⑴ 高等有機化學的作品目錄
目錄
第1章化學鍵與分子結構6
1 1鍵長、鍵能、偶極矩6
1 2誘導效應與場效應6
1 3分子軌道理論8
1 4前線軌道10
1 5共軛效應11
1 6芳香性和休克爾規則12
習題17
第2章立體化學原理19
2 1對稱性與分子結構19
2 2旋光化合物的分類20
2 3含兩個及多個手性碳原子化合物的旋光異構21
2 4構型保持與構型反轉22
2 5外消旋化23
2 6外消旋體的拆分24
2 7立體專一反應和立體選擇反應25
2 8潛手性分子27
2 9不對稱合成28
2 10構象分析33
習題35
第3章有機化學反應機理的研究38
3 1反應機理的類型38
3 2確定有機反應機理的方法38
3 3動力學控制與熱力學控制41
3 4取代基效應和線性自由能關系42
3 5有機酸鹼44
3 6有機反應中的溶劑效應46
習題47
第4章親核取代反應51
4 1親核取代反應的類型51
4 2親核取代反應的機理51
4 3碳正離子與非經典碳正離子52
4 4影響親核取代反應速率的因素54
4 5親核取代反應的立體化學55
4 6親核試劑的類型和反應58
習題59
第5章加成與消除反應62
5 1親電加成反應62
5 2消除反應65
習題70
第6章羰基化合物的反應72
6 1羰基化合物的反應機理72
6 2羰基加成反應及產物73
6 3加成?消除反應74
6 4羰基化合物的反應活性和加成的立體選擇性74
6 5碳負離子75
6 6各種重要的縮合反應76
6 7羰基與葉立德的反應79
6 8羧酸衍生物的親核加成80
6 9親核性碳80
6 10特殊和普遍的酸鹼催化82
6 11分子內催化作用83
習題84
第7章重排反應89
7 1缺電子重排89
7 2富電子重排92
7 3芳環上的重排94
習題96
第8章芳香親電和親核取代反應99
8 1親電取代反應99
8 2結構與反應活性100
8 3同位素效應101
8 4離去基團效應101
8 5芳香親核取代反應101
習題102
第9章氧化還原反應105
9 1碳碳雙鍵的氧化105
9 2醇的氧化106
9 3醛酮的氧化107
9 4其他化合物的氧化108
9 5還原反應108
9 6金屬還原109
習題111
第10章周環反應113
10 1電環化反應113
10 2環加成反應118
10 3σ遷移反應120
10 41?3?偶極加成124
10 5反Diels?Alder反應125
習題126
第11章自由基和光化學反應129
11 1自由基129
11 2自由基的反應特點及機理130
11 3自由基反應130
11 4光化學反應131
11 5羰基的光化學反應134
11 6烯和二烯的光化學135
11 7芳烴光化學136
習題137
第12章多步驟有機合成路線設計139
12 1有機合成的概念及其意義139
12 2逆合成分析法139
12 3導向基144
12 4立體化學的控制145
12 5合成問題簡化146
12 6多步驟有機合成實例147
⑵ 羥醛反應的發現與發展歷程
羥醛反應首先由法國人查爾斯·阿道夫·武茲和沙皇俄國人亞歷山大·波菲里耶維奇·鮑羅丁於1872年分別獨立發現。當時的反應為乙醛在氫氧化鈉條件下進行加成反應形成帶羥基的醛化合物,羥醛即由此得名。該反應在發現後近一個世紀內一直默默無聞,缺乏應用。由於羥醛反應的產物控制方法學還未出現,交叉羥醛反應總會產生大量無任何合成價值的副產物。只有簡單醛酮的羥醛縮合反應可用來合成共軛不飽和醛酮。
