有機化學課件：命名與異構

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1、有機化合物命名專題有機化合物命名專題要求：結構式與名稱的相互書寫。要求：結構式與名稱的相互書寫。一、開鏈化合物一、開鏈化合物（一）、開鏈烴（一）、開鏈烴1 1、烷烴、烷烴（1 1）、）、選主鏈選主鏈：最長最多原則。：最長最多原則。（2 2）、）、編號編號：近鏈端，位次和最小。：近鏈端，位次和最小。（3 3）、）、寫全名寫全名：取在前，母在后（阿字：取在前，母在后（阿字標位、中文數字標同一取代基數目、按標位、中文數字標同一取代基數目、按優先次序規則安排取代基順序。優先次序規則安排取代基順序。（4 4）、）、兩個符號兩個符號：，與與 -應用。應用。1 CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3|C

2、HCH3 3CHCHCHCHCHCHCHCHCHCHCHCH2 2CHCH3 3|CH CH3 3 CHCH3 3 CH(CHCH(CH3 3)2 2 CHCH2 2CHCH3 32 2，3-3-二二甲甲基基-6-6-乙乙基基-5-5-丙丙基基-4-4-異異丙丙基辛烷基辛烷CH3CH2CH2CH3(CH3)3CCH(CH3)2CCH3CH2CH3CH3CH3CH3CH3CH2CH3CCHC2 2，2 2，4-4-三甲基三甲基-3-3，3-3-二乙基戊烷二乙基戊烷22.2.不飽和烴的命名不飽和烴的命名（1）系統命名法系統命名法主主 鏈：鏈：含重鍵，鏈最長含重鍵，鏈最長,取代基最多。取代基最多。編

3、編 號：號：近重鍵，近重鍵，小號小號標重鍵位。標重鍵位。例：例：CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3 CH32-乙基乙基-1-丁烯丁烯 4-甲基甲基-2-戊炔戊炔9-十八十八碳碳烯烯反一反一9-十八十八碳碳烯烯(鍵線式鍵線式)3同同時時有有雙雙、叁叁鍵鍵：母母體體-先先烯烯后后炔炔，編編號號：誰近誰優先，誰近誰優先，相同烯優先。相同烯優先。2-2-庚庚烯烯 -5-5-炔炔 CH3CH=CHCH2CCCH34（二）、含單官能團的化合物（二）、含單官能團的化合物原則：原則：主鏈主鏈：必含官能團。：必含官能團。編號編號：近官能團，鏈端官能團不標位，鏈中標位。：近官能團，鏈端官能團不標位，鏈

4、中標位。名稱名稱：-O-、-NH2簡單時作母體、復雜時作取簡單時作母體、復雜時作取代基。而代基。而-NO2、-X、R-總是作取代基?？偸亲魅〈?。CH3 C CHCH2CHCH3CH3OH5 5甲基甲基4 4己烯己烯2 2醇醇CH3CHCHC2H5CH3NH2 2 2甲基甲基3 3氨基戊烷氨基戊烷CH3CHCH2CH2CH2CH3NHCH32 2 甲氨基甲氨基已烷已烷5（三）、含多官能團的化合物（三）、含多官能團的化合物1、主鏈主鏈：含主要官能團（有重鍵時含重鍵）含主要官能團（有重鍵時含重鍵）-COOH，-SO3H，-C X，-C NH2，-CN，-CHO，-OH，-NH2，C=C，（-R，-

5、OR，-NO2，-X 取代基）取代基）OO優先優先2、編號：編號：近主要官能團編近主要官能團編3、寫全名：寫全名：次要官能團為取代基、主要官能次要官能團為取代基、主要官能團為母體且含重鍵。團為母體且含重鍵。6CH3-CH-CH-CH-CHOBr OH C2H52-2-乙基乙基-3-3-羥基羥基-4-4-溴戊醛溴戊醛2-2-羥基羥基-3-3-已烯已烯-5-5-酮酸酮酸CH3-C-CH=CH-CHCOOHOOH7（四）、酯（某酸某酯）、酸酐（某某酐）簡單醚和胺（某（四）、酯（某酸某酯）、酸酐（某某酐）簡單醚和胺（某某醚或某某胺且某醚或某某胺且先芳后脂先芳后脂）、季銨鹽或堿（鹵化或氫氧化某）、季銨鹽

