《有机化学》教学大纲

1《有机化学》Ⅳ教学大纲课程名称：有机化学Ⅳ，OrganicChemistryⅣ课程号（代码）：20321240-5课程类别：基础课学时：64学分：4教学目的及要求：有机化学是医学各专业的一门重要基础课，其主要任务是通过本课程的教学，使学生掌握有机化学的基础知识、基本理论及基本实验技能，提高分析问题和解决问题的能力，为生物化学、微生物学、免疫学等后期课程的学习打下基础。本课程的要求如下：一掌握各类有机化合物的结构、命名法、主要理化性质、了解重要合成法及官能团的鉴别。二、正确理解现代化学键理论（原子轨道杂化、σ键、π键及大π键）、电性效应（诱导效应，共轭效应和场效应）、立体效应、共振论、典型的反应机理（亲电反应、亲核反应及游离基反应）及立体异体、构象分析等基本概念，并用来理解或解释有机化合物结构和性质的关系。本课程适用于临床医学七、八*、五年制学生、卫生五年制、四年制本科学生，讲课64学时。其中划线内容为重点内容或基本要求。教学内容：第一章绪论（1学时）有机化学中的化学键——共价键的形成及参数。有机化学反应的基本类型。有机化合物和有机化学的概念。有机化合物的分类。第二章烷烃（4学时）第一节烷烃的结构和异构现象烷烃的结构——碳原子的SP3杂化）。σ键的形成及特点。烷烃的同分异构现象：碳链异构和构象异构。第二节烷烃的命名烷烃的通式和同系列，普通命名法：烷基、饱和碳原子及氢原子的类型。烷烃的系统命名法、顺序规则。第三节烷烃的性质烷烃的化学性质：卤代反应及卤代反应机制；1º、2º、3º氢的活性。自由基的稳定性顺序。生物体内的自由基及自由基反应。第三章烯烃、炔烃、二烯烃（7学时）第一节烯烃和炔烃烯烃、炔烃的结构——碳原子的SP2杂化和SP杂化。π键的形成及特点。烯烃和炔烃的命名。顺反异构的概念，产生条件，顺反异构的命名法（顺反和Z、E构型标记法）。烯烃和炔烃的化性：与亲电试剂加成、马氏规则、氧化反应。亲电加成反应机制。诱导2效应，碳正离子的种类及稳定性顺序。烯烃、炔烃的催化加氢。烯烃的自由基反应。端基炔烃碳原子上的氢原子的弱酸性（炔化物的生成）。第二节二烯烃二烯烃的结构类型。共轭二烯烃的结构，共轭体系（π-π共轭，P-π共轭）和共轭效应，共轭二烯烃的加成反应，1,4-加成反应。诱导效应和共轭效应的主要特点。第四章环烃（6学时）第一节脂环烃脂环烃的分类：单环和多环（螺环和桥环），脂环烃的命名。环烷烃的稳定性与环大小的关系。环烷烃的化学性质：三、四元环的加成，五、六元环的取代反应。环己烷的构象（椅式和船式），直立键（a键），平伏键（e键），取代环己烷的构象，二取代环己烷的构型异构和构象异构。十氢萘的构象和稳定性。萜类化合物的结构(异戊二烯单元)、分类和命名。常见单萜（开链萜、单环萜、双环萜）的结构、性状和用途。重要的萜类化合物：叶绿醇、维生素A、青蒿素、β-胡萝卜素。第二节芳香烃芳香烃的分类和命名。苯的结构特点（环状闭合共轭体系）。苯同系物的异构现象和命名，单环芳烃的化学性质：苯环上的亲电取代反应（卤代、硝化、磺化、烷基化）及亲电取代反应机制，苯环上取代基的定位效应，两类定位基的特点；苯环侧链的反应：自由基取代反应及氧化反应。稠环芳烃：菲、蒽的结构、环戊烷并氢化菲的结构。萘的结构和化性：亲电取代反应，氧化反应。非苯型芳香烃、结构特点及Huckel规则。第五章对映异构（5学时）第一节对映异构现象立体异构现象的概念。对映异构现象，手性碳、手性分子、手性分子与对称因素（对称中心、对称面）的关系。无手性碳原子分子的对映异构现象。第二节对映异构体的旋光性对映异构体的光学活性、偏振光、旋光度、比旋光度。第三节对映异构体的标记对映异构体的表示方法——费歇尔投影式，对映异构体的命名（D、L及R、S标记法）。