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第1章 绪论 1

1.1 有机化合物和有机化学 1

1.1.1 有机化合物和有机化学概述 1

1.1.2 有机化合物的构造式 2

1.2 共价键 3

1.2.1 共价键的形成 3

1.2.2 共价键的键参数 6

1.2.3 共价键的断裂和有机反应类型 7

1.3 有机化合物分类 8

1.3.1 按碳的骨架分类 8

1.3.2 按官能团分类 9

1.4 研究有机化合物的一般步骤 10

1.4.1 分离提纯 10

1.4.2 纯度的检验 10

1.4.3 实验式和分子式的确定 10

1.4.4 结构式的确定 11

1.5 酸碱的概念 11

1.5.1 酸碱电离理论 11

1.5.2 酸碱溶剂理论 11

1.5.3 酸碱质子理论 11

1.5.4 酸碱电子理论 12

知识亮点 贝采里乌斯首次引用“有机化学”概念 13

习题 13

第2章 烷烃和环烷烃 15

2.1 烷烃的结构 15

2.1.1 碳原子轨道的sp3杂化 15

2.1.2 烷烃的结构分析 16

2.2 烷烃的同分异构现象和命名 19

2.2.1 烷烃的构造异构 19

2.2.2 烷烃的命名 20

2.3 烷烃的物理性质 24

2.3.1 物质状态 24

2.3.2 沸点 25

2.3.3 熔点 25

2.3.4 相对密度 26

2.3.5 溶解度 26

2.4 烷烃的化学反应 26

2.4.1 氧化反应 27

2.4.2 裂化反应 27

2.4.3 卤代反应 28

2.5 烷烃卤代反应的反应机理 29

2.5.1 反应的活化能和过渡态 29

2.5.2 甲烷氯代反应的机理 30

2.5.3 卤代反应的取向和自由基稳定性 32

2.5.4 卤素与甲烷的相对反应活性 33

2.6 烷烃的主要来源和制备 33

2.7 环烷烃的同分异构现象和命名 34

2.7.1 环烷烃的同分异构现象 34

2.7.2 环烷烃的命名 34

2.8 环烷烃的结构 36

2.8.1 环烷烃的结构和稳定性 36

2.8.2 环己烷及取代环己烷的构象 37

2.8.3 十氢化萘的构象 40

2.9 环烷烃的物理性质和化学反应 41

2.9.1 环烷烃的物理性质 41

2.9.2 环烷烃的化学反应 41

2.10 环烷烃的制备 42

知识亮点 IUPAC命名法和系统命名法 43

习题 43

第3章 烯烃 45

3.1 烯烃的结构 45

3.1.1 碳原子轨道的sp2杂化 45

3.1.2 乙烯的形成和π键的特性 45

3.2 烯烃的同分异构现象和命名 47

3.2.1 烯烃的同分异构现象 47

3.2.2 烯烃的命名 48

3.3 烯烃的物理性质 50

3.4 烯烃的化学反应 51

3.4.1 催化氢化反应和氢化热 51

3.4.2 亲电加成反应 52

3.4.3 烯烃的自由基加成反应 58

3.4.4 烯烃的氧化 58

3.4.5 烯烃α-氢原子的反应 62

3.4.6 烯烃与卡宾的反应 63

3.4.7 烯烃的聚合反应 64

3.5 诱导效应 64

3.6 烯烃亲电加成反应的反应机理 65

3.6.1 与卤素加成反应机理 66

3.6.2 与卤化氢加成反应机理 66

3.7 烯烃的制备 67

3.7.1 卤代烷消除卤化氢 67

3.7.2 邻二卤代烷消除卤素 68

3.7.3 醇脱水 68

3.7.4 炔烃的还原 68

3.7.5 烯烃的工业来源与制备 68

知识亮点（Ⅰ） 齐格勒-纳塔催化剂 69

知识亮点（Ⅱ） 烯烃的复分解反应 69

习题 70

第4章 炔烃和二烯烃 73

4.1 炔烃的结构 73

4.1.1 碳原子轨道的sp杂化 73

4.1.2 乙炔的形成和碳碳叁键 73

4.2 炔烃的命名 74

4.2.1 系统命名法 74

4.2.2 衍生物命名法 75

4.3 炔烃的物理性质 75

4.4 炔烃的化学反应 76

4.4.1 亲电加成反应 76

4.4.2 亲核加成反应 78

4.4.3 炔烃的还原 78

4.4.4 氧化反应 79

4.4.5 炔烃活泼氢的反应 80

4.4.6 乙炔的聚合 81

4.5 炔烃的制备 81

4.5.1 由二卤代物双脱卤化氢 81

