大學(xué)有機(jī)化學(xué)總課件

有機(jī)化學(xué)(yǒujīhuàxué)游志軍2004年1月共一百八十八頁第1章緒論

1.1有機(jī)(yǒujī)化合物和有機(jī)(yǒujī)化學(xué)

1.有機(jī)化合物(簡(jiǎn)稱有機(jī)物)的定義(organiccompound)

含碳化合物或碳?xì)浠衔?簡(jiǎn)稱烴)及其衍生物.

(母體)(H被其它原子或基團(tuán)取代)組成元素:C、H、O、N、S、P、X(鹵素(lǔsù))等.Organ:器官;“有機(jī)”的原意:具有生命力

(受當(dāng)時(shí)生命力學(xué)說的影響)有機(jī)物和無機(jī)物遵循著同樣的化學(xué)規(guī)律,二者之間沒有不可逾越的鴻溝.CO、CO2、H2CO3及其鹽類的性質(zhì)更接近于無機(jī)物,放在無機(jī)化學(xué)中學(xué)習(xí).共一百八十八頁2.有機(jī)化學(xué)的課程內(nèi)容和特點(diǎn)內(nèi)容:包括有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、命名、制備、物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)、官能團(tuán)之間的相互轉(zhuǎn)化,以及在此基礎(chǔ)之上建立起來的規(guī)律和理論.特點(diǎn):基礎(chǔ)課3.教學(xué)(jiāoxué)安排和成績(jī)?cè)u(píng)定

教學(xué)安排:授課內(nèi)容分兩大部分:上半部分:1至8章(第4章選講)期中考試下半部分:9至14章、19章期末考試

成績(jī)?cè)u(píng)定:期末考試占50﹪,平時(shí)成績(jī)占50﹪(含期中考試40﹪平時(shí)作業(yè)、考勤10﹪)共一百八十八頁4.學(xué)習(xí)方法和要求(1)以課件為綱,緊扣教材內(nèi)容,既要注意保持學(xué)科知識(shí)的完整性、連貫性和系統(tǒng)性,又要結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)有所側(cè)重.(2)堅(jiān)持聽課(tīnɡkè),課后自覺復(fù)習(xí),按時(shí)獨(dú)立完成作業(yè).(3)注意對(duì)相關(guān)知識(shí)的歸納和總結(jié),在理解的基礎(chǔ)上記憶.(4)不恥下問,注意與老師和同學(xué)的溝通和交流.共一百八十八頁1.2有機(jī)化學(xué)與生命科學(xué)的互動(dòng)(hùdònɡ)和融合有機(jī)化學(xué)廣泛地滲透到生命科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域:生物化學(xué)、分子生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、農(nóng)學(xué)(nóngxué),并為生命科學(xué)的研究提供理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ).生命科學(xué)則為有機(jī)化學(xué)的發(fā)展充實(shí)了豐富的內(nèi)容.有機(jī)化學(xué)和生命科學(xué)之間的交叉和融合,導(dǎo)致了許多新的科學(xué)發(fā)現(xiàn),并將不斷推動(dòng)兩門學(xué)科的發(fā)展.學(xué)習(xí)并掌握有機(jī)化學(xué)的基本知識(shí)和理論,有利于深刻認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象的化學(xué)本質(zhì),在分子水平上深入認(rèn)識(shí)和研究探索生命的奧秘.共一百八十八頁1.3

有機(jī)(yǒujī)化合物中的分子結(jié)構(gòu)1.3.1有機(jī)化合物的化學(xué)鍵——共價(jià)鍵共價(jià)鍵(covalentbond)的定義:原子之間以共用電子對(duì)的方式形成的化學(xué)鍵.按成鍵方式,共價(jià)鍵分為兩種基本類型:σ鍵

和

π鍵闡述共價(jià)鍵的形成和本性的基本理論:①價(jià)鍵理論(簡(jiǎn)稱V.B法)②軌道雜化理論

③共振論

④分子軌道理論(簡(jiǎn)稱M.O法)其中,軌道雜化理論和共振論是價(jià)鍵理論的發(fā)展(fāzhǎn)和延伸.共一百八十八頁表征共價(jià)鍵基本(jīběn)性質(zhì)(屬性)的物理量:①鍵長(zhǎng)②鍵角反映了有機(jī)物分子的空間構(gòu)型.③鍵能(E)和鍵離解能(D)衡量共價(jià)鍵強(qiáng)度的物理量.對(duì)于多原子分子,鍵能是同類共價(jià)鍵的鍵離解能的平均值.例如甲烷中的C–H鍵.④鍵的極性由于成鍵原子的電負(fù)性不同而引起的.

成鍵原子的電負(fù)性差值越大,鍵的極性越強(qiáng).偶極矩是衡量共價(jià)鍵極性大小的物理量,用μ表示.μ=q.

d偶極矩μ的單位是C.m即庫侖.米偶極矩是一個(gè)矢量,其方向用+表示.分子的偶極矩是分子中各個(gè)鍵偶極矩的矢量和.共一百八十八頁

[補(bǔ)充]共價(jià)鍵理論:1.價(jià)鍵理論1927年(德)HeitlerandLondon提出利用量子力學(xué)中的Schr?dinger方程近似處理氫分子結(jié)果的推廣.(薛定鍔方程)

成鍵電子的運(yùn)動(dòng)定域于成鍵原子之間.一個(gè)原子有幾個(gè)(jǐɡè)未成對(duì)電子,就可與幾個(gè)(jǐɡè)自旋相反的電子配對(duì),其原子軌道相互重疊成鍵.重疊的部分越大,體系能量降低越多,所形成的共價(jià)鍵越牢固.一個(gè)原子的化合價(jià)就是這個(gè)原子的未成對(duì)電子數(shù).

共價(jià)鍵的飽和性

共價(jià)鍵的方向性:只有兩個(gè)原子軌道以某一方向接近,相互間有最大重疊時(shí),才能形成穩(wěn)定的共價(jià)鍵.

