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文檔簡介

1、高中化學(xué)奧賽輔導(dǎo)高中化學(xué)奧賽輔導(dǎo)“有機化學(xué)有機化學(xué)”部分部分初賽基本要求:初賽基本要求: 有機化合物基本類型有機化合物基本類型烷、烯、炔、環(huán)烴、芳香烴、烷、烯、炔、環(huán)烴、芳香烴、鹵代烴、醇、酚、醚、醛、酸、酯、胺、酰胺、硝基鹵代烴、醇、酚、醚、醛、酸、酯、胺、酰胺、硝基化合物、磺酸的系統(tǒng)命名、基本性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化。異化合物、磺酸的系統(tǒng)命名、基本性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化。異構(gòu)現(xiàn)象。構(gòu)現(xiàn)象。C=CC=C加成。取代反應(yīng)。芳環(huán)香烴取代反應(yīng)及加成。取代反應(yīng)。芳環(huán)香烴取代反應(yīng)及定位規(guī)則。芳香烴側(cè)鏈的取代反應(yīng)和氧化反應(yīng)。碳鏈定位規(guī)則。芳香烴側(cè)鏈的取代反應(yīng)和氧化反應(yīng)。碳鏈增長與縮短的基本反應(yīng)。分子的手性及不對稱碳原子增長

2、與縮短的基本反應(yīng)。分子的手性及不對稱碳原子的的R R、S S構(gòu)型判斷。糖、脂肪、蛋白質(zhì)的基本概念、通構(gòu)型判斷。糖、脂肪、蛋白質(zhì)的基本概念、通式和典型物資、基本性質(zhì)、結(jié)構(gòu)特征以及結(jié)構(gòu)表達式。式和典型物資、基本性質(zhì)、結(jié)構(gòu)特征以及結(jié)構(gòu)表達式。 天然高分子與合成高分子化學(xué)的初步知識(單體、天然高分子與合成高分子化學(xué)的初步知識(單體、主要合成反應(yīng)、主要類型、基本性質(zhì)、主要應(yīng)用)。主要合成反應(yīng)、主要類型、基本性質(zhì)、主要應(yīng)用)。伯、仲、叔和季碳原子伯、仲、叔和季碳原子CH3CCH3CCH3HH3CCHHCHHH4o 3o2o1oC3o 2o 1oH(季)(叔)(仲)(伯)第一部分:第一部分: 有機化合物的命

3、名方法有機化合物的命名方法(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,用天干數(shù)表示,以內(nèi)時,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氫原子而剩烷烴分子中從形

4、式上去掉一個氫原子而剩下來的原子團叫做烷基。下來的原子團叫做烷基。CH3 甲基,甲基,MeCH3CH2 HH3C H去掉一個HCH3CH2 乙基,乙基,Et去掉一個HCH3CH2CH3去掉一個伯H去掉一個仲HCH3CH2CH2正丙基,n-PrCH3CHCH3異丙基,i-PrCH3CH2CH2CH2去掉一個伯HCH3CH2CH2CH3正丁基,n-Bu去掉一個仲HCH3CHCH2CH3仲仲丁基,s-BuCH3CHCH3 CH3去掉一個伯H去掉一個叔HCH3CHCH2 CH3CH3CCH3 CH3叔叔丁基,t-Bu異異丁基,i-Bu(三)系統(tǒng)命名法(三)系統(tǒng)命名法原則:主鏈最長原則 最低系列原則 排

5、列由小到大原則 支鏈最多原則 支鏈中支鏈用括號表明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,把把支鏈當作取代。支鏈當作取代。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。位次和取代小。從距離支鏈最近的一端開始編號。位次和取代基名稱之間要用基名稱之間要用一一連起來,寫出母體的名稱。連起來,寫出母體的名稱。主鏈碳原子的位次編號:主鏈碳原子的位次編號:最低系列原則最低系列

6、原則 從最靠近支鏈一端開始,如果兩端一樣時,從最靠近支鏈一端開始,如果兩端一樣時,再往內(nèi)比較第二個。再往內(nèi)比較第二個。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 當具有相同長度的鏈可作為主鏈時,當具有相同長度的鏈可作為主鏈時,則應(yīng)選擇具有支鏈數(shù)目最多的鏈作為主鏈。則應(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,取代支鏈的名