4.5.2 由炔烃的烷基化制备 82

4.6 二烯烃的分类和命名 83

4.6.1 二烯烃的分类 83

4.6.2 二烯烃的命名 83

4.7 二烯烃的结构 84

4.7.1 丙二烯的结构 84

4.7.2 1，3-丁二烯的结构 85

4.8 共轭二烯烃的反应 86

4.8.1 1，4-和1，2-亲电加成反应 86

4.8.2 第尔斯-阿尔德环加成反应 87

4.9 共轭效应 88

4.9.1 共轭体系和共轭效应 88

4.9.2 共轭效应的传递 89

4.9.3 共轭效应的特征 89

4.9.4 共轭二烯烃1，4-加成的理论解释 90

4.10 周环反应（Ⅰ）：电环化反应和环加成反应 91

4.10.1 电环化反应 91

4.10.2 分子轨道对称守恒原理 92

4.10.3 电环化反应的理论解释 92

4.10.4 环加成反应的理论解释 94

知识亮点（Ⅰ） 伍德沃德和霍夫曼提出“分子轨道对称守恒原理” 95

知识亮点（Ⅱ） 萨巴蒂尔发明催化氢化反应 95

习题 95

第5章 对映异构体 98

5.1 物质的旋光性 98

5.1.1 平面偏振光和旋光性物质 98

5.1.2 旋光仪和比旋光度 99

5.2 手性和对称因素 101

5.2.1 手性和手性分子 101

5.2.2 手性与对称因素 101

5.3 含有一个手性碳原子化合物的对映异构 103

5.3.1 对映体和外消旋体 103

5.3.2 对映异构体的表示方法 103

5.3.3 相对构型与绝对构型 105

5.3.4 R/S命名法 106

5.4 含有两个手性碳原子化合物的对映异构 107

5.4.1 含有两个不相同的手性碳原子的化合物 107

5.4.2 含有两个相同的手性碳原子的化合物 107

5.5 环状化合物的立体异构 108

5.5.1 环丙烷衍生物 108

5.5.2 环己烷衍生物 109

5.6 不含手性碳原子化合物的对映异构 109

5.6.1 丙二烯型化合物 110

5.6.2 单键旋转受阻的联苯型化合物 110

5.7 外消旋体的拆分 111

5.8 亲电加成反应的立体化学 112

知识亮点（Ⅰ） 对映异构现象的发现 114

知识亮点（Ⅱ） 手性药物 114

习题 115

第6章 芳香烃 117

6.1 苯的结构 117

6.1.1 苯的凯库勒式 117

6.1.2 价键理论 118

6.1.3 分子轨道理论 119

6.1.4 共振论对苯分子结构的解释 119

6.2 芳烃的同分异构及命名 120

6.2.1 单环芳烃的同分异构及命名 120

6.2.2 多环芳烃的命名 121

6.2.3 苯的衍生物的命名 122

6.3 单环芳烃的物理性质 123

6.4 单环芳烃的化学反应 124

6.4.1 芳香亲电取代反应 124

6.4.2 加成反应 128

6.4.3 氧化反应 129

6.4.4 烷基苯的反应 129

6.5 苯环上的芳香亲电取代反应的反应机理 130

6.5.1 硝化反应的机理 130

6.5.2 卤代反应的机理 131

6.5.3 磺化反应的机理 131

6.5.4 傅-克烷基化反应机理 131

6.5.5 傅-克酰基化反应的机理 132

6.6 苯环上芳香亲电取代反应的定位效应 132

6.6.1 取代基的定位效应——两类定位基 132

6.6.2 定位效应的理论解释 134

6.6.3 二元取代苯的定位效应 136

6.6.4 取代定位效应在有机合成中的应用 137

6.7 多环芳烃 138

6.7.1 联苯 138

6.7.2 萘 138

6.7.3 蒽和菲 142

6.7.4 致癌稠环芳烃 143

6.8 非苯芳烃 143

6.8.1 休克尔规则 143

6.8.2 非苯芳烃 144

6.9 芳烃的来源 146

6.9.1 炼焦副产物回收芳烃 146

6.9.2 从石油裂解产品中分离 147

6.9.3 石油的芳构化 147

知识亮点（Ⅰ） 凯库勒提出苯环的结构式 147

知识亮点（Ⅱ）富勒烯 148

习题 148

第7章 有机化合物的波谱分析 152

7.1 红外光谱 152

7.1.1 红外光和红外光谱 152

7.1.2 分子的振动与红外光谱 152

7.1.3 有机化合物基团的特征频率 154