(各原子軌道形狀:S:球形P:反八字形)共一百八十八頁2.分子軌道理論

1932年

(美)密立根和(德)洪特提出

成鍵電子的運(yùn)動(dòng)并不局限于成鍵原子之間,而是在整個(gè)分子的區(qū)域內(nèi),即在整個(gè)分子體系的三維空間內(nèi),都有一定的分布概率(ψ2)，成鍵電子的運(yùn)動(dòng)是離域的.分子軌道包括:成鍵軌道、反鍵軌道

(能量(néngliàng)由低到高)分子軌道理論的電子離域觀點(diǎn),對(duì)價(jià)電子在分子中運(yùn)動(dòng)形態(tài)的描述更為確切,并能很好地解釋共軛分子的特性,但除共軛分子外,其它分子中電子離域的程度很小,仍可以方便地采用價(jià)鍵理論(包括軌道雜化理論和共振論)解釋有機(jī)物的結(jié)構(gòu).共一百八十八頁3.軌道雜化理論

1931年P(guān)auling和Slater提出碳原子的外層電子構(gòu)型為2s22px

2py,未成對(duì)電子數(shù)為2,在有機(jī)物中碳原子的化合價(jià)為什么不是2價(jià)而是4價(jià)?軌道雜化理論認(rèn)為(rènwéi),在形成分子的瞬間,碳原子首先從基態(tài)吸收能量,經(jīng)電子躍遷到激發(fā)態(tài):

躍遷

2px2py2pz2px2py2pz2s2s基態(tài)碳原子激發(fā)態(tài)碳原子此激發(fā)態(tài)碳原子還要進(jìn)一步發(fā)生軌道雜化—混合再平均分配,也就是由激發(fā)態(tài)的2s軌道和2p軌道以不同的組合方式相互作用形成雜化軌道.有機(jī)碳原子的雜化軌道,通常有以下三種:11共一百八十八頁(1)sp3雜化軌道

雜化

2px2py2pz

sp3雜化態(tài)

2s

激發(fā)態(tài)碳原子sp3雜化軌道的形狀:簡(jiǎn)化為:四個(gè)sp3雜化軌道在空間的排列方式:正四面體形

四個(gè)sp3雜化軌道分別指向以碳原子為中心的正四面體的四個(gè)頂點(diǎn),相互成109.5°角.

sp3雜化軌道用于形成單鍵(含1個(gè)σ鍵).例:甲烷CH4的結(jié)構(gòu)

σ鍵:兩個(gè)原子軌道沿鍵軸方向(fāngxiàng)頭對(duì)頭地重疊所構(gòu)成的共價(jià)鍵.σ鍵的形狀呈圓柱形沿鍵軸對(duì)稱分布,可沿鍵

軸自由旋轉(zhuǎn).共一百八十八頁(2)sp2雜化軌道雜化

2px2py2pz2pz

sp2雜化態(tài)2s激發(fā)態(tài)碳原子sp2雜化軌道的形狀(xíngzhuàn):與sp3相似三個(gè)sp2雜化軌道在空間的分布:平面三角形

三個(gè)sp2雜化軌道的對(duì)稱軸處于以碳原子為中心的同一平面內(nèi),相互成120°角.另一個(gè)未參加雜化的2p軌道垂直于此平面.sp2雜化軌道一般用于形成雙鍵(包括1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵).例:乙烯CH2＝CH2的結(jié)構(gòu)

π鍵:兩個(gè)相互平行的未參加雜化的2p軌道肩并肩地重疊所構(gòu)成的共價(jià)鍵.π鍵重疊程度較小,沒有σ鍵穩(wěn)定,鍵能

較小,同時(shí),組成π鍵的任一原子不能繞鍵軸自由旋轉(zhuǎn).共一百八十八頁(3)sp雜化軌道雜化

2px2py2pz2py2pzsp雜化態(tài)2s激發(fā)態(tài)碳原子sp雜化軌道的形狀:與sp3和sp2相似兩個(gè)sp雜化軌道在空間的分布:直線形

兩個(gè)sp雜化軌道的對(duì)稱軸處于以碳原子為中心的同一直線上,相互成180°角.另兩個(gè)未參加雜化的2p軌道相互垂直,并垂直于此直線.sp雜化軌道一般用于形成叁鍵(包括1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵).例:乙炔CH≡CH

的結(jié)構(gòu)

雜化軌道:在形成共價(jià)鍵的過程中,同一個(gè)原子中參與成鍵的幾個(gè)能量相近的原子軌道重新組合,重新分配能量和空

間方向,組成數(shù)目(shùmù)相等的成鍵能力更強(qiáng)的新的原子軌道.共一百八十八頁4.共振論

1930年P(guān)auling提出(tíchū)許多分子或離子的結(jié)構(gòu)應(yīng)采用兩個(gè)或更多個(gè)Lewis結(jié)構(gòu)式來描述.一個(gè)分子或離子的真實(shí)結(jié)構(gòu)是共振于這些可能的結(jié)構(gòu)之間的,是這些不同的可能結(jié)構(gòu)的共振雜

化體.每一種可能的Lewis式叫做極限結(jié)構(gòu)式或共振結(jié)構(gòu)

式.例如,CO32﹣：O:ˉO:ˉOO＝Cˉ:O－Cˉ:O－CO:ˉOO:ˉ不同極限結(jié)構(gòu)式如何通過價(jià)電子轉(zhuǎn)移而相互轉(zhuǎn)變?僅涉及π電子對(duì)和未共用電子對(duì)(孤對(duì)電子)評(píng)價(jià)不同極限結(jié)構(gòu)式的相對(duì)重要性(貢獻(xiàn))的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律應(yīng)用共振論可以解釋具有離域共軛體系的分子,例如苯、1,3–丁二烯,彌補(bǔ)了價(jià)鍵理論定域概念的局限性.共一百八十八頁1.3.2分子結(jié)構(gòu)(structure)的基本含義

應(yīng)包括:分子的構(gòu)造(constitution)、構(gòu)型(configuration)、

和構(gòu)象(conformation)構(gòu)造:是指組成分子的原子或基團(tuán)的相互連接次序和方

式.構(gòu)型:是指組成分子的原子或基團(tuán)的固有空間排列,構(gòu)型的改變必須靠化學(xué)鍵的斷裂和新的化學(xué)鍵的形成.構(gòu)象:是指組成分子的原子或基團(tuán)的相對(duì)空間排列,構(gòu)象的改變不是靠化學(xué)鍵的斷裂和新的化學(xué)鍵的形成,而是靠化學(xué)鍵(主要是C–C單鍵)的轉(zhuǎn)動(dòng),其構(gòu)象又可因化學(xué)鍵的轉(zhuǎn)動(dòng)而復(fù)原.構(gòu)型和構(gòu)象都是有機(jī)物分子的立體化學(xué)狀態(tài)(zhuàngtài),是在分子構(gòu)造相同時(shí),組成分子的原子或基團(tuán)的空間排列狀態(tài).共一百八十八頁1.3.3有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象

同分異構(gòu)現(xiàn)象:分子組成(分子式)相同,而結(jié)構(gòu)不同的現(xiàn)象.同分異構(gòu)體:分子組成相同,而結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì).

