有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)與命名

有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)與命名第一頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日sp3雜化軌道電子云分布示意圖第二頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/133第三頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日sp2雜化示意圖第四頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日乙烯中鍵的形成

第五頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/136第六頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/137第七頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日乙炔的結(jié)構(gòu)Pz

Py

sp雜化，直線型結(jié)構(gòu)第八頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日苯分子中六個(gè)碳原子都以sp2雜化相互成鍵第九頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日鍵和鍵鍵可以繞鍵的對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)，其鍵不會(huì)發(fā)生斷裂，旋轉(zhuǎn)時(shí)所需的能量很少，故烷烴的構(gòu)象豐富多彩。第十頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日構(gòu)象異構(gòu)

由于圍繞單鍵旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子中原子或基團(tuán)在空間的排列形式，即是構(gòu)象異構(gòu)。單鍵旋轉(zhuǎn)后可以產(chǎn)生無(wú)數(shù)個(gè)構(gòu)象異構(gòu)體，但有幾種極端的構(gòu)象乙烷的重疊式、交叉式；丁烷的對(duì)位交叉式、部分重疊式、鄰位交叉式、全重疊式；環(huán)己烷的船式和椅式；簡(jiǎn)單環(huán)己烷的穩(wěn)定構(gòu)象。第十一頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日

構(gòu)象：指有一定構(gòu)造的分子通過單鍵的旋轉(zhuǎn)，形成各原子或原子團(tuán)的空間排布。

第十二頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日乙烷的構(gòu)象透視式：

紐曼式：

第十三頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日構(gòu)象與能量關(guān)系示意圖第十四頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日正丁烷的構(gòu)象正丁烷第十五頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日正丁烷的構(gòu)象，把C1和C4作甲基，然后C2-C3鍵旋轉(zhuǎn)，其構(gòu)象的紐曼式φ=0o,360oφ=60°φ=120°φ=180°φ=240°φ=300°全重疊式順交叉式部分重疊式反交叉式部分重疊式順交叉式ABCDEF第十六頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日正丁烷的構(gòu)象與能量關(guān)系示意圖第十七頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日環(huán)己烷的構(gòu)象第十八頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日∏鍵的特點(diǎn)

1）π鍵沒有軸對(duì)稱，因此以雙鍵相連的兩個(gè)原子之間不能再以C-Cσ鍵為軸自由旋轉(zhuǎn)，如果吸收一定的能量，克服

p軌道的結(jié)合力，才能圍繞碳碳σ鍵旋轉(zhuǎn)，結(jié)果使π鍵破壞。

2）π鍵由兩個(gè)p軌道側(cè)面重疊而成，重疊程度比一般σ鍵小，鍵能小，容易斷裂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

3）π鍵電子云不是集中在兩個(gè)原子核之間，而是分布在上下兩側(cè)，原子核對(duì)π電子的束縛力較小，因此π電子有較大的流動(dòng)性，在外界試劑電場(chǎng)的誘導(dǎo)下，電子云易變形，導(dǎo)致π鍵被破壞而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。第十九頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日順反異構(gòu)第二十頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/1321第二十一頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日第二十二頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日3、對(duì)映異構(gòu)構(gòu)造相同，構(gòu)型不同并且互呈鏡象對(duì)映關(guān)系的立體異構(gòu)現(xiàn)象稱為對(duì)映異構(gòu)。對(duì)映異構(gòu)體最顯著的特點(diǎn)是對(duì)平面偏振光的旋光性不同，因此也常把對(duì)映異構(gòu)稱為旋光異構(gòu)或光學(xué)異構(gòu)。第二十三頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日物質(zhì)的旋光平面偏振光

光是一種電磁波，光波的振動(dòng)方向與其前進(jìn)方向垂直。普通光在所有垂直于其前進(jìn)方向的平面上振動(dòng)。第二十四頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日

平面偏振光——只在一個(gè)平面上振動(dòng)。

第二十五頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日旋光物質(zhì)