7.1.4 影响基团特征频率的因素 155

7.1.5 烃的红外光谱 156

7.1.6 红外光谱图解析 157

7.2 紫外光谱 160

7.2.1 紫外光与紫外光谱 160

7.2.2 电子跃迁的类型 160

7.2.3 烃的紫外光谱 161

7.2.4 紫外光谱的应用 162

7.3 核磁共振 163

7.3.1 核磁共振的基本原理 163

7.3.2 核磁共振仪 164

7.3.3 化学位移 164

7.3.4 自旋偶合与自旋裂分 169

7.3.5 峰面积与氢原子数目 171

7.3.6 氢核磁共振谱图解析及应用 172

7.4 质谱 173

7.4.1 质谱分析的基本原理 173

7.4.2 质谱解析 173

知识亮点（Ⅰ）碳-13核磁共振谱简介 177

知识亮点（Ⅱ）核磁共振影像 178

习题 179

第8章 卤代烃 183

8.1 卤代烃的分类和命名 183

8.1.1 卤代烃的分类 183

8.1.2 卤代烃的命名 183

8.2 卤代烃的物理性质和光谱性质 184

8.2.1 物理性质 184

8.2.2 光谱性质 186

8.3 卤代烷的化学反应 187

8.3.1 亲核取代反应 187

8.3.2 消除反应 189

8.3.3 与金属反应 189

8.3.4 还原反应 191

8.4 饱和碳原子上的亲核取代反应的反应机理 191

8.4.1 两种反应机理 192

8.4.2 影响亲核取代反应的因素 196

8.5 卤代烯烃和卤代芳烃 199

8.5.1 卤代烯烃 199

8.5.2 卤代芳烃 201

8.6 卤代烃的制备 202

8.6.1 由烃制备 202

8.6.2 由醇制备 203

8.6.3 卤代物的互换 204

8.6.4 多卤代烷的制备 204

知识亮点（Ⅰ）有机氟化合物 205

知识亮点（Ⅱ）格利雅发现“格利雅试剂” 205

习题 206

第9章 醇和酚 210

9.1 醇和酚的分类和命名 210

9.1.1 醇和酚的分类 210

9.1.2 醇和酚的命名 210

9.1.3 多官能团化合物的系统命名法 212

9.2 醇和酚的物理性质和光谱性质 213

9.2.1 醇的物理性质和光谱性质 213

9.2.2 酚的物理性质和光谱性质 215

9.3 醇的结构 216

9.4 醇、硫醇和酚的酸性 216

9.4.1 醇的酸性 216

9.4.2 硫醇的酸性 217

9.4.3 酚的酸性 218

9.5 醇的化学反应 218

9.5.1 与氢卤酸反应 218

9.5.2 与氯化亚砜反应 220

9.5.3 与卤化磷反应 220

9.5.4 与酸反应 221

9.5.5 氧化和脱氢 222

9.5.6 脱水反应 224

9.5.7 二元醇的特殊反应 225

9.6 β-消除反应的反应机理 226

9.6.1 两种反应机理 227

9.6.2 β-消除反应的取向 228

9.6.3 β-消除反应的立体化学 229

9.6.4 β-消除反应与亲核取代反应的竞争 231

9.7 醇的制备 233

9.7.1 卤代烃水解 233

9.7.2 由烯烃制备 233

9.7.3 由格氏试剂制备 234

9.7.4 羰基化合物的还原 235

9.8 硫醇 235

9.8.1 物理性质 235

9.8.2 制备方法 235

9.8.3 化学反应 235

9.9 酚的反应 236

9.9.1 与三氯化铁的显色反应 237

9.9.2 氧化和还原反应 237

9.9.3 芳环上的亲电取代反应 237

9.10 酚的制备 240

9.10.1 异丙苯氧化 240

9.10.2 氯苯水解 240

9.10.3 芳磺酸盐碱熔 240

9.11 周环反应（Ⅱ）：σ迁移反应 241

知识亮点（Ⅰ）醇的生物氧化 241

知识亮点（Ⅱ）环氧树脂——现代胶黏剂 242

习题 243

第10章 醚、环氧化合物、硫醚 247

10.1 醚的结构和命名 247

10.1.1 醚的结构 247

10.1.2 醚的命名 247

10.2 醚的物理性质和光谱性质 248

10.2.1 物理性质 248

10.2.2 光谱性质 251

10.3 醚的化学反应 252

10.3.1 ？盐的生成 252

