有机化合物的命名、结构和物理性质.ppt

1、第2章 有机化合物的命名、结构和物理性质,第一节 系统命名体系 第二节 烷烃的命名 第三节 环烷烃的命名 第四节 烯烃和炔烃的命名 第五节 苯及其衍生物的命名 第六节 卤代烃、醇、醚和胺的命名 第七节 醛、酮、羧酸及其衍生物的命名 第八节 多官能团化合物的命名 第九节 有机化合物结构与性质的关系 第十节 烷烃、卤代烃、醇、醚、胺的结构及物理性质 第十一节 烯烃和炔烃的结构和物理性质 第十二节 苯的结构及物理性质 第十三节 醛、酮、羧酸及其衍生物的结构和物理性质,本 章 提 纲,有机化合物种类繁多，数目庞大，即使同一分子式，也有不同的异构体，若没有一个完整的命名(Nomenclature)方法来

2、区分各个化合物，在文献中会造成极大的混乱，认真学习每一类化合物的命名是有机化学的一项重要内容。现在书籍、期刊中经常使用普通命名法和国际纯粹与应用化学联合会(International Union of Pure and Applied Chemistry)命名法, 后者简称IUPAC命名法。,第一节 系统命名体系,IUPAC命名法由于照顾了历史的情况和使用的简便，保留了相当多的简单化合物与基团的普通命名。 美国化学文摘(Chemical Abstracts, CA)化学物质索引与分子式索引中以及一些工具书中，为了便于编排，希望一个化合物只有一个名称，所以几乎将系统命名中的个别普通命名全部取消，

3、形成了更加系统的CA系统命名法。对于大部分有机化合物而言，采用IUPAC命名法与采用CA命名法得到的名称是一致的，个别化合物两种名称有区别。 我国的命名法是中国化学会(Chinese Chemical Society, CCS)参照IUPAC命名系统，结合我国文字特点，于1960年修改制订了有机化学物质的系统命名原则，在1980年又加以补充，出版了有机化学命名原则增订本，从而形成了CCS80系统命名法。,第二节 烷烃的命名,一、 烷烃的命名 (一) 直链烷烃的命名 直链烷烃(n-Alkanes)的名称用“碳原子数+烷”来表示。当碳原子数为110时，依次用天干甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、

4、癸表示。碳原子数超过10时，用数字表示。例如：六个碳的直链烷称为己烷。十四个碳的直链烷烃称为十四烷。烷烃的英文名称是alkane，词尾用ane。,正烷烃的名称 构 造 式 中 文 名 英 文 名 CH4 甲 烷 methane CH3CH3 乙 烷 ethane CH3CH2CH3 丙 烷 propane CH3(CH2)2CH3 （正）丁 烷 n-butane CH3(CH2)3CH3 （正） 戊 烷 n-pentane CH3(CH2)4CH3 （正） 己 烷 n-hexane CH3(CH2)5CH3 （正） 庚 烷 n-heptane CH3(CH2)6CH3 （正） 辛 烷 n-oc

5、tane CH3(CH2)7CH3 （正）壬 烷 n-nonane CH3(CH2)8CH3 （正） 癸 烷 n-decane CH3(CH2)9CH3 （正）十一烷 n-undecane CH3(CH2)10CH3 （正）十二烷 n-dodecane CH3(CH2)11CH3 （正）十三烷 n-tridecane CH3(CH2)12CH3 （正）十四烷 n-tetradecane CH3(CH2)13CH3 （正）十五烷 n-pentadecane CH3(CH2)14CH3 （正）十六烷 n-hexadecane CH3(CH2)15CH3 （正）十七烷 n-heptadecane,构

6、造式 中文名 英文名 CH3(CH2)16CH3 （正） 十八烷 n-octadecane CH3(CH2)17CH3 （正） 十九烷 n-nonadecane CH3(CH2)18CH3 （正） 二十烷 n-icosane CH3(CH2)19CH3 （正） 二十一烷 n-henicosane CH3(CH2)20CH3 （正） 二十二烷 n-docosane CH3(CH2)28CH3 （正） 三十烷 n-triacontane CH3(CH2)29CH3 （正） 三十一烷 n-hentriacontane CH3(CH2)30CH3 （正） 三十二烷 n-dotriacontane CH

7、3(CH2)38CH3 （正） 四十烷 n-tetracontane CH3(CH2)48CH3 （正） 五十烷 n-pentacontane CH3(CH2)58CH3 （正） 六十烷 n-hexacontane CH3(CH2)68CH3 （正） 七十烷 n-heptacontane CH3(CH2)78CH3 （正） 八十烷 n-octacontane CH3(CH2)88CH3 （正） 九十烷 n-nonacontane CH3(CH2)98CH3 （正） 一百烷 n-hectane CH3(CH2)132CH3 （正） 一百三十四烷 n-tetratriacontanehectane

