化學(xué)式論文

1、第三節(jié) 化學(xué)結(jié)構(gòu)說 ——結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,,化教06專 應(yīng)偉霞,44號(hào),,,布特列洛夫 （1828一1886）,阿列克薩得爾·米哈依洛維奇·布特列洛夫，是世界聞名的俄國化學(xué)家，他是化學(xué)結(jié)構(gòu)理論的創(chuàng)立者之一，是俄國有機(jī)化學(xué)家組成的喀山學(xué)派的領(lǐng)導(dǎo)人和學(xué)術(shù)帶頭人，這個(gè)學(xué)派薈萃了一大批俄國化學(xué)界的精英，在世界化學(xué)史上有著深遠(yuǎn)的影響。 1861年他在“德國自然科學(xué)家和醫(yī)

2、生代表大會(huì)”上，做了《論物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)》的報(bào)告，強(qiáng)調(diào)了化學(xué)結(jié)構(gòu)的概念。最先用有機(jī)結(jié)構(gòu)理論解釋同分異構(gòu)現(xiàn)象。 　 他首先提出了有關(guān)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)理論。據(jù)此進(jìn)行了一些有機(jī)物的預(yù)言與合成，如二碘甲烷、叔丁醇、異丁烯、烏洛托品和類糖化合物等。他的結(jié)構(gòu)學(xué)說對有機(jī)化學(xué)的發(fā)展起著很大的推動(dòng)作用。他用最簡單的甲醛為原料，通過聚合生成二羥基甲基，再在石灰水的催化下，合成了糖類化臺(tái)物。這為高分子合成打開了通道。 此外他還發(fā)現(xiàn)了異丁烯的聚合反應(yīng)

3、，并對聚合反應(yīng)作系統(tǒng)的研究，為以后的合成橡膠工業(yè)打下了基礎(chǔ)。 1864年寫了《有機(jī)化學(xué)通論導(dǎo)言》，書根據(jù)有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)對有機(jī)物進(jìn)行了分類。,“化學(xué)結(jié)構(gòu)”概念提出的背景,日拉爾和凱庫勒：建筑觀點(diǎn)的分子結(jié)構(gòu) 即：一種分子的結(jié)構(gòu)是把組成它的各種原子看成像木塊和磚石一樣有機(jī)結(jié)合起來的“建筑物”。舉例： 乙烯 氯氣,布特列洛夫提出的“化學(xué)結(jié)構(gòu)”概念,觀點(diǎn)：,假定一個(gè)化學(xué)原子具有一定的和有限的化學(xué)親和

4、力值，化學(xué)原子利用這種親和力參加形成物質(zhì)。而這種化學(xué)關(guān)系，或者說在所形成的化合物中各原子間的相互連接，就用‘化學(xué)結(jié)構(gòu)’這個(gè)詞來表示。,一個(gè)分子的本性，取決于組合單元的本性、數(shù)量和化學(xué)結(jié)構(gòu)。,結(jié)論：,分子的化學(xué)結(jié)構(gòu),,,了解或預(yù)測,確 定,分子的化學(xué)性質(zhì),一種化合物也就只有一種結(jié)構(gòu)式，而不是多個(gè)反應(yīng)式。,關(guān)于碳的四個(gè)價(jià)是否等價(jià)的爭議,布特列洛夫的觀點(diǎn)： 碳的四個(gè)價(jià)是不等同的,卡爾·肖萊馬( 1834-1892),德國化

5、學(xué)家肖萊馬基于對有機(jī)結(jié)構(gòu)理論和異構(gòu)現(xiàn)象的正確理解，用大量實(shí)驗(yàn)充分證實(shí)了碳的四個(gè)價(jià)是等同的,肖萊馬簡介（Carl Schorlemmer，1834-1892） 德國有機(jī)化學(xué)家肖萊馬，1834年9月30日生于達(dá)姆塔特城的一個(gè)木匠家庭。早年就喜愛化學(xué)，因貧困只好一面當(dāng)藥劑師學(xué)徒，一面自學(xué)。1859年考入吉森大學(xué)化學(xué)系，只念了一學(xué)期就被迫輟學(xué)。 同年秋天，去英國曼徹斯特，為歐文斯學(xué)院的化學(xué)教授羅斯科的私人助手。18

