
| 作 者 | 张丹维 王彦广 裴坚 |
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| 单 位 | 北京大学 |
| 内容提要 | 本书为化学“101计划”规划的核心教材,全书共16章,分上、下两册,每册各8章。上册包括有机化学核心概念和重要基础理论、立体化学基础知识,以烷烃、卤代烃、烯烃和炔烃、芳香烃以及醇、酚、醚为代表的物质大类的结构和命名、合成和转化、反应类型及其反应机理等内容,涵盖饱和烃、不饱和烃、芳香烃及含杂原子官能团取代烃的物理化学性质。在此基础上展开有机化合物结构鉴定基础原理和表征等内容。下册主要是含羰基官能团的醛和酮、羧酸和羧酸衍生物、羰基α-碳上的反应以及胺和含氮芳香杂环化合物的化学。同时以专题形式分别介绍周环反应、金属有机化合物、糖类化合物以及氨基酸、蛋白质和核酸。本书包含了有机化学基础知识的经典内容,同时运用现代有机化学概念进行前沿拓展,是一本具有高阶性、创新性和挑战度的教材,可作为高等学校化学类专业有机化学课程教材及生命科学、医学、材料科学等其他相关学科专业的参考用书。另外,本书配有“AI赋能”平台,可为读者提供个性化学习服务。
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教育部基础学科系列“101计划”是加快推进国家基础学科拔尖人才培养的战略行动之一,是回答“加快建设教育强国”“全面提高人才自主培养质量”的时代命题,面向教育强国建设总体要求和国家战略需求的重要举措。一流核心教材建设是教育教学系统改革工程重点推进的“四个一流”建设的重要环节。教材是教学的根本依据和教与学的重要工具。 “101计划”有机化学课程组以服务一流课程建设,加快推进化学学科拔尖创新人才培养,提升人才培养质量为目标,组成了以南开大学周其林院士为专家组指导专家、北京大学裴坚教授牵头的大师领衔高水平队伍,共同承担“有机化学”核心教材编写任务,22所高校50余位教师参与本书的编写工作。
有机化学作为碳化合物的化学,是主要研究有机化合物的组成、结构、性质以及结构与性质关系,合成和转化及其功能的科学,与生物、医药、能源、材料、农林及环境等多学科有密切关联。因此,有机化学课程也成为化学及生命科学、医学、药学、材料科学等相关学科本科生必修的基础理论课程。
有机化学作为传统二级学科分类的专业核心理论课,一般安排在本科第2学期和第3学期开设,总计6学分96学时或更多,是学生最早接触的专业基础课之一。根据有机化学学科特点、课程及关联课程开设学期,有机化学“101计划”教材组在充分调研国内外有机化学课程教学和教材内容组织的基础上,确定了主要按照官能团类型编排,并配合若干专题和前沿拓展的模块化方式,编写本教材,其主要特点如下:
(1)知识全面系统,内容循序渐进。本教材从有机化学核心概念和重要基础理论入手,涵盖烷烃,卤代烃,烯烃和炔烃,芳香烃,醇、酚和醚,醛和酮,羧酸及其衍生物,羰基α-碳上的反应,胺和含氮芳香杂环化合物等典型有机化合物及其反应类型,以及有机化合物结构鉴定,周环反应,金属有机化合物,糖类化合物以及氨基酸,蛋白质和核酸等专题内容,为学生设置了循序渐进的学习路径,有助于学生有机化学辩证思维和系统思维能力的培养。书中还将科学方法论、中国科学家重要成果等思政元素与知识介绍巧妙融合,全面体现了知识传授与价值观引领的高度统一。
(2)聚焦核心内容,拓宽前沿视野。本教材充分运用现代化学学科的基本理论和概念,凝练有机学科核心和前沿要素,将新理念、新内容和新方法贯穿教材建设,以教指委最新版《化学专业有机化学教学内容建议》为依据,使用公认、广泛认可、定量的方式呈现核心知识,强调文献对教材内容的支撑,以专题或新形态展现最新前沿科研成果。习题作为学习巩固所学、查漏补缺的重要内容,更注重启发性和思想性,主要从原始文献出发编写高质量习题,以提升学生分析和解决有机化学问题的能力,拓宽学术视野,逐步养成创新思维方式。
