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1、高中化學(xué)奧賽輔導(dǎo)精品課件-有機(jī)化學(xué)-全套課件無憂資源第一部分:第一部分: 有機(jī)化合物的命名方法有機(jī)化合物的命名方法(一)普通命名法(一)普通命名法 1 1、鏈烴分子碳原子數(shù)目在、鏈烴分子碳原子數(shù)目在1010以內(nèi)時(shí),用天干數(shù)表示,以內(nèi)時(shí),用天干數(shù)表示,即甲、乙、丙、丁、壬、癸;在即甲、乙、丙、丁、壬、癸;在1010以外,則用以外,則用漢文數(shù)字表示。漢文數(shù)字表示。例:例: 甲烷甲烷 乙烷乙烷 壬烷壬烷 十一烷十一烷 二十烷二十烷2 2、用正、異等來表示異構(gòu)體、用正、異等來表示異構(gòu)體 H3C CH2CH2CH2CH3H3C CHCH2CH3CH3H3C CCH3CH3CH3戊烷異戊烷新戊烷一、烷烴的
2、命名(二)烷基的命名(二)烷基的命名 烷烴分子中從形式上去掉一個(gè)氫原子而剩烷烴分子中從形式上去掉一個(gè)氫原子而剩下來的原子團(tuán)叫做烷基。下來的原子團(tuán)叫做烷基。CH3 甲基,甲基,MeCH3CH2 HH3C H去掉一個(gè)HCH3CH2 乙基,乙基,Et去掉一個(gè)HCH3CH2CH3去掉一個(gè)伯H去掉一個(gè)仲HCH3CH2CH2正丙基,n-PrCH3CHCH3異丙基,i-PrCH3CH2CH2CH2去掉一個(gè)伯HCH3CH2CH2CH3正丁基,n-Bu去掉一個(gè)仲HCH3CHCH2CH3仲仲丁基,s-BuCH3CHCH3 CH3去掉一個(gè)伯H去掉一個(gè)叔HCH3CHCH2 CH3CH3CCH3 CH3叔叔丁基,t-B
3、u異異丁基,i-Bu(三)系統(tǒng)命名法(三)系統(tǒng)命名法原則:主鏈最長(zhǎng)原則 最低系列原則 排列由小到大原則 支鏈最多原則 支鏈中支鏈用括號(hào)表明1. 支鏈烷烴的命名步驟支鏈烷烴的命名步驟 選取主鏈:以碳原子數(shù)最多的碳鏈為主鏈選取主鏈:以碳原子數(shù)最多的碳鏈為主鏈,把把支鏈當(dāng)作取代。支鏈當(dāng)作取代。CH3CH2CHCHCH2CH2CH3CH3CH33, 4-3, 4-二甲基庚烷二甲基庚烷 確定主鏈位次的原則是要使取代基的位次最小。確定主鏈位次的原則是要使取代基的位次最小。從距離支鏈最近的一端開始編號(hào)。位次和取代基名從距離支鏈最近的一端開始編號(hào)。位次和取代基名稱之間要用稱之間要用一一連起來,寫出母體的名稱。
4、連起來,寫出母體的名稱。主鏈碳原子的位次編號(hào):主鏈碳原子的位次編號(hào):最低系列原則最低系列原則 從最靠近支鏈一端開始,如果兩端一樣時(shí),從最靠近支鏈一端開始,如果兩端一樣時(shí),再往內(nèi)比較第二個(gè)。再往內(nèi)比較第二個(gè)。CH3CHCHCH2CHCH2CH3CH3CH3CH31 2 3 4 5 6 7CH3CH2CHCHCH2CH2CH2CH2CHCH3CH3CH3CH310 9 8 7 6 5 4 3 2 11 2 3 4 5 6 7 8 9 102,7,8-2,7,8-三甲基癸烷三甲基癸烷2,3,5-三甲基庚烷三甲基庚烷 當(dāng)具有相同長(zhǎng)度的鏈可作為主鏈時(shí),則當(dāng)具有相同長(zhǎng)度的鏈可作為主鏈時(shí),則應(yīng)選擇具有支鏈數(shù)
5、目最多的鏈作為主鏈。應(yīng)選擇具有支鏈數(shù)目最多的鏈作為主鏈。 支鏈上有取代基時(shí),取代支鏈的名稱可放在支鏈上有取代基時(shí),取代支鏈的名稱可放在括號(hào)中表明。例:括號(hào)中表明。例: 1234H3CCH2CH2CH2CH2C CH2CH2CH CH3CCH3CH2H3CCH3H3CCCH3CH3CH2H3C56789102-2-甲基甲基-5,5-5,5-二(二(1,1-1,1-二甲基丙基)癸烷二甲基丙基)癸烷 (或帶撇的數(shù)字)(或帶撇的數(shù)字)名稱的寫法名稱的寫法CH3CHCHCH2CHCH2CH3CH3CH3CH2CH32,3-二甲基二甲基-5-乙基庚烷乙基庚烷取代基取代基的位次的位次半字線半字線合并取代合并
6、取代基名稱基名稱母體母體名稱名稱取代基取代基的位次的位次取代基取代基名稱名稱、如果有幾個(gè)不同的取代基時(shí),把小的取代基名稱寫在前面,大、如果有幾個(gè)不同的取代基時(shí),把小的取代基名稱寫在前面,大的寫在后面;的寫在后面;、如果含有幾個(gè)相同的取代基時(shí),把它們合并起來,取代基的數(shù)、如果含有幾個(gè)相同的取代基時(shí),把它們合并起來,取代基的數(shù)目用二、三、四目用二、三、四等表示,寫在取代基的前面,其位次必須逐個(gè)等表示,寫在取代基的前面,其位次必須逐個(gè)注明注明.烷基大小的次序:甲基烷基大小的次序:甲基 乙基乙基 丙基丙基 丁基丁基 戊基戊基 bcd Zusammen (同同) Entgegen(對(duì))(對(duì))順、反異構(gòu)命
7、名順、反異構(gòu)命名Z、E命名法:命名法: 次序規(guī)則:次序規(guī)則: ()取代基的原子按原子序數(shù)大小排列,大者為()取代基的原子按原子序數(shù)大小排列,大者為“較較優(yōu)優(yōu)”基團(tuán)?;鶊F(tuán)。 IBrClSPFONCD(氘1中子)H -Br -OH -NH2 -CH3 -H()若兩個(gè)基團(tuán)第一個(gè)原子相同(如()若兩個(gè)基團(tuán)第一個(gè)原子相同(如C C ),則比較與),則比較與它直接相連的幾個(gè)原子,余類推。如:它直接相連的幾個(gè)原子,余類推。如:CHHHCHHCH3CHHCH2CH3CHCH3CH3CH2CH3CH3CCCH2CH2CH3CHH3CH3CH2CCH3CH3(Z)-3-甲基-4-異丙基-3-庚烯CH(CH3)2C
8、H2CH2CH3例:例:CCH3CHC H3C H2C H3順-3-甲基-2-戊烯 (E)- 3-甲基-2-戊烯反-3-庚烯 (E)-3-庚烯CCH3CH2CH2CHHCH2CH3順/反與Z/E命名之間沒有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系!示例:示例:CCCH3HCH2CH2CH3CH3CH2CH3CH2CHCClBr(E)-1-氯-1-溴-1-戊烯(Z)-3-甲基-2-己烯C CCH3HH3CCH2CH3E-3-甲基-2-戊烯C CCH3HH3CCH2CH3Z-3-甲基-2-戊烯C CCH3HClCH3CH2(Z)-3-氯-2-戊烯CCCH2CH3CHCH3CH3H3CCH3CH2(Z)-2,4-二甲基-3-
9、乙基-3-己烯C CCH3ClH3CCH3CH2(Z)-3-甲基-2-氯-2-戊烯三、三、 炔烴的命名炔烴的命名1. 與烯烴相似,將與烯烴相似,將“烯烯”改為改為“炔炔”。例:例:CH3CH2CCHCCCH3CHCH3CH3CCHCCHCH21-丁炔丁炔 4-甲基甲基-2-丁炔丁炔 乙炔基乙炔基 2-丙炔基丙炔基 2. 2. 同時(shí)含叁鍵和雙鍵的分子稱烯炔,命名時(shí)同時(shí)含叁鍵和雙鍵的分子稱烯炔,命名時(shí)選含雙鍵和叁鍵的最長(zhǎng)碳鏈為主鏈,位次編號(hào)使選含雙鍵和叁鍵的最長(zhǎng)碳鏈為主鏈,位次編號(hào)使雙鍵最小。例:雙鍵最小。例:CH2CHCH2CCHCH3CH CHCCH(兩種編號(hào)中一種較高時(shí),宜取低。) 1-戊烯
