內容簡介
《有機化學自學指導(第三版)》與《有機化學》(第四版)相配套的輔助教材。全書編排主綫與主教材相呼應。除第1章和第18章外,每章第1部分為學習要求,講明本章應掌握、熟悉和瞭解的內容;第二部分為本章要點,簡明扼要地寫明本章的內容提要;第三部分為主教材中啓發性問題的參考答案;第四部分為主教材中習題的參考答案。為瞭幫助學生自我檢評學習效果,《有機化學自學指導(第三版)》附有七套綜閤測試題及其參考答案。
《有機化學自學指導(第三版)》可供高等學校生命科學各專業(醫學、衛生、生物、農學、獸醫、食品、釀造等專業)本科生使用,也可供相關專業選用和參考。
內頁插圖
目錄
第1章 緒論
1.1 學習要求
1.2 本章要點
1.3 習題參考答案
第2章 飽和烴
2.1 學習要求
2.2 本章要點
2.3 問題參考答案
2.4 習題參考答案
第3章 不飽和烴
3.1 學習要求
3.2 本章要點
3.3 問題參考答案
3.4 習題參考答案
第4章 芳香烴
4.1 學習要求
4.2 內容提要
4.3 問題參考答案
4.4 習題參考答案
第5章 對映異構
5.1 學習要求
5.2 本章要點
5.3 問題參考答案
5.4 習題參考答案
第6章 鹵代烴
6.1 學習要求
6.2 本章要點
6.3 問題參考答案
6.4 習題參考答案
第7章 醇酚醚
7.1 學習要求
7.2 本章要點
7.3 問題參考答案
7.4 習題參考答案
第8章 醛酮醌
8.1 學習要求
8.2 本章要點
8.3 問題參考答案
8.4 習題參考答案
第9章 羧酸及其衍生物
9.1 學習要求
9.2 本章要點
9.3 問題參考答案
9.4 習題參考答案
第10章 含氮和含磷有機化閤物
10.1 學習要求
10.2 本章要點
10.3 問題參考答案
10.4 刁題參考答案
第11章 取代羧酸
11.1 學習要求
11.2 本章要點
11.3 問題參考答案
11.4 習題參考答案
第12章 雜環化閤物
12.1 學習要求
12.2 本章要點
12.3 問題參考答案
12.4 習題參考答案
第13章 脂類和萜類化閤物
13.1 學習要求
13.2 本章要點
13.3 問題參考答案
13.4 習題參考答案
第14章 糖類
14.1 學習要求
14.2 本章要點
14.3 問題參考答案
14.4 習題參考答案
第15章 蛋白質和核酸
15.1 學習要求
15.2 本章要點
15.3 問題參考答案
15.4 習題參考答案
第16章 波譜學基礎
16.1 學習要求
16.2 本章要點
16.3 問題參考答案
16.4 習題參考答案
第17章 生物體內的化學變化
(簡介)
17.1 學習要求
17.2 本章要點
17.3 習題參考答案
第18章 生物材料簡介
18.1 學習要求
18.2 本章要點
18.3 習題參考答案
綜閤測試題(一)
綜閤測試題(二)
綜閤測試題(三)
綜閤測試題(四)
綜閤測試題(五)
綜閤測試題(六)
綜閤測試題(七)
前言/序言
大學有機化學所講述的內容對初入大學的學生來講,起步有些偏高,有看書瞭然,閉書茫然之感。為幫助學生適應大學的學習環境和學習方法,有一本可讀性好、使用後感到對學習有機化學有顯著幫助的有機化學輔導教材很有必要。為此我們總結瞭數十年的教學經驗、教訓,編寫瞭《有機化學自學指導》一書,供學生自學使用。
本書是配閤陳洪超、羅美明、李映苓主編的普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材《有機化學》(第四版)的自學指導書,編排順序與《有機化學》(第四版)一緻。每章包括“學習要求”,指明應“掌握”、“熟悉”和“瞭解”的內容;示範歸納各章內容,以引導學生學會抓綱、突齣重點,培養善於分析、歸納問題的能力;各章有主教材中的問題和習題的參考答案,供學生自我評定用。
鑒彆題選用不同的典型反應和産生特徵現象(即産生氣體、有色、沉澱等),以鞏固學生掌握各類化閤物的典型性質;閤成題旨在培養學生綜閤應用所學化學知識的能力,設計齣閤理、簡便、可行的閤成路綫,並通過幾種閤成路綫的對比,發現異徑同歸的內在聯係,對於提高其有機化學學習興趣大有好處;綜閤測試題則可幫助學生進一步深化所學的知識,是對學生解題技巧的測試,也是其自我學習水平的體現。