6、61年成為化學(xué)實(shí)驗(yàn)室助教，開始了獨(dú)立的科學(xué)研究。1871年被破格當(dāng)選為英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。1874年成為歐文斯學(xué)院第一任有機(jī)化學(xué)教授。1878年被選為美國哲學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)員。1892年6月27日在曼徹斯特逝世。 肖萊馬以重要而又基本的有機(jī)化合物脂肪烴為研究對象，完成了許多重要發(fā)現(xiàn)。他首次分離出戊烷、己烷、庚烷和辛烷，測定了它們的沸點(diǎn)、元素組成和分子量，填補(bǔ)了脂肪烴系列中的空白。他還制得許多烴的衍生物，合成了四甲基乙烷和正丙醇等。 在理

7、論方面，他證明了碳原子四個(gè)化合價(jià)的等同性，正確解釋了有機(jī)物的異構(gòu)現(xiàn)象、對有機(jī)結(jié)構(gòu)理論的確立和發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。 　 肖萊馬主要著作有：《有機(jī)化學(xué)教程》、《化學(xué)教程大全》、《有機(jī)化學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展》、《化學(xué)通史》等。,1864年，英國化學(xué)家布朗和德國化學(xué)家L.邁爾提出了雙鍵概念和表示法。,1862年，德國化學(xué)家艾倫邁爾認(rèn)識(shí)到乙炔中存在三鍵。,邁爾是 德國化學(xué)家。1830年 8月19日生于奧爾登堡法勒，1895年 4月11日卒于蒂賓根。1

8、851年開始在蘇黎世學(xué)醫(yī)。后在海德堡隨R.W.本生學(xué)習(xí)化學(xué)；在柯尼斯堡學(xué)習(xí)物理；在維爾茨堡學(xué)習(xí)病理學(xué)，1854年在此獲得醫(yī)生資格。1859年在布雷斯勞大學(xué)獲博士學(xué)位，后任該校講師。1868年任卡爾斯魯厄工業(yè)學(xué)院教授。1876～1895年，任蒂賓根大學(xué)的首任化學(xué)教授。,邁爾1864年在他的《現(xiàn)代化學(xué)理論》一書中按照原子量的遞增次序，詳細(xì)討論了各元素的物理性質(zhì)，并在書中刊出了一個(gè)元素周期表。1869年，他又制作了一個(gè)化學(xué)元素周期表，明確指出

9、元素的性質(zhì)是它們的原子量的函數(shù)。,此外，邁爾提出了以“原子價(jià)”術(shù)語代替“原子親和力單位”，把“雙鍵”列為“不飽和”鍵，發(fā)展了原子價(jià)學(xué)說。,第四節(jié) 立體化學(xué)理論——從二維到三維空間,旋光異構(gòu)現(xiàn)象,1815年-1835年，法國人畢奧最早觀察一些天然存在的有機(jī)物（松節(jié)油、樟腦、糖及酒石酸），發(fā)現(xiàn)了旋光現(xiàn)象。由此指出：有機(jī)化合物在非結(jié)晶狀態(tài)下所具有的旋光性，一定是它的分子所固有的性能。,1844年，貝采里烏斯的學(xué)生米希爾里希發(fā)現(xiàn)了兩種酒石

