有机化合物结构的测定参考

第39讲有机化合物结构的测定（建议2课时完成）[考试目标]1．了解确定有机化合物结构的一般步骤和程序。

（选考内容）2．能够进行确定有机物分子式的简单计算。

（选考内容）3．能利用官能团的检验方法及相关图谱确定有机物的组成和结构。

（选考内容）4．综合应用各类物质的性质，进行鉴别、分离、提纯和推导未知物质。

（必考加选考内容）5．了解确定有机化合物结构的化学方法和某些物理方法。

（选考内容）[要点精析]一、有机物结构测定的步骤和程序二、有机化合物分子式的确定1、确定有机化合物元素组成：(1)C、H、O质量分数的测定①某有机物完全燃烧后若产物只有CO2和H2O或不完全燃烧后生成CO、CO2和H2O，则其组成元素可能为C、H或C、H、O。

②欲判定该有机物中是否含有氧元素，首先应求出产物中所含碳元素的质量及氢元素的质量，然后将碳、氢元素的质量之和与原有机物质量比较，若两者相等，则原有机物的组成中不含氧；否则，原有机物的组成中含氧。

(2)氮元素质量分数的测定样品在一定条件下转化为氮气，求出氮元素的质量分数。

(3)卤元素质量分数的测定样品在一定条件下转化成卤化银沉淀，求出卤素的质量分数。

2、测定有机化合物相对分子质量(1)已知标准状况下气体的密度为ρ0，则该气体的相对分子质量Mr=22.4ρ0(2)若已知A气体对B气体的相对密度为D，则A的相对分子质量M A＝D•M B(3)求混合气体的平均式量M＝M A•A%＋M B•B%＋M C•C%‥‥‥(A%、B%、C%‥‥‥为A、B、C气体在混合气体中的体积分数)(4)求混合物的平均式量：M＝m(混总)/n(混总)(5)质谱法三、有机化合物结构式的确定1、有机化合物分子不饱和度的计算(1)分子不饱和度＝n(C)＋1－n(H)/2n(C)：碳原子个数n(H)＝氢原子数＋卤原子数－N原子数(2)双键脂环的分子不饱和度为1、参键分子不饱和度为2、苯环分子不饱和度为42、确定有机化合物官能团①紫外光谱可用于确定分子中有无共轭双键。

第二节有机化合物结构的测定编制：审核：审批时间：2012-04-13【学习目标】1、了解有机化合物结构测定的一般步骤和程序，能进行确定有机化合物分子式的简单计算。

2、能利用官能团的化学检验方法鉴定单官能团化合物分子中是否存在碳碳双键、碳碳三键、卤素原子，醇羟基、酚羟基、醛基、羧基等。

3、能根据有机化合物官能团的定性鉴定结果、判断和确定有机化合物样品的组成与结构。

【教学重点、难点】确定有机化合物的结构式有机化合物官能团种类及官能团在碳骨架中位置确定的方法【使用说明】阅读课本108—114页，完成自学指导，熟记课本基本知识。

【自主学习】测定有机化合物结构的核心步骤是确定其，检测分子中所含的，及。

一、有机化合物分子式的确定1、确定有机化合物分子式的基本思路：确定，各元素的，还要测定其。

2、碳、氢元素的测定：最常用的方法是.测定步骤是：取样品在中充分；燃烧后的和依次通过和；称重后根据反应前后的质量变化，计算出样品中的的含量。

3、氧元素的测定：得知C 、H的质量分数后，若总和，其差值一般是的质量分数。

二、有机化合物结构式的确定确定有机物的官能团近代快速测定有机化合物分子结构的方法有、、。

【拓展视野】阅读P112光谱分析的作用（了解质谱与核磁共振氢谱）【合作探究】有机化合物结构的测定1、实验式（最简式）的确定例1、烃A 2.9g完全燃烧生成8.8g CO2和4.5g H2O，则烃A的最简式是？例2、某有机物A中含碳为72.0%、含氢为12.0%，其余含有氧，则该物质的实验式是？思考：当有机物完全燃烧只生成二氧化碳和水时，如何确定有机物中是否含氧元素？2、有机化合物相对分子质量的确定例3、已知某气态烃在标准状况下的密度为1.25g/L，则该烃为？例4、已知某气态烃与氢气在相同状况下的相对密度为29，试写出该烃可能的结构简式。

例5、某有机物的质谱图如图所示，则该有机物的相对分子质量为3、有机物分子式的确定思考：已知有机物的实验式，能否直接确定有机物的分子式？若由实验式不能直接确定分子式，至少还应该知道什么数据才能求出其分子式？4、有机物结构的确定例6、一个有机物的分子量为70,红外光谱表征到碳碳双键和C＝O的存在，核磁共振氢谱列如下图：①写出该有机物的分子式：②写出该有机物的可能的结构简式：【课堂小结】【课堂练习】1、某芳香族化合物的分子式为C8H6O2，它的分子（除苯环外不含其他环）中不可能有（）A.两个羟基B.一个醛基C.两个醛基D.一个羧基2、某有机物甲经水解可得乙，乙在一定条件下经氧化后可得丙，1mol丙和2mol 甲反应得一种含氯的酯（C6H8O4Cl2）。

