高二化學有機化合物結(jié)構的測定

第3章有機合成及其應用合成高分子化合物第2節(jié)有機化合物結(jié)構的測定當人們從自然界得到一個新的化合物并將其提純以后，測定其結(jié)構就是最重要的工作了。只有完全確定了這種化合物分子的結(jié)構，才能進一步了解和應用這種化合物。在有機合成中，對天然產(chǎn)物合成的首要工作就是測定目標分子的結(jié)構；而對人工設計的有機化合物，在合成后也必須測定其結(jié)構才能確定它是否就是目標產(chǎn)物。那么，你知道是怎樣對有機化合物進行結(jié)構測定的嗎？結(jié)構測定在有機化學中有什么重要作用？結(jié)構測定在研究和合成有機化合物中占有極其重要的地位。測定有機化合物結(jié)構的方法很多，歸根結(jié)底都是依據(jù)它們自身所具有的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)來進行的。測定有機化合物結(jié)構的核心步驟是確定其分子式，以及檢測分子中所含的官能團及其在碳骨架上的位置。有機化合物元素組成相對分子質(zhì)量分子式官能團及碳骨架狀況分子結(jié)構定性定量分析化學分析光譜分析相對分子質(zhì)量測定測定有機化合物結(jié)構流程圖一、有機化合物分子式的確定要確定有機化合物的分子式，首先需要知道該物質(zhì)由哪些元素組成，各元素的質(zhì)量分數(shù)是多少，必要時還要測定其相對分子質(zhì)量。1、確定有機化合物的元素組成組成有機化合物的元素種類并不多，最常見的是C、H、O、N、X等元素，各元素的質(zhì)量分數(shù)通常需要借助有機化合物的可燃性等化學性質(zhì)進行定量測定。得知C、H、N、X等元素的質(zhì)量分數(shù)后，其總和若小于100%，其差值一般就是氧元素的質(zhì)最分數(shù)。碳、氫元素質(zhì)量分數(shù)的測定

最常用的是燃燒分析法。將樣品置于氧氣流中燃燒，燃燒后生成的二氧化碳和水分別用堿液或吸水劑吸收，稱重后即可分別計算出樣品中碳、氫元素的質(zhì)量分數(shù)。當然，碳、氫元素的含量也可以利用儀器分析方法測定。氮元素質(zhì)量分數(shù)的測定將樣品通入二氧化碳氣流中，在氧化銅的催化下燃燒生成氮氣，并借助二氧化碳氣流將生成的氣體趕出，經(jīng)KOH濃溶液吸收二氧化碳氣體后，測得剩余氣體的體積，即可計算出樣品中氮元素的質(zhì)量分數(shù)。鹵素質(zhì)量分數(shù)的測定將樣品與AgNO3溶液及濃硝酸混合加熱，此時鹵素原子轉(zhuǎn)變?yōu)辂u素離子，并與AgNO3溶液作用產(chǎn)生鹵化銀沉淀。根據(jù)沉淀的量，即可計算出樣品中鹵素的質(zhì)量分數(shù)。碳、氫元素質(zhì)量分數(shù)的測定測二氧化碳和水的質(zhì)量在氧氣流中燃燒氮元素質(zhì)量分數(shù)的測定測氮氣的體積在二氧化碳氣流中燃燒鹵素質(zhì)量分數(shù)的測定測鹵化銀的質(zhì)量與AgNO3溶液及濃硝酸混合加熱2.測定有機化合物的相對分子質(zhì)量測定有機化合物的相對分子質(zhì)量的方法很多，可以依據(jù)理想氣體狀態(tài)方程并采用特定的裝置進行測定，也可以使用質(zhì)譜儀進行測定。二、有機化合物結(jié)構式的確定測定有機化合物的結(jié)構，關鍵步驟是判定分子的不飽和度及典型的化學性質(zhì)，進而確定分子中所含的官能團及其所處的位置。有機化合物分子式推測化學鍵類型判斷官能團種類及所處位置確定有機化合物結(jié)構式確定有機化合物結(jié)構式流程示意圖計算不飽和度化學性質(zhì)實驗或儀器分析圖譜1.有機化合物分子不飽和度的計算

