第6章有机化合物的结构解析解析
- 格式:ppt
- 大小:7.56 MB
- 文档页数:42
有机化合物的结构推导与反应机理解析有机化合物是由碳、氢和其他元素构成的化合物。
通过分析有机化合物的结构,可以推导出其分子式、分子量、摩尔比等信息,并揭示其反应机理。
本文将介绍有机化合物结构推导的方法以及反应机理的解析。
一、有机化合物结构推导的方法1. 元素分析法元素分析法通过测定化合物中的碳、氢、氧等元素的相对量,推导出分子的分子式和分子量。
元素分析结果可以提供有机化合物中元素的绝对数量,从而推导出分子式的可能组成。
2. 质谱法质谱法是一种通过测定化合物分子离子的质量/电荷比,推导出分子的分子式和结构的方法。
质谱图可以提供化合物分子离子的相对丰度,由此可推导出分子式和结构。
3. 紫外可见光谱法紫外可见光谱法通过测定有机化合物在紫外或可见光波段的吸收特性,推导出有机化合物的结构。
各个官能团的吸收特性不同,根据吸收峰的位置和强度可以推测化合物中的官能团。
4. 核磁共振谱法核磁共振谱法是一种通过测定化合物中氢、碳等原子核的共振信号,推导出分子的结构和官能团的方法。
核磁共振谱图可以提供化合物中各个原子核的化学位移和耦合关系,由此可以推导出分子的结构和官能团。
二、反应机理解析的方法1. 机理推导法根据已知的反应条件和实验结果,可以通过机理推导法来解析反应的机理。
该方法基于化学反应的速率论,根据反应物、生成物以及可能的中间体,推理出反应的可能机理路径。
2. 反应动力学法反应动力学法通过测定反应的速率常数随温度、浓度等条件的变化,推导出反应的活化能、反应级数等信息。
根据反应的速率方程和反应物的分子结构,可以解析出反应的机理。
3. 电子效应法电子效应法用于解析有机化合物中的取代反应机理。
通过分析反应物中的官能团和电子效应,推导出反应的机理路径。
电子效应法常用于解析芳香取代反应、亲电取代反应等。
4. 稳态假设法稳态假设法适用于解析催化剂催化反应的机理。
该方法基于稳态假设,假设反应的中间体在反应过程中处于稳态,并根据中间体的生成和消耗速率推导出反应的机理。
有机化合物的结构特点【学习目标】1、通过有机物中碳原子的成键特点,了解有机物存在异构现象是有机物种类繁多的原因之一;2、掌握同分异构现象的含义,能判断简单有机物的同分异构体,初步学会同分异构体的书写、【要点梳理】要点一、有机化合物中碳原子的成键特点1、碳元素位于第二周期ⅣA族,碳原子的最外层有4个电子,特别难得到或失去电子,通常以共用电子对的形式与其他原子形成共价键,达到最外层8个电子的稳定结构。
说明:依照成键两原子间共用电子的对数,可将共价键分为单键、双键和三键、即成键两原子间共用一对电子的共价键称为单键,共用两对电子的共价键称为双键,共用三对电子的共价键称为三键。
2、由于碳原子的成键特点,在有机物分子中,碳原子总是形成4个共价键,每个碳原子不仅能与氢原子或其他原子(如氧、氯、氮、硫等)形成4个共价键,而且碳原子之间能够形成单键(C—C)、双键(C=C)、三键(C≡C)。
多个碳原子能够相互结合成长短不一的碳链,碳链也能够带有支链,还能够结合成碳环,碳链与碳环也能够相互结合,因此,含有原子种类相同,每种原子数目也相同的分子,其原子估计具有多种不同的结合方式,形成具有不同结构的分子。
说明:(1)在有机物分子中,碳原子仅以单键与其他原子形成4个共价键,如此的碳原子称为饱和碳原子,当碳原子以双键或三键与其他原子成键时,如此的碳原子称为不饱和碳原子。
(2)同种元素的原子间形成的共价键称为非极性键,不同种元素的原子间形成的共价键称为极性键。
共价键的极性强弱与两个成键原子所属元素的电负性差值大小有关,电负性差值越大,键的极性就越强、3、表示有机物的组成与结构的几种图式。
种类实例含义应用范围化学式CH4C2H2(甲烷) (乙炔) 用元素符号表示物质分子组成的式子。