一、在研究有机化合物的过程中，往往要对未知物的构造加以测定，或要对所合成的目的物进展验证构造。

其经典的方法有降解法和综合法。

降解法是在确定未知物的分子式以后，将待测物降解为分子较小的有机物，这些较小的有机物的构造式都是的。

根据较小有机物的构造及其他有关知识可以判断被测物的构造式。

综合法是将构造的小分子有机物，通过合成途径预计*待测的有机物，将合成的有机物和被研究的有机物进展比拟，可以确定其构造。

经典的化学方法是研究有机物构造的根底，今天在有机物研究中，仍占重要地位。

但是经典的研究方法花费时间长，消耗样品多，操作手续繁。

特别是一些复杂的天然有机物构造的研究，要花费几十年甚至几代人的精力。

近代开展起来的测定有机物构造的物理方法，可以在比拟短的时间内，用很少量的样品，经过简单的操作就可以获得满意的结果。

近代物理方法有多种，有机化学中应用最广泛的波谱方法是紫外和可见光谱，红外光谱，以及核磁共振谱〔氢谱、碳谱〕，一般简称"四谱〞。

二、经典化学方法1、特点：以化学反响为手段一种分析方法2、分析步骤〔1〕测定元素组成：将样品进展燃烧，观察燃烧时火焰颜色、有无黑烟、剩余，再通过化学反响，检测C、H、O等元素含量，得到化学式〔2〕测定分子摩尔质量：熔点降低法、沸点升高法〔3〕溶解度实验：通过将样品参加不同试剂，观察溶解与否，来进展构造猜想〔4〕官能团实验：通过与不同特殊试剂反响，判断对应的官能团构造〔例：D-A反响形成具有固定熔点的晶体——存在共轭双烯〕〔5〕反响生成衍生物，并与构造的衍生物进展比拟。

三、现代检测技术〔一〕紫外光谱(Ultraviolet Spectra,UV)(电子光谱)1、根本概念〔1〕定义：紫外光谱法是研究物质分子对紫外的吸收情况来进展定性、定量和构造分析的一种方法。

〔2〕特点：UV主要产生于分子价电子在电子能级间的跃迁，并伴随着振动转动能级跃迁，是研究物质电子光谱的定量和定性的分析方法。

有机化合物结构的测定和分子结构一、有机化合物结构的测定在了解一个化合物的分子式后，运用结构理论的两个基本规则写出一切可能的构造式，然后根据化学方法以及近年来发展的物理方法来推断分子的结构。

1.化学方法例如化合物C2H6O，分子中各原子间的关系只有两种可能，因此只能写出两个异构体(i)和(ii)，(ii)与(iii)是同一化合物的不同写法，因为碳原子的四个键是相同的，OH写在上面与旁边没有什么区别：在实验室里已证明，相当于C2H6O这个分子式的化合物只存在两个，一个是乙醇，在室温下是无色的液体；另一个是甲醚，是无色的气体。

这两个化合物的化学性质完全不同。

如两分子乙醇和金属钠反应，放出一分子氢，同时生成两分子乙醇钠：2C2H6O+2Na→2C2H5ONa+H2通过这个反应，就可认识到乙醇分子的六个氢原子中有一个与其它五个不同，因此乙醇的分子式可进一步写为C2H5O(H)。

乙醇还可以与三氯化磷发生反应，结果是分子中一个氢和一个氧被一个氯取代，产生C2H5 Cl：3C2H5O(H)+PCl3→3C2H5Cl+P(OH)3这样进一步把乙醇的分子式写为C2H5(OH)。

分子中剩下的一部分就是C2H5——，按照结构理论碳是四价的，氢是一价的，因此C2H5——只能写成下列的形式：所剩下的一价与——O——及——H相连，故乙醇的构造式必须用式(ii)表示。

甲醚在室温是气体，与金属钠不起反应，但与氢碘酸一同加热，就得两分子碘甲烷：根据分析结果和结构理论的规则，碘甲烷只可能有一种结构，因此可以推想原来的甲醚分子是由两个——CH3通过一个氧原子连接起来的。

乙醇与甲醚是同分异构体，是具有不同官能团的异构体，称为官能团异构。

上述是一个简单的例子，复杂分子也可以通过同样的方法在分子某一定的位置上分解成两个或两个以上的小分子。

分解时，如选用选择性很强的试剂，就好像一把锁和一把钥匙的关系一样。

某一试剂只在分子的某一部分发生作用，因此用不同试剂可以把分子分解成不同的碎片，通过这些碎片推想出来的结构有时并不一定正确地反映客观实际，还需采用另外的方法加以证实。