《有机化学》(第4版)为“十二五”普通高等教育本科*规划教材,本版根据《中国化学会有机化合物命名原则》(2017版)全面更新了有机化合物命名。全书共17章,主要介绍有机化合物分子结构基础,各类有机化合物的命名、结构和性质、基本有机反应及其机理,立体化学,有机波谱分析基础知识及周环反应等内容。本版强调了分子轨道理论的**作用,增加了轨道系数概念,并用于解释和预测一些反应的区域选择性,增加了轨道方向性原理用于解释一些反应的立体化学。本次再版对各章后的习题进行了全面改编,大部分习题来自于文献报道,并附有参考文献。此外,与本书内容相关的一些彩图、阅读资料、重难点的教学视频等,读者可扫描二维码进行学习。 《有机化学》(第4版)可作为高等院校化学、应用化学、化工、材料、生物、药学、环境、医学等专业基础有机化学课程的教材,也可供其它相关专业选用。

绪论/1 0.1有机化学和有机化合物/1 0.2有机化学的发展简史/1 0.3有机化学的主要分支简介/3 0.4如何学习有机化学?/5 第1章有机化合物分子结构基础/6 1.1有机化合物的基本类型/6 1.2共价键/8 1.3有机化合物结构的表示方式/9 1.3.1Lewis结构式/9 1.3.2Kekulé结构式/10 1.4杂化轨道理论/11 1.5共价键的键长、键能和键角/13 1.5.1键长/13 1.5.2键能/14 1.5.3键角/15 1.5.4分子模型/15 1.6共价键的极性、分子的偶极矩和诱导效应/16 1.6.1元素的电负性与共价键的极性/16 1.6.2分子的偶极矩/17 1.6.3诱导效应/17 1.7分子轨道理论/18 1.8共轭体系和共轭效应/20 1.8.1p-p共轭/20 1.8.2p-π共轭/20 1.8.3π-π共轭/20 1.8.4共轭效应/22 1.9共振理论/23 1.9.1共振结构与共振杂化体/23 1.9.2共振结构的书写/23 1.9.3共振稳定作用/25 1.10分子间弱的作用力/26 1.10.1范德华力/26 1.10.2氢键/27 1.10.3π-π堆积作用/28 关键词/29 习题/30 第2章脂肪烃和脂环烃/32 2.1脂肪烃的分类和构造异构/32 2.1.1脂肪烃的分类和同系列/32 2.1.2脂肪烃的构造异构/33 2.2脂肪烃的命名/34 2.2.1直链烷烃、烯烃和炔烃的命名/34 2.2.2支链脂肪烃的命名/35 2.3脂肪烃的结构和顺反异构/42 2.3.1烷烃、烯烃和炔烃的结构/42 2.3.2烯烃的构型异构/44 2.3.3烯烃构型的命名/44 2.3.4烯烃的稳定性与超共轭效应/47 2.4烷烃的构象/48 2.4.1乙烷的构象/48 2.4.2丁烷的构象/51 2.5脂肪烃的物理性质/52 2.5.1沸点/52 2.5.2熔点/53 2.5.3密度/54 2.5.4溶解度/54 2.6脂环烃的命名/54 2.6.1单环化合物的命名/54 2.6.2螺环化合物的命名/56 2.6.3桥环化合物的命名/56 2.7环烷烃的构象/58 2.7.1环的张力与稳定性/58 2.7.2环己烷的构象/59 2.7.3取代环己烷的构象/60 2.7.4十氢萘的构象/61 2.7.5环戊烷的构象/62 2.7.6环丁烷的构象/62 2.7.7环丙烷的构象/62 2.8脂肪烃的酸性/62 关键词/64 习题/65 第3章对映异构/67 3.1分子的旋光性/67 3.1.1旋光性的测定/67 3.1.2比旋光度/68 3.2分子的手性与对称性/69 3.2.1分子的手性/69 3.2.2分子的对称因素与手性的判断/69 3.3含有一个手性碳原子的化合物/71 3.3.1对映异构体和外消旋体的性质差异/71 3.3.2构型的表示方法/72 3.3.3构型的标记/73 3.4含两个手性碳原子的化合物/75 3.4.1含两个不同手性碳原子的化合物/75 3.4.2含有两个相同手性碳原子的化合物/76 3.4.3构象与光学活性/77 3.5环状化合物的立体异构/78 