物質(zhì)將振動(dòng)平面旋轉(zhuǎn)了一定角度，我們把具有此種性質(zhì)的物質(zhì)稱為旋光性物質(zhì)或光學(xué)活性物質(zhì)。比旋光度（[α]tD）----在鈉光源下，每毫升含有1g待測(cè)物質(zhì)的溶液，置于1dm長(zhǎng)的樣品管中，在溫度為t下測(cè)得的旋光度數(shù)值。第二十六頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日第二十七頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日旋光性與對(duì)映異構(gòu)現(xiàn)象法國(guó)化學(xué)家路易·巴斯德（L·Pasteur）發(fā)現(xiàn)酒石酸鈉銨有兩種不同的晶體.左旋和右旋酒石酸鈉銨的晶體外型不對(duì)稱，它們之間的關(guān)系相當(dāng)于左手與右手或物體與鏡象。荷蘭化學(xué)家范特荷夫和法國(guó)化學(xué)家勒比爾分別提出了碳原子的正四面體學(xué)說，碳原子處在四面體的中心，四個(gè)價(jià)指向四面體的四個(gè)頂點(diǎn)，如果碳原子所連接的四個(gè)一價(jià)基團(tuán)互不相同，這四個(gè)基團(tuán)在碳原子周圍就有兩種不同的排列方式，代表兩種不同的四面體空間構(gòu)型，它們像左右手一樣互為鏡象，非常相似但不能疊合。第二十八頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日兩種不同的四面體構(gòu)型第二十九頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日乳酸分子的兩種構(gòu)型第三十頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日

通常把與四個(gè)互不相同的原子或基團(tuán)相連接的碳原子叫不對(duì)稱碳原子。第三十一頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日手性與對(duì)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(duì)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(duì)映異構(gòu)現(xiàn)象，就具有旋光性；反之，物質(zhì)分子如果不具有手性，就能與其鏡象疊合，就不具有對(duì)映異構(gòu)現(xiàn)象，也不表現(xiàn)出旋光性。手性與分子的對(duì)稱性密切相關(guān)，一個(gè)分子具有手性，實(shí)際上是缺少某些對(duì)稱因素所致。第三十二頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日第三十三頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/1334判斷A和B的光學(xué)活性第三十四頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/1335判斷C-E的光學(xué)活性第三十五頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日構(gòu)型的R.S命名

首先按次序規(guī)則排列出與手性碳原子相連的四個(gè)原子或原子團(tuán)的順序，如：a＞b＞c＞d，觀察者從排在最后的原子或原子團(tuán)d的對(duì)面看，如果a→b→c按順時(shí)針方向排列，其構(gòu)型用R表示。如果a→b→c按反時(shí)針方向排列，則構(gòu)型用S表示。R.S分別為拉丁文Rectus與Sinister的字首，意為“右”與“左”。這種判斷R或S構(gòu)型的方法可比喻為觀察者對(duì)著汽車方向盤的連桿進(jìn)行觀察，排在最后的d在方向盤的連桿上，a、b、c三個(gè)原子或原子團(tuán)則在圓盤上。第三十六頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日*次序規(guī)則：a.原子按原子序數(shù)的大小排列，同位數(shù)按原子量大小次序排列I,Br,Cl,S,P,O,N,C,D,Hb.對(duì)原子團(tuán)來說，首先比較第一個(gè)原子的原子序數(shù)，如相同時(shí)則再比較第二、第三，以此類推。第三十七頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日c.如果基團(tuán)含有雙鍵或三鍵時(shí)，則當(dāng)作兩個(gè)或三個(gè)單鍵看待，認(rèn)為連有兩個(gè)或三個(gè)相同原子。第三十八頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日第三十九頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日在系統(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(duì)構(gòu)型都根據(jù)這個(gè)次序規(guī)則雙鍵化合物的Z/E命名法單脂環(huán)化合物的順反(cis/trans)命名法旋光化合物（含1個(gè)、2個(gè)手性碳化合物）的R/S標(biāo)記及其命名第四十頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日COOHHOHCH3R/S命名原則優(yōu)先次序－OH＞－COOH＞－CH3順時(shí)針R－型名稱R－（－）－乳酸投影式COOHCH3OHHHOOCCH3OHHC第四十一頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日構(gòu)型的表示方法費(fèi)歇爾投影式透視式COOHCH3OHHHCOOHCH3HO（－）－乳酸（＋）－乳酸D－（－）－乳酸D/L法R－（－）－乳酸R/S法構(gòu)型標(biāo)記COOHCH3HOHCHOHCOOHH3CC--------------------------------第四十二頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日對(duì)平面式直接觀測(cè)，若次序排在最后的原子或基團(tuán)在豎線上，另外三個(gè)基團(tuán)由大到小按順時(shí)針排列，為R構(gòu)型，按逆時(shí)針排列則為S構(gòu)型。R-S-第四十三頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日