6、或堿（鹵化或氫氧化某某銨）。某銨）。芳基脂基混合胺，以苯胺為母體，用芳基脂基混合胺，以苯胺為母體，用N 標脂烴基位置。標脂烴基位置。NHCH3N 甲基苯胺甲基苯胺NCH3C2H5N 甲基甲基 N 乙基苯胺乙基苯胺8二、環狀化合物二、環狀化合物（一）、脂環烴和單環芳烴（一）、脂環烴和單環芳烴1 1、母體母體：連簡單烷基環為母體，連復雜烷基或不飽和基時環：連簡單烷基環為母體，連復雜烷基或不飽和基時環 為取代基。為取代基。2 2、編號編號：環為母體且為多烷基取代時，小數字標小基團，：環為母體且為多烷基取代時，小數字標小基團，和最小。和最小。CH2-CH-CH=CH-CH3C6H5CH34-4-甲基甲

7、基-5-5-苯基苯基-2-2-戊烯戊烯C2H5CH3CH(CH3)2 1-1-甲基甲基-2-2-乙基乙基-5-5-異丙基環己烷異丙基環己烷9（二）、含單官能團的脂環族和芳香族化合物（二）、含單官能團的脂環族和芳香族化合物1、定母體定母體：-R,-NO2，-X，則環為母體；則環為母體；-NH2，-OH，-CHO，-SO3H，-COOH則環為取代基。則環為取代基。1-甲基甲基-3-氯環已烷氯環已烷C2H5CH3CH(CH3)21甲基甲基5乙基乙基2異丙基苯異丙基苯10萘萘蒽蒽菲菲一一元：元：，二二元：相同元：相同10種，種，不同不同14種種一一元：元：,一一元：元：5種種稠環：稠環：注意固定編號。

8、注意固定編號。11CH3CH31,5二甲基螺二甲基螺 3.5 壬烷壬烷母體：螺母體：螺 某烷（某烷（.小到大小到大排）排）編號：近螺碳，編號：近螺碳，小環到大環小環到大環，位次和最小，位次和最小.螺環螺環 12橋環：橋環：定母體，包括環中所有碳原子，按定母體，包括環中所有碳原子，按先大環先大環 后小環編號后小環編號，有重鍵時先烯后烷。，有重鍵時先烯后烷。雙環雙環4.2.14.2.1壬烷壬烷2,6,62,6,6三甲基雙環三甲基雙環3.1.13.1.1庚烷庚烷雙環雙環4.4.0 4.4.0 癸烷癸烷雙環雙環2.2.1 2.2.1 庚烷庚烷13（三）、含多官能團脂環族和芳香族化合物（三）、含多官能團

9、脂環族和芳香族化合物1 1、母體母體：選主要官能團為母體。：選主要官能團為母體。2 2、編號編號：主要官能團為最小位。：主要官能團為最小位。OHClNH2COOHOHSO3H4-4-氨基氨基-3-3-氯苯酚氯苯酚3-3-羥基羥基-4-4-磺酸基苯甲酸磺酸基苯甲酸14優先次序規則（英果爾優先次序規則（英果爾-凱恩規則凱恩規則）按原子序數大小排，大前小后，孤對電子最后按原子序數大小排，大前小后，孤對電子最后。I I BrBrClClS SF FO ON NC CH H孤電子對孤電子對53 35 17 53 35 17 16 9 8 7 6 1 16 9 8 7 6 1 如果直接相連的第一個原子的序

10、數相同時，如果直接相連的第一個原子的序數相同時，再比較其次相連原子的序數，依次外推。再比較其次相連原子的序數，依次外推。當基團中有重鍵時，將雙鍵或三鍵看作是以單當基團中有重鍵時，將雙鍵或三鍵看作是以單鍵和多個原子連接。鍵和多個原子連接。15編號編號含含1 1個雜個雜原子原子：從雜原子開始編號。：從雜原子開始編號。含含多個多個雜原子雜原子相同：從連相同：從連H（咪唑）或取代咪唑）或取代基開始基開始不同：按不同：按O,S,N順序，先使雜順序，先使雜原子位次和最小，再使取代基原子位次和最小，再使取代基位次和最小。位次和最小。部分稠雜環編號部分稠雜環編號：遵習慣：吲哚、喹啉、嘌呤：遵習慣：吲哚、喹啉、

