景山中学有机化合物的结构、命名、同分异构现象及电子效应技术总结.ppt

景山中学化学竞赛第十九讲;一、 有机化合物的结构;;碳原子的价电子层结构;（1）碳原子轨道的杂化(Hybridization);sp2杂化;sp杂化;（2）有机分子中共价键的类型：σ键与π键;?键和?键;π键的特点;甲烷的分子结构;乙烷的分子结构;乙烯中键的形成;乙烯的分子结构;乙炔的结构;乙炔的分子结构;（3）电子的离域——-离域键 ;丁二烯;苯分子中六个碳原子都以sp2杂化相互成键;休克尔(Hückel)规律 ;2、共价键的属性;;(3)键能：对多原子分子，键能指分子中几个相同类型键的离解能的平均值。 是化学键强度的主要衡量标准；相同类型的键中，键能愈大，键愈稳定。; (4) 偶极矩 　　正、负电荷中心间的距离r和电荷中心所带电量q的乘积，叫做偶极矩μ＝r×q。它是一个矢量，方向规定为从负电荷中心指向正电荷中心。偶极矩的单位是D（德拜）。 根据讨论的对象不同，偶极矩可???指键偶极矩，也可以是分子偶极矩。分子偶极矩可由键偶极矩经矢量加法后得到。实验测得的偶极矩可以用来判断分子的空间构型。 例如，同属于AB2型分子，CO2的μ=0，可以判断它是直线型的；H2S的μ≠0，可判断它是折线型的。可以用偶极矩表示极性大小。键偶极矩越大，表示键的极性越大；分子的偶极矩越大，表示分子的极性越大。 ;键的极性---偶极矩;3、有机化合物的结构表示法;乙烷的构象;Fischer投影式 为了便于书写和进行比较，对映体的构型常用费歇尔投影式表示：;1、按碳架分 ;2、按官能团分 ;3、两种分类法结合运用;三、有机化合物的命名 (Nomenclature);（二）系统命名法;1、化合物母体名称的选择;7;2、母体化合物主碳链的选择;4、命名书写原则;(i) 将原子或原子团游离价所在的原子按原子序数大小排列，原子序数大的原子优先于原子序数小的原子。 例如：BrClOCH (ii) 对同位素元素，则按相对原子质量大的优先于相对原子质量小的排列。 例如：TDH;(iii) 对于多原子基团，如果游离价所在原子相同，则把与它们相连的其它原子也按原子序数排列，再依次逐个比较它们的优先顺序，直到可比较出它们的顺序为止。;6、构型标记;环烷烃：相同取代基团在环的同一边时，称为顺式，反之为反式。;(2)双键化合物的 Z/E命名法;（3）手性化合物的 R/S 标记;Canh-Ingold-Prelog System;;Emil Fischer 1902年, Nobel Prize 确定用D/L表示绝对构型;Fischer投影式 为了便于书写和进行比较，对映体的构型常用费歇尔投影式表示：;D-L标记法 D-L标记法是以甘油醛的构型为标准进行标记。凡碳链处于垂直方向，最高氧化态在碳链上端的投影式中，编号最大的手性碳上的羟基处于右側的为D-构型，处于左側的为L-构型。;D-L标记法 右旋甘油醛的构型被定为D型，左旋甘油醛的构型被定为L型。构型与D-甘油醛相同的化合物，都叫做D型，而构型与L-甘油醛相同的，都叫做L型。“D”和“L”只表示构型，不表示旋光方向。;D-L标记法 命名时，若既要表示构型又要表示旋光方向，则旋光方向用“(+)”和“(－)”分别表示右旋和左旋。如左旋乳酸的构型与右旋甘油醛（即D-甘油醛）相同，所以左旋乳酸的名称为D-(－)-乳酸，相应的，右旋乳酸就是L-(+)-乳酸。;D-L标记法 D-L标记法使用已久，对具有一个手性碳原子的分子表示比较方便，但对含有多个手性碳原子的化合物该方法却并不合适。 它只表示出分子中一个手性碳原子（编号最大的手性碳）的构型，只适用于与甘油醛构型类似的化合物。一般用于糖类和氨基酸的构型标记。;（4）手性化合物的 D、L标记法;7、环状化合物的命名; 对于结构较复杂的苯的衍生物，苯环通常作为取代基命名;（3）简单杂环化合物;（三）部分化合物的俗名、缩写;要点： 1、掌握母体的选择、主碳链的选择以及编号原则。 2、能够正确运用次序规则，对烯烃的Z/E构型、手性化合物的R/S构型进行标记。;四、有机化合物的同分异构现象;1、构造异构 由于分子中原子之间连接的次序不同而产生的异构现象，它又分为以下几类： （1）碳链异构：由于碳的骨架不同而产生的异构现象。 ;（2）位置异构：由于官能团在碳链或碳环上的位置不同而产生的异构现象。;（3）官能团异构：由于分子中官能团不同而产生的异构现象。 ;2、立体异构 分子中原子或原子团相互连接次序相同，但空间的排列方式不同，包括： （1）顺反异构（几何异构）：由于分子中存在阻碍单键自由旋转的因素（碳碳双键、碳环等），且组成双键的每个原子（或环中的两个原子）分别连接两个不同的原子或原子团而产生的异构现象