羥醛反應第一個具里程碑意義的事件出現於1957年,當時美國西北大學的H.E.齊默曼(Zimmerman)和M.D.特拉克斯勒(Traxler)為解釋格氏試劑介導的Ivanov反應中反式產物占優勢的問題,提出了著名的六元環過渡態模型,後人常稱之齊默曼-特拉克斯勒模型。該模型首次從立體化學角度對羥醛反應進行剖析,指出烯醇鹽構型與產物立體化學之間的對應關系,成為羥醛反應歷史上的第一個理論突破並在很長一段時間內成為後續研究的唯一指導性理論。以後眾多的實驗結果也證明這個模型非常成功,根據模型做出的實驗設計大多得到了預期的立體化學結果。
二十世紀六十年代,核磁共振技術在為立體化學的發展形成了強大的推動力,它為羥醛反應研究帶來了極大便利。通過氫譜的積分、化學位移、偶合常數等數據能方便、快捷地實現產物立體化學的分析鑒定。在此背景下羥醛反應的研究開始逐步升溫。
1973年日本北里大學教授向山光昭發明了羥醛反應中使用硅醚形式來穩定烯醇的方法,該發現為羥醛反應研究揭開了新的一頁。向山羥醛反應通過事先制備烯醇硅醚與醛酮混合後在路易斯酸催化下得到羥醛產物。由於產物的立體化學與烯醇硅醚的構型的對應關系不再符合齊默曼-特拉克斯勒模型,其又提出向山開鏈過渡態理論。通過路易斯酸在向山羥醛反應中的研究,發展了羥醛反應立體化學控制技術,並成為該反應立體化學三大控制方向之一。
二十世紀七十年代到八十年代是有機化學發展史上的重要時期,當今眾多不對稱合成技術就是在這十多年間得以發展的。羥醛反應立體控制技術在這段期間發生了重大的突破。日本的向山光昭、正宗哲,美國的大衛·埃文斯、希思科克、A.E.梅耶等都在這段時間對羥醛反應立體控制技術做出了重大的貢獻。1981年哈佛大學教授大衛·埃文斯發明了手性惡唑烷酮配體介導的不對稱羥醛反應技術,第一次實現了高對映選擇性的不對稱羥醛反應。
⑶ 不飽和烴、立體化學基礎兩章你已掌握了哪些具體內容還有哪些問題需要幫助
這個方面法立體化學的話,我們掌握的基礎不飽和,近的話。我們可以保障比較
⑷ 有機立體化學詳細
有機化學建立之後,科學家們先後就有機物的結構問題提出了諸多猜測,也形成了幾個很有說服力的理論。有機立體化學便是眾多有機結構理論的一個方面,它主要把有機分子中各個原子在三維空間中的排列形式作為研究對象。有機立體化學是從人們對有機化合物旋光異構現象的認識開始建立起來的,很早以前人們就已經認識到了無機晶體的旋光性,對有機化合物的旋光性是在19世紀40年代開始研究的。
對有機化合物的這一項研究是從酒石酸旋光異構現象的發現開始的。所謂酒石酸,是指存在於葡萄中的酒石在釀造過程中沉澱出之後經鹽酸酸化得到的物質。發現酒石酸的旋光性是法國化學家巴斯德。1848年,他研究了19世紀酒石酸鹽的結晶,他發現這些晶體都表現了半個晶面,並且每種酒石酸鹽的半個晶體面都出現在同一個方向。經過分析之後,巴斯德推測酒石酸鹽的半面晶狀可能和它的旋光性有關,因為如果這一現象與旋光性無關的話,其晶態應該是對稱的。為了弄清楚這個問題,巴斯德又進一步研究了酒石酸銨鈉和葡萄酸銨鈉,發現不僅酒石酸鹽晶體具有半個晶面,而且葡萄酸鹽也有半個晶面。又經過仔細分析,發現酒石酸鹽的半個晶面全部向右,而葡萄酸鹽的半個晶面全部向左,在旋光儀上則分別表現為右旋和左旋。在這上面的實驗中,巴斯德將一個不旋光的物質析解成了兩個旋光的部分,再將這兩個組分沉澱為鉛鹽,用硫酸酸化之後,就得到一個與天然右旋的酒石酸相同的酸,另一個卻是左旋的酒石酸。如果將等量的兩種酒石酸混合,就得到了不旋光的葡萄酸。
巴斯德推測,右旋酒石酸的原子是組合在一個右向的螺旋上,或者是一個不規則的四面體頂點上,或是它們具有一些其他的非對稱組合。與巴斯德研究酒石酸同時,人們也注意到了乳酸的旋光性。乳酸是從酸牛奶中分離出來的一種有機酸,是一種乳糖經細菌發酵生成的一種產物,又稱為發酵乳酸。之後,人們又從肌肉的水提取液中得到一種酸性化合物,經過分析其化學組成與乳酸相同,稱為肌肉乳酸。但是經過研究之後,人們發現肌肉乳酸具有右旋光性,而發酵乳酸是不旋光的。從1863年起,德國人威利森努斯對乳酸進行了一系列的研究,到1873年利用合成和降解的方法,終於得到了確切的證據證明了發酵乳酸和肌肉乳酸具有相同的結構。最後,他得到了這樣的結論,如果分子在結構上等同性質卻有所不同,這一事實是由於原子在空間上有不同的排列造成的。
