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诺贝尔化学奖与逆合成分析理论科里(EliasJamesCorey)，美国有机化学家，生于1928年7月12日，科里从20世纪50年代后期开始从事有机合成的研究工作，30多年来他和他的同事们共同合成了几百个重要天然化合物。这些天然化合物的结构都比较复杂，合成难度很大。1967年他提出了具有严格逻辑性的“逆合成分析原理”，以及合成过程中的有关原则和方法。他建议采取逆行的方式，从目标物开始，往回推导，每回推一步都可能有好几种断裂键的方式，仔细分析并比较优劣，挑其可行而优者，然後继续往回推导至简单而易得的原料为止。按照这样的方式，一个有机合成化学家就不需要漫无边际的冥想，而不知从何着手了，因为他的起点其实就是他的终点。科里还开创了运用计算机技术进行有机合成设计。这实际上是使他的“逆合成分析原理”及有关原则、方法数字化。由于科里提出有机合成的“逆合成分析方法”并成功地合成50多种药剂和百余种天然化合物，对有机合成有重大贡献，而获得1990年诺贝尔化学奖。甲烷与氯气取代的机理ClClClCHHHH光照Cl+Cl+CHHHHClClCl+ClCHHHCl化合物分子在光或热等条件下，共价键发生均裂，形成具有很强反应活性的单电子原子或基团，它们可与其他反应物分子作用，生成新的游离基，引发链式反应。烷烃与卤素单质的光取代反应机理（自由基反应）运用同位素示踪法研究化学反应过程•将乙酸乙酯与H218O混合后，加入稀硫酸作催化剂，乙酸乙酯在加热条件下将发生水解反应下面是该反应的化学方程式：1.根据产物中18O的分布情况，你能判断出乙酸乙酯在反应过程中有哪些共价键发生了断裂？2.同位素示踪法研究化学反应是运用了同位素的那些性质？•放射性CH3-C-O-CH2-CH3O+H218O硫酸CH3-C-O-18O-HO+CH3-CH2-OH1818OOCH3—C—OH+H—O—C2H5CH3—C—O—C2H5+H2O浓H2SO4酯化反应的反应机理H2SO41818OOCH3—C—O—C2H5+H2OCH3—C—O—H+C2H5OH酯的水解反应机理诺贝尔化学奖与同位素示踪法海维西(GeorgeHevesy)，匈牙利化学家，1885年8月1日生于布达佩斯。海维西曾就读于柏林大学和弗赖堡大学。1911年在曼彻斯特大学E·卢瑟福教授的指导下研究镭的化学分离，为他日后研究放射性同位素作示踪物打下了基础。海维西主要从事稀土化学、放射化学和X射线分析方面的研究。他与F，帕内特合作，在示踪研究上取得成功。1920年，海维西与科斯特合作，按照玻尔的建议在锆矿石中发现了铪。1926年海维西任弗赖堡大学教授，开始计算化学元素的相对丰度。1934年在制备一种磷的放射性同位素之后，进行磷在身体内的示踪，以研究各生理过程，这项研究揭示了身体成分的动态。1943年，海维西任斯德哥尔摩有机化学研究所教授。同年，他研究同位素示踪技术，推进了对生命过程的化学本质的理解而获得了诺贝尔化学奖。1945年后海维西人瑞典国籍。海维西发表的主要专著是《放射性同位素探索》。海维西于1966年7月5日在德国去世，享年81岁。诺贝尔化学奖与不对称合成2001年度诺贝尔化学奖授予给三位科学家，他们分别是美国科学家诺尔斯、日本科学家野依良治及美国科学家夏普雷斯。得奖理由：在手性催氢化反应研究方面做出卓越贡献归纳小结科学家怎样研究有机物有机物的分离与提纯有机物组成的研究有机物结构的研究有机化学反应的研究甲烷与氯气取代的机理同位素示踪法不对称合成有机物分子式确定的基本方法各组成元素的质量分数各组成元素的质量各组成元素的质量比1mol有机物燃烧生成产物的量质量和物质的量相对密度化学反应标况下密度最简式摩尔质量相对分子质量分子式确定有机物结构式的方法解题思路特征反应推知官能团的种类反应机理推知官能团的位置计算解析推知官能团的数目产物结构推知碳架结构化学性质、核磁共振氢谱、红外光谱确定有机物的结构练习2002年诺贝尔化学奖表彰了两项成果，其中一项是瑞士科学家库尔特·维特里希发明了“利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”。在化学上经常使用的是氢核磁共振谱，它是根据不同化学环境的氢原子在氢核磁共振谱中给出的信号不同来确定有机物分子中的不同的氢原子。下列有机物分子在核磁共振氢谱中只给出一种信号的是AHCHOBCH3OHCHCOOHDCH3COOCH3例:下图是一种分子式为C3H6O2的有机物的红外光谱谱图,则该有机物的结构简式为：C—O—CC=O不对称CH3例:化合物A、B的分子式都是C2H4Br2。A的1H—NMR谱上只有一个峰，则A的结构简式为。