确定和命名方法;不含手性碳原子化合物的立体异构;立体化学在
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有机化学基础知识点整理立体化学中的立体异构体命名有机化学基础知识点整理:立体化学中的立体异构体命名在有机化学中,立体异构体是指分子结构相同但空间排列不同的同分异构体。
立体异构体的命名是有机化学中的一个重要环节,在正确理解和运用立体异构体的过程中,可以帮助我们更好地理解有机化合物的结构、性质和反应。
一、立体异构体的分类立体异构体分为两大类:构象异构体和配置异构体。
1. 构象异构体构象异构体是指化学物质在空间中两个或多个构象之间的相互转变,其中没有发生化学键的断裂或新键的形成。
构象异构体的命名一般采用相对描述方式,如顺式-反式异构体、轴式等。
这种命名方式通常不涉及具体的CIP规则。
2. 配置异构体配置异构体是指在空间中两个或多个立体异构体能够通过化学键的断裂或新键的形成而相互转化的异构体。
配置异构体的命名需要根据CIP规则进行命名,以确保名字的唯一性和准确性。
二、立体异构体命名的基本原则立体异构体的命名遵循Cahn-Ingold-Prelog(CIP)规则,也称为优先序列规则。
这是一种确定立体异构体优劣的方法,采用这种方法可以准确地描述立体异构体的构型。
CIP规则主要有以下几个基本原则:1. 视为未饱和原子团的部分是一致的。
2. 按照原子的原子序数递增排序。
3. 当碰到同样原子序数的原子时,需要考虑与它们连接的原子。
根据以上原则,我们可以通过一系列的步骤来确定立体异构体的优劣顺序,从而进行准确的命名。
三、立体异构体命名的步骤以下是立体异构体命名的一般步骤:1. 确认重要的手性中心在立体异构体中,手性中心是决定优劣顺序的关键。
通过标记手性碳原子,可以方便地确定手性中心。
2. 给手性中心的四个连接原子编上ABC的顺序根据CIP规则,将连接在手性中心上的原子编号为ABC,编号时遵循一定的次序。
次序是通过比较连接原子的原子序数,赋予编号。
3. 根据ABC的顺序确定优劣按照编号的次序,从A到C,进行逐一比较。
CH 3CH C(CH 3)2(CH 3)2CHCH 2CH CHCHCH 2CH 33C C HCl BrCH 2CH 3C C CH 2CH 2CH 3CH 3H CH(CH 3)2CH 3CH 2C(CH 3)2CCHC CH 2CH 3CH 2CH 3+ HCl CF 3CH CH 2+ HCl(CH 3)2CCH 2+ Br 22单元练习21. 用系统命名法命名下列化合物(1) (2) (3)(7) (8)2. 写出下列化合物结构式或构型式,如其名称与系统命名原则不符,请予更正: (1) 6,6–二甲基–4–乙基壬烷 (2) 2,4–二甲基-3–异丙基庚烷 (3) 2–异丙基-4–甲基戊烷 (4) 2,3–二甲基–2–乙基丁烷 (5) 1–甲基–3–环丙基环戊烷 (6) 反-1-溴-4-氯环己烷(优势构象) (7) 4–甲基螺[2.4]庚烷 (8) 1,2,4–三甲基二环[4.4.0]癸烷3. 写出庚烷的各种构造异构体,并用系统命名法命名4. 写出下列化合物的可能结构式:(1) 由一个异丙基和一个异丁基组成的烷烃;(2) 只含一个叔丁基和一个甲基,分子量为140的单环烷烃的顺式异构体; (3) 含一个伯碳、四个仲碳和一个叔碳的环烷烃; (4) 分子式C 6H 14,只含伯碳和叔碳。
5. 不查表比较下列各化合物沸点的高低: (1) (2)(3) (4) 6. 写出异戊烷所有一氯代产物结构式,并将其按氢原子反应活性排列。
7. 写出下列化合物的优势构象:(1) (2)(3) 顺–1–甲基–3–乙基环己烷 (4) 反–1–甲基–3–乙基环己烷 8. 用简单化学方法区别下列各组化合物:(1) 环丙烷和丙烷 ;(2) 1–甲基–2–乙基环丙烷和甲基环戊烷 9. 推导结构式:化合物A 、B 、C 是互为同分异构体的烷烃,分子量均为72。
