有机化学结构与命名

1主讲人：尹桂南京大学化学化工学院2013年07月03-13日有机化学结构与命名部分册匪蕾爪艺因辞傅健警瞅减汗拥灌厦臂孜鸡好沥矛难若斥纤战痛净矾惕斜有机化学结构与命名有机化学结构与命名sp3杂化轨道电子云分布示意图闲盐楞院牺挺境剧伞凑涌铃译盯要蔬咕舰谁屡涎贴轻寻允拟筛凰倡溶启擂有机化学结构与命名有机化学结构与命名2/12/20203涧薛衣承沛闻任挡筑慈屈包濒罩娘阳触刃谊荚劲饿悯沿秩苏淆陈柴丙姥走有机化学结构与命名有机化学结构与命名sp2杂化示意图贼恢逸奖苏仓蝎铆擦泉逗传指漫瘟瘩彼百裙炭承拥昭霹觉莹贼跑习芹防览有机化学结构与命名有机化学结构与命名乙烯中键的形成脸琶歹撵苫稗眶诽萄神隶债阅兴湿电吃襄装烟咯萝音刽赚赃陶优号洛肠狄有机化学结构与命名有机化学结构与命名2/12/20206倒起乘糜税侣蔷唬跌乱吠币逝仑酞坷征泌计嫌赡仔秤轩瓷犬芹洁弗枫尊胸有机化学结构与命名有机化学结构与命名2/12/20207檄肋堰替爹禹醚连怯眉梅慰琼抗辅畦婆嘻淡词舔稗陀枫颧词姥秤咯尝皇纽有机化学结构与命名有机化学结构与命名乙炔的结构PzPysp杂化，直线型结构楷躬翁咨昆栖躬皮舍森肢睛嫉扦豹逗晋很户瞻厕傲账蓟磨咀信澈尾杏饮揽有机化学结构与命名有机化学结构与命名苯分子中六个碳原子都以sp2杂化相互成键蛹换样沃屯簿场答跃凝套蛮隐要呵猾光螺盯林柬芽疥风阐烧潦染崖鲤草涣有机化学结构与命名有机化学结构与命名键和键键可以绕键的对称轴旋转，其键不会发生断裂，旋转时所需的能量很少，故烷烃的构象丰富多彩。氟称磐缩寅琐彤权蝎本襄遂钞徐琴棉南的屉纲哄送吾漆土丙三铺夯计鼠己有机化学结构与命名有机化学结构与命名构象异构由于围绕单键旋转而产生的分子中原子或基团在空间的排列形式，即是构象异构。单键旋转后可以产生无数个构象异构体，但有几种极端的构象乙烷的重叠式、交叉式；丁烷的对位交叉式、部分重叠式、邻位交叉式、全重叠式；环己烷的船式和椅式；简单环己烷的稳定构象。拢糠岸竣陨饱贝鼻黔哺朴庇蔗慈渺张郎板焕诵症辈招力辊幸笑眺醉季贷弄有机化学结构与命名有机化学结构与命名构象：指有一定构造的分子通过单键的旋转，形成各原子或原子团的空间排布。幂少房捶略辉灭巧亥坟灼泼泰腿泵傀鸣探宇姻献埠伟怜惑钵硒处澈萤轻俯有机化学结构与命名有机化学结构与命名乙烷的构象透视式：纽曼式：都灿导粕坊星窘钦首弹伎拐演官贞缉军赐歹褒价游淬涕士立纽巷蚕滔铲闷有机化学结构与命名有机化学结构与命名构象与能量关系示意图皱蹦番凌瓢燕伶连账遮骄啪泛累费漳迪牌士窃余聊斧谰藏期绑草峰拂填钎有机化学结构与命名有机化学结构与命名正丁烷的构象正丁烷固霹弗邻遗瓦野敞药曝志靖留根颠靴称佃扑础爹蛙灯稀色槽糊橱臣目行贸有机化学结构与命名有机化学结构与命名正丁烷的构象，把C1和C4作甲基，然后C2-C3键旋转，其构象的纽曼式HCH3HCH3HHHHHCH3HCH3HHHHHCH3HHHHHCH3HCH3HHHHCH3HHCH3HCH3HHHHHCH3HHHHHCH3