可反映出一个分子中原子的种类和数目多用于研究分子晶体最简式(实验式) 乙烷最简式为CH3,C6H12O6的最简式为CH2O①表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子②由最简式可求最简式量①有共同组成的物质②离子化合物、原子晶体常用它表示组成电子式用小黑点等记号代替电子,表示原子最外层电子成键情况的式子多用于表示离子型、共价型的物质结构式①具有化学式所能表示的意义,能反映物质的结构②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子,但不表示空间构型①多用于研究有机物的性质②能反映有机物的结构,有机反应常用结构式表示结构简式(示性式) CH3-CH3(乙烷)结构式的简便写法,着重突出结构特点(官能团)同“结构式”①球棍模型小球表示原子,短棍表示价键用于表示分子的空间结构(立体形状)比例模型用不同体积的小球表示不同原子的大小用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序特别提示:(1)写结构简式时,同一碳原子上的相同原子或原子团能够合并,碳链上直截了当相邻且相同的原子团亦能够合并,如有机物也可写成(CH3)3C(CH2)2CH3、(2)有机物的结构简式只能表示有机物中各原子的连接方式、并不能反映有机物的真实结构。
【学习目标】1. 进一步认识有机化合物的成键特点;通过有机化合物常见的同分异构体现象的学习体会物质结构的多样性决定物质性质的多样性.2。
能准确判断同分异构体及其种类的多少【重点难点】正确书写同分异构体;【自主学习】一、有机化合物中碳原子的成键特点 1.碳原子的结构及成键特点碳原子的最外层有 个电子,很难得失电子,易与碳原子或其他原子形成 个共价键。
2.碳原子的结合方式⑴ 碳原子之间可以形成稳定的单键,还可以形成稳定的双键或三键. ⑵ 多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链,碳链也可以带有支链,还可以结合成碳环,碳链和碳环也可以相互结合。
⑶ 碳原子还可以和氧原子等多种非金属原子形成共价键。
(氯乙烷)。
⑷ 有机物分子中还普遍存在 现象. 二。
有机物的分子构型名称分子式结构模型键角空间构型甲烷(四氯甲烷)CH 4109。
50 正四面体乙烯 C 2H 41200 平面三。
有机化合物的同分异构现象同分异构体的概念:是指分子式相同而结构式不同的物质之间的互称。
关键要把握好以下两点:⑴分子式相同CH3—CH—CH—CH3 CH3—C—CH2—CH3CH3CH3CH3CH3故己烷(C6H14)的同分异构体的数目有5种。
变式训练2—1。
写现庚烷的同分异构体.2.位置异构⑴烯炔的异构(碳链的异构和双键或叁键官能团的位置异构)方法:先写出所有的碳链异构,再根据碳的四键,在合适位置放双官能团。
例C5H10属于烯烃的同分异构体典例3.下列烷烃在光照下与氯气反应,只生成一种一氯代烃的是()三、判断同分异构体数目的常见方法和思路:⑴记忆法①碳原子数目1~5的烷烃异构体数目:甲烷、乙烷、丙烷均无异构体,丁烷有二种异构体,戊烷有三种异构体.②碳原子数1~5的一价烷基:甲基一种(-CH3),乙基一种(—CH2—CH3)、丙基二种[—CH2CH2CH3、-CH(CH3)2], 【方法指导】⑴按照同分异构体的书写步骤书写.⑵先碳链异构后位置异构。
有机化学 华东理工大学第二版第一章 绪论思考题1-1:请区别下列化合物是无机物还是有机物 NaHCO 3 金刚石 CaC 2 淀粉 棉花 淀粉和棉花是有机物思考题1-2 指出下列化合物所含官能团的名称和所属类别:(1)CH 3-CH 2-NH 2 (2)CH 3-CH 2-SH (3)CH 3-CH 2-COOH (4)CH 3-CH 2-CH 2-Cl (5)CH 3COCH 3 (6)C 6H 5NO 2开链化合物:1-5;芳香环类:6官能团:氨基、巯基、羧基、卤素、羰基、硝基思考题1-3 写出下列化合物的Lewis 结构式并判断是否符合八隅规则 A 氨 B 水 C 乙烷 D 乙醇 E 硼烷(BH 3)N HHHC HHHC HH HB HH硼烷不符合八隅规则思考题1- 4 