化合物 180

一、甲醇（CH3OH） 180

二、乙醇（CH3CH2OH） 180

三、乙二醇（CH2OHCH2OH） 181

四、丙三醇（甘油，CH2OHCHOHCH2OH） 182

五、乙烯基醚（R—O—CH=CH2） 182

六、酚类 183

七、环氧乙烷 183

八、冠醚 184

第九章 醛和酮 192

9-1 醛、酮的命名 192

一、醛的命名 192

二、酮的命名 193

9-2 羰基的结构 194

一、羰基的平面结构 194

二、羰基的轨道图象 194

三、羰基的共振表示 195

9-3 物理性质 195

9-4 制备方法 196

一、由醇制备 197

二、由不饱和烃制备 198

三、由酰卤制备 199

9-5 化学性质 199

一、结构与性质分析 199

二、主要的化学反应 200

9-6 重要的醛和酮 210

一、甲醛（HCHO） 210

二、丙酮（CH3—O=C—CH3） 210

三、丁二酮（CH3—O=C—O=C—CH3） 210

四、丙烯醛（CH2=CH—CHO） 211

9-7 醛和酮的分析 212

第十章 羧酸及其衍生物 219

10-1 羧酸 219

一、羧酸的分类与命名 219

二、物理性质 220

三、制备方法 222

四、化学性质 224

10-2 羧酸衍生物 231

一、酰氯 231

二、酸酐 233

三、酯 234

四、酰胺 237

10-3 重要的羧酸和羧酸衍生物 239

一、甲酸 239

二、乙酸 240

三、乙二酸 240

四、邻苯二甲酸 240

五、N,N-二甲基甲酰胺（简称DMF） 241

六、尿素（H2N—O=C—NH2）与硫脲（H2N—S=C—NH2） 241

七、羟基酸 242

第十一章 含氮有机化合物 249

11-1 硝基化合物 249

一、结构和命名 249

二、制备方法 250

三、硝基化合物的性质 251

11-2 胺的结构与命名 253

11-3 胺类的物理性质 255

11-4 胺的制备方法 257

一、硝基化合物的还原 257

二、卤代烃与氨或胺反应 257

三、腈的还原 258

四、亚胺的还原 258

五、酰胺的霍夫曼（Hofmann）降级 259

11-5 胺的化学性质 260

一、结构与性质分析 260

二、结构与碱性 265

11-6 重氮化合物和偶氮化合物 267

一、重氮基取代反应（放氮） 267

二、还原与偶合反应（留氮） 269

11-7 腈和异腈 271

一、腈 271

二、异腈 272

11-8 重要的胺类化合物 272

一、乙二胺（H2NCH2CN2NH2） 272

二、乙二胺四乙酸（EDTA） 273

三、三乙醇胺（TEA） 273

11-9 胺的分析 274

第十二章 芳香性杂环化合物 281

12-1 杂环化合物的分类与命名 281

一、译音命名法 281

二、我国命名法 282

12-2 五元杂环化合物的结构和化学性质 283

12-3 六元杂环化合物的结构和化学性质 285

12-4 稠杂环化合物 288

第十三章 含硫、磷有机化合物 291

13-1 含硫有机化合物的主要类型和命名 291

一、结构类型 291

二、命名 292

13-2 硫醇和硫酚 292

一、制备方法 292

二、物理性质 293

三、化学性质 293

13-3 硫醚、亚砜和砜 294

一、硫醚 294

二、亚砜和砜 295

13-4 磺酸及其衍生物 296

一、制备和性质 296

二、磺酸的重要反应 297

13-5 含磷有机化合物 298

一、分类 298

二、命名 299

三、烃基膦 300

四、亚磷酸酯 301

五、有机磷杀虫剂 301

第十四章 立体化学基本知识 304

14-1 对映异构体（对映体） 304

一、旋光性和比旋光度 305

二、对映体的初步判定 306

三、构型的标识 308

