有機化合物結(jié)構(gòu)的測定第二課時

2、掌握有機化合物結(jié)構(gòu)式的確定1、了解有機化合物結(jié)構(gòu)測定的流程學習目標第2

節(jié)有機化合物結(jié)構(gòu)的測定（第二課時）確定有機化合物結(jié)構(gòu)式流程有機化合物分子式推測化學鍵類型判斷官能團種類及所處位置確定有機化合物的結(jié)構(gòu)式計算不飽和度化學性質(zhì)實驗儀器分析圖譜二、有機化合物結(jié)構(gòu)式的確定1、有機化合物分子不飽和度的計算

不飽和度也稱

。它能為測定分子結(jié)構(gòu)提供是否有

或

等不飽和結(jié)構(gòu)的信息。缺氫指數(shù)不飽和鍵碳環(huán)分子的不飽和度=n(C)+1-n(H)/2在計算不飽和度時，應(yīng)注意:若含有O(氧原子)，可不予______；若含有N(氮原子)，就在氫原子總數(shù)中減去_______________。若有機物中含有X(鹵素原子)，可將其視為______________；

H(氫原子)考慮氮原子數(shù)例如,分子式為C6H5NO2的分子的不飽和度為:6+1-（5-1）/2=51、計算下列分子的ΩC2H4C3H4C6H6OC8H7Cl課堂練習1

Ω=1Ω=2Ω=4HCNΩ=2

Ω=5總結(jié)：幾種官能團的不飽和度111242

分子的不飽和度（Ω）與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系：

1、若Ω=02、若Ω=1

3、若Ω=2

4、若Ω≥4說明分子是飽和鏈狀結(jié)構(gòu)；說明分子中有一個雙鍵或一個環(huán)；說明分子中有兩個雙鍵或一個三鍵；或一個雙鍵和一個環(huán)；或有兩個環(huán)；余次類推；說明分子中很可能有苯環(huán)。2、某鏈烴的分子式為C200H200

，則分子中含有的碳碳叁鍵最多為

個.課堂練習2502、確定有機化合物的官能團因為官能團都有相對獨立和明確的化學特性，所以通過化學反應(yīng)可對其鑒別和定量確定。

（1）常用的定性或定量實驗①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)或與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)的：

分子中含有-CHO，如：醛類，HCOOH、甲酸某酯、甲酸鹽、葡萄糖，麥芽糖等。定量關(guān)系：1mol-CHO～2molCu(OH)2

～1molCu2O1mol-CHO～2mol[Ag(NH3)2]OH～2molAg②與Na鈉反應(yīng)H2的：分子中含有－OH或－COOH。如醇、酚、羧酸等。定量關(guān)系：2molNa～2mol-OH～2mol-COOH～1molH2③與NaOH等強堿反應(yīng)的：

有酸性基團的（酚羥基）如：酚、羧酸酸、酯、鹵代烴或分子中含④與NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體的有機物：⑤能氧化成醛或羧酸的醇能氧化成酮的醇⑥能使溴水或溴的CCl4溶液因反應(yīng)而褪色：

烯烴、炔烴、苯酚、醛及含－CHO的物質(zhì)⑦能使KMnO4(H+)溶液褪色：烯烴、炔烴、苯的某些同系物、醇、苯酚及含－CHO的物質(zhì)如甲酸、甲酸鹽、甲酸酯、葡萄糖、麥芽糖⑧能發(fā)生顯色反應(yīng)的：苯酚與FeCl3顯紫色、部分蛋白質(zhì)與濃HNO3顯黃色、單質(zhì)碘遇淀粉顯藍色—COOH分子中必含有－COOH、如：CH3COOH必有－CH2－OH結(jié)構(gòu)必有－CH－OH結(jié)構(gòu)一些常見的官能團的化學檢驗方法C=C或C≡C溴的四氯化碳溶液紅棕色褪去酸性KMnO4溶液鈉紫色褪去溴水鹵素原子NaOH和H2OAgNO3和稀HNO3有沉淀產(chǎn)生醇羥基有氫氣放出酚羥基FeCl3溶液顯色產(chǎn)生白色沉淀一些常見的官能團的化學檢驗方法醛基銀氨溶液產(chǎn)生銀鏡新制Cu(OH)2懸濁液產(chǎn)生磚紅色沉淀羧基NaHCO3溶液有CO2氣體產(chǎn)生硝基1分鐘淡綠變紅棕氰基稀堿水溶液加熱有氨氣放出(NH4)2Fe(SO4)2、H2SO4以及KOH的甲醇溶液練習1、某化合物A，化學分析，結(jié)果如下：（1）加入溴的四氯化碳溶液，褪色；（2）加入氯化鐵溶液，有顯色反應(yīng)；（3）能與銀氨溶液反應(yīng)；化合物A中可能含有哪些官能團？C=CC≡C苯環(huán)酚羥基醛基（4）加入NaHCO3溶液有CO2氣體放出羧基練習2、某物質(zhì)可能含有甲酸、乙酸、甲醇和甲酸乙酯四種物質(zhì)中的一種或幾種，在鑒定時有下列現(xiàn)象：（1）有銀鏡反應(yīng)；（2）加入新制氫氧化銅懸濁液少許，沉淀不溶解；（3）與含酚酞的氫氧化鈉溶液共熱，紅色逐漸消失。下列敘述正確的是（）