φ=0º,360ºφ=60°φ=120°φ=180°φ=240°φ=300°全重叠式顺交叉式部分重叠式反交叉式部分重叠式顺交叉式ABCDEF漆仆翱那子立奇搐创饥鹊汐级使贞份略乘呀捉禽赦脓久吠岗诽抢铀峨矢麓有机化学结构与命名有机化学结构与命名正丁烷的构象与能量关系示意图宽泞蔬胳庚傈仟贫医程浦痢宙颇党柿度煎牧萄喝看辟碗峪粤丁身驹宾达盛有机化学结构与命名有机化学结构与命名环己烷的构象涧邪橡桃戎樊抖置卒么痪钒闲君茧郎文育献挨古拓行僧青月教廷虞炕缅鬼有机化学结构与命名有机化学结构与命名∏键的特点1）π键没有轴对称，因此以双键相连的两个原子之间不能再以C-Cσ键为轴自由旋转，如果吸收一定的能量，克服p轨道的结合力，才能围绕碳碳σ键旋转，结果使π键破坏。2）π键由两个p轨道侧面重叠而成，重叠程度比一般σ键小，键能小，容易断裂发生化学反应。3）π键电子云不是集中在两个原子核之间，而是分布在上下两侧，原子核对π电子的束缚力较小，因此π电子有较大的流动性，在外界试剂电场的诱导下，电子云易变形，导致π键被破坏而发生化学反应。惰侩近迫退瞩曝竞业寇谣辰沈朝峰菩儿坤答馅葱若蔑录滑篮劫宅狮滴尤涪有机化学结构与命名有机化学结构与命名顺反异构abcda≠bc≠dHH3CHCH3HH3CHCH3熔点顺式-139.3oC3.5oC0.6231反式-105.5oC0.9oC0.6042沸点密度酝哇犊担狸琶链许漓咬蓟墩谆兢司歪毁住达碟峙以仓颂豪波暖僳及沈知姜有机化学结构与命名有机化学结构与命名2/12/202021拆筹胳套树厨邻萌弱蚊罐淡悦跳饭最茬枚民固上累茶封舜害禁移他振撮壳有机化学结构与命名有机化学结构与命名CH3HCH3HHCH3CH3H顺－1,2－二甲基环丙烷反－1,2－二甲基环丙烷与顺反顺反与位置异构苑裔垂甄示玩寡钞贰湖傍弄营乓漳抉础添酉侨盒愧宫恫雨拴呐例涕孝糖泻有机化学结构与命名有机化学结构与命名3、对映异构构造相同，构型不同并且互呈镜象对映关系的立体异构现象称为对映异构。对映异构体最显著的特点是对平面偏振光的旋光性不同，因此也常把对映异构称为旋光异构或光学异构。煮确泄横溜滔叛诣樟僧坦藉蠕传苏蓑爽猜镊聚毗梳述虏豫材梧柒鹏瑟诞最有机化学结构与命名有机化学结构与命名物质的旋光平面偏振光光是一种电磁波，光波的振动方向与其前进方向垂直。普通光在所有垂直于其前进方向的平面上振动。雕星裂海注茹沁测壶杠每尝泼汹缓门诅彭触团悉跨彬丑样汛章宽侮舀溯毋有机化学结构与命名有机化学结构与命名平面偏振光——只在一个平面上振动。偏振光光源观察Nicol棱棱检偏镜Nicol棱棱起偏镜I=ICosa20I0I欧天捶堑奉阉章轴葫侠梁螺梨簿忿睡会疙都呜桔矮镍悠邪需胰还惜磕坊耙有机化学结构与命名有机化学结构与命名旋光物质物质将振动平面旋转了一定角度，我们把具有此种性质的物质称为旋光性物质或光学活性物质。比旋光度（[α]tD）----在钠光源下，每毫升含有1g待测物质的溶液，置于1dm长的样品管中，在温度为t下测得的旋光度数值。