有機化學(xué)電子教案：Chapter1 緒論 有機化合物的命名

1、第一章 緒論 有機化合物的命名,exit,第一節(jié) 有機化學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展 第二節(jié) 有機化學(xué)中的同分異構(gòu)現(xiàn)象 第三節(jié) 有機化合物的分類 第四節(jié) 有機化合物結(jié)構(gòu)式的表達(dá)方式 第五節(jié) 有機化合物的命名,本 章 提 綱,第一節(jié) 有機化學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展,一、 從有機體內(nèi)提取有機物 (1773 1805) 二、 由提取進(jìn)入到提取合成并舉的時代 (1806 1828 1848) 三、 進(jìn)入合成時代 (1849 1900 2001,學(xué)科建設(shè) （1） 制備了幾千萬種有機化合物（1990年，1000萬種）。 （2） 建立了一套系統(tǒng)鑒定和測定有機化合物的方法。 （3） 逐步建立和完善了有機化學(xué)的理論。 學(xué)術(shù)成就 諾貝爾

2、化學(xué)獎（1901-2002，92屆，70屆與有機化學(xué)有關(guān)）。 二十世紀(jì)（46項重大發(fā)明，8項與有機化學(xué)有關(guān)）。 研究思路 深入、巧妙、與其它學(xué)科廣泛交叉滲透（也滲透到人 類活動各方面,碳架異構(gòu)體 位置異構(gòu)體 官能團(tuán)異構(gòu)體 互變異構(gòu)體 價鍵異構(gòu)體,構(gòu)型異構(gòu)體 構(gòu)象異構(gòu)體,幾何異構(gòu)體 旋光異構(gòu)體,交叉式構(gòu)象 重疊式構(gòu)象,構(gòu)造異構(gòu)體,同分異構(gòu)體（結(jié)構(gòu)異構(gòu)體,立體異構(gòu)體,電子互變異構(gòu)體,第二節(jié) 有機化學(xué)中的同分異構(gòu)現(xiàn)象,分子式相同, 結(jié)構(gòu)不同的化合物稱為同分異構(gòu)體, 也叫結(jié)構(gòu)異構(gòu)體,碳架異構(gòu)體：因碳架不同而引起的異構(gòu)體; 如,位置異構(gòu)體：由于官能團(tuán)在碳鏈或碳環(huán)上的位置不同而產(chǎn)生的 異構(gòu)體; 如,官能團(tuán)

3、異構(gòu)體：由于分子中官能團(tuán)不同而產(chǎn)生的異構(gòu)體; 如,構(gòu)造異構(gòu)體：因分子中原子的連結(jié)次序不同或 者鍵合性質(zhì)不同而引起的異構(gòu)體,互變異構(gòu)體: 因分子中某一原子在兩個位置迅速移動而產(chǎn)生的 官能團(tuán)異構(gòu)體,價鍵異構(gòu)體：因分子中某些價鍵的分布發(fā)生了改變，與此同 時也改變了分子的幾何形狀，從而引起的異構(gòu) 體; 如,第三節(jié) 有機化合物的分類,一 按碳架分類,鏈形化合物,環(huán)形化合物,脂肪族化合物,碳環(huán)化合物,雜環(huán)化合物,芳 環(huán) 化 合 物,脂 環(huán) 化 合 物,脂 雜 環(huán) 化 合 物,芳 雜 環(huán) 化 合 物,二 按官能團(tuán)分類,蛛網(wǎng)式,結(jié)構(gòu)簡式,鍵線式,第四節(jié) 有機化合物構(gòu)造式的表達(dá)方式,CH3CHCH2CH2CH2

4、CH3,CH3,第五節(jié) 有機化合物的命名,一 鏈烷烴的命名 二 單環(huán)烷烴的命名 三 橋環(huán)烷烴的命名 四 螺環(huán)烷烴的命名 五 單官能團(tuán)化合物的系統(tǒng)命名 六 多官能團(tuán)化合物的系統(tǒng)命名,一 鏈烷烴的命名 1. 系統(tǒng)命名法： IUPAC CCS (China Chemical Society) CA,1) 直鏈烷烴的命名: 含10個碳原子以內(nèi)的直鏈烷烴, 從1-10依次用 天干名稱甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、 癸加上烷來命名; 而含碳原子10個以上的直鏈烷烴, 用數(shù)目加上烷來命名,1 碳原子的級,1oH 2oH 3oH 1oC 2oC 3oC 4oC (伯) (仲) (叔) (季,與一個碳原子