8、,1. 碳原子的级,1oH 2oH 3oH 1oC 2oC 3oC 4oC (伯) (仲) (叔) (季),与一个碳原子相连的碳为一级碳原子； 与二个碳原子相连的碳为二级碳原子； 与三个碳原子相连的碳为三级碳原子； 与四个碳原子相连的碳为四级碳原子。,(二) 支链烷烃的命名,正丁基 二级丁基 异丁基 (n) （sec or s） （iso）,甲基 乙基 正丙基 异丙基,2. 烷基的命名 烷烃去掉一个氢原子后剩下的部分称为烷基。,三级戊基 三级丁基 新戊基 （Tert or t ） （neo）,3. 烷烃的普通命名 命名时，用什么方法来区分碳原子数相同但结构不同的烷基？普通命名法通过词头来区分它

9、们。词头正(n-)表示该烷基是一条直链。异(iso-)表示链的端基有(CH3)2CH结构，而链的其它部位无支链。新(neo-)表示链的端基有(CH3)3CCH2的结构，而链的其它部位无支链。此外还可以用二级、三级等词头来表明失去氢原子的碳为二级碳和三级碳。 烷基的普通命名只适用于简单的烷基。,（异戊烷）,普通命名法命名有支链的烷烃时，一般只适合于简单的烷烃。例如戊烷的三个同分异构体的普通命名如下：,（正戊烷）,（新戊烷）,异辛烷,异辛烷中的异不符合命名的规定，是一个特例。,在烷烃的普通命名中用正、异、新可以区别烷烃中具有五个碳原子以下的同分异构体，但命名多于五个碳原子的烷烃时就有困难了。如六个

10、碳原子的化合物有五个同分异构体，除用正、异、新表示其中的三个化合物外，尚有两个无法加以区别，故此命名法只适用于简单的化合物。,烷基的系统命名法： 将失去氢原子的碳定位为1，从它出发，选一个最长的链为烷基的主链，从1位碳开始，依次编号，不在主链上的基团均作为主链的取代基处理。写名称时，将主链上的取代基的编号和名称写在主链名称前面。,二甲基，正丙基，异丙基甲烷,甲烷又称沼气,以甲烷为母体, 其它部分都作为取代基来命名. (一般总是选连有烷基最多的碳原子作为甲烷的碳原子),5. 俗名（通常根据来源命名）,4. 衍生物命名法,取代基 + 母体,取代基位置号 + 个数 + 名称 (有多个取代基时，中文按

11、顺序规则确定次序，小的在前。英文按英文字母顺序排列),iso, neo，cyclo 参加比较 n-（正）, sec（二级）, tert（三级）, di（二个）, tri（三个）, tetra（四个）不参加比较。,6. 支链烷烃的系统命名,(1) 烷烃命名的基本格式,A、确定主链： 链的长短（长的优先），侧链数目（多的优先), 侧链位次大小（小的优先），各侧链碳原子数（多的优先），侧链分支的多少（少的优先）。 B、编号：按最低系列原则编号。 最低系列原则：使取代基的位置号码尽可能小。若有多个取代基，逐个比较，直至比出高底为止。 C、按名称基本格式写出全名。,命名步骤,3. 命 名: 中文名称：2

12、,3,5-三甲基己烷 英文名称：2,3,5-trimethylhexane,2 编 号: 第一行 取代基编号为2, 4, 5; 第二行 取代基编号为2, 3, 5; 根据最低系列原则, 用第二行编号。,1 确定主链: 最长链为主链。,1 确定主链：有两个等长的最长链。比较侧链数:多的优先。 一长链有四个侧链，另一长链有二个侧链。 2 编 号： 第二行取代基编号2,3,4,5; 第一行取代基编号 4,5,6,7。根据最低系列原则, 选第二行编号 3 命 名： 中文名称： 2,3,5-三甲基-4-丙基辛烷 英文名称： 2,3,5-trimethyl-4-propyloctane,1 确定主链：有两

13、根等长的主链，侧链数均为三个。 一长链侧链位次2,4,5; 而另一长链侧链位次2,4,6, 小的优先。 2 编 号：黑色编号侧链位次2,4,5;蓝色编号侧链位次3,4,6。 按最底系列原则选黑色编号。 3命名：中文命名: 2,5-二甲基-4-异丁基庚烷 或 2,5-二甲基-4-(2-甲丙基)庚烷 英文命名: 4-isobutyl-2,5-dimethylheptane 或2,5-dimethyl-4-(2-methylpropyl)heptane,1 确定主链：有两根等长的最长链。侧链数均为5。侧链的位次均为3, 5, 7, 9, 11。 侧链的碳原子数由小到大依次为：1, 1, 1, 2,

14、8 多的优先 1, 1, 1, 1, 9 2 编 号：第二行编号和第一行编号取代基位次等同(均为3,5,7,9,11)，此时用最底 系列原则无法确定选那一种编号，则用下面方法确定编号。中文，让 顺序规则中顺序较小的基团位次尽可能小，所以，取第二行字编号。英文，按英文字母顺序，让字母排在前面的基团位次尽可能小，所以取第一行编号。 3 命 名：中文 3,5,9-三甲基-11-乙基-7-(2,4-二甲基己基)十三烷 英文 7-(2,4-dimethylhexyl)-3-ethyl-5,9,11-trimethyltridecane,1 确定主链：有两根等长的长链。两根长链均有两个侧链。侧链位次 均为

