有机化学

引用

Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Organic Chemistry (2nd ed.). Oxford University Press.

章节概要

第二版共43章、1,234页。据出版社介绍，全书基于三项原则：解释性的方法，促使读者理解而不是死记；机理性的方法，使读者有能力应对不熟悉的化合物和反应；以及基于证据的方法，说明反应为什么、如何发生。内容并非严格按官能团，而是按思想和反应类型组织，波谱学既出现在前面，也出现在后面。

第1–5章：什么是有机化学？；有机结构；有机结构的测定；分子的结构；有机反应

开头一组讲有机分子如何绘制和命名、结构如何测定（第3章）、分子结构包含哪些内容，以及对有机反应的初步认识。

第6–11章：对羰基的亲核加成；离域与共轭；酸性、碱性与 pKa；用有机金属试剂构建 C–C 键；羰基上的亲核取代；伴随羰基氧离去的 C=O 上亲核取代

第6章（第125页）从羰基入手，开始学习具体反应；随后依次是离域、酸性与碱性、有机金属试剂，以及两章关于羰基碳上取代的内容。

第12–14章：平衡、速率与机理；¹H NMR：质子核磁共振；立体化学

关于平衡、速率与机理的物理有机化学背景，以及质子核磁共振和立体化学。

第15–19章：饱和碳上的亲核取代；构象分析；消除反应；波谱方法回顾；烯烃的亲电加成

饱和碳上的取代与消除及与之相伴的构象分析，一章回顾波谱方法，以及亲电加成。

第20–24章：烯醇和烯醇负离子的形成与反应；亲电芳香取代；共轭加成与亲核芳香取代；化学选择性与保护基；区域选择性

烯醇和烯醇负离子的化学、芳环上的取代、共轭加成，以及两章关于选择性的内容（涉及保护基的化学选择性，以及区域选择性）。

第25–28章：烯醇负离子的烷基化；烯醇负离子与羰基化合物的反应：羟醛反应与克莱森反应；有机化学中的硫、硅和磷；逆合成分析

烯醇负离子的烷基化与羰基缩合，主族元素硫、硅、磷在有机化学中的作用，然后是逆合成分析。

第29–33章：芳香杂环 1：结构与反应；芳香杂环 2：合成；饱和杂环与立体电子效应；环状分子中的立体选择性；非对映选择性

三章杂环化学，随后是两章关于立体选择性的内容。

第34–39章：周环反应 1：环加成；周环反应 2：σ迁移与电环化反应；邻基参与、重排与碎裂；自由基反应；卡宾的合成与反应；反应机理的测定

两章周环反应，然后是重排与碎裂、自由基、卡宾，以及反应机理的实验测定。

第40–43章：有机金属化学；不对称合成；生命的有机化学；当今的有机化学

最后几章转向有机金属化学、不对称合成、生命体系的有机化学，以及对该领域现状的收尾性概览。

核心概念

第1–14章：结构、羰基与机理

• 对羰基的亲核加成与羰基上的亲核取代。
• 离域与共轭；酸性、碱性与 pKa。
• 用于构建碳–碳键的有机金属试剂。
• 平衡、速率与机理；质子核磁共振；立体化学。

第15–28章：取代、消除、烯醇负离子与选择性

• 饱和碳上的亲核取代与消除。
• 构象分析。
• 烯醇和烯醇负离子：它们的形成、烷基化，以及在羟醛反应和克莱森反应中的应用。
• 化学选择性、区域选择性与保护基。
• 逆合成分析。

第29–43章：杂环、立体控制与进阶主题

• 立体电子效应与非对映选择性。
• 周环反应：环加成、σ迁移与电环化反应。
• 自由基反应与卡宾。
• 不对称合成与有机金属化学。

评析

优点

• **明确的教学理念。**出版社的介绍列出三项原则（解释性、机理性、基于证据），并说作者会在行文中指出陷阱和误解，一步步引导读者从一个主题走向下一个主题。
• **覆盖范围广。**内容从结构和波谱学出发，经过羰基化学、选择性和合成设计，一直到周环反应、不对称合成和生命的有机化学，因此本书远远超出最低限度的两学期课程。
• **有关选择性和合成的专门章节。**化学选择性、区域选择性、非对映选择性和逆合成分析各有独立的章（第23、24、33、28章）。
• **在线支持。**出版社在其在线学生资源网站上提供3D有机化学动画、勘误和分章习题，并称为每一章配有一组习题。

局限

• **篇幅与顺序。**全书43章、1,234页，篇幅庞大，顺序依据的是思想和反应类型，而不是官能团清单，因此在按官能团组织的课程中使用时，需要在目录中来回跳转。
• **习题在线上。**章末问题是出版社在线网站上的学生资源，需要凭注册码注册，而不是印刷版的一部分。
• **初版内容被删去。**出版社的资源页面指出，初版中有五章不在第二版中；它们被列在在线学生资源里，作为“附加章节”。
• **波谱学分散在全书各处。**结构测定见于第3章，质子核磁共振在第13章，回顾在第18章，因此想要一个完整波谱单元的读者必须自己拼合。

在课程中的定位

Clayden、Greeves 与 Warren 的这本书是有机化学的综合性主教材。在本书单中，它与 OpenStax 免费的 McMurry Organic Chemistry 并列，后者是两学期的按官能团组织的教材，按官能团整理内容，可以在线免费阅读；Clayden 则提供一种以思想为主线的第二视角，并且延伸到常规课程之外的内容（杂环、周环反应、不对称合成）。Klein 的 Organic Chemistry as a Second Language 是第一学期练习用的配套读物，与完整教材搭配使用；Graham Patrick 的 Organic Chemistry: A Very Short Introduction 则是一部可以先读的简明易读的概览。

在 Clayden 之后，是书单中的研究生水平教材：Carey 等人的 Advanced Organic Chemistry: Part A 和 Anslyn、Dougherty 的 Modern Physical Organic Chemistry 在更高的层次上展开结构、成键与机理。

如何使用本书

出版社把本书介绍为有机化学学生的课程伴侣，没有列出先修要求；从普通化学基础出发是合理的起点。

一个切实可行的安排：第一学期读第1–11章，再加上第12–19章（立体化学、取代、消除、加成和波谱学），把第20–28章（烯醇负离子、芳香化学、选择性、合成）作为第二学期可能的选读内容。第29–43章适用于更长或更进阶的课程，可按兴趣选读，例如在周环反应单元之前读第34–35章。以在线的章末习题作为主要练习，并亲手重新画出反应机理。