5、相連的碳為一級碳原子； 與二個碳原子相連的碳為二級碳原子； 與三個碳原子相連的碳為三級碳原子； 與四個碳原子相連的碳為四級碳原子,2) 支鏈烷烴的命名,正丁基 二級丁基 異丁基(n) （sec or s） （iso,甲基 乙基 正丙基 異丙基,2 烷基的命名,三級戊基 三級丁基 新戊基 （Tert or t ） （neo,第一條規(guī)則： 將各種取代基的連接原子，按原子序數(shù)的大小排列，原子序數(shù)大的順序在前。若為同位素，則質(zhì)量數(shù)高的順序在前,3 順序規(guī)則,不同原子按原子序數(shù)排列,同位素按質(zhì)量數(shù)由高到低的順序排列,各種原子或取代基按先后次序排列的規(guī)則稱為順序規(guī)則,第二條規(guī)則 若多原子基團(tuán)的第一個連接原

6、子相 同，則比較與它相連的其它原子，先 比較原子序數(shù)最大的原子，再比較第 二大的，依次類推。若第二層次的原 子仍相同，則沿取代鏈依次相比，直 至比出大小為至,1 2 3 4,第三條規(guī)則含不飽和鍵時排列順序大小的規(guī)則：連有雙鍵或叁鍵的原子可以認(rèn)為連有兩個或三個相同的原子,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，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)時不涉及位置號,iso, neo 參加比較 i（異）, n-（正）, sec（二級）, tert（三級）, cis（

7、順）, trans（反）, di（二個）, tri（三個）, tetra（四個）不參加比較,4 有機化合物系統(tǒng)命名的基本格式,A） 確定主鏈： 鏈的長短（長的優(yōu)先），側(cè)鏈數(shù)目（多的優(yōu)先), 側(cè)鏈位次大?。ㄐ〉膬?yōu)先），各側(cè)鏈碳原子數(shù)（多的優(yōu)先），側(cè)分支的多少（少的優(yōu)先）。 （B） 編號：按最低系列原則編號。 最低系列原則：使取代基的位置號碼盡可能小。若有多個取代基，逐個比較，直至比出高底為止。 （C） 按名稱基本格式寫出全名,5 命名步驟,3. 命 名: 中文名稱：2,3,5-三甲基己烷 英文名稱：2,3,5-trimethylhexane,實例一,2 編 號: 第一行 取代基編號為2, 4,

8、5; 第二行 取代基編號為2, 3, 5; 根據(jù)最低系列原則, 用第二行編號,1 確定主鏈: 最長鏈為主鏈,1 確定主鏈： 有兩個等長的最長鏈。 比側(cè)鏈數(shù): 一長鏈有四個側(cè)鏈，另一長鏈有二個 側(cè)鏈，多的優(yōu)先。 2 編 號： 第二行取代基編號2,3,4,5; 第一行取代基編號 4,5,6,7。根據(jù)最低系列原則, 選第二行編號 3 命 名： 中文名稱： 2,3,5-三甲基-4-丙基辛烷 英文名稱： 2,3,5-trimethyl-4-n-propyloctane,實例二,1 確定主鏈：有兩根等長的主鏈，側(cè)鏈數(shù)均為三個。 一長鏈側(cè)鏈位次為2,4,5; 而另一長鏈側(cè)鏈位次 為2,4,6, 小的優(yōu)先。

9、2 編 號：黑色編號側(cè)鏈位次2,4,5;藍(lán)色編號側(cè)鏈位次3,4,6。按最底系列原 則選黑 色編號。 3命名：中文命名: 2,5-二甲基-4-異丁基庚烷; 或 2,5-二甲基-4-(2-甲丙基)庚烷 英文命名: 4-isobutyl-2,5-dimethylheptane;或 2,5-dimethyl-4-(2-methylpropyl)heptane,實例三,1 確定主鏈： 有兩根等長的最長鏈。側(cè)鏈數(shù)均為5。側(cè)鏈的位次均為3，5，7，9，11。 側(cè)鏈的碳原子數(shù)由小到大依次為：1，1，1，2，8 多的優(yōu)先 1，1，1，1，9 2 編 號：第二行編號和第一行編號取代基位次等同(均為3,5,7,9,