如果次序排在最后的原子或原子團(tuán)，在橫線上，另外三個(gè)基團(tuán)由大到小為順時(shí)針排列，為S構(gòu)型，按反時(shí)針排列，則為R構(gòu)型。

第四十四頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日D/L和R/S命名法之間并無(wú)一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。注意！說明C*上四個(gè)基團(tuán)在空間排列的形象。是由儀器實(shí)際測(cè)定的。構(gòu)型和旋光方向沒有什么必然的對(duì)應(yīng)關(guān)系第四十五頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日第四十六頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日手性是判斷化合物分子是否具有對(duì)映異構(gòu)(或光學(xué)異構(gòu))必要和充分的條件,分子具有手性,就一定有對(duì)映異構(gòu),而且一定具有旋光性。判斷化合物分子是否具有手性,只需要判斷分子是否具有對(duì)稱面和對(duì)稱中心,凡是化合物分子既不具有對(duì)稱面,又不具有對(duì)稱中心,一般就是手性分子。含有一個(gè)手性碳原子的分子必定是手性分子,含有多個(gè)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,也可能不具有手性(如內(nèi)消旋體)。第四十七頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日含多個(gè)手性碳原子化合物的對(duì)映異構(gòu)

含兩個(gè)不相同手性碳原子的化合物第四十八頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日由于分子中存在對(duì)稱面的而使分子內(nèi)部旋光性互相抵消的化合物，稱為內(nèi)消旋體。含有兩個(gè)相同手性碳原子的化合物第四十九頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日不含手性碳原子化合物的對(duì)映異構(gòu)含有碳原子以外的手性原子的化合物第五十頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日第五十一頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日碳環(huán)化合物的對(duì)映異構(gòu)2－羥甲基－1－環(huán)丙烷羧酸的立體異構(gòu)第五十二頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日環(huán)丙烷－1，2－羧酸的立體異構(gòu)第五十三頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日環(huán)丁烷羧酸的立體異構(gòu)第五十四頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日順反異構(gòu)體的性質(zhì)(Z)-丁烯二酸熔點(diǎn)：130.5oCpKa11.83pKa26.07(E)-丁烯二酸熔點(diǎn)：286.5oCpKa13.03pKa24.44第五十五頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日順反異構(gòu)體對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響順反異構(gòu)體對(duì)生理活性的影響例如：生物體內(nèi)的甘油脂肪酸中不飽和羧酸中的碳談雙鍵一般為Z構(gòu)型，而維生素A側(cè)鏈上的碳談雙鍵都為E構(gòu)型。若改變它們的構(gòu)型，生理活性降低甚至完全喪失。第五十六頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日伯、仲、叔、季碳原子2023/2/1357第五十七頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日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

－COOH、－SO3H、－COOR、－COX、－CONH2、－CN、－CHO、－COR、－OH、－SH、－NH2、－OR、C≡C、C=C、R、2、選取含有主官能團(tuán)在內(nèi)的碳鏈最長(zhǎng)的取代基最多的側(cè)鏈位次最小的主鏈作為母體3、將母體化合物進(jìn)行編號(hào)，使主官能團(tuán)位次盡量小4、確定取代基位次及名稱，按次序規(guī)則*給取代基列出次序，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系統(tǒng)命名法第五十八頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日有機(jī)化合物系統(tǒng)命名的基本格式第五十九頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日2，3，5?三甲基?4?丙基辛烷第六十頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日3,4-二甲基庚烷

