專題一有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、分類和命名

1、奧林匹克化學(xué)競賽輔導(dǎo)講座-有機(jī)化學(xué)部分專題一專題一 有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、分類和有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、分類和命名命名一、一、 有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)1.共價(jià)鍵的一些基本概念共價(jià)鍵的一些基本概念(1) 碳原子的軌道雜化：碳原子的軌道雜化：sp3、sp2、sp雜化雜化 (2) 鍵與鍵與鍵鍵(3) 電子的離域電子的離域碳原子的價(jià)電子層結(jié)構(gòu)碳原子的價(jià)電子層結(jié)構(gòu)sp3spsp2sp3雜化軌道電子云分布示意圖雜化軌道電子云分布示意圖sp2雜化示意圖雜化示意圖乙烯中鍵的形成乙烯中鍵的形成 鍵和鍵和 鍵鍵 鍵可以繞鍵的對稱軸鍵可以繞鍵的對稱軸旋轉(zhuǎn)，其鍵不會發(fā)生斷裂，旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)，其鍵不會發(fā)生斷裂，旋轉(zhuǎn)時(shí)所需的能

2、量很少，故烷烴的構(gòu)象豐富多彩。時(shí)所需的能量很少，故烷烴的構(gòu)象豐富多彩。鍵的特點(diǎn)鍵的特點(diǎn) 1）鍵沒有軸對稱，因此以雙鍵相連的兩個原子之鍵沒有軸對稱，因此以雙鍵相連的兩個原子之間不能再以間不能再以C-C 鍵為軸自由旋轉(zhuǎn)，如果吸收一定鍵為軸自由旋轉(zhuǎn)，如果吸收一定的能量，克服的能量，克服 p 軌道的結(jié)合力，才能圍繞碳碳軌道的結(jié)合力，才能圍繞碳碳鍵鍵旋轉(zhuǎn)，結(jié)果使旋轉(zhuǎn)，結(jié)果使鍵破壞。鍵破壞。 2）鍵由兩個鍵由兩個p軌道側(cè)面重疊而成，重疊程度比一軌道側(cè)面重疊而成，重疊程度比一般般鍵小，鍵能小，容易斷裂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。鍵小，鍵能小，容易斷裂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 3）鍵電子云不是集中在兩個原子核之間，而是分鍵電子云不是

3、集中在兩個原子核之間，而是分布在上下兩側(cè)，原子核對布在上下兩側(cè)，原子核對電子的束縛力較小，因電子的束縛力較小，因此此電子有較大的流動性，在外界試劑電場的誘導(dǎo)電子有較大的流動性，在外界試劑電場的誘導(dǎo)下，電子云易變形，導(dǎo)致下，電子云易變形，導(dǎo)致鍵被破壞而發(fā)生化學(xué)反鍵被破壞而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。應(yīng)。乙炔的結(jié)構(gòu)乙炔的結(jié)構(gòu)Pz Py sp雜化，直線型結(jié)構(gòu)雜化，直線型結(jié)構(gòu)苯分子中六個碳苯分子中六個碳原子原子都以都以sp2雜化相互成鍵雜化相互成鍵(1) 鍵長(2) 鍵角(3) 鍵能(4) 偶極矩鍵的參數(shù)鍵的參數(shù)鍵的類型鍵的類型鍵長鍵長 (pm)鍵能鍵能 (kJ/mol)碳碳-碳單鍵碳單鍵150 347.3碳碳-碳

4、雙鍵碳雙鍵134601.9碳碳-碳三鍵碳三鍵120 836.8碳碳-氫鍵氫鍵110104鍵的極性鍵的極性-偶極矩偶極矩 例：例： CH3+ Cl- 鍵距鍵距 = ed e: 中心電荷中心電荷 d：正負(fù)電荷中心的距離：正負(fù)電荷中心的距離 Cl-Cl ( 鍵距為零鍵距為零)分子的偶極距是各鍵的鍵距向量和分子的偶極距是各鍵的鍵距向量和: =0 =0 =1.94D CClClClClCHClHHCHHHH2.有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)表示法有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)表示法 路易斯路易斯電電子式子式: : 結(jié)結(jié)構(gòu)式構(gòu)式: : 結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)簡簡式式: : 鍵線鍵線式式: :CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH(CH3)