B的1H—NMR谱上有个峰，强度比为：例:分子式为C3H6O2的有机物，若在1H-NMR谱上观察到氢原子峰的强度为3:3，则结构简式可能为____,若给出峰的强度为3:2:1，则可能为__________________CH3COOCH3；CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3、CH3COCH2OH练习分子式为C3H6O2的二元混合物，如果在核磁共振氢谱上观察到氢原子给出的峰有两种情况。第一种情况峰给出的强度为1︰1；第二种情况峰给出的强度为3︰2︰1。由此推断混合物的组成可能是（写结构简式）。图谱题解题建议：1、首先应掌握好三种谱图的作用、读谱方法。2、必须尽快熟悉有机物的类别及其官能团。3、根据图谱获取的信息，按碳四价的原则对官能团、基团进行合理的拼接。4、得出结构（简）式后，再与谱图提供信息对照检查，主要为分子量、官能团、基团的类别是否吻合。有机化合物元素组成相对分子质量分子式推测化学键类型判断官能团种类及所处位置确定有机化合物结构式定性定量分析相对分子质量测定计算不饱和度化学性质实验或仪器分析图谱•9.2.3g有机物A完全燃烧后，生成0.1molCO2和2.7gH2O，测得该化合物蒸气对空气的相对密度是1.6，该化合物的分子式为。•10.燃烧30.6g医用胶的单体样品，实验测得：生成70.4g二氧化碳、19.8g水、2.24L氮气(换算为标准状况)，请通过计算确定其实验式。若由质谱分析法测定出该样品的相对分子质量为153.0，请确定其分子式•11.（8分）有0.2mol有机物和0.4mol的氧气在密闭容器中燃烧后产物为CO2、CO和气态水，产物通过浓H2SO4后，浓H2SO4增重10.8g，再通过灼热的CuO充分反应后，CuO减轻了3.2g，最后该气体再通过碱石灰完全吸收，质量增加17.6g，•(1)、如何确定各产物的量？•(2)、反应后，氧气有无剩余？为什么?•(3)、如何判断有机物中是否含有氧元素？•(4)、根据以上分析结果，如何求得分子式？例．1924年，我国药物学家陈克恢检验了麻黄素有平喘作用，于是从中药麻黄中提取麻黄素作为平喘药一度风靡世界，若将10g麻黄素完全燃烧，可得CO226.67g，H2O8.18g，同时测得麻黄素中含氮8.48%和它的实验式为CxHyNzOw，则麻黄素的分子式为（）A．C10H15NOB．C20H30NOC．C10H15N2O3D．C20H30N2O例．可卡因是一种生物碱，分子组成为CaHbNO4。已知可卡因中N元素的质量分数为4.62％，H的质量分数在3％以上，而C的质量分数在64％以上，则式中的a值为，b值为。例．A是一种含碳、氢、氧三种元素的有机化合物。已知：A中碳的质量分数为44.1%，氢的质量分数为8.82%，那么A的实验式是A．C5H12O4B．C5H12O3C．C4H10O4D．C5H10O4例．为测定某烷样品（丁烷，并含少量丙烷等气态烃）的平均相对分子质量，设计以下实验：①取一个配有合适胶塞的洁净、干燥的锥形瓶，准确称量得到质量m1。②往锥形瓶中通入干燥的该烷烃样品，塞好胶塞，准确称量；重复操作，直到前后2次称量结果基本相同，得到质量m2。③往锥形瓶内加满水，塞好胶塞，称量得到质量m3。已知实验时的温度为T（k），压强P(kPa)，水的密度ρ水(g/L)，空气的密度ρ空气(g/L)，空气平均相对分子质量29.0。请回答下列问题：（1）本实验的理论依据是（具体说明）。（2）步骤②中为什么要重复操作，直到后2次称量结果基本相同？。（3）虽然使用同一个锥形瓶，造成实验在不同体积下进行测量的原因可能是：；如何防止？。（4）本实验收集气体样品的操作，可选用的方法是（填图中标号）。（5）锥形瓶内空气的质量m空气是。（列出算式）（6）瓶中样品的质量m样品是。（列出算式）（7）由实验测得该烷烃的平均相对分子质量是。（列出算式）答案（1）根据阿伏加德罗定律，同温、同压下，2种同体积的不同气体的质量之比等于它们的相对分子质量之比。（2）为了保证瓶内的空气完全被排出，并充满了样品气。（3）第一次称量前，锥形瓶塞紧胶塞后，在瓶口处的胶塞上做一记号，以后每次测量，胶塞塞入瓶口的位置都以此为准。（4）D（5）[(m3－m1)/(ρ水－ρ空气)]×ρ空气（6）(m2－m1)＋m空气[或答：(m2－m1)＋(m3－m1)/(ρ水－ρ空气)×ρ空气]（7）29.0×(m样品/m空气)或答：29.0×(m2－m1)/(m空气)＋29.0；或答：29.0×(m2－m1)/(m3－m1)×(ρ水－ρ空气)/(ρ空气)＋29.0练习3、有一有机物的相对分子质量为74，确定分子结构，请写出该分子的结构简式C—O—C对称CH3对称CH2例4、一个有机物的分子量为70,红外光谱表征到碳碳双键和C＝O的存在，核磁共振氢谱列如下图：①写出该有机物的分子式：②写出该有机物的可能的结构简式：