7、稱可放在支鏈上有取代基時,取代支鏈的名稱可放在括號中表明。例:括號中表明。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

8、不同的取代基時,把小的取代基名稱寫、如果有幾個不同的取代基時,把小的取代基名稱寫在前面,大的寫在后面;在前面,大的寫在后面;、如果含有幾個相同的取代基時,把它們合并起來,、如果含有幾個相同的取代基時,把它們合并起來,取代基的數(shù)目用二、三、四取代基的數(shù)目用二、三、四等表示,寫在取代基的等表示,寫在取代基的前面,其位次必須逐個注明前面,其位次必須逐個注明.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)(對)順、反異構(gòu)命名順、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)

9、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。基團。 IBrClSPFONCD(氘1中子)H -Br -OH -NH2 -CH3 -H()若兩個基團第一個原子相同(如()若兩個基團第一個原子相同(如C C ),則比較與),則比較與它直接相連的幾個原子,余類推。如:它直接相連的幾個原子,余類推。如:CHHHCHHCH3CHHCH2CH3CHCH3CH3CH2CH3CH3CCCH2CH2CH3CHH3CH3CH2CCH3CH3(Z)-3-甲基-4-異丙基-3-庚烯CH(CH3)2CH2CH2CH3例:例:CCH3CHC H3C H2C H3順-3-甲基-2-戊烯 (E

10、)- 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應(yīng)的關(guān)系?。ǎ┖须p鍵和叁健基團,可認為連有二個或三個相()含有雙鍵和叁健基團,可認為連有二個或三個相同原子:同原子: 例:例: HC CH2CC(C)HHH(C)12CCH3CH3HC1(C,C,H)C2(C,H,H)12C1(C,C,H)C2(H,H,H)芳環(huán)芳環(huán)所以-CH(CH3)2CH3HC(C,C,C)C(C,C,H)示例:示例:CCCH3HCH2CH2CH3CH3CH2CH3CH2CHCClBr(E)-1-氯-1-溴-1-戊烯(Z)-3-甲基-2-己烯C CC

11、H3HH3CCH2CH3E-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-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:CH3CH2CCHC CCH3CHCH3CH3CCHCCHCH21-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. 同時含叁鍵和雙鍵的分子稱烯炔,命名時同

12、時含叁鍵和雙鍵的分子稱烯炔,命名時選含雙鍵和叁鍵的最長碳鏈為主鏈,位次編號使選含雙鍵和叁鍵的最長碳鏈為主鏈,位次編號使雙鍵最小。例:雙鍵最小。例:CH2CH CH2CCHCH3CH CHCCH(兩種編號中一種較高時,宜取低。) 1-戊烯戊烯-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、

13、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,有二個以上不環(huán)上取代基的位次盡可能小,有二個以上不同取代基時,以含碳原子最少的取代基作為同取代基時,以含碳原子最少的取代基作為1 1位,位,CH3CH3CH31-甲基-4-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)上的編號順序碳環(huán)上的編號順序:應(yīng)是不飽和鍵所在的位置號碼最小應(yīng)是不飽和鍵所在的位置號碼最小. 對于只有一個不飽和鍵的環(huán)烯對于只有一個不飽和鍵的環(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標.環(huán)辛炔環(huán)辛炔2、環(huán)烯、環(huán)烯(炔炔

14、)烴烴環(huán)戊烯環(huán)戊烯1,3-環(huán)己二烯環(huán)己二烯( (A A) ) 若只有一個不飽和碳上有側(cè)鏈若只有一個不飽和碳上有側(cè)鏈, ,該不飽和碳編號為該不飽和碳編號為1;1;(B) (B) 若兩個不飽和碳都有側(cè)鏈或都沒有側(cè)鏈若兩個不飽和碳都有側(cè)鏈或都沒有側(cè)鏈, ,則碳原子編則碳原子編號順序除雙鍵所在位置號碼最小外號順序除雙鍵所在位置號碼最小外, ,還要同時以側(cè)鏈位還要同時以側(cè)鏈位置號碼的加和數(shù)為最小置號碼的加和數(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CH312

