大学有机化学课件

第一章

有机化合物的分类和命名有机化合物种类繁多，数目庞大，且同分异构现象非常普遍，这就需要一套完整的命名方法。目前经常使用的是普通命名法和国际纯粹与应用化学联合会(InternationalUnionofPureandAppliedChemistry)命名法，简称IUPAC命名法。中国化学会结合我国文字特点在1960年修订了《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。在本章内容中，我们介绍有机化合物的命名方法，并简单介绍相关的英文命名。按碳架分类1、链状化合物（又称脂肪族）2、碳环化合物脂环族化合物芳香族化合物3、杂环化合物1.1烃类化合物分子中仅含有碳和氢两种元素的化合物称为烃（hydrocarbon）。分类：烃脂肪烃芳香烃苯型芳烃：非苯型芳烃：饱和链烃：CH3CH3不饱和链烃：CH2=CH2链烃脂环烃：1.1.1烷烃一、普通命名法简单的无支链烷烃常采用普通命名法。词尾都用“烷”字，含1～10个碳原子数的词首用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示，11个碳原子以上用汉字数字表示。英文名称中烷烃(alkane)词尾用-ane，碳原子数用meth-,eth-,prop-,but-,pent-等希腊拉丁数字等词头表示。表1.1列出了一些直链烷烃的中英文名称。构造式中文名英文名构造式中文名英文名CH4CH3CH3CH3CH2CH3CH3(CH2)2CH3CH3(CH2)3CH3CH3(CH2)4CH3CH3(CH2)5CH3甲烷乙烷丙烷正丁烷正戊烷正己烷正庚烷methaneethanepropanen-butanen-pentanen-hexanen-heptaneCH3(CH2)6CH3CH3(CH2)7CH3CH3(CH2)8CH3CH3(CH2)9CH3CH3(CH2)10CH3CH3(CH2)11CH3CH3(CH2)18CH3正辛烷正壬烷正癸烷正十一烷正十二烷正十三烷正二十烷n-octanen-nonanen-decanen-undecanen-dodecanen-tridecanen-eicosane有机化合物构造式的表示蛛网式缩写式键线式将下列缩写式转换为键线式普通命名法中常用正，异，新等词头来表示异构体。正normaln-表示直链烷烃异isoi-表示具有(CH3)2CH—结构的异构体新neo表示具有(CH3)3CCH—结构的异构体例如：(CH3)2CHCH3异丁烷(isobutene)(CH3)4C新戊烷(neopentane)用正、异、新可以区别烷烃具有五个碳原子以下的同分异构体，如六个碳原子的化合物就有五个同分异构体，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，故普通命名法一般只适用于简单的烃化合物。4-乙基辛烷（4-ethyloctane）二、IUPAC命名法IUPAC命名规则：

规则1选择一个最长的碳链作为主链，按这个链所含的碳原子数称为某烷，以此作为母体（parent）。

规则2主链的碳原子编号从靠近支链（sidechain）的一端开始依次用阿拉伯数字标出，使支链序号最小。支链又称取代基（substituent）。

规则3依次列出取代基的序号，名称及母体名称。注意在取代基的序号和名称之间加一短横线，但与母体之间不需用横线隔开。例如：常见烷基的普通命名法及IUPAC命名法。这些烷基的普通命名在IUPAC命名法中也有使用。烷基普通命名法IUPAC命名法中文名英文名简写中文名英文名简写CH3-甲基methylMe甲基methylMeCH3CH2-乙基ethylEt乙基ethylEtCH3CH2CH2-正丙基

n-propyln-Pr正丙基

propylPr(CH3)2CH-异丙基

isopropyli-Pr1-甲基乙基1-methylethyli-PrCH3(CH2)3-正丁基

n-butyln-Bu正丁基n-butylBuCH3CH2CH(CH3)-仲丁基sec-butyls-Bu1-甲基丙基1-methylpropyl(CH3)2CHCH2-异丁基

isobutyli-Bu2-甲基丙基2-methylpropyl(CH3)3C-叔丁基

tert-butylt-Bu1,1-二甲基乙基1,1-dimethylethylCH3(CH2)4-正戊基

n-pentyl(n-amyl)戊基pentyl(CH3)2CHCH2CH2-异戊基iso-pentyl2-甲基丁基3-methylbutyl(CH3)3CCH2-新戊基neopentyl2,2-二甲基丙基2,2-dimenthylpropyl按照烷烃分子碳原子所连接的其他碳原子的个数不同，可分别称为:伯碳原子1°(primarycarbon)；仲碳原子2°(secondarycarbon)；叔碳原子3°(tertiarycarbon)；季碳原子4°(quaternarycarbon)。例：

规则4如果分子内含有几个相同的取代基，则在名称中合并列出。取代基前加上二、三、四、五、六等中文数字来表明取代基的数目，表示取代基位置的几个阿拉伯数字之间应加一逗号。如有几个不同的取代基，它们的排列顺序依据中国化学会“有机化学命名原则”的规定，按顺序规则中“较小”的取代基列在前，“较大”的列在后。例如：在英文命名中，一、二、三、四、五、六数字相应的词头依次为mono、di、tri、tetra、penta、hexa。取代基（或原子、基团）列出的顺序按其名称的第一个英文字母的顺序先后列出，上述表示取代基数目的英文数字词头不参加字母顺序排列，但表示取代基结构差异的iso、neo、cyclo等词头参加字母排序，而斜体词头n-,i-,s-,t-则不参加名称字母排序。

顺序规则(Priorityrule)：为了表达某些化合物的立体化学关系，需确定相关原子或基团的相对排列顺序。顺序规则主要内容如下：1）单原子取代基按原子序数大小排列，原子序数大的序号大，同位素中质量高的序号大。有机化合物中常见的原子其顺序由大到小排序如下：