15、4,5。侧链的碳原子数均为3,7。 黑字长链4位无侧分支，5位有侧分支。绿字长链4,5位侧链均有侧分支。侧分支少优先。 2 编号：黑字编号，取代基位置4,5。蓝字编号取代基位置7,8。取黑字编号。 3 命名： 中文命名 4-丙基-5-(1-异丙基丁基)十一烷 英文命名 5-(1-isopropylbutyl)-4-propylundecane,定义：只有一个环的烷烃称为单环烷烃。,命名步骤: 1. 确定母体: 没有取代基的环烷烃本身就是母体, 命名时只须在相应的烷烃前加“环”(英文加cyclo), 环上有取代基的环烷烃以环为母体还是以链为母体视情况而定。 2. 编号要符合最低系列原则 3. 按

16、名称的基本格式要求写出全名,一、单环烷烃的命名,第三节 环烷烃的命名,乙基环己烷 ethylcyclohexane,2-甲基-4-环己基己烷 4-cyclohexyl-2-methylhexane,侧链比较简单, 以环为母体, 链为取代基, 侧链比较复杂, 以链为母体, 环为取代基。,1,4-二甲基-2-乙基环己烷,2-ethyl-1,4-dimethylcyclohexane,1,3-二甲基-5-乙基环己烷,1-ethyl-3,5-dimethyl cyclohexane,用最低系列原则无法确定选哪一种编号时, 则用下面方法确定编号。中文, 让顺序规则中顺序较小的基团位次尽可能小。英文, 按

17、英文字母顺序, 让字母排在前面的基团位次尽可能小。,共用二个或多个碳原子的多环烷烃为桥环烷烃。,桥环烷烃的命名步骤,1. 确定母体烃的名称：根据成环碳原子的数目而定； 2. 确定环数：环数等于把化合物切开成开链烃的最少切割次数； 3. 确定主环：碳原子数最多的环为主环； 4. 确定主桥：主环内最长的桥是主桥，其它的桥是次桥。若最长的桥有二个或多个时，要选择较对称地分割主环的桥为主桥。,二、桥环烷烃的命名,5. 编号：从主桥的一个桥头开始编号，沿碳多的一半到另一个桥头，再编另一半到起点。环编完后，接着编长桥上的碳原子，再编次桥上的碳原子，如编号可以选择，则使取代基的位号尽可能最小。 6. 确定方

18、括号内的数字，标明结构。在方括号内，依次写上主桥二侧的碳原子数，不包括桥头碳，先多后少，主桥的碳原子数，各次桥的碳原子 数。次桥的碳原子数的右上方要写上环与次桥相连的碳原子编号。 7. 写出母体的名称。“环数 + 带有数字的方括号+ 母体烃名称”三部分共同组成桥环烷烃的名称。,命名格式： 环数 + 带有数字的方括号 + 母体烃名称,三环烃中，在2,6位中间无碳原子，因此用零表示，在零的右上角标明位号，位号中间用逗号隔开。,主桥,(1S,2S,5R,6R)三环 4.3.2.02,5 十一烷,主环两半的碳原子数,次桥上的碳原子数,连接 次桥碳原子的编号,(1S,2S,5R,6R)-Tricyclo

19、4.3.2.02,5undecane,次桥,主桥上的碳原子数,(2S)-2-甲基二环2.2.2辛烷,(2S)-2-methylbicyclo2.2.2octane,*若环上有取代基，则取代基的编号，名称放在母体前。若有多个取代基：中文命名时，取代基的位次按顺序规则由小到大排列；英文命名时，取代基的位次按英文字母排列。,*编号的方式若有各种选择时， 要使取代基的号码尽可能小。,* 三个环都是六元环，无大小之分。此时选取代基多的为主环。,对于一些结构复杂的桥环烷烃，常用俗名。,立方烷 Cubane,金刚烷 Amadantane,单环之间共用一个碳原子的多环烷烃为螺环烷烃。,三、螺环烷烃的命名,2

20、命名格式 螺数 + 带数字的方括号 + 母体烃的名称,共用的碳原子为螺原子,(1). 确定母体烃的名称：根据成环碳原子的数目确定母体烃的名称。 (2). 确定螺数：根据螺原子的个数分为单螺，二螺，三螺等。 (3). 编号：螺环的编号是从螺原子上的小环开始顺序编号，从与端螺原子相邻的一个碳原子开始，沿多环的边使所有的螺原子位号都尽可能小的路径编号。,1、螺环烷烃的命名步骤,(4). 若有取代基，取代基的编号和名称放在母体前。若有多个取代基，取代基的位次按顺序规则由小到大排列。编号的方式若有各种选择时， 要使取代基的号码尽可能小。,螺5.5十一烷分子对称，可合并命名，称为螺二环己烷（spirobi

21、cyclohexane）,烯烃(Alkenes)和炔烃(Alkynes)也只含碳原子和氢原子。与烷烃相比，多了碳碳双键和碳碳三键官能团，其命名原则与烷烃基本一致，但最主要的区别是：选择主链时必须含有双键或三键，切须标明双键和三键的位置。,第四节 烯烃和炔烃的命名,(1) 将含双键的最长碳链作为主链，并按主链中所含碳原子数把该化合物命名为某烯。 (2) 从主链靠近双键的一端开始，依次将主链的碳原子编号，使双键的碳原子编号较小。 (3) 把双键碳原子的最小编号写在烯的名称的前面。取代基所在碳原子的编号写在取代基之前，取代基也写在某烯之前。 (4) 对于环状烯烃，双键总是在C1和C2之间，因此表示双