比较下列化合物中的C-H 与C-C 键长 A 乙烷 B 乙烯 C 乙炔C-H 键长次序:A > B > C ;C-C 键长次序:A > B > C思考题1-5:请写出下列化合物Lewis 结构式,并指出形式电荷甲烷 H 3N —BH 3 [H 2CNH 2]+ (CH 3)2O —BF 3 [CH 3OH 2]+ N H HOH 3CH 3CC HH HB HHH CH HNHHB H HC HHH OHH思考题1-6:请写出下列化合物共振共振结构式N HOOOHNHO思考题1-7:请写出下列化合物共振结构式,并比较稳定性大小和主要共振式。
A[CH 3OCH 2]+BH 2C=CH —CH 2+CH 2C=CH —NO 2H 2C —CH=CH 2C H HOCHHC HH CH次要共振式主要共振式A BH 2C=CH —CH 2++主要共振式主要共振式CH 2CH CNO OH 2CH C NO OH 2CH CNO O主要共振式主要共振式次要共振式思考题1-8:请解释下列异构体沸点差异。
CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3CH 32CH 3CH 3CH 33CH 33沸点36℃28℃10℃分子的形状越是接近球状,表面积越是小,导致分子间作用力减小。
有机化合物基础有机化合物是由碳和氢以及其它元素构成的化合物。
它们在自然界中广泛存在,并在生命体系中发挥着重要的作用。
本文将介绍有机化合物的基本概念、结构以及一些典型的有机化合物。
一、有机化合物的基本概念有机化合物是碳的化合物,典型的有机化合物分子由碳骨架和功能团组成。
碳骨架是由碳原子通过共价键链接而成的一连串碳链。
在碳骨架上,可以存在各种不同的官能团,它们赋予有机化合物独特的性质和反应活性。
二、有机化合物的结构1. 碳骨架的类型碳骨架可以是连续的直链或分支链,也可以形成环状结构。
直链烷烃是最简单的有机化合物,它们的碳原子按照直线排列。
分支链烷烃则有一个或多个支链与碳骨架相连。
环状化合物由碳原子形成多边形环结构。
2. 官能团官能团是有机化合物中具有特定化学性质和反应功能的部分。
常见的官能团包括羟基(-OH)、羰基(C=O)、胺基(-NH2)、卤素基(-X)等。
不同的官能团赋予有机化合物不同的性质和用途。
三、典型的有机化合物1. 烷烃烷烃是由碳和氢组成的最简单的有机化合物。
它们以碳的直链或分支链为特征,是石油和天然气中主要的成分。
甲烷、乙烷和丙烷是最简单的烷烃。
2. 醇醇是一类含有羟基(-OH)官能团的有机化合物。
它们可分为一元醇、二元醇和多元醇。
乙醇是最简单的一元醇,常见于酒精中。
甘油是一种三元醇,广泛用于食品、医药和化妆品等领域。
3. 酮酮是以羰基(C=O)官能团为特征的有机化合物。
它们的分子中,碳骨架上有一个碳原子与羰基相连。
丙酮是最简单的酮,常用作有机溶剂和化妆品成分。
4. 醛醛也是含有羰基(C=O)官能团的有机化合物,但羰基位于碳骨架的末端。
甲醛是最简单的醛,具有强烈的刺激性气味,广泛用于工业生产中。
5. 酸酸是含有羧基(-COOH)官能团的有机化合物,具有酸性。
乙酸是最简单的有机酸,广泛应用于食品、药品和工业中。
结论有机化合物是碳的化合物,具有复杂的结构和多样的化学性质。
通过对碳骨架和官能团的组合,可以形成各种有机化合物,为化学科学和生命科学提供了丰富的研究对象。
第2课时有机化合物的结构特点)[目标导航]1.了解有机化合物的成键特点,体会有机化合物的多样性。
2.了解甲烷的结构,烷烃的概念、通式、结构特点。
3.理解同分异构体的含义,会书写简单烷烃的结构简式、结构式。
一、有机化合物分子中碳原子的成键特点1.烃(1)概念:仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物总称为烃,又叫碳氢化合物。
(2)最简单的烃:甲烷。