10.3.2 醚键的断裂 252

10.3.3 醚的自动氧化 253

10.4 醚的制备 254

10.4.1 威廉姆森合成法 254

10.4.2 醇脱水 254

10.4.3 烯烃的烷氧汞化-去汞法 255

10.4.4 乙烯基醚的合成 255

10.5 环氧化合物 255

10.5.1 环氧化合物的制备 255

10.5.2 环氧化合物的开环反应 257

10.5.3 环氧化合物开环反应的取向 258

10.5.4 环氧化合物与格氏试剂和有机锂试剂的反应 259

10.5.5 冠醚 259

10.6 硫醚 260

10.6.1 硫醚的制备 261

10.6.2 硫醚的性质 261

知识亮点保幼激素的合成 262

习题 262

第11章 醛和酮 266

11.1 醛和酮的命名 266

11.1.1 系统命名法 266

11.1.2 普通命名法 267

11.2 羰基的结构 268

11.3 醛、酮的物理性质和光谱性质 268

11.3.1 物理性质 268

11.3.2 光谱性质 269

11.4 醛和酮的化学反应 271

11.4.1 亲核加成反应 271

11.4.2 氧化和还原反应 278

11.4.3 α-氢原子的反应 281

11.4.4 醛、酮亲核加成反应的反应机理 284

11.5 醛和酮的制备 286

11.5.1 醇的氧化或脱氢 286

11.5.2 同碳二卤代烃水解 287

11.5.3 羧酸衍生物的还原 287

11.5.4 羰基合成反应 287

11.5.5 芳环的甲酰化反应 288

11.5.6 芳烃的氧化 288

11.6 不饱和醛、酮 288

11.6.1 乙烯酮 289

11.6.2 α，β-不饱和醛、酮的特性 289

知识亮点 布朗发现“硼氢化反应” 291

习题 291

第12章 羧酸及其衍生物 295

12.1 羧酸的分类和命名 295

12.1.1 羧酸的分类 295

12.1.2 羧酸的命名 295

12.2 羧酸的物理性质和光谱性质 297

12.2.1 物理性质 297

12.2.2 光谱性质 297

12.3 羧酸的酸性 299

12.3.1 羧基的结构与羧酸的酸性 299

12.3.2 影响羧酸酸性的因素 300

12.4 羧酸的化学反应 301

12.4.1 羧基中羟基的取代反应 301

12.4.2 脱羧反应 304

12.4.3 α-氢原子的卤代反应 304

12.4.4 还原反应 304

12.5 羧酸的制备 305

12.5.1 氧化法 305

12.5.2 腈水解 306

12.5.3 格氏试剂与CO2作用 306

12.5.4 酚酸的制备 306

12.6 二元羧酸 307

12.6.1 物理性质 307

12.6.2 化学反应 307

12.7 取代羧酸 309

12.7.1 羟基酸 309

12.7.2 羰基酸 311

12.8 羧酸衍生物的命名 312

12.9 羧酸衍生物的物理性质和光谱性质 314

12.9.1 物理性质 314

12.9.2 光谱性质 315

12.10 羧酸衍生物的化学反应 317

12.10.1 羧酸衍生物的结构 317

12.10.2 酰基上的亲核取代反应 318

12.10.3 还原反应 321

12.10.4 与格氏试剂的反应 323

12.10.5 酰胺氮原子上的反应 324

12.11 酰基碳上亲核取代反应的反应机理 325

12.11.1 反应机理及影响因素 325

12.11.2 酯的碱性水解机理——BAC2 326

12.11.3 酯的酸性水解机理——AAc2，A AL1 327

12.12 油脂 328

12.12.1 油脂的分类和组成 328

12.12.2 油脂的物理性质 329

12.12.3 油脂的化学性质 330

知识亮点（Ⅰ） 卡罗瑟斯试制成功尼龙 330

知识亮点（Ⅱ） 肥皂和合成洗涤剂 331

习题 332

第13章 β-二羰基化合物和有机合成 336

13.1 β-二羰基化合物 336

13.1.1 β-二羰基化合物的酮-烯醇互变异构 336

13.1.2 β-二羰基化合物的合成 337

13.1.3 β-二羰基化合物的反应 339

13.1.4 典型的β-二羰基化合物在有机合成中的应用 341

