應用化學專業(yè)英語翻譯(第二版)8頁

1、Unit10  Nomenclature of Hydrocarbons碳氫化合物的命名Alkanes烷烴理想的，每一種化合物都應該由一個明確描述它的結構的名稱，并且通過這一名稱能夠畫出它的結構式。為了這一目的，全世界的化學家接受了世界純粹與應用化學會（IUPAC）建立的一系列規(guī)則。這個系統(tǒng)就是IUPAC系統(tǒng)，或稱為日內瓦系統(tǒng)，因為IUPAC的第一次會議是在瑞士日內瓦召開的。不含支鏈的烷烴的IUPAC命名包括兩部分（1）表明鏈中碳原子數目的前綴；（2）后綴ane，表明化合物是烷烴。用于表示1至20個碳原子的前綴見表10.1 表10.1中前4個前

2、綴是由IUPAC選擇的，因為它們早已在有機化學中確定了。實際上，它們甚至早在它們成為規(guī)則之下的結構理論的暗示之前，它們的地位就確定了。例如，在丁酸中出現(xiàn)的前綴but，一種表示在白脫脂中存在的四個碳原子的化合物（拉丁語butyrum白脫（黃油）。表示5個或更多碳原子的詞根來源于希臘或拉丁詞根。含取代基的烷烴的IUPAC名稱由母體名稱和取代基名稱組成，母體名稱代表化合物的最長碳鏈，取代基名稱代表連接在主鏈上的基團。來源于烷烴的取代基稱為烷基。字母R被廣泛用來表示烷烴的存在.烷烴的命名是去掉原烷基名稱中的ane加上后綴yl。例如，烷基CH3CH2稱為乙基。CH3CH3乙烷（原碳氫化合物） CH3CH

3、2 乙基（一個烷基） 下面是IUPAC的烷烴命名規(guī)則： 1. 飽和碳氫化合物稱為烷烴。 2. 對有支鏈的碳氫化合物，最長的碳鏈作為主鏈，IUPAC命名按此主鏈命名。3. 連接在主鏈上的基團稱為取代基。每一取代基有一名稱和一數字.這一數字表示取代基連接在主鏈上的碳原子的位置。4. 如果有多于一個的相同取代基，要給出表示支鏈位置的每個數字。 而且，表示支鏈數目的數字由前綴di，tri，tetra，penta等表示。 5. 如果有一個取代基，主鏈碳原子編號從靠近支鏈的一端開始，使支鏈位號最小。如果有兩個或多個取代基，支鏈從能使第一個取代基位次較小的一側編號。 6. 如果有兩個或多個取代基，它們按字母

4、順序排列。 當排列取代基時，前綴iso（異）和neo（新）也按字母排列，前綴sec（仲）和tert（特）在字母排列中忽略此外，按字母排列取代基時，表示倍數的前綴2，3，4等也被忽略。Alkenes烯烴烷烴的碳原子間只有單鍵。烯烴在兩個碳原子間有雙鍵（兩個鍵）?？紤]到兩個碳原子間以雙鍵相連。因為雙鍵用去了兩個碳原子的共4個電子。所以只剩下4個電子以供成鍵。想到一對單鍵需要一對共用電子，雙鍵占有兩對共用電子?；衔锍蔀镃H2CH2。分子式為C2H4。它叫做乙烯。當3個碳原子組成一個在兩個碳之間含有雙鍵的鏈CCC，需要有多少氫與之相連以滿足成鍵的需要？答案是6，結構式為CH2CHCH3。分子式為C3

5、H6。這種化合物的名稱是丙烯。注意這類化合物以ene結尾，對所有的烯都是如此。 注意，除結尾處用ene代替ane之外，這些化合物的命名與那些烷烴的命名類似。 比較乙烷（C2H4）和乙烯（C3H6）的結構。 CH3CH3乙烷   CH2CH2乙烯 三個碳的烷是丙烷，三個碳的烯是丙烯。 同樣，4個碳的烷是丁烷，而相應的烯是丁烯。 烯的通式是CnH2n。 在乙烯中氫原子數目是碳原子的2倍。 這樣，辛烯有8個碳和16個氫，15個碳的烯的分子式為C15H30 乙烯基是這樣的結構CH2C