5、2CH3CHCH2CH2CCH3ClOCH3CH2CH2OH二、有機(jī)化合物的分類二、有機(jī)化合物的分類1.按碳架按碳架2. 按官能團(tuán)按官能團(tuán) 化合物類別官能團(tuán)名稱（結(jié)構(gòu)）舉例 烯烴碳碳雙鍵C=C 炔烴碳碳三鍵 鹵代烴鹵素F, Cl, Br, I 醇及酚羥基-OH 硫醇及硫酚巰基-SH 醚鍵-O- 硫醚鍵-S- 醛基-CHO 酮基（羰基）-CO- 羧酸基-COOH 羧酸衍生物: 酯、酰鹵、酸酐、酰胺 氨基-NH2 硝基化合物-NO2 磺酸基-SO3H3. 兩種分類法結(jié)合運(yùn)用兩種分類法結(jié)合運(yùn)用環(huán)己醇 苯甲醇 -呋喃甲醛三、有機(jī)化合物的命名三、有機(jī)化合物的命名 1.開鏈烴及其衍生物（含氧、氮、鹵素）的

6、命名開鏈烴及其衍生物（含氧、氮、鹵素）的命名2.環(huán)狀化合物（包括單環(huán)脂烴、芳香烴，幾個雜環(huán)環(huán)狀化合物（包括單環(huán)脂烴、芳香烴，幾個雜環(huán) 化合物的母核）及其衍生物的命名化合物的母核）及其衍生物的命名3.順反異構(gòu)體及光學(xué)異構(gòu)體的構(gòu)型標(biāo)記和命名順反異構(gòu)體及光學(xué)異構(gòu)體的構(gòu)型標(biāo)記和命名1、 按官能團(tuán)的優(yōu)先次序來確定分子所屬的主官能團(tuán)類按官能團(tuán)的優(yōu)先次序來確定分子所屬的主官能團(tuán)類 COOH、SO3H、COOR、COX、 CONH2、CN、CHO、COR、OH、 SH、NH2、 OR、CC、C=C、R 、2、 選取含有主官能團(tuán)在內(nèi)的碳鏈最選取含有主官能團(tuán)在內(nèi)的碳鏈最長長的取代基最的取代基最多多的側(cè)的側(cè)鏈位次最

7、鏈位次最小小的主鏈作為母體的主鏈作為母體3、 將母體化合物進(jìn)行編號，使主官能團(tuán)位次盡量小將母體化合物進(jìn)行編號，使主官能團(tuán)位次盡量小4、 確定取代基位次及名稱，按確定取代基位次及名稱，按次序規(guī)則次序規(guī)則*給取代基列出給取代基列出次序，較優(yōu)基團(tuán)后列出次序，較優(yōu)基團(tuán)后列出5、按系統(tǒng)命名的基本格式寫出化合物名稱、按系統(tǒng)命名的基本格式寫出化合物名稱系統(tǒng)命名法系統(tǒng)命名法* *次序規(guī)則：次序規(guī)則：a.原子按原子序數(shù)的大小排列，同位數(shù)按原子原子按原子序數(shù)的大小排列，同位數(shù)按原子量大小次序排列量大小次序排列 I,Br,Cl,S,P,O,N,C,D,H b.對原子團(tuán)來說，首先比較第一個原子的原對原子團(tuán)來說，首先比

8、較第一個原子的原子序數(shù)，如相同時(shí)則再比較第二、第三，子序數(shù)，如相同時(shí)則再比較第二、第三，以此類推。以此類推。 CCCCHHHHHHHHHHCCCCClHOc. 如果基團(tuán)含有雙鍵或三鍵時(shí)，則當(dāng)作兩個或三個如果基團(tuán)含有雙鍵或三鍵時(shí)，則當(dāng)作兩個或三個單鍵看待，認(rèn)為連有兩個或三個相同原子。單鍵看待，認(rèn)為連有兩個或三個相同原子。CH3CCH3CH3CH3CHCH3CH3CHCH3CHHCH3CHHCHHCH3CHHCHHH 在系統(tǒng)命名法中，取代基的排列順序、順在系統(tǒng)命名法中，取代基的排列順序、順反構(gòu)型的確定、手性化合物的絕對構(gòu)型都反構(gòu)型的確定、手性化合物的絕對構(gòu)型都根據(jù)這個次序規(guī)則根據(jù)這個次序規(guī)則 雙鍵

9、化合物的雙鍵化合物的Z/E命名法命名法 單脂環(huán)化合物的順反單脂環(huán)化合物的順反(cis/trans)命名法命名法 旋光化合物（含旋光化合物（含1個、個、2個手性碳化合物）個手性碳化合物）的的R/S標(biāo)記及其命名標(biāo)記及其命名有機(jī)化合物系統(tǒng)命名的基本格式有機(jī)化合物系統(tǒng)命名的基本格式構(gòu)型 + 取代基 + 母體R, S; D, L;Z, E; 順 反取代基位置號 + 個數(shù) + 名稱（有多個取代基時(shí)，中文按順序規(guī)則確定次序，小的在前；英文按英文字母順序排列）官能團(tuán)位置號 + 名稱（沒有官能團(tuán)時(shí)不涉及位置號）CH3CH2CCHCH3HCH3CH2CH3(3R, 4S) 3, 4 二二 甲甲基基 己己烷烷構(gòu)構(gòu)型