11、嘌呤雜環化合物的命名：音譯法雜環化合物的命名：音譯法16（3 3）雜環衍生物）雜環衍生物R,NO2,X,NH2,OH時時,雜環為母體雜環為母體.CHO,SO3H,COOH,CONH2時時,雜環為取代基雜環為取代基.172-氯吡咯氯吡咯-氯吡咯氯吡咯2-呋喃甲醛呋喃甲醛-呋喃甲醛呋喃甲醛3-吡啶甲酸吡啶甲酸-吡啶甲酸吡啶甲酸喹啉喹啉12345678咪唑咪唑123吲哚吲哚1234567噻唑噻唑123嘌呤嘌呤123456789H18果糖果糖CH2OHC=OHOHHHOHOHCH2OH已酮糖已酮糖脫氧核糖脫氧核糖CHOCH2OHHHHOHOHOH核糖核糖CHOCH2OHHHHHOHOH戊醛糖戊醛糖葡萄

12、糖葡萄糖CHO甘露糖甘露糖CHO半乳糖半乳糖CHOHOHHOHHOHHOHCH2OHHHHOHHOHCH2OHHOHOHOHHHOHCH2OHHOHHO已醛糖已醛糖一醛六伯三羥一醛六伯三羥左（葡萄糖）左（葡萄糖）口口 訣訣二位羰基葡變果（果糖）二位羰基葡變果（果糖）二三羥左是甘露（甘露糖）二三羥左是甘露（甘露糖）三四羥左是半乳（半乳糖）三四羥左是半乳（半乳糖）羥基全右是核（核糖）羥基全右是核（核糖）二羥脫氧即脫核（脫氧核糖）二羥脫氧即脫核（脫氧核糖）哈烏哈烏斯式斯式19同同分分異異構構構造異構構造異構：分子式相同，分子中原子相互：分子式相同，分子中原子相互 連接的方式和次序不同。連接的方式和次

13、序不同。立體異構立體異構：構造式相同，分子中原子在空間：構造式相同，分子中原子在空間 的排列方式不同。的排列方式不同。碳鏈異構碳鏈異構官能團異構官能團異構官能團位置異構官能團位置異構互變異構互變異構有機化合物異構專題有機化合物異構專題20環，雙鍵的存在不能使碳碳鍵旋轉造成的環，雙鍵的存在不能使碳碳鍵旋轉造成的碳碳單鍵旋轉的結果碳碳單鍵旋轉的結果分子有手性造成的分子有手性造成的順反異構順反異構對映異構對映異構構型異構構型異構順反異構順反異構構象異構構象異構對映異構（旋光異構）對映異構（旋光異構）21一、構造異構一、構造異構：分子式相同而分子中原子或：分子式相同而分子中原子或基團的連接方式不同而引

14、起的異構?；鶊F的連接方式不同而引起的異構。1 1、碳鏈異構、碳鏈異構2 2、官能團位置異構、官能團位置異構3 3、官能團異構、官能團異構4 4、互變異構：、互變異構：主要是酮式與烯醇式的互變。主要是酮式與烯醇式的互變。22結構特點：結構特點：含含 C CH2 X （吸電子基）吸電子基）O性質：具酮、醇、烯、烯醇、酯的性質。性質：具酮、醇、烯、烯醇、酯的性質。自發自發CH3C CHCOC2H5CH3CCH2COC2H5OOOOH原因：原因：-氫的活潑性、烯醇式結構的氫的活潑性、烯醇式結構的P-P-共軛效應。共軛效應。23二、二、立體異構立體異構：分子式、結構式均相同，僅因原：分子式、結構式均相同

