课程名称:有机化学 总学时: 108英文名称: Organic Chemistry??学分:?6 ?上学期?4? 下学期?2面对专业 : 化学类
一. 教学目的与基本要求
????使学生在学习无机化学的基础上,较系统地掌握有机化学的基本理论、基本知识、基本技能及学习有机化学的基本思想和方法;了解有机化学学科领域的新成果和发展动态,培养学生灵活运用、综合分析和解决问题的能力,为培养高起点、厚基础、宽口径、高素质和能适应未来发展需要的专业人才打下坚实的基础,并达到目前硕士研究生有机化学课程入学考试的基本要求。
二. 主要教学方法
主要教学方法:以多媒体手段教学为主,辅以部分课堂讲授进行教学。
三、 教学内容
第一章 绪 论(教学时数6)
1.1 有机化学及其重要性
1.2 有机化合物的特性
1.3 有机化合物中的化学键--共价键
1.4 研究有机化合物的一般方法
1.5 有机反应的类型
1.6 有机化合物的分类
【教学重点】共价键的形成及其属性。
【教学难点】共价键的形成。
【教学基本内容】有机化合物和有机化学;有机化合物的特点及有机化学在国民经济中的地位和作用;有机化合物的研究方法及其结构的鉴定方法;价键理论、分子轨道理论;共价键的属性;共价键的断裂和有机反应的类型;有机反应中间体的概念;有机化合物的分类。
【习题】伍越寰等编《有机化学》第18页第5,6,7,9题。
第二章 烷烃(教学时数6)
2.1 烷烃的同系列、通式和同分异构现象
2.2 烷烃的命名
2.3 烷烃的结构
2.4 烷烃的物理性质
2.5 烷烃的反应
2.6 烷烃的来源和用途
【教学重点】饱和烃的化学性质及构象异构。
【教学难点】自由基反应机理。
【教学基本内容】轨道的杂化(sp3、sp2、sp杂化);烷烃的物理性质(沸点、熔点、相对密度、波谱性质等)。构象异构(乙烷和丁烷的构象、透视式和Newman投影式)。烷烃的化学性质(卤代反应及其反应机理——自由基历程、卤代反应的取向与自由基的稳定性、反应活性与选择性)。
【习题】伍越寰等编《有机化学》第45页第1,2,3,4,5,10,12题。
第三章 烯烃(教学时数8)
3.1 烯烃的结构
3.2 烯烃的同分异构和命名
3.3 烯烃的物理性质
3.4 烯烃的化学性质
3.5 烯烃的来源
【教学重点】烯烃的化学性质。
【教学难点】亲电加成反应机理。
【教学基本内容】烯烃的物理性质及化学性质——催化加氢、氢化热与烯烃的稳定性;亲电加成反应(加X2、加HX、加H2O、加H2SO4、加HOX、硼氢化)、亲电加成反应历程(鎓离子历程、碳正离子历程)、亲电加成反应的取向(Markovnikov规则);过氧化物效应(自由基加成);亲核加成(加HCN、加ROH、加CH3COOH);聚合反应;氧化反应(高锰酸钾氧化、臭氧化、环氧化和催化氧化);α-氢原子的反应(卤代、氧化)。
【习题】伍越寰等编《有机化学》第71页第1,2,4,5,6,11,12题。
第四章 二烯烃和炔烃(教学时数6)
4.1 二烯烃的分类和命名
4.2 共轭二烯烃的结构—共轭效应
4.3 二烯烃的物理性质
4.4 二烯烃的反应
4.5 炔烃的结构
4.6 炔烃的同分异构和命名
4.7 炔烃的物理性质
4.8 炔烃的反应
4.9 炔烃的来源
【教学重点】二烯烃和炔烃的化学性质。
【教学难点】共轭效应。