(3)体现知识架构,激发探索兴趣。有机化学发展至今250余年,已经构建了自主学科知识体系,形成了其研究范式。本教材通过对经典优秀文献所呈现科学规律的发现和发展脉络,以及当今所取得的一些重要研究成果的论述,使学生体会认识本质、创造新知的过程,从而具备自主搭建知识框架的能力。更为重要的是能够从中发现问题,激发好奇心和探索未知的兴趣,为真正投身科研创新奠定坚实基础。
“有机化学”核心教材的编写是在周其林院士具体指导下完成的。有机化学“101计划”课程负责人,北京大学裴坚教授承担本教材内容设计、审定、协调等工作。复旦大学张丹维教授和浙江大学王彦广教授对全书内容进行了梳理、审定和修改。各章节编写人员如下:
第一章:浙江大学王彦广。
第二章:同济大学张扬会、杨泽鹏,北京航空航天大学李燕。
第三章:北京师范大学邢国文、米学玲。
第四章:南开大学资伟伟、汤平平,兰州大学惠新平、武全香、刘强、马宝春。
第五章:中山大学朱庭顺、汪波、赵晓丹,苏州大学赵蓓、袁丹。
第六章:湖南大学赵万祥、刘强、汪兆丰、陶忠林、李滔。
第七章:山东大学徐政虎、华东师范大学刘路。
第八章:西北大学王永强、周岭、白银娟、张世平、白璐、王云侠。
第九章:天津大学王光伟、赵温涛。
第十章:华南理工大学竺传乐、江焕峰。
第十一章:清华大学焦雷、张韶光、赵亮、陈超。
第十二章:复旦大学张丹维、孙兴文。
第十三章:南京大学俞寿云、上海交通大学沈增明。
第十四章:武汉大学刘文博、陈宜鸿、程鸿刚,浙江大学陆展。
第十五章:四川大学张骥、高戈。
第十六章:华中科技大学钟芳锐、吴国骄。
所有参编老师克服了时间紧迫、工作繁忙等诸多困难,为最终完稿付出了巨大心血和努力。有机化学学科始终处于飞速发展阶段,限于编者水平,本书疏漏实多,敬请批评指正。
本书编写组
2024年10月
第九章 醛和酮
9.1 醛和酮的命名
9.2 醛和酮的结构
9.3 醛和酮的制法
9.4 醛和酮的物理性质及波谱性质
9.5 醛和酮的化学性质
9.6 α,β-不饱和醛、酮
9.7 乙烯酮
9.8 醌
第十章 羧酸及羧酸衍生物
10.1 羧酸及羧酸衍生物的简介与分类
10.2 羧酸及羧酸衍生物的命名
10.3 羧酸及羧酸衍生物的物理性质
10.4 羧酸及羧酸衍生物的结构与化学键
10.5 羧酸及羧酸衍生物的谱图性质
10.6 羧酸的化学性质
10.7 羧酸及羧酸衍生物酰基碳上的亲核取代反应
10.8 羧酸及羧酸衍生物的制备
10.9 聚酯与聚酰胺
10.10 油脂
10.11 蜡
10.12 碳酸衍生物
第十一章 羰基α-碳上的反应
11.1 羰基化合物α-氢的性质
11.2 经由烯醇中间体的反应
11.3 经由烯醇负离子中间体的反应
11.4 经由烯醇硅醚和烯胺的反应
第十二章 胺和含氮芳香杂环化合物
12.1 胺类化合物的结构和命名
12.2 胺类化合物的制备
12.3 胺类化合物的物理化学性质
12.4 芳基重氮盐
12.5 芳香含氮杂环化合物
第十三章 周环反应
13.1 基础知识
13.2 电环化反应
13.3 环加成反应
13.4 σ-迁移反应
13.5 Alder-烯反应
13.6 周环反应在合成中的综合应用
第十四章 金属有机化合物
14.1 金属有机化学的起源和发展
14.2 金属有机化学的定义
14.3 常见金属有机试剂的制备
14.4 过渡金属络合物的结构特点
14.5 四大基元反应
14.6 几个常见的偶联反应
14.7 钯催化剂前体
第十五章 糖类化合物
15.1 单糖的结构
15.2 单糖的性质
15.3 单糖构型及环大小的测定
15.4 二糖
15.5 寡糖和多糖
第十六章 氨基酸、蛋白质和核酸
16.1 氨基酸
16.2 肽和蛋白质
16.3 酶
16.4 核酸