10、戊烯-4-炔炔 3-戊烯戊烯-1-炔(不叫炔(不叫2-戊烯戊烯-4-炔)炔) CH2CCHCH3(CH3CH2CH2)2CHCCCH3 1-甲基甲基-2-(2-丙炔基)丙炔基)-環(huán)己烯環(huán)己烯 4-丁基丁基-2-庚炔庚炔與烷烴類似,在烷字前加一與烷烴類似,在烷字前加一“環(huán)環(huán)”字。例:字。例: 環(huán)丙烷環(huán)丙烷 環(huán)丁烷環(huán)丁烷 環(huán)戊烷環(huán)戊烷 環(huán)己烷環(huán)己烷四、環(huán)烴的命名四、環(huán)烴的命名1、單環(huán)的命名、單環(huán)的命名 環(huán)上取代基的位次盡可能小,有二個(gè)以上不環(huán)上取代基的位次盡可能小,有二個(gè)以上不同取代基時(shí),以含碳原子最少的取代基作為同取代基時(shí),以含碳原子最少的取代基作為1 1位,位,CH3CH3CH31-甲基-4-
11、異丙基環(huán)己烷(孟烷) 命名與開鏈烴相似命名與開鏈烴相似:以不飽和碳環(huán)為母體以不飽和碳環(huán)為母體,側(cè)鏈為取代基側(cè)鏈為取代基. 碳環(huán)上的編號(hào)順序碳環(huán)上的編號(hào)順序:應(yīng)是不飽和鍵所在的位置號(hào)碼最小應(yīng)是不飽和鍵所在的位置號(hào)碼最小. 對(duì)于只有一個(gè)不飽和鍵的環(huán)烯對(duì)于只有一個(gè)不飽和鍵的環(huán)烯(或炔或炔)烴烴,雙鍵或叁鍵位置可不雙鍵或叁鍵位置可不標(biāo)標(biāo).環(huán)辛炔環(huán)辛炔2、環(huán)烯、環(huán)烯(炔炔)烴烴環(huán)戊烯環(huán)戊烯1,3-環(huán)己二烯環(huán)己二烯( (A A) ) 若只有一個(gè)不飽和碳上有側(cè)鏈若只有一個(gè)不飽和碳上有側(cè)鏈, ,該不飽和碳編號(hào)為該不飽和碳編號(hào)為1;1;(B) (B) 若兩個(gè)不飽和碳都有側(cè)鏈或都沒有側(cè)鏈若兩個(gè)不飽和碳都有側(cè)鏈或都
12、沒有側(cè)鏈, ,則碳原子編則碳原子編號(hào)順序除雙鍵所在位置號(hào)碼最小外號(hào)順序除雙鍵所在位置號(hào)碼最小外, ,還要同時(shí)以側(cè)鏈位還要同時(shí)以側(cè)鏈位置號(hào)碼的加和數(shù)為最小置號(hào)碼的加和數(shù)為最小. .3-甲基甲基-1-環(huán)己烯環(huán)己烯帶有側(cè)鏈的環(huán)烯烴命名帶有側(cè)鏈的環(huán)烯烴命名:1-甲基甲基-1-環(huán)己烯環(huán)己烯CH3123456CH31234565-甲基甲基-1,3-環(huán)戊二烯環(huán)戊二烯CH3126CH33451,6-二甲基二甲基-1-環(huán)己烯環(huán)己烯CH3CH33-甲基環(huán)己烯甲基環(huán)己烯CH3CH3HH反反-1,2-二甲基環(huán)己烷二甲基環(huán)己烷 二個(gè)碳環(huán)共有二個(gè)(或兩個(gè)以上)碳原子的二個(gè)碳環(huán)共有二個(gè)(或兩個(gè)以上)碳原子的稱為橋環(huán)烴。稱為
13、橋環(huán)烴。12345678910 十氫萘二環(huán)4.4.0癸烷3、橋環(huán)的命名、橋環(huán)的命名確定母體名稱:確定母體名稱:以參與成環(huán)的碳原子總數(shù)為母體以參與成環(huán)的碳原子總數(shù)為母體辛烷辛烷注明環(huán)數(shù):注明環(huán)數(shù):用用“二環(huán)二環(huán)”、“三環(huán)三環(huán)”作詞頭作詞頭二環(huán)辛烷二環(huán)辛烷3、標(biāo)明橋的結(jié)構(gòu):、標(biāo)明橋的結(jié)構(gòu): 將各橋所含碳原子數(shù)有多到少用阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)將各橋所含碳原子數(shù)有多到少用阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)出,放在詞頭和母體之間的方括號(hào)中,數(shù)字之間用出,放在詞頭和母體之間的方括號(hào)中,數(shù)字之間用圓點(diǎn)隔開。圓點(diǎn)隔開。二環(huán)二環(huán)3.2.1辛烷辛烷4、編號(hào):、編號(hào): 從一個(gè)橋頭碳原子開始,沿著最長(zhǎng)的橋編到另從一個(gè)橋頭碳原子開始,沿著最長(zhǎng)的橋編到
14、另一個(gè)橋頭碳原子,然后再沿著次長(zhǎng)的橋編回起始一個(gè)橋頭碳原子,然后再沿著次長(zhǎng)的橋編回起始的橋頭碳原子,最短的橋最后編號(hào)。當(dāng)橋上有雙的橋頭碳原子,最短的橋最后編號(hào)。當(dāng)橋上有雙鍵或取代基時(shí),在不違背上述原則的基礎(chǔ)上是雙鍵或取代基時(shí),在不違背上述原則的基礎(chǔ)上是雙鍵或取代基的位次最小。鍵或取代基的位次最小。56743218二環(huán)二環(huán)3.2.1辛烷辛烷CHCCH3ClCHCH3CH2CH334671251234567812345678910二環(huán)二環(huán)4.1.04.1.0庚烷庚烷 1,8- 1,8-二甲基二甲基-2-2-乙基乙基- -6-6-氯二環(huán)氯二環(huán)3.2.13.2.1辛烷辛烷 CHCCH3ClCHCH3C
15、H2CH334671251234567812345678910例:例:二環(huán)二環(huán)2.2.1庚烷庚烷CH3CH2CH3Cl1-甲基甲基-2-乙基乙基-6-氯二環(huán)氯二環(huán)3.2.1辛烷辛烷 脂環(huán)烴分子中兩個(gè)碳環(huán)共有一個(gè)碳原子稱為螺環(huán)烴,其脂環(huán)烴分子中兩個(gè)碳環(huán)共有一個(gè)碳原子稱為螺環(huán)烴,其命名根據(jù)成環(huán)碳原子的總數(shù)稱為命名根據(jù)成環(huán)碳原子的總數(shù)稱為螺某烷,螺字后方括號(hào)用數(shù)螺某烷,螺字后方括號(hào)用數(shù)字標(biāo)出二個(gè)碳環(huán)上除了共有碳原子外的碳原子數(shù)目,小的數(shù)字標(biāo)出二個(gè)碳環(huán)上除了共有碳原子外的碳原子數(shù)目,小的數(shù)字排前面,編號(hào)以較小環(huán)中與相鄰字排前面,編號(hào)以較小環(huán)中與相鄰C C開始,數(shù)字用圓點(diǎn)隔開,開始,數(shù)字用圓點(diǎn)隔開,代表