6、H。氯乙烯在制造業(yè)中其類似產品用作地板轉、雨衣、纖維和家具膜。 然而，有跡象表明工作時間暴露于氯乙烯中的幾位工人死于一種罕見的肝癌。而且，暴露于氯乙烯中還與某些特定的出生缺陷有關。氯乙烯的結構為CH2CHCl。氯乙烯用于制造聚氯乙烯（PVC），一種塑料。注意，1丁烯表明雙鍵開始于第一個碳原子。相似的。H3CCHC(CH3)2稱為2甲基2丁烯。如果烯含有兩個雙鍵，稱為二烯；三烯含有三個雙鍵。1，3丁二烯用于制造汽車輪胎，白三烯與人的過敏反應有關。Alkynes 炔烴 想象2個碳由三鍵連接CC， 需要幾個氫與兩個碳相連以滿足成鍵？答案是2，所以這種化合物的分

7、子式為C2H2。這種化合物稱為乙炔。它的結構式為HCCH（H：CC：H）乙炔又稱為acetylene。這個詞并不準確。因為后綴ene代表雙鍵，而此化合物的碳原子間是以三鍵相連的。 如果三個碳成鍵而且其中兩個碳以三鍵相連CCC，只有4個氫能放在碳的周圍以滿足成鍵?；衔餅镠CCCH3。其分子式為C3H4。這種化合物稱為丙炔。這兩種化合物，乙炔和丙炔，都是炔。 它們在其中兩個碳之間含有三鍵，它們的名稱以yne結尾。 炔的通式為CnH2n2。己炔，含有6個碳，式為C6H2×62或C6H10。相應的，辛炔的分子式為C8H14。 炔是相對較少的化合物，而

8、且很少出現(xiàn)在人體中。 與烯相似，炔的命名使炔鍵的位次最小。4甲基2己炔。Nomenclature of Derivative 衍生物的命名Alcohols 醇在IUPAC系統(tǒng)中，含有一OH的最長碳鏈作為母鏈。為了表明該化合物為醇，將相應的烷烴名稱的后綴一e變?yōu)橐籵l，并加 上數字來表示羥基的位置。母鏈的編號應使一OH的位次盡可能小。醇的習慣命名是命名帶一OH的烷基，并加上詞“醇”。在IUPAC系統(tǒng)中，帶有兩個羥基的化合物稱為二醇，帶有三個羥基的 稱為三醇，等等。注意在這些化合物的IUPAC命名中其母體后綴一e被保留下來了。相

9、鄰碳原子上帶有兩個羥基的化合物的習慣命名為glycols (二醇）。乙二醇和丙二醇分別是由乙烯和丙烯合成的，所以它們的名稱類似。帶有一OH和C=C基團的化合物稱為不飽和醇，因為有碳一碳雙鍵的 存在。在IUPAC系統(tǒng)中，它們被命名為醇，而且母鏈的命名要使一OH具有最 小編號。含有雙鍵的碳鏈通過把中綴由一an變?yōu)橐籩n表示。同時用編號表示碳碳雙鍵和羥基的位置。Ethers 醚在IUPAC系統(tǒng)中，醚的命名是選擇最長的碳鏈作為母鏈，并把一OR基 團命名為烷氧基取代基。下面是低分子量醚的IUPAC命名。醚的俗名是按照字母表順序命名與氧相連的烷基并加上詞“

10、醚”?；瘜W家們基本上都使用低分子量醚的俗名。例如，盡管乙氧基乙醚是CH3CH2OCH2CH3的IUPAC命名，但它很少 使用；的確，化學家使用二乙基醚、乙醚，甚至更普通些使用簡單醚這樣 的名稱。Amines 胺在IUPAC命名系統(tǒng)中，最長的含有胺基的碳鏈作為母體，一NH2作為 取代基，就像一Cl、一NO2等一樣。通過前綴amino表示它的存在，并用數字表示它的位置。如果有多于一個的烷基與氮相連，含有最長碳鏈的烷基為母體，其他取 代基命名為烷基并加上N表示它與胺中的氮原子成鍵。在這些及隨后的例子中，首先給出IUPAC命名。為了避免在普通命名下面再

11、次列出相同的結構式，當有俗名時，我們在IUPAC命名下面括弧中列出俗名。正如在閱讀中將發(fā)現(xiàn)一樣，普通命名比IUPAC命名的應用更為廣泛。含有兩個或多個胺基的化合物命名中帶有2，3 等前綴以表示多取 代以及表示每個取代基位置的數字。下面是三種胺。第一種，1,6 二胺基己烷，是合成尼龍一66的兩種起始原料之一。后兩種是動物尸體腐爛后的產物，正如它們的俗名表示的一樣。 如果一NH2是兩種或多種取代基之一，用前綴表示，如下述例子：化合物C6H5NH2命名為苯胺，并成為其同系物的母體名稱。有幾種苯胺的簡單衍生物專有的以其俗名命名。如甲苯胺（其鄰同分異 構