總結(jié):

環(huán)烷烴和單烯烴

碳鏈異構(gòu)二烯烴和炔烴構(gòu)造異構(gòu)官能團(tuán)異構(gòu)醇和醚位置異構(gòu)醛和酮同分異構(gòu)羧酸(suōsuān)和酯構(gòu)象異構(gòu)(如:蛋白質(zhì)的變性)立體異構(gòu)順反異構(gòu):環(huán)、雙鍵

構(gòu)型異構(gòu)對(duì)映異構(gòu):手性分子

(又叫旋光異構(gòu)、光學(xué)異構(gòu))構(gòu)型異構(gòu)和構(gòu)象異構(gòu)的基本區(qū)別?共一百八十八頁1.3.4有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)式書寫結(jié)構(gòu)式的基本原則是滿足八隅體結(jié)構(gòu),成鍵時(shí)使各原子最外層電子全充滿(chōngmǎn)(H:2其它原子:8)化合價(jià):相當(dāng)于每個(gè)原子在結(jié)構(gòu)式中的共價(jià)鍵數(shù).

常見價(jià)態(tài):H:1C:4N:3O:2X(鹵素):1

(有機(jī)物中)P:5S:2結(jié)構(gòu)式的不同書寫方式:1.電子式(又叫Lewis結(jié)構(gòu)式)不常用能清晰地表達(dá)出分子中每一個(gè)原子的外層電子構(gòu)成,也是其它不同形式的結(jié)構(gòu)式的理論基礎(chǔ).2.實(shí)線式(又叫Kekulé結(jié)構(gòu)式或價(jià)鍵結(jié)構(gòu)式)常用用一短線表示Lewis結(jié)構(gòu)式中原子間成鍵電子對(duì).共一百八十八頁實(shí)線式的簡(jiǎn)化形式:①簡(jiǎn)式最常用例如(lìrú)正丁烷寫成CH3CH2CH2CH3

或CH3(CH2)2CH3異丁烷寫成CH3–CH–CH3

或(CH3)3CHCH3②骨架式常用于表示環(huán)狀或碳鏈較長(zhǎng)的化合物例如環(huán)己烷寫成正丁烷寫成3.構(gòu)象式常用Newman投影式(見書)表示有機(jī)物分子的構(gòu)象4.立體結(jié)構(gòu)式(見書)表示三維空間里有機(jī)物分子的立體狀態(tài)共一百八十八頁1.4分子(fēnzǐ)間的弱相互作用分子間的弱相互作用可歸納為

偶極–偶極作用、vanderWaals力、氫鍵、疏水親脂作用和離子–偶極作用.這些作用力與分子的極性有密切關(guān)系.分子間的弱相互作用不但對(duì)有機(jī)物分子的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)有影響,而且對(duì)生物大分子的空間狀態(tài)與生物功能有重要意義.超分子體系:兩種或兩種以上的化學(xué)物質(zhì)通過分子間的弱相互作用所形成的復(fù)雜有序具有且具有特定功能的體系.幾種分子間力的加和與協(xié)同,具有一定的方向性和選擇性,決定著分子識(shí)別和位點(diǎn)識(shí)別,只有具備分子識(shí)別功能的組裝方式,才能保證組裝體系高級(jí)結(jié)構(gòu)(jiégòu)的有序性.超分子體系是與生命現(xiàn)象有關(guān)的功能的基本單位,生命的奧秘、生物的神奇存在于特殊的組裝體之中.共一百八十八頁1.5有機(jī)化合物的分類(fēnlèi)方法

1.5.1按基本骨架特征分類1.鏈狀化合物(開鏈化合物)2.碳環(huán)化合物:①脂環(huán)族化合物:化學(xué)性質(zhì)與開鏈化合物相似②芳香族化合物:含有(hányǒu)苯環(huán)或性質(zhì)與苯環(huán)相似的碳環(huán)3.雜環(huán)化合物:成環(huán)骨架除C外還有雜原子,如O、S、N等.1.5.2按官能團(tuán)(或特征化學(xué)鍵)不同分類(functianalgroup)

官能團(tuán):是指有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中最能代表該類化合物主要性質(zhì)的原子或基團(tuán).一些主要的官能團(tuán)如表1–1所示.共一百八十八頁1.6

有機(jī)(yǒujī)化合物的特點(diǎn)

1.有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)原子之間多以共價(jià)鍵結(jié)合.由于(yóuyú)碳原子彼此間或與其它原子間的多種連接方式(可以通過單鍵、雙鍵、叁鍵相互連接成直鏈、支鏈的鏈狀分子或環(huán)狀分子),故有機(jī)物普遍存在同分異構(gòu)現(xiàn)象.

2.有機(jī)化合物性質(zhì)上的特點(diǎn)易燃,熱穩(wěn)定性較差.大多為共價(jià)化合物,熔點(diǎn)和沸點(diǎn)較低.大多數(shù)難溶于水,易溶于弱極性或非極性溶劑中.具有生物功能和生命現(xiàn)象.共一百八十八頁1.7有機(jī)化學(xué)(yǒujīhuàxué)反應(yīng)1.7.1有機(jī)化學(xué)反應(yīng)類型1.自由基反應(yīng)(fǎnyìng)均裂

A:BA·+·B自由基(或游離基)自由基(freeradical):帶有未成對(duì)電子的原子或基團(tuán).自由基反應(yīng):由自由基引起的反應(yīng).