22、键位置的编号为默认值1，可省略。,1. 系统命名,一、烯烃的命名,3-丙基-1-己烯 3-propyl-1-hexene,4,5-二甲基环己烯 4,5-dimethylcyclohexene,1,6-二甲基环己烯 1,6-dimethylcyclohexene,4-甲基-2-戊烯 4-methyl-2-pentene,3(2甲基丙基)环己烯 3(2methylpropyl)cyclohexene,1-甲基-5-乙基环己烯 5-ethyl-1-methylcyclohexene,该化合物的双键在环中，所以母体是环己烯。编号时，首先要使官能团的位号尽可能小，所以环中，主官能团的位号为1。其次，要使

23、取代基的位置号也尽可能小。,烯烃的普通命名法和烷烃的普通命名法类似，用正、异等词头来区别不同的碳架。,2. 烯烃的普通命名法,乙烯 丙烯 异丁烯 Ethylene propylene isobutylene,3. 烯烃的俗名 某些复杂的天然产物，含有多个共轭双键(Conjugated double bond)，如胡卜素及维生素A等，这些化合物一般都用俗名命名。,烯烃去掉一个氢原子，称为某烯基(enyl)。烯基的编号从带有自由价(Free Valence)的碳原子开始。,4. 烯基的命名,1. 炔烃的系统命名 单炔烃的系统命名方法与单烯烃相同，炔的英文名称是将相应烷烃中的词尾ane改为yne。,

24、二、炔烃的命名,炔烃去掉一个氢原子即得炔基，词尾用ynyl代替相应烷基的词尾yl。,2. 炔基,若分子中同时含有双键与叁键，可用烯炔作词尾，英文名称用enyne代替烷中的ane，给双键、叁键以尽可能低的编号，如果位号有选择时，使双键位号比叁键小，书写时先烯后炔。,3. 烯炔的系统命名,4. 炔烃的衍生物命名 简单的炔烃可作为乙炔（acetylene）的衍生物来命名。,最简单的单环芳烃是苯(Benzene)。其它的这类单环芳烃可以看作是苯的一元或多元烃基的取代物。苯的一元烃基取代物只有一种。命名的方法有两种： 一、以苯环为母体的命名：将苯作为母体。烃基作为取代基，称为苯。,第五节 苯及其衍生物的

25、命名,将苯作为取代基，称为苯基（Phenyl），它是苯分子减去一个氢原子后剩下的基团，可简写成Ph，苯环以外的部分作为母体，称为苯（基）。,二、以苯环为取代基的命名,苯的二元烃基取代物有三种异构体，它们是由于取代基团在苯环上的相对位置的不同而引起的，命名时用邻或o-(ortho)、间或m- (meta)和对或p- (para)表示，也可用1,2、1,3、1,4表示。,若苯环上有三个相同的取代基，常用“连”(英文用“vicinal”，简写“vic”)为词头，表示三个基团处在1,2,3位。用“偏”(英文用“unsymmetrical”，简写“unsym”)为词头，表示三个基团处在1,2,4位。用“

26、均”(英文用“symmetrical”，简写“sym”)为词头，表示三个基团处在1,3,5位。,当苯环上有两个或多个取代基时，苯环上的编号应符合最低系列原则。而当应用最低系列原则无法确定那一种编号优先时，与单环烷烃的情况一样，中文命名时应让顺序规则中较小的基团位次尽可能小，英文命名时，应按英文字母顺序，让字母排在前面的基团位次尽可能小。,除苯外，下面六个芳香烃的俗名也可作为母体化合物的名称。而其它芳烃化合物可看作它们的衍生物。,例如：,多取代基时，母体选择原则按以下排列次序，排在后面的为母体，排在前面的作为取代基：-X, -NO2, -OR, -R, -NH2, -OH, -COR, -CHO

27、, -CN, -CONH2, -COX, -COOR, -SO3H, -COOH, -N+R3等。,对氯苯酚,对氨基苯磺酸,间硝基苯甲酸,3-硝基-5- 羟基苯甲酸,苯环分子中减去一个氢原子剩下的原子团为苯基(Phenyl-, Ph)，甲苯(Toluene)分子中苯环上减去一个氢原子得到甲苯基(Tolyl-)，而支链甲基上减去一个氢原子得到苯甲基或称为苄基(Benzyl，Bn)，芳烃(Aromatic Hydrocarbons)分子中芳环上减去一个氢原子，剩下的原子团统称为芳基(Aromatic Groups 或Aryl, Ar）。,苯基 间甲苯基 苄基 Phenyl m-Tolyl Benz

28、yl (Bn),第六节 卤代烃、醇、醚和胺的命名,烃分子中的氢被官能团取代后的化合物称为烃的衍生物。,一、卤代烃的命名 烃分子中的氢被卤素取代后的化合物称为卤代烃(Halohydrocrbon),一般用RX表示。X表示卤素(F, Cl, Br, I)，R可以是烷基，称卤代烷(Alkyl Halides)，也可以是不饱和的烯基，如乙烯基、烯丙基等，以及不饱和的芳香基，如苯基、苄基等，分别称乙烯型卤代烃(Vinylic Halides)、烯丙型卤代烃(Allylic Halides)、芳基卤代烃(Aryl Halides)和苄基型卤代烃(Benzylic Halides)。,一卤代烃,按烃基的结构