14-2 非对映异构体 310

14-3 包含立体异构体的反应 312

一、产生手性中心的反应 312

二、手性分子反应 313

14-4 卤素加成机理的深入讨论 315

第十五章 糖类 蛋白质 320

15-1 单糖 320

一、单糖的结构 320

二、单糖的化学性质 327

15-2 二糖 330

一、二糖的结构与性质 330

二、几种重要的二糖 331

15-3 多糖 332

一、淀粉 332

二、纤维素 333

15-4 氨基酸和蛋白质 334

一、氨基酸 334

二、蛋白质 337

第十六章 合成高分子化合物 340

16-1 高分子化合物形成的基本反应 340

一、加聚反应 340

二、缩聚反应 342

16-2 高聚物的结构与性质 344

一、高聚物的结晶度 344

二、高聚物的弹性 345

三、高聚物的可塑性 346

16-3 离子交换树脂 346

一、合成 346

二、结构与性质 347

三、离子交换与应用 348

第十七章 波谱的基本知识 351

17-1 有机化合物的结构与吸收光谱 351

17-2 紫外（UV）光谱 352

17-3 红外（IR）光谱 355

17-4 核磁共振（NMR）谱 358

17-5 饱和烃的波谱 361

一、UV光谱 361

二、IR光谱 361

三、NMR谱 362

17-6 不饱和烃的波谱 362

一、UV光谱 362

二、IR光谱 364

三、NMR谱 365

17-7 芳香烃的波谱 365

一、UV光谱 366

二、IR光谱 367

三、NMR谱 367

17-8 卤素衍生物的波谱 368

一、UV光谱 368

二、IR光谱 369

三、NMR谱 369

17-9 醇、酚、醚的波谱 370

一、UV光谱 370

二、IR光谱 370

三、NMR谱 371

17-10 羰基化合物的波谱 371

一、UV光谱 371

二、IR光谱 372

三、NMR谱 372

17-11 羧酸及其衍生物的波谱 373

一、UV光谱 373

二、IR光谱 373

三、NMR谱 374

17-12 胺的波谱 374

一、UV光谱 374

二、IR光谱 375

三、NMR谱 375

17-13 杂环化合物的波谱 376

一、UV光谱 376

二、IR光谱 376

三、NMR谱 377

第二篇 有机试剂 382

第十八章 有机试剂的分类与命名 382

18-1 有机试剂的分类 382

一、按应用分类 382

二、按反应类型分类 383

18-2 有机试剂的命名 383

一、学名 383

二、专属名 385

三、俗名 386

四、缩写名 386

第十九章 有机试剂分子的结构理论 387

19-1 有机试剂分子的构成 387

19-2 分析功能团或分析功能结构 388

19-3 试剂母体和助分析团对试剂性能的影响 391

一、加重效应 391

二、对溶解度的影响 392

三、对试剂酸度的影响 394

四、对颜色的影响 396

五、邻位效应 396

19-4 试剂的同分异构 397

一、试剂的构造异构对性质的影响 398

二、立体异构现象 400

第二十章 有机试剂的酸碱理论 403

20-1 酸碱的离子论 403

20-2 酸碱的溶剂论 403

20-3 酸碱的质子论 404

20-4 酸碱的电子论 404

20-5 软硬酸碱（HSAB） 406

第二十一章 有机络合剂 409

21-1 络合物 409

一、络合物的化学键与组成 409

二、络合物的类型 410

21-2 螯合剂的分类与反应 410

一、含键合原子氧的螯合剂 411

二、含键合原子氮的螯合剂 412

三、含有键合原子氧、氮的螯合剂 412

四、含键合原子硫的螯合剂 413

21-3 络合剂的选择性 414

一、络合剂的软硬区别 414

二、形成体（金属离子）的软硬区别 415

三、选择规律 415