3.5.1二取代环己烷的立体异构/78 3.5.2二取代环戊烷的立体异构/78 3.5.3二取代环丁烷的立体异构/79 3.5.4二取代环丙烷的立体异构/80 3.6含手性轴化合物的对映异构/80 3.6.1丙二烯型化合物的对映异构/80 3.6.2联苯型化合物的对映异构/81 3.6.3环外双键型化合物的对映异构/82 3.6.4螺环化合物的对映异构/82 3.7外消旋体的拆分/83 关键词/84 习题/84 第4章碳碳重键的加成反应/86 4.1共价键的断裂方式与有机反应的基本类型/86 4.2烯烃和炔烃的亲电加成反应/87 4.2.1烯烃和炔烃与卤化氢的加成/88 4.2.2烯烃和炔烃的水合/94 4.2.3烯烃和炔烃与卤素的加成/95 4.2.4羟汞化-还原反应/103 4.2.5硼氢化-氧化反应/105 4.3Diels-Alder反应/108 4.4烯烃和炔烃与氢的加成反应/111 4.4.1烯烃的催化氢化/111 4.4.2炔烃的催化氢化/112 4.4.3炔烃的金属还原/112 4.5烯烃和炔烃与氧的亲核加成反应/113 4.6烯烃和炔烃与氧的加成反应/115 4.6.1双羟基化反应/115 4.6.2环氧化反应/117 4.6.3氧化断裂/117 4.7炔烃和烯烃的聚合反应/119 4.7.1烯烃的聚合/119 4.7.2共轭二烯烃的聚合/121 4.7.3炔烃的聚合/121 关键词/122 习题/122 第5章自由基反应/125 5.1自由基的产生/125 5.1.1σ键的均裂/125 5.1.2π键的光化学激发/126 5.1.3单电子转移/127 5.2自由基的结构及稳定性/127 5.2.1烷基自由基的结构/127 5.2.2自由基的稳定性/128 5.3烷烃的自由基取代反应/131 5.3.1甲烷的氯化反应/131 5.3.2氯代反应的机理/131 5.3.3甲烷与其它卤素的卤代反应/133 5.3.4其它烷烃的卤代反应/133 5.4不饱和烃的α-H卤代反应/135 5.4.1烯烃和炔烃的α-H卤代/135 5.4.2烷基苯的α-H卤代/137 5.5卤代烃的脱卤反应/137 5.6烯烃和炔烃与溴化氢的自由基加成/138 5.7烯烃与卤代烷的自由基加成/139 5.8烯烃的自由基聚合反应/140 关键词/141 习题/141 第6章芳香烃/143 6.1苯系芳烃的分类和命名/143 6.1.1苯系芳烃的分类/143 6.1.2单环芳烃的同分异构和命名/144 6.1.3多环芳烃的同分异构和命名/147 6.2苯的结构与稳定性/148 6.2.1苯分子中的杂化轨道和大π键/148 6.2.2苯的共振结构/148 6.2.3苯的分子轨道/149 6.3单环芳烃的物理性质/150 6.4苯环上的亲电取代反应/150 6.4.1卤化反应/151 6.4.2硝化反应/153 6.4.3磺化反应/153 6.4.4Friedel-Crafts烷基化反应/155 6.4.5Friedel-Crafts酰基化反应/157 6.4.6氯甲基化反应/158 6.5亲电取代反应的定位规律和反应活性/159 6.5.1单取代苯亲电取代反应的反应活性和定位规律/159 6.5.2二取代苯的定位规律/164 6.5.3多环芳烃定位规律/164 6.5.4定位规则在有机合成上的应用/167 6.6芳烃的氧化还原反应/167 6.6.1氧化反应/167 6.6.2还原反应/168 6.7芳香性/171 6.7.1苯系芳香烃/171 6.7.2单环体系非苯芳香烃/171 6.7.3芳香性与反芳香性的分子轨道理论判据/174 6.7.4多环体系非苯芳烃/175 6.7.5芳香杂环化合物/175 关键词/176 习题/177 第7章有机波谱分析基础/180 7.1电磁波谱的概念/180 7.2红外光谱/181 7.2.1简谐振动模型:Hooke’s定律/181 7.2.2分子的振动形式和选择吸收定律/182 