29、分类,不饱和卤代烃,饱和卤代烃,芳香卤代烃,按卤素数目分类,三卤代烃,二卤代烃,CH3CH2Br,ClCH2CH2Cl 连二卤代烃CH2Br2 偕二卤代烃,CHF3 氟仿(fluroform) CHCl3 氯仿(chloroform) CHBr3溴仿(Bromoform) CHI3 碘仿(Iodoform),按卤素连接的碳原子分类,(CH3)2CHCH2Cl,CH3CH2CHCH3,Br,(CH3)3C-I,一级卤代烷,二级卤代烷,三级卤代烷,卤代烃的分类和命名,1、卤代烷的普通命名法 卤代烷的普通命名法用相应的烷为母体，称为卤(代)某烷，或看作是烷基的卤化物。,英文名称是在基团名称之后，加上

30、氟化物(Fluoride)、氯化物(Chloride)、溴化物(Bromide)或碘化物(Iodide)。 有些多卤代烷给以特别的名称，如CHCl3称氯仿(Chloroform)，CHI3称碘仿(Iodoform)。,2、系统命名,在IUPAC(或CA)系统命名中，卤代烃作为烃的卤素衍生物来命名，即按照如前所述的烃的命名法编号，然后把卤素作为取代基，将其位置、名称写在某烃的名称前面，即得全名。F, Cl, Br, I作为取代基的英文名称分别fluoro-, chloro, bromo-, iodo-。,3-氯-4-溴己烷,2-甲基-3-氯丁烷,7-甲基-4-乙基-2-溴-4-辛烯,5-氯-4-

31、溴-2-辛烯,1-苯基-2-溴乙烷,溴苯,烷烃中的一个氢原子被OH取代而产生的化合物叫做醇。与卤代烃类似，醇也可分为伯醇、仲醇和叔醇，或称为一级醇(Primary alcohols)、二级醇(Secondary alcohols)和三级醇(Tertiary alcohols)，分别表示为1oROH、2oROH和3oROH。,伯醇 仲醇 叔醇,二、醇的命名,1. 分类,三元醇,二 元 醇,一 元 醇,一级醇（伯醇）,二级醇（仲醇）,三级醇（叔醇）,乙二醇,丙三醇（甘油）,2. 衍生物命名法（看作甲醇的衍生物）,3. 普通命名法（烷基的习惯名称+醇）,甲基异丙基甲醇,异丙醇,二级丁醇,3-苯基-2

32、-丙烯-1-醇 1-苯乙醇 2-苯乙醇 (俗名：肉桂醇),以醇为母体。选择含有OH的最长碳链为主链，从靠近OH的一端开始编号，把支链看成取代基。,4. 系统命名法,3-丙基-2-己醇 4-丙基-5-己烯-1-醇 (选取含-OH和双键的长碳链为主链),3-戊烯-1-醇,5,5-二甲基-2-己醇,3-羟甲基-1,7-庚二醇,5-羟基己醛,3-羟基-4-氯环己甲酸,几个实例,三、醚的命名,醇羟基的氢被烷基取代而产生的化合物为醚(Ethers)。如果两个烷基相同，称为对称醚(Symmetrical Ethers)，如果两个烷基不同，称为非对称醚(Asymmetrical Ethers)或混合醚(Mix

33、ed Ethers)。,R-O-R R-O-R 对称醚 混合醚,无环醚：没有环的醚 环醚：烃基成环的醚,1. 醚的普通命名法 简单醚的普通命名法是在相同的烃基名称前写上“二”字，然后写上醚，习惯上“二”字也可以省略不写；混合醚的普通命名法是按顺序规则将两个烃基分别列出，然后写上醚字。英文名称醚为ether，混合醚中烃基列出顺序按烃基中第一个字母的顺序排列。,取较长的烃基作为母体，把余下的碳数较少的烷氧(RO)作取代基，如有不饱和烃基存在时，选不饱和程度较大的烃基作为母体。烷氧基的英文名称在相应烷基名称后面加词尾“氧基”即“oxy”，低于5个碳的烷氧基的英文名称将烷基中英文词尾“yl”省略。,2

34、. 系统命名法：（不常用，适用于复杂醚）,将RO或ArO当作取代基，以烃为母体。,3-甲氧基戊烷 1,2-二甲氧基乙烷 对甲氧基丙烯基苯 (乙二醇二甲醚),胺(Amines)是氨分子(NH3)中的一个氢、两个氢或三个氢原子被烷基取代了的化合物，分别形成伯胺、仲胺或叔胺，也称为一级胺(primary amines)、二级胺(secondary amines)或三级胺(tertiary amines)。 根据在氮上的取代基的数目，胺可分为： 一级(伯)， 二级(仲)， 三级(叔)胺, 四级(季)铵盐。,1. 胺的分类,RNH2,RR1NH,RR1R2N,RR1R2R3N+Cl-,四、胺的命名,甲胺