10、11)，此時用最底 系列原則無法確定選那一種編號，則用下面方法確定編號。中文，讓順 序規(guī)則中順序較小的基團(tuán)位次盡可能小，所以，取第二行字編號。英 文，按英文字母順序，讓字母排在前面的基團(tuán)位次盡可能小，所以取 第一行編號。 3 命 名：中文 3,5,9-三甲基-11-乙基-7-(2,4-二甲基己基)十三烷 英文 7-(2,4-dimethylhexyl)-3-ethyl-5,9,11-trimethyltridecane,實例四,1 確定主鏈：有兩根等長的長鏈。兩根長鏈均有兩個側(cè)鏈。側(cè)鏈位次 均為4,5。側(cè)鏈的碳原子數(shù)均為3,7。 黑字長鏈4位無側(cè)分支，5位有側(cè)分支。綠字長鏈4,5位 側(cè)鏈均有側(cè)

11、 分支。側(cè)分支少優(yōu)先。 2 編 號：黑字編號，取代基位置4,5。藍(lán)字編號取代基位置7,8。取黑字編號。 3 命 名： 中文命名 4-丙基-5-(1-異丙基丁基)十一烷 英文命名 5-(1-isopropylbutyl)-4-propylundecane,實例五,2. 習(xí)慣命名法（也稱普通命名法,異戊烷,習(xí)慣命名法命名直鏈烷烴時，與系統(tǒng)命名法相同。 習(xí)慣命名法命名有支鏈的烷烴時，一般只適合于簡單的烷烴,正丁烷,異丁烷,正戊烷,新戊烷,異辛烷,異辛烷中的異不符合命名的規(guī)定，是一個特例,二甲基，正丙基，異丙基甲烷,甲烷又稱沼氣,3. 衍生物命名法,以甲烷為母體, 其它部分都作為取代基來命名. (一般

12、總是選連有烷基最多的碳原子作為甲烷的碳原子,4 俗名（通常根據(jù)來源命名,手性：互為鏡影、但不能重疊的性質(zhì)稱為手性,手性中心：如果分子的手性是由于原子或原子團(tuán)圍繞某一點的非對稱排列而產(chǎn)生的，這個點就是手性中心,手性碳原子：與四個不相同的基團(tuán)相連的碳原子稱為不對稱碳原子或稱手性碳原子。手性碳原子常用*標(biāo)注,S)-3-羥基丁酸,R)-3-羥基丁酸,二 單環(huán)烷烴的命名,1 手性、手性中心、手性碳原子,2 R, S構(gòu)型的確定,看的方向,將與手性碳原子相連的四個基團(tuán)按順序規(guī)則排列大小， 將最小的基團(tuán)放在離眼睛最遠(yuǎn)的地方，其它三個基團(tuán) 按由大到小的方向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)方向是順時針的，手性 碳為R構(gòu)型；旋轉(zhuǎn)方向是逆

13、時針的，手性碳為S構(gòu)型,S)-(+)-乳酸； 逆時針方向運轉(zhuǎn) (sinister, 拉丁文,R)-(-)-乳酸； 順時針方向運轉(zhuǎn) (rectus, 拉丁文,環(huán)用順、反或R、S表示構(gòu)型,順-1,2-二甲基環(huán)丁烷,3 Z、E 和順反構(gòu)型的確定,確切的命名是： （1R,2R)-1,2-二甲基環(huán)丁烷,由于成環(huán)碳原子的單鍵不能自由旋轉(zhuǎn)而引起的順反異構(gòu)體用順反表示。確定順反的原則是：二個基團(tuán)在平面的同一側(cè)為順，在平面的二側(cè)為反,反-1,2-二甲基環(huán)丁烷,由于雙鍵不能自由旋轉(zhuǎn)而引起的順反異構(gòu)體用Z, E表示。確定Z, E的原則是：按順序規(guī)則確定與雙鍵碳原子相連二個基團(tuán)的大小，由大到小用箭頭標(biāo)出。二個雙鍵碳原