2,3,5-三甲基-4-丙基庚烷

2-甲基-6-氯庚烷順-1，3-二甲基環(huán)己烷3-氯-4-溴己烷第六十一頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日5-羥基己醛3-戊烯-1-醇5,5-二甲基-2-己醇3-羥基-4-氯環(huán)己甲酸3-羥甲基-1,7-庚二醇注意：如果結(jié)構(gòu)給出立體構(gòu)型則必須注明第六十二頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日（1R，2R）-2-甲基環(huán)戊醇（1R，2R）-1，2-環(huán)己二醇第六十三頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日2-甲基-5,5-二(1,1-二甲基丙基)癸烷第六十四頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日一些化合物縮寫2023/2/1365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、麥芽糖、蔗糖、核糖、脫氧核糖、甘氨酸、鹵仿、甘油；DMF、THF、DMSO、DNA、RNA第六十五頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日互變異構(gòu)

第六十六頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日互變異構(gòu)—葡萄糖的變旋現(xiàn)象第六十七頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日電子效應(yīng)誘導(dǎo)效應(yīng)：由于分子中原子的電負(fù)性不同而產(chǎn)生的一種極化效應(yīng)，它沿σ鍵傳遞，且漸遠(yuǎn)漸弱

。吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)（－I）與給電子誘導(dǎo)效應(yīng)（＋I(xiàn)）-I：F>Cl>Br>I+I：(CH3)3C—>(CH3)2CH—>CH3CH2—>CH3—2.共軛效應(yīng)：（共軛穩(wěn)定化）在共軛體系中，由于電子離域而產(chǎn)生的效應(yīng)，只存在于共軛體系中，傳遞時(shí)遠(yuǎn)而不弱。第六十八頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日共軛體系第六十九頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日第七十頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日3.在許多有機(jī)化合物中，誘導(dǎo)效應(yīng)與共軛效應(yīng)往往同時(shí)起作用，其綜合影響決定于兩種效應(yīng)的方向及相對(duì)強(qiáng)度。第七十一頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日電子效應(yīng)對(duì)化合物的性質(zhì)產(chǎn)生重大影響（1）對(duì)化合物酸堿性強(qiáng)度的影響（2）對(duì)化合物反應(yīng)活性及活性中心位置的影響（3）對(duì)碳正離子、碳負(fù)離子、游離基穩(wěn)定性的影響第七十二頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/1373第七十三頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日

苯酚連接吸電子基團(tuán)，使酸性增強(qiáng)，連接供電子基團(tuán)時(shí)，酸性越弱。

Ka=7×10-9

Ka=1×10-10

Ka=6.7×10-11第七十四頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日(1)C2H5O－>HO－>C6H5O－>CH3COO－

(2)R3C－>R2N－>RO－>F－碳正離子的穩(wěn)定性碳負(fù)離子的穩(wěn)定性游離基的穩(wěn)定性第七十五頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日第七十六頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日分子間力及其與物理性質(zhì)的關(guān)系1.靜電力：

主要存在于極性較大得分子之間，其影響大于非極性分子的范得華力，分子相對(duì)質(zhì)量相近的極性分子與非極性分子比較，前者的沸點(diǎn)比后者高。第七十七頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日2.范德華力：

這是非極性分子之間的一種主要作用力，它隨著分子之間間距的增大急劇減小。因此，直鏈較多的化合物與它的支鏈異構(gòu)體相比其沸點(diǎn)要低。例：烷烴同分異構(gòu)體的沸點(diǎn)變化規(guī)律。第七十八頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日3.氫鍵：

是具有活潑氫原子的有機(jī)化合物分子之間最強(qiáng)烈的一種相互作用力。它可分為分子內(nèi)氫鍵、同種物質(zhì)分子間氫鍵、溶質(zhì)溶劑間形成的氫鍵。氫鍵愈多、愈強(qiáng)，在分子質(zhì)量相近的化合物中其沸點(diǎn)越高第七十九頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日第八十頁(yè)，共八十七頁(yè)，2022年，8月28日

醇分子之間能形成氫鍵。

固態(tài)，締合較為牢固。液態(tài)，形成氫鍵和氫鍵的解離均存在。氣態(tài)或在非極性溶劑的稀溶液中，醇分子可以單獨(dú)存在。由于醇分子之間能形成氫鍵，沸點(diǎn)較相應(yīng)分子量的烷烴高。