15、6CH33451,6-二甲基二甲基-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 二個碳環(huán)共有二個(或兩個以上)碳原子的二個碳環(huán)共有二個(或兩個以上)碳原子的稱為橋環(huán)烴。稱為橋環(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、標明橋的結(jié)構(gòu):、標明橋的結(jié)構(gòu): 將各橋所含碳原子數(shù)有多到少用阿拉伯數(shù)字標將各橋所含碳原子數(shù)有多到少用阿拉伯數(shù)

16、字標出,放在詞頭和母體之間的方括號中,數(shù)字之間用出,放在詞頭和母體之間的方括號中,數(shù)字之間用圓點隔開。圓點隔開。二環(huán)二環(huán)3.2.1辛烷辛烷4、編號:、編號: 從一個橋頭碳原子開始,沿著最長的橋編到另從一個橋頭碳原子開始,沿著最長的橋編到另一個橋頭碳原子,然后再沿著次長的橋編回起始一個橋頭碳原子,然后再沿著次長的橋編回起始的橋頭碳原子,最短的橋最后編號。當橋上有雙的橋頭碳原子,最短的橋最后編號。當橋上有雙鍵或取代基時,在不違背上述原則的基礎(chǔ)上是雙鍵或取代基時,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CHCCH3ClCHCH

17、3CH2CH334671251234567812345678910二環(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 CHCCH3ClCHCH3CH2CH334671251234567812345678910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)烴分子中兩個碳環(huán)共有一個碳原子稱為螺環(huán)烴,其脂環(huán)烴分子中兩個碳環(huán)共有一個碳原子稱為螺環(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,螺字后方括號用數(shù)螺某烷

18、,螺字后方括號用數(shù)字標出二個碳環(huán)上除了共有碳原子外的碳原子數(shù)目,小的數(shù)字標出二個碳環(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,編號以較小環(huán)中與相鄰字排前面,編號以較小環(huán)中與相鄰C C開始,數(shù)字用圓點隔開,開始,數(shù)字用圓點隔開,代表碳原子數(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)簡單芳烴的命名(一)簡單芳烴的命名五、

19、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)Α弊郑?,或用或?,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)間二甲苯間二甲苯(1,3-二甲苯二甲苯)對二甲苯對二甲苯(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

20、(均三甲苯均三甲苯)CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH34、 對對結(jié)構(gòu)復(fù)雜或支鏈上有官能團的化合物結(jié)構(gòu)復(fù)雜或支鏈上有官能團的化合物,也可把支也可把支鏈作為母體鏈作為母體,苯環(huán)苯環(huán)當作當作取代基取代基命名命名.2-甲基甲基-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,以苯環(huán)作母體。時,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、當苯環(huán)上連有、當苯環(huán)上連有-CH=CH2、-CCH、-NH2、-OH-C

21、HO、-COR、-COOH、-SO3H、-COOR等取代等取代基時,以苯作取代基?;鶗r,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醛苯乙酮苯乙酮3、當苯環(huán)上連有兩個以上取代基時,按下列次、當苯環(huán)上連有兩個以上取代基時,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對甲基苯磺酸對甲

22、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)上減去一個芳烴分子的芳環(huán)上減去一個H后的基團叫芳基后的基團叫芳基,用用 “Ar”表示表示.苯基苯基-苯分子上減去一個苯分子上減去一個H后的基團叫苯基后的基團叫苯基,用用“Ph”表示表示.甲苯基甲苯基-甲苯分子中苯環(huán)上減去一個甲苯分子中苯環(huán)上減去一個H所得基團叫甲苯基所得基團叫甲苯基.芐基芐基-甲苯的甲基上減去一個甲苯的甲基上減去一個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

23、、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,將鹵原子作為取代基。命名時,在烴名稱前標上鹵原子及支鏈等取代基。命名時,在烴名稱前標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)含鹵素最長碳鏈為主鏈,鹵原子及其它支鏈作)含

24、鹵素最長碳鏈為主鏈,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,取代基取代基,從取代基較小的一端開始編號,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乙乙基基1 1氯氯戊戊烷烷2)以烯烴為母體,含雙鍵最長碳鏈為主鏈,雙鍵位次)以烯烴為母體,含雙鍵最長碳鏈為主鏈,雙鍵位次最小編號,鹵原子為取代基。最小編號,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,簡單的鹵代芳烴以芳烴為母)芳香族鹵代烴,簡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