16、碳原子數(shù)。代表碳原子數(shù)。4、螺環(huán)的命名、螺環(huán)的命名螺螺2.4庚烷庚烷螺螺3.4辛烷辛烷螺螺4.5癸癸-1,6-二烯二烯CH31-甲基螺甲基螺3.5壬壬-5-烯烯甲苯甲苯乙苯乙苯正丙苯正丙苯異丙苯異丙苯1、 一元取代物一元取代物 (烷基為取代基烷基為取代基)苯為母體苯為母體CH3C2H5CH2CH2CH3CHCH3CH3(一)簡(jiǎn)單芳烴的命名(一)簡(jiǎn)單芳烴的命名五、芳烴的命名五、芳烴的命名 2、苯苯的二元取代物的二元取代物加加“鄰鄰,間間或或?qū)?duì)”字,字,或用或用1,2-; 1,3-; 1,4-表示;或用英文表示;或用英文“O-”“m-”“P-”表示。表示。鄰二甲苯鄰二甲苯(1,2-二甲苯二甲苯)
17、間二甲苯間二甲苯(1,3-二甲苯二甲苯)對(duì)二甲苯對(duì)二甲苯(1,4-二甲苯二甲苯)CH3CH3CH3CH3CH3CH3 3、 三三元取代物元取代物用數(shù)字代表取代基的位置或用用數(shù)字代表取代基的位置或用“連連,偏偏,均均”字表示它們的位置。字表示它們的位置。1,2,3-三甲苯三甲苯(連三甲苯連三甲苯)1,2,4-三甲苯三甲苯(偏三甲苯偏三甲苯)1,3,5-三甲苯三甲苯(均三甲苯均三甲苯)CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH34、 對(duì)對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜或支鏈上有官能團(tuán)的化合物結(jié)構(gòu)復(fù)雜或支鏈上有官能團(tuán)的化合物,也可把支也可把支鏈作為母體鏈作為母體,苯環(huán)苯環(huán)當(dāng)作當(dāng)作取代基取代基命名命名.2-甲基甲
18、基-3-苯基戊烷苯基戊烷CH3-CH2-CH-CH-CH3CH3(二)苯的衍生物的命名(二)苯的衍生物的命名1、單苯環(huán)上連有、單苯環(huán)上連有-R,-NO2,-NO,-X等取代基等取代基時(shí),以苯環(huán)作母體。時(shí),以苯環(huán)作母體。BrNO2CH2CH3NO溴苯溴苯硝基苯硝基苯乙苯乙苯亞硝基苯亞硝基苯2、當(dāng)苯環(huán)上連有、當(dāng)苯環(huán)上連有-CH=CH2、-CCH、-NH2、-OH-CHO、-COR、-COOH、-SO3H、-COOR等取代等取代基時(shí),以苯作取代基。基時(shí),以苯作取代基。OHNH2CH=CH2CCHCOOHCOCH3CHOSO3H苯乙烯苯乙烯苯乙炔苯乙炔苯酚苯酚苯胺苯胺苯甲酸苯甲酸苯磺酸苯磺酸苯甲醛苯甲
19、醛苯乙酮苯乙酮3、當(dāng)苯環(huán)上連有兩個(gè)以上取代基時(shí),按下列次、當(dāng)苯環(huán)上連有兩個(gè)以上取代基時(shí),按下列次序選擇母體,前者為取代基,后者為母體。序選擇母體,前者為取代基,后者為母體。-X ,-NO2, -OR, -R ,-NH2,-OH,-CHO,-CN,-CONH2、-COX,-COOR, -SO3H,-COOHSO3HCH3NH2NO2COOHOCH3對(duì)甲基苯磺酸對(duì)甲基苯磺酸2-硝基苯胺硝基苯胺3-甲氧基苯甲酸甲氧基苯甲酸芳基芳基-芳烴分子的芳環(huán)上減去一個(gè)芳烴分子的芳環(huán)上減去一個(gè)H后的基團(tuán)叫芳基后的基團(tuán)叫芳基,用用 “Ar”表示表示.苯基苯基-苯分子上減去一個(gè)苯分子上減去一個(gè)H后的基團(tuán)叫苯基后的基團(tuán)
20、叫苯基,用用“Ph”表示表示.甲苯基甲苯基-甲苯分子中苯環(huán)上減去一個(gè)甲苯分子中苯環(huán)上減去一個(gè)H所得基團(tuán)叫甲苯基所得基團(tuán)叫甲苯基.芐基芐基-甲苯的甲基上減去一個(gè)甲苯的甲基上減去一個(gè)H,叫苯甲基或芐基叫苯甲基或芐基.芐氯芐氯(氯化芐氯化芐)芐醇芐醇(苯甲醇苯甲醇)4 4、芳芳基基, ,苯基苯基, ,芐芐(bian)(bian)基基CH2ClCH2OH5 5、萘的命名、萘的命名12345678SO3HO2N6-硝基-2-萘磺酸CH31-甲基萘(-甲基萘)CH3CH2CH31-甲基-2-乙基萘六、鹵代烴的命名六、鹵代烴的命名系統(tǒng)命名法:系統(tǒng)命名法:以相應(yīng)烴為母體,將鹵原子作為取代以相應(yīng)烴為母體,將鹵原
21、子作為取代基。命名時(shí),在烴名稱前標(biāo)上鹵原子及支鏈等取代基。命名時(shí),在烴名稱前標(biāo)上鹵原子及支鏈等取代基的位置、數(shù)目和名稱。例:基的位置、數(shù)目和名稱。例:CH3CH CH2CHCH2CH3CH3Cl4 4甲甲基基2 2氯氯己己烷烷CH3CH2CH CH CH2CH3ClBr3 3- -氯氯- -4 4- -溴溴己己烷烷1)含鹵素最長(zhǎng)碳鏈為主鏈,鹵原子及其它支鏈作)含鹵素最長(zhǎng)碳鏈為主鏈,鹵原子及其它支鏈作取代基,從取代基較小的一端開始編號(hào),取代基取代基,從取代基較小的一端開始編號(hào),取代基按按“順序規(guī)則順序規(guī)則”較優(yōu)在后面列出:較優(yōu)在后面列出:CH3CH2CH2CH CH2CH3CH2Cl2 2乙乙基
22、基1 1氯氯戊戊烷烷2)以烯烴為母體,含雙鍵最長(zhǎng)碳鏈為主鏈,雙鍵位次)以烯烴為母體,含雙鍵最長(zhǎng)碳鏈為主鏈,雙鍵位次最小編號(hào),鹵原子為取代基。最小編號(hào),鹵原子為取代基。CH2CCH2CH2ClCH32 2甲甲基基4 4氯氯1 1丁丁烯烯 3)芳香族鹵代烴,簡(jiǎn)單的鹵代芳烴以芳烴為母)芳香族鹵代烴,簡(jiǎn)單的鹵代芳烴以芳烴為母體,鹵原子為取代基。如含較復(fù)雜的烴基,以烷烴為體,鹵原子為取代基。如含較復(fù)雜的烴基,以烷烴為母體,鹵原子和芳烴作為取代基。例:母體,鹵原子和芳烴作為取代基。例:ClBrCHCH2CH3Cl1氯4溴苯1氯4溴苯2苯基1氯丙烷2苯基1氯丙烷 醇的構(gòu)造異構(gòu)包括碳鏈的異構(gòu)和官能團(tuán)的異構(gòu)。醇
23、的構(gòu)造異構(gòu)包括碳鏈的異構(gòu)和官能團(tuán)的異構(gòu)。正丁醇正丁醇異丁醇(異丁醇(2-甲基甲基-1-丙醇)丙醇) 官能團(tuán)位置異構(gòu):官能團(tuán)位置異構(gòu):正丙醇正丙醇異丙醇異丙醇 碳鏈異構(gòu):碳鏈異構(gòu):CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2OHCH3CHCH3OHCH3CHCH2OHCH3七、醇的命名七、醇的命名系統(tǒng)命名法:系統(tǒng)命名法:選擇含有羥基的最長(zhǎng)碳鏈作為主鏈,支選擇含有羥基的最長(zhǎng)碳鏈作為主鏈,支鏈作取代基,從離羥基最近端開始編號(hào)。鏈作取代基,從離羥基最近端開始編號(hào)。CH37CH6CH25CH24CH3CH22CH31CH3OHCH36C5CH4CH23CH2CH31CH3OH6-甲基-3-庚醇5-甲基