10、酸有相同的化學(xué)成分，但其中一種以及它的鹽都有旋光性，而另一種卻沒有。,1848年L.巴斯德發(fā)現(xiàn)重要的事實(shí)：酒石酸鹽有特殊的半面晶面，并且所有這種酒石酸鹽的半面晶面與它的旋光性可能存在一定關(guān)系，若沒有旋光性的那種酒石酸的結(jié)構(gòu)應(yīng)該是對稱的。,,,巴斯德小心地分離到兩種酒石酸結(jié)晶體，一種半面晶面向左，一種半面晶面向右。然后用偏振裝置分別檢查它們的溶液，驚奇的發(fā)現(xiàn):前者的晶體能使平面偏振光向左旋轉(zhuǎn)，后者的晶體則使平面偏振光向右旋轉(zhuǎn)，兩者旋轉(zhuǎn)后的

11、角度卻相同。他后又把這兩種晶體各取等重制成混合溶液，再通過偏振裝置，卻對平面偏振光不產(chǎn)生影響。,巴斯德有趣的實(shí)驗(yàn),碳的四面體構(gòu)型學(xué)說,1874年9月，范霍夫發(fā)表了論巴斯德旋光異構(gòu)成果小冊子《化學(xué)的結(jié)構(gòu)式……空間分布論》后次年在增補(bǔ)本《立體化學(xué)》中系統(tǒng)闡述了“碳的四面體構(gòu)型”的理論觀點(diǎn)。他指出：碳的四個(gè)價(jià)指向四面體的頂點(diǎn)，而碳原子本身占據(jù)四面體的中心。,范霍夫（1852-1911）,范霍夫是荷蘭化學(xué)家，也是第一位獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的化學(xué)家

12、，1852年8月30日生于鹿特丹一個(gè)醫(yī)生家庭。早在上中學(xué)時(shí)，就對化學(xué)非常入迷，經(jīng)常從事自己的“小實(shí)驗(yàn)”。1869年入德爾夫特高等工藝學(xué)校學(xué)習(xí)技術(shù)。1871年入萊特大學(xué)主攻數(shù)學(xué)。1872年去波恩跟凱庫勒學(xué)習(xí)，后來又去巴黎受教于武爾茲。1874年，獲博士學(xué)位。1885年被選為荷蘭皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，還是柏林科學(xué)院院士及許多國家的化學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)員。1911年3月1日在柏林逝世。,范霍夫首先提出碳的四面體構(gòu)型的立體概念，弄清了有機(jī)物旋光異構(gòu)的原因。在物理

13、化學(xué)方面，他研究過質(zhì)量作用和反應(yīng)速度，發(fā)展了近代溶液理論，并應(yīng)用相律研究鹽的結(jié)晶過程。主要著作：《空間化學(xué)引論》、《化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究》、《數(shù)量、質(zhì)量和時(shí)間方面的化學(xué)原理》等。,,張力理論：環(huán)狀化合物的穩(wěn)定性取決于它們的價(jià)鍵角偏離碳四面體正常價(jià)鍵角的程度。偏離越大，張力越大，則化合物越不穩(wěn)定。根據(jù)張力理論可知：五元環(huán)化合物比較穩(wěn)定，而四元、三元環(huán)化合物表現(xiàn)出化學(xué)性質(zhì)活潑，容易反應(yīng)。張力理論的不足：假定了碳環(huán)上所有的碳原子是處于同一個(gè)平面

14、之內(nèi)。,立體化學(xué)的不斷發(fā)展,,1890年，薩赫斯提出了無張力環(huán)的概念，認(rèn)為環(huán)己烷中碳原子不在同一個(gè)平面內(nèi)，就可仍就保持正常的鍵角，形成無張力環(huán)，環(huán)己烷就表現(xiàn)出穩(wěn)定性質(zhì)。1894年-1897年，德國化學(xué)家邁爾及其學(xué)生研究“位阻”現(xiàn)象，提出了“位阻理論”。19世紀(jì)末，英國化學(xué)家波普制得氮、硫、硒等不含不對稱碳原子的旋光化合物。,新發(fā)展,化學(xué)結(jié)構(gòu)說,本堂小結(jié),,“化學(xué)結(jié)構(gòu)”概念提出的背景,布特列洛夫提出的“化學(xué)結(jié)構(gòu)”概念,關(guān)于碳的四個(gè)價(jià)是