有机化学（第4版）（王彦广）

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

16.2.2二级和高级结构/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