10、型取取代代基基位位置置號號取取代代基基 個個數(shù)數(shù)取取代代基基 名名稱稱母母體體名名稱稱2，3，5三甲基三甲基4丙基辛烷丙基辛烷CH3CH2CH2CHCHCH3CH2CH3CH2CH3CH CHCH3CH38 7 6 5 4 3 2 1 2, 3, 4, 5*1 2 3 4 5 6 7 8 4, 5, 6, 7678CH3CH2CHCHCH2CH2CH3CH3CH3H3C CH2CHCHCH CH CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH376545632127Cl3, 4-二甲基庚烷二甲基庚烷 2,3,5-三甲基三甲基-4-丙基庚烷丙基庚烷 2-甲基甲基-6-氯庚烷氯庚烷順順-1，3-二甲基環(huán)

11、己烷二甲基環(huán)己烷3-3-氯氯-4-4-溴己烷溴己烷CH3CH2CH2CH2CH2CCH2CH2CHCH3 CCH3CH3CH3CH2CCH3CH3CH3CH2CH3 2-2-甲基甲基-5,5-5,5-二二(1,1-(1,1-二甲基丙基二甲基丙基) )癸烷癸烷OHCH3OHOHCH2CH2CH2OHCHO4-羥基丁醛（1R，2R）-2-甲基環(huán)戊醇甲基環(huán)戊醇（1R，2R）-1，2-環(huán)己二醇環(huán)己二醇CCCH2OHCH32-丁炔-1-醇 烷烴命名烷烴命名1. 烷基的概念烷基的概念 1）伯、仲、叔、季碳原子和伯、仲、叔氫原子）伯、仲、叔、季碳原子和伯、仲、叔氫原子CH3CCH3CCH3HH3CCHHCH

12、HH4o 3o2o1oC3o 2o 1oH(季)(叔)(仲)(伯)2）烷基）烷基 R-CH3 Me 甲基CH3CH2 Et 乙基CH3CH2CH2n-Pr 正丙基 CH3CCH3CH3CH3CHCH3i-PrCH3CH2CHCH3異丙基s-Bu仲丁基t-Bu叔丁基2. 命名命名1）普通命名法（適用于簡單化合物）普通命名法（適用于簡單化合物）110個碳的烷烴，詞頭用：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、個碳的烷烴，詞頭用：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸；辛、壬、癸；10個碳以上，用數(shù)字十一、十二等表示。個碳以上，用數(shù)字十一、十二等表示。 碳架異構(gòu)體用正、異、新等詞頭區(qū)分。碳架異構(gòu)體用正、異、新等

13、詞頭區(qū)分。CH3CH2CH2CH2CH2CH3 CH3CHCH2CH2CH3 CH3CCH2CH3CH3CH3CH3 正己烷正己烷 異己烷異己烷 新己烷新己烷 正：正： 異異 新新直鏈烷烴直鏈烷烴CH3CH-CH3CH3CCH2-CH3CH32）系統(tǒng)命名法（）系統(tǒng)命名法（IUPAC命名法）命名法） a. 選最長碳鏈作主鏈，支鏈作取代基。遇多個等長碳鏈，則選最長碳鏈作主鏈，支鏈作取代基。遇多個等長碳鏈，則 取代基多的為主鏈。取代基多的為主鏈。CH3CH2CHCH3CH2CH3主鏈C-C-C-C-C-C-CC-C-CCC C123b. 近取代基端開始編號，并遵守近取代基端開始編號，并遵守“最低系列

14、編號規(guī)則最低系列編號規(guī)則”CH3CHCHCH2CHCH3CH3CH3CH3取代基位號 2，3，5取代基位號 2，4，5 c. 取代基距鏈兩端位號相同時(shí)，編號從順序小的基團(tuán)端開始。取代基距鏈兩端位號相同時(shí)，編號從順序小的基團(tuán)端開始。順序： -C-C-C Br Cl F O N C D H 多原子基團(tuán)第一個原子相同多原子基團(tuán)第一個原子相同,則依次比較與其相連的其它原子。則依次比較與其相連的其它原子。CH2CH2CH3 C（C、H、H、） C（C、C、H）CHCH3CH3CH2ClCHF2C（Cl、H、H） C（F、F、H） 順序大的基團(tuán)稱順序大的基團(tuán)稱。d.d. 支鏈上連有取代基，則從和主鏈相連的