參加本書編寫的學校有:四川大學、昆明醫科大學、重慶醫科大學、遵義醫學院、川北醫學院、貴陽醫學院、第三軍醫大學、大連醫科大學、徐州醫學院、濟寜醫學院和內濛古醫科大學。
本書編寫過程中得到瞭參編單位和高等教育齣版社各級領導的支持、關心和厚愛;孫振賢教授不懼高齡,無私奉獻、具體而耐心地指導瞭編寫工作。在此對他們錶示崇高的敬意。
由於我們的業務水平有限,書中不足或錯誤之處,誠懇地歡迎廣大師生指正,以便重印或再版時糾正。
編者
2013年9月於成都
探索現代分子世界的基石:精選非《有機化學自學指導(第三版)》之外的化學讀物 本書係精選係列,旨在拓展讀者在化學領域,特彆是與有機化學核心知識體係相互補充、相互支撐的多個重要分支中的深度和廣度。我們精挑細選瞭五部著作,它們分彆聚焦於理論基礎的深化、分析手段的革新、物理化學的嚴謹性、生命科學的應用,以及材料科學的前沿探索。 --- 1. 《量子化學計算原理與應用:從薛定諤方程到反應機理預測》 (聚焦:理論基礎的深化與計算化學的工具箱構建) 本書並非教授有機閤成的步驟,而是深入探討構成有機化學的微觀世界的底層物理學——量子力學。它將讀者從傳統的“軌道”概念提升到“電子波函數”的精確描述層麵。 核心內容概述: 薛定諤方程的解析與近似: 詳述瞭含多電子體係的薛定諤方程的構建,重點剖析瞭Hartree-Fock(哈特裏-福剋)方法、密度泛函理論(DFT)的哲學基礎和實際操作中的局限性與優勢。對於理解分子結構、鍵能以及激發態特性至關重要的電子結構計算方法被係統闡述。 基組的選擇與收斂性分析: 深入討論瞭不同類型基組(如STO, Pople係列, Correlation Consistent係列)對計算結果精度的影響。書中包含大量案例,展示瞭如何通過係統地增加基組尺寸來評估計算結果是否達到“化學精度”(Chemical Accuracy)。 分子動力學模擬: 與靜態電子結構計算不同,本書介紹瞭如何利用分子動力學(MD)模擬來研究分子在時間尺度上的演化。重點講解瞭力場(Force Fields)的構建,無論是基於經典力學(如MM2, AMBER)還是結閤量子力學(QM/MM混閤方法),如何用於模擬蛋白質摺疊、溶劑化效應以及過渡態的動態過程。 反應機理的高級預測: 詳細介紹瞭勢能麵(Potential Energy Surface, PES)的搜索策略,如何通過梯度優化找到駐點(穩定結構、過渡態)。對於有機反應,書中探討瞭如何利用頻率分析來確認鞍點(Transition State)的性質,並引入瞭內在反應坐標(IRC)理論,用以追蹤反應物的起始和産物的終結路徑。 本書價值定位: 本書是麵嚮希望將有機化學知識與現代計算工具相結閤的研究人員和高階學生。它不提供具體反應的“配方”,而是提供“預測分子行為”的數學和物理工具。 --- 2. 《色譜分離與質譜聯用技術:復雜混閤物的高效解析指南》 (聚焦:現代分析化學的核心技術——分離與結構確證) 現代化學研究,無論基礎理論還是應用開發,都離不開對産物和中間體的精確錶徵。《色譜分離與質譜聯用技術》側重於“分離的藝術”與“碎片的科學”。 核心內容概述: 色譜分離理論的進階: 區彆於基礎的分離原理介紹,本書深入探討瞭色譜峰展寬的機製(縱嚮擴散、傳質阻力),並詳細比較瞭高效液相色譜(HPLC)中的反相、正相、離子交換以及尺寸排阻色譜的適用範圍和優化策略。對於氣相色譜(GC),則側重於高分辨毛細管柱的性能評估。 二維分離技術(2D-LC/GC): 重點解析瞭多維色譜係統如何通過正交分離模式(如先分離極性,後分離疏水性)解決復雜天然産物或代謝組學樣本中的重疊峰問題。 質譜(MS)的離子化策略: 詳述瞭電噴霧電離(ESI)、大氣壓化學電離(APCI)和矩陣輔助激光解吸電離(MALDI)的機製,特彆關注它們在分析熱不穩定的有機大分子(如肽段、聚閤物)時的優劣。 高分辨質譜(HRMS)與碎片分析: 詳細介紹瞭四極杆、離子阱、飛行時間(TOF)以及軌道阱(Orbitrap)的原理。重點在於如何解讀碎片譜圖——如何利用高分辨數據精確推導齣元素組成,並結閤特定的裂解路徑模型(如McLafferty重排、alpha裂解)對未知有機分子進行“自下而上”的結構解析。 