14、子連的基團(tuán)箭頭方向一致，雙鍵為Z構(gòu)型；箭頭方向相反，雙鍵為E構(gòu)型,雙鍵用Z、E表示構(gòu)型,Z)-2-丁烯或順-2-丁烯,E)-2-丁烯或反-2-丁烯,立體異構(gòu)體：分子中原子或原子團(tuán)互相連接次序相同，但空間排列方式不同而引起的異構(gòu)體,構(gòu)象異構(gòu)體,旋光異構(gòu)體,構(gòu)型異構(gòu)體,幾何異構(gòu)體,交叉式構(gòu)象,重疊式構(gòu)象,幾何異構(gòu)體：由于雙鍵不能自由旋轉(zhuǎn)或由于成環(huán)碳原子的單鍵不能自由旋轉(zhuǎn)而引起的立體異構(gòu)體,旋光異構(gòu)體：因分子含有不對稱碳原子或者沒有對稱因素而引起的具有不同旋光性能的立體異構(gòu)體,立體異構(gòu)體,4 立體異構(gòu)體的定義,定義：只有一個環(huán)的烷烴稱為單環(huán)烷烴,命 名 步 驟 （1）確定母體: 沒有取代基的環(huán)烷烴本

15、身就是母體, 命名 時只須在相應(yīng)的烷烴前加“環(huán)”(英文加cyclo), 環(huán)上有 取代基的環(huán)烷烴以環(huán)為母體還是以鏈為母體視情況而定. （2）編號要符合最低系列原則 （3）確定構(gòu)型 帶有兩個或兩個以上取代基時，分子有對稱性。 構(gòu)型用順反表示，分子沒有對稱性，構(gòu)型用R、S表示。 （4）按名稱的基本格式要求寫出全名,5 單環(huán)烷烴的命名,實 例 六,乙基環(huán)己烷 ethylcyclohexane,2-甲基-4-環(huán)己基己烷 4-cyclohexyl-2-methylhexane,側(cè)鏈比較簡單, 以環(huán)為母體, 鏈為取代基, 側(cè)鏈比較復(fù)雜, 以鏈為母體, 環(huán)為取代基,1,4-二甲基-2-乙基環(huán)己烷,2-ethy

16、l -1,4-dimethylcyclohexane,實例七,1,3-二甲基-5-乙基環(huán)己烷,1-ethyl-3,5-dimethyl cyclohexane,實 例 八,用最低系列原則無法確定選哪一種編號時, 則用下面方法確定編號。中文, 讓順序規(guī)則中順序較小的基團(tuán)位次盡可能小。英文, 按英文字母順序, 讓字母排在前面的基團(tuán)位次盡可能小,順-1,2-二甲基環(huán)丙烷,cis-1,2-dimethylcyclopropane,實例九,實例十,1R,2R)-1,2-二甲基環(huán)丙烷,1S,2S)-1,2-二甲基環(huán)丙烷,1R,2R)-1,2-dimethylcyclopropane,1S,2S)-1,2-

17、dimethylcyclopropane,帶有二個或二個以上取代基時，分子有對稱性，構(gòu)型用順反表示。分子沒有對稱性，構(gòu)型用R, S表示,1S,3S)-1-甲基-1-乙基-3-氯-3-溴環(huán)己烷,1S,3S)-1-bromo-1-chloro-3-ethyl-3-methyl cyclohexane,實例十一,r-1,反-5-氯,順-3-環(huán)己二甲酸 r-1, tans-5-chloro, cis-3-cyclohexanedioic acid,實例十二,環(huán)上帶有三個或更多基團(tuán)時，若用順，反表示構(gòu)型，要選用一個參照基團(tuán)，通常選1位的基團(tuán)為參照基團(tuán)。用r-1表示，放在名稱的最前面,三 橋環(huán)烷烴的命名,

18、共用二個或多個碳原子的多環(huán)烷烴為橋環(huán)烷烴,1. 確定母體烴的名稱：根據(jù)成環(huán)碳原子的數(shù)目而定； 2. 確定環(huán)數(shù)：環(huán)數(shù)等于把化合物切開成開鏈烴的最少切割次數(shù)； 3. 確定主環(huán)：碳原子數(shù)最多的環(huán)為主環(huán)； 4. 確定主橋：主環(huán)內(nèi)最長的橋是主橋，其它的橋是次橋。若最長的橋有 二個或多個時，要選擇較對稱地分割主環(huán)的橋為主橋。 5. 編號：從主橋的一個橋頭開始編號，沿碳多的一半到另一個橋頭， 再編另一半到起點。環(huán)編完后，接著編長橋上的碳原子，再 編次橋上的碳原子。 6. 確定方括號內(nèi)的數(shù)字，標(biāo)明結(jié)構(gòu)。在方括號內(nèi)，依次寫上主橋二側(cè)的碳 原子數(shù)，不包括橋頭碳，先多后少，主橋的碳原子數(shù)，各次橋的碳原子 數(shù)。次橋的