15、碳原子開始將支鏈支鏈上連有取代基，則從和主鏈相連的碳原子開始將支鏈 碳原子依次編號，并將取代基位號、名稱連同支鏈名寫在碳原子依次編號，并將取代基位號、名稱連同支鏈名寫在 括號內(nèi)。括號內(nèi)。CH3CHCH2CH2CHCH2CH2CH2CH2CH3CH3CCH3H3CCH2CH31 2 3 4 5 6 7 8 9 102312-甲基甲基 -5-（1，1-二甲基丙基）癸烷二甲基丙基）癸烷e. e. 名稱的排列順序名稱的排列順序 中文名稱按基團(tuán)順序規(guī)則，較小的基團(tuán)列在前；英文名稱中文名稱按基團(tuán)順序規(guī)則，較小的基團(tuán)列在前；英文名稱 按基團(tuán)首字母的字順先后列出。按基團(tuán)首字母的字順先后列出。CH3CH2CH2

16、CHCHCH2CH2CH2CH3CHCH3CH3CH2CH2HC3注意注意 1）相同取代基數(shù)目用漢文數(shù)字二、三）相同取代基數(shù)目用漢文數(shù)字二、三 .表示；表示； 2）取代基位號用阿拉伯?dāng)?shù)字表示；）取代基位號用阿拉伯?dāng)?shù)字表示； 3）阿拉伯?dāng)?shù)字與漢字之間必須用短橫線分開；）阿拉伯?dāng)?shù)字與漢字之間必須用短橫線分開； 4）阿拉伯?dāng)?shù)字之間必須用逗號分開。）阿拉伯?dāng)?shù)字之間必須用逗號分開。 5-丙基丙基-4-異丙基壬烷異丙基壬烷 環(huán)烷烴的命名環(huán)烷烴的命名 甲基環(huán)己烷甲基環(huán)己烷二環(huán)二環(huán)221庚烷庚烷 烯烴的命名和異構(gòu)烯烴的命名和異構(gòu) 1. IUPAC命名法命名法1）選擇含雙鍵最長的碳鏈為主鏈；）選擇含雙鍵最長的碳

17、鏈為主鏈； 2）近雙鍵端開始編號：）近雙鍵端開始編號：3）將雙鍵位號寫在母體名稱之前。）將雙鍵位號寫在母體名稱之前。CH2CH3CH3CH2CHCH2CH2CH3CHCH23-乙基乙基-1-己烯己烯4-乙基環(huán)己烯乙基環(huán)己烯CH2=CHCH2=CHCH2CH3CH=CH乙烯基 烯丙基 丙烯基2. 順反異構(gòu)體的命名和順反異構(gòu)體的命名和 Z、E標(biāo)記法標(biāo)記法 順式：順式：雙鍵碳原子上兩個相同的原子或基團(tuán)處于雙鍵同側(cè)。雙鍵碳原子上兩個相同的原子或基團(tuán)處于雙鍵同側(cè)。 反式：反式：雙鍵碳原子上兩個相同的原子或基團(tuán)處于雙鍵反側(cè)。雙鍵碳原子上兩個相同的原子或基團(tuán)處于雙鍵反側(cè)。CCCH3CH2CH3HHCCHCH

18、2CH3CH3H反-2-戊烯順-2-戊烯Z式式：雙鍵碳原子上兩個較優(yōu)基團(tuán)或原子處于雙鍵同側(cè)。：雙鍵碳原子上兩個較優(yōu)基團(tuán)或原子處于雙鍵同側(cè)。E式：式：雙鍵碳原子上兩個較優(yōu)基團(tuán)或原子處于雙鍵異側(cè)。雙鍵碳原子上兩個較優(yōu)基團(tuán)或原子處于雙鍵異側(cè)。CC(優(yōu))CH3HCH2CH3(優(yōu))CH3CCCH3(優(yōu))CH3CH2CH(CH3)2(優(yōu))CH2CH2CH3 (Z)- 3-甲基甲基-2-戊烯戊烯 (E)- 3-甲基甲基-4-異丙基異丙基-3-庚烯庚烯CH3CH2CCCHCH2CH3CH35-甲基-3-庚炔CH3CCCHCH2CH=CH2C2H5CH3CCCHCH2CH=CHCH3CH=CH24-乙基乙基-1

19、-庚烯庚烯-5-炔炔 5-乙烯基乙烯基-2-辛烯辛烯-6-炔炔 炔烴的命名炔烴的命名共軛雙烯的異構(gòu)與命名共軛雙烯的異構(gòu)與命名CCCCCH3HHCH3HH1. 順反異構(gòu)順反異構(gòu) (2E,4E)-2,4-己二烯或己二烯或(E,E)-2,4-己二烯己二烯 2. 構(gòu)象異構(gòu)構(gòu)象異構(gòu)CH2CCCH2HHCH2CCCH2HHS-順-1，3-丁二烯S-反-1，3-丁二烯 S-順順- 兩個雙鍵位于單鍵同側(cè)。兩個雙鍵位于單鍵同側(cè)。 S-反反- 兩個雙鍵位于單鍵異側(cè)。兩個雙鍵位于單鍵異側(cè)。芳香烴的分類和命名芳香烴的分類和命名 1. 單環(huán)芳烴單環(huán)芳烴 一取代苯一取代苯 1)苯為母體苯為母體 2)苯為取代基苯為取代基C