12、體已列出）當一個氮原子上連有4個有機基團（不論是脂肪基還是芳香基），這些 化合物叫做銨鹽，如下面的例子：對醛酮的IUPAC命名遵循熟悉的模式，即選擇含官能團的最長碳鏈作 為母體化合物。醛的命名是把母體的后綴一e變成一al。因為醛基只能出現(xiàn)在碳氫鏈的一端且必須把醛基碳作為起始碳原子1， 它的位置是獨一無二的，因此不需要用數字表示它的位置。下面是幾種低分子量醛的IUPAC命名。對不飽和醛（也就是說，還含有烯），碳碳雙鍵的存在用中綴一en表 示，如下面的例子所示；對于同時有中綴和后綴的分子，后綴的位置表示其編號部分。 在IUPAC中保留的醛的俗名是安

13、息香醛和肉桂醛。Benzaldehyde 安息香醛cinnamaldehyde 肉桂醛在IUPAC系統(tǒng)中，酮的命名是選擇包括羰基的最長碳鏈作為母鏈，通過把后綴一e換成一one來表明酮的存在。母鏈編號從使羰基的位次最小的一端開始。IUPAC系統(tǒng)保留了俗名丙酮和苯乙酮。下面是一些例子：2-propanone acetone 2-butanone 4-methyl-3-hexanone  2 丙酮，   丙酮、        2丁酮、

14、0;       4甲基一3 己酮， 2-methylcyclohexanone         acetophenone          p-chloroacetophenone  2  甲基環(huán)己酮，      &#

15、160;   苯乙酮，           p氯苯乙酮。 對于那些多于一個官能團的化合物，即有不止一個官能團需用詞綴表示 的化合物的命名，IUPAC系統(tǒng)建立了一個被稱為官能團優(yōu)先順序的規(guī)則。官能團優(yōu)先順序我們在表10.2中給出。你將知道當一個官能團有較高優(yōu)先順序的時候如何表示，而具有較低優(yōu) 先順序又如何表示。有機酸的IUPAC命名選擇含羧基的最長碳鏈作為母體化合物。羧基通過把母體化合物的后綴一e變成一oic acid

16、 (酸）來表示。由于在母體中羧基碳原子的編號總是碳1，所以沒有必要給出它的編號。下面是一些有機酸的結構式及IUPAC命名，注意IUPAC系統(tǒng)保留了俗 名蟻酸和醋酸。如果羧酸含有一個不飽和鍵，中綴將由一an變?yōu)橐籩n以表示雙鍵的 存在。雙鍵的位置由數字表示，就像普通烯一樣。下面是兩種有機酸，都含有雙鍵，括號中是他們的俗名。在IUPAC系統(tǒng)中，羧基的優(yōu)先順序比大部分有機基團高，包括羥基和醛酮的羰基(表10.2)。在取代羧酸中，一OH的存在用前綴“羥基”表示，醛酮的羰基的存在用 前綴一oxo (羰基）表示，如下面的例子所示：母體化合物含2個羧基的二羧

17、酸加上后綴“二酸”表示。IUPAC系統(tǒng)保留了一些俗名，如草酸、丙二酸、琥珀酸和酒石酸。草酸的名稱來源于它的一個生物來源，即酢漿草類植物，其中之一叫大黃。草酸用作汽車水箱的清洗劑、以及紡織品修整和清潔。酒石酸是葡萄汁發(fā)酵成葡萄酒的副產物。它以鉀鹽的形式被收集并以酒石的名稱出售。己二酸是合成尼龍一66的單體之一。1985年，美國化學公司生產了 163 億鎊己二酸，全部用于合成尼龍一66。三羧酸或多羧酸以后綴一三羧酸、一四羧酸等命名。三羧酸的例子是2羥基一1，2，3 丙三羧酸，它的俗名是檸檬酸， 也是IUPAC系統(tǒng)的保留名稱。檸檬酸在代謝過程，即通常所說的三羧

18、酸或克雷布氏循環(huán)中起主要作 用。Unit 12  What is Analytical Chemistry什么是分析化學也許對分析化學最實用的定義是：對物質進行定性和定量的表征。描述這個詞被廣泛的使用。它可能意味著在回答諸如“在洗發(fā)香波中是否如標簽所示有維生素E”“這是一個白色阿司匹林片？”或“這塊金屬是鐵或鎳”等問題時，對樣本中的化合物或元素進行鑒定。這種類型的表征，要告訴我們什么是目前被稱為的定性分析。定性分析是鑒定一個或多個化學物質存在于一個材料中。描述也可能意味著測定有多少種化合物或元素存在于一個樣品中，回答“水楊酸