19、碳原子數(shù)的右上方要寫上環(huán)與次橋相連的碳原子編號。 7. 寫出母體的名稱?！碍h(huán)數(shù)+ 帶有數(shù)字的方括號+ 母體烴名稱”三部分共同組 成橋環(huán)烷烴的名稱,1 橋環(huán)烷烴的命名步驟,實例十三,主橋,1S,2S,5R,6R)三環(huán) 4.3.2.02;5 十一烷,主環(huán)兩半的碳原子數(shù),次橋上的碳原子數(shù),連接 次橋碳原子的編號,1S,2S,5R,6R)-Tricyclo4.3.2.02,5undecane,次橋,主橋上的碳原子數(shù),2 命名格式 環(huán)數(shù) + 帶有數(shù)字的方括號 + 母體烴名稱,實例十四,2S)-2-甲基二環(huán)2.2.2辛烷,2S)-2-methylbicyclo2.2.2octane,若環(huán)上有取代基，則取代

20、基的編號，名稱放在母體前。若有多個取代基：中文命名時，取代基的位次按順序規(guī)則由小到大排列；英文命名時，取代基的位次按英文字母排列,編號的方式若有各種選擇時， 要使取代基的號碼盡可能小,三個環(huán)都是六元環(huán)，無大小之分。此時選取代基多的為主環(huán),四 螺環(huán)烷烴的命名,單環(huán)之間共用一個碳原子的多環(huán)烷烴為螺環(huán)烷烴,1） 確定母體烴的名稱：根據(jù)成環(huán)碳原子的數(shù)目確定母體烴的名稱。 （2） 確定螺數(shù)：根據(jù)螺原子的個數(shù)分為單螺，二螺，三螺等。 （3） 編號： 編號從與端螺原子相鄰的一個碳原子開始，沿多環(huán)的 邊使所有的螺原子位號都盡可能小的路徑編號。 （4） 標(biāo)明結(jié)構(gòu)：確定方括號內(nèi)的數(shù)字，順著環(huán)的編號次序，用數(shù)字 表

21、明螺原子之間的碳原子數(shù)目，依次寫在方括號內(nèi)。 （5） 寫出母體的名稱：螺數(shù)、帶有數(shù)字的方括號、母體烴的名稱 三部分共同組成母體的名稱； （6） 若有取代基，取代基的編號和名稱放在母體前。若有多個取代 基，中文命名時，取代基的位次按順序規(guī)則由小到大排列。英 文命名時，取代基的位次按英文字母排列。編號的方式若有各 種選擇時， 要使取代基的號碼盡可能小,1 螺環(huán)烷烴的命名步驟,實例十五,1R,3S,4S,6S,7R)-1,3,7-三甲基-1-乙基二螺3.1.5.2十三烷,1R,3S,4S,6S,7R)-1-ethyl-1,3,7-trimethyldispiro3.1.5.2tridecane,共用的碳原子為螺原子,2 命名格式 螺數(shù) + 帶數(shù)字的方括號 + 母體烴的名稱,1 命名步驟 （1）確定主鏈：含官能團(tuán)的最長鏈為主鏈。 （2）編號：編號的原則是讓官能團(tuán)的位次盡可能小。 （3）定構(gòu)型 （4）寫命名： 根據(jù)下面的格式寫出名稱,五 單官能團(tuán)化合物的系統(tǒng)命名,當(dāng)官能團(tuán)是鹵素時， 通常將鹵原子作為取代基,2 命名格式： 構(gòu)型 + 取代基 + 母體（位置+名稱,實例十六,3R,5R)-3-甲基-5-溴庚烷,3R,5R)-3-bromo-5-methylheptane,實例十七,4S)-4-甲基-2-己酮,4S)-4-methyl-2-hexanone,實例十八,3S,4Z)