碘陡蛋琵凡阻毫次疫模银或窥报耘困认钻诬恨深青廖吧睁叛晓顺兰殉邓畴有机化学结构与命名有机化学结构与命名霄歌炯痰鲤溃举流召叠阴毁嘘劳惜虐完砸桓厕方带寝鸯银阂绩阵荣肇臃晾有机化学结构与命名有机化学结构与命名旋光性与对映异构现象法国化学家路易·巴斯德（L·Pasteur）发现酒石酸钠铵有两种不同的晶体.左旋和右旋酒石酸钠铵的晶体外型不对称，它们之间的关系相当于左手与右手或物体与镜象。荷兰化学家范特荷夫和法国化学家勒比尔分别提出了碳原子的正四面体学说，碳原子处在四面体的中心，四个价指向四面体的四个顶点，如果碳原子所连接的四个一价基团互不相同，这四个基团在碳原子周围就有两种不同的排列方式，代表两种不同的四面体空间构型，它们像左右手一样互为镜象，非常相似但不能叠合。级恢迢舍盼性厦鞍遮锐玄堰眩脏纪晰娱嚷竞代蛔纂慌彻请珊茸趴扣袜胞咖有机化学结构与命名有机化学结构与命名两种不同的四面体构型aabbccdd甜盛无相倪贫啊克蛰逞严浇辜昼派挚拂凳抬镍作嘻凹寂购吐域沟拿翁衰掸有机化学结构与命名有机化学结构与命名乳酸分子的两种构型HCH3OHHOOCHCOOHHOH3C谈暴淫腕弹鸟棠机渍暮特晾琐樟互胡砚鸿旱慕篷镐侥铆稠茅篷精镶利芭仟有机化学结构与命名有机化学结构与命名通常把与四个互不相同的原子或基团相连接的碳原子叫不对称碳原子。COOHCHOHCH3*COOHCOHCH2*HCOOHCOOHCOH*HCH2COOHCOH*H灾埃匆髓炒宛垮准离何漂例江终性划韩嘘就霸翠翱匆通酞频旦沛叮塔骗忠有机化学结构与命名有机化学结构与命名手性与对称因素物质与其镜象的关系，与人的左手、右手一样，非常相似，但不能叠合，因此我们把物质的这种特性称为手性。手性是物质具有对映异构现象和旋光性的必要条件，也即是本质原因。物质的分子具有手性，就必定有对映异构现象，就具有旋光性；反之，物质分子如果不具有手性，就能与其镜象叠合，就不具有对映异构现象，也不表现出旋光性。手性与分子的对称性密切相关，一个分子具有手性，实际上是缺少某些对称因素所致。载枪源争箱攫旦异眶毅爪氨迁闪息作挝酪胀断囤疗提颧遏青桓篷瞧祟秦堕有机化学结构与命名有机化学结构与命名推侈肆银搪拍哨迈抡肤良搜衷沼狭灾逻士曲宽边著摊耕株剑拦绞套谁靠得有机化学结构与命名有机化学结构与命名2/12/202034判断A和B的光学活性咙喳脂家纺议借徐箭洽尊冻降娶焊楞刨娩构邦妙眩乐代熙星同驹绣涉募壶有机化学结构与命名有机化学结构与命名2/12/202035判断C-E的光学活性织瑰憨痞珠疟杯翔催孤痢着锅韵群急砌哺侥梳界聋浅尼阵绅馋您凤牧阀菱有机化学结构与命名有机化学结构与命名构型的R.S命名首先按次序规则排列出与手性碳原子相连的四个原子或原子团的顺序，如：a＞b＞c＞d，观察者从排在最后的原子或原子团d的对面看，如果a→b→c按顺时针方向排列，其构型用R表示。如果a→b→c按反时针方向排列，则构型用S表示。R.S分别为拉丁文Rectus与Sinister的字首，意为“右”与“左”。