不飽和度也稱缺氫指數(shù)，它可以通過有機化合物的分子式計算得出。這個數(shù)值能為測定分子結(jié)構提供分子中是否有不飽和鍵或碳環(huán)等不飽和結(jié)構的信息?；瘜W鍵不飽和度化學鍵不飽和度一個碳碳雙鍵1一個碳碳叁鍵2一個羰基1一個苯環(huán)4一個脂環(huán)1一個氰基2幾種官能團的不飽和度2.確定有機化合物的官能團有機化合物的官能團都有著相對獨立和明確的化學性質(zhì)，所以可以通過化學反應對其進行鑒別和確定，從而推斷有機化合物的可能官能團。官能團種類試劑判斷依據(jù)碳碳雙鍵或碳碳叁鍵溴的四氯化碳溶液鹵素原子醇羥基酸性KMnO4溶液紅棕色褪去紫色褪去AgNO3和濃硝酸的混合液鈉有沉淀產(chǎn)生有氫氣放出一些官能團的化學檢驗方法官能團種類試劑判斷依據(jù)酚羥基FeCl3溶液顯色溴水有白色沉淀產(chǎn)生醛基銀氨溶液有銀鏡反應新制氫氧化銅懸濁液有磚紅色沉淀產(chǎn)生羧基NaHCO3溶液有二氧化碳氣體放出硝基(－NO2)(NH4)2Fe(SO4)2溶液、硫酸以及KOH的甲醇溶液1分鐘內(nèi)溶液由淡綠色變紅棕色氰基(－CN)稀堿水溶液，加熱有氨氣放出實際上，用化學方法來確定有機化合物結(jié)構的工作有時是相當復雜的，嗎啡結(jié)構的測定就是典型的實例之一。1805年人們就從鴉片中提取出純凈的嗎啡，但是嗎啡的分子結(jié)構直到1952年才確定，整個過程用了大約150年！由于科學技術的發(fā)展，近代有機化合物結(jié)構的測定工作已大為改觀?，F(xiàn)代物理測試方法和儀器的出現(xiàn)，使人們能通過紫外光譜(UV)、紅外光譜(IR)及核磁共振譜(NMR)等快速準確地確定有機化合物分子的結(jié)構。紫外光譜儀紅外光譜儀核磁共振譜儀有機化合物的結(jié)構測定不僅應用于有機合成中，在分子生物學、天然產(chǎn)物化學、醫(yī)藥學以及石油化工、環(huán)境科學、材料科學和國防科學等領域里也都有廣泛的應用。為了滿足這些領域的需求，化學工作者們正在不斷改進結(jié)構測定所需要的手段和方法。；/u/5028959491jbh68lcf這樣，想找個有骨節(jié)有肩膊的都不能?！薄盎蛘咭灿校惠啿恢覀兞T了?！薄澳阄业挂菜懔?，老板——”“噓！”很怕蝶宵華聽見了傷心，偷眼看他，他端坐鞍上，雙目微闔，竟似僧人入定了。蘇家，全憑蘇小橫在，才安定下來。明柯逃跑了，誰知嘉顏是幫著明柯弄虧空貪官中銀子的，也跟了明柯逃跑，臨走還卷了一票。明遠據(jù)說進京去，太守家似有悔婚之意。樁樁件件，每件都要壓垮老太太。蘇小橫只道：“有我在！你們不必問端底，等著就好?！北娙艘步K于靜了。回道觀里，裳兒拿紅紙剪著玩，有一搭沒一搭的，又似剪窗花，又似只糟塌紙張，見蘇小橫回來，嘻嘻笑道：“爺爺也計算差了?！碧K小橫道：“哦？”“盜墜索銀的人，爺爺先把目標鎖定在大哥、五哥身上，尤以五哥嫌疑更重，五哥手里也確實有大筆銀子來路不名，叫爺爺查出來，”裳兒弄著剪子，侃侃談道，“可他旋即卻糊涂得把田莊里貪得來的銀子，都輸在賭局里，以至于受蕙妹妹脅迫，壞了笙表妹名聲，吃了爹爹一頓杖，爬都爬不起來，爺爺就重點去調(diào)查大哥了罷？誰知五哥買通爹爹身邊行杖的，筋骨無礙，裝著養(yǎng)傷，悄沒聲兒一切都打點好，拐了嘉顏姐姐，扔嘣就走了！把爺爺可擺了一道?！薄笆悄惚粩[了一道?！碧K小橫道。裳兒手里的剪子，停了停。“你將是獨當一面的人，特立專行，生殺予奪，非如此，不足以在宮中固寵。”蘇小橫道，“內(nèi)外種種，我知道的，你也知道，我并未瞞你，我所不知道的，你也應該自己想辦法知道，定出方略，克敵制勝。你沒有做到，就是敗了。宮中敗亡，你把責任怪在爺爺頭上，縱然爺爺肯承擔，有用么？”裳兒默然片刻，將剪子放下，端端正正拜蘇小橫一禮：“孫女謹受教?！薄澳慵舻氖鞘裁矗俊碧K小橫看著那張疊了數(shù)疊、被剪了許多刀的紅紙。裳兒將紅紙展開，胡亂縱橫的刀痕，并未能形成任何花樣：“這是裳兒的心境?！薄氨緫绾文兀俊碧K小橫又問?！氨緫?，”裳兒打開一本書，取出里面壓得平平的剪紙，是鴛鴦戲水，“送于四姐姐貼在嫁妝箱上，給四姐姐道喜?！碧K小橫神色不動：“你四姐姐婚事有阻礙?！薄笆?。”裳兒知這也是考題，“大哥既進京，四姐姐婚事就沒有阻礙了?！碧K小橫微微嘆了口氣：“你會看不起你大哥嗎？”“不會?！边@倒是真心話，“雖說男女分工有