7.2.3常见基团的红外特征吸收/183 7.2.4常见有机化合物的红外光谱特征/185 7.3核磁共振谱/189 7.3.1核磁共振现象与核磁共振谱/189 7.3.2化学位移/190 7.3.3偶合裂分和偶合常数/195 7.3.4化学等价和磁等价/199 7.3.5常见的氢谱偶合裂分类型与实例/201 7.3.6碳-13核磁共振谱简介/204 7.4紫外吸收光谱/207 7.4.1基本原理/207 7.4.2紫外吸收光谱图/208 7.4.3影响*大吸收波长的经验规律/210 7.5质谱/212 7.5.1基本原理/212 7.5.2分子离子峰/212 7.5.3同位素峰和分子式的测定/213 7.5.4有机化合物的质谱碎裂规律/215 关键词/218 习题/219 第8章卤代烃/222 8.1卤代烃的分类和命名/222 8.1.1卤代烃的分类/222 8.1.2卤代烃的命名/223 8.2卤代烃的物理性质及波谱特征/224 8.3卤代烃的制备/225 8.3.1饱和碳原子上氢原子的卤代/225 8.3.2不饱和烃与卤素或卤化氢的加成反应/226 8.3.3芳环上的取代反应/226 8.3.4卤代烃的卤素交换反应/226 8.3.5由醇制备卤代烃/226 8.4卤代烷烃的亲核取代反应/227 8.4.1亲核取代反应/227 8.4.2饱和碳原子上亲核取代反应的机理与立体化学/230 8.4.3影响亲核取代反应速率的因素/237 8.5卤代烷烃的消除反应/243 8.5.1双分子消除反应/244 8.5.2单分子消除反应/247 8.5.3单分子共轭碱消除反应/248 8.5.4消除反应与取代反应的竞争/249 8.5.5邻二卤代烷的消除反应/251 8.6卤代芳烃的亲核取代反应/252 8.6.1加成-消除机理/252 8.6.2苯炔机理/254 8.7卤代烃与金属的反应/256 8.7.1有机镁化合物的制备/256 8.7.2有机锂化合物的制备/257 8.7.3有机铜锂化合物的制备/258 8.7.4烷基钠的形成及其偶联反应/258 8.8卤代烷与有机金属化合物的偶联反应/259 关键词/259 习题/260 第9章醇、酚和醚/264 9.1醇、酚和醚的结构与命名/264 9.1.1醇、酚和醚的结构/264 9.1.2醇、酚和醚的分类和命名/265 9.2醇、酚和醚的物理性质及光谱性质/269 9.2.1醇、酚和醚的物理性质/269 9.2.2醇、酚和醚的光谱性质/269 9.3醇、酚和醚的制备/270 9.3.1醇的制备/270 9.3.2酚的制备/271 9.3.3醚的制备/272 9.4醇、酚和醚的酸性和碱性/274 9.4.1醇和酚的酸性/274 9.4.2醇、酚和醚的碱性/276 9.5醇、酚和醚的反应/277 9.5.1醇的酯化反应/277 9.5.2醇的亲核取代反应/278 9.5.3醇的消除反应/281 9.5.4邻二醇的重排反应/282 9.5.5醇和酚的氧化/284 9.5.6酚的亲电取代反应/289 9.5.7醚键断裂的反应/293 9.5.8环氧化合物的开环反应/294 9.6硫醇、硫酚和硫醚/296 9.6.1硫醇和硫酚/296 9.6.2硫醚、亚砜和砜/297 关键词/298 习题/298 第10章醛和酮 亲核加成反应/303 10.1醛和酮的结构及命名/303 10.1.1羰基的结构/303 10.1.2醛和酮的命名/304 10.2醛和酮的物理性质及波谱特征/305 10.3醛和酮的制备/308 10.3.1由醇制备醛和酮/308 10.3.2由炔烃和烯烃制备醛和酮/308 10.3.3由芳烃制备醛和酮/308 10.4醛和酮的亲核加成反应/310 10.4.1与含碳亲核试剂的加成/311 10.4.2与含氧亲核试剂的加成/317 10.4.3与含硫亲核试剂的加成/321 10.4.4与含氮亲核试剂的加成/322 10.4.5与负氢试剂的加成/325 10.5醛和酮的其它反应/327 10.5.1醛和酮的金属还原/327 