【教学基本内容】二烯烃和炔烃的结构与共轭效应(π,π-共轭、p-π共轭、σ-π超共轭、σ,p-超共轭);二烯烃和炔烃的物理性质;共轭二烯烃的化学性质(1,2-加成和1,4-加成、Diels-Alder反应、聚合及共聚反应)。炔氢的反应(酸性、金属炔化物的生成、炔烃的鉴定)。
【习题】伍越寰等编《有机化学》第97页第1,2,4,5,9,11,12题。
第五章 脂环烃(教学时数4)
5.1 脂环烃的分类和命名
5.2 脂环化合物的结构
5.3 脂环化合物的立体异构现象
5.4 脂环烃的性质
5.5 构象分析
【教学重点与难点】脂环烃的立体异构及构象分析。
【教学基本内容】脂环烃的结构与稳定性;环己烷及取代环己烷的构象。环烷烃的化学性质——取代反应、氧化反应加成反应(加氢、加卤素、加卤化氢)。
【习题】伍越寰等编《有机化学》第116页第2,3,6,8,10题。
第六章 有机化合物的波谱分析(教学时数6)
6.1 结构式与波谱
6.2 紫外光谱(UV)
6.3 红外光谱(IR)
6.4 核磁共振谱(NMR)
6.5 质谱(MS)
【教学重点】红外光谱和核磁共振谱。
【教学难点】谱图解析。
【教学基本内容】红外光谱(分子振动与红外光谱、有机化合物基团的特征频率、红外谱图解析);核磁共振谱(核磁共振的产生、屏蔽效应与化学位移、自旋偶合与自旋裂分、n + 1规则、谱图解析)。
【习题】伍越寰等编《有机化学》第162页第7~12,17题。
第七章 芳香烃(教学时数6)
7.1 苯的结构
7.2 苯衍生物的命名和异构现象
7.3 苯及其衍生物的物理性质
7.4 苯及其衍生物的反应
7.5 苯环环上取代基的定位效应和规律
7.6 芳烃的来源
7.7 萘
7.8 蒽和菲
7.9 致癌烃
7.10 富勒烯
【教学重点】苯的结构、亲电取代反应及其反应历程、取代基的定位规律、芳香性的判断。
【教学难点】取代基的定位规律、芳香性的判断。
【教学基本内容】苯的结构;芳香烃的物理性质;单环芳烃的化学性质——亲电取代反应(卤代、硝化、磺化、F-C烷基化和F-C酰基化、氯甲基化)及其反应历程、加成反应(加氢、加氯)、氧化反应、芳烃侧链上的反应;两类定位基、定位规律的理论解释及定位规律在合成上的应用; 芳香族亲电取代反应中的动力学和热力学控制。 稠环芳烃——萘的结构、萘的化学性质(卤代、硝化、磺化、F-C酰基化、氧化反应、还原反应);萘环上二元取代反应的定位规律。 芳香性——Hückel规则;芳香性的判断(轮烯、芳香离子、并联环系)。
【习题】伍越寰等编《有机化学》第204页第2,3,5,9,10,13,14题。
第八章 立体化学(教学时数6)
8.1 对映异构体和手性分子
8.2 对映异构体的物理性质—光学活性
8.3 含有一个手性碳原子的化合物
8.4 对映异构体构型的表示法(D/L法、R/S法)
8.5 含一个以上手性碳原子的化合物
8.6 含有其它(除了碳以外)手性原子的化合物
8.7 不含手性碳原子化合物的立体异构
8.8 环状化合物的立体异构
8.9 对映体的化学性质
8.10 立体化学的重要应用举例
【教学重点与难点】对映异构体及其构型的表示法
【教学基本内容】对映异构体和手性分子;对映异构体的物理性质—光学活性,旋光度;对映异构体构型的表示法(D/L法、R/S法);含有其它(除了碳以外)手性原子的化合;不含手性碳原子化合物的立体异构;环状化合物的立体异构;对映体的化学性质。