20、H3NO2CH(CH3)2甲苯 硝基苯 異丙苯 苯甲酸 苯胺 苯酚 NH2COOHOH二二取取代代苯苯 1)兩基團(tuán)相同兩基團(tuán)相同 有三種異構(gòu)體：鄰有三種異構(gòu)體：鄰(o)、間、間(m)、對、對(p)2)兩基團(tuán)不同兩基團(tuán)不同 主官能團(tuán)與苯環(huán)一起作母體，另一個主官能團(tuán)與苯環(huán)一起作母體，另一個 作取代基。作取代基。OHClCH3SO3HCHONH2間氯苯酚間氯苯酚 對甲苯磺酸對甲苯磺酸 鄰氨基苯甲醛鄰氨基苯甲醛三三取取代代苯苯1)三基團(tuán)相同三基團(tuán)相同 1,2,3-(連連) 1,2,4-(偏偏) 1,3,5-(均均) 2)三基團(tuán)不同三基團(tuán)不同 先定主官能團(tuán)并編號為先定主官能團(tuán)并編號為1 1； 取代基位號

21、盡可能??；取代基位號盡可能小； CHONH2HO 2-氨基氨基-5-羥基苯甲醛羥基苯甲醛NO2ClSO3H 3-硝基硝基-2-氯苯磺酸氯苯磺酸苯基: C6H5- ph-芐基或苯甲基: CH2-2. 多環(huán)芳烴多環(huán)芳烴1）多苯代脂肪烴）多苯代脂肪烴CHCH=CH三苯甲烷三苯甲烷 1,2-二苯乙烯二苯乙烯 寫名稱寫名稱, , 次序規(guī)則小的基團(tuán)優(yōu)先。次序規(guī)則小的基團(tuán)優(yōu)先。 NO2CH31654321234562-甲基-4-硝基聯(lián)苯1234561,3-聯(lián)三苯 3) 稠環(huán)芳烴稠環(huán)芳烴12345678123456789101234567891012345678910 萘萘 蒽蒽 菲菲 位：位： 1,4,5,

22、8 位：位： 2,3,6,7 位：位： 9,10 2) 聯(lián)苯聯(lián)苯3、雜環(huán)芳烴、雜環(huán)芳烴ONHS吡咯吡咯 呋喃呋喃 噻吩噻吩 NNNNHNN 吡啶吡啶 喹啉喹啉 嘌呤嘌呤 a. 從雜原子開始，以從雜原子開始，以O(shè),S,N為序，使雜原子編號最小。為序，使雜原子編號最小。 含取代基雜環(huán)的命名含取代基雜環(huán)的命名（1）編號原則）編號原則 NSCH31325b. 使取代基編號最小使取代基編號最小d. 環(huán)上只有一個雜原子時(shí)，可用環(huán)上只有一個雜原子時(shí)，可用，等標(biāo)記等標(biāo)記NNNHNN1234567813456789 c. 特殊編號特殊編號（2）母體選擇）母體選擇 一般以雜環(huán)為母體一般以雜環(huán)為母體b. 當(dāng)環(huán)上有當(dāng)

23、環(huán)上有-COOH,-COOR,-SO3H時(shí)，以羧酸、酯、磺時(shí)，以羧酸、酯、磺 酸為母體。酸為母體。 6-氨基嘌呤氨基嘌呤( (腺嘌呤腺嘌呤) ) 3COCHO3CHHN2CH COOHCOOHONH2NHNNNHN3SO HN鹵代烴鹵代烴 ClCl CH2=CHCH2Br 烯丙基溴烯丙基溴 溴丙烯溴丙烯 叔丁基氯叔丁基氯 2甲基甲基2氯丙烷氯丙烷 氯苯氯苯醇、酚、醚醇、酚、醚 1 、醇、醇CCH3CH3CH3OH 2甲基甲基2丙醇丙醇 叔丁醇叔丁醇 CH2=CHCH2OH 2丙烯丙烯 1 醇醇 烯丙醇烯丙醇 CH2OH苯甲醇苯甲醇 芐醇芐醇系統(tǒng)命名法系統(tǒng)命名法 普通命名法普通命名法 2 、酚、

