【正文】 軌道沿著軌道對稱軸方向重疊成鍵，成鍵電子云分布呈圓柱形軸對稱，這樣形成的共價鍵叫 σ鍵。 H H N NH N 22飽和性： +H（ 1s） Cl(2p) HCl 方向性： 2022/2/3 Advanced Organic Chemistry 58 167。 3)成鍵后 ， 體系能量下降 ， 形成穩(wěn)定分子 。 ?價鍵理論 和 分子軌道理論 都是建立在量子力學的基礎上的，都是量子力學的不同的近似處理，它們相輔相成，是當前闡明共價鍵和分子結(jié)構(gòu)應用最普遍的兩種方法。化學變化只涉及到原子實 (Core)外的電子，即價電子的反應。 2022/2/3 Advanced Organic Chemistry 53 167。 經(jīng)典結(jié)構(gòu)理論介紹 3. 碳原子的四面體學說 ?1874年荷蘭青年化學家范特霍夫 〔 van′tHoff〕 和法國青年化學家勒貝爾 (Le BeL)分別提出： ?碳原子處在一個四面體的中心，四個價鍵指向四面體的四個頂點。闡明了當時還不了解的異構(gòu)現(xiàn)象。 ?1865年，凱庫勒提出了苯的結(jié)構(gòu)（凱庫勒式）。 由靜態(tài)立體化學向動態(tài)立體化學發(fā)展 (構(gòu)象分析 ) 量子化學應用越來越廣泛 2022/2/3 Advanced Organic Chemistry 44 研究由簡單體系向復雜體系延伸 ? 如：模擬酶催化研究、致癌和抗癌機理研究、遺傳、免疫、生命信息傳遞過程研究、分子組裝與超分子體系研究（分子識別）等均涉及復雜的生命體系。 2022/2/3 Advanced Organic Chemistry 42 九、計算化學 計算化學在有機化學中占有重要地位，研究內(nèi)容越來越廣泛，許多化學和生物化學甚至分子生物學問題，均應用計算化學方法進行研究。這一階段的研究包括：闡明疾病防治的分子和細胞機制以及藥物作用的靶標，發(fā)展尋找新藥的新理論、新方法、新技術，其核心就是要發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新藥物的先導化合物的分子結(jié)構(gòu)并加以優(yōu)化。主要表現(xiàn)在基礎理論研究不夠深入、系統(tǒng)，缺乏原創(chuàng)性的分子設計思想，研究課題多屬跟蹤性質(zhì)。 4．可重復使用材料、可降解材料和生物質(zhì)的利用以及人類生活中廢棄物的再利用。 2022/2/3 Advanced Organic Chemistry 37 本領域的研究應對于以下方面予以關注 。 2．生物催化體系及其模擬研究，包括催化抗體、酶性核酸的結(jié) 構(gòu)改造和整體細胞的生物轉(zhuǎn)化等。利用化學手段研究生命體系的過程及調(diào)控。 ?有機硅：不飽和有機硅，生物有機硅、以及硅烯、硅賓、硅的 3d 空軌道化學及多硅烷。 2022/2/3 Advanced Organic Chemistry 30 ?四個重要支柱：有機磷、氟、硼、硅等 ?有機磷：農(nóng)藥、醫(yī)藥、阻燃劑、萃取劑、潤滑油添加劑、水處理劑、 Wittig 反應。 OHB u tHO HOHM e H OH OOOOOOCorey 1988 Ginkgolide 銀杏內(nèi)酯的合成是精心 設計合成的一個代表作 2022/2/3 Advanced Organic Chemistry 29 四、金屬與元素有機化學 Organometallics 金屬有機化學是研究金屬有機化合物的合成、結(jié)構(gòu)、反應及應用的一門科學。天然產(chǎn)物化學的研究內(nèi)容主要涉及 : 生物樣品中有機分子的 分離純化、理化性質(zhì)、結(jié)構(gòu)表征、生源途徑、功能、生物活性、全合成、結(jié)構(gòu)修飾改造和構(gòu)效關系 等。 D o e r i n g , 1 9 4 4 )2022/2/3 Advanced Organic Chemistry 18 歷史回顧（二戰(zhàn)之后） Woodward 時代 N NN H2OM eM eH2NOH2NOM eM eHN H2ONNM eM eM eM eHHHN H2OHH2NON HOM e OPOOOOO HHH OHNHN M eM eC oC NV i t a m i n B 1 2 ( 1 9 7 3 )NONHHHHOS t r y c h n i n e ( 1 9 5 4 )OOM eHH OHH OOOH OHOt B uOOHG i n k g o l i d e B ( 1 9 8 8 )2022/2/3 Advanced Organic Chemistry 19 歷史回顧（ 19902022） M eIOO M eO M eSOOOM eO HON HO HM e OH OM eOH OM eOOOM e OHNM eHOM e S S SH OC a l i c h e a m i c i n ? 