【习题】伍越寰等编《有机化学》第239页第1,3,4,6,8题。
第九章 卤代烃(教学时数6)
9.1 卤代烃的分类、命名及同分异构
9.2 卤代烃的物理性质
9.3 卤代烃的反应
9.4 卤代烃的制法
9.5 卤代烃的一些重要应用举例
9.6 有机过渡金属络合物在有机合成中的应用
【教学重点】 亲核取代反应及其反应历程、消除反应及其反应历程、影响亲核取代反应和消除反应的因素。
【教学难点】亲核取代反应和消除反应的竞争。
【教学基本内容】卤代烃的结构与分类;卤代烃的制备方法;卤代烃的物理性质(沸点、熔点、相对密度和波谱性质);卤代烷的化学性质——亲核取代反应(水解、醇解、氨解、氰解、卤离子交换、与AgNO3作用)、亲核取代反应历程(SN1、SN2)及其影响因素;消除反应、消除反应历程(E1、E2)、消除反应的取向、影响消除反应的因素、取代和消除反应的竞争);与金属的反应(Grignard试剂和有机锂化合物的生成;卤代烯烃和卤代芳烃。
【习题】伍越寰等编《有机化学》第273页第3,4,5,11,15题。
第十章 醇、 酚、 醚 (教学时数8)
10.1 醇的结构、分类和命名
10.2 醇的物理性质
10.3 醇的反应
10.4 一些重要醇的来源和应用
10.5 酚的结构、分类和命名
10.6 酚的物理性质
10.7 酚的反应
10.8 酚的来源及其重要应用
10.9 醚的结构、分类和命名
10.10 醚的物理性质
10.11 醚的反应
10.12 醚的合成法
10.13 一些醚的重要应用
【教学重点】醇和酚的化学性质。
【教学难点】频哪醇的重排反应。
【教学基本内容】醇的结构与分类;醇的制备方法;醇的物理性质(氢键对沸点和水溶性的影响、相对密度、波谱性质);醇的化学性质——醇的酸性和碱性、卤代烃的生成及反应历程(SN1、SN2)和重排反应、与无机酸的反应、脱水反应(分子内脱水及反应取向、分子间脱水);氧化和脱氢反应。 多元醇的化学性质——高碘酸氧化和四乙酸铅氧化、频哪醇的重排反应。 酚的结构;酚的制备方法;酚的化学性质——酚羟基上的反应(酸性及影响酸性强度的因素、成醚和成酯反应、与FeCl3的显色反应)、芳环上的反应(卤代、硝化、磺化、F-C烷基化和F-C酰基化、与甲醛和丙酮的缩合反应)、氧化和还原反应。 醚的结构;醚的制备方法;醚的化学性质——碱性、醚氧键的断裂、环氧乙烷的反应。
【习题】伍越寰等编《有机化学》第321页第4,9,10,13,17题。
第十一章 醛、酮、醌 (教学时数8)
11.1 醛和酮的结构、分类和命名
11.2 醛、酮的物理性质
11.3 醛、酮的反应
11.4 醛、酮的制法
11.5 重要的醛酮
11.6 醌
【教学重点】醛和酮的化学性质。
【教学难点】亲核加成反应历程及反应活性。
【教学基本内容】醛和酮的结构;醛和酮的制备方法;醛和酮的物理性质;醛和酮的化学性质——亲核加成反应(加HCN、加NaHSO3、加ROH、与氨极其衍生物的加成、与Grignard试剂的加成、与炔烃的加成、与Wittig试剂的反应);α-氢的反应(卤代反应、缩合反应、Mannich反应);醛和酮的氧化和还原反应(氧化反应、坎尼扎罗反应、还原反应);α,β-不饱和醛、酮的化学性质(1,4-亲电加成、1,4-亲核加成)。
【习题】伍越寰等编《有机化学》第366页第4,5,7,11,12,13,14题。
