有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的測定第二課時(shí)

2、掌握有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)式的確定1、了解有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)測定的流程學(xué)習(xí)目標(biāo)第2

節(jié)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的測定（第二課時(shí)）確定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)式流程有機(jī)化合物分子式推測化學(xué)鍵類型判斷官能團(tuán)種類及所處位置確定有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)式計(jì)算不飽和度化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)儀器分析圖譜二、有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)式的確定1、有機(jī)化合物分子不飽和度的計(jì)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(jì)算不飽和度時(shí)，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(jī)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(jì)算下列分子的ΩC2H4C3H4C6H6OC8H7Cl課堂練習(xí)1

Ω=1Ω=2Ω=4HCNΩ=2

Ω=5總結(jié)：幾種官能團(tuán)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(gè)雙鍵或一個(gè)環(huán)；說明分子中有兩個(gè)雙鍵或一個(gè)三鍵；或一個(gè)雙鍵和一個(gè)環(huán)；或有兩個(gè)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(gè).課堂練習(xí)2502、確定有機(jī)化合物的官能團(tuán)因?yàn)楣倌軋F(tuán)都有相對獨(dú)立和明確的化學(xué)特性，所以通過化學(xué)反應(yīng)可對其鑒別和定量確定。

（1）常用的定性或定量實(shí)驗(yàn)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(qiáng)堿反應(yīng)的：

有酸性基團(tuán)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(jī)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(lán)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(tuán)的化學(xué)檢驗(yàn)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(tuán)的化學(xué)檢驗(yàn)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(xí)1、某化合物A，化學(xué)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(tuán)？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(xí)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(shí)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(tuán)在紅外光譜中都有一個(gè)特定的吸收區(qū)域，因此從一未知物的紅外光譜就可以準(zhǔn)確判斷有機(jī)化合物含有哪些官能團(tuán)。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(jī)化合物分子中氫原子的個(gè)數(shù)及在碳骨架上的位置。處在不同化學(xué)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(jī)化合物結(jié)構(gòu)的主要方法，僅用微量的樣品即可準(zhǔn)確、快速地測定出有機(jī)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(jī)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(gè)數(shù)比為2︰1，它的相對分子質(zhì)量為62，試寫出該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式。

練習(xí)、分子式為C3H6O2的有機(jī)物，若在H-NMR譜上觀察到氫原子峰的強(qiáng)度為3:3，則結(jié)構(gòu)簡式可能為_____________,若給出峰的強(qiáng)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(shí)驗(yàn)式燃燒30.6g醫(yī)用膠的單體樣品,實(shí)驗(yàn)測得:生成70.4g二氧化碳、19.8g水、2.24L氮?dú)?換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況),請通過計(jì)算確定其實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)式式量為153,故分子式為C8H11NO2推導(dǎo)結(jié)構(gòu)式1、計(jì)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(gè)苯環(huán)；或4個(gè)碳碳雙鍵；或2個(gè)碳碳叁鍵；或2碳氧雙鍵、2個(gè)碳碳雙鍵；或一個(gè)碳碳三鍵、2個(gè)碳碳雙鍵或2個(gè)碳氧雙鍵或一個(gè)碳氮三鍵或一個(gè)碳碳雙鍵一個(gè)環(huán)狀；或一個(gè)環(huán)狀、3個(gè)碳碳雙鍵或一個(gè)碳碳雙鍵一個(gè)碳碳三鍵等或一個(gè)碳碳雙鍵一個(gè)碳氮雙鍵2、用化學(xué)方法推測樣品分子中的官能團(tuán)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(xué)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(tuán)。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(jī)化合物的結(jié)構(gòu)測定的應(yīng)用有機(jī)合成、分子生物學(xué)、天然產(chǎn)物化學(xué)、醫(yī)藥學(xué)、石油化工、環(huán)境科學(xué)、國防科學(xué)等測定步驟：有機(jī)物分子式計(jì)算不飽和度化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)儀器、圖譜分析推測化學(xué)鍵類型判斷官能團(tuán)種類及所處位置確定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)式小結(jié)隨堂練習(xí)1、求下列各有機(jī)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(jī)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(xué)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(gè)碳碳雙鍵，學(xué)名二十六碳六烯酸，它的分子組成應(yīng)該是（）A、C25H51COOH