1I ( 1 9 9 2 )OON HO HOP hO HOA c OO B zA c OH OHOT a x o lT M ( 1 9 9 4 )OO HHHM eOOHOHM eM eHHM eO HOH OM eO HM eO HH OOO HM eOM e OHM eHO HN H C O2M eC y t o v a r i c i n ( 1 9 9 0 )2022/2/3 Advanced Organic Chemistry 20 海洋毒素 (1) OH OO HO HO HO HOOOO HH2NO HM eH OO HO HO HO HO HOO HO HO HO HH OOO HO HHH OO HO HM eO HOO HO HO HH OO HM e OOM eM e O HO HO HH OO HOHO HH OO HO HO HM eO HM eO HOH NONHO HP a l y t o x i n ( 1 9 9 4 )Tailored Synthesis: ? Chirality ? Rational logic driven design ? High level of sophistication Palytoxin ? C131H227N3O53 ? Mr= ? 64 asymmetric ? 6 Olefin centers ? 270= isomers 2022/2/3 Advanced Organic Chemistry 21 海洋毒素 (2) OOOOOOOOM eHH M eH HHM eHHHM e M eH M eHOOOOHHHHM eHH OC H OB r e v e t o x i n B ( 1 9 9 5 )OOOOOOOOOHH OHHHHHHH H HHHHHHO HM eOOOOM eHM eHHHO HHHM eC i g u a t o x i n C T X 3 C ( 2 0 0 1 )2022/2/3 Advanced Organic Chemistry 22 理論分子與非天然復雜分子 2022/2/3 Advanced Organic Chemistry 23 研究內(nèi)容： 1．開展合成方法學研究 : 發(fā)展新概念、 新反應、新試劑、新方法，發(fā)展高選擇性、高效、 高原子經(jīng)濟性反應，以及環(huán)境友好介質(zhì)中的、實用的、 “理想的”合成方法。 21世紀，有機合成化學面臨著新的機遇和挑戰(zhàn)，生命科學、材料科學和環(huán)境科學的發(fā)展對有機合成化學家提出了新的、更高的要求，即發(fā)展“理想的”合成方法：強調(diào)實用的、環(huán)境友好的、資源可持續(xù)利用的，它能夠從簡單的原料出發(fā)，在溫和條件下經(jīng)過簡單的步驟，快速、高選擇性地轉(zhuǎn)化為目標分子。 3. 分子間弱相互作用和超分子化學 包括基元結(jié)構(gòu)的設計和合成，分子間弱相互作用的加和與協(xié)同產(chǎn)生的方向和選擇性，分子組裝和分子識別，超分子的結(jié)構(gòu)和表征，超分子體系的信息功能和用途等問題，為物理有機化學創(chuàng)造了新的機遇。它研究有機化合物的結(jié)構(gòu)和性能，有機化學反應如何發(fā)生和為什么發(fā)生，從中找出規(guī)律，指導設計、合成新的物種，預見和發(fā)現(xiàn)新的有機現(xiàn)象。 ? 如：分子的識別與組裝；分子設計；新型功能材料的發(fā)現(xiàn)、制備與利用；選擇性反應與催化不對稱合成；綠色有機合成與原子經(jīng)濟性研究與應用等，在現(xiàn)在及將來顯得越來越重要。 ? 高等有機化學 新理論、新方法、新反應 的發(fā)展促進了生命科學、材料科學和環(huán)境科學的更大交叉與發(fā)展。 2022/2/3 Advanced Organic Chemistry 7 一 、物理有機化學 (Physical Organic Chemistry) 用 物理化學 的方法研究有機化學的科學，是一門指導有機化學其它學科發(fā)展的學科。 有機化學主要研究領域 2022/2/