19、在這個阿司匹林片中含量多少”或“這塊鋼中含有多少鎳”等這些問題。一種物質在一個樣品中含量多少的這種測定被稱為定量分析。定量分析是測定某種化學物質在某個樣品中的確切數量?；瘜W物質可能是某些元素、化合物或離子。該藥物可能有機和無機兩種。特性描述可能涉及到全分析，如構成一塊鋼的元素，或者表面分析，像鑒定絕大多數暴露在空氣和水中的金屬表面形成的氧化層的成分和厚度。一個材料的特性描述可能超越化學分析所包括結構材料的確定，某個材料的物理性質的測量，以及物理化學參數的測量例如反應動力學。這些測量的實例有：聚合物的結晶度（與非晶態(tài)相比）？物質失去結晶水的溫度？“A牌”抗酸劑中和胃酸所需的時間？農藥在陽光下的降

20、解速度？這些不同的應用使分析化學成為廣泛的學科之一在所有的科學學科中。分析化學對于我們了解生物化學是至關重要的。藥物化學、地球化學、環(huán)境科學、大氣化學，材料學中的反應像聚合物、金屬合金和陶瓷技術以及許多其他科學領域。多年來，分析化學依賴化學反應，以確定出現(xiàn)在一個樣本中的組分。這些類型的經典方法，經常被稱為“濕化學方法”，通常需要采集一部分樣品，溶解在適當的溶劑，如有必要，進行所需的反應。這種重要的分析方法基于體積和重量的分析。氯化銀沉淀法測定銀等都是濕化學分析示例。要想獲得準確、精密的結果，這類分析需要高度技巧以及分析工作者對技巧細節(jié)的高度關注。他們也耗費時間以及今天的高吞吐量制藥開發(fā)實驗室和

21、工業(yè)質量控制實驗室的往往不允許使用這種耗時的用于常規(guī)分析的方法的要求。例子包括評估有價值的藝術品確定一幅畫是被否來自一位著名的大師，或者是一個現(xiàn)在的仿品，同樣在需要保存證據的法醫(yī)分析那里。對于這些類型的分析、無損分析分析方法是必要的,和濕化學分析將不起作用。濕化學分析仍然使用在專業(yè)的分析領域，但許多容量法已移交給自動化工具，傳統(tǒng)的分析和儀器分析在許多方面是相似的，比如在需要適當的采樣、樣品制備、評價的準確度和精密度,以及正確的數據保存。如今大多數分析是由電腦控制的特制電子儀器進行。為了測定被分析樣本這些工具使用電磁波與物質相互作用，或物質的物理性質。通常,這些儀器自動進樣,自動數據處理、甚至是

22、自動制備樣品。為了解如何儀器操作和哪些信息儀器可以提供就需要化學、物理、數學和工程學知識。常見的基礎分析儀器和這些儀器分析出的測量值是接下來特定儀器技術章節(jié)的主題。分析化學家不但必須知道和了解化學分析和儀器,而且必須作為一個問題解決者為其他科學領域的同行。這意味著分析化學家可能需要理解材料科學、冶金、生物學、藥理學、農業(yè)科學、食品科學、地質學、和其他領域。分析化學領域的迅猛發(fā)展。為了跟上發(fā)展，分析化學家必須了解基礎的常見的分析技術,它們的性能,它們的缺點。為了跟上發(fā)展，分析化學家必須了解基礎的常見的分析技術,它們的性能,它們的缺點。僅僅提供數據給其它科學家是不夠的，分析化學家必須能夠解讀數據，

23、并將結果的意義和數據的精度（可性），傳達給使用這些數據的科學家們。除了了解科學方面的問題，現(xiàn)代分析化學家往往必須也要考慮例如時間限制和成本提供分析限制的因素。無論是否為政府監(jiān)管機構、醫(yī)院、私營公司或大學工作,分析數據必須在法律上站得住腳。它必須是已知的，有案可稽的質量。記錄保存，尤其是計算機數據保存，評估精度和精密、統(tǒng)計數據、記錄并確保數據符合合適的現(xiàn)代分析化學家的工作技術方面標準。 很多分析結果來表示一定數量的樣品中測量到的物質的濃度。被測量的物質被稱為分析物。常用的濃度單位包括摩爾濃度、質量分數和微量物質等級單位。在一克樣品中百萬分之一的重量就是一個微克分析，也就是樣品的1