第二十二章 有机试剂的显色 416

22-1 颜色的实质 416

22-2 金属离子对颜色的影响 417

22-3 有机试剂的结构与颜色 418

22-4 荧光 422

第二十三章 几种典型的有机显色剂 424

23-1 酞体系显色剂 424

一、二甲酚橙（XO） 424

二、铬天菁S（CAS） 425

23-2 吡啶偶氮类试剂 426

一、1－（2-吡啶偶氮）-2-萘酚（PAN） 426

二、4-（2-吡啶偶氮）-间苯二酚（PAR） 427

23-3 邻苯二酚的偶氮衍生物试剂 428

23-4 变色酸的单、双偶氮衍生物的试剂 429

23-5 碱性染料试剂 433

一、试剂的一般性质 433

二、试剂的分析性质 434

23-6 胶束增溶显色——表面活性剂 435

一、表面活性剂的类型 436

二、表面活性剂的作用 436

三、显色剂对摩尔吸光系数（ε）的影响 437

第二十四章 离子交换树脂及其应用 440

24-1 离子交换树脂的基本概念 440

一、离子交换树脂的组成 440

二、离子交换树脂的种类 441

三、离子交换树脂的牌号 441

四、离子交换树脂的选择性 441

24-2 离子交换树脂的性能 442

一、交换容量 442

二、全交换容量 442

三、工作交换容量 442

四、粒度 442

五、溶胀率 443

六、湿比重 443

七、视比重 443

八、允许pH范围 443

九、允许温度 443

24-3 离子交换水的制备 443

一、离子交换水的制备原理 444

二、离子交换水的制备装置 444

三、离子交换树脂的选择 445

四、新树脂的处理 446

五、离子交换水质的检验 446

六、离子交换树脂的再生 447

24-4 离子交换树脂在分析上的应用 448

一、分离阴、阳离子 448

二、同性电荷离子的分离 448

三、微量成分的富集 448

四、水泥中SO3的测定 448

第二十五章 有机试剂在分析化学中应用 450

25-1 离子鉴定试剂 450

一、阳离子鉴定试剂 450

二、阴离子鉴定试剂 453

25-2 缓冲溶液体系中的有机试剂 454

25-3 酸碱指示剂 456

一、酚酞 456

二、甲基橙 457

三、苦味酸 457

四、刚果红 457

五、甲基红 458

25-4 基准有机试剂 458

25-5 氨羧络合物 458

一、氨三乙酸（NTA或ATA） 458

二、环己烷二胺四乙酸（CYDTA或DCTA） 459

三、乙二醇-双-（3-氨基-乙基醚）-N,N,N′,N′-四乙酸（EGTA） 459

四、二乙基三胺-N,N,N′,N′,N″-五乙酸（ETPA） 459

五、三乙基四胺-N,N,N′,N′,N″,N″-六乙酸（TTHA） 460

六、乙二胺四乙酸（EDTA） 460

25-6 金属指示剂 461

一、1－（2-吡啶偶氮）-2-萘酚（PAN） 461

二、铬黑T（EBT） 462

三、钙镁灵 462

四、钙指示剂 463

五、二甲酚橙（XO） 464

六、磺基水杨酸钠（SS） 465

七、酸性铬蓝K-萘酚绿B（K-B） 465

八、甲基百里香酚蓝（MTB） 466

九、钙黄绿素 466

25-7 掩蔽剂 467

25-8 有机沉淀剂 468

25-9 萃取有机试剂 469

附录1 实验 472

实验一 烃类的性质 472

实验二 烃类衍生物的性质 476

实验三 无水乙醇的制备 481

实验四 EDTA的合成与性质 482

实验五 金属指示剂的性质 484

附录2 有机弱酸、弱碱在水中的离解常数（25℃） 486

附录3 常用的络合滴定指示剂 488

附录4 常用氨羧络合剂 497

附录5 常用酸碱指示剂 499

附录6 常用萤光指示剂 504

附录7 常用吸附指示剂 506

附录8 常用氧化还原指示剂 508

附录9 常用试纸的制备 509

主要参考书 510