15、，僅因原子或基團的空間排列方式不同而產生的異構現象。子或基團的空間排列方式不同而產生的異構現象。（一）、順反異構（一）、順反異構：雙鍵或環上所連原子或基團：雙鍵或環上所連原子或基團空間排列方式不同?？臻g排列方式不同。產生順反異構的條件條件：產生順反異構的條件條件：分子中含有限制旋轉的因素分子中含有限制旋轉的因素（雙鍵或環）（雙鍵或環）同一碳上的原子或原子團不同。同一碳上的原子或原子團不同。若若ab且且de 有有(2個個)若若a=b 或或 d=e 無無 24順反異構體數目順反異構體數目：N 2N 2n n（n n為雙鍵數目）為雙鍵數目）1 1個雙鍵個雙鍵 (n=1)N=2(n=1)N=2(若若a

16、b且且de)2 2個雙鍵個雙鍵 A ACH=CH-CH=CHCH=CH-CH=CHB B （n=2n=2）N 4(N 4(視視A A、B B是否相同）是否相同）例:順，順一 反，反一 反，順一 順，反一 1111例:順，順一 反，反一 反，順一 順，反一 CH3CH3CH3CH3253、標記、標記(命名）命名）（1）、）、順順/反標記反標記：兩個相同原子或基團位于雙鍵：兩個相同原子或基團位于雙鍵或環的同側則為順，異側為反?；颦h的同側則為順，異側為反。（2）、）、Z/E標記標記：兩個優先基團位于雙鍵或環的同：兩個優先基團位于雙鍵或環的同側為側為Z，異側為異側為E。例：某烴分子式為例：某烴分子式為

17、C6H12，能使溴的四氯化碳溶液褪能使溴的四氯化碳溶液褪色，能溶于色，能溶于H2SO4，催化氫化得正已烷，用酸性高催化氫化得正已烷，用酸性高錳酸鉀氧化得兩種羧酸的混合物，寫出該烴的可能錳酸鉀氧化得兩種羧酸的混合物，寫出該烴的可能結構式。結構式。26(二二)、旋光異構：、旋光異構：分子具手性，導致其旋光性能不同的異構。分子具手性，導致其旋光性能不同的異構。1 1、區分概念、區分概念（+）和（）和（-）、）、和和、C和和C*、對映體、非對映體和差向對映體、非對映體和差向異構體、內消旋體和外消旋體。異構體、內消旋體和外消旋體。2 2、條件：手性、條件：手性無對稱因素無對稱因素CC*（手性碳）手性碳）

18、具實物具實物與鏡像與鏡像關系關系指對稱指對稱面與對面與對稱中心稱中心非對映體存非對映體存在的充分必在的充分必要條件要條件3 3、結構表示、結構表示27FischerFischer投影式：投影原則：投影式：投影原則：碳鏈豎直，小號碳鏈豎直，小號在上在上,橫前豎后橫前豎后-得標準費歇爾投影式得標準費歇爾投影式.HOHCOOHCH3（）乳酸）乳酸HOHCOOHCH3（+）乳酸）乳酸mirror284.4.對映異構體的標記（命名）：對映異構體的標記（命名）：（1）D/L法法 （相對構型）（相對構型）HOHCHOCH2OHD（+）甘油醛甘油醛HOHCHOCH2OHL（）甘油醛甘油醛人為規定：甘油醛人為規

19、定：甘油醛C C*上上OHOH在右邊為在右邊為D D型。型。C C*上上OHOH在左邊為在左邊為L L型。型。29其它用聯系法或對照法確定構型其它用聯系法或對照法確定構型HOHCHOCH2OHD（+）甘油醛甘油醛HOHCOOHCH2OHD（）甘油酸甘油酸HOHCOOHCH3D（）乳酸乳酸 O H 推廣：推廣：糖類、氨基酸命名時仍使用。糖類、氨基酸命名時仍使用。HOHCH2OHDHOHCH2OHL30（2 2）R/SR/S法：法：將將C*上原子或原子團設為上原子或原子團設為a,b,c,d且且ab c d（優先次序），優先次序），d放離眼最遠處，放離眼最遠處，a b c 順時順時針為針為R，反時針