24、酚 3、醚、醚 醛和酮的命名醛和酮的命名 1 1）普通命名法）普通命名法 CH3CHCH2CHO CH3OCH2CH2CH2CHO CH=CHCHO CH3 - -甲基戊醛甲基戊醛 -甲氧基丁醛甲氧基丁醛 - -苯基丙烯醛苯基丙烯醛 CH3CHCCH3CH3O甲基異丙基酮甲基異丙基酮 甲基乙烯基酮甲基乙烯基酮CH2CHCCH3O醛醛 酮酮CCH3O 乙酰苯乙酰苯 (苯乙酮苯乙酮) 標(biāo)記取代基位置。標(biāo)記取代基位置。 醛基作取代基時(shí)，用詞頭醛基作取代基時(shí)，用詞頭“甲?；柞；?。2）IUPAC命名法命名法CH2CH2CHCHO OHCCH2CHCH2CHO CH3CHO 2-甲基甲基-4-苯基丁醛

25、苯基丁醛 3-甲?；於┘柞；於㏒O3HCHOCHOCH3試試命名化合物命名化合物1-苯基苯基-2-丁酮丁酮 3-丁烯丁烯-2-酮酮 醛醛酮酮CH2CCH2CH3OCHCCH3CH2O酮醛酮醛CH3CH2CCH2CHOO 3-氧代戊醛氧代戊醛 或或 3-戊酮醛戊酮醛羧酸及衍生物羧酸及衍生物 羧酸衍生物需了解幾個化合物的俗名及縮寫需了解幾個化合物的俗名及縮寫 蟻酸、醋酸、草酸、硬脂酸、軟脂酸、酒蟻酸、醋酸、草酸、硬脂酸、軟脂酸、酒石酸、肉桂酸、苦味酸、葡萄糖、果糖、石酸、肉桂酸、苦味酸、葡萄糖、果糖、麥芽糖、蔗糖、核糖、脫氧核糖、甘氨酸、麥芽糖、蔗糖、核糖、脫氧核糖、甘氨酸、鹵仿、甘油；鹵

26、仿、甘油；DMF、THF、DMSO、DNA、RNA。 蟻酸蟻酸：又叫甲酸，化學(xué)式為HCOOH; 醋酸醋酸：又叫乙酸，化學(xué)式為CH3COOH; 草酸草酸：又叫乙二酸，化學(xué)式為HOOC-COOH; 硬脂酸硬脂酸：又叫十八酸，化學(xué)式為C17H35COOH; 軟脂酸軟脂酸：又叫十六酸，化學(xué)式為C15H31COOH; COOHOHO2NNO2NO2COOHHOHCOOHOHHOHCOOHHOOHOHCOOHOTHFCH2OHOHHOOHHOHHCH2OHCHOOHHHHOOHHOHHCH2OHCHOOHHOHHOHHCH2OHCHOHHOHHOHHCH2OH 甘氨酸：甘氨酸：NH2CH2COOH 鹵仿：

27、三鹵代甲烷，如氯仿（三氯甲烷）；碘仿鹵仿：三鹵代甲烷，如氯仿（三氯甲烷）；碘仿（三碘甲烷）（三碘甲烷） 甘油：又叫丙三醇，甘油：又叫丙三醇， DMF：常用的有機(jī)溶劑，化學(xué)名為：常用的有機(jī)溶劑，化學(xué)名為：N,N-二甲二甲基甲酰胺，基甲酰胺， 化學(xué)式為化學(xué)式為(CH3)2NCHO DMSO：常用的有機(jī)溶劑，化學(xué)名為：二甲亞砜，：常用的有機(jī)溶劑，化學(xué)名為：二甲亞砜， 化學(xué)式為化學(xué)式為(CH3)2SODNADNA：脫氧核糖核酸脫氧核糖核酸 RNARNA：核糖核酸核糖核酸OOCH2OHOHOHOHCH2OHOHOHOHCHOOHOHOHCH2OH -D-核糖核糖D-核糖核糖 -D-核糖核糖OOCH2OH

28、OHHOHCH2OHOHHOHCHOHOHOHCH2OHHHH - -D-2-D-2-脫氧核糖脫氧核糖D-2-D-2-脫氧核糖脫氧核糖 - -D-2-D-2-脫氧核糖脫氧核糖-1,4 -苷鍵苷鍵-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖纖維二糖纖維二糖葡萄糖葡萄糖糖類化合物及氨基酸的糖類化合物及氨基酸的D、L標(biāo)記標(biāo)記麥芽糖麥芽糖蔗糖蔗糖四、有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象四、有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象構(gòu)象異構(gòu)同分異構(gòu)構(gòu)型異構(gòu)順反異構(gòu)對映異構(gòu)立體異構(gòu)構(gòu)造異構(gòu)碳架異構(gòu)官能團(tuán)異構(gòu)位置異構(gòu)互變異構(gòu)1、互變異構(gòu)、互變異構(gòu) OOHOHOHOHCH2OHOOHOHOHOHCH2OHOHCH2OHOHHOOHC