2.烷烃(1)几种烷烃名称乙烷丙烷正丁烷异丁烷分子式C2H6C3H8C4H10C4H10结构简式CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3(2)烷烃的结构特点每个碳原子形成4个共价键,碳原子之间以单键相连成链状,碳原子的其他价键都被氢原子所饱和。
(3)烷烃的组成通式:C n H2n+2(n≥1且n为整数)。
3.有机化合物的结构特点碳原子成键特点碳原子的连接方式键的个数键的类型每个C碳原子与其他原子形成 4个共价键两个C原子之间可以通过共用电子对形成单键、双键或叁键多个C原子间以共价键构成碳链或碳环【议一议】1.CH4及其氯代物都是正四面体结构吗?CH3Cl 、CH2Cl2、CHCl3、C2H5Cl只有一种,C3H7Cl、C2H4Cl2有两种。
CH4分子为正四面体结构,所以CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3都只有一种;C2H4Cl2有两种:CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2;C3H7Cl有两种:CH3CH2CH2Cl、。
一、烷烃的结构与性质烷烃⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧组成结构⎩⎪⎨⎪⎧通式:CnH2n+2(n≥1且n为整数),符合此通式的烃一定是烷烃结构⎩⎪⎨⎪⎧碳原子之间都以碳碳单键结合成链状;任1个C原子和与其连接的4个原子的空间构型都是四面体结构大于或等于3个C原子的直链烷烃空间构型是折线形或锯齿状物理性质⎩⎪⎨⎪⎧随碳原子个数增加,熔、沸点逐渐升高,密度逐渐增大常温下,碳原子数≤4的烷烃为气态(新戊烷也为气态,除外)化学性质⎩⎪⎨⎪⎧稳定性→通常情况不与强酸、强碱、强氧化剂反应可燃性→CnH2n+2+3n+12O2――→点燃nCO2+(n+1)H2O取代反应→CH3CH3+Cl2――→光CH3CH2Cl+HCl【例1】运动会火炬一般使用丙烷作燃料。
第六部分有机物的基本概念及分类[学习目标]1.了解有机物的分类2.能够识别各类有机物3.掌握官能团的特征[学习内容]一.有机物的分类、通式萘(([例题解析]1.六氯苯是被联合国有关公约禁止或限制使用的有毒物质之一,下式中能表示六氯苯的是() A . B . C . D .[解析]六氯苯分子中应含有一个苯环的结构,可排除A 、B 两个选项。
而D 选项中无苯环结构可称为六氯环已烷。
故C 选项正确。
答案:C 2.化合物的 中的—OH 被卤原子取代所得的化合物称为酰卤,下列化合物中可以看酰卤的是( )A .HCOFB .CCl 4C .COCl 2D .CH 2ClCOOH[解析] 由题给信息可知酰卤的结构可表示为 (X 代表卤素原子),HCOF 的结构式为 ,COCl 2的结构式为 ,可看作是酰卤。
答案:A 、C 。
3.某期刊封面上有如下一个分子的球棍模型图白 红 绿 蓝图中“棍”代表单键或双键或三键。
不同颜色的球代表不同元素的原子,该模型图可代表一种( )A .卤代羧酸B .酯C .氨基酸D .醇钠解析:从结构及题目提供的选项看,有四种不同颜色的球,即有四种元素,其中绿球相当于碳原子,白球相当于氢原子,关键是分析红球和蓝球。
每个球结合三个原子,则蓝球代表N ,而右边的碳原子结合三个原子,则与两个红球相结合时,肯定有一个是双键,经分析是氧,综上所述,此结构可表示为: ,即C 为正确答案。
答案:C 4.下列有机化合物均有多个官能团。
Cl —Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl — —CH —C — —Cl Cl Cl Cl Cl —Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl ——C —OH OR —C —X O H —C —F O Cl — C —Cl O H 2N —CH 2—C —OHA .B .C .D . E(1)可以看做醇类的是(填编号) ;(2)可以看做酚类的是 ;(3)可以看做羧酸类的是 ;(4)可以看做酯类的是 。