A．四種物質(zhì)都存在

B．有甲酸乙酯和甲酸

C．有甲酸乙酯和甲醇

D．有甲酸乙酯，可能有甲醇D拓展視野紅外光譜(IR)：每種官能團在紅外光譜中都有一個特定的吸收區(qū)域，因此從一未知物的紅外光譜就可以準確判斷有機化合物含有哪些官能團。核磁共振譜(NMR)：氫譜和碳譜應(yīng)用較廣泛。光譜分析的作用：紫外光譜(UV)：紫外光譜可以確定分子中有無共軛雙鍵氫譜可以確定有機化合物分子中氫原子的個數(shù)及在碳骨架上的位置。處在不同化學環(huán)境中的氫原子在譜圖上出現(xiàn)吸收峰的位置不同，而且吸收峰的面積與氫原子數(shù)成正比。光譜分析是現(xiàn)代測定有機化合物結(jié)構(gòu)的主要方法，僅用微量的樣品即可準確、快速地測定出有機化合物分子的結(jié)構(gòu)圖3-2-5己烯的紅外光譜圖圖3-2-6甲基氯甲基醚的核磁共振氫譜圖例2、某有機物由C、H、O三種元素組成，它的紅外吸收光譜表明有羥基O－H鍵和烴基上C－H鍵的紅外吸收峰，且烴基與羥基上氫原子個數(shù)比為2︰1，它的相對分子質(zhì)量為62，試寫出該有機物的結(jié)構(gòu)簡式。

練習、分子式為C3H6O2的有機物，若在H-NMR譜上觀察到氫原子峰的強度為3:3，則結(jié)構(gòu)簡式可能為_____________,若給出峰的強度為3:2:1，則可能為__________________。

CH3COOCH3CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3、CH3COCH2OHCH3OCH2CHOCH2OHCH2OH案例：醫(yī)用膠單體的結(jié)構(gòu)測定1.測定實驗式燃燒30.6g醫(yī)用膠的單體樣品,實驗測得:生成70.4g二氧化碳、19.8g水、2.24L氮氣(換算為標準狀況),請通過計算確定其實驗式。確定分子式m(C)=19.2gm(H)=2.2gm(N)=2.8gm(O)=30.6-19.2-2.2-2.8=6.4gn(C):n(H):n(N):n(O)=1.6:2.2:0.2:0.4=8:11:1:2實驗式:C8H11NO22.確定分子式由質(zhì)譜分析法測定出該樣品的相對分子質(zhì)量為153.0,請確定其分子式。由于實驗式式量為153,故分子式為C8H11NO2推導結(jié)構(gòu)式1、計算該樣品分子的不飽和度,推測分子中是否有苯環(huán)、碳碳雙鍵、碳碳叁鍵或碳氧雙鍵C8H11NO2不飽和度=n(C)+1–[n(H)-n(N)]/2=8+1-(11-1)/2=4不飽和度Ω=4,推測分子中可能含有一個苯環(huán)；或4個碳碳雙鍵；或2個碳碳叁鍵；或2碳氧雙鍵、2個碳碳雙鍵；或一個碳碳三鍵、2個碳碳雙鍵或2個碳氧雙鍵或一個碳氮三鍵或一個碳碳雙鍵一個環(huán)狀；或一個環(huán)狀、3個碳碳雙鍵或一個碳碳雙鍵一個碳碳三鍵等或一個碳碳雙鍵一個碳氮雙鍵2、用化學方法推測樣品分子中的官能團①加入溴的CCl4溶液，溶液紅棕色褪去②加入(NH4)2Fe(SO4)2溶液、硫酸及KOH的甲醇溶液，無明顯變化③加入稀減水溶液并加熱，有氨氣放出經(jīng)上述化學分析分析法可知樣品中應(yīng)含有C=C或C≡C、無-NO2、含有-C≡N3、儀器分析由紅外光譜圖分析，樣品中含有-C≡N、C=C、C=O（酯羰基）等官能團。由樣品分子核磁氫譜圖和核磁碳譜圖分析，樣品分子中含有CH2=C-、-C-O-、-O-CH2-CH2-CH2-CH3O4、綜上所述，該樣品分子的結(jié)構(gòu)簡式為：CH2=C-C-O-CH2-CH2-CH2-CH3

CNO3、有機化合物的結(jié)構(gòu)測定的應(yīng)用有機合成、分子生物學、天然產(chǎn)物化學、醫(yī)藥學、石油化工、環(huán)境科學、國防科學等測定步驟：有機物分子式計算不飽和度化學性質(zhì)實驗儀器、圖譜分析推測化學鍵類型判斷官能團種類及所處位置確定有機化合物結(jié)構(gòu)式小結(jié)隨堂練習1、求下列各有機物的不飽和度。（1）乙炔（2）乙醛答案（1）2（2）1（3）1（3）葡萄糖C6H12O62、A、B、C三種有機化合物的分子式均為C7H8O與金屬鈉、NaOH溶液、溴水的作用結(jié)果如下表（“＋”代表反應(yīng)，“－”代表無反應(yīng)）：由此推斷A、B、C可能的結(jié)構(gòu)，寫出結(jié)構(gòu)簡式．CH2OHOCH3

OHCH3

OHCH3

OHCH3A：B：C：4、新型的大腦營養(yǎng)學研究發(fā)現(xiàn)，大腦的生長發(fā)育有與不飽和脂肪酸有密切的關(guān)系，從深海魚油中提取的被稱為“腦黃金”的DHA就是一種不飽和程度很高的脂肪酸，它的分子中含有6個碳碳雙鍵，學名二十六碳六烯酸，它的分子組成應(yīng)該是（）A、C25H51COOH