2.離子型反應(yīng)異裂

A:BA+

+:B–

離子

離子型反應(yīng):由離子引起的反應(yīng).3.協(xié)同反應(yīng):在反應(yīng)過程中共價(jià)鍵的斷裂和形成是通過環(huán)狀的過渡態(tài)同時(shí)進(jìn)行的,沒有自由基或離子等活性中間體產(chǎn)生.共一百八十八頁1.7.2有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中的酸堿概念

1.一般所稱的酸堿是指布倫斯特(Brфnsted)定義的酸堿:

酸:凡是能給出(提供)質(zhì)子(H+)的物質(zhì).例如CH3COOH

堿:凡是能接受(結(jié)合)質(zhì)子(H+)的物質(zhì).例如CH3COOˉ

酸性(或堿性):是指它們(tāmen)給出(或接受)質(zhì)子的能力.2.路易斯(lewis)定義的酸堿:

lewis酸:凡是能接受外來電子對(duì)的物質(zhì).如H+、FeCl3

一般具有空軌道.lewis酸又稱為親電試劑.

lewis堿:凡是能給出電子對(duì)的物質(zhì).如OH–、NH3一般具有未共用電子對(duì)(孤對(duì)電子).lewis堿又稱為親核試劑.‥

‥共一百八十八頁1.7.3有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的條件性在實(shí)驗(yàn)室里有機(jī)反應(yīng)的條件主要是指濃度、溫度、壓力和催化劑等.在生物體內(nèi)有機(jī)反應(yīng)的條件主要是水、細(xì)胞和酶.真核細(xì)胞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為膜相結(jié)構(gòu)和非膜相結(jié)構(gòu).

幾乎所有的重要的生命過程中的反應(yīng)都是在膜上進(jìn)行的.1.8有機(jī)化合物分離和分析的重要意義研究有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和功能都必須先立足得到純凈物,否則一切都將無法進(jìn)行下去.只有得到純凈物質(zhì),才能確定其結(jié)構(gòu),再研究其分子行為的化學(xué)表征和生物學(xué)功能.具有生物(shēngwù)活性的天然產(chǎn)物的提純和分析是非常困難的,熟悉和掌握現(xiàn)代提取分離純化和分析技術(shù)十分重要.共一百八十八頁第2章烷烴和環(huán)烷烴

2.1烷烴的結(jié)構(gòu)(jiégòu)飽和烴:烷烴鏈烴不飽和烴:烯烴、炔烴烴(碳?xì)浠衔?(hydrocarbon)環(huán)烴脂環(huán)烴:環(huán)烷烴、環(huán)烯(炔)烴芳(香)烴

烷烴的通式:CnH2n+2同系列:凡具有同一通式,具有相似的構(gòu)造和性質(zhì),而在組成(zǔchénɡ)上相差一個(gè)或多個(gè)CH2原子團(tuán)的一系列化合物.

同系物:同系列中的各個(gè)化合物.例如:CH3OH、CH3CH2OH、CH3CH2CH2OH共一百八十八頁甲烷的結(jié)構(gòu):分子中的碳原子以四個(gè)sp3雜化軌道分別與四個(gè)氫原子的1s軌道重疊,形成四個(gè)等同的C–Hσ鍵,鍵角為109.5°,呈正四面體的空間結(jié)構(gòu),體系(tǐxì)最穩(wěn)定.如圖2–1所示.其它烷烴的結(jié)構(gòu)與此類似(圖2–2).σ鍵:兩個(gè)原子軌道沿鍵軸方向以頭碰頭方式重疊所構(gòu)成的共價(jià)鍵.σ鍵的形狀呈圓柱形沿鍵軸對(duì)稱分布,σ鍵可沿鍵軸自由旋轉(zhuǎn).伯、仲、叔、季碳原子和伯、仲、叔氫原子1°2°3°4°1°2°3°一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)共一百八十八頁2.2烷烴的命名(mìngmíng)法2.2.1普通命名法常用于簡(jiǎn)單烷烴和烷基的命名命名原則:根據(jù)烷烴分子中的碳原子總數(shù)叫做某烷.

甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸、十一、十二……

“正”某烷:直鏈烷烴,“正”字可省略.

“異”某烷:具有(CH3)2CH(CH2)nCH3結(jié)構(gòu)的烷烴.

(CH3)3CCH3

(CH3)3CCH2CH3新戊烷新己烷烷基的命名:烷基:從烷烴去掉一個(gè)H后剩下的基團(tuán),用R表示.要記憶碳原子總數(shù)4(包括(bāokuò)4)以下的烷基.(見書P22～23)共一百八十八頁2.2.2系統(tǒng)命名法重點(diǎn)掌握.命名原則:(結(jié)合書中例子)1.直鏈烷烴的命名與普通命名法基本相同,但不加“正”字.2.支鏈烷烴的命名是以主鏈為母體,所連的支鏈做取代基.(1)主鏈的選擇:選擇最長(zhǎng)的含取代基最多的碳鏈做主鏈,以此作為母體,按其碳原子數(shù)稱某烷.(2)主鏈的編號(hào):

遵循最低系列原則,使取代基的位次之和

最小.其次是使較不優(yōu)先(注:按次序(cìxù)規(guī)則排列)的取代基的位次最小.(3)取代基的處理:把取代基的位次、個(gè)數(shù)和名稱依次寫在母體名稱之前.如果主鏈上連有多個(gè)取代基,相同的取代基應(yīng)合并,不同的取代基按次序規(guī)則(見P51)排列,較優(yōu)先的取代基后列出.共一百八十八頁2.3烷烴的同分異構(gòu)(tónɡfēnyìɡòu)2.3.1烷烴的構(gòu)造異構(gòu)只有碳鏈異構(gòu).推出碳鏈異構(gòu)體的方法:逐步縮短碳架,去掉(qùdiào)重復(fù)的構(gòu)造式.例:寫出正己烷所有的構(gòu)造異構(gòu)體.2.3.2烷烴的構(gòu)象異構(gòu)

1.乙烷的構(gòu)象①構(gòu)象的定義:由于碳碳單鍵的旋轉(zhuǎn),導(dǎo)致分子中原子或基團(tuán)在空間的不同排列方式.共一百八十八頁②乙烷的兩種典型構(gòu)象:交叉式構(gòu)象:能量最低,最穩(wěn)定,是乙烷的優(yōu)勢(shì)(yōushì)構(gòu)象.重疊式構(gòu)象:能量最高,最不穩(wěn)定.兩種構(gòu)象的能量相差不大(12.6kJ·mol-1),室溫時(shí)分子所具有的動(dòng)能即能克服這一能壘,足以使各構(gòu)象間迅速轉(zhuǎn)化,成為無數(shù)個(gè)構(gòu)象異構(gòu)體的動(dòng)態(tài)平衡混合物.室溫時(shí)乙烷分子大都以最穩(wěn)定的交叉式構(gòu)象狀態(tài)存在.③構(gòu)象的兩種表示方法:鋸架式:從側(cè)面觀察分子.Newman(紐曼)投影式:沿著C－Cσ鍵軸觀察分子.HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH共一百八十八頁2.丁烷的構(gòu)象沿著C2－C3

σ鍵旋轉(zhuǎn)時(shí)形成四種典型構(gòu)象:見P26圖能量(néngliàng):對(duì)位交叉式<鄰位交叉式<部分重疊式<全重疊式穩(wěn)定性:對(duì)位交叉式>鄰位交叉式>部分重疊式>全重疊式丁烷在室溫下主要以對(duì)位交叉式和鄰位交叉式構(gòu)象存在.