29、HOCH2OHOHHOOHCOHOHCH2OHOHHOOHCOHOH-D-(+)-葡萄糖開鏈?zhǔn)?D-(+)-葡萄糖-D-(+)-葡萄糖含量370.02%63%D+112o+52.7o+19o2、順反異構(gòu)、順反異構(gòu)abcda bc dHH3CHCH3HH3CHCH3熔點(diǎn)順式-139.3oC3.5oC0.6231反式-105.5oC0.9oC0.6042沸點(diǎn)密度CH3HCH3HHCH3CH3H順1,2二甲基環(huán)丙烷反1,2二甲基環(huán)丙烷與順反順反與位置異構(gòu)3、對映異構(gòu)、對映異構(gòu) 構(gòu)造相同，構(gòu)型不同并且互呈鏡象對映關(guān)構(gòu)造相同，構(gòu)型不同并且互呈鏡象對映關(guān)系的立體異構(gòu)現(xiàn)象稱為對映異構(gòu)。系的立體異構(gòu)現(xiàn)象稱為對

30、映異構(gòu)。 對映異構(gòu)體最顯著的特點(diǎn)是對平面偏振光對映異構(gòu)體最顯著的特點(diǎn)是對平面偏振光的旋光性不同，因此也常把對映異構(gòu)稱為的旋光性不同，因此也常把對映異構(gòu)稱為旋光異構(gòu)或光學(xué)異構(gòu)。旋光異構(gòu)或光學(xué)異構(gòu)。物質(zhì)的旋光物質(zhì)的旋光平面偏振光平面偏振光 光是一種電磁波，光波的振動方向與其前進(jìn)方光是一種電磁波，光波的振動方向與其前進(jìn)方向垂直。向垂直。 普通光在所有垂直于其前進(jìn)方向的平面上振動。普通光在所有垂直于其前進(jìn)方向的平面上振動。 平面偏振光平面偏振光只在一個平面上振動。只在一個平面上振動。偏振光光源觀察Nicol棱 鏡檢偏鏡Nicol棱 鏡起偏鏡I=I Cos 20I0I兩種不同的四面體構(gòu)型兩種不同的四面體

31、構(gòu)型 aabbccdd乳酸分子的兩種構(gòu)型乳酸分子的兩種構(gòu)型HCH3OHHOOCHCOOHHOH3C COOHCHOHCH3*COOHCOHCH2*HCOOHCOOHCOH*HCH2COOHCOH*H手性與對稱因素手性與對稱因素 物質(zhì)與其鏡象的關(guān)系，與人的左手、右手一樣，非常相物質(zhì)與其鏡象的關(guān)系，與人的左手、右手一樣，非常相似，但不能疊合，因此我們把物質(zhì)的這種特性稱為手性。似，但不能疊合，因此我們把物質(zhì)的這種特性稱為手性。 手性是物質(zhì)具有對映異構(gòu)現(xiàn)象和旋光性的必要條件，也手性是物質(zhì)具有對映異構(gòu)現(xiàn)象和旋光性的必要條件，也即是本質(zhì)原因。物質(zhì)的分子具有手性，就必定有對映異即是本質(zhì)原因。物質(zhì)的分子具有手

32、性，就必定有對映異構(gòu)現(xiàn)象，就具有旋光性；反之，物質(zhì)分子如果不具有手構(gòu)現(xiàn)象，就具有旋光性；反之，物質(zhì)分子如果不具有手性，就能與其鏡象疊合，就不具有對映異構(gòu)現(xiàn)象，也不性，就能與其鏡象疊合，就不具有對映異構(gòu)現(xiàn)象，也不表現(xiàn)出旋光性。表現(xiàn)出旋光性。 手性與分子的對稱性密切相關(guān)，一個分子具有手性，實(shí)手性與分子的對稱性密切相關(guān)，一個分子具有手性，實(shí)際上是缺少某些對稱因素所致。際上是缺少某些對稱因素所致。構(gòu)型的構(gòu)型的R.S命名命名 首先按次序規(guī)則排列出與手性碳原子相連的首先按次序規(guī)則排列出與手性碳原子相連的四個原子或原子團(tuán)的順序，如：四個原子或原子團(tuán)的順序，如：abcd，觀，觀察者從排在最后的原子或原子團(tuán)察者

