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高中有机化学专题复习有机化合物的结构分类和命名

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高中有机化学专题复习1——有机化合物的结构
Hzoue/2009-7-21
1-1 碳原子成键特点
有机化合物中碳原子可形成碳碳单键、碳碳双键、碳碳叁键、总共形成四个化学键;碳
原子和氢原子(或卤素原子)之间只能形成单键;碳原子与氧原子之间则可形成碳氧单键、
碳氧双键。在烃分子中,仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子,以双键或叁键方式成
键的碳原子称为不饱和碳原子。
1-2 有机化合物的空间结构
在饱和碳原子中,形成的四个价键与四个原子连接,该碳原子采取四面体取向与之成键。
当碳原子与碳原子或其他原子之间形成双键时,形成该双键的原子以及与之直接相连的原子
处于同一平面上。当碳原子与碳原子或其他原子之间形成叁键时,形成该叁键的原子以及与
之相连的原子处于同一直线上。
1-3 有机化合物的结构表示
在有机化学中常用结构式、结构简式、和键线式来表示有机化合物分子的结构。结构式
能完整地表示出有机化合物分子中每个原子的成键情况,但对于结构比较复杂的分子,采用
结构简式或键线式来表示有机化合物分子结构能够删繁就简,有利于把握有机化合物分子的
结构特征。键线式只要求表示出碳碳键以及与碳原子相连的基团,图式中每个拐点和终点均
表示一个碳原子。
1-4 结构式、结构简式、键线式的特点
【例题】写出丙烷、乙醇、乙酸的分子式、结构简式以及键线式。
〖解〗如下表所示:
物质名称及分子式 结构式 结构简式 键线式

丙烷
C3H8
CHCHHC

HHH

H
H
CH3CH2CH3

乙醇
C2H6O
CHCHHOHHH

CH3CH2OH


C2H5OH
OH

乙酸
C2H4O2
CHCHHOOHH
H3CCOH

O


CH3COOH

OH

O

1-5 同分异构体
分子式相同而结构不同的现象即为同分异构现象。具有同分异构现象的化合物称为同分异构
体。同分异构现象普遍存在于有机化合物中。
同分异构体可分为碳链异构、官能团异构、立体异构(顺反异构、旋光异构),下面分别解
释这些异构:
(1)碳链异构,就是指碳链不同。请看下面一个例题。
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【例题】请写出戊烷的同分异构体。
〖解〗
< 1 >正戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3

< 2 >异戊烷 CH3CH2CHCH3CH3

< 3 >新戊烷 CCH3CH3CH3H3C
(2)官能团异构,就是指因为官能团的不同而导致的同分异构,后面会详细介绍。
(3)顺反异构,在碳碳双键中,每个碳原子上所连接的基团是不同的,造成空间上的顺反
异构,请看下面一个例题。
【例题】请写出2-丁烯的顺反异构体。
〖解〗

CC
H3CHHCH
3

顺式

CC
H3CHCH3H

反式
(4)旋光异构,又称对映异构或手性异构。科学研究发现,当碳原子上的四个价键连接的
原子不同时,会让在一个平面上的偏振光旋转一定的角度α,而结构与其一样,但是会产生
镜像的另一种异构体,会让在一个平面上的偏振光旋转一定的角度-α,这种现象叫做旋光
异构现象。由于两种异构体互为镜像,又称为对映异构,就如同人的左右手一样,如果人的
左右手(手心面对手背)重叠则无法重合,所以这又叫做手性异构。连接四个不同原子的碳
原子称为手性碳原子。请看下面一个例题。
【例题】请写出乳酸的[CH3CH(OH)COOH]的同分异构体。
〖解〗

C
CH
3

HO
COOH
H

C

CH
3

H
OHHOOC
【习题】
1.描述CH3-CH=CH-C≡C-CF3分子结构的下列叙述中,正确的是( )。
A.6个碳原子有可能都在一条直线上;
B.6个碳原子不可能都在同一直线上;
C.6个碳原子有可能都在同一平面上;
D.6个碳原子不可能都在同一平面上。
2.立方烷”是新合成的一种烃类,其分子为正方体结构,其碳架如图所示:
(1)写出立方烷的分子式_______。
(2)其二氯代物共有______种同分异构体。
3.用结构式、结构简式、键线式写出己烷的同分异构体(共5种)
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4.说明下列有机化合物的空间形状。
(1)CH3Cl (2)CHHO (3)CH2=CCl
2