35、 苯胺 甲基乙基环丙胺,2. 普通命名法：胺的普通命名法可将胺基作为母体官能团，把它所含烃基的名称和数目写在前面，按简单到复杂先后列出，后面加上胺字。,选含氮最长的碳链为母体，称某胺。N上其它烃基为 取代基，并用N定其位。,N,N-diethyl-3-methyl-2-pentanaime N,N-二乙基-3-甲基-2-戊胺,3. 系统命名,甲胺 N,4-二甲基-N-乙基苯胺 methylamine N-ethyl-N,4-dimethylbenzenamine,甲胺盐酸盐,Tetraethylammonium bromide Tetraethylammonium hydrooxide 溴化四

36、乙铵 氢氧化四乙铵,氮上有4个烷基时，形成季铵盐(Quaternary ammonium salts)，其命名与铵盐(卤化铵)相似，但须将烷基放在铵字之前，多个烷基出现的先后顺序仍以如前所述的中英文不同习惯来写。,N-丁基溴化吡啶 N-butylpyridinium bromide,4. 复杂体系的命名 在命名较复杂的化合物时，可把氨基(amino-)作为取代基，用数字或其它符号标明其在环上或碳链上所处的位置。,3-氨基环戊烯 3-aminocyclopentene,4-甲乙氨基环己酮 4-(ethylmethylamino)hexanone,3-二甲氨基-1-己醇 3-dimethylami

37、no-1-hexanol,对-氨基苯甲酸 p-aminobenzoic acid (PABA),第七节 醛、酮、羧酸及其衍生物的命名,醛、酮、羧酸及其衍生物是含有羰基(Carbonyl groups)或酰基(Acyl groups, RCO-)的化合物。,醛Aldehyde,酮Ketone,羧酸 Carboxylic Acid,酰卤 Acyl Halide,酸酐 Acid Anhydride,酯 Ester,酰胺Amide,腈 Nitrile,一、醛的命名,在醛的系统命名体系中，醛的名称由相同数目的烷烃的名称而得来，主链中必须含有醛羰基碳。,甲醛,乙醛,2-氯丙醛,3,3-二甲基环己基甲醛,醛

38、的普通命名法是按氧化后所生成的羧酸的普通名称来命名，将相应的“酸”改成“醛”字。按照惯例，取代基从羰基的相邻碳开始，分别用、等适当的小写希腊字母作为前缀而标出。,-溴丁醛 -苯丙烯醛 (肉桂醛),二、酮的命名,1、酮的系统命名 在非环酮中，须用数字作为前缀标明羰基碳的位置，含羰基碳的最长碳链要从羰基的编号为最小的一端数起。在环酮中，羰基碳编号为1，可以省略。,2-丁酮,2,4-戊二酮,5-乙基-3-庚酮,苯乙酮,3-甲基环己酮,2. 酮的普通命名 酮的普通命法按羰基所连接的两个烃基的名称来命名，按顺序规则，简单在前，复杂在后，然后加“甲酮”，下面括号中的“基”字或“甲”字可以省去。,甲基异丙基

39、酮 环己基乙基酮,三、醛、酮羰基共存时的命名,醛羰基作为取代基时，可用前缀甲酰基(formyl-)来表示，酮羰基作为取代基时，一般用前缀氧代(oxo-)来标明。,3-甲酰基环己酮 2-甲基-4-氧代己醛 3-formylcyclohexanone 2-methyl-4-oxohexanal,四、羧酸及其衍生物的命名,1. 羧酸的命名： 羧酸的系统命名与醛的系统命名类似，有支链或其它取代基时，普通命名通常以希腊小写字母来编号，对于羧基在环上的羧酸 ，将环作为取代基，命名为甲酸。,丁酸 2-甲基丙烯酸 环己基甲酸 酪酸 -甲基丙烯酸,羧酸中的羟基被卤素取代后生成酰卤类羧酸衍生物。在命名时可作为酰基

40、的卤化物，在酰基后加卤素的名称即可。,普通命名法： -溴丁酰溴 对氯甲酰苯甲酸 IUPAC 命名法： 2-溴丁酰溴 4-氯甲酰苯甲酸,2. 酰卤的命名,单酐 (Symmetrical Anhydride) ：在羧酸的名称后加酐字； 混酐 (Mixed Anhydride) ：将简单的酸放前面，复杂的酸放后 面再加酐字； 环酐：在二元酸的名称后加酐字。,普通命名法： 醋酸酐 乙丙酸酐 丁二酸酐 IUPAC 命名法： 乙酸酐 乙丙酸酐 丁二酸酐,3. 酸酐的命名,4. 酰胺的命名,命名时把羧酸名称放在前面将相应的酸字改为酰胺即可。,普通命名法： 异丁酰胺 N,N-二甲基戊酰胺 IUPAC 命名法：