20、為反時針為S。順時順時針針R逆時逆時針針S31（a a）透視式）透視式：三維空間透視三維空間透視優點：直觀、形象優點：直觀、形象缺點：麻煩（簡單物質使用）缺點：麻煩（簡單物質使用）CCOOHHCH3OH（+）乳酸）乳酸+3.8CCH3HOH（-）乳酸）乳酸-3.8COOH紙面上紙面上紙里紙里紙外紙外mirror32例：HOHCH3COOHSHOH（1）CH3（3）COOH（2）RRClCH3BrCH3C2H5ClSS33由由FisherFisher投影式確定投影式確定R/SR/S：橫順橫順S S豎順豎順R R（d d為為最小基團）最小基團）HOHCH2OHCHO順順SdBrIHCl順順RdHO

21、HCH3COOHd反反RBrICOOHCH3d反反S34例：下列化合物各有幾個旋光異構體，用費歇例：下列化合物各有幾個旋光異構體，用費歇爾投影式表示爾投影式表示，用，用R/S法標記其構型，指明各法標記其構型，指明各異構體之間的關系。異構體之間的關系。（1）、）、2-溴丁烷溴丁烷 （2）、）、2，3-二羥基丁二酸二羥基丁二酸（3）、）、2，3-二溴丁醛二溴丁醛 （4）、）、4-氯氯-2-戊烯（標明順反及旋光異構）戊烯（標明順反及旋光異構）35(三三)、構象異構、構象異構：分子中單鍵的旋轉或平面的扭：分子中單鍵的旋轉或平面的扭曲而導致原子或基團在空間的不同排布方式。曲而導致原子或基團在空間的不同排

22、布方式。1 1、與構型的區別、與構型的區別相同點相同點：均表示原子或基團在空間的排布方式：均表示原子或基團在空間的排布方式 。不同點：不同點：一種構型至另一種構型涉及化學鍵的斷裂一種構型至另一種構型涉及化學鍵的斷裂與形成，為化學過程。而一種構象至另一種構象只與形成，為化學過程。而一種構象至另一種構象只需單鍵旋轉或平面的扭曲，為物理過程。需單鍵旋轉或平面的扭曲，為物理過程。2 2、鏈狀化合物的構象：鏈狀化合物的構象：用用紐曼投影式紐曼投影式表示，相鄰表示，相鄰碳上大基團相距最遠的構象為優勢構象。碳上大基團相距最遠的構象為優勢構象。36例：例：meso-2，3-二溴丁烷二溴丁烷 對位交叉式對位交叉

23、式BrBr3 3、環狀化合物：六元環，透視式、環狀化合物：六元環，透視式37（1）、椅式構象中的平）、椅式構象中的平伏伏鍵鍵和直立和直立鍵鍵（2）一元取代）一元取代環環已已烷烷 CH3CH3 不穩定不穩定 優勢構象優勢構象 室溫：室溫：CH3 5%95%383.3.多元取代環己烷多元取代環己烷 取代基在取代基在e e鍵上居多的構象最穩定，取代基不同鍵上居多的構象最穩定，取代基不同時，大取代基在時，大取代基在e e鍵上的構象最穩定。鍵上的構象最穩定。例例1 1,21 1,2二甲基環已烷二甲基環已烷 CH3CH3CH3CH3CH3CH3 eaea型型 aaaa型型 eeee型（優構）型（優構）順順

24、 1,2 1,2 二甲基環己烷二甲基環己烷 反反1,2 1,2 二甲基環己烷二甲基環己烷39例例2 2、順、順1 1甲基甲基4 4叔丁基環己烷叔丁基環己烷 C(CH3)3HCH3H ae型型(優構優構)ea型型CH3HC(CH3)3H1 1，3 3位兩取代基在位兩取代基在aeae鍵上為反式，鍵上為反式，aaaa、eeee 均為順式。均為順式。40例例3、單糖構象單糖構象：葡萄糖為例，類似環已烷：葡萄糖為例，類似環已烷N式式半半OH占占e 鍵者為鍵者為D葡萄糖葡萄糖63%(優構優構)半半OH占占a鍵者為鍵者為D葡萄糖葡萄糖37%N式式CH2OH6432ea5OH(H)H(OH)A式式1ae2345CH2OH641