24、-4-己烯-2-醇(離羥基最近端編號(hào))(離羥基最近端編號(hào)) (選含羥基和重鍵最長(zhǎng)碳鏈為主鏈)(選含羥基和重鍵最長(zhǎng)碳鏈為主鏈) 不飽和醇的命名是選擇含羥基及重鍵的最長(zhǎng)碳鏈作為主不飽和醇的命名是選擇含羥基及重鍵的最長(zhǎng)碳鏈作為主鏈,以離羥基最近的一端開始編號(hào)。鏈,以離羥基最近的一端開始編號(hào)。CCCH2OHCH32-丁炔-1-醇1、不飽和醇的命名、不飽和醇的命名(2) 芳醇的命名芳醇的命名,可把芳基作為取代基可把芳基作為取代基:3-苯基苯基-2-丙烯丙烯-1-醇醇 (肉桂醇肉桂醇)1-苯乙醇苯乙醇( -苯乙醇苯乙醇)2-苯乙醇苯乙醇 ( -苯乙醇苯乙醇)CH2-CH3OH12 CH2-CH2-12OH
25、 (3) 多元醇多元醇: 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的常以俗名稱呼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的常以俗名稱呼,結(jié)構(gòu)復(fù)雜結(jié)構(gòu)復(fù)雜的的,應(yīng)盡可能選擇包含多個(gè)羥基在內(nèi)的碳鏈作為主鏈應(yīng)盡可能選擇包含多個(gè)羥基在內(nèi)的碳鏈作為主鏈,并把羥基的數(shù)目并把羥基的數(shù)目(以二、三、以二、三、表示表示)和位次和位次(用用1,2,表示表示)放在醇名之前表示出來放在醇名之前表示出來.1,2-乙二醇乙二醇 簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱:乙二醇乙二醇俗名俗名:甘醇甘醇 ( -二醇二醇)1,2-丙二醇丙二醇 ( -二醇二醇)1,3-丙二醇丙二醇 ( -二醇二醇)在命名時(shí)可作為?;柠u化物,在?;蠹欲u素的名稱即可。在命名時(shí)可作為?;柠u化物,在?;蠹欲u素的名稱即可。 2-溴丁酰溴溴丁
26、酰溴 4-甲酰氯苯甲酸甲酰氯苯甲酸八、八、 羧酸衍生物的命名羧酸衍生物的命名CH3CH2CHCBr HOOCBr OCOCl1 酰鹵的命名酰鹵的命名:ClO苯甲酰氯苯甲酰氯ClONO2O2N3 , 5二硝基苯甲酰氯二硝基苯甲酰氯ClOClO乙二酰氯(草酰氯)乙二酰氯(草酰氯)CH3CH2CHCH2BrOCH33甲基戊酰溴甲基戊酰溴2 酸酐的命名酸酐的命名單酐:在羧酸的名稱后加酐字;單酐:在羧酸的名稱后加酐字;混酐:將簡(jiǎn)單的酸放前面,復(fù)雜的酸放后面再加酐字;混酐:將簡(jiǎn)單的酸放前面,復(fù)雜的酸放后面再加酐字;環(huán)酐:在二元酸的名稱后加酐字。環(huán)酐:在二元酸的名稱后加酐字。CH3COCCH3 CH3COC
27、CH2CH3OOOOOOO乙酸酐乙酸酐 乙丙酸酐乙丙酸酐 丁二酸酐丁二酸酐CH3OOCH3OCH3OOCH2CH3OCOCOOCOCOO乙酸酐乙酸酐乙丙酐乙丙酐鄰苯二甲酸酐鄰苯二甲酸酐順丁烯二酸酐順丁烯二酸酐3 酯的命名酯的命名酯可看作將羧酸的羧基氫原子被烴基取代的產(chǎn)物。命名時(shí)把羧酯可看作將羧酸的羧基氫原子被烴基取代的產(chǎn)物。命名時(shí)把羧酸名稱放在前面,烴基的名稱放在后面,再加一個(gè)酯字。內(nèi)酯酸名稱放在前面,烴基的名稱放在后面,再加一個(gè)酯字。內(nèi)酯命名時(shí),用內(nèi)酯二字代替酸字并標(biāo)明羥基的位置。命名時(shí),用內(nèi)酯二字代替酸字并標(biāo)明羥基的位置。乙酸苯甲酯乙酸苯甲酯 2-甲基甲基-4-丁內(nèi)酯丁內(nèi)酯C H3C O
28、C H2C6H5OOOH3CCH3OCH2CH3OCH2COOC4H9CH2COOHCH2CH2OOCC17H35OC17H35COOOCH3乙酸乙酯乙酸乙酯丁二酸單丁酯丁二酸單丁酯乙二醇硬脂酸酯乙二醇硬脂酸酯3甲基甲基4丁內(nèi)酯丁內(nèi)酯 酰胺的命名酰胺的命名命名時(shí)把羧酸名稱放在前面將相應(yīng)的酸字改為酰胺即可;命名時(shí)把羧酸名稱放在前面將相應(yīng)的酸字改為酰胺即可;2-甲基丙酰胺甲基丙酰胺 N,N-二甲基戊酰胺二甲基戊酰胺(CH3)CHCNH2 CH3CH2CHCH2CN(CH3)2OOH3CNH2OHNH2OHN(CH3)2OCH3CHCH2NHCH3OCH3NHO乙酰胺乙酰胺甲酰胺甲酰胺N,N二甲基二
29、甲基甲酰胺甲酰胺N甲基甲基3甲基丁酰胺甲基丁酰胺己內(nèi)酰胺己內(nèi)酰胺第二部分有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)一、有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象一、有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象構(gòu)造異構(gòu)構(gòu)造異構(gòu)立體異構(gòu)立體異構(gòu)碳鏈異構(gòu)碳鏈異構(gòu)(如如: :丁烷丁烷/ /異丁烷異丁烷)官能團(tuán)異構(gòu)官能團(tuán)異構(gòu)(如如: :醚醚/ /醇醇)位置異構(gòu)位置異構(gòu)(如如: :辛醇辛醇/ /仲辛醇仲辛醇)構(gòu)型異構(gòu)構(gòu)型異構(gòu)構(gòu)象異構(gòu)構(gòu)象異構(gòu)順反異構(gòu)順反異構(gòu)對(duì)映異構(gòu)對(duì)映異構(gòu)同分異構(gòu)同分異構(gòu)二、碳原子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和雜化二、碳原子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和雜化構(gòu)型:構(gòu)型:指具有一定構(gòu)造的分子中原子在間的排列狀況。指具有一定構(gòu)造的分子中原子在間的排列狀況。 怎樣證明甲烷是四面體構(gòu)型?怎樣證明甲
30、烷是四面體構(gòu)型?實(shí)驗(yàn)事實(shí)1:甲烷任何一個(gè)氫原子被取代,只生成一種物質(zhì),沒有別的異構(gòu)體。說明:每個(gè)CH相等; 最多有下列三種排列:CHHHHHHHHCCHHHH矩形錐體四面體實(shí)驗(yàn)事實(shí)2:甲烷任何2個(gè)氫原子被取代,也只生成一種物質(zhì),沒有別的異構(gòu)體。如:CH2Cl2、CH2ClBr說明甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)CHHHHHHHHCCHHHH矩形錐體四面體近代物理方法測(cè)定結(jié)果鍵角:10928鍵長(zhǎng):0.109nm有力地證明甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)有力地證明甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)1 1、碳原子的碳原子的SPSP3 3雜化雜化激發(fā)激發(fā)雜化SP3sp3雜化軌道雜化軌道一個(gè)一個(gè)s軌道與三個(gè)軌道與三個(gè)p軌道形成四個(gè)軌道形成四個(gè)sp
