有机物结构表示方法

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。

有机化合物的命名与结构一、有机化合物的命名：1.烷烃命名：选取最长碳链为主链，从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号，支链最多为主链，支链编号之和最小。

2.烯烃命名：选取含双键的最长碳链为主链，从离双键近的一端给主链上的碳原子进行编号，双键位置用字母表示。

3.炔烃命名：选取含三键的最长碳链为主链，从离三键近的一端给主链上的碳原子进行编号，三键位置用字母表示。

4.卤代烃命名：选取含卤素的最长碳链为主链，从离卤素近的一端给主链上的碳原子进行编号，卤素位置用字母表示。

5.醇命名：选取含羟基的最长碳链为主链，从离羟基近的一端给主链上的碳原子进行编号，羟基位置用字母表示。

6.醚命名：根据醚键的位置给主链上的碳原子进行编号，编号从距离醚键近的一端开始。

7.酮命名：选取含酮基的最长碳链为主链，从离酮基近的一端给主链上的碳原子进行编号，酮基位置用字母表示。

8.羧酸命名：选取含羧基的最长碳链为主链，从离羧基近的一端给主链上的碳原子进行编号，羧基位置用字母表示。

二、有机化合物的结构：1.烷烃结构：碳原子之间以单键相连，形成直链或分支链状结构。

2.烯烃结构：含有碳碳双键，双键两端的碳原子连接其他原子或基团。

3.炔烃结构：含有碳碳三键，三键两端的碳原子连接其他原子或基团。

4.卤代烃结构：含有卤素原子，卤素原子连接在碳原子上。

5.醇结构：含有羟基，羟基连接在碳原子上。

6.醚结构：含有醚键，醚键连接两个碳原子。

7.酮结构：含有酮基，酮基连接在碳原子上。

8.羧酸结构：含有羧基，羧基连接在碳原子上。

9.有机化合物的立体结构：包括顺式和反式结构，以及立体异构体等。

通过以上知识点，学生可以掌握有机化合物的命名方法和结构特点，为深入学习有机化学打下基础。

习题及方法：1.习题：将下列化合物命名：CH3-CH2-CH=CH-CH3方法：这是一个烯烃，选取含双键的最长碳链为主链，共有5个碳原子，双键在2号和3号碳原子之间，从离双键近的一端给主链上的碳原子进行编号，得到名称为2-戊烯。

有机物结构的表示方法1、结构简式书写：不能用碳干结构表示，碳原子连接的氢原子个数要正确，官能团不能略写，要注意官能团中各原子的结合顺序不能随意颠倒。

2、键线式：将碳、氢元素符号省略，只表示分子中键的连接情况，每个拐点或终点均表示有一个碳原子，称为键线式。

每个交点、端点代表一个碳原子，每一条线段代表一个共价键，每个碳原子有四条线段，用四减去线段数既是氢原子个数。

注意事项:（1）一般表示3个以上碳原子的有机物；（2）只忽略C-H键,其余的化学键不能忽略；（3）必须表示出C=C、C≡C键等官能团；（4）碳氢原子不标注，其余原子必须标注（含羟基、醛基和羧基中氢原子）。

（5）计算分子式时不能忘记顶端的碳原子。

3、碳原子的成键方式与分子空间构型的关系（1）当一个碳原子与其它4个原子连接时，这个碳原子将采取sp3杂化取向与之成键；当碳原子之间或碳原子与其它原子之间形成双键时，形成该双键的原子以及与之直接相连的原子处于同一平面上；当碳原子之间或碳原子与其它原子之间形成叁键时，形成该叁键的原子以及与之直接相连的原子处于同一平面上。

（2）有机物的代表物基本空间结构：甲烷是正四面体结构（5个原子不在一个平面上）；乙烯是平面结构（6个原子位于一个平面）；乙炔是直线型结构（4个原子位于一条直线）；苯环是平面结构（12个原子位于一个平面）。

（3）杂化轨道理论：C原子的sp、sp2、sp3杂化4、有机分子空间构型解题规律规律Ⅰ：以碳原子和化学键为立足点，若氢原子被其它原子所代替，其键角基本不变。

规律Ⅱ：若两个平面型结构的基团之间以单键相连，这个单键可以旋转，则两个平面可能共面，但不是“一定”。

规律Ⅲ：若两个苯环共边，则两个苯环一定共面。

规律Ⅳ：若甲基与一个平面型结构相连，则甲基上的氢原子最多有一个氢原子与其共面。

若一个碳原子以四个单键与其它原子直接相连，则这四个原子为四面体结构，不可能共面。

同时，苯环对位上的2个碳原子及其与之相连的两个氢原子，这四原子共直线。

有机物分子式和结构式的确定方法有机物分子式和结构式的确定方法是化学研究的重要内容之一，它对有机化学的发展和应用起着重要的推动作用。

有机物的分子式和结构式表示了有机物分子中原子的种类、数量以及它们之间的连接方式。

下面将介绍几种确定有机物分子式和结构式的常用方法。

一、元素分析元素分析是确定有机物分子式的最基本方法，其原理是分析有机物样品中的碳、氢、氧、氮、硫等元素的含量，并据此计算出分子中不同元素的比例，从而得到该有机物的分子式。

例如，对于一个有机物样品经元素分析得到的结果为：C62.14%、H10.43%、O27.43%，可以根据C:H:O的比例计算出其分子式为C4H8O。

二、质谱分析质谱分析是一种通过测定有机分子在高真空条件下，通过电子轰击产生的碎片离子的质荷比，以及测定碎片离子的相对丰度，从而确定有机物的分子式和结构的方法。

质谱仪测定到的质荷比，往往能反映出有机分子的相对分子量或碎片离子的相对原子量，通过测出的质谱图的特征峰的相对丰度，可以进一步得到有机物的分子式和一些结构信息。

三、红外光谱分析红外光谱是确定有机物结构的常用方法之一、有机分子在吸收红外辐射时，会引起分子内部化学键的振动、扭转和拉伸等。

每种具有特定化学键类型的振动都会对应产生一个特定的红外吸收峰，从而提供了有机物分子中特定键的信息。

根据吸收峰的位置和强度，可以初步推断有机物中存在的官能团，从而确定有机物的结构类型。

四、核磁共振（NMR）分析核磁共振是一种利用分子中的核自旋能级差异导致的能量吸收和释放现象以及核自旋与周围电子的相互作用来研究分子结构的分析方法。

核磁共振仪测定得到的谱图，包括质子谱、碳谱、氮谱等。

通过对NMR谱图的分析，可以确定有机物中原子的化学环境和化学位移，从而进一步获得有机物分子的结构信息。

五、X射线衍射分析X射线衍射是一种利用波长短于可见光的X射线对物质进行结构表征的方法。

通过对物质样品进行X射线的照射，观察并测定样品产生的衍射图样，然后运用数学方法对衍射峰的位置和强度进行分析，可以确定有机物的晶体结构和分子结构。