25、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)和官能團的異構(gòu)。醇的構(gòu)造異構(gòu)包括碳鏈的異構(gòu)和官能團的異構(gòu)。正丁醇正丁醇異丁醇(異丁醇(2-甲基甲基-1-丙醇)丙醇) 官能團位置異構(gòu):官能團位置異構(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碳鏈作為主鏈,支選擇含有

26、羥基的最長碳鏈作為主鏈,支鏈作取代基,從離羥基最近端開始編號。鏈作取代基,從離羥基最近端開始編號。CH37CH6CH25CH24CH3CH22CH31CH3OHCH36C5CH4CH23CH2CH31CH3OH6-甲基-3-庚醇5-甲基-4-己烯-2-醇(離羥基最近端編號)(離羥基最近端編號) (選含羥基和重鍵最長碳鏈為主鏈)(選含羥基和重鍵最長碳鏈為主鏈) 不飽和醇的命名是選擇含羥基及重鍵的最長碳鏈作為主不飽和醇的命名是選擇含羥基及重鍵的最長碳鏈作為主鏈,以離羥基最近的一端開始編號。鏈,以離羥基最近的一端開始編號。CCCH2OHCH32-丁炔-1-醇1、不飽和醇的命名、不飽和醇的命名(2)

27、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 (3) 多元醇多元醇: 結(jié)構(gòu)簡單的常以俗名稱呼結(jié)構(gòu)簡單的常以俗名稱呼,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羥基在內(nèi)的碳鏈作為主鏈應(yīng)盡可能選擇包含多個羥基在內(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 簡稱簡稱:乙二醇乙二醇俗

28、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)在命名時可作為?;柠u化物,在?;蠹欲u素的名稱即可。在命名時可作為?;柠u化物,在酰基后加鹵素的名稱即可。 2-溴丁酰溴溴丁酰溴 4-氯甲酰苯甲酸氯甲酰苯甲酸八、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

29、羧酸的名稱后加酐字;單酐:在羧酸的名稱后加酐字;混酐:將簡單的酸放前面,復(fù)雜的酸放后面再加酐字;混酐:將簡單的酸放前面,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 CH3COCCH2CH3OOOOOOO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。命名時把羧酸名稱放在前面,烴基的名稱放

30、在后面,再加一個酯字。內(nèi)酯酸名稱放在前面,烴基的名稱放在后面,再加一個酯字。內(nèi)酯命名時,用內(nèi)酯二字代替酸字并標明羥基的位置。命名時,用內(nèi)酯二字代替酸字并標明羥基的位置。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 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4 酰胺的命名酰胺的命名命名時把羧酸名稱放在前面將相應(yīng)的酸字改為酰胺即可;命名時把羧酸名稱放在前面將相應(yīng)的酸字改為酰胺即可;2-甲

31、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)酰胺第二部分有機化合物結(jié)構(gòu)一、有機化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象一、有機化合物的同分異構(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)官能團異構(gòu)官能團異構(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

32、異構(gòu)順反異構(gòu)順反異構(gòu)對映異構(gòu)對映異構(gòu)同分異構(gòu)同分異構(gòu)二、碳原子的結(jié)構(gòu)特點和雜化二、碳原子的結(jié)構(gòu)特點和雜化構(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?怎樣證明甲烷是四面體構(gòu)型?實驗事實1:甲烷任何一個氫原子被取代,只生成一種物質(zhì),沒有別的異構(gòu)體。說明:每個CH相等; 最多有下列三種排列:CHHHHHHHHCCHHHH矩形錐體四面體實驗事實2:甲烷任何2個氫原子被取代,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定結(jié)果

33、鍵角:10928鍵長: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一個s軌道與三個軌道與三個p軌道形成四個軌道形成四個sp3雜化軌道雜化軌道Sp3動動畫畫1Sp3動畫動畫2為什么要雜化?為什么要雜化?只有雜化,才能形成四個等同的化學(xué)鍵。只有雜化,才能形成四個等同的化學(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,四個軌道盡可能距離最遠,鍵角雜化后,四個軌道盡可能距離最遠,鍵角10928,從而使