31、3雜化軌道雜化軌道為什么要雜化?為什么要雜化?只有雜化,才能形成四個(gè)等同的化學(xué)鍵。只有雜化,才能形成四個(gè)等同的化學(xué)鍵。雜化后,成鍵能力提高了。雜化后,成鍵能力提高了。成鍵能力:成鍵能力:p=1 p=3 spp=1 p=3 sp3 3=2=2雜化后,四個(gè)軌道盡可能距離最遠(yuǎn),鍵角雜化后,四個(gè)軌道盡可能距離最遠(yuǎn),鍵角10928,從而使分子處在最穩(wěn)定狀態(tài)。,從而使分子處在最穩(wěn)定狀態(tài)。甲烷的四個(gè)甲烷的四個(gè)C-H 鍵鍵2 2碳原子的碳原子的SPSP2 2雜化和烯烴的結(jié)構(gòu)雜化和烯烴的結(jié)構(gòu)激發(fā)激發(fā)雜化SP2sp2 雜化軌道雜化軌道 碳碳雙鍵相當(dāng)于由一個(gè)碳碳雙鍵相當(dāng)于由一個(gè)C-C鍵和一個(gè)鍵和一個(gè)C-C鍵組成,平
32、均鍵能為鍵組成,平均鍵能為610.9 kJ.mol-1,其中,其中C-C鍵的平均鍵能為鍵的平均鍵能為343.3 kJ.mol-1,鍵的鍵能為鍵的鍵能為263.6 kJ.mol-1,鍵的鍵能較鍵的鍵能較鍵的小。鍵的小。 sp2雜化軌道和乙烯的雜化軌道和乙烯的 鍵鍵sp2雜化軌道雜化軌道sp2雜化軌道的特征雜化軌道的特征sp2雜化軌道的夾角為120。 sp2雜化軌道比sp3雜化軌道離原子核更近。 sp2雜化軌道的成鍵能力為1.991。 sp2雜化軌道比sp3雜化軌道電負(fù)性大。 sp2=2.75 sp3=2.48 sp2雜化軌道形成的CH鍵和CC鍵的鍵能比sp3雜化軌道的大C: 2s12px12py
33、12pz1 碳原子上未參加雜化的p軌道,它們的對(duì)稱軸垂直于乙烯分子所在的平面,它們相互平行以側(cè)面相互交蓋而形成鍵.3、 乙烯的乙烯的 鍵的形成鍵的形成組成組成 鍵的電子稱為鍵的電子稱為 電子電子; 組成組成 鍵的電子稱為鍵的電子稱為 電子電子; 成成鍵軌道鍵軌道 *反鍵軌道反鍵軌道乙烯的乙烯的 成成鍵軌道和鍵軌道和 *反鍵軌道反鍵軌道乙烯的乙烯的 成成鍵軌道和鍵軌道和 *反鍵軌道形成示意圖反鍵軌道形成示意圖幾個(gè)原子軌道可組合成幾個(gè)分子軌道,其中有一半分幾個(gè)原子軌道可組合成幾個(gè)分子軌道,其中有一半分子軌道分別由正負(fù)符號(hào)相同的兩個(gè)原子軌道疊加而成,兩子軌道分別由正負(fù)符號(hào)相同的兩個(gè)原子軌道疊加而成,
34、兩核間電子的概率密度增大,其能量較原來的原子軌道能量核間電子的概率密度增大,其能量較原來的原子軌道能量低,有利于成鍵,稱為成鍵分子軌道(低,有利于成鍵,稱為成鍵分子軌道(bonding molecular orbital),如),如(軸對(duì)稱軌道)、(軸對(duì)稱軌道)、軌道(鏡面對(duì)稱軌道);軌道(鏡面對(duì)稱軌道);另一半分子軌道分別由正負(fù)符號(hào)不同的兩個(gè)原子軌道疊加另一半分子軌道分別由正負(fù)符號(hào)不同的兩個(gè)原子軌道疊加而成,兩核間電子的概率密度很小,其能量較原來的原子而成,兩核間電子的概率密度很小,其能量較原來的原子軌道能量高軌道能量高,不利于成鍵不利于成鍵,稱為反鍵分子軌道(稱為反鍵分子軌道(antibo
35、nding molecular orbital),如),如 *、* 軌道(反鍵軌道的符號(hào)上軌道(反鍵軌道的符號(hào)上常加常加“*”以與成鍵軌道區(qū)別)。以與成鍵軌道區(qū)別)。 成鍵軌道總是與反鍵軌成鍵軌道總是與反鍵軌道成對(duì)出現(xiàn),其余為非鍵軌道。道成對(duì)出現(xiàn),其余為非鍵軌道。乙烯的乙烯的 鍵形成示意圖鍵形成示意圖 鍵電子云集中在兩核之間鍵電子云集中在兩核之間,不易與外界試劑接近不易與外界試劑接近;雙鍵是由四個(gè)電子組成雙鍵是由四個(gè)電子組成,相對(duì)單鍵來說相對(duì)單鍵來說,電子云密度更大電子云密度更大;且構(gòu)且構(gòu)成成 鍵的鍵的電子云暴露電子云暴露在乙烯分子所在的平面的上方和下方在乙烯分子所在的平面的上方和下方,易易受
36、親電試劑受親電試劑( +)攻擊攻擊,所以所以雙鍵有親核性雙鍵有親核性 ( -).4、 碳碳單鍵和雙鍵電子云分布的比較碳碳單鍵和雙鍵電子云分布的比較C-C 鍵鍵C-C 鍵鍵電子云不易與外界接近電子云不易與外界接近電子云暴露在外電子云暴露在外. .易接近親電試劑易接近親電試劑CCHHHHsp2雜化 1. 鍵沒有軸對(duì)稱鍵沒有軸對(duì)稱 2. 鍵易斷裂,較活潑鍵易斷裂,較活潑 3. 鍵有較大流動(dòng)性鍵有較大流動(dòng)性最簡(jiǎn)單的共軛二烯烴最簡(jiǎn)單的共軛二烯烴- 1,3-丁二烯結(jié)構(gòu)丁二烯結(jié)構(gòu):5、共軛二烯烴的結(jié)構(gòu)和共軛效應(yīng)、共軛二烯烴的結(jié)構(gòu)和共軛效應(yīng)(1) 二烯烴的結(jié)構(gòu)二烯烴的結(jié)構(gòu)1,3-丁二烯結(jié)構(gòu)丁二烯結(jié)構(gòu)(1)每個(gè)
37、碳原子均為每個(gè)碳原子均為sp2雜化的雜化的.(2)四個(gè)碳原子與六四個(gè)碳原子與六個(gè)氫原子處于同一個(gè)氫原子處于同一平面平面.(3) 每個(gè)碳原子均有一個(gè)未參加雜化的每個(gè)碳原子均有一個(gè)未參加雜化的p軌道軌道,垂直于丁垂直于丁二烯分子所在的平面二烯分子所在的平面.(4) 四四個(gè)個(gè)p軌道軌道 都相互平行都相互平行,不僅在不僅在 C(1)-C(2),C(3)-C(4) 之間之間發(fā)生了發(fā)生了 p軌道的側(cè)面交蓋軌道的側(cè)面交蓋,而且而且在在C(2)-C(3)之間之間也也發(fā)生一定程度的發(fā)生一定程度的 p軌道側(cè)面交蓋軌道側(cè)面交蓋,但比前者要弱但比前者要弱.鍵所在平面與紙面垂直鍵所在平面與紙面垂直鍵所在平面在紙面上鍵所
38、在平面在紙面上四個(gè)四個(gè)p軌道相互側(cè)面交蓋軌道相互側(cè)面交蓋所在平面與紙面垂直所在平面與紙面垂直分子軌道理論和量子化學(xué)計(jì)算分子軌道理論和量子化學(xué)計(jì)算,四個(gè)四個(gè)p軌道組成兩個(gè)離軌道組成兩個(gè)離域的成鍵分子軌道所放出的能量域的成鍵分子軌道所放出的能量,大于組成兩個(gè)定域的大于組成兩個(gè)定域的 成鍵軌道所放出的能量成鍵軌道所放出的能量. 鍵的離域鍵的離域(即即 電子擴(kuò)大了它的運(yùn)動(dòng)范圍電子擴(kuò)大了它的運(yùn)動(dòng)范圍),可使體系的可使體系的能量降低更多能量降低更多,增加了共軛體系的穩(wěn)定性增加了共軛體系的穩(wěn)定性.(1)離域能離域能(共軛能或共振能共軛能或共振能)1,3-戊二烯的戊二烯的氫化熱氫化熱: = -226 kJ/m
39、ol1,4- 戊二烯的氫化熱戊二烯的氫化熱: = -254 kJ/mol丁烯丁烯的氫化熱的氫化熱: = -127 kJ/mol(2) 共軛效應(yīng)共軛效應(yīng) 共軛體系共軛體系單雙鍵交替的共軛體系叫單雙鍵交替的共軛體系叫 . 共軛體系共軛體系.共軛效應(yīng)共軛效應(yīng)這個(gè)體系所表現(xiàn)的共軛效應(yīng)叫做這個(gè)體系所表現(xiàn)的共軛效應(yīng)叫做 . 共軛共軛 效應(yīng)效應(yīng).1,3-戊二烯的離域能戊二烯的離域能(共軛能共軛能)(1) 雙鍵碳上有取代基的烯烴和共軛二烯烴的氫化熱較未雙鍵碳上有取代基的烯烴和共軛二烯烴的氫化熱較未取代的烯烴和共軛二烯烴要小些取代的烯烴和共軛二烯烴要小些.說明說明:有取代基的烯烴和共軛二烯烴更穩(wěn)定有取代基的烯烴