33、從排在最后的原子或原子團(tuán)d的對面看，如的對面看，如果果abc按順時(shí)針方向排列，其構(gòu)型用按順時(shí)針方向排列，其構(gòu)型用R表示。表示。如果如果abc按反時(shí)針方向排列，則構(gòu)型用按反時(shí)針方向排列，則構(gòu)型用S表示。表示。R.S分別為拉丁文分別為拉丁文Rectus與與Sinister的字首，意為的字首，意為“右右”與與“左左”。這種判斷。這種判斷R或或S構(gòu)型的方法可構(gòu)型的方法可比喻為觀察者對著汽車方向盤的連桿進(jìn)行觀察，比喻為觀察者對著汽車方向盤的連桿進(jìn)行觀察，排在最后的排在最后的d在方向盤的連桿上，在方向盤的連桿上，a、b、c三個原三個原子或原子團(tuán)則在圓盤上。子或原子團(tuán)則在圓盤上。COOHHOHCH3R/S命

34、名原則優(yōu)先次序OHCOOHCH3順時(shí)針 R型名稱 R（）乳酸投影式COOHCH3OHHHOOCCH3OHHC構(gòu)構(gòu)型型的的表表示示方方法法費(fèi)費(fèi)歇歇爾爾投投影影式式透透視視式式COOHCH3OHHHCOOHCH3HO（）乳酸（）乳酸D（）乳酸（）乳酸 D/L法法R（）乳酸（）乳酸 R/S法法構(gòu)型標(biāo)記構(gòu)型標(biāo)記COOHCH3HOHCHOHCOOHH3CC- 對平面式直接觀測，若次序排在最后的原子或?qū)ζ矫媸街苯佑^測，若次序排在最后的原子或基團(tuán)在豎線上，另外三個基團(tuán)由大到小按順時(shí)基團(tuán)在豎線上，另外三個基團(tuán)由大到小按順時(shí)針排列，為針排列，為R構(gòu)型，按逆時(shí)針排列則為構(gòu)型，按逆時(shí)針排列則為S構(gòu)型。構(gòu)型。R- S

35、- 如果次序排在最后的原子或原子團(tuán)，在橫如果次序排在最后的原子或原子團(tuán)，在橫線上，另外三個基團(tuán)由大到小為順時(shí)針排列，線上，另外三個基團(tuán)由大到小為順時(shí)針排列，為為S構(gòu)型，按反時(shí)針排列，則為構(gòu)型，按反時(shí)針排列，則為R構(gòu)型。構(gòu)型。 D/L和R/S命名法之間并無一定的對應(yīng)關(guān)系。注意！注意！說明說明C*上四個基團(tuán)在空間排列的形象。上四個基團(tuán)在空間排列的形象。是由儀器實(shí)際測定的是由儀器實(shí)際測定的。構(gòu)型構(gòu)型和和旋光方向旋光方向沒有什么必然的對應(yīng)關(guān)系沒有什么必然的對應(yīng)關(guān)系 手性是判斷化合物分子是否具有對映異構(gòu)手性是判斷化合物分子是否具有對映異構(gòu)(或光學(xué)或光學(xué)異構(gòu)異構(gòu))必要和充分的條件必要和充分的條件,分子具有

36、手性分子具有手性,就一定有對就一定有對映異構(gòu)映異構(gòu),而且一定具有旋光性。而且一定具有旋光性。 判斷化合物分子是否具有手性判斷化合物分子是否具有手性,只需要判斷分子是只需要判斷分子是否具有對稱面和對稱中心否具有對稱面和對稱中心,凡是化合物分子既不具凡是化合物分子既不具有對稱面有對稱面,又不具有對稱中心又不具有對稱中心,一般就是手性分子。一般就是手性分子。 含有一個手性碳原子的分子必定是手性分子含有一個手性碳原子的分子必定是手性分子,含有含有多個手性碳原子的化合物分子不一定是手性分子多個手性碳原子的化合物分子不一定是手性分子,這種化合物可能有手性這種化合物可能有手性,也可能不具有手性也可能不具有手

37、性(如內(nèi)消如內(nèi)消旋體旋體)。含多個手性碳原子化合物的對映異構(gòu)含多個手性碳原子化合物的對映異構(gòu) 含兩個不相同手性碳原子的化合物含兩個不相同手性碳原子的化合物CHOHHOHHOCH2OHCHOHHOHHOCH2OHCHOHHOHCH2OHOHHOCHOHHCH2OHHOCOOHHHOHHOHHOHHOHHOHOHHOHHHOCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHHHOHOHCOOHCOOH由于分子中存在對稱面由于分子中存在對稱面的而使分子內(nèi)部旋光性的而使分子內(nèi)部旋光性互相抵消的化合物，稱互相抵消的化合物，稱為內(nèi)消旋體為內(nèi)消旋體 。含有兩個相同手性碳原子的化合物含有兩個相同手性碳原子的化合物不含手性碳原子化合物的對映異構(gòu)不含手性碳原子化合物的對映異構(gòu)含有碳原子以外的手性原子的化合物含有碳原子以外的手性原子的化合物HO3SCH2Si CH2CH2CH3CH(CH3)2CH2Si CH2CH2CH3CH(CH3)2SO3H I C 6 H