KEY:
1.BC
2. C8H8 3
3.仅用键线式画出

4. 四面体 平面型 平面型
高中有机化学专题复习2——有机化合物的分类和命名

Hzoue/2009-7-23
2-1 有机化合物的分类
1.官能团分类法
反映一类有机化合物共同特性的原子或原子团叫做官能团。
结构相似,分子组成相差一个或若干个“CH2”原子团的有机化合物互相成为同系物。
常见的官能团如下表:

官能团 名称 官能团符号 所属 类别 实例 实例
名称

所属类别

分子通式
(一个取代基)

碳碳
双键
CC
烯烃 CH2=CH2 乙烯
CnH2n

碳碳
叁键
-C≡C- 炔烃 CH≡CH 乙炔 CnH2n-2

卤素
原子
-X 卤代烃 CH3CH2-Cl 氯乙烷 CnH2n+1X

羟基 -OH
酚 OH 苯酚
——
醇 CH3CH2-OH 乙醇
CnH2n+2O
醚键 -O- 醚 CH3CH2-O-CH2CH3 乙醚

醛基 CHO 醛 H3CCHO 乙醛
CnH2nO
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羰基 CO 酮 H3CCCH3O 丙酮
羧基 COHO 羧酸 H3CCOHO 乙酸
CnH2nO2
酯基 COO 酯
H3CCOOCH2CH
3

乙酸
乙酯

氨基 -NH2 胺 CH3-NH2 甲胺 ——
若两者的分子通式相同,则可能产生官能团异构。
2.其他分类方法
(1)把不含苯环的有机化合物称为脂肪族化合物,把含有苯环的有机化合物称为芳香
族化合物。
(2)根据有机化合物中的碳原子是连接成链状还是环状,把有机物分为链状化合物和
环状化合物。
【例题】将下列12种有机化合物按不同的分类方式进行分类。

1.CH3-CH3 2.CH2=CH2 3. 4.CH3CHCH3OH

5. 6.CH3-CH2-Cl 7.CH3 8.CH3CHCH3CH3
9.CH3-CH=CH2 10.CH3-CH2-OH 11. 12.CH3Cl
〖解〗
(1)按官能团分类:
烷烃:1、3、8 烯烃2、5、9 醇类4、10 卤代烃6、12 芳香烃7、11
(2)按脂肪族与芳香族化合物分类:
脂肪族:1、2、3、4、5、6、8、9、10、12 芳香族7、11
(3)按链状和环状化合物分类:
链状:1、2、4、6、8、9、10、12 环状:3、5、7、11
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2-2 有机化合物的命名
英文文献:IUPAC①命名法
中文文献:系统命名法
烷烃系统命名法几个要点:(口诀)
①选主链,称某烷;
②编碳位,定支链;
③取代基于前,标位短线连;
④相同基合并算,不同基简到繁。
请看下面一个例题。
【例题】命名如下图的化合物。

H3CHCH2CCH3HCCHH2CCH3H2CCH
3

CH
3

〖解〗

①选主链:最长的主链如下图,有7个碳原子。

H3CHCH2CCH3HCCHH2CCH3H2CCH
3

CH
3

②编号:由于左端离取代基最近,故从左边编起。

H3C1HC2H2C3CH3HC4CH5H2CCH3H2C6CH
3
7

CH
3

③命名:2,5-二甲基-4-乙基庚烷

在对于给其他有机化合物命名时,如果官能团没有碳原子,则母体的主链必须尽可能多
地包含与官能团相连接的碳原子;如果官能团含有碳原子,则母体的主链必须尽可能多地包
含这些官能团上的碳原子。在编序号时,应尽可能官能团或取代基的位次最小。在命名环状
化合物时,通常选环作为母体。



International Union of Pure and Applied Chemistry,国际纯粹与应用化学联合会。

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