40、和共軛二烯烴更穩(wěn)定.(2) 產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因:雙鍵的雙鍵的 電子云和相鄰的電子云和相鄰的 碳?xì)滏I碳?xì)滏I 電子云相電子云相互交蓋而引起的離域效應(yīng)互交蓋而引起的離域效應(yīng). H CH2=CH-C-H H(3)超共軛效應(yīng))超共軛效應(yīng) 軌道和軌道和 碳?xì)涮細(xì)?軌軌道的交蓋道的交蓋,使原來基本上定域于兩個(gè)原子周圍的電子使原來基本上定域于兩個(gè)原子周圍的電子云和電子云發(fā)生離域而擴(kuò)展到更多原子的周圍云和電子云發(fā)生離域而擴(kuò)展到更多原子的周圍,因而因而降低了分子的能量降低了分子的能量,增加了分子的穩(wěn)定性增加了分子的穩(wěn)定性.這種離域效這種離域效應(yīng)叫做超共軛應(yīng)叫做超共軛效應(yīng)效應(yīng),也叫也叫 , 共軛效應(yīng)共軛效應(yīng).超共軛超
41、共軛效應(yīng)效應(yīng)表示表示:由于由于 電子的離域電子的離域,上式中上式中C-C單鍵之間的電子云密單鍵之間的電子云密度增加度增加,所以丙烯的所以丙烯的C-C單鍵的鍵長(zhǎng)單鍵的鍵長(zhǎng)(0.150nm)縮短縮短.(一一般烷烴的般烷烴的 C-C 單鍵鍵長(zhǎng)為單鍵鍵長(zhǎng)為0.154nm)(3) 超共軛效應(yīng)超共軛效應(yīng)( , 共軛效應(yīng)共軛效應(yīng))帶正電的碳原子具有三個(gè)帶正電的碳原子具有三個(gè)sp2雜化軌道雜化軌道,還有一個(gè)空還有一個(gè)空 p 軌軌道道.碳?xì)涮細(xì)?鍵和空鍵和空p軌道有一定軌道有一定 程度的交蓋程度的交蓋, 使使 電子離域電子離域 并擴(kuò)展到空并擴(kuò)展到空p軌道上軌道上. 使正使正 電荷有所分散電荷有所分散,增加碳正離
42、增加碳正離 子的穩(wěn)定性子的穩(wěn)定性.(4) 碳正離子的穩(wěn)定性碳正離子的穩(wěn)定性超共軛效應(yīng)超共軛效應(yīng)和碳正原子相連的和碳正原子相連的 碳?xì)滏I越多碳?xì)滏I越多,也就是能起超共軛效也就是能起超共軛效應(yīng)的碳?xì)鋺?yīng)的碳?xì)?鍵越多鍵越多,越有利于碳正原子上正電荷的分散越有利于碳正原子上正電荷的分散,就就可使碳正離子的能量更低可使碳正離子的能量更低,更趨于穩(wěn)定更趨于穩(wěn)定.3 3、碳原子的、碳原子的SPSP雜化和炔烴結(jié)構(gòu)雜化和炔烴結(jié)構(gòu)激發(fā)激發(fā)雜化SP2P(1) SP雜化雜化由炔烴叁鍵一個(gè)碳原子上的兩個(gè)由炔烴叁鍵一個(gè)碳原子上的兩個(gè)sp雜化軌道所組成雜化軌道所組成的的 鍵則是在同一直線上方向相反的兩個(gè)鍵鍵則是在同一直線上
43、方向相反的兩個(gè)鍵.在乙炔中在乙炔中,每個(gè)碳原子各形成了兩個(gè)具有圓柱形軸每個(gè)碳原子各形成了兩個(gè)具有圓柱形軸對(duì)稱的對(duì)稱的 鍵鍵.它們是它們是Csp-Csp和和Csp-Hs.(2) 乙炔分子中的乙炔分子中的 鍵鍵HHHHHCHHH109.5o0.109nm 雜化軌道理論雜化軌道理論:兩個(gè)成鍵軌道兩個(gè)成鍵軌道( 1, 2),兩個(gè)反鍵軌道兩個(gè)反鍵軌道 ( 1*, 2*) 兩個(gè)成鍵兩個(gè)成鍵 軌道組合成了對(duì)稱分布于碳碳軌道組合成了對(duì)稱分布于碳碳 鍵鍵鍵鍵 軸周圍的軸周圍的,類似圓筒形狀的類似圓筒形狀的 電子云電子云.(4) 乙炔分子的圓筒形乙炔分子的圓筒形 電子云電子云4、 苯分子結(jié)構(gòu)的價(jià)鍵觀點(diǎn)苯分子結(jié)構(gòu)的
44、價(jià)鍵觀點(diǎn) 通過通過x x 射線,光譜法測(cè)定,苯是一個(gè)平面射線,光譜法測(cè)定,苯是一個(gè)平面正六邊形構(gòu)型:正六邊形構(gòu)型: HHHHHH0.1397nm120o C-C (sp2-sp2 ) ; C-H (sp2-s )六個(gè)碳均為六個(gè)碳均為 sp2雜化雜化苯的苯的p軌軌道交蓋道交蓋(1)雜化軌道描述)雜化軌道描述 六個(gè)離域的六個(gè)離域的 電子總能量較低。苯中所有碳電子總能量較低。苯中所有碳碳鍵都相等,鍵長(zhǎng)也完全相等碳鍵都相等,鍵長(zhǎng)也完全相等(0.139nm)苯的離域苯的離域 分子軌道分子軌道大大 鍵鍵HHHHHH苯的苯的 分子軌道分子軌道能級(jí)圖能級(jí)圖苯苯的基態(tài)是三個(gè)成的基態(tài)是三個(gè)成鍵軌道的疊加鍵軌道的疊
45、加成鍵成鍵軌道軌道反鍵軌道反鍵軌道 2、 分子軌道理分子軌道理論描述:論描述: (1)苯分子是正六邊形,碳和氫均處于同一平面)苯分子是正六邊形,碳和氫均處于同一平面, 電子云均勻地分布在苯環(huán)的上下。電子云均勻地分布在苯環(huán)的上下。 (2) C-C 鍵長(zhǎng)平均化鍵長(zhǎng)平均化,為為0.139nm。 (3) 在基態(tài)時(shí),苯分子的六個(gè)在基態(tài)時(shí),苯分子的六個(gè) 電子都在三個(gè)穩(wěn)電子都在三個(gè)穩(wěn)定的成鍵軌道內(nèi),每個(gè)成鍵軌道都含有一對(duì)電子,定的成鍵軌道內(nèi),每個(gè)成鍵軌道都含有一對(duì)電子,最低的軌道最低的軌道 1 1,環(huán)繞全部六個(gè)碳,軌道環(huán)繞全部六個(gè)碳,軌道 2和軌道和軌道 3具有不同的形狀但有相等的能量,它們兩個(gè)在一起,具有
46、不同的形狀但有相等的能量,它們兩個(gè)在一起,使六個(gè)碳具有同樣的電子云密度。使六個(gè)碳具有同樣的電子云密度。 (4) 總的結(jié)果造成一個(gè)總的結(jié)果造成一個(gè)高度對(duì)稱高度對(duì)稱的分子的分子, 其其 電子具有相當(dāng)大的電子具有相當(dāng)大的離域離域作用,從而使作用,從而使 它們能量比在三個(gè)孤立的它們能量比在三個(gè)孤立的 軌道中要低軌道中要低 得多。得多。小結(jié)小結(jié) 苯苯分子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)分子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí): 休克爾規(guī)則:電子數(shù)為4n+2個(gè)的平面共軛體系,它們的成鍵軌道全部充滿電子,具有惰性氣體類似的結(jié)構(gòu),使體系趨于穩(wěn)定,化合物應(yīng)具芳香性。5、休克爾規(guī)則休克爾規(guī)則和非苯芳烴和非苯芳烴(1) 環(huán)丙烯正離子環(huán)丙烯正離子 環(huán)丙烯體系有一成