10.5.2醛和酮的催化氢化/328 关键词/329 习题/329 第11章羧酸及其衍生物/334 11.1羧酸及其衍生物的结构和命名/334 11.1.1羧酸及其衍生物的结构/334 11.1.2羧酸及其衍生物的命名/335 11.2羧酸及其衍生物的物理性质和波谱特征/338 11.2.1羧酸及其衍生物的物理性质/338 11.2.2羧酸及其衍生物的光谱特征/339 11.3羧酸的酸性/341 11.4羧酸及其衍生物的亲核取代反应/343 11.4.1加成-消除机理/343 11.4.2醇解反应/344 11.4.3水解反应/346 11.4.4氨解反应/346 11.4.5与金属有机试剂的反应/347 11.5羧酸及其衍生物的还原反应/348 11.5.1催化氢化/348 11.5.2金属氢化物还原/348 11.6羧酸及其衍生物的其它反应/350 11.6.1脱羧反应/350 11.6.2脱水反应/351 11.7羧酸及其衍生物的制备/352 11.7.1羧酸的制备/352 11.7.2酯的制备/354 11.7.3酰卤的制备/355 11.7.4酸酐的制备/355 11.7.5酰胺的制备/356 11.8碳酸和原酸的衍生物/358 11.8.1碳酸衍生物/358 11.8.2原酸衍生物/359 关键词/360 习题/360 第12章羰基化合物α-碳上的反应/365 12.1羰基化合物α-氢的酸性/365 12.1.1酮-烯醇互变异构/365 12.1.2影响α-氢酸性的因素/366 12.2α-卤化反应/367 12.2.1酮的α-卤化反应/367 12.2.2醛的α-卤化反应/369 12.2.3羧酸及其衍生物的α-卤化反应/369 12.3α-烷基化反应/370 12.3.1经由烯醇负离子的烷基化反应/370 12.3.2经由烯胺的烷基化反应/374 12.3.3经由烯醇硅醚的烷基化反应/375 12.4羟醛缩合及相关反应/376 12.4.1羟醛缩合反应/376 12.4.2Perkin反应/378 12.4.3Darzens反应/379 12.5酯缩合反应/380 12.5.1Claisen缩合反应/380 12.5.2Dieckmann缩合反应/381 12.5.3交叉的酯缩合反应/381 12.5.4逆的酯缩合反应/382 12.6Michael加成反应/383 12.6.1烯醇负离子的Michael加成反应/383 12.6.2金属有机试剂的Michael加成反应/384 12.6.3氢氰酸的Michael加成反应/385 关键词/386 习题/386 第13章胺及其衍生物/391 13.1胺的分类、命名和结构/392 13.1.1胺的分类/392 13.1.2胺的命名/392 13.1.3铵盐和季铵盐的命名/394 13.1.4胺的结构/394 13.2胺的物理性质和波谱特征/396 13.2.1熔点、沸点和溶解度/396 13.2.2红外光谱/396 13.2.3核磁共振谱/396 13.3胺的碱性和酸性/397 13.3.1胺的碱性/397 13.3.2胺的酸性/399 13.4胺的制备/400 13.4.1氨和胺的烃化/400 13.4.2Gabriel合成法/401 13.4.3含氮化合物的还原/402 13.4.4Hofmann重排和Curtius重排反应/404 13.4.5Mannich反应/405 13.5胺的反应/406 13.5.1胺的烷基化反应/406 13.5.2胺的酰化和磺酰化反应/407 13.5.3胺的氧化与Cope消除反应/407 13.5.4胺与亚硝酸的反应/408 13.5.5芳胺的亲电取代反应/410 13.6季铵盐和季铵碱/411 13.6.1季铵盐与相转移催化/411 13.6.2季铵碱及Hofmann消除反应/412 13.7重氮化合物及其合成应用/413 13.7.1重氮化合物的命名与结构/413 13.7.2重氮化合物的制备/414 