2.4烷烴的物理性質(zhì)有機(jī)物的物理性質(zhì)通常是指:物態(tài)、沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、密度、溶解度、折射率、比旋光度和光譜性質(zhì)等.通過測(cè)定物理常數(shù)可以鑒定有機(jī)物和分析有機(jī)物的純度.

1.狀態(tài)(常溫常壓下)(了解)正烷烴:C1～C4C5～C16C17以上氣體液體固體共一百八十八頁2.沸點(diǎn)(b.p.)見表2–1

沸點(diǎn)主要與下列因素有關(guān):①分子間vanderWaals引力:包括色散力、誘導(dǎo)力和取向力.分子的極性越大,vanderWaals引力越大.②分子間是否形成氫鍵.氫鍵的影響明顯.烷烴是非極性或極性很弱的分子,分子間僅存在很弱的色散力∴與分子量相同或相近的其它有機(jī)物相比,烷烴的沸點(diǎn)最低.直鏈烷烴隨著碳數(shù)的增加,分子間色散力增大,因而沸點(diǎn)逐漸升高(shēnɡɡāo).同碳數(shù)的烷烴中,直鏈烴的沸點(diǎn)較高,支鏈越多,沸點(diǎn)越低.3.熔點(diǎn)(m.p.)(了解)烷烴的熔點(diǎn)也隨著碳數(shù)的增加而升高,但不像沸點(diǎn)變化那樣有規(guī)律.共一百八十八頁4.密度比水輕,＜1g·cm﹣35.溶解性根據(jù)“極性相似者相溶”的規(guī)律,所有烷烴均不溶于水,易溶于非極性或弱極性溶劑如乙醚、苯、CCl4.

2.5烷烴的化學(xué)性質(zhì)烷烴由于分子中只含有比較牢固的C－Cσ鍵和C－H

σ鍵,所以它們的化學(xué)性質(zhì)不活潑,對(duì)一般化學(xué)試劑表現(xiàn)出高度穩(wěn)定性,在室溫下與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑及強(qiáng)還原劑都不發(fā)生(fāshēng)反應(yīng).但在一定條件下,如高溫、高壓、光照、加入催化劑等,它們也能發(fā)生一些化學(xué)反應(yīng).共一百八十八頁2.5.1甲烷的鹵代反應(yīng)紫外光或高溫CH4+Cl2CH3Cl+HClCl2Cl2Cl2

CH2Cl2CHCl3CCl4反應(yīng)產(chǎn)物為混合物,但控制適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件(tiáojiàn),可使反應(yīng)主要生成一種鹵代物.分子中氫原子被鹵素取代的反應(yīng)稱為鹵代反應(yīng).2.5.2烷烴的鹵代反應(yīng)機(jī)理–––自由基鏈反應(yīng)(freeradicalchainreaction)

反應(yīng)機(jī)理(反應(yīng)歷程):化學(xué)反應(yīng)所經(jīng)歷的途徑或過程.只有了解反應(yīng)機(jī)理,才能認(rèn)清反應(yīng)的本質(zhì),掌握反應(yīng)的規(guī)律,從而達(dá)到控制和利用反應(yīng)的目的.共一百八十八頁1.以甲烷的氯代反應(yīng)為例,自由基鏈反應(yīng)包括三個(gè)階段:

(1)鏈引發(fā):Cl22Cl·吸熱

(2)鏈增長(zhǎng):Cl·+CH4CH3·+HClCH3·+Cl2CH3Cl+Cl·放熱類似(lèisì)地Cl·+CH3Cl·CH2Cl+HCl

·CH2Cl+Cl2CH2Cl2+Cl·同理生成CHCl3和CCl4

(3)鏈終止:Cl·+Cl·Cl2

CH3·+CH3·CH3CH3

CH3·+Cl·CH3Cl光或熱共一百八十八頁[了解]自由基反應(yīng)的引發(fā)劑:自由基本身或容易產(chǎn)生自由基的試劑,如過氧化物ROOR′.自由基反應(yīng)的抑制劑:能抑制自由基生成或降低自由基活性的物質(zhì),如酚類.活性氧:人體內(nèi)O2通過一系列單電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)衍生出的化學(xué)性質(zhì)活潑的含氧物質(zhì),如·O2–(超氧化物陰離子自由基)、·OH、H2O2和單線態(tài)氧1O2–.活性氧在人體內(nèi)的作用(zuòyòng)和危害.共一百八十八頁2.甲烷氯代反應(yīng)的能量(néngliàng)變化(見圖2–6)(1)反應(yīng)熱:生成物與反應(yīng)物之間的能量差(焓差).負(fù)值:放熱反應(yīng)正值:吸熱反應(yīng)

(2)活化能和過渡態(tài)過渡態(tài):在反應(yīng)中新的化學(xué)鍵開始形成,舊的化學(xué)鍵被拉長(zhǎng)但尚未斷裂,體系的能量達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)的結(jié)構(gòu).活化能:過渡態(tài)與反應(yīng)物之間的能量差,用Ea表示.