在酒石酸和乳酸等有機物的旋光異構性研究的基礎上,范霍夫於1874年提出了碳的四面體構型學說。范霍夫指出,如果假設組成分子的原子是處於同一平面的,則碳原子的四個從指向四個不同的方向,它們將彼此間相互垂直。依據這個假設,來看甲烷衍生物的異構體,如對於C來說則有三個,這個數目比實際已知的要多。如果假定碳原子的四個價分別指向四面體的頂點,碳原子居於四面體中心,C的異構體數目就減少為兩個,與事實相符。這樣,范霍夫得出了結論,當碳原子的四個價鍵被四個不同的基團飽和時,所得到的四面體只可能有兩個,其中一個是另一個的鏡像,不可能重合,故而在空間有兩個異構體。
1885年,德國化學家拜爾又提出了結構的張力學說,認為在有機化合物中的碳原子位於正面體中心,四個價鍵指向四個頂點,各價鍵形成了109°28′的角度。如果這個角度偏離了則會產生張力,偏離的多少決定著張力大小。由此分析可知,各種碳環中丙烷的偏離度最大,張力亦最大,因此化學性質最活潑;環戊烷中鍵角偏離最小,其張力最小,最穩定。但是,從環已烷開始,按理論應該又有張力出現,然而事實是環已烷的性質更為穩定。可見,張力學說只能適用於三元環的性質更為穩定。可見,張力學說只能適用於三元環及四元環和五元環的有機化合物。
在張力學說之後,薩赫斯又於1890年提出了結構的無張力環的概念。他說,在環已烷中,如果成環碳原子不在同一平面上,就可以保持正常鍵角,形成了無張力環。這種無張力環形成之後,有兩種配置方式,一種是對稱的椅型,另一種是不對稱的船型。這一概念在化學中佔有重要的地位,但是由於實驗條件不好,用物理方法尚不能測出環已烷確實的立體形象,所以並沒能引起人們足夠的注意。直到1918年,德國人莫爾根據X衍射法得出了金剛石的立體形象,驗證了無張力環學說,這一概念才被人們逐漸接受了下來。
挪威人哈塞爾在1943年用電子衍射的方法研究了環已烷的結構,發現環已烷的各個鍵角都非常接近109°28′,又一次從實驗上證實了無張力學說。1950年,英國化學家巴頓在哈塞爾等人的研究成果基礎上,使構象理論進一步發展,提出了甾族化合物的構象,並明確地將構象分析引入有機化學。
有機化學在今天仍然不斷地發展,對於有機化合物,揭示了其內在規律,解釋了諸多化合物的性質來源,具有不可忽視的作用。
由於有機物空間構象復雜,其不同的異構體對生物活性有著很大的差異,這對一些葯物及污染物的監測與生物效應評價產生重要的影響,典型的例子是六六六,有七種同分異構體:常用的有α、β、γ和δ等,其中γ和δ-六六六具有急性毒性強的特徵,而β-六六六則急性毒性不強,但慢性毒性作用則較大;α、γ-六六六對中樞神經系統有很強的興奮作用,而β、δ-六六六則對中樞神經系統有抑製作用。可見,同樣的有機物,由於存在著不同的空間構象,其理化性質與生物效應將可能存在較大的區別。一般來說,帶兩個基團的苯環化合物的毒性是:對位>鄰位>間位,分子對稱的>不對稱的。
⑸ 舉例說明立體化學包含哪些內容
很多,比如對稱性,群論(比如Cn,Sn),然後應該包括晶體化學裡面的堆積方式
⑹ 立體化學、結構化學、量子化學之間的區別什麼
結構化學可以看成是 量子化學初步,包含的內容稍微廣一些,但是程度比量子化學要淺一些。
立體化學強調的是空間結構,在有機裡面用的比較多。
⑺ 立體化學的作用主要包括
立體化學,簡單的說就是三維空間,立體化學是從三維空間揭示分子的結構和性能。手性分子是立體化學中極其重要的部分之一。同分異構在有機化學中是極為普遍的現象。