第十二章 羧酸及其衍生物(教学时数6)
12.1 羧酸的结构、分类和命名
12.2 羧酸的物理性质
12.3 羧酸的反应
12.4 一些重要羧酸的来源和应用
12.5 羧酸衍生物的命名
12.6 羧酸衍生物的物理性质
12.7 羧酸衍生物的反应
12.8 重要的羧酸衍生物
12.9 碳酸衍生物
【教学重点】 羧酸及其衍生物的化学性质、丙二酸二乙酯和乙酰乙酸乙酯在合成上的应用。
【教学难点】 诱导效应。
【教学基本内容】 羧酸的结构;羧酸的制备方法;羧酸及其衍生物的物理性质;羧酸的化学性质——羧酸的酸性及影响酸性强度的因素(诱导效应、共轭效应和场效应);羧酸衍生物的生成;羧基的还原反应;脱羧反应;α-氢原子的卤代反应。羧酸衍生物的化学性质——酰基上的亲核取代反应(水解、醇解、氨解)及其反应机理; 还原反应; 与Grignard反应; 酰胺氮原子上的反应(酰胺的酸碱性、脱水反应、Hofmann降解反应)。
【习题】伍越寰等编《有机化学》第页404第3,5,6,10,15,16,17,18题。
第十三章 取代羧酸(教学时数4)
13.1 羟基酸的分类、命名和来源
13.2 羟基酸的性质
13.3 重要的羟基酸
13.4 羰基酸的分类、命名
13.5 重要的羰基酸
【教学重点】乙酰乙酸乙酯及丙二酸二乙酯在有机合成上的应用。
【教学难点】酰基上的亲核取代反应机理。
【教学基本内容】羟基酸的制备方法(卤代酸水解、羟基腈水解、Refomatsky反应)、羟基酸的化学性质——酸性、脱水反应、α-羟基酸的分解。乙酰乙酸乙酯的制备方法(Claisen酯缩合);乙酰乙酸乙酯的化学性质——酮式-烯醇式互变异构、酸式分解和酮式分解;乙酰乙酸乙酯及丙二酸二乙酯在有机合成上的应用。
【习题】伍越寰等编《有机化学》第425页第1,2,5,6,7,8题。
第十四章 氨和其它含氮化合物(教学时数8)
14.1 胺的分类和命名
14.2 胺的物理性质
14.3 胺的反应
14.4 胺的制法
14.5 个别重要的化合物
14.6 重氮化反应
14.7 重氮盐的性质
14.8 偶氮染料
14.9 重要的重氮化合物
14.10 含氮化合物与人体健康
【教学重点】胺类化合物的化学性质、重氮和偶氮化合物。
【教学难点】季铵碱的热分解。
【教学基本内容】硝基化合物的结构;硝基化合物的化学性质(α-氢的活泼性、还原反应、硝基对苯环的影响)。胺的结构;胺的制备方法(氨或胺的烃基化、腈和酰胺的还原、醛和酮的氨化还原、酰胺的降解、硝基化合物的还原、Gabriel合成法);胺的化学性质——碱性及影响碱性强度的因素、烃基化、酰基化、磺酰化、与亚硝酸反应、芳环上的取代反应。 季铵盐和季铵碱、季铵碱的热分解。
重氮盐的制备方法及重氮盐的结构;重氮盐的化学性质(放氮反应、保留氮的反应)及在合成上的应用。
【习题】伍越寰等编《有机化学》第456页第3,4,5,6,7,9,11,12题。
第十六章 杂环化合物、生物碱 (教学时数4)
15.1 杂环化合物的分类和命名
15.2 一杂五元杂环化合物
15.3 一杂六元杂环化合物
15.4 二杂五元杂环化合物
15.5 二杂六元杂环化合物
15.6 稠环杂环化合物
15.7 生物碱
【教学重点】五元和六元杂环化合物。
【教学难点】五元和六元杂环化合物的结构与芳香性。