41、 2-甲基丙酰胺 N,N-二甲基戊酰胺,酯可看作将羧酸的羧基氢原子被烃基取代的产物。命名时把羧酸名称放在前面，烃基的名称放在后面，再加一个酯字。内酯命名时，用内酯二字代替酸字并标明羟基的位置。,普通命名法： 醋酸苯甲酯 -甲基-丁内酯 IUPAC 命名法： 乙酸苯甲酯 2-甲基-4-丁内酯,5. 酯的命名,6. 腈的命名,腈命名时要把CN中的碳原子计算在内，并从此碳原子开始编号；氰基作为取代基时，氰基碳原子不计在内。,普通命名法： -甲基戊腈 -氰基丁酸 己二腈 IUPAC 命名法： 3-甲基戊腈 2-氰基丁酸 己二腈,命名步骤 1. 确定主官能团：当分子中有多个官能团时，表中排在前面的官能团

42、总是主官能团。 主官能团的顺序一般为: (1)酸、(2)酯、(3)酰卤、(4)酰胺、(5)醛、(6)酮、(7)醇和酚、(8)胺和亚胺、(9)醚等 (注意:官能团作为取代基和作为母体的叫法不同)。 2. 确定主链：含主官能团及尽可能多官能团的最长链为主链。 3. 编号：编号的原则是让主官能团的位次尽可能小。 4. 写名称： 根据主官能团确定母体的名称，其它官能团作为取代基。,名称格式：取代基 + 母体,第八节 多官能团化合物的命名,3-甲酰基-5-羟基戊酸,3-formyl-5-hydroxypentanic acid,双键或三键官能团一般包含在主碳链中，不作为取代基。,结构较复杂时，或一些简单

43、化合物的普通命名，也可将烯基或炔基作为取代基。,1-甲基-2-(2-丙炔基)环己烯 乙烯基乙炔,4-苯基-3-丁烯-2-酮 3-戊烯-1-炔,有机化合物按官能团的结构特点分成若干类型。每一种类型的有机物都具有其特定的物理性质和化学性质，因此按官能团分类实际上是按它们的物理性质和化学性质进行分类。但是同一类中的化合物在性质上也是有差异的，而性质上的差异都是与结构上的差异相对应的。,第九节 有机化合物结构与性质的关系,因此对于每一类有机化合物： * 要搞清这一类化合物共同的结构特征； * 要找出它们性质上的共同特点和差异性及其变化规律； * 在学习过程中，始终要力求根据结构的异同来理解性质 上的异

44、同。,第十节 烷烃、卤代烃、醇、醚、胺的结构及物理性质,1、烷烃的结构,1、烷烃分子中的碳都是sp3杂化。 2、甲烷具有正四面体的结构特征。 3、烷烃中的碳氢键和碳碳键都是键。,当烷烃中的碳原子数大于3的时候， 碳链就形成锯齿形状。,2、卤代烷的结构,碳卤键的特点,成键轨道,Csp3 Xsp3,等性杂化,不等性杂化,CH CF CC CCl CBr C I 110 139 154 176 194 214 (pm),极性共价键，成键电子对偏向X.,键长,3、醇的结构,1 大部分醇的羟基与sp3杂化的碳原子相连。烯醇中的羟基与sp2杂化的碳原子相连。 2 根据甲醇分子的键长、键角分析，醇羟基中的氧

45、是sp3杂化。,C-H 1.10 COH 108.9o C-O 1.43 HCH 109o O-H 0.96 HCO 110o,4、醚的结构,醚的结构也与水和醇类似，醚分子可以看作是水分子中的两个氢被两个烷基取代了的产物。,H2O O-H 0.96 HOH 105o CH3OH O-H 0.96 COH 108.9o C-O 1.43 CH3OCH3 C-O 1.41 COC 111.7o,醚相对稳定，但是有一种环醚(如环氧乙烷，ethylene oxide)由于环张力较大，是很活泼的醚类化合物。,OCC 59.2o C-C 1.47 COC 61.6o C-O 1.41 HCH 116o,5

46、、胺的结构,(1)、 氨和脂肪胺中的N是不等性的 sp3杂化，未共用电子对占据一个sp3杂化轨道。 (2)、 随着N上连接基团的不同，键角大小会有改变。,NH3 N-H 1.01 HNH 107.3o CH3NH2 N-H 1.01 HNH 105.9o N-C 1.47 HNC 112.9o N(CH3)3 N-C 1.47 CNC 108o,沸点大小取决于分子间的作用力,烷烃沸点的特点 1、沸点一般很低（非极性，只有色散力）。 2、随相对分子质量增大而增大（运动能量增大，范德华引力增大）。 3、相对分子质量相同、叉链多、沸点低。（叉链多，分子不易接近）,化合物的沸点 (boiling po

47、ints, 简写为b.p.) 是指该化合物在一个大气压下由液态变为气态时的温度。,1、烷烃的沸点,2、卤代烷、醇、醚和胺的沸点,如烷烃的情况一样，卤代烷、醇、醚和胺的每个系列的化合物，随着烷基链的增长引起沸点正常地渐次增加，并且支链异构体比直链异构体的沸点低。,卤代烷、醇、醚和胺是极性分子，沸点还受极性共价键的影响（偶极矩）。,电偶极矩：等于正、负电荷间的距离（d）与正电荷重心或负电荷重心上的电量（ q）的乘积。 =qd 是矢量，方向由正到负，单位：Cm 越大，分子极性越强；=0 分子是非极性分子。,RH RCH3,具有偶极矩的卤代烷、醇、醚和胺等分子比烷烃分子有较大的分子间作用力，除范德华力