47、鍵軌道和一對(duì)反鍵軌道,環(huán)環(huán)丙烯體系有一成鍵軌道和一對(duì)反鍵軌道,環(huán)丙烯正離子的丙烯正離子的2個(gè)電子占據(jù)成鍵軌道,其碳個(gè)電子占據(jù)成鍵軌道,其碳-碳鍵碳鍵長(zhǎng)都是長(zhǎng)都是0.140nm,電子及正電荷離域于三元環(huán)電子及正電荷離域于三元環(huán)共軛體系中,是芳香性的。共軛體系中,是芳香性的。 HHHHHH電子數(shù)為電子數(shù)為2,符合,符合4n+2,是最簡(jiǎn)單的非苯芳香化合物。,是最簡(jiǎn)單的非苯芳香化合物。(2) 環(huán)戊二烯負(fù)離子環(huán)戊二烯負(fù)離子 環(huán)戊二烯是一個(gè)有一定酸性的烯烴環(huán)戊二烯是一個(gè)有一定酸性的烯烴(pK(pKa a=16.0=16.0),可離解形成一個(gè)較穩(wěn)定的負(fù)離子。),可離解形成一個(gè)較穩(wěn)定的負(fù)離子。環(huán)戊二烯負(fù)離子有
48、環(huán)戊二烯負(fù)離子有6 6個(gè)個(gè)電子,按照電子,按照H Hckelckel規(guī)則,規(guī)則,應(yīng)具有芳香性。應(yīng)具有芳香性。HH+H+(CH3)3CONa(3)環(huán)庚三烯正離子環(huán)庚三烯正離子 七元環(huán)的環(huán)庚三烯正離子含有七元環(huán)的環(huán)庚三烯正離子含有6 6個(gè)個(gè)電子,按電子,按照照H Hckelckel規(guī)則應(yīng)具有芳香性。規(guī)則應(yīng)具有芳香性。 HH+H+ H-HHBr2HHBrHBrHHBrBr溴化卓(溴化卓(zhuo)電子數(shù)為電子數(shù)為6,符合,符合4n+2,具有芳香性。,具有芳香性。環(huán)庚三烯環(huán)庚三烯 環(huán)庚三烯與溴加成得到二溴化物,后者在環(huán)庚三烯與溴加成得到二溴化物,后者在700C時(shí)加時(shí)加熱失去一分子溴化氫得一黃色物質(zhì),在
49、乙醇中重結(jié)晶得黃熱失去一分子溴化氫得一黃色物質(zhì),在乙醇中重結(jié)晶得黃色棱狀晶體色棱狀晶體,NMR譜顯示譜顯示=9.18ppm單峰,表明為芳香對(duì)單峰,表明為芳香對(duì)稱結(jié)構(gòu)稱結(jié)構(gòu).(4) 環(huán)辛四烯雙負(fù)離子環(huán)辛四烯雙負(fù)離子 環(huán)辛四烯與金屬鈉作用形成環(huán)辛四烯雙負(fù)離子,有10個(gè)電子,符合Hckel規(guī)則,有芳香性。 +2 Na2 Na+(5) 薁(薁(yu)與萘是同分異構(gòu)體電子數(shù)為10有芳香性有芳香性為什么有的環(huán)有無芳香性?有的環(huán)沒有?為什么有的環(huán)有無芳香性?有的環(huán)沒有? 所有電子都填充在成鍵軌道上,就有芳香性。所有電子都填充在成鍵軌道上,就有芳香性。三、對(duì)稱異構(gòu) 1848年,巴斯德發(fā)現(xiàn)酒石酸鈉銨有兩種不同的
50、晶型,水溶液有旋光性。HOOCCHCHCOOHOHHO H4NOOCCHCHCOONaOHHO酒石酸酒石酸酒石酸鈉銨酒石酸鈉銨旋光性又稱旋光性又稱“光活性光活性”。分子的旋光性最早由十九世紀(jì)的。分子的旋光性最早由十九世紀(jì)的Pasteur發(fā)現(xiàn)。他發(fā)現(xiàn)酒石酸的結(jié)晶有兩種相對(duì)的結(jié)晶型,成溶發(fā)現(xiàn)。他發(fā)現(xiàn)酒石酸的結(jié)晶有兩種相對(duì)的結(jié)晶型,成溶液時(shí)會(huì)使光向相反的方向旋轉(zhuǎn),因而定出分子有左旋與右旋的液時(shí)會(huì)使光向相反的方向旋轉(zhuǎn),因而定出分子有左旋與右旋的不同結(jié)構(gòu)。當(dāng)普通光通過一個(gè)偏振的透鏡或尼科爾棱鏡時(shí),一不同結(jié)構(gòu)。當(dāng)普通光通過一個(gè)偏振的透鏡或尼科爾棱鏡時(shí),一部分光就被擋住了,只有振動(dòng)方向與棱鏡晶軸平行的光才能
51、通部分光就被擋住了,只有振動(dòng)方向與棱鏡晶軸平行的光才能通過。這種只在一個(gè)平面上振動(dòng)的光稱為平面偏振光。簡(jiǎn)稱偏振過。這種只在一個(gè)平面上振動(dòng)的光稱為平面偏振光。簡(jiǎn)稱偏振光。偏振光的振動(dòng)面化學(xué)上習(xí)慣稱為偏振面。當(dāng)平面偏振光通光。偏振光的振動(dòng)面化學(xué)上習(xí)慣稱為偏振面。當(dāng)平面偏振光通過手性化合物溶液后,偏振面的方向就被旋轉(zhuǎn)了一個(gè)角度。這過手性化合物溶液后,偏振面的方向就被旋轉(zhuǎn)了一個(gè)角度。這種能使偏振面旋轉(zhuǎn)的性能稱為旋光性種能使偏振面旋轉(zhuǎn)的性能稱為旋光性(optical activity)。手性化。手性化合物都具有旋光性。合物都具有旋光性。 后來發(fā)現(xiàn),乳酸后來發(fā)現(xiàn),乳酸(2-羥基丙酸羥基丙酸CH3-CHOH
52、-COOH)也有旋光性:也有旋光性:乳酸的分子模型圖乳酸的分子模型圖兩個(gè)乳酸模型不能疊合兩個(gè)乳酸模型不能疊合 分子的旋光性與分子的對(duì)稱性有關(guān),不對(duì)稱分分子的旋光性與分子的對(duì)稱性有關(guān),不對(duì)稱分子往往含有手性碳原子。子往往含有手性碳原子。手性碳原子的概念手性碳原子的概念 在有機(jī)化合物中,與在有機(jī)化合物中,與四個(gè)互四個(gè)互不相同不相同的基團(tuán)相連的碳原子。的基團(tuán)相連的碳原子。 這種碳原子沒有任何對(duì)稱因素,故叫這種碳原子沒有任何對(duì)稱因素,故叫不對(duì)稱碳原子不對(duì)稱碳原子,或叫或叫手性碳原子,手性碳原子,在結(jié)構(gòu)式中通常用在結(jié)構(gòu)式中通常用*標(biāo)出手性碳原標(biāo)出手性碳原子。子。一個(gè)手性碳原子可以有兩種構(gòu)型。一個(gè)手性碳原
53、子可以有兩種構(gòu)型。 具有手性的物質(zhì)和分子中有無手性碳原子具有手性的物質(zhì)和分子中有無手性碳原子無關(guān)無關(guān). 含有一個(gè)手性碳原子的分子一定是手性分子;含有一個(gè)手性碳原子的分子一定是手性分子;WCXZYWCXYZ鏡面生活中的對(duì)映體生活中的對(duì)映體(1)-鏡象鏡象沙漠胡楊沙漠胡楊生活中的生活中的對(duì)映體對(duì)映體(2) -鏡象鏡象井岡山風(fēng)景桂林風(fēng)情左右手互為鏡象左右手互為鏡象在立體化學(xué)中在立體化學(xué)中,不能與鏡象疊合的分子叫不能與鏡象疊合的分子叫手性分子手性分子,而能疊合的叫非手性分子而能疊合的叫非手性分子.鏡象與手性的概念鏡象與手性的概念 一個(gè)物體若與自身鏡象不能疊合一個(gè)物體若與自身鏡象不能疊合,叫具有叫具有手