34、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)。甲烷的四個甲烷的四個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 碳碳雙鍵相當于由一個碳碳雙鍵相當于由一個C-C鍵和一個鍵和一個C-C鍵組成,平均鍵能為鍵組成,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。 動畫動畫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sp

35、2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: 2s12px12py12pz1 碳原子上未參加雜化的p軌道,它們的對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

36、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;雙鍵是由四個電子組成雙鍵是由四個電子組成,相對單鍵來說相對單鍵來說,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

37、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. 鍵沒有軸對稱鍵沒有軸對稱 2. 鍵易斷裂,較活潑鍵易斷裂,較活潑 3. 鍵有較大流動性鍵有較大流動性最簡單的共軛二烯烴最簡單的共軛二烯烴- 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)每個碳原子均為每個碳原子均為sp2雜化的雜化的.(2)四個碳原子與六四個碳原子與六個氫原子處于同一個氫原子處于同一平面平面.(3) 每個碳原子均有一個未參加雜化的每個碳原子均有一個

38、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) 四四個個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在平面在紙面上四個四個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)計算分子軌道理論和量子化學(xué)計算,四個四個p軌道組成兩個離軌道組

39、成兩個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,大于組成兩個定域的大于組成兩個定域的 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 電子擴大了它的運動范圍電子擴大了它的運動范圍),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/mol1,4- 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

40、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)這個體系所表現(xiàn)的共軛效應(yīng)叫做這個體系所表現(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 碳氫鍵碳氫鍵 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 CH

41、2=CH-C-H H(3)超共軛效應(yīng))超共軛效應(yīng) 軌道和軌道和 碳氫碳氫 軌軌道的交蓋道的交蓋,使原來基本上定域于兩個原子周圍的電子使原來基本上定域于兩個原子周圍的電子云和電子云發(fā)生離域而擴展到更多原子的周圍云和電子云發(fā)生離域而擴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單鍵的鍵長單鍵的鍵長(0.1

42、50nm)縮短縮短.(一一般烷烴的般烷烴的 C-C 單鍵鍵長為單鍵鍵長為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帶正電的碳原子具有三個sp2雜化軌道雜化軌道,還有一個空還有一個空 p 軌軌道道.碳氫碳氫 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 并擴展到空并擴展到空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 碳氫鍵越多碳氫鍵越多,也就是能起超共軛效也就是能

43、起超共軛效應(yīng)的碳氫應(yīng)的碳氫 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碳原子上的兩個由炔烴叁鍵一個碳原子上的兩個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鍵鍵則是在同一直線上方向相反的兩個鍵.在乙炔中在乙炔中,每個碳原子各形成了兩個具有圓柱形軸每個碳原子各形成了兩個具有圓柱形軸對稱的對稱的 鍵鍵.它們是它們是Csp-Csp和和Csp-Hs.(2)

44、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:兩個成鍵軌道兩個成鍵軌道( 1, 2),兩個反鍵軌道兩個反鍵軌道 ( 1*, 2*) 兩個成鍵兩個成鍵 軌道組合成了對稱分布于碳碳軌道組合成了對稱分布于碳碳 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)的價鍵觀點苯分子結(jié)構(gòu)的價鍵觀點 通過通過x x 射線,光譜法測定,苯是一個平面射線,光譜法測定,苯是一個平面正六邊形構(gòu)型:正六邊形構(gòu)型: HHHHHH0.1397nm120o C-C (sp2-sp

45、2 ) ; C-H (sp2-s )六個碳均為六個碳均為 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 六個離域的六個離域的 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,鍵長也完全相等碳鍵都相等,鍵長也完全相等(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圖能級圖苯苯的基態(tài)是三個成的基態(tài)是三個成鍵軌道的疊加鍵軌道的疊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

46、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 鍵長平均化鍵長平均化,為為0.139nm。 (3) 在基態(tài)時,苯分子的六個在基態(tài)時,苯分子的六個 電子都在三個穩(wěn)電子都在三個穩(wěn)定的成鍵軌道內(nèi),每個成鍵軌道都含有一對電子,定的成鍵軌道內(nèi),每個成鍵軌道都含有一對電子,最低的軌道最低的軌道 1 1,環(huán)繞全部六個碳,軌道環(huán)繞全部六個碳,軌道 2和軌道和軌道 3具有不同的形狀但有相等的能量,它們兩個在一起,具有不同的形狀但有相等的能量,它們兩個在一起,使六個碳具有同樣的電子云密度。使六個碳具有同樣的電子云密度。 (4) 總的結(jié)果造成一個總的結(jié)果造成一個高度對稱高度對稱的分子的分子,