48、之外，还存在分子间正负电荷的吸引力，这种力称为偶极-偶极相互作用(Dipole-Dipole Interactions)，它是一种比范德华引力强的分子间作用力。这种分子间作用力使它们的沸点比相应的烷烃的沸点高。,醚一般比分子量相近的烷烃有较高的沸点。,醇比分子量相近的烷烃和醚的沸点都高。 醇分子间除了范德华力和C-O及O-H极性共价键的偶极-偶极作用力外，醇分子之间存在强的氢键(Hydrogen Bond)缔合作用。,伯胺和仲胺能形成分子间氢键，比分子量相近的烷烃和醚有较高的沸点，但胺比分子量相近的醇的沸点低。（N原子比O原子的电负性小，意味着胺分子间比醇分子间氢键作用弱） 相同分子量的伯胺、

49、仲胺和叔胺，沸点有如下顺序：伯胺仲胺叔胺。,3、烷烃的熔点,化合物的熔点(melting point，简写为 m.p.)是指该物质由固体变成液体时的温度。,烷烃熔点的特点 1、随相对分子质量增大而增大。 2、偶数碳烷烃比奇数碳烷烃的熔点升高值大（如右图）。 3、相对分子质量相同的烷烃，叉链增多，熔点下降。,奇数碳,偶数碳,取决于分子间的作用力和晶格堆积的密集度。,环烷烃的熔点较含同数碳原子的直链烷烃高。,4、溶解度,“相似相溶原理”(like dissolve like)：极性化合物能溶解在极性溶剂中，非极性化合物能溶解在非极性溶剂中。,烷烃是非极性分子，因此能溶于非极性或小极性的有机溶剂中，

50、不溶于水，在醇中的溶解性也较小。,由于醇分子与水分子之间能形成氢键，三个碳的醇和叔丁醇能与水混溶。随着烷基的增大，氢键的形成受到阻碍，水溶性降低。,乙醚只能微溶于水。 环醚一般易溶于水。如四氢呋喃(THF)和1,4-二氧六环能和水完全互溶。环醚中的氧和碳架共同成环，氧原子突出在外，易和水形成氢键。,低分子量的胺易溶于水。 相同碳数的胺，伯胺的水溶性最强，仲胺次之，叔胺水溶性最弱。,卤代烷的水溶性均比相同碳数的醚和醇的水溶性小。 卤代烷中氟代烷的水溶性最好。,5、密度,只含碳和氢两种元素的烃类化合物，密度均小于1。随分子量的增加密度增加，介于(0.4240.810)之间；环烷烃的密度比烷烃大，介

51、于0.6880.853之间。 卤代烷中密度随卤素原子序数的增加而增加，随碳原子数的增加而减小。一氟代烷和一氯代烷的密度小于1，一溴代烷和一碘代烷的密度大于1。 脂肪醇的密度大于烷烃，但仍小于1；芳香醇的密度大于1。 醚的密度大于烷烃，小于醇。 脂肪胺的密度小于1，伯胺的密度与分子量相近的醇的密度近似；芳香胺的密度大于1。,第十一节 烯烃和炔烃的结构和物理性质,一、结构 1、烯烃的结构,1、双键碳是sp2杂化。 2、 键是由p轨道侧面重叠形成。 3、C=C键长比C-C键长短。 4、 存在顺、反异构。,C-H 1.10 HCH 117.2o C=C 1.34 HCC 121.42o,顺-2-丁烯

52、两个CH3处于双键的同侧,反-2-丁烯 两个CH3处于双键的同侧,2、炔烃的结构,碳炔为sp杂化。 线型分子，两个轨道互相垂直， 电子云是以CC键为轴对称分布的。,C-H 1.06 CC 1.20,3、乙烷、乙烯和乙炔结构的比较,杂化方式： sp3 sp2 sp 键角： 109o28 120o 180o C-C键长 153.4pm 133.7pm 120.7pm (Csp3-Csp3) (Csp2-Csp2) (Csp-Csp) C-H: 110.2pm 108.6pm 105.9pm (Csp3-Hs) (Csp2-Hs) (Csp-Hs) 轨道形状： 狭 长 逐 渐 变 成 宽 圆 C的电

53、负性： 2.48 2.75 3.29 C-C键能(KJ/mol) 368 606 828 C-H键能(KJ/mol) 410 444 506 pKa: 50 40 25,二、物理性质1、偶极矩,在烷烃、烯烃和炔烃中，碳原子的电负性随杂化轨道的s成份的增加而增大。烯烃和炔烃由于含有sp2和sp碳原子，成为有偶极矩的分子。,分子的偶极矩为各化学键的偶极矩矢量和。,0.25 D 0 D,0.35 D,2、沸点和熔点,烯烃、炔烃的沸点也随分子量的增加而升高，同碳数直链烃的沸点比支链的高。 烯烃、炔烃的性状与烷烃类似，在室温下含2至4个碳原子的为气体，含5至15个碳原子的为液体，含16个以上的为固体。 双键在碳链一端的烯烃，其沸点比相应的烷烃略低，随着双键向碳链中间移动