54、性手性.左手和右手不能疊合左手和右手不能疊合 左右手互為鏡象左右手互為鏡象甲基乙基羥基怎樣知道一個(gè)分子怎樣知道一個(gè)分子有沒有旋光性呢?有沒有旋光性呢?對(duì)稱分子沒有旋光對(duì)稱分子沒有旋光手性分子有旋光手性分子有旋光 怎么判斷一個(gè)分子怎么判斷一個(gè)分子有沒有對(duì)稱性呢?有沒有對(duì)稱性呢?設(shè)想分子中有一平面設(shè)想分子中有一平面,它可以把分子分成互為它可以把分子分成互為鏡象的兩半,這個(gè)平面就是對(duì)稱面鏡象的兩半,這個(gè)平面就是對(duì)稱面.如如:有對(duì)稱面的分子有對(duì)稱面的分子 (氯乙烷氯乙烷)(1)對(duì)稱面)對(duì)稱面(鏡面鏡面)1、手性和對(duì)稱因素、手性和對(duì)稱因素lCFBrClClClBrF對(duì)稱面FClBr平面一平面一平面二平面
55、二ClClBrFFBrClCl對(duì)稱面對(duì)稱面?zhèn)让嬗^察側(cè)面觀察正面觀察正面觀察FClBrHOHOHHFHCH3HCH3HFH 對(duì)稱中心如果分子中存在一點(diǎn),從分子中任一原子或基團(tuán)出發(fā),向該點(diǎn)作直線,然后在延長(zhǎng)相同的距離就能遇到相同的原子或基團(tuán),此點(diǎn)就為對(duì)稱中心(符號(hào)i)。(2)對(duì)稱中心)對(duì)稱中心有對(duì)稱中心的分子有對(duì)稱中心的分子設(shè)想分子中有一條直線,當(dāng)分子以此直線為軸設(shè)想分子中有一條直線,當(dāng)分子以此直線為軸旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)360/n后,后,(n=正整數(shù)正整數(shù)),得到的分子與原來的,得到的分子與原來的分子相同,這條直線就是分子相同,這條直線就是n重對(duì)稱軸。重對(duì)稱軸。有有2重對(duì)稱軸的分子重對(duì)稱軸的分子(2-丁烯丁
56、烯)(3) 對(duì)稱軸對(duì)稱軸(旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)軸)HHClClHHClClC2 鏡象和實(shí)物不能重疊,用旋光儀測(cè)定,一個(gè)是左鏡象和實(shí)物不能重疊,用旋光儀測(cè)定,一個(gè)是左旋,另一個(gè)則是右旋,是兩種化合物。旋,另一個(gè)則是右旋,是兩種化合物。結(jié)論:對(duì)稱軸不能作為分子有無手性的判據(jù)。結(jié)論:對(duì)稱軸不能作為分子有無手性的判據(jù)。結(jié)論:判斷一個(gè)分子有無手性,一般只要判斷這個(gè)分子結(jié)論:判斷一個(gè)分子有無手性,一般只要判斷這個(gè)分子有沒有對(duì)稱面、對(duì)稱中心,若既沒有對(duì)稱面又沒有對(duì)稱有沒有對(duì)稱面、對(duì)稱中心,若既沒有對(duì)稱面又沒有對(duì)稱中心,那么這個(gè)分子有手性,有對(duì)映異構(gòu)體,有旋光性;中心,那么這個(gè)分子有手性,有對(duì)映異構(gòu)體,有旋光性;若分子
57、中有對(duì)稱面或者有對(duì)稱中心,則這個(gè)分子無手性。若分子中有對(duì)稱面或者有對(duì)稱中心,則這個(gè)分子無手性。例:CH3HHOHHCH3分子中既沒有對(duì)稱面又沒有對(duì)稱中心,有手性。分子中既沒有對(duì)稱面又沒有對(duì)稱中心,有手性。對(duì)映異構(gòu)體為:CH3HHOHHCH3甲基乙基羥基對(duì)映體:兩個(gè)分子互為實(shí)物與鏡像關(guān)系的異構(gòu)體2、對(duì)映體 (1)對(duì)映體的理化性質(zhì))對(duì)映體的理化性質(zhì)物理性質(zhì):對(duì)映體除旋光性不同,其它相同;化學(xué)性質(zhì):非手性條件下相同;手性條件下不相同。生物活性:對(duì)映體的生物活性不同。(+)-2-丁醇 (-)-2-丁醇 沸點(diǎn) 99.5oC 99.5oC 密度 0.8080 0.8080 折光率 1.395 1.395
58、比旋光度 +13.9o -13.9o一對(duì)對(duì)映體的物理性質(zhì)(2)外消旋體)外消旋體H3CCHOHCOOH肌肉中:右旋乳酸葡萄糖發(fā)酵:左旋乳酸丙酮酸還原:無旋光性 ?外消旋體 左旋體和右旋體的等量混合外消旋體,用()表示乳酸的一些物理常數(shù)名稱 熔點(diǎn) tD pKa(+)-乳酸 26 +3.8o 3.76(-)-乳酸 26 -3.8o 3.76(-)-乳酸 18 0o 3.76+3 3、構(gòu)型的表示方法、構(gòu)型的表示方法構(gòu)型表示法1、構(gòu)型式(楔形式)2、透視式 (透視式)3、費(fèi)歇爾(Fischer)投影式投影法:(1)主鏈豎立,編號(hào)小的一端朝上 (2)橫前豎后費(fèi)歇爾(Fischer)投影式BrClCH3H
59、HHHCH3CH3Cl Br紅色為主鏈旋轉(zhuǎn) 90oCH3CH3HHClBr轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)镕ischer投影式投影式HCH3ClCH3HBrCOOHCH3OHHCOOHCH3HHOH3CCCOOHHOH*COOHCH3OHHCOOHCH3HHO(-)-乳酸 (+)-乳酸費(fèi)歇爾(Fischer)投影式Fischer投影式使用規(guī)則投影式使用規(guī)則(1 1)FischerFischer投影式只能在紙面上旋轉(zhuǎn)投影式只能在紙面上旋轉(zhuǎn)1801800 0,不,不能旋轉(zhuǎn)能旋轉(zhuǎn)90900 0或或2702700 0。COOHCH3OHH180oCH3COOHHHO90oCOOHH3COHHCOOHCH3OHHHOHCO
60、OHH3CCH3COOHHHOFischer投影式使用規(guī)則投影式使用規(guī)則COOHCH3OHH翻轉(zhuǎn)180oCOOHCH3HHO(2)Fischer投影式不能離開紙面進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。COOHCH3OHHCOOHCH3HHOFischer投影式使用規(guī)則投影式使用規(guī)則(3 3)將手性碳原子上的一個(gè)取代基保持不變,另外三個(gè)基團(tuán))將手性碳原子上的一個(gè)取代基保持不變,另外三個(gè)基團(tuán)按順時(shí)針或逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí),分子的構(gòu)型不變。按順時(shí)針或逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí),分子的構(gòu)型不變。COOHOHCH3HCOOHHOHH3CCOOHCH3HHOCOOHCH3HHOCOOHHOHH3CCOOHOHCH3HFischer投影式使用規(guī)則投
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