47、其其 電子具有相當大的電子具有相當大的離域離域作用,從而使作用,從而使 它們能量比在三個孤立的它們能量比在三個孤立的 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)的認識分子結(jié)構(gòu)的認識: 休克爾規(guī)則:電子數(shù)為4n+2個的平面共軛體系,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)丙烯體系有一成鍵軌道和一對反鍵軌道,環(huán)環(huán)丙烯體系有一成鍵軌道和一對反鍵軌道,環(huán)丙烯正離子的丙烯正離子的2個電子占據(jù)成鍵軌道,其碳個電子占據(jù)成鍵軌道,其碳-碳鍵碳鍵長都是長都是0.140nm,

48、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,是最簡單的非苯芳香化合物。,是最簡單的非苯芳香化合物。(2) 環(huán)戊二烯負離子環(huán)戊二烯負離子 環(huán)戊二烯是一個有一定酸性的烯烴環(huán)戊二烯是一個有一定酸性的烯烴(pK(pKa a=16.0=16.0),可離解形成一個較穩(wěn)定的負離子。),可離解形成一個較穩(wěn)定的負離子。環(huán)戊二烯負離子有環(huán)戊二烯負離子有6 6個個電子,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

49、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個個電子,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時加時加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,表明為芳香對單峰,表明為芳香對稱結(jié)構(gòu)稱結(jié)構(gòu).(4

50、) 環(huán)辛四烯雙負離子環(huán)辛四烯雙負離子 環(huán)辛四烯與金屬鈉作用形成環(huán)辛四烯雙負離子,有10個電子,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、對稱異構(gòu) 1848年,巴斯德發(fā)現(xiàn)酒石酸鈉銨有兩種不同的晶型,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 后來發(fā)現(xiàn),乳酸后來發(fā)現(xiàn),乳酸(2-羥基丙酸羥基丙

51、酸CH3-CHOH-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乳酸模型不能疊合兩個乳酸模型不能疊合 分子的旋光性與分子的對稱性有關(guān),不對稱分分子的旋光性與分子的對稱性有關(guān),不對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 在有機化合物中,與在有機化合物中,與四個互四個互不相同不相同的基團相連的碳原子。的基團相連的碳原子。 這種碳原子沒有任何對稱因素,故叫這種碳原子沒有任何對稱因素,故叫不對稱碳原子不對稱碳原子,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*標出手性碳原標出手性碳原子。子。一個手性碳原子可以有兩種

52、構(gòu)型。一個手性碳原子可以有兩種構(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). 含有一個手性碳原子的分子一定是手性分子;含有一個手性碳原子的分子一定是手性分子;WCXZYWCXYZ鏡面生活中的對映體生活中的對映體(1)-鏡象鏡象沙漠胡楊沙漠胡楊生活中的生活中的對映體對映體(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 一個物體若與自身鏡象不能疊合一個物體若與自身鏡象不能疊

53、合,叫具有叫具有手性手性.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分子怎樣知道一個分子有沒有旋光性呢?有沒有旋光性呢?對稱分子沒有旋光對稱分子沒有旋光手性分子有旋光手性分子有旋光 怎么判斷一個分子怎么判斷一個分子有沒有對稱性呢?有沒有對稱性呢?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,這個平面就是對稱面鏡象的兩半,這個平面就是對稱面.如如:有對稱面的分子有對稱面的分子 (氯乙烷氯乙烷)(1)對稱面)對稱面(鏡面鏡面)1、手性和對稱因素、手性和對稱因素lCFBrClClClBrF對稱面FClBr平面