本書價值定位: 讀者可以通過本書掌握分離和鑒定復雜有機體係的“實戰技能”,而非僅僅瞭解反應産物的結構名稱。 --- 3. 《化學熱力學與動力學:從能量平衡到反應速率控製》 (聚焦:物理化學基礎對反應過程的約束與指導) 有機化學實驗的成功往往依賴於對熱力學可行性和動力學控製的深刻理解。本書是嚴謹的物理化學教材,專門為彌補應用化學中對熱力學細節理解的不足而編寫。 核心內容概述: 平衡態的熱力學深度: 詳細闡述瞭吉布斯自由能(G)在非標準條件下的應用,包括活度(Activity)的概念在非理想溶液(如高濃度反應體係)中的修正作用。對相平衡、化學勢的深入探討是理解溶解度和沉澱控製的關鍵。 反應速率論(Kinetics)的精確模型: 不止步於一級、二級反應,本書深入討論瞭復雜多步反應的速率控製步驟(Rate-Determining Step, RDS)分析、穩態近似法(Steady-State Approximation)的推導及其適用條件。 過渡態理論(TST): 全麵介紹瞭Eyring的過渡態理論,用統計力學方法推導瞭速率常數與活化能、活化熵之間的關係。這使得讀者能夠從微觀角度理解催化劑如何通過降低活化能或改變反應熵來加速反應。 高級動力學: 包含對光化學反應(如能級躍遷與量子産率)、電化學反應(如Butler-Volmer方程在有機電閤成中的應用)的動力學處理,這些都是傳統有機反應動力學中較少涉及的領域。 本書價值定位: 為尋求優化反應條件(提高産率、選擇性)的化學傢提供堅實的理論框架,解釋“為什麼”反應會以特定方式進行。 --- 4. 《生物化學核心:代謝途徑、酶催化與信號轉導》 (聚焦:有機分子在生命係統中的功能與轉化) 有機化學的最高級應用之一是理解和模擬生命過程。本書將有機分子視為生命活動的構建模塊和驅動力,聚焦於生物大分子的結構、功能及其動態變化。 核心內容概述: 蛋白質的摺疊與功能結構: 詳述瞭氨基酸的化學性質如何決定一級、二級(α螺鏇、β摺疊)及三級結構。重點分析瞭共價鍵(如二硫鍵)和弱相互作用(氫鍵、範德華力)在維持活性位點幾何構型中的作用。 酶催化的機理: 深入探討瞭酶催化與傳統有機催化(如酸堿催化)的本質區彆。通過Michaelis-Menten動力學,解析瞭底物結閤、産物釋放的速率常數。書中包含對具體酶促反應(如水解酶、氧化還原酶)中關鍵中間體(如共價中間體、煙酰胺輔酶的電子轉移)的化學描述。 關鍵代謝網絡解析: 係統梳理瞭糖酵解、三羧酸循環(TCA)、氧化磷酸化等核心代謝途徑中涉及的氧化還原反應、磷酸化反應的化學本質。理解這些途徑,就是理解有機分子如何在細胞內高效、定嚮地進行能量轉化和物質閤成。 核酸的化學穩定性和復製: 關注DNA/RNA骨架的化學性質(如酯鍵的穩定性、堿基配對的氫鍵網絡),以及分子生物學過程(如PCR)中涉及的化學試劑和溫度控製。 本書價值定位: 建立有機化學知識與生物學功能之間的橋梁,是理解藥物作用機製和生物閤成路徑的必備參考。 --- 5. 《高分子材料科學導論:聚閤反應動力學與材料性能的關聯》 (聚焦:大分子體係的構建與宏觀性能的調控) 本書關注的是有機分子量級達到韆、萬乃至百萬後,其集體行為如何轉化為可用的宏觀材料特性。它主要講述“如何閤成”和“如何測試”這些大分子。 核心內容概述: 聚閤反應的分類與控製: 細緻區分瞭自由基聚閤(包括活性/可控自由基聚閤如ATRP, RAFT)、逐步聚閤(縮聚)和開環聚閤的反應機理。重點在於如何通過調節引發劑、鏈轉移劑濃度來精確控製聚閤物的分子量分布(PDI)和鏈結構。 聚閤物結構與熱性能: 闡述瞭聚閤物鏈的構象(如捲麯、剛性)如何影響玻璃化轉變溫度(Tg)和熔點(Tm)。介紹瞭差示掃描量熱法(DSC)在分析這些熱轉變中的應用。 流變學基礎: 探討瞭高分子溶液和熔融態的粘彈性行為。講解瞭剪切速率、應力鬆弛等參數如何受分子量和分子間作用力影響,這是理解注塑、擠齣等加工過程的基礎。 功能性高分子的設計: 涉及共軛聚閤物在有機電子學中的應用(如有機發光二極管OLED),以及生物可降解聚閤物的設計原則,即如何通過引入特定官能團來控製材料的降解速率。 本書價值定位: 麵嚮材料化學和高分子工程領域,旨在通過有機閤成手段來設計具有特定宏觀物理、化學性質的新材料。