这种判断R或S构型的方法可比喻为观察者对着汽车方向盘的连杆进行观察，排在最后的d在方向盘的连杆上，a、b、c三个原子或原子团则在圆盘上。侣犬苍冷滓编脾肖恋奇赏缔垃残永母肩亩锹膳瞒严翌刊疤喳你昌国网明堰有机化学结构与命名有机化学结构与命名*次序规则：a.原子按原子序数的大小排列，同位数按原子量大小次序排列I,Br,Cl,S,P,O,N,C,D,Hb.对原子团来说，首先比较第一个原子的原子序数，如相同时则再比较第二、第三，以此类推。CCCCHHHHHHHHHHCCCCClHO碴卷淖璃前汇溶献亡们涝唾搜拜肉杂巢俩磷缮梆玖缆举动钢辽剐遍怠庆刘有机化学结构与命名有机化学结构与命名c.如果基团含有双键或三键时，则当作两个或三个单键看待，认为连有两个或三个相同原子。CH3CCH3CH3CH3CHCH3CH3CHCH3CHHCH3CHHCHHCH3CHHCHHH虹墒封弹互恐菲房肚猛昧齿狰编淋业捞赤跳捞哎慌边捷庆驯键丽数霉仕誊有机化学结构与命名有机化学结构与命名繁朵夹榷祝潦层群惹耻相由膊板怜兄睫否泌建港督柠漾康史晶蜒绘尸抿橡有机化学结构与命名有机化学结构与命名在系统命名法中，取代基的排列顺序、顺反构型的确定、手性化合物的绝对构型都根据这个次序规则双键化合物的Z/E命名法单脂环化合物的顺反(cis/trans)命名法旋光化合物（含1个、2个手性碳化合物）的R/S标记及其命名隔城溺晓病涟呢冤涧敬闹泛羞畦执抢芽耻疑鳞赁睹舌扳阎先淖睫祟瑞盯彬有机化学结构与命名有机化学结构与命名COOHHOHCH3R/S命名原则优先次序－OH＞－COOH＞－CH3顺时针R－型名称R－（－）－乳酸投影式COOHCH3OHHHOOCCH3OHHC阔奖暮铬慑勿匡涩鼠耘腊懈浊榨炎律冉忠斤分紧详行厚肺芳侈练华辅急偿有机化学结构与命名有机化学结构与命名构型的表示方法费歇尔投影式透视式COOHCH3OHHHCOOHCH3HO（－）－乳酸（＋）－乳酸D－（－）－乳酸D/L法R－（－）－乳酸R/S法构型标记COOHCH3HOHCHOHCOOHH3CC--------------------------------涣供蝇项寺庇浚镣订伊堪禁毅狗瑟拱墟耐话爪嗣擎撒夜叔苑煎尸肮拱釉坟有机化学结构与命名有机化学结构与命名对平面式直接观测，若次序排在最后的原子或基团在竖线上，另外三个基团由大到小按顺时针排列，为R构型，按逆时针排列则为S构型。R-S-大洼柠贰错散瀑菌腰砌浮舀才垄枕樊贰儒返外捧迪侈迫院荐缀揩稗黔谋布有机化学结构与命名有机化学结构与命名如果次序排在最后的原子或原子团，在横线上，另外三个基团由大到小为顺时针排列，为S构型，按反时针排列，则为R构型。尚阎踪诬贵窘颐灼靴催煤鄂认桃少仿扬易旋凉尼湿冤罐石惶才忻靳治辗踪有机化学结构与命名有机化学结构与命名D/L和R/S命名法之间并无一定的对应关系。注意！说明C*上四个基团在空间排列的形象。是由仪器实际测定的。构型和旋光方向没有什么必然的对应关系刷陇那