24、15;10-6微克/克。對多組分體系，電感耦合等離子體質譜技術，可以檢測出含量為萬億份之一的成分，即沒課樣品中含量為皮克的成分。讓你感覺這些數量，100 萬秒為12 天。十億分之一秒為單位將在32年后,一萬億分之一是在3200年后。今天，立法者基于化合物的測量值和萬億分之水平的元素因為儀器方法可以檢測萬億元水平分析物來設置水和空氣中允許化學品的環(huán)境水平。立法者依賴著分析化學家負責生成的數據。Unit 17 Crystallization 結晶結晶在化工過程中占據重要地位是由于生產純化學品的需要。除了制得的最終產品在外觀上更具有吸引力的事實之外，

25、結晶常被證明是最廉價、有時也是做簡便的從不純溶液中準備純物質的方法。傳統(tǒng)的蒸餾技術不能有效的分離沸點接近的液體或共沸混合物，而結晶常?？梢允顾鼈兺耆珠_。有證據表明石油工業(yè)已經將注意力轉向結晶技術以堆肥困難的分離。適用于分離的方法很多也各不相同。晶體可以在液體或氣態(tài)中生成，但在所有的情況下都必須首先達到過飽和，達到過飽和的方法取決于晶體系的性質；有些溶液僅通過冷卻就很容易從它們的溶液中沉淀，而另一些需要經過蒸發(fā)達到更高濃度，在溶解度很高的情況下，或熱不穩(wěn)定溶液，必須向系統(tǒng)中加入另一種物質以降低溶液中溶質的溶解度。而且，可以通過兩種物質的反應生成過飽和液體或氣體，其中一種反應產物沉淀出來。最常見

26、的獲得過飽和溶液的方法之一使通過冷卻過程。如果溶液的溶解度隨溫度的降低而降低，劉強時一部分溶劑會沉淀出來，對攪拌充分的系統(tǒng)的緩慢的控制的冷卻速度能夠得到有規(guī)則尺寸的晶體。如果在冷卻過程中蒸發(fā)部分溶劑，晶體的產率將增加。冷卻和蒸發(fā)如果溶液中溶劑的溶解性質隨溫度變化很小，則必須審慎的蒸發(fā)部分溶劑以達到必要的過飽和以及晶體沉淀。冷卻和蒸發(fā)技術廣泛用于工業(yè)結晶。多數商業(yè)上重要的溶質溶液系統(tǒng)可以使用這些方法的一種或另一種。常用的冷卻和蒸發(fā)結晶器將在后面給出。冷卻和蒸發(fā)的產率可由下式計算：其中 Y結晶產率（kg）；W初始溶劑質量（kg）；V失去溶劑的質量，蓄意的或不可避免的，通過蒸發(fā)（kg

27、60;每kg 初始溶劑）；R溶劑化（如水合物）與非溶劑化（如無水的）溶質的分子量比值；C1，C2相應的初始和最終溶液濃度（kg 非溶劑化溶質每kg 溶劑）。由上式計算的產率是理論上的最大值，假設（a） C2 表示最終溫度下的平衡濃度，和（b）當從母液中分離出來的晶體洗滌時沒有溶質損失。Controlled Seeding 控制加入晶種 在結晶過程中必須不惜任何代價避免副產物（細糖晶粒）的產生；決不能讓溶液變得不穩(wěn)定。蓄意添加物，即精心選擇的晶種，只要結晶沉淀僅在這些晶核上發(fā)生就是允許的。通過緩緩攪拌是晶種在溶液中均

28、勻分散，如果仔細控制溫度，則對最終產品尺寸進行相當程度的控制是可能的。精選的晶種經常用于工業(yè)結晶 中；加入的晶種的精確重量取決于溶質沉淀、晶種粒度和產品粒度：其中Ws 和Wp 是重量。而Ls 和Lp 相應的為晶粒和產品的主要粒子尺寸。產品重量Wp 為晶體產率Y 加上晶種的重量，如WpYWs 和Ws ；晶體產率，是通過式（1）的溶解度數據計算而得到的。在糖的沸騰試樣中常加入 5 m 大小的晶種；這些微小的晶體是在惰性介質中經長期球磨研磨而得到的，惰性介質如異丙醇或礦物油，500g 這種晶體足以用于50m 3 糖膏。晶種不必含有待結晶物，除非需要絕對純的產品。使用同晶化合物的微小晶體來引發(fā)結晶。例如，磷酸鹽常作為砷酸鹽溶液的晶種。一定量的四硼酸鈉十水合物可以引發(fā)硫酸鈉十水合物的結晶。結晶有機同系物、衍生物和同分異構體常使用誘導結晶；苯酚可誘導m甲酚，乙基乙酰苯胺可誘導甲基乙酰苯胺。在控溫的反應中，結晶可稱為“控制的結