過渡態(tài)越穩(wěn)定,活化能就越低,反應(yīng)速率就越快.在一個(gè)多步驟的反應(yīng)中,最慢的一步(Ea值最大)是決定反應(yīng)速率的步驟.過渡態(tài)反應(yīng)物反應(yīng)(fǎnyìng)進(jìn)程生成物能量共一百八十八頁2.5.3烷烴的鹵代反應(yīng)取向CH3CH2CH3+Cl2CH3CH2CH2Cl+CH3CH(Cl)CH3

次產(chǎn)物主產(chǎn)物

烷烴分子中氫原子的鹵代反應(yīng)活性次序:3°H>2°H>1°H2.5.4自由基的穩(wěn)定性從反應(yīng)機(jī)理(jīlǐ)來看,丙烷氯代可生成兩種自由基:CH3CH2CH3+Cl·

CH3CH2CH2·+CH3CHCH3

+HCl更穩(wěn)定

烷基自由基的穩(wěn)定性次序:

R3C·>R2CH·>RCH2·>CH3·(從C–H鍵離解能或超共軛效應(yīng)來判斷)紫外光·共一百八十八頁2.6環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)(jiégòu)與穩(wěn)定性環(huán)烷烴可分為:小環(huán)(三、四碳環(huán))、普通環(huán)(五～七碳環(huán))

中環(huán)、大環(huán).自然界存在的環(huán)狀化合物多為五元環(huán)和六元環(huán),其中六元環(huán)最穩(wěn)定.1.不同環(huán)烷烴的穩(wěn)定性次序:

環(huán)丙烷<環(huán)丁烷<環(huán)戊烷<其它環(huán)烷烴<環(huán)己烷

2.結(jié)構(gòu)上的原因:環(huán)烷烴中成環(huán)碳原子均為sp3雜化對(duì)小環(huán)(環(huán)丙烷、環(huán)丁烷)而言,為了成環(huán),環(huán)上C–C鍵間的夾角要偏離正常的109.5°,形成彎曲鍵(見圖2–8),軌道重疊的程度較小而不穩(wěn)定.此外,環(huán)丙烷相鄰C–H鍵都是全重疊式構(gòu)象,非鍵原子間的斥力較大.從環(huán)丁烷開始,成環(huán)碳原子不在同一(tóngyī)平面上(見圖),軌道重疊的程度有所增大,非鍵原子間的斥力有所降低,使分子內(nèi)能降低,穩(wěn)定性提高.共一百八十八頁環(huán)己烷存在最穩(wěn)定的椅型構(gòu)象,環(huán)上C–C鍵間的夾角保持109.5°,所有相鄰C–H鍵都處于較穩(wěn)定的交叉式構(gòu)象,環(huán)內(nèi)氫原子之間相距較遠(yuǎn),幾乎無張力.其它環(huán)烷烴:環(huán)上C–C鍵間的夾角雖然能夠保持109.5°,但環(huán)內(nèi)氫原子之間比較擁擠而存在扭轉(zhuǎn)張力和空間張力,因此不如(bùrú)環(huán)己烷穩(wěn)定.3.影響環(huán)烷烴穩(wěn)定性的三種張力:角張力:由鍵角偏差引起的張力.扭轉(zhuǎn)張力:由于環(huán)上單鍵旋轉(zhuǎn)的受阻使構(gòu)象不易達(dá)到內(nèi)能最低的交叉式排列,非鍵原子或基團(tuán)發(fā)生相互作用而產(chǎn)生的張力.跨環(huán)張力(或稱空間張力):在跨環(huán)的原子或基團(tuán)之間,相距小于vanderWaals半徑而產(chǎn)生斥力.共一百八十八頁2.7單環(huán)烷烴的同分異構(gòu)(tónɡfēnyìɡòu)2.7.1單環(huán)烷烴的構(gòu)造異構(gòu)通式:CnH2n,與單烯烴互為官能團(tuán)異構(gòu).還可因環(huán)的大小和環(huán)上取代基的不同而形成構(gòu)造異構(gòu).2.7.2單環(huán)烷烴的順反異構(gòu)環(huán)烷烴碳環(huán)的C–C單鍵,因受環(huán)的限制而不能自由旋轉(zhuǎn),所以環(huán)上兩個(gè)或兩個(gè)以上碳原子各連有一個(gè)(yīɡè)取代基的環(huán)烷烴,可產(chǎn)生順反異構(gòu)體.例如:(掌握其畫法)

HHH3CHH3CCH3H

CH3順–1,2–二甲基環(huán)戊烷反–1,2–二甲基環(huán)戊烷共一百八十八頁2.8環(huán)烷烴的構(gòu)象(ɡòuxiànɡ)2.8.1環(huán)戊烷的構(gòu)象

(了解)優(yōu)勢(shì)構(gòu)象是信封(xìnfēng)型構(gòu)象(見P38圖)2.8.2環(huán)己烷的構(gòu)象環(huán)己烷的典型構(gòu)象是椅型構(gòu)象和船型構(gòu)象.常溫下二者可以相互轉(zhuǎn)變,椅型構(gòu)象比船型構(gòu)象能量低(23.5kJ·mol–1),

是最穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象,在平衡混合物中占絕大多數(shù)(99.9﹪).

椅型構(gòu)象的透視圖:(掌握其畫法)

a鍵(豎鍵或直立鍵)e鍵(橫鍵或平伏鍵)共一百八十八頁為什么椅型構(gòu)象最穩(wěn)定?①環(huán)上C–C鍵間的夾角均保持109.5°.②所有相鄰C–H鍵都處于較穩(wěn)定的交叉式構(gòu)象.③環(huán)內(nèi)氫原子之間相距較遠(yuǎn),不產(chǎn)生斥力.翻環(huán)作用(zuòyòng):兩種椅型構(gòu)象的互相轉(zhuǎn)變.環(huán)己烷實(shí)際上是以兩種椅型構(gòu)象互相轉(zhuǎn)化達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡的形式存在的.H

CH3H

(較穩(wěn)定,約占95﹪)CH3

2.8.3取代環(huán)己烷的構(gòu)象

取代基處于橫鍵較穩(wěn)定.取代基若處于豎鍵,則存在1,3–雙豎鍵效應(yīng)(見P39圖),分子內(nèi)能增加而不穩(wěn)定.共一百八十八頁當(dāng)環(huán)上有多個(gè)取代基時(shí),通常有較多取代基和較大的取

代基處于(chǔyú)橫鍵是較穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象.例如,反–1,4–二甲基環(huán)己烷有兩種構(gòu)象:CH3HHCH3HH3CCH3H