含有两个及两个以上手性碳原子分子的立体异构体（对映体、非对映体、内消旋体、外消旋体）。外消旋体的拆分。手性碳原子与对映异构体数目的关系。化学反应中的立体化学，对映异构体的生物学意义。第六章卤代烃（4学时）第一节卤代烃的分类和命名卤代烃的分类、命名（系统命名法）第二节卤代烃的性质卤代烃的物性。一卤代烷的化性：亲核取代反应（与水、氰化钠/醇、胺、硝酸银/醇等），3消除反应和查依采夫规则。亲核取代反应机制（SN1和SN2），消除反应机制。取代反应和消去反应的关系，影响反应速度的因素及活性顺序。第三节不饱和卤代烃的结构和性质不饱和卤烃的分类和命名，不饱和卤烃的结构及卤原子活性。重要的卤烃——氟利昂和四氟乙烯。第七章醇、酚、醚（5学时）第一节醇醇的结构、分类及命名。一元醇的性质：氢键对物理性质的影响。一元醇的化学性质：酸性、与Lucas试剂反应（亲核取代）、脱水反应（分子内脱水及分子间脱水）、与无机酸成酯的反应、脱氢与氧化反应。邻二醇的反应。硫醇的命名，化学性质：弱酸性和氧化反应。第二节酚酚的分类、结构、命名。酚的化性：弱酸性、与FeCl3的显色反应、氧化反应；芳环上的亲电取代反应（硝化、溴代）。第三节醚醚的醚的结构和分类、命名，醚的化学性质：羊盐的生成。环氧化合物和冠醚的概念、命名及应用，环氧化合物的开环反应。硫醚的命名、化学性质：锍盐的生成、氧化反应。第八章醛、酮、醌（4学时）第一节醛酮醛、酮的分类和命名。羰基的结构。羰基的亲核加成反应（与HCN、NaHSO3、醇、氨的衍生物）；亲核加成反应机制及活性。α-碳原子上活泼氢的反应：（羟醛缩合反应、卤仿反应）、还原反应、醛的氧化反应、歧化反应、与Schiff试剂的反应。醛、酮与格利雅试剂的反应、醛、酮与Wittig试剂的反应。第二节醌醌的结构、命名和化学性质——加成反应，氧化-还原反应，与医学有关的羰基化合物。第九章羧酸及其衍生物（6学时）第一节羧酸羧酸的命名及结构。羧酸的分类。一元羧酸的化学性质：酸性、羧基上的羟基被取代生成其衍生物；脱羧反应；羧酸α-碳上氢的卤代反应。二元羧酸的热分解反应。脂肪酸的生物意义。第二节羧酸衍生物羧酸衍生物——酰卤、酸酐、酯和酰胺的结构、命名、化性：水解、醇解、氨解及其反应机制；羧酸衍生物的还原反应。酯缩合反应及生物体内的重要实例。第十章羟基酸和酮酸（3学时）第一节羟基酸羟基酸的结构和命名（系统命名及俗名）。羟基酸的化性：酸性、氧化反应。α-羟基酸的分解反应，醇酸的特殊反应（生成交酯、不饱和酸、内酯）。重要的羟基酸：乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、水杨酸及其衍生物——乙酰水杨酸（阿斯匹林）、水杨酸甲酯（冬青4油）、对氨基水杨酸（简称PAS），前列腺酸。酚酸的脱羧反应。第二节酮酸酮酸的结构和命名（系统命名及取代酰基命名法）。酮酸的化性：酸性、还原反应，α-酮酸的氧化反应及氨基化反应。β-酮酸的脱羧反应。酶催化下酮酸和醇酸的相互转变。重要的酮酸：丙酮酸、β-丁酮酸（名乙酰乙酸）、α-丁酮二酸（名草酰乙酸）、α-戊酮二酸、酮体。第三节互变异构现象乙酰乙酸乙酯的互变异构现象，产生酮型-烯醇型互变异构的条件。乙酰乙酸乙酯的重要反应（酮式分解和酸式分解）。第十一章胺和含磷有机化合物（4学时）第一节胺胺的分类和命名，胺的结构和化学性质：碱性、酰化反应、磺酰化反应、与亚硝酸反应。芳香胺环上的取代反应。重要的胺及其衍生物：胆碱与乙酰胆碱、肾上腺素、去甲肾上腺素、多巴胺、5-羟基色胺，季铵盐：新洁尔灭。重氮盐的生成和重氮盐反应：放氮反应（生成不同取代物）和偶联反应（生成偶氮染料或指示剂）。第二节酰胺酰胺的结构和化学性质：酸碱性、与亚硝酸反应。