13.2 有机合成 344

13.2.1 设计有机合成路线的基本原则 344

13.2.2 有机合成路线的设计 345

13.2.3 工业合成 355

知识亮点（Ⅰ）逆合成分析法 356

知识亮点（Ⅱ）一种性信息素的合成 356

习题 357

第14章 含氮有机化合物 360

14.1 硝基化合物 360

14.1.1 物理性质和光谱性质 360

14.1.2 硝基烷的反应 361

14.1.3 芳香族硝基化合物的反应 362

14.1.4 硝基化合物的制备 364

14.2 按 365

14.2.1 胺的分类和命名 365

14.2.2 胺的结构 366

14.2.3 胺的物理性质和光谱性质 367

14.2.4 胺的碱性和成盐 369

14.2.5 胺的反应 371

14.2.6 季铵盐和季铵碱 376

14.2.7 胺的制备 377

14.3 重氮和偶氮化合物 380

14.3.1 芳香族重氮盐的制备 380

14.3.2 芳香族重氮盐的反应 380

14.3.3 重氮甲烷 384

14.4 分子重排 386

14.4.1 亲核重排 386

14.4.2 亲电重排 394

14.4.3 芳环上的重排 395

知识亮点 偶氮染料与苏丹红 396

习题 397

第15章 杂环化合物 401

15.1 杂环化合物的命名 401

15.2 五元杂环化合物 403

15.2.1 呋喃、噻吩和吡咯 403

15.2.2 一些重要的五元杂环化合物 409

15.3 六元杂环化合物 413

15.3.1 吡啶的结构、物理性质和光谱性质 413

15.3.2 吡啶的碱性 414

15.3.3 吡啶的反应 415

15.3.4 吡啶的制备 417

15.3.5 一些重要的六元杂环化合物 418

15.4 生物碱 421

15.4.1 生物碱概述 421

15.4.2 生物碱的一般性质 422

15.4.3 生物碱的提取方法 422

知识亮点（Ⅰ）一些为生物碱领域做出杰出贡献的化学家 423

知识亮点（Ⅱ）尼古丁和癌症 423

习题 424

第16章 糖和核酸 427

16.1 糖的分类和命名 427

16.2 单糖 428

16.2.1 单糖的开链结构 428

16.2.2 单糖的变旋光现象和氧环式结构 431

16.2.3 单糖的哈沃斯式 432

16.2.4 吡喃型单糖的构象式 433

16.2.5 糖苷的生成 434

16.2.6 单糖的反应 435

16.2.7 脱氧糖和氨基糖 439

16.3 双糖 440

16.3.1 概述 440

16.3.2 重要的双糖 440

16.4 多糖 443

16.4.1 淀粉 443

16.4.2 纤维素 446

16.5 核酸概论 446

16.5.1 核糖核酸 447

16.5.2 脱氧核糖核酸 448

16.5.3 核酸的结构 450

16.5.4 核酸的生物功能 452

知识亮点 葡萄糖构型的确证 452

习题 455

第17章 氨基酸、多肽、蛋白质 456

17.1 氨基酸 456

17.1.1 氨基酸的分类和命名 456

17.1.2 氨基酸的物理性质 458

17.1.3 氨基酸的化学性质 459

17.1.4 氨基酸的制备 461

17.2 多肽 463

17.2.1 多肽的分类和命名 463

17.2.2 多肽结构的测定 463

17.2.3 多肽的合成 465

17.3 蛋白质 468

17.3.1 蛋白质的分类 468

17.3.2 蛋白质的性质 469

17.3.3 蛋白质的结构 470

17.3.4 酶 473

知识亮点 L-多巴 473

习题 474

第18章 类脂 476

18.1 复杂类脂 476

18.1.1 磷脂 476

18.1.2 蜡 478

18.1.3 前列腺素 478

18.2 萜类 478

18.2.1 萜类化合物的结构组成和分类 478

18.2.2 萜类化合物的实例 479

18.3 甾族化合物 483

18.3.1 甾族化合物的基本骨架和构象式 483

18.3.2 甾族化合物的命名 484

18.3.3 甾族化合物的实例 485

知识亮点 构象和构象分析 488

习题 488

参考书目 490