【教学基本内容】杂环化合物的命名;五元和六元杂环化合物的结构与芳香性;五元杂环化合物的化学性质及重要化合物——呋喃和糠醛、吡咯、噻吩。六元杂环化合物的化学性质及重要化合物——吡啶。
【习题】伍越寰等编《有机化学》第515页第2,3,5,6题。
第十九章 碳水化合物(教学时数6)
19.1 单糖
19.2 葡萄糖的结构
19.3 果糖的结构
19.4 单糖的物理性质
19.5 单糖的反应
19.6 葡萄糖的生物合成
19.7 重要的戊糖和己糖
19.8 二糖的结构和性质
19.9 重要的二糖
19.10 环湖精
19.11 多糖
【教学重点】单糖的结构与性质。
【教学难点】葡萄糖的结构。
【教学基本内容】糖类化合物的分类。单糖的结构(开链式、氧环式、Haworth式、构象式、开链式-氧环式的互变异构)。单糖的化学性质——氧化、还原、成脎反应、成苷反应、成酯和成醚反应。二糖(蔗糖、麦芽糖、纤维二糖)的结构与性质简介。多糖(淀粉、纤维素)的结构与性质简介。
【习题】伍越寰等编《有机化学》第585页第1,3,4,6,13,14题。
第二十章 氨基酸、多肽、蛋白质和核酸(教学时数6)
20.1 氨基酸的结构、分类和命名
20.2 氨基酸的性质及反应
20.3 氨基酸的来源与合成
20.4 多肽结构的测定
20.5 多肽的合成
20.6 蛋白质的性质
20.7 蛋白质的空间结构
20.8 蛋白质的代谢作用
20.9 核酸的组成
20.10 核酸的结构
20.11 核酸的生物功能
【教学重点】氨基酸的化学性质。
【教学难点】蛋白质的结构。
【教学基本内容】氨基酸的制备方法(α-卤代酸的氨解、Gabrial合成法、Strecker合成法);氨基酸的化学性质——两性和等电点、羧基的反应、氨基的反应、与水合茚三酮的反应。肽和蛋白质的结构简介。
【习题】伍越寰等编《有机化学》第620页第1,2,4,6,11题。
第二十一章 类脂化合物(教学时数2)
21.1 油脂的组成
21.2 油脂的性质
21.3 蜡
21.4 磷脂
21.5 肥皂和合成洗涤剂
【教学重点与难点】油脂的组成和性质
【教学基本内容】油脂的结构和性质(水解、加成、干性);磷脂;肥皂和合成洗涤剂简介。
【习题】伍越寰等编《有机化学》第632页第1,4题。
第二十二章 萜类和甾族化合物(教学时数2)
20.1 萜类
20.2 甾族化合物
20.3 萜类和甾体化合物的生物合成
【教学重点与难点】萜类和甾族化合物的结构
【教学基本内容】萜类(单萜、倍半萜、二萜、三萜、四萜);甾族化合物的结构及甾体激素简介。
【习题】伍越寰等编《有机化学》第649页第1,5,7,8题。
附:有机课时的关系,教材中的第十五章(含硫、磷和硅有机化合物)、第十七章(周环反应)和第十八章(有机合成)的内容,未作讲授,将在后续的课程中安排学习。
四. 教科书和参考书
(一) 教科书
教材:《有机化学》伍越寰等编,中国科大出版社,2002年9月第二版
(二)参考书
1、 《有机化学》,胡宏纹主编,人民教育出版社,第二版
2、 《有机化学》,邢其毅编,高等教育出版社
3、 《有机化学》,王积涛主编,南开大学出版社
4、 《大学有机化学基础》,荣国斌等编著,华东理工大学、化学工业出版社
5、 《有机化学习题与解答》伍越寰主编(修订版)
6、 《有机化学习题例题、习题及解答》,殷彩霞、古昆编著,云南科技出版社