碳酸衍生物——脲的性质：弱碱性、水解、与HNO2反应、缩二脲反应。酰化剂及其在医药工业、有机合成中的应用。胍、脒和丙二酰脲的结构、碱性，巴比妥酸及巴比妥类药物。第三节有机磷化合物有机磷化合物的分类（膦、膦酸、含氧磷酸及其酯、硫代磷酸酯类）和命名。生物体内的含磷有机物，有机磷酸酯和硫代磷酸酯杀虫剂的杀虫机制和解毒方法。第十二章杂环化合物（3学时）第一节杂环化合物的分类和命名杂环化合物的定义、分类、基本杂环母核的名称，杂环化合物的命名。第二节含氮六元杂环六元杂环化合物的代表物——吡啶的结构和化性：碱性、亲电取代、侧链的氧化反应、环的加氢反应。重要六元杂环衍生物：烟酸、烟酰胺、异烟肼（雷米封）、胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）、胸腺嘧啶（T）。苯稠杂环衍生物：吲哚、喹啉。第三节含氮五元杂环五元杂环化合物的代表物——吡咯的结构和化性：弱酸性、亲电取代反应。重要五元杂环及其衍生物：咪唑、组胺、噻唑、青霉素基本结构。嘌呤衍生物：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、尿酸。第四节生物碱生物碱的概念、分类、一般性质：沉淀反应、显色反应。重要的生物碱实例。第十三章脂类（3学时）5第一节油脂脂类的概念。油脂的组成、结构、命名。油脂的化学性质：皂化、加成、氧化反应。第二节磷脂和糖脂磷脂和糖脂的结构，磷脂的生物学意义。重要的个别化合物：α-卵磷脂、α-脑磷脂、鞘磷脂、脑苷脂。第三节甾族化合物甾族化合物的基本骨架、构型、构象和命名。生物体内重要的甾族化合物：胆固醇、胆甾酸、甾体激素，它们的结构和与生命科学的关系。第十四章糖类（5学时）第一节单糖糖的概念和分类。单糖的分类（按官能团和碳原子数）。单糖的链状结构和构型。单糖的变旋光现象和环状结构（哈沃斯式和构象式）。单糖的化性：在稀碱液中的互变异构、在酸中脱水成呋喃环、氧化反应、还原反应、成酯反应、成苷、成脎反应。重要的单糖及其衍生物：葡萄糖、果糖和果糖磷酸酯、核糖、脱氧核糖、半乳糖。第二节低聚糖低聚糖：还原性和非还原性二糖的结构特点（糖苷键）、还原性和非还原性二糖的化学性质：水解、还原性。重要的二糖：蔗糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖，转化糖的概念。第三节多糖多糖：淀粉、纤维素的结构。重要的多糖：淀粉、糖元、纤维素、右旋糖酐、蛋白多糖。糖在医学上的意义。第十五章氨基酸和蛋白质（4学时）第一节氨基酸α-氨基酸的结构、构型、分类和命名。氨基酸的化学性质：两性电离和等电点、与茚三酮的显色反应、脱羧反应、脱水成肽反应。第二节肽肽的结构及命名，肽键的结构特点。肽链的结构测定。重要的肽类：谷胱甘肽、催产素、加压素、脑啡肽。第三节蛋白质蛋白质的元素组成和分类，蛋白质的结构：一级结构（肽键平面和氨基酸顺序）；蛋白质的高级结构——二级结构（α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲）、三级结构和四级结构）。蛋白质的化学性质：两性电离和等电点。蛋白质的显色反应（缩二脲反应、与茚三酮显色反应、蛋白黄反应）。蛋白质溶液的稳定因素和它的沉淀与变性。教材：*1.《有机化学》，(卫生部规划教材第六版)，吕以仙主编，人民卫生出版社，2004年2．《有机化学》，陈洪超主编、高等教育出版社，20046主要参考资料：1.倪沛洲主编的《有机化学》（卫生部规划教材第五版）2.[美]R.T莫里森，R•N•伯伊德著《有机化学》（上、下册）3.邢其毅等编写的《基础有机化学》（上、下册）。成绩评定：期末60%，期中20%，平时成绩20%