A 中仅含有伯碳和季碳,B 中含有伯、仲、叔碳,C 中含有伯、仲碳原子。
《有机化合物的命名》命名中的立体化学在有机化学的广阔领域中,化合物的命名是一项至关重要的基础工作。
它不仅是交流和记录化学信息的关键,也是深入理解有机化学结构和性质的基石。
而在有机化合物的命名中,立体化学的考量更是增添了复杂性和精确性。
首先,让我们来明确一下什么是立体化学。
简单来说,立体化学关注的是分子中原子在空间的排列方式。
由于原子的三维排列不同,即使分子的化学式相同,其性质也可能大相径庭。
这种现象在有机化合物中极为常见。
在有机化合物的命名中,立体化学的要素主要包括构型和构象。
构型指的是分子中原子或基团在空间的固定排列方式,一旦形成,除非化学键断裂,否则不会轻易改变。
而构象则是由于单键的旋转,分子中原子或基团在空间产生的不同排列方式,构象之间的转变相对容易。
对于具有手性中心的有机化合物,其命名需要特别关注。
手性中心通常是一个碳原子,它连接着四个不同的基团。
当这样的碳原子存在时,就会产生对映异构体,如同我们的左右手,看似相同,却不能完全重合。
为了区分这些对映异构体,我们采用了 R/S 命名法。
这一命名法的关键在于根据原子或基团的优先顺序来确定构型。
优先顺序的判断依据是原子的原子序数,原子序数越大,优先级越高。
如果最小的基团在水平方向,从大到小的顺序为顺时针,则构型为 R 型;反之,为 S 型。
除了手性中心,双键的顺反异构也是立体化学命名中的重要内容。
当双键两侧的两个相同基团处于同侧时,称为顺式构型;处于异侧时,则为反式构型。
在环状化合物中,立体化学的命名同样有着特定的规则。
比如环己烷,它可以存在多种构象,其中椅式构象最为稳定。
在椅式构象中,取代基的位置会影响分子的稳定性和性质,因此在命名时需要明确指出取代基是处于平伏键还是直立键。
对于含有多个手性中心的化合物,其命名则更为复杂。
我们需要分别确定每个手性中心的构型,并按照一定的顺序进行标注。
立体化学在药物研发中也具有极其重要的意义。
许多药物的活性与其立体构型密切相关。
CH 3CH C(CH 3)2(CH 3)2CHCH 2CH CHCHCH 2CH 33C C HCl BrCH 2CH 3C C CH 2CH 2CH 3CH 3H CH(CH 3)2CH 3CH 2C(CH 3)2CCHC CH 2CH 3CH 2CH 3+ HCl CF 3CH CH 2+ HCl(CH 3)2CCH 2+ Br 22单元练习21. 用系统命名法命名下列化合物(1) (2) (3)(7) (8)2. 写出下列化合物结构式或构型式,如其名称与系统命名原则不符,请予更正: (1) 6,6–二甲基–4–乙基壬烷 (2) 2,4–二甲基-3–异丙基庚烷 (3) 2–异丙基-4–甲基戊烷 (4) 2,3–二甲基–2–乙基丁烷 (5) 1–甲基–3–环丙基环戊烷 (6) 反-1-溴-4-氯环己烷(优势构象) (7) 4–甲基螺[2.4]庚烷 (8) 1,2,4–三甲基二环[4.4.0]癸烷3. 写出庚烷的各种构造异构体,并用系统命名法命名4. 写出下列化合物的可能结构式:(1) 由一个异丙基和一个异丁基组成的烷烃;(2) 只含一个叔丁基和一个甲基,分子量为140的单环烷烃的顺式异构体; (3) 含一个伯碳、四个仲碳和一个叔碳的环烷烃; (4) 分子式C 6H 14,只含伯碳和叔碳。
5. 不查表比较下列各化合物沸点的高低: (1) (2)(3) (4) 6. 写出异戊烷所有一氯代产物结构式,并将其按氢原子反应活性排列。
7. 写出下列化合物的优势构象:(1) (2)(3) 顺–1–甲基–3–乙基环己烷 (4) 反–1–甲基–3–乙基环己烷 8. 用简单化学方法区别下列各组化合物:(1) 环丙烷和丙烷 ;(2) 1–甲基–2–乙基环丙烷和甲基环戊烷 9. 推导结构式:化合物A 、B 、C 是互为同分异构体的烷烃,分子量均为72。
A 中仅含有伯碳和季碳,B 中含有伯、仲、叔碳,C 中含有伯、仲碳原子。