優(yōu)勢(shì)構(gòu)象順–1,4–二甲基環(huán)己烷的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象?順–1–甲基–2–叔丁基環(huán)己烷的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象?(見書)反–1–甲基–2–叔丁基環(huán)己烷的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象?(見書)2.8.4十氫化萘的構(gòu)象

(了解)共一百八十八頁2.9環(huán)烷烴的命名(mìngmíng)法按成環(huán)碳原子數(shù)稱環(huán)“某”烷.若環(huán)上有支鏈,命名時(shí)一般以碳環(huán)為母體,支鏈視作取代基.環(huán)上碳原子的編號(hào)應(yīng)遵循最低系列原則(yuánzé),其次是使較簡(jiǎn)單的取代基的位次最小.例:1,2–二甲基–3–乙基環(huán)戊烷

注:當(dāng)環(huán)上有較復(fù)雜的支鏈時(shí),命名時(shí)可將環(huán)視作取代基,以支鏈為母體.2.9.1螺環(huán)烴的命名法

(了解)2.9.2橋環(huán)烴的命名法

(了解)

共一百八十八頁2.10環(huán)烷烴的性質(zhì)(xìngzhì)2.10.1環(huán)烷烴的物理性質(zhì)

(了解)與烷烴相似.但熔點(diǎn)、沸點(diǎn)和密度都比相應(yīng)的烷烴高.2.10.2環(huán)烷烴的化學(xué)性質(zhì)1.除小環(huán)外的其它環(huán)烷烴的化學(xué)性質(zhì)與烷烴相似,可發(fā)生(fāshēng)自由基鹵代反應(yīng),很難發(fā)生開環(huán)加成反應(yīng).+Br2–Br+HBr紫外光或高溫共一百八十八頁2.小環(huán)(環(huán)丙烷(bǐnɡwán)、環(huán)丁烷)的開環(huán)加成反應(yīng)(1)加氫

+H2CH3CH2CH2CH3

(2)加鹵素、氫鹵酸+Br2BrCH2CH2CH2Br

H3CCH3+HBr(CH3)2C–CH(CH3)2

H3CBr

碳環(huán)開環(huán)多發(fā)生在連H最多的C和連H最少的C之間.

HX中的H加到連H較多的C上,X加到連H較少的C上.(Markovnikov規(guī)則)Ni△共一百八十八頁第3章對(duì)映異構(gòu)

3.1對(duì)映異構(gòu)和旋光性什么叫對(duì)映異構(gòu)體?對(duì)映異構(gòu)?一個(gè)分子與其鏡像的構(gòu)造相同但不能疊合(見P47圖),它們互稱對(duì)映異構(gòu)體,簡(jiǎn)稱對(duì)映體.這種同分異構(gòu)(tónɡfēnyìɡòu)現(xiàn)象稱為對(duì)映異構(gòu),又稱旋光異構(gòu),屬于構(gòu)型異構(gòu)的一種.對(duì)映體總是成對(duì)的,它們的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、密度、折射率和在非手性溶劑中的溶解度以及光譜圖等都相同,在與非手性試劑反應(yīng)時(shí)所表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)也相同.但它們對(duì)偏振光表現(xiàn)為不同的旋光性(opticalactivity).旋光性是識(shí)別對(duì)映異構(gòu)體的重要方法.共一百八十八頁3.1.1偏振光只在一個(gè)方向(平面)上振動(dòng)的光線叫平面偏振光,簡(jiǎn)稱偏

振光.(見圖3–1)3.1.2旋光性和比旋光度(1)什么(shénme)叫旋光性(或光學(xué)活性)?當(dāng)偏振光通過某種介質(zhì)或它的溶液時(shí),有的介質(zhì)能使偏振光的振動(dòng)平面發(fā)生旋轉(zhuǎn).這種能使偏振光的振動(dòng)平面(偏振面)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)稱為物質(zhì)的旋光性或光學(xué)活性.這些物質(zhì)稱為旋光性物質(zhì)或光學(xué)活性物質(zhì).有的旋光物質(zhì)能使偏振光的振動(dòng)平面向右旋(順時(shí)針旋轉(zhuǎn)),稱右旋體,右旋方向用(+)或(d)表示.有的旋光物質(zhì)能使偏振光的振動(dòng)平面向左旋(逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)),稱左旋體,左旋方向用(–)或(l)表示.使偏振光的振動(dòng)平面旋轉(zhuǎn)的角度,稱旋光度,用α表示.共一百八十八頁(2)比旋光度定義:被測(cè)物質(zhì)密度(mìdù)ρ=1g·cm–3(或溶液濃度ρB=1g·mL–1),在盛液管長(zhǎng)度l為1dm,用波長(zhǎng)為589.3nm的鈉光條件下測(cè)得的旋光度為該物質(zhì)的比旋光度,用[α]D表示.比旋光度反映了某旋光物質(zhì)的旋光方向和旋光能力.例如:蔗糖水溶液在25℃時(shí)的比旋光度為:[α]D=+66.5°(H2O)(D表示光源為波長(zhǎng)589.3nm的鈉光燈)根據(jù)上述定義可得比旋光度的計(jì)算公式:[α]D=———或———旋光儀的構(gòu)造和測(cè)定比旋光度的方法.(了解)

25tαl·ρBαl·ρt共一百八十八頁3.2手性和對(duì)稱性3.2.1手性分子什么叫手性?手性分子?非手性分子?

有的分子與其鏡像之間的關(guān)系很像人的左右手,相似而不能疊合,這種性質(zhì)稱為手性(chirality).具有手性的分子稱為手性分子.手性分子都存在對(duì)映異構(gòu),都有旋光性.分子實(shí)體與其鏡像能互相疊合的分子稱為非手性分子.非手性分子不存在對(duì)映異構(gòu),沒有旋光性.判斷分子是否具有手性的依據(jù)

凡是具有對(duì)稱(duìchèn)面

或

對(duì)稱中心的分子,一定能夠與其鏡像疊合,一定沒有手性.以上對(duì)稱元素均不具有的分子,一定有手性.

