高等物理有机化学
课程编码:180082070300P1008H
英文名称:Advanced Physical Organic Chemistry
课时:60
学分:3.00
课程属性:学科核心课
主讲教师:杨镜奎
教学目的要求
本课程为化学学科研究生的学科核心课程。要求学生用有机化学及物理化学的理论、概念和方法研究有机化合物的结构、性质及有机反应机理,从分子轨道理论、动力学、立体化学、介质效应及有机反应活性中间体等不同角度研究反应机理及结构与性能的相关性。由分步反应到协同反应,从基态到激发态讨论不同的反应机理。其宗旨是达到对复杂有机化学反应是如何发生(Why)的和物质结构与性能关系有更深入的认识,并学会将相关理论用到今后的实际研究工作中。同时通过阅读近期文献中相应于各章内容有关文献资料,了解前沿研究结果,发现有待解决的难题尝试提出新的研究内容,学习如何提出研究问题并利用综合实验数据,得出相应结论的科学研究方法,一方面培养学生发现问题的能力,另一方面也逐步提高独立思考及综合分析和解决问题的能力。
要点说明:第二到六章为重点掌握内容;第七章及第八章为一般了解熟悉内容。
具体重点如下:不同共轭效应及取代基效应和场效应;软硬酸碱理论及氢键对结构与性能的影响;久期行列式;如何利用各类分子轨道理论预测化学反应过程中的立体化学控制及位置选择性控制;Mobius环;旋光活性预测计算;旋光谱(ORD)或圆二色谱(CD)与八区率的关系;不同活性中间体的杂化轨道及立体空间结构;离子自由基的性能与反应独特性。
难点:
1)物理有机几乎与所有有机课程均有关系,主要是关联、广度及深度的问题,强调关系与原因;如何凸显本课程的特色与不同课程的区别是一难点。
2)如何将经典的基础理论与前沿研究有效结合,提高学生的学习兴趣发现科学研究中深层次的问题。面对的是基础与前沿新理论及现代技术的融合问题。
预修课程
有机化学、有机结构分析、物理化学或相近课程
补充课程:量子有机化学基础,行列式简单计算(本科高等数学)
大纲内容
第一章 前言 2.0学时 杨镜奎
第1节 前言
第二章 有机反应能量、机理及相关问题 13.0学时 杨镜奎
第1节 有机反应能量、机理及相关问题
第三章 溶剂效应、酸碱理论、结构与性能关系 6.0学时 杨镜奎
第1节 溶剂效应、酸碱理论、结构与性能关系
第四章 周环化学及协同反应 15.0学时 杨镜奎
第1节 周环化学及协同反应
第五章 立体化学 10.0学时 杨镜奎
第1节 立体化学
第六章 有机反应活性中间体及研究方法 6.0学时 杨镜奎
第1节 有机反应活性中间体及研究方法
第七章 催化反应和机理 2.0学时 杨镜奎
第1节 催化反应和机理
第八章 有机光化学和电化学 4.0学时 杨镜奎
第1节 有机光化学和电化学
第九章 考试 2.0学时 杨镜奎
第1节 考试
教材信息
1、
化学反应机理导论
魏运洋,李建
2004年1月
科学出版社
2、
立体化学
叶秀林
2001年3月
北京大学出版社
3、
理论有机化学导论
孙祥玉
1994年7月
中国科学院研究生院化学部(讲义)
参考书
1、
现代物理有机化学
E.A.Anslyn等著,计国桢、佟振合等译
2009年9月
高等教育出版社
2、
Physcial Organic Chemistry(物理有机化学,第2版,影印)
Neil Isaacs
1997年
世界图书出版公司北京分公司(Addison Wesley Longman授权)
3、
有机化学中的螺共轭效应和异头效应
魏荣宝,何旭斌,欧其
2008年10月
科学出版社
课程教师信息
首席 杨镜奎教授