54、一平面一平面二平面二ClClBrFFBrClCl對稱面對稱面?zhèn)让嬗^察側(cè)面觀察正面觀察正面觀察FClBrHOHOHHFHCH3HCH3HFH 對稱中心如果分子中存在一點,從分子中任一原子或基團出發(fā),向該點作直線,然后在延長相同的距離就能遇到相同的原子或基團,此點就為對稱中心(符號i)。(2)對稱中心)對稱中心有對稱中心的分子有對稱中心的分子設(shè)想分子中有一條直線,當分子以此直線為軸設(shè)想分子中有一條直線,當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重對稱軸。重對稱軸。有有2重對稱軸的分子重對稱軸

55、的分子(2-丁烯丁烯)(3) 對稱軸對稱軸(旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)軸)HHClClHHClClC2 鏡象和實物不能重疊,用旋光儀測定,一個是左鏡象和實物不能重疊,用旋光儀測定,一個是左旋,另一個則是右旋,是兩種化合物。旋,另一個則是右旋,是兩種化合物。結(jié)論:對稱軸不能作為分子有無手性的判據(jù)。結(jié)論:對稱軸不能作為分子有無手性的判據(jù)。結(jié)論:判斷一個分子有無手性,一般只要判斷這個分子結(jié)論:判斷一個分子有無手性,一般只要判斷這個分子有沒有對稱面、對稱中心,若既沒有對稱面又沒有對稱有沒有對稱面、對稱中心,若既沒有對稱面又沒有對稱中心,那么這個分子有手性,有對映異構(gòu)體,有旋光性;中心,那么這個分子有手性,有對映異構(gòu)體

56、,有旋光性;若分子中有對稱面或者有對稱中心,則這個分子無手性。若分子中有對稱面或者有對稱中心,則這個分子無手性。例:CH3HHOHHCH3分子中既沒有對稱面又沒有對稱中心,有手性。分子中既沒有對稱面又沒有對稱中心,有手性。對映異構(gòu)體為:CH3HHOHHCH3甲基乙基羥基對映體:兩個分子互為實物與鏡像關(guān)系的異構(gòu)體2、對映體 (1)對映體的理化性質(zhì))對映體的理化性質(zhì)物理性質(zhì):對映體除旋光性不同,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:對映體的生物活性不同。(+)-2-丁醇 (-)-2-丁醇 沸點 99.5oC 99.5oC 密度 0.8080 0.8080 折光率 1.3

57、95 1.395 比旋光度 +13.9o -13.9o一對對映體的物理性質(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 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、費歇爾(Fischer)投影式投影法:(1)主鏈豎立,編號小的一端朝上 (2)橫前豎后費歇爾(Fischer)投影

58、式BrClCH3HHHHCH3CH3Cl 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。COOHCH3OHH180oCH3COOHHHO90oCOOHH3COHHCOOHCH

59、3OHHHOHCOOHH3CCH3COOHHHOFischer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取代基保持不變,另外三個基團)將手性碳原子上的一個取代基保持不變,另外三個基團按順時針或逆時針方向旋轉(zhuǎn)時,分子的構(gòu)型不變。按順時針或逆時針方向旋轉(zhuǎn)時,分子的構(gòu)型不變。COOHOHCH3HCOOHHOHH3CCOOHCH3HHOCOOHCH3HHOCOOHHOHH3CCOOHOHCH3HFische

60、r投影式使用規(guī)則投影式使用規(guī)則(4 4)FischerFischer投影式中的手性碳原子上所連原子或基團,投影式中的手性碳原子上所連原子或基團,可以兩可以兩- -兩交換偶數(shù)次,但不能交換奇數(shù)次。否則,構(gòu)型兩交換偶數(shù)次,但不能交換奇數(shù)次。否則,構(gòu)型變?yōu)槠鋵τ丑w。變?yōu)槠鋵τ丑w。COOHCH3HHO2次CH3COOHOHH1次COOHCH3OHHCOOHCH3OHHCOOHCH3HHOCH3COOHOHH1.不能離開紙面翻轉(zhuǎn)。翻轉(zhuǎn)不能離開紙面翻轉(zhuǎn)。翻轉(zhuǎn)180。,變成其對映體。,變成其對映體。2.在紙面上轉(zhuǎn)動在紙面上轉(zhuǎn)動90。, 270 。,變成其對映體。,變成其對映體。3.在紙面上轉(zhuǎn)動在紙面上轉(zhuǎn)動1

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