13.7.3重氮化合物的反应/415 13.8芳基重氮盐的反应/418 13.8.1重氮基被卤素和氰基取代/418 13.8.2重氮基被硝基和亚磺酸基取代/418 13.8.3重氮盐的还原/419 13.8.4重氮盐的水解/419 13.8.5重氮盐的亲电取代反应/419 关键词/421 习题/421 第14章杂环化合物/427 14.1杂环化合物的分类与命名/428 14.2呋喃、噻吩和吡咯/429 14.2.1呋喃、噻吩和吡咯的结构和物理性质/429 14.2.2呋喃、噻吩和吡咯的化学性质/430 14.2.3呋喃、噻吩和吡咯的制备/434 14.3咪唑、噻唑和唑/435 14.3.1咪唑、噻唑和唑的结构和物理性质/435 14.3.2咪唑、噻唑和唑的化学性质/436 14.3.3咪唑、噻唑和唑的制备/437 14.4吡啶和嘧啶/438 14.4.1吡啶和嘧啶的结构与物理性质/438 14.4.2吡啶和嘧啶的化学性质/439 14.4.3吡啶的制备/443 14.5吲哚/444 14.5.1吲哚的结构与物理性质/444 14.5.2吲哚的碱性与亲核性/444 14.5.3吲哚的亲电取代反应/445 14.5.4吲哚的合成/446 14.6喹啉和异喹啉/447 14.6.1喹啉和异喹啉的结构与物理性质/447 14.6.2喹啉和异喹啉的碱性/448 14.6.3喹啉和异喹啉的化学性质/448 14.6.4喹啉和异喹啉的合成/449 14.7嘌呤/449 关键词/450 习题/450 第15章碳水化合物/455 15.1单糖的分类、结构和命名/455 15.1.1单糖的开链式结构/455 15.1.2单糖的环状结构/457 15.2单糖的化学性质/460 15.2.1氧化反应/460 15.2.2还原反应/461 15.2.3酯化、醚化和糖苷化反应/461 15.2.4差向异构化/464 15.2.5醛糖的递升和递降/464 15.2.6形成糖脎/466 15.3寡糖/466 15.3.1蔗糖/467 15.3.2麦芽糖/467 15.3.3乳糖/468 15.3.4棉籽糖/468 15.3.5环糊精/468 15.4多糖/469 15.4.1纤维素/469 15.4.2淀粉/469 15.5氨基糖/470 关键词/471 习题/471 第16章氨基酸、肽、蛋白质及核酸/474 16.1氨基酸/474 16.1.1氨基酸的结构与命名/474 16.1.2氨基酸的性质/477 16.1.3氨基酸的合成/480 16.1.4氨基酸的拆分/481 16.2肽和蛋白质的结构/481 16.2.1一级结构和命名/482 16.2.2二级和**结构/483 16.3氨基酸序列测定/486 16.3.1氨基酸分析/486 16.3.2N-端氨基酸的测定/486 16.3.3C-端氨基酸的测定/487 16.3.4肽链的部分水解/487 16.4多肽的合成/487 16.4.1氨基的保护与脱保护/487 16.4.2羧基的保护与脱保护/488 16.4.3肽键的生成/488 16.4.4多肽的固相合成/488 16.5核酸/489 16.5.1碱基与戊糖/490 16.5.2核苷和核苷酸/490 16.5.3核酸的一级结构/491 16.5.4DNA双螺旋结构/492 关键词/493 习题/494 第17章周环反应/497 17.1电环化反应/497 17.1.1电环化反应的基本特征/497 17.1.2Woodward-Hoffmann规则和前线轨道理论/498 17.1.3电环化关环和电环化开环的驱动力/501 17.2环加成反应/502 17.2.1[2 2]环加成反应/503 17.2.2[4 2]环加成反应/505 17.2.3环加成反应的立体选择性规律/511 17.3σ-迁移反应/512 17.3.1[1,j]H迁移/512 17.3.2[1,j]C迁移/514 17.3.3[3,3]C迁移/515 关键词/517 习题/518 参考文献/522