I>Br>Cl>S>P>F>O>N>C>D>H2）若第一个连接原子的原子序数相同，则比较后面的原子，依此类推：

—CH2Cl＞—CHF2＞—CH(CH3)2＞—CH2CH2CH3

＞—CH2—CH2—H＞—CH2—H3）含有双键或叁键的基团，可看作连有两个或叁个相同的原子。例如下列基团排列顺序大小为：看作：看作：看作：

规则5如果两个不同取代基所在的位置从两端编号均相同时，中文命名法按顺序规则从顺序较小的基团一端开始编号，对于此种情况，英文命名法则按取代基名称的第一个英文字母的顺序较前的先编号。例如：

规则6如支链上还有次级取代基，则从主链相连的碳原子开始，将支链的碳原子依次按1

,2

,3

编号，支链上取代基的位置就由这个编号所得的序号表示。把次级取代基的序号和名称用括号括起来写在支链序号的后面和支链名称的前面，并用短横线隔开。例如：

规则7对具有两个或两个以上相同长度碳链的复杂分子，可按下列原则选择主链：（1）选取代基数目最多的碳链为主链：（2）选取代基序号最小的主链：以上是烷烃类的命名方法和规则，对于含有其他功能基的有机化合物，这些方法基本都可适用。对于多功能基的有机化合物，其命名有其特殊的规定。若两个取代基不同，按表1.3中列出的顺序，列在前的官能团为主官能团（母体），列在后一般作为取代基。例如：表1.3（p）中列出了常见官能团的词头、词尾的中英文名称及优先顺序。对于不同类别有机化合物的命名，将在以后各章节里介绍。1.1.2环烷烃环烷烃的分类:螺环化合物桥环化合物命名这些环烷烃时，按环上碳原子的数目称为环某烷，英文名称在烷烃名称前加一词头“cyclo”，对环母体编号时要使取代基的序号最小。例如：环状化合物上的支链较小时，一般以环作为母体。如果分子内有大环与小环，以大环作母体，将小环看作取代基。对于取代基比较复杂的化合物，或环上所带的直链基团不易命名时，环也可以充当取代基。此外环烷烃还存在顺反异构体，两个取代基在环平面同侧的称“顺”；在反侧的称“反”。英文命名中分别用cis（拉丁文，“在同一边”的意思）和trans（拉丁文，“不在同一边”的意思）表示。螺环烃的命名为螺某烃。螺环的编号是从螺原子邻位的碳原子开始，沿小环顺序编号，由第一个环顺序编到第二个环。命名时先写词头螺，再在方括弧内按编号顺序写出除螺原子外的环碳原子数，数字之间用圆点隔开，最后写出包括螺原子在内的碳原子数的烷烃名称。如有取代基，在编号时应使取代基序号最小，取代基序号及名称列在整个名称的最前面：桥环烃的命名，以环数为词头，如二环，三环等，然后将桥头碳之间的碳原子数(不包括桥头碳)由多到少的顺序列在方括弧内，数字之间在右下角用圆点隔开，最后写上包括桥头碳在内的桥环烃碳原子总数的烷烃的名称。如桥环烃上有取代基，则列在整个名称的前面。桥环烃的编号是从其一个桥头碳开始，从最长的桥编到第二个桥头碳，再沿次长的桥回到第一个桥头碳，再按桥渐短的次序将其余的桥编号。如编号可以选择，则使取代基的序号最小。对于某些特殊结构的环状化合物，则常用俗名：对于其他类别有机化合物的命名，将在以后各章节里介绍。3-甲基-1,4-己二炔常见烯烃基的名称：4,6-二甲基-3-丙基-1-庚烯

若分子中同时含有双键和叁键时，以含双键和叁键最长碳链为主链，编号从不饱和键最近的一端开始，若位置等同时则从靠近双键一端开始编号，母体名称为“某烯炔”。3-戊烯-1-炔

4-乙基-2-庚烯-5-炔O-溴甲苯2,4-二氯甲苯3-苯基-1-氯丁烷3-甲基-5-氯庚烷2-甲基-6-氯-4-碘辛烷CH3CH=CHCH2ClCH2ClCH2CH=CH2CH3CHClCHClCH31-氯-2-丁烯4-氯-1-丁烯2,3-二氯丁烷卤代烃命名选含有羟基的最长碳链为主链，从靠近羟基一端开始编号，按主链碳原子数称为“某醇”，并在“醇”字前边标出羟基的位次。命名不饱和醇时，仍应照顾醇羟基编号最小。对多元醇，选含尽多个羟基在内的碳链为主链，按主链所含羟基数称为二醇、三醇等。侧链或其它取代基的位次、数目、名称则依次写在羟基位次之前。对特定构型的化合物标明R/S构型。醇的分类和命名-系统命名法醇的分类和命名3，4-二甲基-2-丙基-1-戊醇1,3-丙二醇2-环已烯-1-醇

1-苯基乙醇例：命名下列化合物4-甲基-2-戊醇2-苯基乙醇(4E)-5-苯基-4-戊烯-2-醇(4E)-3-乙基-4-己烯-2-醇（S）-1-苯基-1-丙醇醚的结构、分类和命名据醚分子中氧原子所连烃基结构及方式不同，可分：分类：直链醚环醚单醚混醚醚醚的结构、分类和命名普通命名法：在两烃基名称之后加上“醚”字。烃基不同时，较小脂肪烃基的名称写在前，较大脂肪烃基的名称写在后；芳烃烃基的名称写在脂肪烃基名称之前。命名：甲乙醚苯醚醚的结构、分类和命名系