共一百八十八頁3.2.2對(duì)稱元素1.對(duì)稱軸2.對(duì)稱面3.對(duì)稱中心對(duì)稱軸不能作為判斷分子是否具有手性的依據(jù)

3.3含一個(gè)手性碳原子化合物的對(duì)映異構(gòu)對(duì)映異構(gòu)體的比旋光度數(shù)值相等,旋光方向相反.外消旋體:由等量的對(duì)映體所組成的混合物,不顯旋光性,用(±)或(dl)表示.外消旋體和相應(yīng)的純對(duì)映體除旋光性不同外,其它物理性質(zhì)如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)(fèidiǎn)等均不相同.手性碳原子(或手性中心):

連有四個(gè)互不相同的原子或基團(tuán)的碳原子,用C*表示.如CH3CH(OH)COOH當(dāng)一個(gè)分子中只含有一個(gè)手性碳原子時(shí),這個(gè)分子一定是手性分子.*共一百八十八頁對(duì)映異構(gòu)體構(gòu)型的表示方法1.透視式

(見P49圖)粗實(shí)線在前,虛線在后2.Fischer投影式書寫規(guī)則:COOHHOHCH3

Fischer投影式在紙平面(píngmiàn)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)180°或360°,構(gòu)型不變.但是若在紙平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)90°或270°,或者離開紙平面翻轉(zhuǎn)180°,將變成它的對(duì)映體.①主碳鏈豎寫,命名(mìngmíng)時(shí)編號(hào)最小的碳原子寫在最上方.②橫前豎后:以橫線連接的基團(tuán)在紙平面的前面,以豎線連接的基團(tuán)在紙平面的后面.(見P50圖)共一百八十八頁3.4對(duì)映異構(gòu)體的構(gòu)型標(biāo)記(biāojì)方法3.4.1D/L標(biāo)記法——相對(duì)構(gòu)型的標(biāo)記(了解)

人為規(guī)定

(+)–甘油醛為D–型,(–)–甘油醛為L(zhǎng)–型CHOCHOHOH

HOHCH2OHCH2OH

D–(+)–甘油醛L–(–)–甘油醛其它手性化合物相對(duì)構(gòu)型的標(biāo)記則以甘油醛為參照物,通過與甘油醛構(gòu)型間的某種聯(lián)系來確定(quèdìng).D/L標(biāo)記法多用于糖類(見P399、P402)和氨基酸(見P482)的構(gòu)型標(biāo)記,有一定的局限性.相對(duì)構(gòu)型[D、L]與旋光方向[(+)、(–)]沒有任何對(duì)應(yīng)關(guān)系.共一百八十八頁3.4.2R/S標(biāo)記法——絕對(duì)構(gòu)型的標(biāo)記絕對(duì)構(gòu)型:分子中原子或基團(tuán)的實(shí)際空間排布.1.次序規(guī)則

將原子或基團(tuán)按先后次序排列的規(guī)則.其要點(diǎn)見書P51.2.R/S構(gòu)型的確定將與手性碳原子相連(xiānɡlián)的四個(gè)原子或基團(tuán)按次序規(guī)則排列,其優(yōu)先次序假定為a>b>c>d(1)對(duì)于透視式aa

dCdC(d置于最遠(yuǎn)處)

b(視線)

ccb順時(shí)針:R構(gòu)型逆時(shí)針:S構(gòu)型

共一百八十八頁(2)對(duì)于Fischer投影式

若d在豎線上

aacbbc

d

d順時(shí)針:R構(gòu)型

逆時(shí)針:S構(gòu)型

若d在橫線上

aa

dbbdcc順時(shí)針:S構(gòu)型

逆時(shí)針:R構(gòu)型R構(gòu)型與S構(gòu)型的相同手性碳原子互為對(duì)映關(guān)系.R/S標(biāo)記(biāojì)法廣泛用于各類手性化合物的構(gòu)型標(biāo)記(biāojì).絕對(duì)構(gòu)型[R、S]與旋光方向[(+)、(–)]沒有任何對(duì)應(yīng)關(guān)系.

共一百八十八頁3.5含兩個(gè)(liǎnɡɡè)或兩個(gè)(liǎnɡɡè)以上手性碳原子

化合物的對(duì)映異構(gòu)3.5.1含兩個(gè)不相同手性碳原子化合物的對(duì)映異構(gòu)例:寫出CH2(OH)CH(OH)CH(OH)CHO的所有對(duì)映異構(gòu)體,并指出它們(tāmen)之間的關(guān)系.CHOCHOCHOCHOHOH

HOHHOH

HOHHOH

HOHHOHHOHCH2OHCH2OHCH2OHCH2OH(Ⅰ)2R,3R(Ⅱ)2S,3S(Ⅲ)2R,3S(Ⅳ)2S,3R其中,(Ⅰ)與(Ⅱ),(Ⅲ)與(Ⅳ)互為對(duì)映體,但(Ⅰ)、(Ⅱ)與(Ⅲ)、(Ⅳ)之間并沒有對(duì)映關(guān)系,它們互稱非對(duì)映體.它們不僅旋光性不同,物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)也不相同.**共一百八十八頁

2n規(guī)則:含n個(gè)不相同手性碳原子的化合物應(yīng)有2n個(gè)對(duì)映異構(gòu)體,組成2n–1個(gè)外消旋體.3.5.2含兩個(gè)相同手性碳原子化合物的對(duì)映異構(gòu)例:酒石酸的對(duì)映異構(gòu)體只有3個(gè):(比2n規(guī)則預(yù)期的要少)COOHCOOHCOOHCOOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHCOOHCOOHCOOHCOOH互為對(duì)映體內(nèi)消旋體分子中雖含有(hányǒu)兩個(gè)或多個(gè)手性碳原子,但分子內(nèi)部存在對(duì)稱面,整個(gè)分子是非手性的,可以與其鏡像重疊,這樣的化合物稱為內(nèi)消旋體,用meso表示.≡共一百八十八頁3.6含假手(jiǎshǒu)性碳原子化合物(了解)3.7環(huán)狀化合物的對(duì)映異構(gòu)環(huán)狀化合物的構(gòu)型異構(gòu)包括順反異構(gòu)和對(duì)映異構(gòu).對(duì)于二元以上取代的環(huán)狀化合物,根據(jù)取代基在環(huán)平面的同側(cè)或異側(cè)確定順反異構(gòu)體,在此基礎(chǔ)上再根據(jù)有無對(duì)稱面或?qū)ΨQ中心判斷是否(shìfǒu)有對(duì)映異構(gòu).例如,1,3–二甲基環(huán)己烷的構(gòu)型異構(gòu)體包括:CH3

CH3H3